JP5184262B2 - プリント基板とコネクタとの接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板の回路導体と、電線の端部等に取り付けられたコネクタとの接続構造に関するものである。

特許文献１には、プリント基板とコネクタとの接続構造が開示されている。この接続構造では、プリント基板は、周辺の一部に、複数の回路導体の端子部が辺と直交する方向に配列された端子配列部を設け、この端子配列部の両側に前記回路導体の端子部と同方向に２つの凹入部を形成した構造である。一方、コネクタは、前記端子配列部の挿入口を有するハウジング内に複数のコンタクトが組み込まれた構造である。プリント基板の端子配列部にコネクタを装着すると、プリント基板の端子部とコネクタ内のコンタクトが接触して、プリント基板とコネクタとが電気的に接続されることになる。この接続構造は、コネクタがいわゆるカードエッジコネクタに相当し、プリント基板の端子配列部がカードエッジ部に相当する。

また特許文献２には、プリント基板の周辺の一部に待ち受け側コネクタを実装し、この待ち受け側コネクタに、電線の端部等に取り付けられた相手方コネクタを接続することで、プリント基板と相手方コネクタとを電気的に接続する構造が開示されている。

実開平６−６００８２号公報 特開２００６−１６４７５７号公報

しかし、特許文献１に開示された接続構造は、プリント基板とコネクタを正確に位置決めする手段や固定する手段がないため、プリント基板に対してコネクタが横方向にずれたり、上下方向に振れたりして、プリント基板側の端子部とコネクタ側のコンタクトとの位置ずれや接触離れが生じやすく、信頼性の高い接続状態を得ることが困難である。また、コネクタの引き抜けも生じやすい。

また、特許文献２に開示された接続構造は、信頼性の高い接続状態を得ることができるが、ハウジング内に多数の接続端子を組み込んだ待ち受け側コネクタが必要であり、コスト高になるだけでなく、プリント基板に待ち受け側コネクタを実装するのに半田付け作業が必要であり、組立が面倒である。さらに、小型化、軽量化のためには、待ち受け側コネクタの基板占有面積が大きいことや、待ち受け側コネクタが多数の接続端子を有しているため軽量化が困難であることも問題である。

本発明の目的は、信頼性の高い接続状態を得ることができ、しかも、組立が容易で、小型化、軽量化も図ることができるプリント基板とコネクタとの接続構造を提供することにある。

本発明に係るプリント基板とコネクタとの接続構造は、
周辺の一部に複数の回路導体の端子部が辺と直交する方向に配列された端子配列部を有し、この端子配列部の両側に前記端子部と平行に２つの凹入部が形成されたプリント基板と、
このプリント基板に、前記２つの凹入部の間の端子配列部を囲んで、外方に向けて開口するように取り付けられたアダプタと、
このアダプタに先端側が嵌合するハウジングを有し、このハウジング内に前記プリント基板の各端子部に接触する複数のコンタクトが組み込まれたコネクタとを備え、
前記プリント基板の２つの凹入部の少なくとも一方の外側にはアダプタ位置決め用の切欠き又は穴が形成され、前記アダプタの基板固定部には前記切欠き又は穴に嵌合する凸部が形成され、前記アダプタは、その凸部を前記プリント基板の切欠き又は穴に嵌合させることによりプリント基板の所定の位置に位置決めされて固定されており、
前記アダプタ内には、前記プリント基板の端子配列部を両面から挟み付ける端子配列部挟持リブが前記プリント基板の端子部と同方向に形成され、前記コネクタのハウジングには、前記端子配列部挟持リブが入る切れ込みが形成されている、
ことを特徴とするものである（請求項１）。

なお、本発明の関連技術としては、
前記プリント基板の２つの凹入部の少なくとも一方の外側にはアダプタ位置決め用の切欠き又は穴が形成され、前記アダプタの基板固定部には前記切欠き又は穴に嵌合する凸部が形成され、前記アダプタは、その凸部を前記プリント基板の切欠き又は穴に嵌合させることによりプリント基板の所定の位置に位置決めされて固定されており、
前記アダプタ内には、前記プリント基板の端子配列部を両面から挟み付ける端子配列部挟持リブが前記プリント基板の端子部と同方向に形成され、前記コネクタのハウジングには、前記端子配列部挟持リブが入る切れ込みが形成されている、
ものが考えられる。

また、本発明の接続構造において、アダプタとコネクタのハウジングとは、アダプタにハウジングの先端側を嵌合させてプリント基板の端子部とコネクタのコンタクトとが接触した状態になると、互いに係合してアダプタからコネクタが引き抜けるのを防止する引き抜け防止部を有していることが好ましい（請求項２）。

また、本発明の接続構造において、プリント基板の２つの凹入部の外側に形成されたアダプタ位置決め用の２つの切欠き又は穴は、当該プリント基板の端子配列部の中心軸線に関して非対称に形成されていることが好ましい（請求項３）。

請求項１の発明によれば、プリント基板の端子配列部にコネクタ位置決め用のアダプタを固定して、このアダプタのコネクタを嵌合するようになっているため、コネクタをプリント基板の端子配列部に対して正確に嵌合することができる。

また、アダプタ内に形成された端子配列部挟持リブでプリント基板の端子配列部を両面から挟み付けるようになっているため、端子配列部の反りや歪みを防止でき、端子配列部をアダプタ内の所定の位置に平坦な状態に保持することができる。さらに、アダプタにコネクタを嵌合させると、コネクタのハウジングに形成された切れ込みにアダプタ内に形成された端子配列部挟持リブが入るため、コネクタはアダプタに案内されて、確実にプリント基板の端子配列部をくわえ込み、プリント基板の端子部にコネクタのコンタクトを接触させることができる。また、端子配列部は端子配列部挟持リブによって反りや歪みが防止されているため、プリント基板の端子部とコネクタのコンタクトとの接触状態を安定に保つことができ、信頼性の高い電気的接続状態を得ることができる。

また、本発明の関連技術の場合は、アダプタ内に形成された端子配列部挟持リブがプリント基板の端子配列部の一方の面に当接し、かつアダプタ内に形成されたガイドリブとコネクタのハウジングに形成された端子配列部支持用介在部とが前記端子配列部の他方の面を支えるようになっているため、端子配列部の反りや歪みを防止でき、端子配列部をアダプタ内の所定の位置に平坦な状態に保持することができる。さらに、アダプタにコネクタを嵌合させると、コネクタのハウジングに形成された切れ込み及びガイド溝にそれぞれアダプタ内に形成された端子配列部挟持リブ及びガイドリブが入るため、コネクタはアダプタに案内されて、確実にプリント基板の端子配列部をくわえ込み、プリント基板の端子部にコネクタのコンタクトを接触させることができる。また、端子配列部は端子配列部挟持リブと端子配列部支持用介在部に挟まれて反りや歪みが防止されているため、プリント基板の端子部とコネクタのコンタクトとの接触状態を安定に保つことができ、信頼性の高い電気的接続状態を得ることができる。

さらに、本発明によれば、プリント基板に固定されるアダプタは、接触端子を組み込む必要がないため、従来の待ち受け側コネクタよりも小型化、軽量化を図ることができると共に、プリント基板にねじ留め等により簡単に固定することができる。

また、請求項２の発明によれば、端子配列部に接続されたコネクタに外力がかかった場合に、コネクタの引き抜けを防止することができる。

また、請求項３の発明によれば、アダプタを正しい向きにしないとプリント基板に取り付けることができないため、アダプタの誤組付けを防止できる。

＜実施形態１＞ 図１ないし図４は本発明の一実施形態を示す。図において、１１はプリント基板、１３はプリント基板１１の所定位置に固定されたアダプタ、１５はアダプタ１３に案内されてプリント基板１１に接続されるコネクタである。

プリント基板１１は、周辺の一部に、複数の回路導体の端子部１７が辺と直交する方向に配列された端子配列部１９を有しており、この端子配列部１９の両側には前記端子部１７と平行に２つの凹入部２１が形成されている。また、プリント基板１１の２つの凹入部２１の外側には、ねじ挿通穴２３と切欠き２５がそれぞれ１つずつ形成されている。ねじ挿通穴２３は端子配列部１９の中心軸線に関して対称な位置に形成されているが、切欠き２５は端子配列部１９の中心軸線に関して非対称な位置に形成されている。このプリント基板１１の端子配列部１９は、通常のカードエッジコネクタに挿入されるカードエッジ部と実質的に同じ構造である。

アダプタ１３は、プラスチック成型体よりなり、プリント基板１１の端子配列部１９の上下左右を囲むように形成された枠体２７と、枠体２７の両側壁外面に突設された基板固定部２９とを有している。枠体２７の背面には背面壁３１が設けられているが、この背面壁３１には端子配列部１９が挿入されるスロット３３が形成されている（図３（Ａ）、（Ｄ）参照）。また枠体２７の内部には、端子配列部１９を両面から挟み付ける端子配列部挟持リブ３５が、プリント基板１１の端子部１７と同方向に形成されている。端子配列部挟持リブ３５は端子配列部１９を幅方向の複数個所（図示の場合は２箇所）で挟み付けるように設けられている。さらに枠体２７の上面壁の幅方向中間部には逆凹形突条３７が形成され、この逆凹形突条３７の前端縁には下向きにコネクタ抜け止め突縁３９が形成されている（図３（Ａ）、（Ｄ）参照）。一方、アダプタ１３の基板固定部２９には、プリント基板１１のねじ挿通穴２３に相当する位置にねじ穴４１が形成され、切欠き２５に相当する位置に位置決め突起４３が形成されている。

スロット３３の開口高さは、プリント回路基板１１の厚さよりも大きくなっていることが望ましい。スロット３３の開口高さを大きくすることによって、プリント基板１１の端子配列部１９がスロット３３に挿入しやすくなり、組み立てをより容易に行うことができる。

コネクタ１５は、前記アダプタ１３に先端側が嵌合するハウジング４５を有し、このハウジング４５内に前記プリント基板１１の各端子部１７に接触する複数のコンタクト４７を組み込んだものである。ハウジング４５内には各コンタクト４７の抜け止め用係止部が設けられているが、ハウジング４５にはさらに各コンタクト４７の２次係止部材４９が組み付けられている（図２参照）。なお、各コンタクト４７の後端には電線が圧着されているが図示を省略してある。またハウジング４５の上面の幅方向中間部には先端側から後端側へ折り返すように弾性舌片５１が形成されており、この弾性舌片５１の長さ方向中間部には上向きに係止突起５３が形成されている。さらにハウジング４５には、コネクタ１５の先端側をアダプタ１３に嵌合したときに、アダプタ１３の端子配列部挟持リブ３５が入る切れ込み５５が形成されている。このコネクタ１５は、弾性舌片５１及び切れ込み５５が形成されていることを除けば、通常のカードエッジコネクタと実質的に同じ構造である。

以上がプリント基板１１、アダプタ１３及びコネクタ１５の構造である。アダプタ１３は、枠体２７の両側壁をプリント基板１１の凹入部２１に差し込むようにして（これにより背面壁３１のスロット３３にプリント基板１１の端子配列部１９が挿入される）、プリント基板１１に装着し、さらに位置決め突起４３を切欠き２５に嵌合させる。これによりアダプタ１３がプリント基板１１の所定の位置に位置決めされ、端子配列部挟持リブ３５が端子配列部１９を挟み付けた状態となるので、この状態で基板固定部２９をねじ５７でプリント基板１１に固定する。これで、アダプタ１３がプリント基板１１の正しい位置に、開口を外方に向けて固定され、端子配列部１９が端子配列部挟持リブ３５によって平坦に保持された状態となる。このあと、アダプタ１３にコネクタ１５を挿入すると、ハウジング４５の両側壁がプリント基板１１の凹入部２１に入り込み、ハウジング４５の切れ込み５５に端子配列部挟持リブ３５が入り込んで、コネクタ１５内のコンタクトをプリント基板１１の端子部１７に確実に接触させることができる。

また、端子配列部１９は端子配列部挟持リブ３５によって反りや歪みが防止されているため、プリント基板１１の端子部１７とコネクタ１５のコンタクトとの接触状態を安定に保つことができ、信頼性の高い電気的接続状態を得ることができる。また、コネクタ１５が最後まで挿入されると、弾性舌片５１上の係止突起５３が、アダプタ１３の抜け止め突縁３９に引っ掛かるため、外力がかかってコネクタ１５が引き抜けるのを防止できる。また、プリント基板１１の切欠き２５は端子配列部１９の中心軸線に関して非対称に形成されているため、アダプタ１３の誤組付けを防止できる。

＜実施形態２＞ 図５及び図６は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、プリント基板１１の凹入部２１の外側に、アダプタ位置決め用の穴５９（実施形態１の切欠き２５の代わり）と、ねじ挿通穴２３が１つずつ形成されている（図６（Ｃ）参照）。穴５９及びねじ挿通穴２３はそれぞれ端子配列部１９の中心軸線に関して非対称な位置に形成されている。理由は実施形態１と同じである。これに対応して、アダプタ１３の基板固定部２９には、穴５９に嵌合する位置決め突起４３と、ねじ穴４１が形成されている。アダプタ１３は、位置決め突起４３をプリント基板１１の穴５９に嵌合させることでプリント基板１１の所定の位置に位置決めされ、ねじ５７によりプリント基板１１に固定される。それ以外の構成は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。このような構成でも実施形態１と同等の効果を得ることができる。

＜関連技術１＞ 図７及び図８は本発明の関連技術を示す。この関連技術では、アダプタ１３内の上側に、下端縁が端子配列部１９の上面に当接する端子配列部挟持リブ３５が形成され、下側に、上端縁が端子配列部１９の下面と間隔をあけて対向するガイドリブ６１が形成されている。端子配列部挟持リブ３５とガイドリブ６１は、端子配列部１９の幅方向の同じ位置に、端子部１７と同じ方向に形成されている。

一方、コネクタ１５のハウジング４５には、前記端子配列部挟持リブ３５が入る切れ込み５５と、前記ガイドリブ６１が入るガイド溝６３とが形成され、かつガイド溝６３の溝底部は、前記ガイドリブ６１と端子配列部１９の下面との間に入って端子配列部１９の下面を支える端子配列部支持用介在部６５を構成している。

このような構成であるため、コネクタ１５をアダプタ１３に嵌合すると、端子配列部１９は、端子配列部挟持リブ３５と端子配列部支持用介在部６５とにより挟まれて（図８参照）、実施形態１と同様、平坦性を保持できることになる。

なお、アダプタ１３の基板固定部２９をプリント基板１１上に位置決め固定する部分の構成は実施形態２と同じである。

上記以外の構成は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。このような構成でも実施形態１と同等の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態を示すもので、コネクタをアダプタに嵌合する前の状態を示す斜視図。 図１の実施形態の分解斜視図。 図１の実施形態で、プリント基板にアダプタを取り付けた状態を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ（Ａ）のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線における断面図。 図１の実施形態で、コネクタをアダプタに嵌合した後の状態を示す、図３（Ａ）のＥ−Ｅ線に相当する位置での断面図。 本発明の他の実施形態を示すもので、プリント基板にアダプタの取り付けた状態を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図。 図５の実施形態に使用する、（Ａ）はアダプタの正面図、（Ｂ）は同底面図、（Ｃ）はプリント基板の底面図。 本発明の関連技術を示すもので、（Ａ）はコネクタをアダプタに嵌合する前の状態を示す斜視図、（Ｂ）はコネクタを前端面側から見た斜視図。 図７の関連技術で、コネクタをアダプタに嵌合した後の状態を示す、図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に相当する位置での断面図。

符号の説明

１１：プリント基板
１３：アダプタ
１５：コネクタ
１７：端子部
１９：端子配列部
２１：凹入部
２３：ねじ挿通穴
２５：切欠き
２７：枠体
２９：基板固定部
３１：背面壁
３３：スロット
３５：端子配列部挟持リブ
３９：コネクタ抜け止め突縁
４１：ねじ穴
４３：位置決め突起
４５：ハウジング
４７：コンタクト
５１：弾性舌片
５３：係止突起
５５：切れ込み
５７：ねじ
５９：穴
６１：ガイドリブ
６３：ガイド溝
６５：端子配列部支持用介在部

Claims (3)

1. 周辺の一部に複数の回路導体の端子部（１７）が辺と直交する方向に配列された端子配列部（１９）を有し、この端子配列部の両側に前記端子部と平行に２つの凹入部（２１）が形成されたプリント基板（１１）と、
   このプリント基板（１１）に、前記２つの凹入部（２１）の間の端子配列部（１９）を囲んで、外方に向けて開口するように取り付けられたアダプタ（１３）と、
   このアダプタ（１３）に先端側が嵌合するハウジング（４５）を有し、このハウジング内に前記プリント基板の各端子部（１７）に接触する複数のコンタクト（４７）が組み込まれたコネクタ（１５）とを備え、
   前記プリント基板（１１）の２つの凹入部（２１）の少なくとも一方の外側にはアダプタ位置決め用の切欠き（２５）又は穴（５９）が形成され、前記アダプタ（１３）の基板固定部（２９）には前記切欠き又は穴に嵌合する凸部（４３）が形成され、前記アダプタ（１３）は、その凸部（４３）を前記プリント基板（１１）の切欠き（２５）又は穴（５９）に嵌合させることによりプリント基板（１１）の所定の位置に位置決めされて固定されており、
   前記アダプタ（１３）内には、前記プリント基板の端子配列部（１９）を両面から挟み付ける端子配列部挟持リブ（３５）が前記プリント基板の端子部（１７）と同方向に形成され、前記コネクタ（１５）のハウジング（４５）には、前記端子配列部挟持リブ（３５）が入る切れ込み（５５）が形成されている、
   ことを特徴とするプリント基板とコネクタとの接続構造。
2. アダプタ（１３）とコネクタのハウジング（４５）とは、アダプタ（１３）にハウジング（４５）の先端側を嵌合させてプリント基板（１１）の端子部（１７）とコネクタ（１５）のコンタクト（４７）とが接触した状態になると、互いに係合してアダプタ（１３）からコネクタ（１５）が引き抜けるのを防止する引き抜け防止部（３９）（５３）を有していることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板とコネクタとの接続構造。
3. プリント基板（１１）の２つの凹入部（２１）の外側に形成されたアダプタ位置決め用の２つの切欠き（２５）又は穴（５９）は、当該プリント基板の端子配列部（１９）の中心軸線に関して非対称に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板とコネクタとの接続構造。

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