JP2022006208A - 端子部品およびコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】外部から振動を受けても微摺動摩耗が生じるおそれや回路基板への接続部の剥がれが生じるおそれが抑えられたコネクタを提供する。【解決手段】コネクタには、図２に示す姿勢の端子部品７００が備えられている。この端子部品７００は、端子接触部７１０と、ＦＰＣ７２０と、基板接続部７３０とを有する。端子接触部７１０は、雄型の相手端子が挿し込まれる雌型の端子構造を有する。基板接続部７３０は、その先端の半田付け部７３１が回路基板表面に半田付けされる。ＦＰＣ７２０は、その両端部に、ピアッシングにより機械的に結合するとともに電気的に接続されたピアッシング部７２１，７２２を有し、中央部にＦＰＣ７２０が延びた余長部７２３を有する。余長部７２３は、図２に示すように上下に折り曲げられた形状を有する。この余長部７２３により、端子接触部７１０と基板接続部７３０との間の振動伝達が抑えられる。【選択図】図２

Description

本発明は、振動の多い環境に適したコネクタの構成部品である端子部品、およびその端子部品を搭載したコネクタに関する。

自動車の車内等の振動の多い箇所に搭載されることを予定したコネクタが知られている。

例えば、特許文献１には、主ハウジングに案内されてスライドする、押当部材を備えたスライド部材が搭載された、回路基板に表面実装されるコネクタが開示されている。このスライド部材は、所定の押当位置にスライドしたときに、端子部品を構成する雌型の端子接続部に挿入された雄型の相手端子にその端子接続部を押し当てる役割を担っている。

また、特許文献２には、回路基板の間に弾性部材を配置し、さらにコンタクトとしてＦＰＣを採用した構造のコネクタが開示されている。

特開２０１９－０２１４５５号公報 特開平１０－３２１３２３号公報

上掲の特許文献１に開示されたコネクタは、スライド部材での一部を挟持する構造を有し、これにより端子接続部とスライド部材との間の相対的な振動を抑えている。この相対振動が抑えられると端子接続部と相手端子との間の接圧の変化が抑えられ、それらの間の微摺動摩耗による信頼性の低下が抑えられる。

ここで、外部端子の振動モードとこのコネクタが表面実装されている回路基板の振動モードが異なり、相手端子が端子接続部を突き刺す向きの相対振動、すなわち、上記の回路基板に垂直な方向の相対振動が生じた場合を考える。以下、この方向を上下方向と称する。

この上下方向の相対振動が生じると、特許文献１の構造のコネクタであっても微摺動摩耗が生じるおそれがある。あるいは、端子接続部と相手端子とが微摺動摩耗が生じない程度に端子接続部が相手端子に強固に押し当てられている場合は、その端子接続部を有する端子部品の、回路基板への接続部に相対振動が伝わり、その接続部が回路基板から剥がれるなど、接触不良となるおそれがある。

特許文献２に開示された構造のコネクタの場合、回路基板への接続部への相対振動の伝達は抑えられるものの、相手端子との間の微摺動摩耗については考慮されていない。

本発明は、上記事情に鑑み、外部から振動を受けても微摺動摩耗が生じるおそれや回路基板への接続部の剥がれが生じるおそれが抑えられたコネクタを構成する端子部品、およびその端子部品が搭載されたコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の端子部品は、
導電材料からなり相手端子と接触する端子接触部と、
その端子接触部に機械的に結合するとともにその端子接触部に電気的に接続されて回路基板との間の電路となる可撓性プリント基板とを備えたことを特徴とする。

本発明の端子部品は、端子接続部を備えているため、従来と同様、相手端子との間の微摺動摩耗を抑える構造を採用することができる。また、本発明の端子部品は、可撓性プリント基板を備えているため、端子接続部と回路基板との間の振動伝達が抑えられる。これにより、微摺動摩耗がさらに抑えられ、さらに回路基板に対する接続部の接触不良が生じるおそれが低減する。

ここで、本発明の端子部品において、可撓性プリント基板が、ピアッシングにより端子接触部に機械的に結合しかつ電気的に接続されていることが好ましい。

ピアッシングによれば、信頼性の高い結合および接続が実現する。

また、本発明の端子部品において、導電材料からなり回路基板に接続される基板接続部を備え、
可撓性プリント基板が、端子接触部と基板接続部との間に延び基板接続部に機械的に結合するとともに端子接触部に電気的に接続されていることが好ましい。

基板接続部を備えると、この基板接続部を構成する導電性材料として可撓性プリント基板を構成するプリント配線よりも剛性の高い材料を採用し、回路基板へ接続の信頼性を高めることができる。

また、上記目的を達成する本発明のコネクタは、
本発明のいずれかの態様の端子部品と、その端子部品を支持する主ハウジングとを備えた、回路基板に実装されるコネクタであって、
可撓性プリント基板が、回路基板から離れる向きに延びた部分を有し反転して回路基板に近づく向きに延びた部分を有することを特徴とする。

本発明のコネクタの場合、可撓性プリント基板が、回路基板から離れる向きに延びた部分を有し反転して回路基板に近づく向きに延びている形状、いわば逆Ｕ字形状の部分を有する。このため、相対振動がこの逆Ｕ字形状の部分で有効に抑えられる。

また、本発明のコネクタは、
端子部品を支持し端子部品とともに端子接続副組立体を成す、主ハウジングに収容された第１副ハウジング、および
主ハウジングに案内されて押当位置と解放位置との間でスライドし、押当位置にスライドした状態において端子接触部と相手端子が所定の接圧で接するように一方を他方に押し当て、解放位置において端子接触部と相手端子との接圧を緩める押当部材と、押当部材を支持し主ハウジングに案内されて押当部材を押当位置と解放位置との間でスライドさせる第２副ハウジングとを備えたスライド部材を有し、
スライド部材が、押当位置にスライドしてスライド部材と端子接続副組立体との間の相対的な振動を抑える相対振動抑制構造を有することが好ましい。

この相対振動抑制構造として、
押当部材が、金属部材が２つ折りに折り曲げられた形状のばね部材であって、押当位置へのスライドにより端子接続副組立体の一部を弾性的に挟持ことで端子接続副組立体とスライド部材との間の相対的な振動を抑える構造を採用することができる。

上記のスライド部材を備えると、そのスライド部材を押当位置にスライドさせることにより端子接触部と相手端子を強い接圧で接触させて微摺動摩耗を抑えることができる。また、相対振動抑制構造を有すると、端子接続副組立体とスライド部材との間の接圧変化が抑えられ、このことも微摺動摩耗の抑制に寄与する。

以上の本発明によれば、外部から振動を受けても微摺動摩耗が生じるおそれや回路基板に対する接続部の接触不良が生じるおそれが抑えられる。

本発明の一実施形態としての端子部品の斜視図である。 図１に示した端子部品の、コネクタに搭載された姿勢の拡大斜視図である。 本発明の一実施形態としてのコネクタの斜視図である。 図３に外観を示したコネクタの分解斜視図である。 図３に示したコネクタに、雄型の相手端子が挿し込まれている状態を示した背面図（Ａ）と、その状態における回路基板と相手端子とを示した斜視図（Ｂ）である。 コネクタ単体の、図５に示す矢印Ａ－Ａに沿う断面図である。 コネクタが回路基板上に搭載され、そのコネクタに相手端子が挿し込まれた状態の断面図である。 図７に示した状態の後、スライド部材が押当位置にスライドした状態の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての端子部品の斜視図である。ここには、ほぼ直線形状に延びた姿勢の端子部品が示されている。

この端子部品７００は、端子接触部７１０と、ＦＰＣ（ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）７２０を備えている。

端子接触部７１０は、本実勢形態では金属板の切断および折り曲げ加工により形成されていて、相手端子との接触を担っている。本実施形態では、この端子接触部７１０は雌型端子の構造を有している。この端子接触部７１０には、雄型（棒状）の相手端子５１（図５参照）が挿し込まれる。

本実施形態の端子接触部７１０は、相手端子５１との間の微摺動摩耗を抑える構造が採用されている。詳細は後述する。

また、ＦＰＣ７２０は、本発明にいう可撓性プリント基板の一例であり、可撓性に富んだシート状の絶縁性の基体に薄肉の電気配線がプリントされている。その電気配線の上に保護膜が塗布されているのが一般的である。本実施形態のＦＰＣ７２０は、端子接触部７１０と回路基板２００（図５参照）との間の電路を形成している。

本実施形態におけるＦＰＣ７２０は、ピアッシング部７２１を有する。このピアッシング部７２１は、ピアッシングにより端子接触部７１０に機械的に結合しかつ電気的に接続されている。ここで、ピアッシングとは、端子接触部７１０等、結合相手の部材の一部分をＦＰＣ７２０に突き刺すことを指し、ピアッシング部７２１は突き刺さった結合相手の部材の一部分を折り曲げた構造をいう。ピアッシングによれば、信頼性の高い結合および接続が実現する。

また、この端子部品７００は、基板接続部７３０を備えている。この基板接続部７３０は、回路基板２００への半田接続を担っている。この基板接続部７３０は、ＦＰＣ７２０よりも剛性の高い金属板の切断および折り曲げ加工により形成されている。本実施形態の場合、この基盤接続部７３０を備えたことにより、ＦＰＣ７２０の端部を回路基板２００へ直接に半田接続する場合と比べ、回路基板２００へ接続の信頼性が高められている。

ＦＰＣ７２０は、端子接触部７１０と基板接続部７３０との間に延び、端子接触部７１０との関係と同様、基板接続部７３０に機械的に結合するとともに基板接続部７３０に電気的に接続されている。本実施形態では、このＦＰＣ７２０は、ピアッシング部７２２を有し、ピアッシングにより基板接続７３０に機械的に結合しかつ電気的に接続されている。

ＦＰＣ７２０の、ピアッシングにより結合されたピアッシング部７２１，７２２を有する両端部を除く中央部には、ＦＰＣ７２０のみからなる、可撓性に富んだ余長部７２３が延びている。本実施形態では、この余長部７２３の存在により、端子接続部７１０と回路基板２００との間の振動伝達が抑えられる。これにより、回路基板２００に対する接続部の接触不良が生じるおそれが低減する。

図２は、図１に示した端子部品の、コネクタに搭載された姿勢の拡大斜視図である。

端子接触部７１０には、この姿勢の下方から、棒状の相手端子５１が挿し込まれる。

また、回路基板２００は、この図２に示す端子部品７００よりも下方であって、基板接属部７３０の先端にある半田付け部７３１が接する位置に配置され、半田付け部７３１が回路基板２００に半田接続される。

また、ＦＰＣ７２０は、コネクタに搭載された状態では、両端部のピアッシング部７２１，７２２を除く中央の余長部７２３が、図２に示すように折り曲げられた姿勢にある。具体的には、ＦＰＣ７２０の余長部７２３は、ピアッシング部７２１から一旦下方に延び、反転して上方に延び、さらに反転して下方に延びた形状に折り曲げられている。このため、回路基板２００が振動しそれに伴って基板接続部７３０が振動しても、その振動は余長部７２３で吸収されて端子接触部７１０には伝わりにくい。また、これと同様に、端子接触部７１０に挿し込まれた相手端子５１が振動しても、その振動は余長部７２３で吸収される。このように、この端子部品７００は相対振動に強い構造となっている。

なお、余長部７２３の折り曲げ方はこの図２に示す本実施形態の折り曲げ方に限られるものではない。余長部７２３は、回路基板２００から離れる向き（図２では上向き）に延びた部分を有し反転して回路基板２００に近づく向き（図２では下向き）に延びた部分があればよい。

図３は、本発明の一実施形態としてのコネクタの斜視図である。図３（Ａ），（Ｂ）には、同じコネクタを互いに異なる方向から眺めたときの外観が示されている。

また、図４は、図３に外観を示したコネクタの分解斜視図である。

このコネクタ１００には、端子部品７００が図２に示した姿勢で搭載されている。

このコネクタ１００は、絶縁樹脂製の主ハウジング１０と、端子接続副組立体２０と、スライド部材３０とを備えている。

端子接続副組立体２０は、端子部品７００とその端子部品７００を支持する絶縁樹脂製の第１副ハウジング２２とを有する。本実施形態の端子接続副組立体２０には、５つの端子部品７００が配列されている。

また、スライド部材３０は、押当部材３１と、その押当部材３１を支持する絶縁樹脂製の第２副ハウジング３２とを有する。このスライド部材３０は、図３に示すように、主ハウジング１０から突き出た解放位置と、主ハウジング１０内に押し込められた押当位置（図８参照）との間でスライドする。本実施形態におけるスライド部材３０には、端子接続副組立体２０に備えられている５つの端子接触部７１０に対応して、５つの押当部材３１が配列されている。

また、主ハウジング１０は、端子接続副組立体２０を収容するとともに、スライド部材３０のスライドを案内する。

図５は、図３に示したコネクタに、雄型の相手端子が挿し込まれている状態を示した背面図（Ａ）と、その状態における回路基板と相手端子とを示した斜視図（Ｂ）である。

このコネクタ１００は、回路基板２００上に搭載される。そして、その回路基板２００には、相手端子５１を貫通させる貫通孔２０１が形成されている。コネクタ１００が５つの端子部品７００（図３参照）を備えることに対応して、ここに示した回路基板２００とは異なる不図示の回路基板上に、５本の相手端子５１が備えられている。そして、それら５本の相手端子５１が回路基板２００の貫通孔２０１を貫通して、コネクタ１００の５つの端子部品７００に備えられている、雌型の端子接触部７１０の各々に挿し込まれる。

図６～図８は、本実施形態のコネクタの、図５に示す矢印Ａ－Ａに沿う断面図である。

ここで、図６は、コネクタ１００の単体の断面図である。この図６において、スライド部材３０は、図３と同様、解放位置にある。

また、図７は、コネクタ１００が回路基板２００上に搭載され、そのコネクタ１００に相手端子５１が挿し込まれた状態の断面図である。この図７においても、スライド部材３０は解放位置にある。

さらに、図８は、図７に示した状態の後、スライド部材３０が押当位置にスライドした状態の断面図である。

前述の通り、端子接続副組立体２０は、端子部品７００と第１副ハウジング２２とを有し、端子部品７００には、端子接触部７１０が備えられている。本実施形態では、端子接触部７１０は、第１副ハウジング２２に圧入されている。

また、これも前述の通り、スライド部材３０は、押当部材３１と、その押当部材３１を支持する第２副ハウジング３２とを備えている。本実施形態の押当部材３１は、金属部材が２つに折り曲げられた形状のばね部材である。このばね部材としての押当部材３１は、押当部３１１と挟持部３１２とを有する。押当部３１１は、スライド部材３０が押当位置（図８参照）にスライドしたときに端子接触部７１０の接触片７１１を押して接触片７１１を相手端子５１に押し当てる。また、挟持部３１２は、スライド部材３０が押当位置（図８参照）にスライドしたときに、押当部３１１との間に端子接触部７１０の被挟持部７１２を挟持する。

図７に示すように、このコネクタ１００には、相手端子５１が挿し込まれる。ただし、相手端子５１が挿し込まれても、スライド部材３０が図７に示す解放位置にある限りは、端子接触部７１０の相手端子５１に対する接圧は規定の接圧よりも低く、それらのコンタクト間の電気的な接続は保証されていない。

このコネクタ１００に相手端子５１を挿し込んだ後、スライド部材３０を、図８に示す押当位置にスライドさせる。すると、このスライド部材３０に備えられている押当部材３１の押当部３１１が、端子接触部７１０の接触片７１１を押して端子接触部７１０を相手端子５１に押し当てる。これにより、相手端子５１と端子接触部７１０との間の接圧が規定の接圧となる。

また、本実施形態の場合、押当部材３１は挟持部３１２を備えている。そして、スライド部材３０が図８に示す押当位置にスライドすると、挟持部３１２は、押当部３１１との間に端子接触部７１０の被挟持部７１２を挟持する。

ここで、このコネクタ１００が外部からの振動を受けて振動したものとする。このとき、仮に、端子接続副組立体２０に対しスライド部材３０が相対的に振動する構造を有すると、相手端子５１に対する端子接触部７１０の接圧が変動し、微摺動摩耗を生じてコネクタとしての信頼性が低下するおそれがある。本実施形態の場合、押当部材３１が端子接触部７１０の被挟持部７１２を挟持している。この端子接触部７１０は、端子接続副組立体２０のハウジングである第１副ハウジング２２に圧入されて第１副ハウジング２２と一体化されている。このため、本実施形態の場合、スライド部材３０と端子接続副組立体２０との間の相対的な振動が抑えられ、振動する場合はそれらが一体となって振動する。それらが一体となって振動する限りは、相手端子５１に対する端子接触部７１０の接圧の変動が抑えられる。これにより、微摺動摩耗の発生が抑えられる。

また、このコネクタ１００には、図１，図２に示した構造の端子部品７００が採用されている。これにより、回路基板２００の振動が端子接触部７１０には伝わりにくく、また、端子接触部７１０に挿し込まれた相手端子５１の振動が基板接続部７３０には伝わりにくい。このように、この端子部品７００は相対振動に強い構造となっている。

本実施形態では、このような構造を採用し、振動に強い、信頼性の高いコネクタを実現している。

なお、本実施形態では、押当部材３１で端子接続副組立体２０の一部、具体的には端子接触部７１０の被挟持部７１２を挟持することで、スライド部材３０と端子接続副組立体２０との間の相対的な振動を抑えている。しかしながら、相対的な振動を抑える構造は、端子接触部７１０の一部（被挟持部７１２）を挟持する構造に限られるものではない。例えば、押当部材は、端子接続副組立体２０のハウジングである第１副ハウジング２２の一部を挟持するものであってもよい。すなわち、スライド部材３０と端子接続副組立体２０との間の相対的な振動を抑える相対振動抑制構造を有していればよい。

また、本実施形態では、前述の通り、ＦＰＣ７２０の余長部７２３は、ピアッシング部７２１から一旦下方に延び、反転して上方に延び、さらに反転して下方に延びた形状に折り曲げられている。ただし、これは一例であり、ＦＰＣ７２０の余長部７２３は、上方に延びた部分を有し反転し下方に延びた部分を有していればよい。

さらに、本実施形態では、単一の第１副ハウジング２２が５個の端子部品７００を支持しているが、１個の端子部品７００に対して１個の第１副ハウジングを用意してもよい。

１０ 主ハウジング
２０ 端子接続副組立体
２１ 端子接触部
２２ 第１副ハウジング
３０ スライド部材
３１ 押当部材
３１１ 押当部
３１２ 挟持部
３２ 第２副ハウジング
５１ 相手端子
１００ コネクタ
２００ 回路基板
２０１ 貫通孔
７００ 端子部品
７１０ 端子接触部
７１１ 接触片
７１２ 被挟持部
７２０ ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）
７２１，７２２ ピアッシング部
７２３ 余長部
７３０ 基板接続部
７３１ 半田付け部

Claims (6)

1. 導電材料からなり相手端子と接触する端子接触部と、
   前記端子接触部に機械的に結合するとともに該端子接触部に電気的に接続されて回路基板との間の電路となる可撓性プリント基板とを備えたことを特徴とする端子部品。
2. 前記可撓性プリント基板が、ピアッシングにより前記端子接触部に機械的に結合しかつ電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の端子部品。
3. 導電材料からなり回路基板に接続される基板接続部を備え、
   前記可撓性プリント基板が、前記端子接触部と前記基板接続部との間に延び、該基板接続部に機械的に結合するとともに該基板接続部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の端子部品。
4. 請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の端子部品と、該端子部品を支持する主ハウジングとを備えた、回路基板に実装されるコネクタであって、
   前記可撓性プリント基板が、回路基板から離れる向きに延びた部分を有し反転して該回路基板に近づく向きに延びた部分を有することを特徴とするコネクタ。
5. 前記端子部品を支持し該端子部品とともに端子接続副組立体を成す、前記主ハウジングに収容された第１副ハウジング、および
   前記主ハウジングに案内されて押当位置と解放位置との間でスライドし、該押当位置にスライドした状態において前記端子接触部と前記相手端子が所定の接圧で接するように一方を他方に押し当て、該解放位置において該端子接触部と該相手端子との接圧を緩める押当部材と、前記押当部材を支持し前記主ハウジングに案内されて該押当部材を該押当位置と該解放位置との間でスライドさせる第２副ハウジングとを備えたスライド部材を有し、
   前記スライド部材が、前記押当位置にスライドして該スライド部材と前記端子接続副組立体との間の相対的な振動を抑える相対振動抑制構造を有することを特徴とする請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記押当部材が、金属部材が２つ折りに折り曲げられた形状のばね部材であって、前記押当位置へのスライドにより前記端子接続副組立体の一部を弾性的に挟持することで該端子接続副組立体と該スライド部材との間の相対的な振動を抑える部材であることを特徴とする請求項５に記載のコネクタ。

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