JP4159593B2 - 回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャ - Google Patents

Description

本発明はアンテナ素子とケーブルを接続するための回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャに関し、特に、回路基板のグラウンドを確保するためのグラウンド部材を有する回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャに関する。

車両のガラスに設けられるアンテナには、大きく分けてガラスアンテナとフィルムアンテナとが存在する。ガラスアンテナは、アンテナ素子をガラス板に予め埋設したものである。フィルムアンテナは、アンテナ素子をガラス板に後から粘着させるものである。いずれの方式も、アンテナ素子側には給電端子とグランド端子が設けられており、これらの端子とチューナ等の外部通信機器からのケーブルとを、コネクタを介して接続させているのが一般的である。

近年、地上デジタルテレビ放送が開始され、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を搭載するようになってきている。地上デジタルテレビ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を内蔵することが考えられる。例えばコネクタに回路基板を内蔵したものとしては、ガラスアンテナについては、例えば特許文献１に開示のものがある。また、フィルムアンテナについては、例えば特許文献２に開示のものがある。

特開平５−１９１１２４ 特開２００５−１１０２００

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。また、ケーブルが抜けないようにする等、一定の強度を保つ必要があった。さらに、地上デジタルテレビ放送用アンテナの場合には、アンプ回路をアンテナ素子直近に設けたコネクタに収容することが考えられるが、アンプ回路は電界や電磁波の外的ノイズの影響を大きく受けてしまう。また、高周波では回路基板のグラウンドを大きく取るために所謂ベタアースとするのが望ましいが、大きさには限界があるため、受信安定性も高くできなかった。このような問題に対して、特許文献１や特許文献２を含めて、従来の回路基板を内蔵したコネクタは、コネクタサイズも大型でありケーブル抜け強度も高くなく、さらに電磁ノイズや静電ノイズ等の外部ノイズにも弱く、受信安定性も高くないものであった。したがって、より小型化が可能でありケーブル抜け強度も高く、ノイズにも強い受信安定性の高い回路基板内蔵コネクタの開発が望まれていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、小型化が可能でケーブル抜け強度も高く、ノイズや静電気耐性、受信安定性も高く、さらに取り付け作業も容易でライン作業性が高い回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャ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、本発明によるアンテナ素子とケーブルを接続するための回路基板内蔵コネクタは、接続端子を有し電気回路が載置される回路基板と、回路基板の側部に近接して回路基板の板面に垂直な方向で設けられるグラウンド部材と、グラウンド部材から延在し、ケーブルを把持するためのケーブルかしめ部とを具備するものである。

ここで、グラウンド部材とケーブルかしめ部は、一体成形されていれば良い。

また、グラウンド部材は、回路基板の長手方向の両側部に設けられていても良い。

また、グラウンド部材は、短辺方向の断面がコの字形状を有し、回路基板を少なくとも３方向から覆うよう構成されていても良い。

さらに、グラウンド部材及びケーブルかしめ部を外部から絶縁する絶縁性カバーを有していても良い。

またさらに、グラウンド部材とケーブルかしめ部の間に位置する括れ部を有し、絶縁性カバーは、括れ部に噛合する凸部を有していても良い。

ここで、絶縁性カバーは、取り外し用つまみを有するものであっても良い。

なお、回路基板の接続端子は、面実装型接続端子であっても良い。

また、ケーブルかしめ部は、ケーブル固定部と電気的接続部とからなるものであっても良い。

またさらに、グラウンド部材とケーブルかしめ部との間の部分が、湾曲状に絞り加工されていても良い。

また、回路基板は、樹脂モールドされても良い。

さらに、サージ保護素子を具備し、該サージ保護素子は、回路基板の接続端子近傍に配置され、グラウンド部材は、回路基板の接続端子とは容量結合しない程度に離れて配置されると共にサージ保護素子近傍まで延在するように構成されても良い。

また、このような回路基板内蔵コネクタが嵌合される、アンテナ素子側に設けられるキャッチャは、グラウンド部材をアンテナ素子側のグラウンドに接続するためのグラウンド端子と、回路基板の接続端子をアンテナ素子に接続するための給電端子とを具備するものである。

さらに、グラウンド部材とグラウンド端子との接続部を外部から絶縁する絶縁性側壁を有するように構成しても良い。

またさらに、グラウンド部材及びケーブルかしめ部を外部から絶縁する絶縁性カバーを有するように構成しても良い。

本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャには、小型化が可能でケーブル抜け強度が高いため、あらゆる規格にも対応可能であるという利点がある。回路基板の外部に大きなグラウンド部材を設けたことで、回路基板に載置されるアンプ回路等の安定性を向上させることが可能となり、また、回路基板を覆うようにグラウンド部材を設けたことで、グラウンド部材がグラウンドだけでなく電磁シールドも兼ね備えるため、車両走行時における受信の安定性も向上する。さらに、金属端子やグラウンド部材が外部に露出しないので静電気耐性も高いため、内蔵する電気回路を静電気により不意に破損させてしまうこともない。さらに取り付け作業も容易なため工場でのライン作業性も高い。また、アンテナ素子を交換した場合にも、ケーブル側の回路基板内蔵コネクタは共通に利用できるため、環境に配慮したコネクタ及びキャッチャを提供可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第１実施例の構成を説明するための分解斜視図である。本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャは、アンテナ素子１０とケーブル２０を接続するために用いられるものである。アンテナ素子１０は、主に車両用のガラスアンテナやフィルムアンテナを意図しているが、本発明はこれに限定されず、アンテナ素子近傍にアンプ回路を設けるためのコネクタ及びキャッチャであれば、特にガラスアンテナやフィルムアンテナに限定されるものではない。

図１に示した本発明のコネクタは、回路基板１と、グラウンド部材２と、ケーブルかしめ部３と、絶縁性カバー４とから主に構成され、これがキャッチャ５に嵌合される。回路基板１は、アンプ回路やフィルタ回路等、所定の電気回路１１が載置されるものであり、ケーブルの芯線やアンテナ素子との接続のため、またグラウンドを取るための接続端子を有している。より具体的には、図示例の接続端子１２は、ケーブル２０の芯線をはんだ付け可能なランドから構成され、接続端子１３は、後述のキャッチャ５に設けられる給電端子５１を挟持する端子受部から構成される。なお、回路基板１は片面基板であっても両面基板であっても構わない。

そして、回路基板１は、グラウンド部材２の内部に収容される。グラウンド部材２は、回路基板１のグラウンドとなるものであり、図示例では回路基板１の長手方向に対して３方向から回路基板１を覆うように、短辺方向の断面がコの字形状を有するように構成される。このように回路基板１を覆うようにグラウンド部材２を構成することで、大型のグラウンドとなるだけでなく、静電シールドや電磁シールドの効果も得るように構成することが可能となる。図示例のように３方向から回路基板を覆う構成の場合、導電性の平板を切断・打抜き加工した後、曲げ加工することで容易にコの字形状としたグラウンド部材を製造することが可能である。

また、グラウンド部材２には、回路基板１が嵌め込まれて固定可能なように、固定爪２１を適宜設けても良い。そして、回路基板１のグラウンドのための接続端子をこのグラウンド部材２の固定爪２１にはんだ付けすることで、グラウンド部材２は回路基板のグラウンド及び固定の役割を兼ね備えることになる。また、グラウンド部材２の側面中央部付近には、後述のアンテナ素子側のグラウンド端子５０が噛合する凹部２２が設けられている。なお、図示例では凹部２２はグラウンド部材２の側面中央部付近に設けられているが、本発明はこれに限定されず、グラウンド端子５０と噛合するよう構成されていれば如何なる場所に設けられていても構わない。さらに、回路基板の接続端子、具体的には、例えばアンプ回路等の電気回路の入力端子１３を外部に接続可能なように、グラウンド部材２には端子用開口２３が適宜設けられている。

また、回路基板１は、ポリアミドやポリオレフィン等のモールド樹脂を用いて全体が樹脂モールドされても良い。この場合、回路基板１のみをモールドしても良いし、グラウンド部材２の内部全体を回路基板１を含めて覆うようにモールドしても良い。樹脂モールドを施すことにより、回路基板１の絶縁性・防水性を高めると共に、ケーブル２０の抜け強度も高めることが可能となる。

さらに、グラウンド部材２には、グラウンド部材２から延在するケーブルかしめ部３が設けられている。ケーブルかしめ部３は、ケーブル２０を把持するものであり、ケーブル２０をかしめ留めすることで、容易にケーブルが抜けないように強固に把持できるものである。ケーブル２０のグラウンド線がケーブルかしめ部３で挟持されることで、ケーブル２０とグラウンド部材２、回路基板１のグラウンドが取れることになる。ケーブルかしめ部３は、図示例では導電性板を切断・打抜き加工した後、曲げ加工することによりグラウンド部材２と共に一体成形されているが、本発明はこれに限定されず、ケーブルかしめ部３は、グラウンド部材２と分離しないように構成され且つ導通が取れていれば良く、グラウンド部材２に例えば溶接やボルト留め等されて一体的に構成されても良い。ケーブルかしめ部３とグラウンド部材２を一体的に構成することにより、ケーブルの抜け強度を高くすることが可能となるだけでなく、ケーブル２０の芯線もグラウンド部材２の内部に収容することができるため、芯線に対してもグラウンド部材のシールド効果の影響を及ぼすことが可能となる。

このように、グラウンド部材２は、回路基板用のグラウンドだけでなく、電気回路に対するシールド、回路基板の固定、ケーブルの固定、さらにはケーブルの芯線のシールドの役割も兼ね備えることになる。したがって、グラウンド部材を設けたにも関わらず、全体としては小型化することが可能となる。なお、図示例ではケーブルかしめ部３はグラウンド部材２の底面端部から延在しているが、これはコネクタの配置等により、適宜側面端部から延在するように構成されても勿論構わない。また、図示例ではグラウンド部材２とケーブルかしめ部３が同じ高さ方向に位置するように示されているが、本発明はこれに限定されず、ケーブルかしめ部３を上方に曲げ加工等して高さをずらすことも勿論可能である。

なお、本発明に用いられるグラウンド部材について、図示例では長手方向に対して３方向から回路基板を覆うように、短辺方向の断面がコの字形状を有するように構成されたものを示したが、本発明は以下に説明するように、これに限定されない。図２に、グラウンド部材の他の例を示す。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、重複説明は省略する。図２（ａ）に示すように、例えば回路基板とグラウンド部材との短辺方向の断面がＴ字状になるように、グラウンド部材２’を回路基板１の片側部に１枚設けても良い。また、図２（ｂ）に示すように、回路基板とグラウンド部材との短辺方向の断面がＨ字状になるように、グラウンド部材２’を回路基板１の両側部に２枚設けても良い。なお、大型のグラウンドを実現するために、グラウンド部材２’が設けられる側部は、回路基板１の長手方向の辺であることが好ましい。さらに、本発明に用いられるグラウンド部材は、回路基板を４方向乃至６方向から完全的に覆うように構成しても勿論構わない。

このように、本発明に用いられるグラウンド部材は、回路基板の側部に近接して設けられ、回路基板の板面に垂直な方向で設けられることで、回路基板に対して大型のグラウンドとなるものであれば如何なる構成であっても構わない。なお、本明細書中で「垂直」とは、グラウンド部材が厳密に９０度に回路基板に設けられる必要はなく、コネクタの形状等に合わせて適宜適当な角度をもって設けられても良いことは勿論である。また、グラウンド部材は必ずしも平面板である必要もなく、曲面等であっても構わない。

なお、通常、回路基板１に設けられる集積回路等に対する静電気対策のために、回路基板１にはサージ保護素子が設けられている。一般的に、サージ保護素子は回路基板上の外部端子の近傍に設けられると共に基板上のグラウンド領域に接地させておくことで、過電流が加わったときには回路側ではなくグラウンド側にこれを逃がして回路素子を保護するものである。本発明の回路基板内蔵コネクタのように、非常に小さな基板とする必要がある場合には、基板上の空き領域が少なくなるためグラウンド領域を十分に設けられなくなる。したがって、サージ保護素子とグラウンドとを結ぶための経路が細くなってしまうので、グラウンドインピーダンスが高くなりインピーダンスの低い回路側に放電してしまうことが起こり得る。そこで、本発明では、サージ保護素子を回路基板１の接続端子１３とグラウンド部材２との近傍に配置する。広いグラウンド領域であるグラウンド部材２近傍にサージ保護素子を設けることにより、グラウンドインピーダンスを低く抑えることが可能となり、回路側のサージ保護性能を高めることが可能となる。

また、回路基板が非常に小さくなってくると、基板全体をグラウンド部材で覆った場合、接続端子（ホット端子）とグラウンド部材とが容量結合してしまうおそれがある。このため、基板全体を覆わず、グラウンド部材が接続端子と容量結合しない程度に離れて配置されるように、接続端子側のグラウンド部材を短くして、接続端子とグラウンド部材との距離を離しても良い。しかしながら、上記のようにサージ保護素子を用いた場合、接続端子とグラウンド部材との距離を離すとサージ保護素子と接続端子・グラウンド部材間の距離も離れてしまいグラウンドインピーダンスが高くなってしまう場合がある。図３は、この問題を解決するためのグラウンド部材の構成の一例を説明するための斜視図である。図示のように、本発明の回路基板内蔵コネクタは、接続端子１３とグラウンド部材２の距離は離しつつ、サージ保護素子１８とグラウンド部材２との距離は近くなるように、サージ保護素子１８近傍までグラウンド部材２が延在しサージ保護素子を覆う構成としても良い。より具体的には、接続端子１３は回路基板１の裏面側に面実装し、スルーホールを介して表面に接続端子１３と電気的に接続されるランドを設け、これとグラウンド部材２との間にサージ保護素子１８を設ける。そして、グラウンド部材２は、サージ保護素子１８の近傍まで延在して覆うが、接続端子１３は覆わないように構成する。これにより、容量結合を防止すると共にサージ保護性能を高めることも可能となる。

次に、絶縁性カバー４は、上述のように構成されたグラウンド部材２とケーブルかしめ部３とを収容するものである。絶縁性カバー４は、グラウンド部材２やケーブルかしめ部３が外部に露出しないようカバーするものである。回路基板１に載置される電気回路は、静電気に弱い場合が多く、外部に少しでも露出していると、ケーブルをアンテナ素子に接続する作業時等に静電気により電気回路が壊れてしまう場合がある。このため、絶縁性カバー４は、回路基板１を収容したグラウンド部材２と、ケーブル２０が把持されるケーブルかしめ部３とを共に覆うように構成される。なお、図示例のコネクタにおいては、後述のアンテナ素子側のグラウンド端子５０とグラウンド部材２の凹部２２が噛合可能なように、切り欠き部４０が設けられている。また、後述のキャッチャ５に係止するように、絶縁性カバー４には係止部４１が設けられていても良い。

ここで、絶縁性カバー４には、取り外し用つまみを設けても良い。コネクタが故障した場合等に、キャッチャからコネクタを外す必要が生ずる場合があるが、そのときに絶縁性カバーに取り外し用つまみが設けられていれば、容易にコネクタを取り外すことが可能となる。図４は、絶縁性カバーに取り外し用つまみを設けた例を説明するための斜視図であり、図４（ａ）は突出状のつまみの例を、図４（ｂ）は弾性を有するつまみの例を示している。図４（ａ）に示されるように、絶縁性カバー４には、具体的にはケーブルかしめ部３をカバーする部分の両脇に、水平方向に突出する取り外し用つまみ４５ａ，４５ｂが設けられている。また、グラウンド部材２をカバーする部分の長手方向側に水平方向に突出する取り外し用つまみ４５ｃ、４５ｄを設けても良い。さらに、図４（ｂ）に示されるように、係止部４１の両脇に切り欠きを設け、絶縁性カバー４から延在させて弾性を有するように構成された取り外し用つまみ４６ａ，４６ｂとしても良い。取り外し用つまみ４６ａ，４６ｂをつまむことでこれが撓み、後述のキャッチャの係止溝５６から解放されて容易にキャッチャからコネクタを取り外すことが可能となる。また、同様の構成の取り外し用つまみ４６ｃ，４６ｄをケーブルかしめ部３をカバーする部分の両脇に設けても勿論構わない。なお、上述の取り外し用つまみ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄや取り外し用つまみ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは、それぞれ適宜組み合わせて用いられても良いものである。本発明のコネクタでは、取り外し用つまみがケーブルかしめ部３をカバーする部分に設けられた場合には、この部分は絶縁性カバー４内に収められる基板１やグラウンド部材２に干渉しないスペースであるため、コネクタが大きくなることを防止することが可能である。

図５に、グラウンド部材２及びケーブルかしめ部３が絶縁性カバー４に収容された状態を裏面から見た斜視図を示す。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、重複説明は省略する。図示のように、グラウンド部材２とケーブルかしめ部３の間には、括れ部２４が形成されており、この括れ部２４に噛合する凸部４２が絶縁性カバー４に設けられている。これにより絶縁性カバー４がグラウンド部材２及びケーブルかしめ部３から容易に外れないよう構成されている。

一方、図１を再度参照すると、アンテナ素子１０側には、キャッチャ５が設けられている。キャッチャ５には、グラウンド部材２を接地するためのグラウンド端子５０と、回路基板の接続端子、具体的には例えばアンプ回路等の電気回路の入力端子１３をアンテナ素子１０に接続するための給電端子５１とが設けられている。図示例のキャッチャ５は、ガラスアンテナ用のキャッチャの構成を示しており、グラウンド端子５０及び給電端子５１は、ガラスアンテナのグラウンド端子及び給電端子にはんだ付け等されるための、グラウンド側固定端子５２及び給電側固定端子５３にそれぞれ電気的に接続されている。

なお、本発明のコネクタ及びキャッチャはガラスアンテナ用には限定されず、フィルムアンテナ用であっても勿論構わない。この場合には、適宜フィルムアンテナ用に端子を変更すれば良い。

グラウンド端子５０は、絶縁性カバー４の切り欠き部４０を介してグラウンド部材２の凹部２２に噛合して電気的に接続され、グラウンド部材２を挟持するように可撓性を持って構成されている。また、給電端子５１は、グラウンド部材２の端子用開口２３を介して回路基板１の接続端子１３と電気的に接続される。また、図示例のキャッチャ５は、絶縁性カバー４の側面を覆う絶縁性側壁５４を有しており、これによりグラウンド部材２とグラウンド端子５０との接続部が外部に露出することを防止している。そして、側壁５４には、絶縁性カバー４のケーブルかしめ部３をカバーする部分をキャッチャ５の外側に配置するための切り欠き部５５が設けられている。なお、図示例の側壁５４には切り欠き部５５が設けられているが、本発明はこれに限定されず、絶縁性カバー４の全体がキャッチャ５に収容されるようにしても勿論構わない。さらに、側壁５４には、絶縁性カバー４の係止部４１に係止する係止溝５６が設けられても良い。

さらに、図示例のキャッチャ５では、上部に開口を有するように側壁５４が設けられ上部からコネクタを嵌合するように構成されているが、本発明はこれに限定されず、キャッチャの長手方向の側部又は短辺方向の側部に開口を有するようにし、側方からコネクタを嵌合するように構成しても良い。この場合、グラウンド部材及びケーブルかしめ部を外部から絶縁する絶縁性カバーを設けずに、その機能をキャッチャ側に持たせるようにすることも勿論可能である。すなわち、グラウンド部材及びケーブルかしめ部の全体を覆うようにキャッチャを構成し、外部から絶縁可能な構成とする。また、絶縁性カバーでグラウンド部材及びケーブルかしめ部の一部を絶縁するようにし、残りの部分をキャッチャで絶縁するように構成することも勿論可能である。

なお、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャを車両用のガラスアンテナに用いる場合、予めキャッチャ５をガラスアンテナのアンテナ素子にはんだ付けして固定した状態のリアガラス等を作成しておき、一方、回路基板１、グラウンド部材２、ケーブルかしめ部３、絶縁性カバー４からなるコネクタをケーブル２０の端部に予め設けておく。これにより、製品組立工程等において、単に両者を嵌合するだけで容易に電気的接続及び固定が可能となる。また、フィルムアンテナの場合には、キャッチャ５のアンテナ素子側の底面に両面テープ等を設けておき、フィルムアンテナをガラス面に貼付した後、キャッチャ５を両面テープでフィルムアンテナの所定の場所に固定し、予めケーブル２０の端部に設けられた本発明のコネクタをキャッチャ５に嵌合することで容易に電気的接続及び固定が可能となる。

次に、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第２実施例を、図６を用いて説明する。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、重複説明は省略する。図６は、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第２実施例の構成を説明するための長手方向の断面図である。なお、図示例ではグラウンド部材２としては図１と同じ短辺方向の断面がコの字形状を有するものを用いたものを示した。

回路基板１上に載置される電気回路によっては、高さが高いものがあり、設置スペースを確保したい場合がある。また、回路基板１に設けられる端子受部からなる接続端子１３とキャッチャ５に設けられる針状端子である給電端子５１との距離が狭い場合、給電端子が端子受部に差し込まれ難い場合がある。したがって、第２実施例では、回路基板１とグラウンド部材２との間のクリアランスを確保するために、回路基板１とグラウンド部材２との間に絶縁性スペーサ６を設けている。これにより、回路基板１がグラウンド部材２の底面に対して上側に持ち上がるように構成されるため、回路基板１の裏面とグラウンド部材２との間にスペースができるため、背の高い回路素子１４を載置可能となる。また、給電端子も容易に端子受部に差し込むことが可能となるため、コネクタとキャッチャの嵌合も容易となる。

回路基板１の設置位置を高くした場合、ケーブル２０と回路基板１との高さ方向の位置ずれが生じてしまう場合がある。その場合、ケーブル２０の芯線を回路基板のランドからなる接続端子１２にはんだ付けし難くなる。そこで、ケーブル端を所定の方向に曲げるためのケーブル曲げガイド部６０を絶縁性スペーサ６に設ける。図７を用いて、絶縁性スペーサ６及びケーブル曲げガイド部６０をより詳細に説明する。図７は、本発明のコネクタに用いられる絶縁性スペーサ６の斜視図である。図示のように、絶縁性スペーサ６の端部にケーブル曲げガイド部６０を設ける。図示例では、ケーブル曲げガイド部６０は、長手方向から導かれるケーブル端を保持しながら長手方向に垂直な方向へ曲げるように、垂直方向に突出した凹部で構成されている。これにより、ケーブル２０をケーブルかしめ部３にかしめる時点でケーブル先端を回路基板の接続端子１２に導くことが可能となり、配線作業の効率化を図ることが可能となる。また、ケーブル曲げガイド部６０により曲げられたケーブル先端の芯線を、回路基板１の接続端子１２へ容易に位置決め可能なように、図６に示すような切り欠き部１５を回路基板１に設けても良い。切り欠き部１５でケーブル２０の芯線を挟み込むようにすれば、ケーブル２０をケーブルかしめ部３にかしめる時点で芯線の位置も合わせることが可能となるため、より作業効率が高くなる。なお、図示例では垂直方向にケーブル先端を曲げているが、本発明はこれに限定されず、回路基板の所定の接続端子の方向に曲げるものや、設置スペースの関係上、所定の場所を回避するように曲げるもの等、任意の方向、角度に曲げるものであっても勿論構わない。

また、絶縁性スペーサ６のケーブル曲げガイド部６０が設けられている反対側の端部には、回路基板１の端子受部のクリアランスを確保するための受部スペーサ６１が設けられている。図示例では、受部スペーサ６１は、四方形状で端子受部を覆うように構成されているが、本発明では、スペースが確保できれば柱状であっても凸形状であっても、この形状に特に限定されるものではない。

次に、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第３実施例を、図８を用いて説明する。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、重複説明は省略する。図８は、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第３実施例の構成を説明するための分解斜視図である。主に絶縁性カバー４’とキャッチャ５’の構成が図１に示した第１実施例と異なる。第３実施例では、絶縁性カバー４’には図１に示すような切り欠き部４０が設けられておらず、グラウンド部材２の側壁全体を絶縁性カバー４’で覆うように構成されている。そして、グラウンド部材２を絶縁性カバー４’に嵌め込んだときに、グラウンド部材２の凹部２２と絶縁性カバー４’により構成されるスペースに、キャッチャ５’に設けられたグラウンド端子５０’が嵌合するように構成されている。絶縁性カバー４’によりグラウンド部材２とグラウンド端子５０’との接続部が外部に露出することを防止できるため、キャッチャ５’の側壁は第１実施例のように高く構成する必要がなくなる。したがって、キャッチャの突出を低く抑えることが可能となる。

なお、図１ではガラスアンテナ用のコネクタ及びキャッチャを示したが、図８ではフィルムアンテナ用のコネクタ及びキャッチャを示した。図示例では、アンテナ素子１０の給電端子側のランド上に位置決めされた開口５７がキャッチャ５’に設けられており、また、回路基板１に設けられる接続端子１３’が弾性を有する接触端子で形成され、これが開口５７を介して給電端子のランドと電気的に接続されるように構成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、適宜第３実施例をガラスアンテナに適用しても勿論良い。さらに、本発明の回路基板内蔵コネクタは、例えば図８のキャッチャ５’を用いずに、両面テープ等を用いて直接アンテナ素子１０にコネクタを貼付するような構成であっても良い。すなわち、アンテナ素子１０のランドの位置に対応する、グラウンド部材２の一部分が、ランドに電気的に直接接続されるような端子構造を有するように構成されても良い。そして、嵌合するキャッチャは用いずに、両面テープ等を用いてコネクタをガラスやフィルムに直接貼付される。

次に、本発明の回路基板内蔵コネクタの回路基板１の接続端子の変形例について、図９を用いて説明する。図９は、本発明の回路基板内蔵コネクタの接続端子の変形例を説明するための部分分解斜視図であり、図中、図１や図８と同一の符号を付した部分は同一物を表しているため、重複説明は省略する。なお、図示例ではキャッチャとしては図８に示したような側壁のないキャッチャ５’を示したが、本発明はこれに限定されるわけではない。

図１では、キャッチャ５側に設けられた針状端子である給電端子５１が回路基板１の端子受形状の接続端子１３に挟持される構成例を示したが、図９の例では、回路基板１の接続端子を面実装型接続端子１３’で構成し、キャッチャ５’側の給電端子を面実装型接続端子１３’を挟持するように可撓性を持った端子受形状の給電端子５１’で構成している。グラウンド部材２には、所定の位置に端子用開口２３’が設けられており、これを介して面実装型接続端子１３’は給電端子５１’に挟持される。

面実装型接続端子１３’を用いることで、回路基板１の接続端子の設けられる面の裏面側の領域にも電気回路を設けることが可能となるため、より大規模な回路をコネクタに内蔵することも可能となる。また、針状の端子を用いないので、コネクタとキャッチャを嵌合するときに誤って端子を折り曲げてしまうこともない。さらに、端子間の接続面積が広くなるため、接続の信頼性も高くなる。なお、図示例では端子用開口２３’を２箇所に配置したが、本発明はこれに限定されず、給電端子５１’とグラウンド部材２がショートしない構成であれば、如何なる構成であっても構わない。

次に、本発明の回路基板内蔵コネクタのケーブルかしめ部３の変形例について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の回路基板内蔵コネクタのケーブルかしめ部の変形例を説明するための斜視図であり、図中、図１や図８と同一の符号を付した部分は同一物を表しているため、重複説明は省略する。ケーブルをケーブルかしめ部にかしめるときには、通常は同軸ケーブルの編線を剥き返してかしめる。このとき、編線密度に斑が生じてしまい、インピーダンスが７５Ωからずれてしまう可能性がある。そこで、図１０の変形例においては、ケーブルかしめ部を、ケーブルを固定するためのケーブル固定かしめ部３１と、電気的な接続をおこなうための電気接続かしめ部３２とに分けて構成している。同軸ケーブルについては、絶縁シースを剥き、編線を折り返すことなく外部導体を広く露出させる。そして、露出した編線の部分を電気接続かしめ部３２でかしめると共に、絶縁シースの部分をケーブル固定かしめ部３１でかしめることで、確実な電気的接続及びケーブル抜け防止を行うことが可能となる。

さらに、ケーブルかしめ部３とグラウンド部材２との間の部分については、その強度や耐久性を高めるために、図１０に示されるように、湾曲状に絞り加工されても良い。絞り加工により、平面板状と比べて強度が増すため、ケーブルからの曲げストレスや引っ張りストレスに対してより強いものとなる。また、グラウンド部材２側の幅を広くし、ケーブルかしめ部３側に向かって徐々に狭くなるように構成することでもより強度を増すことが可能となる。さらに、グラウンド部材２とケーブルかしめ部３との間の幅を広くすることは、ケーブル芯線のシールド性の向上にもなる。なお、グラウンド部材２とケーブルかしめ部３との間の両側部を、絞り加工等によりケーブル芯線を覆う程度に立ち上がらせることで、よりシールド性が向上する。また、図示例のケーブルかしめ部３は、グラウンド部材２の底面部から高さ方向に持ち上がった構成となっている。これにより、ケーブルの芯線の高さと回路基板の接続ランドとの高さを揃えることが可能となり、ケーブルのはんだ付けが容易となる。

なお、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャは、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。

図１は、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第１実施例の構成を説明するための分解斜視図である。 図２は、本発明の回路基板内蔵コネクタのグラウンド部材の他の例を説明するための斜視図である。 図３は、グラウンド部材の構成の一例を説明するための斜視図である。 図４は、絶縁性カバーに取り外し用つまみを設けた例を説明するための斜視図である。 図５は、本発明の回路基板内蔵コネクタのグラウンド部材及びケーブルかしめ部が絶縁性カバーに収容された状態を裏面から見た斜視図である。 図６は、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第２実施例の構成を説明するための長手方向の断面図である。 図７は、本発明の回路基板内蔵コネクタの第２実施例に用いられる絶縁性スペーサの斜視図である。 図８は、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャの第３実施例の構成を説明するための分解斜視図である。 図９は、本発明の回路基板内蔵コネクタ及びキャッチャにおける接続端子の他の例を説明するための部分分解斜視図である。 図１０は、本発明の回路基板内蔵コネクタのケーブルかしめ部の変形例を説明するための斜視図である。

符号の説明

１ 回路基板
２ グラウンド部材
３ ケーブルかしめ部
４ 絶縁性カバー
５ キャッチャ
６ 絶縁性スペーサ
１０ アンテナ素子
１１ 電気回路
１２ ランド状接続端子
１３ 端子受形状接続端子
１４ 背の高い回路素子
１５ 切り欠き部
１８ サージ保護素子
２０ ケーブル
２１ 固定爪
２２ 凹部
２３ 端子用開口
２４ 括れ部
３１ ケーブル固定かしめ部
３２ 電気接続かしめ部
４０ 切り欠き部
４１ 係止部
４２ 凸部
４５，４６ 取り外し用つまみ
５０ グラウンド端子
５１ 給電端子
５２ グラウンド側固定端子
５３ 給電側固定端子
５４ 絶縁性側壁
５５ 切り欠き部
５６ 係止溝
５７ 開口
６０ ケーブル曲げガイド部
６１ 受部スペーサ

Claims (16)

1. アンテナ素子とケーブルを接続するための回路基板内蔵コネクタであって、該コネクタは、
   電気回路が載置される回路基板と、
   前記回路基板に設けられる接続端子であって、回路基板内蔵コネクタが嵌合されるキャッチャの給電端子に接続される、接続端子と、
   前記回路基板の側部に近接して前記回路基板の板面に垂直な方向で設けられ、前記回路基板のグラウンドに接続され、キャッチャのグラウンド端子に挟持されるグラウンド部材と、
   前記グラウンド部材から延在し、ケーブルを把持するためのケーブルかしめ部と、
   前記グラウンド部材及びケーブルかしめ部を外部から絶縁する絶縁性カバーであって、前記グラウンド部材がキャッチャのグラウンド端子に挟持される位置に切り欠き部を有する、絶縁性カバーと、
   を具備することを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
2. アンテナ素子とケーブルを接続するための回路基板内蔵コネクタであって、該コネクタは、
   接続端子を有し電気回路が載置される回路基板と、
   前記回路基板の側部に近接して前記回路基板の板面に垂直な方向で設けられるグラウンド部材と、
   前記グラウンド部材から延在し、ケーブルを把持するためのケーブルかしめ部と、
   前記グラウンド部材とケーブルかしめ部の間に位置する括れ部と、
   前記グラウンド部材及びケーブルかしめ部を外部から絶縁する絶縁性カバーであって、前記括れ部に噛合する凸部を有する、絶縁性カバーと、
   を具備することを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記グラウンド部材とケーブルかしめ部は、一体成形されることを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記グラウンド部材は、前記回路基板の長手方向の両側部に設けられることを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
5. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記グラウンド部材は、短辺方向の断面がコの字形状を有し、前記回路基板を少なくとも３方向から覆うことを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
6. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記グラウンド部材は、前記回路基板のグラウンドに接続され且つ前記回路基板を固定するための固定爪を有することを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
7. 請求項１乃至請求項６の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記絶縁性カバーは、取り外し用つまみを有することを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
8. 請求項１乃至請求項７の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記回路基板の接続端子は、面実装型接続端子からなることを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
9. 請求項１乃至請求項８の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記ケーブルかしめ部は、ケーブル固定部と電気的接続部とからなることを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
10. 請求項１乃至請求項９の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記グラウンド部材とケーブルかしめ部との間の部分が、湾曲状に絞り加工されることを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
11. 請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記回路基板は、樹脂モールドされることを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
12. 請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタであって、さらに、サージ保護素子を具備し、該サージ保護素子は、前記回路基板の接続端子近傍に配置され、前記グラウンド部材は、前記回路基板の接続端子とは容量結合しない程度に離れて配置されると共に前記サージ保護素子近傍まで延在することを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタにおいて、前記グラウンド部材は、前記回路基板の表及び／又は裏にスペースを有するように設けられ、キャッチャのグラウンド端子が噛合する凹部を前記スペースに有することを特徴とする回路基板内蔵コネクタ。
14. 請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の回路基板内蔵コネクタが嵌合される、アンテナ素子側に設けられるキャッチャであって、該キャッチャは、
    前記グラウンド部材をアンテナ素子側のグラウンドに接続するためのグラウンド端子と、
    前記回路基板の接続端子をアンテナ素子に接続するための給電端子と、
    を具備することを特徴とするキャッチャ。
15. 請求項１４に記載のキャッチャであって、さらに、前記グラウンド部材とグラウンド端子との接続部を外部から絶縁する絶縁性側壁を有することを特徴とするキャッチャ。
16. 請求項１４又は請求項１５に記載のキャッチャであって、さらに、前記グラウンド部材及びケーブルかしめ部を外部から絶縁する絶縁性カバーを有することを特徴とするキャッチャ。