JP6803734B2 - 電子部品及び撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は電子部品に関し、特に車載用カメラ等の撮像装置用の電子部品とこれを備える撮像装置に関する。
車両のドライブレコーダーや車両後方の視認性の向上のために用いられる車載用カメラや、銀行や商店等において防犯のために用いる監視カメラ等のように、撮像素子を内蔵する小型の撮像装置が利用されている。その従来の撮像装置の一例は、例えば特開2008−170801号公報(特許文献1)に記載されている。
この撮像装置は、フロントハウジングとリアハウジングと有する箱状のハウジングを備えており、その内部には撮像素子を一方面に実装した基板が収容されている。基板の他方面には基板側コネクタが実装されている。リアハウジングには、基板側コネクタの端子と対向する位置に、ハーネス接続端子の接点部が配置されている。そして、フロントハウジングとリアハウジングとを組み合わせると、その接点部が基板側コネクタの端子に対して押圧接触することで導通接続することになる。ハーネス接続端子の他端側には、外部導体としてのハーネス(電線ケーブル)に導通接続する他の接点部が形成されており、撮像装置で生成された撮像信号はそのハーネスを通じて外部機器に伝送される。
特開2008−170801号公報、図1
ところで、こうした従来の撮像装置のようにハーネス接続端子の接点部を基板側コネクタの端子に対して押圧接触させる場合、ハーネス接続端子の接点部の押圧力を受ける基板側コネクタの端子のばね力(反力)が、基板側コネクタを実装している基板に対して継続的に作用して、基板が撓んでしまうおそれがある。基板が撓んでしまうと、撮像素子の焦点位置がずれたり、基板に実装した電子部品のはんだ付け部にクラックが生じたりするおそれがある。特に撮像装置は小型化と軽量化が進められており、基板の厚みが1mmに満たないものも次第に利用されてきている。したがって基板は、薄厚化によって益々僅かな押圧力で撓みやすくなるため、できるだけ実装している基板側コネクタのばね力を受けないようにするのが好ましい。
以上のような従来技術を背景になされたのが本発明である。その目的は、撮像装置の基板に対して、当該基板に実装した基板側コネクタの端子のばね力が作用しない電気接続を実現することにある。
上記目的を達成すべく本発明は以下の特徴を有するものとして構成される。
本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに固定した端子と、を備え、前記ハウジングは、外部導体を嵌合接続する外部導体接続部と、コネクタを実装した基板を内部に収容する筒状周壁と、前記外部導体接続部と前記筒状周壁の内部とを仕切る隔壁とを有し、前記端子は、前記外部導体接続部に配置されており前記外部導体と導通接触する外部接触部を有する撮像装置用の電子部品について、前記端子は、前記筒状周壁の内周面から突出しており前記コネクタのコネクタ端子と導通接触する内部接触部と、前記外部接触部と前記内部接触部とを繋ぐように前記隔壁に埋設されて伸長する中継部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、端子(ハーネス接続端子)が筒状周壁の内周面から突出しており前記コネクタ(基板側コネクタ)のコネクタ端子と導通接触する内部接触部を有するため、端子が筒状周壁の軸方向でコネクタ端子と弾性接触する構造ではない。即ち、端子の内部接触部は筒状周壁の内周面から突出して配置されるため、コネクタ端子のばね力を基板に対してその板厚方向で作用させないようにすることができる。また本発明によれば、前記外部接触部と前記内部接触部とを繋ぐように前記隔壁に埋設されて伸長する中継部を有することから、外部接触部から筒状周壁の内周面に伸長する中継部を配置するためのスペースをできるだけ小さくすることができる。こうした中継部は、隔壁の内部に完全に埋設してもよいし、部分的に埋設する構成としてもよい。中継部は、そのいずれの構成としても筒状周壁の内部空間の占有スペースを少なくすることができ、ハウジングの内部の省スペース化と小型化に貢献することができる。
前記内部接触部については、前記隔壁側から前記基板の板厚を超えて突出する長さとすることができる。これによれば、撮像素子の光軸合わせ(焦点位置の調整)をするために、内部接触部の長さ方向に沿って基板の取付位置を調整する自由度を高めることができる。また、基板における隔壁との対向面にコネクタが実装されていると、コネクタの周辺に無駄なデッドスペースができてしまうことがある。しかしながら本発明によれば、内部接触部が基板の板厚を超えて前記対向面の反対側の面に突出するので、コネクタを反対側の面に実装することができる。したがって、基板をできるだけ隔壁に寄せて配置することもできることから、ハウジングの内部の省スペース化と小型化に貢献することができる。
前記中継部については、平型金属片でなる平型導通片として形成することができる。中継部が平型導通片であるため、中継部をピン端子や電線のような断面円形とする場合よりも隔壁を薄く形成することができ、したがってハウジングの小型化に寄与することができる。
前記内部接触部については、板面が前記内周面から突出する板状接触片として形成することができる。内部接触部を筒状周壁の内周面から突出する板面を有する板状接触片として形成することで、コネクタのコネクタ端子を板状接触片の板面に対して接触させるような端子構造とすることができる。これによりコネクタ端子のばね力を基板の板厚方向に作用させないようにすることができる。
また本発明は、前記コネクタを備える電子部品について、前記コネクタ端子が、前記内部接触部を板厚方向で挟持する挟持接点部を有することを特徴とする。この電子部品によれば、コネクタ端子が内部接触部を板厚方向で挟持する挟持接点部を有することで、コネクタ端子のばね力を基板の板厚方向に作用させないようにしながらも、端子の内部接触部とコネクタ端子とを確実に導通接触することができる。さらにこの電子部品については、前記内部接触部を前記板状接触片とすることができる。
さらに本発明は、以上の何れかの本発明による電子部品を備える撮像装置を提供する。これによれば撮像装置に内蔵する基板にその板厚方向でコネクタ端子のばね力が作用しない。よって撮像装置に内蔵する基板の薄型化と、ハウジングの内部空間の省スペース化と、撮像装置全体の小型化を実現することができる。
本発明によれば、撮像装置に内蔵する基板にその板厚方向でコネクタ端子のばね力が作用しないので、基板が反ったり、基板のはんだ付け部に割れが発生するといった不都合のない高品質の撮像装置を実現することができる。また撮像装置を全体的に小型化できるので、撮像装置の用途拡大に貢献することができる。
第1実施形態による撮像装置の分解図。 図1のリアハウジングを示す説明図。 図1のリアハウジングと基板の組立説明図。 図3のハーネス接続端子とコネクタとの接続を示す説明図。 図1のコネクタの外観斜視図。 図5のコネクタの正面図。 図6のVII−VII線断面図。 図5のコネクタの端子の外観斜視図。 リアハウジングに基板を設置する前の状態を示す図2のVIII−VIII線に沿う断面図。 図9からリアハウジングに基板を設置した状態を示す断面図。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本明細書、特許請求の範囲、図面では、図1で示す基板に実装したコネクタの端子の配列方向をX方向(左右方向)とし、コネクタの奥行き方向をY方向(前後方向)とし、撮像装置に備える撮像素子の光軸方向(撮像装置の高さ方向)をZ方向(上下方向)とする。しかしこうした左右、前後、上下の特定は本発明の撮像装置等の実装方向、使用方向を限定するものではない。
撮像装置1は、図1でその概要を示すように、硬質樹脂の樹脂成形体でなるハウジング2と、撮像部品3と、ハーネス部品4とを備えている。この撮像装置1を構成する部品は本発明の「電子部品」を構成する。
ハウジング2は、フロントハウジング5とリアハウジング6とを備えており、その内部空間には撮像部品3が収容される。この実施形態で例示する撮像部品3には、撮像素子3aと、撮像素子3aを実装した基板3bと、基板8と、基板8に実装したコネクタ9が含まれている。基板3bと基板8には図示しない信号処理系の回路配線と素子が実装されており、それらは基板間接続コネクタ3c、8aにより導通接続される。コネクタ9は「コネクタ端子」としての複数の端子10を備えており、端子10はリアハウジング6に固定された「端子」としてのハーネス接続端子11A、11B、11C、11Dと導通接触する(図3参照)。「外部導体」としてのハーネス部品4は、図示しない外部機器に対して接続される。以上のような概略構成の撮像装置1の特徴は、リアハウジング6とハーネス接続端子11A〜11Dと撮像部品3にある。そこでこれらについてさらに詳細に説明する。
リアハウジング6
リアハウジング6には、筒状周壁12と、筒状周壁12の一端側を閉塞する隔壁13と、隔壁13から突出する外部導体接続部14とが形成されている。
筒状周壁12は角筒状に形成されており、その内側には基板8とコネクタ9を収容する内部空間12aが形成されている。リアハウジング6の内部空間12aのZ方向の高さ(筒状周壁12の隔壁13からの高さ)は基板8とコネクタ9を収容した状態でコネクタ9が筒状周壁12の開口端12bから突出しないように小型化されている。筒状周壁12の外周面にはフロントハウジング5の嵌合部12cが形成され、フロントハウジング5が嵌まり込んで撮像装置1が組み立てられる。筒状周壁12の内周面12dの一面には、ハーネス接続端子11A〜11Dの一端側に設けた「内部接触部」としての複数の板状接触片11aが設けられている。
隔壁13は、筒状周壁12の一端側を閉塞するように設けられている。この隔壁13には後述するようにハーネス接続端子11A〜11Dの一部が埋設されている。外部導体接続部14はリアハウジング6の外面を形成する隔壁13の外面から突出して形成されている。外部導体接続部14には嵌合凹部14aが形成され、嵌合凹部14aにはハーネス接続端子11A〜11Dの「外部接触部」としての複数のピン状接触部11bが突出している。そして嵌合凹部14aにハーネス部品4が差し込まれることで、ピン状接触部11bとハーネス部品4が導通接続される。
ハーネス接続端子11A〜11D
ハーネス接続端子11A〜11Dは、それぞれ別々の端子として設けられている。各ハーネス接続端子11A〜11Dのピン状接触部11bは、円筒状の接触片として形成されており、図示しないハーネス部品4のソケット端子に挿入されて導通接続する。
ハーネス接続端子11A〜11Dは、それぞれ隔壁13の嵌合凹部14aにおけるピン状接触部11bの突出位置と、筒状周壁12の内周面12dにおける板状接触片11aの突出位置とが異なっており、それらを繋ぐように中継部11cが形成されている。図4で示すように、ハーネス接続端子11A、11Bの中継部11cはピン状接触部11bが筒状周壁12の側に位置しており、直線状に形成されている。ハーネス接続端子11C、11Dの中継部11cは、ハーネス接続端子11A、11Bを迂回して筒状周壁12に向けて伸長するため、ハーネス接続端子11A、11Bを迂回する斜め直線部11c1と、ハーネス接続端子11A、11Bと平行な直線部11c2とを連結した屈曲形状として形成されている。また、中継部11cは何れも板厚よりも板幅が長い平型金属片でなる平型導通片として形成されており、インサート成形により隔壁13の表面に露出しないように完全に隔壁13の内部に埋設されている。したがって、中継部11cを丸棒状や角棒状のピン端子や円形断面の電線で形成する場合と比べて、隔壁13の厚みを薄く形成することができ、リアハウジング6を小型化することができる。
中継部11cの筒状周壁12の側の端部には筒状周壁12の高さ方向(長さ方向)に屈曲する屈曲部11dが形成され(図4)、その先には前述の板状接触片11aが形成されている。ハーネス接続端子11A〜11Dの各板状接触片11aは、その板面が筒状周壁12の内周面12dと交差するように筒状周壁12の内部空間12aに向けて突出する。各板状接触片11aは四角形状に形成されており、屈曲部11dと繋がる連結角部11a1を有する。このような板状接触片11aは、例えば平型金属片を二枚重ねに折り曲げることで形成することができる。各板状接触片11aには、筒状周壁12に埋め込まれる埋設縁11a2を有しており(図9参照)、ここで強固に筒状周壁12に対して保持される。各板状接触片11aは中継部11cに対向する底辺縁11a3が形成されており、この底辺縁11a3は隔壁13と接するように配置されている。このためコネクタ9と接続する際に底辺縁11a3が端子10から受ける挿入力を、底辺縁11a3を隔壁13に当接させることで受け止めることができ、埋設縁11a2に対する挿入力の作用を分散できるようにしている。各板状接触片11aにおける筒状周壁12の内部空間12aに面する2辺の板縁には、コネクタ9に挿入される挿入縁11a4が形成されている。
コネクタ9
ハーネス接続端子11A〜11Dに導通接続するコネクタ9は、「コネクタ端子」としての複数本の端子10と、硬質樹脂製の固定ハウジング15と、可動ハウジング16とを備えており、可動ハウジング16がX・Y・Z方向に変位可能なフローティングコネクタとして構成されている。
固定ハウジング15には、上壁15a、左右の側壁15bが形成されており、それらによって囲まれた内部には可動ハウジング16の収容部15cが形成されている。上壁15aには端子10を圧入する孔状の端子固定部15a1が形成されている(図3参照)。側壁15bには、基板8にはんだ付けされる固定金具17が取付けられている。また、側壁15bの内面には可動ハウジング16の変位を規制する凹部15b1が形成されており、その内部には後述する可動ハウジング16の変位規制部16dが配置される。
可動ハウジング16には、端子10を圧入する図示しない孔状の端子固定部が形成されている。可動ハウジング16には、櫛歯状の突出部16aが形成されている。基板8にはこの櫛歯状の突出部16aと基板8が重ならないように凹部8bが形成されている。隣接する突出部16aの間には、ハーネス接続端子11A〜11Dの板状接触片11aを挿入するZ方向に貫通する端子接続溝16bが形成されている。端子接続溝16bに隣接する各突出部16aの先端は、角部を面取りした誘込み部16cによって端子接続溝16bへの板状接触片11aの導入をガイドできるようにしている。
可動ハウジング16の左右の側面には突起形状の変位規制部16dが形成されている。変位規制部16dは前述した固定ハウジングの凹部15b1に配置され、可動ハウジング16は変位規制部16dが凹部15b1に当接するまでX・Y・Z方向で変位することができる。
端子10は、基板8にはんだ付けされる基板接続部10aと、固定ハウジング15の端子固定部15a1に圧入保持される固定ハウジング用固定部10bと、S字状に屈曲する可動片10cと、可動ハウジング16の端子固定部(図示略)に圧入保持される可動ハウジング用固定部10dと、板状接触片11aを挟持して導通接触する挟持接点部10eとが形成されている。したがって、端子10は可動片10cの一方側にある固定ハウジング用固定部10bにて固定ハウジング15に固定され、可動片10cの他方側にある可動ハウジング用固定部10dにて可動ハウジング16に固定されており、可動片10cのX・Y・Z方向への変位によって可動ハウジング16をX・Y・Z方向で変位可能に弾性支持している。
挟持接点部10eはフォーク状ばねとして形成されており、そのばね弾性によって板状接触片11aに対して板厚方向で押圧接触している。挟持接点部10eの先端にはロール面でなる一対の湾曲接点部10fが形成されており、その間に板状接触片11aをスムーズに挿入できるようにしている。
ハーネス接続端子11A〜11Dとコネクタ9との導通接続
ハーネス接続端子11A〜11Dとコネクタ9との導通接続は、撮像装置1を組み立てる過程で行われる(図9、図10)。リアハウジング6の内部空間12aにコネクタ9を実装した基板8を設置する。基板8は、コネクタ9を実装していない平坦面8cを隔壁13と対向させた状態で、コネクタ9の基板8の凹部8bに露出する可動ハウジング16の端子接続溝16bの内側に板状接触片11aを挿入するようにして基板8をリアハウジング6の内部に組み込む。このとき端子接続溝16bを板状接触片11aと位置合わせするために、基板8を隔壁13と平行に挿入するほか、基板8を斜めにしてコネクタ9の側から挿入してもよい。このように基板8を斜めに挿入しても、突出部16aの誘込み部16cによって容易に板状接触片11aに端子接続溝16bを位置合わせすることができる。また、板状接触片11aと端子接続溝16bとが位置ずれしていても、端子10の可動片10cによって可動ハウジング16が変位するため、嵌合位置のずれを吸収することができる。さらに板状接触片11aを端子接続溝16bに挿入すると、ロール面とした湾曲接点部10fによってスムーズに挟持接点部10eで板状接触片11aを保持することができる。このようにして基板8のコネクタ9はハーネス接続端子11A〜11Dに対して簡単に導通接続させることができる。なお、基板8はねじ止め等の機械的手段や接着剤等の化学的手段によってリアハウジング6に固定することができる。
リアハウジング6に基板8を収容した後は、基板間接続コネクタ8aと基板3bの基板間接続コネクタ3cとを接続し、さらにフロントハウジング5をリアハウジング6に固定することで、撮像装置1を得ることができる。
撮像装置1の作用・効果
次に既に説明済みのものを除き、撮像装置1とその構成部品による作用・効果を説明する。
撮像装置1は、ハーネス接続端子11A〜11Dが筒状周壁12の内周面12dから突出しておりコネクタ9の端子10と導通接触する「内部接触部」としての板状接触片11aを有する構造であり、ハーネス接続端子11A〜11Dと端子10とが基板8の板厚方向で押圧接触するような構造ではない。即ち、挟持接点部10eは板状接触片11aを挟持するため、基板8には挟持接点部10eのばね力(挟持力)は作用しない。したがって基板8が反ったり、基板8に実装した各種電子部品のはんだ付け部に割れが発生するといった不都合のない高品質の撮像装置1を実現することができる。
板状接触片11aは、筒状周壁12の筒軸方向で基板8の板厚を超える長さに形成されている。したがって、その筒軸方向(Z方向)における基板8の固定位置を調整して、撮像素子3aの光軸合わせの自由度を高めることができる利点がある。
実施形態の変形例
前記実施形態については変形例での実施が可能であるため、その例を示す。
前記実施形態では、4つのハーネス接続端子11A〜11Dを設ける例を示したが、3つ以下でも5つ以上としてもよい。
前記実施形態では、ハーネス接続端子11A〜11Dの「外部接触部」として円筒状のピン状接触部11bを設ける例を示したが、「外部接触部」の形状はハーネス部品4との関係で決めるものであり、他の形状としてもよい。
前記実施形態では、ハーネス接続端子11A〜11Dの各板状接触片11aの底辺縁11a3を隔壁13と接するように設ける例を示したが、埋設縁11a2のように隔壁13に埋設してもよい。
前記実施形態では、ハーネス接続端子11A〜11Dの中継部11cを隔壁13に完全に埋める例を示したが、リアハウジング6の内部空間12aに面する側を部分的に露出させて配置してもよい。
前記実施形態では、コネクタ9を実装していない平坦面8cを隔壁13と対向させるように基板8をリアハウジング6に配置する例を示したが、コネクタ9の実装面を隔壁13と対面させて配置してもよい。このようにしても板状接触片11aが筒状周壁12の筒軸方向で基板8の板厚を超える長さに形成されているので、問題なく接続することができる。
1 撮像装置
2 ハウジング
3 撮像部品
3a 撮像素子
3b 基板
3c 基板間接続コネクタ
4 ハーネス部品(外部導体)
5 フロントハウジング
6 リアハウジング
8 基板
8a 基板間接続コネクタ
8b 凹部
8c 平坦面
9 コネクタ
10 端子(コネクタ端子)
10a 基板接続部
10b 固定ハウジング用固定部
10c 可動片
10d 可動ハウジング用固定部
10e 挟持接点部
10f 湾曲接点部
11A、11B、11C、11D ハーネス接続端子(端子)
11a 板状接触片(内部接触部)
11a1 連結角部
11a2 埋設縁
11a3 底辺縁
11a4 挿入縁
11b ピン状接触部(外部接触部)
11c 中継部
11c1 斜め直線部
11c2 直線部
11d 屈曲部
12 筒状周壁
12a 内部空間
12b 開口端
12c 嵌合部
12d 内周面
13 隔壁
14 外部導体接続部
14a 嵌合凹部
15 固定ハウジング
15a 上壁
15a1 端子固定部
15b 側壁
15b1 凹部
15c 収容部
16 可動ハウジング
16a 突出部
16b 端子接続溝
16c 誘込み部
16d 変位規制部
17 固定金具

Claims (6)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジングに固定した端子と、を備え、
    前記ハウジングは、
    外部導体を嵌合接続する外部導体接続部と、
    コネクタを実装した基板を内部に収容する筒状周壁と、
    前記外部導体接続部と前記筒状周壁の内部とを仕切る隔壁とを有し、
    前記端子は、
    前記外部導体接続部に配置されており前記外部導体と導通接触する外部接触部を有する
    撮像装置用の電子部品において、
    前記端子は、
    前記筒状周壁の内周面から突出しており前記コネクタのコネクタ端子と導通接触する内部接触部と、
    前記外部接触部と前記内部接触部とを繋ぐように前記隔壁に埋設されて伸長する中継部とを有することを特徴とする電子部品。
  2. 前記内部接触部は、前記隔壁側から前記基板の板厚を超えて突出する長さを有する請求項1記載の電子部品。
  3. 前記中継部は、平型金属片でなる平型導通片として形成されている
    請求項1又は2記載の電子部品。
  4. 前記内部接触部は、板面が前記内周面から突出する板状接触片として形成されている
    請求項1〜3何れか1項記載の電子部品。
  5. 前記コネクタを備える請求項1〜4何れか1項記載の電子部品であって、
    前記コネクタ端子が、前記内部接触部を板厚方向で挟持する挟持接点部を有する電子部品。
  6. 請求項1〜5何れか1項記載の電子部品を備える撮像装置。
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