JP2020043248A - シールド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波におけるシールド性能の低下を防ぐことができるシールド構造を提供する。【解決手段】前面に相手コネクタが嵌合される嵌合口を有する樹脂製のコネクタハウジング１と、コネクタハウジング１を収容する金属製のシールドケース２と、を備えるシールド構造であって、貼り付け箇所に沿って貼り付け自在であり、且つ導電性の導電性封止部材８を備えている。導電性封止部材８は、シールドケース２の角部を含む箇所に接触した状態で配置されるものである。導電性封止部材８は、コネクタハウジング１とシールドケース２との間に介在する場合、シールドケース２の内側からシールドケース１の角部の隙間を塞ぐものとなる。【選択図】図４

Description

本開示は、シールド構造に関する。

従来、自動車等に搭載される各種電装品の制御部に高周波の電気信号を伝送するため、高周波対応のシールド電線が用いられ、このシールド電線の電気的な接続にはシールド機能のあるシールドケースを有するシールドコネクタが用いられるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−０４８０３４号公報

しかし、特許文献１に記載のような従来技術では、板材を折り曲げることにより、シールドケースが箱状に形成されている。よって、シールドケースの角部には隙間が形成されているため、シールドケースにシールド機能があってもシールドケースの角部の隙間から電波が漏れ出すことがある。したがって、シールドケースの角部の隙間の存在が、高周波におけるシールド性能の低下要因となっている。

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高周波におけるシールド性能の低下を防ぐことができるようにするものである。

本開示の一側面であるシールド構造は、前面に相手コネクタが嵌合される嵌合口を有する樹脂製のコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングを収容する金属製のシールドケースと、を備えるシールド構造であって、貼り付け箇所に沿って貼り付け自在であり、且つ導電性の導電性封止部材、を備え、前記導電性封止部材は、前記シールドケースの角部を含む箇所に接触した状態で配置されるものである。

また、本開示の一側面であるシールド構造において、前記導電性封止部材は、前記コネクタハウジングと前記シールドケースとの間に介在する場合、前記シールドケースの内側から前記シールドケースの角部の隙間を塞ぐものとなる、ことが好ましい。

また、本開示の一側面であるシールド構造において、前記導電性封止部材は、前記シールドケースの表面にある場合、前記シールドケースの外側から前記シールドケースの角部の隙間を塞ぐものとなる、ことが好ましい。

本開示の一側面によれば、高周波におけるシールド性能の低下を防ぐことができる。

本開示を適用した実施形態１に係るシールド構造の一例を示す斜視図である。 本開示を適用した実施形態１に係るシールド構造において、図１のＩ−Ｉ矢視線に沿った断面図である。 本開示を適用した実施形態１に係るシールドケース２を被せる前のシールド構造において、図１のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。 本開示を適用した実施形態１に係るシールドケース２を被せた後のシールド構造において、図１のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。 本開示を適用した実施形態１に係るシールドケース２の他の一例を示す斜視図である。 本開示を適用した実施形態２に係るシールド構造の一例を示す斜視図である。 本開示を適用した実施形態２に係るシールド構造において、図６のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。 従来のシールド構造において、図１のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。

以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。

実施形態１．
図１は、本開示を適用した実施形態１に係るシールド構造の一例を示す斜視図である。図２は、本開示を適用した実施形態１に係るシールド構造において、図１のＩ−Ｉ矢視線に沿った断面図である。

回路基板９上に実装されるシールドコネクタは、金属製のシールドケース２により、コネクタハウジング１と端子３とを覆うシールド構造をなしている。シールドコネクタは、シールドケース２を回路基板９上のグランドパターン９１（図３，４を用いて後述する）に導通させることにより、端子３と接続する相手コネクタのコネクタ端子の接続部位を電磁シールドすることができる。

具体的には、シールドコネクタは、端子３と、端子３を圧入又はインサート成形することにより端子３の一部を内部に配置させる樹脂製のコネクタハウジング１と、コネクタハウジング１を収容する金属製のシールドケース２と、を備えるシールド構造から構成される。コネクタハウジング１は、後面部１３と、後面部１３の外縁側から前方に向けて立設した壁面部１４とから構成される略直方体形状の外形をなしている。

後面部１３は、コネクタハウジング１の内側に位置する面が内底面１３ｂとなり、コネクタハウジング１の外側に位置する面が外底面１３ａとなる。よって、外底面１３ａがコネクタハウジング１の後面側となる。壁面部１４は、コネクタハウジング１の内側に位置する壁面が内壁面１４ｂとなる。壁面部１４は、コネクタハウジング１の外側に位置する壁面が外壁面１４ａとなる。よって、外壁面１４ａの下面側は、回路基板９と対向する面となる。

また、コネクタハウジング１は、前面に相手コネクタが嵌合される嵌合口１１を有する。嵌合口１１は、壁面部１４により構成されている。なお、内壁面１４ｂ側には、相手コネクタのハウジングが嵌合された際にロックする不図示の嵌合ロック部を有してもよい。端子３は、オス型のものであり、コネクタハウジング１に圧入又はインサート成形されることにより、先端をコネクタハウジング１の内底面１３ｂから突出させた電気接触部３１と、電気接触部３１の基端側をＬ字形に曲げて、回路基板９の回路パターンに接続できるようにしたリード部３２とを有する。リード部３２はコネクタハウジング１の外底面１３ａよりも後方に突出し、表面実装により回路基板９の回路パターンに接続される。なお、リード部３２は、本開示の一側面であるシールド構造における端子３の一端側であり、電気接触部３１は、本開示の一側面であるシールド構造における端子３の他端側である。

シールドケース２は、例えば銅若しくはアルミニウム又はこれらに銀、スズ、クロム、ニッケル、ジルコニウム、鉄若しくはケイ素等を少量加えた合金等の導電性板材をプレス加工した後に折り曲げ加工することで形成され、図１に示すように、アウタハウジング２１、接続部２３及び接続部２４から構成されている。アウタハウジング２１は、コネクタハウジング１の上面側を覆う上面部２１１と、コネクタハウジング１の一方の側面側を覆う側面部２１３と、コネクタハウジング１の他方の側面側を覆う側面部２１４と、上面部２１１、側面部２１３及び側面部２１４の後端側を覆う後面部２１５と、上面部２１１、側面部２１３及び側面部２１４の前端側を覆う前面部２１６と底面部２１２とを有する。

後面部２１５には、側面部２１３及び側面部２１４のそれぞれと対向する位置に、折り曲げ片２１７が設けられている。折り曲げ片２１７は、横方向に沿って外側に延在した後面部２１５の一部を内側に折り曲げることにより形成されるものである。同様に、前面部２１６には、側面部２１３及び側面部２１４のそれぞれと対向する位置に、折り曲げ片２１８が設けられている。折り曲げ片２１８は、横方向に沿って外側に延在した前面部２１６の一部を内側に折り曲げることにより形成されるものである。

後面部２１５は、縦方向に沿って外側に延在した上面部２１１の一部を山折りすることにより形成されるものである。後面部２１５が形成されると、側面部２１３の隅と後面部２１５の隅と上面部２１１の隅とから角部２６１が形成され、側面部２１４の隅と後面部２１５の隅と上面部２１１の隅とから角部２６２が形成される。角部２６１及び角部２６２を総称する場合、角部２６と称する。同様に、前面部２１６は、縦方向に沿って外側に延在した上面部２１１の一部を山折りすることにより形成されるものである。前面部２１６が形成されると、側面部２１３の隅と前面部２１６の隅と上面部２１１の隅とから角部２５１が形成され、側面部２１４の隅と前面部２１６の隅と上面部２１１の隅とから角部２５２が形成される。角部２５１及び角部２５２を総称する場合、角部２５と称する。なお、前面部２１６には嵌合口１１と対向する位置に開口部２１６１が設けられている。

アウタハウジング２１は、上面部２１１から下方に向かって開放口が設けられるように、金属板をプレス加工後、折り曲げ加工により形成された金属製の部材である。アウタハウジング２１は、後面部２１５及び前面部２１６には、回路基板９のグランドパターン９１に接続するための接続部２４及び接続部２３が設けられている。接続部２４は、後面部２１５の下端縁から外側に突出して回路基板９と平行に形成されている突片２４１と、突片２４１の一端側に設けられているグランド端子２４２と、突片２４１の他端側に設けられているグランド端子２４３とを有する。接続部２３は、前面部２１６の下端縁から外側に突出して回路基板９と平行に形成されている突片２３１と、突片２３１の一端側に設けられているグランド端子２３２と、突片２３１の他端側に設けられているグランド端子２３３とを有する。グランド端子２３２、グランド端子２３３、グランド端子２４２及びグランド端子２４３は、回路基板９のグランドパターン９１に接続される。

なお、前面部２１６、後面部２１５、側面部２１３、側面部２１４、折り曲げ片２１７及び折り曲げ片２１８の下端縁により底面部２１２が形成されている。底面部２１２は、上面部２１１から下方に向かった開放口を形成している。

次に従来のシールド構造について図８を参照して説明する。図８は、従来のシールド構造において、図１のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。図８に示すように、グランド端子２４３及びグランド端子２３３は半田１１１によりグランドパターン９１と導通状態となっているが、角部２６１及び角部２５１のそれぞれには隙間が形成されている。よって、シールドケース２にシールド機能があってもシールドケース２の角部２６１及び角部２５１のそれぞれの隙間から電波が漏れ出すことがある。したがって、シールドケース２の角部２６１及び角部２５１のそれぞれの隙間は、高周波におけるシールド性能の低下要因となる。

そこで、図２に示すように、貼り付け箇所に沿って貼り付け自在であり、導電性の導電性封止部材８をシールドケース２に設けることにより、シールドケース２の角部２６１及び角部２５１のそれぞれの隙間を塞ぐ。導電性封止部材８は、基材と、基材の背面側に塗布された粘着剤とからなり、基材又は粘着剤に導電性を持たせたテープである。導電性封止部材８は、例えば基材にアルミ箔又は銅箔を使用することにより又は基材に導電性カーボンを混ぜ込むことにより、導電性を持たせたものである。導電性封止部材８は、例えば粘着材にニッケルを混ぜ込むことにより、導電性を持たせてもよい。

次に、シールドコネクタの組み立てについて図３及び図４を参照して説明する。図３は、本開示を適用した実施形態１に係るシールドケース２を被せる前のシールド構造において、図１のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。図４は、本開示を適用した実施形態１に係るシールドケース２を被せた後のシールド構造において、図１のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。まず、端子３を圧入又はインサート成形したコネクタハウジング１を回路基板９上に載せる。次に、図３に示すように、コネクタハウジング１の外壁面１４ａの一部及び外底面１３ａの一部であって、共に上方側を覆うように、導電性封止部材８を配置させる。

次に、図４に示すように、導電性封止部材８の上にシールドケース２を被せ、シールドケース２にコネクタハウジング１を収容させた状態で、グランド端子２４３及びグランド端子２３３のそれぞれを回路基板９のグランドパターン９１に半田１１１により表面実装する。この結果、導電性封止部材８は、シールドケース２の角部２６１及び角部２５１を含む箇所に接触した状態で配置される。つまり、導電性封止部材８は、コネクタハウジング１とシールドケース２との間に介在する場合、シールドケース２の内側からシールドケース２の角部２６１及び角部２５１の隙間を塞ぐものとなる。

なお、回路基板９の構造及び材料は、特に限定されるものではない。回路基板９の材料には、ガラス、セラミックス若しくは金属等の無機材料又は樹脂若しくは紙等の有機材料を適用することができる。回路基板９の構造は、例えば平板状である。

次に、シールドケース２の他の一例について図５を参照して説明する。図５は、本開示を適用した実施形態１に係るシールドケース２の他の一例を示す斜視図である。図５に示すように、後面部２１５の上方には、図２〜図４に示す導電性封止部材８と対向する位置に係止片２７が設けられている。係止片２７は、後面部２１５の一部に逆Ｕ字形状の切り込みを入れ、内側に折り曲げることにより形成されるものであって、後面部２１５を含むコネクタハウジング１の素材に応じた弾性を有するものである。係止片２７が、後面部２１５側から導電性封止部材８を押圧することにより、側面部２１３と、側面部２１３と対向する箇所の導電性封止部材８との接触性と、側面部２１４と、側面部２１４と対向する箇所の導電性封止部材８との接触性とが向上する。よって、高周波におけるシールド性能の低下を特に顕著に防ぐことができる。

以上の説明から、導電性封止部材８は、シールドケース２の角部２５及び角部２６を含む箇所に接触した状態で配置されることにより、シールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間が塞がれる。よって、導電性封止部材８で覆われる箇所には隙間が生じることがない。したがって、高周波におけるシールド性能の低下を防ぐことができる。また、高周波の電気信号が伝送されたとしても、シールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間がないため、シールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間からの漏れ磁束によるノイズの発生を抑制することができる。

また、本実施形態においては、導電性封止部材８がコネクタハウジング１とシールドケース２との間に介在する場合、シールドケース２の内側からシールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間は塞がれる。よって、導電性封止部材８は、熱等により一部の形状が変形しても、コネクタハウジング１とシールドケース２との間に挟まれているため、シールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間を塞ぐ状態を保つことができる。したがって、高周波におけるシールド性能の低下を特に顕著に防ぐことができる。

実施形態２．
実施形態１と同様の構成及び機能についてはその具体的な説明を省略する。実施形態２は、導電性封止部材８の配置箇所が実施形態１と異なる。そこで、シールドコネクタの組み立てについて図６及び図７を参照して説明する。図６は、本開示を適用した実施形態２に係るシールド構造の一例を示す斜視図である。図７は、本開示を適用した実施形態２に係るシールド構造において、図６のＩＩ−ＩＩ矢視線に沿った断面図である。

まず、端子３を圧入又はインサート成形したコネクタハウジング１を回路基板９上に載せる。次に、シールドケース２にコネクタハウジング１を収容させた状態で、グランド端子２４３及びグランド端子２３３のそれぞれを回路基板９のグランドパターン９１に半田１１１により表面実装する。次に、上面部２１１を含み、側面部２１３、側面部２１４、後面部２１５及び前面部２１６の上方を覆い、角部２５及び角部２６を塞ぐように、導電性封止部材８を配置させる。この結果、導電性封止部材８は、シールドケース２の角部２５及び角部２６を含む箇所に接触した状態で配置される。つまり、導電性封止部材８は、シールドケース２の表面にある場合、シールドケース２の外側からシールドケース２の角部２６１及び角部２５１の隙間を塞ぐものとなる。

以上の説明から、導電性封止部材８がシールドケース２の表面にある場合、シールドケース２の外側からシールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間は塞がれるものである。よって、導電性封止部材８は、シールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間を簡単に塞ぐことができる。したがって、高周波におけるシールド性能の低下を低コストで防ぐことができる。

以上、本開示を適用したシールド構造を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態においては、導電性封止部材８は、基材と、基材の背面側に塗布された粘着剤とからなり、基材又は粘着剤に導電性を持たせたテープである一例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、導電性封止部材８は、導電性エポキシ接着剤又は低温硬化型導電性接着剤等のような導電性の接着剤であってもよい。この場合、シールドケース２の角部２５及び角部２６の隙間を導電性の接着剤で塞げばよい。

１ コネクタハウジング、１１ 嵌合口
１３ 後面部、１３ａ 外底面、１３ｂ 内底面
１４ 壁面部、１４ａ 外壁面、１４ｂ 内壁面
２ シールドケース
２１ アウタハウジング
２１１ 上面部、２１２ 底面部、２１３，２１４ 側面部
２１５ 後面部、２１６ 前面部、２１６１ 開口部
２１７，２１８ 折り曲げ片
２３，２４ 接続部、２３１，２４１ 突片
２３２，２３３，２４２，２４３ グランド端子
２５，２５１，２５２，２６，２６１，２６２ 角部
２７ 係止片
３ 端子、３１ 電気接触部、３２ リード部
８ 導電性封止部材
９ 回路基板、９１ グランドパターン、１１１ 半田

Claims (3)

1. 前面に相手コネクタが嵌合される嵌合口を有する樹脂製のコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングを収容する金属製のシールドケースと、
   を備えるシールド構造であって、
   貼り付け箇所に沿って貼り付け自在であり、且つ導電性の導電性封止部材、
   を備え、
   前記導電性封止部材は、
   前記シールドケースの角部を含む箇所に接触した状態で配置されるものである、
   ことを特徴とするシールド構造。
2. 前記導電性封止部材は、
   前記コネクタハウジングと前記シールドケースとの間に介在する場合、前記シールドケースの内側から前記シールドケースの角部の隙間を塞ぐものとなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシールド構造。
3. 前記導電性封止部材は、
   前記シールドケースの表面にある場合、前記シールドケースの外側から前記シールドケースの角部の隙間を塞ぐものとなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシールド構造。

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