JP2013186161A - コネクタ及びシールドケース - Google Patents

Abstract

【課題】 各グランドピンの数を増やさなくてもノイズ性能を向上させることができ、製造コストの低減をも実現できるコネクタ及びこれに用いられるシールドケースを提供する。
【解決手段】本発明に係るコネクタ１は、箱状のコネクタハウジング１０と、導電性のシールドケース２０とを備える。コネクタハウジング１０内には、ハウジング側グランドピン５１Ｂを有する発光側ＦＯＴ５０と、ハウジング側グランドピン６１Ｂを有する受光側ＦＯＴ６０とが収容される。シールドケース２０には、複数のケース側グランドピン２２が設けられる。複数のケース側グランドピン２２のうちの少なくとも一つのケース側グランドピン１００は、側壁２１の縁部側に設けられ、ハウジング側グランドピン６１Ｂ側へ延びる張出部１２０を備える。張出部１２０は、基板２へのコネクタ１の組付状態において、ハウジング側グランドピン６１Ｂと導通接続される。
【選択図】図５

Description

本発明は、車載機器等の光通信に用いられるコネクタ及びこれに用いられるシールドケースに関する。

従来から、電子回路基板などの基板に取り付けられて車載機器等の光通信に用いられるコネクタについて、様々な提案がなされている。一般的に、この種のコネクタは、相手側コネクタが嵌合される箱状のコネクタハウジングと、コネクタハウジングをシールドする導電性のシールドケースとを備えている（例えば、特許文献１参照）。

コネクタハウジング内には、スリーブや導光部材、発光側ＦＯＴ（Ｆｉｂｅｒ Ｏｐｔｉｃ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）、受光側ＦＯＴなどが収容されている。発光側ＦＯＴ及び受光側ＦＯＴは、ＬＥＤやＬＤ、ＰＤ等からなる素子（発光素子又は受光素子）と、基板２の回路に電気的に接続される複数のリードフレームとをそれぞれ備えている。複数のリードフレームは、ハウジング側信号ピンと、ハウジング側グランドピンとによって構成されている。

シールドケースは、基板側の下部が開口されており、このシールドケースの側壁には、側壁の縁部から基板側へ延びるケース側グランドピンが一体に形成されている。このケース側グランドピンやハウジング側グランドピン（以下、単に「グランドピン」と称する）により、コネクタから生じるノイズや外部からのノイズを防止する性能（以下、ノイズ性能）を向上できる。

特開２００９−６９７１０号公報

ところで、ノイズ性能をより向上させるためには、できる限りグランドピンと基板の回路との接点（いわゆる、グランド接点）が多いほど効果が発揮される。

しかしながら、上述した従来のコネクタにおいて、グランドピンの数を増やすと、各グランドピンを基板に形成された挿入孔に挿入させるグランドピンが増大してしまう。このため、何れかのグランドピンの先端が基板に当接して変形することがあり、コネクタを基板へ組み付ける作業が繁雑となることに伴い、製造コストの増大を招いてしまう。

そこで、ハウジング側グランドピンとケース側グランドピンとを一体に形成することが考えられる。この場合、各グランドピンの配置精度や基板の挿入孔の寸法精度等をより高くすることが求められ、製造コストの増大を招いてしまうことが想定される。

そこで、本発明は、各グランドピンの数を増やさなくてもノイズ性能を向上させることができ、製造コストの低減をも実現できるコネクタ及びこれに用いられるシールドケースの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、回路が印刷された基板（基板２）に組み付けられ、相手側コネクタが嵌合される箱状のコネクタハウジング（コネクタハウジング１０）と、前記コネクタハウジングをシールドする導電性のシールドケース（シールドケース２０）とを備え、前記コネクタハウジング内には、発光素子及び複数の発光側リードフレーム（発光側リードフレーム５１）を有する発光側ＦＯＴ（発光側ＦＯＴ５０）と、受光素子及び複数の受光側リードフレーム（受光側リードフレーム６１）を有する受光側ＦＯＴ（受光側ＦＯＴ６０）とが収容されており、前記発光側リードフレーム又は前記受光側リードフレームは、前記基板の回路に電気的に接続されるハウジング側グランドピン（ハウジング側グランドピン５１Ｂ，６１Ｂ）を少なくとも備え、前記シールドケースは、前記基板側の下部が開口されており、前記シールドケースの側壁（側壁２１）の縁部には、前記基板側へ延びる複数のケース側グランドピン（ケース側グランドピン２２）が設けられるコネクタ（コネクタ１）であって、複数の前記ケース側グランドピンのうちの少なくとも一つ（ケース側グランドピン１００）は、前記側壁の縁部側に設けられ、前記ハウジング側グランドピン側へ延びる張出部（張出部１２０）を備え、前記張出部は、前記基板へのコネクタハウジング及びシールドケースの組付状態において、前記ハウジング側グランドピンと導通接続されることを要旨とする。

かかる特徴によれば、ケース側グランドピンの張出部は、基板へのコネクタの組付状態において、ハウジング側グランドピンと導通接続される。これにより、ケース側グランドピンやハウジング側グランドピンと基板の回路との接点（いわゆる、グランド接点）が増大し、ノイズ性能を向上させることができる。加えて、ノイズ性能を向上させるために、各グランドピンの数を増やすことや、各グランドピンの寸法精度等を高くする必要がないため、コネクタを基板へ組み付ける作業が煩雑にならずに、製造コストの低減を実現できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係るコネクタであって、前記張出部の前記ハウジング側グランドピン側の先端（先端１３０）は、前記ハウジング側グランドピンと離間し、前記組付状態において溶接により前記ハウジング側グランドピンと接続されることを要旨とする。

かかる特徴によれば、張出部の先端は、ハウジング側グランドピンと離間し、基板へのコネクタの組付状態において溶接によりハウジング側グランドピンと接続される。これにより、コネクタの種類や規格等によって張出部の先端とハウジング側グランドピンとの距離が異なる場合であっても、溶接により張出部の先端とハウジング側グランドピンとを確実に接続でき、シールドケースの汎用性を増大させることができる。加えて、ケース側グランドピンを基板に形成された挿入孔に挿入した後に、物理的に張出部の先端とハウジング側グランドピンとを接続させる場合（例えば、ケース側グランドピンを多少折り曲げて接続させる場合）と比較して作業が煩雑にならずに、製造コストの低減を実現できる。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係るコネクタに用いられるシールドケースであることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、各グランドピンの数を増やさなくてもノイズ性能を向上させることができ、製造コストの低減をも実現できるコネクタ及びこれに用いられるシールドケースを提供することができる。

図１は、本実施形態に係るコネクタを示す分解斜視図である。 図２は、本実施形態に係るコネクタを示す組立斜視図である。 図３（ａ）は、本実施形態に係るシールドケースを示す斜視図であり、図３（ｂ）は、本実施形態に係るシールドケースのケース側グランドピン近傍を示す拡大斜視図である。 図４（ａ）は、本実施形態に係るシールドケースの裏面側を示す平面図であり、図４（ｂ）は、本実施形態に係るシールドケースのケース側グランドピン近傍を示す拡大平面図である。 図５は、本実施形態に係るシールドケースのケース側グランドピンを示す斜視図である。 図６（ａ）は、基板へのコネクタ１の組付状態におけるケース側グランドピン近傍を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、基板へのコネクタ１の組付状態におけるケース側グランドピン近傍を示す断面図（ピン展開図）である。

次に、本発明に係るコネクタの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）コネクタの構成、（２）シールドケースの構成、（３）コネクタの組付方法、（４）作用・効果、（５）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）コネクタの構成
まず、本実施形態に係るコネクタ１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るコネクタ１を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態に係るコネクタ１を示す組立斜視図である。なお、本実施形態に係るコネクタ１は、車載機器等の光通信に用いられ、電子回路基板などの基板２に取り付けられる光コネクタ（光モジュール）であるものとする。

図１及び図２に示すように、コネクタ１は、回路（不図示）が印刷された基板２に組み付けられ、相手側コネクタ（不図示）が嵌合される箱状のコネクタハウジング１０と、コネクタハウジング１０をシールドする導電性のシールドケース２０とを備えている。なお、シールドケース２０の詳細については、後述する。

コネクタハウジング１０は、絶縁性を有する合成樹脂材料によって形成されている。コネクタハウジング１０の前面側（図面手前側）には、相手側コネクタ（不図示）が嵌合される嵌合空間１１が形成されている。一方、コネクタハウジング１０の後面側（図面奥側）には、スリーブ３０と、導光部材４０、発光側ＦＯＴ５０（Ｆｉｂｅｒ Ｏｐｔｉｃ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）及び受光側ＦＯＴ６０などが収容されている（図１参照）。

スリーブ３０は、円筒状の金属材によって形成されており、スリーブ３０の前側端部（図１の手前側）が嵌合空間１１内で延在するように設けられている。このスリーブ３０には、導光部材４０が差し込まれるようになっている。

導光部材４０は、光透過性を有する透明な合成樹脂材料によって形成されており、凸レンズ機能を有する主導光部（不図示）が設けられた筒状部４１を備えている。導光部材４０は、発光側ＦＯＴ５０に対して用いられる発光側部材４０Ａと、受光側ＦＯＴ６０に対して用いられる受光側部材４０Ｂとによって構成されている。発光側部材４０Ａは、主導光部によって、発光側ＦＯＴ５０からの光がフェルール（不図示）の端部に集光するようになっている。一方、受光側部材４０Ｂは、主導光部によって、上記フェルール（不図示）の端部からの光が受光側ＦＯＴ６０に集光するようになっている。

発光側ＦＯＴ５０は、ＬＥＤやＬＤからなる発光素子（不図示）と、基板２の回路に電気的に接続される複数の発光側リードフレーム５１と、発光素子と電気的な接続部分とを保護する光透過性の発光側パッケージ部５２とを有している。

発光素子は、複数の発光側リードフレーム５１のうちの一つにマウントされている。発光素子と残りの発光側リードフレーム５１は、電気的に接続されている。

発光側リードフレーム５１は、基板２の回路に電気的に接続されるハウジング側信号ピン５１Ａ、及び、アースに用いられるハウジング側グランドピン５１Ｂを備えている。なお、本実施形態では、ハウジング側信号ピン５１Ａは、３本設けられており、ハウジング側グランドピン５１Ｂは、２本設けられている。

発光側パッケージ部５２には、発光素子を臨む開口窓５２Ａが形成されており、この開口窓５２Ａに導光部材４０（発光側部材４０Ａ）が差し込まれることによって、発光素子と発光側部材４０Ａの主導光部とが対向するようになっている。

受光側ＦＯＴ６０は、ＰＤからなる受光素子（不図示）と、基板２の回路に電気的に接続される複数の受光側リードフレーム６１と、受光素子と電気的な接続部分とを保護する光透過性の受光側パッケージ部６２とを有している。

受光素子は、複数の受光側リードフレーム６１のうちの一つにマウントされている。受光素子と残りの受光側リードフレーム６１は、電気的に接続されている。

受光側リードフレーム６１は、基板２の回路に電気的に接続されるハウジング側信号ピン６１Ａ、及び、アースに用いられるハウジング側グランドピン６１Ｂを備えている。なお、本実施形態では、ハウジング側信号ピン６１Ａは、３本設けられており、ハウジング側グランドピン６１Ｂは、２本設けられている。

受光側パッケージ部６２には、受光素子を臨む開口窓６２Ａが形成されており、この開口窓６２Ａに導光部材４０（受光側部材４０Ｂ）が差し込まれることによって、受光素子と受光側部材４０Ｂの主導光部とが対向するようになっている。

（２）シールドケースの構成
次に、上述したシールドケース２０の構成について、図面を参照しながら説明する。図３〜図５は、本実施形態に係るシールドケース２０（ケース側グランドピン１００近傍）を示す図である。

図１及び図２に示すように、シールドケース２０は、導電性を有する金属薄板をプレス加工することにより形成されている。シールドケース２０は、相手側コネクタ（不図示）が嵌合される前面部及び基板２側の下部が開口されている。このシールドケース２０の側壁２１の縁部には、基板２側へ延びる複数のケース側グランドピン２２が設けられている。

図３に示すように、複数のケース側グランドピン２２のうちの少なくとも一つ（以下、ケース側グランドピン１００）は、側壁２１に沿って延在する本体部１１０と、側壁２１の縁部側（基部側）に設けられ、最も近傍の（いわゆる、隣接する）ハウジング側グランドピン６１Ｂ側へ延びる張出部１２０とを備えている。なお、本実施形態では、ケース側グランドピン１００は、受光側ＦＯＴ６０側に設けられているものとする。

張出部１２０は、基板２へのコネクタ１（コネクタハウジング１０及びシールドケース２０）の組付状態において、ハウジング側グランドピン６１Ｂと導通接続される。本実施形態では、張出部１２０のハウジング側グランドピン６１Ｂ側の先端１３０は、張出部１２０から折り曲げられて形成されている。

図４及び図５に示すように、張出部１２０の先端１３０は、ハウジング側グランドピン６１Ｂと離間し、上記組付状態において溶接Ｗ（図６参照）によりハウジング側グランドピン６１Ｂと接続される。張出部１２０の先端１３０は、ハウジング側グランドピン６１Ｂにできる限り近づくことが好ましい。

（３）コネクタの組付方法
次に、上述したコネクタ１を基板２へ組み付ける方法について、図面を参照しながら説明する。図６（ａ）は、基板２へのコネクタ１の組付状態におけるケース側グランドピン１００近傍を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、基板２へのコネクタ１の組付状態におけるケース側グランドピン１００近傍を示す断面図である。

まず、図６（ａ）に示すように、コネクタハウジング１０及びシールドケース２０などの全てが装着された状態のコネクタ１を基板２へ組み付ける。この際、基板２に形成された挿入孔２Ａに、発光側リードフレーム５１（ハウジング側信号ピン５１Ａ及びハウジング側グランドピン５１Ｂ）や、受光側リードフレーム６１（ハウジング側信号ピン６１Ａ及びハウジング側グランドピン６１Ｂ）、シールドケース２０のケース側グランドピン２２，１００がそれぞれ挿入される。

次いで、図６（ｂ）に示すように、基板２の挿入孔２Ａから突出した各ピンの先端を溶接Ｗ（具体的には、半田付け）することによって、コネクタ１を基板２へ固定する。このとき、挿入孔２Ａの隙間から吸い上がった溶接Ｗが張出部１２０を伝わることによって、張出部１２０のハウジング側グランドピン６１Ｂ側の先端１３０がハウジング側グランドピン６１Ｂと導通接続されることとなる。

（４）作用・効果
以上説明した本実施形態では、ケース側グランドピン１００の張出部１２０は、基板２へのコネクタ１の組付状態において、ハウジング側グランドピン６１Ｂと導通接続される。これにより、ケース側グランドピン１００やハウジング側グランドピン６１Ｂと基板２の回路との接点（いわゆる、グランド接点）が増大し、ノイズ性能を向上させることができる。加えて、ノイズ性能を向上させるために、各グランドピンの数を増やすことや、各グランドピンの寸法精度等を高くする必要がないため、コネクタ１を基板２へ組み付ける作業が煩雑にならずに、製造コストの低減を実現できる。

本実施形態では、張出部１２０の先端１３０は、ハウジング側グランドピン６１Ｂと離間し、基板２へのコネクタ１の組付状態において溶接Ｗによりハウジング側グランドピン６１Ｂと接続される。これにより、コネクタ１の種類や規格等によって張出部１２０の先端１３０とハウジング側グランドピン６１Ｂとの距離が異なる場合であっても、溶接Ｗにより張出部１２０の先端１３０とハウジング側グランドピン６１Ｂと確実に接続でき、シールドケース２０の汎用性を増大させることができる。加えて、ケース側グランドピン１００を基板２に形成された挿入孔２Ａに挿入した後に、物理的に張出部１２０の先端１３０とハウジング側グランドピン６１Ｂとを接続させる場合（例えば、ケース側グランドピン１００を多少折り曲げて接続させる場合）と比較して作業が煩雑にならずに、製造コストの低減を実現できる。

本実施形態では、張出部１２０の先端１３０は、ハウジング側グランドピン６１Ｂにできる限り近づくことが好ましい。この場合、挿入孔２Ａの隙間から吸い上がった溶接Ｗが張出部１２０を伝わり易くなり、張出部１２０の先端１３０がハウジング側グランドピン６１Ｂと導通接続され易くなる。

（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、コネクタ１は、車載機器等の光通信に用いられる光コネクタ（光モジュール）であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、他の光通信に用いられるコネクタであってもよい。

また、ケース側グランドピン１００は、受光側ＦＯＴ６０側に設けられているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、受光側ＦＯＴ６０側に加えて発光側ＦＯＴ５０側にも設けられていてもよく、また、発光側ＦＯＴ５０側のみに設けられていてもよい。

すなわち、ケース側グランドピン１００の張出部１２０は、溶接Ｗによりハウジング側グランドピン６１Ｂと接続されるものに限らず、ハウジング側グランドピン５１Ｂ，６１Ｂとそれぞれ接続されていてもよく、ハウジング側グランドピン５１Ｂのみと接続されていてもよい。

また、張出部１２０の先端１３０は、ハウジング側グランドピン６１Ｂと離間しているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、基板２へのコネクタ１の組付状態においてケース側グランドピン１００又はハウジング側グランドピン６１Ｂが多少折り曲げられることにより先端１３０とハウジング側グランドピン６１Ｂとが直接接触するものであってもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１…コネクタ
２…基板
１０…コネクタハウジング
２０…シールドケース
２１…側壁
２２…ケース側グランドピン
３０…スリーブ
４０…導光部材
５０…発光側ＦＯＴ
５１…発光側リードフレーム
５１Ａ…ハウジング側信号ピン
５１Ｂ…ハウジング側グランドピン
６０…受光側ＦＯＴ
６１…受光側リードフレーム
６１Ａ…ハウジング側信号ピン
６１Ｂ…ハウジング側グランドピン
１００…ケース側グランドピン
１１０…本体部
１２０…張出部
１３０…先端
Ｗ…溶接

Claims (3)

1. 回路が印刷された基板に組み付けられ、相手側コネクタが嵌合される箱状のコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングをシールドする導電性のシールドケースとを備え、
   前記コネクタハウジング内には、発光素子及び複数の発光側リードフレームを有する発光側ＦＯＴ（Ｆｉｂｅｒ Ｏｐｔｉｃ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と、受光素子及び複数の受光側リードフレームを有する受光側ＦＯＴとが収容されており、
   前記発光側リードフレーム又は前記受光側リードフレームは、前記基板の回路に電気的に接続されるハウジング側グランドピンを少なくとも備え、
   前記シールドケースは、前記基板側の下部が開口されており、前記シールドケースの側壁の縁部には、前記基板側へ延びる複数のケース側グランドピンが設けられるコネクタであって、
   複数の前記ケース側グランドピンのうちの少なくとも一つは、前記側壁の縁部側に設けられ、前記ハウジング側グランドピン側へ延びる張出部を備え、
   前記張出部は、前記基板へのコネクタハウジング及びシールドケースの組付状態において、前記ハウジング側グランドピンと導通接続されることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１に記載のコネクタであって、
   前記張出部の前記ハウジング側グランドピン側の先端は、前記ハウジング側グランドピンと離間し、前記組付状態において溶接により前記ハウジング側グランドピンと接続されることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のコネクタに用いられるシールドケース。

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