JP2024067892A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えつつ、良好なシールド効果が得られ、しかも、環境への影響を抑えられるコネクタを提供すること。
【解決手段】電源系及び通信系の複数の端子２０Ａ，２０Ｂと、端子２０Ａ，２０Ｂの一端側が圧入されるハウジング３０と、端子２０Ａ，２０Ｂの他端側が回路に圧接される基板５０と、を有し、ハウジング３０は、基板５０に係止されるための係止部４１と、電源系の端子２０Ａが突出する第１間口３３と通信系の端子２０Ｂが突出する第２間口３４とを区画する仕切壁３５と、を有し、ハウジング３０には、仕切壁３５と隔壁部３１とに跨って導電性メッキＣＭが塗布されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、コネクタに関する。

特許文献１には、メスハウジングとオスハウジングとが互いに嵌合されることにより、電源供給用の第一メス端子と第一オス端子および通信用の第二メス端子と第二オス端子とが接続されるコネクタ構造が開示されている。このコネクタ構造では、オスハウジングに取り付けたペグを基板へハンダ付けすることにより、オスハウジングを基板に固定し、端子を基板の電極部に接続している。

特開２０２１－６１１５６号公報

ところで、上記のコネクタ構造におけるオスハウジングは、ハンダを用いて基板に実装する構造であるので、環境への影響が懸念される。また、通信線をノイズから保護するために、複雑形状の金属製のシールドケースをオスハウジングに組付ける構造であるため、コストが嵩んでしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えつつ、良好なシールド効果が得られ、しかも、環境への影響を抑えられるコネクタを提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。

電源系及び通信系の複数の端子と、
前記端子の一端側が圧入されるハウジングと、
前記端子の他端側が回路に圧接される基板と、
を有し、
前記ハウジングは、
前記基板に係止されるための係止部と、
前記電源系の端子が突出する第１間口と前記通信系の端子が突出する第２間口とを区画する仕切壁と、
を有し、
前記ハウジングには、前記仕切壁と前記係止部とに跨って導電性メッキが塗布されている、コネクタ。

本発明によれば、コストを抑えつつ、良好なシールド効果が得られ、しかも、環境への影響を抑えられるコネクタを提供できる。

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。

図１は、本実施形態に係るコネクタの斜視図である。 図２は、本実施形態に係るコネクタの分解斜視図である。 図３は、本実施形態に係るコネクタの正面図である。 図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ断面図である。 図５は、ハウジングの正面図である。 図６は、ハウジングの平面図である。 図７は、ハウジングの裏面図である。 図８は、コネクタの組立手順を説明する斜視図である。 図９は、コネクタの組立手順を説明する斜視図である。 図１０は、極数の異なる他のハウジングを有するコネクタの正面図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

図１は、本実施形態に係るコネクタの斜視図である。図２は、本実施形態に係るコネクタの分解斜視図である。図３は、本実施形態に係るコネクタの正面図である。図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ断面図である。

図１～図４に示すように、本実施形態に係るコネクタ１０は、複数の端子２０Ａ，２０Ｂと、ハウジング３０と、基板５０と、を有している。このコネクタ１０は、基板５０に実装される基板実装タイプのコネクタである。コネクタ１０は、電源系領域Ａ１と、通信系領域Ａ２とを有している。コネクタ１０は、電源系領域Ａ１に電源系の相手側コネクタ（図示略）が接続され、通信系領域Ａ２に通信系の相手側コネクタ（図示略）が接続される。

端子２０Ａ，２０Ｂは、導電性金属材料から形成されている。端子２０Ａ，２０Ｂは、棒状に形成されており、一端側が電気接続部２１とされ、他端側が基板接続部２２とされている。端子２０Ａ，２０Ｂは、電気接続部２１と基板接続部２２との間に、他の部分よりも幅広に形成された保持部２３を有している。端子２０Ａ，２０Ｂは、電気接続部２１がハウジング３０に固定され、基板接続部２２が基板５０に接続される。

端子２０Ａ，２０Ｂの基板接続部２２には、中央に空洞部２４を有し、幅方向の両側へ膨出するプレスフィット部２５が設けられている。つまり、端子２０Ａ，２０Ｂは、基板接続部２２にプレスフィット部２５を有するプレスフィット端子である。

端子２０Ａは、電源系の端子とされ、端子２０Ｂは、通信系の端子とされており、電源系の端子２０Ａは、電源系領域Ａ１に設けられ、通信系の端子２０Ｂは、通信系領域Ａ２に設けられる。これらの電源系の端子２０Ａ及び通信系の端子２０Ｂは、いずれも同一形状に形成されている。本例では、１０本の電源系の端子２０Ａと、２本の通信系の端子２０Ｂとを備えている。これにより、コネクタ１０は、１０本の端子２０Ａを有する１０極の電源系回路と、２本の端子２０Ｂを有する２極の通信系回路と、を備えている。

ハウジング３０は、例えば、絶縁性を有する合成樹脂から成形されたもので、上壁部３０ａ、底壁部３０ｂ、側壁部３０ｃを有する角筒状に形成されている。ハウジング３０は、前後方向における後方近傍に、隔壁部３１を有しており、これにより、ハウジング３０の内部が前方側と後方側とに分割されている。

ハウジング３０は、仕切壁３５を有しており、この仕切壁３５によって内部が電源系の第１間口３３と通信系の第２間口３４とに区画されている。第１間口３３及び第２間口３４は、ハウジング３０の前面側で開口する凹状に形成されており、それぞれ相手側コネクタが嵌合される。なお、第１間口３３には、上壁部３０ａの内面側に、ハウジング３０の前後方向に沿って延びる突条３３ａが形成されている。そして、この突条３３ａが第１間口３３に嵌合される相手側コネクタに形成された溝部（図示略）に係合し、相手側コネクタを第１間口３３へ誤挿入なく案内させるようになっている。また、ハウジング３０は、その後面側において、第１間口３３に対応する位置に、第１凹部３７を有し、第２間口３４に対応する位置に、第２凹部３８を有している。

ハウジング３０は、隔壁部３１を貫通する複数の圧入孔３９を有している。圧入孔３９は、端子２０Ａ，２０Ｂの電気接続部２１の外形よりも僅かに狭い内形を有している。本例では、隔壁部３１には、第１間口３３側に、１０個の圧入孔３９が形成され、第２間口３４側に、２個の圧入孔３９が形成されている。

また、ハウジング３０には、その後部に、複数（本例では、３つ）の係止部４１が形成されている。これらの係止部４１は、ハウジング３０の両側部を構成する側壁部３０ｃの後端面及び仕切壁３５の後端面に形成され、後方へ向かって突出されている。これらの係止部４１は、断面視円形状に形成されている。これらの係止部４１は、その端部側に、先端へ向かって次第に縮径するクサビ部４２を有している。また、係止部４１には、軸線を通るスリット４３が長手方向にわたって形成されている。

基板５０は、プリント配線板であり、例えば、表裏面に導体パターン（図示略）が設けられている。なお、基板５０が多層の回路基板である場合、各層の間にも導体パターンが設けられる。

基板５０は、表裏に貫通する複数のスルーホール５１を有している。これらのスルーホール５１は、端子２０Ａ，２０Ｂに対応する位置に形成されている。これらのスルーホール５１には、その内周面に、導体パターンに繋がる導電層（図示略）が形成されている。

また、基板５０は、複数の係止孔５２を有している。これらの係止孔５２は、ハウジング３０の係止部４１に対応する位置に形成されている。これらの係止孔５２のうちの２つの係止孔５２Ｇには、その内周面に、グランドの導体パターンに繋がる導電層（図示略）が形成されている。

図４に示すように、ハウジング３０には、その後方側から圧入孔３９へ端子２０Ａ，２０Ｂの電気接続部２１が圧入されている。これにより、ハウジング３０には、電源系の端子２０Ａが、第１間口３３に電気接続部２１を突出した状態で固定され、通信系の端子２０Ｂが、第２間口３４に電気接続部２１を突出した状態で固定されている。そして、電源系の端子２０Ａは、その保持部２３が、第１凹部３７内に配置され、通信系の端子２０Ｂは、その保持部２３が、第２凹部３８内に配置されている。また、電源系の端子２０Ａ及び通信系の端子２０Ｂは、それぞれの基板接続部２２が、ハウジング３０の後部から後方へ突出されている。

端子２０Ａ，２０Ｂが装着されたハウジング３０は、その後部から基板５０に実装されている。この実装状態において、基板５０には、そのスルーホール５１に端子２０Ａ，２０Ｂのプレスフィット部２５を有する基板接続部２２が挿し込まれ、プレスフィット部２５がスルーホール５１の内周面の導電層に圧接している。これにより、端子２０Ａ，２０Ｂは、基板５０のスルーホール５１の導電層を介して導電パターンと電気的に接続されている。また、基板５０へのハウジング３０の実装状態において、ハウジング３０の係止部４１が基板５０の係止孔５２に挿し込まれ、基板５０の係止孔５２の縁部が係止部４１のクサビ部４２によって係止されている。これにより、ハウジング３０が基板５０に固定されている。

図５は、ハウジングの正面図である。図６は、ハウジングの平面図である。図７は、ハウジングの裏面図である。

図５～図７に示すように、上記構造のコネクタ１０には、ハウジング３０に、導電性メッキＣＭが塗布されている（図５～図７における斜線部分参照）。この導電性メッキＣＭは、主にハウジング３０における通信系領域Ａ２に塗布されている。具体的には、導電性メッキＣＭは、ハウジング３０における、上壁部３０ａの外面、底壁部３０ｂの外面、側壁部３０ｃの外面及び内面、仕切壁３５における第２間口３４側の内面及び前端面に塗布されている。また、導電性メッキＣＭは、通信系領域Ａ２側において、ハウジング３０の後部における、上壁部３０ａの後端面、底壁部３０ｂの後端面、側壁部３０ｃの後端面及び仕切壁３５の後端面に塗布されている。また、導電性メッキＣＭは、通信系領域Ａ２の２つの係止部４１Ｇにも塗布されている。

さらに、導電性メッキＣＭは、電源系領域Ａ１側において、特定の圧入孔３９Ｇ及びこれらの圧入孔３９Ｇと仕切壁３５とを繋ぐように隔壁部３１の後面の一部に塗布されている（図７参照）。

これにより、導電性メッキＣＭは、第１間口３３と第２間口３４とを仕切る仕切壁３５に塗布されるとともに、仕切壁３５と係止部４１Ｇとに跨って塗布され、さらに、仕切壁３５と特定の圧入孔３９Ｇと係止部４１Ｇとに跨って塗布されている。

次に、コネクタ１０を組み立てる場合について説明する。
図８は、コネクタの組立手順を説明する斜視図である。図９は、コネクタの組立手順を説明する斜視図である。

まず、図８に示すように、ハウジング３０の後方側から、隔壁部３１の圧入孔３９へ端子２０Ａ，２０Ｂの電気接続部２１を挿し込んで圧入する。すると、ハウジング３０には、電源系の端子２０Ａが、第１間口３３に電気接続部２１を突出した状態で固定され、通信系の端子２０Ｂが、第２間口３４に電気接続部２１を突出した状態で固定される。このとき、圧入孔３９Ｇに挿入された端子２０Ａは、圧入孔３９Ｇの内周面の導電性メッキＣＭに密着して導通する。

次に、図９に示すように、端子２０Ａ，２０Ｂを装着させたハウジング３０を、その後部から基板５０に宛がい、基板５０のスルーホール５１に各端子２０Ａ，２０Ｂの基板接続部２２を挿し込むとともに、基板５０の係止孔５２へハウジング３０の係止部４１を挿し込む。

すると、端子２０Ａ，２０Ｂは、基板接続部２２のプレスフィット部２５がスルーホール５１の内周面の導電層に圧接し、これにより、端子２０Ａ，２０Ｂが基板５０のスルーホール５１の導電層を介して導体パターンと電気的に接続される。

また、ハウジング３０の係止部４１は、係止孔５２に先細りのクサビ部４２が挿し込まれると、係止孔５２によって一旦内側へ弾性変形されて窄まる。そして、クサビ部４２が係止孔５２を通過すると、弾性変形されていたクサビ部４２が外側へ復元する。これにより、係止部４１のクサビ部４２によって係止孔５２の縁部が係止され、ハウジング３０が基板５０に固定される。このとき、導電性メッキＣＭが塗布された係止部４１Ｇは、係止孔５２Ｇの内周面に設けられた導電層に密着して導通する。

これにより、端子２０Ａ，２０Ｂが装着されたハウジング３０が基板５０に実装され、コネクタ１０とされる。

このようにして組み立てられた本実施形態に係るコネクタ１０によれば、端子２０Ａ，２０Ｂはハウジング３０および基板５０にハンダを用いずに圧入または圧接され、ハウジング３０は係止部４１によって基板５０にハンダを用いずに係止される。つまり、ハンダフリー構造によって基板５０に実装されているので、環境に対する影響を抑えられる。

しかも、ハウジング３０は、電源系の第１間口３３と通信系の第２間口３４とを区切る仕切壁３５と、基板５０に係止される係止部４１Ｇと、に跨って、導電性メッキＣＭが塗布されている。つまり、別体の複雑形状のシールドケース等を用いることによるコストアップを招くことなく、良好なシールド効果を得ることができ、さらに、導電性メッキＣＭからなるシールド部分を、係止部４１を介して基板５０のグランドと導通させることができる。また、ハウジング３０に導電性メッキＣＭを塗布してシールド構造を備えるので、極数の変更等によるハウジング３０の形状や大きさの変更に対してシールド範囲を柔軟に対応できる。

また、導電性メッキＣＭは、仕切壁３５と、ハウジング３０における端子２０Ａが圧入される圧入孔３９Ｇと、係止部４１Ｇと、に跨って塗布されている。したがって、圧入孔３９Ｇに圧入された端子２０Ａを、導電性メッキＣＭが塗布された係止部４１Ｇを介して基板５０のグランドと導通させることができる。つまり、電源系にグランドの回路構成がある場合、グランドの回路を構成する端子２０Ａが圧入される圧入孔３９Ｇに、係止部と跨るように導電性メッキＣＭを塗布していれば、このグランドの端子２０Ａを基板５０のグランドに導通させることができる。

また、端子２０Ａ，２０Ｂは、スルーホール５１に挿し込まれることにより、導電層に圧接するプレスフィット部２５を有する。したがって、基板５０のスルーホール５１へ端子２０Ａ，２０Ｂのプレスフィット部２５を挿し込むことにより、ハンダを用いることなく、容易にスルーホール５１の導電層と端子２０Ａ，２０Ｂとを導通させることができる。

また、ハウジング３０の係止部４１は、基板５０に形成された係止孔５２に挿し込まれることにより、係止孔５２における挿し込み方向前方側の縁部を係止する先細り形状のクサビ部４２を有する。したがって、ハウジング３０の係止部４１を基板５０の係止孔５２へ挿し込むことにより、ハンダを用いることなく、容易にハウジング３０を基板５０に固定できる。

なお、上記実施形態では、コネクタ１０が、１０本の端子２０Ａを有する１０極の電源系回路と、２本の端子２０Ｂを有する２極の通信系回路とを備え、主に２極の通信系回路を有する通信系領域Ａ２に導電性メッキＣＭを塗布して通信系領域Ａ２側の全体をシールドする構造としたが、１０極の電源系回路を有する電源系領域Ａ１に導電性メッキＣＭを塗布して電源系領域Ａ１側の全体をシールドする構造としてもよい。

ここで、導電性メッキＣＭを塗布する範囲は、狭い方がコストを抑えることができる。したがって、導電性メッキＣＭを塗布する領域としては、極数が少ない領域が好ましい。

図１０は、極数の異なる他のハウジングを有するコネクタの正面図である。
図１０に示すように、４本の端子２０Ａを有する４極の電源系回路と、６本の端子２０Ｂを有する６極の通信系回路とを備えたハウジング３０Ａの場合では、電源系領域Ａ１よりも通信系領域Ａ２の範囲が広くなる。したがって、この場合、導電性メッキＣＭを電源系領域Ａ１に塗布することにより、良好なシールド効果を得つつ、導電性メッキＣＭの塗布範囲を抑えてコストを抑制できる。

なお、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、上述した本発明の実施形態に係るコネクタの特徴をそれぞれ以下［１］～［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 電源系及び通信系の複数の端子（２０Ａ，２０Ｂ）と、
前記端子（２０Ａ，２０Ｂ）の一端側が圧入されるハウジング（３０）と、
前記端子（２０Ａ，２０Ｂ）の他端側が回路に圧接される基板（５０）と、
を有し、
前記ハウジング（３０）は、
前記基板（５０）に係止されるための係止部（４１）と、
前記電源系の端子（２０Ａ）が突出する第１間口（３３）と前記通信系の端子（２０Ｂ）が突出する第２間口（３４）とを区画する仕切壁（３５）と、
を有し、
前記ハウジング（３０）には、前記仕切壁（３５）と前記係止部（４１Ｇ）とに跨って導電性メッキ（ＣＭ）が塗布されている、
コネクタ。

上記［１］の構成のコネクタによれば、端子はハウジングおよび基板にハンダを用いずに圧入または圧接され、ハウジングは係止部によって基板にハンダを用いずに係止される。つまり、ハンダフリー構造によって基板に実装されているので、環境に対する影響を抑えられる。
しかも、ハウジングは、電源系の第１間口と通信系の第２間口とを区切る仕切壁と、基板に係止される係止部と、に跨って、導電性メッキが塗布されている。つまり、別体の複雑形状のシールドケース等を用いることによるコストアップを招くことなく、良好なシールド効果を得ることができ、さらに、導電性メッキからなるシールド部分を、係止部を介して基板のグランドと導通させることができる。また、ハウジングに導電性メッキを塗布してシールド構造を備えるので、極数の変更等によるハウジングの形状や大きさの変更に対してシールド範囲を柔軟に対応できる。

［２］ 前記導電性メッキ（ＣＭ）は、前記仕切壁（３５）と、前記ハウジング（３０）における前記端子（２０Ａ）が圧入される圧入孔（３９Ｇ）と、前記係止部（４１Ｇ）と、に跨って塗布されている、
上記［１］に記載のコネクタ。

上記［２］の構成のコネクタによれば、圧入孔に圧入された端子を、導電性メッキが塗布された係止部を介して基板のグランドと導通させることができる。つまり、電源系にグランドの回路構成がある場合、グランドの回路を構成する端子が圧入される圧入孔に、係止部と跨るように導電性メッキを塗布していれば、このグランドの端子を基板のグランドに導通させることができる。

［３］ 前記基板（５０）は、内周面に導電層が形成されたスルーホール（５１）を有し、
前記端子（２０Ａ，２０Ｂ）は、前記スルーホール（５１）に挿し込まれることにより、前記導電層に圧接するプレスフィット部（２５）を有する、
上記［１］または［２］に記載のコネクタ。

上記［３］の構成のコネクタによれば、基板のスルーホールへ端子のプレスフィット部を挿し込むことにより、ハンダを用いることなく、容易にスルーホールの導電層と端子とを導通させることができる。

［４］ 前記ハウジング（３０）の前記係止部（４１）は、前記基板（５０）に形成された係止孔（５２）に挿し込まれることにより、前記係止孔（５２）における挿し込み方向前方側の縁部を係止する先細り形状のクサビ部（４２）を有する、
上記［３］に記載のコネクタ。

上記［４］の構成のコネクタによれば、ハウジングの係止部を基板の係止孔へ挿し込むことにより、係止部のクサビ部が基板の係止孔の縁部を係止する。これにより、ハンダを用いることなく、容易にハウジングを基板に固定できる。

１０ コネクタ
２０Ａ，２０Ｂ 端子
２５ プレスフィット部
３０ ハウジング
３３ 第１間口
３４ 第２間口
３５ 仕切壁
３９，３９Ｇ 圧入孔
４１，４１Ｇ 係止部
４２ クサビ部
５０ 基板
５１ スルーホール
５２，５２Ｇ 係止孔
ＣＭ 導電性メッキ

Claims (4)

1. 電源系及び通信系の複数の端子と、
   前記端子の一端側が圧入されるハウジングと、
   前記端子の他端側が回路に圧接される基板と、
   を有し、
   前記ハウジングは、
   前記基板に係止されるための係止部と、
   前記電源系の端子が突出する第１間口と前記通信系の端子が突出する第２間口とを区画する仕切壁と、
   を有し、
   前記ハウジングには、前記仕切壁と前記係止部とに跨って導電性メッキが塗布されている、
   コネクタ。
2. 前記導電性メッキは、前記仕切壁と、前記ハウジングにおける前記端子が圧入される圧入孔と、前記係止部と、に跨って塗布されている、
   請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記基板は、内周面に導電層が形成されたスルーホールを有し、
   前記端子は、前記スルーホールに挿し込まれることにより、前記導電層に圧接するプレスフィット部を有する、
   請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記ハウジングの前記係止部は、前記基板に形成された係止孔に挿し込まれることにより、前記係止孔における挿し込み方向前方側の縁部を係止する先細り形状のクサビ部を有する、
   請求項３に記載のコネクタ。

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