JP2008123966A - 基板コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】基板コネクタをプリント基板に固定する際に、半田の吸い上がりを防止する基板コネクタを提供すること。
【解決手段】
基板２上に形成されたプリント配線１２に接続される端子１８，２０を収容するハウジング１４と、このハウジング１４を基板２に固定する固定部材２８とを備える基板コネクタ１を、固定部材２８に設けられた脚部３６を基板２に形成された貫通孔２４に挿通して仮固定し、基板２の裏側から突出した脚部３６先端を半田付けするに際し、脚部３６の途中部位に設けられた半田吸い上げ防止部４０が、基板２の貫通孔２４の表側に位置して半田付けの際の半田の吸い上がりを阻止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板コネクタに関し、さらに詳しくは、プリント配線が形成されたプリント基板への信号の授受や電源供給のために取り付けられる基板コネクタに関するものである。

従来、自動車等の車両などに搭載される電子・電気機器には、電子部品やＩＣ（集積回路）等が実装された多数のプリント基板が備えられており、これらのプリント基板には他の機器や他のプリント基板との信号の授受や電源供給のための電線が接続されている。そして、これらの電線とプリント基板とを中継接続するために、基板コネクタが用いられている。

このような基板コネクタとしては、特許文献１に記載のように、内導体端子と、内導体端子の外周を覆う外導体端子と、両端子間を絶縁状態に保持する誘電体と、これらを収容するコネクタハウジングとを備えたものなどが知られている。

この基板コネクタ１００は、図９に示すように、プリント基板１０２の端縁近傍の所定の部位に組付けられる。基板コネクタ１００の下端から突出する内導体端子１０４の基板用組付タブ１０４ａおよび外導体端子１０６の基板組付タブ１０６ａが、プリント基板１０２に設けられたスルーホール１０４ｂ，１０６ｂに挿入され、プリント基板１０２上の信号パターン１０８に半田などにより電気的に接続される。さらに、コネクタハウジング１１０の両側に突設される取付部１１２の取付孔１１２ａとプリント基板１０２のピン孔１１４とを合わせ、組付ピン１１６を挿通して、基板コネクタはプリント基板に固定される。

特開２００５−２０９４２３号公報

しかしながら、このような基板コネクタ１００では、内導体端子１０４および外導体端子１０６の基板組付タブ１０４ａ，１０６ａを挿通するピン孔を設けなければならず、また、コネクタハウジングが基板上に配置されるため、小型化の要請に応えるのが困難であった。

そこで、図１０に示すようにプリント基板１２２表面に内導体端子１２４および外導体端子１２６の接続片を接続する接続タブ１２４ａ，１２６ａを設け、基板コネクタ１２０のコネクタハウジング１２８を嵌め込む切り欠きを設けた基板コネクタ１２０が考えられる。この基板コネクタ１２０はコネクタハウジング１２８の両側に突設される取付部１３０に埋め込まれた固定部材１３２を介してプリント基板１２２に組み付けられる。

この固定部材１３２は、本体部１３４から延設された対からなる脚部１３６を有している。この脚部１３６の先端を互いに近づける方向に弾性変位させながらプリント基板１２２に設けられたコネクタ取付用貫通孔１３８に挿入していき、脚部１３６の先端に設けられた係止部１３６ａがプリント基板１２２の挿入方向奥側に突出すると、脚部１３６の変位が復帰してコネクタ取付用貫通孔１３８に係止部１３６ａが引っ掛かりプリント基板１２２に係止される。このようにして基板コネクタ１２０をプリント基板１２２に仮止めした後、プリント基板を裏返して、コネクタ取付用貫通孔１３８と、ここから突出した固定部材１３２の脚部１３６先端とを半田１４０により接続することで基板コネクタ１２０をプリント基板１２２に固定する。

このような基板コネクタ１２０によれば、プリント基板１２２を裏返した状態で固定部材１３２の脚部１３６先端をコネクタ取付用貫通孔１３８に半田付けするため、プリント基板１２２の挿入方向奥側で加熱されて溶融した半田１４０が、固定部材１３２の脚部１３６を伝ってプリント基板１２２の挿入方向手前側にまで吸い上げられる。そうすると、この吸い上げられた半田１４０が、固定部材１３２を保持する取付部１３０に接触してしまう。この取付部１３０は通常、合成樹脂材料などによりコネクタハウジング１２８と一体的に形成されているが、溶融した高温の半田１４０に接触すると熱により変形してしまう。そうすると、固定部材１３２をプリント基板１２０に固定しても、コネクタハウジング１２８と固定部材１３２との間にがたつきが生じ、基板コネクタ１２０をプリント基板１２２に固定することができないという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、コネクタハウジングに備えられる固定部材を介して基板コネクタをプリント基板に固定する際に、その固定部材を基板の貫通孔に固定するのに用いられる半田がその固定部材を伝わって吸い上がりコネクタハウジングに接触するのを防止する基板コネクタを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る基板コネクタは、基板上に形成されたプリント配線に接続される端子を収容するハウジングと、このハウジングを前記基板に固定する固定部材とを備える基板コネクタであって、前記固定部材は、前記基板に形成された貫通孔に挿通される脚部を有しており、該脚部の先端側には、前記貫通孔に正規位置まで挿入された状態において、前記貫通孔の挿入方向奥側の開口縁に引っ掛かって係止し前記基板の前記貫通孔の開口縁部に半田接続される係止部が設けられ、該脚部の基端側には、前記貫通孔の挿入方向手前側に位置して半田付けの際の半田の吸い上がりを阻止する半田吸い上げ防止部が形成されていることを要旨とするものである。

この場合、前記半田吸い上げ防止部は、前記固定部材の脚部の途中部位において突出して形成されていると望ましい。

また、前記半田吸い上げ防止部は、前記脚部の途中部位において屈曲形成して設けることができる。

本発明に係る基板コネクタによれば、ハウジングを基板に固定する固定部材の脚部には、基板に形成された貫通孔の挿入方向手前側に位置して半田の吸い上がりを阻止する半田吸い上げ防止部が設けられているため、固定部材の脚部を基板の貫通孔に挿通して半田付けする際に、脚部を伝わって半田が吸い上げられることがない。したがって、固定部材を保持するハウジングに半田が接触してその半田の熱によりハウジングが変形してハウジングと固定部材との間にがたつき等が生じることが無く、基板コネクタをプリント基板に安定して固定させることができる。

この場合、半田吸い上げ防止部が、その固定部材の脚部の途中部位において突出して形成されていると、半田の吸い上がりが脚部の途中部位で確実に阻止される。また、この半田吸い上げ防止部を、脚部の途中部位を屈曲させて形成すれば、部品点数を増やすことなく材料コストもそれ程かからずに簡便に半田吸い上げ防止部を形成することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る基板コネクタ１の外観を現す斜視図であり、図２はプリント基板２に基板コネクタ１を組み付けた状態の側面図と正面図である。以下、相手側コネクタとの嵌合する方向を前方側とし、その反対方向を後方側として説明する。また、基板コネクタ１の脚部は、プリント基板２の表側から裏側に向けて貫通して形成された貫通孔に挿入されるものとする。そのため、プリント基板２の挿入方向手前側を基板の表側と、挿入方向奥側を基板の裏側と称することがある。

図１に示すように、この基板コネクタ１が取り付けられるプリント基板２は、導電性のプリント配線１２が印刷あるいはメッキ等により形成され、その表面に絶縁性の保護フィルム１２ｆが被着されて、電子部品やＩＣ（集積回路）等が実装されることで回路が形成されている。このプリント基板２の端縁の所定の部位には、基板コネクタ１のハウジング１４が嵌入されるハウジング用切り欠き１６が形成されている。このハウジング用切り欠き１６の周辺には、基板コネクタ１の内導体端子１８が接続される信号配線パターン１２ｓと、外導体端子２０が接続されるグランド配線パターン１２ｇとが形成されている。ハウジング用切り欠き１６の後方側には、内導体端子１８の基板接続片１８ａや外導体端子２０の基板接続片２０ａを接続するために保護フィルム１２ｆが部分的に取り除かれて信号配線パターン１２ｓとグランド配線パターン１２ｇが露呈した接続タブ２２ｓ，２２ｇが形成されている。さらに、このハウジング用切り欠き１６の両側には、プリント基板２の表側から裏側に向けて貫通する貫通孔２４が形成されている。

図１に示した基板コネクタ１は、内導体端子１８と、この内導体端子１８の外周を覆ってシールドする外導体端子２０と、この内導体端子１８と外導体端子２０との間に介設された誘電体２６とがハウジング１４に収容されている。このハウジング１４の両側面１４ａ，１４ａには、ハウジング１４を基板２に固定する固定部材（スナップフィット端子２８）を保持する取付部３０が突設されている。なお、この取付部３０は、合成樹脂材料の射出成形などによりハウジング１４と一体的に形成されている。

図１および図２に示すように、基板コネクタ１のハウジング両側面１４ａ，１４ａに突設された取付部３０には、取付部３０の上面から下面まで貫通する圧入孔３２が形成されている。この圧入孔３２は、取付部上面の入口側３２ａはスナップフィット端子２８の本体部３４の幅と略同じか若干狭い幅に形成されており、途中部位で幅が狭められて取付部下面の出口側３２ｂはスナップフィット端子２８の対からなる脚部３６，３６の外側面間と略同じ幅に形成されており、脚部３６，３６が丁度通り抜けられるようになっている。

この基板コネクタ１をプリント基板２に固定する固定部材は、略方形の本体部３４の下辺両端からプリント基板２側に向けて弾性を有する棒状の脚部３６が延設されたスナップフィット端子２８である。このスナップフィット端子２８は金属の板材をプレス加工により打ち抜いて屈曲させることにより形成される。この対からなる脚部３６の先端には、脚部２６が挿入されるプリント基板２の貫通孔２４の挿入方向奥側の開口縁２４ａに引っ掛かって係止する係止部３８が膨出形成されている。さらに、この脚部３６の基端側には、貫通孔２４の挿入方向手前側に位置して、脚部３６先端側の係止部３８を半田付けする際の半田の吸い上がりを防止する半田吸い上げ防止部４０が脚部３６から四方に突出して形成されている。

図３（ａ）は、スナップフィット端子２８を示す展開図であり、図３（ｂ）は、側面図である。図３（ａ）に示すように、スナップフィット端子２８の本体部３４の下端から縁設された対からなる脚部３６，３６には、その中間部位において両側に突出して膨出部４０ａが形成されている。この膨出部４０ａが、点線ａで示した部位で山折りまたは谷折りに折曲げられ、点線ｂで示した部位を谷折りまたは山折りに折曲げてられて屈曲形成される。そうすると、この膨出部４０ａの折曲げられた部分が図３（ｂ）に示すように、スナップフィット端子２８の板圧方向にも突出して形成される。このようにして、膨出部４０ａを折曲げ形成することにより、半田吸い上げ防止部４０は形成される。

また、スナップフィット端子２８の本体部３４の側縁には、本体部３４下端の両側から滑らかに膨出形成された圧入片４２が設けられており、この圧入片４２の上端は角張って形成されている。図２に示すように、本体部３４の下端面と、取付部３０の圧入孔３２の入り口側３２ａと出口側３２ｂとの境目である角部３２ｃ上面とが当接する位置までスナップフィット端子２８を圧入孔３２に圧入すると、圧入片４２上端部が取付部３０の圧入孔３２内壁に食い込みスナップフィット端子２８が取付部３０に固定される。

このようにしてスナップフィット端子２８が取り付けられた基板コネクタ１を、プリント基板２のハウジング用切り欠き１６に合わせて配置して、スナップフィット端子２８の脚部３６をプリント基板２の貫通孔２４に挿入する。図４は、スナップフィット端子２８が貫通孔２４に係止される過程を拡大して示した図である。

図４（ａ）に示すように、スナップフィット端子２８の対からなる脚部３６，３６に対応して、プリント基板２にも対からなる貫通孔２４，２４が形成されている。この各貫通孔２４は、脚部３６の先端に形成された係止部３８の最も太い部分が丁度通り抜けられる程度の直径Ａを有している。そして対からなる貫通孔２４，２４の間の距離Ｂは、対からなる脚部３６，３６同士の間隔Ｃより若干狭く形成されている。この貫通孔２４，２４の間の距離Ｂに貫通孔直径Ａを足した距離、すなわち２つの貫通孔の内周縁の最も離れた距離Ｄは、対からなる脚部３６，３６の係止部３８，３８の最も膨出した部位での外側面間隔Ｅよりも小さく形成されている。

図４（ｂ）に示すように、脚部３６の先端を貫通孔２４に挿入する際には、挿入斜面３８ａが貫通孔２４の挿入方向手前側の端縁に当接され、脚部３６を挿入するに従い、挿入斜面３８ａを下側から上側へ貫通孔２４の端縁が摺動する。これに伴って、対をなす脚部３６，３６は、内側方向へ弾性変形する。

図４（ｃ）は、スナップフィット端子２８の脚部３６が貫通孔２４に正規位置まで挿入された状態を示している。貫通孔２４に脚部３６が挿通され、係止部３８の最も膨出している部位３８ｂが貫通孔２４を通過すると、対からなるの脚部３６は、自らの弾性による復元力により弾性変形前の状態に復帰する。このとき、係止部３８が貫通孔２４の挿入方向奥側の開口縁２４ａに引っ掛かって係止部３８が係止される。そうすると、スナップフィット端子２８が埋設された取付部３０の下面がプリント基板２の表面に当接し、この取付部３０を介してハウジング１４がプリント基板２のハウジング用切り欠き１６に固定されて基板コネクタ１がプリント基板２に仮固定される。これにより、内導体端子１８の基板接続片１８ａや外導体端子２０の基板接続片２０ａおよびスナップフィット端子２８の脚部３６先端をプリント基板２へ半田付けしやすくなる。

図５（ａ）は、このようにして基板コネクタ１をプリント基板２へ仮固定した状態の取付部３０とスナップフィット端子２８を示す図であり、図５（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。スナップフィット端子２８の脚部３６先端側は、プリント基板２の貫通孔２４の挿入方向奥側に突出しており、脚部３６中間部位に突設された半田吸い上げ防止部４０は、貫通孔２４の挿入方向手前側に配置されている。スナップフィット端子２８を保持する取付部３０下面は、脚部３６の周辺が切り欠かれており、仮に脚部３６を伝って半田が吸い上げられた場合にも半田に接触し難いようになっている。

このようにして、基板コネクタ１をプリント基板２に仮固定した後、内導体端子１８の基板接続片１８ａをプリント基板２の信号配線パターン１２ｓの接続タブ２２ｓに、外導体端子２０の基板接続片２０ａをプリント基板２のグランド配線パターン１２ｇの接続タブ２２ｇに半田付けして接続する。そして、図６に示すようにプリント基板２を裏返し、スナップフィット端子２８の脚部３６先端の半田付けを行う。

図７（ａ）は、このようにして基板コネクタ１をプリント基板２へ半田付けした状態を示す図であり、図７（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。スナップフィット端子２８の脚部３６はプリント基板２を裏返した状態で半田付けされるため、加熱により溶融した半田４４が基板裏側に突出した脚部３６の先端から脚部３６を伝わって貫通孔２４内に進入する。しかし、脚部３６には、貫通孔２４の挿入方向手前側、すなわちプリント基板２の表側に位置して半田の吸い上がりを防ぐ半田吸い上げ防止部４０が突出して形成されているため、半田吸い上げ防止部４０を越えて半田４４がプリント基板２の表側に進入していくことがない。そのため、取付部３０に溶融した高温の半田４４が接触して、熱により変形してしまうことが無く、スナップフィット端子２８との間にがたつきが生じることもない。

尚、この基板コネクタ１の内導体端子１８、外導体端子２０、誘電体２およびハウジング１４などは、従来一般に用いられているものが適用できるので、以下に簡単に説明する。

内導体端子１８は、導電性板材を打ち抜き加工して形成され、前方の端部には図示しない相手側端子と嵌合して電気的に接続する嵌合部が設けられ、後方の端部にはプリント基板の接続用タブ２２ｓに接続される基板接続片１８ａが設けられている。この嵌合部に相手側コネクタの内導体端子が接続されることにより、この相手側コネクタに接続された同軸ケーブルの信号導体がプリント基板２の信号配線パターン１２ｓと導通する。

内導体端子１８が収容される誘電体２６は、所定の誘電率を有する樹脂製の絶縁性材料で成形されており、内導体端子１８と外導体端子２０との間に組付けられて、これらの間を絶縁状態にする。この誘電体２６は、内導体端子１８の嵌合部と基板接続片１８ａが誘電体２６から突出するように形成されている。

外導体端子２０は、導電性板材を型抜きした後、プレス等による折り曲げ加工によって円筒状に形成される。外導体端子２０の前方端部には図示しない相手側端子と嵌合して電気的に接続するシールド嵌合部が設けられ、この円筒状のシールド嵌合部の中心には内導体端子１８の嵌合部が配置されている。このシールド嵌合部からは誘電体２２を収容する収容部が縁設されており、この後端には、下側に向けてプリント基板２の接続タブ２２ｇに接続される基板接続片２０ａ，２０ａが設けられている。この外導体端子２０に相手側コネクタの外導体端子２０が嵌合接続されると、この相手側コネクタに接続された同軸ケーブルのシールド導体がプリント基板２のグランド配線パターン１２ｇと導通する。

ハウジング１４は、絶縁性の樹脂により一体的に成形されており、内導体端子１８を誘電体２６の内部に保持しこの誘電体２６を外導体端子２０が収容してなるコネクタ端子を収容固定するようになっている。ハウジング１４の後部には、前後方向に開口する端子収容室１４ｂが貫通形成されており、後方の開口面１４ｂから外導体端子２０を挿入可能となっている。ハウジング１４の前方面には相手側コネクタとの嵌合をガイドするように前面が開口されたフード部１４ｃが設けられている（図１参照）。

次に、固定部材であるスナップフィット端子の変形例を示す。このスナップフィット端子は、脚部３６の先端に設けられた係止部３８以外は上記実施形態と同一であるため、脚部３６の先端のみを図８に示して説明する。このスナップフィット端子は、脚部３６の先端に両側に膨出して形成されたバネ片５０，５０が設けられており、これらのバネ片の間には開口５２が形成されている。プリント基板２の貫通孔２４に脚部３６の先端を挿入する際には、貫通孔２４の挿入方向手前側の開口縁にバネ片５０の下面に設けられた挿入斜面５４が当接され、脚部３６を挿入するに従い、挿入斜面５４を下側から上側へ貫通孔２４の開口縁が摺動する。これに伴って、バネ片５０は内側方向へ弾性変形する。脚部３６をさらに挿入し、スナップフィット端子が正規位置まで挿入されると、バネ片５０の最も膨出した部位５６が貫通孔２４を通過する。そうすると、バネ片５０は自らの弾性による復元力により弾性変形前の状態に復帰する。このとき、バネ片５０の上面５８が貫通孔２４の挿入方向奥側の開口縁２４ａに引っ掛かって係止部３８が係止される。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態において、固定部材（スナップフィット端子）は対からなる脚部を備えているが、脚部の数はこれに限られるものでなく、１本でも良いし、３本以上備えていても良い。また、各固定部材が脚部を１本のみ備えている場合は、例えば図８に示すような係止部を備えていると、安定して固定することができる。また、固定部材が取り付けられる部位はハウジングの両側面に限られるものではない。

本発明の一実施形態に係る基板コネクタの外観を示す斜視図である。 図１の基板コネクタをプリント基板に仮固定した状態を示す側面図である。 図１に示す基板コネクタの固定部材を示す（ａ）展開図と（ｂ）側面図である。 固定部材が貫通孔に係止される過程を固定部材の脚部を拡大して示した図である。 図１に示す基板コネクタをプリント基板へ仮固定した状態の取付部と固定部材を示す図である。 図５に示した基板コネクタの脚部先端をプリント基板に半田接続する状態を示す図である。 図５に示す基板コネクタをプリント基板へ半田接続した状態の取付部と固定部材を示す図である。 スナップフィット端子の変形例を示す図である。 従来の基板コネクタを表す断面図である。 基板コネクタの固定部材を半田接続した状態を示す図である。

符号の説明

１ 基板コネクタ
２ プリント基板
１２ プリント配線
１２ｓ 信号配線パターン
１２ｇ グランド配線パターン
１４ ハウジング
１４ａ 側面
１８ 内導体端子
２０ 外導体端子
２４ 貫通孔
２４ａ 開口縁（裏側）
２８ 固定部材（スナップフィット端子）
３０ 取付部
３４ 本体部
３６ 脚部
３８ 係止部
４０ 半田吸い上げ防止部
４０ａ 膨出部
４４ 半田

Claims (3)

1. 基板上に形成されたプリント配線に接続される端子を収容するハウジングと、このハウジングを前記基板に固定する固定部材とを備える基板コネクタであって、
   前記固定部材は、前記基板に形成された貫通孔に挿通される脚部を有しており、
   該脚部の先端側には、前記貫通孔に正規位置まで挿入された状態において、前記貫通孔の挿入方向奥側の開口縁に引っ掛かって係止し前記基板の前記貫通孔の開口縁部に半田接続される係止部が設けられ、
   該脚部の基端側には、前記貫通孔の挿入方向手前側に位置して半田付けの際の半田の吸い上がりを阻止する半田吸い上げ防止部が形成されていることを特徴とする基板コネクタ。
2. 前記半田吸い上げ防止部は、前記固定部材の脚部の途中部位において突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板コネクタ。
3. 前記半田吸い上げ防止部は、前記脚部の途中部位において屈曲形成して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板コネクタ。

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