JP2011223483A - 高周波ユニット、該高周波ユニットを備える高周波機器、及び、該高周波ユニットに用いられる同軸型コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ケースが薄型であっても、簡単な構成にて、同軸型コネクタが強固に固定される高周波ユニット、該高周波ユニットを備える高周波機器、及び、該高周波ユニットに用いられる同軸型コネクタを提供する。
【解決手段】同軸型コネクタ(40)は、ケース(14)の側板(18a)を貫通し、ケース(14)内に配置される根元部(44c)を有する金属製の外筒(44)と、外筒(44)内に配置され、回路基板(28)に電気的に接続される中心導体(48)と、外筒(44)の根元部(44c)から一体に延び、外部基板(12)に接続可能なようにケース(14)の外に突出する支持部材(60)とを具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は高周波ユニット、該高周波ユニットを備える高周波機器、及び、該高周波ユニットに用いられる同軸型コネクタに関する。

高周波ユニットとしては、例えば、テレビやＳＴＢ（セットトップボックス）等の高周波機器に内蔵されるテレビチューナがある。
例えば特許文献１が開示する高周波ユニットは、箱形状の金属製のケースを有する。ケースは、枠部材及び枠部材の開口を覆うカバーからなり、ケース内に回路基板が配置される。枠部材からは同軸型コネクタが突出し、同軸型コネクタの外筒の根元側が、かしめ加工によって枠部材の１つの板に固定されている。

特開２００２−２９０２４９号公報

特許文献１が開示する高周波ユニットにおいて、ケースが薄くなると、枠部材の板の高さが低くなる。そして当然のことながら、枠部材の板の高さ方向でみたとき、同軸型コネクタを取り付けるための取付孔の両側に残る板の部分が少なくなる。

このため、ケースが極端に薄くなると、同軸型コネクタが取り付けられる枠部材の板の剛性が低くなり、ケースに対する同軸型コネクタの接続強度が低下してしまう。そして接続強度が低いと、同軸型コネクタに捻り等の外力が繰り返し加えられたときに、同軸型コネクタが揺れ動くようになる虞がある。

本発明は上記した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、ケースが薄型であっても、簡単な構成にて、同軸型コネクタが強固に固定される高周波ユニット、該高周波ユニットを備える高周波機器、及び、該高周波ユニットに用いられる同軸型コネクタを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。

解決手段１：本発明の一態様によれば、外部基板に搭載される高周波ユニットにおいて、一辺の長さが他の二辺の長さに比べて短い箱形状の金属製のケースと、前記ケース内に配置された回路基板と、前記一辺を含む前記ケースの側板から突出する同軸型コネクタとを備え、前記同軸型コネクタは、前記ケースの側板を貫通し、前記ケース内に配置される根元部を有する金属製の外筒と、前記外筒内に配置され、前記回路基板に電気的に接続される中心導体と、前記外筒の根元部から一体に延び、前記外部基板に接続可能なように前記ケースの外に突出する支持部材とを具備することを特徴とする高周波ユニットが提供される。

解決手段１の高周波ユニットによれば、同軸型コネクタの支持部材が外部基板に接続されることによって、同軸型コネクタに捻り等の外力が加えられたとき、外力が、支持部材を介して外部基板によって受け止められる。この結果として、この高周波ユニットでは、同軸型コネクタが、ケース及び外部基板に対して揺れ動くことが防止される。

解決手段２：好ましくは、前記側板を貫通する前記同軸型コネクタの外筒の部分の断面形状は、短径と長径を有する楕円形状であり、前記短径の方向は、前記ケースの一辺の方向に一致している。

解決手段２の高周波ユニットでは、側板を貫通する外筒の部分の短径をケースの一辺の方向に一致させることで、ケースの一辺が短くても、当該一辺の方向にて外筒の両側に残る側板の部分を大きくすることができる。この結果として、同軸型コネクタが取り付けられる側板の剛性が確保され、同軸型コネクタが、ケース及び外部基板に対して揺れ動くことがより確実に防止される。

解決手段３：本発明の他の態様によれば、解決手段１又は２に記載の高周波ユニットと、前記高周波ユニットが実装されるとともに前記支持部材が接続された、前記外部基板としてのマザーボードとを備えることを特徴とする高周波機器が提供される。

解決手段３の高周波機器によれば、同軸型コネクタの支持部材がマザーボードに接続されることによって、同軸型コネクタに捻り等の外力が加えられたとき、外力が、支持部材を介してマザーボードによって受け止められる。この結果として、この高周波機器では、同軸型コネクタが、ケース及びマザーボードに対して揺れ動くことが防止される。

解決手段４：好ましくは、前記支持部材は、半田を用いて前記マザーボードに接続されている。

解決手段４の高周波機器においては、支持部材が半田を用いてマザーボードに固定されることで、簡単な構成にて、支持部材がマザーボードに強固に固定される。この結果として、この高周波機器では、同軸型コネクタが、ケース及びマザーボードに対して揺れ動くことが確実に防止される。

解決手段５：本発明の更に他の態様によれば、解決手段１又は２に記載の高周波ユニットに用いられる同軸型コネクタであって、前記ケース内に配置される根元部を有する金属製の外筒と、前記外筒内に配置され、前記回路基板に電気的に接続される中心導体と、前記外筒の根元部から一体に延び、前記外部基板に接続可能な支持部材とを具備することを特徴とする同軸型コネクタが提供される。

解決手段５の同軸型コネクタによれば、外部基板に接続可能な支持部材を具備しており、薄型のケースに取り付けたときでも、ケース及び外部基板に対する揺れ動きが防止される。

本発明によれば、ケースが薄型であっても、簡単な構成にて、同軸型コネクタが強固に固定される高周波ユニット、該高周波ユニットを備える高周波機器、及び、該高周波ユニットに用いられる同軸型コネクタ提供される。

一実施形態の高周波ユニットとしてのテレビチューナをマザーボードとともに概略的に示す斜視図である。 図１のテレビチューナを分解して概略的に示す斜視図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略的な部分断面図である。 枠部材１４の内側からみた同軸型コネクタの根元周辺を概略的に示す平面図である。 板部に取り付けられた同軸型コネクタを概略的に示す斜視図である。 変形例を説明するための図４に相当する平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態に係る高周波ユニットとしてのテレビチューナ１０をマザーボート（外部基板）１２とともに概略的に示す斜視図である。マザーボード１２は、例えば液晶テレビのための主回路基板であり、テレビチューナ１０は、マザーボード１２に搭載された状態で、液晶テレビに内蔵される。

つまり、テレビチューナ１０及びマザーボード１２は、液晶テレビの一部を構成している。テレビチューナ１０は、テレビ放送の信号を受信して復調し、復調された信号に基づいて、図示しない液晶テレビの液晶パネルに画像が表示される。

テレビチューナ１０は、金属製の箱形状のケース１４を有する。ケース１４の一辺（高さ）は他の二辺（縦及び横）に比べて短く、ケース１４は、扁平若しくは薄型の箱形状を有する。

図２は、テレビチューナ１０を分解して示す概略的な斜視図である。ケース１４の高さ方向にて相互に対向する広い面は、カバー１４ａ，１４ｂによって構成され、ケース１４の側面は、金属製の枠部材１４ｃによって構成されている。カバー１４ａ，１４ｂの外縁には適当な大きさの係合爪１６が一体に設けられ、係合爪１６によって、カバー１４ａ，１４ｂは、枠部材１４ｃの開口を覆うように、枠部材１４ｃに対し取り外し可能に固定されている。

枠部材１４ｃは、ケース１４の側面を構成する４枚の板部（側板）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄからなる。４枚の板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、それぞれ長方形形状を有し、板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの短辺がケース１４の高さ方向に一致している。

板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの端部同士は、ブリッジ２０を介して一体に連なっている。また、板部１８ｂ，１８ｄの端部には連結突起２２が設けられ、板部１８ａ，１８ｃの端部に設けられた連結孔に連結突起２２が係合している。従って、板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、ブリッジ２０及び連結突起２２によって、枠部材１４ｃを構成するように相互に連結されている。

一方、枠部材１４ｃの一対の板部１８ａ，１８ｃの端部には、高さ方向に突出する固定突起２４が一体に設けられている。固定突起２４は、図１も併せて参照すると、マザーボード１２に形成された固定孔２６に挿入され半田付けされる。

固定孔２６の壁面には、グランド端子を構成するように導体層が設けられており、固定突起２４を介して、枠部材１４ｃ、及び、カバー１４ａ，１４ｂは、マザーボード１２のグランド端子に電気的に接続される。従って、ケース１４は、シールドケースとしての機能を有する。

なお、上述したカバー１４ａ，１４ｂ及び枠部材１４ｃは、プレス成形によって製造可能である。固定突起２４を除いた枠部材１４ｃの高さＨ、即ち、板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの短辺の長さは、例えば、６ｍｍ以上９ｍｍ以下である。

ケース１４の内部には、カバー１４ａ，１４ｂに対し平行になるように、回路基板２８が設置されている。回路基板２８は、カバー１４ａ，１４ｂよりも僅かに小さい程度であり、回路基板２８の外縁は、枠部材１４ｃに沿うよう配置される。

ただし、回路基板２８の外縁には、複数の突起３０が一体に設けられ、枠部材１４ｃには、突起３０に対応して複数の切欠部３２が設けられている。突起３０は、切欠部３２に対して半田付けにより固定されており、切欠部３２の深さによって、高さ方向での回路基板２８の位置が決定されている。

回路基板２８には、図示しないけれども、導体パターンが形成されるとともに、ＩＣチップ及びコンデンサ等が実装されている。導体パターン及び電子部品は、テレビ放送の信号を復調するための電気回路を構成する。

回路基板２８には、複数のコネクタピン３４の基端が固定され、コネクタピン３４の先端側は、カバー１４ｂに設けられた開口３６を通じて、ケース１４外に突出している。コネクタピン３４の先端は、図１を併せて参照すると、マザーボード１２に設けられたスルーホール３８に挿入されて半田付けされる。

スルーホール３８の壁面には、電源端子、制御端子、及び、信号端子を構成するように導体層が設けられている。従って、コネクタピン３４を介し、テレビチューナ１０とマザーボード１２との間で、電力供給及び制御信号の送受信が行われ、テレビチューナ１０にて復調されたテレビ放送の信号もコネクタピン３４を通じてマザーボード１２に供給される。

また、ケース１４の一つの側面、即ち枠部材１４ｃの板部１８ａからは、高周波用の同軸型コネクタ４０が突出している。同軸型コネクタ４０は、例えばＦ型のアンテナ入力端子であり、外部のアンテナと同軸ケーブルを介して電気的に接続される。テレビチューナ１０は、アンテナ及び同軸ケーブルを通じて受信したテレビ放送の信号を復調し、マザーボード１２に供給する。

同軸型コネクタ４０の根元は、枠部材１４ｃの板部１８ａに設けられた取付孔４２に嵌合され、かしめ加工によって板部１８ａに対して固定されている。取付孔４２の直径は、例えば、４ｍｍ以上７ｍｍ以下である。

以下、同軸型コネクタ４０の構造とともに、板部１８ａに対する同軸型コネクタ４０の固定構造について詳細に説明する。
図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略的な部分断面図であり、図４は、枠部材１４ｃの内側からみた同軸型コネクタ４０の根元周辺を概略的に示す平面図であり、そして、図５は、板部１８ａに取り付けられた同軸型コネクタ４０を概略的に示す斜視図である。

同軸型コネクタ４０は、金属製の外筒４４を有する。外筒４４は、段付きの円筒形状を有し、一体に連なる大径部４４ａ、中径部４４ｂ、及び、小径部４４ｃ、及び、かしめ部４４ｄからなる。
大径部４４ａは、外筒４４の先端側に位置し、ケース１４の外に配置される。大径部４４ａの外周面には、同軸ケーブル側の接続端子を連結するためのねじ山が形成されている。

中径部４４ｂは、環形状の段差面を存して大径部４４ａに同軸に連なっている。小径部４４ｃは、環形状の段差面４６を存して中径部４４ｂに一体に連なっている。
小径部４４ｃは取付孔４２を貫通し、小径部４４ｃの一部がケース１４の内側に位置している。そして、小径部４４ｃに一体に連なるかしめ部４４ｄも、ケース１４の内側に位置している。かしめ部４４ｄは、外向き鍔を形成するように、小径部４４ｃの径方向外側に折り曲げられ、段差面４６と協働して、取付孔４２の開口縁を挟んでいる。

外筒４４の内部には、クリップ形状の接続金具（中心導体）４８が配置され、接続金具４８からは、リード部材（芯線）５０が一体に延びている。接続金具４８は、同軸ケーブル側の接続端子のピンを挟むことによって、同軸ケーブルの信号線と電気的に接続される。

リード部材５０は、外筒４４の外を同軸に延び、小径部４４ｃの開口縁から所定距離にて回路基板２８に向けて直角に折り曲げられている。リード部材５０の先端は、回路基板２８に形成されたスルーホール５２に挿入され、半田付けによって固定されている。スルーホール５２の壁面には、入力端子として導体層が設けられており、半田部５４によって、リード部材５０が回路基板２８の電気回路に電気的に接続されている。

また、外筒４４内には、第１の絶縁部材５６及び第２の絶縁部材５８が配置されている。第１の絶縁部材５６及び第２の絶縁部材５８は、それぞれ段付きの円筒形状を有し、接続金具４８及びリード部材５０と外筒４４との間に位置している。第１の絶縁部材５６及び第２の絶縁部材５８によって、接続金具４８及びリード部材５０と外筒４４との間の電気的な絶縁が確保されている。

更に、外筒４４には、一体に支持部材６０が設けられている。支持部材６０は、外筒４４の根元、即ち小径部４４ｃの開口縁から、小径部４４ｃの径方向外側に向けて、且つ、マザーボード１２の方向に向けて延びている。つまり、支持部材６０は、外筒４４の軸線に対し垂直な方向である、ケース１４の高さ方向に延びている。

支持部材６０は、板部１８ａの内面に沿って延び、板部１８ａの縁を越え、カバー１４ｂに形成された切欠６２を通じてケース１４の外側に突出している。マザーボード１２には支持孔６４が貫通して設けられ、支持部材６０の先端は、支持孔６４に挿通され、半田付けにより固定されている。
支持孔６４の壁面にも、グランド端子を構成するよう導体層が付与され、半田部６６によって、支持部材６０はグランド端子に電気的に接続されている。

上述した一実施形態のテレビチューナ１０によれば、同軸型コネクタ４０の支持部材６０がマザーボード１２に接続されることによって、同軸型コネクタ４０に捻り等の外力が加えられたとき、外力が、支持部材６０を介してマザーボード１２によって受け止められる。この結果として、このテレビチューナ１０では、同軸型コネクタ４０が、ケース１４及びマザーボード１２に対して揺れ動くことが防止される。

そして、テレビチューナ１０及びマザーボード１２を備える高周波機器としての液晶テレビによれば、同軸型コネクタ４０の支持部材６０がマザーボード１２に接続されることによって、同軸型コネクタ４０に捻り等の外力が加えられたとき、外力が、支持部材６０を介してマザーボード１２によって受け止められる。この結果として、この高周波機器では、同軸型コネクタ４０が、ケース１４及びマザーボード１２に対して揺れ動くことが防止される。

更に、液晶テレビにおいては、支持部材６０が半田を用いてマザーボード１２に固定されることで、簡単な構成にて、支持部材６０がマザーボード１２に強固に固定される。この結果として、この液晶テレビでは、同軸型コネクタ４０が、ケース１４及びマザーボード１２に対して揺れ動くことが確実に防止される。

また、一実施形態のテレビチューナ１０に適用された同軸型コネクタ４０によれば、マザーボード１２に接続可能な支持部材６０を具備しており、薄型のケース１４に取り付けたときでも、ケース１４及びマザーボード１２に対する揺れ動きが防止される。

本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、上述した一実施形態に変更を加えた形態も含む。特に、図示とともに示した構成は、いずれも好ましい例であり、本発明の実施に際してこれらを適宜変更可能であることはいうまでもない。

上述した一実施形態においては、同軸型コネクタ４０はＦ型の同軸型コネクタであったけれども、ＩＥＣコネクタであってもよい。また、同軸型コネクタ４０の外筒４４は、切削加工、プレス成形、及び、ダイキャストの何れによっても製造可能であるが、外筒４４と一体に形成される支持部材６０の剛性を確保する観点からは、切削加工又はダイキャストによって肉厚な外筒４４を製造するのが好ましい。なお、アルミニウムを材料としてダイキャストを行った場合、支持部材６０には、半田付けのために、例えば錫めっき層が設けられる。

また、上述した一実施形態においては、板部１８ａに対し、小径部４４ｃが半田付けされていてもよい。これによりケース１４に対する同軸型コネクタ４０の接続強度をより高くすることができる。

上述した一実施形態においては、取付孔４２が円形状を有し、外筒４４の小径部４４ｃが円筒形状を有していたけれども、図６に示したように、楕円形状の取付孔６８を枠部材１４ｃの板部１８ａに形成してもよい。
この場合、取付孔６８に挿通される外筒４４の小径部７０及び第２の絶縁部材７２の断面形状も楕円形状に成形される。そして、小径部７０の断面形状に合わせて、かしめ部７４の外縁及び内縁も楕円の弧に略一致する。

図６の変形例では、外筒４４の小径部７０若しくは取付孔６８の短径を板部１８ａの高さ方向に一致させることで、板部１８ａの高さが低くても、取付孔６８の両側に残る板部１８ａの部分を大きくすることができる。この結果として、同軸型コネクタ４０が取り付けられる板部１８ａの剛性が確保され、同軸型コネクタ４０が、ケース及びマザーボード１２に対して揺れ動くことがより確実に防止される。

最後に、本発明の高周波ユニットは、テレビチューナ以外の機器にも適用可能であるのは勿論である。

１０ テレビチューナ（高周波ユニット）
１２ マザーボード（外部基板）
１４ ケース（シールドケース）
１４ａ，１４ｂ カバー
１４ｃ 枠部材
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ 板部（側板）
２８ 回路基板
４０ 同軸型コネクタ（アンテナ入力端子）
４２，６８ 取付孔
４４ 外筒
４４ｃ，７０ 小径部（根元部）
４４ｄ，７４ かしめ部
４８ 中心導体（接続金具）
６０ 支持部材
６４ 支持孔

Claims (5)

1. 外部基板に搭載される高周波ユニットにおいて、
   一辺の長さが他の二辺の長さに比べて短い箱形状の金属製のケースと、
   前記ケース内に配置された回路基板と、
   前記一辺を含む前記ケースの側板から突出する同軸型コネクタとを備え、
   前記同軸型コネクタは、
   前記ケースの側板を貫通し、前記ケース内に配置される根元部を有する金属製の外筒と、
   前記外筒内に配置され、前記回路基板に電気的に接続される中心導体と、
   前記外筒の根元部から一体に延び、前記外部基板に接続可能なように前記ケースの外に突出する支持部材と
   を具備する
   ことを特徴とする高周波ユニット。
2. 請求項１に記載の高周波ユニットにおいて、
   前記側板を貫通する前記同軸型コネクタの外筒の部分の断面形状は、短径と長径を有する楕円形状であり、
   前記短径の方向は、前記ケースの一辺の方向に一致している
   ことを特徴とする高周波ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の高周波ユニットと、
   前記高周波ユニットが実装されるとともに前記支持部材が接続された、前記外部基板としてのマザーボードと
   を備えることを特徴とする高周波機器。
4. 請求項３に記載の高周波機器において、
   前記支持部材は、半田を用いて前記マザーボードに接続されている
   ことを特徴とする高周波機器。
5. 請求項１又は２に記載の高周波ユニットに用いられる同軸型コネクタであって、
   前記ケース内に配置される根元部を有する金属製の外筒と、
   前記外筒内に配置され、前記回路基板に電気的に接続される中心導体と、
   前記外筒の根元部から一体に延び、前記外部基板に接続可能な支持部材と
   を具備する
   ことを特徴とする同軸型コネクタ。
   

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