JP2015170516A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】基板をがたつきなく確実に所定位置に保持させることが可能なコネクタを提供すること。【解決手段】ケース２１に設けられた開口部３１を通してケース２１内部に収容されるコネクタアッシー６１と、開口部３１を塞ぐようにケース２１に組み付けられるエスカッション６２と、コネクタアッシー６１とエスカッション６２とによって挟まれる位置に配置される弾性部材６３と、を備え、コネクタアッシー６１は、端子７１と、端子７１を保持するハウジング７２と、端子７１に接続された基板７３と、を有し、弾性部材６３によってケース２１側に付勢されたコネクタアッシー６１は、基板７３がケース２１に押し当てられることによってケース２１に位置決めされる。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、カメラモジュールなどの電子機器ユニットのケースに取り付けられるコネクタに関する。

電子機器の筐体に形成されたコネクタ装着孔に取り付けられ、筐体内部に収容された回路基板の接点部と、電子機器に装着される外部機器の接点部とを電気的に接続するコネクタが知られている。このコネクタのなかには、コネクタ装着孔に密着してゴムが取り付けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２５８４２２号公報

ところで、上記のようなコネクタは、回路基板が筐体内に設けられた係止構造によって係止されて筐体内に保持されることがある。このように係止構造によって回路基板が筐体内に保持される場合、寸法公差が原因となって回路基板が厳密な意味で筺体内に固定されているとは言えず、回路基板が所望の取付位置からずれてしまうことが起き得る。例えば電子機器がカメラモジュールである場合、カメラモジュールの筺体内で回路基板が所望の取付位置からずれてしまうと、レンズユニットに対する回路基板上のカメラ素子の位置がずれる虞がある。このため、カメラモジュールによって撮影される画像の品質が低下してしまう虞がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路基板を確実に所定位置に保持させることが可能なコネクタを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 電子機器ユニットのケースに対して取付可能なコネクタであって、
前記ケースに設けられた開口を通して前記ケース内部に収容されるコネクタアッシーと、
前記開口を塞ぐように前記ケースに組み付けられるエスカッションと、
前記ケース内部に前記コネクタアッシーが収容された状態で前記ケースに前記エスカッションが組み付けられた場合に、該コネクタアッシーと該エスカッションとによって挟まれる位置に配置される弾性部材と、
を備え、
前記コネクタアッシーは、端子と、前記端子を保持するハウジングと、前記端子に接続された基板と、を有し、
前記弾性部材によって前記ケース側に付勢された前記コネクタアッシーは、前記基板が前記ケースに押し当てられることによって該ケースに位置決めされる
ことを特徴とするコネクタ。
（２） 前記ハウジングは、相手方コネクタに接続される接続部と、該接続部の端部に形成されたフランジ板部とを有し、
前記エスカッションは、前記接続部が挿通される挿通孔を有し、
前記弾性部材は、前記挿通孔より大きくかつ前記フランジ板部より小さいリング状に形成され、前記フランジ板部と前記エスカッションとで挟持される
ことを特徴とする上記（１）に記載のコネクタ。
（３） 前記電子機器ユニットは、レンズを有するカメラモジュールであり、
前記基板には、前記レンズの光軸上に配置される撮像素子が実装されている
ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載のコネクタ。

上記（１）の構成のコネクタでは、コネクタアッシーとエスカッションとによって挟まれると弾性部材が弾性変形する。弾性部材の弾性変形による復元力によって、コネクタアッシーをケース側へ押圧する付勢力が発生する。このようにコネクタアッシーをケース側へ付勢することで、ケースに対して基板を所望の姿勢且つ所望の位置で保持することができる。これにより、電子機器ユニットに対して基板を位置決めした良好な状態で保持させ、電子機器ユニットに良好な性能を発揮させることができる。
上記（２）の構成のコネクタでは、弾性部材がコネクタアッシーのハウジングのフランジ板部とエスカッションとに密着することで、エスカッションの挿通孔とコネクタアッシーの接続部を通ってケース内へ浸入する水や塵を防止することができる。これにより、防水・防塵性を確保し、良好な性能を維持させることができる。
上記（３）の構成のコネクタでは、弾性部材によってコネクタアッシーをケース側へ付勢して、ケースに対して基板を所望の姿勢且つ所望の位置で保持することで、レンズの光軸上に撮像素子を位置決めした状態で保持させ、カメラモジュールの性能を良好なものに維持することができる。

本発明によれば、回路基板を確実に所定位置に保持させることが可能なコネクタを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュール及び相手方コネクタの斜視図である。 図２は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールの正面側から視た斜視図である。 図３は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールの断面図である。 図４は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールを断面視した斜視図である。 図５は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールの分解斜視図である。 図６は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールを断面視した分解斜視図である。 図７は、本実施形態に係るコネクタのエスカッションを透視した斜視図である。 図８は、コネクタを構成するコネクタアッシーの分解斜視図である。 図９は、コネクタを構成するコネクタアッシーを断面視した分解斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュール及び相手方コネクタの斜視図である。図２は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールの正面側から視た斜視図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るコネクタ１１は、カメラモジュール（電子機器ユニット）１２に取り付けることができる。具体的には、カメラモジュール１２は、カメラレンズ４３とは反対側の面が開口しており、コネクタ１１はこの開口に取り付けられる。コネクタ１１は、一方の側がカメラモジュール１２に取付られ、他方の側が相手方コネクタ１と嵌合可能な形状である。相手方コネクタ１は、制御機器（図示略）等から延びる電線２を有している。コネクタ１１は、相手方コネクタ１と嵌合することによって後述するコネクタアッシー６１が電線２と電気的に接続され、他方、カメラモジュール１２に取り付けられることによってコネクタアッシー６１の基板７３がレンズユニット２２に光学的に接続される。こうして、電線２を介して制御機器とカメラモジュール１２との信号の送受信が行われる。

図３は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールの断面図である。図４は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールを断面視した斜視図である。図５は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールの分解斜視図である。図６は、本実施形態に係るコネクタを備えたカメラモジュールを断面視した分解斜視図である。

図３から図６に示すように、カメラモジュール１２は、ケース２１と、レンズユニット２２と、固定筒体２３とを有している。

ケース２１は、合成樹脂から成形されたもので、一端側が開口された箱型に形成されている。ケース２１には、開口部３１と反対側の底部３２に、孔部３３が形成されている。レンズユニット２２及び固定筒体２３は、ケース２１の開口部３１側からケース２１内に組み込まれている。ケース２１には、開口部３１側の内縁における四隅に、係止突起３４が形成されている。

レンズユニット２２は、平板部４１と、この平板部４１の一方の面の中央部分に突出する光学機構部４２とを有している。光学機構部４２の先端部には、正面視円形のカメラレンズ４３が設けられている。

固定筒体２３は、ケース２１内に嵌合される略角筒状に形成された筒部本体５１を有している。筒部本体５１は、例えば導体で形成され、ケース２１内へ伝搬する電磁波を遮蔽する役割を果たす。この筒部本体５１の後端部における四隅には、内側へ突出する位置決め突起５２が形成されている。

レンズユニット２２及び固定筒体２３をケース２１に装着する手順は次のとおりである。まず、固定筒体２３が、レンズユニット２２に対して平板部４１側から嵌め込まれてレンズユニット２２に装着される。そして、このレンズユニット２２に装着された固定筒体２３をケース２１の後方から嵌め込むことで、レンズユニット２２及び固定筒体２３がケース２１内に装着される。このようにレンズユニット２２をケース２１に組み込んだとき、カメラレンズ４３はケース２１の孔部３３で露出する位置にある。この状態で、レンズユニット２２は、その平板部４１の後方側が固定筒体２３の位置決め突起５２によって係止される。ケース２１の内径と固定筒体２３の外径が同程度の設計としケース２１に対して固定筒体２３を固定することにより、レンズユニット２２は、位置決め突起５２及び孔部３３によって所望の位置に配置することができる。

図７は、本実施形態に係るコネクタのエスカッションを透視した斜視図である。図８は、コネクタを構成するコネクタアッシーの分解斜視図である。図９は、コネクタを構成するコネクタアッシーを断面視した分解斜視図である。

コネクタ１１は、カメラモジュール１２のケース２１に対して取付可能とされている。図７に示すように、コネクタ１１は、コネクタアッシー６１と、エスカッション６２と、弾性部材６３とを有している。

図３から図９に示すように、コネクタアッシー６１は、端子７１と、ハウジング７２と、基板７３とを有している。

コネクタアッシー６１は、カメラモジュール１２のケース２１の開口部３１を通してケース２１内に収容される。

端子７１は、内導体７４と、外導体７５と、絶縁体７６とを有している。内導体７４及び外導体７５は、導電性を有する金属材料から形成され、絶縁体７６は絶縁性を有する樹脂材料から形成されている。絶縁体７６は、内導体７４の周囲に設けられており、この絶縁体７６の周囲に、円筒状の外導体７５が設けられている。これにより、内導体７４と外導体７５とが絶縁体７６によって絶縁された状態で一体化されている。絶縁体７６の一端には、内導体７４の端部からなる内導体端子部７４ａが突出されている。また、外導体７５には、その一端から外導体端子部７５ａが突出されている。

ハウジング７２は、円筒状に形成された接続部７７と、接続部７７の一端に設けられた円板状のフランジ板部７８とを有している。このハウジング７２には、フランジ板部７８側から端子７１が挿し込まれて固定される。ハウジング７２の接続部７７には、相手方コネクタ１に係止可能な係止部７９が形成されている。ハウジング７２は、接続部７７の外側面が相手方コネクタ１のハウジングと嵌合するとともに、相手方コネクタ１のハウジングがフランジ板部７８に当接した状態で係止部７９によって係止される。このとき、ハウジング７２は、接続部７７の内部に相手方コネクタ１の端子が挿入される。

基板７３は、第１基板８１と第２基板８２とから構成されている。第１基板８１と第２基板８２とは、剛性を有する連結部材８３によって連結されて互いに間隔をあけて配置されている。第１基板８１には、内導体７４の内導体端子部７４ａ及び外導体７５の外導体端子部７５ａがスルーホール８１ａに挿し込まれてハンダ付けされている。これにより、端子７１は、基板７３の第１基板８１に固定されている。第２基板８２には、第１基板８１と反対側における中央部分に、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサなどの撮像素子８４が実装されている。連結部材８３には、信号線用の導体とアース線用の導体とが備わっており、第１基板８１及び第２基板８２それぞれの信号線及びアース線は、連結部材８３に備わる信号線用の導体及びアース線用の導体を介して電気的に接続される。

エスカッション６２は、合成樹脂から成形されたもので、ケース２１の開口部３１を覆うようにケース２１に装着される部材である。エスカッション６２は、前面板部９１と、この前面板部９１の周縁からケース２１側へ立設する周壁９２とを有している。前面板部９１には、その中央位置に、コネクタアッシー６１の接続部７７が挿通可能な挿通孔９３が形成されている。また、前面板部９１には、ケース２１側の面に、挿通孔９３を囲う環状の溝部９４を有している。

弾性部材６３は、ゴム等の弾性材料から形成されている。この弾性部材６３は、エスカッション６２の挿通孔９３より大きく、かつハウジング７２のフランジ板部７８より小さいリング状に形成されたＯリングからなるもので、円形の断面形状を有している。弾性部材６３は、エスカッション６２の前面板部９１に形成された溝部９４内に配置される。なお、溝部９４は、その深さ寸法が弾性部材６３の断面の径寸法よりも小さくされている。このため、溝部９４に配置された弾性部材６３は、溝部９４からはみ出た状態でエスカッション６２に装着される。この弾性部材６３は、ケース２１内部にコネクタアッシー６１が収容された状態でケース２１にエスカッション６２が組み付けられた場合に、コネクタアッシー６１のハウジング７２のフランジ板部７８とエスカッション６２の前面板部９１とによって挟まれる位置に配置される。

上記のコネクタ１１では、Ｏリングからなる弾性部材６３がコネクタアッシー６１のハウジング７２のフランジ板部７８とエスカッション６２の前面板部９１とに密着している。ところで、係止部７９が形成された接続部７７が挿通孔９３に挿通される構造においては、挿通孔９３は係止部７９が通過できる形状でなくてはならない。エスカッション６２にコネクタアッシー６１が取り付けられたとき、挿通孔９３は係止部７９が通過する箇所が塞がれないままであるが、上述の弾性部材６３により、エスカッション６２の挿通孔９３とコネクタアッシー６１の接続部７７の間を通ってケース２１内へ水や塵が浸入することが防止される。

以上、コネクタ１１及びカメラモジュール１２の構造を詳細に説明した。カメラモジュール１２に対してコネクタ１１を組み付けるには、コネクタアッシー６１を、カメラモジュール１２のケース２１の開口部３１を通してケース２１内に収容する。そして、エスカッション６２の挿通孔９３にコネクタアッシー６１の接続部７７を挿通させ、エスカッション６２を、ケース２１の開口部３１を塞ぐようにケース２１に組み付ける。なお、弾性部材６３は、予めエスカッション６２の前面板部９１の溝部９４に収容させておく。エスカッション６２をケース２１に組み付ける際には、コネクタアッシー６１を動かして、レンズユニット２２の撮像方向から視たときにケース２１に対して第２基板８２の位置を上下左右に調整する。こうして、撮像素子８４とレンズユニット２２のカメラレンズ４３とが正確な位置で対向するように光軸調整を行う。

ケース２１内部にコネクタアッシー６１を収容した状態でケース２１にエスカッション６２を組み付けたとき、コネクタアッシー６１のハウジング７２のフランジ板部７８とエスカッション６２の前面板部９１とによって弾性部材６３が挟まれて弾性変形する。すると、この弾性部材６３の弾性力によってコネクタアッシー６１がケース２１側に付勢される。これにより、基板７３がケース２１に押し当てられてケース２１に位置決めされる。具体的には、第２基板８２が固定筒体２３の位置決め突起５２に押し当てられ、第１基板８１がケース２１の係止突起３４に押し当てられる。こうして、基板７３をケース２１の所定位置に位置決めし、且つその状態を維持することができる。

以上、説明したように、本実施形態に係るコネクタ１１によれば、コネクタアッシー６１とエスカッション６２との間に配置される弾性部材６３によってコネクタアッシー６１をケース２１側へ付勢することで、基板７３をケース２１に対してがたつきなく保持させることができる。これにより、基板７３をケース２１の所定位置に位置決めし、且つその状態を維持することができる。このため、ケース２１に対して基板７３を所望の姿勢且つ所望の位置で保持することができる。この結果、カメラレンズ４３の光軸上に撮像素子８４を位置決めした状態で保持することで、カメラモジュール１２の性能を良好なものに維持することができる。

また、本実施形態に係るコネクタ１１によれば、コネクタ１１がコネクタアッシー６１とエスカッション６２の２部品によって構成されるものである。コネクタ１１の形状は、該コネクタ１１が取り付けられるカメラモジュール１２及び該コネクタ１１が嵌合する相手方コネクタ１の形状に応じて変わる必要があるが、上述のようにコネクタ１１が２部品化されていることにより、形状が異なる複数種類のコネクタアッシー６１及びエスカッション６２を用意しておけば、これらの２部品を組み合わせることにより、様々な形状のカメラモジュール１２及び相手方コネクタ１に対応可能なコネクタ１１を実現することができる。

また、弾性部材６３がコネクタアッシー６１のハウジング７２のフランジ板部７８とエスカッション６２とに密着することで、エスカッション６２の挿通孔９３とコネクタアッシー６１の接続部７７の間を通ってケース２１内へ水や塵が浸入することが防止される。これにより、防水・防塵性を確保し、良好な性能を維持させることができる。

なお、上記実施形態では、コネクタ１１をカメラモジュール１２に組み付ける場合を例にとって説明したが、コネクタ１１を組み付ける電子機器ユニットは、カメラモジュールに限らない。ケースを有しそのケース内部に基板が収容され、ケースにコネクタが取り付けられる電子機器ユニット、例えば、ＥＣＵユニット、センサユニット、に適用することができる。

また、上記実施形態では、弾性部材６３としてリング状に形成された形態を説明したが、弾性部材６３はリング状のものに限られない。コネクタアッシー６１をケース２１側へ付勢することができる形状であれば、基板７３をケース２１の所定位置に位置決めし、且つその状態を維持することができる。さらに言えば、弾性部材６３は、ゴム材料によって形成されるものでなくてもよい。弾性部材６３が弾性を有する材料（例えば金属製のバネ片やスプリング）によって形成されていれば、基板７３をケース２１の所定位置に位置決めし、且つその状態を維持するという所望の効果を得ることができる。尚、弾性部材６３がゴム材料等で構成されていれば、弾性部材６３が変形し、コネクタアッシー６１のハウジング７２のフランジ板部７８とエスカッション６２とに密着することで、エスカッション６２の挿通孔９３とコネクタアッシー６１の接続部７７の間を通ってケース２１内へ水や塵が浸入することが防止される。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係るコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（３）に簡潔に纏めて列記する。
（１） 電子機器ユニット（カメラモジュール１２）のケース（２１）に対して取付可能なコネクタ（１１）であって、
前記ケースに設けられた開口（開口部３１）を通して前記ケース内部に収容されるコネクタアッシー（６１）と、
前記開口を塞ぐように前記ケースに組み付けられるエスカッション（６２）と、
前記ケース内部に前記コネクタアッシーが収容された状態で前記ケースに前記エスカッションが組み付けられた場合に、該コネクタアッシーと該エスカッションとによって挟まれる位置に配置される弾性部材（６３）と、
を備え、
前記コネクタアッシーは、端子（７１）と、前記端子を保持するハウジング（７２）と、前記端子に接続された基板（７３）と、を有し、
前記弾性部材によって前記ケース側に付勢された前記コネクタアッシーは、前記基板が前記ケースに押し当てられることによって該ケースに位置決めされる
ことを特徴とするコネクタ。
（２） 前記ハウジングは、相手方コネクタ（１）に接続される接続部（７７）と、該接続部の端部に形成されたフランジ板部（７８）とを有し、
前記エスカッションは、前記接続部が挿通される挿通孔（９３）を有し、
前記弾性部材は、前記挿通孔より大きくかつ前記フランジ板部より小さいリング状に形成され、前記フランジ板部と前記エスカッションとで挟持される
ことを特徴とする上記（１）に記載のコネクタ。
（３） 前記電子機器ユニットは、レンズを有するカメラモジュールであり、
前記基板には、前記レンズの光軸上に配置される撮像素子（８４）が実装されている
ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載のコネクタ。

１１ コネクタ
１２ カメラモジュール（電子機器ユニット）
２１ ケース
３１ 開口部（開口）
４３ カメラレンズ（レンズ）
６１ コネクタアッシー
６２ エスカッション
６３ 弾性部材
７１ 端子
７２ ハウジング
７３ 基板
７７ 接続部
７８ フランジ板部
８４ 撮像素子
９３ 挿通孔

Claims (3)

1. 電子機器ユニットのケースに対して取付可能なコネクタであって、
   前記ケースに設けられた開口を通して前記ケース内部に収容されるコネクタアッシーと、
   前記開口を塞ぐように前記ケースに組み付けられるエスカッションと、
   前記ケース内部に前記コネクタアッシーが収容された状態で前記ケースに前記エスカッションが組み付けられた場合に、該コネクタアッシーと該エスカッションとによって挟まれる位置に配置される弾性部材と、
   を備え、
   前記コネクタアッシーは、端子と、前記端子を保持するハウジングと、前記端子に接続された基板と、を有し、
   前記弾性部材によって前記ケース側に付勢された前記コネクタアッシーは、前記基板が前記ケースに押し当てられることによって該ケースに位置決めされる
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記ハウジングは、相手方コネクタに接続される接続部と、該接続部の端部に形成されたフランジ板部とを有し、
   前記エスカッションは、前記接続部が挿通される挿通孔を有し、
   前記弾性部材は、前記挿通孔より大きくかつ前記フランジ板部より小さいリング状に形成され、前記フランジ板部と前記エスカッションとで挟持される
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記電子機器ユニットは、レンズを有するカメラモジュールであり、
   前記基板には、前記レンズの光軸上に配置される撮像素子が実装されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。

Images