JP5778940B2

JP5778940B2 - ハウジングの接続構造

Info

Publication number: JP5778940B2
Application number: JP2011029438A
Authority: JP
Inventors: 直樹 ▲高▼村; 拓久岩本
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: JP2012169158A

Description

本発明は、ハウジングの接続構造に関する。

自動車などの移動体の所定箇所に取り付けられる電子機器ユニットとして、例えば、カメラモジュールをケース内に収容して構成されるカメラユニットが知られている。このカメラユニットは、カメラモジュールが収容されるモジュールケースと、カメラモジュールと外部機器とを接続する接続部を有している。接続部は、モジュールケースの背面側に形成されるコネクタハウジングと、このコネクタハウジングと嵌合する外部接続用のコネクタハウジングを備えている。

図５（ａ）は、従来のカメラユニットの断面図であり、図５（ｂ）は、雄端子と雌端子の接触部分を拡大した図である。モジュールケース５１の背面側には、筒状の周壁５３を立設させたコネクタハウジング５５が形成され、周壁５３の内側には、２本の雄端子５７が収容されている。雄端子５７の端面はそれぞれモジュールケース５１の内側に突出しており、その突出した端面は、帯状のプリント配線基板５９の導体部分と半田付けで接続されている。プリント配線基板５９の導体部分は、カメラモジュールの回路と導通している。一方、外部接続用のコネクタハウジング６１には、雄端子５７と対向する位置に２本の雌端子６３が設けられ、雌端子６３の基端はそれぞれ電線６５と接続されている。電線６５は、自動車に配索されたワイヤーハーネスなどの端末と接続されている。

このような構成において、モジュールケース５１側のコネクタハウジング５５と外部接続用のコネクタハウジング６１が嵌合することにより、雄端子５７がそれぞれ雌端子６３に挿入される。これにより、モジュールケース５１に収容されたカメラモジュールの回路は、電線６５を介して外部の回路と電気的に接続される。

しかしながら、このような構成によれば、雄端子５７をプリント配線基板５９の導体に半田付けするためのコストがかかり、さらに半田付け作業の工数を確保しなければならなくなる。

これに対し、例えば、平板の長手方向の一方の端辺部を丸く形成した剛体の表面に導体が露出されたプリント配線基板を沿わせたプラグコネクタを、弾性変形可能な雌型のコネクタに差し込むことで、プリント配線基板の導体と雌型のコネクタを電気的に接続するようにしたコネクタの接続構造が開示されている（特許文献１参照）。このように構成すれば、雄端子とプリント配線基板の半田付けが不要になるため、組み立て工数の削減が可能になる。

また、弾性を有する導体板の表面にプリント配線基板を両面テープで密着させた状態で、プリント配線基板の導体を相手方の雄端子に弾性接触させることにより、電気的に接続するようにしたコネクタの接続構造が開示されている（特許文献２参照）。このように両面テープを用いても半田付けが不要になるため、組み立て工数の削減が可能になる。

特開２００２−１２４３２６号公報特許第３２７５１２３号公報

しかしながら、特許文献１の接続構造によれば、プリント配線基板を支持する剛体が必要となり、さらにプリント配線基板を剛体の表面に沿って取り付ける作業が必要になる。また、特許文献２の接続構造においてもプリント配線基板を支持する導体板が必要となり、さらに導体板にプリント配線基板を貼り付ける作業が必要になる。

したがって、このような接続構造は新たな部品の製造とそれに伴う組み立て工数の増加を招来するため、製造コストを削減する点で、改善の余地がある。

本発明の課題は、半田付け作業を要せず、組み立て工数の削減が可能であり、しかも部品点数の削減が可能なハウジングの接続構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のハウジングの接続方法は、開口する第１の空間に第１の導体が収容された第１のハウジングと、この第１の空間の開口と対向する位置に開口を有する第２の空間に第２の導体が収容された第２のハウジングとを備え、第１と第２のハウジングの開口を対向させて嵌合させることによって第１の導体と第２の導体を電気的に接続させるハウジングの接続構造において、第１の導体は、第１の空間の開口方向に向かって延在する少なくとも一対の端子であり、第２の導体は、可撓性を有するプリント配線基板に形成され、プリント配線基板は、湾曲させた湾曲部の先端を一対の端子の先端の間に位置するように延出させて第２のハウジングに支持されるとともに、一対の端子がそれぞれ当接する部分に第２の導体が露出して形成され、一対の端子間の間隔は、基部がプリント配線基板の湾曲部よりも狭く、先端部が第２の空間の開口方向に向かうにつれてプリント配線基板の湾曲部よりも広げて形成されていることを特徴とする。

これによれば、第１と第２のハウジングを嵌合することにより、湾曲されたプリント配線基板は、一対の端子に挟まれて押し付けられ、それによって端子に沿うように変形する。ここで、プリント配線基板は可撓性を有しているため、変形することによって端子を押し返す方向に復元力が作用する。これにより、プリント配線基板の導体部分と端子は所定の圧力で押し合う状態が保たれるため、両者の間で電気的な接続状態が保持される。本構成によれば、プリント配線基板を支持する部品が不要になるため、部品点数を少なくすることができ、しかも半田付け作業が不要になるため、組み立て工数を削減することができ、製造コストを低くすることができる。

この場合において、プリント配線基板の湾曲する面の内側に当接させて弾性部材を収容するようにしてもよい。このようにすれば、プリント配線基板の復元力に加えて弾性部材の復元力が端子に作用するため、端子とプリント配線基板が互いに押し合う力を強めることができ、より安定な接続状態を維持することができる。

本発明のハウジングの接続構造によれば、半田付けの作業を廃止して組み立て工数を削減することができ、さらに、部品点数を削減できるため、製造コストを削減することができる。

本発明の接続構造が適用される嵌合前のカメラユニットの断面図である。本発明の接続構造が適用される嵌合後のカメラユニットの断面図である。図２のＡ部の拡大図である。本発明の接続構造が適用されるカメラユニットの外観斜視図である。従来のカメラユニットの接続構造を示す断面図であり、（ａ）は全体構成を示す図、（ｂ）は端子同士が接続する部分を拡大して示す図である。

以下、本発明が適用される電子機器ユニットにおけるハウジングの接続構造の一例について、図１乃至図４を参照して具体的に説明する。なお、本実施形態では、ＣＣＤカメラモジュールを収納するカメラユニットについて説明するが、この例に限定されるものではなく、例えば、ＣＣＤカメラ以外の電子機器モジュールを収容する電子機器ユニットについても広く適用することができる。

本実施形態のカメラユニット１は、図示しないＣＣＤカメラモジュールが収容される断面矩形の箱型のモジュールケース３と、ＣＣＤカメラモジュールと外部機器とを接続する接続部５を有している。接続部５は、モジュールケース３の背面側に形成されるコネクタハウジング７と、コネクタハウジング７と嵌合する外部接続用のコネクタハウジング９から構成される。なお、図１〜図４では、モジュールケース３の下側を図示していないが、モジュールケース３は、図示しない蓋体などによってＣＣＤカメラモジュールを包囲するようにして形成される。

コネクタハウジング７は、モジュールケース３の背面１１から立設する角筒状の周壁１３を有しており、周壁１３の外周面に沿って形成される環状溝には、オーリング１５が装着されている。モジュールケース３の背面１１には、周壁１３を挟む両側にそれぞれねじ穴１７が形成されている。

一方、コネクタハウジング９は、図４に示すように、軸芯方向と垂直な断面が略矩形の第１の胴部１９と、第１の胴部１９と連なって形成される断面が略矩形の第２の胴部２１と、第２の胴部２１に連なって形成される円筒部２３と、第１の胴部１９の対向する側面からそれぞれ延在する腕部２５を備えている。腕部２５は第１の胴部１９の端面、つまりコネクタハウジング７と対向する面と面一に形成され、ねじ穴２７を有している。また、コネクタハウジング９は、第１の胴部１９の端面に、該端面から立設する角筒状の周壁２９が形成され、その周壁２９の外周面に沿って環状溝３１が形成されている。

コネクタハウジング９の周壁２９の内側には、環状溝３１の底部よりも深い底部を有する空間３３が形成されており、その空間３３内には２本の雄端子３５が収容されている。雄端子３５は、それぞれ基端が空間３３の底部に固定され、他端側が所定の平面に沿って空間３３の開口に向けて平行に延びた後、同じ平面内で互いに間隔を広げて形成される。２本の雄端子３５の先端は空間３３の開口よりも内側に配置される一方、基端はそれぞれ電線３７に接続されている。電線３７は、空間３３の底部から第１の胴部１９と第２の胴部２１をそれぞれ貫通する穴と円筒部２３の内部を通り、円筒部２３の開口から抜き出された後、図示しない自動車に配索されたワイヤーハーネスなどの端末に接続される。

次に、本発明の特徴構成となる周壁１３が収容される空間内の構造について説明する。周壁１３の内側には、背面１１よりも深い底部を有する空間３９が形成されており、空間３９には、可撓性を有する帯状のプリント配線基板であるフレキシブルプリントサーキット（以下、ＦＰＣ４１という。）と、弾性部材４３が収容されている。

ＦＰＣ４１は、空間３９内で湾曲するように空間３９の底部、つまりモジュールケース３に支持されており、その湾曲する湾曲部の先端は、空間３９の開口よりも外側に延出している。湾曲部において２本の雄端子３５がそれぞれ当接する領域は、雄端子３５が接触したときに電気的接続がなされるように導体が露出した状態となっている。各雄端子３５が接触する湾曲部の導体は、それぞれＦＰＣ４１の両端部を介して異なる回路に接続されており、例えば、モジュールケース３に収容されたＣＣＤカメラモジュールの回路と電気的に接続されている。

また、ＦＰＣ４１は、空間３９内のモジュールケース３の背面１１に形成された２箇所の溝（図示せず）を介して両端側がモジュールケース３内に挿入され、その挿入された先が接着テープなどによってモジュールケース３の内側の所定位置に貼り付けられることで支持される。なお、ＦＰＣ４１の支持構造としては、接着テープを用いる代わりに、例えば、ＦＰＣ４１の両端部分に穴を形成し、その穴にモジュールケース３の突起部を嵌合させることで支持するようになっていてもよい。

また、ＦＰＣ４１の湾曲する面の内側には、弾性部材４３が設けられている。この弾性部材４３は、モジュールケース３の背面１１に底部が埋設されて固定されている。弾性部材４３は直方体をなして形成され、押圧されない状態で上面の対向する辺がＦＰＣ４１の内周面と当接するようになっている。弾性部材４３は、弾力性を有するものであれば、特に材質が限定されるものではないが、例えばエレストマーや合成ゴムなどで形成されることが好ましい。

次に、コネクタハウジング７とコネクタハウジング９を嵌合させるときの接続構造の動作について説明する。

コネクタハウジング９のねじ穴２７にねじ４５が挿入された状態（図１）で、コネクタハウジング９をコネクタハウジング７に近づけることにより、コネクタハウジング９の環状溝３１にコネクタハウジング７の周壁１３が挿入され、空間３３，３９は、オーリング１５によって気密にシールされる。

一方、空間３３，３９内において、ＦＰＣ４１は、２本の雄端子３５によって湾曲部の先端の両側が挟み込まれるように押し付けられ、２本の雄端子３５の延在方向に沿うように変形する。また、雄端子３５の変形とともに弾性部材４３も雄端子３５に押圧されて弾性変形する（図２、３）。

このとき、弾性部材４３には、雄端子３５に押圧されることによる復元力が発生するため、ＦＰＣ４１を雄端子３５に向けて押し返す力が発生する。すなわち、雄端子３５には、弾性部材４３の復元力とともに、ＦＰＣ４１自体の復元力が作用するため、雄端子３５とＦＰＣ４１の導体との間には、互いに電気的な接続状態を保持するために十分な接触荷重が作用する。したがって、この状態でねじ４５がねじ穴１７に締め付けられ、コネクタハウジング７とコネクタハウジング９が完全に嵌合された状態で固定されることにより、雄端子３５とＦＰＣ４１の導体は強く接触した状態が保持され、カメラモジュールが電線３７を介して外部の回路と電気的に接続された状態が保持される。

本実施形態のハウジングの接続構造によれば、半田付け作業が不要になるだけでなく、金属製の雌端子が不要となるため、組み立て工数を大幅に削減することができる。なお、本実施形態では、弾性部材４３を用いているが、この弾性部材４３は、例えば金属製の雌端子を製作する工数と比べて少ない工数で製作することができ、費用も安価であるため、これらの点を考慮しても製作コストの削減を図ることができる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、本実施形態では、ＦＰＣ４１とともに弾性部材４３を用いる例を説明したが、ＦＰＣ４１は、その使用する種類や厚みによって変形に対する復元力が異なるため、ＦＰＣ４１の復元力だけで雄端子３５との接触状態を良好に保持することができる場合は、弾性部材４３を用いなくてもよい。これにより、部品点数が少なくなり、製造コストを一層削減することができる。

また、本実施形態では、一対の雄端子３５を用いる例を説明したが、この例に限られるものではなく、例えば、複数対の雄端子３５とＦＰＣ４１の導体を接続する場合にも適用することができる。すなわち、本実施形態では、図１に示すように、一対の雄端子３５をＦＰＣ４１の両側に対向させて配置しているが、複数対の雄端子３５を図１の紙面の奥方向に等間隔で配置するようにしてもよい。このように配置しても、コネクタハウジング７，９が嵌合したときには、すべての雄端子３５がＦＰＣ４１の複数対の導体に押し付けられるため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

１カメラユニット
３モジュールケース
５接続部
７，９コネクタハウジング
１３，２９周壁
３１環状溝
３３，３９空間
３５雄端子
３７電線
４１ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４３弾性部材

Claims

開口する第１の空間に第１の導体が収容された第１のハウジングと、前記第１の空間の開口と対向する位置に開口を有する第２の空間に第２の導体が収容された第２のハウジングとを備え、前記第１と第２のハウジングの前記開口を対向させて嵌合させることによって前記第１の導体と前記第２の導体を電気的に接続させるハウジングの接続構造において、
前記第１の導体は、前記第１の空間の開口方向に向かって延在する少なくとも一対の端子であり、前記第２の導体は、可撓性を有するプリント配線基板に形成され、
前記プリント配線基板は、湾曲させた湾曲部の先端を前記一対の端子の先端の間に位置するように延出させて前記第２のハウジングに支持されるとともに、前記一対の端子がそれぞれ当接する部分に前記第２の導体が露出して形成され、
前記一対の端子間の間隔は、基部が前記プリント配線基板の湾曲部よりも狭く、先端部が前記第２の空間の開口方向に向かうにつれて前記プリント配線基板の前記湾曲部よりも広げて形成されていることを特徴とするハウジングの接続構造。
前記プリント配線基板の湾曲する面の内側に当接させて弾性部材が収容されていることを特徴とする請求項１に記載のハウジングの接続構造。