JP5560981B2

JP5560981B2 - 基板用シールドコネクタ

Info

Publication number: JP5560981B2
Application number: JP2010159756A
Authority: JP
Inventors: 亮山川
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: JP2012022885A

Description

本発明は、基板用シールドコネクタに関する。

自動車等に搭載されるカーナビゲーションシステムなどの各種電気機器には高周波信号を用いるものがあり、そのような電気機器には高周波信号を伝送するためにシールド電線が使用される。そのため、電気機器の基板とシールド電線とを中継する部材として、例えば特許文献１に記載の基板用シールドコネクタが使用されている。この基板用シールドコネクタは、高周波信号を伝送する内導体端子と、内導体端子の外周を覆う絶縁性の誘電体と、誘電体の外周を覆ってアース接続される外導体端子と、これら全てを収容するコネクタハウジングとを備えている。コネクタハウジングに収容された外導体端子は、その後端部分がコネクタハウジングの後方端面から後方に突出した状態で収容されている。
そして、外導体端子の後方部には互いに反対方向に向かって延びる第二リード部が設けられている。この第二リード部のうち基板に半田付けされる部分が第二接続部とされている。また、外導体端子に覆われた内導体端子の後方端面には後方に延びる第一リード部が設けられている。この第一リード部のうち基板に半田付けされる部分が第一接続部とされている。

ところが、第一及び第二接続部はコネクタハウジングから露出された状態で基板に半田付けされるため、他の部材などが接触するとこれらの接続部が基板から剥がれてしまう虞がある。そのため、コネクタハウジングの後方における幅方向両側に外導体端子の上端部よりも高く、且つ、第一及び第二接続部の後端よりも後方に延びて内導体端子及び外導体端子を幅方向両側から覆う一対の保護壁を設けることが行われている。

特開２００９−２５２３７９号公報

ところで、近年、半田付け不良の検査において接続部の先端面にレーザーを照射し、先端面から反射される反射光を測定することで半田付けの状態を判断する方式が採用されている。そのため、前記のような保護壁を第一及び第二接続部の両側に設けると、特に第二接続部の半田付け不良の検査において最も重要視される先端面が側面からは死角となってしまう。
また、従来のように、コネクタハウジングの後方側から半田付け不良の視認検査を実施する場合には、顕微鏡を狭いスペースに用いるなど作業性が低下すると共に、その精度が低下するといった問題がある。

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、半田付け不良の検査における精度を低下させることなく、基板と接続部との接続状態を良好にすることを目的とする。

本発明は、内導体端子と、前記内導体端子の外周を覆う外導体端子と、前記内導体端子と前記外導体端子との間に配設される誘電体と、前記外導体端子を内部に収容して基板の板面に固定されるコネクタハウジングとを備えた基板用シールドコネクタであって、前記内導体端子は前記誘電体に収容される内導体本体部と、前記内導体本体部の後端から前記基板側に屈曲して延びて前記基板の板面と当接する位置において更に後方に向かって屈曲する第一リード部とを備え、前記第一リード部のうち後方に延びた形態で前記基板に半田付けされる部分が第一接続部とされているとともに、前記外導体端子は前記誘電体を覆う円筒状の外導体本体部と、前記外導体本体部の後方部から前記基板側に延びて前記基板の板面と当接する位置において後方に向かって屈曲する第二リード部とを備え、前記第二リード部のうち前記第一接続部と平行に並んで後方に延びた形態で前記基板に半田付けされる部分が第二接続部とされ、前記コネクタハウジングの後方に前記第一及び第二のリード部をその並び方向両側から囲む一対の保護壁が設けられており、かつ、前記第二リード部における前記第二接続部は、前記外導体本体部の側板の後縁から同側板と面一に前記基板側に向けて延びて形成された接続片が、前記側板との接続部分において一旦外方に向けて屈曲されたのち、長さ方向の途中位置で後方に向けて屈曲されることよって形成されているところに特徴を有する。
上記構成によれば、内導体端子における第一リード部の第一接続部と、外導体端子における第二リード部の第二接続部とが共に後方に向けて並んで配された形態を採る。ここで、第一及び第二の接続部の半田付け状態の適否を検査する場合、最も重要視されるのは各接続部の先端面であるが、上記のように第一及び第二の接続部は共に後方を向いて配され、すなわちそれぞれの先端面が後方を向いた形態にあるから、保護壁で邪魔されることなく、両接続部の先端面における半田付け状態を確実にかつ同時に検査することができる。
端的には、保護壁により第一及び第二のリード部が他の部材と干渉することから確実に保護しながらも、第一及び第二の接続部の半田付けの検査を正確にかつ能率良く行うことができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が望ましい。
前記保護壁は前記第一及び第二のリード部よりも高く、且つ、前記第一及び第二のリード部よりも後方に延びる一対の保護壁が設けられている構成としてもよい。このような構成によると、前記第一及び第二のリード部をより確実に保護することができる。

前記外導体本体部の両側に一対の前記第二リード部が設けられ、前記第一接続部は前記第二接続部よりも後方にずれて配置されている構成としてもよい。
相手方コネクタを嵌合又は離脱させる過程において、基板用シールドコネクタの前方側が基板から剥がされる方向に応力がかかる虞がある。しかしながら、このような構成によると、電気信号を伝送する内導体端子の第一接続部が外導体端子の第二接続部よりも後方にずれて配置されているため、第二接続部が前記の応力を吸収し、最も重要な第一接続部へ作用する応力を緩和することができる。

本発明によれば、半田付け不良の検査における精度を低下させることなく、基板と接続部との接続状態を良好にすることができる。

本実施形態に係る基板用シールドコネクタの斜視図同平面図同底面図同背面図図２のＶ−Ｖ線断面図図４のＶＩ−ＶＩ線断面図本実施形態に係る基板用シールドコネクタの分解斜視図外導体端子の斜視図同正面図同側面図同底面図誘電体の背面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態について図１乃至図１２を参照して説明する。

本実施形態の基板用シールドコネクタは、図５及び図６に示すように、回路基板（基板に相当する）Ｐに取り付けられるコネクタハウジング５０と、コネクタハウジング５０に収容された外導体端子３０と、外導体端子３０の内部に誘電体２０を介して収容された内導体端子１０とを備えている。尚、以下の説明において、上下方向とは図５における上下方向を基準とし、前後方向とは図５における左右方向を基準とし、基板用シールドコネクタの嵌合面側（図５の右側）を前側とする。

コネクタハウジング５０は、合成樹脂製であって、全体としては箱型状をなしている。このコネクタハウジング５０は、図５に示すように、前方側がフード部５１とされ、後方側が端子保持部５２とされている。また、コネクタハウジング５０の両側面には、図１及び図７に示すように、基板取付片５４が固定された装着溝５３が形成されている。この基板取付片５４は半田付けによって回路基板Ｐに固定される。

フード部５１は前方に向かって開口しており、前方から図示しない相手方コネクタハウジングがフード部５１の内部に嵌合される構成になっている。フード部５１の開口縁部における上方内面には、図５に示すように、ロック爪５１Ａが突設されている。このロック爪５１Ａは、フード部５１に挿入される相手方コネクタハウジングに係止して互いのコネクタハウジングの嵌合状態を保持する。
端子保持部５２には前後方向に貫通する円孔形状のキャビティ５５が設けられている。このため、キャビティ５５はフード部５１の奥壁５１Ｂと端子保持部５２の後方端面とに開口した形態をなしている。
また、コネクタハウジング５０の下面には、一対の位置決めボス５７が形成されている。この位置決めボス５７は、回路基板Ｐに形成された位置決め孔Ｐ１に対して嵌合され、コネクタハウジング５０を回路基板Ｐの所定の位置に位置決めする。

一方、コネクタハウジング５０内に収容された外導体端子３０は、導電性に優れた金属板をプレスによって打ち抜き形成して、所定の曲げ加工等を施すことによって成形されている。この外導体端子３０は、図８乃至図１１に示すように、円筒形状をなす本体筒部３１と、本体筒部３１の後端両側に設けられた左右一対の基板接続片３２とを備えて構成されている。また、外導体端子３０は内導体端子１０の外周を覆うことで内導体端子１０を電磁的にシールドする役割を果たしている。

本体筒部３１は、図５に示すように、コネクタハウジング５０のキャビティ５５内において端子保持部５２を貫通した状態に保持されている。そのため、本体筒部３１は端子保持部５２の後方端面から突出するとともに、フード部５１の奥壁５１Ｂから突出している。また、本体筒部３１の内部には誘電体２０が収容可能とされている。
本体筒部３１には、図６及び図９に示すように、本体筒部３１の内側に向かって叩き出し形成した一対の第一圧入突起３３が形成されている。
この第一圧入突起３３は本体筒部３１の左右両側の壁面に設けられている。また、第一圧入突起は後方から前方に向かって拡がる形状をなしている。第一圧入突起３３は、本体筒部３１内に誘電体２０が挿入されたときに、誘電体２０の外面に食い込んで誘電体２０を外導体端子３０に対して保持固定する役割を果たしている。
また、第一圧入突起３３の前方には本体筒部３１の外側に向かって叩き出し形成した一対の第二圧入突起３４が形成されている。この第二圧入突起３４は第一圧入突起３３に比べてやや大きく形成されている。また、第二圧入突起３４は、第一圧入突起３３とは逆に、前方から後方に向かって拡がる形状をなしている。第二圧入突起３４は、外導体端子３０がキャビティ５５内に挿入されたときにキャビティ５５の内面に食い込んで外導体端子３０をコネクタハウジング５０のキャビティ５５内に保持固定する役割を果たしている。

また、本体筒部３１の底面には、図１１に示すように、基板接続片３２の前方に収容溝３７が形成されている。この収容溝３７は、後述する誘電体２０に設けられた位置決めリブ２２が収容される構成となっている。
この収容溝３７の後方両側縁部には、図８乃至図１１下方に突出した一対の位置決め片３８が設けられている。この一対の位置決め片３８は、図５に示すように、コネクタハウジング５０におけるキャビティ５５の底面に設けられたリブ収容凹部５８に後方から嵌合される構成となっている。これにより、外導体端子３０は第二圧入突起３４と共に、位置決め片３８によってコネクタハウジング５０に対して二重に固定されている。
また、両位置決め片３８は、外導体端子３０がキャビティ５５内に収容されるときに、リブ収容凹部５８の内側面と摺動することで、外導体端子３０をキャビティ５５内の所定の位置に案内する役割を果たしている。

一方、誘電体２０は、図７及び図１２に示すように、全体としては円筒形状をなしている。この誘電体２０は、円筒形状をなす誘電体本体２１と、誘電体本体２１の底面中央部に設けられた位置決めリブ２２とを備えて構成されている。
誘電体本体２１は、図１及び図５に示すように、外導体端子３０の本体筒部３１の内周形状とほぼ同一の外周形状をなしている。このため、誘電体２０は、図５に示すように、外導体端子３０の本体筒部３１の内周面に外周面を密着させて本体筒部３１の先端側に空間を余した状態で収容されている。
また、誘電体本体２１の内部には端子収容部２３が形成されており、図５に示すように、端子収容部２３内には内導体端子１０が収容されている。
位置決めリブ２２は箱型状をなし、その幅寸法は外導体端子３０の収容溝３７の溝幅寸法とほぼ同一に設けられている。この位置決めリブ２２は、外導体端子３０の収容溝３７に後方から挿入され、外導体端子３０における一対の位置決め片３８に挟持されている。これにより、誘電体２０は外導体端子３０の第一圧入突起３３と共に、位置決めリブ２２によって外導体端子３０に対して二重に固定されている。
また、位置決めリブ２２は、誘電体２０が外導体端子３０に挿入されるときに、位置決め片３８と摺動することで、誘電体２０を外導体端子３０の所定の位置まで案内する役割を果たしている。

誘電体２０に収容された内導体端子１０は、外導体端子３０と同様、導電性に優れた金属板をプレスによって打ち抜き形成して、所定の曲げ加工等を施すことによって成形されている。
内導体端子１０は、図５乃至図７に示すように、先端に位置するピン型接続部１１と、ピン型接続部１１の後方に位置する角型圧入部１２と、角型圧入部１２の後方に位置する幅広の端子本体１３とを備えて構成されている。尚、ここで示されるピン型接続部１１と、角型圧入部１２と、端子本体１３とを併せたものが、特許請求の範囲に記載の「内導体本体部」に相当する。

内導体端子１０は、誘電体２０の端子収容部２３の後方から挿入されて、図５及び図６に示すように、誘電体２０の前方端面からピン型接続部１１を突出させた状態に保持固定されている。尚、このとき、誘電体２０の前方端面から突出したピン型接続部１１は外導体端子３０の本体筒部３１内に位置するように構成されている。
ピン型接続部１１は円柱形状をなし、図示しない相手方コネクタと嵌合されるときに、相手方端子と接続されて、電気的に接続されるようになっている。
角型圧入部１２は、ピン型接続部１１よりもやや幅広に設けられており、細長い角柱状をなしている。また、角型圧入部１２の左右両側面には誘電体２０の端子収容部２３の内面に係合する係止突起１２Ａがそれぞれ二箇所に設けられている。
端子本体１３は、角型圧入部１２よりも更に幅広な板状をなしている。

一方、誘電体２０の端子収容部２３は、図６に示すように、前方側が細長の直方体形状をなす端子支持部２４とされ、後方側が端子支持部２４よりも幅広な端子本体収容部２５とされている。
端子支持部２４は、内導体端子１０の角型圧入部１２を収容可能とし、左右両内側面の間隔は角型圧入部１２の幅方向の長さ寸法とほぼ同じ寸法に設けられている。また、端子支持部２４の両内側面は角型圧入部１２の係止突起１２Ａが圧入される係合面２４Ａとされている。そして、内導体端子１０が端子収容部２３に収容されたときには、角型圧入部１２の係止突起１２Ａが係合面２４Ａに圧入された状態となって内導体端子１０を端子収容部２３内に保持固定する構成となっている。
端子本体収容部２５の上部内面における幅方向の両端には内側に向かって突出して前後方向に延びる圧入リブ２５Ａが形成されている。この圧入リブ２５Ａは、内導体端子１０が端子収容部２３に挿入された時には端子本体１３の上面を押さえつけて内導体端子１０を端子収容部２３内に保持固定する構成となっている。

また、端子支持部２４及び端子本体収容部２５にはその上下両面にこれらを連続的に前後方向に切り欠いて形成された逃がし凹部２６が設けられている（図５及び図１２参照）。
上方に位置する逃がし凹部２６は端子支持部２４及び端子本体収容部２５の上面における左右方向の中央付近を最上部として上昇傾斜して、正面視略Ｖ字状に形成されている。下方に位置する逃がし凹部２６は、上方に位置する逃がし凹部２６とは逆に、端子支持部２４及び端子本体収容部２５の下面における左右方向の中央付近を最下部として下降傾斜して、正面視略Ｖ字状に形成されている。
また、両逃がし凹部２６における略Ｖ字状の最上部及び最下部の開き角度は、ピン型接続部１１が上下に振れる場合においても、ピン型接続部１１の上下に位置して相手方端子と接続される部分が逃がし凹部２６の内面と接触しないように設定されている。これにより、内導体端子１０を誘電体２０における端子収容部２３の後方から挿入するときに、ピン型接続部１１が上下左右に振れる場合においても、相手方端子と接続される部分が端子支持部２４の内面に接触することを防ぐ構成となっている。

さて、内導体端子１０の端子本体１３の後端には第一リード部１４が設けられている。この第一リード部１４は、図１、図５乃至図７に示すように、端子本体１３の後端面から下方向に屈曲して延びて、コネクタハウジング５０の底面５０Ａとほぼ同じ位置において更に後方に向かって屈曲したクランク状に形成されている。そして、この第一リード部１４の先端部は回路基板Ｐの板面に沿った形態をなす第一接続部１５とされている。

一方、外導体端子３０の本体筒部３１の後方に位置する左右一対の基板接続片３２は、図８及び図１０に示すように、本体筒部３１の後端部に設けられた第二リード部３５が設けられている。
この一対の第二リード部３５は本体筒部３１の後端部の両側から真っ直ぐ下方に延設され、図５に示すように、コネクタハウジング５０の底面５０Ａとほぼ同じ位置において後方に向かって屈曲されて形成されている。そして、この第二リード部３５の先端部は回路基板Ｐの板面に沿った形態をなす第二接続部３６とされている。尚、基板接続片３２は、図８に示すように、一対の対向状態にある第二リード部３５の下方後端部から真っ直ぐ下方向に延びる細長片３５Ａを互いに外方に向かって曲げ加工して、更に細長片３５Ａの略中央部を後方に向かって屈曲させることで形成されている。
また、一対の第二リード部３５における第二接続部３６は、図１乃至図４に示すように、第一接続部１５を中央に挟んで、三本の第一及び第二の接続部１５，３６が平行状態に横並びに配されている。また、三本の接続部１５，３６の中央に位置する第一接続部１５は第二接続部３６に比べて後方にずれて配置されている。

一方、コネクタハウジング５０の端子保持部５２の後方両側には、後方に向かって延びる一対の保護壁５６が延設されている。この保護壁５６は、コネクタハウジング５０の端子保持部５２から突出した内導体端子１０及び外導体端子３０を幅方向両側から囲んでいる。詳しくは、保護壁５６の上端面の位置は外導体端子３０の上端よりも高く、端子保持部５２の上面と同じ位置に設定されている。また、保護壁５６の後方端部は内導体端子１０の第一接続部１５よりも後方の位置に設定されている。これにより、保護壁５６はコネクタハウジング５０の端子保持部５２から突出した内導体端子１０の第一リード部１４及び外導体端子３０の第二リード部３５を覆うことで、図示しない他の部材が内導体端子１０及び外導体端子３０に接触することを防止する役割を果たしている。
また、保護壁５６は、コネクタハウジング５０の後方部に設けたことで基板用シールドコネクタの重心を従来に比べて後方にシフトさせる役割を果たしている。これにより、基板用シールドコネクタを回路基板Ｐの板面に配置したときに、各接続部１５，３６が回路基板Ｐの板面から浮き上がることを抑制している。

本実施形態の基板用シールドコネクタは上記のような構造であって、続いて回路基板Ｐに基板用シールドコネクタを実装する方法を簡単に説明し、併せてその作用効果を説明する。
まず、例えばクリーム半田が適切に塗布された回路基板Ｐの位置決め孔Ｐ１に対してコネクタハウジング５０の位置決めボス５７を嵌合させる。尚、このとき、第一接続部１５は、図２に示すように、回路基板Ｐの信号パターンＰ２に配置される。また、第二接続部３６は回路基板ＰのグランドパターンＰ３に配置される。
次に、回路基板Ｐに配置された基板用シールドコネクタを回路基板Ｐと共に、例えば図示しないリフロー装置に通して半田付けする。これにより、コネクタハウジング５０の基板取付片５４と、第一及び第二接続部１５，３６とは半田付けによって回路基板Ｐに固定される。

このようにして、回路基板Ｐに接続された基板用シールドコネクタは、次に第一及び第二接続部１５，３６が適切に半田付けされているかレーザー式の外観検査を行う。
本実施形態の基板用シールドコネクタの検査は基板用シールドコネクタの後方からレーザーを照射し、その反射光を測定する。このとき、検査において最も重要視される第一及び第二接続部１５，３６の先端面は後方に向かった状態となっていることから、第一及び第二接続部１５，３６と各パターンＰ２，Ｐ３との接続状態を確実に確認することができる。また、三本の接続部１５，３６が後方に向かって平行に並んだ状態となっていることから、接続状態を一括して検査することができ、作業効率を向上させることができる。これにより、外観検査における精度を低下させることなく、回路基板Ｐと第一及び第二の接続部１５，３６との接続状態を良好にすることができる。
また、上記のように基板用シールドコネクタを回路基板Ｐの板面に配置したときには、保護壁５６がコネクタハウジング５０の後方に設けられていることから基板用シールドコネクタの重心が従来に比べて後方にシフトしており、各接続部１５，３６が回路基板Ｐの板面から浮き上がらないようになっている。

ところで、回路基板Ｐに固定された本実施形態の基板用シールドコネクタのフード部５１に図示しない相手方コネクタを嵌合又は離脱させるにあたって、フード部５１側が持ちあがって基板用シールドコネクタが回路基板Ｐから剥がされるような応力がかかる場合がある。しかしながら、本実施形態の内導体端子１０の第一接続部１５は外導体端子３０の一対の第二接続部３６の中央において、後方にずれて配置されているため、主に第二接続部３６が前記の応力を吸収し、第一接続部１５に作用する応力を緩和することができる。これにより、第一接続部１５の接続状態を良好に維持することができる。また、一対の保護壁５６は、第一及び第二の接続部１５，３６の側方において、これらの接続部１５，３６よりも前方から延びて設けられていることから、各接続部１５，３６に作用する前記の応力を吸収して、各接続部１５，３６の接続状態を良好に保持する役割を果たしている。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、コネクタハウジング５０の下面に一対の位置決めボス５７を回路基板Ｐの位置決め孔Ｐ１に嵌合して基板用シールドコネクタを回路基板Ｐに対して位置決めする構成とした。しかしながら、本発明はこのような態様に制限されるものではなく、例えば画像処理装置などを用いることで、基板用シールドコネクタと回路基板Ｐの取付位置とを合わせて位置決めし、コネクタハウジング５０に位置決めボス５７を設けない構成としてもよい。
（２）上記実施形態では、雄型の内導体端子１０を備えて構成された雄側コネクタを例示したが、本発明は、雌型の内導体端子を備えて構成される雌側コネクタに適用することも可能である。

１０：内導体端子
１１：ピン型接続部（内導体本体部）
１２：角型圧入部（内導体本体部）
１３：端子本体（内導体本体部）
１４：第一リード部
１５：第一接続部
２０：誘電体
３０：外導体端子
３１：本体筒部（外導体本体部）
３５：第二リード部
３６：第二接続部
５０：コネクタハウジング
５６：保護壁
Ｐ：回路基板（基板）

Claims

内導体端子と、前記内導体端子の外周を覆う外導体端子と、前記内導体端子と前記外導体端子との間に配設される誘電体と、前記外導体端子を内部に収容して基板の板面に固定されるコネクタハウジングとを備えた基板用シールドコネクタであって、
前記内導体端子は前記誘電体に収容される内導体本体部と、前記内導体本体部の後端から前記基板側に屈曲して延びて前記基板の板面と当接する位置において更に後方に向かって屈曲する第一リード部とを備え、前記第一リード部のうち後方に延びた形態で前記基板に半田付けされる部分が第一接続部とされているとともに、
前記外導体端子は前記誘電体を覆う円筒状の外導体本体部と、前記外導体本体部の後方部から前記基板側に延びて前記基板の板面と当接する位置において後方に向かって屈曲する第二リード部とを備え、前記第二リード部のうち前記第一接続部と平行に並んで後方に延びた形態で前記基板に半田付けされる部分が第二接続部とされ、
前記コネクタハウジングの後方に前記第一及び第二のリード部をその並び方向両側から囲む一対の保護壁が設けられており、
かつ、前記第二リード部における前記第二接続部は、前記外導体本体部の側板の後縁から同側板と面一に前記基板側に向けて延びて形成された接続片が、前記側板との接続部分において一旦外方に向けて屈曲されたのち、長さ方向の途中位置で後方に向けて屈曲されることよって形成されていることを特徴とする基板用シールドコネクタ。
前記保護壁は基板の板面からの高さが前記第一及び第二のリード部よりも高く、且つ、前記第一及び第二のリード部の後端よりも後方に延びて形成されている請求項１記載の基板用シールドコネクタ。
前記外導体本体部の両側に一対の前記第二リード部が設けられ、前記第一接続部は前記第二接続部よりも後方にずれて配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板用シールドコネクタ。