JP7473456B2

JP7473456B2 - コネクタ

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Publication number: JP7473456B2
Application number: JP2020189280A
Authority: JP
Inventors: 大輔佐々木
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2024-04-23
Anticipated expiration: 2040-11-13
Also published as: DE102021122006A1; JP2022078540A; CN114498145A; US20220158383A1; US12080969B2

Description

本発明は、コネクタに関し、特に車載カメラに好適なコネクタに関する。

車両等の移動体においては、運転支援や安全性確保、さらには運転状況の記録などのために撮像装置が多用されている。このような車載カメラとして、一端にレンズ用窓を有し、他端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レセプタクルが取り付けられ、第１のケース内に収容される基板と、同軸ケーブルの一端に取り付けられたプラグと一体化され、レセプタクルにプラグを嵌合したとき、開口部を閉止する第２のケースとを有し、レセプタクルとプラグとでコネクタが構成されており、第１のケースと第２のケースとを超音波接合や接着剤により固定することにより、同軸ケーブルと基板とをコネクタを介して電気的に接続した状態で組み立てられ、１本の同軸ケーブルで、映像信号、電源、同期制御信号を伝送する電源重畳方式の車載カメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。

従来のコネクタは、第１のケースに収容される基板に取り付けられるレセプタクルと、ケーブルの一端に取り付けられ、かつ第１のケースに組み付けられる第２のケースと一体化され、レセプタクルに嵌合するプラグと、を備えた構造を有し、車載カメラにおける電気接続の構造や作業の簡素化と共に安定化を図るものであった。しかしながら、ケーブルが１本のみのため、製品のバリエーションや複合的な使用を可能にするといった市場要求に応えにくいという問題があった。

特許第５９９４８１４号公報

本発明は、製品のバリエーションや複合的な使用を可能にするといった市場要求に応えやすいコネクタを提供することを目的とする。

本発明に係るコネクタは、第１のケースに収容される基板に取り付けられるレセプタクルと、ケーブルの一端に取り付けられ、かつ前記第１のケースに組み付けられる第２のケースと一体化され、前記第１のケースに前記第２のケースを組み付けるときに、前記レセプタクルに嵌合するプラグと、を備えたコネクタであって、前記第２のケースには、前記プラグと共に前記第２のケースに一体化された前記ケーブルとは異なる他のケーブルであって、前記プラグが一端に取り付けられない他のケーブルが一体化されていることを特徴とする。

本発明に係るコネクタでは、第２のケースには、プラグと共に第２のケースに一体化されたケーブルとは異なる他のケーブルが一体化されているという構成により、既存構造を有効に利用してコストを抑えつつ、製品のバリエーションや複合的な使用が可能となり、汎用性を高めることができる。

また、本発明に係るコネクタでは、前記プラグは、前記第２のケースの中心から偏心した位置に一体化されているという構成を付加することが好ましい。この付加構成によると、レセプタクルを基板の端部付近に取り付け、基板設計の自由度を高めることができると共に、そのことが基板の小型化、ひいては第１ケース及び第２ケースの小型化、そして車載カメラ（機器）の小型化に寄与できる。また、第２のケースの中心からプラグ偏心方向とは反対方向には大きなスペースが設けられ、第２のケースの大型化を抑えつつ他のケーブルを一体化することができ、そのことが第１ケース及び第２ケースの大型化、そして車載カメラ（機器）の大型化の抑制に寄与できる。

また、本発明に係るコネクタでは、前記第２のケースには、前記第１のケースに対して前記第２のケースをねじ止めするための複数のねじを挿通させる複数のねじ挿通孔が設けられ、前記ねじ挿通孔の径は、前記ねじの頭部の径よりも小さく、前記第１のケースに設けられ、前記ねじが前記ねじ挿通孔を挿通した状態で螺合される複数のねじ孔の径よりも大きいという構成を付加することが好ましい。この付加構成によると、レセプタクルとプラグとの嵌合によって第１のケースと第２のケースとの間に多少の位置ずれが生じても、その位置ずれを許容して第１のケースに対して第２のケースを組み付けることができる。

本発明によれば、製品のバリエーションや複合的な使用を可能にするといった市場要求に応えやすいコネクタ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を適用した車載カメラの図２に示すＡ－Ａ線での断面図である。本発明の実施の形態に係るコネクタを適用した車載カメラの背面（後面）図である。本発明の実施の形態に係るコネクタを適用した車載カメラを斜め後方から見た斜視図である。本発明の実施の形態に係るコネクタを適用した車載カメラを第１のケース側の構造と第の２のケース側の構造とに分解した状態で斜め後方から見た斜視図である。本発明の実施の形態に係るコネクタを適用した車載カメラを第１のケース側の構造と第２のケース側の構造とに分解した状態で斜め前方から見た斜視図である。図４に示す第１のケース側の構造を分解した状態で示す斜視図である。図４に示す第２のケース側の構造を分解した状態で示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るコネクタの変形例を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るコネクタの他の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係るコネクタについて、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は、図１～図７に示すように、車載カメラ１に適用されており、先ず、車載カメラ１は、フロントケース２、リアケース３、フロント基板４、リア基板５、リアシールドケース６、レセプタクル７、プラグ８、同軸ケーブル９、他のケーブル１０を具備して構成されている。ここで、フロントケース２は、本発明に係るコネクタにおける第１のケース（少なくとも１枚の基板が収容される）に相当し、同様にリアケース３は本発明に係るコネクタにおける第２のケース、リア基板５は本発明に係るコネクタにおける基板、レセプタクル７は本発明に係るコネクタにおけるレセプタクル、プラグ８は本発明に係るコネクタにおけるプラグ、同軸ケーブル９は本発明に係るコネクタにおけるケーブル、他のケーブル１０は本発明に係るコネクタにおける他のケーブルに、それぞれ、相当する。

フロントケース２とリアケース３は、直方体状のカメラケースを構成するもので、フロントケース２は、カメラケースの後壁を除く部分を構成するもので、前壁に図示しないレンズ用窓部を有し、後端に開口部２ａを有している。リアケース３は、カメラケースの後壁を構成するもので、矩形板状に形成され、レセプタクル７にプラグ８を嵌合したとき、フロントケース２の後端の開口部２ａを閉止するように、フロントケース２の後端に組み付けられる。フロントケース２とリアケース３は、それぞれ、樹脂製である。

フロント基板４とリア基板５は、それぞれ、プリント回路基板（ＰＣＢ）であって、フロントケース２内に前壁と平行状態で収容配置され、かつ図示しないフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を介して電気的に接続され、カメラモジュールを構成するもので、フロント基板４には、図示しないＣＣＤ又はＣＭＯＳなどの撮像素子が実装されると共に、図示しないレンズ部材が取り付けられ、さらには撮像素子を駆動制御すると共に、撮像素子から出力された映像信号を処理する電子回路が形成されている。リア基板５には、レセプタクル７が実装されている。

リアシールドケース６は、レセプタクル７にプラグ８を嵌合したとき、図示しないフロントシールドケースとで、カメラケース内においてカメラモジュールを取り囲む直方体状のシールドケースを構成するもので、フロントシールドケースは、金属板製で有天矩形筒状に形成され、フロントケース２内に固定され、フロントケース２の前壁に対向する天板部にレンズ用窓部に対向してレンズ露出用開口部を有している。リアシールドケース６は、金属板製で、フロントシールドケースより低背な有底矩形筒状に形成され、リアケース３の前面に底板部を接合した状態で固定され、底板部には、プラグ８の導電性シェル８ｂの先端部（前端部）を挿通させるプラグ挿通孔６ａと、プラグ挿通孔６ａの周縁から前方に立ち上げられ、プラグ８の導電性シェル８ｂの先端部を取り囲んだ状態でプラグ８の導電性シェル８ｂの先端部に弾性接触する複数の接触片６ｂと、他のケーブル１０を挿通させるケーブル挿通孔６ｃと、を有している。リアシールドケース６は、レセプタクル７にプラグ８を嵌合したとき、フロントシールドケースと電気的に接続され、シールドケース、プラグ８の導電性シェル８ｂ、そして同軸ケーブル９の外部導体９ｃがシールドとして一体化し、高いシールド性を発揮させる。

レセプタクル７は、金属板製で筒状の内側コンタクト７ａと、金属板製で、内側コンタクト７ａを同軸に取り囲む筒状の外側コンタクト７ｂと、樹脂製で、内側コンタクト７ａと外側コンタクト７ｂとを電気的に絶縁する絶縁体７ｃと、を有して構成されており、リア基板５に実装されることにより、内側コンタクト７ａが信号パターンに電気的に接続され、外側コンタクト７ｂが基板７のグランドパターンに電気的に接続される。

プラグ８は、金属板製で、レセプタクル７に嵌合したとき、内側コンタクト７ａの内側に挿入されて内側コンタクト７ａに接触して内側コンタクト７ａに導通接続されるピン状の中心導体８ａと、金属製で、中心導体８ａを同軸に取り囲み、レセプタクル７に嵌合したとき、外側コンタクト７ｂの外側に嵌合されて外側コンタクト７ｂに接触して外側コンタクト７ｂに導通接続される筒状の導電性シェル８ｂと、樹脂製で、中心導体８ａと導電性シェル８ｂとを電気的に絶縁する絶縁体８ｃと、金属製のカシメリング８ｄと、を有して構成されており、同軸ケーブル９の一端にカシメ固定されている。

同軸ケーブル９は、金属芯線で、プラグ８に取り付けたとき、中心導体８ａに電気的に接続される内部導体９ａと、内部導体９ａの外周を覆う樹脂製の絶縁体である内皮９ｂと、内皮９ｂの外周を覆う金属編組製で、プラグ８に取り付けたとき、導電性シェル８ｂに電気的に接続される外部導体９ｃと、外部導体９ｃの外周を覆う樹脂製の絶縁体である外皮９ｄと、を有して構成されている。

他のケーブル１０は、例えば電源供給用のケーブルである。

同軸ケーブル９の一端に取り付けられたプラグ８（プラグ８付きケーブル９）と他のケーブル１０は、インサート成形によってリアケース３と一体化されている。この際、プラグ８は、導電性シェル８ｂの先端部がリアケース３の前面に突出されており、リアケース３の後面に突出する導電性シェル８ｂと同軸ケーブル９の外皮９ｄの一端とを一体的に覆う直円筒状の第１モールド部３ａがリアケース３の後面に突出形成され、他のケーブル１０は、他のケーブル１０の一端部がリアケース３の前面に突出されており、リアケース３の後面に突出する他のケーブル１０の突出端部を一体的に覆う直円筒状の第２モールド部３ｂがリアケース３の後面に突出形成され、同軸ケーブル９と他のケーブル１０とが、それぞれ、リアケース３の後面から後方へ向けて真っすぐに引き出されている。

リアシールドケース６は、インサート成形後のリアケース３の前面に突出するプラグ８の導電性シェル８ｂの先端部と他のケーブル１０の一端部のうち、プラグ８の導電性シェル８ｂの先端部をプラグ挿通孔６ａに挿通させ、かつ他のケーブル１０の一端部をケーブル挿通孔６ｃに挿通させた状態で、リアケース３の前面に底板部を接合した状態で固定され、プラグ８、同軸ケーブル９、他のケーブル１０と同様にリアケース３に一体化されている。この際、プラグ８の導電性シェル８ｂの先端部と他のケーブル１０の一端部とは、それぞれ、リアシールドケース６の内側に突出され、プラグ８の導電性シェル８ｂは、複数の接触片６ｂを介してリアシールドケース６に電気的に接続されている。

同軸ケーブル９の一端に取り付けられたプラグ８（プラグ８付きケーブル９）と他のケーブル１０は、インサート成形によってリアケース３と一体化されている。この際、プラグ８は、リアケース３の中心から偏心した位置に一体化されている。他のケーブル１０は、リアケース３の中心からプラグ偏心方向とは反対方向に偏心した位置に一体化されている。図例では、プラグ８は、図２においてリアケース３の中心から左斜め上方の角部に向かって偏心した位置に一体化され、他のケーブル１０は、図２においてリアケース３の中心から右斜め下方の角部に向かって偏心した位置に一体化されている。すなわち、プラグ８と他のケーブル１０とは、リアケース３の一方の対角方向に離間した２位置に一体化されている。

レセプタクル７は、リアケース３がフロントケース２の後端の開口部を閉止するようにフロントケース２の後端に組み付けられたとき、プラグ８と同軸上に位置するように、リア基板５の端部付近に実装されている。図例では、レセプタクル７は、図４においてリア基板５の中心から左斜め上方の角部に向かって偏心した位置に実装されている。

リアケース３は、図示しない２本のねじ（ビスなどの頭部付きおねじ）を用いてフロントケース２に固定するもので、フロントケース２には、２本のねじが螺合される２つのねじ孔２ｂが設けられ、リアケース３には、２本のねじを挿通した状態でねじ孔２ｂに螺合する２つのねじ挿通孔３ｃが設けられており、レセプタクル７とプラグ８との嵌合によってフロントケース２とリアケース３との間に多少の位置ずれが生じても、その位置ずれを許容してフロントケース２に対してリアケース３を組み付けることができるように、ねじ挿通孔３ｃの径は、ねじの頭部の径よりも小さく、かつねじ孔２ｂの径よりも大きくしてある。

ねじ挿通孔３ｃは、図２においてリアケース３の中心から右斜め上方の角部と左斜め下方の角部の２位置に設けられ、ねじ孔２ｂは、ねじ挿通孔３ｃに対応して図４においてフロントケース２の中心から右斜め上方の角部と左斜め下方の角部の２位置に設けられている。

本実施の形態に係るコネクタは、フロントケース２に収容されるリア基板５に取り付けられるレセプタクル７と、同軸ケーブル９の一端に取り付けられ、かつフロントケース２に組み付けられるリアケース３と一体化され、レセプタクル７に嵌合するプラグ８と、を備え、リアケース３には、プラグ８と共にリアケース３に一体化された同軸ケーブル９とは異なる他のケーブル１０が一体化されている。これにより、本実施の形態に係るコネクタは、既存構造を有効に利用してコストを抑えつつ、製品のバリエーションや複合的な使用が可能となり、汎用性を高めることができる。例えば、１本の同軸ケーブル９だけで、映像信号、電源、同期制御信号を伝送するカメラモジュールの他、電源は別配線（他のケーブル１０）で伝送するカメラモジュールにも対応できる。また、赤外線カメラモジュールを使用する際、ＬＥＤ用の電源を他のケーブル１０で供給することができる。

本実施の形態に係るコネクタは、プラグ８は、リアケース３の中心から偏心した位置に一体化されている。これにより、レセプタクル７をリア基板５の端部付近に取り付け、基板設計の自由度を高めることができると共に、そのことがリア基板５の小型化、ひいてはフロントケース２及びリアケース３の小型化、そして車載カメラ（機器）１の小型化に寄与できる。また、リアケース３の中心からプラグ偏心方向とは反対方向には大きなスペースが設けられ、リアケース３の大型化を抑えつつ他のケーブル１０を一体化することができ、そのことがフロントケース２及びリアケース３の大型化、そして車載カメラ（機器）１の大型化の抑制に寄与できる。

本実施の形態に係るコネクタは、リアケース３には、フロントケース２に対してリアケース３をねじ止めするための２本のねじを挿通させる２つのねじ挿通孔３ｃが設けられ、ねじ挿通孔３ｃの径は、ねじの頭部の径よりも小さく、フロントケース２に設けられ、ねじがねじ挿通孔３ｃを挿通した状態で螺合される２つのねじ孔２ｂの径よりも大きい。これにより、レセプタクル７とプラグ８との嵌合によってフロントケース２とリアケース３との間に多少の位置ずれが生じても、その位置ずれを許容してフロントケース２に対してリアケース３を組み付けることができる。

以上のように、本実施の形態に係るコネクタによれば、製品のバリエーションや複合的な使用を可能にするといった市場要求に応えやすいコネクタを提供することができる。

［変形例］
本実施の形態に係るコネクタでは、同軸ケーブル９をリアケース３の後面から後方へ向けて真っすぐに引き出す直円筒状の第１モールド部３ａをリアケース３に一体に形成したが、この直円筒状の第１モールド部３ａに代えて、図８に示すように、Ｌ字状に屈曲したＬ型の第１モールド部３０ａを一体に形成し、同軸ケーブル９をリアケース３の後面からリア基板５と直交する方向（コネクタ嵌合方向と直交する方向）に引き出すように構成してもよい。図例では、Ｌ型の第１モールド部３０ａは、同軸ケーブル９を上方に向けて引き出すように、先端部を上方に向けて屈曲開口しているが、その他、同軸ケーブル９を下方、左側方、右側方に引き出すように、先端部を下方、左側方、右側方に向けて屈曲開口したものでもよい。

本実施の形態に係るコネクタでは、同軸ケーブル９の一端に取り付けられたプラグ８（プラグ８付きケーブル９）と他のケーブル１０は、インサート成形によってリアケース３と一体化されているが、同軸ケーブル９の一端に取り付けられたプラグ８（プラグ８付きケーブル９）のみをインサート成形によってリアケース３と一体化し、他のケーブル１０は、図９に示すように、インサート成形時にリアケース３に形成した開口部３０ｂに後工程で接着剤、溶接、ポッティングなどで挿入固定することによって一体化してもよく、同軸ケーブル９をリアケース３の後面からリア基板５と直交する方向に引き出す場合に有効である。また、他のケーブル１０は、開口部３０ｂに別部品を用いて挿入固定して一体化してもよい。例えば他のケーブル１０に予めパッキンを挿入しておき、開口部３０ｂに他のケーブル１０をパッキンごと圧入させる固定方法を採用しもよい。

本実施の形態に係るコネクタでは、リアケース３に一体化する他のケーブル１０は１本であるが、複数本でもよい。他のケーブル１０はプラグ付きの場合、同軸ケーブル９（プラグ８付）と同様に、プラグと共に一体化してもよい。

本実施の形態に係るコネクタでは、リアケース３は、矩形板状としたが、その周縁からフロントケース２に向かって延びる側壁が設けられてもよい。

本実施の形態に係るコネクタでは、フロント基板４とリア基板５は、ＦＰＣの他、基板対基板用コネクタ（ＢtoＢコネクタ）を介して電気的に接続されてもよい。

本実施の形態に係るコネクタでは、基板はフロント基板４とリア基板５の２枚構成としているが、１枚構成としてもよい。例えば１枚の基板に、撮像素子が実装され、レンズ部材が取り付けられ、電子回路が形成され、さらにはレセプタクル７が実装されていてもよい。

本実施の形態に係るコネクタでは、リアシールドケース６は、レセプタクル７にプラグ８を嵌合したとき、図示しないフロントシールドケースとで、カメラケース内においてカメラモジュールを取り囲む直方体状のシールドケースを構成するものとしたが、樹脂製のフロントケース２を金属製のものに置き換えることによって、フロントケース２にシールド性を持たせ、レセプタクル７にプラグ８を嵌合したとき、フロントケース２とリアシールドケース６とを電気的に接続して基板グランドに接続するようにしてもよい。また、リアケース３に接合したシールド部材（例えばリアシールドケース６）のみを有し、レセプタクル７にプラグ８を嵌合したとき、シールド部材を基板グランドに接続するようにしてもよい。

本実施の形態に係るコネクタでは、リアケース３が組み付けられるフロントケース２は、一体物で構成されているが、複数のケース部品を組み合わせて構成するものでもよい。

以上説明したように、本発明は、製品のバリエーションや複合的な使用を可能にするといった市場要求に応えやすいコネクタを提供することができるものであり、コネクタ、特に車載カメラに好適なコネクタに有用である。

１車載カメラ（機器）
２フロントケース（第１のケース）
３リアケース（第２のケース）
５リア基板（基板）
７レセプタクル
８プラグ
９同軸ケーブル（ケーブル）
１０他のケーブル

Claims

第１のケースに収容される基板に取り付けられるレセプタクルと、ケーブルの一端に取り付けられ、かつ前記第１のケースに組み付けられる第２のケースと一体化され、前記第１のケースに前記第２のケースを組み付けるときに、前記レセプタクルに嵌合するプラグと、を備えたコネクタであって、前記第２のケースには、前記プラグと共に前記第２のケースに一体化された前記ケーブルとは異なる他のケーブルであって、前記プラグが一端に取り付けられない他のケーブルが一体化されていることを特徴とするコネクタ。
前記プラグは、前記第２のケースの中心から偏心した位置に一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記第２のケースには、前記第１のケースに対して前記第２のケースをねじ止めするための複数のねじを挿通させる複数のねじ挿通孔が設けられ、前記ねじ挿通孔の径は、前記ねじの頭部の径よりも小さく、かつ前記第１のケースに設けられ、前記ねじが前記ねじ挿通孔を挿通した状態で螺合される複数のねじ孔の径よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。