JP4680120B2 - 基板用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に実装して使用される基板用コネクタに関する。

基板用コネクタは、一般的に、フード部を有するコネクタハウジングに端子を貫通させて装着し、その端子の相手方コネクタ端子との接続端をフード部内に突出させると共に、端子のプリント回路基板との接続端をＬ字形に屈曲させてフード部と反対側に突出させた構成をなしている。ここで、コネクタハウジングは、端子を保持する機能と、相手方コネクタとの嵌合を保持する機能と、基板にコネクタを固定する機能とを果たす。また、端子は、相手方コネクタの端子と電気接続する機能と、基板との半田付けにより基板にコネクタを固定する機能と、基板の回路に電気接続する機能とを果たす。

この種の基板用コネクタは、コネクタハウジングの壁面から外部に突出した端子を半田付けしてプリント回路基板に固定するが、それだけでは支持が弱いので、コネクタハウジングそれ自体をプリント回路基板に固定するための手段を設けることが多い。

従来のその種の基板用コネクタの例として、図４に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図４に示す基板用コネクタ１００は、コネクタハウジング１１０と、コネクタハウジング１１０に配設された複数の端子１１５とを有し、コネクタハウジング１１０の底面に、プリント回路基板（図示せず。）への半田付け用固定手段として金属被膜１２０を設けている。

コネクタハウジング１１０は、合成樹脂材によって略直方体形状に成形され、その前面には相手側コネクタを受け入れる嵌合凹部１１０Ａを有している。端子１１５は、導電材料によって形成され、一端側には、コネクタハウジングの嵌合凹部内に位置して相手方コネクタと接触する接触部１１５ａが設けられ、他端側には、コネクタハウジング１１０の後面から突出し、プリント回路基板に半田付けされる半田付け部１１５ｂが設けられている。

以上の構成の基板用コネクタ１００をプリント回路基板に実装するには、端子１１５の半田付け部１１５ｂと金属被膜１２０をプリント回路基板上に形成されたパッド（図示せず。）上に重ね合わせる。その後、リフロー処理を行なうことによって、予めパッド上に塗付しておいた半田ペースト（図示せず。）を溶融し、端子１１５の半田付け部１１５ｂと金属被膜１２０とをプリント回路基板のパッドにそれぞれ半田付けする。

このようにコネクタハウジング１１０を直接プリント回路基板に半田付けすることによって、端子１１５に加わる外力を、端子１１５とコネクタハウジング１１０とに分散することができる。このため、プリント回路基板に対する端子１１５の取付強度を増すことができ、端子１１５とプリント回路基板との電気的接続の信頼性を向上させることができる。

また、別の種類の基板用コネクタの例として、特許文献２、３、４に記載されたものが知られている。これらの基板用コネクタでは、コネクタ本体を構成するコネクタハウジングの左右両端部に、例えばＬ字形の固定金具をそれぞれ個別に圧入し、各固定金具をプリント回路基板に半田付けすることで、コネクタ本体をプリント回路基板上に固定するようにしている。

ところで、図４に示す特許文献１に記載の技術のように、コネクタハウジング１１０の底面に金属被膜１２０を設け、その金属被膜１２０をプリント回路基板上に半田付けする場合、プリント回路基板とコネクタハウジング１１０の熱膨張差により、半田付け部に基板表面方向の剪断力が加わったり、経時的熱劣化による基板自体の反りの影響で、半田付け部に剥離方向の力が加わり、半田クラックが発生するおそれがあった。

また、特許文献２、３、４に記載の技術のように、コネクタハウジングの左右両端部に個別にＬ字形の固定金具を圧入して、それらの固定金具を基板上に半田付けする場合、コネクタの左右方向の長さが長くなると、コネクタハウジングの反りを抑えることができず、結果的に、コネクタ端子の基板への半田接合部やコネクタ内の端子同士の接続部に無理な力が加わりやすくなるという問題があった。

実開平６−８４６８０号公報 特開２００５−１６６４９１号公報 特開２００５−２９４１６３号公報 特開２００５−３０２５２３号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板への取付強度が高く、半田クラックに強い基板用コネクタを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る基板用コネクタは、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 相手方コネクタのハウジングと嵌合されるコネクタハウジング、および、該コネクタハウジングに保持され、相手方コネクタの端子と電気的に接続される端子を備えるコネクタ本体と、
前記コネクタ本体のコネクタハウジングに圧入固定され、実装対象である基板に自身が半田付けされることによって、前記コネクタ本体を前記基板に固定する、１枚の金属板材で形成された固定金具と、
を備えた基板用コネクタであって、
前記固定金具は、
前記コネクタハウジングの前記底面に沿って配置される、前記コネクタハウジングの左右全幅に渡る長さの連続した底板部分と、
前記底板部分から前記コネクタハウジングの左右方向の外側に延びて前記コネクタハウジングの左右両側面の位置まで折り返される一対の折り返し部と、
を含み、
該折り返し部の基端側の面が、前記基板に半田付けされる第１の半田付け部を形成し、
該底板部分に、前記コネクタハウジングの左右両側面に対応した左右一対の縦壁状の第１の圧入部と、前記コネクタハウジングの左右両端部底面に対応した左右一対の横壁状の第２の圧入部と、前記左右の第１の圧入部および第２の圧入部の左右方向内側に位置する第２の半田付け部と、を設け、
一方、前記コネクタハウジングの左右両側面にそれぞれ前記固定金具の第１の圧入部を圧入固定するための第１の被圧入部を設けると共に、前記コネクタハウジングの左右両端部底面にそれぞれ前記固定金具の第２の圧入部を圧入固定するための第２の被圧入部を設けたこと。
（２） 上記（１）の構成の基板用コネクタにおいて、
前記第１の圧入部及び第２の圧入部が、前記コネクタ本体に対する相手方コネクタの嵌合方向と逆方向から前記第１の被圧入部または第２の被圧入部に圧入されること。
（３） 上記（１）または（２）の構成の基板用コネクタにおいて、
前記第１、第２の半田付け部は、前記固定金具の底板部分が前記コネクタハウジングの底面を支持している位置よりも一段低く、且つ、前記固定金具の底板部分の第２の圧入部を前記コネクタハウジングの第２の被圧入部に圧入した部分よりも低い位置に設けられていること。

上記（１）の構成の基板用コネクタによれば、固定金具の第１の圧入部をコネクタハウジングの両側面の第１の被圧入部に圧入し、且つ、固定金具の第２の圧入部をコネクタハウジングの底面の第２の被圧入部に圧入することにより、固定金具をコネクタ本体に強固に固定することができる。そして、その固定金具の第１、第２の半田付け部を基板に半田付けすることにより、固定金具を介してコネクタ本体を基板に確実に固定することができる。
この状態において、上記（１）の構成の基板用コネクタでは、コネクタハウジングの左右両側面と底面を固定金具の第１の圧入部と第２の圧入部で規制することができるので、コネクタハウジングの熱膨張による変形を固定金属で強制的に抑えることができる。例えば、コネクタハウジングの両側面に圧入固定されている固定金具の第１の圧入部によってコネクタハウジングの左右幅方向（相手方コネクタの嵌合方向に対して直交する横方向）の熱膨張を抑えると、コネクタハウジングに熱膨張による反りが発生する可能性が出てくるが、上記（１）の構成の基板用コネクタでは、コネクタハウジングの底面に圧入固定された固定金具の第２の圧入部がその反りを抑える働きをなすことにより、コネクタハウジングの熱変形を抑えることができ、結果的に、コネクタ本体から延びる端子を基板に半田付けしている箇所に、変形力が加わるのを制限することができる。また、上記（１）の構成の基板用コネクタによれば、固定金具には、前記第１、第２の圧入部の外側に位置する第１の半田付け部と、内側に位置する第２の半田付け部とを設けているので、基板と固定金具との間に熱膨張による変形力が加わった際にも、応力を分散することができ、固定金具の半田接合部における半田クラックの発生を予防することができる。その結果、高いコネクタ取付強度を発揮することができる。また、上記（１）の構成の基板用コネクタでは、固定金具を１枚の金属板の折り曲げ加工品として構成しているので、製造が容易であり、コネクタ本体への組み付けも容易にできる。また、上記（１）の構成の基板用コネクタでは、固定金具の半田付け部の高さを一段低い位置に設定して、コネクタ本体を基板から浮かせるようにしているので、熱によるストレスを最小限に抑えることができる。
また、上記（２）の構成の基板用コネクタによれば、コネクタ本体への組み付け方向（圧入方向）を、相手方コネクタの嵌合方向と逆方向に設定してあるので、コネクタ嵌合時の力によって圧入部が抜けるような心配がない。
また、上記（３）の構成の基板用コネクタによれば、固定金具の半田付け部の高さを一段低い位置に設定して、コネクタ本体を基板から浮かせるようにしているので、熱によるストレスを最小限に抑えることができる。

本発明によれば、基板への取付強度が高く、半田クラックに強い基板用コネクタを提供することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、図１〜図３を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

図１は実施形態の基板用コネクタの組み付け前の状態を上から見て示す斜視図、図２は同基板用コネクタの組み付け後の状態を下から見て示す斜視図、そして図３は同基板用コネクタの基板への実装状態を正面から見て示す部分拡大図である。

この基板用コネクタは、コネクタ本体１と、固定金具２０とからなる。コネクタ本体１は、相手方コネクタ（図示略）のハウジングと嵌合されるコネクタハウジング１０と、そのコネクタハウジング１０に保持され、相手方コネクタの端子と電気的に接続される複数の端子（図示略）と、を備えている。

コネクタハウジング１０は、合成樹脂材によって左右方向に長い略直方体形状に成形されたもので、その前面に相手側コネクタを受け入れるための嵌合凹部１０Ａを有している。図示しない各端子は、一端側がコネクタハウジング１の嵌合凹部１０Ａ内に位置し、他端側がコネクタハウジング１０の後壁面から後側に突出し、Ｌ字形に曲がってプリント回路基板に半田付けできるようになっている。

固定金具２０は、コネクタ本体１のコネクタハウジング１０に圧入固定され、実装対象である基板に自身が半田付けされることによって、コネクタ本体１を基板に固定するものであり、１枚の金属板材を折り曲げ加工することによって構成されている。

この場合の固定金具２０は、コネクタハウジング１０の左右全幅に渡る長さの連続した底板２０Ａを有しており、その底板２０Ａに、コネクタハウジング１０の左右両側面に対応した左右一対の縦壁状の第１の圧入部２１と、コネクタハウジング１０の左右両端部底面に対応した左右一対の横壁状の第２の圧入部２２と、左右の第１の圧入部２１および第２の圧入部２２の左右方向外側に位置する第１の半田付け部２３と、左右の第１の圧入部２１および第２の圧入部２２の左右方向内側に位置する第２の半田付け部２４と、が設けられている。

一方、コネクタハウジング１０には、左右両側面に、それぞれ固定金具２０の第１の圧入部２１を後方から圧入固定するための第１の被圧入部１１が設けられると共に、左右両端部底面に、それぞれ固定金具２０の第２の圧入部２２を後方から圧入固定するための第２の被圧入部１２が設けられている。ここでは、コネクタハウジング１０に対する固定金具２０の圧入方向が、コネクタ本体１に対する相手方コネクタの嵌合方向と逆方向に設定されている。尚、第１の圧入部２１の前端縁には、コネクタハウジング１０側の第１の被圧入部１１の係止溝１１ａに嵌まることで、コネクタハウジング１０に対する第１の圧入部２１の上下方向の移動を規制する係止突起２１ａが設けられている。

また、固定金具２０の第１、第２の半田付け部２３、２４は、固定金具２０がコネクタハウジング１０の底面を支持している位置よりも一段低く、且つ、固定金具２０の第２の圧入部２２をコネクタハウジング１０の第２の被圧入部１２に圧入している部分よりも低い位置に設けられている。

この基板用コネクタを基板に実装する場合、まず、固定金具２０の第１の圧入部２１をコネクタハウジング１０の両側面の第１の被圧入部１１にコネクタハウジング１０の後方から圧入する。同時に、固定金具２０の第２の圧入部２２をコネクタハウジング１０の底面の第２の被圧入部１２に後方から圧入する。そうすることで、固定金具２０をコネクタ本体１に強固に固定することができる。

そして、その固定金具２０の第１、第２の半田付け部２３、２４を、図３に示すように基板Ｋに半田付けすることにより、固定金具２０を介してコネクタ本体１を基板Ｋに確実に固定することができる。

この状態において、コネクタハウジング１０の左右両側面と底面を固定金具２０の第１の圧入部２１と第２の圧入部２２で規制することができるので、コネクタハウジング１０の熱膨張による左右方向の変形を固定金属２０で強制的に抑えることができる。

例えば、コネクタハウジング１０の両側面に圧入固定されている固定金具２０の第１の圧入部２１によって、コネクタハウジング１０の左右幅方向（相手方コネクタの嵌合方向に対して直交する横方向Ｘ）の熱膨張を抑えると、コネクタハウジング１０に熱膨張による反りが発生する可能性が出てくるが、コネクタハウジング１０の底面に圧入固定された固定金具２０の第２の圧入部２２がその反りを抑える働きをなすことにより、コネクタハウジング１０の熱変形を抑えることができ、結果的に、コネクタ本体１から延びる端子を基板Ｋに半田付けしている箇所に、変形力が加わるのを制限することができる。

また、固定金具２０には、第１、第２の圧入部２１、２２の外側に位置する第１の半田付け部２３と、内側に位置する第２の半田付け部２４とを設けているので、基板Ｋと固定金具２０との間に熱膨張による変形力が加わった際にも、応力を分散することができる。従って、固定金具２０の半田接合部における半田クラックの発生を予防することができ、高いコネクタ取付強度を発揮することができる。

また、本実施形態の基板用コネクタでは、固定金具２０を１枚の金属板の折り曲げ加工品として構成しているので、製造が容易であり、コネクタ本体１への組み付けも容易にできる。更に、コネクタ本体１への組み付け方向（圧入方向）を、相手方コネクタの嵌合方向と逆方向に設定してあるので、コネクタ嵌合時の力によって圧入部が抜けるような心配がない。また、固定金具２０の半田付け部の高さを一段低い位置に設定して、コネクタ本体１を基板Ｋから浮かせるように支持しているので、熱によるストレスを最小限に抑えることができる。

尚、メインの半田接合を第１の半田付け部２３で行ない、サブの半田接合を第２の半田付け部２４で行なうようにする場合は、第２の半田付け部２４の半田の量を第１の半田付け部２３の半田の量よりも少なくする。こうすると、実際のメインの取付強度を第１の半田付け部２３で受け持ち、補助的な取付強度を第２の半田付け部２４で受け持つことができる。その場合は、第２の半田付け部２４の高さを、第１の半田付け部２３の高さよりも若干高めに設定することで実現可能である。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明の実施形態の基板用コネクタの組み付け前の状態を上から見て示す斜視図である。 同基板用コネクタの組み付け後の状態を下から見て示す斜視図である。 同基板用コネクタの基板への実装状態を正面から見て示す部分拡大図である。 従来の基板用コネクタを下から見て示す斜視図である。

符号の説明

１：コネクタ本体
１０：コネクタハウジング
１１：第１の被圧入部
１２：第２の被圧入部
２０：固定金具
２１：第１の圧入部
２２：第２の圧入部
２３：第１の半田付け部
２４：第２の半田付け部
Ｋ：基板

Claims (3)

1. 相手方コネクタのハウジングと嵌合されるコネクタハウジング、および、該コネクタハウジングに保持され、相手方コネクタの端子と電気的に接続される端子を備えるコネクタ本体と、
   前記コネクタ本体のコネクタハウジングに圧入固定され、実装対象である基板に自身が半田付けされることによって、前記コネクタ本体を前記基板に固定する、１枚の金属板材で形成された固定金具と、
   を備えた基板用コネクタであって、
   前記固定金具は、
   前記コネクタハウジングの前記底面に沿って配置される、前記コネクタハウジングの左右全幅に渡る長さの連続した底板部分と、
   前記底板部分から前記コネクタハウジングの左右方向の外側に延びて前記コネクタハウジングの左右両側面の位置まで折り返される一対の折り返し部と、
   を含み、
   該折り返し部の基端側の面が、前記基板に半田付けされる第１の半田付け部を形成し、
   該底板部分に、前記コネクタハウジングの左右両側面に対応した左右一対の縦壁状の第１の圧入部と、前記コネクタハウジングの左右両端部底面に対応した左右一対の横壁状の第２の圧入部と、前記左右の第１の圧入部および第２の圧入部の左右方向内側に位置する第２の半田付け部と、を設け、
   一方、前記コネクタハウジングの左右両側面にそれぞれ前記固定金具の第１の圧入部を圧入固定するための第１の被圧入部を設けると共に、前記コネクタハウジングの左右両端部底面にそれぞれ前記固定金具の第２の圧入部を圧入固定するための第２の被圧入部を設けたことを特徴とする基板用コネクタ。
2. 前記第１の圧入部及び第２の圧入部が、前記コネクタ本体に対する相手方コネクタの嵌合方向と逆方向から前記第１の被圧入部または第２の被圧入部に圧入されることを特徴とする請求項１に記載した基板用コネクタ。
3. 前記第１、第２の半田付け部は、前記固定金具の底板部分が前記コネクタハウジングの底面を支持している位置よりも一段低く、且つ、前記固定金具の底板部分の第２の圧入部を前記コネクタハウジングの第２の被圧入部に圧入した部分よりも低い位置に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した基板用コネクタ。

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