JP7265132B2 - ケーブルコネクタ及びそれ備えた車載カメラモジュール用コネクタ - Google Patents

ケーブルコネクタ及びそれ備えた車載カメラモジュール用コネクタ Download PDF

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Description

本発明は、車載カメラモジュールに採用されて好適なケーブルコネクタ及びそれ備えた車載カメラモジュール用コネクタに関する。
近年の車載カメラ市場は、ADAS(Advanced driver assistance systems)や自動運転向けの画像センシング技術の向上に伴って、高速かつ大容量の伝送技術が必要になっており、ケーブルコネクタの伝送特性を向上させる必要性が高まっている。
この種のケーブルコネクタとしては、例えば、特許文献1に開示されているものがある。特許文献1に記載のケーブルコネクタは、ケーブルに圧着された複数のコンタクト端子を備えており、これらのコンタクト端子がインシュレータに圧入されることでコンタクト端子とインシュレータとが固定される。
コンタクト端子には、平型のコンタクト部が設けられており、コンタクト部には、2つの爪部が一体に形成されている。これらの爪部は、平型のコンタクト部に対し、それらが互いに対向するように略直角に折り曲げられている。そして、冶具等を用いて爪部の背面を押し込むことでコンタクト端子をインシュレータに差し込んで圧入する構成となっている。また、爪部がインシュレータに食い込むことでコンタクト端子とインシュレータとが固定される。
特開2017-73359号公報
しかしながら、特許文献1に記載のケーブルコネクタは、金属製のコンタクト部の一部に爪部を一体形成したことによって、コンタクト端子のインピーダンスが低下して伝送特性が悪化する可能性がある。
そこで、インピーダンスの低下を抑制するために爪部を省略することが考えられる。しかし、爪部を省略した場合、コンタクト端子をインシュレータに固定させることができなくなる。
上記の問題に関しては、爪部の立設方向の高さ寸法を小さくすることが考えられる。しかし、爪部の高さを低くすると、冶具等を用いて爪部の背面を押し込むに際して、爪部の背後に十分なスペースが確保されないためにケーブルやコンタクト端子を冶具の接触によって損傷させる可能性がある。
また、インピーダンスの低下を抑制するための他の方法としては、爪部の突出量を減らしたうえで、爪部の折り曲げずにコンタクト部に沿って左右方向に開いた爪部とすることも考えられる。しかし、爪部が左右方向に開いている場合、左右方向において隣り合うコンタクト端子が干渉するため、コンタクト端子のピッチが広がってしまう。そうすると、ケーブルコネクタ自体のサイズが拡大する可能性があるため好ましくない。
上記の問題に関しては、爪部を左右のどちらか片側にのみ形成することが考えられる。しかし、この場合、右側に爪部が形成されたコンタクト端子及び左側に爪部が形成されたコンタクト端子の、左右非対称とされた2種類のコンタクト部が必要になる。このため、ケーブルコネクタを組み立てる作業者がコンタクト端子の左右を識別しなくてはならず、組立性が悪化する可能性がある。
そこで、本発明は、小型、かつ、簡便な構造で、組立性を損なうことなく、良好な伝送特性を実現できるケーブルコネクタ及びそれ備えた車載カメラモジュール用コネクタを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のケーブルコネクタ及びそれ備えた車載カメラモジュール用コネクタは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係るケーブルコネクタは、ケーブルに接続されるコンタクト端子と、非導電性とされ該コンタクト端子に設けられている係止部と、前記コンタクト端子が固定されているベース部材とを備え、前記コンタクト端子は、前記係止部を介して前記ベース部材に対して固定されている。
本態様に係るケーブルコネクタによれば、ケーブルに接続されるコンタクト端子と、非導電性とされコンタクト端子に設けられている係止部と、コンタクト端子が固定されているベース部材とを備え、コンタクト端子は、係止部を介してベース部材に対して固定されている。このとき、非導電性とされた係止部はコンタクト端子のインピーダンスを低下させないため、良好な伝送特性を実現しながらコンタクト端子をベース部材に固定することができる。同時に、係止部の大きさを適切に設定して係止部の背面に押し込み用の冶具を接触させるためのスペースを確保することで、接続されたケーブルの損傷を回避することができる。
また、例えば上述のような爪部を一体形成したコンタクト端子を使用する場合、コンタクト端子の形状の複雑化を助長する。しかし、爪部を設けないことでコンタクト端子の形状を単純化することができる。そのうえ、同一形状のコンタクト端子を用意するだけでよいため、多芯とされ複数のコンタクト端子を並列的に設ける場合であっても、作業者がコンタクト端子の形状を識別する必要がない。
また、本発明の一態様に係るケーブルコネクタにおいて、前記コンタクト端子は、基端側に設けられた圧着部に前記ケーブルが接続される導電性とされたコンタクトピンを有し、前記係止部は、前記コンタクトピンに対して固定され、前記ベース部材には、前記コンタクトピン及び前記係止部が挿入されている。
本態様に係るケーブルコネクタによれば、コンタクト端子は、基端側に設けられた圧着部にケーブルが接続される導電性のコンタクトピンを有し、係止部は、コンタクトピンに対して固定され、ベース部材には、前記コンタクトピン及び前記係止部が挿入されている。これによれば、コンタクト端子は、コンタクトピン及び係止部を有しており、これらコンタクトピン及び係止部がベース部材に挿入される。このとき、係止部がベース部材に固定されることで、係止部を介してコンタクト端子がベース部材に固定されることとなる。
また、コンタクトピン22と係止部28とが別体なので、コンタクトピン22の形状を単純化することができる。そのうえ、同一形状のコンタクトピン22を用意するだけでよいため、多芯とされ複数のコンタクトピン22を並列的に設ける場合であっても、作業者がコンタクトピン22の形状を識別する必要がない。
また、本発明の一態様に係るケーブルコネクタにおいて、前記ベース部材には、圧入空間が形成され、前記係止部は、前記圧入空間に圧入されることで前記ベース部材に対して固定されている。
本態様に係るケーブルコネクタによれば、係止部は、圧入空間に圧入されることでベース部材に対して固定されている。圧入の手順としては、例えばベース部材に形成された開口からその開口と連通している圧入空間に係止部を押し込むことで、係止部を圧入空間に圧入することができる。これによって、簡便にコンタクト端子をベース部材に固定することができる。
係止部の圧入による固定は、例えば、圧入空間のサイズを、樹脂製とされた係止部のサイズよりもわずかに小さく形成することで実現する。
また、本発明の一態様に係るケーブルコネクタにおいて、前記係止部は、インサート成型によって前記コンタクトピンに接合されて固定されている。
本態様に係るケーブルコネクタによれば、係止部はインサート成型によってコンタクトピンに接合されて固定されている。これによって、容易にコンタクトピンと係止部とを一体とすることができる。
なお、コンタクトピンに対する係止部の固定方法としては、インサート成型に限らず、例えば、接着材による固定や嵌合による固定であってもよい。
また、本発明の一態様に係るケーブルコネクタは、多芯ケーブルとして1つに束ねられた複数の前記ケーブルにそれぞれ接続される複数の前記コンタクト端子を備え、各前記コンタクト端子が有する各前記係止部が1つの前記ベース部材に対して固定されている。
本態様に係るケーブルコネクタによれば、多芯ケーブルとして1つに束ねられた複数のケーブルにそれぞれ接続される複数のコンタクト端子を備え、各コンタクト端子が有する各係止部が1つのベース部材に対して固定されている。これによって、多芯ケーブルにおいても上記のコンタクト端子の構造を適用できる。
また、本発明の一態様に係るケーブルコネクタは、多芯ケーブルとして1つに束ねられた複数の前記ケーブルにそれぞれ接続される複数の前記コンタクトピンを有する複数の前記コンタクト端子を備え、各前記コンタクト端子が有する前記係止部は1つの部材として一体に形成され、前記係止部が前記ベース部材に対して固定されている。
本態様に係るケーブルコネクタによれば、多芯ケーブルとして1つに束ねられた複数のケーブルにそれぞれ接続される複数のコンタクトピンを有する複数のコンタクト端子を備え、各コンタクト端子が有する係止部は1つの部材として一体に形成され、その係止部が1つのベース部材に対して固定されている。これによって、多芯ケーブルにおいても上記のコンタクト端子の構造を適用できるうえ、部品点数の削減を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る車載カメラモジュール用コネクタは、上述のケーブルコネクタを備えている。
本発明によれば、小型、かつ、簡便な構造で、組立性を損なうことなく、良好な伝送特性を実現できる。
本発明の一実施形態においてコンタクト端子とインシュレータとが固定された状態の斜視図である。 本発明の一実施形態においてコンタクト端子とインシュレータとが固定される前の斜視図である。 本発明の一実施形態においてコンタクト端子とインシュレータとを固定している際の斜視図である。 図1から図3に示すコンタクト端子の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るケーブルコネクタと比較例に係るケーブルコネクタとの伝送特性を比較したグラフを示した図である。 比較例に係るコンタクト端子を示した斜視図である。
以下、本発明の一実施形態に係るケーブルコネクタ及びそれ備えた車載カメラモジュール用コネクタについて図を用いて説明する。
まず、ケーブルコネクタの構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係るケーブルコネクタは、コンタクト端子20と、コンタクト端子20が差し込まれて固定されるインシュレータ(ベース部材)40とを備えている。
図2に示すように、コンタクト端子20は、コンタクトピン22と、コンタクトピン22に固定された係止部28とを有している。
図1に示すように、本実施形態のケーブルコネクタには、複数のケーブル63が1本に束ねられることで構成された多芯ケーブル60が接続されている。
多芯ケーブル60は、複数のケーブル63が、編組線62によって1本に束ねられ、更に、編組線62の外側が外部シース61によって被覆された構成とされている。同図においては、ケーブル63は4本とされている。
4本のケーブル63の各々には、コンタクト端子20が接続されており、各コンタクト端子20が、1つのインシュレータ40に対して固定されている。
コンタクトピン22は、導電性を有する材料(例えば金属)によって作製された平型で長尺の部材である。コンタクトピン22の基端側(同図において右端側)には、ケーブル63(同図においては図示せず)を圧着して接続する圧着部24を有している。
圧着部24は、基端側に位置する第1圧着爪24Aと、第1圧着爪24Aよりも先端側にある第2圧着爪24Bとを有している。
なお、ここで言う「先端」とは、コンタクトピン22の基端に対して反対側に位置する端部であって、同図において左端に示す挿入端26である。
図1に示すように、第1圧着爪24Aは、ケーブル63をシース64の外側から圧着する爪とされる。また、第2圧着爪24Bは、シース64の内側から延出したケーブル63の芯線を圧着する爪とされる。
ケーブル63は、第1圧着爪24A及び第2圧着爪24Bによってコンタクトピン22に圧着されることで電気的に接続される。この実施形態において、ケーブル63は第1圧着爪24A及び第2圧着爪24Bによって固定されているが、それ以外の方法で接続されてもよく、仕様に応じて任意に変更されてよい。
図2に示すように、係止部28は、圧着部24よりも挿入端26側のコンタクトピン22に固定されている。
係止部28は、樹脂(例えば、PBT(ポリブチレンテレフタラート)やLCP(液晶ポリマ)等)によって作製された角柱形状の被導電性部材である。係止部28は、インサート成型によってコンタクトピン22の表面に接合されて固定されている。
このとき、係止部28との接合領域におけるコンタクトピン22の一部に抜け止め用の嵌合孔を形成することが好ましい。これによって、コンタクトピン22に対する係止部28の抜けや位置ずれを抑制することができる。
なお、コンタクトピン22と係止部28との固定方法は、インサート成型に限らず、接着剤による固定であってもよいし、嵌合による固定であってもよく、仕様に応じて任意に変更できる。また、係止部28の形状は、角柱形状に限らず、後述する圧入空間S1の形状に応じて任意に変更できる。
係止部28の接合及びケーブル63の圧着の手順としては次の通りである。
すなわち、係止部28をコンタクトピン22に固定した後に、ケーブル63にコンタクトピン22の圧着部24を圧着する。仮に、ケーブル63にコンタクトピン22を圧着する前に係止部28を接合した場合、係止部28の接合時にケーブル63や圧着部24を損傷させる可能性があるため好ましくない。
図3に示すように、インシュレータ40は、円柱形状の本体部46及び本体部46に一体形成された端子案内部48、プラグ部42を有しており、それらが絶縁材料によって一体成型されている。
本体部46には、一端面(背面に相当する面)の中央部分において、+形状の横断面形状を有する端子案内部48を隔壁として格子状に配置された4つの圧入空間S1が形成されている。各圧入空間S1は、本体部46の一端面側に外部と連通する開口をそれぞれ形成している。また、圧入空間S1は、各開口から所定の奥行寸法を持って形成されている。
圧入空間S1は、コンタクト端子20に接合された係止部28が圧入される空間とされ、係止部28を開口から圧入空間S1の内部に向かって押し込むことができる。
なお、上述の奥行寸法は、円柱形状とされた本体部46の軸線方向に沿った寸法(円柱形状で言う高さ寸法)よりも小さい寸法とされている。つまり、本体部46の軸線方向において、奥行寸法は圧入空間S1が本体部46を貫通しない程度の寸法とされている。また、圧入空間S1の奥行方向は、後述するコンタクト端子20の挿入方向に一致している。
各圧入空間S1は、角柱形状に形成されており、係止部28の角柱形状よりもわずかに小さく設定されている。これによって、係止部28を圧入空間S1に対して圧入することができる。なお、圧入空間S1の形状は、角柱形状に限らず、任意の形状に変更できる。
本体部46には、他端面側(上述の一端面に対して反対側の端面側)から圧入空間S1に連通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、コンタクトピン22の横断面形状程度の寸法とされ、各圧入空間S1に対して1対1で形成されている。この貫通孔を介して、コンタクトピン22を圧入空間S1の内部から他端面側に一体形成されたプラグ部42の端子案内溝44(後述)に向かって挿通させることができる。
端子案内部48は、上述の通り4つの開口及び圧入空間S1を画定するとともに、その+形状の横断面形状が本体部46の一端面から突出するように形成されている。
端子案内部48は、同図において上下方向に広がった縦案内部48Aと、その縦案内部48Aに直交して左右方向に広がった横案内部48Bとが一体に形成された構成とされている。
縦案内部48Aは、端子案内部48の突出方向に沿って、その厚さ寸法が略一定とされている。
これに対して、横案内部48Bは、端子案内部48の突出方向に沿って、その厚さ寸法が変化している。具体的には、本体部46側から端子案内部48の端部に向かう方向に沿って、その厚さがテーパ状に縮小している。
なお、端子案内部48によって画定される圧入空間S1の数は、ケーブル63の本数(すなわち、コンタクト端子20の本数)に対応しており、6芯ケーブルに適用される場合は、他形状の端子案内部(例えば、1枚の横案内部48B及び2枚の縦案内部48Aから構成)によって6つの圧入空間S1が画定されることとなる。すなわち、端子案内部48の横断面形状や圧入空間S1の数は、多芯ケーブル60が有するケーブル63の本数に合わせて任意に変更できる。
また、同軸ケーブルに適用する場合、端子案内部48は省略され、圧入空間S1の数は1つとされる。
プラグ部42は、本体部46の他端面から突出するように形成された部分であって角柱形状とされている。
プラグ部42には、コンタクト端子20の本数に対応した数の端子案内溝44が、プラグ部42の突出方向に沿って形成されている。同図の場合、プラグ部42の上面側に2本の端子案内溝44が形成され、図示されていないプラグ部42の下面側に2本の端子案内溝44が形成されている。
各端子案内溝44は、本体部46に形成された上述の貫通孔を介して各圧入空間S1に連通しており、圧入空間S1の内部から貫通孔を介して挿通されたコンタクトピン22を溝方向に沿って案内する。
次に、コンタクト端子20とインシュレータ40との固定方法について説明する。
図4に示すように、まず、コンタクトピン22の挿入端26を、圧入空間S1の開口に挿入したのち係止部28の背面28A(図2参照)を冶具等で押圧して、コンタクト端子20をインシュレータ40側に押し込んでゆく。なお、係止部28の背面28Aを押圧する治具や装置については仕様に応じて任意に選択可能であり、自動であっても良いし、手作業であってもよい。
このとき、端子案内部48によって、コンタクトピン22及び係止部28が挿入方向に沿って案内される。また、端子案内溝44によってコンタクトピン22の挿入端26側が挿入方向に沿って案内される。これらによって、コンタクト端子20を円滑にインシュレータ40側に移動させることができる。
なお、ここで言う「背面」とは、係止部28が有する各面のうち圧着部24側に位置する面であって、例えば、図2で示す符号28Aで示した面である。
係止部28が、圧入空間S1の開口面に到達したとき、係止部28の背面28Aを更に冶具等を用いて押すことで、係止部28を圧入空間S1に圧入して固定する。
これによって、図1に示すように、コンタクト端子20がインシュレータ40に対して固定された状態になる。
係止部28を圧入空間S1に固定する方法としては、圧入空間S1を係止部28よりもわずかに小さく設定することによって圧入する方法に限らず、例えば、圧入空間S1を画定するインシュレータ40の内壁面に爪を形成して、その爪を係止部28に食い込ませる方法を採ってもよいし、係止部28にリブを形成して、そのリブを圧入空間S1を画定するインシュレータ40の内壁面に接触させる方法を採ってもよい。つまり、係止部28を圧入空間S1に固定できる任意の方法を採用できる。
なお、一体となったコンタクト端子20及びインシュレータ40には、図示しないモールドカバーやオーバーモールド等が取り付けられている。これらの各部材が一体となったケーブルコネクタにおけるインシュレータ40のプラグ部42が、カメラモジュール側に接続されることとなる。これは、特に、車載カメラモジュール用のコネクタとして採用されて好適である。
本実施形態によれば、樹脂製の係止部28をコンタクトピン22に一体固定したことにより、インピーダンスを低下させないため、良好な伝送特性を実現しながらコンタクト端子20をインシュレータ40に固定することができる。
図5には、本実施形態に係るケーブルコネクタの伝送特性(実線)と、コンタクトピン122(図6参照)が採用された比較例に係るケーブルコネクタの伝送特性(破線)とが記載されたグラフが示されている。ここで、グラフの横軸は周波数、縦軸は伝送特性(VSWR:電圧定在波比)を示している。
図6に示すように、比較例に係るコンタクトピン122には、金属製の2つの爪部130が一体に形成されている。この爪部130をインシュレータ40に係止することで、コンタクト端子120がインシュレータ40に固定される。
図5に示すように、所定の周波数f1[Hz]において、破線で示された伝送特性の値よりも、実線で示された伝送特性の値の方が小さく伝送特性が良好となり、本実施形態に係るケーブルコネクタの伝送特性が良好である。
また、係止部28の大きさを適切に設定して係止部28の背面に冶具(係止部28の背面を押すための冶具)を接触させるためのスペースを確保することで、圧着部24に接続されたケーブル63の損傷を回避することができる。
また、コンタクトピン22と係止部28とを別体に形成してもよい。これによれば、コンタクトピン22の形状を単純化することができる。そのうえ、同一形状のコンタクトピン22を用意するだけでよいため、多芯とされ複数のコンタクトピン22を並列的に設ける場合であっても、作業者がコンタクトピン22の形状を識別する必要がない。
また、係止部28はインサート成型によってコンタクトピン22に接合されて固定されている。これによって、容易にコンタクトピン22と係止部28とを一体とすることができる。
〔変形例〕
上述した実施形態において、係止部28は、各コンタクトピン22毎にそれぞれ個別に設けられているが、複数のコンタクトピン22を1つの係止部28によってまとめて固定してもよい。
なお、複数のコンタクトピン22に対して1つの係止部28をインサート成型する場合、各コンタクトピン22同士が近接した状態で係止部28に固定される。この場合、各コンタクトピン22をケーブル63に圧着するために必要な圧着部24付近の作業用スペースが確保できない。また、ケーブル63の圧着後にインサート成型を行うことは現実的ではない。このため、複数のコンタクトピン22を1つの係止部28によってまとめる場合は、インサート成型によらず以下の方法を採用する。
まず、コンタクトピン22をケーブル63に圧着する。また、係止部28には、予めコンタクトピン22が挿通される4つの挿通孔が形成されている。
そして、ケーブル63に圧着された状態の各コンタクトピン22を、係止部28に形成された挿通孔にそれぞれ挿入する。
このとき、第2圧着爪24Bよりも挿入端26側のコンタクトピン22に突起を形成しておくことで、係止部28がその突起よりも基端側に移動しないように規制することができる。
コンタクト端子20とインシュレータ40との固定方法としては次の通りである。
すなわち、各コンタクト端子20が有するコンタクトピン22の挿入端26を、圧入空間S1に挿入する。
その後、プラグ部42側から突出したコンタクトピン22を引くことでコンタクト端子20をインシュレータ40側に移動させる。
係止部28が、圧入空間S1の開口面に到達したとき、コンタクトピン22を更に引くことで、係止部28を圧入空間S1に圧入して固定する。
これによって、コンタクト端子20がインシュレータ40に対して固定された状態になる。
変形例においては、コンタクト端子20の本数に対応した数の係止部28を用意する必要がないので、部品点数の削減を図ることができる。また、インシュレータ40に複数の圧入空間S1を区画する必要がないので、端子案内部48を省略することができる。
20 コンタクト端子
22 コンタクトピン
24 圧着部
24A 第1圧着爪
24B 第2圧着爪
26 挿入端(先端)
28 係止部
40 インシュレータ(ベース部材)
42 プラグ部
44 端子案内溝
46 本体部
48 端子案内部
48A 縦案内部
48B 横案内部
60 多芯ケーブル
61 外部シース
62 編組
63 ケーブル
64 シース
120 コンタクト端子
122 コンタクトピン
130 爪部
S1 圧入空間

Claims (8)

  1. 多芯ケーブルとして1つに束ねられた複数のケーブルのそれぞれに接続される複数のコンタクト端子と、
    非導電性とされ、該コンタクト端子に設けられている係止部と、
    絶縁性を有し、各前記コンタクト端子が案内される溝が形成され、各前記コンタクト端子が固定されているベース部材と、
    を備え、
    各前記コンタクト端子は、それぞれが有する各前記係止部が1つの前記ベース部材に対して固定されることで、前記ベース部材に対して固定されているケーブルコネクタ。
  2. 前記コンタクト端子は、基端側に設けられた圧着部に前記ケーブルが接続される導電性のコンタクトピンを有し、
    前記係止部は、前記コンタクトピンに対して固定され、
    前記ベース部材には、前記コンタクトピン及び前記係止部が挿入されている請求項1に記載のケーブルコネクタ。
  3. 前記係止部は、インサート成型によって前記コンタクトピンに接合されて固定されている請求項2に記載のケーブルコネクタ。
  4. 前記ベース部材には、圧入空間が形成され、
    前記係止部は、前記圧入空間に圧入されることで前記ベース部材に対して固定されている請求項1から3のいずれかに記載のケーブルコネクタ。
  5. 多芯ケーブルとして1つに束ねられた複数のケーブルのそれぞれに接続される複数のコンタクト端子と、
    非導電性とされ、該コンタクト端子に設けられている係止部と、
    各前記コンタクト端子が所定方向に沿って案内される溝が形成され、前記コンタクト端子が固定されているベース部材と、
    を備え、
    複数の前記コンタクト端子は、前記所定方向と直交する2方向において並んで配置されており、
    各前記コンタクト端子が有する前記係止部は1つの部材として一体に形成され、
    各前記コンタクト端子は、前記係止部が前記ベース部材に対して固定されることで、前記ベース部材に対して固定されているケーブルコネクタ。
  6. 前記コンタクト端子は、基端側に設けられた圧着部に前記ケーブルが接続される導電性のコンタクトピンを有し、
    前記係止部は、前記コンタクトピンに対して固定され、
    前記ベース部材には、前記コンタクトピン及び前記係止部が挿入されている請求項5に記載のケーブルコネクタ。
  7. 前記ベース部材には、圧入空間が形成され、
    前記係止部は、前記圧入空間に圧入されることで前記ベース部材に対して固定されている請求項5又は6に記載のケーブルコネクタ。
  8. 請求項1から7のいずれかに記載のケーブルコネクタを備えた車載カメラモジュール用コネクタ。
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