JP5994814B2 - コネクタ構造 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ構造に関する。

従来、一端部にレンズ部材が取り付けられ、他端部に開口部を有する第１のケースと、撮像素子と電気的に接続された雌端子を有し、第１のケースに収納される基板と、開口部を閉止するよう第１のケースに組み付けられる第２のケースと、第２のケースを第１のケースに組み付けたときに雌端子に電気的に接続されるよう第２のケースに取り付けた雄端子とを有し、雄端子と雌端子とによりコネクタを構成した撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、近年、撮像装置内部のレンズユニットから撮像装置外部の画像処理ユニットへのデータ伝送速度を向上させるために、１本の同軸ケーブルで画像処理ユニットからレンズユニットに作動電源と制御信号とを送るとともに、レンズユニットから画像処理ユニットに画像信号を送る電源重畳を適用することが検討されている。

同軸ケーブルとレンズユニットとの電気的な接続に用いるコネクタとしては、図５に示すＳＭＢコネクタが公知である。図５におけるＳＭＢコネクタ１０１は、基板１０２に取り付けたレセプタクル１０３と、図示しない同軸ケーブルに電気的に装着され、レセプタクル１０３に嵌合するプラグ１０４とを有している。

レセプタクル１０３は、針状の中心導体部１０３ａと、中心導体部１０３ａを同軸に取り囲む筒状の外側導体部１０３ｂと、中心導体部１０３ａと外側導体部１０３ｂとを電気的に絶縁する絶縁体１０３ｃと、有しており、外側導体部１０３ｂの外周面にコネクタ周方向に延びる溝部１０３ｄを形成している。

プラグ１０４は、レセプタクル１０３に嵌合したときに、中心導体部１０３ａの外周面に接触する複数の内側接片部１０４ａと、レセプタクル１０３に嵌合したときに、外側導体部１０３ｂの外周面に沿ってコネクタ軸方向に延びる複数の外側接片部１０４ｂと、内側接片部１０４ａと外側接片部１０４ｂとを電気的に絶縁する絶縁体１０４ｃと、複数の外側接片部１０４ｂを周方向に取り囲む筒状のハウジング部１０４ｄと、有しており、外側接片部１０４ｂに外側導体部１０３ｂの溝部１０３ｄに嵌まり込む屈曲部１０４ｅを形成している。

プラグ１０４は、内側接片部１０４ａに図示しない同軸ケーブルの内部導体が電気的に接続され、外側接片部１０４ｂに図示しない同軸ケーブルの外部導体が電気的に接続されており、レセプタクル１０３に嵌合させると、同軸ケーブルの内部導体が内側接片部１０４ａを介して中心導体部１０３ａに導通し、同軸ケーブルの外部導体が外側接片部１０４ｂおよび屈曲部１０４ｅを介して外側導体部１０３ｂに導通するようになっている。

特開２０１３−２１０４８０号公報

しかしながら、上述したＳＭＢコネクタ１０１は、例えば、図示しない第１の部材に対してレセプタクル１０３を固定し、第１の部材に組み付けられる図示しない第２の部材に対してプラグ１０４を固定する構成を採った場合に、第１の部材と第２の部材とのコネクタ軸方向への組み付け公差が大きいと、外側導体部１０３ｂの溝部１０３ｄに外側接片部１０４ｂの屈曲部１０４ｅが嵌まり込まない状態になって、レセプタクル１０３とプラグ１０４との間の電気的な接続が不確実になるという問題があった。

また、第１の部材に第２の部材を組み付ける部分において、コネクタ軸方向に対して直交する方向へのクリアランスが設けられていない場合には、レセプタクル１０３とプラグ１０４の嵌合よりも優先して第１の部材に対する第２の部材の相対位置が定まる。このため、第１の部材と第２の部材のコネクタ軸線方向に対して直交する方向への公差が大きい場合には、レセプタクル１０３の軸線とプラグ１０４の軸線が上述した公差の分だけずれた状態、すなわち、相互に同軸ではない状態で嵌合することとなり、これに起因して本来のインピーダンス特性が損なわれ、良好な信号伝達特性を得ることができなくなるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、レセプタクルが固定される第１の部材とプラグが固定される第２の部材とのコネクタ軸方向、およびコネクタ軸方向に対して直交する方向への組み付け公差が大きくても、レセプタクルとプラグとを確実に電気的に接続でき、良好な信号伝達特性を得られるコネクタ構造を提供することを目的としている。

本発明に係るコネクタ構造は、上記目的を達成するため、第１のケースに対して固定されたレセプタクルと、前記第１のケースに組み付けられる第２のケースに対して固定され、かつ前記レセプタクルに嵌合するプラグと、を備えたコネクタ構造であって、前記レセプタクルは、中心導体部と、前記中心導体部を同軸に取り囲む筒状の外側導体部とを有して、前記外側導体部の先端部にコネクタ周方向に延びるレセプタクル側凸部を備え、前記プラグは、前記レセプタクルに嵌合したときに前記中心導体部の外周面に接触する複数の内側接片部と、前記レセプタクルに嵌合したときに前記外側導体部の外周面に間隙を隔ててコネクタ軸方向に延びる複数の外側接片部と有して、前記外側接片部に前記外側導体部の外周面に面接触した状態でコネクタ軸方向に変位自在なプラグ側凸部を備え、前記第１のケースと前記第２のケースとの間には、前記レセプタクルの軸線に対して直交する方向にクリアランスが備えられ、前記第１のケースに前記第２のケースがコネクタ軸方向に変位自在な範囲内において組み付けられており、前記プラグに前記レセプタクルが同軸に嵌合された状態で、前記第１のケースと前記第２のケースの嵌合部分が全周にわたって水密性を保つように相互に固定されている構成である。

この構成により、本発明に係るコネクタ構造は、レセプタクルにプラグを嵌合させるときに、外側接片部のプラグ側凸部が外側導体部の外周面に面接触した状態を保持しながらコネクタ軸方向に移動し、第１の部材と第２の部材とのコネクタ軸方向への組み付け公差の大きさに応じて、外側導体部のコネクタ軸方向に対するプラグ側凸部の相対位置が定まる。よって、本発明に係るコネクタ構造は、第１の部材と第２の部材とのコネクタ軸方向への組み付け公差が大きくても、レセプタクルとプラグとを確実に電気的に接続でき、良好な信号伝達特性を得ることができる。

また、本発明に係るコネクタ構造は、作業者が手作業によってレセプタクルにプラグを押し込んで嵌合させるときに、外側接片部のプラグ側凸部が外側導体部のレセプタクル側凸部を乗り越えるまでの間に作業者に伝わる反力に比べて、プラグ側凸部がレセプタクル側凸部を乗り越えた後に作業者に伝わる反力が小さくなる。よって、本発明に係るコネクタ構造は、作業者がレセプタクルとプラグとの電気的な接続が確実になされたか否かを判断できる。

この構成により、本発明に係るコネクタ構造は、レセプタクルとプラグとが嵌合して同軸になった状態で、第１の部材と第２の部材とのコネクタ軸線に対して直交する方向への相対位置が定まっている。よって、本発明に係るコネクタ構造は、レセプタクルとプラグとに芯ずれに起因したインピーダンスの増大が生じることがなく、良好な信号伝達特性を得ることができる。

本発明によれば、レセプタクルが固定される第１の部材とプラグが固定される第２の部材とのコネクタ軸方向への組み付け公差が大きくても、レセプタクルとプラグとを確実に電気的に接続でき、良好な信号伝達特性を得られるコネクタ構造を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るコネクタ構造を適用した車載カメラの要部断面図である。 本発明の実施の形態に係るコネクタ構造を適用した車載カメラ全体の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るコネクタ構造を適用した車載カメラの第１のケースおよびレンズユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態に係るコネクタ構造を適用した車載カメラの第２のケースの斜視図である。 公知のＳＭＢコネクタの要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るコネクタ構造について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係るコネクタ構造は、車載カメラ１に適用されており、電子回路を構成する基板２に取り付けたレセプタクル３と、レセプタクル３に嵌合するプラグ４とを有している。

レセプタクル３は、基板２に対して直角に突出する針状の中心導体部３ａと、中心導体部３ａを同軸に取り囲む筒状の外側導体部３ｂと、中心導体部３ａと外側導体部３ｂとを電気的に絶縁する絶縁体３ｃと、有しており、外側導体部３ｂの先端部にコネクタ周方向に延びるレセプタクル側凸部３ｄを形成している。レセプタクル側凸部３ｄは、先端部から基板２側へ向けて緩やかに外径が拡大する截頭円錐面形状を有し、基板２側で急に外径が縮小するようになっている。

プラグ４は、レセプタクル３に嵌合したときに中心導体部３ａを径方向に挟んで中心導体部３ａの外周面に接触する２つ内側接片部４ａと、レセプタクル３に嵌合したときに外側導体部３ｂの外周面に間隙を隔てて外側導体部３ｂを周方向に取り囲むとともに、コネクタ軸方向に延びる４つの外側接片部４ｂと、内側接片部４ａと外側接片部４ｂとを電気的に絶縁する絶縁体４ｃと、４つの外側接片部４ｂを周方向に取り囲む筒状のハウジング部４ｄと、有しており、外側接片部４ｂに外側導体部３ｂの外周面に面接触した状態でコネクタ軸方向に変位自在なプラグ側凸部４ｅを形成している。

プラグ４は、内側接片部４ａに同軸ケーブル５の内部導体５ａが電気的に接続され、外側接片部４ｂに図示しない同軸ケーブル５の外部導体５ｂが電気的に接続されており、レセプタクル３に嵌合させると、同軸ケーブル５の内部導体５ａが内側接片部４ａを介して中心導体部３ａに導通し、同軸ケーブル５の外部導体５ｂが外側接片部４ｂおよびプラグ側凸部４ｅを介して外側導体部３ｂに導通するようになっている。

車載カメラ１は、図２〜図４に示すように、一端にレンズ用窓部６ａを有し、他端にユニット挿入用開口部６ｂを有する第１のケース６と、ユニット挿入用開口部６ｂから第１のケース６に収容されるレンズユニット７と、ユニット挿入用開口部６ｂに嵌まり込むガイド部８ａを有してユニット挿入用開口部６ｂを閉止する第２のケース８と、を有している。ここで、第１のケース６は、本発明に係るコネクタ構造における第１の部材に相当し、第２のケース８は、本発明に係るコネクタ構造における第２の部材に相当する。

レンズユニット７は、図１、図３に示すように、金属板によりなるシールド筐体７ａを有し、シールド筐体７ａに基板２を収容している。前述したレセプタクル３の中心導体部３ａおよび外側導体部３ｂは、シールド筐体７ａに形成したレセプタクル突出用開口部７ｂからシールド筐体７ａの外部に突出している。さらに、レンズユニット７は、レセプタクル３の中心導体部３ａおよび外側導体部３ｂがユニット挿入用開口部６ｂから第１のケース６の外部に突出するよう第１のケース６に嵌入されている。よって、レセプタクル３は、基板２およびレンズユニット７を介して第１の部材である第１のケース６に固定されている。

第２のケース８は、図１、図４に示すように、前述したプラグ４の内側接片部４ａ、外側接片部４ｂおよびハウジング部４ｄを除いた部分と、同軸ケーブル５の先端部分を一体に包含している。よって、プラグ４は、第２の部材である第２のケース８に固定されている。

第１のケース６および第２のケース８は、図１に示すように、レセプタクル３にプラグ４を嵌合させると、第１のケース６のユニット挿入用開口部６ｂに第２のケース８のガイド部８ａが嵌まり込んで、第２のケース８によりユニット挿入用開口部６ｂが閉止される。ここで、第１のケース６と第２のケース８との嵌め合わせ部分には、コネクタ軸線に対して直交する方向に向けたクリアランスが形成されており、このクリアランスの範囲で、第１のケース６と第２のケース８との間の相対位置の変動を許容できるようになっている。第１のケース６と第２のケース８とは、レセプタクル３にプラグ４を嵌合させた後に、嵌合部分が全周にわたって超音波接合や接着剤により水密性を保つよう相互に固定され、レセプタクル３にプラグ４とが同軸な状態で嵌合した状態を維持しながら、コネクタ軸線に対して直交する方向への相対位置が定まるようになっている。

本実施の形態に係るコネクタ構造は、レセプタクル３にプラグ４を嵌合させるときに、
外側接片部４ｂのプラグ側凸部４ｅが外側導体部３ｂの外周面に面接触した状態を保持しながらコネクタ軸方向に移動し、第１のケース６と第２のケース８とのコネクタ軸方向への組み付け公差の大きさに応じて、外側導体部３ｂのコネクタ軸方向に対するプラグ側凸部４ｅの相対位置が定まる。よって、本実施の形態に係るコネクタ構造は、第１のケース６と第２のケース８とのコネクタ軸方向への組み付け公差が大きくても、レセプタクル３とプラグ４とを確実に電気的に接続できる。

本発明の形態に係るコネクタ構造は、作業者が手作業によってレセプタクル３にプラグ４を押し込んで嵌合させるときに、外側接片部４ｂのプラグ側凸部４ｅが外側導体部３ｂのレセプタクル側凸部３ｄを乗り越えるまでの間に作業者に伝わる反力に比べて、プラグ側凸部４ｅがレセプタクル側凸部３ｄを乗り越えた後に作業者に伝わる反力が小さくなる。よって、本実施の形態に係るコネクタ構造は、作業者がレセプタクル３とプラグ４との電気的な接続が確実になされたか否かを判断できる。

本実施の形態に係るコネクタ構造は、レセプタクル３とプラグ４とが嵌合して同軸になった状態で、第１のケース６と第２のケース８とのコネクタ軸線に対して直交する方向への相対位置が定まっている。よって、本実施の形態に係るコネクタ構造は、レセプタクル３とプラグ４とに芯ずれに起因したインピーダンスの増大が生じない。

以上のように、本発明に係るコネクタ構造は、レセプタクルが固定される第１の部材とプラグが固定される第２の部材とのコネクタ軸方向への組み付け公差が大きくても、レセプタクルとプラグとを確実に電気的に接続できるという効果を奏するもので、各種の基板アッセンブリ等に有用である。

３ レセプタクル
３ａ 中心導体部
３ｂ 外側導体部
３ｄ レセプタクル側凸部
４ プラグ
４ａ 内側接片部
４ｂ 外側接片部
４ｅ プラグ側凸部
６ 第１のケース（第１の部材）
８ 第２のケース（第２の部材）

Claims (1)

1. 第１のケースに対して固定されたレセプタクルと、前記第１のケースに組み付けられる第２のケースに対して固定され、かつ前記レセプタクルに嵌合するプラグと、を備えたコネクタ構造であって、
   前記レセプタクルは、中心導体部と、前記中心導体部を同軸に取り囲む筒状の外側導体部とを有して、前記外側導体部の先端部にコネクタ周方向に延びるレセプタクル側凸部を備え、
   前記プラグは、前記レセプタクルに嵌合したときに前記中心導体部の外周面に接触する複数の内側接片部と、前記レセプタクルに嵌合したときに前記外側導体部の外周面に間隙を隔ててコネクタ軸方向に延びる複数の外側接片部と有して、前記外側接片部に前記外側導体部の外周面に面接触した状態でコネクタ軸方向に変位自在なプラグ側凸部を備え、
   前記第１のケースと前記第２のケースとの間には、前記レセプタクルの軸線に対して直交する方向にクリアランスが備えられ、
   前記第１のケースに前記第２のケースがコネクタ軸方向に変位自在な範囲内において組み付けられており、前記プラグに前記レセプタクルが同軸に嵌合された状態で、前記第１のケースと前記第２のケースの嵌合部分が全周にわたって水密性を保つように相互に固定されていることを特徴とするコネクタ構造。

Images