JP2018045829A - 表面実装コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の端子を有する表面実装コネクタにおいて、リード部と基板との間の接続不良を抑制する。【解決手段】表面実装コネクタ１０は、基板２表面に固定される固定ハウジング２０と、固定ハウジング２０に揺動可能に支持される可動ハウジング３０と、固定ハウジング２０と可動ハウジング３０とによって支持された複数の端子４０と、を備えている。複数の端子４０の各々は、固定ハウジング２０によって保持されるとともに、基板２にはんだ接合されるリード部４１と、可動ハウジング３０によって保持されるとともに、相手側端子に接触するコンタクト部４５と、リード部とコンタクト部との間に位置し、外力に応じて弾性変形可能な弾性部４４と、を備えている。固定ハウジング２０は、複数の端子４０が配列された方向において複数に分割されている。可動ハウジング３０は、分割された複数の固定ハウジング２０に亘って配置される。【選択図】図２

Description

本明細書に開示する技術は、基板表面に実装される表面実装コネクタに関する。

基板表面に実装される表面実装コネクタが知られている。表面実装コネクタは、基板表面に固定されるハウジングと、ハウジングによって支持された複数の端子とを備えている。各々の端子は、相手側端子と接触するコンタクト部と、基板にはんだ付けされるリード部とを有する。コンタクト部は、ハウジング内に位置しており、リード部はハウジングから突出している。複数の端子は、ハウジングの長手方向に沿って配列されており、ハウジングから突出するリード部も、ハウジングの長手方向に沿って並んでいる。例えば特許文献１に、表面実装コネクタの一例が記載されている。

特開２０１５−１６５７１号公報

コネクタが複数の端子を備えることによって、ハウジングの長手方向の寸法は大きくなる。長手方向の寸法が大きくなると、基板の変形（例えば、基板の反り等）による影響を受け易くなる。例えば、基板の反りが生じると、ハウジングと基板との間の距離が、ハウジングの長手方向に沿って変化する。このとき、コネクタの長手方向の寸法が大きくなるほど、コネクタの長手方向における当該距離の変化量は大きくなる。ハウジングと基板との間の距離が変化すると、ハウジングから突出する各リード部と基板との間の距離も不均一となることから、いくつかのリード部と基板との間で接続不良が発生する虞がある。本明細書は、複数の端子を有する表面実装コネクタにおいて、リード部と基板との間の接続不良を抑制する技術を開示する。

本明細書に開示する表面実装コネクタは、基板表面に実装され、相手側端子が接続される。表面実装コネクタは、基板表面に固定される固定ハウジングと、固定ハウジングに揺動可能に支持される可動ハウジングと、固定ハウジングと可動ハウジングとによって支持される複数の端子と、を備えている。複数の端子の各々は、固定ハウジングによって保持されるとともに、基板にはんだ接合されるリード部と、可動ハウジングによって保持されるとともに、相手側端子に接触するコンタクト部と、リード部とコンタクト部との間に位置し、外力に応じて弾性変形可能な弾性部と、を備えている。固定ハウジングは、複数の端子が配列された方向において複数に分割されている。可動ハウジングは、分割された複数の固定ハウジングに亘って配置される。

上記の表面実装コネクタでは、基板表面に固定される固定ハウジングが、複数の端子が配列された方向において複数に分割されている。このため、複数の端子が配列された方向において、分割された各々の固定ハウジングの寸法を小さくすることができる。このため、基板に変形が生じていても、分割された各々の固定ハウジングでは、固定ハウジングと基板との間の距離の変化が抑制される。すなわち、固定ハウジングに保持されるリード部と基板との間の距離の変化も抑制される。これにより、表面実装コネクタが備える端子の数が多くなっても、リード部と基板との間の接続不良を抑制することができる。

一方、複数の端子のコンタクト部は、可動ハウジングによって保持されている。可動ハウジングは分割された複数の固定ハウジングに亘って配置されている。すなわち、複数の端子のリード部は、分割された複数の固定ハウジングによって保持される一方で、複数の端子のコンタクト部は、共通の可動ハウジングによって保持される。このため、分割された複数の固定ハウジングが、変形した基板表面に沿って固定されたとしても、複数の端子のコンタクト部は、その影響を受けることなく、可動ハウジングによって正しく配列される。したがって、例えば基板が変形している場合でも、相手側端子とコンタクト部との接続を容易に行うことができる。

実施例に係る表面実装コネクタの概略構成を示す斜視図。 実施例に係る表面実装コネクタの概略構成を示す分解斜視図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に示す位置の断面図（ｙｚ断面）。 表面実装コネクタが基板表面に実装されているときに、基板に変形が生じた状態を示す図であって、（ａ）は実施例に係る表面実装コネクタが基板表面に実装されている状態を示し、（ｂ）は固定ハウジングが分割されていない表面実装コネクタが基板表面に実装されている状態を示す。 実施例の表面実装コネクタが基板表面に実装されている状態を示す図であって、分割された固定ハウジングの各々が異なる角度で基板表面に固定された状態を示す。

本実施例に係る表面実装コネクタ１０について説明する。図１に示すように、表面実装コネクタ１０は、固定ハウジング２０ａ、２０ｂと、可動ハウジング３０と、複数の端子４０を備えている。一例ではあるが、本実施例では、１０個の端子４０が設けられている。固定ハウジング２０ａ、２０ｂは、複数の端子４０の配列方向に沿って分割されており、第１固定ハウジング２０ａと第２固定ハウジング２０ｂとを有する。第１固定ハウジング２０ａ及び第２固定ハウジング２０ｂは基板２の表面に固定されている。可動ハウジング３０は第１固定ハウジング２０ａ及び第２固定ハウジング２０ｂによって揺動可能に支持されている。端子４０は第１固定ハウジング２０ａ又は第２固定ハウジング２０ｂと可動ハウジング３０との両者によって支持されている。なお、本実施例では、基板２において、表面実装コネクタ１０が固定される側の面を表面といい、その反対側の面を裏面という。

図２に示すように、第１固定ハウジング２０ａは、側面２２ａ、２４ａと、支持部２６ａを備えている。なお、図２では後述する凹部２３の図示は省略している。

側面２２ａ、２４ａは略矩形の板状であり、基板２の表面に対して垂直に（すなわち、図１のｚ方向に）固定されている。側面２２ａ、２４ａはｙ方向に一定の間隔を空けて配置されている。すなわち、側面２２ａ、２４ａはｘ方向に平行に配置されている。側面２２ａ、２４ａの基板２に平行な辺（ｘ方向の辺）の寸法は、基板２に垂直な辺（ｚ方向の辺）の寸法より大きくされている。側面２２ａと側面２４ａのｘ方向の寸法は略一致している。側面２２ａと側面２４ａのｚ方向の寸法は異なっており、側面２２ａの寸法のほうが側面２４ａの寸法より小さくされている。側面２２ａと側面２４ａは、ｙ方向から見たときに、ｘ方向の辺が一致するように配置されている。

支持部２６ａは、略直方体状であり、側面２２ａと側面２４ａとの間に配置されている。支持部２６ａは、側面２２ａ、２４ａの端部の近傍（図１ではｘ方向（−））に配置されており、側面２２ａ、２４ａに接続されている。すなわち、側面２２ａと側面２４ａは、支持部２６ａのｙ方向の寸法と略同一の距離だけ離間している。

第２固定ハウジング２０ｂは、第１固定ハウジング２０ａと対称の形状である。すなわち、第２固定ハウジング２０ｂの側面２２ｂ、２４ｂと支持部２６ｂは、第１固定ハウジング２０ａの側面２２ａ、２４ａと支持部２６ａとそれぞれ略同一の形状であり、支持部２６ｂが側面２２ｂ、２４ｂのｘ方向（＋）側の端部の近傍に配置されている構成のみが第１固定ハウジング２０ａと相違している。側面２２ａと側面２２ｂは、ｘ方向に平行な同一直線上に配置されており、側面２４ａと側面２４ｂは、ｘ方向に平行な同一直線上に配置されている。すなわち、第１固定ハウジング２０ａと第２固定ハウジング２０ｂは、ｘ方向に平行な同一直線上に配置されている。第１固定ハウジング２０ａと第２固定ハウジング２０ｂの間は離間している。なお、以下の明細書において、第１固定ハウジング２０ａと第２固定ハウジング２０ｂを区別する必要のないときは、単に固定ハウジング２０と記載する場合がある。

可動ハウジング３０は、第１柱状部３２と、端子収容部３４と、第２柱状部３６と、凸部３８を備えている。第１柱状部３２は、略直方体状であり、ｘ方向に延びている。第１柱状部３２のｘ方向の寸法は、第１固定ハウジング２０ａの支持部２６ａと第２固定ハウジング２０ｂの支持部２６ｂとの間の距離より小さくされている。

端子収容部３４には、複数の板状の部材３５がｘ方向に間隔を空けて平行に配置されている。部材３５のｚ方向の寸法は、第１柱状部３２のｚ方向の寸法より大きくされている。端子収容部３４は、部材３５を１２枚備えている。部材３５のうちの６枚は、第１固定ハウジング２０ａの支持部２６ａの内側から第１固定ハウジング２０ａのｘ方向（＋）側の端部までの距離より小さい距離で等間隔に配置されており、隣接する部材３５と部材３５との間には、空間３７が設けられている。部材３５の残り６枚は、第２固定ハウジング２０ｂのｘ方向（−）側の端部から第２固定ハウジング２０ｂの支持部２６ｂの内側までの距離より小さい距離で等間隔に配置されており、隣接する部材３５と部材３５との間には、空間３７が設けられている。端子収容部３４の両端に配置された部材３５の外側の面は、第１柱状部３２の端面と同一平面（ｙｚ平面）上に配置される。

第２柱状部３６は、略直方体状であり、ｘ方向に延びている。第２柱状部３６のｘ方向の寸法は、第１柱状部３２のｘ方向の寸法と略一致している。第２柱状部３６のｚ方向の寸法は、第１柱状部３２のｚ方向の寸法より小さくされている。第２柱状部３６は、端子収容部３４のｙ方向（−）側に埋設されている（図３参照）。すなわち、端子収容部３４は、第１柱状部３２と第２柱状部３６の間に配置されている。

凸部３８は、第１柱状部３２及び端子収容部３４のｘ方向の両端に配置されている。凸部３８は、第１固定ハウジング２０ａの支持部２６ａ及び第２固定ハウジング２０ｂの支持部２６ｂの上方に配置される。

可動ハウジング３０は、第１固定ハウジング２０ａ及び第２固定ハウジング２０ｂに収容される。すなわち、第１固定ハウジング２０ａの側面２２ａと側面２４ａの間と、第２固定ハウジング２０ｂの側面２２ｂと側面２４ｂの間に配置される。可動ハウジング３０のｙ方向の寸法は、第１固定ハウジング２０ａの側面２２ａと側面２４ａとの間の距離より小さくされており、第２固定ハウジング２０ｂの側面２２ｂと側面２４ｂとの間の距離より小さくされている。凸部３８を除いた可動ハウジング３０のｘ方向の寸法は、第１固定ハウジング２０ａの支持部２６ａと第２固定ハウジング２０ｂの支持部２６ｂとの間の距離より小さくされている。凸部３８は、第１固定ハウジング２０ａの支持部２６ａ及び第２固定ハウジング２０ｂの支持部２６ｂに支持される。これにより、可動ハウジング３０は、第１固定ハウジング２０ａ及び第２固定ハウジング２０ｂに揺動可能に支持される。

図３を参照して、端子４０について説明する。図３に示すように、端子４０は、基板２にはんだ接合されるリード部４２と、相手側端子と接触するコンタクト部４５と、リード部４２とコンタクト部４５との間に位置する弾性部４４を備えている。リード部４２は端子４０の一端側に位置しており、コンタクト部４５は端子４０の他端側に位置している。なお、図３では表面実装コネクタ１０が備える１０個の端子のうちの１個について図示しているが、他の９個も同様の構成となっている。また、図３では２つの固定ハウジング２０ａ、２０ｂを区別せず、固定ハウジング２０として記載している。

リード部４２は、固定ハウジング２０の側面２２から外側へ、基板２に対して略平行に伸びている。リード部４２は、基板２にはんだ接合されている。リード部４２と弾性部４４との間には、嵌合部４３が設けられている。嵌合部４３は、幅寸法（ｘ方向の寸法）がリード部４２の他の部分の幅寸法より大きくされている（図２参照）。固定ハウジング２０の側面２２の外側の面には、嵌合部４３と一致する位置に嵌合部４３と対応する形状の凹部２３が設けられている。リード部４２の基端に位置する嵌合部４３が、固定ハウジング２０の凹部２３に嵌合することによって、リード部４２は固定ハウジング２０によって保持されている。

コンタクト部４５は、可動ハウジング３０の空間３７内に配置される。コンタクト部４５は、先端に位置する係止部４９と、係止部４９から空間３７内を上方に伸びる第１部分４８と、第１部分４８から連続し、空間３７内を下方に向かう第２部分４７とを備えている。係止部４９及び第１部分４８は、第２部分４７に対向している。第１部分４８と第２部分４７の下方において、基板２には孔３が設けられている。ピン状の相手側端子（不図示）は、基板２の裏面から孔３に挿入され、端子４０のコンタクト部４５と接触する。相手側端子は、コンタクト部４５の第１部分４８と第２部分４７の間に配置され、係止部４９と第２部分４７との間に挟持される。すなわち、端子４０は雌端子であり、相手側端子は雄端子である。

コンタクト部４５と弾性部４４との間には、嵌合部５０が設けられている。嵌合部５０の幅寸法（ｘ方向の寸法）は、コンタクト部４５の他の部分の幅寸法より大きくされている（図２参照）。可動ハウジング３０の第１柱状部３２の内側の面には、嵌合部５０と一致する位置に嵌合部５０に対応する形状の凹部３３が設けられている。コンタクト部４５の基端に位置する嵌合部５０が、可動ハウジング３０の凹部３３に嵌合することによって、コンタクト部４５は可動ハウジング３０によって保持されている。

弾性部４４は、リード部４２とコンタクト部４５の間に位置しており、固定ハウジング２０に固定された嵌合部４３から可動ハウジング３０に固定された嵌合部５０まで伸びている。弾性部４４は弾性変形可能であり、固定ハウジング２０及び可動ハウジング３０に保持されていない。このため、弾性部４４は自由に変形することができ、固定ハウジング２０に対して可動ハウジング３０が揺動することを許容する。これにより、表面実装コネクタ１０に振動等が加えられても、その振動等を吸収することができる。

図４を参照して、基板２が変形したときの表面実装コネクタ１０と基板２との関係を説明する。図４は、基板２の表面が凸状となるように基板２が変形した状態を示しており、図４（ａ）は、本実施例の表面実装コネクタ１０と基板２との関係を示している。なお、図４（ｂ）には、比較例として、固定ハウジングが分割されていない表面実装コネクタ１００と基板２との関係を示している。表面実装コネクタ１００は、１つの固定ハウジング１２０と可動ハウジング１３０を備えている。また、図４では、固定ハウジング２０及び可動ハウジング３０の形状については簡略化して記載しており、端子４０については記載を省略している。

図４（ａ）に示すように、表面実装コネクタ１０は、複数の端子４０を備えるため、ｘ方向の寸法が大きくなっている。このため、ｙ方向からみたときに基板２の表面が凸状となるように基板２が変形すると、表面実装コネクタ１０のｘ方向の両端が基板から離れやすくなる。図４（ｂ）に示すように、固定ハウジング１２０が分割されず、表面実装コネクタ１００に対して固定ハウジング１２０が１つのみであると、固定ハウジング１２０の端部（すなわち、表面実装コネクタ１００の端部）と基板２との距離Ｌ２は大きくなる。一方、図４（ａ）に示すように、固定ハウジング２０が分割されていると（すなわち、第１固定ハウジング２０ａ及び第２固定ハウジング２０ｂを備えていると）、第１固定ハウジング２０ａと隣接している側と反対側の第２固定ハウジング２０ｂの端部（すなわち、図４（ａ）の右側の端部）と基板２との距離Ｌ１は、距離Ｌ２より小さくなる。このように、固定ハウジング２０を２つの固定ハウジング２０ａ、２０ｂに分割すると、基板２に変形が生じた場合に、２つの固定ハウジング２０ａ、２０ｂと基板２との間の距離の変化を小さくすることができる。このため、リード部４２と基板２との間の接続不良を抑制することができる。

また、本実施例の表面実装コネクタ１０は、固定ハウジング２０を分割し、分割された２つの固定ハウジング２０ａ、２０ｂによって１つの可動ハウジング３０を支持している。固定ハウジングを分割するとともに、固定ハウジングに合わせて可動ハウジングを分割しても、表面実装コネクタの端部と基板との間の距離（例えば、図４のＬ１、Ｌ２）を小さくすることができる。しかし、固定ハウジングが分割されると、複数の固定ハウジングを基板２に固定する際に生じる公差によって、複数の固定ハウジングが異なる角度で基板に固定されることがある。複数の固定ハウジングが異なる角度で固定されたとき、可動ハウジングが固定ハウジングに合わせて分割されていると、複数の可動ハウジングについても、固定ハウジングとともに異なる角度で配置されることになる。１つの表面実装コネクタ内で可動ハウジングが異なる角度で配置されると、可動コネクタに支持される複数の端子のコンタクト部が直線上に配置されないことになる。すると、相手方端子を表面実装コネクタの端子に挿入することが困難になる。図５に示すように、本実施例の表面実装コネクタ１０は、固定ハウジング２０が２つの固定ハウジング２０ａ、２０ｂに分割されている一方で、可動ハウジング３０は分割されていない。このため、２つの固定ハウジング２０ａ、２０ｂが固定時に生じる公差により異なる角度で配置されても、可動ハウジング３０は２つの固定ハウジング２０ａ、２０ｂ内で直線上に配置され、複数の端子４０のコンタクト部４５も同一直線上に配置される。したがって、相手方端子を容易に挿入することができる。

なお、本実施例では、固定ハウジング２０は２つに分割されていたが、このような構成に限定されない。分割された二以上の固定ハウジングが共通の可動ハウジングを支持していればよく、例えば、固定ハウジングは３つ以上に分割されていてもよい。また、本実施例では、１０個の端子４０を備えていたが、このような構成に限定されない。表面実装コネクタは、所望の数の端子４０を備える構成にすることができ、端子４０を１０個より多く備えていてもよいし、１０個より少なく備えていてもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：基板
１０：表面実装コネクタ
２０：固定ハウジング
２２、２４：側面
２６：支持部
３０：可動ハウジング
３２：第１柱状部
３４：端子収容部
３６：第２柱状部
３８：凸部
４０：端子
４２：リード部４３、５０：嵌合部
４４：弾性部
４５：コンタクト部
４９：係止部

Claims (1)

1. 基板表面に実装され、相手側端子が接続される表面実装コネクタであって、
   前記基板表面に固定される固定ハウジングと、
   前記固定ハウジングに揺動可能に支持される可動ハウジングと、
   前記固定ハウジングと前記可動ハウジングとによって支持される複数の端子と、を備えており、
   前記複数の端子の各々は、
   前記固定ハウジングによって保持されるとともに、前記基板にはんだ接合されるリード部と、
   前記可動ハウジングによって保持されるとともに、前記相手側端子に接触するコンタクト部と、
   前記リード部と前記コンタクト部との間に位置し、外力に応じて弾性変形可能な弾性部と、を備えており、
   前記固定ハウジングは、前記複数の端子が配列された方向において複数に分割されており、
   前記可動ハウジングは、分割された複数の固定ハウジングに亘って配置される、表面実装コネクタ。

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