JP4983387B2 - 基板用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に取り付けられて使用される基板用コネクタに関する。

特許文献１には、相手側コネクタを嵌合可能なフード部と、フード部の奥壁に貫通して装着される複数の端子金具と、フード部の外側に張り出して回路基板にねじ止めされる取付部とを備え、端子金具が全体として直線状に形成され、フード部の開口面が垂直方向を向いた状態で回路基板に取り付けられる垂直型コネクタが開示されている。

一方、特許文献２には、同じく相手側コネクタを嵌合可能なフード部と、フード部の奥壁に貫通して装着される複数の端子金具と、フード部の外側に張り出して回路基板にねじ止めされる取付部とを備え、端子金具がＬの字に屈曲して形成され、フード部の開口面が水平方向を向いた状態で回路基板に取り付けられる水平型コネクタが開示されている。
回路基板には、垂直型コネクタと水平型コネクタのいずれにおいても、端子金具の一端が挿入される接続孔が設けられ、かつ取付部と対応する位置に固定孔が設けられている。
特開２００６−４６４２公報 特開２００６−７３２３７公報

ところで、上記のような垂直型コネクタと水平型コネクタは、周辺部品との干渉を避け得るように配置され、レイアウト上の都合によって使い分けられることがある。この場合、垂直型コネクタと水平型コネクタでは、接続パターンが一致し、接続孔の配列が一致するものの、取付部の配列が異なるため、固定孔の配列は不一致となる。そのため、垂直型コネクタと水平型コネクタの夫々に専用の回路基板を用意しなければならず、コスト高になるという事情がある。

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、回路基板の汎用性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、相手側コネクタを嵌合可能なフード部と、前記フード部の奥壁に貫通して装着されるとともに前記奥壁から外側に突出して回路基板に貫通して形成された接続孔に挿入される複数の端子金具と、前記回路基板の固定孔に適合して取り付けられる取付部とを備えて、前記回路基板に対して選択的に装着される二種類のコネクタとからなり、前記二種類のコネクタは、前記相手側コネクタとの嵌合方向を前記回路基板の板面方向と平行な方向に向けた状態で前記回路基板に取り付けられる水平型コネクタと、前記相手側コネクタとの嵌合方向を前記回路基板の板面方向と直角な方向に向けた状態で前記回路基板に取り付けられる垂直型コネクタとからなり、前記水平型コネクタと前記垂直型コネクタは、互いに、前記各端子金具の前記接続孔への挿入部位と前記取付部の前記固定孔への取付部位とを各々同じ位置に配列して構成される一方、前記取付部は前記フード部の外側に張り出して形成され、
前記各端子金具の前記接続孔への挿入部位は、行方向及び列方向に複数整列して配置されることによって端子群を構成しており、前記取付部の前記固定孔への取付部位は、前記行方向に関しては、前記端子群を間に挟んだ行方向両側において行方向に沿った軸線上に対をなして配置され、前記列方向に関しては、前記軸線が前記端子群を列方向の中央部を通過するように設定され、さらに、前記水平型コネクタにおいては、前記取付部が、前記各端子金具のうち前記フード部の奥壁から外側に突出する部位を間に挟んだ行方向両側に対をなして配置され、前記各端子金具を行方向両側から覆うように形成されているところに特徴を有する。

請求項１の発明によれば、回路基板における接続孔と固定孔の配列が水平型コネクタと垂直型コネクタとで共通するから、一種類の回路基板を二種類のコネクタで使い分けして用いることができ、各コネクタに専用の回路基板を用意しなくて済む。また、取付部における固定孔への取付部位を端子群を挟んだ行方向両側に配置したため、回路基板における接続孔及び固定孔の形成範囲を列方向について小さくまとめることができ、列方向のスペースの有効活用を図ることができる。
さらに、取付部における固定孔への取付部位を端子群の列方向中央部に配置したため、固定孔に取付部を取り付けた状態で、列方向一端に位置する接続孔への端子金具の半田接続作業を行っているときに、列方向他端に位置する接続孔に挿入された端子金具に対して前記半田接続作業に伴う過大な応力が作用するのを防止でき、列方向両端で半田接続作業の良好性を担保できる。さらにまた、各端子金具の露出部分は取付部によって行方向両側から覆われているため異物と干渉して変形されるのを防止できる。

まず、図１から図５に示す水平型コネクタ１０Ａについて説明する。水平型コネクタ１０Ａは、合成樹脂製のフード部１１Ａ及び取付部１２Ａと、金属板から成形された端子金具３０Ａとを備えている。フード部１１Ａは、横長扁平状であって、その奥壁１３Ａに端子金具３０Ａが圧入によって装着される装着孔１４Ａが設けられ、その上壁の内面に相手側コネクタ（図示しない雌コネクタ）との嵌合状態を保持するロック突部１５Ａが設けられている。装着孔１４Ａは上下二段でかつ幅方向に複数整列して形成されており、各装着孔１４Ａに対して個別に端子金具３０Ａが挿入可能とされる。回路基板９０への取付状態において、フード部１１Ａの開口面は回路基板９０の板面方向と平行な方向に向けて開口されており、この開口面からフード部１１Ａ内に向けて相手側コネクタが前方から略水平に嵌合可能とされる。

端子金具３０Ａは、細長いタブ状の端子であって途中で略直角に折り曲げられ、全体としてＬの字をなしている。端子金具３０Ａの一端部は回路基板９０の板面方向と平行に配されてフード部１１Ａの奥壁１３Ａを貫通するとともにフード部１１Ａ内に突出して配される水平部３１として構成され、端子金具３０Ａの他端部は回路基板９０の板面方向と直角に配されて回路基板９０に設けられた接続孔９１に挿入して接続される垂直部３２として構成される。さらに、端子金具３０Ａのうち、回路基板９０の接続孔９１に挿入される垂直部３２の垂下端部は丸ピン状の基板接続部３５Ａとされ、端子金具３０Ａのうち、基板接続部３５Ａを除く部分は基板接続部３５Ａより幅広の帯板状をなしている。

また、取付部１２Ａは、フード部１１Ａの後端両側部に一体に連なりつつ張り出す形態であって、左右で対をなして形成されている。詳しくは各取付部１２Ａは、図３に示すように、端子金具３０Ａの露出部分との干渉を避けるべくフード部１１Ａの両側面後端部から両側外方へ突出しつつ後方へ向けて翼状に延出され、端子金具３０Ａの露出部分を間に挟んだ両側に配置されている。そして、各取付部１２Ａは、平坦な上面を有するブロック状をなし、その上面の高さ位置が上下二段の装着孔１４Ａの間に設定されている。したがって、この水平型コネクタ１０Ａを側面視すると、下段の装着孔１４Ａに装着された端子金具３０Ａの露出部分は各取付部１２Ａによって隠されて見えなくなる（図５を参照）。

各取付部１２Ａには、上下方向に延びて下面にのみ円形に開口する有底の取付穴１６Ａが設けられており、回路基板９０への取付状態において、取付穴１６Ａと回路基板９０に設けられた固定孔９２とが整合して連通するようになっている。各取付部１２Ａの取付穴１６Ａは、各基板接続部３５Ａを行方向（図３に示す横方向Ｘ）及び列方向（図３に示す縦方向Ｙ）に複数整列してなる端子群３７Ａを間に挟んだ行方向両側に対をなして配置され、詳細には端子群３７Ａを間に挟んだ行方向両側でかつ端子群３７Ａの列方向中央部を通る中央線Ｚ上に配置されている。

続いて、図６から図８に示す垂直型コネクタ１０Ｂについて説明する。垂直型コネクタ１０Ｂは、水平型コネクタ１０Ａと同様、合成樹脂製のフード部１１Ｂ及び取付部１２Ｂと、金属板から成形された端子金具３０Ｂとを備えている。フード部１１Ｂは、横長扁平状であって、その奥壁１３Ｂに端子金具３０Ｂが圧入によって装着される装着孔１４Ｂが設けられ、この装着孔１４Ｂも水平型コネクタ１０Ａの装着孔１４Ａと同じ位置に配列されている。回路基板９０への取付状態において、フード部１１Ｂの開口面は回路基板９０の板面方向と直角な方向に向けて開口されており、この開口面からフード部１１Ｂ内に向けて相手側コネクタが上方から略垂直に嵌合可能とされる。

端子金具３０Ｂは、全体として上下方向に細長く直線状に延出する形態であって、その上部がフード部１１Ｂ内に突出し、その中間部がフード部１１Ｂの奥壁１３Ｂを略垂直に貫通し、その下部がフード部１１Ｂの奥壁１３Ｂ下方に露出状態で突出している。端子金具３０Ｂのうち、回路基板９０の接続孔９１に挿入される部分は丸ピン状の基板接続部３５Ｂとされ、端子金具３０Ｂのうち基板接続部３５Ｂを除く部分は基板接続部３５Ｂより幅広の帯板状をなしている。

また、フード部１１Ｂの下端両側部には左右一対の突片１８が下向きに突出して形成されており、両突片１８間に、端子金具３０Ｂの先端部を除く露出部分が保護状態で配置されている。そして、フード部１１Ｂの下端両側部には左右一対の取付部１２Ｂが両突片１８の夫々と一体に接合して形成されている。各取付部１２Ｂは、対応する突片１８の突出方向に沿った有底円筒状をなし、内部に、上下方向に延びて下面にのみ円形に開口する取付穴１６Ｂが回路基板９０の固定孔９２と連通可能に形成されている。

各取付部１２Ｂの取付穴１６Ｂは、各基板接続部３５Ｂを行方向（図７に示す横方向Ｘ）及び列方向（図７に示す縦方向Ｙ）に複数整列してなる端子群３７Ｂを間に挟んだ行方向両側に対をなして配置され、詳細には端子群３７Ｂを間に挟んだ行方向両側でかつ端子群３７Ｂの列方向中央部を通る中央線Ｚ上に配置されている。

ここで、水平型コネクタ１０Ａと垂直型コネクタ１０Ｂでは、各端子金具３０Ａ，３０Ｂの基板接続部３５Ａ，３５Ｂ及び各取付部１２Ａ，１２Ｂの取付穴１６Ａ，１６Ｂが互いに同じ形状でかつ同じピッチをあけて配置されており、夫々の形状・配置を一致させている。よって、水平型コネクタ１０Ａと垂直型コネクタ１０Ｂでは、夫々、各端子金具３０Ａ，３０Ｂの基板接続部３５Ａ，３５Ｂと各取付部１２Ａ，１２Ｂの取付穴１６Ａ，１６Ｂとを回路基板９０の板面上に投影した場合に、その投影像は同じ位置に整合して重なるようになる。一方、回路基板９０の各接続孔９１及び各固定孔９２の形状・配置は、夫々、各端子金具３０Ａ，３０Ｂの基板接続部３５Ａ，３５Ｂ及び各取付部１２Ａ，１２Ｂの取付穴１６Ａ，１６Ｂの形状・配置に対応しており、水平型コネクタ１０Ａと垂直型コネクタ１０Ｂとで互いに一致している（図９を参照）。

次に、本実施形態の作用を説明する。
基板用コネクタを回路基板９０に取り付けるには、周辺部品との干渉を回避可能であるか否か等の点を考慮しつつ、水平型コネクタ１０Ａと垂直型コネクタ１０Ｂのうちのいずれか一方を選択する。

水平型コネクタ１０Ａを選択した場合には、まずＬ字状の端子金具３０Ａを装着孔１４Ａに後方から圧入によって取り付ける。続いて水平型コネクタ１０Ａを回路基板９０に取り付けるに際し、各端子金具３０Ａの基板接続部３５Ａを回路基板９０の接続孔９１に上方から挿入するとともに、各取付部１２Ａの取付穴１６Ａを回路基板９０の固定孔９２に整合して連通させる。次いで、図２に示すように、回路基板９０の裏面側から固定孔９２に対してタッピンねじ８０を貫通させ、さらにタッピンねじ８０の先端を各取付部１２Ａの取付穴１６Ａに締め込む。すると、タッピンねじ８０のねじ山が各取付穴１６Ａの内面に切り込んで、フード部１１Ａが回路基板９０にねじ止めされる。

その後、各端子金具３０Ａの基板接続部３５Ａを回路基板９０にプリントされた導電路（図示せず）に導通可能に半田付けする。この場合、仮に、各取付穴１６Ａが各端子接続部３０Ａの端子群３７Ａの列方向一端に偏って形成されていて列方向一端側で固定されるとすると、列方向一端に位置する基板接続部３５Ａの半田接続作業を行っているときに、列方向他端に位置する基板接続部３５Ａが対応する接続孔９１から抜け出る方向に回路基板９０が傾き、端子群３７Ａの列方向他端側に過大な応力が作用する懸念がある。しかし、本実施形態のように各取付穴１６Ａが各基板接続部３５Ａの端子群３７Ａの列方向中央部に設置されていれば、列方向一端に位置する基板接続部３５Ａの半田接続作業を行っているときに、列方向他端に位置する基板接続部３５Ａが対応する接続孔９１から抜け出る方向に回路基板９０が傾くとしてもその傾き量を小さく抑えることができ、端子群３７Ａの列方向他端側に過大な応力が作用するのを防止できる。
かくして水平型コネクタ１０Ａは、回路基板９０に水平姿勢で横向きに固定される。

一方、垂直型コネクタ１０Ｂを選択した場合には、まず直線状の端子金具３０Ｂを装着孔１４Ｂに後方から圧入によって取り付ける。続いて回路基板９０に取り付けるに際し、各端子金具３０Ｂの基板接続部３５Ｂを対応する回路基板９０の接続孔９１に挿入するとともに、各取付部１２Ｂの取付穴１６Ｂを対応する回路基板９０の固定孔９２に整合して連通させる。あとは、上記同様の手順で各取付部１２Ｂを取付穴１６Ｂにタッピンねじ８０によってねじ止めするとともに、各基板接続部３５Ｂを接続孔９１に半田接続すると、垂直型コネクタ１０Ｂが回路基板９０に垂直姿勢で縦向きに固定される。なお、各取付穴１６Ｂが端子群３７Ｂの列方向中央部に形成されているため、端子群３７Ｂの列方向の両端夫々で半田接続作業の良好性を担保できる点についても上記同様である。

以上のように本実施形態によれば、次の効果を奏する。
水平型コネクタ１０Ａと垂直型コネクタ１０Ｂでは、互いに、各基板接続部３５Ａ，３５Ｂと各取付穴１６Ａ，１６Ｂが同じ位置に配列して構成されているから、回路基板９０における各接続孔９１と各固定孔９２も同じ位置に配列されることとなり、両コネクタ１０Ａ，１０Ｂで一種類の回路基板９０を共用することができる。これにより、回路基板９０の汎用性が高まり、コスト高となるのを抑えることができる。

また、水平型コネクタ１０Ａと垂直型コネクタ１０Ｂでは、いずれも各取付穴１６Ａ，１６Ｂが端子群３７Ａ，３８Ｂを間に挟んだ行方向両側に対をなして配置されているから、回路基板９０における接続孔９１及び固定孔９２の形成範囲を列方向について小さくまとめることができ、列方向のスペースの有効活用を図ることができる。

さらに、水平型コネクタ１０Ａの取付部１２Ａについては、フード部１１Ａの両側面後端部から後方へ突出する形態であって、各端子金具３０Ａの露出部分を行方向両側から覆うように配置されるから、各端子金具３０Ａの露出部分が異物と干渉して変形されるのを防止できる。

＜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る。なお、以下に示す形態は、水平型コネクタと垂直型コネクタのいずれにも適用可能である。
（１）取付部は、弾性撓み可能な脚片として構成され、回路基板の固定孔の裏面側開口縁に弾性的に係止されることで回路基板に取り付けられる形態であってもよい。
（２）取付部にねじを貫通させてナットで締め付けるようにしてもよい。
（３）取付穴は取付部を貫通して形成されていてもよい。
（４）端子金具は回路基板の接続孔の内面に形成された接点部に圧接されるプレスフィット端子として構成されてもよい。
（５）端子金具は装着孔に対して前方から挿入されてもよい。
（６）端子金具はフード部の奥壁にインサートによって装着されてもよい。
（７）端子金具はフード部の奥壁に対して高さ方向に一段（列方向では一列）または３段（列方向では３列）以上装着されてもよい。
（８）本発明は、大型の端子金具と小型の端子金具とを混在させたハイブリッドタイプの基板用コネクタに適用可能である。

本発明の実施形態１において、回路基板に取り付けられた水平型コネクタの断面図 水平型コネクタの背面図 水平型コネクタの底面図 水平型コネクタの正面図 水平型コネクタの側面図 回路基板に取り付けられた垂直型コネクタの断面図 垂直型コネクタの底面図 垂直型コネクタの平面図 回路基板の要部平面図

符号の説明

１０Ａ…水平型コネクタ
１０Ｂ…垂直型コネクタ
１２Ａ，１２Ｂ…取付部
１６Ａ，１６Ｂ…取付穴
３０Ａ，３０Ｂ…端子金具
３５Ａ，３５Ｂ…基板接続部
９０…回路基板
９１…接続孔
９２…固定孔

Claims (1)

1. 相手側コネクタを嵌合可能なフード部と、前記フード部の奥壁に貫通して装着されるとともに前記奥壁から外側に突出して回路基板に貫通して形成された接続孔に挿入される複数の端子金具と、前記回路基板の固定孔に適合して取り付けられる取付部とを備えて、前記回路基板に対して選択的に装着される二種類のコネクタとからなり、
   前記二種類のコネクタは、
   前記相手側コネクタとの嵌合方向を前記回路基板の板面方向と平行な方向に向けた状態で前記回路基板に取り付けられる水平型コネクタと、
   前記相手側コネクタとの嵌合方向を前記回路基板の板面方向と直角な方向に向けた状態で前記回路基板に取り付けられる垂直型コネクタとからなり、
   前記水平型コネクタと前記垂直型コネクタは、互いに、前記各端子金具の前記接続孔への挿入部位と前記取付部の前記固定孔への取付部位とを各々同じ位置に配列して構成される一方、
   前記取付部は前記フード部の外側に張り出して形成され、
   前記各端子金具の前記接続孔への挿入部位は、行方向及び列方向に複数整列して配置されることによって端子群を構成しており、
   前記取付部の前記固定孔への取付部位は、
   前記行方向に関しては、前記端子群を間に挟んだ行方向両側において行方向に沿った軸線上に対をなして配置され、
   前記列方向に関しては、前記軸線が前記端子群を列方向の中央部を通過するように設定され、
   さらに、前記水平型コネクタにおいては、前記取付部が、前記各端子金具のうち前記フード部の奥壁から外側に突出する部位を間に挟んだ行方向両側に対をなして配置され、前記各端子金具を行方向両側から覆うように形成されていることを特徴とする基板用コネクタ。

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