JP2002033161A - 基板用シールドコネクタの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板用シールドコネクタの遮蔽性の向上と各種
プリント基板のグランドパターンへの適用性を向上させ
た基板用シールドコネクタの接続構造を提供する。 【解決手段】外導体端子５後面の開口部分の誘電体４の
表面を覆って外導体端子５と電気的に接触して、ノイズ
を遮蔽するシールド部材２を抜脱不能に係合させ、その
シールド部材２にはプリント基板１０上のグランドパタ
ーン１０ｂと半田接続される接続端子２ｃ，２ｃが形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の電気装
置へのワイヤーハーネス等のケーブルの接続に関し、特
にその電気装置におけるプリント基板へシールドケーブ
ルを接続する基板用シールドコネクタの接続構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カーナビゲーションシステム等の
自動車の電気装置に内蔵される電子部品やＩＣ（集積回
路）等が実装された制御用のプリント基板へ伝送される
電気信号は高速化（高周波化）され、また、そのプリン
ト基板の基板パターンも密集し高密度化されてきてい
る。一般的に、このような高周波の電気信号を伝送する
ために高周波対応のシールドケーブルが用いられるが、
このシールドケーブルとプリント基板を中継接続する基
板用シールドコネクタにも高周波化対応，小型化の要求
が高まっている。

【０００３】図１１および図１２は、このような高周波
化、高密度化に適応するために従来一般的に用いられる
表面実装型の基板用シールドコネクタの一例を示したも
のである。図１１の基板用シールドコネクタ６０はプリ
ント基板への接続部分の高さ方向に制約がない場合に用
いられるもので、導電性部材よりなる内導体端子６１を
絶縁性部材よりなる誘電体６２の挿入部に嵌めこみ、こ
れを前面及び後面が開口した略箱状の導電性部材よりな
る外導体端子６３内に収納して一体化されたシールドコ
ネクタ端子６４として構成される。そして、このシール
ドコネクタ端子６４を樹脂製のコ字型に形成されたハウ
ジング６５の収納部に嵌めこむことで基板用シールドコ
ネクタ６０は構成される。外導体端子６３の後端部の下
方の左右には、プリント基板１０上のグランドパターン
１０ｂと半田接続するための接続耳片６６，６６が形成
され、同様に、誘電体６２に挿入された内導体端子６１
のプリント基板１０上の信号パターン１０ａと半田接続
するために接続部は、外導体端子６３の接続耳片６６，
６６と同じ高さになるように下方にＬ字状に折曲形成さ
れている。また、ハウジング６５の左右両側には、プリ
ント基板１０に取り付けるための取付部６７，６７が一
体的に設けられ、ネジ１０ｃ，１０ｃによってプリント
基板１０に固定される。

【０００４】また、図１２の基板用シールドコネクタ７
０はプリント基板への接続部分の高さ方向に制約がある
場合に用いられるもので、図示されるように外導体端子
７３後端のほぼ中央に接続耳片７６，７６が形成され、
内導体端子７１の接続部も同様に接続耳片７６，７６と
同じ高さ位置で平行に後方に突出されている。この場合
ハウジング７５は口字型に形成され、左右両側に設けら
れた取付部７７，７７によってプリント基板１０に形成
された切欠部に配置してネジ止め固定し、接続耳片７
６，７６と内導体端子７１の接続部をそれぞれプリント
基板１０のグランドパターン１０ｂと信号パターン１０
ａのランド部と半田接続することで、電気的に接続され
る。

【０００５】このようにしてプリント基板１０に接続さ
れた基板用シールドコネクタ７０の前方からは、図１３
の縦断面図に示すように、シールドケーブル９０に接続
された相手側コネクタ８０が接続される。基板用シール
ドコネクタ７０の内導体端子７１が例えばオス型端子の
場合、相手側のコネクタ８０にはメス型の内導体端子８
１とその周囲に誘電体８２を介して配置された外導体端
子８３とがハウジング８４内に設けられ、両コネクタ７
０，８０が嵌合されることにより両コネクタの内導体端
子７１，８１および外導体端子７３，８３がそれぞれ弾
性的に接触して電気的に接続されるような構成となって
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな基板用シールドコネクタ７０の外導体端子７３によ
る遮蔽構造のものでは、図１３に示されるようにプリン
ト基板１０の信号パターン１０ａと接続される基板用シ
ールドコネクタ７０の後面側の内導体端子７１と外導体
端子７３の開口部の隙間８５から高周波信号によるノイ
ズの侵入や流出するおそれがあった。特に、他の電気装
置のアンテナやアンプ等が近傍に配置された場合には、
ノイズがこれら装置の制御を妨害することになってしま
い、その遮蔽性に問題があった。この対策として導電性
の金属板を外導体端子と一体に設けて、この隙間の誘電
体表面を覆うことで、高周波帯域におけるシールド性能
の悪化を防止することも考えられるが、一般的に外導体
端子は導電性金属板を打抜，折曲加工することで成形さ
れるため構造が複雑になり形成することは困難である。

【０００７】また、プリント基板上の信号パターンの両
側にプリントされるグランドパターンのピッチ間隔も種
々のプリント基板に応じて異なるため、外導体端子と一
体に設けた接続耳片もそれに伴ってその間隔を変更する
必要があり、その都度、プリント基板に対応させるため
に、新規に外導体端子の成形用のプレス型を起こすこと
になってしまうためコスト高を招くことになり、その汎
用性に問題があった。

【０００８】本発明の解決しようとする課題は、基板用
シールドコネクタの遮蔽性の向上と各種プリント基板の
グランドパターンに対するコネクタの設計自由度を向上
させ、汎用性を持たせてコスト高を抑制する基板用シー
ルドコネクタの接続構造を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明に係る基板用シールドコネクタの接続構造は、高
周波信号を伝送するシールドケーブルの信号線と接続さ
れ、プリント基板上の信号パターンと半田接続される内
導体端子と、該シールドケーブルのシールド線と接続さ
れ、少なくともプリント基板との接続側の後面が開口し
た外導体端子と、これらの間に介在される絶縁材よりな
る誘電体とによって一体化されたコネクタ端子を、樹脂
製のハウジングに設けられた収容部へ組み込み、前記外
導体端子後面の開口部分の前記誘電体表面を覆って該外
導体端子と電気的に接触して、ノイズを遮蔽するシール
ド部材を抜脱不能に係合させ、該シールド部材には前記
プリント基板上のグランドパターンと半田接続される接
続端子が形成されていることを要旨とするものである。

【００１０】上記構成を有する本発明に係る基板用シー
ルドコネクタの接続構造によれば、外導体端子後面の開
口部の内導体端子とで形成される隙間の誘電体表面を外
導体端子と接触するシールド部材で覆うことで、ノイズ
の入流出を阻止するので、高周波帯域におけるシールド
性能を向上させることができる。また、シールド部材と
外導体端子とが別体に設けられ、さらに、そのシールド
部材に、プリント基板のグランドパターンと半田接続さ
れる接続端子を一体に設けているので、このシールド部
材を変更するだけで、種々のグランドパターンのピッチ
間にも対応することができる上に、種々なる形状の外導
体端子にも適応できるので、低コストで汎用性を持たせ
ることが可能になる。

【００１１】また、シールド部材が外導体端子と別体で
あることにより、板厚を外導体端子より薄くすることが
でき、ピッチ間隔が狭い場合や、細い接続端子を形成す
ることも可能となる。そして、シールド部材に設けられ
た接続端子がプリント基板のグランドパターンに接続さ
れた際に、外部からの応力を吸収するような弾性的形状
に形成されていれば、上述の効果も奏する上に、耐半田
クラックに良好な接続が可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１の実施形態
を図面を参照して詳細に説明する。図１は基板用シール
ドコネクタ１の分解斜視図と組立図を示したものであ
り、図２は基板用コネクタ１の横断面図および縦断面図
を示したものである。基板用シールドコネクタ１は、シ
ールド部材２と、内導耐端子３と、誘電体４と、外導体
端子５と、コネクタハウジング６とで構成される。内導
体端子３には図示しないシールドケーブルの信号線から
の高周波信号が伝達されるようになっており、外導体端
子５は、この内導体端子３の周囲を覆いつつシールドケ
ーブルのシールド線と接続して電磁的に遮蔽するもので
ある。

【００１３】基板用シールドコネクタ１に接続される相
手側のシールドコネクタの構造としては、例えば図１０
に示すようなものがあり、この相手側シールドコネクタ
９には、基板シールドコネクタ１の外導体端子５及び内
導体端子３のそれぞれに対して連結可能な外導体端子９
ａ及び内導体端子９ｂが備えられている。

【００１４】内導体端子３は導電性板材を打ち抜き加工
により先細状に形成されており、相手側シールドコネク
タ９の内導体端子９ｂと接触して電気信号の受け渡しを
行う。この内導体端子３のほぼ中央にある連結部３ａよ
り前方のテーパ−状の案内部３ｂから前端に向かって幅
狭に延設されている。連結部３ａより後方に延設された
接続部３ｃはプリント基板１０の信号パターン１０ａの
ランド部に半田接続されるものである。

【００１５】誘電体４は樹脂製の絶縁部材により成形さ
れたもので、内導体端子３と外導体端子５との間に組み
付けられて、両導体端子３，５間を絶縁状態にする。こ
の誘電体４の外径は、外導体端子５に設けられた収容部
５ａの内径と同等か僅かに小さく形成されている。誘電
体４の中央には、前後に貫通する挿通孔４ａが設けられ
ており、この挿通孔４ａに内導体端子３の連結部３ａが
挿入され、その内壁に食い込むことで係止されるように
なっている。また上面および左右両側面には、外導体端
子５に収容された際に、外導体端子５の同じく上面およ
び左右両側面に設けられた誘電体組付片５ｂ，５ｃ，５
ｃと係合する係合突部４ｂ，４ｃ，４ｃが設けられてい
る。そして、誘電体４後面には良好な成形を行うための
肉抜き溝４ｄ，４ｄが挿通孔４ａの左右の位置に形成さ
れており、その肉抜き溝４ｄ，４ｄから誘電体４左右外
側に向かって切欠きされた切欠部４ｅ，４ｅが形成され
ている

【００１６】外導体端子５は、導電性板材を折曲げ加工
して中空状に形成されており、その内部の収容部５ａに
誘電体４が収納可能なっている。この外導体端子５前端
の開口部分には、図１０の相手側シールドコネクタ９の
外導体端子９ａが嵌り込むようになっている。この開口
部の上面および下面には弾性接触部５ｄ，５ｄが内側前
方に向かって突設され、相手側シールドコネクタ９の外
導体端子９ａが嵌り込んだ際に、その外導体端子９ａの
外壁面に対して弾性的に接触して電気的に接続されるよ
うになっている。また、後方側の上面および左右両側面
には、前述の誘電体組付片５ｂ，５ｃ，５ｃが設けら
れ、誘電体４を抜脱不能に収納固定することができる。
そして、外導体端子５の後端上部には、コネクタハウジ
ング６の後面上部に形成されたストッパー受部６ａで係
止されるストッパー部５ｅが上方に向かって延設され、
左右両側面の誘電体組付片５ｃ，５ｃよりやや前方に
は、同じくコネクタハウジング６の内壁に形成されたの
係合部６ｂ，６ｂに弾性的に係合する係合片５ｆ，５ｆ
が設けられている。この係合片５ｆ，５ｆによって形成
される開口部５ｇ，５ｇは、誘電体４を収納した際の切
欠部４ｅ，４ｅの位置に合せて設けられている、

【００１７】コネクタハウジング６は合成樹脂により略
直方体状に一体に形成され、その前方には相手側コネク
タ９を収容するように開口されており、後方の開口部に
は、外導体端子５を収容可能な収容部６ｃが形成されて
いる。この収容部６ｃの左右内壁には、外導体端子５を
収容した際に、外導体端子５の外壁に設けられた係合片
５ｃ，５ｃと係合する溝状に形成された係合部６ｂ，６
ｂが形成され、また、収容部６ｃの上方には、同じく外
導体端子５の後端上部に設けられたストッパー部５ｅを
係止するストッパー受部６ａが形成され、これらにより
外導体端子５は抜脱不能に収容部６ｃに係止される。

【００１８】シールド部材２は、導電性板材を折曲げ加
工して略正方形状に、ほぼ外導体端子５後方の開口部を
覆う大きさに形成されている。このシールド部材２の遮
蔽部２ａ中央には、内導体端子３の外径よりやや大きい
挿通孔２ｂが設けられ、その挿通孔２ｂの左右両側に
は、プリント基板１０のグランドパターン１０ａと半田
接続される一対の接続端子２ｃ，２ｃが打ち抜きされて
後方に折曲げられている。また遮蔽部２ａ左右の端部中
央から弾性接触片２ｄ，２ｄが外側前方に向けて延設さ
れ、横方向に弾性を持つように屈曲形成されている。こ
の弾性接触片２ｄ，２ｄは、取り付けの際に、外導体端
子５の左右外壁面の形成される開口部５ｇ，５ｇに挿入
して係合片５ｃ，５ｃに弾性的に接触して係止され、外
導体端子５と電気的に接続される。そして、遮蔽部２ａ
の上端中央からは、弾性接触片２ｅが前方に向かって延
設されており、この弾性接触片２ｅも同様に、取り付け
の際には、外導体端子５に取り付けられた誘電体４の上
面の溝部４ｆに挿入して、外導体端子５に設けられた誘
電体取付片５ｂ後方よりの上面内壁に弾性的に接触する
ことで、外導体端子５と電気的に接続されるようになっ
ている。

【００１９】尚、このような構成の基板用シールドコネ
クタ１は、プリント基板への接続部分の高さ方向に制約
がある場合に用いられるタイプのもので、高さ方向に制
約がない場合には、図３に示すようなシールド部材１
２、内導体端子１３、コネクタハウジング１６が用いら
れる。内導体端子１３は接続部１３ｃが下方にＬ字状に
折曲げ形成されており、シールド部材１２は前述のシー
ルド部材２とはプリント基板のグランドパターンと半田
接続される接続端子の部分が異なった形状をしており、
遮蔽部１２ａの下端の左右から延設されて、後方に向か
って折曲形成された接続端子１２ｃ，１２ｃを有してい
る。コネクタハウジング１６は下部が開口されたコ字状
に形成されており、プリント基板上の所定の位置に配置
される。

【００２０】このようなシールド部材，内導体端子，誘
電体，外導体端子、コネクタハウジングを一体に組付け
ることにより、基板用シールドコネクタは構成されてお
り、このような構造を有する基板用シールドコネクタに
よる遮蔽構造のものは、プリント基板の回路パターンと
接続される基板用シールドコネクタの後面側の内導体端
子と外導体端子の隙間から高周波信号によるノイズの侵
入や流出が、シールド部材の遮蔽部によって阻止される
ので、高周波帯域におけるシールド性能が向上する。ま
た、シールド部材は、このように簡易な形状を有してい
るので、外導体端子の製造コストよりも安価に製作でき
る。つまり、このようにシールド部材がプリント基板の
グランドパターンと半田接続される接続端子を有して、
外導体端子とは別体的に設けることにより、各種プリン
ト基板の種々のグランドパターンの接続ピッチ間に対し
ては、このシールド部材の接続端子のピッチ間隔を変更
したものを製作することで対応できるので、外導体端子
を変更して新規に制作する必要がなく、また、外導体端
子の部品共通化が図られることにもなり汎用性が向上
し、低コストである。

【００２１】また、このような構造の基板シールドコネ
クタ１および１１の組付けに際しては、先にシールド部
材、内導体端子、誘電体、外導体端子を一体に組付けた
後、それをコネクタハウジングに組付けても良く、また
先に内導体端子，誘電体，外導体端子，コネクタハウジ
ングを組付けた後、それにシールド部材を組付けても良
いので組付け易い。

【００２２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。これは、前述の第１の実施形態で示した各部材
の組付け固定方法が異なるものである。図４は基板用シ
ールドコネクタ２１の分解斜視図を示したものであり、
図５は基板用コネクタ２１の横断面図を示したものであ
る。前述と同様に基板用シールドコネクタ２１は、シー
ルド部材２２と、内導耐端子３と、誘電体２４と、外導
体端子２５と、コネクタハウジング２６とで構成され
る。

【００２３】誘電体２４の中央には、前後に貫通する挿
通孔２４ａが設けられ、上面および左右両側面には、外
導体端子２５の誘電体組付片２５ｂ，２５ｃ，２５ｃと
係合する係合突部２４ｂ，２４ｃ，２４ｃが設けられて
いる。そして、誘電体２４前面には良好な成形を行うた
めの肉抜き溝２４ｄ，２４ｄが挿通孔２４ａの左右に形
成されている。

【００２４】外導体端子２５は、図１の外導体端子５と
ほぼ同形状を有しており、後端上部の左右から上方に向
かって延設されたガイド片２５ｅ，２５ｅが設けられて
いる。これは後述するコネクタハウジング２６の収容部
２６ｃの上部に設けられた所定の深さのガイド溝２６
ａ，２６ａに挿通させるためのもので、この場合、ガイ
ド片２５ａ，２５ａをガイド溝２６ａ，２６ａに圧入で
きるほどの大きさに形成しても良い。

【００２５】コネクタハウジング２６の収容部２６ｃの
内壁の上部左右には所定深さのガイド溝２６ａ，２６ａ
が形成されている。また、収容部２６ｃの左右の内壁に
は、シールド部材２２に設けられた弾性接触片２２ｄ，
２２ｄを係止する係止部２６ｂ，２６ｂが形成されてい
る。

【００２６】シールド部材２２は、図１のシールド部材
２と同形状を有しているが、図１のものとは違って、こ
の弾性接触片２２ｄ，２２ｄが外導体端子２５の側壁の
外側から接触させるように、遮蔽部２２ａの幅方向に長
くなっている。

【００２７】また、このような構成の基板用シールドコ
ネクタ２１は、プリント基板への接続部分の高さ方向に
制約がある場合に用いられるタイプのもので、高さ方向
に制約がない場合には、同様に図６に示すようなシール
ド部材３２、内導体端子１３、コネクタハウジング３６
が用いられる。

【００２８】このような構造の基板シールドコネクタ２
１および３１の組付けに際しては、先に内導体端子，誘
電体，外導体端子，コネクタハウジングを組付けた後、
それにシールド部材を組付けて行う。

【００２９】また、本発明の第１及び第２の実施形態の
基板用シールドコネクタに適用されるシールド部材の他
の実施形態として、図７及び図８を参照して説明する。
図示されるように、シールド部材４２の接続端子４２
ｃ，４２ｃは一旦遮蔽部４２ａの前方側に折曲させて弾
性を持たせた折曲部４２ｆ，４２ｆを形成して、折り返
して後方側に平行に突出させた形状を有しており、この
接続端子４２ｃ，４２ｃの折曲部４２ｆ，４２ｆは、シ
ールド部材４２を組付けた際には、誘電体に設けられた
肉抜き部に干渉しないように臨ませられる。このように
形成された接続端子４２ｃ，４２ｃをプリント基板１０
に半田接続した場合には、図８に示すように、仮にプリ
ント基板１０の熱膨張等による外力が半田付け部に加わ
っても、この折曲部４２ｆが弾性変形してその応力を吸
収するので、耐半田クラックに良好な接続が可能にな
る。

【００３０】以上本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこうした実施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において、種々
なる態様で実施できることは勿論である。例えば、図９
に示すシールド部材５２の接続端子５２ｃ，５２ｃのよ
うに形成しても実施可能であるように、種々なるシール
ド部材及びその接続端子の形状が考えられる。要する
に、外導体端子と電気的に接触して、外導体端子後方の
開口部を覆うように外導体端子とは別体に、シールド部
材が設けられ、そのシールド部材にはプリント基板と半
田接続される接続端子が一体に形成されておればよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る基板用シールドコネクタの
接続構造によれば、外導体端子後方の開口の誘電体表面
を外導体端子と電気的に接触するシールド部材で覆っ
て、ノイズの入流出を阻止することで、高周波帯域にお
けるシールド性能の悪化を防止することができる。ま
た、このシールド部材は外導体端子とは別体に設けら
れ、さらに、プリント基板のグランドパターンと半田接
続される接続端子を一体に有しているので、このシール
ド部材を変更するだけで、種々のグランドパターンのピ
ッチ間にも対応することができることにより、外導体端
子等の部品共通化が図られ、汎用性を持たせることが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板用シールド
コネクタの分解斜視図を示した図である。

【図２】図１に示した基板用シールドコネクタの横断面
図と縦断面図を示した図である。

【図３】図１に示した基板用シールドコネクタの高さに
制限がない場合に適用した分解斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る基板用シールド
コネクタの分解斜視図を示した図である。

【図５】図４に示した基板用シールドコネクタの横断面
図を示した図である。

【図６】図４に示した基板用シールドコネクタの高さに
制限がない場合に適用した図である。

【図７】本発明の第１、２の実施形態に適用される弾性
形状の接続端子を有するシールド部材を示した図であ
る。

【図８】図７のシールド部材を用いたプリント基板への
接続構造を示した図である。

【図９】本発明の第１、２の実施形態に係る基板用シー
ルドコネクタに適用されるシールド部材の他の実施形態
を示した図である。

【図１０】従来一般に知られるメス型内導体端子を有す
るシールドコネクタの部分断面図を示した図である。

【図１１】従来一般に知られる基板用シールドコネクタ
の接続構造を示した外観斜視図である。

【図１２】図１１に示した基板用シールドコネクタの高
さに制限がある場合に適用した図である。

【図１３】従来一般に知られる基板用シールドコネクタ
の接続構造を示した断面図である。

【符号の説明】

１ 基板用シールドコネクタ ２ シールド部材 ２ａ 遮蔽部 ２ｃ 接続端子 ３ 内導体端子 ４ 誘電体 ５ 外導体端子 ６ コネクタハウジング １０ プリント基板 １０ａ 信号パターン １０ｂ グランドパターン

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｒ 17/04 ５０１Ａ ５０１Ｊ (72)発明者 小島 伸昭 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5E021 FA03 FA09 FA16 FB01 FB20 FC19 FC40 LA10 LA15 5E077 BB11 BB22 BB31 DD01 GG12 JJ30

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波信号を伝送するシールドケーブル
   の信号線と接続され、プリント基板上の信号パターンと
   半田接続される内導体端子と、該シールドケーブルのシ
   ールド線と接続され、少なくともプリント基板との接続
   側の後面が開口した外導体端子と、これらの間に介在さ
   れる絶縁材よりなる誘電体とによって一体化されたコネ
   クタ端子を、樹脂製のハウジングに設けられた収容部へ
   組み込み、前記外導体端子後面の開口部分の前記誘電体
   表面を覆って該外導体端子と電気的に接触して、ノイズ
   を遮蔽するシールド部材を抜脱不能に係合させ、該シー
   ルド部材には前記プリント基板上のグランドパターンと
   半田接続される接続端子が形成されていることを特徴と
   する基板用シールドコネクタの接続構造。
2. 【請求項２】 前記シールド部材が前記外導体端子に抜
   脱不能に係合されていることを特徴とする請求項１に記
   載の基板用シールドコネクタの接続構造。
3. 【請求項３】 前記シールド部材が前記コネクタハウジ
   ングに抜脱不能に係合されていることを特徴とする請求
   項１に記載の基板用シールドコネクタの接続構造。
4. 【請求項４】 前記シールド部材に形成された前記接続
   端子が前記プリント基板のグランドパターンに接続され
   た際に、外部からの応力を吸収するような弾性的形状に
   形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に
   記載の基板用シールドコネクタの接続構造。