JP2009054357A - シールド電線の端末接続構造ならびに端子付きシールド電線および端子付きシールド電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シールド電線の端末でシールドコネクタを圧着する際に、シールド電線を圧縮して電線径が小さくなるのを抑えつつ、シールドコネクタと電線端末との固着力を高めたシールド電線の端末接続構造ならびに端子付きシールド電線および端子付きシールド電線の製造方法を提供する。
【解決手段】シース２２を皮剥ぎされて編組１８を露出されたシールド電線１２の端末において、露出された編組１８の内側に略円筒状のスリーブ４２を挿入配置するとともに、露出された編組１８の外側にシールドコネクタ１４の外導体端子２６が備える二対の圧着片４０を圧着して、露出された編組１８をスリーブ４２と外導体端子２６の二対の圧着片４０とで挟着した接続構造１０とする。また、上記接続構造１０を有する端子付きシールド電線とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールド電線の端末接続構造ならびに端子付きシールド電線および端子付きシールド電線の製造方法に関し、さらに詳しくは、高周波信号を伝送するシールド電線の端末接続構造として好適なシールド電線の端末接続構造ならびに端子付きシールド電線および端子付きシールド電線の製造方法に関するものである。

近年、自動車などの車両やＯＡ機器、家電製品などでは高性能化や多機能化が進められており、これに伴って機器間を伝送される電気信号は高速化、高周波化されてきている。高周波信号の伝送には、信号導体とシールド導体とが同軸状に配されてなるシールド電線が良く用いられている。信号導体とシールド導体との間には、通常、絶縁体が介在されており、両者を絶縁状態にしている。シールド導体には、金属製の素線を網目状に編み込んだ編組が良く用いられ、絶縁体には、発泡樹脂材料が用いられることがある。

このようなシールド電線の端末にはシールドコネクタが取付けられ、シールド電線の信号導体にシールドコネクタの内導体端子が接続され、シールド導体に外導体端子が接続される。このとき、シールド導体に外導体端子を接続するには、シールド電線の端末を外導体端子の圧着部で圧着するので、シールド電線の絶縁体が発泡樹脂材料で形成されているなどで潰れやすいと、強く圧着することができず、シールド電線とシールドコネクタとの間の固着力は得られにくい。そのため、通常、シールド導体と絶縁体との間に略円筒状のスリーブを挿入し、電線端末で外導体端子を圧着するときに絶縁体が潰れないようにして、固着力を増強している。

例えば、特許文献１には、図２に示すように、シールド電線の端末で編組の内側にスリーブが挿入され、その端末にシールドコネクタが取付けられたシールド電線の端末接続構造が開示されている。このシールド電線の端末では、シースが皮剥ぎされて編組が露出され、編組の内側にシースの内側まで略円筒状のスリーブが挿入されており、シールドコネクタの外導体端子の圧着片を、編組の外側とシースの外側の２箇所で圧着している。

特開２００６−１４７２２３号公報

しかしながら、従来のシールド電線の端末接続構造では、シールド電線とシールドコネクタとの固着力を高めるために、圧着するときにスリーブを圧縮させている。その結果、端末接続部分で電線が圧縮されて電線径が小さくなり、「外導体の内径と内導体の外径との比」が変化して、インピーダンスの不整合による信号の反射が発生しやすくなっていた。一方で、端末接続部分でインピーダンスの整合を図るために電線径を小さくしない程度に弱く圧着すると、端子と電線端末との固着力が不十分になるという問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、シールド電線の端末でシールドコネクタを圧着する際に、シールド電線を圧縮して電線径が小さくなるのを抑えつつ、シールドコネクタと電線端末との固着力を高めたシールド電線の端末接続構造ならびに端子付きシールド電線および端子付きシールド電線の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、鋭意検討した結果、従来のシールド電線の端末接続構造において、シースの外側に圧着している圧着片による圧着力は、シールドコネクタと電線端末との間の引き抜き強度への貢献が小さくて、シールドコネクタと電線端末との固着力への寄与が小さく、その一方で、シールドコネクタと電線端末との固着力は、シールド電線の編組とシールドコネクタの外導体端子との間の固着力の影響が大きいとの知見を得て、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係るシールド電線の端末接続構造は、信号導体の外周を絶縁体を介して編組よりなるシールド導体で覆い該編組の外周をシースで被覆してなるシールド電線の端末に前記編組に接続される外導体端子を備えたシールドコネクタを接続してなるシールド電線の端末接続構造であって、前記外導体端子は前記シールド電線の端末に圧着する二対の圧着片を備えた圧着部を有し、前記シールド電線は端末でシースを皮剥ぎされて編組を露出されており、この露出された編組の内側に略円筒状のスリーブを挿入配置するとともにこの露出された編組の外側に前記外導体端子の二対の圧着片を圧着して、前記露出された編組を前記スリーブと前記外導体端子の二対の圧着片とで挟着していることを要旨とする。

そして、本発明に係る端子付きシールド電線は、上記端末接続構造を有することを要旨とする。

さらに、本発明に係る端子付きシールド電線の製造方法は、信号導体の外周を絶縁体を介して編組よりなるシールド導体で覆い該編組の外周をシースで被覆してなるシールド電線の端末で、該端末に圧着する二対の圧着片を備えた圧着部を有する外導体端子の該圧着部全体の長さに相当する長さのシースを皮剥して編組を露出させる工程と、前記露出させた編組の内側に略円筒状のスリーブを挿入する工程と、前記露出させた編組の外側に前記外導体端子の二対の圧着片を圧着して、前記露出させた編組を前記スリーブと前記外導体端子の二対の圧着片とで挟着する工程とを備えていることを要旨とする。

本発明に係るシールド電線の端末接続構造は、シールド電線の端末でシースを皮剥ぎされて露出された編組を、露出された編組の内側に挿入配置された略円筒状のスリーブと、シールドコネクタの外導体端子が圧着部に備える二対の圧着片とで挟着している。すなわち、従来、シースの外側に圧着していた圧着片を編組の外側に圧着して、二対の圧着片とスリーブとで２箇所で露出された編組を挟着している。

そのため、一対の圧着片とスリーブとで１箇所で露出された編組を挟着し、もう１箇所でシースを圧着していた従来の端末接続構造よりもシールドコネクタと電線端末との固着力を大きくすることができる。したがって、シールド電線を圧縮しすぎて電線径が小さくなるのを抑えつつ、十分な固着力を得ることができる。

そして、本発明に係る端子付きシールド電線は、上記端末接続構造を有するので、電線端末でシールド電線が潰れるのを抑えられ、端末接続部分でインピーダンス整合が図られるとともに、シールドコネクタと電線端末との固着力にも優れる。

さらに、本発明に係る端子付きシールド電線の製造方法によれば、端末接続部分でインピーダンス整合に優れ、シールドコネクタと電線端末との固着力に優れた端子付きシールド電線を製造することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係るシールド電線の端末接続構造においては、相手側のシールドコネクタと接続される側を前側とし、その反対側を後側とする。

本発明の一実施形態に係るシールド電線の端末接続構造１０は、図１に示すように、信号を伝送する信号導体１６と、信号導体１６の外周を覆って信号導体１６を電磁的にシールドするシールド導体１８とを備えたシールド電線１２の端末に、シールド電線１２の信号導体１６に接続される内導体端子２４と、シールド電線１２のシールド導体１８に接続される外導体端子２６とを備えたシールドコネクタ１４を接続してなる。

シールド電線１２は、信号導体１６とシールド導体１８との間に樹脂材料などの絶縁性材料よりなる絶縁体２０を備え、両導体間を絶縁状態にされており、シールド導体１８の外周には樹脂材料などの絶縁性材料よりなるシース２２を被覆されている。シールド電線１２の信号導体１６は、銅などの導電性を有する材料で形成されており、１本の素線で、または複数本の素線を束ねた撚線で構成されている。この信号導体１６の外周を覆うシールド導体１８は、銅などの導電性を有する材料よりなる複数本の素線を編み込んで形成された編組で構成されている。シールド電線１２は、信号導体１６と編組１８とが同軸状に配され、編組１８が信号導体１６の外周を隙間なく覆ってシールドしており、高周波信号を伝送するのに適している。

シールド電線１２の端末に接続されるシールドコネクタ１４は、信号導体１６に接続される内導体端子２４の外周に外導体端子２６が配置され、内導体端子２４と外導体端子２６の間に、樹脂材料などの絶縁性材料よりなる誘電体２８を組み付けられてなる。

内導体端子２４は、導電性板材を打ち抜き、曲げ加工して形成されている。その前側には略円筒状に形成された本体部３０を備え、その本体部３０の後側には信号導体１６に接続するための接続部３２が延設形成されている。内導体端子２４は、いわゆるメス型の内導体端子であり、本体部３０の内部にはバネ片３４が設けられており、相手側のシールドコネクタと嵌合接続したときに、相手側のオス型の内導体端子は本体部３０内に挿入されバネ片３４と弾性接触して電気的な接続が図られるようになっている。

誘電体２８は、略円筒状に形成されて前後方向に開口しており、後側よりその内部に内導体端子２４が収容される。その前側より相手側のオス型の内導体端子が挿入可能になっており、前側はそのオス型の内導体端子を挿入しやすいように前方向に漸次拡径になるテーパ状にされている。

外導体端子２６は、導電性板材を打ち抜き、曲げ加工して形成されている。その前側には略円筒状に形成され前後方向に開口している嵌合筒部３６を備え、相手側のシールドコネクタの外導体端子と嵌合接続されるようになっている。その嵌合筒部３６の前側よりその内部に誘電体２８が収容される。この嵌合筒部３６内に誘電体２８が収容され、誘電体２８内に内導体端子２４が収容されると、嵌合筒部３６が内導体端子２４の外周を覆って配置され、内導体端子２４を電磁的にシールドするようになっている。

嵌合筒部３６の後端には、電線端末に圧着接続するための圧着部３８が延設形成されており、圧着部３８は、電線端末に圧着する二対の圧着片４０が設けられている。対になる圧着片４０は圧着部３８の外周方向に並べて配置され、一対の圧着片４０と他の一対の圧着片４０とは圧着部３８の軸方向に配置されている。したがって、２箇所で電線端末を圧着する。対になる圧着片４０は、互いの方向に伸びて一方が他方の内側に配置され、オーバーラップするように電線端末にカシメられる。

シールド電線の端末接続構造１０においては、シールド電線１２の端末でシース２２を皮剥ぎされており、編組１８が露出されている。この露出された編組１８の内側には、略円筒状のスリーブ４２が挿入配置されており、外導体端子２６を圧着する際に絶縁体２０の潰れを抑えられるようにされている。シース２２は、挿入されるスリーブ４２の長さ、および、圧着される外導体端子２６の圧着部３８の長さのどちらよりもやや長めに皮剥ぎされており、シース２２の内側にはスリーブ４２は挿入されていない。露出された編組１８の外側には外導体端子２６の二対の圧着片４０が圧着されており、露出された編組１８を二対の圧着片４０とスリーブ４２とで挟着している。すなわち、シース２２を間に挟まないで、二対の圧着片４０とスリーブ４２との間で編組１８を直接挟着しており、二対の圧着片４０の両方が編組１８を圧着するワイヤーバレルになって、２箇所で編組１８を圧着している。

これに対し、従来の接続構造５０は、図２に示すように、シース２２を皮剥ぎする長さが、挿入されるスリーブ４２の長さ、および、圧着される外導体端子２６の圧着部３８の長さのどちらよりも短く、スリーブ４２は、シース２２の内側に入り込む位置まで編組１８の内側に挿入されており、外導体端子２６の圧着部３８は、シース２２の外側を覆う位置にも配置されて、圧着部３８の二対の圧着片４０のうち、一対は編組１８の外側に配置され、他の一対はシース２２の外側に配置されている。すなわち、一対は編組１８を圧着するワイヤーバレルになっており、他の一対はシース２２を圧着するインシュレーションバレルになっており、１箇所で編組１８を圧着している。

したがって、本発明に係る接続構造１０は、従来の接続構造５０と比較して、外導体端子２６（圧着部３８）と編組１８との間の結びつきをより強くしている。

ここで、シールド電線の端末接続構造における圧着片４０による固着力を考えると、シース２２に圧着された圧着片４０による固着力は、シース２２と圧着片４０との間の固着力であり、シース２２の引張強度の影響を大きく受けると考えられる。一方、編組１８に圧着された圧着片４０による固着力は、編組１８と圧着片４０との間の固着力であり、編組１８の引張強度の影響を大きく受けると考えられる。編組１８の引張強度はシース２２の引張強度よりも大きく、したがって、シース２２に圧着された圧着片４０による固着力は、接続構造全体における固着力の向上への寄与は比較的小さい。

そうすると、外導体端子２６と編組１８との間の結びつきをより強くした本発明に係る接続構造１０は、従来の接続構造５０と同じクリンプハイト（接続部分での圧縮高さ）にした状態において、従来の接続構造５０よりもシールドコネクタ１４と電線端末１２との固着力を大きくすることができる。したがって、クリンプハイトを落とさないで（シールド電線１２を圧縮しすぎて電線径が小さくなるのを抑えつつ）、十分な固着力を得ることが可能になり、端末接続部分でインピーダンス整合を図ることができるようになる。

すなわち、従来、編組１８およびシース２２の外側に配置した圧着片４０によりシールド電線１２を圧縮する力で圧着して必要な固着力を得ていた場合にも、シールド電線１２を圧縮しない程度の力で圧着して、従来と同等以上の固着力を得ることができるようにすることができる。

また、本発明に係る接続構造１０は、従来の接続構造５０よりもシース２２を皮剥ぎして編組１８を露出させる長さを長くしている。そうすると、従来の接続構造５０で外導体端子２６の圧着部３８底部のうちシース２２の外側を覆ってシース２２と接触していた部分が編組１８と接触するようになり、外導体端子２６の圧着部３８と編組１８との接触面積が従来のものよりも大きくなっている。また、圧着片４０が編組１８に接触する面積も増えている。これにより、従来よりも編組１８と外導体端子２６との間の接触抵抗値が低減される。

そして、本発明に係る端子付きシールド電線は、上記する接続構造１０を有するもので構成される。そのため、電線端末でシールド電線１２の潰れが抑えられ、端末接続部分でのインピーダンス整合が図られるとともに、シールドコネクタ１４と電線端末１２との固着力にも優れる。

次に、本発明に係る端子付きシールド電線の製造方法について説明する。

本発明に係る端子付きシールド電線の製造方法は、シールド電線１２の編組１８を露出させる第１工程と、露出された編組１８の内側にスリーブ４２を挿入する第２工程と、露出された編組１８に外導体端子２６を圧着する第３工程とを備えている。

第１工程では、シールド電線１２の端末を段階的に皮剥ぎしてシールド電線１２の編組１８を露出させる。すなわち、シールド電線１２の端末において、シース２２を皮剥ぎしてその内側にある編組１８を露出させ、露出された編組１８の先端部分を切断してその内側にある絶縁体２０を露出させ、露出された絶縁体２０の先端部分を切断してその内側にある信号導体１６を露出させる。このとき、シース２２を皮剥ぎする長さは、露出された編組１８の内側に挿入配置するスリーブ４２の長さ、および、外導体端子２６の圧着部３８の長さよりもやや長い長さにする。

そうすると、スリーブ４２は、露出された編組１８の内側にのみ配置され、圧着片４０は、露出された編組１８の外側に配置されるようになる。このとき、シース２２を皮剥ぎする長さを変えることで、二対の圧着片４０を編組１８の外側に配置するようにしているので、本発明に用いるために外導体端子を新たに設計することなく、今までに用いられてきた外導体端子をそのまま使用できる利点がある。

第２工程では、露出された編組１８の内側にスリーブ４２を挿入する。このとき、スリーブ４２を挿入しやすいように、露出された編組１８を拡径状に拡げると良い。スリーブ４２は、露出された編組１８の内側にのみ挿入して、シース２２で覆われて露出していない編組１８の内側には挿入しないようにする。すなわち、シース２２の内側にはスリーブ４２は挿入しないようにしている。したがって、シース２２の内側にスリーブ４２を挿入する手間が省かれ、スリーブ挿入力が減少してスリーブ挿入性が良好になる。

第１工程において、段階的に皮剥ぎされたシールド電線１２の端末には、信号導体１６が露出されている。この露出された信号導体１６の端末には、シールドコネクタ１４の内導体端子２４を接続する。内導体端子２４の接続は、シールド電線１２の端末を皮剥ぎした後外導体端子２６を圧着する前に行なうと良い。

第３工程では、露出された編組１８に外導体端子２６を圧着する。すなわち、露出された編組１８の外側に外導体端子２６の圧着部３８を配置し、圧着部３８の二対の圧着片４０で露出された編組１８の外側をカシメる。これにより、外導体端子２６の二対の圧着片４０とスリーブ４２とで、露出している編組１８の内外側から挟着する。

第３工程において、外導体端子２６が電線端末１２に接続される。この外導体端子２６の内部には、シールド電線１２の信号導体１６に接続されている内導体端子２４が配置される。そして、この内導体端子２４を誘電体２８内に収容する。内導体端子２４は誘電体２８の後側から収容され、誘電体２８は外導体端子２６の前側から収容される。したがって、あらかじめ外導体端子２６の嵌合筒部３６内に誘電体２８を収容しておき、外導体端子２６をシールド電線１２の端末に圧着するときに信号導体１６に接続されている内導体端子２４を誘電体２８内に収容するようにしても良いし、外導体端子２６をシールド電線１２の端末に圧着した後、外導体端子２６の嵌合筒部３６内に前側から誘電体２８を収容するときに信号導体１６に接続されている内導体端子２４を誘電体２８内に収容するようにしても良い。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態において、二対の圧着片４０を編組１８の外側に配置するために、皮剥ぎする長さを通常の長さとし、通常の皮剥ぎ長さに合わせた圧着部３８の長さにした外導体端子２６を用いても良い。また、スリーブ４２は、シース２２の内側に挿入していないが、シース２２の内側にまで挿入するようにしても良い。さらに、上記実施形態では、二対の圧着片４０を編組１８の外側に配置して２箇所で編組１８の外側を圧着しているが、外導体端子２６が三対の圧着片４０を有する場合には、３箇所で編組１８の外側を圧着するようにしても良い。また、圧着片４０は、対となるものでなくても良いことは勿論である。

本発明の一実施形態に係るシールド電線の端末接続構造を表す断面図である。 従来の、シールド電線の端末接続構造を表す断面図である。

符号の説明

１０ シールド電線の端末接続構造
１２ シールド電線
１４ シールドコネクタ
１６ 信号導体
１８ シールド導体（編組）
２０ 絶縁体
２２ シース
２４ 内導体端子
２６ 外導体端子
２８ 誘電体
４０ 圧着片
４２ スリーブ

Claims (3)

1. 信号導体の外周を絶縁体を介して編組よりなるシールド導体で覆い該編組の外周をシースで被覆してなるシールド電線の端末に前記編組に接続される外導体端子を備えたシールドコネクタを接続してなるシールド電線の端末接続構造であって、
   前記外導体端子は前記シールド電線の端末に圧着する二対の圧着片を備えた圧着部を有し、前記シールド電線は端末でシースを皮剥ぎされて編組を露出されており、この露出された編組の内側に略円筒状のスリーブを挿入配置するとともにこの露出された編組の外側に前記外導体端子の二対の圧着片を圧着して、前記露出された編組を前記スリーブと前記外導体端子の二対の圧着片とで挟着していることを特徴とするシールド電線の端末接続構造。
2. 請求項１に記載の端末接続構造を有することを特徴とする端子付きシールド電線。
3. 信号導体の外周を絶縁体を介して編組よりなるシールド導体で覆い該編組の外周をシースで被覆してなるシールド電線の端末で、該端末に圧着する二対の圧着片を備えた圧着部を有する外導体端子の該圧着部全体の長さに相当する長さのシースを皮剥して編組を露出させる工程と、
   前記露出させた編組の内側に略円筒状のスリーブを挿入する工程と、
   前記露出させた編組の外側に前記外導体端子の二対の圧着片を圧着して、前記露出させた編組を前記スリーブと前記外導体端子の二対の圧着片とで挟着する工程とを備えていることを特徴とする端子付きシールド電線の製造方法。

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