KR101742028B1 - 커넥터 구조 - Google Patents

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히로노리 구니에다
료 사사키
류타로 다카노
다쿠 아카이와
와타루 이와사키
마사요시 가시마
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에스에무케이 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
본 발명은, 리셉터클이 고정되는 제1부재와 플러그가 고정되는 제2부재에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차가 크더라도 리셉터클과 플러그를 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있는 커넥터 구조를 제공한다.
(해결수단)
제1케이스(6)에 고정되는 리셉터클(3)은, 중심 도체부(3a)와, 중심 도체부(3a)를 동축으로 둘러싸는 외측 도체부(3b)를 구비하고, 외측 도체부(3b)의 선단부에 커넥터 원주방향으로 연장되는 리셉터클측 볼록부(3d)를 형성하고, 제2케이스(8)에 고정되는 플러그(4)는, 리셉터클(3)에 결합되었을 때에 중심 도체부(3a)의 외주면에 접촉되는 복수의 내측 접편부(4a)와, 리셉터클(3)에 결합되었을 때에 외측 도체부(3b)의 외주면에 간극을 두고 커넥터 축방향으로 연장되는 복수의 외측 접편부(4b)를 구비하고, 외측 도체부(3b)의 외주면에 면접촉된 상태에서 커넥터 축방향으로 변위할 수 있는 플러그측 볼록부(4e)를 외측 접편부(4b)에 형성하고 있다.

Description

커넥터 구조{CONNECTOR STRUCTURE}
본 발명은 커넥터 구조(connector 構造)에 관한 것이다.
일단부(一端部)에 렌즈부재(lens部材)가 부착되고 타단부(他端部)에 개구부(開口部)를 구비하는 제1케이스와, 촬영소자와 전기적으로 접속된 피메일 단자(female 端子)를 구비하고 제1케이스에 수납되는 기판(基板)과, 개구부를 닫도록 제1케이스에 조립되는 제2케이스와, 제2케이스를 제1케이스에 조립하였을 때에 피메일 단자에 전기적으로 접속되도록 제2케이스에 부착된 메일 단자(male 端子)를 구비하고, 메일 단자와 피메일 단자에 의하여 커넥터를 구성한 촬영장치(撮影裝置)가 종래부터 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).
또한 촬영장치 내부의 렌즈유닛으로부터 촬영장치 외부의 화상처리유닛으로의 데이터 전송속도를 향상시키기 위하여, 1개의 동축케이블(同軸cable)에 의하여 화상처리유닛으로부터 렌즈유닛으로 작동전원과 제어신호를 보내고 또한 렌즈유닛으로부터 화상처리유닛으로 화상신호를 보내는 전원중첩(電源重疊)을 적용하는 것이 최근에 검토되고 있다.
동축케이블과 렌즈유닛의 전기적인 접속에 사용하는 커넥터로서는, 도5에 나타내는 SMB 커넥터가 공지이다. 도5에 있어서의 SMB 커넥터(101)는, 기판(102)에 부착된 리셉터클(receptacle)(103)과, 도면에 나타내지 않은 동축케이블에 전기적으로 장착되어 리셉터클(103)에 결합되는 플러그(plug)(104)를 구비하고 있다.
리셉터클(103)은, 바늘 모양의 중심 도체부(中心 導體部)(103a)와, 중심 도체부(103a)를 동축(同軸)으로 둘러싸는 통 모양의 외측 도체부(外側 導體部)(103b)와, 중심 도체부(103a)와 외측 도체부(103b)를 전기적으로 절연시키는 절연체(絶緣體)(103c)를 구비하고 있고, 외측 도체부(103b)의 외주면에 커넥터 원주방향으로 연장되는 홈부(103d)를 형성하고 있다.
플러그(104)는, 리셉터클(103)에 결합되었을 때에 중심 도체부(103a)의 외주면에 접촉되는 복수의 내측 접편부(內側 接片部)(104a)와, 리셉터클(103)에 결합되었을 때에 외측 도체부(103b)의 외주면을 따라 커넥터 축방향으로 연장되는 복수의 외측 접편부(外側 接片部)(104b)와, 내측 접편부(104a)와 외측 접편부(104b)를 전기적으로 절연시키는 절연체(104c)와, 복수의 외측 접편부(104b)를 원주방향으로 둘러싸는 통 모양의 하우징부(housing部)(104d)를 구비하고 있고, 외측 도체부(103b)의 홈부(103d)에 끼워지는 굴곡부(屈曲部)(104e)를 외측 접편부(104b)에 형성하고 있다.
플러그(104)는, 내측 접편부(104a)에 도면에 나타내지 않은 동축케이블의 내부도체가 전기적으로 접속되어 있고, 외측 접편부(104b)에 도면에 나타내지 않은 동축케이블의 외부도체가 전기적으로 접속되어 있어, 리셉터클(103)에 결합시키면, 동축케이블의 내부도체가 내측 접편부(104a)를 통하여 중심 도체부(103a)에 도통(導通)되고, 동축케이블의 외부도체가 외측 접편부(104b) 및 굴곡부(104e)를 통하여 외측 도체부(103b)에 도통되도록 되어 있다.
: 일본국 공개특허 특개2013-210480호 공보
그러나 상기한 SMB 커넥터(101)는, 예를 들면 도면에 나타내지 않은 제1부재에 리셉터클(103)을 고정하고, 제1부재에 조립되는 도면에 나타내지 않은 제2부재에 플러그(104)를 고정하는 구성을 채용한 경우에, 제1부재와 제2부재에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차가 크면, 외측 도체부(103b)의 홈부(103d)에 외측 접편부(104b)의 굴곡부(104e)가 끼워지지 않은 상태가 되어, 리셉터클(103)과 플러그(104) 사이의 전기적인 접속이 불확실하게 된다는 문제가 있었다.
또한 제1부재에 제2부재를 조립하는 부분에 있어서, 커넥터 축방향과 직교하는 방향으로의 클리어런스(clearance)가 형성되어 있지 않은 경우에는, 리셉터클(103)과 플러그(104)의 결합보다 우선하여 제1부재에 대한 제2부재의 상대위치가 정해진다. 이 때문에 제1부재와 제2부재에 있어서 커넥터 축선방향과 직교하는 방향으로의 공차가 큰 경우에는, 리셉터클(103)의 축선과 플러그(104)의 축선이 상기한 공차의 분만큼 어긋난 상태 즉 서로 동축이 아닌 상태에서 결합하는 것이 되고, 이것에 기인하여 본래의 임피던스 특성(impedance 特性)이 손상되어 양호한 신호전달특성을 얻을 수 없게 된다는 문제가 있었다.
여기에서 본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 리셉터클이 고정되는 제1부재와 플러그가 고정되는 제2부재에 있어서 커넥터 축방향 및 커넥터 축방향과 직교하는 방향으로의 조립공차가 크더라도 리셉터클과 플러그를 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있어, 양호한 신호전달특성을 얻을 수 있는 커넥터 구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관한 커넥터 구조는, 상기 목적을 달성하기 위하여 제1케이스에 고정된 리셉터클과, 상기 제1케이스에 조립되는 제2케이스에 고정되고 또한 상기 리셉터클에 결합되는 플러그를 구비한 커넥터 구조로서, 상기 리셉터클은, 중심 도체부와, 상기 중심 도체부를 동축으로 둘러싸는 통 모양의 외측 도체부를 갖고, 상기 외측 도체부의 선단부에 커넥터 원주방향으로 연장되는 리셉터클측 볼록부를 구비하고, 상기 플러그는, 상기 리셉터클에 결합되었을 때에 상기 중심 도체부의 외주면에 접촉되는 복수의 내측 접편부와, 상기 리셉터클에 결합되었을 때에 상기 외측 도체부의 외주면에 간극을 두고 커넥터 축방향으로 연장되는 복수의 외측 접편부를 갖고, 상기 외측 도체부의 외주면에 면접촉된 상태에서 커넥터 축방향으로 변위 가능한 플러그측 볼록부를 상기 외측 접편부에 구비하고, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 사이에는, 상기 리셉터클의 축선과 직교하는 방향으로 클리어런스가 구비되고, 상기 제1케이스에 상기 제2케이스가 커넥터 축방향으로 변위될 수 있는 범위 내에서 조립되어 있고, 상기 플러그에 상기 리셉터클이 동축으로 결합된 상태에서, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 결합부분이 전체 둘레에 걸쳐서 수밀성을 유지하도록 서로 고정되어 있는 구성이다.
이 구성에 의하여 본 발명에 관한 커넥터 구조는, 리셉터클에 플러그를 결합시킬 때에, 외측 접편부의 플러그측 볼록부가 외측 도체부의 외주면에 면접촉된 상태를 지지하면서 커넥터 축방향으로 이동하여, 제1부재와 제2부재에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차의 크기에 따라 외측 도체부의 커넥터 축방향에 대한 플러그측 볼록부의 상대위치가 정해진다. 따라서 본 발명에 관한 커넥터 구조는, 제1부재와 제2부재에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차가 크더라도 리셉터클과 플러그를 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있어, 양호한 신호전달특성을 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 관한 커넥터 구조는, 작업자가 수작업으로 리셉터클에 플러그를 압입하여 결합시킬 때에, 외측 접편부의 플러그측 볼록부가 외측 도체부의 리셉터클측 볼록부를 타고 넘어갈 때까지의 사이에 작업자에게 전달되는 반력에 비하여, 플러그측 볼록부가 리셉터클측 볼록부를 타고 넘어간 후에 작업자에게 전달되는 반력이 작아진다. 따라서 본 발명에 관한 커넥터 구조는, 작업자가 리셉터클과 플러그의 전기적인 접속이 확실하게 된 것인가 아닌가를 판단할 수 있다.
상기한 구성의 커넥터 구조에 있어서, 리셉터클에 플러그를 동축시킨 상태에서 결합시킨 후에, 그 상태를 유지한 채로 제1부재와 제2부재를 서로 고정시킨 구성인 것이 바람직하다.
이 구성에 의하여 본 발명에 관한 커넥터 구조는, 리셉터클과 플러그가 결합되어 동축으로 된 상태에서, 제1부재와 제2부재에 있어서 커넥터 축선과 직교하는 방향으로의 상대위치가 정해지고 있다. 따라서 본 발명에 관한 커넥터 구조는, 리셉터클과 플러그에 중심 어긋남에 기인한 임피던스의 증대가 발생하지 않아 양호한 신호전달특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 리셉터클이 고정되는 제1부재와 플러그가 고정되는 제2부재에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차가 크더라도 리셉터클과 플러그를 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있어, 양호한 신호전달특성을 얻을 수 있는 커넥터 구조를 제공할 수 있다.
도1은, 본 발명의 실시형태에 관한 커넥터 구조를 적용한 차량탑재 카메라의 요부 단면도이다.
도2는, 본 발명의 실시형태에 관한 커넥터 구조를 적용한 차량탑재 카메라 전체의 사시도이다.
도3은, 본 발명의 실시형태에 관한 커넥터 구조를 적용한 차량탑재 카메라에 있어서의 제1케이스 및 렌즈유닛의 사시도이다.
도4는, 본 발명의 실시형태에 관한 커넥터 구조를 적용한 차량탑재 카메라에 있어서의 제2케이스의 사시도이다.
도5는, 공지의 SMB 커넥터의 요부 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시형태에 관한 커넥터 구조(connector 構造)에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 관한 커넥터 구조는, 차량탑재 카메라(車輛搭載 camera)(1)에 적용되어 있고, 전자회로를 구성하는 기판(基板)(2)에 부착된 리셉터클(receptacle)(3)과, 리셉터클(3)에 결합되는 플러그(plug)(4)를 구비하고 있다.
리셉터클(3)은, 기판(2)에 대하여 직각으로 돌출되는 바늘 모양의 중심 도체부(中心 導體部)(3a)와, 중심 도체부(3a)를 동축(同軸)으로 둘러싸는 통 모양의 외측 도체부(外側 導體部)(3b)와, 중심 도체부(3a)와 외측 도체부(3b)를 전기적으로 절연시키는 절연체(絶緣體)(3c)를 구비하고 있고, 외측 도체부(3b)의 선단부에 커넥터 원주방향으로 연장되는 리셉터클측 볼록부(receptacle側 凸部)(3d)를 형성하고 있다. 리셉터클측 볼록부(3d)는, 선단부로부터 기판(2)측을 향하여 완만하게 외경이 확대되고 머리부분이 절단된 원추면 형상을 구비하며, 기판(2)측으로 급격하게 외경이 축소되도록 되어 있다.
플러그(4)는, 리셉터클(3)에 결합되었을 때에 중심 도체부(3a)를 지름방향으로 끼워서 중심 도체부(3a)의 외주면에 접촉되는 2개의 내측 접편부(內側 接片部)(4a)와, 리셉터클(3)에 결합되었을 때에 외측 도체부(3b)의 외주면에 간극을 두고 외측 도체부(3b)를 원주방향으로 둘러싸고 또한 커넥터 축방향으로 연장되는 4개의 외측 접편부(外側 接片部)(4b)와, 내측 접편부(4a)와 외측 접편부(4b)를 전기적으로 절연시키는 절연체(4c)와, 4개의 외측 접편부(4b)를 원주방향으로 둘러싸는 통 모양의 하우징부(housing部)(4d)를 구비하고 있고, 외측 도체부(3b)의 외주면에 면접촉(面接觸)된 상태에서 커넥터 축방향으로 변위 가능한 플러그측 볼록부(plug側 凸部)(4e)를 외측 접편부(4b)에 형성하고 있다.
플러그(4)는, 내측 접편부(4a)에 동축케이블(同軸cable)(5)의 내부도체(內部導體)(5a)가 전기적으로 접속되어 있고, 외측 접편부(4b)에 도면에 나타내지 않은 동축케이블(5)의 외부도체(5b)가 전기적으로 접속되어 있어, 리셉터클(3)에 결합시키면, 동축케이블(5)의 내부도체(5a)가 내측 접편부(4a)를 통하여 중심 도체부(3a)에 도통(導通)되고, 동축케이블(5)의 외부도체(5b)가 외측 접편부(4b) 및 플러그측 볼록부(4e)를 통하여 외측 도체부(3b)에 도통되도록 되어 있다.
차량탑재 카메라(1)는, 도2∼도4에 나타내는 바와 같이 일단(一端)에 렌즈용 창부(lens用 窓部)(6a)를 구비하고 타단(他端)에 유닛삽입용 개구부(6b)를 구비하는 제1케이스(6)와, 유닛삽입용 개구부(6b)로부터 제1케이스(6)에 수용되는 렌즈유닛(7)과, 유닛삽입용 개구부(6b)에 끼워지는 가이드부(guide部)(8a)를 구비하여 유닛삽입용 개구부(6b)를 닫는 제2케이스(8)를 구비하고 있다. 여기에서 제1케이스(6)는 본 발명에 관한 커넥터 구조에 있어서의 제1부재에 상당하고, 제2케이스(8)는 본 발명에 관한 커넥터 구조에 있어서의 제2부재에 상당한다.
렌즈유닛(7)은, 도1, 도3에 나타내는 바와 같이 금속판으로 이루어지는 실드 프레임(shield frame)(7a)을 구비하고, 실드 프레임(7a)에 기판(2)을 수용하고 있다. 상기한 리셉터클(3)의 중심 도체부(3a) 및 외측 도체부(3b)는, 실드 프레임(7a)에 형성된 리셉터클 돌출용 개구부(7b)로부터 실드 프레임(7a)의 외부로 돌출되어 있다. 또한 렌즈유닛(7)은, 리셉터클(3)의 중심 도체부(3a) 및 외측 도체부(3b)가 유닛삽입용 개구부(6b)로부터 제1케이스(6)의 외부로 돌출되도록 제1케이스(6)에 끼워져 있다. 따라서 리셉터클(3)은 기판(2) 및 렌즈유닛(7)을 통하여 제1부재인 제1케이스(6)에 고정되어 있다.
제2케이스(8)는, 도1, 도4에 나타내는 바와 같이 상기한 플러그(4)의 내측 접편부(4a), 외측 접편부(4b) 및 하우징부(4d)를 제외한 부분과, 동축케이블(5)의 선단부분을 일체로 포함하고 있다. 따라서 플러그(4)는 제2부재인 제2케이스(8)에 고정되어 있다.
제1케이스(6) 및 제2케이스(8)는, 도1에 나타내는 바와 같이 리셉터클(3)에 플러그(4)를 결합시키면, 제1케이스(6)의 유닛삽입용 개구부(6b)에 제2케이스(8)의 가이드부(8a)가 끼워지고, 제2케이스(8)에 의하여 유닛삽입용 개구부(6b)가 닫힌다. 여기에서 제1케이스(6)와 제2케이스(8)의 결합부분에는, 커넥터 축선과 직교하는 방향을 향한 클리어런스(clearance)가 형성되어 있고, 이 클리어런스의 범위에서 제1케이스(6)와 제2케이스(8) 사이의 상대위치의 변동을 허용할 수 있도록 되어 있다. 제1케이스(6)와 제2케이스(8)는, 리셉터클(3)에 플러그(4)를 결합시킨 후에 결합부분이 전체 둘레에 걸쳐서 초음파 접합이나 접착제에 의하여 수밀성(水密性)을 유지하도록 서로 고정되고, 리셉터클(3)에 플러그(4)가 동축된 상태에서 결합된 상태를 유지하면서 커넥터 축선과 직교하는 방향으로의 상대위치가 정해지도록 되어 있다.
이 실시형태에 관한 커넥터 구조는, 리셉터클(3)에 플러그(4)를 결합시킬 때에, 외측 접편부(4b)의 플러그측 볼록부(4e)가 외측 도체부(3b)의 외주면에 면접촉된 상태를 지지하면서 커넥터 축방향으로 이동되어, 제1케이스(6)와 제2케이스(8)에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차의 크기에 따라 외측 도체부(3b)의 커넥터 축방향에 대한 플러그측 볼록부(4e)의 상대위치가 정해진다. 따라서 본 실시형태에 관한 커넥터 구조는, 제1케이스(6)와 제2케이스(8)에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차가 크더라도 리셉터클(3)과 플러그(4)를 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있다.
본 발명의 형태에 관한 커넥터 구조는, 작업자가 수작업으로 리셉터클(3)에 플러그(4)를 압입하여 결합시킬 때에, 외측 접편부(4b)의 플러그측 볼록부(4e)가 외측 도체부(3b)의 리셉터클측 볼록부(3d)를 타고 넘어갈 때까지의 사이에 작업자에게 전달되는 반력(反力)에 비하여, 플러그측 볼록부(4e)가 리셉터클측 볼록부(3d)를 타고 넘어간 후에 작업자에게 전달되는 반력이 작아진다. 따라서 본 실시형태에 관한 커넥터 구조는, 작업자가 리셉터클(3)과 플러그(4)의 전기적인 접속이 확실하게 된 것인가 아닌가를 판단할 수 있다.
이 실시형태에 관한 커넥터 구조는, 리셉터클(3)과 플러그(4)가 결합되어 동축이 된 상태에서, 제1케이스(6)와 제2케이스(8)에 있어서 커넥터 축선과 직교하는 방향으로의 상대위치가 정해져 있다. 따라서 본 실시형태에 관한 커넥터 구조는, 리셉터클(3)과 플러그(4)에 중심 어긋남에 기인한 임피던스(impedance)의 증대가 발생하지 않는다.
이상과 같이 본 발명에 관한 커넥터 구조는, 리셉터클이 고정되는 제1부재와 플러그가 고정되는 제2부재에 있어서 커넥터 축방향으로의 조립공차가 크더라도 리셉터클과 플러그를 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있는 것으로서, 각종 기판 어셈블리 등에 유용하다.
3 : 리셉터클
3a : 중심 도체부
3b : 외측 도체부
3d : 리셉터클측 볼록부
4 : 플러그
4a : 내측 접편부
4b : 외측 접편부
4e : 플러그측 볼록부
6 : 제1케이스(제1부재)
8 : 제2케이스(제2부재)

Claims (2)

  1. 제1케이스에 고정된 리셉터클(receptacle)과, 상기 제1케이스에 조립되는 제2케이스에 고정되고 또한 상기 리셉터클에 결합되는 플러그(plug)를 구비한 커넥터 구조(connector 構造)로서,
    상기 리셉터클은, 중심 도체부(中心 導體部)와, 상기 중심 도체부를 동축(同軸)으로 둘러싸는 통 모양의 외측 도체부(外側 導體部)를 갖고, 상기 외측 도체부의 선단부에 커넥터 원주방향으로 연장되는 리셉터클측 볼록부(receptacle側 凸部)를 구비하고,
    상기 플러그는, 상기 리셉터클에 결합되었을 때에 상기 중심 도체부의 외주면에 접촉되는 복수의 내측 접편부(內側 接片部)와, 상기 리셉터클에 결합되었을 때에 상기 외측 도체부의 외주면에 간극을 두고 커넥터 축방향으로 연장되는 복수의 외측 접편부(外側 接片部)를 갖고, 상기 외측 도체부의 외주면에 면접촉(面接觸)된 상태에서 커넥터 축방향으로 변위 가능한 플러그측 볼록부(plug側 凸部)를 상기 외측 접편부에 구비하고,
    상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 사이에는, 상기 리셉터클의 축선(軸線)과 직교하는 방향으로 클리어런스(clearance)가 구비되고,
    상기 제1케이스에 상기 제2케이스가 커넥터 축방향으로 변위될 수 있는 범위 내에서 조립되어 있고, 상기 플러그에 상기 리셉터클이 동축으로 결합된 상태에서, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 결합부분이 전체 둘레에 걸쳐서 수밀성(水密性)을 유지하도록 서로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥터 구조.
  2. 삭제
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