JP4985498B2 - 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。

基板用コネクタとして、特許文献１に記載のものが知られている。これは、相手側ハウジングと嵌合可能な角筒状のフード部を備え、フード部が回路基板（プリント配線基板）の上面に実装され、フード部に装着された端子金具が回路基板の導電路と半田付けにより接続されるというものである。

フード部の底面の後端には支持壁部が幅方向に延出して形成されており、支持壁部の端面（下面）が回路基板の表面に対する接触面とされている。支持壁部の幅方向両端部には貫通孔が形成されており、ボルトが貫通孔を介して回路基板に締め付けられることにより、フード部が回路基板に固定されるようになっている。
特開２００１−８５０９１公報

上記の場合は、フード部の底面に専用の支持構造（支持壁部）を設けているため、その分の材料費が余分に必要となり、コストが高くつくおそれがある。これに鑑み、例えば、支持壁部を省略して、フード部の底面全体を回路基板に対する接触面とした場合には、リフロー半田等の高温環境下において、フード部が回路基板からの熱影響を受け易くなり、その結果、フード部が熱膨張により変形して回路基板に安定して支持されないおそれがある。

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、回路基板に対する支持構造を設けるにあたり、コスト高となるのを抑えるとともに、フード部が回路基板に安定して支持される基板用コネクタを提供す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、相手側ハウジングと嵌合可能な筒状のフード部を備え、このフード部が回路基板の表面に実装される基板用コネクタにおいて、前記フード部の底壁の少なくとも幅方向両側には、誤嵌合を防止するための溝部が前後方向に沿いかつ外側に膨出して形成されており、前記溝部の端面が前記回路基板の表面に対する接触面とされ、かつ前記溝部の端面には凹溝が形成されるとともに、この凹溝の溝底には、前記回路基板に設けられた貫通孔の孔縁に弾性的に係止されることで前記フード部を前記回路基板に抜け止めするための取付部が突出して形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、前記溝部が前記フード部の幅方向中間部にも設けられているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記溝部の端面が前記回路基板の表面に沿った平坦面であるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記フード部の底面の幅方向中間部には、前記溝部の端面と面一又は同端面より前記底面側へ引っ込んだ位置に端面をもった補強部が幅方向に延出して形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
誤嵌合を防止するための溝部の端面が回路基板に対する接触面とされているため、回路基板に対する専用の支持構造を設ける必要はない。このため、フード部の構成が複雑になることはなく、材料費が節約されてコスト高となるのを抑えることができる。また、かかる溝部がフード部の底壁の少なくとも幅方向両側で前後方向に沿いかつ外側に膨出して形成されているから、フード部の底面の全体が回路基板に対する接触面とされている場合に比べて回路基板からの熱影響を小さくでき、しかも回路基板にバランス良く安定して支持される。
溝部の端面に取付部が突出して形成されているから、溝部とは別位置に取付部を設ける場合に比べ、スペース効率に優れる。また、取付部の突出量の一部が溝部によって賄われるから、材料費がより節約される。
また、取付部が凹溝の溝底から突出して形成されているため、凹溝の深さ分だけ取付部の突出量を増加させて取付部の係止の際の撓み動作を円滑に行わせることができる。

＜請求項２の発明＞
例えば、フード部の幅方向の寸法が長いと、外力によってフード部が反り変形するおそれがあるが、本発明によれば、フード部の幅方向中間部に設けられた溝部と回路基板との接触面で外力を受け止めることができため、フード部が反り変形するのを抑えることができる。

＜請求項３の発明＞
溝部の端面が回路基板の表面に沿った平坦面であるため、溝部の端面が弧面である場合に比べ、溝部の高さ寸法を小さく抑えることができ、フード部を小型化することができる。また、回路基板にフード部がより安定して支持される。

＜請求項４の発明＞
フード部の底面の幅方向中間部に補強部が幅方向に延出して形成されているから、熱影響又は外力によってフード部が反り変形するのを抑えることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８によって説明する。本実施形態の基板用コネクタ１０は、回路基板９０（プリント配線基板）の表面に実装されるものであって、相手側ハウジング（図示せず）と嵌合可能なハウジング２０と端子金具６０とからなる。

ハウジング２０は合成樹脂製であってフード部２１を構成している。フード部２１は、全体として幅方向（図示左右方向）に細長い角筒状をなし、底壁２２、上壁２３、左右一対の側壁２４、奥壁２５を備え、さらに両側壁２４間に隔壁２６を備えている。隔壁２６は、両側壁２４よりも肉厚であり、肉抜きの空間部２７を有している。フード部２１は、隔壁２６を挟んだ両側に、前面に開口する左右一対の嵌合凹部２８を有し、両嵌合凹部２８にそれぞれ対応する相手側ハウジングが前方から内嵌可能とされている。両相手側ハウジングは互いに異なる形状をなし、これに対応して両嵌合凹部２８の内部形状も互いに異なる形状をなしている。嵌合凹部２８の内部形状については後に詳述する。

両嵌合凹部２８の上壁２３の幅方向中央部には、相手側ハウジングを抜け止め状態に係止可能なロック突部２９が形成されている。図５に示すように、両嵌合凹部２８の上壁２３の前端には逃し凹部３１が切り欠いて形成されており、ロック突部２９は逃し凹部３１の直後方に引っ込んで配置されている。また、両嵌合凹部２８の上壁２３には、ロック突部２９を挟んだ両側に、左右一対ずつの案内溝部３２が形成されている。案内溝部３２はフード部２１の内上面に前後方向（相手側ハウジングとの嵌合・離脱方向）に延出して形成されているとともに、上方（外側）に膨出して形成されている。相手側ハウジングには案内溝部３２に内嵌可能な案内リブが形成されている。案内溝部３２の上端面は、略水平な平坦面とされ、幅方向に間隔をあけつつ前後方向の全長に亘って配置されている。また、上壁２３の上面の前後方向中央よりやや後方には、リブ状の上側補強部３３が幅方向に延出して形成されている。上側補強部３３は、上壁２３の全幅に亘って延び、その延出途中で各案内溝部３２と略直角に交差連結されている。上側補強部３３の上端面は、略水平な平坦面とされ、かつ案内溝部３２の上端面と面一で連なっている。

両嵌合凹部２８の奥壁２５には、端子金具６０を装着するための装着孔３５が形成されている。奥壁２５の後面には、装着孔３５と対応する位置毎に、筒部３６が突出して形成されており、この筒部３６によって装着孔３５の前後長さが長く確保されている。装着孔３５の配列は、両嵌合凹部２８のそれぞれで互いに異なっている。

端子金具６０は、導電性の金属板材を曲げ加工等して成形され、図２に示すように、前後方向に細長い水平部６１と、高さ方向（上下方向）に細長い垂直部６２とからなり、奥壁２５から露出される部分を除いて幅方向にやや扁平な形状をなしている。かかる端子金具６０は、装着孔３５に対して全体が真直ぐな状態で前方から差し込まれ、その後、奥壁２５の後方に突出する部分を下方へ折り曲げることで水平部６１と垂直部６２とが形成されるようになっている。

装着孔３５の前端側には、図８に示すように、幅方向に長い矩形状の横断面をもった第１断面部３７が形成されている。第１断面部３７には、端子金具６０の両側縁から張り出す一対の抜止片６４が嵌着可能とされ、後述する第３断面部４１との段付き部分に抜止片６４が当接することで、端子金具６０の抜け止めがなされる。また、装着孔３５の前端側には、図６及び図７に示すように、前面に向けて高さ方向（上下方向）に拡開するテーパ状の側断面をもった第２断面部３８が形成されている。第２断面部３８は、端子金具６０を装着孔３５内に誘い込むための誘い込み部として機能している。また、図１に示すように、装着孔３５の前面は、奥壁２５の前面に、幅方向に長い矩形状に開口されている。

一方、装着孔３５の後端側には、図８に示すように、第１断面部３７と段付き状に連なって端子金具６０の対応する板幅よりやや狭い幅をもった長溝状の横断面をもった第３断面部４１が形成されている。このため、第３断面部４１は、端子金具６０との間に幅方向のラップ代を有し、端子金具６０を圧入状態で保持可能とされている。

また、装着孔３５の後端側には、図６及び図７に示すように、第２断面部３８の窄まり端に連なって端子金具６０の板厚と同じか又はこれよりやや広い幅をもった長溝状の側断面をもった第４断面部４２が形成されている。そして、第４断面部４２には、前後方向中間部に、端子金具６０と干渉可能な上下一対の爪部４３が内向きに突出して形成されているとともに、後端部に、段付き状に拡開する凹陥部４４が形成されている。両爪部４３は装着孔３５の中心軸を挟んで対称に配置され、爪部４３の前面は端子金具６０の差し込み方向に傾斜して端子金具６０を案内可能とされ、爪部４３の後面は端子金具６０の差し込み方向と直交する方向と略平行に配置されて端子金具６０を抜け止め可能とされる。このように、第４断面部４２は、爪部４３において端子金具６０との間に厚み方向のラップ代を有し、爪部４３において端子金具６０を圧入状態で保持可能とされている。そして、爪部４３は、ここを通過する端子金具６０によって圧潰され、その残骸の削れ屑が端子金具６０の端面と装着孔３５の内面との間に噛み込み、さらに端子金具６０の挿入に伴って削れ屑の存在領域が後方へ広範囲に展開されるようになっている。なお、奥壁２５の後端に達した削れ屑は凹陥部４４に受けられ、ここから廃棄可能とされている。

このように、端子金具６０は、装着孔３５の後端側において幅方向に加えて厚み方向でも圧入保持されるため、フード部２１に強固に抜け止めされ、幅方向及び高さ方向にがた付くのが抑えられる。また、爪部４３が第４断面部４２の一部に設けられているに過ぎないから、端子金具６０の挿入抵抗が格別大きくなることはない。さらに、爪部４３が装着孔３５の前後方向中間部に形成されていることにより、爪部４３の削れ屑が端子金具６０の端面と装着孔３５の内面との間に広がるため、端子金具６０の保持力がより高められ、端子金具６０が厚み方向にがた付くのが確実に抑えられる。

さて、底壁２２の幅方向両端部には、図１及び図４に示すように、第１溝部４５が前後方向に沿って延出しかつ下方（外側）へ膨出して形成されている。両第１溝部４５は、両嵌合凹部２８のそれぞれと対応して配置され、両嵌合凹部２８の外側内面と面一で連続する溝面を有し、それぞれフード部２１の幅方向中央（隔壁２６の位置）を挟んで対称とされている。また、底壁２２の幅方向中間部の２箇所には、第２溝部４６が前後方向に沿って延出しかつ下方（外側）に膨出して形成されている。両第２溝部４６は、同じく両嵌合凹部２８と対応して配置されている。両第２溝部４６の一方は、図示向かって右側の嵌合凹部２８（以下、右側嵌合凹部２８Ｒという）の内側内面と面一で連続する溝面を有するが、両第２溝部４６の他方は、図示向かって左側の嵌合凹部２８（以下、左側嵌合凹部２８Ｌという）の内側内面より側方に位置ずれしている。

相手側ハウジングには、第１、第２溝部４５、４６（以下、溝部４５、４６という）に内嵌可能な突部が形成されている。そうすると、本実施形態においては、上記のように右側嵌合凹部２８Ｒに対する同凹部２８Ｒ内の溝部４５、４６の配列と左側嵌合凹部２８Ｌに対する同凹部２８Ｌ内の溝部４５、４６の配列とが異なるため、右側嵌合凹部２８Ｒに嵌合されるべき相手側ハウジングは左側嵌合凹部２８Ｌに嵌合されることはなく、左側嵌合凹部２８Ｌに嵌合されるべき相手側ハウジングは右側嵌合凹部２８Ｒに嵌合されることはない。このため、相手側ハウジングの誤嵌合が防止される。

溝部４５、４６の端面（底面）は略水平な平坦面とされている。また、第１溝部４５の端面の幅方向中間部には前後方向の全長に亘って凹溝４７が形成されている。第１溝部４５の上面開放の溝底と凹溝４７の下面開放の溝底は薄壁を隔てて対向している。そして、第１溝部４５における凹溝４７の溝底には、前後方向の中央よりやや前方寄りの位置に、回路基板９０にフード部２１を取り付けるための取付部４８が下向きに突出して形成されている。両取付部４８は、幅方向に拡開可能な一対の半割体４９によって構成され、回路基板９０に設けられた貫通孔９２の孔縁に弾性的に係止可能とされている。取付部４８の下端は端子金具６０の垂直部９２の下端より下方に位置しており、垂直部９２が対応する接続孔９３に挿入されるよりも前に取付部４８が貫通孔９２に挿入されるようになっている。そして、取付部４８が凹溝４７の溝面から突出して形成されていることにより、その溝の深さ分だけ取付部４８の突出量が増加し、半割体４９の円滑な撓み動作が担保されている。

また、底壁２２の底面の幅方向中間部には、前後方向の中央よりやや後方に、リブ状の下側補強部５１が幅方向に延出して形成されている。下側補強部５１は、その幅方向中間が第２溝部４６と略直角に交差連結されているとともに、その幅方向両端が第１溝部４５と略直角に連結されている。そして、下側補強部５１の端面は溝部４５、４６の端面と面一で連なっており、これら端面は同一高さ位置に連なっている。底壁２２の底面のうち、溝部４５、４６と下側補強部５１との間には、方形の凹所５２が点在している。

次に、本実施形態の基板用コネクタ１０の作用を説明する。
奥壁２５の装着孔３５に対して前方から真直状態の端子金具６０を圧入し、奥壁２５の後方に突き出した部分を下方へ折り曲げる。続いて、回路基板９０にフード部２１を載せ、その載置動作に伴い、端子金具６０を対応する接続孔９３に挿入するとともに、取付部４８を対応する貫通孔９２に挿入する。取付部４８が貫通孔９２に正規深さで挿入されると、図１及び図２に示すように、半割体４９の先端部が回路基板９０の裏面側における貫通孔９２の孔縁に弾性的に引っ掛け係止され、これにより、フード部２１が回路基板９０から抜け止めされた状態で固定される。また、接続孔９３の導電路に端子金具６０を手半田又はリフロー半田で接続させる。

こうして回路基板９０にフード部２１が実装された状態では、回路基板９０の表面に凹所５２の内面が非当接とされる一方、回路基板９０の表面に溝部４５、４６の端面及び下側補強部５１の端面が面当りして、フード部２１が回路基板９０に安定して支持される。その後、フード部２１の両嵌合凹部２８に対応する相手側ハウジングを内嵌させ、端子金具６０に対して相手側ハウジングに装着された相手側端子を接続させる。このとき、案内溝部３２及び溝部４５、４６によって相手側ハウジングの嵌合動作が案内されるとともに、溝部４５、４６によって相手側ハウジングが本来とは逆の嵌合凹部２８に誤って嵌合されるのを回避される。

以上のように本実施形態によれば、誤嵌合を防止するための溝部４５、４６の端面が回路基板９０に対する接触面とされているため、回路基板９０に対する専用の支持構造を設ける必要はない。このため、フード部２１の構成が複雑になることはなく、材料費が節約されてコスト高となるのを抑えることができる。また、かかる溝部４５、４６がフード部２１の底壁２２の幅方向両側で前後方向に沿いかつ外側に膨出して形成されているから、フード部２１の底面の全体が回路基板９０に対する接触面とされている場合に比べて回路基板９０からの熱影響を小さくでき、しかも回路基板９０にバランス良く安定して支持される。

また、溝部４５、４６の端面に取付部４８が突出して形成されているから、溝部４５、４６とは別位置に取付部４８を設ける場合に比べ、スペース効率に優れる。また、取付部４８の突出量の一部が溝部４５、４６によって賄われるから、材料費がより節約される。

また、フード部２１が幅方向に長いため、外力によってフード部２１が反り変形するおそれがあるが、本実施形態によれば、フード部２１の幅方向中間部に設けられた溝部４５、４６と回路基板９０との接触面で外力を受け止めることができため、フード部２１が反り変形するのを抑えることができる。

また、溝部４５、４６の端面が回路基板９０の表面に沿った平坦面であるため、溝部４５、４６の端面が弧面である場合に比べ、溝部４５、４６の高さ寸法を小さく抑えることができ、フード部２１を小型化することができる。また、回路基板９０にフード部２１がより安定して支持される。

さらに、フード部２１の底面の幅方向中間部に下側補強部５１が幅方向に延出して形成されているから、熱影響又は外力によってフード部２１が反り変形するのを抑えることができる。

＜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る。
（１）第２溝部、上側補強部、下側補強部、案内溝部、隔壁の少なくとも１つは省略してもよい。
（２）第２溝部に凹溝がなく、第２溝部の端面の全体が平坦面とされていてもよい。
（３）下側補強部は、溝部の端面よりフード部の底面側へ引っ込んだ位置に端面をもっていてもよい。
（４）第１溝部は、フード部の前後方向の全長に亘って形成されている必要はなく、部分的又は断続的に形成されていてもよい。
（５）溝部は、相手側ハウジングが上下反転した姿勢で誤嵌合されるのを防止する機能を有するものであってもよい。

本発明の実施形態１の基板用コネクタの正面図である。 基板用コネクタの側断面図である。 基板用コネクタの背面図である。 基板用コネクタの底面図である。 基板用コネクタの平面図である。 端子金具が挿入された装着孔の拡大側断面図である。 装着孔の拡大側断面図である。 端子金具が挿入された装着孔の拡大横断面図である。

符号の説明

１０…基板用コネクタ
２１…フード部
２２…底壁
２８…嵌合凹部
４５…第１溝部（溝部）
４６…第２溝部（溝部）
４８…取付部
５１…下側補強部（補強部）
６０…端子金具
９０…回路基板
９２…貫通孔

Claims (4)

1. 相手側ハウジングと嵌合可能な筒状のフード部を備え、このフード部が回路基板の表面に実装される基板用コネクタにおいて、
   前記フード部の底壁の少なくとも幅方向両側には、誤嵌合を防止するための溝部が前後方向に沿いかつ外側に膨出して形成されており、
   前記溝部の端面が前記回路基板の表面に対する接触面とされ、かつ前記溝部の端面には凹溝が形成されるとともに、この凹溝の溝底には、前記回路基板に設けられた貫通孔の孔縁に弾性的に係止されることで前記フード部を前記回路基板に抜け止めするための取付部が突出して形成されている基板用コネクタ。
2. 前記溝部が前記フード部の幅方向中間部にも設けられている請求項１記載の基板用コネクタ。
3. 前記溝部の端面が前記回路基板の表面に沿った平坦面である請求項１又は２記載の基板用コネクタ。
4. 前記フード部の底面の幅方向中間部には、前記溝部の端面と面一又は同端面より前記底面側へ引っ込んだ位置に端面をもった補強部が幅方向に延出して形成されている請求項１ないし３のいずれか１項記載の基板用コネクタ。

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