JP5087483B2 - 基板用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、メスコネクタが配線基板上に実装されて使用される基板用コネクタに関するものである。

特許文献１などに開示されている従来一般の基板用コネクタの一例を図３に示す。

この基板用コネクタは、互いに嵌合するオスコネクタ１４０とメスコネクタ１１０とからなる。オスコネクタ１４０のハウジング１４０Ａは、メスコネクタ１１０のハウジング１１０Ａの嵌合口１１５に嵌合するようになっており、オスメスの各ハウジング１４０Ａ、１１０Ａには、互いに嵌合するメス端子１７１とオス端子１２１、１２２がそれぞれ上下２段に配列されている。

この場合、オスコネクタ１４０側の上下段のメス端子１７１は同サイズのものであり、メスコネクタ１１０側の上下段のオス端子１２１、１２２も同サイズのものである。但し、基板１に接続する関係で、メスコネクタ１１０側の上下段のオス端子１２１、１２２の後足部の長さは異なっている。

メスコネクタ１１０は、ハウジング１１０Ａの嵌合口１１５の開口面を基板１と略平行な方向に向けて基板１上に載置され、その状態で、ハウジング１１０Ａの後壁から外部に引き出した上下段のオス端子１２１、１２２の後足部が基板１上の導体パターン２、３に接続されることで、基板１上に実装されている。
特開２００７−１６５０８４号公報

上記従来の基板用コネクタでは、上下段の端子１７１、１２１、１２２のサイズが同一であり、端子同士の挿入抵抗のピークが上下段で重なるので、特に極数が増えた場合、大きなコネクタ嵌合力が必要になるという問題がある。また、メスコネクタ１１０側の上下段のオス端子１２１、１２２の後足部を、できるだけ相互間隔をあけて配置しなくてはならないので、基板１に接続した状態での端子間絶縁距離Ａが小さくなりやすかったり、コネクタ実装時の占有面積（寸法Ｂに相当）が大きくなりやすかったりするという問題もある。

本発明は、上記事情を考慮し、コネクタ嵌合力の低減と基板実装時の絶縁距離の増大と占有面積の減少とを同時に図ることができると共に、軽量化と低コスト化も実現し得る基板用コネクタを提供することを目的とする。

請求項１の発明の基板用コネクタは、互いに嵌合するオスコネクタとメスコネクタとからなり、前記オスコネクタのハウジングに上下２段以上に端子が配列されると共に、前記メスコネクタのハウジングに、前記オスコネクタの端子に対応させて上下２段以上に端子が配列され、前記メスコネクタが、前記オスコネクタの嵌合される嵌合口の開口面を基板と略平行な方向に向けて前記基板上に載置され、その状態で、前記メスコネクタのハウジングの後壁から外部に引き出された前記各端子の後足部が前記基板に接続されることで前記基板上に実装される基板用コネクタにおいて、前記オスコネクタとメスコネクタの上下２段以上の端子のうち、下段の端子がその上段の端子よりもコネクタ嵌合方向の長さの小さいサイズの端子とされ、その上下段の端子の長さのサイズの違いに対応させて、前記メスコネクタとオスコネクタの両ハウジングの上下段嵌合部の嵌合深さに段差を設けるために、前記オスコネクタのハウジングの前壁に、下段部前壁が上段部前壁よりコネクタ嵌合方向の後方に引っ込んだ段差が設けられると共に、前記メスコネクタのハウジングの後壁に、下段部後壁が上段部後壁よりコネクタ嵌合方向の前方に迫り出した段差が設けられ、該段差が設けられることにより、前記メスコネクタのハウジングの下段部後壁の背後に空所が確保され、その空所に、前記メスコネクタの下段の端子の後足部が引き出されて収容されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の基板用コネクタであって、前記メスコネクタの端子の後足部の先端が、前記基板に略平行に形成され、該基板上の導体パターンに半田付けされることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の基板用コネクタであって、前記メスコネクタの端子の後足部の先端が、前記基板に略垂直に形成され、該基板上のスルーホールに接合されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、オスコネクタおよびメスコネクタの上下段の端子の長さのサイズの違いに対応させて、オスコネクタとメスコネクタの両ハウジングの上下段嵌合部の嵌合深さに段差を設けたので、両コネクタにおける上下段の端子の接点部の位置をずらすことができ、上下段の端子が嵌合する際の挿入抵抗のピークをずらすことができる。従って、ピークがずれることで、コネクタ嵌合力の低減を図ることができる。

また、上下段の端子の長さのサイズの違いに応じて、両コネクタのハウジングの外形部に段差が設けられているので、それだけハウジングを構成する樹脂量を少なくすることができ、材料費の削減と軽量化を図ることができる。なお、端子のサイズの違いにより、オスコネクタの下段のキャビティを小さくできることからも、使用樹脂量を減らすことができる。

また、メスコネクタのハウジングの下段部後壁の背後の空所に、下段の端子の後足部を引き出して収容しているので、その上段の端子の後足部の位置をできるだけ前側に設定することができ、基板上にメスコネクタを実装する際の占有面積の減少を図ることができる。また、前記空所に下段の端子の後足部を収容していることにより、その上段の端子の後足部との間隔を余裕を持って取れるようになり、基板に接合した際の端子間の絶縁距離を大きくとることができる。

請求項２の発明によれば、メスコネクタの端子の後足部の先端を基板上の導体パターンに半田付けする場合にも、端子間の絶縁距離を大きく取ることができるし、メスコネクタの基板上における占有面積の減少を図ることができる。

請求項３の発明によれば、メスコネクタの端子の後足部の先端を基板上のスルーホールに接合する場合にも、端子間の絶縁距離を大きく取ることができるし、メスコネクタの基板上における占有面積の減少を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１実施形態の基板用コネクタの断面図である。

この基板用コネクタは、互いに嵌合する樹脂製のハウジング１０Ａ、４０Ａを有したメスコネクタ１０とオスコネクタ４０とからなる。オスコネクタ４０のハウジング４０Ａは、メスコネクタ１０のハウジング１０Ａの嵌合口（後述する上下段嵌合部１５、１６に相当）に嵌合するようになっており、オスメスの各ハウジング４０Ａ、１０Ａには、互いに嵌合するメス端子７１、７２とオス端子２１、２２がそれぞれ上下２段に配列されている。

この場合、オスコネクタ４０側の上下段のメス端子７１、７２のうち、下段のメス端子７２は、上段のメス端子７１よりもコネクタ嵌合方向の長さの小さいサイズのものとなっている。同様に、メスコネクタ１０側の上下段のオス端子２１、２２のうち、下段のオス端子２２は、上段のオス端子２１よりもコネクタ嵌合方向の長さの小さいサイズのものとなっている。

また、上下段の端子２１、２２、７１、７２の長さのサイズの違いに対応させて、メスコネクタ１０とオスコネクタ４０の両ハウジング１０Ａ、４０Ａの上下段嵌合部１５、１６、４５、４６の嵌合深さに段差Ｈを設定されている。即ち、その段差Ｈを設定するために、オスコネクタ４０のハウジング４０Ａの前壁には、下段部前壁４６ａが上段部前壁４５ａよりコネクタ嵌合方向の後方に引っ込んだ段差Ｈ（嵌合深さの段差Ｈと同等）が設けられている。

また、メスコネクタ１０のハウジング１０Ａの後壁には、下段部後壁１４が上段部後壁１３よりコネクタ嵌合方向の前方に迫り出した段差Ｈ（嵌合深さの段差Ｈと同等）が設けられている。メスコネクタ１０側について詳しく述べると、メスコネクタ１０のハウジング１０Ａには、上壁１１と底壁１２の間に、オスコネクタ４０のハウジング４０Ａの嵌合する嵌合口が確保されており、その嵌合口内の空間の上半部が上段嵌合部１５、下半部が下段嵌合部１６となっている。

そして、それら上段嵌合部１５および下段嵌合部１６の奥壁１５ａ、１６ａが、上段部後壁１３および下段部後壁１４によりそれぞれ規定されており、それら上段部後壁１３および下段部後壁１４の位置が前後にずれていることにより、上段嵌合部１５および下段嵌合部１６の深さに段差Ｈが設けられている。

また、メスコネクタ１０側に設けられた上下段のオス端子２１、２２は、オスコネクタ４０が嵌合されて来る方向に直線状に延びて、オスコネクタ４０側のメス端子７１、７２と嵌合する電線接続部２１ａ、２２ａを前部に有しており、その後部に、屈曲部２１ｂ、２２ｂを介して、下方へ垂直に延びる後足部２１ｃ、２２ｃを有している。そして、電線接続部２１ａ、２２ａの基端部がそれぞれ上段部後壁１３および下段部後壁１４に圧入またはインサート成形により保持されていることで、上下段の電線接続部２１ａ、２２ａの前端の位置がコネクタ嵌合方向において揃えられている。また、後壁１３、１４より外部に引き出された端子２１、２２の後足部２１ｃ、２２ｃの先端２１ｄ、２２ｄは、底壁１２の下面とほぼ同じ高さで、電線接続部２１ａ、２２ａと略平行に形成されている。これにより、メスコネクタ１０を基板１上に載置したとき、各端子２１、２２の後足部２１ｃ、２２ｃの先端２１ｄ、２２ｄが、基板１と略平行となり、基板１上の導体パターン２、３にリフロー半田付けできるようになっている。

この場合、重要なことは、メスコネクタ１０のハウジング１０Ａの上段部後壁１３と下段部後壁１４に段差が設けられていることにより、メスコネクタ１０のハウジング１０Ａの下段部後壁１４の背後に空所３０が確保され、その空所３０に、下段の端子２２の後足部２２ｃが引き出されて収容されていることである。

一方、オスコネクタ４０側のメス端子７１、７２は、上段嵌合部４５および下段嵌合部４６の外形上の段差Ｈに応じて形成されたハウジング４０Ａ内部の上段端子収容室４５ｃおよび下段端子収容室４６ｃにそれぞれ後側から挿入されており、内部のランス４５ｆ、４６ｆにより抜け止め係止されている（一次係止）。更に、ハウジング４０Ａに装着したリテーナ５０を、例えば仮係止位置から本係止位置に操作することによって、メス端子７１、７２は二重係止されている。なお、上段端子収容室４５ｃおよび下段端子収容室４６ｃの前端を規定する上段部前壁４５ａおよび下段部前壁４６ａには、オス端子２１、２２の電気接続部を受け入れるための貫通孔４５ｂ、４６ｂが形成されている。

この基板用コネクタは、メスコネクタ１０を基板１に固定することにより使用される。即ち、メスコネクタ１０のハウジング１０Ａの底壁１２を基板１の表面に載置し、その状態で、ハウジング１０Ａの後壁１３、１４から外部に引き出した上下段のオス端子２１、２２の後足部２１ｃ、２２ｃの先端２１ｄ、２２ｄを、基板１上の導体パターン２、３にリフロー半田付けする。こうすることで、嵌合口（上段嵌合部１５および下段嵌合部１６）を基板１と平行な向けた姿勢で、メスコネクタ１０を基板１に表面実装することができ、その状態で、オスコネクタ４０を接続できるようになる。

上述したように、この実施形態の基板用コネクタによれば、オスコネクタ４０およびメスコネクタ１０の上下段の端子７１、７２、２１、２２の長さのサイズの違いに対応させて、オスコネクタ４０とメスコネクタ１０の両ハウジング４０Ａ、１０Ａの上下段嵌合部４５、４６、１５、１６の嵌合深さに段差Ｈを設けているので、両コネクタ４０、１０の上下段の端子７１、７２、２１、２２の接点部の位置をずらすことができ、上下段の端子７１、７２、２１、２２が嵌合する際の挿入抵抗のピークをずらすことができる。従って、ピークがずれることで、コネクタ嵌合力の低減を図ることができる。

また、上下段の端子７１、７２、２１、２２の長さのサイズの違いに応じて、両コネクタ４０、１０のハウジング４０Ａ、１０Ａの外形部に段差Ｈが設けられているので、それだけハウジング４０Ａ、１０Ａを構成する樹脂量を少なくすることができ、材料費の削減と軽量化を図ることができる。しかも、オスコネクタ４０側については、端子７１、７２のサイズの違いにより、オスコネクタ４０の下段のキャビティ４６ｃを小さくできることからも、使用樹脂量を減らすことができる。

また、メスコネクタ１０のハウジング１０Ａの下段部後壁１４の背後の空所３０に、下段の端子２２の後足部２２ｃを引き出して収容しているので、上段の端子２１の後足部２１ｃの位置をできるだけ前側に設定することができ、基板１上にメスコネクタ１０を実装する際の占有面積（寸法Ｂに相当）の減少を図ることができる。また、その空所３０に下段の端子２２の後足部２２ｃを収容していることにより、上段の端子２１の後足部２１ｃと下段の端子２２の後足部２２ｃの間隔を余裕を持って取れるようになり、基板１に接合した際の端子２１、２２間の絶縁距離Ａを大きくとることができる。なお、上下段の端子２１、２２の後足部２１ｃ、２２ｃが前後に２列に並ぶことでも、一列に交互に上下段の端子２１、２２の後足部２１ｃ、２２ｃが並ぶ場合より、端子２１、２２の後足部２１ｃ、２２ｃの相互間隔を広く取れる。

図２は本発明の第２実施形態の基板用コネクタの断面図である。

この基板用コネクタでは、メスコネクタ１０のオス端子として、スルーホールタイプのオス端子２３、２４を採用している。即ち、メスコネクタ１０のオス端子２３、２４は、前部に電気接続部２３ａ、２４ａ、後部に屈曲部２３ｂ、２４ｂを介して、直線状の後足部２３ｃ、２４ｃを有するもので、後足部２３ｃ、２４ｃの先端２３ｄ、２４ｄが、電気接続部２３ａ、２４ａに対して垂直に形成されている。そして、メスコネクタ１０を基板１上に載置した際に、基板１上のスルーホール５、６に、後足部２３ｃ、２４ｃの先端２３ｄ、２４ｄが垂直に挿入されて接合されるようになっている。それ以外は、第１実施形態と全く同様であるので、図中同一要素に同一符号を付して説明を省略する。

この実施形態の基板用コネクタにおいても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上記実施形態では、端子を上下２段に配置した場合を示したが、端子を３段以上に配置し、それらのうちのいずれかの上下段間に本発明を適用することも可能である。

本発明の第１実施形態の断面図である。 本発明の第２実施形態の断面図である。 従来の基板用コネクタの一例を示す断面図である。

符号の説明

１ 基板
２，３ 導体パターン
５，６ スルーホール
１０ メスコネクタ
１０Ａ ハウジング
１３ 上段部後壁
１４ 下段部後壁
１５ 上段嵌合部（嵌合口）
１６ 下段嵌合部（嵌合口）
２１，２３ 上段のオス端子
２２，２４ 下段のオス端子
２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２４ｃ 後足部
２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄ 先端
３０ 空所
４０ オスコネクタ
４０Ａ ハウジング
４５ 上段嵌合部
４５ａ 上段部前壁
４６ 下段嵌合部
４６ａ 下段部前壁
７１ 上段のメス端子
７２ 下段のメス端子
Ｈ 段差

Claims (3)

1. 互いに嵌合するオスコネクタとメスコネクタとからなり、前記オスコネクタのハウジングに上下２段以上に端子が配列されると共に、前記メスコネクタのハウジングに、前記オスコネクタの端子に対応させて上下２段以上に端子が配列され、前記メスコネクタが、前記オスコネクタの嵌合される嵌合口の開口面を基板と略平行な方向に向けて前記基板上に載置され、その状態で、前記メスコネクタのハウジングの後壁から外部に引き出された前記各端子の後足部が前記基板に接続されることで前記基板上に実装される基板用コネクタにおいて、
   前記オスコネクタとメスコネクタの上下２段以上の端子のうち、下段の端子がその上段の端子よりもコネクタ嵌合方向の長さの小さいサイズの端子とされ、その上下段の端子の長さのサイズの違いに対応させて、前記メスコネクタとオスコネクタの両ハウジングの上下段嵌合部の嵌合深さに段差を設けるために、前記オスコネクタのハウジングの前壁に、下段部前壁が上段部前壁よりコネクタ嵌合方向の後方に引っ込んだ段差が設けられると共に、前記メスコネクタのハウジングの後壁に、下段部後壁が上段部後壁よりコネクタ嵌合方向の前方に迫り出した段差が設けられ、該段差が設けられることにより、前記メスコネクタのハウジングの下段部後壁の背後に空所が確保され、その空所に、前記メスコネクタの下段の端子の後足部が引き出されて収容されていることを特徴とする基板用コネクタ。
2. 請求項１に記載の基板用コネクタであって、
   前記メスコネクタの端子の後足部の先端が、前記基板に略平行に形成され、該基板上の導体パターンに半田付けされることを特徴とする基板用コネクタ。
3. 請求項１に記載の基板用コネクタであって、
   前記メスコネクタの端子の後足部の先端が、前記基板に略垂直に形成され、該基板上のスルーホールに接合されることを特徴とする基板用コネクタ。

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