JP2022113488A - 基板用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対する固定強度の確保と小型化とを両立させることができる基板用コネクタを提供する。【解決手段】基板用コネクタ１１は、端子２７を収容して基板１３に固定される絶縁樹脂製のハウジング１５と、基板１３に垂直なハウジング１５の一対の平行な側面３１にそれぞれ固定され、ハウジング１５を基板１３に固定する一対の固定金具１７と、を備える。固定金具１７は、ハウジング１５の側面３１に形成された被係止部に係止されて側面３１に平行に固定される本体板部１９と、本体板部１９の基板１３に対向する下端部に接続されて基板１３に接近するにしたがって側面３１から離れる方向に延びる離間板部２０と、離間板部２０の下端から側面３１に向かって折り曲げられて基板１３と平行となり、基板１３に対向する面が基板固定面４３となる固定板部２５と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。

回路基板（以下、「基板」とも称す。）上に表面実装される基板用コネクタが知られている（例えば特許文献１参照）。図６に示すように、この基板用コネクタ５０１は、略直方体形状に成形され、複数の端子５０３を収容する合成樹脂製のハウジング５０５と、このハウジング５０５を基板５０７に固定する固定金具である固定部材５１１と、を有する。図７に示すように、ハウジング５０５の両側の側面５０９には、固定部材５１１が上方から挿入可能とされる案内溝５１３が形成される。そのため、ハウジング５０５の両側の側面５０９には、それぞれ前後一対の壁部５１５が張り出し形成される。

固定部材５１１は、図８に示すように、本体部５１７と、固定板部５２１と、を有する。本体部５１７の左右両側縁からは一対の案内部５２３が張り出す。固定板部５２１は、本体部５１７の下端から側面５０９と反対側に折り曲げられて、基板５０７と平行となる。基板５０７に対向する固定板部５２１の下面は、基板固定面５２５となる。固定部材５１１は、全高がＨ、折り曲げ長がＤ、厚さがｔで形成される。

図７に示すように、ハウジング５０５は、両側の壁部５１５における垂直姿勢で対向した起立面５２７が、固定部材５１１における本体部５１７の幅にほぼ等しい間隔を有している。これにより、固定部材５１１は、対向する起立面５２７の間に本体部５１７を挟み入れ、案内部５２３を案内溝５１３に係止した状態で、ハウジング５０５の側面５０９に接して固定される。

図９に示すように、固定板部５２１は、基板用コネクタ５０１が基板５０７に実装された状態で、基板５０７の表面上の固定用パッド（図示略）に半田５２９を介して固定（接合）される。つまり、固定部材５１１は、基板用コネクタ５０１と基板５０７との固定部材となっている。

特開２０１０－８０３２２号公報

しかしながら、上述した基板用コネクタ５０１は、基板５０７へ表面実装する時、固定板部５２１が基板５０７に塗布された半田５２９に乗った状態で加熱、半田付けされる。その際、図９に示すように、ハウジング５０５は、側面５０９が固定部材５１１に対して高さＨの間で接触するため、側面５０９と固定部材５１１との間隙を毛細管現象で半田５２９が矢印ａの方向に吸い上げられる。そして、このときに吸い上げられる半田量の制御は困難となる。また、半田５２９が吸い上げられると、固定強度を確保するために必要な基板５０７と基板固定面５２５との間の半田量が減少する可能性がある。これに対し、固定強度を上げるために固定板部５２１の折り曲げ長さＤを大きくすれば、基板用コネクタ５０１が大型化してしまう。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、基板に対する固定強度の確保と小型化とを両立させることができる基板用コネクタを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 端子を収容して基板に固定される絶縁樹脂製のハウジングと、前記基板に垂直な前記ハウジングの一対の平行な側面にそれぞれ固定され、前記ハウジングを前記基板に固定する一対の固定金具と、を備え、前記固定金具は、前記ハウジングの前記側面に形成された被係止部に係止されて前記側面に平行に固定される本体板部と、前記本体板部の前記基板に対向する下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に延びる離間板部と、前記離間板部の下端から前記側面に向かって折り曲げられて前記基板と平行となり、前記基板に対向する面が基板固定面となる固定板部と、を有する基板用コネクタ。

上記（１）の構成の基板用コネクタによれば、ハウジングが、基板に垂直な側面を両側に有する。この両側の側面にそれぞれ形成された被係止部には、固定金具の本体板部が係止される。被係止部に係止された本体板部は、側面と平行に近接或いは接して固定される。本体板部の基板に対向する下端部には、離間板部が接続される。更に、この離間板部の下端には、固定板部が形成される。固定板部は、離間板部の下端から側面に向かって折り曲げられて基板と平行となる。
即ち、本構成の基板用コネクタは、ハウジングの側面と固定金具との間に、側面、離間板部および固定板部に囲まれる拡大空間が画成される。基板用コネクタは、リフロー処理において、溶融した半田が、ハウジングの側面と固定板部の板端面との間でフィレットを成形しつつ上方に伝わる（広がる）。そして、溶融した半田が拡大空間に達すると、上方への伝わり（広がり）が止まる。これにより、本構成の基板用コネクタでは、固定板部における半田量の減少が防止される。また、固定金具は、固定板部の折り曲げ長さを従来と同サイズで対応できるため、基板用コネクタが大型化することがない。

（２） 前記離間板部が、前記本体板部の下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に傾斜する傾斜接続部と、前記傾斜接続部に接続されて前記側面と平行に垂下する垂下離間部と、を有し、前記固定板部が、前記垂下離間部の垂下端から前記側面に向かって直角に折り曲げられて前記基板と平行となる上記（１）に記載の基板用コネクタ。

上記（２）の構成の基板用コネクタによれば、ハウジングの側面と固定金具との間に画成される拡大空間が、離間板部を形成する傾斜接続部及び垂下離間部と、ハウジングの側面と、固定板部と、に囲まれた楔状に形成される。
即ち、ハウジングの側面と固定金具との間に拡大空間を画成するための離間板部は、傾斜接続部及び垂下離間部により形成される。そこで、固定金具を形成するために素板から打ち抜かれるワークは、傾斜接続部に変えてハウジングの側面に対して垂直な水平接続部を形成する場合の固定金具のワークに比べて、必要とする大きさが小さくなり歩留まりが向上する。これにより、本構成の基板用コネクタでは、固定金具の製造コストを低減することができる。

（３） 前記固定板部の折り曲げ先端部と前記側面との間に、溶融半田の固化したフィレットが介在する上記（１）又は（２）に記載の基板用コネクタ。

上記（３）の構成の基板用コネクタによれば、固定板部の折り曲げ先端部とハウジングの側面との間に、溶融半田の固化したフィレットが介在する。折り曲げ先端部は、板端面が側面と平行に対向する。板端面と側面とは、同一平面上に位置するように形成されており基本的には接触する。但し、実際には、固定金具のプレス成形時の公差や、基板用コネクタ実装時の組み付け公差等により、板端面と側面とには若干の間隙が形成されることがある。この場合、溶融半田は、板端面と側面との間に充填されて間隙を埋める。この溶融半田は、固化することによりフィレットとなる。従って、本構成の基板用コネクタでは、ハウジングの側面と固定金具の固定板部との間がフィレットで埋められて間隙が存在しない。これにより、基板用コネクタは、ハウジングと固定板部との間に間隙が生じることによるがたつきや、変位が抑制され、より確実な基板への固定が可能となる。

本発明に係る基板用コネクタによれば、基板に対する固定強度の確保と小型化とを両立させることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係る基板用コネクタが基板に固定された状態の斜視図である。 図１に示したハウジングの要部拡大図である。 （ａ）は図１に示した固定金具の斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 図１におけるＡ－Ａ断面図である。 図４の要部拡大図である。 従来の基板用コネクタが基板に固定された状態の斜視図である。 図６に示したハウジングの要部拡大図である。 （ａ）は図６に示した固定金具の斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 図６におけるＢ－Ｂ断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板用コネクタ１１が基板１３に固定された状態の斜視図である。
本実施形態に係る基板用コネクタ１１は、ハウジング１５と、固定金具１７（ペグ）と、を主要な構成として有する。固定金具１７は、更に、本体板部１９と、離間板部２０と、固定板部２５と、を有する。

ハウジング１５は、端子２７を収容して、基板１３に固定される。ハウジング１５は、電気絶縁性の合成樹脂（絶縁樹脂）により直方体形状に形成される。ハウジング１５の長手方向の一端面には、相手コネクタ（図示略）が嵌合する結合開口部２９が開口する。結合開口部２９を挟むハウジング１５の両側の側面３１には、固定金具１７を係止する被係止部３３が形成される。被係止部３３は、ハウジング１５の長手方向に離間して側面３１から突出する一対の係止凸部３５を有する。一対の係止凸部３５の間隔は、固定金具１７の長手方向である本体板部１９の幅Ｗ（図３の（ａ）参照）とほぼ同一となる。

図２は、図１に示したハウジング１５の要部拡大図である。
一対の係止凸部３５には、側面３１との間に係止溝３７が形成される。係止溝３７は、係止凸部３５における上面の一部分と、係止凸部３５の対向する起立面３９の一部分が切り欠かれて形成される。この係止溝３７には、固定金具１７の係止部４１（図３参照）が嵌め入れられる。ハウジング１５は、両側の側面３１に形成されたそれぞれの係止溝３７に係止部４１が嵌め入れられて、固定金具１７が係止（圧入）される。

図３の（ａ）は、図１に示した固定金具１７の斜視図、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の側面図である。
固定金具１７は、ハウジング１５の側面３１に固定されて、ハウジング１５を基板１３に固定する。固定金具１７は、図３の（a）に示すように、ハウジング１５に係止される係止部４１が本体板部１９に形成される。係止部４１は、幅Ｗの四角形の板状に形成された本体板部１９の上部で、幅方向の両側に延出して凸片状となって形成される。

本体板部１９は、ハウジング１５の側面３１に形成される被係止部３３に、係止部４１が係止されて、側面３１に平行に固定される。本体板部１９の基板１３に対向する下端部には、傾斜接続部２１及び垂下離間部２３により形成された離間板部２０が接続される。本体板部１９の下端部に接続された傾斜接続部２１は、基板１３に接近するにしたがって側面３１から離れる方向に傾斜する。そして、傾斜接続部２１の傾斜下端には垂下離間部２３が接続される。垂下離間部２３は、側面３１と平行に垂下する。垂下離間部２３の垂下端からは、固定板部２５が側面３１に向かって直角に折り曲げられて形成される。固定板部２５は、基板１３と平行となり、基板１３に対向する下面が基板固定面４３となる。

固定金具１７は、基板固定面４３が、基板１３のコネクタ実装面に形成されている固定用パッド４５（図４参照）やフットパターンに接する。これら固定用パッド４５等は、半田塗布用の銅箔部として形成される。

固定金具１７は、プレス加工により素板からＴ字形に打ち抜かれたワークを折り曲げ加工することにより、本体板部１９と、傾斜接続部２１及び垂下離間部２３により形成される離間板部２０と、固定板部２５と、が成形される。固定金具１７は、メッキ面に覆われた素板が使用されることにより、少なくとも表裏面が、メッキ面に覆われている。

固定金具１７は、図３の（ｂ）に示すように、全高がＨ、固定板部２５の折り曲げ長がＤ、厚さがｔで形成される。これらの寸法は、従来の基板用コネクタと同じであるが、折り曲げ長がＤとなる固定板部２５の折り曲げ方向が従来の基板用コネクタと異なる。すなわち、従来の基板用コネクタでは、固定部材５１１の固定板部５２１がハウジング５０５の側面５０９から離反方向に折り曲げられている（図８参照）。これに対し、本実施形態の基板用コネクタ１１では、固定金具１７の固定板部２５がハウジング１５の側面３１に接近する方向に折り曲げられている。

このため、従来の基板用コネクタでは、固定板部５２１の折り曲げ部における出隅部がハウジング５０５の側面５０９に対向していた（図９参照）のに対し、本実施形態の基板用コネクタ１１では、折り曲げ先端部４７の板端面が側面３１に対向する（図４参照）。

図４は、図１におけるＡ－Ａ断面図である。
ハウジング１５における両側の側面３１に固定された固定金具１７は、一旦、傾斜接続部２１によりハウジング１５の外側へ膨出した位置から再び固定板部２５が側面３１に向かって折り曲げられる。側面３１と固定金具１７との間には、側面３１と、傾斜接続部２１と、垂下離間部２３及び固定板部２５とに囲まれた拡大空間４９が画成される。この拡大空間４９では、垂下離間部２３が、少なくとも固定板部２５の折り曲げ長さＤ分だけ側面３１から外側へ離間する。

なお、本実施形態では、拡大空間４９を画成するための離間板部２０が、傾斜接続部２１及び垂下離間部２３により形成されているが、拡大空間４９を画成するための離間板部２０は、傾斜接続部２１及び垂下離間部２３によらずに形成されてもよい。
例えば、離間板部２０は、傾斜接続部２１及び垂下離間部２３に変えて、ハウジング１５の側面３１に対して垂直な水平接続部及び垂直接続部（図示略）が折り曲げられることにより形成されてもよい。この場合、本体板部１９と、水平接続部及び垂直接続部とは、クランク形状に折り曲げられる。また、離間板部２０は、本体板部１９の下端部に接続されて傾斜する傾斜接続部だけで形成され、傾斜接続部の下端から固定板部２５が側面３１に向かって折り曲げられる構成でもよい。
但し、これらの場合においても、固定金具１７の側面３１からの膨出寸法は、固定板部２５の折り曲げ長さＤと同じとなされる。

図５は、図４の要部拡大図である。
ハウジング１５の側面３１に接近する方向に折り曲げられた固定金具１７の固定板部２５は、基板１３と対向する基板固定面４３がメッキ面に覆われて、半田５１を介して基板１３に固定される。

基板用コネクタ１１は、固定金具１７における固定板部２５の折り曲げ先端部４７と、ハウジング１５の側面３１との間に、溶融半田の固化したフィレット５３が介在する。フィレット５３は、合成樹脂製のハウジング１５の側面３１に、接合することなく介在する。
基板用コネクタ１１は、フィレット５３が介在する固定板部２５の折り曲げ先端部４７と側面３１との間隙Ｋが、１ｍｍ以下であることが好ましい。

次に、上記した本実施形態に係る基板用コネクタ１１の作用を説明する。
本実施形態に係る基板用コネクタ１１では、ハウジング１５が、基板１３に垂直な側面３１を両側に有する。この両側の側面３１にそれぞれ形成された被係止部３３には、固定金具１７の本体板部１９が係止される。被係止部３３に係止された本体板部１９は、側面３１と平行に近接或いは接して固定される。

本体板部１９の基板１３に対向する下端部には、離間板部２０が接続される。更に、この離間板部２０の下端には、固定板部２５が形成される。固定板部２５は、離間板部２０の下端からハウジング１５の側面３１に向かって折り曲げられて基板１３と平行となる。この固定板部２５は、基板１３に対向する面が基板固定面４３となる。

即ち、ハウジング１５に固定された固定金具１７は、ハウジング１５の側面３１に近接或いは接する本体板部１９から離間板部２０により一旦、ハウジング１５の側面３１から離間した後、基板１３と平行に固定板部２５が折り曲げられて再び側面３１に接近する。これにより、ハウジング１５の側面３１と固定金具１７との間には、側面３１、離間板部２０および固定板部２５に囲まれる拡大空間４９が画成される。

また、固定金具１７は、基板１３への実装時に、固定板部２５の基板固定面４３が半田５１により基板１３に固定される。固定金具１７は、固定板部２５の折り曲げ先端部４７で、ハウジング１５の側面３１と平行な板端面のみが側面３１に対向することになる。

即ち、本実施形態の基板用コネクタ１１では、リフロー処理において、予め固定用パッド４５に塗布された半田ペーストが溶融し、溶融した半田５１が、ハウジング１５の側面３１と固定板部２５の板端面との間でフィレット５３を成形しつつ上方に伝わる（広がる）。そして、溶融した半田５１が拡大空間４９に達すると、この上方への伝わり（広がり）が止まる。すなわち、従来のように毛細管現象により、固定板部２５を超えて半田５１が上方へ伝わることが防止される。

これにより、基板用コネクタ１１では、固定板部２５における半田量の減少が防止される。その結果、基板用コネクタ１１と基板１３との実装状態における固定（接合）強度の低下が防止される。
また、固定金具１７は、固定板部２５の折り曲げ長さＤが従来と同サイズであるため、基板用コネクタ１１が大型化することがない。

また、本実施形態の基板用コネクタ１１では、ハウジング１５の側面３１と固定金具１７との間に画成される拡大空間４９が、離間板部２０を形成する傾斜接続部２１及び垂下離間部２３と、ハウジング１５の側面３１と、固定板部２５と、に囲まれた楔状に形成される。

即ち、傾斜接続部２１は、基板１３に接近するにしたがって側面３１から離れる方向に傾斜しており、傾斜接続部２１の傾斜下端には、側面３１と平行に垂下する垂下離間部２３が接続される。そこで、ハウジング１５の側面３１と固定金具１７との間に拡大空間４９を画成するための離間板部２０は、傾斜接続部２１及び垂下離間部２３により形成される。

従って、固定金具１７を形成するために素板から打ち抜かれるワークは、傾斜接続部２１及び垂下離間部２３に変えてハウジング１５の側面３１に対して垂直な水平接続部及び垂直接続部を形成する場合の固定金具のワークに比べて、必要とする大きさが小さくなり歩留まりが向上する。これにより、本構成の基板用コネクタ１１では、固定金具１７の製造コストを低減することができる。

また、本実施形態の基板用コネクタ１１では、固定金具１７の折り曲げ先端部４７とハウジング１５の側面３１との間に、溶融半田の固化したフィレット５３が介在する。折り曲げ先端部４７は、板端面が側面３１と平行に対向する。板端面と側面３１とは、同一平面上に位置するように形成されており基本的には接触することになる。

但し、実際には、固定金具１７のプレス成形時の公差や、基板用コネクタ実装時の組み付け公差等により、板端面と側面３１とには若干の間隙Ｋ（図５参照）が形成されることがある。この場合、溶融半田は、板端面と側面３１との間に充填されて間隙Ｋを埋める。この溶融半田は、固化することによりフィレット５３となる。

従って、本実施形態の基板用コネクタ１１では、ハウジング１５の側面３１と固定板部２５との間がフィレット５３で埋められて間隙が存在しない。これにより、基板用コネクタ１１は、ハウジング１５と固定板部２５との間に間隙Ｋが生じることによるがたつきや、変位が抑制され、より確実な基板１３への固定が可能となる。

従って、本実施形態に係る基板用コネクタ１１によれば、基板１３に対する固定強度の確保と小型化とを両立させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係る基板用コネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 端子（２７）を収容して基板（１３）に固定される絶縁樹脂製のハウジング（１５）と、
前記基板に垂直な前記ハウジングの一対の平行な側面（３１）にそれぞれ固定され、前記ハウジングを前記基板に固定する一対の固定金具（１７）と、
を備え、
前記固定金具は、
前記ハウジングの前記側面に形成された被係止部（３３）に係止されて前記側面に平行に固定される本体板部（１９）と、
前記本体板部の前記基板に対向する下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に延びる離間板部（２０）と、
前記離間板部の下端から前記側面に向かって折り曲げられて前記基板と平行となり、前記基板に対向する面が基板固定面（４３）となる固定板部（２５）と、
を有する基板用コネクタ（１１）。
［２］ 前記離間板部（２０）が、前記本体板部（１９）の下端部に接続されて前記基板（１３）に接近するにしたがって前記側面（３１）から離れる方向に傾斜する傾斜接続部（２１）と、前記傾斜接続部に接続されて前記側面と平行に垂下する垂下離間部（２３）と、を有し、
前記固定板部（２５）が、前記垂下離間部の垂下端から前記側面に向かって直角に折り曲げられて前記基板と平行となる上記［１］に記載の基板用コネクタ（１１）。
［３］ 前記固定板部（２５）の折り曲げ先端部（４７）と前記側面（３１）との間に、溶融半田の固化したフィレット（５３）が介在する上記［１］又は［２］に記載の基板用コネクタ（１１）。

１１…基板用コネクタ
１３…基板
１５…ハウジング
１７…固定金具
１９…本体板部
２０…離間板部
２１…傾斜接続部
２３…垂下離間部
２５…固定板部
２７…端子
３１…側面
３３…被係止部
４３…基板固定面
４７…折り曲げ先端部
５３…フィレット

Claims (3)

1. 端子を収容して基板に固定される絶縁樹脂製のハウジングと、
   前記基板に垂直な前記ハウジングの一対の平行な側面にそれぞれ固定され、前記ハウジングを前記基板に固定する一対の固定金具と、
   を備え、
   前記固定金具は、
   前記ハウジングの前記側面に形成された被係止部に係止されて前記側面に平行に固定される本体板部と、
   前記本体板部の前記基板に対向する下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に延びる離間板部と、
   前記離間板部の下端から前記側面に向かって折り曲げられて前記基板と平行となり、前記基板に対向する面が基板固定面となる固定板部と、
   を有する基板用コネクタ。
2. 前記離間板部が、前記本体板部の下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に傾斜する傾斜接続部と、前記傾斜接続部に接続されて前記側面と平行に垂下する垂下離間部と、を有し、
   前記固定板部が、前記垂下離間部の垂下端から前記側面に向かって直角に折り曲げられて前記基板と平行となる請求項１に記載の基板用コネクタ。
3. 前記固定板部の折り曲げ先端部と前記側面との間に、溶融半田の固化したフィレットが介在する請求項１又は２に記載の基板用コネクタ。

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