技術 シールド端子

0001

本発明は、シールド端子に関する。

0002

自動車に搭載されるラジオ用アンテナハーネスなどのハーネスには、シールド電線（同軸ケーブル）の端末部に、電子素子としてのコンデンサを内蔵したシールド端子が用いられる。例えば、特許文献１のシールド端子（同文献では「電子素子内蔵シールドコネクタ」と称される。）は、一対のリード線を有する電子素子と、一方のリード線に接続される内導体端子と、内導体端子を収容する誘電体と、誘電体を収容しかつシールド電線のシールド導体に接続される外導体端子とを備えて構成される。電子素子の他方のリード線は、シールド電線の芯線に接続される。誘電体の内部には、電子素子を収容する素子収容室が貫通して設けられている。

0003

特開２００６−１０７８０１号公報

0004

上記の場合、電子素子の本体部分が誘電体の端子収容室に収容されるものの、他方のリード線と外導体端子との間に介在物が存在せず、他方のリード線がシールド電線の芯線に接続された状態で外導体端子と短絡するおそれがあった。

0005

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シールド電線に対する電子素子の接続部位が外導体端子と短絡するのを防止することが可能なシールド端子を提供することを課題とする。

0006

本発明のシールド端子は、内導体端子と、前記内導体端子を取り囲み、シールド電線のシールド部に接続される外導体端子と、前記内導体端子と前記外導体端子との間に配置される誘電体と、前記シールド電線の芯線に接続される芯線接続部および前記内導体端子に接続される内導体接続部を有する電子素子と、前記芯線接続部と前記外導体端子との間に配置される絶縁性の短絡防止部材とを備えるところに特徴を有する。

0007

電子素子の芯線接続部と外導体端子との間には絶縁性の短絡防止部材が配置されるため、シールド電線の芯線に接続された芯線接続部が外導体端子と短絡するのを防止することができる。

0008

本発明の実施例１のシールド端子を斜め上方から見た斜視図である。
シールド端子の平面図である。
図２のＡ−Ａ線断面図である。
内導体端子、誘電体および短絡防止部材を取り付けた外導体端子を斜め下方から見た斜視図である。
内導体端子、誘電体および短絡防止部材を取り付けた外導体端子の平面図である。
内導体端子、誘電体および短絡防止部材を取り付けた外導体端子の側面図である。
図６のＢ—Ｂ線断面図である。
外導体端子を斜め下方から見た斜視図である。
短絡防止部材を斜め上方から見た斜視図である。
短絡防止部材を斜め下方から見た斜視図である。
短絡防止部材の正面図である。
内導体端子を斜め上方から見た斜視図である。
誘電体を斜め上方から見た斜視図である。

0009

本発明の好ましい形態を以下に示す。
（１）前記短絡防止部材は、前記誘電体とは別体であって、前記誘電体から離れて配置されるとよい。これによれば、誘電体を芯線接続部と対応する位置まで延設する必要がなく、誘電体の大型化を回避することができる。また、外導体端子内で誘電体の存在が障害にならずに済み、設計上および工程上の自由度を高めることができる。

0010

（２）前記外導体端子は、前記短絡防止部材と前記誘電体との間に、治具通し孔が開口して設けられ、前記内導体接続部は、前記治具通し孔に臨むように配置されるとよい。これによれば、内導体端子および誘電体を外導体端子に組み込んだ後、電子素子を外導体端子内に位置させ、治具通し孔を通して内導体接続部と内導体端子との接続作業を行うことができる。このように外導体端子に治具通し孔を設けることは、短絡防止部材が誘電体とは別体であって誘電体から離れて配置されることで、実現可能となる。

0011

（３）前記短絡防止部材は、前記外導体端子に係止され、前記電子素子を載せて支持する支持部を有しているとよい。これによれば、短絡防止部材が芯線接続部と外導体端子との短絡を防止する機能に加えて電子素子を支持する機能を兼備するため、短絡防止機能と支持機能とがシールド端子に別々に設けられる場合と比べ、構成を簡単にすることができる。

0012

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図１〜図１３を説明する。本実施例１のシールド端子１０は、図２および図３に示すように、シールド電線９０の端末部に接続され、内導体端子１１、誘電体１２、外導体端子１３、電子素子１６および短絡防止部材１４を備えている。内導体端子１１、誘電体１２、外導体端子１３および短絡防止部材１４はそれぞれ別体である。内導体端子１１は誘電体１２に収容され、誘電体１２および短絡防止部材１４は、それぞれ外導体端子１３に分離規制状態に組み付けられる。なお、以下の説明において、前後方向については、図７および図１１を除く各図の左側を前側とし、上下方向は、図２および図５を除く各図の上下方向を基準とする。

0013

＜シールド電線９０＞
シールド電線９０は、同軸ケーブルであって、図３に示すように、高周波信号を伝送する導体としての芯線９１と、芯線９１の外周を覆う樹脂製の絶縁部９２と、絶縁部９２の外周を覆う編組線からなるシールド部９３と、シールド部９３の外周を覆う樹脂製のシース９４とを有している。シールド電線９０の端末部には、所定範囲にわたってシース９４が除去されてシールド部９３が露出し、さらに絶縁部９２が除去されて芯線９１が露出している。

0014

＜内導体端子１１＞
内導体端子１１は、導電性の金属板を曲げ加工などして一体に形成される。図１２に示すように、内導体端子１１は、前部に、図示しない相手側内導体端子に接続される相手接続部１５を有し、後部に、電子素子１６の後述する内導体接続部４２に接続されるリード接続部１７を有している。相手接続部１５は、円筒状の本体部分から前方に突出する左右一対の接続片１８を有している。両接続片１８は、断面弧状をなし、前方へ向けてテーパ状に窄まるように形成される。両接続片１８は、内部に挿入された図示しない相手側内導体端子のタブに接続される。相手接続部１５の円筒状の本体部分には、誘電体１２に係止可能な左右一対の係止突起１９（図１２では１つのみ図示）が設けられている。

0015

リード接続部１７は、断面Ｕ字形をなし、相手接続部１５側から連続した底壁部分から立ち上がるオープンバレル状の左右一対のリード圧着片２１を有している。図２に示すように、両リード圧着片２１は、圧着工程で電子素子１６の後述する内導体接続部４２の外周に巻き付けられる。

0016

＜誘電体１２＞
誘電体１２は合成樹脂製であってブロック状をなし、図３および図１３に示すように、内部に、前後方向に貫通する収容部２２を有している。収容部２２には、後方から内導体端子１１の相手接続部１５が挿入されて収容される。内導体端子１１は、両係止突起１９が収容部２２の内面に係止されることで、収容部２２に抜け止め状態に保持される。図２、図３および図５に示すように、内導体端子１１が収容部２２に収容された状態では、リード接続部１７は誘電体１２より後方に露出して配置される。

0017

＜外導体端子１３＞
外導体端子１３は、導電性の金属板を曲げ加工などして一体に形成される。図８に示すように、外導体端子１３は、前部に、円筒状の嵌合部２３を有し、後部に、オープンバレル状のバレル部２４を有し、さらに、前後方向途中の中間部に、嵌合部２３とバレル部２４とをつなぐ屈曲板形状の連結部２５を有している。連結部２５は、嵌合部２３およびバレル部２４のそれぞれの前後長よりも十分長い前後長を有している。

0018

嵌合部２３には、後方から誘電体１２が挿入されて収容される。誘電体１２は、嵌合部２３内に抜け止め状態に保持される。図１、図３および図４に示すように、嵌合部２３の内面と誘電体１２の前部との間には、前方に開放された嵌合空間２６が形成されている。嵌合空間２６には、前方から図示しない相手側外導体端子が嵌合状態に挿入される。嵌合部２３には、複数の接点部２７が設けられている。各接点部２７は、嵌合部２３内に挿入された相手側外導体端子の外面に接触する。これにより、外導体端子１３は、各接点部２７を介して相手側外導体端子に接続される。

0019

バレル部２４は、図７に示すように、断面Ｕ字形をなし、図５に示すように、連結部２５側につながる底部２８と、底部２８の前部側から立ち上がる左右一対のワイヤバレル片３１と、底部２８の後部側から立ち上がる左右一対のインシュレーションバレル片３２とを有している。図１〜図３に示すように、両ワイヤバレル片３１は、圧着工程でシールド電線９０のシールド部９３の外周に巻き付けられる。両インシュレーションバレル片３２は、圧着工程でシールド電線９０のシース９４の外周に巻き付けられる。

0020

連結部２５は、図７および図８に示すように、上下方向に沿いかつ前後方向に長い略矩形の平板状をなす左右一対の側部２９と、前後方向途中の中間部において両側部２９の下端間に架設される平板状の架設部３３と、後端部において両側部２９の下端間に架設される平板状の後側架設部３４とを有している。

0021

両側部２９の前端は、嵌合部２３の左右後端につながっている。両側部２９の後端は、後方へ向けて高さ寸法を次第に小さくする左右一対の側方付設部３５を介して、両ワイヤバレル片３１の前端につながっている。図５に示すように、後側架設部３４の後端は、後方へ向けて幅寸法を次第に小さくする下方付設部３６を介して、底部２８の前端につながっている。下方付設部３６の左右両端は、両側方付設部３５につながっている。

0022

図８に示すように、架設部３３の前後長は、後側架設部３４の前後長より小さくされている。連結部２５の底壁部分には、前部側に、架設部３３と嵌合部２３とに区画される略矩形の治具通し孔３７が貫通して設けられ、後部側に、架設部３３と後側架設部３４とに区画される略矩形の装着孔３８が貫通して設けられている。連結部２５の底壁部分は、前側から順に、治具通し孔３７、架設部３３、装着孔３８および後側架設部３４が並んで配置されることとなる。治具通し孔３７には、内導体端子１１のリード接続部１７と電子素子１６の後述する内導体接続部４２との接続作業を行うための図示しない圧着治具（アンビル）が進入可能とされている。図３および図４に示すように、装着孔３８には、短絡防止部材１４が挿入可能とされている。

0023

図１および図２に示すように、両側部２９の上端の前部側には、左右夫々の突出部３９が突出して設けられている。両突出部３９は、両側部２９の上端から上方に突出したあと下方へ折り返される二重壁形状になっている。詳細は説明しないが、両突出部３９は、シールド端子１０が図示しないコネクタハウジングに挿入される際に、シールド端子１０の挿入動作を案内し、かつシールド端子１０がコネクタハウジングから脱落するのを規制する役割をはたす。

0024

＜電子素子１６＞
電子素子１６は、シールド端子１０の電気的特性を調整するものであり、ここでは静電容量を調整するコンデンサとして構成される。図２および図３に示すように、電子素子１６は、円柱状の素子本体部４１と、素子本体部４１の前端面の中心から前方に延びるリード線状の内導体接続部４２と、素子本体部４１の後端面の中心から後方に延びるリード線状の芯線接続部４３とを有している。内導体接続部４２は、内導体端子１１のリード接続部１７に圧着して接続される。芯線接続部４３は、シールド電線９０の芯線９１に、圧着部材４４を介して、圧着して接続される。圧着部材４４は、バレル部２４より小型のオープンバレル状をなし、電子素子１６の芯線接続部４３とシールド電線９０の芯線９１とを共に圧着して接続する。

0025

＜短絡防止部材１４＞
短絡防止部材１４は合成樹脂製であって、図１０および図１１に示すように、板状、詳細には扁平台状の支持部４５と、支持部４５の左右両側に突出する一対の係止部４６とを有している。短絡防止部材１４は、電子素子１６を支持する台座となる。図９および図１１に示すように、支持部４５は、上面に、電子素子１６を載せる支持面４７を有している。支持面４７は、素子本体部４１の下部外周に沿って断面湾曲状をなしている。支持面４７の後端は、左右方向に沿いかつ前方を向いて配置される後面部４８とされる。支持部４５は、下面のうちの支持面４７と対向する部位に、図１０に示すように、下方に突出する底面視略矩形の突部４９を有している。図４に示すように、突部４９は、外導体端子１３の装着孔３８に嵌入可能な形状および大きさで形成される。図１０に示すように、突部４９の前端は、左右方向に沿った前側段差面５１とされている。突部４９の後端は、左右方向に沿った後側段差面５２とされている。

0026

図９〜図１１に示すように、支持部４５は、前端から前方に突出する左右一対の前側突片部５３を有している。両前側突片部５３は、前後方向に関して突部４９の前側段差面５１と同じ位置に付け根部分を有し、前側段差面５１との間に段差を形成している。図３および図１０に示すように、支持部４５の後端部は、突部４９の後側段差面５２との間に段差を形成した後側突片部５４とされる。

0027

支持部４５の左右両端面は、両前側突片部５３の左右両端面および後側突片部５４の左右両端面を含み、前後方向に沿って配置されている。図９および図１０に示すように、支持部４５は、左右両端面寄りの端部に、左右一対のスリット部５５を有している。両スリット部５５は、突部４９から後側突片部５４にかけて細長く平行に延び、支持部４５を厚み方向に貫通する孔として構成される。

0028

両係止部４６は、支持部４５の左右両端面のうち、突部４９の左右両端面の後部側から突出して設けられている。両係止部４６は、前後方向に長い断面略三角形のリブ状をなし、左右方向に沿って水平な上面を有している。

0029

＜シールド端子１０の組み付け方法および構造＞
組み付けに際し、まず電子素子１６の芯線接続部４３とシールド端子１０の芯線９１とを同軸上に向かい合わせた状態で、圧着部材４４で芯線接続部４３と芯線９１とを圧着して接続する。

0030

短絡防止部材１４の突部４９を上方から外導体端子１３の装着孔３８内に挿入する。突部４９が装着孔３８に挿入される過程では、両係止部４６が装着孔３８の左右両縁に摺動し、両スリット部５５が左右幅を狭めるように変形する。突部４９が装着孔３８に正規に挿入されると、両スリット部５５の左右幅が元の寸法に戻り、両係止部４６の上面が両側部２９の下端に当たって係止可能に配置され（図７を参照）、かつ両前側突片部５３が架設部３３の上面に載置して支持されるとともに、後側突片部５４が後側架設部３４の上面に載置して支持される（図４および図５を参照）。突部４９の前側段差面５１は、架設部３３の後端に当たり得る状態で対向して配置され、突部４９の後側段差面５２は、後側架設部３４の前端に当たり得る状態で対向して配置される（図３を参照）。これにより、短絡防止部材１４が外導体端子１３に分離規制状態に保持される。

0031

続いて、上記によって、シールド電線９０に接続された電子素子１６を、短絡防止部材１４を保持した外導体端子１３に上方から設置する。これにより、電子素子１６の素子本体部４１が短絡防止部材１４の支持面４７に載せて支持され、電子素子１６の内導体接続部４２が内導体端子１１のリード接続部１７の両リード圧着片２１間に配置され、シールド電線９０の端末部において露出するシールド部９３が両ワイヤバレル片３１間に配置され、シールド電線９０の端末部におけるシース９４が両インシュレーションバレル片３２間に配置される。

0032

また、電子素子１６の芯線接続部４３とシールド電線９０の芯線９１とを共に圧着した圧着部材４４は、短絡防止部材１４の支持部４５の後側突片部５４上でかつ両スリット部５５間に配置される（図２および図３を参照）。素子本体部４１の後端面と圧着部材４４との間に露出する芯線接続部４３およびシールド電線９０の絶縁部９２と圧着部材４４との間に露出する芯線９１の大部分も、支持部４５の後側突片部５４上に配置される。電子素子１６は、支持部４５における支持面４７の左右両側部分に左右両側への動きが規制され、支持部４５の支持面４７に位置決めされる。

0033

次いで、リード接続部１７およびバレル部２４に対し、図示しないクリンパおよびアンビルからなる圧着治具を当てがい、圧着作業を行う。例えば、リード接続部１７に対する圧着作業は、リード接続部１７の上方にクリンパを配置し、リード接続部１７の下方にアンビルを配置した状態で、クリンパおよびアンビルを相対的に接近させることで、両リード圧着片２１を変形させて内導体接続部４２の外周に巻き付ける。これにより、リード接続部１７が内導体接続部４２に圧着して接続される。この場合に、アンビルは、外導体端子１３の治具通し孔３７を通してリード接続部１７の下面部分に当てがうことができる。また、クリンパは、両リード圧着片２１を押圧して変形させる過程で短絡防止部材１４に接近するが、両前側突片部５３間に進入することで、短絡防止部材１４との干渉を回避することができる。

0034

上記同様に、バレル部２４に対応する圧着治具を当てがい、両ワイヤバレル片３１をシールド電線９０のシールド部９３に圧着して接続するとともに、両インシュレーションバレル片３２をシールド電線９０のシース９４に圧着して接続する。これらリード接続部１７、両ワイヤバレル片３１および両インシュレーションバレル片３２の圧着作業は、同じ工程内で行うことができる。その後、シールド端子１０には、連結部２５の開口部分を覆う図示しないカバー部材が装着される。カバー部材は、外導体端子１３に接続され、シールド機能を有する。

0035

シールド端子１０に内蔵された電子素子１６は、左右両側を両側部２９で覆われ、下方を短絡防止部材１４で覆われて支持される。ここで、内導体接続部４２とリード接続部１７との接続部分は、外導体端子１３の治具通し孔３７と対応する位置に配置されており、外導体端子１３の底面部分と接触するおそれは少ない。

0036

一方、芯線接続部４３と芯線９１との接続部分である圧着部材４４は、外導体端子１３の底面部分である後側架設部３４と近接している。しかるに、本実施例１の場合、圧着部材４４と後側架設部３４との間には短絡部材の後側突片部５４が介在しており、圧着部材４４が下方を後側突片部５４で覆われている。このため、圧着部材４４が外導体端子１３と接触して短絡するのを防止することができ、高周波信号を伝送する信頼性を確保することができる。また、短絡防止部材１４は電子素子１６の位置決めの指標となる。さらに、短絡防止部材１４によってインピーダンスコントロールを行うことも可能となる。

0037

さらに、短絡防止部材１４が外導体端子１３に対する電子素子１６の短絡を防止する機能に加えて電子素子１６を支持する機能を兼備するため、短絡防止機能および支持機能がそれぞれ別々の部材で構成されるよりも、シールド端子１０の構成を簡単にすることができる。

0038

さらにまた、短絡防止部材１４が誘電体１２から離れて配置されるため、誘電体１２を後方に長く延設する必要がなく、誘電体１２の大型化を回避することができる。特に、短絡防止部材１４が誘電体１２とは別に設けられることで、外導体端子１３に治具通し孔３７を支障なく設けることができ、内導体端子１１を誘電体１２とともに外導体端子１３に組み込んだ後、内導体接続部４２とリード接続部１７との接続作業を行うことができ、設計上および工程上の自由度を高めることができる。

0039

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）電子素子は、コンデンサに限らず、リード線付き抵抗器やリード線付きダイオードなどであってもよい。
（２）電子素子の芯線接続部とシールド電線の芯線との接続および電子素子の内導体接続部と内導体端子のリード接続部との接続は、圧着に限らず、半田、抵抗溶接または超音波溶接などによるものであってもよい。
（３）短絡防止部材は、電子素子を支持する部分（支持部）とは別に設けられていてもよい。

0040

１０…シールド端子
１１…内導体端子
１２…誘電体
１３…外導体端子
１４…短絡防止部材
１６…電子素子
３７…治具通し孔
４２…内導体接続部
４３…芯線接続部
４４…圧着部材
４５…支持部
９０…シールド電線
９１…芯線
９３…シールド部