JP2014102930A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】アライメント機能を備えた上で安価に製造し得るコネクタを提供する。
【解決手段】プリント基板Ｐが装着される第１凹部１５と、相手側コネクタが嵌合される第２凹部２０とが、端子挿通孔２３が貫通形成された隔壁１３を介して互いに異なった面に開口した形態で形成されたコネクタハウジング１０と、複数のタブ状端子３０と、タブ状端子３０が所定の配列で装着され第１凹部１５内に挿入可能な中子４０と、が具備される。中子４０におけるプリント基板Ｐと対向した面には、タブ状端子３０の一端３１が圧入されて貫通される位置決め孔４６が開口されたアライメント部４５が設けられるとともに、同中子４０の隔壁１３と対向して固定される対向面４１Ａには、同対向面４１Ａが少なくとも固定された状態においてタブ状端子３０の他端３２を同対向面４１Ａから突出させた形態で保持可能な保持部４８が設けられている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、プリント基板と接続される形式のコネクタに関する。

プリント基板と接続されるコネクタの一例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、プリント基板が装着される基板装着部と、相手側コネクタが嵌合されるコネクタ嵌合部とが、コネクタハウジングにおける互いに直交した面に形成される一方、Ｌ字形をなす複数のタブ状端子が、それぞれの一端と他端とを基板装着部とコネクタ嵌合部とに臨ませた形態で埋設された構造となっている。

この種のコネクタでは、真直なタブ状端子をハウジングに装着したのちＬ字形に曲げ形成するのは困難なことから、インサート成形により形成される場合が多い。一般には、予めＬ字形に曲げ形成したタブ状端子をインサート部材とした一次インサート成形を行うことで、中子にタブ状端子が装着されたアッセンブリを形成し、さらに同アッセンブリをインサート部材とした二次インサート成形を行うことで、当該コネクタを形成するようになっている。

特開２００８−１８６３３号公報

上記のようなインサート成形では、インサート部材を成形金型にセットする場合等、手作業に依存する場合が多く、そのまま製造コストの上昇に繋がるという問題があった。
また製品によっては、タブ状端子の一端をプリント基板に接続する作業が容易に行えるように、同タブ状端子の一端のアライメントを正確に取ることの要望もあり、従来その対策として、別途製造したアライメントプレートをコネクタハウジングの基板装着部に後付けで設けるようにしていたために、さらなるコスト高を招き、その解決策の出現が切望されていた。
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、その目的は、アライメント機能を備えながらも安価に製造し得るコネクタを提供するところにある。

本発明のコネクタは、プリント基板が装着される第１凹部と、相手側コネクタが嵌合される第２凹部とが、端子挿通孔が貫通形成された隔壁を介して互いに異なった面に開口した形態で形成されたコネクタハウジングと、複数のタブ状端子と、前記タブ状端子が所定の配列で装着され前記第１凹部内に挿入可能な中子と、が具備され、前記中子における前記プリント基板と対向した面には、前記タブ状端子の一端が圧入されて貫通される位置決め孔が開口されたアライメント部が設けられるとともに、同中子の前記隔壁と対向して固定される対向面には、同対向面が少なくとも固定された状態において前記タブ状端子の他端を同対向面から突出させた形態で保持可能な保持部が設けられているところに特徴を有する。

コネクタは以下のようにして製造される。まず、中子に対して複数のタブ状端子が、それぞれの一端をアライメント部の位置決め孔に圧入して貫通され、また他端が、保持部に係合されて対向面の前方に突出させた形態で装着される。次に、タブ状端子が装着された中子が、コネクタハウジングの第１凹部に挿入され、タブ状端子の他端を隔壁の端子挿通孔を貫通させつつ中子の対向面が隔壁に固定される。中子が固定されると、各タブ状端子の一端がアライメント部により整列された形態で第１凹部内に配されるとともに、タブ状端子の他端が、保持部で保持されて整列した形態で第２凹部内に突出して配される。
すなわちインサート成形によらず、また別途アライメントプレートを設けることなく、各タブ状端子の両端部が所定に整列されたコネクタを得ることができ、製造コストの低減に寄与し得る。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記中子の前記隔壁との対向面には、同隔壁に貫通形成された取付孔に圧入可能な取付部が設けられ、前記タブ状端子の他端が前記取付部における前記取付孔の所定の一面と対向した挟持面に沿いつつ同取付部の前方に突出した形態で前記中子に装着されている。
中子は、タブ状端子の他端を隔壁の取付孔を貫通させつつその取付部を取付孔に圧入することで固定される。タブ状端子の他端は、取付部の挟持面と取付孔の対向面との間で挟持されて整列した形態で第２凹部内に突出して配される。

（２）前記タブ状端子がＬ字形に曲げ形成されている一方、前記中子における前記取付部と前記アライメント部とが互いに直交した面に形成されている。タブ状端子がＬ字形をなすものについても、同様に各タブ状端子の両端部が所定に整列されたコネクタを得ることができる。
（３）前記中子の前記取付部における前記挟持面には、前記タブ状端子の他端側を緊密に嵌めて保持する保持溝が形成されている。タブ状端子の他端を中子の挟持面に沿った状態に保持でき、例えばタブ状端子の他端を隔壁の取付孔を貫通させつつ中子の取付部を取付孔に嵌着する作業を、正確にかつ能率良く行うことができる。

（４）前記中子は、前記コネクタハウジングの前記第１凹部における前記隔壁と直交した内面上を前記隔壁に向けて摺接可能となっており、前記隔壁には、前記中子の前記取付部を前記取付孔に向けて案内するガイドが設けられている。タブ状端子を装着した中子を第１凹部の所定の内面上を摺接させつつ隔壁に向けて移動させると、その取付部がガイドによって隔壁の取付孔に案内される。中子の取付部を隔壁の取付孔に圧入する作業が、正確にかつ迅速に行われる。
（５）前記中子の前記対向面と前記隔壁とが溶着または接着により固定されている。

本発明のコネクタによれば、タブ状端子のアライメント機能を確保した上で、安価に製造することが可能となる。

本発明の実施形態１に係るコネクタハウジングの平面図 同正面図 中子に対するタブ状端子の装着動作を示す縦断面図 中子にタブ状端子が装着されたアッセンブリの縦断面図 同正面図 同背面図 同平面図 同底面図 同側面図 アッセンブリのコネクタハウジングに対する初期装着動作を示す縦断面図 アッセンブリの装着完了時のコネクタの縦断面図 同平面図 同正面図 本発明の実施形態２に係る中子にタブ状端子が装着されたアッセンブリの縦断面図 同正面図 同平面図 同底面図 アッセンブリのコネクタハウジングに対する初期装着動作を示す縦断面図 アッセンブリの装着完了時のコネクタの縦断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３によって説明する。実施形態１のコネクタは、図１１に示すように、コネクタハウジング１０と、２本のタブ状端子３０と、両タブ状端子３０を装着する中子４０とを備えて構成されている。

コネクタハウジング１０（以下、ハウジング１０）は、合成樹脂材の射出成形によって形成されており、図１，図２及び図１０に示すように、全体としては前後方向に長い形状に形成され、後部側にプリント基板Ｐ（図１１参照）が装着される基板装着部１１が、前部側に相手側コネクタ（図示せず）が嵌合されるコネクタ嵌合部１２が隔壁１３を介して並んで形成されている。

基板装着部１１は上面開口の角箱状に形成されており、同基板装着部１１の前壁が上記した隔壁１３となっている。基板装着部１１の内部が第１凹部１５となっており、その内周面は、深さ方向の下側領域が、上側領域と比べて平断面形状が一回り小さくなった段差状に形成されている（段差部１６）。第１凹部１５内にはプリント基板Ｐが緊密に嵌められ、その四縁辺が段差面に載置可能となっている。すなわち同段差面が、プリント基板Ｐの載置面１７となる。
段差部１６の前壁部分の中央幅位置では、所定幅に亘ってガイド溝１８が形成されている。

コネクタ嵌合部１２は、隔壁１３の外面から前方に開口した角筒状の形態で形成されており、このコネクタ嵌合部１２の内部が第２凹部２０となっている。コネクタ嵌合部１２には、上記のように相手側コネクタが前方から嵌合されるようになっており、コネクタ嵌合部１２の上面には、相手側コネクタに設けられたロックアームと係合して同相手側コネクタとの間を正規嵌合状態にロックするためのロック突部２１が設けられている。

第２凹部２０の奥面（隔壁１３）には、図２に示すように、中心よりも少し上方位置において、正面視横長の長方形をなす取付孔２３が、第１凹部１５側に貫通した形態で形成されている。この取付孔２３は、後記する中子４０の取付部４２を圧入する圧入孔として機能する。
この取付孔２３の横幅は、上記したガイド溝１８の幅寸法と一致している。ガイド溝１８における両側面の第１凹部１５側の端縁には、テーパ状の誘い込み面１８Ａが形成されている。

タブ状端子３０は、導電性に優れた金属板をプレス加工する等により形成されており、各コネクタについて２本ずつが準備されている。タブ状端子３０は、図３に示すように、当初は真直姿勢に形成されており、後記するように、中子４０に装着する過程で、他端３２（図３の下端）側が長さ方向の中心よりも一端３１寄りの位置で直角曲げされることより、図４に示すように、一端３１側が上向きの垂直部３３で、他端３２側が前方（同図の左側）を向いた水平部３４となったＬ字形に形成されている。
タブ状端子３０の一端３１がプリント基板Ｐと接続される基板接続端（以下、基板接続端３１）であり、他端３２が、相手側コネクタに収容された相手側の雌端子（図示せず）と接続される端子接続端（以下、端子接続端３２）となっている。

上記した２本のタブ状端子３０を装着する中子４０は、合成樹脂材による射出成形によって形成され、図５ないし図９にも示すように、外形がやや縦長の立方体状の本体部４１を有している。本体部４１は、上記した隔壁１３の取付孔２３並びにガイド溝１８の幅に等しい横幅寸法を有しているとともに、第１凹部１５における底面から載置面１７までの高さに等しい高さ寸法を有している。
本体部４１の前面４１Ａにおける中央高さ位置には、隔壁１３の取付孔２３に緊密に嵌る取付部４２が全幅に亘って突出形成されている。取付部４２の突出寸法は、隔壁１３の厚さに匹敵する寸法に設定されている。

本体部４１の下面には、幅方向に略５等分した領域における両端から１つ内側の２つの領域において、前後方向を向いた挿通凹部４３が立ち上がり形成されている。各挿通凹部４３は、図３に示すように、後側の略２／３の奥行領域では、その天井面４３Ａが、取付部４２の上面よりも少し上方位置に達しており、残りの前側の略１／３の奥行領域では、その天井面４３Ｂが、取付部４２の下面（挟持面４７）と同じ高さ位置に達している。

各挿通凹部４３における高位側の天井部がアライメント部４５となっており、各アライメント部４５には、中央幅位置でかつ奥行方向の後端寄りの所定位置に、上記したタブ状端子３０の基板接続端３１側が圧入されて貫通可能な位置決め孔４６が開口されている。各位置決め孔４６の下端部には、テーパ状の誘い込み口４６Ａが形成されている。

一方、各挿通凹部４３における低位側の天井面４３Ｂの中央幅位置には、上記した取付部４２の挟持面４７に連続した形態において、タブ状端子３０がＬ形に曲げられた場合における水平部３４の基端側が緊密に嵌められて保持される保持溝４８が形成されている。タブ状端子３０の水平部３４の基端側が保持溝４８内に正規に嵌められると、同水平部３４の基端側は取付部４２の挟持面４７から低位の天井面４３Ｂと面一に埋められた形態となり、同水平部３４の先端側の略１／２の長さ部分が、取付部４２の正面から突出した形態となる。
取付部４２の４周面には、それぞれ幅方向若しくは高さ方向の中央位置において、前後方向に延びた圧入用のリブ４９が全突出長さに亘って形成されている。

続いて、コネクタの製造手順の一例を説明する。
まず、２本のタブ状端子３０が中子４０に対して装着される。当該装着作業は自動機を利用して行われ、具体的には、図３に示すように、真直姿勢をなすタブ状端子３０が、中子４０の挿通凹部４３に下方から挿入されて、その基板接続端３１がアライメント部４５の位置決め孔４６に圧入されて所定寸法その上面に突出される。それとともに、タブ状端子３０の端子接続端３２側が所定位置から前方に向けて直角曲げされ、図４に示すように、水平部３４の基端側が低位の天井面４３Ｂから取付部４２の挟持面４７に亘って形成された保持溝４８に緊密に嵌って、挟持面４７に面一に埋められた状態とされる。

これにより、図５ないし図９にも示すように、中子４０に対してＬ形に曲げ形成された２本のタブ状端子３０が装着されたアッセンブリ５０が形成される。同アッセンブリ５０では、２本のタブ状端子３０の基板接続端３１がアライメント部４５を貫通することで整列してその上面に突出し、また、両タブ状端子３０の端子接続端３２側は、取付部４２の挟持面４７に面一に埋められたのち同取付部４２の前面から所定寸法突出した形態となる。

係るアッセンブリ５０が、図１０の矢線ａに示すように、ハウジング１０における基板装着部１１の第１凹部１５内に上方から挿入され、第１凹部１５の底面に載せられる。そののち同図の矢線ｂに示すように、第１凹部１５の底面上を滑りつつ隔壁１３に向けて移動され、タブ状端子３０の端子接続端３２がガイド溝１８内から隔壁１３の取付孔２３の下部位置を貫通して第２凹部２０内に突出し、続いて中子４０の取付部４２が誘い込み面１８Ａで誘い込まれてガイド溝１８に進入し、続いて取付孔２３に導かれる。さらに中子４０が押し込まれると、リブ４９が圧潰されつつ取付部４２が取付孔２３内に圧入され、図１１に示すように、本体部４１の前面４１Ａが隔壁１３に当たったところで押し込みが停止される。これにより、アッセンブリ５０の組み付けが完了する。

このようにアッセンブリ５０の組み付けが完了した状態では、図１２及び図１３にも示すように、基板装着部１１側では、第１凹部１５における隔壁１３に寄った位置において、両タブ状端子３０の基板接続端３１が、アライメント部４５により左右に並んで整列された形態で、第１凹部１５におけるプリント基板Ｐの載置面１７よりも所定寸法上方に突出する。一方、コネクタ嵌合部１２側では、第２凹部２０の奥面から、両タブ状端子３０の端子接続端３２が、取付部４２の挟持面４７と取付孔２３の対向面（下面）との間で挟持されて左右に並んで整列した形態で、手前側に所定寸法突出した状態となる。

そののち、基板装着部１１側ではプリント基板Ｐが入れられて、載置面１７に載せられる。これに伴い、両タブ状端子３０の基板接続端３１がプリント基板Ｐのスルーホールを貫通してその上面に突出するから、対応するランドに半田付けされて接続される。両タブ状端子３０の基板接続端３１のアライメントが取られているから、同基板接続端３１をスルーホールに通しつつプリント基板Ｐを載置面１７に載せる作業が、正確にかつ迅速に行われる。
以上のように製造されたコネクタは、機器等の固定部材に取り付けられ、コネクタ嵌合部１２に相手側コネクタが嵌合される形態で使用される。

以上のように本実施形態のコネクタによれば、タブ状端子３０の基板接続端３１は中子４０に設けたアライメント部４５に圧入されることでアライメントが取られ、端子接続端３２側は中子４０の取付部４２と取付孔２３の対向面との間で挟持されることによりアライメントが取られるのであり、すなわちインサート成形によることなく、また別途アライメントプレートを設けることなく、各タブ状端子３０の基板接続端３１と端子接続端３２とが共に所定に整列されて第１凹部１５または第２凹部２０内に臨んだコネクタを得ることができ、製造コストの低減に寄与し得る。

また、真直姿勢のタブ状端子３０の基板接続端３１をアライメント部４５に圧入することと併せて、同タブ状端子３０の端子接続端３２側を直角曲げする場合は、いわゆるスプリングバックを生じて、端子接続端３２側を取付部４２の挟持面４７に沿った姿勢に保持することが難しいと言えるが、本実施形態では、挟持面４７にタブ状端子３０の端子接続端３２側（水平部３４）を緊密に嵌めて外れ止めする保持溝４８が設けられているから、タブ状端子３０の端子接続端３２側を挟持面４７と面一の状態で保持できる。そのため、タブ状端子３０の端子接続端３２側を隔壁１３の取付孔２３に貫通させつつ中子４０の取付部４２を取付孔２３に嵌着する作業を、正確にかつ能率良く行うことができる。

中子４０は、第１凹部１５の底面上を隔壁１３に向けて摺接可能となっており、かつ、隔壁１３における第１凹部１５側を向いた面には、中子４０の取付部４２を隔壁１３の取付孔２３に向けて案内するガイド溝１８が設けられているから、中子４０の取付部４２を取付孔２３に圧入作業が、正確にかつ迅速に行われる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１４ないし図１９によって説明する。
この実施形態では、中子６０の構造並びに同中子６０をハウジング１０の隔壁１３Ａに固定する部分の構造に変更が加えられている。
この実施形態では、中子６０の形状が、図１４ないし図１７に示すように、実施形態１の中子４０における取付部４２を除去して本体部４１のみを残したような形状となっており、同様に、各挿通凹部４３における高位側の天井部が、位置決め孔４６が開口されたアライメント部４５となっているとともに、各挿通凹部４３における低位側の天井面４３Ｂには、タブ状端子３０の水平部３４の基端側が緊密に嵌められる保持溝６１が形成されている。
中子６０の前面６２（隔壁１３Ａとの対向面）には、図１５に示すように、保持溝６１の回りを囲むようにして突条６３が形成されている。

一方、隔壁１３Ａには、図１８に示すように、タブ状端子３０の端子接続端３２を緊密に挿通可能な２個の端子挿通孔６５が、左右に並んで形成されている。端子挿通孔６５の入口側には、テーパ状の誘い込み口６５Ａが形成されている。なお、隔壁１３Ａの第１凹部１５側の面には、同様にガイド溝１８が形成されている。
その他の構造については上記実施形態１と同様であって、実施形態１と同様の機能を有する部位、部材については、同一符号を付すことによって説明を省略または簡略化する。

本実施形態のコネクタの組み付け手順は以下のようである。
２本のタブ状端子３０を中子６０に対して装着するには、真直姿勢をなすタブ状端子３０が、中子６０の挿通凹部４３に下方から挿入されて、その基板接続端３１がアライメント部４５の位置決め孔４６に圧入されて所定寸法その上面に突出されるとともに、タブ状端子３０の端子接続端３２側が所定位置から前方に向けて直角曲げされ、図１４に示すように、水平部３４の基端が低位の天井面４３Ｂの保持溝６１に緊密に嵌って、同低位の天井面４３Ｂに面一に埋められた状態とされる。

これにより、図１５ないし図１７にも示すように、中子６０に対してＬ字形に曲げ形成された２本のタブ状端子３０が装着されたアッセンブリ５０Ａが形成される。同アッセンブリ５０Ａでは、２本のタブ状端子３０の基板接続端３１がアライメント部４５を貫通することで整列してその上面に突出し、また、両タブ状端子３０の端子接続端３２側は、低位の天井面４３Ｂに面一に埋められたのち中子６０の前面６２から所定寸法突出した形態となる。

係るアッセンブリ５０Ａが、図１８の矢線ｃに示すように、ハウジング１０における基板装着部１１の第１凹部１５内に上方から挿入され、第１凹部１５の底面に載せられる。そののち同図の矢線ｄに示すように、第１凹部１５の底面上を滑りつつ隔壁１３Ａに向けて移動され、タブ状端子３０の端子接続端３２がガイド溝１８を通って隔壁１３Ａの対応する端子挿通孔６５を貫通して第２凹部２０内に突出する。終盤では、中子６０の前面６２側がガイド溝１８に進入して押し込まれ、中子６０の前面６２の突条６３が隔壁１３Ａに当たったところで押し込みが停止される。そして、中子６０を隔壁１３Ａに向けて押し付けた状態で加熱することにより、主に突条６３の部分が溶着されることによって、図１９に示すように、中子６０が隔壁１３Ａに対して固定され、これにより組み付けが完了する。

中子６０の固定が完了すると、各タブ状端子３０の基板接続端３１がアライメント部４５により整列された形態で、第１凹部１５における載置面１７よりも上方に突出し、またタブ状端子３０の端子接続端３２が、端子挿通孔６５を貫通して整列した形態で第２凹部２０内に突出して配された状態となる。
同様に、インサート成形によることなく、また別途アライメントプレートを設けることなく、各タブ状端子３０の基板接続端３１と端子接続端３２とが共に整列されて第１凹部１５または第２凹部２０内に臨んだコネクタを得ることができ、製造コストの低減に寄与し得る。

＜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）アッセンブリを形成するに当たり、タブ状端子は予めＬ字形に曲げ形成したのち中子に装着するようにしてもよい。
（２）上記のようにタブ状端子を予めＬ字形に曲げ形成した場合は、スプリングバックを考慮する必要がないから、タブ状端子の端子接続端側は、中子の取付部の挟持面に対して単に沿うように配するのみでもよく、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（３）コネクタハウジングの形態として、プリント基板が装着される第１凹部と、相手側コネクタが嵌合される第２凹部とが背中合わせに設けられたものであってもよく、その場合はタブ状端子は真直姿勢のものが適用可能である。
（４）実施形態２に関連し、中子の前面を隔壁に固定する手段としては、溶着に限らず、接着によってもよい。

Ｐ…プリント基板
１０…コネクタハウジング
１１…基板装着部
１２…コネクタ嵌合部
１３，１３Ａ…隔壁
１５…第１凹部
１８…ガイド溝（ガイド）
２０…第２凹部
２３…取付孔（端子挿通孔）
３０…タブ状端子
３１…基板接続端（タブ状端子３０の一端）
３２…端子接続端（タブ状端子３０の他端）
４０…中子
４１…本体部
４１Ａ…（本体部４１の）前面（隔壁１３との対向面）
４２…取付部
４５…アライメント部
４６…位置決め孔
４７…挟持面（保持部）
４８…保持溝
４９…リブ
５０，５０Ａ…アッセンブリ
６０…中子
６２…（中子６０の）前面（隔壁１３Ａとの対向面）
６３…突条
６５…端子挿通孔

Claims (6)

1. プリント基板が装着される第１凹部と、相手側コネクタが嵌合される第２凹部とが、端子挿通孔が貫通形成された隔壁を介して互いに異なった面に開口した形態で形成されたコネクタハウジングと、
   複数のタブ状端子と、
   前記タブ状端子が所定の配列で装着され前記第１凹部内に挿入可能な中子と、が具備され、
   前記中子における前記プリント基板と対向した面には、前記タブ状端子の一端が圧入されて貫通される位置決め孔が開口されたアライメント部が設けられるとともに、同中子の前記隔壁と対向して固定される対向面には、同対向面が少なくとも固定された状態において前記タブ状端子の他端を同対向面から突出させた形態で保持可能な保持部が設けられていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記中子の前記隔壁との対向面には、同隔壁に貫通形成された取付孔に圧入可能な取付部が設けられ、前記タブ状端子の他端が前記取付部における前記取付孔の所定の一面と対向した挟持面に沿いつつ同取付部の前方に突出した形態で前記中子に装着されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記タブ状端子がＬ字形に曲げ形成されている一方、前記中子における前記取付部と前記アライメント部とが互いに直交した面に形成されていることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
4. 前記中子の前記取付部における前記挟持面には、前記タブ状端子の他端側を緊密に嵌めて保持する保持溝が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載のコネクタ。
5. 前記中子は、前記コネクタハウジングの前記第１凹部における前記隔壁と直交した内面上を前記隔壁に向けて摺接可能となっており、前記隔壁には、前記中子の前記取付部を前記取付孔に向けて案内するガイドが設けられていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載のコネクタ。
6. 前記中子の前記対向面と前記隔壁とが溶着または接着により固定されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。

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