JP7042407B2 - 外導体端子及びシールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、外導体端子及び外導体端子を用いたシールドコネクタに関する。

特許文献１には、内導体端子と、内導体端子の外周を包囲する外導体端子と、外導体端子と内導体端子との間に介在する誘電体とを備えたシールド端子が開示される。また、特許文献１には、シールド端子と、シールド端子を収容するコネクタハウジングとを備えたシールドコネクタが開示されている。外導体端子は、内導体端子を覆う外導体端子本体と、外導体端子本体の背面側を覆う蓋体とからなる。外導体端子本体は、四隅に、下方に突出する基板組付けタブを有している。蓋体は、外導体端子本体の後部に外側から嵌合される。

特開２００８－１９２４７４号公報

上記の場合、蓋体と外導体端子本体との間に特別なロック構造が設けられていない。しかし、外導体端子の形状保持のさらなる信頼性を確保するには、ロック構造が設けられているのが好ましい。この種のロック構造としては、例えば、蓋体に、Ｕ字形のスリットを形成するとともにスリットの内側部分を内側へ曲げ起こして突起を形成し、外導体端子本体に、蓋体が被さった状態で、突起に係止される係止縁を形成する構造が考えられる。

しかし、外導体端子には内導体端子が伝送する電気信号に対するリターン電流が発生し、リターン電線が基板組付けタブを介して回路基板のグランドパターンに流れることになるから、リターン電流の経路が蓋体に形成されたＵ字形のスリットによって遮られるおそれがある。仮に、リターン電流がＵ字形のスリットを通して外導体端子の外面側（表面側）に流れ出ると、それが新たなノイズ源になるという問題が生じる。

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、良好なシールド性を確保することが可能な外導体端子及び外導体端子を用いたシールドコネクタを提供することを目的とする。

本発明は、内導体端子の外周を包囲可能な端子本体と、前記端子本体に対して開状態から閉状態へと変位し、前記閉状態で前記端子本体の背面開口を閉塞する背板部と、前記背板部に連なり、前記閉状態において前記端子本体の側面部分の一部を構成する側板部と、を備え、前記背板部は、前記閉状態で前記端子本体の前記背面開口を覆う背板本体と、回路基板に電気的に接続される基板接続片と、を有し、前記基板接続片は、前記閉状態で前記背板本体の下縁から前記回路基板へ向けて延びる接続基端部と、前記接続基端部の下端から後方へ向けて延びて前記回路基板の表面に接触可能な接続先端部と、を有し、前記側板部は、前記閉状態において前記回路基板へ向けて上下方向に延びる線状のスリットと、前記スリットの前側に形成され、前記端子本体に係止されて前記背板部を前記閉状態に保持する係止部と、を有し、前記係止部は、前記スリットの前縁に、前記閉状態において前記端子本体の係止受け縁に当接する係止縁を有しているところに特徴を有する。

背板部の基板接続片と側板部のスリットがいずれも回路基板へ向けて形成されるため、基板接続片を通して回路基板のグランドパターンに流れるリターン電線の経路を、スリットが遮るのを防止することができ、スリットを通して外導体端子の外面側にリターン電流が漏れるのを阻止することができる。その結果、ノイズをグランドパターンに信頼性良く放出することができ、良好なシールド性能を発揮することができる。

本発明の実施例１に係るシールドコネクタの背面図である。 図１のＡ－Ａ線断面図である。 開状態の外導体端子の側面図である。 開状態の外導体端子の正面図である。 図４のＢ－Ｂ線断面図である。 開状態の外導体端子の底面図である。 閉状態の外導体端子の部分拡大側面図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
（１）前記基板接続片は、前記回路基板の表面に沿って接触可能とされる。このように基板接続片が表面実装用であれば、回路基板に対する組み付け性を良好にすることができる。また、基板接続片は背板部に設けられているため、回路基板の表面に沿って接触可能となる部分を曲げ加工によって容易に形成することができる。

（２）上記構成の外導体端子を用いたシールドコネクタであって、前記外導体端子と、前記内導体端子と、前記外導体端子と前記内導体端子との間に介在する誘電体と、を有するシールド端子と、前記シールド端子を収容するコネクタハウジングと、を備えたものである。上記構成によれば、良好なシールド性を実現することができるため、例えば、自動車の高速通信用のシールドコネクタとして好適に用いられる。

＜実施例１＞
以下、実施例１を図面に基づいて説明する。本実施例１は、図示しない電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載され、車載電装品間の高速通信用のシールドコネクタ１０を示している。このシールドコネクタ１０は、図２に示すように、回路基板９０の表面上に実装される。なお、以下の説明において、前後方向については、図２の右側を前側とし、上方及び下方は、図２の上下方向が基準とされる。

図２に示すように、シールドコネクタ１０は、シールド端子２０と、シールド端子２０を収容するコネクタハウジング６０とを備えている。シールド端子２０は、内導体端子２１と、内導体端子２１の外周を包囲する外導体端子２２と、外導体端子２２と内導体端子２１との間に介在する誘電体２３とを有している。

内導体端子２１は導電性の金属板を曲げ加工などして形成される。内導体端子２１は、前方に突出するタブ２４を有している。タブ２４は、シールドコネクタ１０が図示しない相手コネクタと嵌合されたときに、相手コネクタに備わる図示しない相手端子金具に電気的に接続される。内導体端子２１は、長さ方向途中で下向きに屈曲し、さらに下端部から後方へ屈曲して延びる１つの接続片２５を有している。接続片２５は、回路基板９０の表面に形成された信号伝送用の導電パターン（導電路）に当接して電気的に接続される。

誘電体２３は、所定の比誘電率を有する絶縁性の合成樹脂材によって形成され、内部に前後方向に貫通する端子収容室２６を有している。端子収容室２６には内導体端子２１が収容される。内導体端子２１は、端子収容室２６の前端開口から前方にタブ２４を突出させた状態で誘電体２３に保持される。内導体端子２１と外導体端子２２との間は、誘電体２３によって絶縁状態に保たれる。

外導体端子２２は導電性の金属板を曲げ加工などして形成される。外導体端子２２は、前後方向に貫通する筒状部２７と、筒状部２７の後方に配置される背部ユニット部２８とからなる。外導体端子２２の具体的構造については後に詳述する。

コネクタハウジング６０は合成樹脂製であって、図２に示すように、上下方向にほぼ沿った略矩形板状の基壁部６１と、基壁部６１の外周縁から前方に突出する略角筒状のフード部６２とを有している。図１に示すように、コネクタハウジング６０は、基壁部６１の左右両端から後方に突出する一対の側壁部６３を有している。

図２に示すように、フード部６２は、上壁の内面に、ハウジングロック部６４を有している。フード部６２内には、図示しない相手コネクタが嵌合される。ハウジングロック部６４は、フード部６２内の相手コネクタを係止して両コネクタを嵌合状態に保持する役割を有する。

基壁部６１は、上下中央より少し下方で且つ左右中央に、前後方向（壁厚方向）に貫通する断面略円形の装着孔６５を有している。基壁部６１の装着孔６５には、外導体端子２２の筒状部２７が挿入される。外導体端子２２は、コネクタハウジング６０に対し、筒状部２７の前部をフード部６２内に突出させ、背部ユニット部２８を基壁部６１の後方に露出させた状態で（図１を参照）、装着される。外導体端子２２のうち、基壁部６１の後方に露出する部分は、左右両側を側壁部６３により覆われて保護される。

さて、外導体端子２２の筒状部２７は、円筒状（断面円形の筒状）をなし、図４及び図６に示すように、下端の左右中央に、突き合わせ端２９を有している。筒状部２７の突き合わせ端２９には、凹凸部３１が凹凸状に前後に並んで設けられている。筒状部２７は、凹凸部３１の噛み合いによって円筒状に維持されるようになっている。

図３及び図５に示すように、筒状部２７は、左右両側の上下中央に、上下方向に沿って線状（一直線状）に開口する一対の本体側スリット３２（１つのみ図示）を有し、両本体側スリット３２のそれぞれを挟んだ前後両側のうち、前側に、コネクタハウジング６０に対する一対の外側係止部３３を有し、後側に、誘電体２３に対する一対の内側係止部３４を有している。両外側係止部３３は、筒状部２７の側壁部分を、本体側スリット３２を介して外側へ曲げ起こしてなり、側面視略三角形の爪状に形成されている。両外側係止部３３が基壁部６１を係止することで、装着孔６５を貫通した外導体端子２２がコネクタハウジング６０に保持固定されるようになっている。両内側係止部３４は、筒状部２７の側壁部分を、本体側スリット３２を介して内側へ曲げ起こしてなり（図４を参照）、側面視略三角形の爪状に形成されている。内側係止部３４は、外側係止部３３より一回り小さい形状になっている。両内側係止部３４が誘電体２３を係止することで、誘電体２３が筒状部２７内に保持固定されるようになっている。

図３、図５及び図６に示すように、背部ユニット部２８は、筒状部２７の上半部に段差なく連なりつつ後方へ突出する断面半円弧状の連結部３９と、連結部３９の下端に連なる係止受け部４１と、連結部３９の後端の左右中央（上端でもある）に連なる支点部４２と、支点部４２に対し連結部３９とは反対側で連なる背板部４３と、背板部４３の左右両端に連なる一対の側板部４４とを備えている。外導体端子２２のうち、筒状部２７、連結部３９及び係止受け部４１からなる部分（支点部４２、背板部４３及び側板部４４を除く部分）によって、端子本体４５が構成される。

連結部３９及び係止受け部４１の下方で且つ筒状部２７の後方は、背板部４３が開状態にあるときは下方及び後方に開放され、背板部４３が閉状態にあるときは下方に開放される空間部３６になっている。

図４及び図６に示すように、係止受け部４１は、連結部３９の下端である周方向両端に対をなして突出する形状とされている。両係止受け部４１は、それぞれ、連結部３９の下端の後部に連なる側面視矩形の板状をなし、連結部３９から垂下している。背部ユニット部２８（端子本体４５でもある）には、連結部３９の下端から係止受け部４１の前端にかけて空間部３６に臨む略直角な段差４６が形成される。両係止受け部４１は、前端に、上下方向に沿った係止受け縁４７を有している。

図６に示すように、支点部４２は、連結部３９と背板部４３との間に位置して両者をつなぐ幅狭の可撓性ヒンジである。
背板部４３は、支点部４２が直線状に延びて略水平に配置される開状態（図３～図６を参照）と、支点部４２が回曲状に屈曲して略垂直に配置される閉状態（図１、図２及び図７を参照）とに、連結部３９に対し支点部４２を介して回動変位可能とされている。図１に示すように、背板部４３は、閉状態において端子本体４５の背面開口を覆うことが可能な背面視矩形の背板本体４８と、背板本体４８の下縁（閉状態における下側の端縁）の左右両端から突出する一対の帯板状の基板接続片４９とを有している。

両基板接続片４９は、図２及び図７に示すように、それぞれ側面視略Ｌ字形に曲げ加工されることにより、閉状態において上下方向に沿うように背板本体４８から回路基板９０へ向けて垂下する接続基端部５１と、接続基端部５１の下端から後方へ屈曲して延びる接続先端部５２（面接触部）とを備えた形状になる。接続先端部５２は、回路基板９０の表面に形成されたグランドパターンに電気的に接続される。

両側板部４４は、図７に示すように、それぞれ、背板部４３の左右両端に略直角に連なる側面視略矩形の板状をなし、閉状態において背板部４３の左右両端から前方に突出している。両側板部４４は、背板部４３が閉状態にあるときに、上端が連結部３９の下端に沿って配置され、それぞれ対応する係止受け部４１に外側から覆い被さる。

両側板部４４は、図７に示すように、それぞれ、略中央部に、閉状態において上下方向に沿って線状（一直線状）に開口するスリット５３を有し、スリット５３を挟んだ前後両側のうち、前側に、係止受け部４１に対する係止部５４を有している。両係止部５４は、それぞれ、スリット５３を介して内側へ曲げ起こされ、スリット５３の前方に位置する前縁及び上下縁を有する略Ｕ字形の周縁部５５から膨出する扁平台状に形成される（図５及び図６を参照）。両係止部５４は、スリット５３の切り込みの前縁でもある後端に、上下方向に沿った係止縁５６を有している。

次に、本実施例１の作用効果を説明する。
背板部４３が開状態にあるときに、外導体端子２２の内側に、内導体端子２１を担持した誘電体２３が挿入される。次いで、背板部４３が支点部４２を介して開状態から閉状態へと回動変位させられる。背板部４３が閉状態に変位する過程で、両側板部４４の係止部５４が対応する係止受け部４１と干渉し、両側板部４４が背板部４３との連結部位を支点として拡開変形（弾性変形）させられる。

背板部４３が閉状態に至ると、端子本体４５の背面開口が背板部４３によって閉塞されるとともに、弾性復帰した両側板部４４が対応する係止受け部４１の全体を外側から覆って端子本体４５の側面部分の一部を構成する。また、両側板部４４の係止部５４が対応する係止受け部４１を係止し、係止部５４の係止縁５６が係止受け部４１の係止受け縁４７に当接する（図７を参照）。これにより、背板部４３が開状態に戻り変位するのが防止され、ひいては外導体端子２２の箱形状が維持される。

背板部４３が閉状態にあるときには、側板部４４のスリット５３の上部に、係止受け部４１の前端下側部分が臨み、側板部４４の前端が側面視において筒状部２７の後端に沿って上下方向に配置される。

次いで、外導体端子２２がシールドコネクタ１０の基壁部６１の装着孔６５に挿入されて組み付けられる。その後、シールドコネクタ１０が回路基板９０の表面に設置される。これにより、接続片２５が回路基板９０の表面に形成された導体パターンに導通接続されるとともに、両基板接続片４９の接続先端部５２が回路基板９０の表面に形成されたグランドパターンに導通接続される。ここで、両基板接続片４９は、接続片２５の左右両側に配置される（図１を参照）。

さて、内導体端子２１に電気信号が流れると、外導体端子２２には電気信号に対するリターン電流が発生する。リターン電流は、外導体端子２２の内面に沿って連結部３９から背板部４３を通して回路基板９０へ向けて流れ、両基板接続片４９を介して回路基板９０のグランドパターンに落とされる。

この場合に、係止部５４の曲げ起こしに伴って形成されるスリット５３は、両基板接続片４９の接続基端部５１と同様に、リターン電線が回路基板９０へ向けて流れる方向である上下方向に沿って線状に延びる形態になっているため、リターン電流の流れを実質的に阻害することがない。また、スリット５３が上下方向に線状に延びる形状であれば、外導体端子２２の外面側へのリターン電流の漏れを少なくすることができ、シールドコネクタ１０の外部に放射されるノイズも小さくすることができる。

以上説明したように、本実施例１によれば、背板部４３の両基板接続片４９と両側板部４４のスリット５３がいずれも回路基板９０へ向けて形成されるため、両基板接続片４９を通してリターン電流が回路基板９０のグランドパターンに流れる場合に、リターン電線の経路をスリット５３が遮るのを防止することができ、スリット５３を通して外導体端子２２の外面側にリターン電流が漏れるのを阻止することができる。その結果、ノイズをグランドに信頼性良く放出することができ、良好なシールド性能を発揮することができる。

また、基板接続片４９が回路基板９０の表面に沿って接触可能な接続先端部５２を有する表面実装用であるため、回路基板９０に対する組み付け性を良好にすることができる。しかも、基板接続片４９は背板部４３に設けられているため、基板接続片４９の接続先端部５２を曲げ加工によって容易に形成することができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）外導体端子の筒状部は、角筒状に形成されるものであってもよい。また、筒状部は、回路基板側が開放された形状であってもよい。
（２）基板接続片の個数は、任意であって、一つであってもよく、あるいは３つ以上であってもよい。
（３）背板部は、端子本体に対して取り外し可能な別体部材からなるものであってもよい。
（４）基板接続片は、全体として上下方向に沿って形成され、回路基板のスルーホールに挿入されて接続されるスルーホールタイプであってもよい。

１０…シールドコネクタ
２０…シールド端子
２１…内導体端子
２２…外導体端子
２３…誘電体
２７…筒状部
４３…背板部
４４…側板部
４５…端子本体
４９…基板接続片
５４…係止部
６０…コネクタハウジング
９０…回路基板

Claims (3)

1. 内導体端子の外周を包囲可能な端子本体と、
   前記端子本体に対して開状態から閉状態へと変位し、前記閉状態で前記端子本体の背面開口を閉塞する背板部と、
   前記背板部に連なり、前記閉状態において前記端子本体の側面部分の一部を構成する側板部と、を備え、
   前記背板部は、前記閉状態で前記端子本体の前記背面開口を覆う背板本体と、回路基板に電気的に接続される基板接続片と、を有し、
   前記端子本体は、板状の係止受け部を有し、前記係止受け部の前端は、上下方向に沿った係止受け縁を形成しており、
   前記基板接続片は、前記閉状態で前記背板本体の下縁から前記回路基板へ向けて延びる接続基端部と、前記接続基端部の下端から後方へ向けて延びて前記回路基板の表面に接触可能な接続先端部と、を有し、
   前記側板部は、前記閉状態において前記回路基板へ向けて上下方向に延びる線状のスリットと、前記スリットの前側に膨出形成される係止部と、を有し、
   前記係止部の後端は、前記スリットの前縁であって、上下方向に沿った係止縁を形成しており、
   前記係止部の前記係止縁が前記閉状態において前記端子本体の前記係止受け縁に上下方向に沿って当接することにより、前記側板部が前記端子本体に係止されて前記背板部を前記閉状態に保持する、外導体端子。
2. 請求項１に記載の外導体端子を用いたシールドコネクタであって、
   前記外導体端子と、前記内導体端子と、前記外導体端子と前記内導体端子との間に介在する誘電体と、を有するシールド端子と、
   前記シールド端子を収容するコネクタハウジングと、を備えたシールドコネクタ。
3. 前記内導体端子は、前記回路基板の表面に接続可能な接続片を有し、前記基板接続片は、前記接続片の左右両側に対をなして配置されている請求項２に記載のシールドコネクタ。

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