JP2006156290A - 雄コネクタのピン保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピン部材をコネクタハウジングに容易に圧入できて組立後に位置ずれを起こす虞もなく、もって安価に信頼性を高めることができる雄コネクタのピン保持構造を提供すること。
【解決手段】 雄コネクタ１は、雌コネクタを受け入れるための凹所２ａを有して後壁部２ｂに複数のピン挿入孔２ｃが穿設された絶縁性のコネクタハウジング２と、Ｌ字形状に折曲された帯状金属板からなりピン挿入孔２ｃに圧入固定された複数本のピン部材３，４とを備えており、各ピン部材３，４にはコンタクト部３ａ，４ａや端子部３ｂ，４ｂやストッパ部３ｄ，４ｄ等が形成されている。これらのストッパ部３ｄ，４ｄは後壁部２ｂの背面に当接している。そして、回路基板１０を覆う絶縁性のケーシング１３に後壁部２ｂの背面と対向する櫛歯状の突起部１４を設け、各突起部１４でストッパ部３ｄ，４ｄを後方から位置規制するようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、コネクタハウジングに複数本のピン部材を圧入固定して構成され回路基板上に実装される雄コネクタに係り、特に、各ピン部材がＬ字形状に折曲された帯状金属板からなる雄コネクタのピン保持構造に関する。

この種の雄コネクタは、雌コネクタを受け入れるための凹所を有する絶縁性のコネクタハウジングと、該凹所内にコンタクト部を突出させた複数本のピン部材とを備えている。コネクタハウジングには前記凹所の奥側の後壁部に複数のピン挿入孔が穿設されており、これらのピン挿入孔に該後壁部の背面側から各ピン部材を圧入することによって、コネクタハウジングと各ピン部材とが一体化されている。また、Ｌ字形状に折曲された帯状金属板からなる各ピン部材は、一端部がコンタクト部で他端部が端子部となっている。

このように概略構成される雄コネクタは、各ピン部材の端子部を回路基板の配線パターンに半田付けすると共に、コネクタハウジングを該回路基板上に搭載して保持することにより実装されて、前記凹所内で各ピン部材のコンタクト部が該回路基板に対して略平行に配置される。そして、この雄コネクタに雌コネクタを装着する際には、雌コネクタの先端部をコネクタハウジングの凹所内へ差し込み、雌コネクタに埋設されている複数の筒状金具に雄コネクタの各コンタクト部を挿入せしめることによって、対応する筒状金具とピン部材とを電気的に接続するようになっている。また、雌コネクタを雄コネクタから取り外す際には、雌コネクタの先端部をコネクタハウジングの凹所内から引き抜いて、各筒状金具からコンタクト部を離脱せしめるようになっている（例えば、特許文献１参照）。なお、一般的にこの種の雄コネクタには、コンタクト部と端子部との間に幅広部が形成されており、この幅広部をコネクタハウジングの後壁部の背面に当接させることによって、前記凹所内へのコンタクト部の突出量を規定している。
特開２００２−４２９４８号公報（第２−６頁、図１）

ところで、前述した従来の雄コネクタでは、ピン挿入孔に対するピン部材の圧入強度が大きくない場合に、雌コネクタを装着する際の挿入力でピン部材のコンタクト部が後方へ押し込まれて位置ずれを起こしやすいため、雌コネクタを確実に装着できない虞があった。また、こうしてコンタクト部が位置ずれを起こすとピン部材の端子部が撓んでしまうので、ピン部材と回路基板とを電気的かつ機械的に接続している半田に過大なストレスが作用し、該半田にクラック等が生じる危険性が高まる。

そこで、雌コネクタや回路基板との接続の信頼性を高めるために、ピン挿入孔に対するピン部材の圧入強度が大きくなるように雄コネクタを設計することが考えられるが、このような設計にすると、ピン部材の圧入作業が煩雑化するため、雄コネクタの組立性が著しく劣化してしまう。しかも、僅かな寸法誤差でピン部材をピン挿入孔に圧入できなくなってしまうため、歩留まりが悪化して雄コネクタのコストアップを余儀なくされることになる。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ピン部材をコネクタハウジングに容易に圧入できて組立後に位置ずれを起こす虞もなく、もって安価に信頼性を高めることができる雄コネクタのピン保持構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明では、雌コネクタを受け入れるための凹所を有して該凹所の奥側の後壁部に複数のピン挿入孔が穿設されている絶縁性のコネクタハウジングと、Ｌ字形状に折曲された帯状金属板からなり前記ピン挿入孔に圧入して前記コネクタハウジングに固定された複数本のピン部材とを備え、少なくとも一部が絶縁性のケーシングで覆われる回路基板上に実装された雄コネクタにおいて、前記ピン部材が、前記後壁部から前記回路基板と略平行に前記凹所内へ突出して前記雌コネクタに対し挿抜可能なコンタクト部と、前記回路基板に半田付けされて該回路基板上に起立する端子部と、該端子部と前記コンタクト部とを連結して一部が幅広なストッパ部となっている中間部とからなり、かつ、前記ケーシングに前記後壁部の背面と対向する突起部を設け、前記ストッパ部を前記後壁部の背面と前記突起部との間に挟み込むというピン保持構造にした。

このように雄コネクタの各ピン部材のストッパ部をコネクタハウジングの後壁部の背面とケーシングの突起部との間に挟み込んでおけば、雌コネクタを装着する際の挿入力でコンタクト部が後方へ押し込まれても、ストッパ部が突起部に位置規制されるためピン部材が位置ずれを起こすことはなく、それゆえ雌コネクタの装着に支障をきたす虞がなくなる。また、雌コネクタを取り外す際の抜去力でピン部材が前方へ引っ張られたときには、ストッパ部がコネクタハウジングの後壁部の背面に当接して位置規制されるため、やはりピン部材の位置ずれは回避できる。つまり、ピン挿入孔に対するピン部材の圧入強度を特に大きく設定しなくても、雌コネクタの着脱時にピン部材が位置ずれを起こす虞がないので、組立時にピン部材をコネクタハウジングに容易に圧入することができ、雄コネクタの組立性や歩留まりが良好となる。しかも、こうしてピン部材の位置ずれが防止できる構造にしてあると、その端子部が撓む虞がなくなるため、該端子部の半田付け箇所に過大なストレスが作用しなくなって半田接続の信頼性が向上する。

上記の構成において、複数本の前記ピン部材がその幅方向に所定の間隔を存して配設されている場合、前記ケーシングに前記突起部を櫛歯状に突設して、前記コネクタハウジングの前記後壁部の背面と前記各突起部との間に相異なる前記ピン部材の前記ストッパ部を一括して挟み込むようにすれば、突起部の数が減らせるため、ケーシングの形状を複雑化する必要がなくなる。特に、高さ寸法が異なる２種類のピン部材がそれぞれ複数本ずつ幅方向に所定の間隔を存して配設されている場合には、一方の種類の隣接する２本のピン部材のストッパ部と、他方の種類の隣接する２本のピン部材のストッパ部とを一括して、コネクタハウジングの後壁部の背面とケーシングの各突起部との間に挟み込むようにすることで、４本のピン部材のストッパ部を１個の突起部で後方から一括して位置規制できるようになるため、突起部の数を大幅に減らすことができて好ましい。

なお、このように複数本のピン部材がその幅方向に所定の間隔を存して配設されている場合には、コネクタハウジングの後壁部に、幅方向に隣接するピン部材のストッパ部どうしの間に位置する仕切り部を突設しておくことが好ましい。これにより、ストッパ部が側方へ変位したときに仕切り部に当接させて位置規制できるので、各ピン部材の幅方向のガタを確実に防止することができる。

また、上記の構成において、前記コネクタハウジングの前記後壁部に、その背面から突出して前記ストッパ部を板厚方向に挟持する複数のせり出し部を設けると共に、対をなす前記せり出し部の対向面の一部で前記ピン挿入孔に対して幅方向にずれた箇所に圧潰可能な凸部を設けておけば、組立時にピン部材のコンタクト部を凸部の干渉を受けずにピン挿入孔へ容易に圧入できると共に、該コンタクト部の圧入がほぼ完了した時点で、対をなすせり出し部の間へ圧入されるストッパ部によって凸部を若干押し潰すことができるので、組立性を損なわずに圧入強度を高めることが可能となる。

本発明による雄コネクタのピン保持構造は、雄コネクタの各ピン部材に形成したストッパ部をコネクタハウジングの後壁部の背面とケーシングの突起部との間に挟み込むというものなので、ピン挿入孔に対するピン部材の圧入強度を特に大きく設定しなくても、雌コネクタの着脱時にピン部材が位置ずれを起こす虞がない。したがって、雌コネクタの装着不良を回避できると共に、雄コネクタの組立時にピン部材をコネクタハウジングに容易に圧入することができて組立性や歩留まりが良好となる。また、こうしてピン部材の位置ずれを防止できる構造にしてあるため、ピン部材の端子部の撓みに起因する半田接続不良も回避できる。それゆえ、コストアップを伴わずに雄コネクタの信頼性を大幅に高めることが可能となる。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る雄コネクタの斜視図、図２は該雄コネクタを回路基板上に実装した状態を示す断面図、図３は該雄コネクタの正面図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図、図５は該雄コネクタのコネクタハウジングの正面図、図６は該コネクタハウジングの背面図、図７は図６のVII部拡大図、図８は該コネクタハウジングの側面図、図９は該コネクタハウジングの上面図である。

これらの図に示す雄コネクタ１は、絶縁性のコネクタハウジング２と、Ｌ字形状に折曲された８本の第１のピン部材３と、同じくＬ字形状に折曲された８本の第２のピン部材４とによって構成されている。図２に示すように、この雄コネクタ１は回路基板１０上に実装され、各ピン部材３，４の下端部が回路基板１０の配線パターンのランド部１１，１２に半田付けされる。回路基板１０の大部分は絶縁性のケーシング１３によって覆われるが、このケーシング１３にはコネクタハウジング２の背面側に配置される板状の突起部１４が櫛歯状に突設されており、これらの突起部１４が第１のピン部材３群の間および第２のピン部材４群の間に位置するようになっている（図４参照）。なお、図示は省略するが、回路基板１０はケーシング１３に直接もしくは任意部材を介して位置決めされた状態で保持されている。

雄コネクタ１の詳細な構成について説明すると、コネクタハウジング２には図２の矢印Ｆ方向から差し込まれる雌コネクタ（図示せず）を受け入れるための凹所２ａが形成されている。凹所２ａの前端（図２の右端）は開口端となっており、凹所２ａの奥側の後壁部２ｂには上下に２列、計１６個（上列に８個と下列に８個）のピン挿入孔２ｃが穿設されている。上列と下列のピン挿入孔２ｃの隣接間隔や大きさは同等であり、上列のピン挿入孔２ｃには第１のピン部材３が圧入固定され、下列のピン挿入孔２ｃには第２のピン部材４が圧入固定される。また、上列のピン挿入孔２ｃと下列のピン挿入孔２ｃは上下に重なり合う位置に穿設されている。

コネクタハウジング２の後壁部２ｂの背面には、各ピン部材３，４の板厚よりも僅かに広い間隙５を存して対向する横梁状のせり出し部２ｄ，２ｅが上下に一対ずつ突設されていると共に、対をなすせり出し部２ｄ，２ｅどうしを上下方向に橋絡するように幅狭な仕切り部２ｆが等間隔に突設されている。上側のせり出し部２ｄ，２ｅは、その間隙５が上列のピン挿入孔２ｃと同じ高さ位置になるように設定されており、このうち一方のせり出し部２ｅには他方のせり出し部２ｄとの対向面にドーム形状の小さな凸部２ｇが複数箇所に形成されている（図７参照）。同様に、下側のせり出し部２ｄ，２ｅは、その間隙５が下列のピン挿入孔２ｃと同じ高さ位置になるように設定されており、このうち一方のせり出し部２ｅには他方のせり出し部２ｄとの対向面にドーム形状の小さな凸部２ｇが複数箇所に形成されている。なお、凸部２ｇはピン挿入孔２ｃに対して幅方向にずれた箇所に形成されており、後述するように、各ピン部材３，４を間隙５内へ圧入する過程で凸部２ｇは若干圧潰されるようになっている。また、仕切り部２ｆは幅方向に隣接するピン挿入孔２ｃ，２ｃの中間地点に形成されている。

第１および第２のピン部材３，４はいずれも帯状金属板からなり、図２に示すように、高さ寸法は第１のピン部材３が第２のピン部材４よりも大きいが、幅寸法は両者同等である。第１のピン部材３は、上列のピン挿入孔２ｃを貫通して凹所２ａ内へ突出するコンタクト部３ａと、ランド部１１に半田付けされて回路基板１０上に起立する端子部３ｂと、これらコンタクト部３ａと端子部３ｂとを連結する中間部３ｃとからなり、中間部３ｃの一部にピン挿入孔２ｃよりも幅広なストッパ部３ｄが形成されている。また、コンタクト部３ａと中間部３ｃは回路基板１０に対して略平行に配置され、ストッパ部３ｄは後壁部２ｂの背面に当接している。同様に、第２のピン部材４は、下列のピン挿入孔２ｃを貫通して凹所２ａ内へ突出するコンタクト部４ａと、ランド部１２に半田付けされて回路基板１０上に起立する端子部４ｂと、これらコンタクト部４ａと端子部４ｂとを連結する中間部４ｃとからなり、中間部４ｃの一部にピン挿入孔２ｃよりも幅広なストッパ部４ｄが形成されている。また、コンタクト部４ａと中間部４ｃは回路基板１０に対して略平行に配置され、ストッパ部４ｄは後壁部２ｂの背面に当接している。なお、各ピン部材３，４のコンタクト部３ａ，４ａは前記雌コネクタに対して挿抜可能となっている。

このように構成される雄コネクタ１を組み立てる際には、コネクタハウジング２の後壁部２ｂに穿設されている上下２列のピン挿入孔２ｃに背面側から第１および第２のピン部材３，４を圧入固定する。すなわち、まず下列のピン挿入孔２ｃ群に第２のピン部材４を圧入してストッパ部４ｄを後壁部２ｂの背面に当接させることにより、コンタクト部４ａが凹所２ａ内へ必要量だけ突出し、かつ、ストッパ部４ｄが下側のせり出し部２ｄ，２ｅに挟持された状態となるので、第２のピン部材４はコネクタハウジング２に位置決め固定される。次に、上列のピン挿入孔２ｃ群に第１のピン部材３を圧入してストッパ部３ｄを後壁部２ｂの背面に当接させることにより、コンタクト部３ａが凹所２ａ内へ必要量だけ突出し、かつ、ストッパ部３ｄが上側のせり出し部２ｄ，２ｅに挟持された状態となるので、第１のピン部材３はコネクタハウジング２に位置決め固定される。そして、この雄コネクタ１を回路基板１０上の所定位置に位置決め突起１５で位置決めして搭載し、各ピン部材３，４の端子部３ｂ，４ｂをランド１１，１２に半田付けした後、回路基板１０の大部分を覆うケーシング１３を取り付ける。これにより、ケーシング１３の櫛歯状の突起部１４が第１のピン部材３群の間および第２のピン部材４群の間に配置されるため、各ピン部材３，４のストッパ部３ｄ，４ｄは後壁部２ｂの背面と各突起部１４との間に挟み込まれる（図２および図４参照）。なお、上列のピン挿入孔２ｃと下列のピン挿入孔２ｃが上下に重なり合う位置に穿設されていることから、各ピン部材３，４のストッパ部３ｄ，４ｄも上下に重なり合っており、それゆえ上列で隣接する第１のピン部材３，３の各ストッパ部３ｄおよび下列で隣接する第２のピン部材４，４の各ストッパ部４ｄを１個の突起部１４で後方から一括して位置規制できるようになっている。また、コネクタハウジング２は位置決め突起１５によって回路基板１０との相対位置が決まり、回路基板１０とケーシング１３の相対位置も前述したように決まっているので、後壁部２ｂと突起部１４の相対位置も定まったものとなり、突起部１４とストッパ部４ｄとが当接することを防止でき、また少ない隙間とすることができる。

上述したように本実施形態例に係る雄コネクタ１は、第１および第２のピン部材３，４のストッパ部３ｄ，４ｄをコネクタハウジング２の後壁部２ｂの背面とケーシング１３の突起部１４との間に挟み込んでいるので、雌コネクタを装着する際の挿入力でコンタクト部３ａ，４ａが後方へ押し込まれても、ストッパ部３ｄ，４ｄが突起部１４に位置規制されるため、ピン部材３，４が位置ずれを起こすことはなく、それゆえ雌コネクタの装着に支障をきたす虞がない。また、雌コネクタを取り外す際の抜去力でピン部材３，４が前方へ引っ張られたときには、ストッパ部３ｄ，４ｄがコネクタハウジング２の後壁部２ｂに位置規制されるため、やはりピン部材３，４の位置ずれは回避できる。つまり、ピン挿入孔２ｃに対するピン部材３，４の圧入強度を特に大きく設定しなくても、雌コネクタの着脱時にピン部材３，４が位置ずれを起こす虞がないので、組立時にピン部材３，４をコネクタハウジング２に容易に圧入することができ、雄コネクタの組立性や歩留まりが良好となる。また、こうして第１および第２のピン部材３，４の位置ずれを防止できる構造にしてあると、端子部３ｂ，４ｂが撓む虞がなくなるため、端子部３ｄ，４ｄの半田付け箇所に過大なストレスが作用しなくなり、半田接続の信頼性も向上する。

また、本実施形態例に係る雄コネクタ１では、コネクタハウジング２の後壁部２ｂの背面に突設したせり出し部２ｅに、ピン挿入孔２ｃに対して幅方向にずれた箇所で間隙５を狭める凸部２ｇが形成してあるので、組立時に第１および第２のピン部材３，４のコンタクト部３ａ，４ａを凸部２ｇの干渉を受けずにピン挿入孔２ｃへ容易に圧入できると共に、コンタクト部３ａ，４ａの圧入がほぼ完了した時点で、対をなすせり出し部２ｄ，２ｅの間へ圧入されるストッパ部３ｄ，４ｄによって凸部２ｇを若干押し潰すことができる。したがって、この雄コネクタ１は組立性を損なわずに圧入強度を高めることができる。

また、本実施形態例に係る雄コネクタ１では、上列で隣接する第１のピン部材３，３の各ストッパ部３ｄおよび下列で隣接する第２のピン部材４，４の各ストッパ部４ｄを、１個の突起部１４で後方から一括して位置規制できるようになっているため、ピン部材３，４の総数が１６個であるのに対し突起部１４の数は７個で済み、よってケーシング１３の形状を特に複雑化する必要はない。

また、本実施形態例に係る雄コネクタ１では、コネクタハウジング２の後壁部２ｂの背面に突設した仕切り部２ｆが、第１および第２のピン部材３，４のストッパ部３ｄ，４ｄの側面に近接して配置されており、この仕切り部２ｆによってストッパ部３ｄ，４ｄの側方への変位を位置規制できるので、各ピン部材３，４の幅方向のガタを確実に防止することができる。

なお、以上説明した実施形態例では、上下２列にピン部材３，４が配設されているが、ピン部材が１列の場合にも本発明は適用可能である。

本発明の実施形態例に係る雄コネクタの斜視図である。 該雄コネクタを回路基板上に実装した状態を示す断面図である。 該雄コネクタの正面図である。 図３のIV−IV線線に沿う断面図である。 該雄コネクタのコネクタハウジングの正面図である。 該コネクタハウジングの背面図である。 図６のVII部拡大図である。 該コネクタハウジングの側面図である。 該コネクタハウジングの上面図である。

符号の説明

１ 雄コネクタ
２ コネクタハウジング
２ａ 凹所
２ｂ 後壁部
２ｃ ピン挿入孔
２ｄ，２ｅ せり出し部
２ｆ 仕切り部
２ｇ 凸部
３，４ ピン部材
３ａ，４ａ コンタクト部
３ｂ，４ｂ 端子部
３ｃ，４ｃ 中間部
３ｄ，４ｄ ストッパ部
１０ 回路基板
１３ ケーシング
１４ 突起部
１５ 位置決め突起

Claims (5)

1. 雌コネクタを受け入れるための凹所を有して該凹所の奥側の後壁部に複数のピン挿入孔が穿設されている絶縁性のコネクタハウジングと、Ｌ字形状に折曲された帯状金属板からなり前記ピン挿入孔に圧入して前記コネクタハウジングに固定された複数本のピン部材とを備え、少なくとも一部が絶縁性のケーシングで覆われる回路基板上に実装された雄コネクタであって、
   前記ピン部材が、前記後壁部から前記回路基板と略平行に前記凹所内へ突出して前記雌コネクタに対し挿抜可能なコンタクト部と、前記回路基板に半田付けされて該回路基板上に起立する端子部と、該端子部と前記コンタクト部とを連結して一部が幅広なストッパ部となっている中間部とからなり、かつ、前記ケーシングに前記後壁部の背面と対向する突起部を設け、前記ストッパ部を前記後壁部の背面と前記突起部との間に挟み込んだことを特徴とする雄コネクタのピン保持構造。
2. 請求項１の記載において、複数本の前記ピン部材がその幅方向に所定の間隔を存して配設されていると共に、前記ケーシングに前記突起部が櫛歯状に突設されており、前記コネクタハウジングの前記後壁部の背面と前記各突起部との間に相異なる前記ピン部材の前記ストッパ部を一括して挟み込んだことを特徴とする雄コネクタのピン保持構造。
3. 請求項２の記載において、高さ寸法が異なる２種類の前記ピン部材がそれぞれ複数本ずつ幅方向に所定の間隔を存して配設されており、一方の種類の隣接する２本の前記ピン部材の前記ストッパ部と、他方の種類の隣接する２本の前記ピン部材の前記ストッパ部とを一括して、前記後壁部の背面と前記各突起部との間に挟み込んだことを特徴とする雄コネクタのピン保持構造。
4. 請求項２または３の記載において、前記コネクタハウジングの前記後壁部に、幅方向に隣接する前記ピン部材の前記ストッパ部どうしの間に位置する仕切り部を突設したことを特徴とする雄コネクタのピン保持構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記コネクタハウジングの前記後壁部に、その背面から突出して前記ストッパ部を板厚方向に挟持する複数のせり出し部を設けると共に、対をなす前記せり出し部の対向面の一部で前記ピン挿入孔に対して幅方向にずれた箇所に圧潰可能な凸部を設けたことを特徴とする雄コネクタのピン保持構造。

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