JP2017079099A

JP2017079099A - 基板用コネクタ

Info

Publication number: JP2017079099A
Application number: JP2015205523A
Authority: JP
Inventors: 雅美酒井; Masami Sakai; 石川　宜之; Nobuyuki Ishikawa; 宜之石川
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2035-10-19
Also published as: JP6447452B2; US20170110814A1; US9859633B2; CN107017534B; CN107017534A

Abstract

【課題】大型化することなく、脚部を弾性変形しやすくすることが可能な基板用コネクタを提供する。【解決手段】ハウジング１１には、回路基板３０の表面側と対向する下面１３（底面）に脚部１６が突出して設けられている。脚部１６の先端側には、下面１３からの突出方向と交差する方向に張り出し、回路基板３０の裏面側に弾性的に係止される係止部２１が設けられている。脚部１６の基端側が、ハウジング１１の下面１３から内側に入り込む形態の変位許容空間部２５によって区画されている。【選択図】図５

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。

従来、基板用コネクタを回路基板に固定する構造として、例えば下記特許文献１に記載されているように、回路基板に形成された貫通穴に、ハウジングの下面に設けた脚部（下記特許文献１では取付足）を挿入して係止させる構造が知られている。脚部は、ハウジングの底面に片持ち状に立設され、脚部の外周面に係止部（下記特許文献１では突起）が設けられている。脚部を貫通穴に挿入すると、係止部が貫通穴の周縁部に接触して脚部が貫通穴内で弾性変形し、係止部が貫通穴を通過すると脚部が弾性復帰して係止部が回路基板の裏面側に係止し、基板用コネクタが回路基板に固定される。

特開平８−１４８２４１号公報

ところで、上記のような構成の基板用コネクタにおいて、回路基板との保持力を高めるためには、係止部と回路基板との係り代を大きくすることが考えられる。係止部と回路基板との係り代を大きくすると、脚部が貫通穴を通過する際に大きく弾性変形する必要があり、脚部を弾性変形しやすくするためには、脚部の長さ寸法を大きくすることが考えられる。しかしながら、脚部の長さ寸法を大きくすると、基板用コネクタが大型化してしまう。

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、大型化することなく、脚部を弾性変形しやすくすることが可能な基板用コネクタを提供することを目的とする。

本発明の基板用コネクタは、回路基板の表面側と対向する底面を有し、前記底面に脚部が突出して設けられたハウジングを備え、前記脚部の先端側には、前記脚部が前記底面から突出する方向と交差する方向に張り出し、前記回路基板の裏面側に弾性的に係止される係止部が設けられ、前記脚部の基端側は、前記ハウジングの前記底面から内側に入り込む形態の変位許容空間部により区画されているところに特徴を有する。

脚部の基端側がハウジングの底面から内側に入り込む形態の変位許容空間部により区画されているため、変位許容空間部を介して脚部の弾性変位が可能となり、脚部の弾性変位領域（可動領域）を長く確保することができるのに加え、脚部の基端側がハウジングの底面から内側に入り込む分、基板用コネクタの大型化を回避することができる。

実施例１における基板用コネクタであって、回路基板に固定された状態を示す正面図基板用コネクタを示す側面図基板用コネクタを示す底面図基板用コネクタの固定部を示す一部拡大断面図（Ａ）は回路基板の貫通穴に基板用コネクタの固定部を挿入した状態を示す図３のＸ−Ｘ線断面と対応する図、（Ｂ）は相手側コネクタによって被押圧部が押圧された状態を示す図３のＸ−Ｘ線断面と対応する図回路基板の貫通穴に基板用コネクタの固定部を挿入する過程の状態を示す図３のＸ−Ｘ線断面と対応する図実施例２における基板用コネクタであって、（Ａ）は回路基板の貫通穴に固定部を挿入した状態を示す図３のＸ−Ｘ線断面と対応する図、（Ｂ）は脚部の間に挿入部材を挿入した状態を示す図３のＸ−Ｘ線断面と対応する図

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記ハウジングが筒状のフード部を有し、前記底面が前記フード部の底壁の外面として構成されるものであり、前記変位許容空間部が前記フード部の底壁を貫通する孔であるとよい。仮に、変位許容空間部がフード部の底壁の底面に開口する有底の凹部であると、脚部の基端側の弾性変位領域を凹部の深さ分しか確保することができない。その点、上記構成によれば、変位許容空間部がフード部の底壁を貫通する孔であるため、脚部の弾性変位領域を十分に長く確保することができる。

また、前記フード部の底壁の内面における前記変位許容空間部の開口縁部には、前記フード部内に嵌合する相手側コネクタに押圧される被押圧部が設けられているとよい。被押圧部が相手側コネクタに押圧されることにより、脚部が傾倒し、係止部が回路基板との係止代を増大させる方向に変位することができるため、回路基板に対する脚部の係止力を高めることができる。

また、前記脚部が、前記変位許容空間部を介して複数配設され、複数の前記脚部間には、挿入部材が差し込まれるとよい。複数の脚部間に挿入部材が差し込まれることにより、各脚部の弾性変位が規制されるため、係止部が回路基板に係止する状態を安定に維持することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について、図１〜図６を参照しつつ詳細に説明する。
本実施例１における基板用コネクタは、回路基板３０の表面に実装されるものであり、ハウジング１１を備えている。ハウジング１１には、回路基板３０に設けられた貫通穴３１に挿入されて固定される固定部１０が一体に設けられている。貫通穴３１は、円形状をなして回路基板３０を表裏方向に貫通している。以下、各構成部材において、図１における下側（回路基板３０側）を下方、上側を上方とし、また図２における左側（相手側コネクタ４０との嵌合方向前側）を前方、右側を後方として説明する。

ハウジング１１は、合成樹脂製であって、相手側コネクタ４０に外嵌されるフード部１２を有している。フード部１２は、内周面が方形状をなす角筒状に形成され、相手側コネクタ４０が前方から嵌合可能とされている。ハウジング１１には、相手側コネクタ４０と回路基板３０とに電気的に接続される図示しない端子金具が保持されている。

フード部１２の下面（ハウジング１１の外面のうち回路基板３０と対向する底面）１３には、下方に若干膨出した形態で膨出部１４が設けられている。膨出部１４は、フード部１２の左右両側に一対が設けられている。

膨出部１４は、図３に示すように、フード部１２の左右の両側縁に沿って、ハウジング１１の前後方向の全体にわたって形成されている。膨出部１４は、左右対称に形成されている。フード部１２の下面１３のうち左右の膨出部１４の間の部分は、膨出部１４よりも一段上側に凹んだ形態の段差凹部１５となっている。段差凹部１５は、回路基板３０の表面から離間して配置される。

フード部１２の下面１３には、回路基板３０に固定される固定部１０が設けられている。固定部１０は、フード部１２の幅方向および前後方向における中央部に設けられている。固定部１０は、段差凹部１５に設けられている。

固定部１０は、ハウジング１１の下面１３に立設された脚部１６を３本備えている。脚部１６は、基端側（上端側）に位置してフード部１２の底壁２６の一部を構成する弾性片２８と、弾性片２８の下面（底壁２６の下面１３でもある）から下方へ片持ち状をなして突出する本体部２７とを有している。すべての脚部１６は、本体部２７が略同形状をなし、周方向に略等間隔をあけて並べられている。３本の脚部１６の外周は、固定部１０の中心軸５６（図６（Ａ）、（Ｂ）を参照）を中心とする同心の円周に沿って配置されている。

固定部１０は、ハウジング１１の幅方向における中心部に位置する脚部１６（以後、第１脚部１６Ｆと称する）と、第１脚部１６Ｆの後側に位置する左右一対の脚部１６（以後、第２脚部１６Ｓと称する）とを有して左右対称となっている。

各脚部１６の本体部２７は、全体として厚さ寸法（固定部１０の径方向の寸法）が幅寸法（固定部１０の周方向の寸法）よりも小さい板状をなしている。本体部２７の外周面は、回路基板３０の貫通穴３１の形状に整合する円弧形状をなして湾曲している。

本体部２７の下端面（突出端面）１７は、図１に示すように、本体部２７の軸方向（本体部２７の長さ方向であって本実施例１における上下方向）に対して略直交する平坦な面とされている。本体部２７の内側（固定部１０の中心軸５６側）には、上方から下端面１７に向かって外側に傾く内側傾斜面１８が形成されている（図２参照）。内側傾斜面１８は、上下方向の途中位置で勾配が変わっている。内側傾斜面１８は、下端面１７から後述する係止面２２よりも上方にわたる範囲に形成されている。

本体部２７の内側には、図３および図４に示すように、外側（本体部２７の中心軸５６から離れる側）に向けて凹んだ形態の上下方向に長い溝凹部１９が形成されている。溝凹部１９は、下方から見ると、内側に開放された方形状をなしている。溝凹部１９は、各脚部１６の幅方向における略中心に設けられている。

溝凹部１９は、上下方向に貫通している。溝凹部１９の上端は、フード部１２の底壁２６に形成された変位許容空間部２５に連通している。溝凹部１９の下端は、本体部２７の下端面１７の近傍に達している。

本体部２７の外周面には、図１に示すように、先端側（本体部２７の突出方向の先端側）から側方（本体部２７の軸方向と交差する方向）に突出した形態で係止部２１が設けられている。係止部２１は、本体部２７の全幅にわたって連続して設けられ、本体部２７の外周面からの突出寸法は全体において略一定とされている。本体部２７を下方から見た係止部２１を含む形状は、扇形状をなしている（図３参照）。

各係止部２１の上面は、図１に示すように、回路基板３０の下面（裏面）に係止可能な係止面２２とされている。係止面２２は、本体部２７の軸方向に対して略直角をなす平坦な面とされている。各係止部２１の下面は、本体部２７の下端面１７から上方に向かって次第に突出寸法が増す傾斜をなす外側傾斜面２３とされている。

各脚部１６の弾性片２８は、フード部１２の底壁２６に形成された変位許容空間部２５によって区画されている。また、各脚部１６の弾性片２８は、変位許容空間部２５を除いて底壁２６の隣接する部分に段差なく連続しており、変位許容空間部２５を介することで、底壁２６の隣接する部分（図６の符号Ｐ）を支点として上下方向に撓み変形可能とされている。

変位許容空間部２５は、フード部１２の底壁２６の下面１３から上面にかけて上下方向に貫通する孔であり、本体部２７を挟んで係止部２１が張り出す側とは反対側に配置されている。図３に示すように、変位許容空間部２５は、下方から見てスリット状をなし、固定部１０の中心軸５６に配置されて各本体部２７により包囲された中心空間部２５Ｃと、中心空間部２５Ｃから放射状に延びて周方向に隣り合う弾性片２８を区画する区画空間部２５Ｄとを備えている。区画空間部２５Ｄは、隣り合う弾性片２８の間を横切って脚部１６の外側に達している。

第１脚部１６Ｆと第２脚部１６Ｓのそれぞれの弾性片２８間を区画する区画空間部２５Ｄの先には、延長空間部２５Ｅが延設されている。延長空間部２５Ｅは、区画空間部２５Ｄの端部から後方に真っ直ぐ延びている。左右の延長空間部２５Ｅは略平行をなしている。区画空間部２５Ｄおよび延長空間部２５Ｅの幅寸法（延び方向に対して略直交する方向の寸法）は、全長において略一定とされている。

３つの区画空間部２５Ｄの間には、各本体部２７の溝凹部１９と連通してフード部１２の底壁２６を貫通する貫通空間部２５Ｐが形成されている。貫通空間部２５Ｐは、溝凹部１９と同形状をなし、中心空間部２５Ｃとともに各弾性片２８の内側端部（固定部１０の中心軸５６側の端部）を区画している。

各脚部１６のうち、前側に位置する脚部１６Ｆは、弾性片２８の上面（フード部１２の底壁２６の内面）に被押圧部２４が突出して設けられている。被押圧部２４の上面は、中心空間部２５Ｃへ向けて上り勾配で緩やかに傾斜する形態とされ、その上端が中心空間部２５Ｃの開口縁に達している。ハウジング１１が相手側コネクタ４０と嵌合する過程では、被押圧部２４の上面が相手側コネクタ４０の下面と摺動し、脚部１６Ｆに斜め下向きの押圧力（図５（Ａ）、（Ｂ）の符号Ｆ）が付与され、係止部２１が外側（本体部２７の中心軸５６から離れる側）に変位するようになっている。

次に、本実施例１の基板用コネクタを回路基板３０に固定する作業の一例を説明する。
固定部１０を回路基板３０の貫通穴３１に挿入すると、各脚部１６の係止部２１の外側傾斜面２３が貫通穴３１の周縁部に当接し、各脚部１６の弾性片２８が次第に上方に弾性変位し、各本体部２７の先端側が互いに接近するように内側に変位する。各脚部１６は、基端側（上端側）の弾性片２８が変位許容空間部２５に臨むため、変位許容空間部２５を介して容易に弾性変位する。

本体部２７が内側に変位して係止部２１が貫通穴３１に入り込み（図６を参照）、やがて係止部２１が貫通穴３１を通過すると、弾性片２８は弾性復帰する。そして、各脚部１６の係止部２１の係止面２２が回路基板３０の下面（裏面）にそれぞれ係止し、基板用コネクタは回路基板３０に固定される。以上により、基板用コネクタを回路基板３０に固定する作業が完了する。

回路基板３０に固定された基板用コネクタに相手側コネクタ４０を嵌合すると、図５（Ｂ）に示すように、フード部１２に嵌合された相手側コネクタ４０のハウジングによって被押圧部２４が下側に押圧され、それに伴い、脚部１６Ｆが傾倒して、係止部２１が回路基板３０の下面との係止代を増大させる向きとなる外側へ向けて変位する。これにより、係止部２１と回路基板３０との係止が深まる状態になる。

次に、上記のように構成された実施例１の作用および効果について説明する。
本実施例１の基板用コネクタは、脚部１６の先端側（本実施例１の場合、下端側）に、本体部２７がフード部１２の下面１３から突出する方向と交差する方向に張り出し、回路基板３０の下面に弾性的に係止される係止部２１が設けられ、脚部１６の基端側（本実施例１の場合、上端側）は、フード部１２の下面１３から内側（本実施例１の場合、フード部１２の底壁２６の厚み内）に入り込む形態の空間部により区画され、その空間部は、脚部１６の弾性変位を許容する変位許容空間部２５となっている。

この構成によれば、脚部１６の基端側が変位許容空間部２５に区画される弾性片２８としてフード部１２の底壁２６にまで及び、脚部１６の弾性変位領域（可動領域）が底壁２６を含む脚部１６の全長にわたって確保されるため、脚部１６が容易かつ円滑に弾性変位することができるのに加え、底壁２６に弾性片２８が設けられる分、基板用コネクタが上下方向に大型化するのを回避することができる。

また、変位許容空間部２５が、フード部１２の底壁２６を上下方向（厚み方向）に貫通する孔であるため、脚部１６の弾性変位領域を十分に長く確保することができる。さらに、フード部１２の底壁２６の上面における変位許容空間部２５の開口縁部には、フード部１２内に嵌合する相手側コネクタ４０に押圧される被押圧部２４が設けられているため、被押圧部２４が相手側コネクタ４０に押圧されることにより、係止部２１が回路基板３０との係止代を増大させる方向に変位して、回路基板３０に対する脚部１６の係止力を高めることができる。

＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２に係る基板用コネクタを図７によって説明する。
本実施例２の基板用コネクタは、３本の脚部１６の内側に挿入される挿入部材５０を備えている点で、実施例１とは相違する。なお、実施例１と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。

本実施例２に係る基板用コネクタは、実施例１と同様に、変位許容空間部２５を介して配置される３本の脚部１６を備えている。各脚部１６は、フード部１２の下面１３から片持ち状に突出する本体部２７と、本体部２７の先端部から側方に突出して設けられた係止部２１とを有し、変位許容空間部２５は、脚部１６の基端側で弾性片２８を区画している。

挿入部材５０は、基板用コネクタを回路基板３０に固定した後に、固定部１０の中心部に下方から挿入される。挿入部材５０は、合成樹脂製であって、ハウジング１１とは別体に形成されている。挿入部材５０は、固定部１０の３つの脚部１６の本体部２７間に入り込む軸部５１と、軸部５１の一端において外側に突出する鍔部５２とを備えている。軸部５１は、挿入部材５０が固定部１０の中心部に挿入された状態で全ての脚部１６の本体部２７の内側面に接触可能な断面形状を有して柱状に形成されている。鍔部５２は、軸部５１を中心に一定の寸法で全周に突出している。

鍔部５２の下面（軸部５１とは反対側の面）は、挿入部材５０を固定部１０に挿入する際に押圧操作される押圧面５３とされている。押圧面５３は、軸部５１の中心軸５６に対して略直交する面とされている。

鍔部５２の上面であって軸部５１の下部（基部）には、外側から中心軸５６に向かって上方に傾斜するテーパ部５４が設けられている。

鍔部５２の上面のうちテーパ部５４の外周縁部は、挿入部材５０が固定部１０に挿入されたときに脚部１６の下端面１７に突き当たる当接面５５とされている。当接面５５は、軸部５１の中心軸５６に対して略直交する面であり、押圧面５３と略平行をなしている。

図７（Ａ）に示すように、基板用コネクタを回路基板３０に固定した後、図７（Ｂ）に示すように、固定部１０の中心部に挿入部材５０を挿入する。軸部５１を固定部１０の中心に差し入れて押圧面５３を押圧すると、軸部５１が脚部１６の内側傾斜面１８に当接して中心側に案内され、３本の脚部１６の間に押し込まれる。すべての脚部１６は挿入部材５０の軸部５１によって、外側（回路基板３０と係止部２１との係止が深まる側）に押圧され、係止部２１が回路基板３０との係止代を増大する向きに変位する。また、挿入部材５０の当接面５５が脚部１６の本体部２７の下端面１７に当接し、それ以上の押し込みが制限される。こうして、挿入部材５０が固定部１０に挿入される。

以上のように本実施例２においては、複数の脚部１６間に、挿入部材５０が差し込まれることにより、各脚部１６の弾性変位が規制されるため、係止部２１が回路基板３０に係止する状態を安定に維持することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１、２に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１、２では、固定部１０が３本の脚部１６を備えているが、これに限らず、脚部は１本のみであってもよく、２本または４本以上であってもよい。
（２）上記実施例１、２では、変位許容空間部２５がフード部１２の底壁２６を上下方向に貫通しているが、これに限らず、例えば変位許容空間部はハウジングの下面に凹み形成されて上側が閉じた有底の凹みであってもよい。
（３）上記実施例１、２では、変位許容空間部２５の形態が例示されているが、これに限らず、変位許容空間部は、中心空間部のみを備えた形態であってもよい。
（４）上記実施例１では、脚部１６に被押圧部２４が設けられているが、必ずしも被押圧部は設けなくてもよい。
（５）上記実施例２では、脚部１６に被押圧部２４が設けられていないが、これに限らず、脚部に被押圧部を設けた上で、さらに挿入部材を備えるものとしてもよい。
（７）脚部が、フード部の底壁ではなく、縦壁状またはブロック状の部分の底面に突出して設けられるものであってもよい。
（８）フード部が上向きに開口し、相手側コネクタが上方から嵌合される構成であってもよい。この場合、上記実施例１においては、被押圧部は上方から進入する相手側コネクタに押し下げられる。このため、被押圧部の上面は傾斜面である必要はなく、水平な面であってもよい。
（９）脚部の本体部が弾性変形する形態であってもよい。

１１…ハウジング
１２…フード部
１３…下面（回路基板と対向する壁面）
１６…脚部
２１…係止部
２４…被押圧部
２５…変位許容空間部
２６…下壁部（回路基板と対向する壁部）
３０…回路基板
４０…相手側コネクタ
５０…挿入部材

Claims

回路基板の表面側と対向する底面を有し、前記底面に脚部が突出して設けられたハウジングを備え、
前記脚部の先端側には、前記脚部が前記底面から突出する方向と交差する方向に張り出し、前記回路基板の裏面側に弾性的に係止される係止部が設けられ、
前記脚部の基端側は、前記ハウジングの前記底面から内側に入り込む形態の変位許容空間部により区画されていることを特徴とする基板用コネクタ。
前記ハウジングが筒状のフード部を有し、前記底面が前記フード部の底壁の外面として構成されるものであり、前記変位許容空間部が前記フード部の底壁を貫通する孔であることを特徴とする請求項１記載の基板用コネクタ。
前記フード部の底壁の内面における前記変位許容空間部の開口縁部には、前記フード部内に嵌合する相手側コネクタに押圧される被押圧部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の基板用コネクタ。
前記脚部が、前記変位許容空間部を介して複数配設され、複数の前記脚部間には、挿入部材が差し込まれることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の基板用コネクタ。