JP6958589B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、各々が内部導体と内部導体を被覆する内部絶縁体とから構成される複数の電線と、複数の電線を被覆する外部絶縁体と、を備えるケーブルと接続する電気コネクタに関する。

従来、複数の電線を内包するケーブルと接続する電気コネクタが知られている。このような電気コネクタでは、ケーブルに内包されている複数の電線を導電端子に圧着等によって接続するために、複数の電線を被覆している外皮を除去して外部に露出させる必要がある。また、このような電気コネクタは、ケーブルと接続する際に、外部に露出させた複数の電線の移動を規制する構成を有さないもの、外部に露出させた複数の電線をテープ等によって固定する構成を有するもの、又は外部に露出させた複数の電線を予めテープ等で固定して組み付ける構成を有するものがある。更に、このような電気コネクタは、接続されるケーブルに内包される複数の電線の内部芯線同士を適切に配置することによって特性インピーダンスを調整して、良好な伝送特性を実現している。

しかしながら、外部に露出させた複数の電線の移動を規制する構成を有さない電気コネクタは、複数の電線の間に隙間を有して内部芯線間の距離が変化することにより、特性インピーダンスの上昇を招く。また、外部に露出させた複数の電線をテープ等によって固定する構成を有する電気コネクタ及び外部に露出させた複数の電線を予めテープ等で固定して組み付ける構成を有する電気コネクタは、組立性が悪い。

このような状況において、特許文献１は、基板の電線接続部に接続される複数の単ケーブルを各々受容可能な複数の第１溝部及び第２溝部を備えるケーブル整列部品を開示している。また、特許文献２は、各々が絶縁ジャケットによって被覆されたケーブル導体が対で撚り合わされた撚り対ケーブルのジャケットの一部を、ハウジング区分の少なくとも一方において受容するプラグコネクタを開示している。

特開２０１４−１２７４６０号公報 特表２０１６−５２４２９９号公報

しかしながら、特許文献１においては、一対の信号線を各々内包する複数の単ケーブルを整列させる構成を有し、一対の信号線の信号導体間の距離は一対の信号線を覆う内部遮蔽によって維持される。また、特許文献２においては、ジャケットから露出する線材の移動を規制する構成を有していない。従って、特許文献１及び特許文献２においては、内部遮蔽又はジャケット等の外部絶縁体を除去して、一対の信号線又は線材等の内部の電線を露出させた際に、内部の電線の芯線間の距離を適切な距離に維持して特性インピーダンスを調整することができず、良好な伝送特性を得ることができないという課題を有する。

本発明の目的は、外部絶縁体を除去して外部に露出した状態の複数の電線の特性インピーダンスの変化を抑制することにより、良好な伝送特性を得ることができる電気コネクタを提供することである。

本発明に係る電気コネクタは、各々が内部導体と前記内部導体を被覆する内部絶縁体とから構成される複数の電線と、前記複数の電線を被覆する外部絶縁体と、を備えるケーブルと接続する電気コネクタであって、前記複数の電線の各々の前記内部導体と各々接続する導電性を有する複数のターミナルと、前記複数のターミナルが配置されると共に相手側コネクタと嵌合する嵌合部と、前記嵌合部の後方に設けられると共に前記ターミナルを保持するターミナル保持部と、前記ターミナル保持部の後方に設けられ、前記外部絶縁体が除去されて露出した前記複数の電線を左右方向において互いに密着した状態で整列させて保持する電線保持部と、を備える絶縁性のハウジングと、を有し、前記電線保持部は、前記複数の電線を挿入可能な凹溝と、前後方向に沿って間隔を有して前記凹溝の前端と、後端と、前記前端と前記後端との間と、に設けられると共に、前記凹溝の内壁より突出して前記内部絶縁体と当接する複数のリブと、を備え、前記複数のリブは、前記凹溝に挿入された前記複数の電線間の距離を前記ケーブルに内包されている際と同じにし、前記凹溝に挿入された前記複数の電線は、前記複数のリブからの押圧力を前記内部絶縁体のみで吸収して、前記複数のリブからの押圧力が前記内部導体まで及ばないことにより、前記内部導体同士の距離が変化しない。

外部絶縁体が除去されて露出した複数の電線が電線保持部に保持された際に、複数の電線の各内部導体の距離を適正な距離にして、特性インピーダンスの変化を抑制する。

本発明によれば、外部絶縁体を除去して外部に露出した状態の複数の電線の特性インピーダンスの変化を抑制することにより、良好な伝送特性を得ることができる。

本発明の実施形態に係る電気コネクタの分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの側面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの背面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタのホルダーの平面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタのホルダーの背面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタのカバーの底面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタのホルダーと電線との関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの変形例のホルダーの平面図である。 本発明の実施形態に係る電気コネクタの変形例のホルダーと電線との関係を示す図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態に係る電気コネクタにつき、詳細に説明する。図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｙ軸の正方向を前方向、ｙ軸の負方向を後ろ方向、ｘ軸の正方向を左方向、ｘ軸の負方向を右方向、ｚ軸の正方向を上方向、及びｚ軸の負方向を下方向として説明する。

＜電気コネクタの構成＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の構成につき、図１から図８を参照しながら、以下に詳細に説明する。

電気コネクタ１は、ケーブル１００と接続する。ここで、ケーブル１００は、各々が内部導体１０１と内部導体１０１を被覆する内部絶縁体１０２とから構成される一対の電線１０３と、一対の電線１０３を被覆する外部絶縁体１０４と、を備えている。また、一対の電線１０３は、左右方向において互いに密着して整列した状態で外部絶縁体１０４によって被覆されていると共に、外部絶縁体１０４を除去した際に分離可能になっている。なお、ケーブル１００は、一対の電線１０３を内包する構成に限らず、互いに密着する３つ以上の電線を内包する構成を有していてもよい。

具体的には、電気コネクタ１は、ケース本体１０と、シールドケース２０と、複数のターミナル３０と、カバー４０と、ホルダー５０と、を備えている。ここで、ケース本体１０と、カバー４０と、ホルダー５０と、はハウジングを構成している。

ケース本体１０は、絶縁性を有する材料によって形成されており、矩形且つ筒状である。ケース本体１０は、前端開口部１２に連通すると共に図示しない相手側コネクタと嵌合する嵌合部１１と、中空の内部を前方に開放する前端開口部１２と、中空の内部を後方に開放する後端開口部１３と、前後方向に延設されていると共に後端が嵌合部１１に連通する保持溝１４と、を備えている。

シールドケース２０は、金属板を折り曲げて形成されている。シールドケース２０は、本体部２１と、突出部２２と、接続部２３と、圧着部２４と、を備えている。

本体部２１は、後述のカバー４０及びホルダー５０を収納している。

突出部２２は、本体部２１の左右の側面の前端から前方に突出しており、ケース本体１０の保持溝１４に挿入され、ケース本体１０に対してシールドケース２０の前方への移動を規制している。

接続部２３は、突出部２２から内方に切り起こされて形成され、弾性変形可能な状態で嵌合部１１に突出している。接続部２３は、嵌合部１１に嵌合する図示しない相手側コネクタのシールド部材に対して弾性変形して接続する。

圧着部２４は、本体部２１の後端から後方に延設されており、ケーブル１００の外部絶縁体１０４に加締められている。

複数のターミナル３０は、導電性を有する材料によって形成されており、一対の電線１０３の各々の内部導体１０１と各々接続している。複数のターミナル３０は、接続部３１と、係止部３２と、圧着部３３と、を備えている。

接続部３１は、嵌合部１１に配置されている。

係止部３２は、接続部３１と圧着部３３との間に一対設けられており、外部側方に切り起こされている。

圧着部３３は、ケーブル１００の内部導体１０１に圧着されている。

カバー４０は、絶縁性を有する材料によって形成されており、ホルダー５０との間で複数のターミナル３０及びケーブル１００の一対の電線１０３を保持している。カバー４０は、前方突起部４１と、後方突起部４２と、平坦部４３と、を備えている。

前方突起部４１は、平坦部４３から下方に突出している。

後方突出部４２は、前方突起部４１よりも後方に設けられて、平坦部４３から下方に突出している。

平坦部４３は、ｘ−ｙ平面に沿って平坦になっており、ホルダー５０の上方を覆っている。

ホルダー５０は、絶縁性を有する材料によって形成されており、複数のターミナル３０及び一対の電線１０３を保持している。ホルダー５０は、ターミナル保持部５１と、電線保持部５２と、分岐部５３と、圧着部保持部５４と、係止溝５５と、面取り部５６と、前方係合溝５７と、後方係合溝５８と、を備えている。

ターミナル保持部５１は、嵌合部１１の後方に設けられると共に一対のターミナル３０を各々離間して保持する凹状の溝になっている。

電線保持部５２は、ターミナル保持部５１及び分岐部５３の後方に設けられ、外部絶縁体１０４が除去されて露出した一対の電線１０３を、左右方向において互いに密着した状態で整列させて保持する。電線保持部５２は、一対の電線１０３を挿入可能な凹溝５２１と、前後方向に沿って間隔を有して設けられると共に、凹溝５２１の内壁より突出してケーブル１００の内部絶縁体１０２と当接する複数のリブ５２２と、を備えている。凹溝５２１の内壁は、ケーブル１００の内部絶縁体１０２と当接しない。

ここで、図８に示すように、上方から見た際の凹溝５２１のリブ５２２を設けた部分の左右方向の間隔Ｌ２は、上方から見た際の凹溝５２１のリブ５２２を設けていない部分の左右方向の間隔Ｌ１よりも小さい（Ｌ１＞Ｌ２）。また、リブ５２２は、前後方向における間隔Ｌ４（図５参照）が単一の電線１０３の外径Ｒ１の１０倍以下（Ｌ４≦（１０×Ｒ１））、単一の電線１０３の外径Ｒ１以上（Ｒ１≦Ｌ４）、又は単一の電線１０３の外径Ｒ１の１０倍以下且つ単一の電線１０３の外径Ｒ１以上（Ｒ１≦Ｌ４≦（１０×Ｒ１））となるように電線保持部５２に設けられていることが好ましい。リブ５２２は、例えば、単一の電線１０３の外径Ｒ１が０．８２ｍｍの場合には、８．２ｍｍ（Ｌ４＝８．２ｍｍ）の間隔で電線保持部５２に設けられる。

リブ５２２は、一対の電線１０３の内部絶縁体１０２を押圧すると共に、内部絶縁体１０２に対する押圧力を内部絶縁体１０２によって吸収可能なように構成されている。

分岐部５３は、ターミナル保持部５１に連通すると共にターミナル保持部５１と電線保持部５２との間に設けられており、分岐された一対の電線１０３を保持する凹状の溝になっている。分岐部５３は、前後方向に対して所定の角度を有して前方に向けて外方に拡がるように設けられている。

圧着部保持部５４は、ターミナル保持部５１と分岐部５３との間に設けられており、圧着部３３を保持する凹状の溝になっている。

係止溝５５は、ターミナル３０の係止部３２を係止させ、ホルダー５０に対するターミナル３０の前後方向への移動を規制している。

面取り部５６は、上方から見てホルダー５０の左右方向の幅が後方に向けて徐々に狭くなるように左右の側面部を面取りして形成されている。

前方係合溝５７は、カバー４０の前方突起部４１と係合している。

後方係合溝５８は、前方係合溝５７よりも後方に設けられており、カバー４０の後方突起部４２と係合している。

＜電気コネクタの製造方法＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の製造方法につき、以下に詳細に説明する。

まず、シールドケース２０にケーブル１００を挿通した後に、ケーブル１００の前端の外部絶縁体１０４を除去して一対の電線１０３を露出させると共に、露出させた一対の電線１０３の前端の内部絶縁体１０２を各々除去して内部導体１０１を各々露出させる。

次に、一対の電線１０３の露出させた内部導体１０１を複数のターミナル３０の圧着部３３で各々圧着して、内部導体１０１とターミナル３０とを接続する。

次に、ホルダー５０のターミナル保持部５１の係止溝５５に、ターミナル３０の係止部３２を係止させて、ターミナル保持部５１にターミナル３０を保持させる。

また、ホルダー５０の電線保持部５２に、左右方向において整列した状態の一対の電線１０３を保持させる。

この際に、図８に示すように、一対の電線１０３を左右方向に整列した状態にした際の左右方向の幅Ｌ３は、電線１０３の外径Ｒ１の２倍になる（Ｌ３＝２×Ｒ１）。また、幅Ｌ３は、間隔Ｌ２よりも大きく（Ｌ２＜Ｌ３）、且つ、間隔Ｌ１よりも小さい（Ｌ１＞Ｌ３）。従って、一対の電線１０３は、内部絶縁体１０２が凹溝５２１の内壁に当接しない一方、内部絶縁体１０２がリブ５２２に当接して電線保持部５２に保持される。

これにより、内部絶縁体１０２が凹溝５２１の内壁からの押圧力及び摩擦力を受けないと共にリブ５２２から軽干渉を受けるのみであり、電線保持部５２に対して一対の電線１０３を容易に挿入することができると共にホルダー５０に対してカバー４０を容易に取り付けることができるため、負荷の少ない低荷重での組み立てを実現することができる。また、電線保持部５２に保持される一対の電線１０３は、リブ５２２からの押圧力を内部絶縁体１０２のみで吸収して、リブ５２２からの押圧力が内部導体１０１まで及ばないことにより、内部導体１０１同士の距離が変化しない程度の押圧力をリブ５２２から受けるため、特性インピーダンスに悪影響を及ぼすことがなく、良好な伝送特性を得ることができる。

また、電線保持部５２においてリブ５２２を前後方向に沿って間隔を有して設けることにより、一対の電線１０３の間に隙間を生じることを防ぐことができ、左右方向において密着した状態で整列して一対の電線１０３を電線保持部５２に保持することができると共に、一対の電線１０３の間の距離をケーブル１００に内包されている際と略同じにすることができるため、特性インピーダンスに悪影響を及ぼすことがなく、良好な伝送特性を得ることができる。

特に、図５に示す間隔Ｌ４が単一の電線１０３の外径Ｒ１の１０倍以下となるように電線保持部５２にリブ５２２を設けることにより、隣り合うリブ５２２の間において一対の電線１０３が撓んで一対の電線１０３の間に隙間を生じることを確実に防ぐことができるため、特性インピーダンスを適正に維持することができる。また、間隔Ｌ４が単一の電線１０３の外径Ｒ１以上となるように電線保持部５２にリブ５２２を設けることにより、一対の電線１０３を電線保持部５２に容易に挿入することができる。更に、間隔Ｌ４が単一の電線１０３の外径Ｒ１の１０倍以下且つ単一の電線１０３の外径Ｒ１以上となるように電線保持部５２にリブ５２２を設けることにより、一対の電線１０３を電線保持部５２に容易に挿入することができる効果と、特性インピーダンスに悪影響を及ぼすことがなく、良好な伝送特性を得ることができる効果と、の両立を図ることができる。

次に、ターミナル３０及び一対の電線１０３を保持したホルダー５０に対してカバー４０を被せて、カバー４０の前方突起部４１をホルダー５０の前方係合溝５７に係合すると共に、カバー４０の後方突起部４２をホルダー５０の後方係合溝５８に係合して、カバー４０とホルダー５０とを一体にする。この際に、ターミナル保持部５１、電線保持部５２及び分岐部５３をカバー４０の平坦部４３によって上方より覆うことにより、複数のターミナル３０をターミナル保持部５１に保持した状態、及び一対の電線１０３を電線保持部５２に保持した状態で、複数のターミナル３０及び一対の電線１０３を、カバー４０とホルダー５０との間に保持する。

次に、ケーブル１００の外部絶縁体１０４にシールドケース２０の圧着部２４を圧着して、シールドケース２０にケーブル１００を固定する。これにより、シールドケース２０に対するカバー４０及びホルダー５０の後方への移動をシールドケース２０によって規制することができる。

次に、ケース本体１０の後端開口部１３からシールドケース２０を前方に向けて挿入することにより、シールドケース２０の突出部２２がケース本体１０の保持溝１４に挿入されて、ケース本体１０に対するシールドケース２０の前方への移動が規制される。

このように、本実施形態によれば、外部絶縁体１０４が除去されて露出した複数の電線１０３を左右方向において互いに密着した状態で整列させて保持することにより、外部絶縁体１０４を除去して外部に露出した状態の複数の電線１０３の特性インピーダンスの変化を抑制することができ、良好な伝送特性を得ることができる。

（その他の実施形態）
本発明のその他の実施形態に係る電気コネクタの構成につき、図９及び図１０を参照しながら、以下に詳細に説明する。

なお、図９及び図１０において、図１から図８と同一構成の部分については同一符号を付して、その説明を省略する。また、本発明のその他の実施形態に係る電気コネクタは、上記の電気コネクタ１においてホルダー５０に代えてホルダー６０を設ける以外は電気コネクタ１と同一構成であるため、ホルダー６０以外の構成の説明を省略する。

ホルダー６０は、絶縁性を有する材料によって形成されており、複数のターミナル３０及び一対の電線１０３を保持している。ホルダー６０は、ターミナル保持部５１と、分岐部５３と、圧着部保持部５４と、係止溝５５と、面取り部５６と、電線保持部６２と、を備えている。

電線保持部６２は、ターミナル保持部５１及び分岐部５３の後方に設けられ、外部絶縁体１０４が除去されて露出した一対の電線１０３を、左右方向において互いに密着した状態で整列させて保持する凹状の溝になっている。

ここで、上方から見た電線保持部６２の左右方向の間隔Ｌ５（図１０参照）は、間隔Ｌ３よりも小さい（Ｌ３＞Ｌ５）。従って、一対の電線１０３は、内部絶縁体１０２が電線保持部６２の内壁部に当接して電線保持部６２に保持される。

また、電線保持部６２に保持される一対の電線１０３は、電線保持部６２の内壁部からの押圧力を内部絶縁体１０２のみで吸収して内部導体１０１まで及ばない。これにより、一対の電線１０３は内部導体１０１同士の距離が変化しない程度の押圧力を電線保持部６２の内壁から受けるため、特性インピーダンスに悪影響を及ぼすことがなく、良好な伝送特性を得ることができる。

また、電線保持部６２の内壁部によって一対の電線１０３の間に隙間を生じることを防ぐことができ、左右方向において密着した状態で整列して一対の電線１０３を電線保持部６２に保持することができると共に、一対の電線１０３をケーブル１００に内包されている際の状態と略同じ状態にすることができるため、特性インピーダンスに悪影響を及ぼすことがなく、良好な伝送特性を得ることができる。

このように、その他の実施形態によれば、外部絶縁体１０４が除去されて露出した複数の電線１０３を左右方向において互いに密着した状態で整列させて保持することにより、外部絶縁体１０４を除去して外部に露出した状態の複数の電線１０３の特性インピーダンスの変化を抑制することができ、良好な伝送特性を得ることができる。

本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記実施形態において、シールドケース２０を設けなくてもよい。

また、上記実施形態において、ケース本体１０とカバー４０とホルダー５０とを設けたが、ハウジングを上下に分割可能な構成にすると共に、上側のハウジングがカバー４０と同一構成を含み、且つ、下側のハウジングがホルダー５０と同一構成を含むようにしてもよい。

本発明に係る電気コネクタは、各々が内部導体と内部導体を被覆する内部絶縁体とから構成される複数の電線と、複数の電線を被覆する外部絶縁体と、を備えるケーブルと接続するのに好適である。

１ 電気コネクタ
１０ ケース本体
１１ 嵌合部
１２ 前端開口部
１３ 後端開口部
１４ 保持溝
２０ シールドケース
２１ 本体部
２２ 突出部
２３ 接続部
２４ 圧着部
３０ ターミナル
３１ 接続部
３２ 係止部
３３ 圧着部
４０ カバー
４１ 前方突起部
４２ 後方突起部
４３ 平坦部
５０ ホルダー
５１ ターミナル保持部
５２ 電線保持部
５３ 分岐部
５４ 圧着部保持部
５５ 係止溝
５６ 面取り部
５７ 前方係合溝
５８ 後方係合溝
６０ ホルダー
６２ 電線保持部
１００ ケーブル
１０１ 内部導体
１０２ 内部絶縁体
１０３ 電線
１０４ 外部絶縁体
５２１ 凹溝
５２２ リブ

Claims (3)

1. 各々が内部導体と前記内部導体を被覆する内部絶縁体とから構成される複数の電線と、前記複数の電線を被覆する外部絶縁体と、を備えるケーブルと接続する電気コネクタであって、
   前記複数の電線の各々の前記内部導体と各々接続する導電性を有する複数のターミナルと、
   前記複数のターミナルが配置されると共に相手側コネクタと嵌合する嵌合部と、前記嵌合部の後方に設けられると共に前記ターミナルを保持するターミナル保持部と、前記ターミナル保持部の後方に設けられ、前記外部絶縁体が除去されて露出した前記複数の電線を左右方向において互いに密着した状態で整列させて保持する電線保持部と、を備える絶縁性のハウジングと、
   を有し、
   前記電線保持部は、
   前記複数の電線を挿入可能な凹溝と、
   前後方向に沿って間隔を有して前記凹溝の前端と、後端と、前記前端と前記後端との間と、に設けられると共に、前記凹溝の内壁より突出して前記内部絶縁体と当接する複数のリブと、
   を備え、
   前記複数のリブは、
   前記凹溝に挿入された前記複数の電線間の距離を前記ケーブルに内包されている際と同じにし、
   前記凹溝に挿入された前記複数の電線は、
   前記複数のリブからの押圧力を前記内部絶縁体のみで吸収して、前記複数のリブからの押圧力が前記内部導体まで及ばないことにより、前記内部導体同士の距離が変化しない、
   ことを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記複数のリブは、
   前記複数の電線のうちの単一の電線の外径の１０倍以下の前記間隔で前記前後方向に沿って設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記複数のリブは、
   前記複数の電線のうちの単一の電線の外径以上の前記間隔で前記前後方向に沿って設けられている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気コネクタ。

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