JP2008170801A - モジュール機器用電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】品点数が少なく、小型化を図るのに効果的で組立が簡単で生産性に優れ、電気接続の信頼性が高い、モジュール機器用電気機器の提供を目的とする。
【解決手段】モジュール機器を装着するケースと、モジュール機器を外部に接続するコネクタ端子とを備え、ケースは、モジュール機器の基板を装着する基板取付部と外部接続するコネクタ嵌合部とを有し、コネクタ端子は、ケースの、基板取付部とコネクタ嵌合部との間を貫通させて設けてあるとともに、基板取付部側は基板接続部を有し、コネクタ嵌合部側は突出したコネクタ接続部を有し、モジュール機器をケースに装着する際にモジュール機器の基板から突出させた弾性接触片をコネクタ端子の基板接続部に弾性接触させて電気接続するものであることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モジュール機器を外部機器に接続するためのモジュール機器用電気機器に関する。

例えば、モニターカメラ機器等のモジュール機器を車両に搭載し、外部機器と接続する電気機器１１０は分解図を図６（ａ）、組立図を図６（ｂ）に示すように、カメラレンズ１０１及び撮像素子等を実装した基板１０３を外部機器にハーネス等で接続する場合に、モニターカメラ機器を内装するケースにコネクタ端子１４０を設けて、コネクタ嵌合部１３２側で外部機器用ハーネスを接続し、ケース内側１３１で中継ハーネス１５０を用いてコネクタ端子１４０とモニターカメラ機器を接続していた。
このような電気機器構造では、モニターカメラ機器等のモジュール機器の接続に中継ハーネスを用いるためのスペースが必要で電気機器の小型化が困難で、且つ部品点数が多く、組立工数が多いため生産性が低くなる問題があった。
特開２００５−３４７２４３号公報には、基板接続用の中継ハーネスを用いた接続構造を開示するが、基板側にオス端子を設けてケース側に対応して設けたメス端子と嵌合接続するものであり、嵌合接続用スペースが大きいだけでなく部品点数が多く、組立作業も大変であった。

特開２００５−３４７２４３号公報

本発明は上記技術的課題に鑑みて、部品点数が少なく、小型化を図るのに効果的で組立が簡単で生産性に優れ、電気接続の信頼性が高い、モジュール機器用電気機器の提供を目的とする。

本発明に係るモジュール機器用電気機器は、モジュール機器を装着するケースと、モジュール機器を外部に接続するコネクタ端子とを備え、ケースは、モジュール機器の基板を装着する基板取付部と外部接続するコネクタ嵌合部とを有し、コネクタ端子は、ケースの、基板取付部とコネクタ嵌合部との間を貫通させて設けてあるとともに、基板取付部側は基板接続部を有し、コネクタ嵌合部側は突出したコネクタ接続部を有し、モジュール機器をケースに装着する際にモジュール機器の基板から突出させた弾性接触片をコネクタ端子の基板接続部に弾性接触させて電気接続するものであることを特徴とする。
なお、コネクタ端子の基板接続部は、モジュール機器の基板側の弾性接触片と電気接続するのが目的であり、基板接続部の形状は特に限定されないが、この基板接続部が平面状に形成されているのが好ましい。

ここでモジュール機器とは例として車載用のモニターカメラ機器を挙げたように、機能素子を電気回路基板に実装することでモジュール化した機器をいう。
モジュール機器が例えばカメラレンズとの光軸ズレ補正が必要であるような場合には、コネクタ端子の基板接続部が平面状になっていると弾性接触片が基板の位置補正に伴ってずれても確実に電気接続できる。
従って、平面状の基板接続部は基板の位置補正量を吸収できる広さを有しているのが良い。
ケースは、モジュール機器を装着するものであってモジュール機器の基板の取付部と外部機器との接続部を有するものであればその構造を問わず一つの部品からなるものでも、複数の部品を組み合わせるものでも良い。
また、コネクタ端子は外部接続するためのコネクタを接続するものでありオスピン形状でもメス型ソケット形状でもよい。

請求項２記載の発明は、モジュール機器の基板の裏面に面実装コネクタを接続してあり、面実装コネクタに設けたコンタクトは弾性接触片を有していることを特徴とする。
本明細書にて基板の裏面とは機能素子を実装した面とは反対側の面をいう。

本発明に係る電気機器は、モジュール機器の基板の裏面から突出させた弾性接触片をコネクタ端子の基板接続部に弾性接触させるだけでモジュール機器を外部に電気接続できるようになるので構造が簡単であり、部品点数が少なく小型化が容易で、組立が簡単になり組立工数も少なく、生産性に優れている。
特に、コネクタ端子の基板接続部を平面状にすると、その平面状の接続部の広さの範囲でモジュール基板をＸ−Ｙ方向に位置調整できるのでモジュール機器をケース内に装着組立が容易であり、且つ、電気接続の信頼性が高い。

本発明に係るモジュール機器の外部接続用電気機器について以下図面を用いて説明する。
図１（ａ）は電気機器１０とモジュール機器１の分解断面図を示し、図１（ｂ）はモジュール機器１と電気機器１０の組立状態を示す。
なお、図１の下ケース３０の断面は図２に示した下ケース外観斜視図のａ−ａ線断面図を示す。
電気機器１０は、上ケース２０と下ケース３０とからなる樹脂製のケース体と、モジュール機器１の基板３の裏面に面実装した面実装コネクタ５０と、下ケース３０にコネクタ端子４０とを備えている。
電気機器１０は上ケース２０と下ケース３０の間にモジュール機器１を取り付けて面実装コネクタ５０をコネクタ端子４０に電気接続させることで、モジュール機器１と下ケース３０のコネクタ嵌合部３２に接続する外部コネクタ（図示省略）とを電気接続する。
モジュール機器１は、所定の電気回路、信号回路、接続端子等を基板３上に形成し、ＣＣＤ素子等の撮像素子（図示省略）を有する電気ユニット４を基板３上に実装してカメラレンズ３を取り付けてある。
下ケース３０にはコネクタ端子４０をインサート成形等で設けてあり、基板３を取り付けるために凹ませた基板取付部３１にはコネクタ端子４０の一端を臨ませて基板接続部４１に接続面４１ａを形成してある。
下ケースの外部には外部コネクタを取り付けるために凹ませたコネクタ嵌合部３２を形成し、コネクタ端子４０の他端のコネクタ接続部４２を突出させてある。
コネクタ端子４０は、下ケース３０に取付孔を設けて圧入により配設してもよい。
上ケース２０は一方の開口部が縮径した略円筒形で、内側に収納空間部２１を有して収納空間部２１内にモジュール機器１を収納する。
モジュール機器１は、後述するようにレンズ２の光軸に対して電気ユニット４のＣＣＤ素子（図示省略）位置を合わせるように基板３を位置補正した状態で、上ケース２０内面でレンズ２を基板取付部３１の方向に向けて押さえて、面実装コネクタ５０の弾性接触片５２ａ、５２ｂをコネクタ端子４０の基板接続部４１に押し付けて接続させた状態で上ケース２０と下ケース３０と超音波溶着してケース体内に取り付ける。
面実装コネクタ５０は、基板側に設けることでこの上ケース２０と下ケース３０との超音波溶着の影響を受けないようにしてある。
ケース体に取り付けたモジュール機器１は、コネクタ嵌合部３２に嵌めた外部コネクタと面実装コネクタ５０とコネクタ端子４０とを介して接続する。
面実装コネクタ５０とコネクタ端子４０との接続構造については後述する。
モジュール機器１をケース体に取り付ける構造は、本実施例に限定するものでなく、モジュール機器１の基板３に面実装コネクタ５０を実装し、モジュール機器をケース体に取り付けることで面実装コネクタの弾性接触片をコネクタ端子等の外部接続のための接続端子に電気接続するものであればよく、例えば上ケースを設けずに下ケースのみでケース体を構成しても良い。

面実装コネクタ５０は、半田付け端子部５４と弾性接触片５２ａ、５２ｂとを有するコンタクト５１と、コンタクト５１を取り付けたハウジング５５とを有している。
そして、基板３に設けてあるモジュール機器１の所定端子に半田付け端子部５４を半田接続して、電気ユニット４とは反対側の基板面上（基板の裏面）の所定位置に面実装してある
図３に面実装コネクタ５０の斜視図を示す。
また、 図４にモジュール機器１を電気機器１０に取り付ける時の、面実装コネクタ５０とコネクタ端子４０との接続状態の説明図を示し、図４（ａ）は取付前状態を示し、図４（ｂ）は取付後の状態を示し、図４（ｃ）はＡ−Ａ線位置に対応する断面端面図を示し、図４（ｄ）はＢ−Ｂ線位置に対応する断面端面図を示す。
面実装コネクタ５０のハウジング５５は、一面を開口した箱形の金属ケース５６の内面に絶縁ベース部５７を設けてある。
ハウジング５５内には、複数のコンタクト５１が配置してある。
コンタクト５１は板バネの長手方向を鋭角に折り曲げた折曲げ部５１ａ、５１ｂを設け、両折曲げ部５１ａ、５１ｂの外側の一端側は絶縁ベース部５７に接着してあり先端部に半田付け端子部５４を設けてある。
半田付け端子部５４は、金属ケース５６と絶縁ベース部５７を貫通してハウジング５５の底部に設けてある底面開口部５５ｃを通して、ハウジング底面５５ｂ及び基板３の接続面と平行となるように折曲げ形成して基板３上のパッド（図示省略）と半田接続してある。
コンタクト５１の半田付け端子部５４とは反対側の端部には、先端から長手方向に切り込んだ切欠溝５３ｄを設けて、切欠溝５３ｄの両側にそれぞれ撓み弾性反発方向が基板取付部３１への基板嵌め込み方向となるように弾性接触片５２ａ、５２ｂを設けてある。
両弾性接触片５２ａ、５２ｂの先端部はハウジング開口部５５ａの外側に頂部を向けた山形に折り曲げてあり頂部には接点部５３ａ、５３ｂを設けてある。
モジュール機器１は、図５に示すようにレンズ２の光軸と基板３に実装してある電気ユニット４のＣＣＤ素子との位置とを基板３の面方向に基板３を移動して位置補正した上でレンズ２に電気ユニット４部分を組み付ける。
そして、下ケース３０の基板取付部３１に基板３を嵌めて、図４（ｂ）、図４（ｄ）に示すように弾性接触片５２ａ、５２ｂを撓ませて接点部５３ａ、５３ｂをコネクタ端子４０の接続面４１ａに接続する。
コネクタ端子４０の接続面４１ａは、それぞれ基板を位置補正する範囲にわたるサイズで、位置補正する方向に沿った円形面で形成してあり、基板３を位置補正する範囲内で接点部５３ａ、５３ｂを接続出来る。
面実装コネクタ５０とコネクタ端子４０との接続状態は、図１（ｂ）に示すように上ケース２０でレンズ２を押さえつつ上ケース２０と下ケース３０とを超音波溶着する。
図４（ｄ）に示すように面実装コネクタ５０は、コネクタ端子の接続面４１ａに２つの弾性接触片５２ａ、５２ｂの各接点部５２ｃ、５２ｄを接触させる２点接触で接続するため、１点で接続する場合に比較して接続の信頼性が非常に高い。

（ａ）本発明に係る電気機器を分解した縦断面図を示し、（ｂ）は電気機器にモジュール機器を組み付けた縦断面図を示す。 下ケースの斜視図を示す。 面実装コネクタの斜視図を示す。 面実装コネクタとコネクタ端子との接続状態の説明図を示す。 レンズと電気ユニットとの位置合わせする状態の説明図を示す。 従来の電気機器の縦断面図を示す。

符号の説明

１ モジュール機器
２ カメラレンズ
３ 基板
４ 電気ユニット（ＣＣＤユニット）
１０ 電気機器
２０ 上ケース
２１ 収納空間部
３０ 下ケース
３１ 基板取付部
３２ コネクタ嵌合部
４０ コネクタ端子
４１ 基板接続部
４１ａ 接続面
４２ コネクタ接続部
５０ 面実装コネクタ
５１ コンタクト
５１ａ、５１ｂ 折曲げ部
５２ａ、５２ｂ 弾性挟持片
５３ａ、５３ｂ 接点部
５３ｄ 切欠溝
５４ 半田付け端子部
５５ ハウジング
５５ａ ハウジング開口部
５５ｂ 底面
５５ｃ 底面開口部
５６ 金属ケース
５７ 絶縁ベース部

Claims (3)

1. モジュール機器を装着するケースと、モジュール機器を外部に接続するコネクタ端子とを備え、
   ケースは、モジュール機器の基板を装着する基板取付部と外部接続するコネクタ嵌合部とを有し、
   コネクタ端子は、ケースの、基板取付部とコネクタ嵌合部との間を貫通させて設けてあるとともに、基板取付部側は基板接続部を有し、コネクタ嵌合部側は突出したコネクタ接続部を有し、
   モジュール機器をケースに装着する際にモジュール機器の基板から突出させた弾性接触片をコネクタ端子の基板接続部に弾性接触させて電気接続するものであることを特徴とするモジュール機器用電気機器。
2. モジュール機器の基板の裏面に面実装コネクタを接続してあり、面実装コネクタに設けたコンタクトは弾性接触片を有していることを特徴とする請求項１記載のモジュール機器用電気機器。
3. コネクタ端子は、基板取付部側の基板接続部が平面状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモジュール機器用電気機器。

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