JP2008243745A

JP2008243745A - コネクタ及びその実装方法

Info

Publication number: JP2008243745A
Application number: JP2007086078A
Authority: JP
Inventors: Yuki Sato; 祐樹佐藤; Daisuke Takahashi; 大輔高橋
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】本発明は、タブ端子の保持力の向上を図ることができ、もしくはタブ端子の圧入力の低減を図ることができるコネクタ及びその実装方法を提供する。
【解決手段】本コネクタＡは、端子保持部５を備えたハウジング１と、端子保持部５に形成された保持孔４に挿入され圧入保持されるタブ端子３とを有し、タブ端子３には、端子保持部５の保持孔４の内壁と接触する部位に被侵入部である溝部１３が形成されており、溝部１３内には、端子保持部５の侵入部５ａが溶融または軟化によって侵入した状態に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタ及びその実装方法に関し、特に、回路基板等の接続対象部材にタブ端子を半田付けして取り付けられるコネクタ及びその実装方法に関する。

一般に、自動車等の車両に搭載される電気接続箱には回路基板が搭載され、その回路基板にコネクタ等の各種電子部品が実装されている。

図３（Ａ）は従来のコネクタを示す側面断面図、（Ｂ）はタブ端子を示す平面図、（Ｃ）はタブ端子を示す側面図、（Ｄ）は保持孔を示す正面図である。

図３（Ａ）に示すように、従来のコネクタＢは、ハウジング１と、一方側がハウジング１に保持されるとともに、他方側が接続対象部材である回路基板２に取り付けられるタブ端子３とから構成されている。

ハウジング１は、一方側から他方側に貫通した保持孔４が形成された端子保持部５と、端子保持部５の一方側に連結され、相手方のコネクタ（図示せず）と嵌合する中空のフード部６とを有する。

図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、タブ端子３は、側面視略Ｌ字形状に形成され、ハウジング１の端子保持部５の一方側から突出して、相手方のコネクタの端子（図示せず）と接続される接続部７と、ハウジング１の端子保持部５の保持孔４内に圧入保持される圧入部８と、ハウジング１の端子保持部５の他方側から出て、略Ｌ字状に折れ曲がって形成された折曲部９と、回路基板２の取付孔１０に挿入され、半田１１により取り付けられる取付部１２とを有する。

端子保持部５の保持孔４の幅Ｗ１、高さｔ１（図３（Ｄ）参照）は、タブ端子３の圧入部８の幅Ｗ２、ｔ２（図３（Ｂ）参照）よりも短くなるように形成され、この差分Ｗ２−Ｗ１および／またはｔ２−ｔ１からなる圧入シロが圧入時におけるタブ端子３の圧入部８の締め力（弾性力）となって、タブ端子３をハウジング１の端子保持部５に保持している。尚、符号１７はタブ端子３のハウジング１内の位置決めをする位置決めタブである（以下、この技術を従来例１という）。

また、タブ端子の保持力を向上させるために、従来から種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、タブ端子に突起を設け、その突起がハウジングのスリットの内面に機械的に係合して、ハウジングからのタブ端子の抜けを防止するコネクタが提案されている（以下、この技術を従来例２という）。

また、特許文献２には、圧入部の両側に抜け止め突起が設けられているとともに、圧入部の幅方向中間部分にスリットが形成されている圧入端子が提案されている（以下、この技術を従来例３という）。

さらに、特許文献３には、ハウジングのフード部と反対側に端子貫通孔を備えた押さえ板が取り付けられ、その端子貫通孔の開口縁部が端子金具の係止突起をフード部とは反対側から押さえることにより、圧入方向と逆方向の保持力を向上させたコネクタが提案されている（以下、この技術を従来例４という）。
特開平０７−０７３９１６号公報特開平１０−２４７５４１号公報特開２００１−１９６１２０号公報

従来例１〜４ではいずれも、タブ端子とハウジングの固定が単なる圧入や嵌め合わせのみによって行われているので、タブ端子とハウジングの密着力が十分でなく、保持力が十分ではない場合があった。

また圧入力を向上しようとするがあまり、ハウジングとタブ端子との圧入シロを大きくせざるを得ず、タブ端子を挿入させるのが困難になっていた。

また圧入シロを大きくしすぎると、圧入部が割れるなどの問題も生じる可能性が高くなる可能性があった。

本発明は、タブ端子の保持力の向上を図ることができ、もしくはタブ端子の圧入力の低減を図ることができるコネクタ及びその実装方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明のコネクタは、端子保持部を備えたハウジングと、前記端子保持部に形成された保持孔に挿入され圧入保持されるタブ端子とを有するコネクタにおいて、前記タブ端子には、前記端子保持部の保持孔壁面と接触する部位に被侵入部が形成されており、該被侵入部内には、前記端子保持部の侵入部が溶融または軟化によって侵入した状態に形成されていることを特徴とするものである。

このような発明によれば、端子保持部の侵入部がタブ端子の被侵入部に侵入した状態に形成されているため、端子保持部の圧入部とタブ端子との密着力が向上する。また圧入力を向上するために圧入シロを大きくとる必要がなくなり、タブ端子の圧入力の低減を図ることができる。

請求項２記載の本発明のコネクタは、前記被侵入部は、タブ端子における幅広面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタである。

このような発明によれば、本発明で期待する侵入部と被侵入部における密着力を、一面にのみ被侵入部を形成した場合に比べて向上することができる。

請求項３記載の本発明のコネクタは、前記被侵入部は、前記挿入方向に対して垂直方向に延びて形成されている溝部であることを特徴とする請求項２に記載のコネクタである。

このような発明によれば、タブ端子に挿入方向（タブ端子を抜く向き）の力が加わったときの抵抗力が大きくなるので、好ましい。

請求項４記載の本発明のコネクタは、前記溝部は、タブ端子における幅広面の両面に、互い違いに形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタである。

このような発明によれば、片面に溝部を形成した場合に比べてタブ端子の保持力を向上させることができるとともに、タブ端子の変形や破断に対する強度が維持され易いので、好ましい。

請求項５記載の本発明のコネクタは、前記タブ端子は、その一方側が前記ハウジングの端子保持部に保持され、他方側が接続対象部材に形成された取付孔に挿入され半田付けにより取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコネクタである。

このような発明によれば、半田付け時に、該半田の溶融熱をタブ端子を介してハウジングの端子保持部に伝達し、侵入部を溶融または軟化させて、タブ端子の被侵入部内に侵入させることができる。

よってタブ端子の被侵入部内に端子保持部の侵入部を侵入させるためだけの熱処理工程を削減し、効率よく本発明のコネクタを製造することができる。

請求項６記載の本発明のコネクタは、前記半田は鉛フリー半田であることを特徴とする請求項５記載のコネクタである。

このような発明によれば、鉛フリー半田は共晶半田に比べて溶融温度（処理温度）が高いために、ハウジングを構成する材料を溶融または軟化させ易い。よって本発明の期待する侵入部と被侵入部の密着力の効果をより高めることができるとともに、耐熱性の観点によるハウジングの選択の幅を広げることが出来る。

請求項７記載の本発明のコネクタの実装方法は、端子保持部を備えたハウジングと、前記ハウジングの端子保持部に形成された保持孔に挿入され圧入保持されるタブ端子とを有するコネクタを接続対象部材に実装するコネクタの実装方法において、前記ハウジングの端子保持部に形成された保持孔に前記タブ端子の一方側を挿入して圧入保持する工程と、前記タブ端子の他方側を前記接続対象部材に形成された取付孔に挿入する工程と、前記タブ端子を前記取付孔に半田付けする工程と、前記保持孔の内壁を溶融または軟化させた侵入部を形成し、該侵入部を前記タブ端子の被侵入部に侵入させた後に固化する工程と、を有することを特徴とするコネクタの実装方法である。

このような発明によれば、端子保持部の侵入部がタブ端子の被侵入部に侵入した状態に形成されるため、端子保持部の圧入部とタブ端子との密着力が向上する。

本発明によれば、タブ端子の保持力の向上を図ることができ、もしくはタブ端子の圧入力の低減を図ることができるコネクタ及びその実装方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（Ａ）は本発明の実施形態例に係るコネクタを示す側面断面図、（Ｂ）はタブ端子を示す平面図、（Ｃ）はタブ端子を示す側面図、（Ｄ）は（Ａ）の○で囲ったＤ部分の詳細図、（Ｅ）は保持孔を示す正面図である。なお、図３で説明した従来例１と同一の部材は同一の符号を付して適宜説明を省略する。

本発明の実施形態例に係るコネクタＡは、図１に示すように、端子保持部５を備えたハウジング１と、前記端子保持部５に形成された保持孔４に挿入され圧入保持される圧入部８を備えたタブ端子３とを有する。

タブ端子３は、その一方側がハウジング１の端子保持部５に保持され、他方側が接続対象部材の一例となる回路基板２に形成された取付孔１０に挿入され、半田１１の半田付けにより取り付けられている。

タブ端子３には、図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、圧入部８に、被侵入部の一例となる溝部１３が形成されており、該溝部１３内には、端子保持部５の樹脂の一部が侵入部５ａとして溶融または軟化によって侵入した状態に形成されている。

タブ端子３は、例えば銅や銅合金等のように、熱伝導性及び導電性の良好な材質の金属板で作られている。

溝部１３は、タブ端子３の圧入部における幅広面に形成されている。よって侵入部５ａと溝部１３の密着力を、一面にのみ溝部１３を形成した場合に比べて向上することができる。また溝部１３は、タブ端子３の挿入方向に対して垂直方向に連通して延びて形成されている。よってタブ端子３に挿入方向（タブ端子３を抜く向き）の力が加わったときの抵抗力が大きく、好ましい。

また溝部１３は、タブ端子３の圧入部８における幅広面の両面に、互い違いに形成されている。よって片面にのみ溝部１３を形成した場合に比べてタブ端子３の保持力を向上させることができるとともに、タブ端子３の変形や破断に対する強度が維持され易いので、好ましい。

ハウジング１は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂で作られており、その溶融温度は、例えば２２０℃前後である（軟化温度は溶融温度の約８０％の温度と見積もることができる）。

なお、ハウジング１の内、端子保持部５のタブ端子３と熱接触している部位が溶融されればよく、他の部位まで溶融・軟化され易い材質が用いられる必要はない。

また、端子保持部５だけ溶融または軟化容易な材質で作られ、他の部位はその溶融または軟化温度で溶融または軟化されない別の材質で作られていてもよい。

半田１１は、溶融温度が高く、鉛等の重金属による環境への悪影響を回避するために鉛フリー半田であるのが好ましい。鉛フリー半田としては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系半田，Ｓｎ−Ｚｎ系半田，Ｓｎ−Ｂｉ系半田，Ｓｎ−Ｉｎ系半田，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田等であるが、特に限定されるものではない。

半田１１の融点は、例えば２１７℃前後であり、半田付けする際の溶融半田の温度は、例えば２３０℃前後である。

次に、本発明の実施形態例に係るコネクタＡを回路基板２に実装する方法について説明する。

まず、ハウジング１の端子保持部５に形成された保持孔４にタブ端子３の一方側を挿入して圧入保持する。

次いで、タブ端子３の他方側を回路基板２に形成された取付孔１０に挿入する。

次いで、タブ端子３の取付部１２を取付孔１０に半田１１でフロー半田付けする。このとき半田１１付けによる熱がタブ端子３を介して保持孔４の内壁に伝導されることにより、保持孔４の内壁を溶融させて侵入部５ａを形成し、溝部１３内に侵入させた後に固化させることで、タブ端子３をハウジング１に高い保持力で固定することができる。

尚、このとき半田１１の処理温度を２３０℃と、ハウジング１の融点（２２０℃）よりも高く設定することで、侵入部５ａの溶融または軟化を確実に行うことが出来、好ましい。

本発明者らの実験によれば、ハウジング１の材質がＰＢＴで作られている場合、図３の場合と同様のＷ１＝2.25ｍｍ、ｔ１＝0.62ｍｍ、Ｗ２＝2.3ｍｍ、ｔ２＝0.64ｍｍの従来例１のコネクタＢでは、半田１１の実装後には初期の２０％までタブ端子３の保持力が低下するが、同じＷ１、ｔ１、Ｗ２、ｔ２の寸法となるよう製造した本実施形態例のコネクタＡでは、タブ端子３の表面及び裏面に縦０．４ｍｍ、横２．３ｍｍ、深さ０．１ｍｍの溝部１３を合計６箇所形成した場合、半田１１の実装後には、初期の５０％でタブ端子３の保持力を維持することができ、タブ端子３の保持力を３０％向上させることができた。

また上述のようなコネクタＡによれば、部品点数を増加させることなく、既存の部材を用いて、製造コストが高くなることなく、タブ端子３の保持力を向上させることができる。
さらに、必要となる保持力との関係によっては、タブ端子３の圧入部８による保持力を差分Ｗ２−Ｗ１および／または差分ｔ２−ｔ１からなる圧入シロを小さくでき、これによって、圧入力の低減を図ることができ、タブ端子３の損傷（圧入部８が割れる）等を防止できる。

本発明の実施形態例に係るコネクタＡの実装方法によれば、組立工数を増加させることなく、タブ端子３の保持力を向上させることができる。

図２（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施形態例に係るコネクタに用いられるタブ端子３の変形例を示す平面図である。

本発明の実施形態例に係るコネクタＡに用いられるタブ端子３に形成される溝部１４は、その幅をタブ端子３の幅よりも短くしてもよい（図２（Ｂ）参照）。これによって、溝部１４を形成することで懸念される機械強度の低下を抑えることができる。

また、楕円形（図２（Ｂ）参照）の溝部１５や円形（図２（Ｃ）参照）の溝部１６が間隔を隔てて多数形成されていてもよい。

本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。
例えば、溝部１３〜１６はタブ端子３の表面又は裏面のいずれか一方だけに形成されてもよい。

溝部１３の代わりに貫通孔を形成することもできる。

本発明は、回路基板等の接続対象部材にタブ端子を半田付けして取り付けられるコネクタに用いられる。

（Ａ）は本発明の実施形態例に係るコネクタを示す側面断面図、（Ｂ）はタブ端子を示す平面図、（Ｃ）はタブ端子を示す側面図、（Ｄ）は（Ａ）の○で囲ったＤ部分の詳細図、（Ｅ）は保持孔を示す正面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施形態例に係るコネクタに用いられるタブ端子の変形例を示す平面図である。（Ａ）は従来のコネクタを示す側面断面図、（Ｂ）はタブ端子を示す平面図、（Ｃ）はタブ端子を示す側面図、（Ｄ）は保持孔を示す正面図である。

符号の説明

Ａ：コネクタ
１：ハウジング
２：回路基板
３：タブ端子
４：保持孔
５：端子保持部
５ａ：侵入部
６：フード部
７：接続部
８：圧入部
９：折曲部
１０：取付孔
１１：半田
１２：取付部
１３〜１６：溝部（被侵入部の一例）
１７：位置決めタブ

Claims

端子保持部を備えたハウジングと、
前記端子保持部に形成された保持孔に挿入され圧入保持されるタブ端子と
を有するコネクタにおいて、
前記タブ端子には、前記端子保持部の保持孔の内壁と接触する部位に被侵入部が形成されており、
該被侵入部内には、前記端子保持部の侵入部が溶融または軟化によって侵入した状態に形成されていることを特徴とするコネクタ。
前記被侵入部は、タブ端子における幅広面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記被侵入部は、前記挿入方向に対して垂直方向に延びて形成されている溝部であることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
前記溝部は、タブ端子における幅広面の両面に、互い違いに形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
前記タブ端子は、その一方側が前記ハウジングの端子保持部に保持され、他方側が接続対象部材に形成された取付孔に挿入され半田付けにより取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコネクタ。
前記半田は鉛フリー半田であることを特徴とする請求項５記載のコネクタ。
端子保持部を備えたハウジングと、前記ハウジングの端子保持部に形成された保持孔に挿入され圧入保持されるタブ端子とを有するコネクタを接続対象部材に実装するコネクタの実装方法において、
前記ハウジングの端子保持部に形成された保持孔に前記タブ端子の一方側を挿入して圧入保持する工程と、
前記タブ端子の他方側を前記接続対象部材に形成された取付孔に挿入する工程と、
前記タブ端子を前記取付孔に半田付けする工程と、
前記保持孔の内壁を溶融または軟化させた侵入部を形成し、該侵入部を前記タブ端子の被侵入部に侵入させた後に固化する工程と、
を有することを特徴とするコネクタの実装方法。