JP2009283224A - 表面実装コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】組立工程の増加を抑えつつ、プリント基板から剥離することに抗する強度を向上させることができる表面実装コネクタを提供する。
【解決手段】表面実装コネクタ１は、コネクタハウジング２と、コネクタハウジング２に取り付けられた本体部４１及び本体部４１の一端から曲げ形成された平板状の取付部４２を有する固定金具４と、を有しており、取付部４２がプリント基板６の表面６Ａに重ねられて半田付けされることでプリント基板６に固定される。そして、表面実装コネクタ１は、取付部４２に設けられた貫通穴４４と、平面視面積が貫通穴４４より大きく形成されて取付部４２に重ねられる基部４６ａ、及び、基部４６ａから突出して一体形成され且つ貫通穴４４を通り先端４６ｃが半田内に溶け込む突出部４６ｂを有する合成樹脂からなる補強部材４６と、有している。
【選択図】図２

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に関するものである。

上述した表面実装コネクタとして、例えば、特許文献１に記載された表面実装コネクタが提案されている。図１１にこの表面実装コネクタの側面図を示す。

図１１において、符号５１０は表面実装コネクタであり、符号５６０はこの表面実装コネクタ５１０が実装されるプリント基板である。

表面実装コネクタ５１０は、図１１に示すように、コネクタハウジング５１２と、コネクタハウジング５１２の両側側面に取り付けられた一対の固定金具５４０と、を有している。

固定金具５４０は、コネクタハウジング５１２の側面に装着される本体板５４１と、本体板５４１の下縁から一体に直角曲げして形成され且つプリント基板５６０に重ねられる取付板５４２と、から構成され、全体として略Ｌ形に形成されている。この取付板５４２がプリント基板５６０に重ねられて半田付けによって固定されることで、表面実装コネクタ５１０がプリント基板５６０に固定される。

取付板５４２には、その長さ方向（即ち、図１２の左右方向）に沿って、複数の半田進入孔５４７が一定間隔で形成されている。また、取付板５４２には、その突出縁から本体板５４１の下段部５４１Ｃの継ぎ目付近まで切れ込んだスリット５５０が複数形成され、さらに、取付板５４２の中央に位置するスリット５５０Ａは、取付板５４２側から続いて、本体板５４１における下段部５４１Ｃから中段部５４１Ｂの下部にわたって立ち上がるようにして形成されている。

前記プリント基板５６０の表面における半田付けが予定される各部位には半田Ｈが塗布されており、そして、前記取付板５４２と半田Ｈが塗布された部位とが重なるように、プリント基板５６０の所定の位置に表面実装コネクタ５１０を載置して高温炉内を走行させると、半田Ｈが溶融して取付板５４２の周縁に付着するとともに、半田進入孔５４７に進入してその周縁に付着する。そして、半田Ｈが冷却されて固化されると、取付板５４２がプリント基板５６０の表面に固定され、表面実装コネクタ５１０がプリント基板５６０に固定される。

例えば、この表面実装コネクタ５１０に図示しない相手側コネクタが嵌合され、この相手側コネクタから引き出された電線が引っ張られる等して、コネクタハウジング５１２に対して図１１の矢線Ｚに示すような力が作用すると、取付板５４２に対してその長さ方向の一端からめくり上げる力が作用する。そして、この表面実装コネクタ５１０においては、表面実装コネクタ５１０の取付板５４２に複数のスリット５５０が設けられているので、上記めくり上げる力がスリット５５０の位置毎に分断されて、仮に取付板５４２がめくれかかったとしても、最後までめくれてしまうことを防止できた。
特開２００５−３０２５２３号公報

しかしながら、上述した表面実装コネクタ５１０は、その取付板５４２をプリント基板５６０の表面に半田付けによって固定しているだけなので、補強部材等を用いて補強を施した表面実装コネクタに比べて、プリント基板から剥離することに抗する強度に劣るという問題があった。また、補強部材を併用して固定することにより上述の強度を向上させることができるが、補強部材を取り付けるための組立工程が増加するので、コストアップしてしまうという問題があった。

本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、組立工程の増加を抑えつつ、プリント基板から剥離することに抗する強度を向上させることができる表面実装コネクタを提供することを目的としている。

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、コネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに取り付けられた本体部及び前記本体部の一端から曲げ形成された平板状の取付部を有する固定金具と、を有し、前記取付部がプリント基板の表面に重ねられて半田付けされることで前記プリント基板に固定される表面実装コネクタにおいて、前記取付部に設けられた貫通穴と、平面視面積が前記貫通穴より大きく形成されて前記取付部に重ねられる基部、及び、該基部から突出して一体形成され且つ前記貫通穴を通り先端が前記半田内に溶け込む突出部を有する合成樹脂からなる補強部材と、有していることを特徴とする表面実装コネクタである。

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、前記取付部が、前記補強部材の前記基部の平面視形状に沿って形成された溝部を有し、前記貫通穴が、前記溝部内に設けられ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、固定金具の取付部に設けられた貫通穴と、平面視面積が貫通穴より大きく形成されて取付部に重ねられる基部、及び、該基部から突出して一体形成され且つ貫通穴を通り先端が半田内に溶け込む突出部を有する合成樹脂からなる補強部材と、を有しているので、貫通穴に通された突出部を介して基部と固定用導体パターン上の半田とが接続されて、これら基部と固定用導体パターンとの間に取付部を狭持する。また、補強部材の突出部の先端が半田内に溶け込むものであり、即ち、半田が溶融する温度において半田と同様に溶融する合成樹脂で構成されているので、補強部材の突出部の先端を非溶融状態の半田に接するように配置したのち、該半田を溶融状態にさせる温度を加えると、その温度によって該先端が半田内に溶け込む。

請求項２に記載された発明によれば、取付部が補強部材の基部の平面視形状に沿って形成された溝部を有し、貫通穴が溝部内に設けられているので、補強部材を取付部に配設するとき、補強部材がこの溝部にはめ込まれ、そして、半田が溶融する温度が加えられたとき、補強部材が該溝部内で溶融される。

以上説明したように請求項１に記載された発明によれば、補強部材の突出部を介して補強部材の基部と固定用導体パターン上の半田とが接続され、これら基部と固定用導体パターンとの間に取付部を狭持することができるので、この補強部材を設けることによって、取付部と固定用導体パターンとを固定する強度を補強することができる。また、補強部材の突出部の先端を非溶融状態の半田に接するように配置したのち、該半田を溶融させる温度を加えると、その温度によって該先端が半田内に溶け込むので、別途作業工程を設けることなく、補強部材の基部と固定用導体パターン上の半田とを接続することができる。そのため、組立工程の増加を抑えつつ、プリント基板から剥離することに抗する強度を向上させることができる。

請求項２に記載された発明によれば、補強部材が溝部にはめ込まれたのち、該溝部内で溶融されるので、補強部材を取付部により密着させることができ、さらに強固に取付部を固定用導体パターンに固定することができる。

以下、本発明の一実施形態を示す表面実装コネクタを図１〜図８を参照して説明する。

図１に示す本発明の表面実装コネクタ１は、同図に示すプリント基板６に半田付けされて固定されている。このプリント基板６は、絶縁性の合成樹脂で構成された基板の平面上に複数の導体パターンが設けられた周知の構成のプリント基板である。プリント基板６の表面６Ａ（図１中、上側に位置する面をいう）には、後述する表面実装コネクタ１が備える複数の端子３が半田付けされる複数の端子用導体パターン６４と、表面実装コネクタ１が備える一対の固定金具４がそれぞれ半田付けされる長方形状に形成された一対の固定用導体パターン６２と、が設けられている。

表面実装コネクタ１は、図１に示すように、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、一対の固定金具４それぞれに取り付けられる補強部材４６と、を有している。

複数の端子３は、棒状の金属部材が屈曲されて形成されており、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に沿って互いに反対方向に直線状に延びた２つの部分と、これら２つの部分を接続するプリント基板６の厚み方向に沿って直線状に延びた部分と、を有したクランク型の形状をなしている。また、この端子３の一端部３２は、プリント基板６の表面６Ａに設けられた端子用導体パターン６４に重ねられて、半田によって電気的に接続される。また、この端子３の他端部３１は、相手側コネクタ（不図示）の端子と接続される。嵌合方向Ｅは、相手側コネクタが接離される方向であり、プリント基板６の表面と平行な方向である。そして、これら複数の端子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。

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形成されている。この複数の外壁のうち、プリント基板６の表面６Ａ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６Ａ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、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、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。

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、図２、図３に示すように、１枚の金属製の板が折り曲げられて形成されており、側壁２３、２４に取り付けられる板状の本体部４１と、半田付けによってプリント基板６に固定される取付部４２と、を有している。

本体部４１は、略長方形状に設けられており、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。

取付部４２は、本体部４１のプリント基板６側の下端部に連なり、本体部４１の平面と直交する方向に延びた長方形状に形成されている。取付部４２は、プリント基板６の表面６Ａに設けられた固定用導体パターン６２より一回り小さい長方形状に形成されており、この固定用導体パターン６２に重ねられて半田付けされる。また、取付部４２は、その中央付近に設けられた円形の穴部４５と、この穴部４５を囲むように、取付部４２の表面４２Ａ（図３中、上側に位置する面をいう）をその厚み方向に掘り下げて設けられた環状の溝部４３と、を有している。さらに、溝部４３の内部には、取付部４２を円柱状にくり抜いて貫通する複数の貫通穴４４が等間隔に設けられている。なお、溝部４３の配設位置及び形状、並びに、貫通穴の形状、個数及び間隔等は、表面実装コネクタ１の構成等に応じて適宜定められる。

補強部材４６は、半田が溶融する温度において該半田と同様に溶融する合成樹脂で構成されており、図４に示すように、溝部４３の平面視形状に沿って平板環状に形成された基部４６ａと、基部４６ａと一体に形成され且つ基部４６ａの一方の面から垂直に立設された円柱状の複数の突出部４６ｂと、を有している。複数の突出部４６ｂは、複数の貫通穴４４と同数、同間隔、且つ、貫通穴４４に挿通可能な形状に形成されている。また、突出部４６ｂは、その高さが取付部４２の溝部４３内における厚みとほぼ同一に形成されている。即ち、補強部材４６が、その突出部４６ｂが設けられた一方の面を溝部４３に向けるようにして溝部４３にはめ込まれることで、複数の突出部４６ｂがそれぞれに対応する複数の貫通穴４４に挿通され、そして、突出部４６ｂの先端４６ｃが、取付部４２の裏面４２Ｂ（図３中、下側に位置する面をいう）と同じ高さに位置づけられる。

上記構成の表面実装コネクタ１は、図１に示すように、取付部４２が固定用導体パターン６２に重なるように半田付けされてプリント基板６の表面６Ａ上に固定されている。さらに、図２に示すように、補強部材４６が取付部４２に設けられた溝部４３にはめ込まれており、補強部材４６の複数の突出部４６ｂが溝部４３内の複数の貫通穴４４に挿通されるとともに、突出部４６ｂの先端４６ｃが固定用導体パターン６２上の半田Ｈ内にとけ込んでおり、そのため、複数の突出部４６ｂを介して互いに接続された基部４６ａと固定用導体パターン６２とが、取付部４２を挟み込んでプリント基板６の表面６Ａ上に固定している。

次に、上述した表面実装コネクタ１とプリント基板６とを組み付ける手順について、図５〜図８を参照して説明する。

図５は、表面実装コネクタ１をプリント基板６に取り付ける前の状態を示す斜視図である。図６は、図５の状態におけるプリント基板６と固定金具４と補強部材４６との位置関係を示す断面図である。図７は、表面実装コネクタ１をプリント基板６に取り付けた後の状態を示す斜視図である。図８は、図７の状態におけるプリント基板６と固定金具４と補強部材４６との位置関係を示す断面図である。

まず、図５、図６に示す状態において、図示しない組立装置によって、プリント基板６の固定用導体パターン６２、及び、端子用導体パターン６４、それぞれにクリーム状の半田（不図示）が塗布される。そして、固定金具４の取付部４２がプリント基板６の表面６Ａ上の固定用導体パターン６２に重なるように、表面実装コネクタ１がプリント基板６の上方に位置づけられる。そして、取付部４２の溝部４３内に設けられた複数の貫通穴４４と、これら複数の貫通穴４４それぞれに対応する補強部材４６の複数の突出部４６ｂとが同一直線上に配置されるように、補強部材が取付部４２の上方に位置づけられる。そののち、取付部４２が固定用導体パターン６２に重なるように、表面実装コネクタ１をプリント基板６の表面６Ａに載置し、そして、補強部材４６が、その突出部４６ｂを貫通穴４４に挿通して溝部４３にはめ込まれる。なお、図５、図６において、側壁２３に取り付けられる固定金具４及び補強部材４６は、側壁２４に取り付けられるものと同一であるので、それら記載を省略している。

補強部材４６が溝部４３にはめ込まれると、補強部材４６の突出部４６ｂの先端４６ｃが、固定用導体パターン６２上に塗布された非溶融状態の半田に接する。この状態で、不図示の高温炉内を走行させると、高温炉内の温度によって、上述の半田が溶融し、この半田に接していた突出部４６ｂの先端４６ｃがこの半田内に溶け込み、同時に、補強部材４６の基部４６ａが溶融して溝部４３に密着する。そして、高温炉内から取り出され、半田が冷却されて固化されると、図７、図８に示すように、取付部４２と固定用導体パターン６２とが半田によって互いに固定され、さらに、図２に模式的に示されるように、突出部４６ｂの先端４６ｃが半田Ｈ内に溶け込んだ状態で固まり、即ち、突出部４６ｂを介して基部４６ａと固定用導体パターン６２とが接続されて、これらによって取付部４２が狭持されて固定される。

このように、本発明の表面実装コネクタ１は、固定金具４の取付部４２に設けられた貫通穴４４と、平面視面積が貫通穴４４より大きく形成されて取付部４２に重ねられる基部４６ａ、及び、基部４６ａから突出して一体形成され且つ貫通穴４４を通り先端４６ｃが半田内に溶け込む突出部４６ｂを有する合成樹脂からなる補強部材４６と、を有しているので、貫通穴４４に通された突出部４６ｂを介して基部４６ａと固定用導体パターン６２上の半田とが接続され、これら基部４６ａと固定用導体パターン６２と間に取付部４２を狭持する。また、補強部材４６の突出部４６ｂの先端４６ｃが半田内に溶け込むものであり、即ち、半田が溶融する温度において半田と同様に溶融する合成樹脂で構成されているので、補強部材４６の突出部４６ｂの先端４６ｃを非溶融状態の半田に接するように配置したのち、該半田を溶融状態にさせる温度を加えると、その温度によって該先端４６ｃが半田内に溶け込む。

また、取付部４２が補強部材４６の基部４６ａの平面視形状に沿って形成された溝部４３を有し、貫通穴４４が溝部４３内に設けられているので、補強部材４６を取付部４２に配設するとき、補強部材４６がこの溝部４３にはめ込まれ、そして、半田が溶融する温度が加えられたとき、補強部材４６が該溝部４３内で溶融される。

以上より、本発明によれば、補強部材４６の突出部４６ｂを介して補強部材４６の基部４６ａと固定用導体パターン６２上の半田とが接続され、これら基部４６ａと固定用導体パターン６２との間に取付部４２を狭持することができるので、この補強部材４６を設けることによって、取付部４２と固定用導体パターン６２とを固定する強度を補強することができる。また、補強部材４６の突出部４６ｂの先端４６ｃを非溶融状態の半田に接するように配置したのち、該半田を溶融させる温度を加えると、その温度によって該先端４６ｃが半田内に溶け込むので、別途作業工程を設けることなく、補強部材４６の基部４６ａと固定用導体パターン６２上の半田とを接続することができる。そのため、組立工程の増加によるコストアップを抑えつつ、表面実装コネクタ１がプリント基板６から剥離することに抗する強度を向上させることができる。

また、補強部材４６が溝部４３にはめ込まれたのち、該溝部４３内で溶融されるので、補強部材４６を取付部４２により密着させることができ、さらに強固に取付部４２を固定用導体パターン６２に固定することができる。

なお、本実施形態において、図１に示すように、取付部４２に環状の溝部４３を設け、この溝部４３にはめ込み可能なように基部４６ａが平板環状に形成された補強部材４６を用いていたが、これに限定するものではなく、取付部４２における溝部の有無は任意であり、また、補強部材は、その基部の平面視形状が貫通穴４４より大きければその形状は任意である。例えば、図９、図１０に示すように、取付部４２に、溝部を設けずに所定の間隔で一対の貫通穴４４を設け、長方形状の基部４７ａと、基部４７ａに一体成形され且つこれら貫通穴４４それぞれに挿通される突出部４６ｂと、を備えた補強部材４７を用いてもよい。この補強部材４７は、上述した補強部材４６と同様に、基部４７ａの一方の面から突出して一体形成された複数の突出部４７ｂを備え、図１０に示すように、これら複数の突出部４７ｂの先端４７ｃが、固定用導体パターン６２上の半田Ｈ内に溶け込んでいる。

なお、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。

本発明の一実施形態である表面実装コネクタを示す斜視図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面を模式的に示す拡大断面図である。 図１の固定金具の拡大斜視図である。 図１の補強部材の拡大斜視図である。 表面実装コネクタをプリント基板に取り付ける前の状態を示す斜視図である。 図５中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 表面実装コネクタをプリント基板に取り付けた後の状態を示す斜視図である。 図７中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 補強部材の変形例を示す斜視図である。 図９中のＤ−Ｄ線に沿った断面を模式的に示す拡大断面図である。 従来の表面実装コネクタを示す側面図である。

符号の説明

１ 表面実装コネクタ
２ コネクタハウジング
４ 固定金具
６ プリント基板
６Ａ プリント基板の表面
４１ 本体部
４２ 取付部
４３ 溝部
４４ 貫通穴
４６ 補強部材
４６ａ 基部
４６ｂ 突出部
４６ｃ 突出部の先端
６２ 固定用導体パターン

Claims (2)

1. コネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに取り付けられた本体部及び前記本体部の一端から曲げ形成された平板状の取付部を有する固定金具と、を有し、前記取付部がプリント基板の表面に重ねられて半田付けされることで前記プリント基板に固定される表面実装コネクタにおいて、
   前記取付部に設けられた貫通穴と、
   平面視面積が前記貫通穴より大きく形成されて前記取付部に重ねられる基部、及び、該基部から突出して一体形成され且つ前記貫通穴を通り先端が前記半田内に溶け込む突出部を有する合成樹脂からなる補強部材と、有していることを特徴とする表面実装コネクタ。
2. 前記取付部が、前記補強部材の前記基部の平面視形状に沿って形成された溝部を有し、
   前記貫通穴が、前記溝部内に設けられてい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。

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