JP4007970B2

JP4007970B2 - コネクタ固定部材とそれを用いたコネクタ

Info

Publication number: JP4007970B2
Application number: JP2004100384A
Authority: JP
Inventors: 聖一原; 正石和; 康史林
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2005285654A; US20050221668A1; CN100358188C; DE602005014701D1; EP1583179A1; CN1677765A; EP1583179B1; US7052317B2

Description

本発明は、コネクタを基板に組み込み固定するためのコネクタ固定部材に関し、詳しくは、このコネクタ固定部材を備えたコネクタに関する。

従来、コネクタを基板に組み込むには、図１０に示すコネクタ固定部材が使用されている（例えば、特許文献１、以下、従来技術１と呼ぶ、参照）。

図１０（Ａ）は、従来技術１に係る電気コネクタ５０の斜視図であり、（Ｂ）は、ロックピン５４とこのロックピン５４を挿入する以前の電気コネクタ５０の斜視図である。従来技術１に係るコネクタ５０は、主にコンタクト（図示せず）とインシュレータ５８とシェル５６とロックピン５４とから構成されている。

このシェル５６には、インシュレータ５８に固定するためのシェル５６の幅方向に突出した２つの舌片５２が設けられている。シェル５６は、２つの前記舌片５２を治具（図示せず）でカシメることによってインシュレータ５８に固定されている。また、シェル５６の厚み方向には、相手コネクタ（図示せず）と嵌合する際のロック機構として、４つの係止部５９が設けられている。

ロックピン５４は、シェル５６との導通をとるため、良導電性のある金属材料で作られ、公知技術のプレス加工等によって加工される。ロックピン５４は、主に押圧部６６と接触部６４及び連結部６８と脚部６１から構成されている。押圧部６６は、ロックピン５４をインシュレータ５８に圧入する際に、治具（図示せず）等で押す場所であり、かつ、ロックピン５４の圧入の位置決めの役割も持っている。接触部６４はロックピン５４がインシュレータ５８に取付けられたときにシェル５６の舌片５２と接触するところであり、脚部６１はコネクタ５０を図示しない基板に取付る部分である。また、連結部６８は接触部６４と脚部６１の間に位置する部分である。

この従来技術１によるコネクタ５０を組み立てるには，まず、インシュレータ５８をシェル５６に嵌合口５１の反対側から挿入し、インシュレータ５８が所定の位置まで挿入された段階で、シェル５６の舌片５２をインシュレータ５８の取付部５３に治具等でカシメる。カシメることでインシュレータ５８はシェル５６に固定される。次に、ロックピン５４をインシュレータ５８の係合溝５５に図１０（Ｂ）のように矢印６５で示す方向から治具等で圧入する。この係合溝５５はロックピン６０を圧入することにより固定しているため、ロックピン５４の外径より幾分小さい。シェル５６の舌片５２をインシュレータ５８の取付部５３にカシメる際に、舌片５２の接触面がインシュレータ５８の係合溝５５の面Ａ５５ａより若干突出するようにする。このように突出させることで、ロックピン５４の接触部６４との接触を確実なものにするためである。また、シェル５６の舌片５２が突出しているため、ロックピン５４をインシュレータ５８に挿入する上で舌片５２にはバネ性が要求される。このように組立られたコネクタ５０は、基板にロックピン５４で仮止めされた後に、半田付けされる。

一方、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるコネクタ固定部材も提案されている（例えば、特許文献２、以下、従来技術２と呼ぶ、参照）。

図１１（Ａ）は、従来技術２による電気コネクタ７０と基板７３の部分的な斜視図であり、（Ｂ）は固定金具８０の斜視図である。

従来技術２による電気コネクタ７０はインシュレータ７２とコンタクト７４と固定金具８０とから構成されている。

図１１を参照すると、固定金具８０は、金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。この固定金具８０は、バネ性を備え、インシュレータ７２が圧入やインサート成形などによって固定されている。この固定金具８０はインシュレータ７２に図１１（Ａ）の矢印８５の方向から挿入固定される。

固定金具８０は、インシュレータ７２に固定される圧入部８６と基板７３の固定金具用ランド７７に接続するランド用接続部８４と基板７３に固定される固定用脚部８２と圧入部８６と固定用脚部８２を繋ぐ連結部８８とから構成されている。

圧入部８６は、インシュレータ７２のフランジ部７８の挿入孔に図示しない治具等を用いて圧入することによって固定金具８０をインシュレータ７２に固定する。圧入部８６の反対側には、ほぼ９０度回転した方向に突出した固定用脚部８２が設けられている。この固定用脚部８２は、電気コネクタ７０を基板７３の取付孔７３ａに仮止めする役割とリフローなどの半田付けされた後に電気コネクタ７０を完全に基板７３に固定するためのものであり、図示の例ではバネ性を持たせた２股状にしている。

圧入部８６と固定用脚部８２の間には、圧入部８６と固定用脚部８２を繋ぐための連結部８８が設けられている。圧入部８６の連結部８８側には、前記固定用脚部８２と同一方向に突出した略Ｌ字形状をしたランド用接続部８４が設けられている。このランド用接続部８４は、コンタクト７４や固定用脚部８２と同時にリフロー時に半田付けすることによって、電気コネクタ７０をより強固に固定するためのものであり、かつ、相手コネクタ（図示せず）の挿抜の際に前記コンタクト７４への負荷をなくすためのものである。この例では、基板７４のパターンを考慮して、ランド用接続部８４を略Ｌ字形状のものを使用しているが固定用脚部８２と同様のものでもよい。

次に、インシュレータ７２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知の射出成形等で製作されている。インシュレータ７２は主に本体部７５と嵌合部７６とフランジ部７８とからなっている。インシュレータ７２の本体部７５には、所要数のコンタクト７４が挿入される孔が設けられている。この孔にコンタクト７４は、圧入やパッチン止め（ランス）などによって保持・固定されている。

インシュレータ７２の本体部７５のほぼ中央部分には、コンタクト７４の接続部７１が突出した反対方向に突出した嵌合部７６が設けられている。この嵌合部７６は、相手コネクタと嵌合する部分である。また、インシュレータ７２の本体部７５の長さ方向両側には、嵌合部７６と反対方向に突出したフランジ部７８が設けられている。このフランジ部７８には、固定金具８０が固定される挿入孔が設けられている。

また、インシュレータ７２は、本体部７５とフランジ部７８とでコンタクト７４の接続部７１を覆うように配置されている。

このコンタクト７４は、面実装タイプ（ＳＭＴタイプ）であり、インシュレータ７２に圧入やパッチン止め（ランス）によって固定されている。このコンタクト７４は、金属製で、公知技術のプレス加工によって製作されている。このコンタクト７４は、基板７３のランド７９に接続する接続部７１とインシュレータ７２に固定される固定部と相手コネクタのコンタクトと接触する接触部の３部分から構成されている。

しかしながら、従来技術１では、固定金具６０の板幅方向６３をインシュレータ５８の係合溝５５に組み込むものであるが、プリント基板に無造作に取り付けたり、誤って取り付けたりしたときになど、固定金具の係合方向６７と逆方向６５に力が加えられた場合には、外れてしまう。

また、インシュレータ５８に形成される係合溝５５は、板厚方向６２、即ち嵌合方向６９と直交する方向に対する強度を得難い。

一方、従来技術２によるコネクタにおいては、固定金具８０をインシュレータ７２に後方から組み込むものなので、インシュレータ７２と固定金具８０の固定部分とプリント基板７３との固定用脚部８２が離れているので、外力に対して十分な耐力を得難い。

特開平９−２８３２２３号公報特開平１１−６７３７４号公報

そこで、本発明の技術的課題は、プリント基板に搭載するコネクタにおいて、プリント基板への搭載作業時及び使用時に、コンタクトの半田付け部にストレスが加わり難いように、インシュレータをプリント基板に強固に固定することができるコネクタを提供することにある。

本発明によれば、コネクタを取り付け対象物に固定するためのコネクタ固定部材を備えたコネクタにおいて、前記コネクタは、コンタクトと、前記コネクタ固定部材を収容する固定部材収容部が設けられたインシュレータとを有し、前記コネクタ固定部材は、平板状で、インシュレータへの当接部と、前記固定部材収容部に収容される本体部と、前記本体部から延設され前記コネクタを取り付け対象物へ固定するための脚部と、前記脚部と同一方向に延設された少なくとも１つの分岐部とを有し、前記本体部は、前記インシュレータへの圧入固定部を有し、前記コネクタ固定部材を前記固定部材収容部に挿入した後、前記分岐部の自由端の所定個所を折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部と前記当接部とで、前記固定部材収容部を挟持するとともに、前記折り曲げ部と前記圧入固定部とによって、前記コネクタ固定部材を前記インシュレータに２重に固定する構造を備えていることを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、前記コネクタにおいて、前記取り付け対象物はプリント基板又はパネルであることを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、コネクタを取り付け対象物に固定するためのコネクタ固定部材において、前記コネクタ固定部材は、平板状で、前記コネクタのインシュレータへ当接する当接部と、前記インシュレータに設けられた固定部材収容部に収容される本体部と、前記本体部から延設され前記コネクタを取り付け対象物へ固定するための脚部と、前記脚部と同一方向に延設された少なくとも１つの分岐部とを有し、前記本体部は、前記インシュレータへ圧入し固定するための圧入固定部を有し、前記コネクタ固定部材を前記固定部材収容部に挿入した後、前記分岐部の自由端の所定個所を折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部と前記当接部とで、前記固定部材収容部を挟持するとともに、前記折り曲げ部と前記圧入固定部とによって、前記コネクタ固定部材を前記インシュレータに２重に固定する構造を備えていることを特徴とするコネクタ固定部材が得られる。

本発明においては、プリント基板に搭載するコネクタにおいて、プリント基板への搭載作業時及び使用時に、コンタクトの半田付け部にストレスが加わり難いように、インシュレータをプリント基板に強固に固定することができるコネクタを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態によるコネクタ固定部材によって基板上に固定されたコネクタを示す正面図、図２は図１のコネクタへコネクタ固定部材を取り付ける操作の説明に供せられる側面図である。

図１及び図２を参照すると、コネクタ１０１は、基板に半田付け固定されるものであり、正面に相手側コネクタ等の嵌合部を備えた箱型のインシュレータ１１とインシュレータ１１の両側面に設けられた固定部材収容部１２とを備えている。また、インシュレータ１１の底面には、基板に接触する支持部１８が夫々設けられている。

コネクタ１０１の背面から、コンタクト１３が引き出され、このコンタクトはＬ字を描いて下方に伸びて、基板４０に設けられたスルーホールを貫通して、このスルーホール部分で図示しない半田固定されるものである。

固定部材収容部１２は、中空でコネクタ１０１の上下、すなわち、基板４０面に対して垂直に貫通するスリットが設けられており、このスリット中に略Ｔ字形状のコネクタ固定部材１０が収容される。このスリットは上方は開放しているが、下方は固定バネ部６，６及び折り曲げタブ５，５が夫々通過可能な孔部を残して封じられても良いことは勿論である。

図２に最も良く示されるように、コネクタ固定部材１０は、金属製の板材の打ち抜き加工によって形成され、頭部１と、当接部と、圧入部と、脚部と、一対の分岐部とを一体に備えている。より具体的に、コネクタ固定部材１０は、最上部の突出片からなる頭部１と、左右に伸びるとともにインシュレータ１１への当接部をなす圧入ストッパ部２，２と、圧入ストッパ部２，２の下部両側に、突出した圧入固定部としての圧入用の突起３ａ，３ａ，３ａ，３ａを両側に夫々備えた圧入部としての本体部３と、突起３ａ，３ａ，３ａ，３ａの間で本体部３にこの本体部３の板体面から厚さ方向に突出した、スリット内で厚さ方向の位置決めを行う位置決めダボ４と、下方に伸び両側に三角形状に突出するとともに、下方に移動するにつれて次第に間隔がやや広がるように形成された基板へ固定するための弾性を備えた脚部をなす固定バネ部６，６と、この固定バネ部６，６の両側に分岐して互いに伸びる抜け防止の一対の分岐部をなす折り曲げ部として折り曲げタブ５，５とを備えている。

このコネクタ固定部材１０は図２に示すように、コネクタ１０１のインシュレータ１１の両側に設けられたコネクタ固定部材１０を収容する固定部材収容部１２のスリットに圧入され、圧入ストッパ部２，２の下面がスリットの左右の縁に当接することで、下降が防止され、位置決めダボ４によって位置決めされた後、折り曲げタブ５を図１に示すように、後方に図示しない冶具等によって折り曲げて、コネクタ１０１のインシュレータ１１に固定され、これによって、上方向へのコネクタ固定部材１０の抜けが防止される。その後、コネクタ１０１が基板４０に実装される際に、固定バネ部６，６が基板に圧入されてコネクタ１０１が基板４０に固定される。固定バネ部６，６は先端面にテーパー部を備えているとともに、先端に移動するにつれて次第にその間隔が広くまるように形成されているので、基板に設けられた孔の若干の位置ずれにも適用できる。なお、コネクタ１０１を実装した後、コネクタ固定部材１０をインシュレータの固定部材収容部１２のスリット１２ａに圧入して、折り曲げタブ５を折り曲げても、良いことは勿論である。

図３は本発明の第２の実施の形態によるコネクタ固定部材を示す斜視図である。

図３を参照すると、コネクタ固定部材２０は、当接部と、圧入部と、一対の脚部と、一対の分岐部とを備えている。より具体的に、コネクタ固定部材２０は、最上部から左右に伸びるとともにインシュレータ１１との当接部をなす圧入ストッパ部２，２と、圧入ストッパ部２，２の下部両側に、楔形状をなすように突出した圧入固定部としての突起３ａ，３ａ，３ａ，３ａを備えた圧入部をなす本体部３と、本体部３の突起３ａ，３ａ，３ａ，３ａ間に板体面から厚さ方向に突出し、スリット１２ａ内での板厚方向の位置決めを行う位置決めダボ４と、下方に伸びて次第に先端が互いに幅方向外側をむくように突出した角部を備え、三角形状で幅が広い部分を備えた基板へ固定するための脚部をなす固定バネ部（フック）６，６と、この固定バネ部６，６の両側に、固定バネ部６，６と平行に伸びる分岐部をなす抜け防止のための折り曲げ部としての折り曲げタブ５，５とを備えている。

図３に示す例においては、折り曲げタブ５，５は後方に折れ曲がっているが、コネクタに固定できるのであるならば、横に折り曲げても良い。

図４は本発明の第３の実施の形態によるコネクタ固定部材を示す斜視図である。図５乃至図９は図４のコネクタ固定部材を組み込んだコネクタを夫々示す側面図、部分平面図、部分底面図、部分正面図、及び部分は背面断面図である。

図４を参照すると、コネクタ固定部材３０は、頭部１と、当接部と、圧入部と、脚部と、分岐部とを備えている。より具体的には、コネクタ固定部材３０は、最上部に設けられた頭部１と、頭部の下から、頭部１と同じ高さとなるように、左右に伸びるとともにインシュレータ１１との当接部をなす圧入ストッパ部２，２と、圧入ストッパ部２，２の下部両側に、楔形状をなすように突出した圧入固定部としての突起３ａ，３ａ，３ａ，３ａを備えた圧入部をなす本体部と、突起３ａ，３ａ間に本体部３の板体面から厚さ方向に突出し、スリット１２ａ内での位置決めを行う位置決めダボ４と、下方に伸び先端が互いに幅方向外側をむくように突出した角部を備えた三角形状で幅が広い部分を備えた基板へ固定するための脚部をなす固定バネ部（フック）６，６と、この固定バネ部６，６の中心に、固定バネ部６，６とは分岐して下方に伸びる分岐部をなす抜け防止のための折り曲げ部としての折り曲げタブ７とを備えている。

図５乃至図９を参照すると、コネクタ１０２は、一側部に相手側コネクタ等の嵌合部を備えた箱型のインシュレータ１１と、インシュレータ１１の側面１７に設けられた固定部材収容部１２とを備えている。また、コネクタ１０２の背面から、コンタクト１３が引き出され、このコンタクトはＬ字を描いて下方に伸びて、図示しない基板に設けられたスルーホールを貫通して、このスルーホール部分で図示しない半田固定されるものである。

固定部材収容部１２は、中空で上下に貫通するスリット１２ａが設けられており、このスリット１２ａ中に略Ｔ字形状のコネクタ固定部材３０が圧入される。

このコネクタ固定部材３０は図８及び図９に示すように、コネクタ１０２のインシュレータ１１の両側に設けられた固定部材収容部１２のスリット１２ａに、上方から圧入され、位置決めダボ４によって位置決めされた後、折り曲げタブ７を図７乃至図９に示すように、後方に図示しない冶具等によって、コネクタ１０２の底面１５側に向かって折り曲げて、折り曲げ部７ａを形成し、コネクタ１０２のインシュレータ１１に固定される。その後、コネクタ１０２が基板に実装される際に、固定バネ部６，６が基板に圧入されて、固定バネ部６，６の先端のフックによってコネクタ１０２が基板からの抜けを防止し、固定される。なお、コネクタ１０２を実装した後、コネクタ固定部材３０をインシュレータの固定部材収容部１２のスリット１２ａに圧入して基板に固定した後、折り曲げタブ７を折り曲げても、良いことは勿論である。

このように、本発明の第１乃至第３の実施の形態によるコネクタ固定部材１０，２０，３０はインシュレータ１１にプリント基板面と垂直方向に形成されたスリット（閉じた孔）に組み込むものであり、ストッパー部とプリント基板へ固定される固定バネ部はプリント基板面に対して上下に位置し、インシュレータ１１から脱落防止のための折り曲げ部を曲げて固定されるため、外力に対して十分な強度を得られる。

したがって、プリント基板に搭載するコネクタにおいて、プリント基板への搭載作業時及び使用時に、コンタクトの半田付け部にストレスが加わり難いように、インシュレータをプリント基板に強固に固定することができるコネクタを提供することができる。

また、本発明の実施の形態によるコネクタ固定部材は、プリント基板面に垂直方向にインシュレータに対して圧入固定されることにより、特にコネクタをプリント基板から引き剥がす方向の外力に対しても大きな耐力を発揮することができる。

以上説明したように、本発明のコネクタ固定部材は、基板に実装され固定されるコネクタに適用される。

本発明の第１の実施の形態によるコネクタ固定部材によって基板上に固定されたコネクタを示す正面図である。図１のコネクタへコネクタ固定部材を取り付ける操作の説明に供せられる側面図である。本発明の第２の実施の形態によるコネクタ固定部材を示す斜視図である。本発明の第３の実施の形態によるコネクタ固定部材を示す正面図である。図４のコネクタ固定部材を組み込んだコネクタを示す側面図である。図４のコネクタ固定部材を組み込んだコネクタを示す部分平面図である。図４のコネクタ固定部材を組み込んだコネクタを示す部分底面図である。図４のコネクタ固定部材を組み込んだコネクタを示す部分底面図である。図４のコネクタ固定部材を組み込んだコネクタを示す背面断面図である。（Ａ）は、従来技術１に係る電気コネクタ５０の斜視図であり、（Ｂ）は、ロックピン５４とこのロックピン５４を挿入する以前の電気コネクタ５０の斜視図である。（Ａ）は、従来技術２による電気コネクタ７０と基板７３の部分的な斜視図で、（Ｂ）は固定金具８０の斜視図である。

符号の説明

１頭部
２圧入ストッパ部
３圧入部
４位置決めダボ
５，７折り曲げタブ
６固定バネ部（フック）
１０，２０コネクタ固定部材
１１インシュレータ
１２固定部材収容部
１２ａスリット
１３コンタクト
１５底面
３０コネクタ固定部材
４０基板
５０コネクタ
５１嵌合口
５２舌片
５３取付部
５４ロックピン
５５係合溝
５５Ａ面Ａ
５６シェル
５８インシュレータ
５９係止部
６１脚部
６２板厚方向
６３板幅方向
６４接触部
６５係合方向と逆方向
６６押圧部
６７係合方向
６８連結部
６９嵌合方向
７０電気コネクタ
７１接続部
７２インシュレータ
７３基板
７３ａ取付孔
７４コンタクト
７５本体部
７６嵌合部
７７固定金具用ランド
７８フランジ部
８０固定金具
８２固定用脚部
８４ランド用接続部
８６圧入部
８８連結部
１０１，１０２コネクタ

Claims

コネクタを取り付け対象物に固定するためのコネクタ固定部材を備えたコネクタにおいて、前記コネクタは、コンタクトと、前記コネクタ固定部材を収容する固定部材収容部が設けられたインシュレータとを有し、前記コネクタ固定部材は、平板状で、インシュレータへの当接部と、前記固定部材収容部に収容される本体部と、前記本体部から延設され前記コネクタを取り付け対象物へ固定するための脚部と、前記脚部と同一方向に延設された少なくとも１つの分岐部とを有し、前記本体部は、前記インシュレータへの圧入固定部を有し、前記コネクタ固定部材を前記固定部材収容部に挿入した後、前記分岐部の自由端の所定個所を折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部と前記当接部とで、前記固定部材収容部を挟持するとともに、前記折り曲げ部と前記圧入固定部とによって、前記コネクタ固定部材を前記インシュレータに２重に固定する構造を備えていることを特徴とするコネクタ。
請求項１記載のコネクタにおいて、前記取り付け対象物はプリント基板又はパネルであることを特徴とするコネクタ。
コネクタを取り付け対象物に固定するためのコネクタ固定部材において、前記コネクタ固定部材は、平板状で、前記コネクタのインシュレータへ当接する当接部と、前記インシュレータに設けられた固定部材収容部に収容される本体部と、前記本体部から延設され前記コネクタを取り付け対象物へ固定するための脚部と、前記脚部と同一方向に延設された少なくとも１つの分岐部とを有し、前記本体部は、前記インシュレータへ圧入し固定するための圧入固定部を有し、前記コネクタ固定部材を前記固定部材収容部に挿入した後、前記分岐部の自由端の所定個所を折り曲げて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部と前記当接部とで、前記固定部材収容部を挟持するとともに、前記折り曲げ部と前記圧入固定部とによって、前記コネクタ固定部材を前記インシュレータに２重に固定する構造を備えていることを特徴とするコネクタ固定部材。