JP4262708B2 - 基板用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。

従来、基板用コネクタの一例として特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、端子金具を装着した筒状のフード部をプリント回路基板に固定するにあたり、フード部の両側壁の外側面下端部に側方へ張り出した基板固定部を一体形成し、この基板固定部に形成したねじ孔に対して基板の裏側から挿通したねじを締め付けるようにしている。
このようにねじ止めにより基板に固定する構造のものでは、側方へ張り出す基板固定部があるために、基板上での基板用コネクタの配置スペースが大きくなるという事情がある。そこで、特許文献２に記載されたものでは、基板用コネクタの小型化を図るべく、フード部の側壁に装着溝を凹設するとともにこの装着溝に固定金具を取り付け、この固定金具を半田付けにより基板に対して固定するようにしている。
実開昭６１−６０４８６号公報 特開２００５−１６６４９１公報

ところで、特許文献２に記載されたものは、固定金具の利用によって幅方向におけるコネクタ小型化の要請に応えることができる点で有用であったが、さらにコネクタ低背化の要請があった場合には、フード部の下壁や上壁を薄肉化してこれに対応する必要があった。
しかし、フード部の上壁を薄肉化すると、フード部を基板に固定した状態でフード部に相手のハウジングを内嵌し、さらにハウジングから引き出された電線を引っ張る等してハウジングに対し上方への引張力を付与したときに、フード部の上壁に亀裂が入ることがあり、さらには上壁が破損して捲れ上がるおそれがあった。この対策として、フード部とハウジングとの間に捲れ上がり防止手段を設けることが考えられたが、かかる捲れ上がり防止手段を幅方向又は高さ方向に増大する態様で設けたり既存構造部分を縮小させる態様で設けたりしても、本来のコネクタ小型化の要請に反するものとなって適切ではないという事情があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コネクタを大型化することなくフード部の捲れ上がりを防止することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、互いに嵌合可能な一対のコネクタにおける互いの嵌合面側を前方と定義したときに、前記一対のコネクタのうち、一方のコネクタには筒状のフード部が設けられ、他方のコネクタには前記フード部に対し前方から内嵌可能とされるハウジングが設けられており、前記フード部の側壁には装着溝が凹設されており、この装着溝には固定金具が装着され、この固定金具が基板に対し半田付けによって固定されるようになっており、さらに、前記ハウジングの側面には側方へ張り出した係合突部が設けられ、前記フード部の側壁の内側面には、前記装着溝よりも前方位置に、前記両コネクタの嵌合に伴って前記係合突部と凹凸嵌合することにより、前記ハウジングを前記基板から離れる方向へ引っ張ったときの引張力に抗する係合溝が凹設されている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記係合溝は、前記フード部の側壁における高さ方向の中央部に設置されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
フード部に対し前方からハウジングを内嵌すると、ハウジングの係合突部とフード部の係合溝とが凹凸嵌合することによってハウジングに対する引張力に抗するようになっているから、仮に、フード部において引張方向と対向する位置にある上壁が低背化を考慮して薄肉化されていても、このフード部の上壁に対し過大な引張力が作用することがなく、上壁が破損して捲れ上がる事態を防止できる。しかも、フード部の側壁の内側面のうち、装着溝よりも前方位置の領域を有効に利用してそこに係合溝を凹設させているので、係合溝を形成するにあたって装着溝の深さや形態等を格別変更する必要がない。また、ハウジングの側面に側方へ張り出す係合突部を設けているので、ハウジング内に設けられたキャビティ等の端子収容領域を幅方向に大きく確保することができる。

＜請求項２の発明＞
係合溝がフード部の側壁における高さ方向の中央部に設置されているから、フード部の樹脂成形時や使用時における樹脂の反り変形を有効に防止できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８によって説明する。本実施形態の基板用コネクタは、互いに嵌合可能な雌雄一対のコネクタＦ，Ｍからなり、雄コネクタＭにはフード部１０が設けられ、雌コネクタＦにはハウジング４０が設けられている。フード部１０には固定金具３０が取り付けられ、この固定金具３０を介してフード部１０が基板８０（プリント回路基板）に固定されるようになっている。なお、以下の説明において上下方向については、図３を基準とし、前後方向については、両コネクタＦ，Ｍの互いの嵌合面側を前方とする。

ハウジング４０は、合成樹脂製であって全体として横長の角ブロック状に形成され、図５に示すように、内部に複数のキャビティ４１を有して構成されている。各キャビティ４１は、高さ方向（上下方向）に二段で幅方向に複数列となって整列して配されている。また、ハウジング４０のキャビティ４１には後方から図示しない電線の端末に接続された雌端子金具が挿入され、挿入された雌端子金具はキャビティ４１の内壁下面にて前方へ突設されたランス４２により抜け止め状態で係止されるようになっている。ここで、下段のキャビティ４１に対応して設置されたランス４２の下面は、低背化を考慮してハウジング４０の下面に露出状態で配されている。

ハウジング４０の側面には、図３に示すように、サイドタイプのリテーナ６０が装着され、装着されたリテーナ６０は、キャビティ４１を横切ってキャビティ４１内に臨むことによってそこに正規挿入された雌端子金具を抜け止めし、この雌端子金具をランス４２とともに二重係止するようになっている。また、ハウジング４０の上面後端部及び下面後端部には、それぞれ上方及び下方へ向けて張り出した摘み部４３，４４が設けられている。ハウジング４０は、摘み部４３，４４を手指で摘んだ状態からフード部１０へ内嵌可能とされている。

ハウジング４０の上面における幅方向の中央部には、上段のキャビティ４１群を両脇に配して一段低くなった位置に凹所４５が設けられ、この凹所４５の底面に、ハウジング４０の前端から後端へかけて片持ち状に延びるロックアーム４６が設けられている。ロックアーム４６は、上下方向に撓み変形可能とされ、その上面に突設されたロック突起４７がフード部１０に設けられたロック部１１を弾性的に係止することにより、両コネクタＦ，Ｍを離脱規制状態に保持するようになっている。ロックアーム４６の後端部には、このロックアーム４６によるロック状態を解除するための操作部４８が設けられている。操作部４８の周りは、アーチ状の摘み部４３によって取り囲まれており、この摘み部４３によって操作部４８に対しループ状の電線等が不用意に引っ掛って操作部４８が捲れることのないようにしてある。

そして、ハウジング４０の両側面の後端部には、ハウジング４０の高さ方向の中央部に、側方へ張り出した左右一対の係合突部４９が設けられている。両係合突部４９は、それぞれ前後方向（両コネクタＦ，Ｍの嵌合方向）に沿ったリブ状（角ブロック状）をなし、互いに同形同大であって同じ高さ位置に設置されている。

フード部１０は、同じく合成樹脂製であって全体として横長の角筒状に形成され、その内側に、図３及び図６に示すように、前方から相手のハウジング４０を内嵌可能とした嵌合凹部１２を保有している。詳しくはフード部１０は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）といった高耐熱性の樹脂製であり、正面視して横長の矩形状をなす奥壁１３と、奥壁１３の周縁から前方へ向けて突出する上下壁１４，１５及び左右の両側壁１６とにより構成されている。上下壁１４，１５は、低背化を考慮して左右の両側壁１６よりも薄肉とされている。フード部１０の奥壁１３には、ハウジング４０のキャビティ４１と対応する位置に、複数の端子挿入孔１６が上下二段に分かれて設けられている。端子挿入孔１６にはそれぞれ雄端子金具７０の一端が挿入されて嵌合凹部１２内に突出して配されている。

各雄端子金具７０の他端側は奥壁１３から後方へ突出しており、所定位置から下方へ直角曲げされ、ハウジング４０の下面に達する下端部がさらに後方へ直角曲げされて接続部７１として構成されている。ハウジング４０が基板８０上に載せられたときに、各雄端子金具７０の接続部７１が、基板８０上の対応する導電路に半田付けにより接続されるようになっている。

フード部１０の上壁１４の内側面における幅方向中央部には、相手のハウジング４０のロックアーム４６が弾性係止可能なロック部１１が下方へ突出して設けられている。ロック部１１の両側縁には、このロック部１１と一体化して前後方向に延びる左右一対のガイド部１７が垂設されており、両ガイド部１７間にロックアーム４６が嵌入することで、ハウジング４０の嵌合動作が案内されるようになっている。この両ガイド部１７及びロック部１１の形成領域の両脇に、上段の端子挿入孔１６群が並んで配されている。

フード部１０の両側壁１６には、このフード部１０を半田付けによって基板８０上に固定するための固定金具３０が装着されている。固定金具３０は、金属板をプレス加工して形成されており、図８に示すように、両側壁１６の壁面に沿って配される本体部３１と、その下縁から一体に直角曲げされて基板８０上に載せられる取付部３２とから構成され、全体として略Ｌの字状に形成されている。本体部３１は、詳しくは図示しないが、上から下にかけて三段階に幅が狭められた段付き形状とされている。このうち、中段部の両側縁には、幅方向に張り出した図示しない食い込み突起が設けられている。

一方、フード部１０の両側壁１６の外側面には、この側壁１６の前後方向の略中央部に、固定金具３０の本体部３１が上から挿入可能とされる装着溝１８が設けられている。装着溝１８は、図７に示すように、本体部３１の幅寸法に対応して前後の両側縁間が大きくあいているとともに、外側面から内側へ向けて両側壁１６の厚みの半分程度を除肉した深さをもって凹設されている。固定金具３０の本体部３１が装着溝１８内に上方から差し込まれると、食い込み突起が装着溝１８の内側縁に食い込みつつ押し込まれ、本体部３１の段付き部分が対応する装着溝１８の内側縁の段付き部分に当接することでその押し込みが停止され、もって取付部３２がフード部１０の下壁１５の下面と同じ高さ位置かそれよりも少し下方へ突出した位置に位置決めされるとともに、抜け止めされて取り付けられるようになっている。

さて、フード部１０の両側壁１６の内側面には、このフード部１０の前縁に開口して前後方向に延びる左右一対の係合溝１９が凹設されている。係合溝１９は、装着溝１８よりも前方位置の領域１６Ａにあって装着溝１８とは非連通状態となっており、両側壁１６の厚み範囲内に収まっているとともに、両側壁１６の高さ方向の中央部に設置されている。

この場合に、係合溝１９が両側壁１６の高さ方向の中央部に設置されているので、フード部１０を樹脂成形するにあたって樹脂が硬化する過程における樹脂の反り変形を有効に防止できる。また、後述するリフロー時や高温雰囲気下で使用された場合にも、係合溝１９が両側壁１６の高さ方向の中央部に設定されていれば、樹脂の反り変形を有効に防止できる。

そして、この係合溝１９は相手のハウジング４０の係合突部４９と対応する形態とされており、ここに両コネクタＦ，Ｍの嵌合に伴って前方から係合突部４９が摺接可能に進入するようになっている。こうして係合溝１９と係合突部４９とが凹凸嵌合することにより、後述するように、フード部１０の上壁１４に対してこの上壁１４を捲ろうとする引張力が作用するのを低減でき、雄コネクタＭ全体として引張強度を高めることができる。

次に、本実施形態の作用を説明する。まず、既述した要領によって固定金具３０をフード部１０の装着溝１８に対し上方から差し込んで取り付ける。一方、基板８０の表面において半田付けが予定される各部位に半田を塗布しておく。そして、上方からフード部１０を基板８０の表面の所定位置に載せることにより、雄端子金具７０の接続部７１を半田の塗布位置に載せるとともに、固定金具３０の取付部３２を同じく半田の塗布位置に載せる。

この状態で、雄コネクタＭが載せられた基板８０を図示しないリフロー炉内に走行させると、基板８０に予め塗布された半田が溶融して、雄端子金具７０の接続部７１に付着するとともに、固定金具３０の取付部３２に付着する。その後、半田が冷却して固化されると、雄端子金具７０の接続部７１が対応する導電路上に固着されて電気的に接続されるとともに、固定金具３０の取付部３２が基板８０に対して固定され、これにより、フード部１０が基板８０に対して取り付けられる。

続いて、図１及び図３に示す状態から、ハウジング４０をフード部１０の嵌合凹部１２内へ差し込む。すると、両コネクタＦ，Ｍが嵌合動作の終盤を迎えるころに、ハウジング４０の係合突部４９がフード部１０の係合溝１９内へ進入して両者がほぼ隙間なく凹凸嵌合する（図６を参照）。そして、図２及び図４に示すように、両コネクタＦ，Ｍが正規嵌合位置に至ると、ロックアーム４６がロック部１１を係止して両コネクタＦ，Ｍが離脱規制状態に保持される。

ここで、ハウジング４０の後面から引き出された電線が上方へ引っ張られる等によって、ハウジング４０に対して図４の矢線Ｘに示す方向（以下、引張方向という）へあおるような引張力が作用すると、その引張方向と対向する位置にあるフード部１０の上壁１４に対してこの上壁１４を捲ろうとする力が作用する。

その点、本実施形態では、ハウジング４０を引っ張るときの引張方向で係合溝１９と係合突部４９とが凹凸嵌合するようになっているから、この凹凸嵌合の係合部分に引張力が集中的に作用することになり、フード部１０の上壁１４が捲れ上がる事態を防止できる。

また、係合溝１９がフード部１０の両側壁１６において装着溝１８よりも前方位置に設けられることで、この前方位置の領域１６Ａを有効に利用しているので、係合溝１９を形成するにあたって既存の装着溝１８の深さや形態等を格別変更しなくて済む。もちろん、係合溝１９として構成されているので、フード部１０の両側壁１６の外側面から側方へ張り出すこともなく、フード部１０の幅寸法の増大化を抑えることができる。さらに、係合突部４９がハウジング４０の両側面において側方へ張り出して設けられているので、ハウジング４０内におけるキャビティ４１の形成領域を幅方向に大きく確保することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記した実施形態では、係合突部と係合溝が断面矩形状に形成されていたが、本発明によれば、図９Ａに示すように、係合突部４９Ａと係合溝１９Ａが断面鳩尾状に形成され、両者がありつぎ状態で嵌合する構成としてもよい。また、図９Ｂに示すように、係合突部４９Ｂと係合溝１９Ｂが断面Ｌの字状に形成されていてもよく、さらに図９Ｃのように、係合突部４９Ｃと係合溝１９Ｃが断面Ｔの字状に形成されていてもよい。このように図９Ａから図９Ｃに示す構成によれば、係合突部４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃと係合溝１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃとの掛り代が増大するので、フード部１０の引張強度をより一層高めることができる。

（２）上記した実施形態では、雄端子金具を半田付けにより基板に接続するものを示したが、雄端子金具を基板のスルーホールに圧入して接続する、いわゆるプレスフィット端子に用いたものにも本発明は適用可能である。また、雄端子金具の形態は、略Ｌの字状に形成されるものに限らず、長さ方向に真直ぐ延びるストレート型のものを用いても構わない。
（３）本発明は、ハウジングに雄端子金具を設け、フード部に雌端子金具を設けたものにも適用可能である。

実施形態１の嵌合前の両コネクタのうち、雄コネクタのフード部のみ破断した状態を示す平面図 嵌合後の両コネクタのうち、雄コネクタのフード部のみ破断した状態を示す平面図 嵌合前の両コネクタのうち、雄コネクタのフード部のみ破断した状態を示す側面図 嵌合後の両コネクタのうち、雄コネクタのフード部のみ破断した状態を示す側面図 雌コネクタの正面図 雄コネクタの正面図 雄コネクタの底面図 雄コネクタの側面図 他の実施形態において係合突部と係合溝の係合状態を示す拡大正面図 別の係合突部と係合溝の係合状態を示す拡大正面図 さらに別の係合突部と係合溝の係合状態を示す拡大正面図

符号の説明

Ｆ…雌コネクタ
Ｍ…雄コネクタ
１０…フード部
１６…側壁
１８…装着溝
１９…係合溝
３０…固定金具
４０…ハウジング
４６…ロックアーム
４９…係合突部
７０…雄端子金具

Claims (2)

1. 互いに嵌合可能な一対のコネクタにおける互いの嵌合面側を前方と定義したときに、前記一対のコネクタのうち、一方のコネクタには筒状のフード部が設けられ、他方のコネクタには前記フード部に対し前方から内嵌可能とされるハウジングが設けられており、
   前記フード部の側壁には装着溝が凹設されており、この装着溝には固定金具が装着され、この固定金具が基板に対し半田付けによって固定されるようになっており、さらに、
   前記ハウジングの側面には側方へ張り出した係合突部が設けられ、
   前記フード部の側壁の内側面には、前記装着溝よりも前方位置に、前記両コネクタの嵌合に伴って前記係合突部と凹凸嵌合することにより、前記ハウジングを前記基板から離れる方向へ引っ張ったときの引張力に抗する係合溝が凹設されていることを特徴とする基板用コネクタ。
2. 前記係合溝は、前記フード部の側壁における高さ方向の中央部に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板用コネクタ。

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