JP2011192409A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁ハウジングの後方で露出するターミナルの脚部を、電気的及び機械的に保護する電気コネクタを提供する。
【解決手段】絶縁ハウジングの側面に鉛直方向の嵌合突条を形成し、シールドケースに、嵌合突条と嵌合する嵌合スリットを隔てた側面遮蔽部の後方で、側面遮蔽部と同一面上に起立する一対の位置決め片を一体に形成する。一対の位置決め片は、絶縁ハウジングの後方に突出する複数のターミナルの脚部の両側に起立し、脚部を電気的、機械的に保護する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のターミナルを互いに絶縁して絶縁ハウジングに収容する電気コネクタに関し、更に詳しくは、プリント配線基板のパターンへ接続するために絶縁ハウジングから突出するターミナルの脚部を保護する電気コネクタに関するものである。

従来、絶縁ハウジングから突出するターミナルに不用意に外力が加わり、破損しないように、絶縁ハウジングから突出する複数のターミナルの両側に、絶縁ハウジングから保護突起を一体に突設させた電気コネクタが知られている（特許文献１）。

図８は、この従来の電気コネクタ１００を示すもので、絶縁ハウジング１０１から相手側コネクタとの接続方向（図中左下方向）に向かって水平に突設された多数のホルダ１０２にそれぞれターミナルに相当するケーブル導体１０３が露出して支持され、その両側に一対のホールドピン１０４が絶縁ハウジング１０１に一体に突出して取り付けられている。

一対のホールドピン１０４は、ケーブル導体１０３が絶縁ハウジング１０１から突出する長さより長く、また、その上下方向の厚みがホルダ１０２に支持されるケーブル導体１０３の厚さより厚く形成されている。このようにホールドピン１０４を形成することにより、電気コネクタ１００を相手側コネクタへ接続する際に、案内部材として作用するとともに、相手側コネクタに接続しない状態では、露出するケーブル導体１０３に不用意に異物がぶつかり破損しないように、ケーブル導体１０３を保護している。

また、複数のターミナルを互いに絶縁して収容する直方体状の絶縁ハウジングの周囲を金属板を角筒状に折り曲げたシールドケースで覆い、絶縁ハウジングから突出するターミナルもシールドケースで囲って電気的、機械的に保護する電気コネクタも知られている（特許文献２）。

このような電気コネクタは、絶縁ハウジングの周囲を覆うシールドケースに、プリント配線基板の位置決め孔へ挿入する位置決め片が垂設され、位置決め孔に挿入した位置決め片を半田付けして絶縁ハウジングとともにプリント配線基板上の所定位置へ位置決め固定する。この工程と同時に、絶縁ハウジングの後方に突出する各ターミナルの脚部をプリント配線基板のパターンへそれぞれ半田接続し、電気コネクタをプリント配線基板へ実装する。

特開平６−２３１８３６号公報（明細書の項目００１２、図２） 特開２０１０−４０２１５号公報（明細書の項目００１８から００２１、図３）

特許文献１に記載の電気コネクタ１００は、絶縁ハウジング１０１と一体のホールドピン１０４でケーブル導体１０３を保護するので、物理的な外力に対して保護できるが、静電気などが帯電した導電性異物がケーブル導体１０３に接近する場合には、先にホールドピン１０４に接触しても静電気を逃がすことができず、電気的な保護はできない。

特許文献２に記載の電気コネクタのように、導電性金属板からなるシールドケースで絶縁ハウジングから突出するターミナルの全体を囲えば、物理的にも電気的にもターミナルを保護できるが、相手側コネクタとの接続方向と逆側の後方側で絶縁ハウジングから突出するターミナルの脚部は、シールドケースで囲うことができず、保護することができなかった。これは、各ターミナルの脚部をプリント配線基板上のパターンに半田接続する半田接続作業を容易にするため、また、リフロー処理など自動半田付け工程を含め半田接続工程後に半田接続状態を目視確認するため、脚部の上方を開放しておく必要があるためである。

従って、絶縁ハウジングの後方に突出するターミナルの脚部については、プリント配線基板への実装前に、異物が当たって変形したり、プリント配線基板への実装後であっても、導電性の異物が露出するターミナルの脚部に接触し、ターミナル間がショートしたり、静電気が侵入し、ターミナルに電気接続する電子回路や回路素子を破壊する恐れがあった。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、絶縁ハウジングの後方で露出するターミナルの脚部を、電気的及び機械的に保護する電気コネクタを提供することを目的とする。

また、絶縁ハウジングとシールドケースを強固にプリント配線基板へ固定し、いわゆる「こじり」によって相手側コネクタから挿抜方向以外の外力を受けても、ターミナルの脚部の半田付け部が影響を受けない電気コネクタを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１に記載の電気コネクタは、相手側コネクタに接続する前方が接触部に、後方がプリント配線基板のパターンに半田接続する脚部となった複数のターミナルを互いに絶縁して収容する絶縁ハウジングと、前後方向に沿った絶縁ハウジングの少なくとも平面と両側面を覆い、絶縁ハウジングの底面より下方に突出する位置決め片を一体に有するシールドケースとを備え、前記位置決め片をプリント配線基板の位置決め孔に挿入してプリント配線基板に半田付けし、絶縁ハウジングとシールドケースをプリント配線基板上に位置決め固定する電気コネクタであって、絶縁ハウジングの両側面にそれぞれ鉛直方向に沿った嵌合突条が形成され、シールドケースは、絶縁ハウジングの各側面を覆う一対の側面遮蔽部を有するシールドケース本体と、前記各側面遮蔽部と前記嵌合突条が嵌合する嵌合スリットを隔て、前記各側面遮蔽部と同一面上の後方で起立する一対の位置決め片とが一体に形成され、絶縁ハウジングの後方で起立する一対の位置決め片が、絶縁ハウジングの後端から突出する複数のターミナルの脚部の両側でプリント配線基板に半田付けされることを特徴とする。

シールドケースの一対の位置決め片は、側面遮蔽部と同一面上でプリント配線基板の平面に直交するので、絶縁ハウジングの後端から突出する複数のターミナルの脚部の両側に起立支持され、外方から異物の接近に対して脚部が保護される。

また、絶縁ハウジングの両側面において、絶縁ハウジングの嵌合突条とシールドケースの嵌合スリットが鉛直方向で嵌合するので、絶縁ハウジングとシールドケースは強固に一体化され、絶縁ハウジングが相手側コネクタから接続方向以外の方向の力を受けても、嵌合突条を介して位置決め片がその平面方向の沿った力として受け、変形することなく絶縁ハウジングを固定する。

また、請求項２に記載の電気コネクタは、シールドケースは、絶縁ハウジングの平面と底面と両側面の全周を覆う筒状に折り曲げ形成され、位置決め片の前方で絶縁ハウジングの底面より下方に突出するシールドケースの固定片若しくはシールドケースを貫通し、絶縁ハウジングの底面から垂設された固定片を、プリント配線基板の固定孔に挿入してプリント配線基板に半田付けすることを特徴とする。

シールドケースが筒状に折り曲げ形成され、絶縁ハウジングに一体に組み立てられるので、プリント配線基板への実装前の状態であっても、一対の位置決め片がターミナルの脚部の両側に配置され、ターミナルの脚部が外力から保護される。

また、実装後は、シールドケース若しくは絶縁ハウジングの固定片が、位置決め片から離れた前方でプリント配線基板に半田付けされるので、互いに離れた位置に半田付けされる一対の位置決め片と協働して、絶縁ハウジングが種々の方向の外力を受けてもプリント配線基板へ強固に固定でき、脚部の半田接続部に外力が伝わらない。

また、請求項３に記載の電気コネクタは、複数のターミナルの脚部が半田接続する複数のパターンを挟むプリント配線基板の両側に位置決め孔を穿設し、位置決め片の下端を挿入することを特徴とする。

一対の位置決め片と複数のターミナルの脚部との相対位置は、絶縁ハウジングを介して一定であるので、位置決め孔を所定位置に穿設することにより、位置決め片を位置決め孔に挿入した際に、複数のターミナルの脚部を半田付けするパターンへ正確に対向させることができ、半田接続作業前に相対的な位置決めを行う必要がない。

請求項１の発明によれば、絶縁ハウジングを覆いプリント配線基板へ固定するシールドケースの一部の位置決め片を利用して、ターミナルの脚部を電気的、機械的に保護できる。

また、絶縁ハウジングの嵌合突条とシールドケースの嵌合スリットが嵌合して互いに強固に一体化され、絶縁ハウジングから離れた後方でシールドケースの一対の位置決め片がプリント配線基板に半田付けされるので、相手側コネクタから絶縁ハウジングが予期しない方向の外力を受けても、絶縁ハウジングに収容されるターミナルの脚部の半田接続部に外力が伝達されない。

請求項２の発明によれば、プリント配線基板への実装前の状態で、ターミナルの脚部を機械的な外力から保護できる。

また、実装後は、絶縁ハウジングを更に強固にプリント配線基板へ固定でき、脚部の半田接続部に外力が伝わらず、半田剥離などを原因とする接続不良が発生しない。

請求項３の発明によれば、複数のターミナルの脚部を対応するプリント配線基板のパターンに対抗するように正確に位置決めできるので、自動実装の際に位置ずれによる接続不良が発生しない。。

本発明の一実施の形態に係る電気コネクタ１の斜め後方からの斜視図である。 電気コネクタ１の斜め前方からの斜視図である。 シールドケース２を絶縁ハウジング５に組み付ける行程を斜め前方からみた斜視図である。 図３の行程を斜め後方からみた斜視図である。 プリント配線基板１０に実装された電気コネクタ１の位置決め片３に沿った縦断面図である。 電気コネクタ１の平面図である。 図６のＡ−Ａ線で切断した縦断面図である。 従来の電気コネクタ１００を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る電気コネクタ１とその成形方法を、図１乃至図７で説明する。電気コネクタ１は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格に準拠するＨＤＭＩコネクタであり、複数のターミナル１１、１２を互いに絶縁して収容する絶縁ハウジング５と、直方体状の絶縁ハウジング５の外周を覆う角筒状に折り曲げ形成されたシールドケース２とから構成される。

絶縁ハウジング５は、絶縁性合成樹脂によりほぼ直方体状に形成されたもので、相手側コネクタとの接続方向（図７において左方で、以下前方という）に向けて舌板状の支持プレート６が突設され、また、両側面からそれぞれフランジ板が張り出すことにより、一対の嵌合突条７、７が鉛直方向に沿って一体に突出している。また、絶縁ハウジング５の平面後端に表れている突起は、前方から組み付けられるシールドケース２の後端に当接し、シールドケース２を後方へ抜け止めするストッパー突起８である。

複数のターミナル１１、１２は、導電性の薄肉金属板を細長帯状に打ち抜き折り曲げ形成したもので、図３、図４に示すように、支持プレート６の表面側に相手側コネクタと電気接続する接触部１１ａをが露出する複数の平面側ターミナル１１、１１と、図７に示すように、支持プレート６の底面側に相手側コネクタと電気接続する接触部１２ａが露出する複数の底面側ターミナル１２、１２とからなっている。複数の平面側ターミナル１１と底面側ターミナル１２は、絶縁ハウジング５を成型する際にインサート成形されて絶縁ハウジング５に一体に取り付けられ、図６，図７に示すように、一体に取り付けられた状態で、平面側ターミナル１１の脚部１１ｂと底面側ターミナル１２の脚部１２ｂが、絶縁ハウジング５の後方に突出する。平面側ターミナル１１の脚部１１ｂと底面側ターミナル１２の脚部１２ｂは、交互に千鳥状に絶縁ハウジング５の底面と同一面上に突出し、各脚部１２ｂは前方の絶縁ハウジング５よりに一列に、各脚部１１ｂは後方よりに一列に、それぞれ整列して突出している。

シールドケース２は、図３に示すように、直方体状の絶縁ハウジング５の平面、底面及び両側面を覆うように、導電性金属板を折り曲げて角筒状に形成したもので、嵌合突条７より前方の絶縁ハウジング５の輪郭を囲う内周面の輪郭に形成された筒状本体２ａと、嵌合突条７の前後方向幅に相当する幅の嵌合スリット４を隔てて筒状本体２ａの後端に連設された一対の位置決め片３、３とから構成される。

一対の位置決め片３、３は、その基部３ａが筒状本体２ａの平面後端に一体に連結し、図３、図４に示すように、絶縁ハウジング５との組み立て前の状態では、両側に水平に張り出したウイング状に連結している。各位置決め片３は、基部３ａから先端に向かって幅広となる三角形状の保護片部３ｂと、保護片部３ｂの先端側で、プリント配線基板１０の後述する位置決め孔１３に挿入される固定脚部３ｃとからなっている。また、一対の位置決め片３の基部３ａが連結するシールドケース２の後端の中央には、前述のストッパー突起８に係合する凹溝２ｂが後方へ開口させて凹設されている。

筒状本体２ａは、帯状に打ち抜かれた金属板を筒状に折り曲げて底面側を帯状両端の合わせ目として連結したもので、また、その平面には、相手側コネクタのシールド部分に弾性接触する４枚のシールド接触片２ｃが周囲を切り欠いて形成され、また、底面側には、２枚の固定片１４、１４が、それぞれ側面から底面にかけてコの字状に切り欠かかれてなる舌片を下方に折り起こして形成されている。

図３に示すように、上述構成のシールドケース２を、ターミナル１１，１２が一体に取り付けられた絶縁ハウジング５を覆うように前方から取り付ける。絶縁ハウジング５に対して後方へ移動させるシールドケース２は、凹部２ｂがストッパー突起８に当接し、その移動が規制される。この状態で筒状本体２ａの側面後端は、嵌合突条７の前面に当接若しくは近接し、嵌合スリット４を隔てた位置決め片３を下方に折り曲げると、図１、図２に示すように、嵌合突条７が嵌合スリット４に嵌合した状態で、シールドケース２と絶縁ハウジング５が一体に組み立てられる。これにより、絶縁ハウジング５は、両側面に突出する嵌合突条７がシールドケース２の筒状本体２ａと位置決め片３とに挟まれて前後方向に対して位置決めされるとともに、前後方向の軸周りの周囲全体が筒状本体２ａによって覆われるので、前後方向以外の方向に対しても位置決めされる。

このようにして組み立てたられた状態では、絶縁ハウジング５の後方から突出するターミナル１１、１２の脚部１１ｂ、１２ｂの両側を、３角形状となった位置決め片３、３の保護片部３ｃが囲うので、外部から異物が接近しても直接脚部１１ｂ、１２ｂに衝突することがなく、プリント配線基板１０への実装前に、絶縁ハウジング５から突出する脚部１１ｂ、１２ｂが変形したり破損することがない。

この電気コネクタ１を実装するプリント配線基板１０には、シールドケース２の一対の位置決め片３、３の各固定脚部３ｃ、３ｃと一対の固定片１４が対向する部位にそれぞれ位置決め孔１３、１３と固定孔１６、１６が穿設され、電気コネクタ１をプリント配線基板１０上へ実装する工程では、図１に示すように、一対の固定脚部３ｃ、３ｃと固定片１４、１４を対向する位置決め孔１３、１３及び固定孔１６、１６へ挿入する。この状態で、絶縁ハウジング５の後方に整列して突出する各ターミナル１１、１２の脚部１１ｂ、１２ｂはそれぞれ電気接続するランドパターン１５、１５・・に対向するように、位置決め孔１３、１３間にランドパターン１５、１５・・が形成される。各ランドパターン１５、１５・・は、図示しないリードパターンを介して外部に引き出される。

位置決め孔１３、１３及び固定孔１６、１６の周囲のプリント配線基板１０の表面には、設置されたグランドパターンが印刷形成され、各ターミナル１１、１２の脚部１１ｂ、１２ｂを対応するランドパターン１５、１５・・へ半田付けする工程で、同時に位置決め片３、３と固定片１４、１４もグランドパターンへ半田付けし、プリント配線基板１０へ位置決め固定する。この半田付け工程は、上述のように一対の固定脚部３ｃ、３ｃを対向する位置決め孔１３、１３へ挿入するだけで、各ターミナル１１、１２の脚部１１ｂ、１２ｂがランドパターン１５、１５・・へ対向するので、リフロー処理による自動半田付け工程が可能となる。

プリント配線基板１０上に実装した電気コネクタ１は、各ターミナル１１、１２の脚部１１ｂ、１２ｂの上方が開放されているので、ランドパターン１５、１５・・への半田付けを目視で確認できる。一方、上方が開口する各脚部１１ｂ、１２ｂの両側には、各脚部１１ｂ、１２ｂを囲うように位置決め片３の三角形状の保護片部３ｃが起立するので、意図しない異物が接近しても各脚部１１ｂ、１２ｂに衝突する前に保護片部３ｃに当接し、機械的な変形から保護される。更に、静電気などに帯電した異物が脚部１１ｂ、１２ｂに接近しても、導電性の保護片部３ｃがプリント配線基板１０のグランドパターンを介して接地されているので、保護片部３ｃに触れて放電され、脚部１１ｂ、１２ｂは電気的にも保護される。

また、図６に示すように、電気コネクタ１に接続する相手側コネクタから挿抜方向（図中上下方向）以外の例えば、図中Ｐで示す水平方向の意図しない外力を受けても、外力Ｐは位置決め片３に対して、その中立軸周りの断面二次モーメントが極めて大きくなる位置決め片３の面に沿ったＰ´の方向に主として作用するので、位置決め片３は弾性変形しない。従って、シールドケース２に固定された絶縁ハウジング５もプリント配線基板１０に対して移動することがなく、外力Ｐは各脚部１１ｂ、１２ｂの半田接続部に伝達されず、半田剥離などを防止できる。

また、絶縁ハウジング５が鉛直方向の外力を受けても、シールドケース２が前後に離れた位置決め片３、３と固定片１４、１４でプリント配線基板１０に固定されるとともに、位置決め片３、３は、図５に示すように、前後方向に幅広の保護片部３ｃでプリント配線基板１０の表面に当接するので、絶縁ハウジング５はプリント配線基板１０と平行な軸周りのモーメントを受けても固定支持され、鉛直方向の外力は、同様に各脚部１１ｂ、１２ｂの半田接続部に伝達されない。

上述の実施の形態では、シールドケース２が絶縁ハウジング５の底面を含めてその外周面を覆っているが、少なくとも平面と両側面を覆うシールドケースであれば、本発明を適用できる。

また、シールドケース２から下方に切り起こされる固定片１４に換えて、若しくはこの固定片１４に加え、絶縁ハウジング５の底面から固定孔１６に挿入する突起を突設してもよい。

相手側コネクタと電気接続するターミナルが、絶縁ハウジングの接続方向と逆側から突出する電気コネクタに適している。

１ 電気コネクタ
２ シールドケース
３ 位置決め片
４ 嵌合スリット
５ 絶縁ハウジング
７ 嵌合突条
１０ プリント配線基板
１１ 平面側ターミナル
１２ 底面側ターミナル
１３ 位置決め孔
１４ 固定片
１５ ランドパターン
１６ 固定孔

Claims (3)

1. 相手側コネクタに接続する前方が接触部に、後方がプリント配線基板のパターンに半田接続する脚部となった複数のターミナルを互いに絶縁して収容する絶縁ハウジングと、
   前後方向に沿った絶縁ハウジングの少なくとも平面と両側面を覆い、絶縁ハウジングの底面より下方に突出する位置決め片を一体に有するシールドケースとを備え、
   前記位置決め片をプリント配線基板の位置決め孔に挿入してプリント配線基板に半田付けし、絶縁ハウジングとシールドケースをプリント配線基板上に位置決め固定する電気コネクタであって、
   絶縁ハウジングの両側面にそれぞれ鉛直方向に沿った嵌合突条が形成され、
   シールドケースは、絶縁ハウジングの各側面を覆う一対の側面遮蔽部を有するシールドケース本体と、前記各側面遮蔽部と前記嵌合突条が嵌合する嵌合スリットを隔て、前記各側面遮蔽部と同一面上の後方で起立する一対の位置決め片とが一体に形成され、
   絶縁ハウジングの後方で起立する一対の位置決め片が、絶縁ハウジングの後端から突出する複数のターミナルの脚部の両側でプリント配線基板に半田付けされることを特徴とする電気コネクタ。
2. シールドケースは、絶縁ハウジングの平面と底面と両側面の全周を覆う筒状に折り曲げ形成され、
   位置決め片の前方で絶縁ハウジングの底面より下方に突出するシールドケースの固定片若しくはシールドケースを貫通し、絶縁ハウジングの底面から垂設された固定片を、プリント配線基板の固定孔に挿入してプリント配線基板に半田付けすることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 複数のターミナルの脚部が半田接続する複数のパターンを挟むプリント配線基板の両側に位置決め孔を穿設し、位置決め片の下端を挿入することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の電気コネクタ。

Images