JP2020140787A - 外導体端子及びシールドコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】蓋部と本体部との電気的な接続の信頼性を向上させることが可能な外導体端子及び外導体端子を用いたシールドコネクタを提供する。【解決手段】外導体端子２２は、内導体端子２１の外周を包囲し、後面が開口する本体部２８と、本体部２８の開口を閉塞する蓋部２９とを備える。本体部２８の側面には本体側ロック部４３が設けられる。蓋部２９には、本体部２８の側面を覆う側部５２が設けられる。側部５２には、本体側ロック部４３に前方から当接する前側当接部５４が設けられる。蓋部２９には、本体側ロック部４３に後方から当接し、前側当接部５４との間に本体側ロック部４３を挟んで蓋部２９の閉塞状態を保つ後側当接部５６が設けられる。本体側ロック部４３は、後側当接部５６に対し弾発力をもって当接する接触部４５を有している。【選択図】図７

Description

本発明は、外導体端子及びシールドコネクタに関する。

特許文献１には、内導体端子と、内導体端子の外周を包囲する外導体端子と、外導体端子と内導体端子との間に介在する誘電体とを備えたシールド端子が開示されている。シールド端子は、コネクタハウジングに収容される。外導体端子は、内導体端子を覆う外導体端子本体と、外導体端子本体の背面側の開口を閉塞する蓋体とからなる。外導体端子本体は、四隅に、下方に突出する基板組付けタブを有している。蓋体は、外導体端子本体の後部に外嵌される。

特開２００８−１９２４７４号公報

ところで、外導体端子の箱形状を信頼性よく維持するには、外導体端子本体と蓋体との間にロック構造を設けるのが好ましい。この種のロック構造としては、例えば、外導体端子本体の側面にロック突起を切り起こして設け、蓋体の側部にロック突起を受けるロック孔を設けた構造が考えられる。

しかし、外導体端子にロック突起の切り起こし部分やロック孔のような孔空き部分が存在すると、シールド性が損なわれる懸念がある。また、蓋体が回路基板に接続される場合に、ロック突起とロック孔との接点が確実にとられていないと、内導体端子の電気信号に対するリターン電流が外導体端子本体から蓋体へと円滑に流れることができないという事情もある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、蓋部と本体部との電気的な接続の信頼性を向上させることが可能な外導体端子及び外導体端子を用いたシールドコネクタを提供することを課題とする。

本発明の外導体端子は、内導体端子の外周を包囲し、後面が開口する本体部と、前記本体部の前記開口を閉塞する蓋部と、前記本体部の側面に設けられる本体側ロック部と、前記蓋部に設けられ、前記本体部の側面を覆う側部と、前記側部に設けられ、前記本体側ロック部に前方から当接する前側当接部と、前記蓋部に設けられ、前記本体側ロック部に後方から当接し、前記前側当接部との間に前記本体側ロック部を挟んで前記蓋部の閉塞状態を保つ後側当接部と、を備え、前記本体側ロック部と前記後側当接部の少なくとも一方は、他方に対し弾発力をもって当接するところに特徴を有する。

本体側ロック部が前側当接部と後側当接部との間に挟まれることにより、蓋部が本体部に対して閉塞状態に保たれる。この場合に、本体側ロック部と後側当接部の少なくとも一方が他方に対し弾発力をもって当接するため、本体側ロック部と後側当接部との接続状態が確実に維持されるとともに、本体側ロック部と前側当接部との接続状態も確実に維持される。その結果、蓋部と本体部との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。

本発明の実施例１の外導体端子の展開図である。 外導体端子を製造する過程で、接触部が屈曲される前の状態を示す一部破断斜視図である。 外導体端子を下方から見た斜視図である。 外導体端子の側面図である。 外導体端子の背面図である。 外導体端子の正面図である。 図６のＸ−Ｘ線断面図である。 シールドコネクタの側断面図である。 シールドコネクタにおける外導体端子の装着部分の平断面図である。 シールドコネクタの側面図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
（１）本体側ロック部は、前後方向に沿って配置される側板部と、側板部の後端に連なり、前後方向に対して屈曲して後側当接部の板面に接触する接触部とを有しているとよい。これによれば、本体側ロック部が接触部を介して後側当接部により確実に接続される。また、本体側ロック部が格別複雑な形状にならずに済む。

（２）接触部は、側板部の後端側の付け根部分から分岐して突出しているとよい。これによれば、本体側ロック部が複数の接触部を介して後側当接部によりいっそう確実に接続される。

（３）上記に記載の外導体端子と、内導体端子と、外導体端子と内導体端子との間に介在する誘電体と、を有するシールド端子と、シールド端子を収容するコネクタハウジングと、を備えたシールドコネクタであるとよい。上記によれば、外導体端子の良好なシールド性を実現することができるため、例えば、自動車の高速通信用のシールドコネクタとして好適に用いられる。

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１を図１〜図１０を参照して説明する。本実施例１のシールドコネクタ１０は、図示しない自動車に搭載され、車載電装品間の高速通信に用いられる。なお、以下の説明において、前後方向については、図８〜図１０の左側を前側とし、上方及び下方は、図８の上下方向を基準とする。

図８に示すように、シールドコネクタ１０は、シールド端子２０と、シールド端子２０を収容するコネクタハウジング６０とを備えている。シールド端子２０は、内導体端子２１と、内導体端子２１の外周を包囲する外導体端子２２と、外導体端子２２と内導体端子２１との間に介在する誘電体２３とを有している。

内導体端子２１は導電性の金属板を曲げ加工などして形成される。図８および図９に示すように、内導体端子２１は、前方に突出するタブ２４を有している。タブ２４は、シールドコネクタ１０が図示しない相手コネクタと嵌合されたときに、相手コネクタに備わる図示しない相手端子金具に電気的に接続される。内導体端子２１は、後部に下方および後方に屈曲して延びる内導体接続片２５を有している。内導体接続片２５は、後方に延びる部分が回路基板９０の表面に形成された信号伝送用の導電部９１に接触し、回路基板９０に電気的に接続される。

誘電体２３は、所定の比誘電率を有する絶縁性の合成樹脂材によって形成され、内部に前後方向に貫通する端子収容室２６を有している。端子収容室２６には内導体端子２１が収容される。内導体端子２１は、端子収容室２６の前端開口から前方にタブ２４を突出させた状態で誘電体２３に保持される。内導体端子２１と外導体端子２２との間は、誘電体２３によって絶縁状態に保たれる。

コネクタハウジング６０は合成樹脂製であって、図８に示すように、上下方向にほぼ沿った基壁部６１と、基壁部６１の外周から前方に突出する筒状のフード部６２とを有している。コネクタハウジング６０は、基壁部６１の左右両端から後方に突出する一対の側壁部６４を有している（図８および図１０で一方のみ図示）。コネクタハウジング６０は、左右両側の外面においてフード部６２と側壁部６４とにまたがる部分に、一対の固定部材８０を装着させている（図１０で一方のみ図示）。固定部材８０は金属製の板材であって、断面Ｌ字形をなし、上下方向に沿う部分がコネクタハウジング６０に装着され、左右方向に沿う部分が回路基板９０の表面に沿って配置されて回路基板９０に接続される。コネクタハウジング６０は固定部材８０を介して回路基板９０に固定される。

図８に示すように、フード部６２は、上壁の内面に、ハウジングロック部２７を有している。フード部６２内には、図示しない相手コネクタが嵌合される。ハウジングロック部２７は、フード部６２内の相手コネクタを係止して両コネクタを嵌合状態に保持する役割を果たす。基壁部６１は、前後方向（壁厚方向）に貫通する断面略円形の装着孔６３を有している。基壁部６１の装着孔６３には外導体端子２２が前後方向に貫通して挿入される。

外導体端子２２は、導電性の金属板を図１に示す展開形状に打ち抜いたあと曲げ加工などして形成される。外導体端子２２は、図４および図７に示すように、軸線を前後方向に向けた筒状の本体部２８と、本体部２８の後端に対しヒンジ部３２を介して開閉可能に連結される平板状の蓋部２９とを有している。

本体部２８は、円筒状の筒状部３１と、筒状部３１の後端上部に連なり本体部２８の上部に段差なく連続する断面弧状の連結部３３とを有している。

図３および図６に示すように、筒状部３１は、下端の左右中央に、突き合わせ端３４を有している。図３に示すように、筒状部３１の突き合わせ端３４には、凹凸部３５が前後に並んで設けられている。筒状部３１は、凹凸部３５の噛み合いによって円筒状に維持される。

筒状部３１は、左右両側の上下中央に、上下方向に沿って線状（一直線状）に開口する一対の本体側スリット３６（図４および図７で１つのみ図示）を有し、両本体側スリット３６のそれぞれを挟んだ前後両側のうち、前側に、コネクタハウジング６０に係止される一対の外側係止部３７を有し、後側に、誘電体２３に係止される一対の内側係止部３８を有している。両外側係止部３７は、筒状部３１の側壁部分を、本体側スリット３６を介して外側に曲げ起こしてなり、側面視略三角形の爪状に形成されている。図９に示すように、両外側係止部３７が基壁部６１を係止することで、装着孔６３を貫通した外導体端子２２がコネクタハウジング６０に保持される。外導体端子２２がコネクタジングに保持された状態では、図８および図９に示すように、筒状部３１の前部がフード部６２内に突出して配置され、本体部２８の後部および蓋部２９が基壁部６１の後方に露出して配置される。本体部２８の後部および蓋部２９は、左右両側を側壁部６４で覆われて保護される。

両内側係止部３８は、筒状部３１の側壁部分を、本体側スリット３６を介して内側に曲げ起こしてなり、側面視略三角形の爪状に形成されている。図９に示すように、両内側係止部３８が誘電体２３を係止することで、誘電体２３が筒状部３１内に保持される。

図３および図６に示すように、筒状部３１は、下端の左右中央部に、下方に突出するタブ状の本体側接続片３９を有している。本体側接続片３９は、展開形状で後方に延びる舌片部分（図１のＡ部を参照）を下向きに折り曲げて形成される。図８に示すように、本体側接続片３９は、回路基板９０のスルーホール９２に挿入され、回路基板９０の表面に形成された第１グランド部９３に電気的に接続される。

本体部２８は、筒状部３１の後方でかつ連結部３３の下方に、内導体端子２１の内導体接続片２５を回路基板９０側に引き出すための引出開口４１を有している（図３を参照）。本体側接続片３９は、前側の板面を引出開口４１に臨ませて配置されている。

図２に示すように、連結部３３は、左右両側の下部（周方向両端部）に、下方に突出する一対の本体側ロック部４３を有している。
両本体側ロック部４３は、板状をなし、板面を前後方向に沿わせて配置される側板部４４と、側板部４４の後方に突出する接触部４５とからなる。図７に示すように、側板部４４の前端の板厚部分は、連結部３３の前側下端から連続する側面視弧状の湾曲端部４６と、湾曲端部４６から連続して上下方向にほぼ沿って配置される前側被当接部４７とで構成される。前側被当接部４７は、後述する側部５２の前側当接部５４に当接可能とされている。

図２に示すように、側板部４４の後端の板厚部分は、連結部３３の後端面より少し前方に引っ込むように配置されている。接触部４５は、側板部４４の後端の板厚部分において上下方向に間隔をあけた二箇所に連なる断面略矩形のピン状部分であり、側板部４４の後面の板厚部分から連続して後方に少し突出したあと板厚方向内側（引出開口４１側）に屈曲されてなる（図３を参照）。各接触部４５は、両本体側ロック部４３において、上下および左右で対をなして配置されている。各接触部４５の先端部における内外の板面は、テーパ状に面取りされている。図２に示すように、各接触部４５は、内面に、屈曲起点となる断面Ｖ字状の凹溝４９を有している。凹溝４９は、各接触部４５の付け根部分において上下方向に沿って形成されている。

ヒンジ部３２は、連結部３３と蓋部２９との間に位置して両者をつなぐ幅狭の可撓性ヒンジとして構成される。
蓋部２９は、ヒンジ部３２が直線状に延びて引出開口４１の後方を開放する開状態と、ヒンジ部３２が回曲状に屈曲して引出開口４１の前方を閉塞する閉状態とに、回動変位可能とされている。図３〜図７に示すように、蓋部２９は、後面部分となる背板部５１と、側面部分となる一対の側部５２とを有している。

背板部５１は、背面視矩形状をなし、図４および図７に示すように、閉状態で上下方向に沿って配置され、本体部２８の後面の開口を閉塞する。背板部５１は、下端（閉状態で下端）から下方に突出する一対の蓋側接続片４８を有している。両蓋側接続片４８は、図４に示すように、側面視略Ｌ字形をなし、閉状態において背板部５１の下端の左右両端側から回路基板９０に垂下したあと後方に延びる部分を有している。図９に示すように、両蓋側接続片４８は、後方に延びる部分が回路基板９０の表面に沿って配置され、回路基板９０の表面に形成された第２グランド部９４に電気的に接続される。

一対の側部５２は、それぞれ、背板部５１の左右両端部から側方に張り出す板状部分（図１のＢ部を参照）を前方へ屈曲させてなり、閉状態では板面を前後方向に沿わせて、対応する本体側ロック部４３に外側から覆い被さるように配置される（図３〜図７を参照）。

側部５２は、図３、図４および図７に示すように、略中央部に、閉状態において上下方向に沿って線状（一直線状）に開口する蓋側スリット５３を有し、蓋側スリット５３を挟んだ前後両側のうち、前側に、前側当接部５４を有している。前側当接部５４は、蓋側スリット５３を介して内側（閉状態で引出開口４１側）に曲げ起こされ、側面視矩形の扁平台状をなし、蓋側スリット５３に臨む後端の板厚部分が上下方向に沿った係止縁５５とされている。

背板部５１は、前面の左右両端部において、前側当接部５４の係止縁５５の後方で対向する位置に、各接触部４５と当接可能な後側当接部５６を有している（図７および図９を参照）。後側当接部５６は、背板部５１の前面において周囲の領域と段差なく連続する板面であり、特別な形状を有していない。

次に、本実施例１の作用を説明する。
まず、外導体端子２２がコネクタハウジング６０の基壁部６１の装着孔６３に挿入される。このとき、蓋部２９は開状態にあり、各接触部４５は屈曲前の直線状態にある。
続いて、外導体端子２２の内側に、後方から誘電体２３が挿入される。次いで、誘電体２３の端子収容室２９に、内導体端子２１が挿入される。その後、各接触部４５が凹溝４９を介して屈曲させられる。その状態で、蓋部２９がヒンジ部３２を介して閉状態に回動変位させられる。蓋部２９が閉状態に変位する過程で、両側部５２の前側当接部５４が対応する本体側ロック部４３と干渉し、両側部５２が背板部５１との連結部位を支点として拡開変形（弾性変形）させられる。

蓋部２９が閉状態に至ると、本体部２８の後面の開口が背板部５１によって閉塞されるとともに、両側部５２の前側当接部５４が本体側ロック部４３を乗り越え、両側部５２が弾性復帰し、対応する本体側ロック部４３を外側から覆う。また、蓋部２９が閉状態に至ると、図４および図７に示すように、側部５２の蓋側スリット５３の上部に本体側ロック部４３の前側下端部が進入し、前側当接部５４の係止縁５５が本体側ロック部４３の前側被当接部４７に対し上下方向に沿って当接する。同時に、背板部５１の後側当接部５６が上下の接触部４５の先端部分（屈曲部分より先方の部分）に左右方向に沿って当接する。この場合に、各接触部４５は、側板部４４に連なる付け根部分を支点として少し撓み変形した状態で、曲げの外側の板面を後側当接部５６に板面を沿わせて接触する。したがって、各接触部４５が後側当接部５６に当接した状態では弾発力（弾性反力）が発生し、その弾発力の作用方向（図７の矢印方向）に本体側ロック部４３を付勢することで、本体側ロック部４３の前側被当接部４７が前側当接部５４の係止縁５５に押圧状態で当接する。その結果、本体側ロック部４３は、前側当接部５４の係止縁５５と後側当接部５６との間に、前後方向に隙間なく緊密に挟み込まれた状態になる。

その後、シールドコネクタ１０は、回路基板９０の表面に設置され、リフロー半田が施されて、回路基板９０に固定部材８０を介して固定される。また、リフロー半田によって、内導体接続片２５が回路基板９０の導電部９１に接続されるとともに、本体側接続片３９が回路基板９０のスルーホール９２に挿入されて第１グランド部９３に接続され、かつ両蓋側接続片４８が回路基板９０第２グランド部９４に接続される（図８および図９を参照）。

内導体端子２１に電気信号が流れると、外導体端子２２には電気信号に対するリターン電流が発生する。リターン電流の一部は、外導体端子２２の内面に沿って本体部２８から蓋部２９に流れ、蓋部２９から本体側接続片３９および両蓋側接続片４８を介して回路基板９０の第１グランド部９３および第２グランド部９４に落とされる。

この場合に、本体側ロック部４３は、背板部５１の後側当接部５６に各接触部４５の弾発力を付与した状態で当接するため、本体側ロック部４３と背板部５１との接続状態が確実に保たれるとともに、本体側ロック部４３と側部５２との接続状態も確実に保たれる。その結果、本体部２８と蓋部２９との間でリターン電流の流れが途切れることがなく、蓋部２９と本体部２８との電気的な接続の信頼性を高めることができる。

また、各接触部４５が側板部４４の後端側の付け根部分から二股に分岐して突出しているため、本体側ロック部４３が複数の接触部４５を介して後側当接部５６に対してより高い信頼性をもって接続される。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）実施例１では、蓋部と本体部との間にヒンジ部が介在していたが、本発明の場合、ヒンジ部を有さず、蓋部と本体部とが分離可能な別体として構成されるものであってもよい。この場合、蓋部は、前側当接部と後側当接部との間に本体側ロック部を挟み込むことで、本体部の後面の開口を閉塞した状態で本体部に一体に保持されるとよい。
（２）実施例１では、接触部は本体側ロック部に設けられていたが、本発明の場合、接触部は蓋部の後側当接部に設けられていてもよい。例えば、後側当接部が背板部から突出する形態となし、その突出端部の接触部が本体側ロック部の後端に弾発力をもって当接する構成であってもよい。
（３）実施例１では、接触部は本体側ロック部に設けられていたが、本発明の場合、接触部は本体側ロック部と蓋部の後側当接部の両方に設けられていてもよい。
（４）実施例１では、接触部は側板部の後端側の付け根部分から二股に分岐していたが、本発明の場合、接触部は側板部の後端側の付け根部分から分岐せずに一枚板状に形成されていてもよい。
（５）実施例１では、接触部は側板部の後端側の付け根部分から二股に分岐していたが、本発明の場合、接触部は側板部の後端側の付け根部分から三股以上に分岐していてもよい。
（６）実施例１では、後側当接部は蓋部の背板部に設けられていたが、本発明の場合、後側当接部は蓋部の側部に設けられていてもよい。

１０…シールドコネクタ
２０…シールド端子
２１…内導体端子
２２…外導体端子
２３…誘電体
２８…本体部
２９…蓋部
４３…本体側ロック部
４４…側板部
４５…接触部
５１…背板部
５２…側部
５４…前側当接部
５６…後側当接部
６０…コネクタハウジング

Claims (4)

1. 内導体端子の外周を包囲し、後面が開口する本体部と、
   前記本体部の前記開口を閉塞する蓋部と、
   前記本体部の側面に設けられる本体側ロック部と、
   前記蓋部に設けられ、前記本体部の側面を覆う側部と、
   前記側部に設けられ、前記本体側ロック部に前方から当接する前側当接部と、
   前記蓋部に設けられ、前記本体側ロック部に後方から当接し、前記前側当接部との間に前記本体側ロック部を挟んで前記蓋部の閉塞状態を保つ後側当接部と、を備え、
   前記本体側ロック部と前記後側当接部の少なくとも一方は、他方に対し弾発力をもって当接する外導体端子。
2. 前記本体側ロック部は、前後方向に沿って配置される側板部と、前記側板部の後端に連なり、前後方向に対して屈曲して前記後側当接部の板面に接触する接触部とを有している請求項１に記載の外導体端子。
3. 前記接触部は、前記側板部の後端側の付け根部分から分岐している請求項２に記載の外導体端子。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の外導体端子を用いたシールドコネクタであって、
   前記外導体端子と、前記内導体端子と、前記外導体端子と前記内導体端子との間に介在する誘電体と、を有するシールド端子と、
   前記シールド端子を収容するコネクタハウジングと、を備えたシールドコネクタ。

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