JP4537732B2 - 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下記特許文献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ハウジングを基板に固定するにあたり、ハウジングの両側面下端部に側方へ張り出す基板固定部を一体形成するとともに、この基板固定部に形成したねじ締付孔に対して基板のねじ挿通孔に通したねじを締め付けるようにしている。

上記した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によって基板上の基板用コネクタの配置スペースが大きくなり勝ちであったため、省スペース化が必要なものには不向きであった。
そこで、基板用コネクタの小型化を図るべく、ハウジングの側端部に固定金具を取り付けるようにし、その固定金具を半田付けにより基板に対して固定することが考えられている。
特開平６−２０３８９６号公報

しかしながら、半田により基板用コネクタを基板に固定するにあたっては、やはりねじ止めするものと比較すると、機械的な強度において不安な面があり、基板に対する固定信頼性の向上が課題となっていた。
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、固定信頼性の向上を図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、コネクタハウジングには、基板に対して半田付けにより固定可能とされる固定金具が設けられており、前記固定金具には、前記基板側とその反対側とに開口する孔状をなすとともに半田が進入可能とされる半田進入凹部が設けられ、この半田進入凹部の周縁には、進入した半田と係止可能な係止部が設けられ、前記半田進入凹部は、高さ方向の略中央部から、前記基板側を向いた開口端部及び前記基板とは反対側の開口端部に行くに連れて次第に径寸法が大きくなるように形成されていて、前記係止部の周面は、前記基板側とその反対側とを向いた２つの擂鉢状をなすテーパ面により構成されている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、前記半田進入凹部は、略楕円状に形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
半田進入凹部に半田を進入させるようにしたので、半田付け面積を増加させることができ、基板に対する保持力を高めることができる。その上、進入した半田が半田進入凹部の周縁に設けられた係止部に係止するようになっているから、保持力をさらに高めることができ、もって基板に対する固定信頼性を向上させることができる。
半田進入凹部が基板側の開口端部に行くに連れて次第に径寸法が大きくなるように形成されているから、半田付け面積をさらに増加させることができる。

＜請求項２の発明＞
半田進入凹部を略楕円状に形成したから、仮に真円状に形成したものと比較すると、半田付け面積を一層増加させることができる。また仮に角型に形成したものと比較すると、半田進入凹部の周縁にバリなどが生じ難くなっている。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図６によって説明する。本実施形態に示す基板用コネクタＣは、図１ないし図３に示すように、端子金具２０と、端子金具２０が装着されるコネクタハウジング１０（以下、単にハウジング１０という）と、ハウジング１０に装着される固定金具３０とから構成される。ハウジング１０は、固定金具３０により基板Ｋに対して固定されるとともに、図示しない相手のハウジングと嵌合可能とされている。なお以下では、ハウジング１０における相手のハウジングとの嵌合面側（図３の右側）を前方とし、また上下方向については図２を除いた各図を基準とする。

ハウジング１０は、全体として横長に形成されるとともに、端子金具２０を保持可能な端子保持部１１と、端子保持部１１の周縁から前方へ突出するフード部１２とから構成されている。端子保持部１１には、後方から端子金具２０を挿入可能な端子挿入孔１３が複数設けられている。各端子挿入孔１３は、幅方向に沿って並列した状態で上下２段に配されており、詳しくは下段側に２２個、上段側に１８個ずつ配置されており、特に上段側については９個ずつ図１に示す左右に分けて配置されている。また上段側の各端子挿入孔１３と下段側の各端子挿入孔１３は、互いに幅方向にずれた位置（互い違いの位置）に配されている。

フード部１２は、前方へ開口する略角筒状に形成されており、前方からは相手のハウジングが内嵌可能とされている。フード部１２の上部における幅方向略中央位置には、相手のハウジングのロックアームが係止することで両ハウジングを嵌合状態に保持可能なロック部１４が下方（内方）へ突出して設けられている。フード部１２（ハウジング１０）の幅方向両側端部には、固定金具３０を個別に装着可能な装着溝１５が一対設けられている。なお装着溝１５の構造については、固定金具３０と共に後に詳しく説明する。

端子金具２０は、端子保持部１１から後方へ突出した部分を所定位置から下方へ向けて屈曲させるとともにその下端部を再度後方へ向けて屈曲させた形状となっている。端子金具２０のうち、端子保持部１１の前面（嵌合面）から前方へ突出するとともにフード部１２により取り囲まれる部分が、相手のハウジングに設けられた相手端子と導通接続可能なコネクタ側接続部２１となっている。一方、端子金具２０の後端部が基板Ｋの表面Ｋａにプリントされた導電路（図示せず）に対して半田付けにより導通接続される基板側接続部２２とされている。なお基板側接続部２２に付着する半田については図示を省略する。ハウジング１０に対して装着した状態では、上段の端子金具２０と下段の端子金具２０は、幅方向について互いにずれた位置に配されるとともに、上下各段の端子金具２０における基板側接続部２２が前後方向についてほぼ同じ位置に配される（図１及び図２）。

続いて、固定金具３０及び装着溝１５について詳細に説明する。固定金具３０は、図４ないし図６に示すように、ハウジング１０とは別体の金属板からなり、金属板を所定形状に打ち抜くとともに曲げ加工などを施すことで成形されている。固定金具３０は、上下方向に沿う略平板状をなす本体部３１と、本体部３１の下端部３５から幅方向に沿って側方へ突出する半田付け部３２とから構成され、全体が正面から見て略Ｌ字型に形成されている（図１）。一方、この固定金具３０が装着される装着溝１５は、本体部３１がその板面方向に沿って挿入可能とされる本体部収容部１６と、半田付け部３２がその板面方向と直交する方向に沿って挿入可能とされる半田付け部収容部１７とから構成されている。

固定金具３０のうち本体部３１は、図４及び図５に示すように、上部３３（大幅部）、中部３４（中幅部）、下端部３５（小幅部）の順で幅が狭くなるよう３段階の幅寸法を有する段付き状に形成され、半田付け部３２は、連結される下端部３５とほぼ同じ幅寸法に形成されている。これに対し、装着溝１５のうち本体部収容部１６は、本体部３１の上部３３とほぼ同じかそれよりも大きい幅寸法の幅広部１８と、本体部３１の中部３４とほぼ同じかそれよりも大きい幅寸法の幅狭部１９とを上下に繋げた構成とされ、半田付け部収容部１７は、本体部３１の下端部３５及び半田付け部３２とほぼ同じ幅寸法かそれよりも大きい幅寸法に形成されている。

上記のような構造の固定金具３０が装着溝１５内に差し込まれると、本体部３１の上部３３における下端側の段部３３ａが、本体部収容部１６の幅広部１８の下端側の段部１８ａに対して突き当たることで、固定金具３０の下面がハウジング１０の下面と略面一となる位置に位置決めされるようになっている。装着状態では、本体部３１の下端部３５と本体部収容部１６の幅狭部１９との間に所定の隙間が空けられるようになっており、この隙間は、側方外部へ開口するとともに半田付け作業時に半田Ｈが流入するのを許容する半田流入空間Ｓとなっている。なお半田付け部収容部１７の溝縁の下端部には、半田Ｈが流入し易いよう切り欠き１７ａが形成されている（図４）。本体部３１の中部３４における両側縁からは、一対の抜け止め部３６が側方に突出して形成されており、この抜け止め部３６は、装着に伴って本体部収容部１６の幅狭部１９の溝縁に対して食い込むことで固定金具３０を装着溝１５から抜け止め状態に保持可能とされている。また半田付け部３２の側方への突出寸法は、半田付け部収容部１７の深さとほぼ同じと設定されているので、装着状態では半田付け部３２の突出外端がハウジング１０の外側面とほぼ面一をなす。

さて、固定金具３０における半田付け部３２は、その板面が基板Ｋの表面Ｋａと略平行をなすとともに基板Ｋの表面Ｋａ上に載置された状態で半田付けされるようになっている。そして、この半田付け部３２には、半田Ｈが進入可能とされる半田進入孔３７が設けられている。半田進入孔３７は、半田付け部３２を上下方向（半田付け部３２の板厚方向）に沿って貫通し、基板Ｋ側とその反対側とに開口する孔状をなすとともに、各半田付け部３２に２つずつ配されている。各半田進入孔３７は、図２に示すように、その全高さ範囲にわたって平面視略楕円形状に形成され、半田付け部３２の長手方向に沿って細長い形状とされている。

半田進入孔３７は、図５及び図６に示すように、高さ方向の略中央部３７ｃから、基板Ｋ側の開口端部３７ａ及び基板Ｋとは反対側の開口端部３７ｂ側に接近するに連れて次第に（連続的に）孔径（径寸法）が増加（変化）するような形状に形成されており、高さ方向の略中央部３７ｃの孔径が最も小さく、上下の両開口端部３７ａ，３７ｂの孔径が最も大きくなっている。なお両開口端部３７ａ，３７ｂの孔径は、ほぼ同じ大きさに設定されている。言い換えると、半田進入孔３７の孔縁は、両開口端部３７ａ，３７ｂから高さ方向の略中央部３７ｃに接近するに連れて次第に内方へ張り出すような形状に形成されている。この半田進入孔３７の孔縁（周縁）のうち、両開口端部３７ａ，３７ｂよりも内側に張り出す部分が、半田進入孔３７内に進入した半田Ｈに対して係止可能な係止部３８を構成している。詳しくは、係止部３８は、全体が半田進入孔３７の全周にわたって形成される略環状をなし、断面形状が略三角形の山形に形成されるとともに高さ方向の略中央部３７ｃが最も張り出し代が大きく、両開口端部３７ａ，３７ｂが最も低くなっている。係止部３８の周面は、上下を向いた２つの略擂鉢状をなすテーパ面により構成されている。この係止部３８は、高さ方向の略中央部３７ｃよりも高い位置まで進入した半田Ｈに対して係止されるようになっている。なお半田進入孔３７は、半田付け部３２に対して上下から叩き加工を施すことによって形成されている。

また固定金具３０のうち、本体部３１と半田付け部３２との間の屈曲部３９における基板Ｋ側を向いた外縁には、図６に示すように、逃がし面４０が形成されている。この逃がし面４０は、半田付け部３２の長手方向に沿ってその全長にわたって形成されている。逃がし面４０は、半田付け部３２を曲げ形成した後に屈曲部３９の上記外縁に叩き加工を施すことでテーパ状に形成されており、曲げ加工時に上記外縁に形成される円弧面（図６の想像線を参照）よりも基板Ｋから引っ込んでいる（離間している）。言い換えると、屈曲部３９と基板Ｋとの間に形成される隙間は、逃がし面４０を形成したことで曲げ加工時よりも大きくなっており、この隙間が半田Ｈの進入を許容する半田進入空間４１となっている。半田進入空間４１は、正面または背面から見て略三角形をなしている。

本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。予め基板Ｋの表面Ｋａのうち、基板用コネクタＣにおける半田付けが予定される各部位に対応した位置に半田Ｈを塗布しておく。その後、基板Ｋの表面Ｋａにおける所定位置に基板用コネクタＣを載置した状態で、熱風が内部を循環する高温炉（図示せず）内に基板Ｋを基板用コネクタＣと共に通過させるようにする。

高温炉を通る過程でその内部の熱によって基板Ｋに塗布しておいた半田Ｈが溶融するとともに各端子金具２０の基板側接続部２２や各固定金具３０の半田付け部３２の各部位に付着する。詳しくは、溶融した半田Ｈは、各端子金具２０の基板側接続部２２の周縁や各固定金具３０の半田付け部３２の周縁に付着するとともに、半田進入孔３７内や半田進入空間４１内に進入してその周縁に付着する。そして、溶融状態の半田Ｈが冷却されると固化するとともに、各基板側接続部２２及び各半田付け部３２が基板Ｋに対して固着される。これにより、各基板側接続部２２が基板Ｋの対応する導電路に対して導通接続されるとともに、各半田付け部３２が基板Ｋに対して固定される。

ここで、各半田付け部３２は、図５及び図６に示すように、その周縁に付着した半田Ｈによって固定されるのに加えて、半田進入孔３７内に進入した半田Ｈによっても固定されているので、従来のように半田進入孔を設けないものと比較すると、半田進入孔３７の分だけ半田付け面積（半田Ｈが基板Ｋと接触する面積）が増加しており、基板Ｋに対する保持力が向上している。その上、半田進入孔３７内に充填された半田Ｈのうち、高さ方向の略中央部３７ｃよりも上側に配される部分が係止部３８に係止しているから、基板Ｋから基板用コネクタＣを離間させるような力が作用した場合でも、係止した半田Ｈによって係止部３８が抜け止めされることになり、もって基板Ｋに対する保持力の向上が図られている。なお、半田進入孔３７内に進入する半田Ｈの量は、図示する量よりも多少多くても少なくても構わない。

しかも、半田注入孔３７は、平面視略楕円形状をなしているから、仮に真円状に形成したものと比較すると、半田付け面積をさらに増加させることができる。また仮に半田進入孔が角形のものと比較すると、半田進入孔３７の孔縁にバリなどが生じ難くなっている。さらには、半田注入孔３７が基板Ｋ側を向いた開口端部３７ａに行くに連れて次第に孔径（径寸法）が大きくなるように形成されているから、基板Ｋ側の開口端部３７ａにおける開口面積、つまり半田付け面積をさらに大きく確保することができ、基板Ｋに対する保持力の向上に寄与している。また固定金具３０における屈曲部３９の外縁に逃がし面４０を設けるようにしたから、基板Ｋとの間の隙間である半田進入空間４１を大きく確保することができ、もって半田付け面積を一層増加することができる。

以上のように本実施形態によれば、半田Ｈが係止部３８に係止して抜け止めが図られるとともに、基板Ｋに対する半田付け面積を十分に確保しているので、基板Ｋに対する基板用コネクタＣの保持力を高めることができ、もって基板Ｋに対する高い固定信頼性を得ることができる。

＜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）半田進入孔における各部位の孔径については、任意に変更可能である。例えば、高さ方向の略中央部よりも上下にずれた部分の孔径が最も小さくなる設定としてもよい。また上下の両開口端部の孔径を同じに揃える必要はなく、両者の孔径を大小異ならせてもよい。その場合、係止部は、半田進入孔の孔縁のうち基板とは反対側の開口端部よりも内側に張り出す部分により構成されることになる。

（２）半田進入孔の形状については、任意に変更可能であり、例えば、平面視真円形状としたり、平面視角形状としてもよい。
（３）半田付け部を上下に貫通するとともに側方へも開口する形態の半田進入凹部を設けるようにしたものも本発明に含まれる。

（４）半田付け部における半田進入孔の配設位置や配設数については、任意に変更可能である。
（５）半田付け作業の方法は、上記した実施形態以外にも任意に変更可能である。例えば、基板に予め半田を塗布せず、基板に基板用コネクタを載置してから、半田付けを行うようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る基板用コネクタの正面図 基板用コネクタの平面図 基板用コネクタにおける図１のＸ−Ｘ線断面図 基板用コネクタの側面図 基板用コネクタにおける図２のＹ−Ｙ線断面図 基板用コネクタにおける図２のＺ−Ｚ線断面図

符号の説明

１０…ハウジング（コネクタハウジング）
３０…固定金具
３７…半田進入孔（半田進入凹部）
３７ａ…開口端部
３８…係止部
Ｈ…半田
Ｋ…基板

Claims (2)

1. コネクタハウジングには、基板に対して半田付けにより固定可能とされる固定金具が設けられており、
   前記固定金具には、前記基板側とその反対側とに開口する孔状をなすとともに半田が進入可能とされる半田進入凹部が設けられ、この半田進入凹部の周縁には、進入した半田と係止可能な係止部が設けられ、
   前記半田進入凹部は、高さ方向の略中央部から、前記基板側を向いた開口端部及び前記基板とは反対側の開口端部に行くに連れて次第に径寸法が大きくなるように形成されていて、前記係止部の周面は、前記基板側とその反対側とを向いた２つの擂鉢状をなすテーパ面により構成されていることを特徴とする基板用コネクタ。
2. 前記半田進入凹部は、略楕円状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板用コネクタ。

Images