JP2009032425A - 回路基板用電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 相手コネクタとの抜出時に、端子が抜けることを防止する回路基板用電気コネクタを提供することを課題とする。
【解決手段】 回路基板Ｐ１上に配されるハウジング１１に相手コネクタの受入のための受入凹部１２が形成され、側壁内壁面と対向壁面に形成された端子溝１７に収められた端子２０が側壁内壁面の長手方向に複数配列され、端子２０はハウジング１１の側壁１５へ上方から嵌着取付けされる取付部２２と、取付部から連続して受入凹部１２内面に沿って延びる弾性部２３とを有し、弾性部２３は、側壁内壁面に沿って取付部から連続して形成される垂下腕部２５と、底壁面に沿う底腕部２６と、対向内壁面に沿う立上り腕部２７とを有していて可撓な略Ｕ字状を形成して少なくとも底腕部２６と立上り腕部２７で弾性を有し、立上り腕部２７は受入凹部１２の内部に向く側縁部の上端位置に接触部２７Ａと該接触部よりも下方位置に当接部２７Ｂとを有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、回路基板用電気コネクタに関する。

この種の回路基板用電気コネクタとしては特許文献１に開示されているものが知られている。

この特許文献１のコネクタは、端子を保持するハウジングの底壁が貫通して下方に開口しており、該端子は下方からこの開口を経てハウジングへ取り付けられる。

ハウジングは側壁と対向壁との間に、相手コネクタを受け入れる受入凹部を形成している。この受入凹部は、上述のように底壁を貫通して下方に開口している。

端子は、金属板の平坦な板面を維持したまま作られており、上記ハウジングの側壁に形成された取付孔へ下方から圧入される取付腕部と、上記受入凹部の対向壁に沿った立上り腕部と、取付腕部と立上り腕部との間で側壁の内壁面に沿った垂立腕部とを有している。立上り腕部の内側縁上端には突起状の接触部、そして垂立腕部の対向せる内側縁上端には突起状のロック部を有していて、相手コネクタのハウジングの支持壁に取り付けられた相手端子を上記受入凹部内に受け入れて接触部とロック部との間で挟圧する。すなわち、接触部は相手端子と弾性接触し、ロック部は相手端子のロック凹部に入って相手コネクタの抜けを防止する。上記対向壁上端には、上記接触部に対して、ひさしのように覆うように突出形成された係止突部が形成されており、その下面が接触部の上端縁に近接して対面している。
特開平９−２５９９７９

相手コネクタが回路基板用コネクタから上方に向け抜出されるとき、接触部は相手端子との接圧に起因して上方に引かれる。すなわち、接触部を上端に有する立上り腕部が上方にもち上げられるように、端子は弾性変形する。この傾向は、相手コネクタが真直ぐに上方に抜出されずに、傾いた状態で抜出されるときには、特に強い。これは、端子を引き止める力がなければ、端子の抜けや、塑性変形をもたらす。

特許文献１のコネクタにあっては、相手コネクタの抜出によって、接触部を上端に有する立上り腕部が上方にもち上げられると、接触部が直ぐに上記係止突部の下面に当接して、それ以上のもち上げが阻止される。したがって、端子の抜けという事態が回避される。

しかしながら、係止突部が存在しているために、端子はハウジングへ上方から取り付けることは不可能であり、それが故に、上述のように下方から取り付けられる形態をなしている。その結果として、上記受入凹部は下方に開口している。それが故に、ハウジング底壁を貫通して形成された開口から端子が取り付けられ、この端子の取付腕部がハウジングにより上方への移動が規制されている。かかる構造によっても相手コネクタの抜出時に端子が抜けてしまう虞れはなくなる。すなわち、端子の抜け防止は、上記係止突部の接触部に対する作用と、ハウジングの上記取付腕部に対する作用と相俟って、有効的になされる。しかし、上記接触部が係止突部から受ける力は端子の立上り部に対して圧縮力をもたらし、該立上り腕部が座屈等の塑性変形してしまう可能性は否めない。

さらに、特許文献１では、底壁が貫通開口しているので、立上り腕部と垂立腕部とを連結する底腕部がこの開口に位置していて回路基板と直接面しており、その間隙がきわめて小さいので、何らかの影響条件、例えば、回路基板の熱等による歪みにより、上記端子の底腕部が不要部分と接触したりすることがあり、しかもその接触は不安定であり、電気的に好ましくない。

本発明は、このような事情に鑑み、端子の底腕部が下方に露呈しないようにハウジングが底壁を有しているコネクタであって、端子が上方から取り付けられるようになっていても、相手コネクタの抜出時に、端子が上方にもち上げられて、端子に塑性変形や抜けをもたらすことのない回路基板用電気コネクタを提供することを課題とする。

本発明に係る回路基板用電気コネクタは、回路基板上に配されるハウジングの側壁内壁面と対向壁面との間に底壁面を有して相手コネクタの受入のための受入凹部が形成され、上記側壁内壁面と対向壁面に形成された端子溝に収められた端子が上記側壁内壁面の長手方向に複数配列されている。

かかる回路基板用電気コネクタにおいて、上述の課題は、次の第一発明と第二発明のいずれによっても解決される。

＜第一発明＞
第一発明では、端子はハウジングの側壁へ上方から嵌着取付けされる取付部と、該取付部から連続して形成されて上記受入凹部内面に沿って延びる弾性部とを有し、該弾性部は、上記側壁内壁面に沿って取付部から連続して形成される垂下腕部と、底壁面に沿う底腕部と、対向内壁面に沿う立上り腕部とを有していて可撓な略Ｕ字状を形成して少なくとも底腕部と立上り腕部で弾性を有し、立上り腕部は受入凹部の内部に向く側縁部の上端位置に接触部と該接触部よりも下方位置に当接部とを有していることを特徴としている。

このような、本発明にあっては、相手コネクタ抜出時、特に傾いた抜出時に、相手コネクタ端子部分が先ずコネクタの端子の当接部に当接するので、端子は上記立上り腕部での弾性撓みにより開くようになり、相手コネクタは楽に抜ける。上記当接部は、相手コネクタの抜出の進行に伴い、すぐに相手端子の下端曲部に沿って滑るようにして該相手端子の範囲から外れて当接しなくなる。したがって、端子は相手コネクタから無理な抜出力に伴う力を受けずに、抜けたり変形を生ずることはない。

本発明において、立上り腕部は上方に向け受入凹部の内部寄りに傾斜して延びており、当接部は相手コネクタの端子に対し接触部より突出量が若干小さいことが好ましい。こうすることにより、相手コネクタが傾きを伴わずに真直ぐな方向での正規姿勢での抜出さらには嵌合時に、相手コネクタは当接部と接触せずに、接触部のみに接触して、抜出あるいは挿入時の抵抗力を小さく抑えられる。また、有効嵌合長を大きくとることが可能となり、接触の信頼性が高まる。

本発明において、当接部は接触部に近接して位置していることが好ましい。この当接部が相手コネクタと当接した際に、当接部における立上り腕部の弾性撓みの腕長が長く確保できるので、相手コネクタからの力にもとづく曲げモーメントが大きくなり端子の開きが容易となる。

＜第二発明＞
第二発明では、端子はハウジングの側壁へ上方から嵌着取付けされる取付部と、該取付部から連続して形成されて上記受入凹部内面に沿って延びる弾性部とを有し、該弾性部は、上記側壁内壁面に沿って取付部から連続して形成される垂下腕部と、底壁面に沿う底腕部と、対向内壁面に沿う立上り腕部とを有していて可撓な略Ｕ字状を形成して少なくとも底腕部と立上り腕部で弾性を有し、立上り腕部は受入凹部の内部に向く側縁部の上端位置に接触部を有し、上記底腕部から立上り腕部への移行部が曲腕部として形成され、該曲腕部から対向壁面の下端域に向け該対向壁面に近接もしくは接触する係止突部が突出形成されていることを特徴としている。

このような本発明にあっては、相手コネクタの抜出時、特に傾いた抜出時に、相手コネクタからの力を受けて生ずる立上り腕部と底腕部の撓みにより、係止突部が対向壁面に接触してそしてその接圧を高める。その結果、立上り腕部は相手コネクタの抜出力に抗して引き留められて端子はそれ以上のもち上がりが阻止される。立上り腕部に作用する力は引張力であり、従来のコネクタにおけるような座屈は生じない。

以上のように、本発明の第一発明によれば、端子の接触部の下方位置に当接部を設け、この当接部が相手コネクタに圧せられて立上り腕部が広げられるので、相手コネクタは楽に抜出され、抜出の進行に伴い当接部は相手コネクタの下端曲部に沿って外れるので、抜出を阻害しない。すなわち、第一発明では、相手コネクタの抜出を容易ならしめている。次に、第二発明によれば、端子の立上り腕部と底腕部との移行域の曲腕部に、係止突部を設け、相手コネクタ抜出時、特に傾いた抜出時には、この係止突部がハウジングの対向壁面と係止するので、端子は抜出に対抗して引き止められ、その抜けや座屈等の塑性変形が阻止される。第一そして第二発明のいずれの発明も、相手コネクタの抜出時に、端子が上方にもち上げられて、端子に塑性変形や抜けをもたらすことがない。

以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態について説明する。

図１は本実施形態のコネクタの外観を示す斜視図、図２は図１コネクタに嵌合される相手コネクタの外観を示す斜視図であって、両図とも互いに嵌合される側から見た図である。

図１の回路基板用コネクタ１０は、平面形状が長方形で比較的薄型に作られていて、図１では表われない底面で回路基板に取り付けれらる。該コネクタ１０のハウジング１１は、上方に開口して相手コネクタを受け入れる受入凹部１２が形成されている。該受入凹部１２は、ハウジング１１の中央部で該ハウジング１１の長手方向に延びて形成され底壁１３から突出している島状の中央突部１４まわりに、平面形状が環状をなすように形成されている。この受入凹部１２の外側は、上記長手方向に延びる側壁１５と、両方の側壁１５をその端部で連結する端壁１６となっている。上記受入凹部１２は、上記中央突部１４をはさんでその両側に対称に形成されているので、以下、一方の側について受入凹部１２として説明する。上記ハウジング１１の側壁１５には端子２０及び固定金具２１が取り付けられており、該端子２０は、一方では、この側壁１５の外壁面に沿って延びると共に、他方では、上記受入凹部１２の内面に沿って延びている。この端子２０を含めてコネクタ１０については、再度後述する。

上記コネクタ１０に嵌合される相手コネクタ３０のハウジング３１は、図２に見られるように両側の側壁３２、両端の端壁３３そして底壁３４を有し、これらによって受入凹部３５を形成している。

該受入凹部３５は上記コネクタ１０の中央突部１４を受け入れる空間をなし、上記側壁３２そして端壁３３は上記コネクタ１０の受入凹部１２に受け入れられるようになっている。上記側壁３２には端子４０及び固定金具４１が取り付けられている。この端子４０を含めて相手コネクタ３０については、再度後述する。

前出の回路基板用コネクタ１０は、側壁１５に該コネクタ１０の長手方向に所定間隔で複数の端子２０が取り付けられ配列されているが、任意の端子の位置での断面を示す図３に見られるように、上記端子２０は、図３の紙面と平行な平坦な板面をもつ金属板を、その板面を維持したまま加工して作られており、大別して、上記側壁１５に取り付けられる取付部２２と、そこから受入凹部１２内に延びる弾性部２３と、上記側壁１５の外壁面の下部位置から屈曲されて外方に突出する接続部２４とを有している。

上記取付部２２は逆Ｕ字状をなし、上記側壁１５に対して上方から取り付けられ、その両内縁に形成された係止突部２２Ａが側壁１５の面に喰い込んで取付位置が固定される。該取付部２２の上部内縁には、受入凹部１２の内方に突出するロック部２２Ｂが設けられている。このロック部２２Ｂは、相手コネクタの端子の対応ロック凹部と係合してロック機能をもたらすが、相手端子と接触するので、電気的には接触部としても機能する。

上記受入凹部１２内に位置する弾性部２３は、上記取付部２２の係止突起２２Ａ付近から側壁１５の内壁面に沿って垂下して延びる垂下腕部２５と、底壁１３に沿って延びる底腕部２６と、島状の中央突部１４が上記側壁１５の内壁面と対向する対向内壁面１４Ａに沿って延びる立上り腕部２７とを有している。この立上り腕部２７は上方に向け受入凹部１２の内部寄りに傾斜しながら延びている。このような弾性部２３は、本実施形態では、ハウジングの受入凹部１２の内面に形成された後述の端子溝に収められているが、少なくとも上記底腕部２６と立上り腕部２７とにおいて、紙面と平行な面内で撓み可能に弾性を有している。上記立上り腕部２７の上端内縁には突起状の接触部２７Ａと、その直下位置で突起状の当接部２７Ｂとを有している。該当接部２７Ｂは、相手コネクタの相手端子に対して突出量が接触部２７Ａの突出量よりも若干小さくなっている。該接触部２７Ａは上記ロック部２２Ｂと横方向で対向している。上記底腕部２６と立上り腕部２７とは、曲腕部２８によりつながっている。なお、接触部と当接部は一つの凸部をなすように連なって形成されていてもよい。

取付部２２が側壁１５の外面に沿って垂下する部分の下端から屈曲して外方に突出する接続部２４は、その下縁がハウジング１１の下面とほぼ同一レベルにあり、コネクタ１０が回路基板上に配されたときに、対応回路部に接面し、ここに半田接続される。

上記端子２０の配列範囲外で、配列方向端部に位置する端子２０に隣接して、図１に見られるように、固定金具２１が配設されている。該固定金具２１は、金属板を加工して作られており、その下端縁が回路基板の対応部と半田接続される。この固定金具２１は本発明とは直接には係りないので、これ以上の説明は省略する。

コネクタ１０のハウジング１１は、端子２０の位置で断面したとき、図１そして図３に見られるごとく、端子２０のＵ字状をなす弾性部２３を収める端子溝１７が上記受入凹部１２の内面に形成されている。弾性部２３はこの端子溝１７に収められているが、自由状態では、突起状の上記接触部２７Ａと当接部２７Ｂは、この端子溝１７から突出している。

相手コネクタ３０は、ハウジング３１の側壁３２に、上記コネクタ１０の端子２０に対応した位置で端子４０が取り付けられている。上記コネクタ１０の端子２０が金属板の平坦面を維持したまま作られていたのに対し、該相手コネクタ３０の端子４０は金属帯状板の板厚方向に屈曲して作られていて、上記コネクタの端子２０に対する接触可能幅を大きく確保している。該端子４０はハウジング３１の側壁３２の内面に沿う接触部４０Ａと、側壁３２外で側壁３２の外面に沿う外板部４０Ｃと、該外板部４０Ｃから側方に張り出して接続部４０Ｂとを有している。上記外板部４０Ｃの外面には没入したロック凹部４０Ｃ−１が形成されている。又、上記接続部４０Ｂは、コネクタ１０の端子２０の接続部２４と同様に回路基板に半田接続されるように張り出している。

図２に見られるように、上記端子４０の配列範囲外で、配列方向両端の端子４０に隣接して固定金具４１が設けられている。この固定金具４１も、コネクタ１０の固定金具３１と同様に、回路基板の対応部に半田接続される。

かかる本実施形態のコネクタ１０と相手コネクタ３０とは次の要領で使用される。

（１）コネクタ１０は回路基板Ｐ１と、相手コネクタ３０は回路基板Ｐ２とそれぞれ接続され、両回路基板Ｐ１，Ｐ２同士が平行な状態で、両コネクタ１０，３０が嵌合される（図４参照）。

（２）上記両コネクタ１０，３０の嵌合は、コネクタ１０の受入凹部１２内にコネクタ３０の端子４０が取り付けられている側壁３２が収められ、これと同様に、コネクタ３０の受入凹部３５内にコネクタ１０の中央突部１４が収められることによりなされる。コネクタの嵌合がなされると、コネクタ１０の端子２０の接触部２７Ａは相手コネクタ３０の端子４０の接触部４０Ａと弾性圧をもって接触する。又、コネクタ１０の端子２０のロック部２２Ｂが相手コネクタ３０の端子４０のロック凹部４０Ｃ−１に入り込んで、上方への相手コネクタ３０の抜け防止ロックがなされる。上記端子２０の接触部２７Ａは相手コネクタ３０の端子４０と接触しているが、当接部２７Ｂはこの端子４０とは隙間を形成していて接触していない。

（３）相手コネクタ３０をコネクタ１０から抜出する場合、回路基板同士Ｐ１，Ｐ２が平行なまま、すなわち相手コネクタが真直ぐに上方に抜かれるときは、抜出は円滑に行なわれる。しかし、通常、相手コネクタ３０が傾いた状態で抜出されることが多い（図５参照）。図５のように、相手コネクタ３０が傾くと、このコネクタ３０の端子４０の下端部がコネクタ１０の端子２０の当接部２７Ｂを早期に横方向に圧するので、端子２０の立上り腕部２７は左方へ撓み、垂下腕部２５との間を広げ上方に向けてのコネクタ３０の抜出が楽になされる。抜出が進行すると、当接部２７Ｂは上記端子４０の下端曲部４０Ｄの範囲に入り、上記立上り腕部２７はその弾性力により右方へ戻り、上記曲部での当接部２７Ｂはその当接による反力の上向き成分で相手コネクタ３０を上方へ押し出し、コネクタの抜出を助ける。

（４）相手コネクタ３０には、場合によっては、図５で破線で示されているように、接触部４０Ａにもロック凹部４０Ａ−１が形成されていることがある。このとき、このロック凹部４０Ａ−１に係合している端子２０の接触部２７Ａは、相手コネクタ３０の斜め抜出当初に、上記当接部２７Ｂが相手コネクタ３０により左方に圧せられて撓むことにより、上記ロック凹部４０Ａ−１から外れるので、抜出は容易に行われる。

本発明は、図１ないし図５に示された形態には限定されず、その変形が可能である。

図６の形態では、端子２０は接触部２７Ａの直下に当接部を有しておらず、立上り腕部２７と底腕部２６との間の移行部たる曲腕部２８から対向壁面１４Ａに向け突出する係止突部２８Ａが設けられている。このような形態のコネクタでは、図５に見られるような相手コネクタ３０の斜め抜出が行なわれると、端子２０の接触部２７Ａが上方に引き上げられることにより、底腕部２６が左部で上方にもち上げられるような弾性撓みを生ずるので、上記係止突部２８Ａは対向壁面１４Ａに係止し、立上り腕部２７は下方に引かれて端子２０の抜けが防止される。上記接触部２７Ａと係止突部２８Ａとで該立上り腕部２７に作用する力は、上下方向の引張り力なので、座屈は生じない。

又、本発明では、端子２０が、図１ないし図５の形態のような当接部２７Ｂと、図６の形態の係止突部２８Ａとを併せもっていても良い。当然のことながら、当接部２７Ｂで相手コネクタの抜出を楽にし、相手コネクタからの力に対して端子２０を上記係止突部２８Ａで引き止めることとなる。

本発明の一実施形態としての回路基板用コネクタの全体を示し、嵌合側から見た斜視図である。 図１コネクタに嵌合される相手コネクタの嵌合側から見た斜視図である。 図１コネクタの端子配列方向における端子位置での断面図である。 図１コネクタと図２コネクタとの嵌合時の断面図である。 図２コネクタの斜め抜出時における要部拡大断面図である。 他の実施形態のコネクタの断面図である。 さらに他の実施形態のコネクタの相手コネクタとの嵌合時の断面図である。

符号の説明

１０ コネクタ ２５ 垂下腕部
１１ ハウジング ２６ 底腕部
１２ 受入凹部 ２７ 立上り腕部
１５ 側壁 ２７Ａ 接触部
２０ 端子 ２７Ｂ 当接部
２２ 取付部 ２８ 曲腕部
２３ 弾性部 ２８Ａ 係止突部

Claims (4)

1. 回路基板上に配されるハウジングの側壁内壁面と対向壁面との間に底壁面を有して相手コネクタの受入のための受入凹部が形成され、上記側壁内壁面と対向壁面に形成された端子溝に収められた端子が上記側壁内壁面の長手方向に複数配列されている回路基板用電気コネクタにおいて、端子はハウジングの側壁へ上方から嵌着取付けされる取付部と、該取付部から連続して形成されて上記受入凹部内面に沿って延びる弾性部とを有し、該弾性部は、上記側壁内壁面に沿って取付部から連続して形成される垂下腕部と、底壁面に沿う底腕部と、対向内壁面に沿う立上り腕部とを有していて可撓な略Ｕ字状を形成して少なくとも底腕部と立上り腕部で弾性を有し、立上り腕部は受入凹部の内部に向く側縁部の上端位置に接触部と該接触部よりも下方位置に当接部とを有していることを特徴とする回路基板用電気コネクタ。
2. 立上り腕部は上方に向け受入凹部の内部寄りに傾斜して延びており、当接部は相手コネクタの端子に対し接触部より突出量が若干小さいこととする請求項１に記載の回路基板用電気コネクタ。
3. 当接部は接触部に近接して位置していることとする請求項１又は請求項２に記載の回路基板用電気コネクタ。
4. 回路基板上に配されるハウジングの側壁内壁面と対向壁面との間に底壁面を有して相手コネクタの受入のための受入凹部が形成され、上記側壁内壁面と対向壁面に形成された端子溝に収められた端子が上記側壁内壁面の長手方向に複数配列されている回路基板用電気コネクタにおいて、端子はハウジングの側壁へ上方から嵌着取付けされる取付部と、該取付部から連続して形成されて上記受入凹部内面に沿って延びる弾性部とを有し、該弾性部は、上記側壁内壁面に沿って取付腕部から連続して形成される垂下腕部と、底壁面に沿う底腕部と、対向内壁面に沿う立上り腕部とを有していて可撓な略Ｕ字状を形成して少なくとも底腕部と立上り腕部で弾性を有し、立上り腕部は受入凹部の内部に向く側縁部の上端位置に接触部を有し、上記底腕部から立上り腕部への移行部が曲腕部として形成され、該曲腕部から対向壁面の下端域に向け該対向壁面に近接もしくは接触する係止突部が突出形成されていることを特徴とする回路基板用電気コネクタ。

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