JP2011065802A - スタッキングコネクタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタが搭載される配線基板における設計の自由度を低下させることなく、ソケット端子の変形を防止する。
【解決手段】 ソケットハウジング１には、側部２、底部３および仕切壁４に囲まれ、開口６を有する凹部７が設けられ、仕切壁４の上端部には開口６側に突設されたひさし８が設けられている。底部３に設けた孔９から第１の治具１５の支柱１７を凹部７内に挿入し、支柱１７でひさし８を支承する。第２の治具２０によってソケット端子１０を凹部７内に挿入すると、ソケット端子１０が支柱１７に係合し、ソケット端子１０は、自由端部１０ｄがひさし８に干渉しないように弾性変形する。凹部７内に収容されたソケット端子１０は、基部１０ｂが溝５に圧入されて固定され、自由端部１０ｄがひさし８に覆われる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、配線基板間を電気的に接続するスタッキングコネクタおよびその製造方法に関するものである。

この種のスタッキングコネクタとしては、配線基板に搭載された第１ハウジングと、この第１ハウジングに設けられた断面Ｕ字状のプラグ端子と、配線基板に搭載された第２ハウジングと、この第２ハウジングの凹部に設けられた断面Ｕ字状のソケット端子とからなり、プラグ端子をソケット端子に嵌合させることにより、これらプラグ端子およびソケット端子を介して両配線基板間を電気的に接続するものがある（例えば、特許文献１）。

特開２００９−１１７２２７号公報

近年、この種のスタッキングコネクタにおいては、実装面積を小さくするために小型化が要求され、かつ装置の厚みを薄くするためにコネクタの低背化の傾向にある。このため、作業者はコネクタ同士を嵌合させる際、コネクタの嵌合位置が見えにくくなることにより、プラグとソケットとの互いの端部を合わせた状態でまさぐるような操作をすることがある。このとき、プラグまたはソケットのいずれかが傾いていたりすると、ソケット側の端子を座屈させるおそれがある。

これを図８に基づいて説明する。同図において、１０１は断面Ｕ字状のプラグ端子１０３Ａ，１０３Ｂが取り付けられた第１ハウジングであって、プラグ端子１０３Ａ，１０３Ｂのテール部１０３ａ，１０３ａが配線基板１０２上に実装された配線の接続パッド（いずれも図示せず）にはんだ付けされることにより、この第１ハウジング１０１は配線基板１０２に搭載されている。１０５は断面Ｕ字状のソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂを収容する凹部１０７Ａ，１０７Ｂを有する第２ハウジングであって、ソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂのテール部１０６ａ，１０６ａが配線基板１０８上に実装された配線の接続パッド（いずれも図示せず）にはんだ付けされることにより、この第２ハウジング１０５は配線基板１０８に搭載されている。このような構成において、プラグ１０３Ａを傾けた状態で、ソケット端子１０６Ａ内に挿入すると、プラグ１０３Ａの下端の角部１０３ｂが、ソケット端子１０６Ａの自由端部に形成された屈曲部１０６ｂを下方側に向かって押圧することにより、屈曲部１０６ｂを座屈させるおそれがあった。

また、ソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂにプラグ端子１０３Ａ，１０３Ｂを嵌合させた状態から、コネクタを保守等により抜去する際、少芯のコネクタであれば、抜去力が小さくて済むので、真っ直ぐに引き抜くことが可能である。しかし、多芯になると大きな抜去力が必要になり、かつコネクタが小型化されているため、コネクタを把持しにくいということにより、真っ直ぐに引き抜くことが困難となる。コネクタのメーカーからは、抜き取り用の治具を使用することを薦めているが、高密度実装された配線基板上に治具を差し込むスペースはなく、非現実的な対応となっている。

このため、作業者は少しでも抜去力を低減させようとして、プラグ端子を搭載している配線基板を引き上げるようにするため、図９に示すようにプラグ端子１０３Ａが傾斜する。したがって、プラグ端子１０３Ａの下端の角部１０３ｂがソケット端子１０６Ａの屈曲部１０６ｂをてこの原理で引き上げてしまうため、図１０に示すように屈曲部１０６ｂが第２ハウジング１０５の外部に飛び出すように変形してしまう。

これらの問題を解消するために、図１１に示すように凹部１０７Ａ，１０７Ｂとの間を仕切る仕切壁１１０の上端部に互いに反対方向に向かって突設されたひさし１１０ａ，１１０ａを設けたものがある。しかしながら、この構造のものでは、ソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂを凹部１０７Ａ，１０７Ｂの下方から挿入する必要があるため、凹部１０７Ａ，１０７Ｂの底部に大きな開口１０７ａを設けなければならない。このように、第２ハウジング１０５の下面に大きな開口１０７ａが設けられていると、プラグ端子をソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂに嵌合させるとき、ソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂが下がるようなことがある。

このため、配線基板１０８の表面に実装された配線とショートするおそれがあるから、配線基板１０８のコネクタの直下の部位には配線ができなくなるために、配線に制約が発生し、配線基板における設計の自由度が低下するという問題があった。また、はんだ付けした部位からのフラックスがこの開口１０７ａ，１０７ｂから凹部１０７Ａ，１０７Ｂ内に浸入し、ソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂの表面を汚染したり、ソケット端子１０６Ａ，１０６Ｂのばね性を阻害させるというように実用性に乏しいものであった。

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、コネクタが搭載される配線基板における設計の自由度を低下させることなく、ソケット端子の変形を防止するところにある。

この目的を達成するために、本発明は、断面Ｕ字状に形成されたプラグ端子と、このプラグ端子が嵌合され嵌合することにより互いに電気的に接続される断面Ｕ字状のソケット端子と、このソケット端子を収容する凹部が設けられ配線基板に搭載されたソケットハウジングとを備えたスタッキングコネクタであって、前記凹部の開口端縁に、前記プラグ端子の自由端部を覆うように開口側に向かって突設されたひさしを設け、前記凹部に前記ソケット側端子の配線基板への移動を規制する底部を設けたものである。

本発明は、前記発明において、前記凹部の底部に、前記ひさしに対向する治具挿入用の孔を設け、この治具挿入用の孔から前記凹部内に第１の治具を挿入し、この第１の治具によって前記ひさしを支承した後、第２の治具によって前記ソケット端子を前記開口から前記凹部内に圧入し、挿入されるソケット端子の自由端部が前記ひさしと干渉しないように前記第１の治具によってソケット端子を弾性変形させながら、ソケット端子の自由端部が前記ひさしによって覆われるようにソケット端子を凹部内に収容するものである。

本発明は、前記発明において、ソケット端子の自由端部に係合し、ソケット端子を前記開口から前記凹部内に挿入するときに、前記係合部によってソケット端子の自由端部を前記ひさしと干渉しないようにソケット端子を弾性変形させる係合部材を備えたものである。

本発明によれば、プラグ端子をソケット端子に嵌合させる際、凹部の底部によってソケット端子の配線基板側への移動が規制されるから、配線基板のソケット端子の直下に位置する部位にも、配線やパッドを形成することが可能になるから、設計の自由度が増す。また、プラグ端子をソケット端子から抜去するとき、ひさしによってソケット端子の自由端部が変形するようなことがない。

前記発明のうちの一つの発明によれば、ソケット端子を凹部内に挿入する際に、ひさしが第１の治具によって支承されているため、ソケット端子によってひさしが破損するようなことがない。また、ソケット端子を凹部内に挿入する際に、第１の治具によってソケット端子の自由端部がひさしに干渉するようなことがないから、ソケット端子の変形を防止することができる。

前記発明のうちの一つの発明によれば、ソケット端子を凹部内に挿入する際に、ソケット端子の自由端部がひさしに干渉するようなことがないから、ソケット端子の変形を防止することができる。また、ソケット端子を凹部内に挿入する際に、ソケット端子によってひさしを押圧するようなことがないから、ひさしの破損を防止することができる。

本発明に係るスタッキングコネクタにおけるソケットハウジングの断面図である。 本発明に係るスタッキングコネクタにおいて、ソケット端子が取り付けられる以前であって第１の治具を取り付けた状態を示すソケット側ハウジングの断面図である。 本発明に係るスタッキングコネクタにおいて、ソケット端子をソケットハウジングに取り付けている状態を示す要部の断面図である。 本発明に係るスタッキングコネクタにおいて、プラグ端子をソケット端子に嵌合させている状態を示す要部の断面図である。 本発明に係るスタッキングコネクタにおいて、プラグ端子をソケット端子に嵌合させた状態を示す要部の断面図である。 本発明に係るスタッキングコネクタにおいて、プラグ端子とソケット端子との嵌合を解除している状態を示す要部の断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、ソケット端子をソケットハウジングに取り付けている状態を示す要部の断面図である。 従来のスタッキングコネクタにおいて、ソケット端子をソケットハウジングに嵌合させている状態を示す要部の断面図である。 従来のスタッキングコネクタにおいて、プラグ端子とソケット端子との嵌合を解除している状態を示す要部の断面図である。 従来のスタッキングコネクタにおいて、プラグ端子とソケット端子との嵌合を解除した後の状態を示す要部の断面図である。 従来のスタッキングコネクタの第２の例を示し、ソケット端子をソケットハウジング内に挿入する状態を示す要部の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
〔実施の形態１〕

図１において、全体を符号１で示すソケットハウジングは、両側部２，２と底部３とこの底部３の左右方向の中央部に一体に立設された仕切壁４とによって断面がヨの字状に形成されており、両側部２，２の外側に溝５，５が設けられている。両側部２，２と底部３と仕切壁４とによって囲まれた部位には、上方に開口６を有する凹部７，７が設けられている。仕切壁４の上端部、すなわち開口６の端縁には、開口６側に向かって突設されたひさし８，８が設けられており、このひさし８は、凹部７に収容される後述するソケット端子１０の自由端部１０ｄを覆う。底部３のひさし８に対向する部位には、ソケットハウジング１を成型するための成型金型にコアピンを入れる孔９，９が設けられており、この孔９は後述するように第１の治具１５を挿入するための孔として利用される。

１０，１０は本体１０ａが断面Ｕ字状に形成されたソケット端子であって、本体１０ａには断面逆Ｌ字状に折り曲げ形成された基部１０ｂが連設されており、この基部１０ｂの先端部には配線基板に実装された配線と電気的に接続されるテール部１０ｃが設けられている。本体１０ａの自由端部１０ｄと、本体１０ａの基部１０ｂ側の部位とには、互いに向き合う方向に屈曲された屈曲部１０ｄ，１０ｆとが設けられている。このソケット端子１０は、後述する方法で、凹部７内に挿入されると、本体１０ａと基部１０ｂとが側部２を跨ぐようにして基部１０ｂが溝５に圧入されることにより、本体１０が凹部７内に収容されソケットハウジング１に取り付けられる。

図２において、１５は第１の治具であって、ソケットハウジング１の底部３に上面が対接する基台１６と、この基台１６の中央部に互いに平行となるように一体に立設された一対の支柱１７，１７とによって構成されている。この支柱１７，１７は、上記した孔９，９から凹部７内に挿入されると、互いに対向する内側面１７ａ，１７ａが仕切壁４の両側面に対接され、基台１６の上面がソケットハウジング１の底部３に対接することにより、上端面がひさし８の下面に係合する。また、この支柱１７の厚みｔは、ひさし８の突出長さＴと同じ長さに形成されており、ひさし８の端面８ａと支柱１７の外側面１７ｂとが同一面を形成している。

次に、このように構成されたソケットハウジング１にソケット端子１０を取り付ける方法を説明する。先ず、第１の治具１５の支柱１７，１７をソケットハウジング１の底部３の孔９，９からソケットハウジング１内に挿入し、図２に示すように基台１６の上面を底部３に対接させることにより支柱１７，１７の上端面をひさし８の下面に係合させる。この状態としてから、図３に示すように第２の治具２０によってソケット端子１０，１０を開口６から凹部７内に挿入する。このとき、ソケット端子１０の本体１０ａの底部がひさし８の端面８ａに当接するが、ひさし８が支柱１７によって支承されていることにより、ひさし８が破損するようなことがない。

さらに、第２の治具２０によってソケット端子１０を凹部７内に挿入すると、本体１０ａの側部が支柱１７の外側面１７ｂに係合することにより、自由端部１０ｄがひさし８に干渉しないように本体１０ａが弾性変形する。本体１０ａの側部が支柱１７の外側面１７ｂに係合を開始したら、係合状態を維持したままソケット端子１０の凹部７内への挿入と同時に第１の治具１５を下方に移動させる。第１の治具１５の支柱１７を凹部７内から引き出すことにより、ソケット端子１０は、自由端部１０ｄがひさし８に干渉することなく凹部７内に挿入される。凹部７内に挿入されたソケット端子１０は、基部１０ｂが溝５内に圧入されることにより、凹部７内に取り付けられる。

ソケット端子１０が取り付けられたソケットハウジング１は、図４に示すように底部３を介して配線基板２２に搭載される。また、ソケット端子１０が収容された凹部７には、ソケット端子１０の本体１０ａの底部と配線基板２２との間に底部３が設けられており、この底部３によって本体１０ａの配線基板２２側への移動が規制される。２５は断面Ｕ字状に形成されたプラグ端子であって、配線基板２７に搭載されたプラグハウジング２６に実装されている。

このような構成において、プラグ端子２５をソケット端子１０に嵌合させるとき、同図に示すようにプラグ２５を傾けた状態で、ソケット端子１０内に嵌合させようとすると、プラグ端子２５の下端の角部が、ソケット端子１０の自由端部１０ｄに当接する以前にひさし８に当接する。このように、ひさし８によってソケット端子１０の自由端部１０ｄを保護することができるから、プラグ端子２５によって自由端部１０ｄを座屈させるようなことがない。

プラグ端子２５がソケット端子１０の本体１０ａに嵌合させると、図５に示すようにプラグ端子２５が屈曲部１０ｅ，１０ｆによって挟持されることにより、プラグ端子２５とソケット端子１０とが電気的に接続される。このとき、ソケット端子１０の本体１０ａの底部と配線基板２２との間に底部３が設けられており、この底部３によって本体１０ａの配線基板２２側への移動が規制されているため、本体１０ａの底部と配線基板２２とが接触するようなことがない。このため、配線基板２２の本体１０ａの直下に位置する部位にも、配線やパッドを形成することが可能になるから、設計の自由度が増す。

プラグ端子２５とソケット端子１０との嵌合を解除するとき、図６に示すようにプラグ端子２５を傾斜させた場合、プラグ端子２５によってソケット端子１０の自由端部１０ｄを持ち上げるが、ひさし８によって自由端部１０ｄの上方への移動が規制されるから、自由端部１０ｄの塑性変形が防止される。
〔実施の形態２〕

次に、図７を用いて本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態における第１の治具１５は使用することなく、第２の治具２０に設けた係合部材３０Ａ，３０Ｂによって、ソケット端子１０の自由端部１０ｄがひさし８と干渉しないようにソケット端子１０を弾性変形させるように構成している。

すなわち、係合部材３０Ａ，３０Ｂは、第２の治具２０を下降させるとき、図示を省略したアクチュエータ等の駆動手段によって、それぞれ矢印Ａ方向およびＢ方向へ移動させるように構成されている。したがって、これら係合部材３０Ａ，３０Ｂに係合している自由端部１０ｄ，１０ｄがそれぞれ矢印Ａ方向およびＢ方向へ弾性変形するため、ソケット端子１０を凹部７内に挿入する際、自由端部１０ｄがひさし８と干渉することがない。

このように、ソケット端子１０を凹部７内に挿入する際に、ソケット端子１０の自由端部１０ｄがひさし８に干渉するようなことがないから、ソケット端子１０の変形を防止することができる。また、ソケット端子１０を凹部７内に挿入する際に、ソケット端子１０によってひさし８を押圧するようなことがないから、ひさし８の破損を防止することができる。

なお、この第２の実施の形態においては、係合部材３０Ａ，３０Ｂを第２の治具２０に設けるようにしたが、第２の治具２０と別体に設けてよく、その場合は、係合部材３０Ａ，３０Ｂを第２の治具２０の下降と一体的に下降させるようにすればよい。

１…ソケットハウジング、３…底部、６…開口、７…凹部、８…ひさし、９…孔、１０…ソケット端子、１０ａ…本体、１０ｄ…自由端部、１５…第１の治具、１７…支柱、２０…第２の治具、２２，２７…配線基板、２５…プラグ端子、３０Ａ，３０Ｂ…係合部材。

Claims (3)

1. 断面Ｕ字状に形成されたプラグ端子と、このプラグ端子が嵌合され嵌合することにより互いに電気的に接続される断面Ｕ字状のソケット端子と、このソケット端子を収容する凹部が設けられ配線基板に搭載されたソケットハウジングとを備えたスタッキングコネクタであって、
   前記凹部の開口端縁に、前記プラグ端子の自由端部を覆うように開口側に向かって突設されたひさしを設け、前記凹部に前記ソケット端子の配線基板への移動を規制する底部を設けたことを特徴とするスタッキングコネクタ。
2. 請求項１記載のスタッキングコネクタにおいて、
   前記凹部の底部に、前記ひさしに対向する治具挿入用の孔を設け、
   この治具挿入用の孔から前記凹部内に第１の治具を挿入し、この第１の治具によって前記ひさしを支承した後、第２の治具によって前記ソケット端子を前記開口から前記凹部内に圧入し、挿入されるソケット端子の自由端部が前記ひさしと干渉しないように前記第１の治具によってソケット側端子を弾性変形させながら、ソケット端子の自由端部が前記ひさしによって覆われるようにソケット端子を凹部内に収容することを特徴とするスタッキングコネクタの製造方法。
3. 請求項１記載のスタッキングコネクタにおいて、
   ソケット端子の自由端部に係合し、ソケット端子を前記開口から前記凹部内に挿入するときに、前記係合部によってソケット端子の自由端部を前記ひさしと干渉しないようにソケット端子を弾性変形させる係合部材を備えたことを特徴とするスタッキングコネクタの製造方法。

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