(57)【要約】【課題】アース接地された筐体との接続が良好な基板コネクタのシールド構造を提供すること。【解決手段】プリント基板Ｐの端部に固定される共に相手側コネクタ１１が嵌合接続される基板コネクタ１には、相手側コネクタ１１を受け入れる受入室２ｃを有する誘電体２と、この誘電体２を収容する外導体シェル４とが備えられており、この外導体シェル４の誘電体２の外周を覆う本体部４ａには、誘電体２の受入室２ｃ内の相手側コネクタ１１の外導体シェル１４に接触する接触片４ｄと、プリント基板Ｐのグランドパターンに接続される脚片４ｇと、アース接地された筐体Ｃの壁面に締結部材５により固定されるアース片４ｂとが一体に設けられている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の端部に固定されると共に相手側コネクタが嵌合接続される基板コネクタのシールド構造であって、この基板コネクタは、前記相手側コネクタを受け入れる受入室を有する誘電体と、この誘電体を収容する外導体シェルとを備え、この外導体シェルの前記誘電体の外周を覆う本体部には、前記誘電体の受入室内の前記相手側コネクタの外導体シェルに接触する接触片と、前記プリント基板のグランドパターンに接続される脚片と、アース接地された筐体壁面に締結部材により固定されるアース片とが一体に設けられていることを特徴とする基板コネクタのシールド構造。
【請求項２】
前記外導体シェルの本体部によって前記誘電体の受入室に受け入れられた前記相手側コネクタ内部の端子部分が全体的に覆われることを特徴とする請求項１に記載の基板コネクタのシールド構造。
【請求項３】
前記アース接地された筐体壁面に固定されるアース片が前記外導体シェル本体部の嵌合側端縁より側方に向かって延設されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板コネクタのシールド構造。
【請求項４】
前記外導体シェルの脚片が前記接触片に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の基板コネクタのシールド構造。
【請求項５】
前記外導体シェルの脚片には係合部が形成され、この係合部が前記プリント基板のグラントパターンに形成されたスルーホールに係合することで、基板コネクタのプリント基板への固定がなされることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基板コネクタのシールド構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の電気装置へのワイヤーハーネス等のケーブルの接続に関し、特にその電気装置におけるプリント基板へシールドケーブルを接続する基板コネクタのシールド構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カーナビゲーションシステム等の自動車の電気装置に内蔵される電子部品やＩＣ（集積回路）等が実装された制御用のプリント基板へ伝送される電気信号は高速化（高周波化）され、また、そのプリント基板の基板パターンも密集し高密度化されてきている。一般的に、このような高周波の電気信号を伝送するために高周波対応のシールドケーブルが用いられるが、このシールドケーブルとプリント基板の接続のためにプリント基板に取り付けられる基板コネクタにも高周波化対応の要求がある。
【０００３】
このような基板コネクタにおいては、シールド部材である導電性の外導体シェルをアース接続することが重要であり、グランド性能が向上すれば耐ノイズ性等のシールド性も向上する。基板コネクタのアース接続方法としては、基板コネクタの外導体シェルをアース接地された電気装置の筐体に接続するか、プリント基板のグランドパターン（アース）に接続する方法がある。この場合、電気装置の筐体、プリント基板のアース、基板コネクタの外導体シェルの各電位が同じであることがシールド的には望ましいので、電気装置の筐体とプリント基板上のアースを同電位にするために、基板コネクタの外導体シェルは、電気装置の筐体とプリント基板上のアースの双方に接続されることがある。
【０００４】
基板コネクタの外導体シェルとプリント基板のアースとの接続は、外導体シェルに設けられた脚片を、プリント基板のグランドパターンに形成されたスルーホールに挿通して、そのスルーホールの下縁にてハンダ付けすることにより接続されることが一般的である。また、基板コネクタの外導体シェルとアース接地された筐体との接続は、筐体に設けられたブラケット状の部材を基板コネクタの外導体シェルに接続させる構造のものが多く、このブラケットにバネ性を持たせて外導体シェルに弾性力で接触させる方法や、スポット溶接によって外導体シェルとブラケットを接続する方法がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような弾性接触による接続は接触抵抗が大きいため、特に高周波領域では外導体シェルとブラケットを同電位に保つことが難しい。また、溶接による接続は溶接時の熱の基板コネクタへの影響を考慮しなければならない上に、設備のコストも高くなってしまう。そこで、本発明は簡易な構造で筐体との接続が良好な基板コネクタのシールド構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため本発明に係る基板コネクタのシールド構造は、プリント基板の端部に固定されると共に相手側コネクタが嵌合接続される基板コネクタのシールド構造であって、この基板コネクタは、前記相手側コネクタを受け入れる受入室を有する誘電体と、この誘電体を収容する外導体シェルとを備え、この外導体シェルの前記誘電体の外周を覆う本体部には、前記誘電体の受入室内の前記相手側コネクタの外導体シェルに接触する接触片と、前記プリント基板のグランドパターンに接続される脚片と、アース接地された筐体壁面に締結部材により固定されるアース片とが一体に設けられていることを要旨とするものである。
【０００７】
上記構成を有する基板コネクタのシールド構造によれば、相手側コネクタの外導体シェルに接触する接触片と、プリント基板のグランドパターンに接続される脚片と、アース接地された筐体壁面に締結部材により固定されるアース片とが誘電体の外周を覆う外導体シェル本体部に一体に設けられているので、アース接地された筐体とプリント基板上のグランドパターン（アース）がこの外導体シェルによって確実に同電位にされる。
【０００８】
つまり筐体及びプリント基板とのアース接続が外導体シェルという同一金属で行われる上に、外導体シェルと筐体の接続が、締結部材によるアース片の筐体への固定による接続でなされるため、前述のブラケットを用いた弾性接触による接続と比べて接触抵抗が低く、双方のアースの電位が同電位となって耐ノイズ性が向上されるので、より高周波の電気信号の伝送に対応することができる。また、いわゆるハウジングが不要な構造にすることもできるので、コネクタ製作に掛かるコストも低く抑えることができ、組付けも良好で作業性が向上する。
【０００９】
この場合、前記外導体シェルの本体部によって前記誘電体の受入室に受け入れられた前記相手側コネクタ内部の端子部分が全体的に覆われる構成にすれば、相手側コネクタも含めてそのシールド性能を向上させることができる。これは、相手側コネクタの外導体シェルとの接続のための接触片を誘電体の受入室内で突設させた構成を採用したことで、基板コネクタの外導体シェル本体部の構造を、相手側コネクタの外周のほぼ全体を覆う構造にすることができるからである。
【００１０】
また、前記アース接地された筐体壁面に固定されるアース片が前記外導体シェル本体部の嵌合側端縁より側方に向かって延設されてなるという構成にすれば、筐体への締結部材による固定が行い易く、さらに、前記外導体シェルの脚片が前記接触片に設けられている構成にすれば、脚片をプリント基板のグランドパターンに接続固定することで、誘電体の受入室内で突設される接触片の機械的強度が補強されるため、相手側コネクタとの嵌合接続の信頼性が向上する。
【００１１】
そして、前記外導体シェルの脚片には係合部が形成され、この係合部が前記プリント基板のグラントパターンに形成されたスルーホールに係合することで、基板コネクタのプリント基板への固定がなされるという構成にすれば、この脚片により外導体シェルのプリント基板への接続と、プリント基板への固定が同時になされるので、基板へ固定するための部分を別途設ける必要がなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る基板コネクタの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。先ず、図１〜図４を用いて基板コネクタの構成について説明する。図１は基板コネクタの概略構成を示す縦断面斜視図、図２は基板コネクタの組付け手順を示した縦断面斜視図、図３は基板コネクタの外導体シェルを後方から見た斜視図、図４は基板コネクタの誘電体を後方から見た斜視図である。
【００１３】
図示されるように、プリント基板Ｐの端部に固定される基板コネクタ１は、基板側誘電体２と、その基板側誘電体２に保持される基板側内導体端子３と、基板側誘電体２を収容する基板側外導体シェル４とで構成されている。
【００１４】
基板側外導体シェル４は、導電性板材の折り曲げ加工により成形されたもので嵌合側前面が開口した箱状に形成されている。基板側誘電体２の外周を覆う筒状の本体部４ａの前端部分からは、左右の側方に向かって延設されたアース片４ｂ，４ｂが設けられている。このアース片４ｂには、取付孔４ｃが形成されており、自動車のシャーシ等にアース接地された筐体Ｃ壁面の開口部Ｃａの左右位置に形成されたネジ孔Ｃｂに、締結部材であるネジ５によって固定されることで、筐体Ｃと基板側外導体シェル４が電気的に接続されるようになっている。
【００１５】
また、本体部４ａの嵌合側とは反対の左右側壁の後端部分からは、本体部４ａ内側に向かって延設されるとともに前方に向かって折り曲げられた接触片４ｄ，４ｄが設けられている。この接触片４ｄは、基板側誘電体２に形成された挿通孔２ａに挿入される。この接触片４ｄの前方部分にはやや内側に向かって折り曲げられた板バネ４ｅが打ち抜き加工により形成されており、図５に示されるケーブルコネクタ１１のケーブル側外導体シェル１４に弾性力で接触する。
【００１６】
この接触片４ｄには、その途中位置から垂下した基板接続部４ｆが設けられており、この基板接続部４ｆの下端に設けられた脚片４ｇ，４ｇがプリント基板Ｐの図示しないグランドパターン（アース）のスルーホールに挿通され、そのスルーホールの下縁にてハンダ付けされることにより電気的に接続される。この脚片４ｇの先端には係合部としての爪４ｈが形成されているので、この爪４ｈがスルーホールの下縁に係合することにより、基板側外導体シェル４はプリント基板Ｐに固定される。
【００１７】
基板側外導体シェル４の本体部４ａ上壁の後端部分に設けられた蓋４ｉは、本体部４ａの後方の開口を塞いでノイズの侵入や流出を防ぐためのもので、基板側誘電体２を収容した後に下方に折り曲げられる。
【００１８】
基板側内導体端子３は、導電性板材の打ち抜き加工により成形されたもので、高周波の電気信号が伝達される。前述の基板側外導体シェル４はこの基板側内導体端子３の周囲を覆いつつ電磁的にシールドするものである。
【００１９】
この基板側内導体端子３は略直角に屈曲したＬ字型のいわゆるオス端子形状を有しており、一端側の脚部３ａがプリント基板Ｐの図示しない信号パターンのスルーホールに挿通され、そのスルーホールの下縁にてハンダ付けされることにより電気的に接続される。他端側のタブ部３ｂは、相手方となるケーブルコネクタ１１のケーブル側内導体端子１３に接触される部分である。この基板側内導体端子３は、そのタブ部３ｂが基板側誘電体２の中央に形成された端子挿入孔２ｂに圧入されることで保持される。
【００２０】
基板側誘電体２は所定の誘電率を有する合成樹脂材料により成形されたもので、前述の基板側外導体シェル４と基板側内導体端子３との間に組み付けられて、両導体間を絶縁状態にする。この基板側誘電体２には、ケーブルコネクタ１１内部の端子部分のほぼ全体を受け入れることが可能な受入室２ｃが形成されている。
【００２１】
この受入室２ｃの奥壁中央には端子挿入孔２ｂが前後に開口して形成されており、前述の基板側内導体端子３のタブ部３ｂが圧入されるようになっている。この端子挿入孔２ｂ後ろの収容溝２ｄには基板側内導体端子３の脚部３ａが収容されるようになっており、収容された脚部３ａの先端は収容溝２ｄの下縁より突出される。
【００２２】
また、端子挿入孔２ｂの左右には、前述の基板側外導体シェル４の接触片４ｄ，４ｄが挿通される縦長の挿通孔２ａ，２ａが前後に開口して形成されており、接触片４ｄの板バネ４ｅが挿通の際に干渉しないように回避溝２ｅが凹設されている。また、この挿通孔２ａの後部より下方に連通された収容溝２ｆには、接触片４ｄより下方に延設された基板接続部４ｆが収容されるようになっており、収容された基板接続部４ｆの脚片４ｇ，４ｇはこの収容溝２ｆの下縁より下方に突出される。
【００２３】
基板コネクタ１の組付けは、図２に示されるように、先ず基板側誘電体２の端子挿入孔２ｂに基板側内導体端子３を圧入して保持させ、その基板側誘電体２を基板側外導体シェル４に前から収容し、最後に蓋４ｉを下方に折り曲げることで組み付けられる。
【００２４】
このような基板コネクタ１は、基板側誘電体２、基板側側内導体端子３、基板側外導体シェル４という少ない部品点数で構成されている。また、プリント基板Ｐのグランドパターン（アース）に接続される脚片４ｇと、アース接地された筐体Ｃにネジ５により固定されるアース片４ｂとが基板側誘電体２の外周を覆う外導体シェル本体部４ａに一体に設けられているので、筐体Ｃとプリント基板Ｐとのアース接続が、基板側外導体シェル４という同一金属で行われることになる。
【００２５】
このような基板コネクタ１の嵌合接続の相手側コネクタとしては、例えば図５の分解斜視図に示すようなケーブルコネクタ１１がある。このケーブルコネクタ１１には、基板コネクタ１の基板側外導体シェル４及び基板側内導体端子３に嵌合接触されると共に、シールドケーブルＷの信号線Ｗａとシールド線Ｗｂに圧着接続されるケーブル側外導体シェル１４及びケーブル側内導体端子１３が備えられている。
【００２６】
図示されるようにケーブルコネクタ１１は、ケーブル側内導体端子１３と、ケーブル側内導体端子１３を収納するケーブル側誘電体１２と、このケーブル側誘電体１２を収容するケーブル側外導体シェル１４及びこれらを収容するハウジング１５とで構成され、ケーブル側内導体端子１３は、高周波の電気信号が伝達されるようになっている。ケーブル側外導体シェル１４はこのケーブル側内導体端子１３の周囲を覆いつつ電磁的にシールドするものである。
【００２７】
ケーブル側内導体端子１３は、導電性板材の折り曲げ加工により上方が開口した筒状に成形されており、基板コネクタ１の基板側内導体端子３と嵌合接触して電気信号の受け渡しが行われる。この場合のケーブル側内導体端子１３はいわゆるメス端子形状を有しており、中央の左右から起立した起立部１３ａ，１３ａから前方に延設された板バネ１３ｂ，１３ｂが内側に湾曲して形成されており、間に挿入される基板側内導体端子３のタブ部３ｂに弾性的に接触することで電気的に接続される。
【００２８】
また、ケーブル側内導体端子１３の後端にはシールドケーブルＷの信号線Ｗａにかしめ加工により接続される圧着片１３ｃ，１３ｃが設けられており、この圧着片１３ｃが信号線Ｗａを圧着固定することでケーブル側内導体端子１３と信号線Ｗａは電気的に接続される。
【００２９】
ケーブル側誘電体１２は所定の誘電率を有する合成樹脂材料により成形されたもので、ケーブル側内導体端子１３とケーブル側外導体シェル１４との間に組み付けられて、両導体間を絶縁状態にする。このケーブル側誘電体１２には、前後に開口した端子挿入孔１２ａが設けられており、この端子挿入孔１２ａにケーブル側内導体端子１３は圧入されて保持される。
【００３０】
ケーブル側外導体シェル１４は、導電性板材を折曲げ加工して中空状に形成されており、本体部１４ａの内側にケーブル側誘電体１２が収納可能なっている。このケーブル側外導体シェル１４には、本体部１４ａの後端の下方から延設された圧着片１４ｂ，１４ｂが設けられており、この場合シールドケーブルＷのシールド線ＷｂをシースＷｄ上に反転させた反転部に圧着固定することで、このケーブル側外導体シェル１４はシールド線Ｗｂに電気的に接続される。
【００３１】
また、ケーブル側外導体シェル１４の本体部１４ａの上方の左右から外側に突出したスタビライザー１４ｃ，１４ｃが設けられており、ハウジング１５の収容室１５ａに形成された溝１５ｂ，１５ｂに通されるようになっている。ハウジング１５は絶縁性の樹脂材料により略直方体状に成形されたもので、ケーブル側外導体シェル１４を前後に開口した収容室１５ａに収容する。
【００３２】
このような構成のケーブルコネクタ１１と前述の基板コネクタ１の嵌合接続について、図６及び図７を用いて説明する。図６は嵌合前のケーブルコネクタ１１と基板コネクタ１の横断面斜視図、図７は嵌合後のケーブルコネクタ１１と基板コネクタ１の横断面斜視図を示している。図６に示すように、組み付けられた基板コネクタ１は、プリント基板Ｐ上に実装されると共に、その基板側外導体シェル４のアース片４ｂが筐体Ｃの壁面に図示しない締結部材により固定されている。ケーブル側コネクタ１１もシールドケーブルＷの端末部分に組み付けられている。
【００３３】
図示されるように、この組み付けられたケーブルコネクタ１１には、ハウジング１５に収容されたケーブル側外導体シェル１４の本体部１４ａの左右側壁と、ハウジング１５の収容室１５ａの左右側壁との間に挿入溝１６，１６が形成されており、この挿入溝１６に基板側外導体シェル４の接触片４ｄが挿入されるようになっている。
【００３４】
そして、筐体Ｃ壁面の開口部Ｃａから、ケーブルコネクタ１１を挿入して、基板コネクタ１に嵌合させると、図７に示すようにケーブルコネクタ１１のケーブル側内導体端子１３の板バネ１３ｂ，１３ｂの間に、基板コネクタ１の基板側内導体端子３のタブ部３ｂが挿入されて、弾性的に接触することで電気的に接続される。それと同時に、ケーブルコネクタ１１に形成された挿入溝１６，１６に、基板側外導体シェル４の接触片４ｄ，４ｄが挿入されて、ケーブル側外導体シェル１４の外面に接触片４ｄの板バネ４ｅが弾性的に接触することで、ケーブル側外導体シェル１４と基板側外導体シェル４は電気的に接続される。
【００３５】
図示されるように、ケーブルコネクタ１１のケーブル側外導体シェル１４との接続のための基板側外導体シェル４の接触片４ｄを、基板側誘電体２の受入室２ｃ内に突設させたことで、基板側外導体シェル本体部４ａの構造を、ケーブルコネクタ１１内部の導体１３，１４、特にケーブル側内導体端子１３のほぼ全体を覆う構成にすることができる。これにより、基板側外導体シェル４はケーブル側コネクタ１１をもシールドすることになっている。
【００３６】
以上説明したように、筐体Ｃ及びプリント基板Ｐとのアース接続が基板コネクタ１の外導体シェル４という同一金属で行われる上に、この外導体シェル４と筐体Ｃの接続が、別途用意されるネジ５などの締結部材によるアース片４ｂの筐体Ｃへの固定がなされるため、従来技術のようなブラケットを用いた接続よりも、双方のアースの電位を良好に同電位にすることができ、耐ノイズ性が向上されて、より高周波の電気信号の伝送に対応することができる。
【００３７】
尚、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、基板側外導体シェル４に設けられたアース片４ｂを、図８に示すような本体部４ａの上壁の前端部に一つ設けた構成にすれば、筐体へのネジ止め作業が簡素化される。また、図９に示すように、基板側誘電体２の前端部をフランジ状に形成し、その左右からアース片４ｂ，４ｂの形状に合わせて形成された補強部２ｇ，２ｇを設ければ、アース片４ｂの筐体Ｃへの固定が補強されるので、基板コネクタ１のこじりに対する強度が高まって筐体Ｃとの接続信頼性が向上する。また、プリント基板Ｐのグランドパターンへの接続のための脚片４ｇを、図１０に示すように基板側外導体シェル４の本体部４ａ左右側壁の下縁に設けた構成にしても良く、本体部４ａの機械的強度をアップさせることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係る基板コネクタのシールド構造によれば、相手側コネクタの外導体シェルに接触する接触片と、プリント基板のグランドパターンに接続される脚片と、アース接地された筐体壁面に締結部材により固定されるアース片とが誘電体の外周を覆う外導体シェル本体部に一体に設けられているので、アース接地された筐体とプリント基板上のグランドパターン（アース）がこの外導体シェルという同一金属により接続されて良好に同電位にされるため、耐ノイズ性が向上される。また、ハウジングが不要な構成とすることができる構造であるため、部品点数を減らしてコネクタ製作に掛かるコストも低く抑えることができ、組付けの作業性も良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板コネクタの概略構成を示す縦断面斜視図である。
【図２】基板コネクタの組付け手順を示した縦断面斜視図、
【図３】基板側外導体シェルを後方から見た斜視図、
【図４】基板側誘電体を後方から見た斜視図である。
【図５】ケーブルコネクタの分解斜視図である。
【図６】嵌合前のケーブルコネクタと基板コネクタの横断面斜視図である。
【図７】嵌合後のケーブルコネクタと基板コネクタの横断面斜視図である。
【図８】基板側外導体シェルの他の実施形態に係る基板コネクタの外観斜視図である。
【図９】基板側誘電体の他の実施形態に係る基板コネクタの外観斜視図である。
【図１０】他の実施形態に係る基板側外導体シェルの外観斜視図である。
【符号の説明】
１　基板コネクタ
２　誘電体
２ｃ　受入室
３　内導体端子
３ｂ　タブ部
４　外導体シェル
４ａ　本体部
４ｂ　アース片
４ｄ　接触片
４ｇ　脚片
４ｈ　爪（係合部）
５　ネジ（締結部材）
１１　ケーブルコネクタ（相手側コネクタ）
Ｐ　プリント基板
Ｃ　筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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