JP2018063875A - 車両用小型コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】製造時に寸法検査で所定の撓み代が得られているか否かを確認可能であり接触荷重を十分に取れ確実に電気的接続が可能な車両用小型コネクタを提供する。
【解決手段】車両用小型コネクタは、コンタクト１０とレセプタクル２０とからなる。コンタクト１０は、導電性の板状部材から板金加工により形成され、実装機による吸着が可能な吸着面１１と、吸着面１１と対向する位置に配置されはんだ付け可能なはんだ部１２と、吸着面１１とはんだ部１２を繋ぐ柱部１３と、閉じる方向に撓み可能に末広がりに形成される板状の接触部１４とを有する。レセプタクル２０は、導電性の板状部材から板金加工により形成され、コンタクト１０の接触部１４を撓ませながら挟持するＵ字形状の挟持部２１を有し、挟持部２１の内側面がコンタクト１０の接触部１４の外側面と接触することでコンタクト１０と電気的接続が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用小型コネクタに関し、特に、回路基板に実装可能なコンタクトとレセプタクルとを用いる車両用小型コネクタに関する。

近年、地上デジタルテレビ放送やデジタルラジオ放送が開始され、自動車等の車両においても地上デジタルテレビチューナやデジタルラジオチューナ等を搭載するようになった。地上デジタルテレビ放送用アンテナやデジタルラジオ放送用アンテナの場合、その特性上、アンプ回路はアンテナパターン直近に設ける必要がある。そこで、アンテナ素子とチューナ等の外部通信機器とを接続するコネクタをアンテナ素子の直近に設け、このコネクタにアンプ回路が載置される回路基板を内蔵することが考えられる。アンテナ素子と外部通信機器とを接続するコネクタをアンテナ素子の直近に設ける場合、スペースの関係上、できるだけ小型化する必要があった。そこで、回路基板に直接コンタクトやレセプタクルを実装することが考えられる。しかしながら、車両用のコネクタの場合、振動を常に受けるために、コネクタによる電気的接続を確実に行うことが不可欠である。そして、コンタクトやレセプタクルが回路基板から剥離しづらい構造とする必要もある。このような課題を解決するために、例えば特許文献１では、ソケットコンタクトをハウジングに強固に組み込むことにより、弾性アームの先端部が開閉する方向と直交する方向からブレードコンタクトが挿入されても、はんだ剥離を防止している。

特開２００９−２１１９００号公報

しかしながら、特許文献１は、ハウジングを用いて強固に組み込むことでコンタクトやレセプタクルの回路基板からの剥離を防止しているため、構造が複雑であり部品点数も多くコストもかかるものであった。また、特許文献１を含めた従来技術では、コンタクトの弾性アームが確実にレセプタクルのブレードを挟持する必要がある。弾性アームが確実にブレードを挟み込むために、弾性アームは閉じた状態で且つアーム同士が押し付け合う状態で製造される。そして、ブレードにより押し広げるように開く方向に撓んで弾性アームとブレードが電気的に接続される。このとき、弾性体アームの接触荷重（閉じる力）は、撓み代で調整可能であるが、弾性アームが閉じた状態の初期状態では、接触荷重が強くても弱くても閉じた状態であるため、撓み代がどの程度あるのかが見た目上分からない。このため、十分な接触荷重があるのか否かを製造時に簡単に検査できなかった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、製造時に寸法検査で所定の撓み代が得られているか否かを確認可能であり接触荷重を十分に取れ確実に電気的接続が可能である車両用小型コネクタを提供しようとするものである。

上述した本発明の目的を達成するために、本発明による車両用小型コネクタは、導電性の板状部材から板金加工により形成され、実装時に実装機による吸着が可能な吸着面と、吸着面と対向する位置に配置され基板にはんだ付け可能なはんだ部と、吸着面とはんだ部を繋ぐ柱部と、閉じる方向に撓み可能に末広がりに形成される板状の接触部と、を有するコンタクトと、導電性の板状部材から板金加工により形成され、コンタクトの接触部を撓ませながら挟持するＵ字形状の挟持部を有し、該挟持部の内側面がコンタクトの接触部の外側面と接触することでコンタクトと電気的接続が可能なレセプタクルと、を具備するものである。

ここで、コンタクトの接触部は、閉じる方向に撓み可能にＵ字形状に末広がりに形成されるものであれば良い。

また、コンタクトの接触部は、閉じる方向に撓み可能にＭ字形状に末広がりに形成されるものであっても良い。

また、コンタクトの接触部は、はんだ部から遠い位置に配置されるものであれば良い。

また、レセプタクルの板状部材は、コンタクトの板状部材よりも剛性が高いものであれば良い。

また、レセプタクルのＵ字形状の挟持部は、末広がりに形成されるものであっても良い。

また、コンタクトがその接触部の末広がり方向からレセプタクルの挟持部に嵌合される場合、接触部の末広がり方向の端部は、閉じる方向に折り曲げ形成されるものであれば良い。

また、挟持部は、接触部の長さよりも短いものであっても良い。

また、コンタクトの吸着面は、嵌合方向に対して平行となるように配置されるものであれば良い。

また、コンタクトがその接触部の末広がり方向の反対方向からレセプタクルの挟持部に嵌合される場合、挟持部は、接触部の長さよりも長いものであっても良い。

また、コンタクトの吸着面は、嵌合方向に対して垂直となるように配置されるものであっても良い。

また、コンタクトのはんだ部は、吸着面の面積よりも実装面積が小さいものであっても良い。

本発明の車両用小型コネクタには、製造時に寸法検査で所定の撓み代が得られているか否かを確認可能であり接触荷重を十分に取れ確実に電気的接続が可能であるという利点がある。

図１は、本発明の第１実施例の車両用小型コネクタの全体像を説明するための概略斜視図である。 図２は、本発明の第１実施例の車両用小型コネクタのコンタクトを説明するための概略図である。 図３は、本発明の第２実施例の車両用小型コネクタの全体像を説明するための概略斜視図である。 図４は、本発明の第２実施例の車両用小型コネクタのコンタクトを説明するための概略図である。 図５は、本発明の第１実施例の車両用小型コネクタの具体的な適用例を説明するための概略斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の第１実施例の車両用小型コネクタの全体像を説明するための概略斜視図である。また、図２は、本発明の第１実施例の車両用小型コネクタのコンタクトを説明するための概略図であり、図２（ａ）が側面図であり、図２（ｂ）が正面図である。図示の通り、本発明の車両用小型コネクタは、コンタクト１０とレセプタクル２０とから構成されるものである。コンタクト１０は、例えばアンプ回路等が載置される基板に実装されるものである。基板には、例えば同軸ケーブルが接続され、同軸ケーブルはチューナ等の外部通信機器に接続される。また、レセプタクル２０は、例えばフィルムアンテナ等のアンテナ素子に貼付されるキャッチャに内蔵されるものである。コンタクト１０とレセプタクル２０とが電気的に接続されることで、アンテナ素子とチューナ等の外部通信機器とが電気的に接続される。

第１実施例の車両用小型コネクタは、レセプタクル２０に対して垂直方向にコンタクト１０を嵌合させるタイプのコネクタである。以下、各部の詳細について説明する。

コンタクト１０は、導電性の板状部材から板金加工により形成されるものである。即ち、板状部材から立体構造が形成されるものであり、別途特別な構造体を接続等して形成する必要はない。コンタクト１０は、吸着面１１と、はんだ部１２と、柱部１３と、接触部１４とから主に構成されている。なお、これらの各部位は板状部材から折り曲げ加工等により形成されているため、一連に繋がっているものである。

吸着面１１は、実装時に実装機による吸着が可能な面である。即ち、所謂チップマウンタ等の実装機の吸着ノズルにより吸着可能な程度の表面積を有する平面である。この吸着面１１を実装機により吸着し、基板（図示せず）にコンタクト１０を実装すれば良い。また、図示例では、コンタクト１０の吸着面１１は、レセプタクル２０への嵌合方向に対して垂直となるように配置されている。

はんだ部１２は、吸着面１１と対向する位置に配置され基板にはんだ付け可能な面である。即ち、実装機により吸着されたコンタクト１０が基板の所定の位置に位置合わせされ、はんだ部１２が基板の所定のランド部にはんだ付けされ固定される。ここで、図示例のはんだ部１２は、吸着面１１の面積よりも実装面積が小さく構成されている。即ち、図２（ａ）に示されるように、台形状に形成されている。これは、吸着面１１は実装機により吸着できるようにある程度の面積が必要な一方、はんだ部１２は小型化のためにコンタクト１０のための基板のランド部の面積を小さくするための構造である。また、図示例では、はんだ部１２は、板状部材を板金加工により吸着面１１を中心に折り曲げて形成されており、板状部材の両側端部を折り曲げて２つのはんだ部１２が形成されている。図示例のように、はんだ部１２は、ベンダによる曲げ加工が可能となるように、中央が凹状に適宜切り欠かれていても良い。

柱部１３は、吸着面１１とはんだ部１２を繋ぐ部位である。図示例では、柱部１３は、４本の柱から構成されており、吸着面１１の４つ角近傍と２つのはんだ部１２の端部がそれぞれ柱部１３により繋がれた形状となっている。柱部１３は、後述の接触部１４を抜き加工により形成した残りの部位により形成されている。即ち、吸着面１１とはんだ部１２の間に形成される接触部１４を除いた部分により柱部１３が形成されれば良い。

接触部１４は、閉じる方向に撓み可能に末広がりに形成される板状の部位である。接触部１４は、図示例では一対のアーム状部により形成されている。より具体的には、接触部１４は、Ｕ字形状に形成されている。即ち、２つのアーム状部が対向するようにＵ字に形成されている。なお、本発明の車両用小型コネクタの接触部１４は、図示例のような一対のアーム状部には限定されず、例えば一対のアーム状部を９０度ずらして２つ形成することで、２つのＵ字形状としても良い。接触部１４は、板状部材を抜き加工により帯状に形成した後、切り起こし加工により末広がりに形成されている。即ち、Ｕ字の先端側が広がるように形成されている。このとき、接触部１４は、Ｕ字形状が閉じる方向に撓み可能に末広がりに形成されているので、接触荷重（閉じる力）は、撓み代、即ち、接触部１４のＵ字の先端側の広がり具合で調整可能となる。したがって、広がり具合を目視や寸法チェック用具等により確認することで、接触荷重が設計通りになっているか検査可能となる。

そして、本発明の車両用小型コネクタのレセプタクル２０は、導電性の板状部材から板金加工により形成されるものである。即ち、板状部材から折り曲げ加工等により立体構造が形成されるものであり、別途特別な構造体を接続等して形成する必要はない。図示していないが、レセプタクル２０は、例えばフィルムアンテナ等のアンテナ素子に貼付されるキャッチャに内蔵されるものである。レセプタクル２０は、挟持部２１を有している。挟持部２１は、コンタクト１０の接触部１４を撓ませながら挟持するＵ字形状に形成された部位である。レセプタクル２０は、挟持部２１の内側面がコンタクト１０の接触部１４の外側面と接触することでコンタクトと電気的接続が可能である。

また、レセプタクル２０は、図示例のように、必要によりコネクタのカバーに固定するための固定爪２２や、アンテナ素子に電気的に接続される接点部２３等が形成されても良い。

ここで、挟持部２１は、Ｕ字形状に形成されているが、Ｕ字形状の挟持部２１が末広がりに形成されても良い。このように構成することで、コンタクト１０をレセプタクル２０の挟持部２１に嵌合する際に、嵌合方向に対して挟持部２１の先端が開いた状態となるため、コンタクト１０をレセプタクル２０に嵌合しやすくなる。

図示例では、コンタクト１０は、接触部１４の末広がり方向の反対方向からレセプタクル２０の挟持部２１に嵌合される構造を示した。コンタクト１０が接触部１４の末広がり方向の反対方向からレセプタクル２０の挟持部２１に嵌合される場合、挟持部２１は、接触部１４の長さよりも長く構成すれば良い。即ち、接触部１４の撓むアーム状部の長さを挟持部２１よりも短く構成可能である。これにより、挟持部２１の内側面と接触部１４の外側面の接触面積を大きくすることが可能となる。また、特に図２（ｂ）に示されるように、接触部１４の末広がり方向の端部は、閉じる方向に折り曲げ形成されても良い。即ち、接触部１４の先端部を狭くなるように構成する。このように構成することで、挟持部２１に嵌合されたときに、接触面積をより大きくすることが可能となる。

また、接触部１４の末広がり方向から挟持部２１に嵌合されるようにしても良い。即ち、はんだ部１２側から接触部１４が配置されるように構成しても良い。このような構造であっても、接触部１４の先端の広がり具合が設計通りであれば、接触部１４に対して設計通りの接触荷重が得られることになる。しかしながら、実装時のはんだ付けにより、はんだ部１２の熱による板状部材のへたりが生じ得るため、接触部１４がはんだ部１２から遠い位置に配置されている構造が好ましい。接触部１４の撓む箇所とはんだ部１２の熱の影響を受ける位置を離すことで、接触部１４にはんだ付けによるへたり等の影響が出難くなる。

本発明の車両用小型コネクタにおいて、コンタクト１０の接触部１４の接触荷重は、接触部１４の先端側の広がり具合で調整可能となるため、接触荷重を増やす目的であえて板状部材を厚くする必要はない。一方、レセプタクル２０の挟持部２１は、接触部１４の接触荷重に負けて広がってしまっては十分な接触荷重が得られなくなるため、接触部１４よりは強固なほうが良い。即ち、挟持部２１のほうが剛性が高い方が良い。例えば板状部材が同一の材料からなる場合、コンタクト１０の板状部材は、レセプタクル２０の板状部材よりも薄くすることが可能となる。これにより、より安価にコンタクト１０が製造可能となる。

次に、本発明の第２実施例の車両用小型コネクタについて説明する。図３は、本発明の第２実施例の車両用小型コネクタの全体像を説明するための概略斜視図である。また、図４は、本発明の第２実施例の車両用小型コネクタのコンタクトを説明するための概略図であり、図４（ａ）が正面図であり、図４（ｂ）が上面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。第１実施例の車両用小型コネクタは、レセプタクル２０に対して垂直方向にコンタクト１０を嵌合させるタイプのコネクタであったが、第２実施例では、レセプタクル２０に対して横方向からコンタクト１０を嵌合させるタイプのコネクタである。

図示の通り、第２実施例の車両用コネクタでは、コンタクト１０の吸着面１１は、レセプタクル２０への嵌合方向に対して平行となるように配置されている。

また、はんだ部１２は、板状部材を板金加工により吸着面１１と対向する位置に配置されるように折り曲げて形成されている。即ち、吸着面１１と同様に、はんだ部１２も嵌合方向に対して平行となるように配置されている。また、図示例では、はんだ部１２の折り曲げ線と、吸着面１１の折り曲げ線は、９０度異なる方向となっている。なお、折り曲げ線の方向は、図示例に限定されず、はんだ部１２と吸着面１１とが、同じ方向の折り曲げ線で折り曲げられても良い。

柱部１３は、吸着面１１とはんだ部１２を繋ぐ部位である。図示例では、柱部１３は、Ｍ字形状に形成される接触部１４の中央部と共通の部位となっている。即ち、柱部１３を中心に、接触部１４のＭ字の中央端部から吸着面１１が折り曲げ加工され、吸着面１１と対向する位置のＭ字の中央両側部から２つのはんだ部１２が内側方向に折り曲げ加工されている。このように、接触部１４のＭ字の中央部が柱部１３としても用いられている。

ここで、図示例では、特に図４（ａ）に示されるように、はんだ部１２が接触部１４の撓む箇所からより離れるように、はんだ部１２はより高い位置に設けられている。即ち、吸着面１１からより遠くの位置となるように、はんだ部１２が接続される柱部１３が長く構成されている。これにより実装時のはんだ付けによる熱の影響を回避している。

接触部１４は、閉じる方向に撓み可能にＭ字形状に末広がりに形成されている。即ち、接触部１４がＭ字形状に形成され、先端側が閉じる方向に撓み可能に末広がりとなるように形成されている。このとき、接触部１４は、閉じる方向に撓み可能に末広がりに形成されているので、接触荷重（閉じる力）は、撓み代、即ち、接触部１４のＭ字の先端側の広がり具合で調整可能となる。したがって、広がり具合を目視や寸法チェック用具等により確認することで、接触荷重が設計通りになっているか検査可能となる。

図示例では、コンタクト１０は、接触部１４の末広がり方向からレセプタクル２０の挟持部２１に嵌合される構造を示した。コンタクト１０が接触部１４の末広がり方向からレセプタクル２０の挟持部２１に嵌合される場合、挟持部２１は、接触部１４の長さよりも短く構成すれば良い。即ち、接触部１４の撓むアーム状部の長さを挟持部２１よりも長く構成すれば良い。接触部１４の先端が挟持部２１の奥の方で接触することになるため、挟持部２１を短く構成可能となる。このとき、接触部１４の末広がり方向の端部は、閉じる方向に折り曲げ形成されても良い。即ち、接触部１４の先端部を狭くなるように構成する。このように構成することで、コンタクト１０をレセプタクル２０の挟持部２１に嵌合する際に、嵌合方向に対して接触部１４の先端が閉じた状態となるため、コンタクト１０をレセプタクル２０に嵌合しやすくなる。

このように、本発明の車両用小型コネクタでは、製造時に寸法検査で所定の撓み代が得られているか否かを目視等により確認可能であり、また、接触荷重を十分に取れ確実に電気的接続が可能となる。

次に、図５を用いて本発明の車両用小型コネクタの具体的な適用例について説明する。図５は、本発明の第１実施例の車両用小型コネクタの具体的な適用例を説明するための概略斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、コンタクト１０は、基板５１に実装されている。基板５１には、例えば同軸ケーブル５２が接続され、同軸ケーブル５２はチューナ等の外部通信機器に接続される。そして、基板５１は、グラウンド部材５３の内部に収容される。グラウンド部材５３には、基板５１を固定可能な固定爪を有しており、基板５１のグラウンドとなるものである。また、グラウンド部材５３は、同軸ケーブル５２のグラウンド線が挟持されるように構成されている。絶縁性カバー５４は、これらの部材を収容するものである。

一方、レセプタクル２０は、キャッチャ６１に内蔵される。レセプタクル２０は、アンテナ素子６２の給電側に貼付され電気的に接続されるように構成されている。そして、キャッチャ６１には、グラウンド端子６３が収容されており、グラウンド端子６３は、アンテナ素子６２のグラウンド側に貼付され電気的に接続されるように構成されている。グラウンド端子６３は、グラウンド部材５３と嵌合し、電気的に接続されるように構成されている。

このように構成されたコンタクト１０を内蔵する絶縁性カバー５４を、レセプタクル２０を内蔵するキャッチャ６１に垂直方向に嵌合することで、アンテナとチューナを容易に電気的に接続することが可能となる。

なお、本発明の車両用小型コネクタは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１０ コンタクト
１１ 吸着面
１２ はんだ部
１３ 柱部
１４ 接触部
２０ レセプタクル
２１ 挟持部
２２ 固定爪
２３ 接点部

Claims (12)

1. 車両用の小型のコネクタであって、該車両用小型コネクタは、
   導電性の板状部材から板金加工により形成され、実装時に実装機による吸着が可能な吸着面と、吸着面と対向する位置に配置され基板にはんだ付け可能なはんだ部と、吸着面とはんだ部を繋ぐ柱部と、閉じる方向に撓み可能に末広がりに形成される板状の接触部と、を有するコンタクトと、
   導電性の板状部材から板金加工により形成され、前記コンタクトの接触部を撓ませながら挟持するＵ字形状の挟持部を有し、該挟持部の内側面がコンタクトの接触部の外側面と接触することでコンタクトと電気的接続が可能なレセプタクルと、
   を具備することを特徴とする車両用小型コネクタ。
2. 請求項１に記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトの接触部は、閉じる方向に撓み可能にＵ字形状に末広がりに形成されることを特徴とする車両用小型コネクタ。
3. 請求項１に記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトの接触部は、閉じる方向に撓み可能にＭ字形状に末広がりに形成されることを特徴とする車両用小型コネクタ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトの接触部は、はんだ部から遠い位置に配置されることを特徴とする車両用小型コネクタ。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車両用小型コネクタにおいて、前記レセプタクルの板状部材は、コンタクトの板状部材よりも剛性が高いことを特徴とする車両用小型コネクタ。
6. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車両用小型コネクタにおいて、前記レセプタクルのＵ字形状の挟持部は、末広がりに形成されることを特徴とする車両用小型コネクタ。
7. 請求項１乃至請求項６の何れかに記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトがその接触部の末広がり方向からレセプタクルの挟持部に嵌合される場合、接触部の末広がり方向の端部は、閉じる方向に折り曲げ形成されることを特徴とする車両用小型コネクタ。
8. 請求項７に記載の車両用小型コネクタにおいて、前記挟持部は、接触部の長さよりも短いことを特徴とする車両用小型コネクタ。
9. 請求項７又は請求項８に記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトの吸着面は、嵌合方向に対して平行となるように配置されることを特徴とする車両用小型コネクタ。
10. 請求項１乃至請求項６の何れかに記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトがその接触部の末広がり方向の反対方向からレセプタクルの挟持部に嵌合される場合、挟持部は、接触部の長さよりも長いことを特徴とする車両用小型コネクタ。
11. 請求項１０に記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトの吸着面は、嵌合方向に対して垂直となるように配置されることを特徴とする車両用小型コネクタ。
12. 請求項１０又は請求項１１に記載の車両用小型コネクタにおいて、前記コンタクトのはんだ部は、吸着面の面積よりも実装面積が小さいことを特徴とする車両用小型コネクタ。