JP2006302651A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】信号伝送の信頼性を高めつつ、コストダウンを図る。
【課題手段】回路基板Ｂ上の接続端子２１と伝送ケーブルＷの接続端子１１とのコネクタである。回路基板上のプリント配線からなる接続端子２１を回路基板端縁に至らせ、ケーブル側接続端子はシールドケース１３で囲まれたばね片とする。ケーブル側シールドケース１３の両壁を回路基板端縁のスリット２２にそれぞれ挿し込み、ケーブル側接続端子はそのばね性でもって回路基板の接続端子に接触する。このとき、回路基板側シールドケース２３内にケーブル側シールドケースが嵌ってケーブルが回路基板に取付けられる。この接続状態は、インピーダンスの不連続部が少なく、伝送信号の反射・放射現象が減少し、伝送が正確となる。両シールドケースの嵌合により、従来と同様な回路基板へのケーブルの接続安定性を得る。回路基板側に従来構造のコネクタを設けないため、コストダウンとなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、回路基板上の接続端子とケーブルの接続端子を接続するコネクタに関するものである。

例えば、カーナビゲーションシステム等における電子制御ユニットと外付けのハードディスクを電気接続するには、図９、図１０に示すように、ハードディスクからのケーブルＷの端末にプラグ型コネクタ１を取付け、電子制御ユニットの制御回路基板Ｂにはジャック型コネクタ（レセプタクル）２を取付けて、その両コネクタ１、２を嵌合することにより、電気接続される（ケーブルＷと回路基板Ｂの回路を電気接続するコネクタが構成される）。

また、回路基板Ｂ上の接続端子と他の電気機器とのコネクタ（電気接続装置）として、回路基板Ｂの接続端子をその回路基板上のプリント配線回路の端部で形成するとともに、その接続端子を前記回路基板の端縁に至らせ、その端縁に外部の電気機器に接続されたコネクタを嵌め込んで、その回路基板の回路と電気機器を電気接続する技術もある（特許文献１ 図３参照）。
特開２００４−２４１３８６号公報

図９、図１０に示す上記回路基板Ｂにコネクタ２を設けた接続構造は、図１０に示すように、回路基板Ｂのプリント回路Ｓから導体片３を立ち上げてその導体片３をコネクタ２の接続端子３ａに接続している（通常、導体片３で接続端子３ａを構成）。この接続態様は、プリント配線（回路）Ｓから導体片３、さらに接続端子３ａへとの回路となって、インピーダンスがそれらの接続部で変化する不連続状態（インピーダンスのミスマッチ状態）となり、伝送回路の場合、伝送信号の反射や放射が生じ、信号伝達が正確になされない恐れがある。

また、コネクタは、そのケーシング等をなすプラスチックの成型金型や接続端子成形用金型が必要であり、その製作コストが接続部のコストにかぶさる。今日、コストダウンが叫ばれており、この種の接続部においても例外ではない。

上記特許文献１に記載の技術のように、回路基板にコネクタを嵌め込んで電気接続すれば、一方のコネクタを削減できるため、コストダウンを図ることができるが、高周波信号伝送回路の場合、特に、今日のデジタル信号による高密度・高速の信号伝送の場合、高周波の影響等を極力無くす必要があり、その技術をそのまま採用することはできない。特許文献１記載技術は、単に、回路基板にコネクタを嵌め込んでヘッドライトを電気接続しているだけであり、高周波信号の伝送に必要なインピーダンス整合を採る考えはないからである。
また、従来では、回路基板Ｂ側のコネクタ２の接続端子３ａにばね片を使用して両接続端子の十分な接触圧を得るようにしている例もあるが、その回路基板Ｂ側の接続端子３ａを回路基板Ｂ上のプリント配線回路Ｓの端部で形成すれば、ばね性がないため、その接触圧を得る工夫も必要である。

この発明は、以上の状況に鑑み、伝送回路等において、一方のコネクタを削減してコストダウンを図るとともに、その削減により、伝送回路においては、そのコネクタ内の部品点数を少なくして、信号劣化の原因となるインピーダンスのミスマッチを少なくすることを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明は、まず、回路基板の接続端子に接触する他方の接続端子をばね片で構成し、そのばね性でもって接触圧を確保することとしたのである。
従来、回路基板上にコネクタを設け、そのコネクタの接続端子に導体片を介して回路基板上の回路を接続していたため、その別物の接続端子をばね片とする常識に基づき、この種の回路基板上の回路への接続は、その回路基板上のコネクタの接続端子によって接触圧を確保していた。しかし、この発明は、その導体片を無くしてそのばね性を得ることができなくなったため、発想を変え、接続する側の接続端子にその役目を担わせることとしたのである。

つぎに、通常、回路基板へのケーブル等の接続側の接続端子もシールドして高い伝送特性を確保するようにされており、この発明は、そのシールドケースを回路基板に被せてその接続部のシールド性を確保するため、このシールドケースを回路基板に挿し込み得るように、回路基板にはその挿し込み用スリットを設けたのである。

このようにケーブル側コネクタ及び回路基板側コネクタを構成して、その両コネクタを嵌め合わすと、ケーブル側コネクタ内接続端子の接続部から回路基板側接続端子を介したその回路基板の配線までの距離が短くなるとともに、その間の伝送部品の形状変化が少なくなる。このため、ケーブルから回路基板への信号伝送時のインピーダンス変化が小さくなって、信号伝送特性が改善される。また、その接続部はスリットに嵌ってその接続部を被うシールドケースによってシールドされる。

この発明は、以上のように、回路基板に接続するケーブルコネクタ側に、接触圧の確保をさせるとともに、その接続部のシールドも確保させるようにしたので、伝送回路の接続構造としても十分に信頼性のおけるものとなる。
また、導体片等の部材が削減されるため、その導体片等によるインピーダンス変化はなくなって、接続部のインピーダンス変化が小さくなり、高速信号の伝送回路においては非常に有利なものとなる。
さらに、回路基板側に導体片等がなくなるため、コストダウンに繋がる。

この発明の一実施形態としては、回路基板上の接続端子とケーブルの接続端子を接続するコネクタであって、その回路基板側コネクタを、回路基板上の回路の接続端子をその回路基板上のプリント配線回路の端部で形成するとともに、その接続端子を前記回路基板の端縁に至らせ、回路基板の端縁にはその回路基板上の前記接続端子の両側にスリットが形成されたものとし、ケーブル側コネクタを、その接続端子が、そのケーブルに設けた箱状プラグ型シールドケースで囲まれたばね片からなるものとして、回路基板側コネクタにケーブル側コネクタを嵌める際、ケーブル側コネクタのシールドケースの両壁を回路基板側コネクタの両スリットにそれぞれ挿し込むことにより、ケーブルの接続端子をそのばね性でもって回路基板の接続端子に接触させて電気接続する構成を採用する。

この構成において、上記回路基板側コネクタにおいても、その接続端子の周りにジャック型シールドケースを設け、このシールドケース内に、ケーブル側コネクタのプラグ型シールドケースを嵌めるようにすれば、両シールドケースの嵌合により、回路基板にケーブルが固定されると共に、その接続部のシールド性が向上する。
このシールド性の向上は、ケーブルが伝送線であって、この接続部が伝送回路の一部をなす場合、外部からの影響をより受け難くなって、伝送性能の信頼性が増す。

一実施例を図１〜図４に示し、この実施例は、自動車のカーナビゲーションシステムにおけるその制御回路基板Ｂに外付けのハードディスクからのデジタル信号伝送用ケーブルＷを接続するものである。

回路基板Ｂは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）のシールドケース（図示せず）内に装填され、その一面又は両面にプリント配線により、所要の回路Ｓ、例えばマイクロストリップ回路が形成されている。その回路Ｓの外部との接続部（回路基板側コネクタ）は、その回路配線が回路基板Ｂの端縁に至って回路基板側の接続端子２１となっている。この実施例では、対の接続端子２１を２組設けているが、この組数は、１組、３組などと任意である。接続端子２１は、必要に応じて太くして（幅広として）接続し易い形状とする。

回路基板Ｂの各組の接続端子２１の両側端縁には内側に向くスリット２２が形成されている。そのスリット２２の幅及び長さは、後述のケーブルＷ側コネクタのプラグ型シールドケース１３の大きさによって適宜に設定する。

また、その各接続端子２１にもジャック型シールドケース２３が設けられている。このシールドケース２３は、後面閉塞の方形枠体２３ａの両端側に固定片２３ｂを設けたものであり、図３（ｂ）に示すように、その方形枠体２３ａの側壁２３ｃをスリット２２に挿し入れ（嵌め込み）、固定片２３ｂを回路基板Ｂに接着、ビス止め等によって固定することにより、シールドケース２３が回路基板Ｂに取付けられる。このとき、方形枠体２３ａの後面には、両スリット２２の間の回路基板片を通すスリットが設けられている。このスリットは必要に応じて絶縁シールドする。

ケーブルＷ側の接続部（ケーブル側コネクタＣ）は、図４（ａ）に示すように、樹脂製ホルダー板１２に接続端子１１を設け、その接続端子１１の基部をケーブルＷの端末導線に圧接により固定した構造である（同（ｂ））。ケーブルＷへの接続端子１１の取付け手段は、圧接以外に、圧着、半田付け等の周知のものを採用できる。
その接続端子１１の接触部１１ａは、湾状に屈曲してばね性を付与されており、この湾曲状を押しつぶされるように接することにより、その反発力でもって所要の接触圧を得る。接触部１１ａは、所要の接触圧を得ることができれば、この形状に限定されない。

このケーブルＷの接続部も、従来と同様に、方形枠体状のプラグ型シールドケース１３で囲まれており、このシールドケース１３の基部を含めてケーブルＷの端末を樹脂モールド１４することにより、ケーブル端末にコネクタＣが構成される。そのシールドケース１３の幅（図１のｔ）は、その両側壁が上記回路基板Ｂの対のスリット２２に挿し入れ得るように設定されている。図中、１５は編組シールドである。

この実施例は、以上の構成であり、図２の矢印で示すように、ケーブルＷ側のコネクタＣをそのシールドケース１３が回路基板Ｂの対のスリット２２に挿し込まれるように取付けると、図２、図３に示すように、そのシールドケース１３が回路基板Ｂ側のシールドケース２３内に嵌ると共に、ケーブルＷ側の接続端子１１の接触部１１ａが回路基板Ｂ側の接続端子２１に押し潰されつつ（湾曲状を広げられつつ）接触し、そのばね性によって所要の接触圧を得る。

この接続状態は、回路基板Ｂ側の接続端子２１がその回路配線の端部で形成され、その接続端子２１にケーブルＷ側の接続端子１１が接触した態様であるため、従来のような導体片３が無く、接続部で変化する、インピーダンスの不連続部（インピーダンスのミスマッチ部）が少なくなっており、伝送信号の反射や放射現象が減少し、信号伝送が正確になされる。また、両シールドケース１３、２３の嵌合により、所要の嵌合力をもって、従来と同様な回路基板ＢへのケーブルＷの接続安定性を得る。

この実施例は、回路基板Ｂの各対の接続端子２１にそれぞれ一のケーブルＷを接続するものであったが、一のケーブルＷにより複数の対の接続端子２１に接続する場合、スリット２２は、その両端に設けることとなる。
例えば、図５に示すように、２組の対の接続端子２１の場合には、その２組の対の接続端子２１を一の接続端子と考えて、それをシールドケース２３で被うと共に、その両端にスリット２２を設け、その接続端子２１に対応するケーブルＷのコネクタＣとする。そのコネクタＣの２組の接続端子１１間には、シールド壁１６を設けると良い。
複数の対の接続端子２１に接続する場合、図６に示すように、シールドケース２３は一つとし、ケーブルＷ側を必要数のコネクタＣの数とすることもできる。

接続端子２１が一対（２本）でなく、一本の場合は、その両端にスリット２２を設け、それに対応するケーブル側コネクタＣを使用することとなる。また、シールドケース２３は、複数の方形枠体２３ａを並列に連ね、その各方形枠体２３ａ間及び両端側に固定片２３ｂを設けたもの、例えば、図７に示す２個の方形枠体２３ａを並列に連ねたものとすることもできる。
さらに、回路基板Ｂの接続端子２１は回路基板Ｂの一面に設けたが、図８に示すように、両面にも接続端子２１を形成したものとすることができる。この場合、同図に示すように、ケーブルＷ側コネクタＣもその接続端子１１を上下に設けたものとなる。

また、十分なシールドができれば、回路基板Ｂ側（回路基板側コネクタ）のシールドケース２３は省略できる。この場合、ケーブルＷ側コネクタＣの支持はそのシールドケース１３のスリット２２内への嵌り込みによって担保され、接続端子１１と接続端子２１のばね性の接触によって上下方向（図３（ａ）の上下方向）が位置決めされ、シールドケース１３とスリット２２間の回路基板部分との接触によって横方向（同図（ｂ）の横方向）が位置決めされる。

なお、この発明は、上記実施例のカーナビゲーションシステムに限らず、テレビジョン受像機、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置等のあらゆるケーブルと回路基板の電気接続用コネクタに適用できることは勿論である。また、伝送回路に限らず、電源回路などの他の各種の電気回路にも採用できる。

一実施例の概略斜視図 同実施例の作用図 （ａ）は同実施例の接続状態の切断正面図、（ｂ）は同一部省略左側面図 同実施例のケーブル側接続端子の装填説明図（ケーブル側コネクタ組み立て説明図） 他の実施例の概略斜視図 他の実施例の概略斜視図 他の実施例の概略斜視図 他の実施例の切断正面図 従来例の概略斜視図 同従来例の接続作用図

符号の説明

Ｂ 制御回路基板
Ｃ ケーブル側コネクタ
Ｓ プリント配線回路
Ｗ ケーブル
１１ ケーブル側接続端子
１１ａ ケーブル側接続端子の接触部
１３ ケーブル側シールドケース
１６ シールド壁
２１ 回路基板側接続端子
２２ スリット
２３ 回路基板側シールドケース

Claims (6)

1. 回路基板Ｂ上の接続端子２１とケーブルＷの接続端子１１を接続するコネクタであって、
   上記回路基板Ｂ上の接続端子２１をその回路基板Ｂ上のプリント配線回路Ｓの端部で形成するとともに、その接続端子２１を前記回路基板Ｂの端縁に至らせ、
   上記ケーブルＷの接続端子１１は、そのケーブルＷに設けた箱状プラグ型シールドケース１３で囲まれたばね片からなり、
   上記回路基板Ｂの端縁にはその回路基板Ｂ上の上記接続端子２１の両側にスリット２２、２２が形成されており、
   上記ケーブルＷのプラグ型シールドケース１３の両壁を上記両スリット２２、２２にそれぞれ挿し込むことにより、上記ケーブルＷの接続端子１１はそのばね性でもって上記回路基板Ｂの接続端子２１に接触することを特徴とするコネクタ。
2. 上記ケーブルＷが伝送線であることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 回路基板Ｂ側の接続端子２１の周りにもジャック型シールドケース２３を設け、このジャック型シールドケース２３内に、ケーブルＷ側の上記プラグ型シールドケース１３を嵌めるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載のコネクタを成す上記ケーブル側コネクタであって、
   上記ケーブルＷの接続端子１１は、そのケーブルＷに設けた箱状プラグ型シールドケース１３で囲まれたばね片からなり、そのケーブルＷのプラグ型シールドケース１３の両壁を、上記回路基板Ｂ上の上記接続端子２１の両側の両スリット２２、２２にそれぞれ挿し込むことにより、前記ケーブルＷの接続端子１１は、そのばね性でもって前記回路基板Ｂの接続端子２１に接触することを特徴とするケーブル側コネクタ。
5. 請求項１又は２に記載のコネクタを成す上記回路基板側コネクタであって、
   上記回路基板Ｂ上の接続端子２１がその回路基板Ｂ上のプリント配線回路Ｓの端部で形成されているとともに、その接続端子２１が前記回路基板Ｂの端縁に至り、かつ、前記回路基板Ｂ上の上記接続端子２１の両側にスリット２２、２２が形成されており、
   上記ケーブルＷの箱状プラグ型シールドケース１３の両壁を上記両スリット２２、２２にそれぞれ挿し込むことにより、前記ケーブルＷのばね片からなる接続端子１１がそのばね性でもって上記回路基板Ｂの接続端子２１に接触することを特徴とする回路基板側コネクタ。
6. 上記接続端子２１の周りにジャック型シールドケース２３を設け、このジャック型シールドケース２３内に、ケーブルＷ側の上記プラグ型シールドケース１３を嵌めるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の回路基板側コネクタ。

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