JP3991988B2 - プリント基板接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、対面する２枚のプリント基板を接続するプリント基板接続構造に関するものである。

従来、対面する２枚のプリント基板１，２を接続するプリント基板接続構造としては、図３０に示されるように各プリント基板１，２間にわたるように配置されたポスト５０をそれぞれ半田付け５１にてパターン面に固着することで行うようにしたり、図３１に示されるように各プリント基板１，２の対向面に雌コネクタ６０または雄コネクタ６１を設け、各コネクタ６０，６１を嵌合接続することによって行うようにしている。

また、対面する２枚のプリント基板１，２を接続するプリント基板接続構造として、例えば、実開昭６４−５４２６７号公報（特許文献１）、特開昭６３−２６６７８６号公報（特許文献２）等に示されるようなものがある。
実開昭６４−５４２６７号公報 特開昭６３−２６６７８６号公報

しかしながら、図３０に示されるようなものにあっては、ポスト５０を半田付け５１にて各プリント基板１，２に直接固定するようにしているためにプリント基板１，２の取り外しが不可能なものとなっており、しかも、組み立て時には各ポスト５０をそれぞれパターン面に半田付け５１する必要があって接続に手間がかかり、組み立て工数が大きくなるという問題がある。

また、図３１に示されるようなものにあっては、雄コネクタ６１と雌コネクタ６０との２つのコネクタが必要となり、部品点数が増加してコストアップにつながるという問題があった。また、対面する２枚のプリント基板１，２を接続するプリント基板接続構造として、例えば、実開昭６４−５４２６７号公報（特許文献１）、特開昭６３−２６６７８６号公報（特許文献２）等に示されるようなものがあるが、これらのものにおいては、接点端子をパターン面に弾接させずに連結穴等に挿入接続する構成を採用しており、各プリント基板１，２間のスタッキング高さが異なるような場合には同一部品では対応しにくいものとなっていた。

本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、組み立て工数を削減することができると共にコストダウンを図ることができるプリント基板接続構造を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、対面する２枚のプリント基板を接続するプリント基板接続構造において、コネクタハウジングの外面部にスペーサーを取付けるための取付部が設けられ、コネクタハウジングの長手方向の中間部に沿って断面Ｔ字状の中間壁を有し、この中間壁の両側に設けられた複数の収納部内にそれぞれコンタクトを収納配置することによってコネクタが形成され、このコネクタを一方のプリント基板に設け、他方のプリント基板にパターン面を設けると共に、スタッキング高さの差に対応できるように折曲加工により高さ位置を変更でき、パターン面にワイピング接触する接点端子を各コンタクトの一端部に設け、接点端子をパターン面に弾接させると共に、収納部の下部より側方に突出する固定端子板を各コンタクトの他端部に設けたことを特徴とするものである。

また、パターン面に点接触する接触部を接点端子に設けるようにしてもよいものである。

また、パターン面に線接触する接触部を接点端子に設けるようにしてもよいものである。

また、接点端子の接触部が接触するパターンランド面に凹所または穴部からなる位置決め部を設けるようにしてもよいものである。

また、コネクタを構成するコネクタハウジングより突設された位置決め突起を他方のプリント基板に穿設された位置決め穴に挿合させるようにしてもよいものである。

しかして、一方のプリント基板に実装されたコネクタの接点端子を他方のプリント基板のパターン面に弾接させることによって対面する２枚のプリント基板が接続されるものであり、各プリント基板に対して半田付け作業を行ったり、多数のコネクタを用いる必要がなく、組み立て工数を削減することができると共にコストダウンを図ることができる。

本発明は、対面する２枚のプリント基板を接続するプリント基板接続構造において、コネクタハウジングの外面部にスペーサーを取付けるための取付部が設けられ、コネクタハウジングの長手方向の中間部に沿って断面Ｔ字状の中間壁を有し、この中間壁の両側に設けられた複数の収納部内にそれぞれコンタクトを収納配置することによってコネクタが形成され、このコネクタを一方のプリント基板に設け、他方のプリント基板にパターン面を設けると共に、スタッキング高さの差に対応できるように折曲加工により高さ位置を変更でき、パターン面にワイピング接触する接点端子を各コンタクトの一端部に設け、接点端子をパターン面に弾接させると共に、収納部の下部より側方に突出する固定端子板を各コンタクトの他端部に設けるようになっているので、各プリント基板間のスタッキング高さが異なるような場合においても同一部品によって対応することができ、また、各プリント基板に対して半田付け作業を行ったり、多数のコネクタを用いる必要がないものであり、組み立て工数を削減することができると共にコストダウンを図ることができるものである。さらに、パターン面に接点端子が接触するにあたり接触しはじめる位置と押さえ込み後の接触する位置が異なることによるワイピングによって接触面のクリーニング効果を生じさせることができるものである。また、取付部にスペーサーを取付けることによって対面する２枚のプリント基板間のスタッキング高さを調整することができるものである。

また、パターン面に線接触する接触部を接点端子に設けるようにしたものにあっては、微摺動磨耗対策を施しながら接触部をパターンランド面に接触させることができるものである。

また、接点端子の接触部が接触するパターンランド面に凹所または穴部からなる位置決め部を設けるようにしたものにあっては、位置決め部内に接点端子の接触部が嵌合することによって接合時の位置ずれが生じにくいものであり、接触信頼性を向上させることができるものである。

また、コネクタを構成するコネクタハウジングより突設された位置決め突起を他方のプリント基板に穿設された位置決め穴に挿合させるようにしたものにあっては、位置決め突起を他方のプリント基板に穿設された位置決め穴に挿合させることで位置ずれ防止を図ると共に位置決めを確実に行いながら他方のプリント基板を取付けできるものである。

以下、本発明を図示された実施例に基づいて詳述する。

対面する２枚のプリント基板１，２のうち、一方のプリント基板１にはコネクタ４が実装されており、他方のプリント基板２にはパターン面５が形成されており、コネクタ４より突設された接点端子３をパターン面５に弾接させることによって２枚のプリント基板１，２が電気的に接続されるようになっている。

一方のプリント基板１に実装されるコネクタ４は、図２、図３に示されるように長手方向の中間部に沿って断面Ｔ字状の中間壁２３を有するコネクタハウジング６に多数のコンタクト２４を取付けて主体が構成されている。中間壁２３の両側には図２（ｃ）に示されるように収納部２５が設けられており、長手方向に隣合う各収納部２５間は仕切り板２６によってそれぞれ仕切られており、このコネクタハウジング６に設けられた多数の収納部２５内にそれぞれコンタクト２４が収納配置されている。長手方向に沿う両側に多数の収納部２５が設けられたコネクタハウジング６の長手方向に沿う中間部には吸着面７が設けられており、この吸着面７の存在によってコネクタハウジング６を実装機によって吸着して移動させることができるものであり、実装機を利用する自動実装に対応することができるようになっている。

また、コネクタハウジング６の外面部には図９に示されるようにスペーサー８を取付けるための取付部９が設けられており、この取付部９にスペーサー８を取付けることによって対面する２枚のプリント基板１，２間のスタッキング高さを調整することができるようになっている。

スペーサー８は本体部２７の両端より本体部２７と直交するように連結片２８を突設してコ字状に形成されており、連結片２８には連結片２８の長手方向に沿って連続するスリット２９が設けられている。このスペーサー８を構成する本体部２７の外面には吸着面７が形成されており、スペーサー８をコネクタハウジング６に取付けたとしても実装機によってスペーサー８と共にコネクタハウジング６を吸着して移動させることができ、自動実装に対応することができるようになっている。

上記取付部９はコネクタハウジング６の両側面を内方に凹ませるようにして凹設された凹所３０内より外方に向けて連結凸部３１を突設して構成されており、凹所３０内に連結片２８を嵌合すると共に連結片２８に設けられたスリット２９に連結凸部３１を係合させることによってスペーサー８がコネクタハウジング６に取付けられるようになっている。

収納部２５内に収納配置されるコンタクト２４は、収納部２５内に収納配置される本体部３２の一端部に接点端子３を一体に設け、本体部３２の他端部に固定端子板３３を一体に設けて主体が構成されている。接点端子３は略Ｕ字状に形成されており、外縁部には接触部１０が形成され、この接触部１０がプリント基板２に設けられたパターンランド面１１に接触されるようになっている。この接点端子３はコンタクト２４を収納部２５内に収納配置した状態で図３に示されるように収納部２５より外方に突出するようになっている。また、固定端子板３３は収納部２５の下部より側方に突出するようになっており、この収納部２５より突出する固定端子板３３はコネクタハウジング６を一方のプリント基板１の上面に載置した状態で一方のプリント基板１に設けられたパターン面上に載置されるものであり、この固定端子板３３を半田付けすることによってコンタクト２４の取付けに伴ってコネクタハウジング６がプリント基板１に取付けられるようになっている。

収納部２５より外方に突出するように配置される接点端子３は弾性を有しており、パターン面５に弾接される接触部１０はパターン面５に対してワイピング接触させられるようになっている。つまり、図５に示されるように他方のプリント基板２をコンタクト２４側に移動させていくと接触しはじめる位置と押さえ込み後の接触する位置が異なるようになっており、ワイピングによって接触面のクリーニング効果が生じるようになっている。また、ワイピング接触させるようにしていることで図６あるいは図７に示されるように各プリント基板１，２間のスタッキング高さが異なるような場合においても接点端子３をパターンランド面１１に確実に接触させることができて各プリント基板１，２間のスタッキング高さの差に対応することができるようになっている。また、接点端子３の高さ位置を変更させる場合には図８に示されるように治具またはプレス金型等の加工装置３４を用いて本体部３２を折曲加工するのであるが、押し込み量を変化させることによって接点端子３の高さを任意の高さに変更することができるものである。

パターン面５に接触する接触部１０の形状としては図１０に示されるようにパターン面５に対して点接触するものや、図１１に示されるようにパターン面５に対して線接触するものが考えられる。このパターン面５に接触する状態は、接点端子３にメッキを施す状態に応じて変化させるものであり、金メッキを施す場合には接点端子３に半弧状の接触部１０ａを突設し、パターン面５に対してＲ面接触させたり、球面接触させたりすることで点接触となるようにする。

また、半田メッキあるいはメッキ無しの場合には接点端子３を途中で切断して接触部１０ｂを形成し、切断面をパターン面５に対してエッジ接触させるようにすることで線接触となるようにするものであり、このようにエッジ接触させることで微摺動磨耗対策を施しながら接触部１０ｂをパターンランド面１１に接触させることができるものである。

他方のプリント基板２に設けられるパターンランド面１１には凹所１２または穴部１３からなる位置決め部１４を設けるようにしてもよい。図１２には凹所１２としてのディンプルを各パターンランド面１１に凹設し、これによって位置決め部１４が形成されており、接点端子３の接触部１０は図１３に示されるように凹所１２内に嵌合されるようになっている。

図１４には穴部１３としてのスルーホールをパターンランド面１１に穿設し、これによって位置決め部１４が形成されたものが示されており、接点端子３の接触部１０は図１５に示されるように穴部１３内に嵌合されるようになっている。

そして、このように位置決め部１４内に接点端子３の接触部１０が嵌合することによって接合時の位置ずれが生じにくいものであり、接触信頼性を向上させることができるようになっている。

図１６はコネクタハウジング６の他の実施例を示しており、このものにあっては、コネクタハウジング６の外面より一対の位置決め突起１５が突設されており、この位置決め突起１５を図１７に示されるように他方のプリント基板２に穿設された位置決め穴１６に挿合させることで位置ずれ防止を図ると共に位置決めを確実に行いながら他方のプリント基板２を取付けできるようになっている。

図１８乃至図２１はコネクタハウジング６の参考例を示すものであり、このものにあっては、一方のプリント基板１に設けられた開口部１ａ内にコネクタハウジング６の上部を挿合するようにして各プリント基板１，２が相互に重ね合わさった状態で配置できるようになったものである。コネクタハウジング６の両端部に外方に突出する固定金具１７が設けられており、この固定金具１７を一方のプリント基板１に設けられた開口部１ａの開口縁に当接することによって一方のプリント基板１に対するコネクタハウジング６の取付け位置の精度の向上を図ることができるようになっている。すなわち、図２１に示されるように開口部１ａ内にコネクタハウジング６の上部を挿合した状態では各コンタクト２４の固定端子板３３が一方のプリント基板１の下面の開口縁部に形成されたパターン面４１に当接されると共に固定金具１７の当接片１７ａがパターン面４１が形成されていない開口部１ａの開口縁に当接され、各コンタクト２４の接点端子３が開口部１ａより必要以上大きく突出することがないようになっており、一方のプリント基板１に対するコネクタハウジング６の取付け時の位置決めが確実に行われるものであり、また、押さえられた場合には固定金具１７によって荷重を支持することができて固定端子板３３を固定する半田付け３８部分に荷重が作用しないようにすることができるようになっている。そして、接点端子３の高さを変えることで各プリント基板１，２間のスタッキング高さ０ｍｍ以上ができるものである。ここで、一方のプリント基板１へのコネクタハウジング６の取付けは図２０に示されるように各コンタクト２４の固定端子板３３をパターン面４１に半田付け３８することによって固定されるものである。

図２２乃至図２５はコネクタハウジング６の他の参考例を示すものであり、このものにあっては、コネクタハウジング６の両端部に埋め込みナット１８が埋設されており、また、各プリント基板１，２には埋め込みナット１８の位置に対応するように通孔３５，３６が穿設されており、コネクタハウジング６と各プリント基板１，２を上下に積み重ねた状態で他方のプリント基板２の通孔３６から一方のプリント基板１の通孔３５を介して埋め込みナット１８に連結ボルト１９を螺入することによって各プリント基板１，２とコネクタハウジング６が相互に連結固定されるようになっている。この場合にはコネクタハウジング６の両端部の上部に位置決め段部３７が形成されており、この位置決め段部３７の上面が一方のプリント基板１に設けられた開口部１ａのパターン面４１が形成されていない開口縁に当接されることでコンタクト２４の接点端子３が必要以上に開口部１ａより突出しないものであり、また、固定端子板３３を固定する半田付け３８部分に荷重が作用しないように各プリント基板１とコネクタハウジング６とを相互に連結一体化することができるものである。このものにあっても、接点端子３の高さあるいは位置決め段部３７の高さを変更することによって各プリント基板１，２間のスタッキング高さ０ｍｍ以上ができるものである。ここで、一方のプリント基板１へのコネクタハウジング６の取付けは図２４に示されるように各コンタクト２４の固定端子板３３をパターン面４１に半田付け３８することによって固定されるものである。

図２６乃至図２９はコネクタハウジング６のさらに他の参考例を示すものであり、このものにあっては、コネクタハウジング６の両端部の上面より上方に向けてそれぞれ連結突起２０が突設されており、また、各プリント基板１，２には連結突起２０の位置に対応するように連結穴２１，２２が穿設されており、コネクタハウジング６と各プリント基板１，２を上下に積み重ねた状態で各プリント基板１，２に穿設された連結穴２１，２２内に連結突起２０を挿合することによって連結ボルト等の他の部材を使用することなく各プリント基板１，２とコネクタハウジング６とを相互に連結一体化することができるようになっている。

上記連結突起２０は先部に係止爪２０ａを有する一対の突起体２０ｂによって構成されており、各突起体２０ｂは互いに近接する方向及び離間する方向に撓むようになっており、各プリント基板１，２の連結穴２１，２２内に挿合した後に係止爪２０ａが他方のプリント基板２に設けられた連結穴２１の開口縁に係合することによって相互に連結一体化されるようになっている。ここで、一方のプリント基板１へのコネクタハウジング６の取付けは図２８に示されるように各コンタクト２４の固定端子板３３をパターン面４１に半田付け３８することによって固定されるものである。

本発明の一実施例を示す断面図である。 コネクタを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のイ−イ線断面図である。 コネクタの斜視図である。 プリント基板に形成されたパターン面を示す平面図である。 接点端子の作用を説明する説明図である。 （ａ）は接点端子の配置状態の一実施例を示す断面図、（ｂ）は接点端子の配置状態を示す断面図である。 （ａ）は接点端子の配置状態の他の実施例を示す断面図、（ｂ）は接点端子の配置状態を示す断面図である。 接点端子の加工手順を説明する説明図である。 コネクタとスペーサーを示す斜視図である。 接点端子の他の実施例における接触状態を示すものであり、（ａ）は部分側面図、（ｂ）は部分正面図である。 接点端子のさらに他の実施例における接触状態を示すものであり、（ａ）は部分側面図、（ｂ）は部分正面図である。 パターンランド面に設けられた位置決め部の一実施例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 同上の接点端子の接触状態を示す断面図である。 パターンランド面に設けられた位置決め部の他の実施例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 同上の接点端子の接触状態を示す断面図である。 コネクタの他の実施例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同上のコネクタとプリント基板との接合状態を示す断面図である。 コネクタの参考例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 同上のコネクタの配置状態を示す側面図である。 同上のコネクタの配置状態を示す断面図である。 同上の分解斜視図である。 コネクタの他の参考例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 同上のコネクタの配置状態を示す側面図である。 同上のコネクタの配置状態を示す断面図である。 同上の分解斜視図である。 コネクタのさらに他の参考例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 同上のコネクタの配置状態を示す側面図である。 同上のコネクタの配置状態を示す断面図である。 同上の分解斜視図である。 従来例を示す断面図である。 他の従来例を示すものであり、（ａ）は接続前の状態を示す断面図、（ｂ）は接続後の状態を示す断面図である。

符号の説明

１ プリント基板
２ プリント基板
３ 接点端子
４ コネクタ
５ パターン面
６ コネクタハウジング
１０ 接触部
１０ａ 接触部
１０ｂ 接触部
１１ パターンランド面
１２ 凹所
１３ 穴部
１４ 位置決め部
１５ 位置決め突起
１６ 位置決め穴

Claims (5)

1. 対面する２枚のプリント基板を接続するプリント基板接続構造において、コネクタハウジングの外面部にスペーサーを取付けるための取付部が設けられ、コネクタハウジングの長手方向の中間部に沿って断面Ｔ字状の中間壁を有し、この中間壁の両側に設けられた複数の収納部内にそれぞれコンタクトを収納配置することによってコネクタが形成され、このコネクタを一方のプリント基板に設け、他方のプリント基板にパターン面を設けると共に、スタッキング高さの差に対応できるように折曲加工により高さ位置を変更でき、パターン面にワイピング接触する接点端子を各コンタクトの一端部に設け、接点端子をパターン面に弾接させると共に、収納部の下部より側方に突出する固定端子板を各コンタクトの他端部に設けて成ることを特徴とするプリント基板接続構造。
2. パターン面に点接触する接触部を接点端子に設けて成ることを特徴とする請求項１記載のプリント基板接続構造。
3. パターン面に線接触する接触部を接点端子に設けて成ることを特徴とする請求項１記載のプリント基板接続構造。
4. 接点端子の接触部が接触するパターンランド面に凹所または穴部からなる位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３記載のプリント基板接続構造。
5. コネクタを構成するコネクタハウジングより突設された位置決め突起を他方のプリント基板に穿設された位置決め穴に挿合させて成ることを特徴とする請求項１乃至４記載のプリント基板接続構造。
   

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