JP5939918B2

JP5939918B2 - 車載カメラ装置

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Publication number: JP5939918B2
Application number: JP2012161228A
Authority: JP
Inventors: 正憲長澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: US20140022449A1; DE102013214124A1; DE102013214124B4; JP2014022248A; CN103581519B; CN103581519A; US9106817B2

Description

本発明は、車載カメラ装置に関する。

従来より、車両のバンパやグリル等に設置されて外部景色を撮像するための車載カメラ装置が知られている。車載カメラ装置は、カメラケースの内部に、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を搭載した回路基板を有している。カメラケースの前面にはレンズ等の光学系が配置されており、光学系を介して外部からカメラケース内部へ導入された光が撮像素子に受光されることによって、車載カメラ装置の撮像動作が行われる。

また、回路基板には、電気信号を入出力するための入出力端子が形成されている。入出力端子は、カメラケースの一部分を貫通するコネクタ端子に接続され、コネクタ端子を介して外部機器と電気的に接続される。

ところで、上記の車載カメラ装置においては、光学系の光軸と、回路基板上に実装された撮像素子の光軸との位置関係を調整することがある。具体的には、回路基板を光軸と垂直な平面に沿って移動させることにより、光軸の位置を調整する。

このため、カメラケースの内部において、回路基板の入出力端子とコネクタ端子とを固定的に接続することはできず、通常はハーネス、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）、ＦＰＣ（フレキシブルプリンテッドサーキット）等を介して入出力端子とコネクタ端子とを接続する構成となっていた。

しかしながら、このような従来の構成では、カメラケース内部にハーネス、ＦＦＣ、ＦＰＣ等の収容スペースを確保する必要があるため、装置を小型化することが困難であるばかりか、装置の構成や組み立て作業も比較的複雑なものとなっていた。

このような不具合を解消するようにしたものとして、特許文献１では、たとえば図１０に示すような車載カメラ装置を提案している。すなわち、同図に示すように、車載カメラ装置のカメラケース１は、光学系２を有するフロントケース部３とコネクタハウジング８を有するリアケース部４とを有している。フロントケース部３内には、一面側に撮像素子５ａが搭載され、他面側に入出力端子５ｂが設けられた回路基板５が収容されている。

リアケース部４内には、金属細線６ａが所定の間隔で埋め込まれた異方導電性シート６とコネクタ端子７とが設けられている。なお、異方導電性シート６は、リアケース部４内の保持部４ａにより保持されている。コネクタ端子７は、その一部がハウジング基部８ａに埋設され、その先端部分７ａが保持部４ａの底面４ｂから突出するように配設されている。

そして、矢印で示すように、フロントケース部３とリアケース部４とを組み付けて一体化すると、回路基板５の入出力端子５ｂとコネクタ端子７とが異方導電性シート６の金属細線６ａを介して電気的に接続される。

特開２００６−３５１２１０号公報

上述したように、特許文献１に示される車載カメラ装置では、異方導電性シート６の金属細線６ａを介して回路基板５の入出力端子５ｂとコネクタ端子７とが電気的に接続されるため、カメラケース１内にハーネス、ＦＦＣ、ＦＰＣ等の収容スペースを確保する必要はなく、車載カメラ装置を小型化することができるばかりか、車載カメラ装置の構成や組み立て作業を簡易化することができるようになっている。

ところで、このような車載カメラ装置では、フロントケース部３とリアケース部４とを組み付けて一体化するとき、回路基板５の入出力端子５ｂと、コネクタ端子７の先端部分７ａとが異方導電性シート６の金属細線６ａの両端部分に圧接した状態で接触するようになっている。

この場合、異方導電性シート６に対しては、適正な接触荷重がかかるように予め設定されている。これは、異方導電性シート６に対しての接触荷重が小さすぎると、回路基板５の入出力端子５ｂと金属細線６ａとの接続、又はコネクタ端子７と金属細線６ａとの接続が不完全になる場合があるためである。

一方、異方導電性シート６に対しての接触荷重が大きすぎると、異方導電性シート６及び金属細線６ａの変形に伴い、たとえばコネクタ端子７と金属細線６ａとの間に位置ズレが生じたりし、接続不良を招いてしまうおそれがあるためである。

このようなことから、特許文献１に示される車載カメラ装置にあっては、異方導電性シート６に対しての接触荷重が適正なものとなっていると考えられる。ところが、特に、図中一点鎖線の楕円で示すように、コネクタ端子７の先端部分７ａが異方導電性シート６の金属細線６ａの先端部分に圧接した際、その金属細線６ａの周囲の導電性シート６が部分的に大きく変形（部分的な過大変位）してしまうことがある。

すなわち、導電性シート６は弾力性を有しているため、保持部４ａの底面４ｂから突出するように配設されているコネクタ端子７の先端部分７ａが導電性シート６に圧接すると、その圧接している部分が大きく凹み、その圧接している部分の周囲が大きく盛り上がるといったような部分的な変形を生じることがある。

このように、導電性シート６に部分的に大きく変形（部分的な過大変位）してしまう箇所が生じると、異方導電性シート６に対しての予め設定されている適正な接触荷重が維持されず、特に、コネクタ端子７と異方導電性シート６の金属細線６ａとの電気的接続が不完全なものとなり、電気的接続の信頼性に欠けてしまうおそれがある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電気的接続の信頼性を高めることができる車載カメラ装置を提供することを目的とする。

本発明の車載カメラ装置は、シリコン本体（６１）の対向する両面から両端部を露出させた導通部（６２）を有する導電シリコン（６０）と、撮像素子及び基板端子（５１）を有し、該基板端子（５１）が前記シリコン本体（６１）の一方の面の前記導通部（６２）の端部に接触する回路基板（５０）と、前記シリコン本体（６１）の他方の面に接触する接触面（３５ａ）を有する端子保持部（３５）と、前記接触面（３５ａ）上に先端部（３６ａ）が保持されるハーネス端子（３６）とを備え、前記ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）と前記接触面（３５ａ）とが面一とされ、さらに、前記接触面（３５ａ）には、前記ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）が位置する周囲に凹部（３５ｂ）が設けられていることを特徴とする。
本発明の車載カメラ装置では、回路基板（５０）の基板端子（５１）と、ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）とが導電シリコン（６０）の導通部（６２）の端部に接触する際、所定の接触荷重がかかるように予め設定されている。すなわち、回路基板（５０）の基板端子（５１）と、ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）とが導電シリコン（６０）の導通部（６２）の端部に圧接した状態で接触する。同時に、ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）を保持する端子保持部の接触面（３５ａ）は、シリコン本体（６１）の他方の面に圧接した状態で接触する。
ここで、ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）が導電シリコン（６０）の導通部（６２）の端部に圧接した状態で接触することで、その接触部分の周囲の導電シリコン（６０）が大きく変形（部分的な過大変位）しようとする。このとき、ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）と、端子保持部（３５）の接触面（３５ａ）とが面一とされているため、その接触面（３５ａ）により導電シリコン６０の変形が均一化される。
このように、接触面（３５ａ）により導電シリコン（６０）の変形が均一化されることで、導電シリコン（６０）に対しての予め設定されている適正な接触荷重が維持され、電気的接続が良好に保たれる。
さらに、導電シリコン（６０）の接触部分での部分的な変形部位が接触面（３５ａ）の凹部（３５ｂ）内に入り込むことで、ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）側への部分的な変形部位の進入が抑制され、電気的接続が良好に保たれる。

本発明の車載カメラ装置では、導電シリコン（６０）の変形を均一化することにより、導電シリコン（６０）に対しての予め設定されている適正な接触荷重が維持され、さらに、ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）側への部分的な変形部位の進入が抑制されることで、電気的接続が良好に保たれることから、電気的接続の信頼性を高めることができる。

本発明の車載カメラ装置の一実施形態を示す斜視図である。図１の車載カメラ装置を分解して示す斜視図である。図１の導電シリコンを示す斜視図である。図１のコネクタハウジングを示す斜視図である。図１の車載カメラ装置を示す平面図である。図５の車載カメラ装置をＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。図４及び図６に示すハーネス端子と図２及び図３に示す導電シリコンとの接触状態を説明するための図である。図４及び図６に示すハーネス端子と図２及び図３に示す導電シリコンとの接触状態の他の例を説明するための図である。図４及び図６に示すハーネス端子と図２及び図３に示す導電シリコンとの接触における導電シリコンの変位を説明するための図である。従来の車載カメラ装置を示す断面図である。

以下、本発明の車載カメラ装置の一実施形態について説明する。

まず、図１及び図２に示すように、車載カメラ装置１０は、エスカッション２０と、コネクタハウジング３０と、ハーネス４０等とを備えている。

エスカッション２０は、コネクタハウジング３０と一体化されるとともに、回路基板５０及び導電シリコン６０を収容するものである。なお、図１及び図２では図示がないものの、エスカッション２０の表面側（図中下方に向けられている面）に、図示しないレンズ等の光学系が設けられたカバーが装着されるようになっている。また、そのカバーの内側には回路基板５０が図示しないネジ等を介して取り付けられるようになっている。

なお、回路基板５０は、図示しないカバーの光学系の光軸と回路基板５０上の図示しない撮像素子の光軸との位置関係を調整するために、光軸に垂直な平面に沿って微少移動できるように取り付けられている。また、図示しないカバーをエスカッション２０の表面側に装着することで、そのカバーの内側に取り付けられた回路基板５０がエスカッション２０の内部に収容されるようになっている。

エスカッション２０のエスカッション本体２０Ａの裏面側（コネクタハウジング３０が装着される側）の中心部には凹部２１が形成されている。その凹部２１の周囲には、係合段部２２が形成されたコネクタ嵌合部２３が設けられている。また、エスカッション２０のエスカッション本体２０Ａの裏面側には、ネジ穴２４を有する２つのコネクタ取付部２５がコネクタ嵌合部２３を挟むように対向配置されている。

また、凹部２１内には、薄板状の２つの端子保持部２６が並列して配置されている。これらの端子保持部２６は、主に後述のハーネス端子３６の位置決めを行う役目を担っている。また、凹部２１の内面には、位置決め突起２７が設けられている。この位置決め突起２７は、コネクタ嵌合部２３に対するコネクタハウジング３０の位置決めを行う役目を担っている。

コネクタハウジング３０のコネクタ本体３０Ａの側面には、ネジ挿通穴３１を有する円柱状のネジ保持部３２がコネクタ本体３０Ａを挟むように対向配置されている。なお、これらのネジ保持部３２は、コネクタハウジング３０がエスカッション２０のコネクタ嵌合部２３に嵌合された際、ネジ保持部３２のネジ挿通穴３１が上記のコネクタ取付部２５のネジ穴２４と一致するようにコネクタ本体３０Ａの側面に配置されている。

ハーネス４０は、同軸円心上の配置された複数の導線４２と、これらの導線４２を保持する絶縁性の外皮４３とを有している。

回路基板５０の基板本体５０Ａの裏面側（エスカッション２０側に向けられている面）には、複数の基板端子５１が設けられている（たとえば６個）。これらの基板端子５１は、導電シリコン６０の導通部６２に対して所定の接触荷重がかかるように予め設定されている。これにより、基板端子５１は導電シリコン６０の導通部６２に圧接して接触することで、導通部６２との導通がとられるようになっている。回路基板５０の基板本体５０Ａの表面側（エスカッション２０側とは反対側に向けられている面）には、図示しないＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子が搭載されている。

導電シリコン６０は、エスカッション２０内に収容されるが、その収容状態については後述する。なお、導電シリコン６０は、図３に示すように、立方体形状をなすシリコン本体６１を有している。このシリコン本体６１は、絶縁材により構成されている。シリコン本体６１の内部には、シリコン本体６１の一側面に対して平行にかつ２列に配置された導通部６２が設けられている。これらの導通部６２は、複数の芯線６３がシリコン本体６１の内部に埋設されることで形成されている。また、それぞれの芯線６３の両端側はシリコン本体６１から露出しており、上述した回路基板５０の複数の基板端子５１との電気的な接続や、後述のハーネス端子３６との電気的な接続が行われるようになっている。

上述したコネクタハウジング３０のコネクタ本体３０Ａの内側には、図４に示すように、底面３３から若干突出させた突出部３４と、この突出部３４よりさらに突出させた端子保持部３５とが設けられている。突出部３４には、上述したエスカッション２０側の位置決め突起２７に係合される係合溝３４ａが形成されている。端子保持部３５には、複数のハーネス端子３６が保持されている。

ここで、端子保持部３５には、導電シリコン６０の面に接触する接触面３５ａが設けられており、ハーネス端子３６の先端部３６ａがその接触面３５ａ上に位置するようにして保持されている。また、ハーネス端子３６の先端部３６ａは、導電シリコン６０の導通部６２に対して所定の接触荷重がかかるように予め設定されている。同時に、端子保持部３５の接触面３５ａは、導電シリコン６０の面に対して所定の接触荷重がかかるように予め設定されている。

これにより、これらのハーネス端子３６の先端部３６ａ及び端子保持部３５の接触面３５ａは、導電シリコン６０の面に圧接した状態で接触することになる。また、ハーネス端子３６の先端部３６ａと、端子保持部３５の接触面３５ａとは、面一となるようになされている。なお、その接触面３５ａによる作用については後述する。

また、底面３３から突出した側壁内面３７は、上述したコネクタ嵌合部２３の係合段部２２に係合される形状とされている。

次に、エスカッション２０及びコネクタハウジング３０の内部構成について、車載カメラ装置１０を真上から見た場合の図５と、図５の車載カメラ装置１０をＡ−Ａ線に沿って切断した場合の図６とを参照しながら説明する。

これらの図に示すように、エスカッション２０のエスカッション本体２０Ａの内部には、導電シリコン６０を収容する収容凹部２８が設けられている。この収容凹部２８には、導電シリコン６０のそれぞれの導通部６２の複数の芯線６３の両端が図中上下方向に向けられるようにして導電シリコン６０が収容されるようになっている。

コネクタハウジング３０のコネクタ本体３０Ａの内部中央には、断面がＨ形状の上述した端子保持部３５の後端部側が埋設されている。また、端子保持部３５の側面から先端面にかけて、上述した複数のハーネス端子３６が装着されている。

また、コネクタハウジング３０のコネクタ本体３０Ａの後端部側には、ハーネス４０の先端側が埋設されている。また、ハーネス４０のそれぞれの導線４２の先端部分は、それぞれのハーネス端子３６に接続されている。

このような構成の車載カメラ装置では、コネクタハウジング３０の側壁内面３７を、エスカッション２０のコネクタ嵌合部２３の係合段部２２に係合し、コネクタハウジング３０のネジ保持部３２のネジ挿通穴３１に挿通された図示しないネジを、エスカッション２０のコネクタ取付部２５のネジ穴２４に螺着することで、エスカッション２０とコネクタハウジング３０とが一体化される。また、図示しないレンズ等の光学系が設けられたカバーに回路基板５０を収容し、そのカバーをエスカッション２０の表面側に装着することで、カバーとエスカッション２０とが一体化される。

そして、図７に示すように、エスカッション２０、コネクタハウジング３０、図示しないカバーのそれぞれが一体化されることで、図中矢印で示すように、導電シリコン６０に対し上下方向から回路基板５０及びハーネス端子３６等による接触荷重が加えられる。この接触荷重は、上述したように、予め適正な値となるように設定されており、その適正な接触荷重によって回路基板５０の複数の基板端子５１とコネクタハウジング３０側のハーネス端子３６とが導電シリコン６０を介して接続される。

このとき、回路基板５０の複数の基板端子５１が導電シリコン６０の導通部６２の複数の芯線６３の一端側に圧接した状態で接触する。また、コネクタハウジング３０側のハーネス端子３６が導電シリコン６０の導通部６２の複数の芯線６３の他端側に圧接した状態で接触する。

ここで、ハーネス端子３６の先端部３６ａが導電シリコン６０の導通部６２の芯線６３の他端側に圧接した状態で接触することにより、その接触部分の周囲の導電シリコン６０が大きく変形（部分的な過大変位）しようとする。この場合、上述したように、ハーネス端子３６の先端部３６ａと、端子保持部３５の接触面３５ａとが面一とされているため、導電シリコン６０の面に圧接した状態で接触する接触面３５ａにより導電シリコン６０の変形が均一化される。

すなわち、ハーネス端子３６の先端部３６ａと、端子保持部３５の接触面３５ａとが面一とされていない場合、図９に示すように、ハーネス端子３６の先端部３６ａが導電シリコン６０の導通部６２の芯線６３の他端側に圧接した状態で接触することにより、その接触部分の周囲の導電シリコン６０が大きく変形（部分的な過大変位）してしまう。

このように、導電シリコン６０に部分的に大きく変形（部分的な過大変位）してしまう箇所が生じると、導電シリコン６０に対しての予め設定されている適正な接触荷重が維持されず、特に、ハーネス端子３６と導電シリコン６０の導通部６２の芯線６３との電気的接続が不完全なものとなり、電気的接続の信頼性に欠けてしまうおそれがある。

そのため、上述したように、ハーネス端子３６の先端部３６ａと、端子保持部３５の接触面３５ａとが面一とされることで、その接触面３５ａにより導電シリコン６０の変形が均一化されることから、導電シリコン６０に対しての予め設定されている適正な接触荷重が維持され、電気的接続が良好に保たれることになる。

なお、端子保持部３５の接触面３５ａにおいては、図８に示すように、ハーネス端子３６の先端部３６ａの周囲に相当する箇所に凹部３５ｂを設けるようにしてもよい。

このように、端子保持部３５の接触面３５ａに凹部３５ｂを設けるようにすると、導電シリコン６０の接触部分での部分的な変形部位がその凹部３５ｂ内に入り込むため、その部分的な変形部位がハーネス端子３６の先端部３６ａ側に進入することが抑制され、電気的接続が良好に保たれることになる。

また、この場合、ハーネス端子３６の先端部３６ａと、端子保持部３５の接触面３５ａとが面一とされているため、その接触面３５ａにより導電シリコン６０の変形が均一化されることから、上記同様に、導電シリコン６０に対しての予め設定されている適正な接触荷重が維持されることになる。

このように、本実施形態では、ハーネス端子３６の先端部３６ａと、端子保持部３５の接触面３５ａとが面一とされているようにしているため、ハーネス端子３６の先端部３６ａが導電シリコン６０の導通部６２の端部に圧接した状態で接触することにより、その接触部分の周囲の導電シリコン６０が大きく変形（部分的な過大変位）しようとしても、その接触面３５ａにより導電シリコン６０の変形が均一化される。

これにより、導電シリコン６０に対しての予め設定されている適正な接触荷重が維持され、電気的接続が良好に保たれるため、電気的接続の信頼性を高めることができる。

また、端子保持部３５の接触面３５ａにおいては、ハーネス端子３６の先端部３６ａの周囲に相当する箇所に凹部３５ｂを設けるようにすると、導電シリコン６０の接触部分での部分的な変形部位がその凹部３５ｂ内に入り込むことから、その部分的な変形部位がハーネス端子３６の先端部３６ａ側に進入することを抑制することができ、上記同様に、電気的接続の信頼性を高めることができる。

車載カメラ装置に限らず、回路基板の基板端子と外部配線との電気的接続を導電シリコンを介して行うような他の装置等にも適用可能である。

１０車載カメラ装置
２０エスカッション
２０Ａエスカッション本体
２１凹部
２２係合段部
２３コネクタ嵌合部
２４ネジ穴
２５コネクタ取付部
２６端子保持部
２７位置決め突起
２８収容凹部
３０コネクタハウジング
３０Ａコネクタ本体
３１ネジ挿通穴
３２ネジ保持部
３３底面
３４突出部
３４ａ係合溝
３５端子保持部
３５ａ接触面
３５ｂ凹部
３６ハーネス端子
３６ａ先端部
３７側壁内面
４０ハーネス
４２導線
４３外皮
５０回路基板
５０Ａ基板本体
５１基板端子
６０導電シリコン
６１シリコン本体
６２導通部
６３芯線

Claims

シリコン本体（６１）の対向する両面から両端部を露出させた導通部（６２）を有する導電シリコン（６０）と、
撮像素子及び基板端子（５１）を有し、該基板端子（５１）が前記シリコン本体（６１）の一方の面の前記導通部（６２）の端部に接触する回路基板（５０）と、
前記シリコン本体（６１）の他方の面に接触する接触面（３５ａ）を有する端子保持部（３５）と、
前記接触面（３５ａ）上に先端部（３６ａ）が保持されるハーネス端子（３６）とを備え、
前記ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）と前記接触面（３５ａ）とが面一とされ、
さらに、前記接触面（３５ａ）には、前記ハーネス端子（３６）の先端部（３６ａ）が位置する周囲に凹部（３５ｂ）が設けられている
ことを特徴とする車載カメラ装置。