JP2021176118A - コネクタおよびコネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各端子金具の位置管理を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることが可能なコネクタを提供する。【解決手段】コネクタは、複数の端子金具１０と、各端子金具１０を並列状態に配置する保持部材２０と、各端子金具１０が接続される回路基板９０と、保持部材２０を保持するハウジング５０と、を備える。コネクタは、複数の端子金具１０を保持部材２０に並列状態に配置する工程と、各端子金具１０を回路基板９０にリフロー接続する工程と、保持部材２０をハウジング５０に保持させる工程と、を順次行って製造される。【選択図】図１

Description

本開示は、コネクタおよびコネクタの製造方法に関する。

特許文献１に記載されたコネクタは、フレキシブルプリント基板（以下、回路基板と称する）に接続される複数の端子金具と、各端子金具を収容するハウジングと、を備える。端子金具は、先端側接続部と、基板側接続部と、を有している。先端側接続部は、相手端子に接続される。基板側接続部は、回路基板の配線パターンに接続される。

特開２０２０−２１５９５号公報

ところで、仮に、各端子金具において、基板側接続部が回路基板の配線パターンに接続される位置が揃っていないと、先端側接続部の先端位置も一定位置に揃わず、各端子金具がハウジングに適正に収容されないおそれがある。これに対し、各端子金具の基板側接続部が回路基板の配線パターンに接続される位置を厳密に管理するとすれば、作業性が悪化してしまうという問題が生じる。

そこで、本開示は、各端子金具の位置管理を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることが可能なコネクタを提供することを目的とする。

本開示のコネクタは、複数の端子金具と、複数の前記端子金具を並列状態に配置する保持部材と、複数の前記端子金具が接続される回路基板と、前記保持部材を保持するハウジングと、を備える。

本開示によれば、各端子金具の位置管理を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることが可能なコネクタを提供することができる。

図１は、本実施形態におけるコネクタの断面図である。 図２は、中間ユニットの断面図である。 図３は、複数の端子金具を保持部材の各キャビティに挿入する状態を示す斜視図である。 図４は、複数の端子金具の基板接続部を回路基板の各導電部に載せる状態を示す斜視図である。 図５は、複数の端子金具の基板接続部を回路基板の各導電部にリフロー接続し、中間ユニットを形成した状態を示す斜視図である。 図６は、中間ユニットを第１ハウジング部材に組み込む状態を示す斜視図である。 図７は、第２ハウジング部材を第１ハウジング部材に取り付ける状態を示す斜視図である。 図８は、組み付けが完了したコネクタの斜視図である。 図９は、コネクタの前部の底面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示のコネクタは、
（１）複数の端子金具と、複数の前記端子金具を並列状態に配置する保持部材と、複数の前記端子金具が接続される回路基板と、前記保持部材を保持するハウジングと、を備える。この構成によれば、複数の端子金具が保持部材に並列状態に配置されることにより、各端子金具の先端位置を適正に揃えることができる。その状態で、各端子金具が回路基板に接続されることで、各端子金具の相対位置の位置ずれを防止することができる。このため、保持部材がハウジングに保持される状態では、各端子金具の先端位置を適正に保つことができる。以上のように、本構成は、各端子金具の位置を保持部材により一括して位置管理することができるため、面倒な位置管理を行う必要がなく、作業性の向上を図ることができる。

（２）前記端子金具は、前記回路基板に接続される基板接続部と、前記基板接続部よりも前方に配置される本体部と、を有し、前記保持部材は、前記基板接続部よりも前方において前記本体部を保持するのが好ましい。この構成によれば、基板接続部が回路基板に接続される際に、保持部材の存在が支障にならない。また、保持部材が大型化するのを回避することができる。

（３）前記ハウジングは、第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とを有し、前記保持部材は、前記第１ハウジング部材と前記第２ハウジング部材との間に挟まれて保持されると良い。この構成によれば、第１ハウジング部材と第２ハウジング部材との間に、保持部材が安定して保持されるとともに、回路基板を挟み込むこともできる。また、保持部材をハウジングに保持するための特別な部材が必要とされず、全体の構造が複雑になるのを回避することができる。

（４）前記保持部材は、前記ハウジングよりも耐熱性を有する材料からなると良い。この構成によれば、例えば、各端子金具が保持部材に並列状態に配置された状態で回路基板にリフロー接続される場合に、保持部材がリフロー工程の加熱に耐えることができる。

（５）上記記載のコネクタの製造方法であって、複数の前記端子金具を前記保持部材に並列状態に配置する工程と、複数の前記端子金具を前記回路基板にリフロー接続する工程と、前記保持部材を前記ハウジングに保持させる工程と、を順次行うコネクタの製造方法であるのが好ましい。この製造方法によれば、複数の端子金具を回路基板にリフロー接続する際に、保持部材が各端子金具の相対位置の位置ずれを防止することができる。その結果、保持部材をハウジングに保持させる際に、各端子金具の先端位置が一定位置に揃った状態にすることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態にかかるコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

コネクタは、複数の端子金具１０と、回路基板９０と、保持部材２０と、ハウジング５０と、を備える。ハウジング５０は、分離可能な第１ハウジング部材５１と第２ハウジング部材５２とで構成される。

端子金具１０は、導電性の金属板を曲げ加工等して形成される。図２および図３に示すように、端子金具１０は、前部（図２および図３の右側部）に、筒状の本体部１１を有している。端子金具１０は、本体部１１よりも後方に、前後方向に長い筒状または帯状の基板接続部１２を有している。基板接続部１２は、回路基板９０の後述する導電部９１（ランド）に載せられて半田付けされる。端子金具１０は、基板接続部１２を介して回路基板９０にリフロー接続される。なお、リフロー接続とは、リフロー装置（リフロー炉）で加熱することによって半田ペーストを溶融し、回路基板９０の各導電部９１と各端子金具１０とを電気的に接続することを言う。

回路基板９０は、フレキシブルプリント基板であって、図４および図５に示すように、平面視矩形のシート状に形成されている。回路基板９０の前部は、ハウジング５０内に保持される。回路基板９０の前部には、複数の導電部９１が櫛歯状に突出して設けられている。各導電部９１は、幅方向に並んで配置される。

各導電部９１の上面には、前後方向に帯状に延びた半田ペーストが塗布されている。回路基板９０には、各導電部９１よりも後方に、複数の係止孔９２が左右に間隔を置いて設けられている。各係止孔９２には、第１ハウジング部材５１の後述する係止ピン５９が挿入される（図１および図７を参照）。

保持部材２０は合成樹脂製であって、液晶ポリマー、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂等の耐熱性を有する材料で構成される。保持部材２０は、左右方向に長く上下方向に扁平に形成されている。

保持部材２０には、複数のキャビティ２１が設けられている。各キャビティ２１は、保持部材２０の内部において、左右に並んで配置される。図２に示すように、キャビティ２１は、前後方向に延び、後端が保持部材２０の後面に開口し、前端が保持部材２０の前壁部２２で閉じられている。保持部材２０の前壁部２２には、複数のタブ挿通孔２３が貫通して設けられている。各タブ挿通孔２３は、各キャビティ２１と連通している。

保持部材２０は、各キャビティ２１の内壁下面に、複数の係止突起２４を有している。図２に示すように、係止突起２４は、爪状をなし、キャビティ２１内に突出している。係止突起２４は、リフロー工程の加熱によって変形しないように、弾性変形せずに一定形状を維持する剛性を有している。係止突起２４の前面は、上下方向に切り立ち、保持部材２０の下面に段付き状に臨むように配置される。保持部材２０の下面には、各キャビティ２１と連通する開口部２５が設けられている。係止突起２４の前面は、開口部２５の後端を区画している。

各キャビティ２１には後方から端子金具１０の本体部１１が挿入される。係止突起２４は、本体部１１の下面に設けられた係止爪２９に対向して本体部１１を係止する。端子金具１０は係止突起２４を介して保持部材２０に抜け止め状態に保持される。開口部２５には、係止爪２９が進入して配置される。

各タブ挿通孔２３には、図示しない相手端子金具のタブが挿通される。相手端子金具のタブは、タブ挿通孔２３を通して本体部１１内に挿入され、本体部１１内の導通部分と接触して、端子金具１０に導通接続される。

保持部材２０の上下面は、左右方向に平坦に配置される。保持部材２０の上下面は、前後方向において係止突起２４の前面と同じ位置に、段差２６を有している。保持部材２０の前壁部２２は、段差２６を境とする前側の部分であって、後側の部分よりも薄肉（小さい上下寸法）に形成されている。

保持部材２０の下面には、複数の突部２７が設けられている。各突部２７は、円柱状をなし、幅方向に間隔を置いて配置される。保持部材２０の左右両端には、後方に突出する一対の突出壁２８が設けられている。各端子金具１０における本体部１１と基板接続部１２との間の連結部分は、両突出壁２８間に配置され、両突出壁２８によって保護される（図５を参照）。

第１ハウジング部材５１は合成樹脂製であって、保持部材２０と比べて耐熱性の低いＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂等の材料で構成される。第１ハウジング部材５１は、第２ハウジング部材５２よりも下方に配置される。第１ハウジング部材５１は、ハウジング５０のロア部分を構成する。

第１ハウジング部材５１は、図６に示すように、矩形平板状の底壁５３と、底壁５３の前端から起立する前壁５４と、底壁５３の左右両端から起立する一対の側壁５５と、を有している。底壁５３の上面には、回路基板９０の各導電部９１および保持部材２０が載せられる。底壁５３の上面の前部には、凹部５６が設けられている。凹部５６の前面および後面下部は、上下方向に沿って配置される。凹部５６の後面上部は、前方へ向けて下り勾配に傾斜して配置される。

底壁５３には、各突部２７と対応する位置に、複数の抜け止め孔５７が上下に貫通して設けられている。各抜け止め孔５７の上端は、凹部５６に開口している。凹部５６には、保持部材２０の下端部が嵌まり込む。突部２７は、図９に示すように、抜け止め孔５７に遊びをもって挿入される。保持部材２０の段差２６は、凹部５６の前面に対面して配置される。保持部材２０の後面は、凹部５６の後面に対面して配置される。保持部材２０の左右両端面は、両側壁５５に対面して配置される。保持部材２０は、凹部５６に嵌まり且つ突部２７が抜け止め孔５７に挿入された状態で、前後方向に移動し得る。

底壁５３の上面には、凹部５６よりも後方に、図７に示すように、複数の仕切壁５８が突出して設けられている。各仕切壁５８は、底壁５３の上面において前後方向に延び且つ左右に並んで配置される。各仕切壁５８は、各導電部９１間に配置される。左右に隣接する導電部９１および基板接続部１２は、仕切壁５８によって仕切られる。底壁５３の上面には、各仕切壁５８よりも後方に、複数の係止ピン５９が設けられている。各係止ピン５９は、円柱状をなし、幅方向に間隔を置いて配置される。

前壁５４は、第１ハウジング部材５１において左右方向の全長にわたって設けられている。前壁５４には、左右方向に長い１つの嵌合孔６１が前後に貫通して設けられている。図１および図７に示すように、嵌合孔６１には、保持部材２０の前壁部２２が嵌まり込む。保持部材２０の各タブ挿通孔２３は、前壁５４の前面に臨むように配置される。前壁５４には、嵌合孔６１よりも上方で且つ左右両側の位置に、一対の挿入孔６２が前後に貫通して設けられている。挿入孔６２は、左右方向に細長い形状をなす。図８に示すように、挿入孔６２には、第２ハウジング部材５２の後述する挿入部７４が嵌まり込む。

両側壁５５の前部の外面には、図６に示すように、凹所６３が設けられ、凹所６３の奥面に複数のロック部６４が設けられている。各ロック部６４は、凹所６３の奥面において前後に並んで配置される。各ロック部６４は、第２ハウジング部材５２の後述するロック片６７のロック孔７５に嵌り込む。両側壁５５の後部は、前部よりも薄肉に形成されている。両側壁５５の後部の外面には、前後方向に延びるリブ６５が設けられている。

第２ハウジング部材５２は合成樹脂製であって、第１ハウジング部材５１と同じ材料で構成される。第２ハウジング部材５２は、ハウジング５０のアッパ部分を構成する。第２ハウジング部材５２は、図７および図８に示すように、第１ハウジング部材５１を上方から覆う被覆壁６６と、被覆壁６６の前部の左右両端から下方に突出する一対のロック片６７と、被覆壁６６の後部の左右両端から下方に突出する一対の保持片６８と、を有している。被覆壁６６は、矩形板状の本体壁６９と、本体壁６９の前部の外面から突出するロックアーム７１と、ロックアーム７１の左右両側を覆う一対の延出壁７２と、ロックアーム７１よりも後方において左右方向に延びるリブ状の横断壁７３と、を有している。本体壁６９の前端には、ロックアーム７１および各延出壁７２を挟んだ左右両側に、一対の挿入部７４が突出して設けられている。挿入部７４は、左右方向に沿ったリブ状をなし、挿入孔６２に嵌合可能な大きさに形成されている。

ロックアーム７１は、本体壁６９の上面の左右中央部に連なる基端部分から後方へ片持ち状に延びる形状になっている。ロックアーム７１は、基端部分を支点として上下方向に撓み変形可能とされている。ロックアーム７１は、ハウジング５０の嵌合相手となる図示しない相手ハウジングを係止し、ハウジング５０および相手ハウジングを嵌合状態に保持する。

各ロック片６７は、矩形枠状をなし、内部にロック孔７５を有している。各ロック片６７は、被覆壁６６に連なる上端部位を支点として左右方向（内外方向）に撓み変形可能とされている。保持片６８は、矩形の板片状をなし、内面下端に前後方向に延びる溝部７６を有している。

次に、本実施形態のコネクタの製造方法（組み立て方法）を具体的に説明する。
端子挿入工程として、図３に示すように、複数の端子金具１０が保持部材２０の各キャビティ２１に挿入される。各端子金具１０は、係止突起２４により係止され、幅方向に並列（整列）した状態で保持部材２０に保持される。この場合に、各端子金具１０の先端は、保持部材２０の前壁部２２に当たって前後方向において同一位置に揃って配置される。各端子金具１０の基板接続部１２は、保持部材２０の後面よりも後方に露出して配置される。

続いて、リフロー工程として、図４に示すように、各端子金具１０の基板接続部１２が回路基板９０の各導電部９１の半田ペーストに載せられ、図示しないリフロー装置（リフロー炉）において半田ペーストが加熱溶融される。これにより、各端子金具１０の基板接続部１２が各導電部９１に半田付けして接続される。保持部材２０の各突部２７は、リフロー装置の図示しない受け板の孔に嵌まって位置決めされる。各端子金具１０は、本体部１１が保持部材２０によって保持されているため、加熱時に相互に位置ずれするのが防止される。リフロー工程の完了後、図２および図５に示すように、回路基板９０、各端子金具１０および保持部材２０が一体化（一体に取り扱うことが可能）な中間ユニット８０が形成される。

続いて、ハウジングセット工程として、図６に示すように、中間ユニット８０の保持部材２０の下端部が第１ハウジング部材５１の凹部５６に嵌め込まれる。保持部材２０が凹部５６に嵌まり込む過程で、保持部材２０の下端部は、凹部５６の後面上部の傾斜領域に沿ってスライドして凹部５６に挿入される。保持部材２０の下端部が凹部５６の前面に当たって、中間ユニット８０の後部が下向きに変位させられ、回路基板９０の各係止孔９２に第１ハウジング部材５１の各係止ピン５９が嵌め込まれる。同時に、保持部材２０の前壁部２２も第１ハウジング部材５１の嵌合孔６１に嵌め込まれる。中間ユニット８０は、保持部材２０の下端部が凹部５６に嵌め込まれ、保持部材２０の前壁部２２が嵌合孔６１に嵌め込まれ、各係止孔９２に各係止ピン５９が嵌め込まれることにより、第１ハウジング部材５１に対して離脱を規制された状態に保持される（図１を参照）。

一方、保持部材２０は、下端部と凹部５６の前後面との隙間範囲および突部２７と抜け止め孔５７の孔面との隙間範囲（図１および図９を参照）で前後方向に移動し得る。このため、本実施形態の構成は、基板接続部１２と導電部９１との接続部位に過大な応力が加わるのを防止することができる。

中間ユニット８０が第１ハウジング部材５１に保持された状態において、回路基板９０の前部は、第１ハウジング部材５１の底壁５３に敷かれた状態で配置される。回路基板９０の各導電部９１間には各仕切壁５８が配置される。

次いで、図７から図８にかけて示すように、第２ハウジング部材５２が第１ハウジング部材５１に上方から被さるように取り付けられる。各ロック片６７のロック孔７５には各ロック部６４が弾性的に嵌まり込む。また、各保持片６８の溝部７６には各リブ６５が弾性的に嵌まり込む。これにより、第２ハウジング部材５２は、第１ハウジング部材５１に対して離脱を規制された状態に保持される。また、第２ハウジング部材５２は、第１ハウジング部材５１に対し、後方から斜め下向きに接近し、各挿入部７４が各挿入孔６２に嵌まり込むことで、前端位置の位置ずれが規制される。

上記により、図８に示すように、回路基板９０、各端子金具１０、保持部材２０およびハウジング５０（第１ハウジング部材５１および第２ハウジング部材５２）が一体に組み付けられたコネクタが形成される。保持部材２０は、図１に示すように、第１ハウジング部材５１と第２ハウジング部材５２との間に上下に挟まれた状態に保持される。各端子金具１０は、ハウジング５０内において、保持部材２０によって一括して位置決めされた状態に保たれる。このため、ハウジング５０が図示しない相手ハウジングと嵌合されたときに、図示しない相手端子はタブ挿通孔２３を介して端子金具１０と適正に導通接続される。

以上説明したように本実施形態によれば、複数の端子金具１０が保持部材２０に保持された状態で回路基板９０にリフロー接続されるため、リフロー工程において、各端子金具１０の相対位置が前後方向に位置ずれするのを防止することができる。よって、ハウジングセット工程において、各端子金具１０の先端位置が適正に保たれる。本実施形態の場合、各端子金具１０の相対位置が保持部材２０によって一括して揃えられるため、各端子金具１０の相対的な位置関係を厳密に管理する必要がなくなり、作業性の向上を図ることができる。

保持部材２０は、ハウジング５０（第１ハウジング部材５１および第２ハウジング部材５２）よりも耐熱性を有する材料からなるため、リフロー工程の加熱に耐えることができる。

また、各端子金具１０の本体部１１が基板接続部１２よりも前方において保持部材２０に保持されるため、基板接続部１２が回路基板９０にリフロー接続される際に、保持部材２０の存在が支障にならない。しかも、保持部材２０が大型化するのを回避することができる。さらに、保持部材２０が第１ハウジング部材５１と第２ハウジング部材５２との間に保持されるため、保持部材２０をハウジング５０に保持するための特別な部材が必要とされず、全体の構造が複雑になることもない。

［本開示の他の実施形態］
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。
上記実施形態の場合、回路基板はフレキシブルプリント基板であったが、他の実施形態として、回路基板は剛性の回路基板であっても良い。
上記実施形態の場合、ハウジングは第１ハウジング部材および第２ハウジング部材に分離可能であったが、他の実施形態として、ハウジングは一体の単一部材であっても良い。ハウジングが単一部材である場合、保持部材はハウジングの挿入領域に挿入される構成であると良い。
上記実施形態の場合、第１ハウジング部材および第２ハウジング部材が互いに同一の材料で構成されていたが、他の実施形態として、第１ハウジング部材および第２ハウジング部材は異なる材料で構成されていても良い。この場合に、保持部材は、第１ハウジング部材および第２ハウジング部材のそれぞれを構成する材料よりも耐熱性を有する材料で構成されると良い。

１０…端子金具
１１…本体部
１２…基板接続部
２０…保持部材
２１…キャビティ
２２…前壁部
２３…タブ挿通孔
２４…係止突起
２５…開口部
２６…段差
２７…突部
２８…突出壁
５０…ハウジング
５１…第１ハウジング部材
５２…第２ハウジング部材
５３…底壁
５４…前壁
５５…側壁
５６…凹部
５７…抜け止め孔
５８…仕切壁
５９…係止ピン
６１…嵌合孔
６２…挿入孔
６３…凹所
６４…ロック部
６５…リブ
６６…被覆壁
６７…ロック片
６８…保持片
６９…本体壁
７１…ロックアーム
７２…延出壁
７３…横断壁
７４…挿入部
７５…ロック孔
７６…溝部
８０…中間ユニット
９０…回路基板
９１…導電部
９２…係止孔

Claims (5)

1. 複数の端子金具と、
   複数の前記端子金具を並列状態に配置する保持部材と、
   複数の前記端子金具が接続される回路基板と、
   前記保持部材を保持するハウジングと、を備えるコネクタ。
2. 前記端子金具は、前記回路基板に接続される基板接続部と、前記基板接続部よりも前方に配置される本体部と、を有し、
   前記保持部材は、前記基板接続部よりも前方において前記本体部を保持する請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ハウジングは、第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とを有し、
   前記保持部材は、前記第１ハウジング部材と前記第２ハウジング部材との間に挟まれて保持される請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記保持部材は、前記ハウジングよりも耐熱性を有する材料からなる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコネクタの製造方法であって、
   複数の前記端子金具を前記保持部材に並列状態に配置する工程と、
   複数の前記端子金具を前記回路基板にリフロー接続する工程と、
   前記保持部材を前記ハウジングに保持させる工程と、を順次行うコネクタの製造方法。

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