JP4661684B2 - コネクタの実装構造 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングに複数の端子を配設した表面実装型のオス型コネクタを、基板に実装してなるコネクタの実装構造に関するものである。

近年、基板にオス型のコネクタを実装する実装構造として、高密度化、小型化、実装の効率化の観点から、リフローはんだ付けによって、ハウジングから延びる端子と基板表面に設けられたランドとを電気的に接続する構造（表面実装構造）が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−２０６９２４号公報

特許文献１に示されるコネクタの実装構造の場合、複数の端子として、基板との接続に供せられる側の端部と、メス型コネクタとの接続に供せられる側の端部とが、ハウジングを挟んで反対側に延出された構成の端子を採用している。したがって、端子数の増加（高密度化）に対応しようとすると、ハウジングの長手方向の長さが長くなり、基板も大きくなるので、基板の平面方向において、実装構造が採用される電子装置の体格が大きくなってしまう。これに対し、複数の端子として、基板との接続に供せられる側の端部と、メス型コネクタとの接続に供せられる側の端部とが、ハウジングの同一側に延出された構成の端子も採用すると、基板の平面方向において、電子装置の体格を大きくすることなく、端子数の増加（高密度化）に対応することが可能となる。

しかしながら、特許文献１に示される構成において、両端部がハウジングの同一側に延出された構成の端子を採用した場合、リフロー時の温度も考慮すると、基板との接続に供せられる側の端部をハウジングの開口部（メス型コネクタとの接続側）を介して、基板に実装しなければならない。したがって、基板のハウジング配置領域が無駄（電子部品の実装禁止領域）となる。また、両端部がハウジングの同一側に延出された構成の端子を採用した場合、基板との接続に供せられる側の端部も、外部に露出される。したがって、導電性の異物が、基板との接続に供せられる側の端部上に直接乗り、隣接する端子間で短絡が生じることも考えられる。また、メス型コネクタとの接続に供せられる側の端部に付いた異物が、搬送等の振動によって下方に振り落とされ、下方にある基板との接続に供せられる側の端部上に乗り、隣接する端子間で短絡が生じることも考えられる。

本発明は上記問題点に鑑み、複数の端子として両端部がハウジングの同一側に延出された構成の端子を採用する構成において、小型化でき、且つ、異物による短絡を低減することのできるコネクタの実装構造を提供することを目的とする。

例えば本出願人が先に出願した特願２００６−５５３８３号には、複数の端子の一部分がそれぞれ埋設配置された基部と、メス型コネクタとの固定に供せられる筒状の固定部とを含み、基部と固定部がそれぞれ独立して構成されたハウジングが示されている。このハウジングに対し、両端部がハウジングの同一側に延出された構成の端子を採用した場合、基部を基板上にリフロー実装した後、固定部に固定することができるので、リフローによる制約がない分、基板との接続に供せられる側の端部の基板との接続位置の自由度が向上し、実装禁止領域を低減（小型化）することができる。しかしながら、異物による短絡については考慮されていない。

そこで、上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、ハウジングに複数の端子を配設した表面実装型のオス型コネクタを、基板に実装してなるコネクタの実装構造であって、ハウジングとして、複数の端子の一部分がそれぞれ固定された本体部と、当該本体部との固定に供せられる部位及びメス型コネクタのハウジングとの固定に供せられる部位を有し、少なくともメス型コネクタとの固定部位が筒状に設けられた固定部と、を含み、複数の端子として、本体部から露出し、基板との接続に供せられる側の第１端部と、本体部から露出し、メス型コネクタの端子との接続に供せられる側の第２端部とが、ともに本体部の第１面から延出され、基板に実装された状態で、第２端部の下方に第１端部が配置される構成の第１端子を含み、基板にリフロー実装された本体部が固定部と固定された状態で、基板の厚さ方向における第１端部と第２端部との間に、第１端部及び隣接する第１端部間の対向領域を覆うように、第１保護部が配置され、第１保護部における第２端部側の面は、本体部から遠ざかるにつれて、基板との距離が短くなる傾斜を有していることを特徴とする。

このように本発明によれば、複数の端子として、本体部から露出する両端部がともに本体部の第１面から延出された構成の第１端子を採用している。また、ハウジングを構成する本体部と固定部とがそれぞれ独立して構成されており、リフローにより本体部が基板上に実装された状態で、第１端子を含む本体部が固定部に固定されている。したがって、基板の平面方向における体格を小型化することができる。また、第１端部と第２端部との間に、第１端部及び隣接する第１端部間の対向領域を覆うように、第１保護部が配置されている。すなわち、隣接する第１端部に１つの異物が同時に接触しがたい構成となっている。以上により、本発明によれば、本体部から露出する両端部が、ともに本体部の第１面から延出された構成の第１端子を用いる構成において、基板の平面方向における体格を小型化でき、且つ、異物による短絡を低減することができる。特に本発明では、第１保護部における第２端部側の面が、本体部から遠ざかるにつれて、基板との距離が短くなる傾斜を有しているため、第１保護部上に乗った異物が、傾斜によって本体部から遠ざかる方向に転がり落ちる。したがって、第１保護部上に乗った異物によって生じる第２端部間の短絡をより低減することができる。

請求項２に記載のように、第１端部、第２端部、第１面を含む本体部の少なくとも一部、第１保護部、及び第１端部との接続部位を含む前記基板の一部が、固定部の筒状内に収容された構成としても良い。

なお、第１端部に対する第１保護部の配置としては、請求項３に記載のように、第１保護部が、絶縁材料からなり、第１端部に対して接触配置された構成としても良いし、請求項４に記載のように、第１端部に対して離間配置された構成としても良い。同じ構成であれば、できる限り第１端部に近づける、より好ましくは接触とすると、第１保護部と第２端部との間の対向間隔を広くすることができる。すなわち、第１保護部上に乗った異物によって生じる第２端部間の短絡を低減することができる。

請求項５に記載のように、第１保護部が、第１面から延出された第１端部の先端よりも、第１面から離れた位置まで配置された構成とすることが好ましい。また、請求項６に記載のように、第１保護部が、本体部の第１面に接するように配置された構成とすることが好ましい。これらによれば、第１端部間の短絡をより低減することができる。

請求項７に記載のように、第１保護部が、固定部と同一材料を用いて一体化された構成とすることが好ましい。例えば絶縁材料（保護ゲル等）を塗布することで第１保護部を構成することも可能である。しかしながら、固定部と一体化された構成とすると、構成を簡素にし、組み付け時の工数を削減することができる。

上述したように、請求項１〜７いずれかに記載の発明においては、コネクタを構成する本体部と固定部が独立して構成される。基板に実装された本体部が固定部に固定された状態で（すなわちコネクタが構成された状態で）、本体部と固定部との間に隙間があると、本体部の第１面の裏面側（すなわち、電子装置を構成する筐体に基板が収容された状態で、筐体の内部空間）に、隙間を通じて異物が侵入し、基板上に実装された電子部品を短絡させる恐れがある。したがって、請求項８に記載のように、固定部には、第１端子を含む本体部が固定部に固定された状態で、本体部の第１面の周縁部位に接触する第２保護部が設けられた構成とすると良い。これにより、本体部の第１面の裏面側への異物の侵入を防ぐことができる。

請求項９に記載のように、本体部の第１面には、第１端子のうち、第１端部と第２端部とを繋ぐ連結部が挿入固定される溝部が設けられており、溝部に連結部が挿入固定された状態で、外部に露出する連結部の部位が、溝部内であって、本体部の第１面よりも深い位置にあると良い。

連結部を溝部に挿入することで、第１端子が本体部に対して固定される構成においては、溝部から外部に露出する連結部に異物が付くことで、隣接する連結部間で短絡が生じることも考えられる。これに対し、上述の構成によれば、連結部の露出部位が本体部の第１面よりも溝内の奥に位置するので、連結部間の短絡を低減することができる。

また、請求項１０に記載のように、本体部の第１面には、第１端子のうち、第１端部と第２端部とを繋ぐ連結部が挿入固定される溝部が設けられており、溝部に連結部が挿入固定され、本体部が固定部に固定された状態で、第１面の前方に、少なくとも連結部及び連結部間の対向領域を覆うように第３保護部が配置され、第２端部の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が、第３保護部よりも、第１面に対して前方に配置された構成としても良い。これによれば、第１面の前方に配置された第３保護部によって、連結部間の短絡を低減することができる。

なお、請求項１１に記載のように、第３保護部が第１保護部と一体化された構成とすると、第１保護部と第３保護部を有する（異物による短絡をより低減する）構成において、構成を簡素にし、組み付け時の工数を削減することができる。また、請求項１２に記載のように、第３保護部が、固定部と同一材料を用いて一体化された構成とすると、構成を簡素にし、組み付け時の工数を削減することができる。

具体的には、例えば請求項１３に記載のように、第３保護部は、基部と、第２端部に対応して基部に設けられた孔部とを含み、第２端部の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が、孔部を挿通して、第１面に対して第３保護部よりも前方に配置された構成を採用することができる。

その際、請求項１４に記載のように、基部の孔部周縁部位として、本体部から遠ざかるにつれて孔径が縮小されたガイド部位を含む構成とすると良い。これによれば、第２端部が孔部に挿入されやすくなるので、第２端部が基部の孔部周縁部位に接触することにより生じる応力を低減することができる。すなわち、第１端部と基板との接続信頼性を向上することができる。

また、請求項１５に記載のように、基部の孔部周縁部位として、他の孔部周縁部位から突出し、変形可能な薄肉部位を含む構成としても良い。これによれば、第２端部が基部の孔部周縁部位に接触した状態で固定されても、本体部と固定部の線膨張係数差により生じ、第２端部に伝達される応力を低減することができる。

なお、請求項１３〜１５いずれかに記載の発明においては、請求項１６に記載のように、孔部が貫通孔である構成を採用することができる。それ以外にも、請求項１３又は請求項１４に記載の発明においては、請求項１７に記載のように、孔部が未貫通孔であり、第３保護部が、基部における第１面との対向面上及び該対向面の裏面上の少なくとも一方に配置された薄膜部を含み、薄膜部が、第２端部の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分によって、突き破られた構成を採用することができる。

請求項１７に記載の発明においては、請求項１８に記載のように、薄膜部が、基部の対向面上に接着固定された構成とすると良い。これによれば、薄膜部の非接着面側から第２端部を突き当て突き破るので、接着剤が第２端部に付着するのを防ぐことができる。すなわち、接着剤による異物付着を防ぐことができる。

さらには、請求項１９に記載のように、薄膜部を、孔部に対応する部位を除いて、接着剤が塗布された構成とすると良い。これによれば、接着剤が第２端部に付着するのを防ぐことができる。すなわち、接着剤による異物付着を防ぐことができる。

請求項２０に記載のように、第２端部が、第３保護部の前方に配置される部分のうち、メス型コネクタの端子との接続に供せられる部分を除く部分に突起部を有し、突起部が、第２端部との接続部位が突起頂点よりも本体部側に位置するように設けられた構成としても良い。これによれば、挿入方向とは逆向きの応力が第２端部に作用しても、突起部が第３保護部に引っかかる。したがって、第２端部の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が所定位置よりも本体部方向に戻るのを防ぐことができる。

なお、第１端部が本体部の第１面の裏面から延出され、第１端部と第２端部とを連結する連結部が本体部に挿入固定され、第１端部と第２端部とが本体部を挟んで反対側に延出された第２端子に突起部を設けると、第２端部が孔部に挿入される際に、突起部が基部の孔部周縁部位に接触し、反力によって本体部に対する固定状態が解除される恐れがある。したがって、複数の端子として、第１端子とともに、第２端子を含む場合には、請求項２１に記載のように、突起部が、第１端子のみに設けられた構成とすることが好ましい。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第1実施形態に係るコネクタの実装構造を採用した電子装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は装置の断面図、（ｂ）は（ａ）をメス型コネクタが嵌合される側から見た平面図、（ｃ）は第１保護部の範囲を示す平面図である。なお、図１（ｂ）においては、便宜上、コネクタを構成する固定部を簡略化し、筐体を省略している。また、図１（ｃ）においては、第１保護部を破線で囲まれる領域として図示している。図２は、コネクタのハウジングのうち、本体部の概略構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）メス型コネクタが嵌合される側から見た平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２においては、複数の端子の一部が埋設され、基板上に実装された状態を図示している。図３は、コネクタのハウジングのうち、固定部の概略構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）メス型コネクタが嵌合される側から見た平面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

図１（ａ）に示すように、電子装置１００は、表面実装型のオス型コネクタ３００（以下コネクタ３００と示す）が実装された基板２００と、基板２００を収容する筐体４００と、を少なくとも含んでいる。さらに、本実施形態に係る電子装置１００は、筐体４００の内部空間を防水空間とするシール材５００を含んでいる。このように、本実施形態に係る電子装置１００は防水構造を有しており、車両の車室外（例えばエンジンルーム内）に配置される電子装置（例えば車両のエンジンＥＣＵ（Electric Control Unit））として好適である。

基板２００は、図示されない配線パターンや、配線パターン間を接続するビアホール等を形成してなるプリント基板２１０に、マイコン、抵抗、コンデンサ等の電子部品（図示略）を実装してなる回路基板である。本実施形態においては電子部品の１つであるコネクタ３００を基板２００に実装した状態で、基板２００の一部がコネクタ３００を構成するハウジング内に収容されている。なお、プリント基板２１０の構成材料としては、特に限定されるものではない。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、セラミック、ガラス（例えばガラス布）と樹脂との複合体等の公知材料を採用することができる。本実施形態においては、ＦＲ−５相当のガラス・エポキシ樹脂に、配線パターンを多層に配置してなる多層基板を採用している。

コネクタ３００は、導電性材料（例えば黄銅を金属メッキ）からなる複数の端子３１０を、絶縁材料（例えば合成樹脂）からなるハウジング３２０に配設した表面実装型のオス型コネクタであり、入出力部として基板２００に実装されている。

ハウジング３２０は、複数の端子３１０の一部分がそれぞれ埋設された本体部３３０と、本体部３３０との固定に供せられる部位、メス型コネクタとの固定に供せられる部位、及び、筐体４００との固定に供せられる部位を有し、少なくともメス型コネクタとの固定部位が筒状に設けられた固定部３４０とにより構成される。また、本体部３３０と固定部３４０とは互いに独立して構成されており、本体部３３０から露出する複数の端子３１０の第１端部３１１が、プリント基板２１０の表面に設けられた対応するランドとはんだを介して接合された状態で、本体部３３０が固定部と固定されている。

本体部３３０に固定された端子３１０は、本体部３３０から露出し、基板２００との接続に供せられる（基板２００表面に設けられたランドと接合する）側の第１端部３１１と、本体部３３０から露出し、メス型コネクタとの接続に供せられる側の第２端部３１２と、第１端部３１１及び第２端部３１２とを繋ぐ連結部３１３とにより構成される。本実施形態に係る端子３１０は、図１，図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、略コの字状を有し、第１端部３１１と第２端部３１２が本体部３３０に対して同一側に延出された構成、すなわち、基板２００に実装（第１端部３１１の接合部位とランドとがはんだを介して接合）された状態で、図２（ｂ）に示すように、第２端部３１２の下方に第１端部３１１が配置される構成の、第１端子３１０ａを採用している。

本体部３３０は、略直方体であり、基板２００のコネクタ実装面に対して略垂直な面のうち、長手側の一側面（第１面３３１）から、第１端部３１１及び第２端部３１２が延出されている。そして、複数の端子３１０（３１０ａ）は、本体部３３０の長手方向に沿って、配列されている。また、本体部３３０には、第１面３３１から裏面方向に、端子３１０の連結部３１３が挿入固定される、所定深さの溝部３３２が設けられている。本実施形態においては、図２（ａ），（ｃ）に示すように、溝部３３２に連結部３１３が挿入固定された状態で、溝部外に露出する連結部３１３の部位が、溝部内であって、本体部３３０の第１面３３１よりも深い位置となるように、溝部３３２が設けられている。したがって、導電性材料からなる異物による、連結部３１３間の短絡を低減することができる。また、本実施形態においては、図２（ａ），（ｂ）に示すように、本体部３３０の短手側の上面及び側面に、固定部３４０と固定するための嵌合突起３３３が一体的に設けられている。

固定部３４０は、メス型コネクタのハウジングと嵌合するため、少なくともメス型コネクタとの固定部位が筒状に設けられている。本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、メス型コネクタが固定される側の開口側から、メス型コネクタとの固定に供せられる部位（以下固定部位３４１）、シール材５００を挟んだ筐体４００との固定に供せられる部位（以下固定部位３４２）、本体部３３０との固定に供せられる部位（以下固定部位３４３）の順で構成されている。そして、固定部位３４１、固定部位３４２、及び固定部位３４３の一部が筒状とされており、基板２００に本体部３３０が実装された状態で、基板２００の一部及び第１端部３１１を含む本体部３３０の少なくとも一部が固定部３４０の筒状内に収容され、この収容状態で本体部３３０が固定部３４０と固定されている。

より具体的には、固定部３４０の筒状部分の外面において、２つの突出部３４４，３４５が互いに離間して設けられ、メス型コネクタが固定される側の開口側から、突出部３４４を含み、突出部３４５の手前までの部分が固定部位３４１とされている。なお、突出部３４４は、メス型コネクタのハウジングに設けられた溝部と嵌合するように構成されている。また、突出部３４５と、当該突出部３４５の、メス型コネクタが固定される側とは反対側に隣接して構成された凹部とを含む部分が、固定部位３４２とされている。なお、凹部にシール材５００が配置され、シール材５００に対して筐体４００の開口縁部が接触配置される。また、残りの部分が固定部位３４３とされている。なお、固定部位３４３の内面には、本体部３３０に設けられた嵌合突起３３３に対応して、嵌合溝３４６が設けられている。

また、固定部３４０（固定部位３４２，３４３）の内面には、筒内に挿入される基板２００に対応して、図３（ｃ）に示すように、筒の開口方向において、プリント基板２１０（基板２００）の両端をガイドし、基板２００を所定位置に導くためのガイド用溝部３４９が設けられている。したがって、基板２００を固定部３４０内の所定位置に位置決めすることができる。尚、本実施形態に係るガイド用溝部３４９は、メス型コネクタとの接続に供せられない側の開口部から基板２００の収容先端位置までの所定範囲に渡り、プリント基板２１０の厚さとほぼ同じか若干大きい同一幅をもって設けられている。

このように、本体部３３０と固定部３４０とを互いに独立して構成すると、先ず、リフローによって本体部３３０を基板２００に実装、すなわち本体部３３０から露出する複数の端子３１０の第１端部３１１を、プリント基板２１０の表面に設けられた対応するランドとはんだを介して接合し、その後、ガイド用溝部３４９を用いて基板２００及び本体部３３０を固定部３４０に対して位置決めし、嵌合溝３４６と本体側の嵌合突起３３３とを嵌合させて、本体部３３０と固定部３４０とを固定することができる。そして、このようにして、本実施形態に係るコネクタ３００の実装構造を実現することができる。したがって、図１（ａ）に示すように、組み付け状態で、第１端部３１１の少なくとも上方に固定部３４０が配置される構成であっても、接続信頼性を向上することができる。

さらに固定部３４０には、筒状部位の内面から突出し、図１（ａ）に示すように、本体部３３０と固定部３４０が固定された状態で、基板２００の厚さ方向における第１端部３１１と第２端部３１２との間に配置され、少なくとも隣接する第１端部間の対向領域を覆う第１保護部３４７が設けられている。また、内面から突出し、端子３１０を含む本体部３３０が固定部３４０に固定された状態で、本体部３３０の第１面３３１の周縁部位に接触する第２保護部３４８が設けられている。

第１保護部３４７は、図１（ａ）〜（ｃ）及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、本体部３３０と固定部３４０とを固定した状態で、第１端部３１１に対して離間しつつ第１端部３１１及び隣接する第１端部間の対向領域を覆うように、固定部３４０と同一材料を用いて固定部３４０に一体化され、基板２００の厚さ方向において、第１端部３１１と第２端部３１２との間に配置されている。すなわち、第１保護部３４７によって、隣接する第１端部３１１に１つの異物６００が同時に接触しがたい構成となっている。

特に本実施形態においては、第１保護部３４７が、第１面３３１から延出された第１端部３１１の先端よりも、第１面３３１から離れた位置まで配置されており、本体部３３０から遠ざかるにつれて、基板２００との距離が短くなる傾斜部位を含んでいる。また、本体部３３０と固定部３４０とを固定した状態で、第１保護部３４７が本体部３３０の第１面３３１に接するように構成されている。すなわち、第１保護部３４７上に乗った異物６００が、第１保護部３４７の傾斜によって本体部３３０から遠ざかる方向に転がり落ちるように構成されている。したがって、第１保護部３４７上に乗った異物６００によって生じる第２端部３１２間の短絡を低減することができる。

第２保護部３４８は、本体部３３０と固定部３４０とを固定した状態で、本体部３３０と固定部３４０との間の隙間を介して、異物６００が筐体４００の内部空間Ｓに侵入するのを邪魔するものである。すなわち、本体部３３０と固定部３４０とを固定した状態で、本体部３３０と固定部３４０との間の隙間を、第２保護部３４８のない状態と比べて小さくする、隙間（異物６００の通路）を複雑にする、より好ましくは隙間を塞ぐように構成される。本実施形態においては、固定部３４０と同一材料を用いて固定部３４０に一体化されており、本体部３３０との固定部位３４２及びメス型コネクタとの固定部位３４１とは異なる部位から内側に突出している。そして、本体部３３０と固定部３４０とを固定した状態で、本体部３３０の第１面３３１の周縁部位に接触する（すなわち隙間を塞ぐ）ように構成されている。したがって、本体部３３０の第１面３３１の裏面側（すなわち、図１（ａ）に示すように、電子装置１００を構成する筐体４００に基板２００が収容された状態で、筐体４００の内部空間Ｓ）に、隙間を通じて異物６００が侵入するのを低減することができる。

なお、筐体４００は、例えばアルミニウム、鉄等の金属材料や合成樹脂材料からなり、一方が開放された箱状のケース４１０と、ケースの開放面を閉塞する略矩形板状の底の浅いカバー４２０とにより構成される。そして、ケース４１０とカバー４２０とを組み付ける（例えばネジ締結）ことで、基板２００を収容する内部空間を有した筐体４００を構成する。なお、筐体４００はケース４１０とカバー４２０の２つの部材から構成されるものに限定されない。１つの部材から構成されても良いし、３つ以上の部材から構成されても良い。なお、図１（ａ）に示す符号５１０は、ケース４１０とカバー４２０との組み付けを利用して基板２００を挟持（固定）する際の、間に配置される弾性部材（例えばゴム）である。

また、筐体４００にはコネクタ用開口部が設けられている。これにより、基板２００を筐体４００内に収容した状態で、メス型コネクタとの接続部供せられる側の端子３１０（３１０ａ）の第２端部３１２がメス型コネクタに露出され、コネクタ３００を介して、基板２００とメス型コネクタとの電気的な接続が可能となっている。本実施形態においては、固定部３４０の固定部位３４２とコネクタ用開口部を構成する筐体４００の開口縁部４３０との間にシール材５００が配置されている。

シール材５００は、反発力と粘着力を兼ね備えた材料であり、コネクタ３００にメス型コネクタ（メス型コネクタ）が嵌合された状態で、筐体４００内の空間を防水空間とすることのできる材料（シール効果を発揮できるもの）であれば採用することができる。本実施形態においては、硬化前の状態で１５０〜２００Ｐａ・ｓである湿気硬化型のシリコン接着剤を採用している。それ以外にも、例えば本出願人による特開２００５−９３６０２号公報に記載の材料を採用することができる。

このように、本実施形態に係るコネクタ３００の実装構造（電子装置１００）によれば、複数の端子３１０として、本体部３３０から露出する両端部３１１，３１２がともに本体部３３０の第１面３３１から延出された構成の第１端子３１０ａを採用している。また、ハウジング３２０を構成する本体部３３０と固定部３４０とがそれぞれ独立して構成されており、リフローにより本体部３３０が基板２００上に実装された状態で、第１端子３１０ａを含む本体部３３０が固定部３４０に固定されている。したがって、基板２００の平面方向における体格を小型化することができる。また、第１端部３１１と第２端部３１２との間に、第１端部３１１及び第１端部間の対向領域を覆うように、第１保護部３４７が配置されている。したがって、隣接する第１端部３１１に１つの異物６００が同時に接触しがたい構成となっている。すなわち、本体部３３０から露出する両端部３１１，３１２が、ともに本体部３３０の第１面３３１から延出された構成の第１端子３１０ａを用いる構成において、基板２００の平面方向における体格を小型化でき、且つ、異物６００による短絡を低減することができる。

また、本体部３３０と固定部３４０との間の隙間を塞ぐように、第２保護部３４８が配置されている。したがって、筐体４００の内部空間Ｓに、隙間を通じて異物６００が侵入するのを低減することができる。

なお、第１保護部３４７は、隣接する第１端部３１１に１つの異物６００が同時に接触しがたい構成であれば良い。すなわち、基板２００の厚さ方向における第１端部３１１と第２端部３１２との間において、少なくとも隣接する第１端部３１１間の対向領域を覆うように配置されれば良い。例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、隣接する第１端部３１１間の対向領域のみを覆うように配置されても良い。図４は第１保護部３４７の参考例を示す図であり、（ａ）は第１保護部３４７の範囲を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。これに対し、本実施形態に示すように、第１保護部３４７を、第１端部３１１及び第１端部間の対向領域を覆い、且つ、本体部３３０の第１面３３１から延出された第１端部３１１の先端よりも、第１面３３１から離れた位置まで配置された構成とすると、第１端部３１１間の短絡をより低減することができる。

また、例えば図５に示すように、第１保護部３４７が傾斜部位を含まない構成とすることもできる。図５は、第１保護部３４７の参考例を示す断面図である。しかしながら、この構成の場合、第１保護部３４７上に乗った異物６００が、本体部３３０から遠ざかる方向に転がり落ちないので、第１保護部３４７と第２端部３１２との間に、十分な間隔を確保する必要がある。これに対し、本実施形態に示すように、第１保護部３４７を、本体部３３０から遠ざかるにつれて、基板２００との距離が短くなる傾斜部位を含む構成とすると、傾斜部位を有さない構成よりも、第１保護部３４７と第２端部３１２との間の間隔を狭くすることができる。また、直接第１保護部３４７上に乗った異物６００、或いは、第２端部３１２に付いた異物６００が搬送中の振動によって落下し、第１保護部３４７上に乗った異物６００が、傾斜によって本体部３３０から遠ざかる方向に転がり落ちるので、第１保護部３４７上に乗った異物６００によって生じる第２端部３１２間の短絡を低減することができる。

また、図５においては、第１保護部３４７を、本体部３３０の第１面３３１に接触しない構成としている。この場合、異物６００が、第１保護部３４７の端部と第１面３３１との間の隙間を通じて、第１端部３１１に接触しないようにする必要がある。これに対し、本実施形態に示すように、第１保護部３４７を、本体部３３０の第１面３３１に接するように配置された構成とすると、第１端部３１１間の短絡をより低減することができる。

また、第１保護部３４７を、固定部３４０と一体化されない構成とすることもできる。具体的には、図６に示すように、絶縁材料（例えば保護ゲル）を塗布することで、第１保護部３４７を構成することができる。図６は、第１保護部３４７の変形例を示す断面図である。これに対し、本実施形態に示すように、第１保護部３４７を、固定部３４０と同一材料を用いて固定部３４０に一体化された構成とすると、構成を簡素にし、組み付け時の工数を削減することができる。なお、第１保護部３４７が絶縁材料からなる場合には、図６に示すように、第１端部３１１に対して接触配置されても良い。なお、第１端部３１１に対して離間配置される場合、できる限り第１端部３１１に近づける（換言すれば、第１保護部３４７を第１端部３１１に沿う形状とする）と、第１保護部３４７と第２端部３１２との間の対向間隔を広くすることができる。すなわち、第１保護部３４７上に乗った異物６００によって生じる第２端部３１２間の短絡を低減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図７（ａ），（ｂ）及び図８に基づいて説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係るコネクタ３００の実装構造を採用した電子装置１００の概略構成を示す図であり、（ａ）は装置の断面図、（ｂ）は（ａ）をメス型コネクタが嵌合される側から見た平面図である。なお、図７（ｂ）においては、便宜上、コネクタ３００を構成する固定部３４０を簡略化し、筐体４００を省略している。図８は、第３保護部周辺の拡大断面図である。

第２実施形態に係るコネクタ３００の実装構造（電子装置１００）は、第１実施形態に示したコネクタ３００の実装構造（電子装置１００）と共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

第１実施形態においては、端子３１０（３１０ａ）の連結部３１３が挿入固定される本体部３３０の溝部３３２の深さを調整することによって、隣接する連結部３１３間における短絡を低減する例を示した。これに対し、本実施形態においては、本体部３３０が固定部３４０に固定された状態で、第１面３３１の前方（メス型コネクタとの嵌合側）に、少なくとも連結部３１３及び連結部３１３間の対向領域を覆うように、第３保護部が配置され、第２端部３１２の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が、第３保護部よりも、第１面３３１に対して前方に配置された構成としている。このように、第３保護部によって、連結部３１３及び連結部３１３間の対向領域を覆うので、連結部３１３の一部が溝部外へ露出される構成（図２（ｃ）参照）に比べて、連結部３１３間の短絡を低減することができる。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、第３保護部３５０は、固定部３４０と同一材料を用いて一体化され、第１保護部３４７とも一体化されている。このように一体化された構成とすることで、構成を簡素にし、組み付け時の工数を削減することができる。また、本実施形態においては、固定部３４０の筒状部位にて、固定部３４０の筒状断面を第２端部配置部位を除いて塞ぐように、第１保護部３４７及び第３保護部３５０が、一体的に配置されている。すなわち、第３保護部３５０が、本体部３３０と固定部３４０との間の隙間を塞ぐ、第２保護部３４８としての機能も果たしている。なお、第１保護部３４７は、第１実施形態同様、傾斜部位を有している。

第３保護部３５０は、基部３５１と、第２端部３１２に対応して基部３５１に設けられた孔部３５２とを含んでおり、基部３５１が第１面３３１と略平行に配置されている。なお、基部３５１は本体部３３０の第１面３３１に対して前方に配置されれば良いが、好ましくは、できるだけ近い位置、より好ましくは接触配置とすると、第２端部３１２の長さを短くすることができる。すなわち、電子装置１００の体格を小型化することができる。本実施形態においては、本体部３３０と固定部３４０とを固定した状態で、第１面３３１に対して接触しないまでも、近傍に基部３５１が配置されている。

また、本実施形態においては、孔部３５２が貫通孔として構成されており、図８に示すように、基部３５１が孔部周縁部位３５３として、本体部３３０（第１面３３１）から遠ざかるにつれて孔径が縮小されたガイド部位を含んでいる。本実施形態においては、基部３５１の厚さ方向において、孔部周縁部位全域がガイド部位として構成されており、メス型コネクタが嵌合される側の開口部の孔径は、第２端部３１２の径よりも若干大きく、本体部側の開口部の孔径は、メス型コネクタが嵌合される側の開口部の孔径よりも大きく設定されている。そして、両開口部間がテーパ形状となっている。したがって、端子３１０（３１０ａ）を所定位置に配置することができる。また、第２端部３１２が孔部３５２に挿入されやすくなるので、第２端部３１２が基部３５１の孔部周縁部位に接触することにより生じる応力を低減することができる。すなわち、第１端部３１１と基板２００との接続信頼性を向上することができる。

さらに、本実施形態においては、図８に示すように、第２端部３１２が、第３保護部３５０の前方に配置される部分のうち、メス型コネクタの端子との接続に供せられる部分を除く部分に突起部３１４を有し、突起部３１４を、第２端部３１１との接続部位が突起頂点よりも本体部側に位置するように設けている。したがって、本体部３３０と固定部３４０とを固定した状態で、挿入方向とは逆向きの応力が第２端部３１２に作用しても、突起部３１４が第３保護部３５０に引っかかる。したがって、第２端部３１２の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が所定位置よりも本体部方向に戻るのを防ぐことができる。すなわち、コネクタ３００がメス型コネクタと嵌合することができる。

このように本実施形態に係るコネクタ３００の実装構造（電子装置１００）によれば、第１実施形態同様、第１端部３１１間の短絡を低減できるだけでなく、本体部３３０の第１面３３１の前方に配置された第３保護部３５０によって、連結部３１３間の短絡を、第１実施形態に示す構成よりも低減することができる。

なお、本実施形態においては、基部３５１が、孔部周縁部位３５３として、本体部３３０（第１面３３１）から遠ざかるにつれて孔径が縮小されたガイド部位を、基部３５１の厚さ方向全域に渡って含む例を示した。しかしながら、図９（ａ），（ｂ）に示すように、孔部周縁部位３５３の一部のみが、本体部３３０（第１面３３１）から遠ざかるにつれて孔径が縮小されたガイド部位３５３ａとして構成されても良い。図９（ａ），（ｂ）は、ともに第３保護部３５０の変形例を示す拡大断面図である。なお、図９（ａ）において、符号３５３ｂは、孔部周縁部位３５３のうち、孔径が一定の部位である。また、図９（ｂ）において、符号３５３ｃは、他の孔部周縁部位３５３から突出し、変形可能な薄肉部位である。このように、他の孔部周縁部位３５３から突出する薄肉部位３５３ｃを有すると、第２端部３１２が基部３５１の孔部周縁部位３５３に接触したとしても、薄肉部位３５３ｃが接触するので、本体部３３０と固定部３４０の線膨張係数差により生じる応力が、第２端部３１２に伝達されるのを低減することができる。また、孔部３５２と対応する第２端部３１２との間に位置ずれが生じたとしても、薄肉部位３５３ｃの変形によって、第２端部３１２が孔部３５２を挿通することができる。

また、本実施形態においては、孔部３５２が貫通孔である例を示した。しかしながら、未貫通孔を採用することもできる。例えば本体部３３０と固定部３４０を固定する力を利用して、第２端部３１２が未貫通孔を突き破り、第３保護部３５０の前方に露出するように構成すれば良い。具体的には、図１０（ａ）に示すように、薄膜部３５４が、基部３５１の第１面３３１との対向面上に接着固定され、これにより、孔部３５２が未貫通孔とされた構成を採用することができる。なお、薄膜部３５４の構成材料としては、絶縁材料であれば特に限定されるものではない。図１０は、第３保護部３５０の変形例を示す拡大断面図であり、（ａ）は第２端部３１２挿通前、（ｂ）は第２端部３１２挿通時を示している。この場合、本体部３３０を固定部３４０に固定する際に、図１０（ｂ）に示すように、第２端部３１２の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分によって薄膜部３５４を突き破り、所望の固定状態を確保することができる。また、図１０（ａ），（ｂ）に示す例においては、薄膜部３５４の非接着面側から第２端部３１２を突き当て突き破るので、図１０（ｂ）に示すように、接着剤３５５が第２端部３１２に付着するのを防ぐことができる。すなわち、接着剤３５５による異物付着を防ぐことができる。

なお、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、薄膜部３５４の孔部３５２に対応する部位を除いて、接着剤３５５が塗布された構成としても良い。図１１は、第３保護部３５０の変形例を示す拡大断面図であり、（ａ）は第１面３３１との対向面上に配置、（ｂ）は第１面３３１との対向面の裏面上に配置された状態を示す図である。いずれの場合も、接着剤３５５が第２端部３１２に付着するのを防ぐことができる。すなわち、接着剤３５５による異物付着を防ぐことができる。

また、本実施形態においては、第３保護部３５０が、固定部３４０と同一材料を用いて一体化され、第１保護部３４７とも一体化された例を示した。しかしながら、固定部３４０とは一体化されない構成としても良いし、第１保護部３４７と一体化されない構成としても良い。本体部３３０と固定部３４０を固定した状態で、第１面３３１の前方に、少なくとも連結部３１３及び連結部３１３間の対向領域を覆うように第３保護部３５０が配置され、第２端部３１２の、少なくともメス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が、第１面３３１に対して、第３保護部３５０よりも前方に配置されれば良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態においては、複数の端子３１０として、第１端部３１１と第２端部３１２が、ともに本体部３３０の第１面３３１から同一側に延出された第１端子３１０ａを採用する例を示した。しかしながら、複数の端子３１０として、図１２に示すように、第１端子３１０ａとともに、第１端部３１１ｂが本体部３３０の第１面３３１の裏面から延出され、第１端部３１１ｂと第２端部３１２ｂとが本体部３３０を挟んで反対側に延出された第２端子３１０ｂを採用することもできる。図１２は、端子３１０の変形例を示す断面図である。図１２においては、区別のため、第１端子３１０ａ側を、第１端部３１１ａ、第２端部３１２ａ、連結部３１３ａとし、第２端子３１０ｂ側を、第１端部３１１ｂ、第２端部３１２ｂ、連結部３１３ｂとしている。

また、複数の端子３１０として、第１端子３１０ａ及び第２端子３１０ｂを含む場合、図１３に示すように、第２端子３１０ｂの第２端部３１２ｂにも、第２実施形態に示した突起部３１４（３１４ｂ）を設けることが可能である。しかしながら、このような構成とすると、第２端部３１２ｂが第３保護部３５０の孔部３５２に挿入される（図１３中の白抜き矢印）際に、突起部３１４ｂが基部３５１の孔部周縁部位３５３に接触し、反力（図１３中の黒矢印）によって本体部３３０に対する固定状態が解除される恐れがある。すなわち、反力によって、本体部３３０の溝部に挿入固定されていた連結部３１３ｂの固定が解除される恐れがある。これに対し、第１端子３１０ａの場合、連結部３１３ａに対して、反力の方向に本体部３３０が配置されている。したがって、複数の端子３１０として、第１端子３１０ａとともに、第２端子３１０ｂを含む場合には、第１端部３１１ａと第２端部３１２ａが、ともに本体部３３０の第１面３３１から同一側に延出された第１端子３１０ａのみに、突起部３１４ａを設けることが好ましい。図１３は、突起部３１４の変形例を示す断面図である。図１３においては、区別のため、第１端子３１０ａ側を、第１端部３１１ａ、第２端部３１２ａ、連結部３１３ａ、突起部３１４ａとし、第２端子３１０ｂ側を、第１端部３１１ｂ、第２端部３１２ｂ、連結部３１３ｂ、突起部３１４ｂとしている。

本実施形態においては、例えば図１（ａ）、図３（ａ）に示すように、ハウジング３２０を構成する固定部３４０のメス型コネクタとの接続に供せられない側の開口端が、基板２００が配置される側と配置されない側とで、筒状部分の開口方向において、筐体４００内に収容される長さが異なる例を示した。しかしながら、一致するようにしても良い。

本実施形態においては、基板２００に本体部３３０が実装された状態で、基板２００の一部及び本体部３３０の少なくとも一部が固定部３４０の筒状内に収容される例を示した。しかしながら、本体部３３０の全てが、固定部３４０の筒状内に収容されても良い。また、図１４に示すように、基板２００及び本体部３３０が、固定部３４０の筒状内に収容されない構成としても良い。図１４は、コネクタ３００の変形例を示す断面図である。

本実施形態においては、コネクタ３００として、防水構造のコネクタの例を示した。しかしながら、非防水構造（シール材５００が配置されない構造）においても、本発明を適用することができる。

本発明の第1実施形態に係るコネクタの実装構造を採用した電子装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は装置の断面図、（ｂ）は（ａ）をメス型コネクタが嵌合される側から見た平面図、（ｃ）は第１保護部の範囲を示す平面図である。 コネクタのハウジングのうち、本体部の概略構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）メス型コネクタが嵌合される側から見た平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 コネクタのハウジングのうち、固定部の概略構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）メス型コネクタが嵌合される側から見た平面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 第１保護部の参考例を示す図であり、（ａ）は第１保護部の範囲を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 第１保護部の参考例を示す断面図である。 第１保護部の変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るコネクタの実装構造を採用した電子装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は装置の断面図、（ｂ）は（ａ）をメス型コネクタが嵌合される側から見た平面図である。 第３保護部周辺の拡大断面図である。 （ａ），（ｂ）ともに、第３保護部の変形例を示す拡大断面図である。 第３保護部の変形例を示す拡大断面図であり、（ａ）は第２端部挿通前、（ｂ）は第２端部挿通時を示している。 第３保護部の変形例を示す拡大断面図であり、（ａ）は第１面との対向面上に配置、（ｂ）は第１面との対向面の裏面上に配置された状態を示す図である。 端子の変形例を示す断面図である。 突起部の変形例を示す断面図である。 コネクタの変形例を示す断面図である。

符号の説明

１００・・・電子装置
２００・・・基板
３００・・・コネクタ
３１０ａ・・・第１端子
３１１・・・第１端部
３１２・・・第２端部
３１３・・・連結部
３２０・・・ハウジング
３３０・・・本体部
３４０・・・固定部
３４７・・・第１保護部
３４８・・・第２保護部
３５０・・・第３保護部

Claims (21)

1. ハウジングに複数の端子を配設した表面実装型のオス型コネクタを、基板に実装してなるコネクタの実装構造であって、
   前記ハウジングとして、複数の前記端子の一部分がそれぞれ固定された本体部と、当該本体部との固定に供せられる部位及びメス型コネクタのハウジングとの固定に供せられる部位を有し、少なくとも前記メス型コネクタとの固定部位が筒状に設けられた固定部と、を含み、
   複数の前記端子として、前記本体部から露出し、前記基板との接続に供せられる側の第１端部と、前記本体部から露出し、前記メス型コネクタの端子との接続に供せられる側の第２端部とが、ともに前記本体部の第１面から延出され、前記基板に実装された状態で、前記第２端部の下方に前記第１端部が配置される構成の第１端子を含み、
   前記基板にリフロー実装された前記本体部が前記固定部と固定された状態で、前記基板の厚さ方向における前記第１端部と前記第２端部との間に、前記第１端部及び隣接する前記第１端部間の対向領域を覆うように、第１保護部が配置され、
   前記第１保護部における前記第２端部側の面は、前記本体部から遠ざかるにつれて、前記基板との距離が短くなる傾斜を有していることを特徴とするコネクタの実装構造。
2. 前記第１端部、前記第２端部、前記第１面を含む前記本体部の少なくとも一部、前記第１保護部、及び前記第１端部との接続部位を含む前記基板の一部が、前記固定部の筒状内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタの実装構造。
3. 前記第１保護部は、絶縁材料からなり、前記第１端部に対して接触配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコネクタの実装構造。
4. 前記第１保護部は、前記第１端部に対して離間配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコネクタの実装構造。
5. 前記第１保護部は、前記本体部の第１面から延出された前記第１端部の先端よりも、前記第１面から離れた位置まで配置されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
6. 前記第１保護部は、前記本体部の第１面に接するように配置されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
7. 前記第１保護部は、前記固定部と同一材料を用いて一体化されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
8. 前記固定部には、前記第１端子を含む前記本体部が前記固定部に固定された状態で、前記本体部の第１面の周縁部位に接触する第２保護部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
9. 前記本体部の前記第１面には、前記第１端子のうち、前記第１端部と前記第２端部とを繋ぐ連結部が挿入固定される溝部が設けられており、
   前記溝部に前記連結部が挿入固定された状態で、外部に露出する前記連結部の部位が、前記溝部内であって、前記本体部の前記第１面よりも深い位置にあることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
10. 前記本体部の前記第１面には、前記第１端子のうち、前記第１端部と前記第２端部とを繋ぐ連結部が挿入固定される溝部が設けられており、
    前記溝部に前記連結部が挿入固定され、前記本体部が前記固定部に固定された状態で、前記第１面の前方に、少なくとも前記連結部及び前記連結部間の対向領域を覆うように、第３保護部が配置され、
    前記第２端部の、少なくとも前記メス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が、前記第１面に対して、前記第３保護部よりも前方に配置されていることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
11. 前記第３保護部は、前記第１保護部と一体化されていることを特徴とする請求項１０に記載のコネクタの実装構造。
12. 前記第３保護部は、前記固定部と同一材料を用いて一体化されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のコネクタの実装構造。
13. 前記第３保護部は、基部と、前記第２端部に対応して前記基部に設けられた孔部とを含み、
    前記第２端部の、少なくとも前記メス型コネクタの端子との接続に供せられる部分が、前記孔部を挿通して、前記第１面に対して、前記第３保護部よりも前方に配置されていることを特徴とする請求項１０〜１２いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
14. 前記基部の孔部周縁部位として、前記本体部から遠ざかるにつれて孔径が縮小されたガイド部位を含むことを特徴とする請求項１３に記載のコネクタの実装構造。
15. 前記基部の孔部周縁部位として、他の孔部周縁部位に対して突出し、変形可能な薄肉部位を含むことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のコネクタの実装構造。
16. 前記孔部は貫通孔であることを特徴とする請求項１３〜１５いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
17. 前記孔部は未貫通孔であり、
    前記第３保護部は、前記基部における前記第１面との対向面上及び該対向面の裏面上の少なくとも一方に配置された薄膜部を含み、
    前記薄膜部は、前記第２端部の、少なくとも前記メス型コネクタの端子との接続に供せられる部分によって、突き破られていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のコネクタの実装構造。
18. 前記薄膜部は、前記基部の前記対向面上に接着固定されていることを特徴とする請求項１７に記載のコネクタの実装構造。
19. 前記薄膜部は、前記孔部に対応する部位を除いて、接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載のコネクタの実装構造。
20. 前記第２端部は、前記第３保護部の前方に配置される部分のうち、前記メス型コネクタの端子との接続に供せられる部分を除く部分に突起部を有し、
    前記突起部は、前記第２端部との接続部位が突起頂点よりも本体部側に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１１〜１９いずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
21. 複数の前記端子は、前記第１端子とともに、前記第１端部が前記本体部の第１面の裏面から延出され、前記第１端部と前記第２端部とを連結する連結部が前記本体部に挿入固定され、前記第１端部と前記第２端部とが、前記本体部を挟んで反対側に延出された第２端子を含み、
    前記突起部は、前記第１端子のみに設けられていることを特徴とする請求項２０に記載のコネクタの実装構造。

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