JP2009193746A - 表面実装コネクタのプリント基板への取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタハウジングがプリント基板から外れることを確実に防止できる、表面実装コネクタのプリント基板への取付構造を提供する。
【解決手段】表面実装コネクタ１のコネクタハウジング２をプリント基板６に取り付ける取付構造１０は、コネクタハウジング２に取り付けられた第１取付部４１と、前記プリント基板６の表側の表面に重ねられて該表側の表面に半田付けされる第２取付部４２と、を有する固定金具４と、第２取付部４２に設けられた固定金具側貫通穴９と、プリント基板６に設けられたプリント基板側貫通穴６１と、これら固定金具側貫通穴９及びプリント基板側貫通穴６１に圧入される補強部材５と、で構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板に取り付けられる表面実装コネクタの前記プリント基板への取付構造に関するものである。

図５は、従来の表面実装コネクタのプリント基板への取付構造（特許文献１を参照。）を示す斜視図である。

図５において、符号１００は、表面実装コネクタであり、符号１０７は、プリント基板である。前記表面実装コネクタ１００は、一端部がプリント基板１０７の導体パターン１７１に接続され、他端部が相手側コネクタ（図示せず）の端子と接続される複数の端子１１０と、これら複数の端子１１０を収容した筒状のコネクタハウジング１２０と、このコネクタハウジング１２０をプリント基板１０７に固定するための固定金具１０４と、を有している。

上記固定金具１０４は、上記コネクタハウジング１２０を構成する側壁１２３に取り付けられた第１取付部と、上記プリント基板１０７の表面に重ねられて該表面に半田付けされる第２取付部１４０と、を有している。また、プリント基板１０７の導体パターン１７１と前記第２取付部１４０が重ねられる部分１７０とにはクリーム半田が予め塗布されている。また、該部分１７０には、前記第２取付部１４０の一部が切り起こされて該第２取付部１４０の表面から突出した突起１４１が挿入される穴１７０ａが設けられている。

上述した表面実装コネクタ１００とプリント基板１０７とは、互いに重ねられて位置決めされた後、リフロー炉で加熱されることによりクリーム半田が溶けて、複数の端子１１０の一端部と導体パターン１７１とが互いに接続され、前記第２取付部１４０の表面と前記部分１７０とが互いに固定される。また、前記部分１７０に塗布されたクリーム半田が前記穴１７０ａ内に流れ込んで固化することにより突起１４１が穴１７０ａ内に固定される。

このような表面実装コネクタ１００のプリント基板１０７への取付構造においては、相手側コネクタの挿抜動作によりコネクタハウジング１２０に強い力が加えられると、第２取付部１４０の表面と部分１７０との間に介在する半田にひび割れが生じて第２取付部１４０が部分１７０から剥がれる恐れがあるところ、突起１４１が穴１７０ａ内に位置付けられて第２取付部１４０の部分１７０への取付強度が増強されていることから、第２取付部１４０が部分１７０から剥がれること、即ちコネクタハウジング１２０がプリント基板１０７から剥がれることを防止できる。

なお、上述したコネクタハウジングの側壁などに、プリント基板に係止する係止部が一体形成された表面実装コネクタを製造することも可能であるが、こうした場合、該表面実装コネクタの輸送中などに前記コネクタハウジングに破損が生じると、表面実装コネクタ全体を交換しなければならず、また破損した前記コネクタハウジングの再利用もできないことから、一般的に、プリント基板に実装される表面実装コネクタのコネクタハウジングは、該コネクタハウジングと別体で設けられた固定金具を介してプリント基板に取り付けられることが多かった。
特開２００４−４７３５７号公報

しかし、図５に示された従来の表面実装コネクタのプリント基板への取付構造は、以下に示す問題があった。

即ち、図５に示された従来の表面実装コネクタのプリント基板への取付構造は、突起１４１が、前述したように第２取付部１４０の一部が切り起こされて設けられており、該突起１４１の幅が極めて小さく形成されていることから、相手側コネクタの挿抜動作により表面実装コネクタ１００に強い力が加えられると、該突起１４１の根元部分が第２取付部１４０の表面部分から切断されてしまったり折れ曲がってしまったりする恐れがあるという問題があった。そして、突起１４１の根元部分が第２取付部１４０の表面部分から切断されてしまったり折れ曲がってしまった場合、固定金具１０４全体、或いは表面実装コネクタ１００全体を交換しなければならないという問題があった。

また、前述したプリント基板１０７の穴１７０ａは、極めて幅が小さく形成された突起１４１のサイズに合わせて極めて小さく形成された穴であることから、表面実装コネクタ１００とプリント基板１０７とを互いに重ねて位置決めする際に、この突起１４１を穴１７０ａに挿入し難く、組み立て作業性が悪いという問題があった。また、前記組み立て作業性を改善するために穴１７０ａを突起１４１に対して十分に大きく形成すると、この突起１４１による第２取付部１４０の部分１７０への取付強度の増強効果が小さくなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、コネクタハウジングがプリント基板から外れることを確実に防止できる、表面実装コネクタのプリント基板への取付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、（ａ）一端部がプリント基板の導体パターンに接続され、他端部が相手側コネクタの端子と接続される複数の端子と、（ｂ）これら複数の端子を収容したコネクタハウジングと、（ｃ）該コネクタハウジングに取り付けられた第１取付部と、前記プリント基板の表側の表面に重ねられて該表側の表面に半田付けされる第２取付部と、を有する固定金具と、を有する表面実装コネクタのプリント基板への取付構造において、（イ）前記プリント基板と前記第２取付部とに、互いに重なるプリント基板側貫通穴、及び、固定金具側貫通穴がそれぞれ設けられ、そして、（ロ）互いに重ねられた前記プリント基板側貫通穴及び前記固定金具側貫通穴に、前記第２取付部の前記プリント基板への取付強度を増強するための補強部材が圧入されることを特徴とする表面実装コネクタのプリント基板への取付構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記固定金具側貫通穴が、前記第２取付部の一部が切り起こされて設けられ、そして、前記一部が前記プリント基板側貫通穴の内部に位置付けられることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記補強部材が、前記相手側コネクタの前記表面実装コネクタへの嵌合方向と平行に延び、かつ、前記第２取付部の表面に重ねられる重なり部を有する本体部と、前記重なり部の前記嵌合方向の中央部から圧入方向に向けて互いに間をあけてそれぞれ突出し、互いに接離する方向に弾性変形自在に設けられた、前記固定金具側貫通穴及び前記プリント基板側貫通穴を通される一対の圧入部と、を有し、そして、前記一対の圧入部それぞれが、前記プリント基板の裏側に位置付けられるとともに前記重なり部から離れるにしたがって他方の圧入部から離れる方向に傾斜した外縁部を有していることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、プリント基板と第２取付部とに、互いに重なるプリント基板側貫通穴、及び、固定金具側貫通穴がそれぞれ設けられ、そして、互いに重ねられた前記プリント基板側貫通穴及び前記固定金具側貫通穴に、前記第２取付部の前記プリント基板への取付強度を増強するための補強部材が圧入されることから、コネクタハウジングがプリント基板から外れることを確実に防止できる。また、万一、補強部材が破損してしまった場合でも、この補強部材を交換するだけでよく、コネクタハウジングや固定金具を再利用することが可能となる。

請求項２に記載された発明によれば、前記固定金具側貫通穴が、前記第２取付部の一部が切り起こされて設けられ、そして、前記一部が前記プリント基板側貫通穴の内部に位置付けられることから、切り起こされた前記一部を、コネクタハウジングをプリント基板上に重ねて位置決めする際の位置決め部材として利用することができるので、前記コネクタハウジングとプリント基板との位置決めを容易に行うことができるとともに、前記第２取付部の前記プリント基板への取付強度を増強することができる。また、前記プリント基板側貫通穴の寸法は、前記一部の寸法に対して大きく形成されることになるが、このプリント基板側貫通穴には前記一部が挿入された後に補強部材が圧入されることから、このように寸法が大きく形成されたプリント基板側貫通穴と、前記一部及び補強部材との間には隙間が生じず、そのために、補強部材による第２取付部のプリント基板への取付強度の増強効果を低下させることなく、前記一部の前記プリント基板側貫通穴への挿入を容易にすることができる。

請求項３に記載された発明によれば、前記補強部材が、前記相手側コネクタの前記表面実装コネクタへの嵌合方向と平行に延び、かつ、前記第２取付部の表面に重ねられる重なり部を有する本体部と、前記重なり部の前記嵌合方向の中央部から圧入方向に向けて互いに間をあけてそれぞれ突出し、互いに接離する方向に弾性変形自在に設けられた、前記固定金具側貫通穴及び前記プリント基板側貫通穴を通される一対の圧入部と、を有し、そして、前記一対の圧入部それぞれが、前記プリント基板の裏側に位置付けられるとともに前記重なり部から離れるにしたがって他方の圧入部から離れる方向に傾斜した外縁部を有していることから、相手側コネクタのコネクタハウジングへの挿抜時に該相手側コネクタが斜めに挿抜されるなどして、コネクタハウジングの嵌合方向の一端部または他端部がプリント基板に対して浮き上がるような外力が該コネクタハウジングに加えられた場合に、重なり部の一端部または他端部が支点となって該支点から離れた側に位置する圧入部の外縁部がプリント基板側貫通穴の裏側の縁部に食い込むことにより、この補強部材がプリント基板に押さえ付けられるので、第２取付部がプリント基板から剥がれることを防止できる。よって、コネクタハウジングがプリント基板から外れることを確実に防止できる。さらに、相手側コネクタの挿抜動作によりコネクタハウジングに強い力が加えられるなどして、コネクタハウジングとともに第２取付部及び補強部材がプリント基板から浮き上がってしまった場合でも、互いに近付く側に弾性変形しながらプリント基板から浮き上がった一対の圧入部の弾性復元力と該圧入部の外縁部の形状とにより、一旦浮き上がった第２取付部及び補強部材が再び元の位置に戻されてプリント基板に重ねられるので、コネクタハウジングがプリント基板から外れることを確実に防止できる。

以下、本発明の一実施の形態における表面実装コネクタのプリント基板への取付構造を図１ないし図４を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態における表面実装コネクタのプリント基板への取付構造を示す斜視図である。図２は、図１に示された表面実装コネクタの補強部材が、該表面実装コネクタの固定金具及びプリント基板に設けられた貫通孔に圧入される様子を説明する説明図である。図３は、図１に示された取付構造の平面図である。図４は、図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図１に示す本発明の「表面実装コネクタのプリント基板への取付構造１０（以下、「取付構造１０」と略す。）」は、同図に示す表面実装コネクタ１のコネクタハウジング２をプリント基板６に取り付けるための取付構造である。また、この取付構造１０は、後述する固定金具４と、この固定金具４に設けられた固定金具側貫通穴９と、プリント基板６に設けられたプリント基板側貫通穴６１と、これら固定金具側貫通穴９及びプリント基板側貫通穴６１に圧入される補強部材５と、で構成されている。

上記プリント基板６は、絶縁性の合成樹脂で構成された基板の表面に導体パターンが設けられた周知の構成のプリント基板に、上記プリント基板側貫通穴６１が設けられたものである。このプリント基板側貫通穴６１は、前記基板を貫通した細長い穴である。また、前記導体パターンとプリント基板側貫通穴６１の周囲には、クリーム半田が予め塗布されている。

上記表面実装コネクタ１は、一端部３２がプリント基板６の導体パターンに接続され、他端部３１が相手側コネクタ（不図示）の端子と接続される複数の端子３と、これら複数の端子３を収容したコネクタハウジング２と、このコネクタハウジング２に取り付けられた一対の固定金具４と、を有している。

上記複数の端子３は、棒状の金属部材が屈曲されて設けられており、前記相手側コネクタのコネクタハウジング２への嵌合方向Ｅに沿って直線状に延びた部分と、プリント基板６の厚み方向に沿って直線状に延びた部分と、を有したＬ字型の形状をなしている。また、この端子３の一端部３２は、前記クリーム半田によってプリント基板６の導体パターンと電気的に接続される。また、前記嵌合方向Ｅは、プリント基板６の表面と平行な方向である。そして、このような複数の端子３は、嵌合方向Ｅと直交する方向に沿って互いに間隔をあけて配置されている。

上記コネクタハウジング２は、絶縁性の合成樹脂で構成された複数の外壁により箱状に設けられている。この複数の外壁のうち、プリント基板６の表側の表面（図１中上側に位置する表面を言う。）に重ねられる板状の外壁を底壁２２と呼ぶ。また、この底壁２２と間隔をあけて平行に設けられた板状の外壁を上壁２１と呼ぶ。また、これら底壁２２と上壁２１の端同士を連結した板状の一対の外壁を側壁２３，２４と呼ぶ。これら一対の側壁２３，２４は、それぞれプリント基板６の表面と垂直に設けられているとともに、複数の端子３の並び方向に沿って互いに間隔をあけて設けられている。

そして、コネクタハウジング２は、上壁２１、底壁２２、側壁２３、側壁２４それぞれの嵌合方向Ｅに沿った一端部に囲まれた開口部２０から、嵌合方向Ｅに沿って、相手側コネクタが挿入される。また、前記開口部２０は、プリント基板６の１つの外縁部よりも外側に配置されている。

また、コネクタハウジング２は、上記外壁として、上壁２１、底壁２２、側壁２３、側壁２４それぞれの嵌合方向Ｅに沿った他端部同士、即ち開口部２０から離れた他端部同士、を連結した奥壁をさらに有している。この奥壁は、上述した複数の端子３の屈曲された部分近傍を支持している。

さらに、上記一対の側壁２３，２４は、詳しくは、次のような構成となっている。即ち、一対の側壁２３，２４は、底壁２２と上壁２１の端同士を連結した板状の側壁本体７と、この側壁本体７の外側に設けられた一対の固定金具取付壁８と、で構成されている。これら一対の固定金具取付壁８は、嵌合方向Ｅに沿って互いに間隔をあけて設けられているとともに、それぞれ、側壁本体７との間に固定金具４の端部４１ａを挟むための隙間を有して設けられている。このような一対の側壁２３，２４は、後述する固定金具４をコネクタハウジング２に取り付ける。また、図１では、側壁２３側の側壁本体７及び固定金具取付壁８が隠れているが、この側壁２３は、側壁２４側と同一構成となっている。

上記一対の固定金具４は、上述した一対の側壁２３，２４それぞれに、１つずつ取り付けられる。この固定金具４は、金属製の板が折り曲げられて設けられており、側壁２３，２４に取り付けられる板状の第１取付部４１と、プリント基板６の表側の表面に重ねられて該表側の表面に半田付けされる第２取付部４２と、を有している。

上記第１取付部４１は、略長方形状に設けられており、上記側壁本体７に重ねられるとともに、その両端部４１ａが側壁本体７と上記固定金具取付壁８との隙間に嵌め込まれることによって側壁２３，２４に取り付けられる。

上記第２取付部４２は、図２に示すように、上記第１取付部４１のプリント基板６側の下端部に連なり、第１取付部４１の表面と直交する方向に延びた長方形状に設けられている。即ち、第１取付部４１と第２取付部４２との境界部分は略直角に折り曲げられている。また、第２取付部４２は、一対の固定金具取付壁８間に位置付けられるとともにプリント基板６の表側の表面に重ねられて、前述したクリーム半田によりプリント基板６の表側の表面に半田付けされる。

また、上記第２取付部４２には、上述したプリント基板側貫通穴６１と重なる固定金具側貫通穴９が設けられている。この固定金具側貫通穴９は、第２取付部４２の一部４２ａが第１取付部４１から離れる側に切り起こされて設けられている。また、この切り起こされた一部４２ａの表面は、第１取付部４１の表面と面一になっている。この一部４２ａは、プリント基板側貫通穴６１の内部に位置付けられる。

さらに、上記固定金具側貫通穴９は、プリント基板側貫通穴６１と略同形状の細長い長方形状に形成され、かつ、プリント基板側貫通穴６１よりも一部４２ａの厚み分小さく形成されている。このため、プリント基板側貫通穴６１は、その内部に一部４２ａが位置付けられた状態で、固定金具側貫通穴９とほぼ同じ大きさの穴を有することになる。

上記構成の表面実装コネクタ１は、プリント基板６上に重ねられて位置決めされる際に、上述した一部４２ａがプリント基板側貫通穴６１の内部に位置付けられることによって、位置決めされる。そして、互いに位置決めされた表面実装コネクタ１とプリント基板６とがリフロー炉で加熱されることにより、プリント基板６上に予め塗布されたクリーム半田が溶けて、複数の端子３の一端部３２と導体パターンとが互いに接続され、第２取付部４２の表面とプリント基板６の表側の表面とが互いに固定される。

本発明では、このように、固定金具側貫通穴９が、第２取付部４２の一部４２ａが切り起こされて設けられ、そして、前記一部４２ａがプリント基板側貫通穴６１の内部に位置付けられることから、前記一部４２ａを、位置決め部材として利用することができるので、コネクタハウジング２とプリント基板６との位置決めを容易に行うことができるとともに、第２取付部４２のプリント基板６への取付強度を増強することができる。また、プリント基板側貫通穴６１の寸法は、前記一部４２ａの寸法に対して大きく形成されているので、前記一部４２ａのプリント基板側貫通穴６１への挿入を容易に行うことができる。また、このプリント基板側貫通穴６１には前記一部４２ａが挿入された後に補強部材５が圧入されることから、このように寸法が大きく形成されたプリント基板側貫通穴６１と、前記一部４２ａ及び補強部材５との間には隙間が生じず、そのために、補強部材５による第２取付部４２のプリント基板６への取付強度の増強効果を低下させることがない。

上記補強部材５は、硬質の樹脂または金属材料で構成されており、図２ないし図４に示すように、嵌合方向Ｅと平行に延び、第２取付部４２の表面に重ねられる重なり部５４を有する本体部５１と、重なり部５４の嵌合方向Ｅの中央部から圧入方向に向けて互いに間をあけてそれぞれ突出し、互いに接離する方向に弾性変形自在に設けられた一対の圧入部５２と、を有している。

上記補強部材５は、上記一対の圧入部５２が、図２に示すように、互いに重ねられた固定金具側貫通穴９及びプリント基板側貫通穴６１に、プリント基板６の表側から圧入される。これら一対の圧入部５２は、それぞれ、プリント基板６の裏側に位置付けられるとともに重なり部５４から離れるにしたがって他方の圧入部５２から離れる方向に傾斜した外縁部５３を有している。このような一対の圧入部５２は、互いに近付く方向に弾性変形した状態で固定金具側貫通穴９及びプリント基板側貫通穴６１を通され、互いに離れる方向に弾性復元することによりプリント基板６の裏側に位置付けられて、固定金具側貫通穴９及びプリント基板側貫通穴６１に取り付けられる。

上記構成の補強部材５は、固定金具側貫通穴９及びプリント基板側貫通穴６１に取り付けられることにより、重なり部５４が第２取付部４２をプリント基板６に押し付ける。また、第２取付部４２は、その表面がクリーム半田によりプリント基板６の表側の表面に半田付けされること、及び、一部４２ａがプリント基板側貫通穴６１の内部に位置付けられていること、並びに、重なり部５４に押し付けられることによって、プリント基板６に高い取付強度で取り付けられる。即ち、補強部材５は、第２取付部４２のプリント基板６への取付強度を増強する。なお、図４などでは、前記クリーム半田を省略している。

本発明では、このように、互いに重ねられたプリント基板側貫通穴６１及び固定金具側貫通穴９に、第２取付部４２のプリント基板６への取付強度を増強するための補強部材５が圧入されることから、コネクタハウジング２がプリント基板６から外れることを確実に防止できる。また、万一、補強部材５が破損してしまった場合でも、この補強部材５を交換するだけでよく、コネクタハウジング２や固定金具４を再利用することが可能となる。

上述した取付構造１０においては、図４に示すように、相手側コネクタのコネクタハウジング２への挿抜時に該相手側コネクタが斜めに挿抜されるなどして、コネクタハウジング２の嵌合方向Ｅの一端部がプリント基板６に対して浮き上がるような外力Ｆ１（図３及び図４にその方向を示す。）が該コネクタハウジング２に加えられた場合に、重なり部５４の他端部１１が支点となって、該支点から離れた側に位置する圧入部５２の外縁部５３の一部１２がプリント基板側貫通穴６１の裏側の縁部に食い込むことにより、この補強部材５がプリント基板６に押さえ付けられるので、第２取付部４２がプリント基板６から剥がれることを防止できる。よって、コネクタハウジング２がプリント基板６から外れることを確実に防止できる。

さらに、上述した取付構造１０においては、相手側コネクタの挿抜動作によりコネクタハウジング２に強い力が加えられるなどして、コネクタハウジング２とともに第２取付部４２及び補強部材５がプリント基板６から浮き上がってしまった場合でも、互いに近付く側に弾性変形しながらプリント基板６から浮き上がった一対の圧入部５２の弾性復元力と該圧入部５２の外縁部５３の形状とにより、一旦浮き上がった第２取付部４２及び補強部材５が再び元の位置に戻されてプリント基板６に重ねられるので、コネクタハウジング２がプリント基板６から外れることを確実に防止できる。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施の形態における表面実装コネクタのプリント基板への取付構造を示す斜視図である。 図１に示された表面実装コネクタの補強部材が、該表面実装コネクタの固定金具及びプリント基板に設けられた貫通孔に圧入される様子を説明する説明図である。 図１に示された取付構造の平面図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 従来の表面実装コネクタのプリント基板への取付構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ 表面実装コネクタ
２ コネクタハウジング
３ 端子
４ 固定金具
５ 補強部材
６ プリント基板
９ 固定金具側貫通穴
１０ 取付構造
３１ 他端部
３２ 一端部
４１ 第１取付部
４２ 第２取付部
４２ａ 一部
５１ 本体部
５２ 圧入部
５３ 外縁部
５４ 重なり部
６１ プリント基板側貫通穴
Ｅ 嵌合方向

Claims (3)

1. （ａ）一端部がプリント基板の導体パターンに接続され、他端部が相手側コネクタの端子と接続される複数の端子と、（ｂ）これら複数の端子を収容したコネクタハウジングと、（ｃ）該コネクタハウジングに取り付けられた第１取付部と、前記プリント基板の表側の表面に重ねられて該表側の表面に半田付けされる第２取付部と、を有する固定金具と、を有する表面実装コネクタのプリント基板への取付構造において、
   （イ）前記プリント基板と前記第２取付部とに、互いに重なるプリント基板側貫通穴、及び、固定金具側貫通穴がそれぞれ設けられ、そして、
   （ロ）互いに重ねられた前記プリント基板側貫通穴及び前記固定金具側貫通穴に、前記第２取付部の前記プリント基板への取付強度を増強するための補強部材が圧入される
   ことを特徴とする表面実装コネクタのプリント基板への取付構造。
2. 前記固定金具側貫通穴が、前記第２取付部の一部が切り起こされて設けられ、そして、前記一部が前記プリント基板側貫通穴の内部に位置付けられることを特徴とする請求項１に記載の表面実装コネクタのプリント基板への取付構造。
3. 前記補強部材が、前記相手側コネクタの前記表面実装コネクタ１への嵌合方向と平行に延び、かつ、前記第２取付部の表面に重ねられる重なり部を有する本体部と、前記重なり部の前記嵌合方向の中央部から圧入方向に向けて互いに間をあけてそれぞれ突出し、互いに接離する方向に弾性変形自在に設けられた、前記固定金具側貫通穴及び前記プリント基板側貫通穴を通される一対の圧入部と、を有し、そして、
   前記一対の圧入部それぞれが、前記プリント基板の裏側に位置付けられるとともに前記重なり部から離れるにしたがって他方の圧入部から離れる方向に傾斜した外縁部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面実装コネクタのプリント基板への取付構造。

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