JP2024044427A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具が回路基板から浮き上がるのを防止することが可能なコネクタを提供する。【解決手段】端子金具７０は、基壁２１の貫通孔２９を貫通する端子接続部７１と、基壁２１より後方で端子接続部７１の後端部から下方に延びる基板接続部７２と、を有している。基壁２１の貫通孔２９は、端子接続部７１の下面に平行に対向する内下面３６と、端子接続部７１の上面に平行に対向する内上面３５と、を有している。基壁２１は、内下面３６を区画し、貫通孔２９の下方において基壁２１の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された下位部３８と、内上面３５を区画し、貫通孔２９の上方において基壁２１の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された上位部３７と、を有している。上位部３７は、下位部３８より大きい体積を有している。【選択図】図５

Description

本開示は、コネクタに関する。

特許文献１は開示されたコネクタは、回路基板の表面上に配置されるハウジングと、ハウジングに装着される端子金具と、を備える。ハウジングは、回路基板の表面上に起立する形状の基壁と、基壁の外縁から前方に突出する筒状の周壁と、を有している。基壁には、貫通孔が形成されている。端子金具は、ピン状をなし、基壁の貫通孔に貫通し、周壁の内側で相手端子金具に接続される端子接続部と、基壁より後方で下向きに屈曲され、下端部に、回路基板に半田付けして接続される基板接続部と、を有している。端子金具（コンタクト端子）の端子接続部（揺動支持部）は、貫通孔（装着孔）を貫通した状態で、基壁に揺動支持され、基壁における後方への突出部分（端子支持板）との間に形成された隙間範囲で傾斜している。なお、基板用コネクタは、特許文献２－４にも開示されている。特許文献２の場合、

特開２０１１－１８７２１３号公報 特開２０１９－２０４７４４号公報 特開２００５－１９０６８０号公報 特開２００５－１１６２３０号公報

例えば、基板接続部が回路基板の表面にリフロー半田で接続される場合、ハウジングが熱膨張する懸念がある。ハウジングが熱膨張すると、基壁において端子接続部の貫通位置が上方に変位し、基板接続部が回路基板の表面から浮き上がるおそれがある。

そこで、本開示は、端子金具が回路基板から浮き上がるのを防止す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、回路基板の表面上に配置されるハウジングと、前記ハウジングに装着される端子金具と、を備え、前記ハウジングは、前記回路基板の表面上に起立する形状の基壁と、前記基壁の外縁から前方に突出する筒状の周壁と、を有し、前記端子金具は、前記基壁の貫通孔を貫通し、前記周壁の内側で相手端子金具に接続される端子接続部と、前記基壁より後方で前記端子接続部の後端部から下方に延び、下端部が前記回路基板の表面に半田付けして接続される基板接続部と、を有し、前記貫通孔は、前記端子接続部の下面に平行に対向する内下面と、前記端子接続部の上面に平行に対向する内上面と、を有し、前記基壁は、前記内下面を区画し、前記貫通孔の下方において前記基壁の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された下位部と、前記内上面を区画し、前記貫通孔の上方において前記基壁の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された上位部と、を有し、前記上位部は、前記下位部より大きい体積を有している。

本開示によれば、端子金具が回路基板から浮き上がるのを防止す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、本開示の実施形態１において、相手ハウジングに嵌合されたコネクタの断面図である。 図２は、コネクタの斜視図である。 図３は、コネクタの一部拡大背面図である。 図４は、図３のＡ－Ａ線断面図である。 図５は、図３のＢ－Ｂ線断面図である。 図６は、図５の一部拡大断面図である。

［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）回路基板の表面上に配置されるハウジングと、前記ハウジングに装着される端子金具と、を備え、前記ハウジングは、前記回路基板の表面上に起立する形状の基壁と、前記基壁の外縁から前方に突出する筒状の周壁と、を有し、前記端子金具は、前記基壁の貫通孔を貫通し、前記周壁の内側で相手端子金具に接続される端子接続部と、前記基壁より後方で前記端子接続部の後端部から下方に延び、下端部が前記回路基板の表面に半田付けして接続される基板接続部と、を有し、前記貫通孔は、前記端子接続部の下面に平行に対向する内下面と、前記端子接続部の上面に平行に対向する内上面と、を有し、前記基壁は、前記内下面を区画し、前記貫通孔の下方において前記基壁の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された下位部と、前記内上面を区画し、前記貫通孔の上方において前記基壁の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された上位部と、を有し、前記上位部は、前記下位部より大きい体積を有している。

上記構成によれば、上位部が下位部より大きい体積を有しているので、上下方向に関して上位部の熱膨張を下位部の熱膨張より小さくできる。よって、コネクタ実装時の加熱等によって上位部が熱膨張するのを抑えることができる。その結果、基壁の貫通孔における端子接続部の貫通位置が上方に変位するのを抑えることができ、基板接続部が回路基板から浮き上がるのを防止することができる。

（２）前記上位部の前記内上面は、前後方向に関して、前記下位部の前記内下面より長く形成され、前記上位部の前記内上面の後端は、前記下位部の前記内下面の後端より後方に位置していることが好ましい。
上記構成によれば、端子接続部が上位部の内上面に長く接触することができ、且つ端子接続部の後端側が貫通孔の内側において上方に傾くように変位するのを抑えることができる。その結果、基板接続部が回路基板から浮き上がるのを効果的に防止することができる。

（３）前記上位部は、上下方向に関して、前記下位部より厚く形成されていると良い。
上記構成によれば、端子接続部に対する上位部側の接触圧を大きくできるので、上位部の内上面を前後方向に格別長くしなくても、基板接続部が回路基板から浮き上がるのを防止することができる。

（４）前記上位部は、前記内上面の後端から後方に向けて上傾斜する上側誘い込み面を有し、前記下位部は、前記内下面の後端から後方に向けて下傾斜する下側誘い込み面を有し、前記下側誘い込み面の前端は、前記上側誘い込み面の前端より前方に位置していると良い。
上記構成によれば、上側誘い込み面および下側誘い込み面が端子接続部を貫通孔に誘い込む機能を果たすことができる。特に、下側誘い込み面の前端が上側誘い込み面の前端より前方に位置して下位部の内下面の後端に連なるので、前後方向に関して、下位部の内下面が上位部の内上面より短くなる形状を効率よく形成することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の具体例を、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。

＜実施形態１＞
本開示の実施形態１に係るコネクタ１０は、基板用コネクタであって、回路基板９０の表面上に配置されるハウジング２０と、ハウジング２０に装着される端子金具７０と、を備えている。ハウジング２０は、相手ハウジング６０に嵌合される。なお、以下の説明において、前後方向については、ハウジング２０が相手ハウジング６０に嵌合される側を前側とする。図３を除く各図の右側が前側（符号Ｘ）になる。上下方向は、回路基板９０の表面に対してハウジング２０が設置される側を上側とする。図４を除く各図の上側が上側（符号Ｚ）になる。上下方向は、高さ方向と同義である。左右方向は、前側から見た場合の左右方向を基準とし、背面図である図３の左側を右側（符号Ｙ）とする。左右方向は、幅方向と同義である。これらの方向の基準は、便宜的なものであり、コネクタ１０が図示しない車両等に搭載された状態における方向の基準と必ずしも一致しない。

（相手ハウジング）
相手ハウジング６０は合成樹脂製であって、図１に示すように、角ブロック状の雌ハウジングとして構成される。相手ハウジング６０は、複数のキャビティ６１を有している。各キャビティ６１には、電線１００の端末部に接続された雌端子金具としての相手端子金具８０が収容されている。相手ハウジング６０は、ハウジング２０および相手ハウジング６０を嵌合状態に保持するロックアーム６２を有している。

（ハウジングおよび端子金具）
ハウジング２０は合成樹脂製であって、全体としてフード形状をなしている。図２および図５に示すように、ハウジング２０は、上下方向に起立する背面視矩形状の基壁２１と、基壁２１の外縁から前方に突出する角筒状の周壁２２と、を有している。周壁２２の左右両側の側壁部２３は、基壁２１よりも後方に突出する保護壁部２４を有している。各保護壁部２４は、端子金具７０の後述する基板接続部７２を側方から保護する。各側壁部２３の外面には、図２に示すように、固定部材５０が装着されている。固定部材５０は、金属製の板材であって、ハウジング２０に装着された状態で、回路基板９０の表面に半田付けして固定される。

周壁２２の上壁部２７における左右方向の中央側には、図１に示すように、ロック部２６が形成されている。ロック部２６は、周壁２２の内側に突出している。ロック部２６は、相手ハウジング６０のロックアーム６２に係止される。基壁２１の上端側には、ロック部２６を成形するための図示しない金型の引き抜きに起因する抜き孔２８が形成されている。

図１および図５に示すように、基壁２１には、複数の貫通孔２９が形成されている。各貫通孔２９は、左右方向に長い矩形の開口形状をなし、図２に示すように、上下二段で、且つ幅方向に複数列、本実施形態１の場合は４列、並んで配置されている。左右方向の中央側に配置された２列の貫通孔２９は、抜き孔２８より下方において、左右方向の両側に配置された貫通孔２９より下方に小さい開口径で配置されている。

端子金具７０は、導電金属製であってタブ状をなし、各貫通孔２９を貫通した状態で基壁２１に保持されている。図２に示すように、本実施形態１の端子金具７０は、左右方向の両側の上段に配置された貫通孔２９を貫通する大型で長寸の端子金具７０Ａと、左右方向の両側の下段に配置された貫通孔２９を貫通する大型で短寸の端子金具７０Ｂと、左右方向の中央側の上段に配置された貫通孔２９を貫通する小型で長寸の端子金具７０Ｃと、左右方向の中央側の下段に配置された貫通孔２９を貫通する小型で短寸の端子金具７０Ｄと、の４種類で構成されている。なお、以下の説明において、特に区別する必要がない限り、各端子金具７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄは、各端子金具７０と総括して称する。

各端子金具７０は、タブ状をなし、図５に示すように、貫通孔２９を貫通して前後方向に延びる端子接続部７１と、基壁２１より後方で端子接続部７１の後端部から下方に延びる基板接続部７２と、を有している。基板接続部７２は、下端側から後方に屈曲して延びる半田接続部７３を有している。半田接続部７３は、回路基板９０の表面に形成された図示しない導電部に半田付けして電気的に接続される（図１を参照）。

図４に示すように、端子接続部７１は、貫通孔２９の内側および周壁２２の内側に配置される接続本体部７４と、接続本体部７４より小さい板幅（左右方向の寸法）で貫通孔２９から引き出される繋ぎ部７５と、を有している。ハウジング２０および相手ハウジング６０の嵌合時に、図１に示すように、接続本体部７４は、周壁２２の内側で相手ハウジング６０に装着された相手端子金具８０に電気的に接続される。

図３に示すように、上段に配置された長寸の端子金具７０Ａ，７０Ｃ（図３は７０Ａのみ図示）は、接続本体部７４の後端面における左右方向の一側（図３の右側）に繋ぎ部７５を連結させている。下段に配置された短寸の端子金具７０Ｂ，７０Ｄ（図３は７０Ｂのみ図示）は、接続本体部７４の後端面における左右方向の他側（図３の左側）に繋ぎ部７５を連結させている。これにより、上下二段の端子金具７０は、相互の干渉を回避している。

図４に示すように、接続本体部７４の後端部は、繋ぎ部７５を連結させた上記後端面とは反対側の位置に、前方を向く段差面７６を有している。接続本体部７４が貫通孔２９に後方から挿入されると、段差面７６が後述する基壁本体部３１の後面における貫通孔２９の左右の開口端面３４に突き当たり、端子金具７０の挿入動作が停止される。また、接続本体部７４の後端部は、段差面７６より前方の位置に、左右両側に張り出す係止突起７７を有している。段差面７６が貫通孔２９の左右の開口端面３４に突き当たり、各係止突起７７が貫通孔２９の内側の左右面３３に食い込むように係止されることにより、端子金具７０が貫通孔２９に挿入されて基壁２１に保持される。

図１および図５に示すように、基壁２１は、ハウジング２０の上下方向の全高に亘って配置された基壁本体部３１と、基壁本体部３１の後面から後方に突出する突部３２（基壁２１の後方に突出する部分）と、を有している。基壁本体部３１は、背面視矩形板状をなし、周壁２２に連なる外縁を有している。基壁２１は、突部３２を有する高さ範囲で前後方向に厚肉に形成されている。

図４に示すように、貫通孔２９の内側の左右面３３は、基壁本体部３１のみに形成され、後端で開口端面３４に交差している。図６に示すように、貫通孔２９の内上面３５（下側を向く面）および内下面３６（上側を向く面）は、それぞれ、基壁本体部３１から突部３２にかけて前後方向に沿って延びるように水平に配置されている。端子接続部７１の接続本体部７４の上面は、貫通孔２９の内上面３５に平行に対向して接触するように配置されている。端子接続部７１の接続本体部７４の下面は、貫通孔２９の内下面３６に平行に対向して接触するように配置されている。

図３に示すように、突部３２は、基壁本体部３１の後面における貫通孔２９の開口縁部に、上位部３７、下位部３８および側位部３９を有している。
上位部３７は、左右方向に長い角ブロック状をなし、図６に示すように、貫通孔２９の上方に位置して内上面３５を区画している。上位部３７の上面は、前後方向に沿って水平に配置されている。上位部３７の後面は、上下方向に沿って切り立つように配置されている。上位部３７は、内上面３５の後端から上位部３７の後面にかけて上向きに傾斜する上側誘い込み面４１を有している。

下位部３８は、左右方向に長い角ブロック状をなし、図６に示すように、貫通孔２９の下方に位置して内下面３６を区画している。下位部３８の上下厚（上下方向の寸法）は、上位部３７の上下厚より薄くされている。下位部３８の前後長（前後方向の寸法）は、上位部３７の前後長より短くされている。また、内下面３６の前後長は、内上面３５の前後長より短くされている。下位部３８の体積（樹脂量）は、全体として上位部３７の体積より小さくされている。

下位部３８の下面は、上位部３７の上面とは反対側の位置で前後方向に沿って水平に配置されている。下位部３８の後面は、上位部３７の後面より前方の奥まった位置（図３および図６を参照）に上下方向に沿って切り立つように配置されている。下位部３８は、貫通孔２９の内下面３６の後端から下位部３８の後面にかけて下向きに傾斜する下側誘い込み面４２を有している。図６に示すように、下側誘い込み面４２の前後長は、上側誘い込み面４１の前後長と同一とされている。内下面３６の後端が内上面３５の後端より前方に位置していることから、下側誘い込み面４２は、全体として上側誘い込み面４１より前方に位置ずれ（シフト）している。

図３に示すように、側位部３９は、上下方向に長い角ブロック状をなし、貫通孔２９を隔てた左右両側に対をなして配置されている。各側位部３９は、前後方向に沿って延び、前端が貫通孔２９の左右の開口端面３４に交差して連なる対向面４３を有している（図４を参照）。各側位部３９の後面は、上下方向に沿って切り立つように配置されている。各側位部３９の後面は、下位部３８の後面より後方において上位部３７の後面に段差無く連なっている（図３の点線が側位部３９と上位部３７との境界）。各側位部３９は、対向面の後端から各側位部３９の後面にかけて左右両側に拡開する側方誘い込み面４５を有している。側方誘い込み面４５は、上側誘い込み面４１および下側誘い込み面４２より前方に短い前後長で形成されている。なお、図１－図３に示すように、基壁２１の後面において、上段の下位部３８と下段の上位部３７と基壁本体部３１の後面との間には、凹所４４が区画形成されている。

（コネクタの作用）
組み付けに際し、各端子金具７０が基壁２１の各貫通孔２９に後方から挿入される。各端子金具７０の端子接続部７１は、側方誘い込み面４５、上側誘い込み面４１および下側誘い込み面４２によって貫通孔２９に誘い込まれる。

ここで、図６に示すように、接続本体部７４の上面と内上面３５とが接触する前後長は、接続本体部７４の下面と内下面３６とが接触する前後長より長くされている。接続本体部７４の後端側の上方には上下方向に厚く体積の大きい上位部３７が配置され、接続本体部７４の後端側の下方には上位部３７に比べて上下方向に薄く体積の小さい下位部３８が配置されている。

コネクタ１０は、上記各端子金具７０の組み付け後、回路基板９０の表面上に載せられ、リフロー工程に移される。各端子金具７０の半田接続部７３は、リフロー工程を経て回路基板９０の図示しない導電部に半田付けして接続される。コネクタ１０が図示しないリフロー炉の中で加熱されると、ハウジング２０が回路基板９０の表面上で熱膨張する懸念がある。仮に、ハウジング２０が熱膨張すると、各端子金具７０の半田接続部７３が回路基板９０の表面から浮き上がり、実装不良を招くおそれがある。

しかるに本実施形態１の場合、上記した体積の大きい上位部３７が端子金具７０の接続本体部７４の後端側を上方から覆うように配置されている。このため、上位部３７の上下方向の熱膨張が小さく抑えられ、上位部３７が熱膨張しにくくなる。その結果、貫通孔２９の内上面３５が上方に変位するのが抑えられ、端子金具７０の接続本体部７４が内上面３５に沿って水平に配置される状態を維持することができる。そして、接続本体部７４の水平状態が維持されることにより、半田接続部７３が回路基板９０の表面から浮き上がるのを防止することができる。また、各端子金具７０の半田接続部７３が回路基板９０の表面から浮き上がるのを防止することにより、それぞれの半田接続部７３の高さ位置を一定の位置に揃えることができ、コプラナリティの安定化を図ることができる。

以上説明したように、本実施形態１によれば、体積の大きい上位部３７が接続本体部７４の上方への変位を抑えることができるので、半田接続部７３が回路基板９０から浮き上がるのを防止することができる。

また、上位部３７の内上面３５の前後長が下位部３８の内下面３６の前後長より長く形成され、内上面３５の後端が内下面３６の後端より後方に位置しているため、端子接続部７１が上位部３７の内上面３５に沿って長く接触することができ、且つ端子接続部７１の後端側が貫通孔２９の内側において上方に変位するのを抑えることができる。その結果、基板接続部７２が回路基板９０から浮き上がるのを効果的に防止することができる。

また、上位部３７の上下厚が下位部３８の上下厚より厚く形成されているので、端子接続部７１に対する上位部３７側の接触圧を大きくできる。その結果、上位部３７の内上面３５を前後方向に格別長くしなくても、基板接続部７２が回路基板９０から浮き上がるのを防止することができる。

さらに、本実施形態１によれば、上位部３７が内上面３５の後端から後方に向けて上傾斜する上側誘い込み面４１を有し、下位部３８が内下面３６の後端から後方に向けて下傾斜する下側誘い込み面４２を有し、下側誘い込み面４２の前端が上側誘い込み面４１の前端より前方に位置している。このため、端子接続部７１の誘い込み機能を適正に発揮することができるのに加え、下位部３８の内下面３６の前後長が上位部３７の内上面３５の前後長より短くなる形状を無駄なく効率よく形成することができる。

［本開示の他の実施形態］
今回開示された実施の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１の場合、上位部の内上面の前後長が下位部の内下面の前後長より長く、且つ上位部の上下厚が下位部の上下厚より厚く形成されていた。これに対し、他の実施形態によれば、上位部の内上面の前後長が下位部の内下面の前後長より長く形成されるものの、上位部の上下厚が下位部の上下厚と同一または下位部の上下厚より薄く形成されていても良い。また、他の実施形態によれば、上位部の上下厚が下位部の上下厚より厚く形成されるものの、上位部の内上面の前後長が下位部の内下面の前後長と同一または下位部の内下面の前後長より短く形成されていても良い。
上記実施形態１の場合、上下二段の上位部は互いに同じ体積に形成されていた。これに対し、他の実施形態によれば、上段の上位部の体積が下段の上位部の体積よりも大きくなるように形成され、ハウジングの熱膨張率に対応して厳密に設定される構成であっても良い。

１０…コネクタ
２０…ハウジング
２１…基壁
２２…周壁
２３…側壁部
２４…保護壁部
２６…ロック部
２７…上壁部
２８…抜き孔
２９…貫通孔
３１…基壁本体部
３２…突部（基壁の後方に突出する部分）
３３…左右面
３４…開口端面
３５…内上面
３６…内下面
３７…上位部
３８…下位部
３９…側位部
４１…上側誘い込み面
４２…下側誘い込み面
４３…対向面
４４…凹所
４５…側方誘い込み面
５０…固定部材
６０…相手ハウジング
６１…キャビティ
６２…ロックアーム
７０…端子金具
７０Ａ…大型で長寸の端子金具
７０Ｂ…大型で短寸の端子金具
７０Ｃ…小型で長寸の端子金具
７０Ｄ…小型で短寸の端子金具
７１…端子接続部
７２…基板接続部
７３…半田接続部
７４…接続本体部
７５…繋ぎ部
７６…段差面
７７…係止突起
８０…相手端子金具
９０…回路基板
１００…電線

Claims (4)

1. 回路基板の表面上に配置されるハウジングと、前記ハウジングに装着される端子金具と、を備え、
   前記ハウジングは、前記回路基板の表面上に起立する形状の基壁と、前記基壁の外縁から前方に突出する筒状の周壁と、を有し、
   前記端子金具は、前記基壁の貫通孔を貫通し、前記周壁の内側で相手端子金具に接続される端子接続部と、前記基壁より後方で前記端子接続部の後端部から下方に延び、下端部が前記回路基板の表面に半田付けして接続される基板接続部と、を有し、
   前記貫通孔は、前記端子接続部の下面に平行に対向する内下面と、前記端子接続部の上面に平行に対向する内上面と、を有し、
   前記基壁は、前記内下面を区画し、前記貫通孔の下方において前記基壁の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された下位部と、前記内上面を区画し、前記貫通孔の上方において前記基壁の後方に突出する部分の高さ範囲に形成された上位部と、を有し、
   前記上位部は、前記下位部より大きい体積を有している、コネクタ。
2. 前記上位部の前記内上面は、前後方向に関して、前記下位部の前記内下面より長く形成され、前記上位部の前記内上面の後端は、前記下位部の前記内下面の後端より後方に位置している、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記上位部は、上下方向に関して、前記下位部より厚く形成されている、請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記上位部は、前記内上面の後端から後方に向けて上傾斜する上側誘い込み面を有し、
   前記下位部は、前記内下面の後端から後方に向けて下傾斜する下側誘い込み面を有し、
   前記下側誘い込み面の前端は、前記上側誘い込み面の前端より前方に位置している、請求項２に記載のコネクタ。

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