JP2009117118A - 回路基板用コネクタ及びその取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ同士の接続時における端子の破損発生を防止することができる回路基板用コネクタを提供する。
【解決手段】端子挿通孔３０Ａ，３０Ａ，…を有するベース３Ａと、このベース３Ａに装着され、収容空間３０Ｂ，３０Ｂ，…を有するハウジング３Ｂと、収容空間３０Ｂ，３０Ｂ，…に進退可能に収容された金具本体３０Ｃ，３０Ｃ，…、及び端子挿通孔３０Ａ，３０Ａ，…に挿通して金具本体３０Ｃ，３０Ｃ，…の進退動作を許容する弾性変形可能な端子３１Ｃ，３１Ｃ，…を有する端子金具３Ｃ，３Ｃ，…とを備え、ベース３Ａは、所定の範囲Ｌを越える各金具本体３０Ｃ，３０Ｃ…のベース側への移動を規制する移動規制部３３Ａ，３３Ａを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板用コネクタ及びその取付構造に関し、特にプリント配線板に半田付けして取り付けられる回路基板用コネクタ及びその取付構造に関する。

従来の回路基板用コネクタの取付構造として、回路基板及びコネクタを備え、コネクタの端子を回路基板のスルーホールに挿通させ、この端子の挿通端部をスルーホールの開口周縁（ランド）に半田付けしてコネクタを回路基板に取り付けるものがある（特許文献１）。

回路基板は、所定の間隔をもって並列する複数のスルーホールを有するプリント配線板によって形成されている。

コネクタは、複数の収容空間を有するハウジングと、このハウジングの複数の収容空間にそれぞれ収容された複数の端子金具とを備え、回路基板にハウジングを固定するとともに、各端子金具（端子）を半田付けして取り付けられている。そして、接続用（雄側）コネクタに接続する雌側コネクタとして機能するように構成されている。

ハウジングは、各収容空間が２方向に開口されている。各収容空間の両開口部のうち一方の開口部は雄側コネクタの端子（雄側端子）を挿抜する端子挿抜口によって、また他方の開口部は雌側コネクタの端子（雌側端子）を挿通させる端子挿通口によってそれぞれ形成されている。

複数の端子金具は、雄側端子を挿抜可能な箱状の金具本体、及びこの金具本体に取り付けられた雌側端子をそれぞれ有し、ハウジングの複数の収容空間にそれぞれ収容されている。各金具本体は、ハウジングの各収容空間の端子挿抜口側に進退可能に係止されている。各雌側端子は、ハウジングの各収容空間の端子挿通口側に配置され、かつ回路基板の各スルーホールの開口周縁に半田付けされている。

以上の構成により、回路基板に対するコネクタの取り付けは、回路基板の表面側から複数のスルーホールにそれぞれ雌側端子を挿通させてハウジングを回路基板に固定した後、各雌側端子の挿通端部を各スルーホールの裏面側開口周縁に半田付けすることにより行われる。

ところで、この種の回路基板用コネクタ（雌側コネクタ）の取付構造においては、雌側端子が金具本体の進退動作を許容する弾性変形可能な撓み許容部を有し、雄側コネクタとの接続時における移動に追従（０．２ｍｍ程度の追従量）して雌側コネクタの金具本体を移動させるとともに、雌側端子を撓ませ、雌側端子の半田付け部に加わる過負荷を吸収することが行われている。

この場合、雌側端子の半田付け部に加わる過負荷を吸収するには、雌側端子の追従量をできるだけ大きな追従量（例えば１．０ｍｍ）に設定することが重要とされる。

このため、端子金具の金具本体を進退可能に収容する収容空間を有するハウジング、及び雌側端子の基板側接続部を挿通させる貫通孔を有するベースを備えた回路基板用コネクタの取付構造も提案されている。

これにより、雌雄コネクタの接続時に雌側コネクタの端子金具が雄側コネクタからベース側への押圧力を受けると、この端子金具の金具本体がベース側に移動するとともに、この移動に追従して雌側端子（撓み許容部）が撓み、雌側端子の半田付け部に加わる過負荷を吸収してその半田付け部のクラック発生が防止される。
特開平３−１１５６６号公報

しかし、従来の回路基板用コネクタの取付構造においては、雌雄コネクタの接続時に雌側コネクタの端子金具が雄側コネクタから過度の押圧力をベース側に受けると、雌側端子（撓み許容部）が移動によるベースへの当接によって破損するという問題があった。

従って、本発明の目的は、コネクタ同士の接続時おける端子の破損発生を防止することができる回路基板用コネクタ及びその取付構造を提供することにある。

（１）本発明は、上記目的を達成するために、端子挿通孔を有するベースと、前記ベースに装着され、収容空間を有するハウジングと、前記収容空間に進退可能に収容された金具本体、及び前記端子挿通孔に挿通して前記金具本体の進退動作を許容する弾性変形可能な端子を有する端子金具とを備え、前記ベースは、所定の範囲を越える前記金具本体のベース側への移動を規制する移動規制部を含むことを特徴とする回路基板用コネクタを提供する。

（２）本発明は、上記目的を達成するために、スルーホールを有する回路基板と、前記スルーホールに挿通する端子を有するコネクタとを備え、前記スルーホールに前記端子を挿通させ、前記端子の挿通端部を前記スルーホールの開口周縁に半田付けして前記コネクタを前記回路基板に取り付ける構造において、前記コネクタは、端子挿通孔を有するベースと、前記ベースに装着され、収容空間を有するハウジングと、前記収容空間に進退可能に収容された金具本体、及び前記端子挿通孔に挿通して前記金具本体の進退動作を許容する弾性変形可能な前記端子を有する端子金具とを備え、前記ベースは、所定の範囲を越える前記金具本体のベース側への移動を規制する移動規制部を含むことを特徴とする回路基板用コネクタの取付構造を提供する。

本発明によると、コネクタ同士の接続時における端子の破損発生を防止することができる。

[実施の形態]
図１は、本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造において他の回路基板用コネクタ（雄側コネクタ）が接続された場合について説明するために示す断面図である。図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造の要部（回路基板用コネクタ）を説明するために示す平面図と側面図である。図２（ａ）は平面図を、また図２（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。図３は、本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造における端子金具を説明するために示す斜視図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造における端子金具を説明するために示す正面図と側面図である。図４（ａ）は正面図を、また図４（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。

〔回路基板用コネクタの取付構造の全体構成〕
図１において、符号１で示す回路基板用コネクタの取付構造は、回路基板としてのプリント配線板２と、このプリント配線板２上に取り付けられる雌側のコネクタ３とを備えている。

（プリント配線板２の構成）
プリント配線板２は、図１に示すように、回路パターン（図示せず）を表裏各面に有する基部材からなり、プリント配線板１００の下方に配置されている。プリント配線板２には、その面方向に所定の間隔をもって並列するスルーホール２Ａ，２Ａ，…（実施の形態では１個のみ図示）が設けられている。スルーホール２Ａ，２Ａ，…は、プリント配線板２の基部材に予め設けられた複数の貫通孔に例えば銅（Ｃｕ）めっき処理を施すことにより形成されている。プリント配線板２の基部材としては、セラミックやエポキシ樹脂等の絶縁性部材が用いられる。また、プリント配線板２には、ベース３Ａのビス挿通孔３２０Ａ，３２０Ａ（後述）に挿通するビス（図示せず）と螺合（ねじ結合）する１対のねじ孔（図示せず）が設けられている。

プリント配線板１００は、プリント配線板２と同様に、回路パターン（図示せず）を表裏各面に有するセラミックやエポキシ樹脂等の絶縁性部材によって形成されている。プリント配線板１００には、その面方向に所定の間隔をもって並列するスルーホール１００Ａ，１００Ａ，…（実施の形態では１個のみ図示）が設けられている。プリント配線板１００の表面側には、コネクタ３に着脱可能に接続する雄側のコネクタ２００が取り付けられている。

コネクタ２００は、スルーホール１００Ａ，１００Ａ，…にそれぞれ挿通する端子２００Ａ，２００Ａ，…（実施の形態では１個のみ図示）、及びこれら端子２００Ａ，２００Ａ，…をそれぞれ保持するハウジング２００Ｂを有している。

端子２００Ａ，２００Ａ，…は、スルーホール１００Ａ，１００Ａ，…の裏面側開口周縁（ランド）にそれぞれ半田付けされている。

ハウジング２００Ｂは、端子２００Ａ，２００Ａ，…の個数と同数の収容空間２００Ｃ，２００Ｃ，…、及びこれら収容空間２００Ｃ，２００Ｃ，…を２室に区画する仕切壁２００Ｄ，２００Ｄ，…（実施の形態では共に１個のみ図示）が内部に設けられている。

（コネクタ３の構成）
コネクタ３は、図１及び図２（ａ），（ｂ）に示すように、端子挿通孔３０Ａ，３０Ａ，…及び収容凹部３１Ａ，３１Ａ，…（実施の形態では共に１個のみ図示）を有するベース３Ａと、収容空間３０Ｂ，３０Ｂ，…（実施の形態では１個のみ図示）を有するハウジング３Ｂと、金具本体３０Ｃ，３０Ｃ，…及び端子３１Ｃ，３１Ｃ，…（実施の形態では共に１個のみ図示）を有する端子金具３Ｃ，３Ｃ，…とを備え、プリント配線板２の表面側に取り付けられている。

ベース３Ａは、両側方に突出する取付片３２Ａ，３２Ａを有し、プリント配線板２の表面にベース下方端面を当接させて固定されている。そして、全体がエポキシ樹脂等の絶縁性部材によって形成されている。取付片３２Ａ，３２Ａには、ベース３Ａをプリント配線板２に固定するためのビスを挿通させるビス挿通孔３２０Ａ，３２０Ａが設けられている。ベース３Ａの内面底部には、各収容空間３０Ｂ，３０Ｂ，…内でそれぞれが互いに対向する１対の移動規制片３３Ａ，３３Ａ（実施の形態では一方のみ図示）が一体に突設されている。

移動規制片３３Ａ，３３Ａは、各金具本体３０Ｃ，３０Ｃ，…の下面から所定の間隔Ｌ（Ｌ≒０．４ｍｍ）をもって離間する水平部３３０Ａ，３３０Ａ、及びこれら水平部３３０Ａ，３３０Ａに連接する垂直部３３１Ａ，３３１Ａからなる鉤形状の帯状部材によって形成されている。そして、所定の範囲（初期位置から移動規制位置までの範囲）Ｌを越える金具本体３０Ｃのベース側への移動を規制するように構成されている。これにより、コネクタ３に対するコネクタ２００の接続時に端子３１Ｃの撓み許容部３１２Ｃが金具本体３０Ｃと共にコネクタ２００から過度の押圧力を受けて移動すると、金具本体３０Ｃが移動規制片３３Ａ，３３Ａの水平部３３０Ａ，３３０Ａに当接するため、端子３１Ｃがベース３Ａに当接せず、端子３１Ｃを保護することができ、端子３１Ｃの破損（塑性変形）発生を防止することができる。

端子挿通孔３０Ａ，３０Ａ，…は、プリント配線板２のスルーホール２Ａ，２Ａ，…の軸線に沿って開口されている。収容凹部３１Ａ，３１Ａ，…は、ハウジング側に開口され、端子３１Ｃ，３１Ｃ，…（後述する撓み許容部）の一部を収容するように構成されている。

ハウジング３Ｂは、ベース３Ａの前後両側部に係脱可能に装着され、かつハウジング２００Ｂの収容空間２００Ｃ，２００Ｃ，…に挿抜可能に嵌合されている。そして、全体がベース３Ａの材料と同一の材料からなる絶縁性部材によって形成されている。ハウジング３Ｂのハウジング２００Ｂに対する嵌合構造としては、嵌合時に平面横方向（ハウジング幅方向）及び平面縦方向（ハウジング幅方向と直交する方向）に約１．０ｍｍまでの寸法誤差（公差）を吸収可能なプラグイン構造が採用される。ハウジング３Ｂの下方端部には、ベース３Ａの前後両側部のうち前側部を係止する複数の係止片３１Ｂ，３１Ｂ，…が、またその後側部を係止する複数の係止片３２Ｂ，３２Ｂ，…が設けられている。

収容空間３０Ｂ，３０Ｂ，…は、上下２方向（コネクタ接続側及び回路基板接続側）に開口されている。収容空間３０Ｂ，３０Ｂ，…の両開口部のうち一方の開口部はコネクタ２００の端子２００Ａ，２００Ａ，…を挿抜する端子挿抜口によって、また他方の開口部はコネクタ３の端子３１Ｃ，３１Ｃ，…を挿通させる端子挿通口によってそれぞれ形成されている。

端子金具３Ｃ，３Ｃ，…は、略同一に構成されているため、端子金具３Ｃのみについて説明すると、端子金具３Ｃは、図３及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、一部（端子３１Ｃの一部及び金具本体３０Ｃ）がハウジング３Ｂの収容空間３０Ｂに収容され、かつ端子３１Ｃが端子挿通孔３０Ａに圧入してベース３Ａに保持されている。

金具本体３０Ｃは、ハウジング３Ｂの収容空間３０Ｂにその壁面から面圧を受けた状態で進退可能に嵌合されている。そして、全体が上下方向に開口する角形状の筒体によって形成されている。金具本体３０Ｃの下方開口端面には、それぞれが互いに対向する１対の移動規制片３２Ｃ，３２Ｃが一体に突設されている。

端子３１Ｃは、コネクタ２００の端子２００Ａに接続する端子接続部３１０Ｃ、プリント配線板２のスルーホール２Ａに挿通する基板接続部３１１Ｃ、及び基板接続部３１１Ｃと端子接続部３１０Ｃとの間に介在する撓み許容部３１２Ｃを有し、全体が例えば黄銅，りん青銅等の導電材料からなる帯状の弾性変形可能な端子部材によって形成されている。

端子接続部３１０Ｃは、ハウジング３Ｂの収容空間３０Ｂに配置され、かつ金具本体３０Ｃに取り付けられている。

基板接続部３１１Ｃは、ハウジング３Ｂの外部に配置され、かつプリント配線板２のスルーホール２Ａの裏側開口周縁に半田付けされている。

撓み許容部３１２Ｃは、ハウジング３Ｂの収容空間３０Ｂ及びベース３Ａの収容凹部３１Ａに跨って配置され、かつベース３Ａの端子挿通孔３０Ａに挿通され、全体が端子挿通孔３０Ａの軸線と平行な面内でベース側及びハウジング側に湾曲する略Ｓ字状の帯状部材によって形成されている。そして、弾性変形することにより、コネクタ２００の挿抜時に金具本体３０Ｃの進退動作を許容するように構成されている。撓み許容部３１２Ｃの両側面には、ベース３Ａの端子挿通孔３０Ａの内面に圧接する突子３１２ｃ，３１２ｃがそれぞれ２個ずつ一体に設けられている。これにより、端子金具３Ｃが撓み許容部３１２Ｃを端子挿通孔３０Ａに圧入してベース３Ａに保持され、コネクタ３に対するコネクタ２００の接続時における金具本体３０Ｃの移動によって端子３１Ｃの半田付け部３００が受ける負荷を低減することができる。

〔回路基板用コネクタの取付方法〕
本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付方法につき、図１を参照して説明する。

先ず、予めステージ上に載置されたプリント配線板２のスルーホール２Ａ，２Ａ，…の軸線上に端子３１Ｃ，３１Ｃ，…の基板接続部３１１Ｃ，３１１Ｃ，…を、またプリント配線板２の各ねじ孔の軸線上にベース３Ａの取付片３２Ａ，３２Ａのビス挿通孔３２０Ａ，３２０Ａをそれぞれ配置した状態でコネクタ３を保持する。

次いで、プリント配線板２の表面側からスルーホール２Ａ，２Ａ，…に端子３１Ｃ，３１Ｃ，…の基板接続部３１１Ｃ，３１１Ｃ，…を挿通させるとともに、ベース３Ａ（取付片３２Ａ，３２Ａ）のビス挿通孔３２０Ａ，３２０Ａをプリント配線板２の各ねじ孔に連通させてコネクタ３のベース３Ａをプリント配線板２の表面上に載置する。

しかる後、取付片３２Ａ，３２Ａのビス挿通孔３２０Ａ，３２０Ａにビスをそれぞれ挿通させてプリント配線板２の各ねじ孔に螺合する。

そして、プリント配線板２のスルーホール２Ａ，２Ａ，…に挿通された端子３１Ｃ，３１Ｃ，…における基板接続部３１１Ｃ，３１１Ｃ，…の挿通端部をスルーホール２Ａ，２Ａ，…の裏側開口周縁（ランド）に鉛フリー半田を用いて半田付けする。
このようにして、プリント配線板２上にコネクタ３を確実に取り付けることができる。

[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

（１）コネクタ３に対するコネクタ２００の接続時に端子３１Ｃの撓み許容部３１２Ｃが金具本体３０Ｃと共にコネクタ２００から過度の押圧力を受けてベース側に移動すると、金具本体３０Ｃが移動規制片３３Ａ，３３Ａに当接するため、端子３１Ｃがベース３Ａに当接せず、端子３１Ｃを保護することができ、端子３１Ｃの破損（塑性変形）発生を防止することができる。

（２）端子金具３Ｃが端子３１Ｃ（撓み許容部３１２Ｃ）を端子挿通孔３０Ａに圧入してベース３Ａに保持されているため、コネクタ２００のコネクタ３への接続（挿入）による金具本体３０Ｃの移動によって端子３１Ｃの半田付け部３００が受ける負荷を低減することができ、端子３１Ｃの半田付け部３００におけるクラックの発生を防止することができる。

（３）端子挿通孔３０Ａに対する端子３１Ｃの圧入時に端子金具３Ｃがベース側に過度の押圧力を受けると、金具本体３０Ｃが移動規制片３３Ａ，３３Ａに当接するため、端子３１Ｃがベース３Ａに当接せず、端子３１Ｃを保護することができ、端子３１Ｃの破損発生を防止することができる。

（４）移動規制片３２Ｃ，３２Ｃによってコネクタ３に対するコネクタ２００の接続時における端子３１Ｃと端子２００Ａとの接触位置を規制することができ、端子接触上の信頼性を確保することができる。

以上、本発明の回路基板用コネクタの取付構造を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

（１）本実施の形態では、移動規制片３３Ａ，３３Ａがベース３Ａに一体に突設されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、別部材としての移動規制片をベースに取り付けても本実施の形態と同様の効果を奏する。

（２）本実施の形態では、雌側のコネクタ３に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、雄側のコネクタにも本実施の形態と同様に適用可能である。

（３）本実施の形態では、端子金具３Ｃが端子３１Ｃ（撓み許容部３１２Ｃ）を端子挿通孔３０Ａに圧入してベース３Ａに保持されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、端子３１Ｃを端子挿通孔３０Ａに単に挿通させる構造でも、移動規制片３２Ｃ，３２Ｃによって端子３１Ｃの破損発生を防止するという所期の目的を達成することができる。

本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造において他の回路基板用コネクタが接続された場合について説明するために示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造の要部（回路基板用コネクタ）を説明するために示す平面図と側面図。 本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造における端子金具を説明するために示す斜視図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る回路基板用コネクタの取付構造における端子金具を説明するために示す正面図と側面図。

符号の説明

１…回路基板用コネクタの取付構造
２…プリント配線板、２Ａ…スルーホール
３…雌側のコネクタ
３Ａ…ベース、３０Ａ…端子挿通孔、３１Ａ…収容凹部、３２Ａ…取付片、３２０Ａ…ビス挿通孔、３３Ａ…移動規制片、３３０Ａ…水平部、３３１Ａ…垂直部
３Ｂ…ハウジング、３０Ｂ…収容空間、３１Ｂ，３２Ｂ…係止片
３Ｃ…端子金具、３０Ｃ…金具本体、３１Ｃ…端子、３１０Ｃ…端子接続部、３１１Ｃ…基板接続部、３１２Ｃ…撓み許容部、３１２ｃ…突子
１００…プリント配線板、１００Ａ…スルーホール
２００…雄側のコネクタ、２００Ａ…端子、２００Ｂ…ハウジング、２００Ｃ…収容空間、２００Ｄ…仕切壁
３００…半田付け部

Claims (4)

1. 端子挿通孔を有するベースと、
   前記ベースに装着され、収容空間を有するハウジングと、
   前記収容空間に進退可能に収容された金具本体、及び前記端子挿通孔に挿通して前記金具本体の進退動作を許容する弾性変形可能な端子を有する端子金具とを備え、
   前記ベースは、所定の範囲を越える前記金具本体のベース側への移動を規制する移動規制部を含む
   ことを特徴とする回路基板用コネクタ。
2. 前記端子金具は、前記端子がベース側に湾曲する湾曲部を有する請求項１に記載の回路基板用コネクタ。
3. 前記端子金具は、前記端子が前記端子挿通孔に圧入して保持されている請求項１に記載の回路基板用コネクタ。
4. スルーホールを有する回路基板と、
   前記スルーホールに挿通する端子を有するコネクタとを備え、
   前記スルーホールに前記端子を挿通させ、前記端子の挿通端部を前記スルーホールの開口周縁に半田付けして前記コネクタを前記回路基板に取り付ける構造において、
   前記コネクタは、
   端子挿通孔を有するベースと、
   前記ベースに装着され、収容空間を有するハウジングと、
   前記収容空間に進退可能に収容された金具本体、及び前記端子挿通孔に挿通して前記金具本体の進退動作を許容する弾性変形可能な前記端子を有する端子金具とを備え、
   前記ベースは、所定の範囲を越える前記金具本体のベース側への移動を規制する移動規制部を含む
   ことを特徴とする回路基板用コネクタの取付構造。

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