JP2010257677A - 基板用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の孔に端子金具を挿入する際の作業性を改善する。
【解決手段】端子金具６０の先端部は、回路基板５０に貫設された孔５１に挿入されて導電部に電気的に接続される。孔５１に対して同じタイミングで挿入される端子金具６０のグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３が複数設けられる。孔５１に先行して挿入されるグループＧ１、Ｇ２の端子金具６０Ａ、６０Ｂの先端位置と、このグループＧ１、Ｇ２の次に孔５１に挿入されるグループＧ２、Ｇ３の端子金具６０Ｂ、６０Ｃの先端位置との高さの差は、回路基板５０の厚みよりも小さくされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。

特許文献１には、従来の基板用コネクタが開示されている。これは、ハウジングと、ハウジングに装着される複数本のピン状の端子金具とを備え、端子金具の先端部が回路基板に形成された孔に挿入されて回路基板の導電部に電気的に接続される。このとき、各端子金具の先端位置は同じ高さ位置に揃えられており、これによって各端子金具の先端部は回路基板の孔に一斉に挿入されるようになっている。

特開２００７−６６６１４号公報

ところで、各端子金具の寸法誤差等に起因して、一部の端子金具の先端部が回路基板の対応する孔と正確に正対しない場合がある。そうすると、各端子金具の先端部が孔に円滑に挿入されず、挿入作業がし辛くなるという問題がある。これに鑑み、ハウジングにアライメントプレートを取り付け、アライメントプレートに形成された位置決め孔に端子金具の先端部を挿入することにより、端子金具の先端部の位置決めを行うことも可能である。しかし、これでは、アライメントプレートを用意する分、コスト高になるという事情がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、回路基板の孔に端子金具の先端部を挿入する際の作業性を改善することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ハウジングと、このハウジングに装着される複数本のピン状の端子金具とを備え、前記端子金具の先端部が前記回路基板に貫設された孔に高さ方向に挿入されてこの回路基板の導電部に電気的に接続される基板用コネクタであって、前記孔に対して同じタイミングで挿入される端子金具のグループが複数設けられ、前記孔に先行して挿入されるグループの端子金具の先端位置と、このグループの次に前記孔に挿入されるグループの端子金具の先端位置との高さの差は、前記回路基板の厚みよりも小さくされているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記回路基板の厚みをＡとし、前記孔に対して同じタイミングで挿入される端子金具のグループの数をＢ（Ｂ≧２）とし、前記孔に最初に挿入されるグループの端子金具の先端位置と、前記孔に最後に挿入されるグループの端子金具の先端位置との高さの差をＣとした場合に、Ａ＞Ｃ≧Ａ／Ｂの関係が満たされるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、複数のグループのうち、最も長寸の端子金具のグループが前記孔に最初に挿入されるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記端子金具は、前記ハウジングの外側で折り曲げられることでその先端部が前記高さ方向を向くようにされており、前記最も長寸の端子金具のグループは、前記ハウジングから最も離れた位置で折り曲げられるところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のものにおいて、前記端子金具は、前記ハウジングに形成された装着孔に圧入され、かつ前記装着孔の挿入口縁部に当て止め可能に配置される突片を有しているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
回路基板の孔に対して同じタイミングで挿入される端子金具のグループが複数設けられているから、仮に、孔に正確に正対しない端子金具が含まれていても、そうした端子金具の挿入姿勢を矯正し易くなり、かつ挿入抵抗が一時に大きくなることもない。このため、回路基板の孔に端子金具を挿入する際の作業性が改善される。また、孔に先行して挿入されるグループの端子金具の先端位置と、このグループの次に孔に挿入されるグループの端子金具の先端位置との高さの差は、回路基板の厚みよりも小さくされているから、端子金具の長さを格別長くしなくて済み、材料の無駄を省くことができる。この場合、先行グループの端子金具の先端が孔に挿入される途上で後行グループの端子金具の先端が孔に挿入されるから、先行グループの端子金具が無理な応力を受けることもない。

＜請求項２の発明＞
回路基板の厚みをＡとし、孔に対して同じタイミングで挿入される端子金具のグループの数をＢとし、孔に最初に挿入されるグループの端子金具の先端位置と、孔に最後に挿入されるグループの端子金具の先端位置との高さの差をＣとした場合に、Ａ＞Ｃ≧Ａ／Ｂの関係が満たされるから、先行のグループから後行のグループへと回路基板の孔に各端子金具の先端部が順次円滑に挿入されて行く。

＜請求項３の発明＞
寸法差のバラツキ度合いが大きくなり勝ちである長寸の端子金具から順に孔に挿入されて行くから、端子金具の挿入姿勢をより矯正し易くなり、いっそう良好な作業性が確保される。

＜請求項４の発明＞
長寸の端子金具のグループがハウジングから最も離れた外側で折り曲げられるから、このグループの内側に位置する端子金具のグループを保護状態に置くことができる。

＜請求項５の発明＞
突片が装着孔の挿入口縁部に当て止め可能に配置されることで、ハウジングに対する端子金具の装着位置が正確に決められるから、各端子金具の先端位置の誤差が小さく抑えられる。

実施形態１の基板用コネクタの断面図 基板用コネクタの側面図 基板用コネクタの正面図 基板用コネクタの背面図 ハウジングの装着孔に端子金具が挿入された状態を示す拡大断面図 第１端子金具が回路基板の孔に挿入された状態を示す拡大側面図 第２端子金具が回路基板の孔に挿入された状態を示す拡大側面図 第３端子金具が回路基板の孔に挿入された状態を示す拡大側面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８によって説明する。本実施形態の基板用コネクタ１０は、端子金具６０及びハウジング２０を備え、プリント回路基板（以下、回路基板５０）に実装される。ハウジング２０は図示しない相手コネクタに嵌合可能とされている。なお、以下の説明において前後方向については相手コネクタとの嵌合面側を前方とし、上下方向については高さ方向と同義であって図１を基準とする。

ハウジング２０は合成樹脂製であって、図１に示すように、略角筒状のフード部２１を備えている。フード部２１は幅方向に長い略矩形板状の奥壁２２と、奥壁２２の外周縁から前方へ突出する嵌合筒部２３とを有している。嵌合筒部２３には相手コネクタが内嵌可能とされている。図３にも示すように、嵌合筒部２３の内面には相手コネクタに対するガイド溝２４が前後方向に延出して形成されている。また、嵌合筒部２３の外面には相手コネクタを嵌合状態に保持するためのロック部２５が突出して形成されている。

奥壁２２には、端子金具６０を装着可能な複数の装着孔２６が貫通して形成されている。各装着孔２６は、奥壁２２において上下３段に分かれて形成され、前後方向に細長く延びる形状をなしている。奥壁２２の前面には、各装着孔２６と対応する位置毎に、小筒部２７がフード部２１内に突出して形成され、各小筒部２７内に装着孔２６の略前半部が保有されている。また、各装着孔２６の後端部には、奥壁２２の後面に向けて高さ方向に拡開する誘い込み口２７が開口して形成されている。さらに、図５に示すように、各装着孔２６には、前後方向について誘い込み口２７と同じ位置に、端子金具６０を当て止め可能な段部２８が設けられ、段部２８を挟んで後方の領域には前方の領域よりも幅広の凹部２９が形成されている。

また、奥壁２２の幅方向両端からは、一対の保護壁３０が後方へ突出して形成されている。両保護壁３０間には、奥壁２２の後面から引き出される複数の端子金具６０が配置されている。側方から見ると、各端子金具６０はその先端部を除いて両保護壁３０に覆い隠されている。両保護壁の下端は回路基板５０の上面に載置される。

図２、図３に示すように、両保護壁３０の外側面には一対の保持部３１が突出して形成されている。保持部３１は、保護壁３０の外面に接合される基台部３２と、基台部３２の下面から下方に突出する一対の半割体３３とからなる。両半割体３３は、内側のスリット３４内に撓み変形可能とされ、その先端部には掛止縁３５が張り出して形成されている。回路基板５０には、保持部３１と対応する位置に、図示しない保持孔が貫通して形成されている。保持孔に半割体３３が撓み変形しつつ挿入され、正規挿入されたときに半割体３３が弾性復帰することで保持孔の下面側の口縁部に掛止縁３５が掛け止められ、もって基板用コネクタ１０が回路基板５０に保持されるようになっている。

端子金具６０は導電性の金属板を曲げ加工等して一体に成形され、全体として細長いピン状をなしている。詳しくは端子金具６０は、図１に示すように、全体としてＬ字形をなし、ハウジング２０の装着孔２６を貫通して前後方向に延びる端子接続部６１と、回路基板５０に高さ方向（厚み方向）に貫設された孔５１（図６を参照）に挿入されて高さ方向に延びる基板接続部６２と、ハウジング２０の後方にあって端子接続部６１の後端と基板接続部６２の上端とを連ねる屈曲部６６とからなる。

端子接続部６１の前端部はフード部２１内に略水平に突出して配置され、相手コネクタとの嵌合に伴って相手端子金具と電気的に接続されるようになっている。端子接続部６１の中間部は装着孔２６に圧入され、図５に示すように、その外周面には装着孔２６の孔壁に圧接状態で食い込む前後夫々の食い込み突起６３と、後側の食い込み突起６３の後端に連なりつつ拡幅される幅方向に一対の突片６４とが形成されている。突片６４はハウジング２０の凹部２９に収容され、その状態で段部２８に当て止め可能に配置される。

基板接続部６２の先端部は回路基板５０の孔５１に挿入され、その状態で孔５１内に半田接続されることで、回路基板５０にプリントされた図示しない導電部と電気的に接続されるようになっている。基板接続部６２の先端部は他の部分よりも幅狭とされ、さらに、図６に示すように、基板接続部６２の先端外周面には先端先細りのテーパ状の案内面６５が形成されている。基板接続部６２は案内面６５に案内されつつ回路基板５０の孔５１に挿入されるようになっている。

さて、端子金具６０はここでは長短３種類が用意され、長さが最も長い第１端子金具６０Ａと、長さが中間の第２端子金具６０Ｂと、長さが最も短い第３端子金具６０Ｃとから構成されている。第１〜第３端子金具６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、それぞれ、幅方向に複数本並列に配置されて第１、第２、第３グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３（図３を参照）を構成している。同じグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３内の端子金具６０は、回路基板５０の孔５１に対して同じタイミングで挿入されるようになっている。

第１端子金具６０Ａは、各端子金具６０のうち、ハウジング２０から最も遠い位置に屈曲部６６及び基板接続部６２を配置させ、第３端子金具６０Ｃは、各端子金具６０のうち、ハウジング２０に最も近い位置に屈曲部６６及び基板接続部６２を配置させ、第２端子金具６０Ｂは、第１、第３端子金具６０Ａ、６０Ｃの間に屈曲部６６及び基板接続部６２を配置させている。基板接続部６２の長さは、第１端子金具６０Ａ、第２端子金具６０Ｂ、第３端子金具６０Ｃの順に短くされ、端子接続部６１の長さは、同じく、第１端子金具６０Ａ、第２端子金具６０Ｂ、第３端子金具６０Ｃの順に短くされている。また、第１端子金具６０Ａの曲げの内側に第２端子金具６０Ｂが配置され、第２端子金具６０Ｂの曲げの内側に第３端子金具６０Ｃが配置され、図４に示すように、背面から見ると、第２、第３端子金具６０Ｂ、６０Ｃが第１端子金具６０Ａによって隠蔽されている。

図１、図６に示すように、第１端子金具６０Ａの基板接続部６２の先端位置（下端位置）は第２端子金具６０Ｂの基板接続部６２の先端位置よりも低い位置に設定され、第２端子金具６０Ｂの基板接続部６２の先端位置は第３端子金具６０Ｃの基板接続部６２の先端位置よりも低い位置に設定されている。第１、第２端子金具６０Ａ、６０Ｂの両先端位置間の高さの差、及び第２、第３端子金具６０Ｂ、６０Ｃの両先端位置間の高さの差は、回路基板５０の厚みよりも小さくされ、さらに、第１端子金具６０Ａ、第３端子金具６０Ｃの両先端位置間の高さの差も、回路基板５０の厚みよりも小さくされている。具体的には、第１、第２端子金具６０Ａ、６０Ｂの両先端位置間の高さの差は回路基板５０の厚みのほぼ１／３の大きさで構成され、第２、第３端子金具６０Ｂ、６０Ｃの両先端位置間の高さの差は回路基板６０の厚みの１／３未満の大きさで構成されている。なお、第３端子金具６０Ｃの先端位置は保持部３１の先端位置よりも低い位置に設定されている。

次に、本実施形態の基板用コネクタ１０を回路基板５０に取り付ける手順、及び作用効果を説明する。
まず、ハウジング２０の装着孔２６に後方から端子金具６０を圧入する。このとき、突片６４が段部２８に当て止め可能に配置されることで、端子金具６０のそれ以上の差し込みが規制され、端子金具６０がハウジング２０に位置決め保持される。次いで、端子金具６０におけるハウジング２０の外側に露出する部分を屈曲部６６を境として直角曲げし、もって端子接続部６１と基板接続部６２とを形成する。これにより、各端子金具６０の先端位置は、第１グループＧ１から第３グループＧ３にかけて、漸次高くなる。

次に、この端子金具６０付きハウジング２０を回路基板５０へ向けて高さ方向に引き下ろす。この場合、図６に示すように、第１端子金具６０Ａの基板接続部６２の先端部がその案内面６５の略全体が隠れるよう回路基板５０の孔５１のほぼ１／３の深さまで挿入されたときに、第２、第３端子金具６０Ｂ、６０Ｃの基板接続部６２の先端部は未だ孔５１に挿入されず、第２端子金具６０Ｂの基板接続部６２の先端は孔５１の挿入口の直前に位置し、第３端子金具６０Ｃの基板接続部６２の先端は孔５１の挿入口から離れて位置している。

続いて、図７に示すように、第１端子金具６０Ａの基板接続部６２の先端部が孔５１のほぼ２／３の深さまで挿入されたときに、第２端子金具６０Ｂの基板接続部６２の先端部は孔５１のほぼ１／３の深さまで挿入され、第３端子金具６０Ｃの基板接続部６２の先端部は孔５１の開口部分に挿入される。さらに、図８に示すように、第１端子金具６０Ａの基板接続部６２の先端部が孔５１の全深さに亘って挿入されたときに、第２端子金具６０Ｂの基板接続部６２の先端部は孔５１のほぼ２／３の深さまで挿入され、第３端子金具６０Ｃの基板接続部６２の先端部は孔５１のほぼ１／３より少し入った深さまで挿入される。

基板用コネクタ１０の引き降ろしが完了すると、保護壁３０の下端が回路基板５０の上面に載置され、保持部３１の掛止縁３５が保持孔の下面側の口縁部に掛け止められて、基板用コネクタ１０が回路基板５０に保持される。このときには、第３端子金具６０Ｃの先端部も孔５１の全深さに亘って挿入される。最後に、基板接続部６２と孔５１とを半田接続して、各端子金具６０を回路基板５０の導電部に電気的に接続させる。

ここで、図７に示すように、回路基板５０の厚みをＡとし、孔５１に対して同じタイミングで挿入される端子金具６０のグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３の数をＢ（Ｂ≧２、本実施形態ではＢ＝３）とし、孔５１に最初に挿入されるグループ（本実施形態では第１グループＧ１）の端子金具６０（本実施形態では第１端子金具６０Ａ）の先端位置と、孔５１に最後に挿入されるグループ（本実施形態では第３グループＧ３）の端子金具６０（本実施形態では第３端子金具６０Ｃ）の先端位置との高さの差をＣとした場合に、次の関係式が満たされることが望ましい。
Ａ＞Ｃ≧Ａ／Ｂ

上記の場合、仮に、Ｃ＜Ａ／Ｂであると、各グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３間における各端子金具６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ同士の高さの差が小さくなり過ぎ、寸法管理が困難になるとともに、孔５１に対する各端子金具６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの挿入のタイミングがほぼ同じになることもあって、後述する挿入作業性が良好になるとの効果を得難い。また、Ａ≦Ｃであると、高さの差Ｃが大きくなり過ぎて、材料の無駄が大きく、かつその必要性に欠ける。したがって、本実施形態においては、Ａ＞Ｃ≧Ａ／Ｂの関係が成立するようにされている。

ところで、仮に、各端子金具６０の中に、孔５１と正確に正対しない端子金具６０が含まれていても、そのような端子金具６０は、自身の属する第１〜第３グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３のいずれかのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３内において、正規の挿入姿勢をとる他の端子金具６０の位置決め作用によってその挿入姿勢が矯正される。この場合、各端子金具６０が一斉に孔５１に挿入されるよりも、正規の挿入姿勢をとる端子金具６０が限定されて位置決めの基準が明確になり、かつ挿入抵抗が一時に大きくなることがないため、端子金具６０の挿入作業性が良好になる。

以上説明したように、本実施形態によれば、回路基板５０の孔５１に対して同じタイミングで挿入される端子金具６０のグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３が複数設けられているから、仮に、孔５１に正確に正対しない端子金具６０が含まれていても、そうした端子金具６０の挿入姿勢を矯正し易くなり、かつ挿入抵抗が一時に大きくなることもない。このため、回路基板５０の孔５１に端子金具６０を挿入する際の作業性が改善される。また、孔５１に先行して挿入されるグループＧ１、Ｇ２の端子金具６０Ａ、６０Ｂの先端位置と、このグループＧ１、Ｇ２の次に孔５１に挿入されるグループＧ２、Ｇ３の端子金具６０Ｂ、６０Ｃの先端位置との高さの差は、回路基板５０の厚みよりも小さくされているから、端子金具６０の長さを格別長くしなくて済み、材料の無駄を省くことができる。

さらに、孔５１に最初に挿入される第１グループＧ１の第１端子金具６０Ａの先端位置と、孔５１に最後に挿入される第３グループの第３端子金具６０Ｃの先端位置との高さの差Ｃも、回路基板５０の厚みＡよりも小さくされているから、第１端子金具６０Ａの先端が孔５１を通過する前に第３端子金具６０Ｃの先端が孔５１に挿入されることとなる。このため、第３端子金具６０Ｃの挿入動作が開始されるときに、第１、第２端子金具６０Ａ、６０Ｂに無理な応力が加わることがない。また、上記のＡ＞Ｃ≧Ａ／Ｂの関係を満たしていれば、各端子金具６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの先端部が回路基板５０の孔５１に順繰りに効率よく挿入されて行くから、挿入作業性がより良好となる。

さらに、寸法差のバラツキ度合いが大きくなり勝ちである長寸の第１端子金具６０Ａから順に回路基板５０の孔５１に挿入されて行くから、端子金具６０の挿入姿勢をより矯正し易くなり、いっそう良好な作業性が確保される。

さらにまた、長寸の第１端子金具６０Ａがハウジングから最も離れた位置に屈曲部６６を有するから、第２、第３端子金具６０Ｂ、６０Ｃが第１端子金具６０Ａの内側で保護状態に置かれる。

しかも、突片６４が装着孔２６の挿入口縁部に形成された段部２８に当て止め可能に配置されることで、ハウジング２０に対する端子金具６０の装着位置が正確に決められるから、各端子金具６０の先端位置の誤差が小さく抑えられる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）ハウジングから最も近い第３端子金具が第１、第２端子金具に先行して回路基板の孔に挿入されてもよく、あるいは、ハウジングから中間位置にある第２端子金具が第１、第３端子金具に先行して回路基板の孔に挿入されてもよい。また、例えば、ハウジングの中段及び下段に装着される第２、第３端子金具が孔に同時に挿入されることで、同じグループを形成してもよい。さらに、回路基板の孔に先行して挿入される端子金具のグループとこれに遅れて挿入される端子金具のグループとがランダムに混在するだけでもよい。
（２）端子金具の全体が直線状に延びる形状であってもよい。
（３）端子金具がフード部の奥壁に高さ方向に２段、又は高さ方向に４段以上に装着されることにより、グループ数Ｂが２又は４以上になるものであってもよい。
（４）各グループ間で各端子金具の先端位置の高さの差が同じであってもよい。
（５）端子金具の先端部の位置決め状態を確実に確保するため、ハウジングに、端子金具の先端部を挿入可能な位置決め孔を有するアライメントプレートを取り付けてもよい。
（６）端子金具はハウジングの装着孔に挿入する前に予め折り曲げられていてもよい。
（７）端子金具はハウジングにインサート成形によって装着されてもよい。

１０…基板用コネクタ
２０…ハウジング
２６…装着孔
５０…回路基板
５１…孔
６０…端子金具
６０Ａ…第１端子金具
６０Ｂ…第２端子金具
６０Ｃ…第３端子金具
Ｇ１…第１グループ
Ｇ２…第２グループ
Ｇ３…第３グループ

Claims (5)

1. ハウジングと、このハウジングに装着される複数本のピン状の端子金具とを備え、前記端子金具の先端部が前記回路基板に貫設された孔に高さ方向に挿入されてこの回路基板の導電部に電気的に接続される基板用コネクタであって、
   前記孔に対して同じタイミングで挿入される端子金具のグループが複数設けられ、
   前記孔に先行して挿入されるグループの端子金具の先端位置と、このグループの次に前記孔に挿入されるグループの端子金具の先端位置との高さの差は、前記回路基板の厚みよりも小さくされていることを特徴とする基板用コネクタ。
2. 前記回路基板の厚みをＡとし、
   前記孔に対して同じタイミングで挿入される端子金具のグループの数をＢ（Ｂ≧２）とし、
   前記孔に最初に挿入されるグループの端子金具の先端位置と、前記孔に最後に挿入されるグループの端子金具の先端位置との高さの差をＣとした場合に、
   Ａ＞Ｃ≧Ａ／Ｂの関係が満たされることを特徴とする請求項１記載の基板用コネクタ。
3. 複数のグループのうち、最も長寸の端子金具のグループが前記孔に最初に挿入されることを特徴とする請求項１又は２記載の基板用コネクタ。
4. 前記端子金具は、前記ハウジングの外側で折り曲げられることでその先端部が前記高さ方向を向くようにされており、
   前記最も長寸の端子金具のグループは、前記ハウジングから最も離れた位置で折り曲げられることを特徴とする請求項３記載の端子金具。
5. 前記端子金具は、前記ハウジングに形成された装着孔に圧入され、かつ前記装着孔の挿入口縁部に当て止め可能に配置される突片を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の基板用コネクタ。

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