JP5240034B2 - シールドシェル - Google Patents

Description

本発明は、シールドシェルに関するものである。

特許文献１には、基板用コネクタに用いられるシールドシェルが開示されている。シールドシェルは、所定形状の金属板材に曲げ加工を施すことに成形され、コネクタハウジングを覆う形態のシェル本体と、アース部材に対して導通可能に固定されるアース用接続部とを備えている。

シェル本体は、上面板と、上面板の後端縁に連なる後面板と、後面板の左右両側縁に連なる左右両側面板とから構成された箱形状をなし、左右両側面板と後面板の下縁に形成された基板接続片を介して回路基板に導通可能に固定されている。アース接続部は、上面板の前端縁から上方へ立ち上がった形態となっている。上面板と左右両側面板は前後方向の稜線を介して隣り合うように配置されているが、上面板は、左右両側面板に対し相対的に上下方向へ変位し得るように分離されている。

この分離形態によれば、アース部材におけるアース用接続部の固定位置が上下にばらつくことがあっても、上面板が、アース用接続部と一緒に左右両側面板に対して相対的に上下方向へ変位することにより、アース用接続部の固定位置のばらつきが吸収される。また、基板接続片が形成されている左右両側面板と後面板は、回路基板に固定された状態に保持されるので、基板接続片と回路基板との接続部分に過大な応力が生じる虞はない。

特開２００８−１７１７２５号公報

上記コネクタでは、上面板が上方へ変位したときに、上面板の左右両側縁と左右両側面板の上縁との間に大きなスリット状の隙間が生じるため、シェル本体のシールド性能が低下することが懸念される。
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、シールド性能の低下を回避することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、コネクタハウジングを覆う形態であって、複数の板部で構成された金属製のシェル本体と、前記シェル本体に形成されて回路基板に接続される基板接続片と、前記シェル本体とは非接触であり、アース部材に対して導通可能に固定されるアース用接続部と、前記シェル本体と前記アース用接続部とに連なるように形成され、前記板部に対して相対変位可能とされた撓み部とを備え、前記撓み部は、略Ｕ字のスリットによって区画された第１可撓片と第２可撓片とから構成され、前記第１可撓片は、前記スリットよりも外側の領域を占めて、前記シェル本体を構成する前記板部に連なった形態とされ、前記スリットで囲まれた領域を占める前記第２可撓片には、前記アース用接続部が形成されており、前記第１可撓片と前記板部とが連なる境界線と、前記第１可撓片と前記第２可撓片とが連なる境界線とは、互いに平行をなし且つ前記アース用接続部を挟んで互いに反対側に配置されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記シェル本体は、所定形状の金属板材を曲げ加工することによって箱状に成形されており、前記複数の板部のうち他の前記板部を介して間接的に連なった状態で隣り合うように配置された前記板部同士は、規制部の係止作用によって相対変位を規制されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記撓み部が板状をなし、前記アース用接続部が、前記撓み部の一部にバーリング加工を施すことにより貫通孔状に形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
アース部材におけるアース用接続部の固定位置のばらつきは、撓み部が変形することによって吸収されるので、基板接続片や基板接続片と回路基板との接続部分における応力集中が回避される。撓み部は、シェル本体を構成する板部と一体に変位するのではなく、板部に対して相対変位可能とされているので、撓み部が弾性変形しても、板部は変形することがなく、シェル本体は変形を来す虞はない。したがって、シェル本体のシールド性能が低下する虞はない。
また、撓み部は、互いに相対変位可能に連なった複数の可撓片によって構成されているので、アース用接続部の変位に伴う撓み部全体の撓み量は、複数の可撓片に分散され、撓み部における応力集中を回避できる。したがって、応力集中の回避を目的として撓み部を大型化する、ということを行う必要がない。
また、アース用接続部がシェル本体に対して相対的に変位すると、第１可撓片が、シェル本体に連なる境界を支点として斜めに変位するとともに、第２可撓片が、第１可撓片に連なる境界を支点として斜めに変位する。

＜請求項２の発明＞
複数の板部のうち他の板部を介して間接的に連なった状態で隣り合うように配置された板部同士は、撓み部が弾性変形する際に離間するように相対変位し、その結果、この隣り合う板部の間にスリット状の隙間が生じることが懸念される。しかし、本願発明では、規制部の係止作用により、他の板部を介して間接的に連なった状態で隣り合うように配置された板部同士の相対変位を規制しているので、この隣り合う板部の間に隙間が生じる虞がなく、シェル本体のシールド性能の安定化を図ることができる。

＜請求項３の発明＞
撓み部の一部がアース用接続部となっているので、撓み部とは別にアース用接続部を形成する形態に比べると、シールドシェル全体としての小型化や形状の簡素化を図ることができる。

実施形態１においてシールドシェルのアース用接続部をシールドケースに固定した状態をあらわす断面図 シールドシェルの断面図 シールドシェルを含むシールドコネクタと回路基板をシールドケースに収容した状態をあらわす断面図 シールドシェルの斜視図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態のシールドシェル２０は、回路基板Ｐに取り付けられるとともに、シールドケース４０（本発明の構成要件であるアース部材）内に収容されるシールドコネクタＡを構成するものである。以下の説明において、上下方向は、回路基板Ｐを水平に配置し、その回路基板ＰにシールドコネクタＡを組み付けた状態を基準とする。また、前後方向については、シールドコネクタＡの正面方向を前方ということにする。

回路基板Ｐには、上下方向に貫通する複数の接続孔Ｈが形成されている。回路基板Ｐの上面には、シールドコネクタＡが載置されるようにして取り付けられている。また、シールドケース４０は、金属製であって、回路基板Ｐの上方に位置する上面壁４１と、上面壁４１の左右両側縁から下方へ延出した側面壁（図示省略）と、上面壁４１の前端縁から下方へ延出して左右両側面壁に連なる前面壁４２とを有している。前面壁４２には、前後方向に貫通するボルト孔４３が形成されている。

シールドコネクタＡは、合成樹脂製のコネクタハウジング１０と、Ｌ字形に屈曲した複数本の細長い端子金具１３と、金属製のシールドシェル２０とを組み付けて構成されている。コネクタハウジング１０は、回路基板Ｐと略直角な壁状をなす端子保持部１１と、端子保持部１１から前方へ片持ち状に延出した角筒状のフード部１２とを一体に形成したものである。端子保持部１１には、端子金具１３のうち水平方向（前方）に延びる端子接続部１４が前後方向に貫通した状態で保持されており、端子接続部１４の前端部がフード部１２内に収容されている。端子金具１３の下向きの基板接続部１５は、端子保持部１１よりも後方に配置されている。

シールドシェル２０は、所定の形状に打ち抜いた金属板材（図示省略）に曲げ加工とバーリング加工を施して成形したものであり、シェル本体２１と、規制部２５と、基板接続片２７と、撓み部３０と、アース用接続部３６とを一体に形成したものである。

シェル本体２１は、方形の上面板２２（本発明の構成要件である板部）と、方形の左右両側面板２３（本発明の構成要件である板部）と、方形の後面板２４（本発明の構成要件である板部）とにより、前面及び下面が開放された箱状をなすように成形されている。上面板２２の後端縁と後面板２４の上端縁とが略直角をなすように直接連なっており、上面板２２の右側縁と右側面板２３の上端縁とが略直角をなすように直接連なっており、上面板２２の左側縁と左側面板２３の上端縁とが略直角に直接連なっている。

つまり、後面板２４と左右両側面板２３とは、直接には連なってはおらず、上面板２２を介して間接的に連なった形態で互いに略直角に隣接するような位置関係となっている。このため、シェル本体２１は、後面板２４の側縁と左側面板２３や右側面板２３の後縁との間の隙間を拡げるような形態で変形する虞がある。このように隙間が拡がるような変形が生じると、シェル本体２１のシールド機能の低下が懸念されるため、その対策として、規制部２５が形成されている。

規制部２５は、左右両側面板２３に形成されている。左右両側面板２３の後縁のうち略下半分領域からは、内向きに屈曲した縦長の支持板部２６が延出し、その支持板部２６が後面板２４の前面（内面）に沿うように位置している。そして、この左右両支持板部２６の下縁からは、規制部２５が上方へ折り返されるように延出した形態で形成されている。この左右両規制部２５は、後面板２４の後面（外面）に沿うように、又は後面板２４の後面に当接するように配置されている。この規制部２５の存在により、後面板２４が左右両側面板２３に対して後方へ相対的に変位（離間）すること、つまり、後面板２４と左右両側面板２３との間の隙間が拡がることが規制される。

また、後面板２４には、その下端縁から下方へ突出する基板接続片２７が形成されている。基板接続片２７は、左右一対形成されており、左右一対の規制部２５の間に挟まれるように、且つ規制部２５に接近した位置に配置されている。

このシェル本体２１内にはコネクタハウジング１０が収容されている。これにより、コネクタハウジング１０の上面、後面及び左右両側面は、シェル本体２１によって覆われることになる。シェル本体２１とコネクタハウジング１０を組み付けた状態では、端子金具１３の基板接続部１５の下端部は、回路基板Ｐの接続孔Ｈに挿入できるようにするために、シェル本体２１の下端縁よりも更に下方へ突出している。

次に、撓み部３０について説明する。撓み部３０は、全体として方形をなし、幅寸法が上面板２２（シェル本体２１）とほぼ同じ寸法である平板状をなしている。撓み部３０は、上面板２２の前端縁から上面板２２と略直角（つまり、後面板２４と略平行）に上方（つまり、上面板２２から左右両側面板２３と後面板２４が延出する方向とは反対の方向）へ片持ち状に延出した形態である。シールドコネクタＡを回路基板Ｐに組み付けてシールドケース４０に収容した状態では、撓み部３０は、シールドケース４０の前面壁４２の内面に対し後方から接近して略平行に対向するようになっている。

撓み部３０は、第１可撓片３１と第２可撓片３２とによって構成されている。撓み部３０には、前方または後方から視て略Ｕ字形をなす１本のスリット３３が前後に貫通して形成されている。スリット３３は、上下方向に延びる左右一対の縦溝３４と、この両縦溝３４の下端同士を繋ぐように水平（左右方向）に延びる横溝３５とから構成されている。撓み部３０のうち略Ｕ字形のスリット３３と、左右両縦溝３４の上端同士を結んだ水平な仮想線とで囲まれた方形の領域は、第２可撓片３２となっている。そして、撓み部３０のうちスリット３３の外側の領域、つまり第２可撓片３２を全周に亘って包囲する枠状の領域は、第１可撓片３１となっている。

第２可撓片３２には、そのほぼ中央部分にバーリング加工を施すことによってアース用接続部３６が形成されている。アース用接続部３６は、第２可撓片３２から後方（シールドケース４０の前面壁４２とは反対側）へ円筒状に突出して中心孔が前後に貫通した形態となっている。シールドコネクタＡをシールドケース４０に収容した状態では、アース用接続部３６がシールドケース４０のボルト孔４３とほぼ同軸状に対応するようになっている。

第１可撓片３１の下端縁は上面板２２の前端縁に連なっており、この第１可撓片３１と上面板２２とが連なる左右方向の第１境界線３７は、アース用接続部３６よりも下方に配置する。一方、第１可撓片３１と第２可撓片３２とが連なる左右方向の第２境界線３８は、アース用接続部３６よりも上方に位置している。つまり、第１境界線３７と第２境界線３８は、互いに平行であって、アース用接続部３６を挟んで互いに反対側に位置するように位置関係となっている。

撓み部３０は、全体として弾性変形しながら、シェル本体２１に対し第１境界線３７を支点として前後方向へ相対変位し得るようになっている。つまり、第１可撓片３１は、弾性変形しながら、シェル本体２１に対し第１境界線３７（つまり、第１可撓片３１の下端縁）を支点として前後方向へ相対変位し得るようになっている。また、第２可撓片３２は、弾性変形しながら、第１可撓片３１に対し第２境界線３８（つまり、第２可撓片３２の上端縁）を支点として前後方向へ相対変位し得るようになっている。そして、これらの前後方向への相対変位は、同時に且つ独立して起こり得るようになっている。

シールドコネクタＡを組み付ける際には、端子金具１３をコネクタハウジング１０に取り付け、そのシールドコネクタＡと端子金具１３をシールドシェル２０に取り付ける。このとき、コネクタハウジング１０とシェル本体２１に形成した図示しない係止部の係止作用により、コネクタハウジング１０とシェル本体２１とは組付け状態に保持される。このシールドコネクタＡを回路基板Ｐに組み付ける際には、端子金具１３の基板接続部１５とシールドシェル２０の基板接続片２７を、夫々、所定の接続孔Ｈに差し込みながら、コネクタハウジング１０を回路基板Ｐの上面に載置し、ボルト締めなどの固定手段によってコネクタハウジング１０を回路基板Ｐに固定する。

その後、接続孔Ｈに挿入した基板接続部１５と基板接続片２７を、半田付けにより回路基板Ｐに固着すれば、シールドコネクタＡが回路基板Ｐに組み付けられる。組み付けたシールドコネクタＡと回路基板Ｐをシールドケース４０内に収容して所定の位置に固定すると、アース用接続部３６が、シールドケース４０の前面壁４２に対し僅かに隙間を空けてボルト孔４３と同軸状に対向する状態となる。

アース用接続部３６と前面壁４２との位置関係（即ち、シールドケース４０におけるアース用接続部３６の相対的な固定位置）は、各部品の寸法公差や組付け公差が原因となって前後方向にばらつくことが懸念され、そのばらつきによってアース用接続部３６と前面壁４２とが干渉する虞があることから、この干渉を回避するために、アース用接続部３６と前面壁４２との間に隙間が空くような寸法設定がなされている（図３を参照）。

シールドコネクタＡをシールドケース４０内に固定した後は、ボルト４４を、シールドケース４０の外部からボルト孔４３に差し込み、アース用接続部３６の内周にねじ込む。ボルト４４をねじ込む過程において、ボルト４４の頭部４５が前面壁４２の外面（前面）に当接した後は、アース用接続部３６が次第に前面壁４２へ引き寄せられる。そして、アース用接続部３６の前端が前面壁４２に当接したところで、ボルト４４のねじ込みが阻止され、前面壁４２とアース用接続部３６とが電気的導通可能に固定される。

ボルト４４のねじ込みに伴ってアース用接続部３６がシールドケース４０に引き寄せられる過程では、シェル本体２１が回路基板Ｐを介してシールドケース４０に対し移動規制状態に固定されているため、撓み部３０が弾性的に変形する。つまり、第１可撓片３１が、その下端の第１境界線３７を支点として、上端側を前方へ変位させるように斜めに姿勢を傾けながら変形するとともに、第２可撓片３２が、その上端の第２境界線３８を支点として、下端側を前方へ変位させるように斜めに姿勢を傾けながら変形する。

このように撓み部３０が弾性的に変形することにより、アース用接続部３６と前面壁４２との位置関係のばらつきが吸収され、これにより、回路基板Ｐにおける基板接続片２７の半田付け部分において過大な外力が作用することに起因する応力集中を回避しながら、アース用接続部３６が前面壁４２に導通可能に正しく固定される。

本実施形態のシールドシェル２０は、アース用接続部３６をシェル本体２１とは非接触の形態とした上で、シェル本体２１とアース用接続部３６とに連なるように形成されて上面板２２に対して相対変位可能な撓み部３０を設けている。この撓み部３０は、シェル本体２１を構成する上面板２２と一体に変位するのではなく、上面板２２に対して相対変位可能とされているので、撓み部３０が弾性変形しても、上面板２２は変形することがなく、したがって、左右両側面板２３も後面板２４も変形しない。このように、アース用接続部３６をシールドケース４０に固定するのに伴って撓み部３０が変形しても、シェル本体２１は変形を来す虞はないので、後面板２４と左右両側面板２３との間の隙間が拡がることがなく、シェル本体２１のシールド性能が低下する虞はない。

また、シェル本体２１は、所定形状の金属板材を曲げ加工することによって箱状に成形されており、複数の板部のうち上面板２２を介して間接的に連なった状態で隣り合うように配置された後面板２４と左右両側面板２３は、規制部２５の係止作用によって相対変位を規制されている。この規制部２５の係止作用により、後面板２４と左右両側面板２３との間に隙間が生じることがより確実に規制され、シェル本体２１のシールド性能の安定化を図ることができる。

また、撓み部３０は、全体として平板状をなすとともに、スリット３３により区画され且つ互いに相対変位可能に連なった形態の第１可撓片３１と第２可撓片３２とによって構成され、第２可撓片３２にアース用接続部３６を形成している。このように、本実施形態の撓み部３０は、互いに相対変位可能に連なった２つの可撓片３１，３２によって構成されているので、アース用接続部３６の変位に伴う撓み部３０全体の撓み量は、２つの可撓片３１，３２に分散され、撓み部３０における応力集中を回避できる。したがって、応力集中の回避を目的として撓み部３０を大型化させる、ということを行う必要がない。

また、撓み部３０が板状をなすという点に着目し、本実施形態では、アース用接続部３６を、撓み部３０の一部（第２可撓片３２）にバーリング加工を施すことによって貫通孔状に形成した。本実施形態では、撓み部３０の一部がアース用接続部３６となっているので、撓み部とは別にアース用接続部を形成する形態に比べると、シールドシェル２０全体としての小型化や形状の簡素化が実現されている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、シェル本体を構成する複数の板部のうち上面板を介して間接的に連なった状態で隣り合うように配置された後面板と側面板とは、規制部の係止作用によって相対変位を規制されるようになっているが、このような規制部を設けない形態としてもよい。
（２）上記実施形態のシェル本体は、後面板と側面板が上面板を介して間接的に連なる形態としたが、シェル本体は、上面板と側面板が後面板を介して間接的に連なる形態としてもよく、上面板と後面板が左右いずれか一方の側面板を介して間接的に連なる形態としてもよい。
（３）上記実施形態では、撓み部を全体として平板状としたが、撓み部は、屈曲面や湾曲面を有する板状のものであってもよい。
（４）上記実施形態では、撓み部を全体として方形としたが、撓み部の全体形状は、方形に限らず、台形や三角形などの方形以外の形状であってもよい。
（５）上記実施形態では、アース用接続部をバーリング加工によって貫通孔状に形成したが、アース用接続部は、肉厚の母体に雌ネジ孔を形成した形態としてもよく、板状の母体にナットを固着した形態であってもよい。
（６）上記実施形態では、基板接続片を回路基板に対して半田付けにより接続したが、基板接続片を、弾性変形可能な接続部を有するプレスフィットタイプのものとし、回路基板の接続孔に対し基板接続片を弾性撓みさせた状態で貫通させるようにしてもよい。
（７）上記実施形態では、撓み部が上面板に連なる形態としたが、撓み部は、側面板に連なる形態であってもよく、後面板に連なる形態であってもよい。
＜参考例＞
（１）上記実施形態ては、撓み部を構成する可撓片の数を２つとしたが、撓み部は、３つ以上の可撓片によって構成されていてもよい。
（２）上記実施形態では、２つの可撓片を区画するスリットの形状を略Ｕ字形としたが、スリットの形状は、Ｖ字形、Ｉ字形、Ｌ字形等、略Ｕ字形以外の形状であってもよい。
（３）上記実施形態では、スリットの数を１つとしたが、スリットの数は複数であってもよい。
（４）上記実施形態では、撓み部の一部にアース用接続部を形成したが、アース用接続部は、撓み部とは別に独立した形態のものであってもよい。
（５）上記実施形態では、第１可撓片と板部とが連なる境界線と、第１可撓片と第２可撓片とが連なる境界線とが、互いに平行をなすようにしたが、この２本の境界線は、互いに平行をなさないように配置されていてもよい。
（６）上記実施形態では、第１可撓片と板部とが連なる境界線と、第１可撓片と第２可撓片とが連なる境界線とが、アース用接続部を挟んで互いに反対側に位置するようにしたが、第１可撓片と第２可撓片とが連なる境界線は、第１可撓片と板部とが連なる境界線と、アース用接続部との間に配置してもよい。

１０…コネクタハウジング
２０…シールドシェル
２１…シェル本体
２２…上面板（板部）
２３…側面板（板部）
２４…後面板（板部）
２５…規制部
２７…基板接続片
３０…撓み部
３１…第１可撓片
３２…第２可撓片
３３…スリット
３６…アース用接続部
３７…第１境界線（第１可撓片と上面板とが連なる境界線）
３８…第２境界線（第１可撓片と第２可撓片とが連なる境界線）
４０…シールドケース（アース部材）
Ｐ…回路基板

Claims (3)

1. コネクタハウジングを覆う形態であって、複数の板部で構成された金属製のシェル本体と、
   前記シェル本体に形成されて回路基板に接続される基板接続片と、
   前記シェル本体とは非接触であり、アース部材に対して導通可能に固定されるアース用接続部と、
   前記シェル本体と前記アース用接続部とに連なるように形成され、前記板部に対して相対変位可能とされた撓み部とを備え、
   前記撓み部は、略Ｕ字のスリットによって区画された第１可撓片と第２可撓片とから構成され、
   前記第１可撓片は、前記スリットよりも外側の領域を占めて、前記シェル本体を構成する前記板部に連なった形態とされ、
   前記スリットで囲まれた領域を占める前記第２可撓片には、前記アース用接続部が形成されており、
   前記第１可撓片と前記板部とが連なる境界線と、前記第１可撓片と前記第２可撓片とが連なる境界線とは、互いに平行をなし且つ前記アース用接続部を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とするシールドシェル。
2. 前記シェル本体は、所定形状の金属板材を曲げ加工することによって箱状に成形されており、
   前記複数の板部のうち他の前記板部を介して間接的に連なった状態で隣り合うように配置された前記板部同士は、規制部の係止作用によって相対変位を規制されていることを特徴とする請求項１記載のシールドシェル。
3. 前記撓み部が板状をなし、
   前記アース用接続部が、前記撓み部の一部にバーリング加工を施すことにより貫通孔状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシールドシェル。

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