JP6747137B2 - 電子機器および電子機器に接続されるケーブルコネクタの接地構造 - Google Patents

電子機器および電子機器に接続されるケーブルコネクタの接地構造 Download PDF

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Description

本発明は、電子機器に関し、特に、電子機器のインターフェースコネクタに接続されるケーブルコネクタの接地構造に関する。
コンピュータなどの電子回路基板を含む電子機器は、周辺に設置されている機器からの有害な電磁ノイズの侵入を防止すべく、種々の電磁ノイズ対策が施されている。
最も有効な電磁ノイズ対策として、接地された導電板からなるシールドプレートで、電子回路基板を囲む方法が一般的である。
特開平9−97636号公報 特開平6−5333号公報
しかし、電子機器には、ほとんどの場合、外部機器と接続するためのメス型のインターフェースコネクタが設けられており、このインターフェースコネクタに、外部機器と接続するためのケーブルコネクタを接続すると、当該ケーブルがいわば、外部の電磁ノイズを拾うためのアンテナとして作用してしまい、外部の電磁ノイズが電子機器内に侵入するおそれがある。
通常は、インターフェースコネクタ側の金属シェル(以下、「内部シェル」という。)は接地されており、インターフェースコネクタに挿入されたケーブルコネクタの金属シェルが内部シェルに十分接触しておれば、特に問題が生じないが、挿抜動作の容易性の観点や部品毎の寸法のばらつき等の理由により、インターフェースコネクタ側とケーブルコネクタ側の接触子もしくはピンが接続された状態で、必ずしもケーブルコネクタの金属シェルとインターフェースコネクタの内部シェルの接触が良好ではない場合がある。
このような場合には、ケーブルコネクタ側の金属シェルの接地が十分でなく、電磁ノイズや輻射ノイズなどが電子機器内部の電子回路に悪影響を及ぼすおそれがある。
本発明の目的は、簡易な構成で、確実にケーブルコネクタの金属シェルをシールドプレートを介して接地できるような電子機器および当該電子機器におけるケーブルコネクタの接地構造を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る電子機器は、ス型のインターフェースコネクタと当該メス型のインターフェースコネクタが設けられる開口部を有する、接地されたシールドプレートを備えた電子機器であって、前記シールドプレートに電気的に接続された導電部材としての、線ばねからなる捩りコイルばねを備え、前記導電部材のコイル部の両側に延びる線材の端部には、前記シールドプレートの異なる貫通穴とそれぞれ係合する係止部が設けられ、前記導電部材の前記コイル部は、前記シールドプレートの、前記開口部から離れた箇所から突出する支持ピンで軸支されており、前記導電部材の一端の係止部と前記コイル部との間の直線部は、外力が作用しない自由状態のとき、前記捩りコイルばねの弾性力と前記貫通穴への前記係止部の係合とによって、前記インターフェースコネクタの内部シェルの開口部に重なる状態に維持され、前記内部シェルの開口部を通じて、前記インターフェースコネクタに、オスのケーブルコネクタを挿入して接続したとき、前記ケーブルコネクタの金属シェル部によって、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力に抗して前記内部シェルの開口部から後退され、前記ケーブルコネクタの金属シェル部側面の、前記金属シェルを保持する保持部と前記シールドプレートとの間の露出している部分に、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力によって弾性接触する状態であることを特徴とする。
ここで、前記導電部材は、前記金属シェル部側面に対し、前記ケーブルコネクタの挿入方向に対して直交する方向から接触していることとしてもよい。
また、前記ケーブルコネクタの金属シェル部の一つの側面に、前記インターフェースコネクタに挿入されたときにインターフェースコネクタ側の金属シェル部の内面に形成された第1係合部と係合する第2係合部を備えており、前記導電部材は、前記ケーブルコネクタの金属シェル部の前記第2係合部が形成された側面と反対の側面を付勢するように配置されていることとしてもよい。
こで、前記導電部材の前記線ばねの一部は、前記ケーブルコネクタが挿入されていない状態において、前記インターフェースコネクタの挿入方向から見て、前記インターフェースコネクタの開口部の1辺に対し、斜めに延びる部分を有するように配置されていることが望ましい。
また、前記導電部材の前記コイル部は、前記シールドプレートに取着されたコードクランプ部材の軸部によって支持されていることとしてもよい。
ここで、前記コードクランプ部材は、前記シールドプレートとの対向部分に金属製の板ばねが配設されており、前記コイル部が前記板ばねと前記シールドプレートとの間で挟持された状態で前記軸部によって支持され、かつ、前記板ばねの一部がシールドプレートに接触していることが望ましい。
また、本発明は、ス型のインターフェースコネクタと当該メス型のインターフェースコネクタが設けられる開口部を有する、接地されたシールドプレートを備えた電子機器のインターフェースコネクタに接続されるオス型のケーブルコネクタの接地構造であって、 前記ケーブルコネクタは、金属シェル部と前記金属シェル部を保持する保持部とを有し、 前記電子機器は、前記シールドプレートに電気的に接続された導電部材としての、線ばねからなる捩りコイルばねを備え、前記導電部材のコイル部の両側に延びる線材の端部には、前記シールドプレートの異なる貫通穴とそれぞれ係合する係止部が設けられ、前記導電部材の前記コイル部は、前記シールドプレートの、前記開口部から離れた箇所から突出する支持ピンで軸支されており、前記導電部材の一端の係止部と前記コイル部との間の直線部は、外力が作用しない自由状態のとき、前記捩りコイルばねの弾性力と前記貫通穴への前記係止部の係合とによって、前記インターフェースコネクタの内部シェルの開口部に重なる状態に維持され、前記内部シェルの開口部を通じて、前記インターフェースコネクタに、前記ケーブルコネクタを挿入して接続したとき、前記ケーブルコネクタの金属シェル部によって、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力に抗して前記内部シェルの開口部から後退され、前記ケーブルコネクタの金属シェル部の側面の、前記保持部と前記シールドプレートとの間の露出している部分に、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力によって弾性接触する状態であることを特徴とする。
上記構成によれば、インターフェースコネクタに、ケーブルコネクタを挿入して接続したときに、前記金属シェル部側面の、前記保持部と前記インターフェースコネクタとの間の露出した部分に、シールドプレートに電気的に接続された導電部材が接触するように付勢されているので、簡易な構成でありながらケーブルコネクタの金属シェルを確実にシールドプレートに接続して接地することができ、ケーブルコネクタを介して進入してくる外部の電磁ノイズが電子機器の回路基板に与える影響を防止すると共に輻射ノイズの発生を低減できる。
電子機器にケーブルコネクタを接続したときの斜視図である。 図1において、ケーブルコネクタを抜き取ったときのインターフェースコネクタの開口部および捩りコイルばねの様子を示す斜視図である。 (a)は、捩りコイルばねの斜視図、(b)は、捩りコイルばねをシールドプレートに取着したときの、インターフェースコネクタの内部シェルの開口部と捩りコイルばねの位置関係を示す図である。 ケーブルコネクタを装着したときの捩りコイルばねと金属シェルとの接触状態を示す側面図である。 ケーブルコネクタの金属シェルおよび保持部の斜視図である。 ケーブルコネクタをインターフェースコネクタに接続したときの、捩りコイルばねによる金属シェルの付勢方向を示す図である。 捩りコイルばねのコイル部をコードクランプ部材で軸支している様子を示す図である。 コードクランプ部材の斜視図である。
本発明に係る電子機器の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施の形態に係る電子機器の外装を取り外したときの斜視図であり、同図では、ケーブルコネクタ20が接続された状態で示されている。
筺形のシールドプレート10内部には、電子回路基板(不図示)が配置されている。
シールドプレート10は、導電性の金属板からなっており、接地されているので、その内部の電子回路基板が、外部の電磁ノイズからシールドされる。
図2は、ケーブルコネクタ20を取り除いたときのインターフェースコネクタ40の開口部およびその周辺を示す図である。
同図に示すように、インターフェースコネクタ40は、シールドプレート10の開口部に設けられおり、その付近には、弾性を有する金属線(線ばね)からなる捩りコイルばね30が配置される。
捩りコイルばね30のコイル部31は、金属製の支持ピン50で軸支され、捩りコイルばね30の両端部に形成された係止部32、33がそれぞれシールドプレート10の貫通穴101、102に係合し、捩りコイルばね30の傾斜部34と直線部35が、インターフェースコネクタ40の開口部に向けて付勢された状態で保持されている。
捩りコイルばね30は、係止部32,33およびコイル部31における支持ピン50を介して、シールドプレート10に接触し電気的に接続された状態となっており、これにより捩りコイルばね30が、シールドプレート10を介して接地される。
図3(a)は、上記捩りコイルばね30の全体形状を示す斜視図である。
同図に示すように捩りコイルばね30の係止部32の先端部は、L字状に折れ曲がった第1屈曲部32aを形成し、係止部33の先端部は、L字に折れ曲がった先が、さら外側に向けて折れ曲がった第2屈曲部33aを備えて、それぞれシールドプレート10の貫通穴101、102から抜けにくい形状になっている。
図3(b)は、図2を真上から見たとき(すなわち、インターフェースコネクタ40の挿入方向から平面視したとき)のインターフェースコネクタ40付近の平面図である。
同図に示すように、ケーブルコネクタ20がインターフェースコネクタ40に装着されていない状態では、捩りコイルばね30は、自己の弾性力により傾斜部34の一部と直線部35が、インターフェースコネクタ40の内部シェル41の開口部と重なるように所定量突出している。
捩りコイルばね30の係止部33が、貫通穴102と係合して、必要以上にインターフェースコネクタ40方向に向けて突出しないように規制されている。
ケーブルコネクタ20をインターフェースコネクタ40内に挿入する際には、まず、ケーブルコネクタ20の金属シェル21の端部の角部213を捩りコイルばね30の傾斜部34に当てて、図の右横(矢印A方向)に移動させて傾斜部34および直線部35をコイル部31の付勢力に抗してB方向に後退させてから、ケーブルコネクタ20の金属シェル21をインターフェースコネクタ40の内部シェル41内に挿入するようにすれば、挿入しやすい。
図4は、図1を矢印X方向から見たときの様子を示す図である。捩りコイルばね30の直線部35が、金属シェル21の保持部22とシールドプレート10の間に入り込んで金属シェル21の側面に当接している様子がよく分かる。なお、通常、保持部22は、樹脂などの絶縁性材料からなる。
図5は、ケーブルコネクタ20の外観斜視図である。
同図に示すように、ケーブルコネクタ20の金属シェル21の片方の側面には、係合突部211、212が形成されており、金属シェル21をインターフェースコネクタ40の内部シェル41に挿入したときに、図6に示すように、内部シェル41の内側面に形成された係合凹部411、412(図6では、係合凹部412は係合凹部411と重なって見えない。)に係合する構成となっている。
そして、捩りコイルばね30の直線部35が内部シェル41の係合突部211,212が形成された側と反対側の側面を、ケーブルコネクタ20の挿入方向に直交する方向から内部シェル41の係合凹部411、412のある方向に向けて付勢しているので、金属シェル21の係合突部211、212と、内部シェル41の係合凹部411、412との係合状態が良好となり、よりケーブルコネクタ20が抜けにくくなる。
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態では、捩りコイルばね30のコイル部31は、金属製の支持ピン50により軸支されていたが、コードクランプ部材の軸部を支持ピン50の代わりに使用しても構わない。
図7は、捩りコイルばね30のコイル部31をコードクランプ部材60の軸で支持した例を示す斜視図である。
コードクランプ部材60は、可撓性の樹脂からなり、図8に示すように、下側クランプ部61と上側クランプ部62が、蝶番部63を介して、D方向に開閉自在になっており、上側クランプ部62にはコード押え部材64が形成されている。
コード下側クランプ部61とコード押え部材64との間にコードを挟んで固定した状態で、上側クランプ部62の端部に形成された摘み部62aの突起が、下側クランプ部61の端部に形成された受け部61aの凹部に入り込んでスナップ留めされるようになっている。
下側クランプ部61の下方に湾曲した弓状の翼部65が形成され、翼部65の中心部に軸部67および円錐状突部68が形成される。
下側クランプ部61の内周面および翼部65の下面には、それぞれ金属製の板ばね66b、66cが設置され、両者は金属板66aにより接続されてなる。板ばね66b、66c、金属板66aは、1枚の金属板を打ち抜いて折り曲げることにより一体的に形成される。
軸部67をシールドプレート10の貫通穴に押し込むと円錐状突部68がシールドプレート10の裏面に係合してスナップ留めされる。この状態で翼部65の金属板66cがシールドプレート10に接触するので、下側クランプ部61の金属板66bが接地され、クランプされているコードによる輻射ノイズが低減するようになっている。
本変形例では、このコードクランプ部材60の軸部67により捩りコイルばね30のコイル部31を支持するようにしており、コードクランプ部材60の軸部67のスナップ留め機能により、コイル部31が翼部67の下面の金属板66cに押されてシールドプレート10に圧接されると共に、金属板66cの翼部65の延びる方向における端部が、図7に示すようにシールドプレート10に接触することにより、捩りコイルばね30の接地状態が、上記実施の形態のようにコイル部31を単に支持ピン50で支持する場合に比べて格段に向上する。
(2)線ばねとしての捩りコイルばね30の線径を適当に選択することにより、ケーブルコネクタ20をインターフェースコネクタ40に挿入して接続したときに、捩りコイルばね30の直線部35が、金属シェル21に接触した状態のまま、ケーブルコネクタ20の保持部22とシールドプレート10との間で挟持されるように構成してもよい。
これにより、捩りコイルばね30のシールドプレート10との電気的接続状態をより強固にすることができる。
(3)上記実施の形態では、金属シェル21に接触する導電部材として、捩りコイルばね30について説明したが、必ずしもこの構成に限らない。ケーブルコネクタ20の保持部22とシールドプレート10との隙間に入り込んで金属シェル21に当接できる厚みの導電部材を、他の弾性部材で、金属シェル21方向に付勢するような構成でも実現は可能である。
(4)上記実施の形態では、図5、図6に示す用にケーブルコネクタ20の抜け留め防止手段として、ケーブルコネクタ20の金属シェル21側に係合突部211、212、インターフェースコネクタ40の内部シェル41側に係合凹部411,412を設けたが、金属シェル21側に係合凹部、内部シェル41側に係合突部を設けるようにしてもよい。
(5)本発明は、シールドプレートとインターフェースコネクタを有する全ての電子機器に適用可能であり、画像形成装置の制御部や、その他の装置内の電子機器にも適用できる。
また、本発明は、電子機器におけるケーブルコネクタの接地構造として捉えることもできる。
(6)また、上記実施の形態及び変形例の内容を可能な限り組み合わせても構わない。
本発明は、電子機器におけるケーブルコネクタの接地技術として好適である。
10 シールドプレート
20 ケーブルコネクタ
21 金属シェル
22 保持部
31 コイル部
32、33 係止部
32a、33a 屈曲部
34 傾斜部
35 直線部
40 インターフェースコネクタ
41 内部シェル
50 支持ピン
60 コードクランプ部材
61 下側クランプ部
62 上側クランプ部
63 蝶番部
65 翼部
66c 板ばね
67 軸部
68 円錐状突部
101、102 貫通穴
211、212 係合突部
411、412 係合凹部

Claims (7)

  1. ス型のインターフェースコネクタと当該メス型のインターフェースコネクタが設けられる開口部を有する、接地されたシールドプレートを備えた電子機器であって、
    前記シールドプレートに電気的に接続された導電部材としての、線ばねからなる捩りコイルばねを備え、
    前記導電部材のコイル部の両側に延びる線材の端部には、前記シールドプレートの異なる貫通穴とそれぞれ係合する係止部が設けられ、
    前記導電部材の前記コイル部は、前記シールドプレートの、前記開口部から離れた箇所から突出する支持ピンで軸支されており、
    前記導電部材の一端の係止部と前記コイル部との間の直線部は、外力が作用しない自由状態のとき、前記捩りコイルばねの弾性力と前記貫通穴への前記係止部の係合とによって、前記インターフェースコネクタの内部シェルの開口部に重なる状態に維持され、
    前記内部シェルの開口部を通じて、前記インターフェースコネクタに、オスのケーブルコネクタを挿入して接続したとき、前記ケーブルコネクタの金属シェル部によって、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力に抗して前記内部シェルの開口部から後退され、前記ケーブルコネクタの金属シェル部側面の、前記金属シェルを保持する保持部と前記シールドプレートとの間の露出している部分に、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力によって弾性接触する状態であること
    を特徴とする電子機器。
  2. 前記導電部材は、前記金属シェル部側面に対し、前記ケーブルコネクタの挿入方向に対して直交する方向から接触している
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記ケーブルコネクタの金属シェル部の一つの側面に、前記インターフェースコネクタに挿入されたときにインターフェースコネクタ側の金属シェル部の内面に形成された第1係合部と係合する第2係合部を備えており、
    前記導電部材は、前記ケーブルコネクタの金属シェル部の前記第2係合部が形成された側面と反対の側面を付勢するように配置されている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。
  4. 前記導電部材の前記線ばねの一部は、前記ケーブルコネクタが挿入されていない状態において、前記インターフェースコネクタの挿入方向から見て、前記インターフェースコネクタの開口部の1辺に対し、斜めに延びる部分を有するように配置されている
    ことを特徴とする請求項に記載の電子機器。
  5. 前記導電部材の前記コイル部は、前記シールドプレートに取着されたコードクランプ部材の軸部によって支持されている
    ことを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の電子機器。
  6. 前記コードクランプ部材は、前記シールドプレートとの対向部分に金属製の板ばねが配設されており、前記コイル部が前記板ばねと前記シールドプレートとの間で挟持された状態で前記軸部によって支持され、かつ、前記板ばねの一部がシールドプレートに接触している
    ことを特徴とする請求項に記載の電子機器。
  7. ス型のインターフェースコネクタと当該メス型のインターフェースコネクタが設けられる開口部を有する、接地されたシールドプレートを備えた電子機器のインターフェースコネクタに接続されるオス型のケーブルコネクタの接地構造であって、
    前記ケーブルコネクタは、金属シェル部と前記金属シェル部を保持する保持部とを有し、
    前記電子機器は、前記シールドプレートに電気的に接続された導電部材としての、線ばねからなる捩りコイルばねを備え、
    前記導電部材のコイル部の両側に延びる線材の端部には、前記シールドプレートの異なる貫通穴とそれぞれ係合する係止部が設けられ、
    前記導電部材の前記コイル部は、前記シールドプレートの、前記開口部から離れた箇所から突出する支持ピンで軸支されており、
    前記導電部材の一端の係止部と前記コイル部との間の直線部は、外力が作用しない自由状態のとき、前記捩りコイルばねの弾性力と前記貫通穴への前記係止部の係合とによって、前記インターフェースコネクタの内部シェルの開口部に重なる状態に維持され、
    前記内部シェルの開口部を通じて、前記インターフェースコネクタに、前記ケーブルコネクタを挿入して接続したとき、前記ケーブルコネクタの金属シェル部によって、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力に抗して前記内部シェルの開口部から後退され、前記ケーブルコネクタの金属シェル部の側面の、前記保持部と前記シールドプレートとの間の露出している部分に、前記直線部が、前記捩りコイルばねの弾性力によって弾性接触する状態であることを特徴とする電子機器のケーブルコネクタの接地構造。
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