JP2005149784A

JP2005149784A - ケーブル接続用コネクタ

Info

Publication number: JP2005149784A
Application number: JP2003382363A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Takahashi; 尚文高橋
Original assignee: KEL Corp
Current assignee: KEL Corp
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09
Also published as: TW200516813A; TWI288995B; CN1617392A

Abstract

【課題】多極コネクタにおいて、複数のコンタクトとこれに対応する複数のケーブルの心線ワイヤとを半田付けする際に隣接する心線ワイヤ間のショートを防止し、接続信頼性の高い半田付けが可能となる構成のケーブル接続用コネクタを提供する。
【解決手段】複数のプラグコンタクト４０を絶縁材料製のプラグ側保持部材１０により所定間隔をおいて整列保持してなり、プラグコンタクト４０の接続部４２の上面にそれぞれ心線ワイヤ５１が半田付けされてなるプラグコネクタＰ（ケーブル接続用コネクタ）であって、プラグコンタクト４０間のプラグ側保持部材１０の上面に中央溝（窪み）１３ａが形成されている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ケーブルと配線基板、ケーブルとケーブル等の接続に用いられるケーブル接続用コネクタに関する。

上記のようなケーブル接続用コネクタは、従来から種々のものが用いられているが、いずれもコネクタを構成する各コンタクトを、それぞれ対応するケーブルの心線ワイヤと接続する必要がある。このようにコンタクトとケーブル心線ワイヤとを接続する方法の一例として、半田付けが従来から知られている（例えば、特許文献１を参照）。

ここで、特許文献１に開示のケーブル接続用コネクタについて概説する。このケーブル接続用コネクタは、複数のコンタクトを整列保持する絶縁材料製の保持部材に複数の受容溝が同一平面上に並んで形成されており、この受容溝内に受容保持されたコンタクトのケーブル接続部の上面にケーブルの心線ワイヤを載置すると全ての心線ワイヤの上端位置が同一平面上に揃って位置するようになっている。このため、心線ワイヤの上端面にヒーターチップ底面を当接して、心線ワイヤと各心線ワイヤに対応するコンタクトのケーブル接続部とを一括半田付け接続行っている。
特許第３３８３２２２号公報

ところで、最近、コネクタの小型化、多極化が進み、コンタクトがより狭ピッチで配設されることが求められている。このため、コンタクトと心線ワイヤとを半田付けする際に（コンタクトの狭ピッチ化に伴い、半田付け面積が小さくなって）余分な半田が隣接する心線ワイヤに流れ出してショートしやすくなり、接続信頼性が問題となるおそれがある。

本発明は、このような問題に鑑みたもので、多極コネクタにおいて、複数のコンタクトとこれに対応する複数のケーブルの心線ワイヤとを半田付けする際に隣接する心線ワイヤ間のショートを防止し、接続信頼性の高い半田付けが可能となる構成のケーブル接続用コネクタを提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明は、複数のコンタクト（例えば、本実施例におけるプラグコンタクト４０）を絶縁材料製の保持部材（例えば、本実施例におけるプラグ側保持部材１０）により所定間隔をおいて整列保持してなり、コンタクトのケーブル（例えば、本実施例におけるケーブルアセンブリＣ）接続部の上面にそれぞれケーブルの心線ワイヤが半田付けされてなるケーブル接続用コネクタ（例えば、本実施例におけるプラグコネクタＰ）であって、コンタクト間の保持部材の上面に窪み（例えば、本実施例における中央溝１３）が形成されている。

なお、窪みは、ケーブルの接続部の心線ワイヤが半田付けされる部分に対応する長さを有して形成されていることが望ましい。

また、窪みは、保持部材を上下に貫通して形成されていることが望ましい。

また、窪みのそれぞれの後方には、ケーブル接続部の上面に心線ワイヤが位置した状態で、心線ワイヤの上端位置が同一高さに揃って位置するように、上方に突出してケーブルの両側を支持可能である位置決めガイドが形成されていることが望ましい。

本発明は、上記の課題を解決するための手段により、隣接する心線ワイヤ間のショートを防止し、接続信頼性の高い半田付けが可能となる構成のケーブル接続用コネクタを提供することができる。

なお、窪みは、ケーブルの接続部の心線ワイヤが半田付けされる部分に対応する長さを有して形成されることが望ましい。このような構成により、半田付けされる部分から余分な半田が周囲に広がることを有効に抑え、隣接する心線ワイヤ間におけるショートを防止することができる。

また、窪みは、保持部材を上下に貫通して形成されることが望ましい。このような構成により、保持部材を上下に貫通した窪みに余分な半田が流れ込むため、隣接する心線ワイヤ間におけるショートの発生を確実に防止することができる。

また、窪みのそれぞれの後方には、ケーブル接続部の上面に心線ワイヤが位置した状態で、心線ワイヤの上端位置が同一高さに揃って位置するように、上方に突出して心線ワイヤの両側を支持可能である位置決めガイドが形成されることが望ましい。このような構成により、全心線ワイヤの上端が位置決めガイドによって同一平面上に揃って位置するため、全ての心線ワイヤを１つのヒーターチップにより加熱してケーブル接続部に一括半田付け接続することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１に互いに嵌合接続可能なプラグコネクタＰとレセプタクルコネクタＲとを示しており、プラグコネクタＰが本発明に係るケーブル接続コネクタを構成する。なお、図２にプラグコネクタＰを示し、図１５および図１６にレセプタクルコネクタＲを示している。図１は、図２の矢印Ｉ−Ｉおよび図１５の矢印Ｉ−Ｉに沿った断面を示している。

プラグコネクタＰは、金属製の下カバー２０および上カバー３０と、これら両カバー２０，３０の間に挟まれて配設された電気絶縁性を有する樹脂製のプラグ側保持部材１０と、プラグ側保持部材１０により平面状に一列に並んで固定保持された多数のプラグコンタクト４０と、これら各プラグコンタクト４０に半田接続されて後端から外方に延びたケーブルアセンブリＣとから構成される。

プラグ側保持部材１０は、図３および図４に示すように、ボディ部１１と、このボディ部１１の前側左右において前方に突出する前左右突出部１６ａと、後側左右において後方に突出する後左右突出部１６ｂとを有して樹脂モールド成型等により一体に形成されている。さらに、前左右突出部１６ａの間に、前方に突出する平板状のプラグ突起部１２が形成され、後左右突出部１６ｂの間に、下面側中央において後方に突出する中央突出部１５が形成されている。

ボディ部１１の上面には、前後に延びる多数の受容部１４が所定間隔をおいて形成され、さらに、この受容部１４を横切って左右に延びる一本の中央溝１３（これが特許請求の範囲の窪みに該当する）が形成されている。なお、中央溝１３の前後方向の長さは、プラグコンタクト４０の接続部４２の心線ワイヤ５１が半田付けされる部分に対応した長さを有する。但し、中央溝１３の長さは、本実施例に限定されるものではなく、例えば心線ワイヤ５１が半田付けされる部分よりも短くすることも長くすることも可能である。この部分を図４の矢印Ｖ−Ｖに沿った断面して図５に示しており、中央溝１３（窪み）の溝底面１３ａが受容部１４の溝底面１４ａより下側に位置する。但し、中央溝１３（窪み）の深さは本実施例に限定されるものでなく、例えばボディ部１１を上下に貫通して形成してもよい。さらに、受容部１４の溝底面１４ａと同一の底面を有した貫通孔１１ａがボディ部１１を貫通して形成されている。この貫通孔１１ａは、プラグ突起部１２にまで延びて形成されており、図４のＶＩ−ＶＩに沿って断面して示す図６に示すように、プラグ突起部１２の下面側に受容溝１２ａを形成している。

このことからも分かるように、受容部１４、貫通孔１１ａおよび受容溝１２ａは前後に繋がって延びており、これにより多数のコンタクト挿入空間が左右方向に並んで形成される。これら各コンタクト挿入空間内に後方からプラグコンタクト４０が圧入され、プラグコンタクト４０の前端側の雄接触部４１が受容溝１２ａ内に保持され、後端側の接続部４２が受容部１４ａ内に受容保持される（例えば、図１および図９参照）。特に、雄接触部４１は、図１１に示すように、プラグ突起部１２の受容溝１２ａ内に受容保持されてプラグ突起部１２が雄接触部４１を支持して補強する役割を果たしている。

以上の構成のプラグ側保持部材１０（プラグコンタクト４０が圧入保持された状態のプラグ側保持部材１０）が、図７に示す形状の下カバー２０の上に、図８に示すように取り付けられる。下カバー２０は矩形の平板状の下面部２１と、折り曲げられて上方に起立した左右側壁２２および後壁２３とから形成され、左右側壁２２には内側に湾曲した凹部２２ａが形成されている。これら左右側壁２２および後壁２３の間にプラグ側保持部材１０が載置される。このとき凹部２２ａはプラグ側保持部材１０の側壁と嵌合し、位置決めガイドとしての役割を果たす。左右側壁２２の下面側には前後に延びるスロット状の係合孔２２ｂが形成されている。

下面部２１の後部左右が図示のように切り欠かれて斜め上方に折り曲げられ、左右一対の接触片２５が形成されている。図８から分かるように、この接触片２５は、プラグ側保持部材１０の中央突出部１５と後左右突出部１６ｂとの間に位置し、先端が中央突出部１５上面より上側に突出する。下カバー２０の前面は開放しており、プラグ突起部１２は開放された前面側に臨む。

このように下カバー２０の上にプラグ側保持部材１０を載置した状態で矢印ＩＸ−ＩＸに沿って断面して図９に示しており、このプラグ側保持部材１０におけるプラグコンタクト４０の接続部４２の上にケーブルアセンブリＣが半田付けされて取り付けられる。このケーブルアセンブリＣを図１２に示しており、多数の同軸ケーブル５０を同一平面上に整列した状態で、上下一対の挟持板５５により挟持して構成される。

各同軸ケーブル５０は、中心に位置する心線ワイヤ５１と、この外周を覆う内側絶縁被覆層５２と、この外周を覆う導電性シールド層５３と、最外周に位置する外側絶縁被覆層５４とから構成される（図１３（Ｂ）参照）。ケーブルアセンブリＣは、同軸ケーブル５０の各層を順次剥いで平面状に並べ、導電性シールド層５３が露出する部分を導電材料製の挟持板５５により上下から挟持するとともに、半田５６により接合して作られる。なお、この状態で並んで先端に位置する心線ワイヤ５１は、表面が半田コーティング処理されている。さらに、心線ワイヤ５１の先端部がラミネートフィルム５９により挟まれて保持され、その変形、ピッチの狂い等を防止する。但し、この先端部は、半田付け接合されるときには鎖線Ｚ−Ｚにおいて切断されて取り除かれる。また、内側絶縁層５２が露出した部分が図１３（Ａ）に示すように折り曲げ成型され、Ｕ字もしくはＶ字状のたるみ部５２ａが設けられる。

なお、本実施例では導電性シールド層５３が露出する部分を挟持板５５により上下から挟持しているがこれに限定されず、例えば挟持板５５により上からのみ挟持したり、あるいは挟持板５５により下からのみ挟持することも可能である。また、本実施例では心線ワイヤ５１は半田コーティング処理されているがこれに限定されず、例えば、錫メッキ処理であってもよい。

以上の構成のケーブルアセンブルＣが、心線ワイヤ５１の先端部が鎖線Ｚ−Ｚにおいて切断されて取り除かれた後、図９に示すように、パルスヒータにより半田付け接合される。この接合は、まず、ケーブルアセンブリＣの先端で露出する心線ワイヤ５１をプラグ側保持部材１０に取り付けられたプラグコンタクト４０の接続部４２の上に載置する（矢印Ｘ−Ｘに沿った断面を示す図１０参照）。

プラグコンタクト４０の接続部４２の上面には、図１７（Ａ）に示すようにコイニング加工等により凹部４２ａが形成されており、図１７（Ｂ）に示すようにこの凹部４２ａに心線ワイヤ５１が正確な位置決めされて載置される。このとき、各心線ワイヤ５１の上端は（受容部１４の表面より上方で）同一高さ位置に揃って位置するようになっている（図１０参照）。なお、本実施例では、心線ワイヤ５１を載置するための凹部４２ａが接続部４２の上面にのみ形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、図１７（Ｃ）に示すように接続部４２の上面及び下面に凹部４２ａを形成してもよい。

上記のように心線ワイヤ５１をコンタクト接続部４２の凹部４２ａ上に載置した状態で、パルスヒータのヒーターチップ５の下面を心線ワイヤ５１の上に押し付け、ヒーターチップ５により心線ワイヤ５１を加熱し、心線ワイヤ５１の半田コーティングを溶融させて心線ワイヤ５１を接続部４２に半田付け接合させる。なお、ヒーターチップ５は、中央溝１３（窪み）内に挿入可能な形状寸法で、その下面５ａは平面である。このため、ヒーターチップ５を中央溝１３（窪み）内に挿入すれば、その下面５ａを心線ワイヤ５１の上に直接押し付けることができ、心線ワイヤ５１を一括して簡単に半田付けすることができる。

このようにして先端の心線ワイヤ５１がコンタクト接続部４２に半田付けされた状態で、ケーブルアセンブリＣは挟持板５５がプラグ側保持部材１０の後部に位置するようにして取り付けられる。すなわち、挟持板５５は、下カバー２０に載置されたプラグ側保持部材１０の中央突出部１５と下カバー２０の接触片２５とを覆って取り付けられ、挟持板５５の下面が接触片２５と当接接触する。

次に、この上に図１４に示す形状の上カバー３０が取り付けられる。上カバー３０は、矩形平板状の上面部３１と、折り曲げられて下方に延びる左右前側壁３２と、左右後側壁３３と、後面壁３４とから形成される。左右前側壁３２にはさらに内側に折り曲げられた係合部３２ａが形成され、左右後側壁３３には前方に突出する係合突起３３ａが形成されている。また、上面部３１の後部左右が図示のように切り欠かれて下方に折り曲げられ、押圧突起３５が形成されている。この押圧突起３５の全部は後方に向かうテーパ面３５ａを有している。

この上カバー３０は、左右前側壁３２が下カバー２０の凹部２２ａの外側を通って下カバー２０（およびその内部に載置されたプラグ側保持部材２０、ケーブルアセンブリＣ等）の上に被せられ、さらに、前方にスライド移動される。この結果、左右前側壁３２の係合部３２ａは、図７に示す下カバー２０の左右前側壁３２の係合部３２ａは、図７に示す下カバー２０の左右側壁２２に形成された係合孔２２ｂ内に入り込んで両カバー２０、３０が係合される。同時に、左右後側壁３３の係合突起３３ａがプラグ側保持部材１０の後面に形成された係合孔（図示せず）に挿入されて、この上カバー３０とプラグ側保持部材１０とが係合される。さらに、このとき押圧突起３５がテーパ面３５ａに沿って挟持板５５の上に乗り上げ、挟持板５５を下方に押し付ける。この結果、挟持板５５は、押圧突起３５に当接接触するとともに下カバー２０の接触片２５と確実に当接接触する。

以上のようにしてプラグコネクタＰが構成される。このとき、上記のように挟持板５５が上下カバー２０、３０内において固定保持された状態で、ケーブルアセンブリＣのたるみ部５２ａが挟持板５５と心線ワイヤ５１との間に位置する。このため、ケーブルアセンブリＣに外力が作用した場合、この外力が挟持板５５の位置で止められるとともにたるみ部５２ａで吸収され、心線ワイヤ５１の接合部に外力影響が及ぶことがない。このため、半田接合部の接続不良が生じることのない信頼性の高いプラグコネクタが得られる。

一方、レセプタクルコネクタＲは、図１５および図１６に外観を示し、図１に矢印Ｉ−Ｉに沿った断面を示すように、絶縁材料製のレセプタクル側保持部材６０に多数の導電材料製レセプタクルコンタクト７０を圧入して整列保持して構成される。レセプタクルコンタクト７０はチューニングフォーク状のコンタクトであり、先端部に二股状になった雌接触部７１を有し、後端部７２にサーフェスマウント用リード７２を有する。

レセプタクル側保持部材６０は、レセプタクルコンタクト７０を圧入保持する圧入孔６１ａが左右方向に並んで形成されたボディ部６１と、ボディ部６１の左右に形成されたアーム部６２とを有して樹脂成型等により形成される。アーム部６２の間には前方に突出する突出部６１ｂが形成され、圧入孔６１ａは突出部６１ｂから前方に開口している。このため、圧入孔６１ａに圧入されたレセプタクルコンタクト７０の雌接触部７１はこの開口から前方外方に対向し、リード７２は後方に突出する。左右アーム部６２にはそれぞれグランド部材８０が圧入保持されており、このグランド部材８０は、アーム部６２の内側面から突出部６１ｂの方に突出するグランド接触部８２と、アーム６２の後側に突出するマウント部８１とを有する。なお、マウント部８１の下面はレセプタクルコンタクト７０のリード７２の下面と同一面上に位置する。

レセプタクル側保持部材６０の後部下面には一対の位置決め突起６３が形成されており、この位置決め突起６３により位置決めしてレセプタクルコネクタＲが図１に示すようにプリント基板Ｂの上に取り付けられる。このとき、各レセプタクルコンタクト７０のリード７２とマウント部８１の下面がそれぞれ、プリント基板Ｂの信号パターンとグランドパターンにサーフェスマウント接合される。

以上のような構成のプラグコネクタＰとレセプタクルコネクタＲとが、図１に矢印Ａで示すように嵌合させて接続可能である。このとき、プラグコネクタＰにおいて受容溝１２ａ内にプラグコンタクト４０の雄接触部４１を受容保持した状態でプラグ突起部１２が、レセプタクルコネクタＲにおけるレセプタクルコンタクト７０の雌接触部７１内に挿入される。この結果、雌接触部７１がプラグ突起部１２と雄接触部４１とを挟持して雌接触部７１と雄接触部４１とが当接接触され、両コンタクト４０，７０が電気接続される。このとき、プラグコンタクト４０は細い線状の部材であるが、平板状のプラグ突起部１２により支持されて補強された状態で雌接触部７１内にプラグ突起部１２と一緒に挿入されるので、コンタクト４０の変形のおそれがない。

また、このようにして両コネクタＰ，Ｒを嵌合接続させると、プラグコネクタＰにおいて上下カバー２０，３０により囲まれたプラグ側保持部材１０の前左右突出部１６ａが、レセプタクルコネクタＲにおける左右アーム部６２と突出部６１ｂとの間に挿入され、上カバー３０の外側面がグランド部材８０のグランド接触部８２と当接接触する。ここで、グランド部材８０のマウント部８１はプリント基板Ｂのグランドパターンとサーフェスマウントされてグランド接合されているため、上下カバー２０，３０がグランド接続される。さらに、上下カバー２０，３０によりケーブルアセンブリＣの挟持板５５が挟持されて互いに当接接触しているため、各ケーブル５０のシールド層５３がグランド接続される。

本発明に係るコネクタは以上の構成のものに限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。例えば、プラグ側保持部材１１´に形成された中央溝１３´（窪み）のそれぞれの後方には、図１８および図１９に示すように、プラグコンタクトの接続部４２´の上面に心線ワイヤ５１´が位置した状態で、心線ワイヤ５１´の上端位置が同一高さに揃って位置するように、（中央溝１３´（窪み）の溝底面１３´から）上方に突出して心線ワイヤ５１´の両側を支持可能である位置決めガイドＧを形成してもよい。このような構成により、全心線ワイヤ５１´の上端が同一平面上に揃って位置するため、全ての心線ワイヤ５１´を１つのヒーターチップにより加熱してコネクタ接続部に一括半田付け接続することができる。

本発明に係るケーブル接続コネクタを構成するプラグコネクタと、このプラグコネクタと嵌合するレセプタクルコネクタとを図２の矢印Ｉ−Ｉおよび図１５の矢印Ｉ−Ｉに沿って切断して示す断面図である。このプラグコネクタの部分断面平面図および正面図である。プラグ側保持部材の平面図および正面図である。プラグ側保持部材を図３の矢印ＩＶ−ＩＶに沿って切断して示す断面図である。プラグ側保持部材を図４の矢印Ｖ−Ｖに沿って切断して示す断面図である。プラグ側保持部材を図４の矢印ＶＩ−ＶＩに沿って切断して示す断面図である。上カバーの正面図、正面図および側面図である。プラグ側保持部材を上カバーに載置した状態を示す平面図である。図８の矢印ＩＸ−ＩＸに沿った断面図である。図９の矢印Ｘ−Ｘに沿った断面図である。図９の矢印ＸＩ−ＸＩに沿った断面図である。ケーブルアセンブリを示す平面図、正面図および断面図である。ケーブルアセンブリの先端を示す正面図および各台断面図である。下カバーを示す平面図、正面図および側面図である。レセプタクルコネクタの平面図および正面図である。レセプタクルコネクタの底面図、背面図および側面図である。プラグコンタクトの接続部の断面図および接続部に心線ワイヤを載置した状態を示す断面図である。本発明の異なる例に係る位置決めガイドを示す平面図である。本発明の異なる例に係る位置決めガイドを図１８の矢印ＸＩＸ−ＸＩＸに沿って切断して示す断面図である。

符号の説明

Ｃケーブルアセンブリ（ケーブル）
Ｐプラグコネクタ（ケーブル接続用コネクタ）
Ｒレセプタクルコネクタ
１０プラグ側保持部材（保持部材）
１３中央溝（窪み）
２０下カバー
３０上カバー
４０プラグコンタクト（コンタクト）
４２接続部
４２ａ（接続部４２の）凹部
５０同軸ケーブル
５１心線ワイヤ
５５挟持板
６０レセプタクル側保持部材
７０レセプタクルコンタクト
８０グランド部材

Claims

複数のコンタクトを絶縁材料製の保持部材により所定間隔をおいて整列保持してなり、前記コンタクトのケーブル接続部の上面にそれぞれケーブルの心線ワイヤが半田付けされてなるケーブル接続用コネクタであって、
前記コンタクト間の前記保持部材の上面に窪みが形成されていることを特徴とするケーブル接続用コネクタ。
前記窪みは、前記ケーブルの接続部の前記心線ワイヤが半田付けされる部分に対応する長さを有して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル接続用コネクタ。
前記窪みは、前記保持部材を上下に貫通して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル接続用コネクタ。
前記窪みのそれぞれの後方には、前記ケーブル接続部の上面に前記心線ワイヤが位置した状態で、前記心線ワイヤの上端位置が同一高さに揃って位置するように、上方に突出して前記心線ワイヤの両側を支持可能である位置決めガイドが形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のケーブル接続用コネクタ。