JP2017037731A - シールドコネクタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ全体の大型化を伴うことなく必要な電磁波シールドを行うことが可能なシールドコネクタＣ１及びその製造方法を提供する。
【解決手段】シールドコネクタＣ１は、複数の端子１０であって少なくとも一つのシールド対象端子を含むものと、絶縁ハウジング２０と、シールド対象端子の表面のうち相手方端子と接触する部分を除く表面の少なくとも一部について設定されたシート装着面を覆うように当該シールド対象端子に装着されるシールドシート３０と、を備える。シールドシート３０は、絶縁層３２及び導電層３４を有し、絶縁層３２がシート装着面に密着する状態でシールド対象端子に装着されるとともに、シート装着面の外形に倣う可撓性を有する。シールド対象端子１０は、シート装着面がシールドシート３０により覆われた状態でハウジング２０の端子収容部２２内に収容されて保持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ツイストペア線等の接続に用いられるシールドコネクタ及びその製造方法に関する。

従来、電磁波に起因する外部からのノイズの侵入に対して優れた耐性をもつ電線として、例えばツイストペア線が知られている。このツイストペア線は、互いに撚り合される一対の電線を有し、これらの電線に高電位及び低電位の信号が流され、当該信号の電位差によって必要な情報が伝達される。このツイストペア線では、各電線にノイズが混入した場合でも、それぞれのノイズの電圧は略等しくて電線間の電位差は略一定に保たれるため、伝達される情報に対して前記ノイズが与える影響が小さい。

しかし、前記ツイストペア線は、前記一対の電線が撚り合されている領域では有効なシールド効果を発揮する半面、両電線の端末においては当該端末に端子を装着する必要があるために前記撚りをほどく必要があり、従って当該電線の端末では高いノイズ耐性を確保することが難しい。

特許文献１は、このようなツイストペア線の端末をシールドしながら他の電線などに接続するためのシールドコネクタを開示する。このシールドコネクタは、前記各電線の端末に圧着される複数の端子と、当該複数の端子を個別に収容する複数の絶縁ハウジングと、当該複数の絶縁ハウジングを一括して包囲するとともにドレンに接続されるシールドシェルと、を備える。

特開２０１２−２２６８３２号公報

特許文献１に記載されるシールドコネクタでは、複数の端子をそれぞれ保持する絶縁ハウジングに加え、当該絶縁ハウジングを一括して包囲する大きさのシールドシェルを要するため、コネクタ全体の大型化は免れ得ない。当該シールドシェル及び当該シールドシェルを含むコネクタ全体の大型化の問題は、前記端子の数が増えるほど深刻になる。また、この問題は、ツイストペア線以外の電線を電磁波シールド対象とするコネクタについても同様に発生する。

本発明は、このような事情に鑑み、コネクタ全体の大型化を伴うことなく必要な電磁波シールドを行うことが可能なシールドコネクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。

提供されるのは、外部からの電磁波によるノイズを遮蔽する電磁波シールド機能をもつシールドコネクタであって、このシールドコネクタは、複数の電線の端末にそれぞれ装着される複数の端子であって少なくとも一つのシールド対象端子を含むものと、絶縁材料からなり、前記複数の端子をそれぞれ収容して保持する複数の端子収容部を有する絶縁ハウジングと、前記シールド対象端子の表面のうち相手方端子と接触する部分を除く表面の少なくとも一部について設定されたシート装着面を覆うように当該シールド対象端子に装着され、前記電磁波シールド機能をもつシールドシートと、を備える。前記シールドシートは、絶縁材料からなる絶縁層と、導電材料からなり、前記絶縁層と互いに積層される導電層と、を有し、当該絶縁層が前記シート装着面に密着する状態で前記シールド対象端子に装着されるとともに、当該シート装着面の外形に倣う可撓性を有する。前記シールド対象端子は、そのシート装着面が前記シールドシートにより覆われた状態で前記端子収容部内に収容されて保持される。

このシールドコネクタによれば、シールド対象端子の特定の表面であるシート装着面にシールドシートの絶縁層が接触する状態で当該シート装着面を覆うように当該シールドシートが前記シールド対象端子に装着されることにより、当該シート装着面上に前記絶縁層を介して前記導電層が配置されたシールド構造が構築される。しかも、当該シールドシートは前記シート装着面の外形に倣う可撓性を有するため、前記シールド対象端子は当該シールドシートが装着されたままの状態で前記絶縁ハウジングの端子収容部内に収容され、保持されることができる。よって、絶縁ハウジングにシールド層が設けられる従来のシールドコネクタと異なり、コネクタ全体の大型化を伴うことがない。

また、前記シールドシートはシールド対象端子を個別に覆うものであるため、前記複数の端子が前記少なくとも一つのシールド対象端子と当該シールド対象端子以外の端子とを含む場合に、前記シールドシートは当該シールド対象端子のみに装着される、つまり使用される、ことが可能である。このことは、複数の端子がシールド対象端子以外の端子を含むか否かにかかわらず当該複数の端子を保持する絶縁ハウジング全体がシールド層で覆われる必要のある従来のシールドコネクタと異なり、シールドシートが無駄に使用されることを防ぎ、これにより、当該シールドシートの使用量の適切な節減を図りながら必要な電磁波シールドを行うことを可能にする。

本発明において、前記シールド対象端子と前記電線との接続のための構造は特に限定されない。前記シールド対象端子は、例えば、前記電線の端末に圧着される電線圧着部を有するものが、好適である。

前記シールド対象端子としては、相手方の雄型端子の電気接触部の嵌入を受け入れる雌型の電気接触部をもつ雌型端子が好適である。この場合、当該雌型の電気接触部の外側面は相手方の端子との電気的接触に寄与しないので、当該外側面をシート装着面として設定することが可能である。これにより、端子嵌合部分の電磁波シールドを有効に行うことが可能になる。さらに、当該電気接触部を含む雌型端子の全長に亘って前記シート装着面が設定されることにより、電磁波シールド効果はより高められる。

前記少なくとも一つのシールド対象端子は、互いに撚り合される一対の電線を含むツイストペア線の当該一対の電線の端末に装着される端子を含む場合に、特に有効である。このツイストペア線では、当該ツイストペア線の端末において互いに対をなす電線同士の撚りがほどかれることにより、当該端末でのノイズの影響が大きくなるが、当該電線の端末部分に装着されるシールド対象端子が前記シールドシートによって覆われることにより、前記ツイストペア線から前記シールド対象端子に至るまでの領域において高い耐ノイズ特性を確保することが可能になる。

また、提供されるのは、外部からの電磁波によるノイズを遮蔽する電磁波シールド機能をもつシールドコネクタを製造するための方法であって、この方法は、少なくとも一つのシールド対象端子を含む複数の端子及び当該複数の端子をそれぞれ収容して保持する複数の端子収容部を有する絶縁ハウジングを用意する工程と、前記複数の端子をそれぞれ複数の電線の端末に装着する工程と、前記シールド対象端子の表面のうち相手方端子と接触する部分を除く表面の少なくとも一部について設定されたシート装着面を覆うように当該シールド対象端子に前記電磁波シールド機能をもつシールドシートを装着する工程であって、前記シールドシートには、絶縁材料からなる絶縁層と、導電材料からなり、前記絶縁層と互いに積層される導電層と、を有しかつ当該シート装着面の外形に倣う可撓性を有するものを用い、当該絶縁層が前記シート装着面に密着する状態で前記シールド対象端子に当該シールドシートを装着する工程と、前記複数の端子を前記ハウジングの各端子収容部にそれぞれ挿入しかつ保持させる工程であって、前記複数の端子のうちの前記シールド対象端子については当該シールド対象端子のシート装着面が前記シールドシートにより覆われた状態のまま当該シールド対象端子を前記端子収容部内に挿入して保持させる工程と、を含む。

この方法によれば、通常のコネクタの製造方法に含まれる工程に加え、前記複数の端子のうちのシールド対象端子にそのシート装着面を覆うシールドシートを装着する工程を付加するだけの簡単な構成で、前記のように効果的な電磁波シールド機能をもったシールドコネクタを製造することができる。

以上のように、本発明によれば、コネクタ全体の大型化を伴うことなく必要な電磁波シールドを行うことが可能なシールドコネクタ及びその製造方法が、提供される。

本発明の実施の形態に係るシールドコネクタの分解斜視図である。 前記シールドコネクタの断面正面図である。 前記シールドコネクタに含まれるシールド対象端子においてシールドシートが装着される領域を示す側面図である。 前記シールド対象端子及びこれに装着される前記シールドシートを示す斜視図である。 前記シールド対象端子に前記シールドシートが装着されたものを示す斜視図である。 前記シールド対象端子及びこれに装着される前記シールドシートを示す断面正面図である。

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１及び図２は、本発明の実施の形態に係るシールドコネクタＣ１を示す。この実施の形態に係るシールドコネクタＣ１は、雌型コネクタであり、図２に示される雄型の相手方コネクタＣ２と嵌合することにより、電気的接続を行う。具体的に、当該シールドコネクタＣ１は、複数のシールド対象端子を含む複数の雌型端子１０と、当該複数の雌型端子１０を収容して保持する絶縁ハウジング２０と、前記複数の雌型端子１０のうちの前記シールド対象端子にそれぞれ装着される複数のシールドシート３０と、を備える。

前記複数の雌型端子１０は、複数の電線４０の端末のそれぞれに装着される。前記シールド対象端子は、前記複数の雌型端子１０のうち電磁波シールドを要する端子であり、少なくとも一対の電線に装着され、その対をなす電線は互いに撚り合されて１本のツイストペア線を構成する。換言すれば、この実施の形態に係るシールドコネクタＣ１と相手方コネクタＣ２とにより形成される電気的接続には、少なくとも１本のツイストペア線と他の回路との接続が含まれており、当該少なくとも１本のツイストペア線の端末において互いの撚りがほどかれた電線のそれぞれの端末に前記シールド対象端子が装着される。

図１は、前記シールドコネクタＣ１に含まれる前記複数の雌型端子１０のうちの一つのシールド対象端子のみを示しているが、当該シールド対象端子に相当する雌型端子１０以外の他の雌型端子１０も同等の形状及び構造を有する。

前記シールド対象端子を含む前記複数の雌型端子１０のそれぞれは、単一の金属板を曲げ加工することにより形成され、図３及び図４に示すように、前記電線４０の端末に圧着される電線圧着部１１と、図２に示される相手方の雄型端子と嵌合して接触可能な雌型の電気接触部１２と、を一体に有する。

前記電線圧着部１１は、導体バレル１３とその後方に位置するインシュレーションバレル１４とを有する。前記電線４０は、中心導体４３とこれを覆う絶縁被覆４４とを有し、当該絶縁被覆４４のうちの端末部分が除去されて中心導体４３の端末が露出している。前記導体バレル１３は前記中心導体４３の端末に圧着され、前記インシュレーションバレル１４は前記絶縁被覆４４のうち前記中心導体４３の端末に隣接する部分に圧着される。

本発明に係るシールド対象端子において、対応する電線の端末に装着される部分は前記電線圧着部に限定されない。換言すれば、本発明に係るシールド対象端子とこれに対応する電線とを接続するための構造は限定されない。例えば、シールド対象端子は、前記電線圧着部１１に代えて電線圧接部を有するもの、つまり、前記電線４０の絶縁被覆４４に切り込んで当該電線４０の中心導体４３と接触することが可能な圧接刃を有するものであってもよい。

前記電気接触部１２は、図２に示される相手方コネクタＣ２の雄型端子５０の嵌入を受け入れる雌型形状を有する。具体的に、当該電気接触部１４は、当該雄型端子５０が嵌入可能な箱型の本体１５と、当該本体１５内に形成された電気接触片１６と、を有する。電気接触片１６は、前記本体１５内に嵌入される前記雄型端子５０と接触することによりその嵌入方向と直交する向きに弾性的に撓み変位し、当該変位に対応したバネ圧で当該雄型端子５０に接触する。この接触により、前記雌型端子１０と前記雄型端子５０との間での電気的導通が形成される。

前記本体１５には、前記絶縁ハウジング２０に係止される（つまり保持される）ための被係止部１７と、誤挿入防止用のスタビライザ１８と、がそれぞれ当該本体１５の外側面から外向きに突出するように形成されている。

前記絶縁ハウジング２０は、合成樹脂等の絶縁材料により成形されたもので、前記複数の雌型端子１０を保持しながら前記相手方コネクタＣ２の絶縁ハウジング６０と嵌合することにより、当該複数の雌型端子１０と当該相手方コネクタＣ２に含まれる前記複数の雄型端子５０との嵌合を形成する。

前記絶縁ハウジング２０は、前記複数の雌型端子１０をそれぞれ収容して保持する端子収容部を有する。具体的に、当該絶縁ハウジング２０は、複数の端子収容室２２と、各端子収容室２２内に設けられる複数のランス（端子係止部）２４と、を有する。

前記複数の端子収容室２２は、前記雌型端子１０の軸方向と直交する方向に配列される。各端子収容室２２は前記相手方コネクタＣ２の雄型端子５０と反対の側に開口部を有し、当該開口部を通じての当該端子収容室２２内への前記各雌型端子１０の挿入を受け入れる。具体的に、当該各雌型端子１０は、その電気接触部１２を先頭にして前記端子収容室２２内に挿入され、当該雌型端子１０の全長に亘って当該端子収容室２２内に収容されることが可能である。

前記各ランス２４は、当該ランス２４が設けられる端子収容室２２内に挿入される雌型端子１０の前記被係止部１７を係止することにより、当該雌型端子１０の端子収容室２２からの離脱を阻止する。また、前記各端子収容室２２の前方には、前記雌型端子１０に嵌合されるべき前記雄型端子５０の挿通を許容する端子挿通孔２６が形成されている。

この実施の形態に係る前記絶縁ハウジング２０には、リテーナ７０が装着される。このリテーナ７０は、前記各端子収容室２２内で前記ランス２４により係止された各雌型端子１０の二次係止を行う。

前記複数のシールドシート３０は、前記複数の雌型端子１０のうち前記シールド対象端子に相当するもののみに装着される。当該シールドシート３０は、図６に示される絶縁層３２と、この絶縁層３２と互いに積層される導電層３４と、を有する（図６ではシールドシート３０の厚みが実際よりも誇張して描かれている。）。前記絶縁層３２は、絶縁材料からなり、シールドシート３０の母体を構成するものである。当該絶縁層３２は、例えばＰＥＴからなる絶縁シートにより構成されることが可能である。前記導電層３４は、導電材料からなっていわゆるシールドシェルを構成する。当該導電層３４は、例えば、前記絶縁層３２の表面にコーティングされる導電性樹脂により構成されることが可能である。

前記シールドシート３０は、前記複数の雌型端子１０のうち前記シールド対象端子に相当するものの表面について設定されたシート装着面を覆うように、詳しくは、当該シールドシート３０のうちの絶縁層３２が前記シート装着面に密着するように、当該雌型端子１０に装着される。これにより、当該雌型端子１０の外側面の周囲に前記絶縁層３２を介して前記導電層３４が形成されたシールド構造が構築される。

当該シールドシート３０の厚みは、適宜設定可能であるが、当該シールドシート３０の存在にかかわらず当該シールドシート３０が装着されたシールド対象端子が他の雌型端子１０と同じく前記端子収容室２２内に挿入されることを可能にし、かつ、当該シールドシート３０が図１及び図５に示されるように前記雌型端子１０の表面形状に倣う程度の可撓性を有する程度に、小さい寸法であることが好ましい。一般には、１０μｍ〜２００μｍ程度の厚みが好適であるが、本発明に係るシールドシートの厚みはこれに限定されない。図６では、前記シールドシート３０の存在を明確にするため、当該シールドシート３０の厚みが実際の厚みよりも拡大されている。

前記シールドシート３０が装着される範囲すなわち前記シート装着面が設定されるシールド対象範囲Ａｓも、適宜設定可能であるが、前記雌型端子１０の全長を含む範囲、例えば当該雌型端子１０の全長とその後方の電線４０とに跨った範囲、に設定されるのが好ましい。当該範囲の設定は、高い電磁波シールド効果を得ることを可能にする。

以上説明したシールドコネクタＣ１によれば、前記複数の雌型端子１０のうち電磁波シールドを必要とするシールド対象端子に設定されたシート装着面にシールドシート３０を装着するだけの簡単な構成で、当該シート装着面上に絶縁層３２を介して導電層３４が配置された効果的なシールド構造を構築することができる。しかも、当該シールドシート３０は前記シート装着面の外形に倣う可撓性を有するため、前記シールド対象端子に相当する雌型端子１０は当該シールドシート３０が装着されたままの状態で、しかも当該シールド対象端子以外の他の雌型端子１０と同じく、前記絶縁ハウジング２０の端子収容室２２内にそれぞれ収容され、その被係止部１７においてランス２４により保持（係止）されることができる。従って、このシールドコネクタＣ１は、前記の電磁波シールド機能が与えられているにもかかわらず、絶縁ハウジングにシールド層が設けられる従来のシールドコネクタと異なり、コネクタ全体の大型化を伴わない。

また、前記シールドシート３０はシールド対象端子を個別に覆うものであるため、前記複数の雌型端子１０がシールド対象端子とそれ以外の端子の双方を含む場合でも、シールド層を構成するためのシールドシート３０が無駄に使用されることがない。従来のシールドコネクタでは、複数の端子がシールド対象端子以外の端子を含むか否かにかかわらず、当該複数の端子を全て保持する絶縁ハウジング全体がシールド層で覆われる必要があるが、前記シールドコネクタＣ１におけるシールドシート３０は複数の雌型端子３０のうちシールド対象端子に相当するもののみに装着されることが可能であり、このことは、シールドシートの使用量の適切な節減を可能にする。

また、前記シールドコネクタＣ１は、従来のコネクタの製造方法に対して前記シールドシート３０の装着の工程を付加するだけの簡単な方法で製造されることが可能である。すなわち、このシールドコネクタＣ１は、前記複数の雌型端子１０及び前記絶縁ハウジング２０を用意する工程と、前記複数の雌型端子１０をそれぞれ複数の電線４０の端末に装着する工程と、前記複数の雌型端子１０のうちのシールド対象端子について設定されたシート装着面を覆うべく当該シート装着面に絶縁層３２が密着すようにシールドシート３０を装着する工程と、前記複数の雌型端子１０を前記絶縁ハウジング２０の端子収容室２２に挿入してランス２４に係止させる工程と、によって製造されることが可能である。この方法において、前記シールドシート３０は上述のように薄肉でかつシールド対象端子である雌型端子１０のシート装着面の外形に倣う可撓性を有するので、当該シールド対象端子に相当する雌型端子１０はこれに前記シールドシート３０が装着された状態のまま他の雌型端子１０と同様に端子収容室２２内に挿入され、ランス２４により保持されることが可能である。従って、前記シールドシート３０の装着以外に特別な作業を要しない。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば、次のような形態を含む。

（１）本発明において、シールド対象端子は雌型端子に限られず、雄型端子もシールド対象端子として設定されることが可能である。ただし、この場合、当該雄型端子の外表面のうち相手方の雌型端子との接触に関与する電気接触部の面はシート装着面として設定されることができないのに対し、雌型端子では電気接触部の外表面もシート装着面として設定されることができ、これにより、端子同士の嵌合部分についても良好な電磁波シールド効果が得られる利点がある。あるいは、雌型端子及び雄型端子の双方にシート装着面が設定されてもよい。

（２）本発明に係るシールド対象端子が装着される電線は、前記のようにツイストペア線を構成する電線に限られない。本発明に係るシールド対象端子は、それ以外の電線、例えばシールド層を有するシールドケーブルにおいて当該シールド層の内側に収容される電線、の端末に装着されるものでもよい。

（３）本発明において、シールド対象端子を含む複数の端子及びこれを保持するハウジングの端子収容部の具体的構造は限定されない。また、本発明では、複数の端子のうちの少なくとも一つがシールド対象端子であればよく、当該シールド対象端子の具体的な個数は限定されない。例えば、複数の端子の全てがシールド対象端子であってもよい。

Ｃ１ シールドコネクタ
Ｃ２ 相手方コネクタ
１０ 雌型端子
２０ 絶縁ハウジング
２２ 端子収容室（端子収容部）
２４ ランス（端子収容部）
３０ シールドシート
３２ 絶縁層
３４ 導電層
４０ 電線

Claims (7)

1. 外部からの電磁波によるノイズを遮蔽する電磁波シールド機能をもつシールドコネクタであって、
   複数の電線の端末にそれぞれ装着される複数の端子であって少なくとも一つのシールド対象端子を含むものと、
   絶縁材料からなり、前記複数の端子をそれぞれ収容して保持する複数の端子収容部を有する絶縁ハウジングと、
   前記シールド対象端子の表面のうち相手方端子と接触する部分を除く表面の少なくとも一部について設定されたシート装着面を覆うように当該シールド対象端子に装着され、前記電磁波シールド機能をもつシールドシートと、を備え、
   前記シールドシートは、絶縁材料からなる絶縁層と、導電材料からなり前記絶縁層と互いに積層される導電層と、を有し、当該絶縁層が前記シート装着面に密着する状態で前記シールド対象端子に装着されるとともに、当該シート装着面の外形に倣う可撓性を有し、
   前記シールド対象端子は、そのシート装着面が前記シールドシートにより覆われた状態で前記端子収容部内に収容されて保持される、シールドコネクタ。
2. 請求項１記載のシールドコネクタであって、前記複数の端子は、前記少なくとも一つのシールド対象端子と当該シールド対象端子以外の端子とを含み、前記シールドシートは前記複数の端子のうち前記シールド対象端子のみに装着される、シールドコネクタ。
3. 請求項１または２記載のシールドコネクタであって、前記少なくとも一つのシールド対象端子は、前記電線の端末に圧着される電線圧着部を有する、シールドコネクタ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のシールドコネクタであって、前記少なくとも一つのシールド対象端子は、相手方の雄型端子の電気接触部の嵌入を受け入れる雌型の電気接触部をもつ雌型端子を含み、当該雌型端子における当該電気接触部の外側面が前記シート装着面に含まれる、シールドコネクタ。
5. 請求項４記載のシールドコネクタであって、前記シート装着面は前記雌型端子の全長に亘って設定される、シールドコネクタ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のシールドコネクタであって、前記少なくとも一つのシールド対象端子は、互いに撚り合される一対の電線を含むツイストペア線の当該電線の端末に装着される端子を含む、シールドコネクタ。
7. 外部からの電磁波によるノイズを遮蔽する電磁波シールド機能をもつシールドコネクタを製造するための方法であって、
   少なくとも一つのシールド対象端子を含む複数の端子及び当該複数の端子をそれぞれ収容して保持する複数の端子収容部を有する絶縁ハウジングを用意する工程と、
   前記複数の端子をそれぞれ複数の電線の端末に装着する工程と、
   前記シールド対象端子の表面のうち相手方端子と接触する部分を除く表面の少なくとも一部について設定されたシート装着面を覆うように当該シールド対象端子に前記電磁波シールド機能をもつシールドシートを装着する工程であって、前記シールドシートには、絶縁材料からなる絶縁層と、導電材料からなり、前記絶縁層と互いに積層される導電層と、を有しかつ当該シート装着面の外形に倣う可撓性を有するものを用い、当該絶縁層が前記シート装着面に密着する状態で前記シールド対象端子に当該シールドシートを装着する工程と、
   前記複数の端子を前記ハウジングの各端子収容部にそれぞれ挿入しかつ保持させる工程であって、前記複数の端子のうちの前記シールド対象端子については当該シールド対象端子のシート装着面が前記シールドシートにより覆われた状態のまま当該シールド対象端子を前記端子収容部内に挿入して保持させる工程と、を含む、シールドコネクタの製造方法。

Images