JP2009524179A - Ｒｆコネクタ据付手段 - Google Patents

Abstract

基板（２０）に接続されるＲＦコネクタ（６）の据付手段（１）は、上面（２ａ）及び下面（２ｂ）を有する底板（２）を含む。底板は、その面の少なくとも一部に電気的導通材料を含む。グランドパッド（３）は、底板（２）の上面（２ａ）に設けられると共に、基板を支持し且つ電気的に接触するために設けられる。複数の貫通穴（４）は、ＲＦコネクタの内導体を電気的に絶縁した状態で収容する。この据付手段によって、ＲＦコネクタの迅速、確実且つ省スペース的な据付けが達成される。

Description

本発明は概ね、例えばプリント回路基板へのＲＦコネクタ据付手段に関し、特に、高精度でのＲＦコネクタの据付けを容易にする据付手段に関する。本発明はまた、この据付手段を含むアンテナモジュールと、ＲＦコネクタ据付方法に関する。

車両用アンテナモジュールは概ね、屋根に取り付けられる。そのため、アンテナモジュールハウジングは、例えば、ねじ接合によって屋根に取り付けられると共に、ＲＦコネクタ等のコネクタを介して連結され、このコネクタは概ね、車両屋根を貫通して車両の内部まで延出する。

より複雑なアンテナモジュール用の幾つかのＲＦコネクタを接触させるためには、コネクタの精確な位置決めが必要である。これは、ＲＦコネクタを誤整列させると、その性能に悪影響を及ぼす虞があるためである。しかしながら、コネクタに対して横方向において利用できるのは、１５×１５ミリメートル、又は１７×１７ミリメートルの寸法を備えた穴等の概ね制限された空間があるのみで、この空間内に、４個のコネクタが嵌合される。従って、精確な接触及び組み付けを行うことが困難である場合が多い。

本発明の目的は、アンテナモジュール等のモジュールに対してＲＦコネクタを迅速、確実、及び／又は省スペース的に据付けて、ＲＦコネクタのアンテナモジュールへの接触を確実にすることにある。

上記目的は、請求項１に係るＲＦコネクタ据付手段によって達成される本発明の第一態様に基づく。本発明の他の態様に基づき、請求項１５に係るＲＦコネクタ機器が、請求項１６に係るアンテナモジュールが、また請求項１７に係るＲＦコネクタ据付方法が提供される。

従属請求項においては、更なる好適な実施形態について説明を行う。
本発明の基本は、最初に１個又は複数のＲＦコネクタを底板に取り付けることであり、コネクタの内導体は、底板を貫通して延出する。それ故、１個又は複数の割り当てられたＲＦコネクタを備えた底板は、その後でプリント回路基板等の基板に直接装着され、この装着は標準的な据付け（ＳＭＤ取付）方法により行われ得る。

同軸ＲＦコネクタの外導体は、底板の下面に設けられると共に、直接接触させられ得る。底板は金属から作られてもよく、その結果、底板は全てのコネクタの共通グランドとして作用する。外導体は、枠に設けられ、或いは、対応するソケット形状のコネクタ収容手段等に設けられてもよく、これは、枠の下面から延出する。

更に、コーディング手段は、装備された枠のプリント回路基板に対して、安全かつ無極性取付けを確実にするために設けられることが望ましい。
例えば、小型のグランド脚、即ち突起状のグランドパッドは、底板の上面から突出しており、基板と接触且つ力を吸収するように作用する。それ故、小型のグランド脚は、組み付け及び積載の間に影響を及ぼす力及び曲げモーメントを吸収する。小型グランド脚は、この目的のために、枠の外側の横方向（ｌａｔｅｒａｌｌｙ）に設けられることが望ましい。またコーディング手段は、特に拡張コーディングピンであってもよく、ＲＦコネクタの内導体に荷重をかけることを回避、或いは少なくとも最小化するために、力及び曲げモーメントを吸収するように作用する。

プリント回路基板等の基板は、底板及び複数のＲＦコネクタを含むコネクタ機器に直接装備されてもよく、また、アンテナモジュールハウジングを伴うアンテナモジュールが、更にプリント回路基板に取り付けられ、その結果、全体が一体として車両の屋根に固定され得る。また、対応する取付け手段、例えば、ねじ接合又はスタンピング用のつまみ等が形成される場合は、コネクタ機器をアンテナモジュールハウジングに取り付けることも可能である。このことにより、接合力による力の付与がアンテナモジュールハウジングに伝達される。

ＲＦコネクタ間の誤差は、底板の使用により小さく保つことが可能であるため、極めて空間節約的な、幅狭ＲＦコネクタ機器が可能になる。このため、ＳＭＢコネクタ等を使用する場合には、例えば、９＋／−０．０２ミリメートルからの内導体の距離誤差が達成され得る。

本発明を例証として添付の図面を参照して以下に説明する。
以下に、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。当然のことながら、本説明において与えられる方向、例えば上及び下は、非限定的な説明のためのものに過ぎず、また図面に示される方向について言及するものである。

ＲＦコネクタ機器、即ち枠１は、図１〜図４に従い、金属材料から作られる底板２を含み、底板２は、上面２ａ及び下面２ｂを有する。小型金属製グランド脚、即ち突起３の形態をなすグランドパッドは、底板２の上面２ａから延出する。これらの脚は、底板の残りの部分と一体であることが望ましく、それ故、単一ユニットを形成する。貫通穴４は底板２に設けられており、図示する実施形態では、底板の角部分において、４個の対称的に配置される穴である。これらの貫通穴は、上面２ａから下面２ｂまで延出すると共に、底板の下面からこれらの貫通穴４へ挿入されたＲＦコネクタ６の夫々の内導体５を収容するように配置される。

ＲＦコネクタ６は、例えば、商標名ＦＡＫＲＡで販売されているコネクタであってもよく、また、内導体５の周りに誘電体８及び外導体１０を含む同軸コネクタとして構成される。内導体５は底板２を介して絶縁された状態で設けられると共に、図２の側面図に示すように、底板の上面２ａまで延出する結果、以下に説明するように、より一層密着され得る。

外導体１０は、例えば底板２に単に載置されることにより、又は底板２にはんだ付けされることにより、枠１と接触させられる。それ故、この底板２は、幾つかの、例えば４個の割り当てられたＲＦコネクタ６の外導体１０に対する共通グランドとして示されると共に、またその小型グランド脚３を介して接触させられる。

図示する実施形態において、３個のグランド脚３は、穴４を通り延出する内導体５の各々の周りに半同軸スクリーンを形成するために、貫通穴４の周りに設けられる。
１個又は複数のコーディングピン１２は、底板２の上面２ａから延出すると共に、非対称的且つ交換安全的（ｅｘｃｈａｎｇｅ−ｓａｆｅｌｙ）に配置され、その結果、底板の所定の位置決めを可能にすると共に、装備された底板が基板に対して９０度、１８０度、又は２７０度回転させられて据付けられることを防止する。

底板２は凹部、即ち開口を呈しており、図示する実施形態によれば、これは底板２の中央に設けられる。しかしながら、この開口は他の実施形態においては省略されてもよい。
図５に示す代替実施形態によれば、相補的コネクタ収容手段１５が、底板２の下面２ｂに設けられており、ＲＦコネクタ６の底板２への据付けを容易にする。完成ＲＦコネクタ６が挿入されることにより、その外導体１０は、コネクタ据付け手段１５と接触する。これに代えて、ＲＦコネクタ６は、その端部において外導体１０から露出させられた状態に置かれることにより、内導体５及び誘電体のみを有してコネクタ収容手段１５へ挿入され、そこで、コネクタ収容手段１５は、短縮した外導体１０の端部と前側において接触する。

ＲＦコネクタ６の長さＬは変化してもよいが、それにも拘わらず、コネクタ機器１の寸法決めが極めて精確に保たれるため、僅かな誤差でのＲＦコネクタ６の載置が可能となる。底板は例えば、正方形形状であり、１７＋／−３ミリメートルの長さを備えてよく、貫通穴４の距離、ひいては割り当てられた内導体５の距離は、９＋／−０．０２ミリメートルの相互距離で精確に設けられ得る。

ＲＦコネクタの据付け方法を、図６〜図１２を参照して以下に説明する。最初に、ＲＦコネクタ６は、夫々の内導体が割り当てられた底板の貫通穴４を通り延出するように、底板２に取り付けられる。図１〜図４において、底板２及び割り当てられたコネクタ６によってこのように形成されたコネクタ機器１は、続いて、図７を参照して、プリント回路基板等の基板２０に取り付けられる。グランド脚、即ち突起３は、この結果、プリント回路基板２０下面のグランドコンタクト又はグランドパッド等の対応するグランド手段に載置され、好適にははんだ付け及び／又は導電接着によって取り付けられる。更に、コーディングピン１２がプリント回路基板２０の対応する凹部に載置されると共に、例えば糊によって取り付けられる。コネクタ６の内導体５は、はんだ付け等によって、対応する接合部においてプリント回路基板２０と密着させられる。内導体５は、プリント回路基板を通り、その上面まで延出し、そこで密着させられるような長さを有することが望ましい。

このように、緻密且つ極めて精確で、更に僅かな誤差でプリント回路基板２０への幾つかのコネクタ６の位置決めが行われる。その結果、コネクタ６は、底板２に直接的に設けられ、更に、完成装備されたコネクタ機器１は、続いてプリント回路基板２０に設置されるが、これはＳＭＤ取付方法により行われることが望ましい。

図７〜図９によれば、プリント回路基板２０はアンテナモジュールシャシ２２に取り付けられ、それにより、部品２，６，２０，２２からなるモジュール２３全体は、例えば、取り付けボルト２５（図７又は図８を参照）によって、又は、シャシ２２のネジ穴２６（図９を参照）に挿入されるボルト２７（図１０に示す）によって、車両の屋根２４に取り付けられ得る。寸法を小さく保つために、ボルトは好適には、寸法Ｍ５又はＭ６のものであり、約２．５〜３．０Ｎｍのトルクで取り付けられる。この結果、ＲＦコネクタ６は、車両の屋根２４の対応する穴を通り延出すると共に、下方から密着させられ得る。

小型グランド脚３及びコーディングピン１２は、本発明によれば、発生する力及び曲げモーメントを吸収し、その結果、内導体５に掛かる荷重を回避又は少なくとも最小化する。

相補ユニット２８について、図１０を参照して以下に説明する。本ユニットは、複数のＲＦカプラ３０を包囲するハウジング、即ちブラケット２９を含み、ＲＦカプラ各々は、コネクタ機器１の複数のＲＦコネクタの対応する１つと接続するように配置される。ＲＦカプラ３０はＲＦハーネスケーブル３１と接続され、このＲＦハーネスケーブル３１は、アンテナモジュールを、アンテナモジュールが取り付けられる車両のエレクトロニクスと接続させる。

ブラケット２９には、図１１を参照して以下に説明するように、取り付けクリップに設けられるスナップノーズと協働するように配置されるスナップイン３２が備えられる。
相補ユニット２８は最終的に、接地工程（ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ）のために、ブラケット金属シート３３を含む。

次に図１１に戻り、アンテナモジュールシャシ２２には、プラスチック等の電気的非導電性材料のクリップ３３が備えられており、このクリップ３３は、車両の屋根２４にアンテナモジュールを予め固定（ｐｒｅｆｉｘａｔｉｏｎ）するために使用される。これは、クリップ３３の一部であるスナップノーズ３４によって行われる。スナップノーズはまた、相補ユニットのアンテナモジュールへの据付けの間に、コーディングとして機能する。これは、相補ユニットのスナップノーズ３４及びスナップイン３２が、相補ユニットの誤回転の危険を取り除いて相補ユニットを取り付けるために、整合させられなければならないことを意味する。

従って、アンテナモジュールの据付け方法は、プリント回路基板２０をアンテナモジュールのシャシ２２に取り付け、その後に、アンテナモジュールハウジングが取り付けられる工程を含む。アンテナモジュールは次に、コネクタ６が車両屋根の穴と整合するように、車両屋根に載置される。これは、予め固定するためのクリップ３３によって行われることが望ましい。据付け工程は、ねじ２７によって相補ユニット２８をアンテナモジュールへ取り付けることによって完了する。

図１２において、アンテナモジュール２３全体が、取り付けられた相補ユニット２８と共に示されている。アンテナモジュールが取り付けられる車両屋根は、明瞭にするために省略されている。

図１３〜図１５は代替実施形態を示しており、図１〜図３に示された底板２は、つまみ、即ち舌部３５を付加することによって変形させられており、この舌部３５を介して、力の付与をアンテナモジュールハウジング２２へ直接向けることが可能である。つまみ３０はこのために横方向に延在する。

底板２は、例えば、亜鉛めっきが施された真鍮から、或いは鋼又はアルミニウムから形成された圧力鋳造部品として、金属から完全に作られてもよい。これに代えて、底板の一部又は全面が導電性を有すると共に、内部がプラスチック等の幾つかの好適な非導電性材料から作られる。

据付け手段、ＲＦコネクタ機器、及びアンテナモジュールに関する好適な実施形態について説明を行ってきた。当然のことながら、これらの実施形態は、添付の請求の範囲によって定められる本発明の概念から逸脱することなく変更可能である。従って、各底板は、用途に応じて、４個よりも少なく又は多くを保持し得る。

底板上のグランドパッドは、底板の上面から延出する小型の脚として説明してきた。当然のことながら、これらのグランドパッドは、他の形状をとってもよく、また例えば、底板の上面と面一（ｆｌｕｓｈ ｗｉｔｈ）であってもよい。

説明したアンテナモジュールにおいて、コネクタ６は、無線周波数範囲で信号を伝達するように構成されたＲＦコネクタである。当然のことながら、本発明の概念は、いかなる種類のコネクタ、また特に、据付け誤差に対する要求が厳しいコネクタ装置に適用可能である。

車両へ据付けるように配置されるアンテナモジュールについて説明を行ってきた。当然のことながら、本発明の概念は、室内据付け用に意図されたアンテナモジュール等、いかなるアンテナモジュールにも適用可能である。

本発明に係るＲＦコネクタ機器に含まれる底板の平面図。 ＲＦコネクタが備えられた図１の底板の側面図。 図２に示す底板及びコネクタの底面図。 図１から図３に示すコネクタ機器の斜視図。 本発明に係る据付手段に含まれる底板の代替実施形態の側面図。 車両の屋根に取り付けられる本発明に係るＲＦコネクタ機器の下側からの平面図。 車両の屋根に取り付けられる本発明に係るアンテナモジュールの代替実施形態を示す断面図。 車両の屋根に取り付けられる本発明に係るアンテナモジュールの代替実施形態を示す断面図。 車両の屋根に取り付けられる本発明に係るアンテナモジュールの代替実施形態を示す断面図。 本発明に係るＲＦコネクタ機器に接続可能な相補ユニットを示す図。 本発明に係るＲＦコネクタ機器が備えられたアンテナモジュールを示す詳細図。 図１０の相補物が備えられた図１１のアンテナモジュールを示す図。 図１〜図３に示すものから変形させられたＲＦコネクタ機器の代替実施形態を示す図。 図１〜図３に示すものから変形させられたＲＦコネクタ機器の代替実施形態を示す図。 図１〜図３に示すものから変形させられたＲＦコネクタ機器の代替実施形態を示す図。

Claims (19)

1. 基板（２０）に接続されるＲＦコネクタ（６）の据付け手段（１）であって、
   上面（２ａ）及び下面（２ｂ）を有する底板（２）と、該底板は、少なくともその面の一部において、電気誘導材料を示し、
   前記底板（２）の上面（２ａ）に設けられると共に、前記基板を支持し且つ該基板に対して電気的に接触するように配置されるグランドパッド（３）と、
   前記ＲＦコネクタの内導体（５）を電気的に絶縁された状態で収容する複数の貫通穴（４）とを含む据付手段。
2. 前記底板（２）の上面（２ａ）には、前記基板（２０）に対する交換安全な取り付けのために、コーディング手段（１２）が設けられる請求項１に記載の据付手段。
3. 前記コーディング手段（１２）は、前記基板（２０）の対応する穴へ挿入するための、突出したコーディングピン（１２）である請求項２に記載の据付手段。
4. 前記グランドパッドは、前記底板（２）の上面（２ａ）から延出する小型の脚又は突起を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の据付手段。
5. 前記グランドパッド（３）は、前記貫通穴（４）の外側において横方向に配置される請求項４に記載の据付手段。
6. 複数のグランドパッド（３）は、夫々の貫通穴に設けられた内導体（５）を半同軸遮蔽するために、該貫通穴各々を包囲する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の据付手段。
7. 前記グランドパッド（３）は、前記底板（２）の上面（２ａ）の横方向外側部分に対称的に設けられる請求項１乃至６のいずれか一項に記載の据付手段。
8. ソケット形状コネクタ収容手段（１５）は、前記ＲＦコネクタ（６）を収容するために、前記底板（２）の下面（２ｂ）に設けられる請求項１乃至７のいずれか一項に記載の据付手段。
9. 外導体（１０）を備えた完成ＲＦコネクタ（６）は、前記コネクタ収容手段に挿入可能である請求項８に記載の据付手段。
10. 前記ＲＦコネクタ（６）の誘電体（８）及び内導体（５）のいずれも、前記外導体（１０）を有することなく、前記コネクタ収容手段（１５）に挿入可能である請求項８に記載の据付手段。
11. 前記貫通穴（４）の相互距離は、０．０３ミリメートル以下、また好適には０．０２ミリメートル以下の誤差を示す請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の据付手段。
12. 前記内導体（５）を収容するための貫通穴（４）は、前記底板上に対称的に配置される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の据付手段。
13. ハウジング（２２）に対して直接的に据え付け且つ力を付与するための取付手段（３０）を含む請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の据付手段。
14. 前記取付手段は、前記底板（２）から横方向に延出するつまみ（３０）を含むことを特徴とする請求項１３に記載の据付手段。
15. コネクタ機器（１８）であって、
    請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の据付手段（１）と、
    前記据付手段に取り付けられる複数の電気コネクタ（６）とを含み、該複数のコネクタは、夫々の内導体（５）及び夫々の外導体（１０）を含み、
    前記コネクタ各々の内導体（５）は、前記底板（２）の下面（２ａ）から該底板の貫通穴（４）に挿入されて、該底板（２）の上面（２ａ）に延出することと、
    前記コネクタ各々の外導体（１０）は、前記底板のグランドパッド（３）に電気的に接続されることとを特徴とするコネクタ機器。
16. アンテナモジュール（２３）であって、
    請求項１５に係るコネクタ機器（１８）と、
    基板（２０）と、
    モジュールシャシ（２２）とを含み、
    前記グランドパッド（３）は、前記基板（２０）のグランド手段に位置すると共に該グランド手段と電気的に接触することと、
    前記内導体（５）は、前記基板（２０）の結合電導手段と電気的に接触することと、
    前記基板（２０）は前記モジュールシャシ（２２）に取り付けられることとを特徴とするアンテナモジュール。
17. ＲＦコネクタ据付方法であって、
    複数のＲＦコネクタ（６）を底板（２）に取り付ける工程と、
    前記ＲＦコネクタの内導体（５）を前記底板の夫々の貫通穴（４）に設ける工程と、
    前記ＲＦコネクタの外導体（１０）を前記底板に電気的に接続する工程と、これに続いて、
    前記底板を基板（２０）に取り付ける工程と、
    前記底板のグランドパッド（３）を前記基板のグランド手段に電気的に接続させる工程と、
    前記内導体を前記基板の対応する接合部へ電気的に接続させる工程とを含む方法。
18. 前記基板（２０）をアンテナモジュール（２３）のシャシ（２２）に取り付ける工程を更に含む請求項１７に記載の方法。
19. 前記アンテナモジュール（２３）を車両の屋根（２４）に設ける工程と、
    ＲＦカプラを含む相補ユニットを該アンテナモジュールに取り付ける工程とを更に含み、該ＲＦカプラ各々は、夫々のＲＦコネクタ（６）に接続されることを特徴とする請求項１８記載の方法。

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