JP2004311261A - プリンタ配線板用コネクタ及びその取付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線板への取付け強度の増大を図ったプリント配線板用コネクタ及び安定したプリント配線板へのコネクタ取付け方法を提供することにある。
【解決手段】対向する第１、第２の側壁２０ａ、２０ｂを有する箱型絶縁ハウジング２０と、この絶縁ハウジング２０内に収容する少なくとも２本の第１、第２のコンタクト３０_１、３０_２とを備え、前記第１、第２のコンタクト３０_１、３０_２は、プリント配線板５５に固定される端子部３２ａ_１、３２ａ_１が前記第２の側壁２０ｂの底壁面に所定間隔をあけて配設され、前記第１の側壁２０ａの底壁面には前記端子部３２ａ_１、３２ａ_１の間に位置するように補強金具４０_１が取付けられる装着部が形成されている。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板に実装するプリント配線板用コネクタに係り、更に詳しくは、補強金具を装着できるようにしたプリント配線板用コネクタ及びプリント配線板への取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からバッテリーと、このバッテリーを電源として作動する携帯用電子機器、例えば携帯用電話機との電気接続には、プリント配線板に実装できる構造を有したプリント配線板用電気コネクタが使用されている。
この種のプリント配線板用コネクタ（以下、コネクタという）は、一般に、細長な箱型の絶縁ハウジング（以下、ハウジングという）と、このハウジングに収容される複数のコンタクトとからなり、前記ハウジングに収容された複数のコンタクトをプリント配線板（以下、配線板という）の回路パターンに半田接続することによって、前記コンタクトが回路パターンに電気的接続されると共に、前記ハウジングが前記配線板に機械的に固定されるようになっている。
ところが、携帯用電子機器では、例えば内蔵されたバッテリーが寿命に達したような場合、ユーザ自身によってバッテリーの交換が行われる。しかし、一般にユーザは概ねこのような交換作業に不慣れであるため、うまくバッテリーの交換ができず、作業中にコネクタに無理な力を掛けてしまうことがあり、その結果、コンタクトや配線板を破損させてしまう事故が発生していた。
そこで、このような事故を防止する対策として、配線板への固定をコンタクトの半田接続だけでなく、新たに補強金具を用いてコネクタを配線板に堅固に固定し、多少無理な力がコネクタに加わってもコネクタがプリント配線板上で移動しないようにしたコネクタ及びその取付け方法が知られている。（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３３１５０号（第４頁右欄、図１）
【特許文献２】
特開２００２−２６８９０５号（第３頁右欄、図１）
【０００４】
図７は、上記特許文献１に記載されたコネクタの斜視図である。
このコネクタ１は、ハウジング２の長手方向の両側端２ａ、２ｂにそれぞれ補強金具４ａ、４ｂを装着して配線板５に固定されるようになっている。そして、この一対の補強金具４ａ、４ｂは、何れもほぼＬ字状の形状をなした金属製の補強タブからなり、これらの補強タブがハウジング２の前下部に形成された圧入溝に圧入されて、その一部がハウジング２の対応する側面に露出されて、配線板５の表面５ａの導電部に半田付けされるようになっている。
また、上記特許文献２にも、コネクタハウジングの両側端に一対の補強金具が装着され、これらの補強金具でコネクタを配線板に固定するコネクタが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記各特許文献１、２に記載されたコネクタ及び配線板への取付け方法は、何れも一対の補強金具をハウジングの長手方向の両側端に装着して、各補強金具を配線板のパターンに半田接続している。
このため、コンタクト数が多い長尺なコネクタでも、コネクタハウジングの長手方向の両側端で補強金具を用いて配線板に固定することになるので、長尺コネクタの途中がコンタクトによって固定されることがあっても、配線板への固定が不安定になっている。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術が抱える課題を解決するためになされたもので、その発明の目的は、少なくとも一対のコンタクト間に補強金具を装着しうるようにして取付け強度の増大を図ったプリント配線板用コネクタ及び安定したプリント配線板へのコネクタ取付け方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成によって達成される。
【０００８】
本発明のプリント配線板用コネクタは、対向する第１、第２の側壁を有する箱型絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジング内に収容する少なくとも２本の第１、第２のコンタクトとを備え、前記第１、第２のコンタクトは、プリント配線板に固定される端子部が前記第２の側壁の底壁面に所定間隔をあけて配設され、前記第１の側壁の底壁面には前記端子部の間に位置するように補強金具が取付けられる装着部が形成されたことを特徴とする。
そして、前記第１の側壁面には、前記第１、第２のコンタクトを収容する空洞が所定幅の隔壁で仕切られて設けられ、該隔壁に前記補強金具の装着部が形成されており、また、前記装着部に固定される補強金具は、前記隔壁幅の半分以下の配線板への固定用折曲片を有していることが好ましい。
この構成においては、第１、第２のコンタクトの端子部が設けられた側壁と対向する側壁に補強金具を取付ける装着部が形成されるので、コネクタをプリント配線板へ実装する際に、一対の端子部と補強金具とでコネクタを３点支持により配線板に固定ができ、安定した支持固定が可能になる。また、補強金具は、空洞間を仕切る隔壁に設けるので、コンタクト数が多くなった長尺コネクタでも、前記の複数組の３点支持により配線板に固定できることになる。更に、補強金具の折曲片が前記隔壁幅の半分以下にすることにより、組立て時にコンタクトのハウジングへの挿入の障害にならず、各隔壁へは同一形状の補強金具を使用することができるようになる。したがって、補強金具を製作する際に１種類の金型で成形できるので、コストを安価にできる。
【０００９】
また、本発明のプリント配線板用コネクタの配線板への取付け方法は、前記何れかのプリント配線板用コネクタを用い、該コネクタに前記補強金具を装着し、該補強金具と及び前記コンタクトの端子部とをプリント配線板に固定し、前記コネクタを該各固定部で３点支持固定することを特徴とする。
この取付け方法では、一対の補強金具と各コンタクトとで３点支持により配線板に固定できるので、配線板へのコネクタの取付けが堅固になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリント配線板用コネクタの斜視図、図２は図１のコネクタを分解した分解斜視図、図３は補強金具を示した詳細図、図４はコンタクトの組立て工程を説明する断面図である。
【００１１】
図１、２、４を参照して、コネクタ１０は、絶縁ハウジング２０と、このハウジング２０の空洞２１内に収容される複数個のコンタクト３０とからなり、各空洞２１の間は所定幅長を有する隔壁２６により仕切られ、各隔壁に補強金具４０が装着できるようになっている。
【００１２】
ハウジング２０は、細長な箱型をなし絶縁性の合成樹脂で形成される。この箱型絶縁ハウジング２０は、幅広な表面壁２０ａ（第１の側壁）及び裏面壁２０ｂ（第２の側壁）と、幅狭な側壁２０ｃ、２０ｄと、幅広な底壁２０ｅ及び上壁２０ｆとで囲まれ、表面壁２０ａには、その表面壁２０ａから裏面壁２０ｂに向って３個の空洞２１が形成されている。各空洞２１の間には、所定幅長ｄ_５の隔壁２６が設けられ、両側壁２０ｃ、２０ｄの板厚は隔壁２６より薄肉になっている。なお、このコンタクト及び空洞の数は、３個に限定されるものではなく、任意の数に選定される。
【００１３】
これらの空洞２１は、それぞれコンタクト３０が収納される大きさを有し、底壁２０ｅにはコンタクト３０を折り畳んで挿入できる開口２３、また、表面壁２０ａには、コンタクト３０の接点部をハウジングの外方へ突出される開口２２がそれぞれ形成される。また、各空洞２１の内部は、端子部３２のＵ字状屈曲部が挿入固定される溝穴２４ａと、中間ばね部３１が挿入される室２４ｂとからなっている。（図４参照）。
【００１４】
表面壁２０ａの開口２２は、ほぼ逆Ｕ字状をなし、その幅長は後述するコンタクト３０の幅長と関連させて底壁２０ｅから上壁２０ｆに向かって幅長が異なっている。すなわち、この逆Ｕ字状の開口２２は、逆Ｕ字状開口の上方部を頭部とすると、幅広の幅長ｄ_２を有する頭部開口２２ａと、この頭部開口２２ａより幅狭な幅長ｄ_３の首部開口２２ｂと、この首部開口２２ｂから末広がりに広がった胴部開口２２ｃと、頭部開口とほぼ同じ幅長ｄ_４の脚部開口２２ｄとからなっている。首部開口２２ｂは、開口両端の肩部にそれぞれ段部２２ｂ_１、２２ｂ_２が形成され、これらの肩段部から末広がりに広がった胴部開口２２Ｃまでの幅狭部は、後述するコンタクト３０の係止端部３４が係止されるストッパーとして機能する。
そして、これらの幅長ｄ_２〜ｄ_４の関係は、以下のよう設定される。
ｄ_３＜ｄ_２≒ｄ_４
この逆Ｕ字状開口２２の幅長を上記の関係に設定することにより、後述するコンタクト３０を底壁２０ｅの開口２３から挿入する際に、接点部３３の首部３３ｂが首部開口２２ｂをスムーズに通過できるようになる。
【００１５】
また、隔壁２６には、その幅方向の中間部に、補強金具４０が圧入されるスリット２５が形成されている。このスリット２５の形状は、図５（ｃ）に示すように、ほぼＬ字状をなしている。
【００１６】
図２（ｂ）、（ｂ’）はコンタクトを示し、同図（ｂ）は符号を記し、同図（ｂ’）は幅長を記した外観斜視図である。このコンタクト３０は、中央部がほぼＵ字状に屈曲された中間ばね部３１と、このＵ字状の中間ばね部３１の一端３１ａから延設された端子部３２と、他端３１ｂから延設された接点部３３と、この接点部から延びた係止端部３４とからなり、導電性の薄板金属材を所定幅の極小幅の帯状片に打ち抜き、この帯状片を所定の形状に屈曲加工することによって形成される。
中間ばね部３１は、接点部３３の支持腕として機能するもので、端子部３２及び接点部３３より若干幅広な幅長ｄ’_４を有しばね力を保持するようになっている。
端子部３２は、中間ばね部３１の一端３１ａから延び逆Ｕ字状に屈曲され、更に先端部はほぼ９０度の外方へ所定長さ折曲されている。この折曲片３２ａは、回路基板上の銅箔パターンと半田接続される。
【００１７】
接点部３３は、中間ばね部３１の一端３１ｂから延び端子部３２に対向してほぼ弓状に屈曲され、この屈曲部の頂点に接点３３ａが形成され、その幅長が中間ばね部３１から係止端部３４の下の首部３３ｂに向かって幅狭になって、首部３３ｂの幅長ｄ’_３が中間ばね部３１の幅長ｄ’_４より幅狭になっている。首部３３ｂの幅長ｄ’_３は、接点３３ａが形成された部分の幅長と同一長或いは若干幅広になっている。
また、係止端部３４は、接点部３３から更に延び下方へ屈曲されフック状をなし、顔部３４ａと、この顔部３４ａより幅広の幅長ｄ’_１を有する頭部３４ｂとからなり、顔部及び頭部にそれぞれ段部３５ａ、３５ｂ（顎部に相当する）と３６ａ、３６ｂ（耳部に相当する）が形成されている。図２（ｂ）には第２の係止部３６ｂだけが図示され、３６ａは省略されている。
ハウジングの逆Ｕ字状の開口２２とコンタクト３０との幅長の関係は、以下のように設定される。
ｄ_２＜ｄ’_１ 、ｄ_２＜ｄ’_２ （なお、ｄ’_１＞ｄ’_２）、ｄ_３＜ｄ’_２、
ｄ_３＞ｄ_３ 、ｄ_１≒ｄ’_４
ハウジングの逆Ｕ字状の開口２２とコンタクト３０との幅長の関係を上記の関係に設定することにより、コンタクト３０を底壁２０ｅの開口２３から挿入する際に、コンタクト３０の幅狭の首部３３ｂが首部開口２２ｂをスムーズに挿通できるようになる。
【００１８】
図３は補強金具を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は上面図である。
隔壁２６のスリットに圧入される補強金具４０は、何れも同一形状のものが用いられ、ほぼＬ字状をなした短辺の縦片４１と、長辺の横片４２と、この横片からほぼ９０°に折曲された折曲片４３とからなり、所定厚の金属板から打ち抜き屈曲加工により形成される。折曲片４３の長さｄ_６は、隔壁２６の幅長ｄ_５の半分（１／２）より短い長さに設定される。
折曲片４３の長さｄ_６を幅長ｄ_５の半分より短い長さにすることにより、コネクタ１０の組立て時に補強金具４０を予めハウジング２０に装着しておいても、折曲片４３の外端縁が開口２２内に突出しないので、コンタクト３０を空洞２１内へスムーズに挿入することができる。なお、一方で折曲片４３の幅長が短長になり配線板への固定面積が少なくなるが、後述する３点支持固定により安定した固定ができる。また、同一形状の補強金具を使用することにより、補強金具が一種類でよいことになるので、金型が一種類で済み製作コストを低減できる。なお、横片４２の下方側端４２ａには、必要に応じて凹凸部を形成する。この凹凸部を設けることにより配線基板との位置決め固定が容易になる。
【００１９】
上記のコネクタ１０は、以下の方法で配線板５５へ装着される。
最初に、ハウジング２０にコンタクト３０を挿入する。図４を参照して、
先ず、一方の側端が他の側端より若干長い冶具５０をコンタクト３０の下方から挿入する。その際、冶具の長側端５１ａはコンタクト３０も接点部３３に、短側端５１ｂを端子部３２の逆Ｕ字状部に挿入されるように矢印Ｙ_２から挿入する。（図４（ａ））。冶具５０の長側端５１ａが接点部３３に押し込まれると、コンタクト３０は折り畳まれた状態で接点部３３が端子部３２の方向へ接近される。この状態を維持したままコンタクト３０をハウジング底壁の開口２３から挿入する。
すると、接点部３３の首部３３ｂの幅長ｄ’_３が、開口２２の首部開口２２ｂの幅長ｄ_３より短長になっているので、接点部３３の首部３３ｂが首部開口２２ｂをスムーズに通り抜けができることになる。そして、コンタクトの端子部３２は、空洞内の溝部２４ａへ挿入され、中間ばね部３１、接点部３３及び係止端部３４は、空洞内の室２４ｂへ挿入される。
その際に、コンタクト３０は折り畳まれて接点部３３が端子部３２の方向へ接近され、この折り畳みに伴って、係止端部３４の顔部３４ａ及び頭部３４ｂも端子部３２の方向へ撓んで近づいているので、接点部３３の首部３３ｂが首部開口２２ｂをスムーズに通り抜ける際に障害にならず、係止端部３４は空洞２１内へ挿入でき、この係止端部３４は開口２２ａから覗くと空洞２１の奥に位置することになる。（図４（ｂ）〜（ｄ））。
その後、冶具を下方Ｙ_３へ引き抜く。すると、コンタクトの接点部３３は、冶具の側端の押さえが解かれ、接点部３３がハウジング２０の外方へ突出する。この状態では、係止端部３４の頭部３４ｂは、その両端がハウジング３０の開口の両側壁に接触し、接点部３３が更に外方へ飛び出ることはない。（図４（ｅ））。
この組立て方法によると、コンタクト３０を冶具５０で支え、ハウジング２０の下方開口２３から空洞内へ挿入するだけで、コンタクト３０をハウジング２０へ装着できるので、上記従来技術のように、複数の工程が必要でなく生産効率の向上を達成できる。
【００２０】
次いで、補強金具４０をハウジング２０に取付ける。その取付けは、図１、２、及び図５（ｃ）を参照して、横片４２の折曲片４３がハウジング２０の表壁面２０ａに突出するようにして、横片４２の一部を横溝２５ｂに、縦片４１をハウジング２０の縦溝２５ａにそれぞれ圧入して固定する。
その後、各コンタクト３０の端子部の折曲部３２ａと、一対の補強金具の折曲片４３とを半田槽（図示省略）に漬けて冶具５０に半田接続する。
【００２１】
図５は、上記の手順でハウジングに３本のコンタクト及び一対の補強金具を取付け配線板に実装した状態を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は上面図、同図（ｃ）は図（ａ）Ａ−Ａの断面図である。
図５（ｂ）に示すように、コネクタ１０は、ハウジング２０の表面壁２０ａ側では一対の補強金具４０_１、４０_２の折曲片４３_１、４３_２で、また裏面壁２０ｂ側ではコンタクトの端子部３２ａ_１〜３２ａ_３で配線板に半田接続されることになる。すなわち、補強金具４０_１は、その折曲片４３_１と各コンタクト３０_１、３０_２の端子部３２ａ_１、３２ａ_２とを線（点線図示）で結んで形成される三角形の各頂点でコネクタ１０が固定され、また、補強金具４０_２は、その折曲片４３_２と各コンタクト３０_２、３０_３の端子部３２ａ_２、３２ａ_３とを線（点線図示）で結んで形成される三角形の各頂点でコネクタ１０が固定されることになる。その結果、一般的な支持固定構造として、３点での支持構造が最も安定していると言われていることから、上記コネクタ１０は、一対の補強金具と各コンタクトとで３点支持により配線板に固定されている。
【００２２】
上記の実施形態のコネクタ１０は、３本のコンタクトをハウジングに収容したものであったが、コンタクト数は３本に限定されず、２本以上であれば、配線板への安定した固定が実現できる。図６は３本以上のコンタクトを用いたコネクタを示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は上面図である。
このコネクタ１０_１は、ハウジング２０_１に３本以上の補強金具４０_１〜４０_Ｘを収容した構成からなり、コネクタ本数を増やし、これに伴ってハウジングの大きさを変更しただけで、ハウジング及びコンタクトの構造はコネクタ１０のものと同じである。したがって、説明の重複を避けこれらの説明を省略する。
このコネクタ１０_１は、ハウジング２０_１の表面壁２０ａ側では一対の補強金具４０_１〜４０_Ｘの折曲片４３_１〜４３_Ｘで、また裏面壁２０ｂ側ではコンタクト３０の端子部３２_１〜３２_Ｘで配線板に半田接続される。これにより、補強金具４０_１は、その折曲片４３_１と各コンタクト３０_１、３０_２の端子部３２ａ_１、３２ａ_２とを線で結んで形成される三角形の各頂点でコネクタ１０が固定され、また、他の補強金具４０_Ｘも、同様にその折曲片４３_Ｘと各コンタクト３０_ｉ、３０_Ｘの端子部３２ａ_ｉ、３２ａ_Ｘとを線で結んで形成される三角形の各頂点でコネクタ１０が固定される。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プリント配線板用コネクタは、第１、第２のコンタクトの端子部が設けられた側壁と対向する側壁に補強金具を取付ける装着部が形成されるので、コネクタをプリント配線板へ実装する際に、一対の端子部と補強金具とでコネクタを３点支持により配線板に固定ができ、安定した支持固定が可能になる。また、補強金具は、空洞間を仕切る隔壁に設けるので、コンタクト数が多くなった長尺コネクタでも、前記の複数組の３点支持により配線板に固定できることになる。更に、補強金具の折曲片を前記隔壁幅の半分以下にすることにより、組立て時にコンタクトのハウジングへの挿入の障害にならず、各隔壁へは同一形状の補強金具を使用することができるようになる。したがって、補強金具を製作する際に１種類の金型で成形できるので、コストを安価にできる。
また、この取付け方法では、一対の補強金具と各コンタクトとで３点支持により配線板に固定できるので、配線板へのコネクタの取付けが堅固になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線板用コネクタの斜視図、
【図２】図１のコネクタを分解した分解斜視図、
【図３】補強金具を示した詳細図、
【図４】コンタクトの組立て工程を説明する断面図、
【図５】図１のコネクタを所定の方向から示したもので、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は上面図、同図（ｃ）は図（ａ）Ａ−Ａの断面図、
【図６】本発明の他の実施形態に係る配線板用コネクタを示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図、
【図７】従来技術のコネクタの斜視図である。
【符号の説明】
１０ 配線板用コネクタ
２０ 絶縁ハウジング
２０ａ 側壁（第１の側壁）
２０ｂ 側壁（第２の側壁）
２１ 空洞
２２ 開口
２３ 開口
２５ スリット
３０ コンタクト
３１ 中間ばね部
３２ 端子部
３３ 接点部
３３ｂ 首部
３４ 係止端部
３５ａ、３５ｂ 段部（顎部）
４０ 補強金具
４３ 折曲片

Claims (4)

1. 対向する第１、第２の側壁を有する箱型絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジング内に収容する少なくとも２本の第１、第２のコンタクトとを備え、前記第１、第２のコンタクトは、プリント配線板に固定される端子部が前記第２の側壁の底壁面に所定間隔をあけて配設され、前記第１の側壁の底壁面には前記端子部の間に位置するように補強金具が取付けられる装着部が形成されたことを特徴とするプリント配線板用コネクタ。
2. 前記第１の側壁面には、前記第１、第２のコンタクトを収容する空洞が所定幅の隔壁で仕切られて設けられ、該隔壁に前記補強金具の装着部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板用コネクタ。
3. 前記装着部に固定される補強金具は、前記隔壁幅の半分以下の配線板への固定用折曲片を有することを特徴とする請求項２記載のプリント配線板用コネクタ。
4. 前記請求項１〜３記載の何れかのプリント配線板用コネクタを用い、該コネクタに前記補強金具を装着し、該補強金具と前記コンタクトの端子部とをプリント配線板に固定し、前記コネクタを該各固定部で３点支持固定することを特徴とするプリント配線板用コネクタの配線板への取付け方法。

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