JP4900056B2 - 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、基板の表面に取り付けられる基板用コネクタとして、下記特許文献１に記載の基板用コネクタが知られている。この基板用コネクタは、基板の表面側に固定されたコネクタハウジングを有し、このコネクタハウジングは一端側が基板に向けて延出される端子金具を備えている。コネクタハウジングの後端部には、基板表面と接触した状態でその基板表面の面方向に沿って突出する固定部が設けられており、この固定部を基板の裏面側から固定ねじでねじ止めすることによりコネクタハウジングが基板表面に固定されるようになっている。
特開２００４−２１４０９３公報

しかしながら、上記した構成では、固定部と基板表面との間に隙間が設けられていないため、半田槽に浮かべて半田付けを行うと、半田槽の熱が固定ねじを伝わって固定部を加熱し、この固定部が樹脂の溶融温度を超えるとねじ溝が溶融して固定ねじが脱落する等のおそれがある。特に、鉛フリー半田の場合には、半田付け条件が通常の半田より高温となるため、さらに固定部が溶融しやすくなってしまう。
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、固定ねじを伝わる熱によって樹脂が溶融することを防ぐことを目的とする。

本発明は、一端側が基板に向けて延出される端子金具を有し、基板表面に取り付けられるコネクタハウジングと、コネクタハウジングに突出して設けられ、タッピングねじとして周知の構成をなす固定ねじによって基板の裏面側から上方に向けてねじ止めされることでコネクタハウジングを基板表面に固定する固定部とを備え、コネクタハウジングを固定ねじにより固定した状態で基板の裏面側から加熱することにより端子金具の一端側が基板側の端子部に半田付けされる基板用コネクタであって、固定部における基板寄りの位置には、固定ねじを外部に露出させる放熱空間が設けられ、かつ固定部における固定ねじの上端と固定部の上端との間に空間が設けられており、固定部は、基板表面から離間した位置に設けられ、固定部と基板表面との間が放熱空間とされている構成としたところに特徴を有する。
このような構成によると、固定ねじを伝わる熱が放熱空間で放熱されるため、固定部が溶融して固定ねじが脱落する等の不具合を防ぐことができる。
また、固定ねじを伝わる熱が固定部に至る前に固定ねじの全周方向に亘って放熱されるから、より効率的に放熱することができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。

固定部は、コネクタハウジングから基板表面の面方向に沿って突出する形態をなし、その突出端部において基板表面に支持されている構成としてもよい。このような構成によると、固定ねじの締め付けに伴って固定部の突出端部が基板表面側に引き寄せられて撓み変形することを防ぐことができる。

本発明によれば、固定ねじを伝わる熱によって固定部が溶融し固定ねじが脱落する等の不具合を防ぐことができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３によって説明する。
本実施形態における基板用コネクタ１は、図１に示すように、前方に開口するフード状をなすコネクタハウジング１０を有している。この基板用コネクタ１はプリント基板（以下「基板」という）Ｐの表面に取り付けられた状態で使用される。また、コネクタハウジング１０はＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート：Polybutylene terephthalate)樹脂からなり、ＰＢＴ樹脂の融点は約２３０℃である。

コネクタハウジング１０の内部には、タブ状をなす雄端子金具２０がコネクタハウジング１０の後端壁１１に対して圧入することにより前方に突出する形態で複数設けられている。一方、雄端子金具２０の後端側は、図２に示すように、コネクタハウジング１０の後端壁１１から後方に延びた後に、下方に約９０度向きを変えて基板３０に設けたスルーホール（図示せず）に貫通している。このスルーホールを構成する周縁部には基板Ｐの端子部（図示せず）が形成され、この端子部と雄端子金具２０とが半田付けされることで、基板用コネクタ１と基板Ｐとが電気的に接続されるようになっている。

コネクタハウジング１０を構成する両側壁１２における後端壁１１寄りには、一対の固定部１３がそれぞれ側方（基板Ｐ表面の面方向）に突出して設けられている。この固定部１３は、コネクタハウジング１０の側壁１２の高さ寸法に対して約半分の寸法となる厚みを有し、基板Ｐ表面から所定間隔だけ離間した位置に設けられている。すなわち、コネクタハウジング１０が基板Ｐ表面に載置された状態において固定部１３と基板Ｐ表面との間には、隙間（本発明の「放熱空間」の一例）Ｓが設けられている。この隙間Ｓは、例えば２〜４ｍｍに設定される。

固定部１３には、基板用コネクタ１が基板Ｐ上の所定の実装位置に載置された状態（基板用コネクタ１の雄端子金具がこれと対応するスルーホールに貫通した状態）において基板Ｐ表面と直交する方向（上下方向）に貫通する固定孔１３ａが形成されている。一方、基板Ｐにおいて固定孔１３ａと対応する位置には、固定孔１３ａよりやや大きめの内径を有する挿通孔Ｈが形成されている。

固定ねじ３０は、図３に示すように、タッピングねじとして周知の構成をなしている。固定孔１３ａの内径は、基板Ｐの裏面側から締め込まれた固定ねじ３０のねじ山と周方向に亘って干渉するように設定され、挿通孔Ｈの内径は、固定ねじ３０のねじ山とは干渉しないもののねじ頭より小径となるように設定されている。したがって、基板用コネクタ１は、固定部１３が固定ねじ３０によって基板Ｐの裏面側からねじ止めされることにより基板Ｐ表面に固定される。このとき、固定ねじ３０のうち放熱空間Ｓに位置する部分は、全周方向に亘って外部すなわち空気中に露出される。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。
基板用コネクタ１は、基板Ｐ上の所定の実装位置に載置された後に、固定ねじ３０を用いて基板Ｐ表面にねじ止めされる。この状態から、基板Ｐ裏面が半田槽の表面に接するようにして、基板用コネクタ１がねじ止めされた基板Ｐを半田槽に浮かべることにより、雄端子金具２０と基板Ｐの端子部との半田付けを行う。このとき、固定ねじ３０は、ねじ頭が半田槽に接した状態となり、この接触部分からねじ軸を伝って先端側に熱が伝えられる。しかしながら、基板Ｐ表面と固定部１３との間には隙間Ｓが設けられているから、この隙間Ｓからねじ軸を伝わる熱の一部が空気中に放熱される。したがって、固定ねじ３０のねじ軸から固定部１３に伝えられる熱量を、隙間Ｓがない場合に比べて小さくすることができる。

ここで、通常の半田（鉛含有半田）を使用する場合には、半田槽の温度が樹脂の溶融温度とほぼ同じであるため、長時間に亘って半田槽に浸す等しない限り、半田槽の熱がさほど問題となることはない。しかし、通常の半田よりも溶融温度が高い鉛フリー半田を使用する場合には、半田槽の温度が約２５０℃に到達し、固定孔１３ａの内周面が樹脂の溶融温度（約２３０℃）を超えて加熱され、固定ねじ１３が脱落する等の不具合が発生しやすくなる。しかしながら、このような場合であっても、隙間Ｓから空気中に放熱することで樹脂が溶融温度に達するまでの時間を少しでも遅らせることができ、もって樹脂が溶融する前に半田付けを完了させることができる。

以上のように本実施形態では、固定部１３と基板Ｐ表面との間に隙間Ｓを設けたから、半田槽から固定ねじ３０を伝わる熱によって固定部１３が溶融することを防ぐことができる。このため、鉛フリー半田を使用した場合であっても、樹脂がその溶融温度を超えて加熱され、固定ねじ３０が脱落する等の不具合を未然に防ぐことができる。その結果、高価な耐熱性樹脂へ材質変更する必要がないから、コストアップすることなく、鉛フリー化に対応することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図４及び図５によって説明する。
本実施形態における基板用コネクタ２は、実施形態１における基板用コネクタ１の固定部１３の構成を一部変更したものであって、その他の重複する構造、その作用、効果については説明を省略する。すなわち、本実施形態の基板用コネクタ２は、固定部１３の側端部（コネクタハウジング１０の側壁１２との連結部分と反対側の端部）に基板Ｐ表面と接触して固定部１３の側端部を支持する支持部１３ｂを一体に設け、この支持部１３ｂとコネクタハウジング１０の側壁１２との間に隙間Ｓが位置するように構成した点において実施形態１の基板用コネクタ１と異なる。このような構成によると、固定ねじ３０の締め込みに伴って固定部１３が基板Ｐ表面側に引き寄せられても、固定部１３の側端部が支持部１３ｂによって支持されるため、固定部１３が撓み変形や破損等するおそれがない。

＜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る。

（２）本実施形態では基板用コネクタ１、２として雄端子金具２０を有する雄コネクタを例示しているものの、本発明によると、基板Ｐ表面に固定ねじ３０で固定される基板用コネクタであれば雌雄は問わない。

（３）本実施形態ではコネクタハウジング１０が基板Ｐ表面に載置されているものの、本発明によると、コネクタハウジング１０が基板Ｐ表面から離間した状態で固定ねじ３０により固定される構成としてもよい。この場合、コネクタハウジング１０と基板Ｐ表面との間に放熱部材を介在させてコネクタハウジング１０を支持する構成としてもよい。

（５）本実施形態では半田槽に直接基板Ｐを浮かべて半田付けを行っているものの、本発明によると、基板Ｐの端子部に予め半田ペーストを印刷しておき、基板Ｐ表面の所定の実装位置に基板用コネクタ１を搭載した状態でリフロー炉の中を通過させることにより半田付けを行ってもよい。

（６）実施形態２では支持部１３ｂを設けることにより固定部１３を強化したものを例示しているものの、本発明によると、固定部１３の付け根を肉盛りすることにより固定部１３を強化してもよい。

実施形態１における基板用コネクタの正面図 その側面図 図１におけるIII−III線断面図 実施形態２における基板用コネクタの正面図 その側面図

符号の説明

１、２…基板用コネクタ
１０…コネクタハウジング
１３…固定部
２０…雄端子金具
３０…固定ねじ
Ｐ…基板
Ｓ…隙間（放熱空間）

Claims (2)

1. 一端側が基板に向けて延出される端子金具を有し、前記基板表面に取り付けられるコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングに突出して設けられ、タッピングねじとして周知の構成をなす固定ねじによって前記基板の裏面側から上方に向けてねじ止めされることで前記コネクタハウジングを前記基板表面に固定する固定部とを備え、
   前記コネクタハウジングを前記固定ねじにより固定した状態で前記基板の裏面側から加熱することにより前記端子金具の一端側が前記基板側の端子部に半田付けされる基板用コネクタであって、
   前記固定部における前記基板寄りの位置には、前記固定ねじを外部に露出させる放熱空間が設けられ、かつ前記固定部における前記固定ねじの上端と前記固定部の上端との間には空間が設けられており、
   前記固定部は、前記基板表面から離間した位置に設けられ、前記固定部と前記基板表面との間が前記放熱空間とされていることを特徴とする基板用コネクタ。
2. 前記固定部は、前記コネクタハウジングから前記基板表面の面方向に沿って突出する形態をなし、その突出端部において前記基板表面に支持されている請求項１に記載の基板用コネクタ。

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