JP5370260B2

JP5370260B2 - 基板用コネクタ

Info

Publication number: JP5370260B2
Application number: JP2010110942A
Authority: JP
Inventors: 貴志外崎
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2030-05-13
Also published as: DE102011015996A1; US8435051B2; JP2011238545A; US20110281462A1

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。

特許文献１には従来の基板用コネクタが開示されている。これは、回路基板に取り付けられるハウジングと、ハウジングに取り付けられて、ハウジングから引き出された端子金具の先端部が位置決め状態で挿入される位置決め孔を有するアライメントプレートとから構成されている。

ハウジングの底面には一対の脚部が突出して形成され、両脚部が回路基板の表面に当接した状態で、回路基板を貫通するネジが脚部に螺合することにより、ハウジングが回路基板に固定されるようになっている。

特開平９−２８３２４１号公報

ところで、上記従来の基板用コネクタの場合、ハウジングを回路基板にネジ止めするための作業が別に必要とされ、作業負担が大きいという問題があった。

これに対し、例えば、ネジ止めに代えて、回路基板の取付孔内に挿入されるクリップをハウジングに形成し、このクリップに形成された撓み可能な係止爪が回路基板の取付孔の開口縁部に弾性的に係止されることにより、ハウジングが回路基板にワンタッチで固定される方法も考えられた。しかし、この方法では、ハウジングが回路基板に支持された状態で、係止爪が不用意に係止解除方向に撓み変形するおそれがあり、係止強度の信頼性に欠けるきらいがあった。

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、回路基板にハウジングを取り付ける際の作業性が改善されるとともに、係止強度の信頼性が高められた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、回路基板に取り付けられ、前記回路基板の取付孔内に挿入される突部を有するハウジングと、前記ハウジングに対して相対変位可能に取り付けられる変位部材とを備え、前記変位部材に、差込部が形成され、前記突部に、前記差込部が進入する進入空間が保有され、前記ハウジングの前記回路基板への取り付け過程で、前記変位部材が前記回路基板側との干渉に起因して相対変位して、前記差込部が前記進入空間の奥側に向けて進入し、且つ前記突部が前記回路基板の取付孔内に挿入され、前記ハウジングの前記回路基板への取り付け完了時には、前記差込部が前記進入空間のさらに奥側に進入して、前記突部が拡開変形させられた状態で、前記突部の先端部が前記回路基板の取付孔の開口縁部に係止され、もって前記ハウジングが前記回路基板に固定されるようになっ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、前記ハウジングから端子金具が引き出され、前記変位部材が、引き出された前記端子金具が位置決め状態で挿入される位置決め孔を有するアライメントプレートによって構成され、且つ前記ハウジングの取り付け過程における前記アライメントプレートの変位動作に伴って前記端子金具の前記位置決め孔からの突出量が増加するようになっ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、前記ハウジングの前記回路基板への取り付け方向が、前記回路基板の板厚方向とされ、前記進入空間が、前記突部の先端部において前記回路基板の板厚方向に開口する形態とされ、前記差込部が、前記進入空間内を前記回路基板の板厚方向に変位するところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記変位部材が前記ハウジングの取り付け過程で前記回路基板の表面側に載せられて、前記差込部が前記進入空間に対して前記回路基板の表面側から進入するようになっているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ハウジングの回路基板への取り付け過程では、変位部材が回路基板側との干渉に起因して相対変位して、差込部が進入空間の奥側に向けて進入し、且つ突部が回路基板の取付孔内に挿入され、ハウジングの回路基板への取り付け完了時には、差込部が進入空間のさらに奥側に進入して、突部が拡開変形させられた状態で、突部の先端部が回路基板の取付孔の開口縁部に係止され、もってハウジングが回路基板に固定されるようになっているから、ハウジングがその取り付け動作に連動してワンタッチで回路基板に固定される。また、ハウジングの回路基板への取り付け完了時には、差込部が突部の進入空間に進入していることで、突部の撓み動作が規制されるため、係止強度の信頼性が高められる。

＜請求項２の発明＞
変位部材がアライメントプレートによって構成されるから、アライメントプレートとは別に専用の部材が用意されるよりも、構成が簡素化される。また、ハウジングの取り付け過程におけるアライメントプレートの変位動作に伴って端子金具の位置決め孔からの突出量が増加するようになっているから、アライメントプレートの変位前は、端子金具が位置決め孔の孔縁によって保護状態に置かれ、アライメントプレートの変位後は、端子金具の位置決め孔からの突出量が増加して、端子金具の回路基板への半田代が確保される。

＜請求項３の発明＞
ハウジングの回路基板への取り付け方向が回路基板の板厚方向とされ、進入空間が突部の先端部において回路基板の板厚方向に開口する形態とされ、差込部が進入空間内を回路基板の板厚方向に変位するから、ハウジングの回路基板への取り付け動作と、差込部の進入空間内における変位動作とを、比較的簡単な構成で連動させることができる。

＜請求項４の発明＞
変位部材がハウジングの取り付け過程で回路基板の表面側に載せられて、差込部が進入空間に対して回路基板の表面側から進入するようになっているから、変位部材に差込部を形成するにあたり、差込部を回路基板の裏面側に迂回させる必要がなく、構成のさらなる簡素化が実現される。

本発明の実施形態１に係る基板用コネクタにおいて、回路基板に取り付ける前の状態を示す背面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。回路基板にアライメントプレートが干渉した直後の状態を示す断面図である。アライメントプレートが仮係止位置から本係止位置に向かう過程の状態を示す断面図である。アライメントプレートが本係止位置に至り、突部の先端部が回路基板の裏面側の開口縁部に係止された状態を示す断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。アライメントプレートが本係止位置に至った状態を示す図６対応断面図である。アライメントプレートが仮係止位置から本係止位置に向かう過程の状態を示す背面図である。アライメントプレートが本係止位置に至った状態を示す背面図である。回路基板に取り付ける前の状態を示す斜視図である。アライメントプレートの平面図である。アライメントプレートの正面図である。アライメントプレートの側面図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３によって説明する。本実施形態に係る基板用コネクタは、ハウジング１０、端子金具５０、及びアライメントプレート６０を備えて構成される。ハウジング１０は、プリント回路基板（以下、単に基板９０という）に取り付けられ、図示しない相手ハウジングに嵌合可能とされる。なお、以下の説明において、前後方向については相手ハウジングとの嵌合面側を前方とし、上下方向については基板９０に対してハウジング１０が取り付けられる側を上方とする。

ハウジング１０は合成樹脂製であって、図１、図６及び図１０に示すように、全体として幅方向に細長い扁平な形状をなし、端子金具５０が装着される背板状の端子装着部１１と、端子装着部１１の周縁から前方に突出する角筒状のフード部１２とを有している。

端子金具５０は導電金属製であって、全体としてピン状をなし、端子装着部１１を貫通してフード部１２内に突出して配置される相手端子接続部５１と、端子装着部１１の後面からハウジング１０外に露出状態で引き出される基板接続部５２とを有している。相手端子接続部５１は、相手ハウジングとの嵌合に伴い、フード部１２内で相手ハウジングの相手端子金具に導通接続されるようになっている。また、基板接続部５２は、ハウジング１０の後面から略水平に引き出される水平部５３と、水平部５３の後端から略直角に屈曲されて垂下される垂直部５４とからなり、垂直部５４の先端部が基板９０に貫設された接続孔９１に挿入されて半田付けされるようになっている。

また、端子装着部１１の幅方向両端部には、一対の側壁部１３が後方に突出して形成されている。各端子金具５０の基板接続部５２は、両側壁部１３によって両側外方から保護状態に置かれている。そして、両側壁部１３は、断面３角形状（詳細には直角３角形状）をなし、下方へ向けて互いに拡開する一対のテーパ面１４を有している。両テーパ面１４は、端子装着部１１の幅方向両側面にも構成されている。

両側壁部１３の内面（互いに対向する面）には、仮係止部１５及び本係止部１６が上下方向（高さ方向）に並んで形成されている。仮係止部１５及び本係止部１６は、両側壁部１３の内面に開口する凹所として構成され、本係止部１６が上方に、仮係止部１５が下方に、それぞれ配置されている。そして、両側壁部１３の底面（基板９０の表面側に対向する面）には、一対の突部１７が下方に突出して形成されている。

突部１７は、略円柱状をなし、その先端部に、フランジ部１８が径方向外向きに張り出して形成されている。基板９０には、突部１７と対応する位置に、一対の取付孔９２が開口して形成され、取付孔９２内に、突部１７が挿入されるようになっている。そして、突部１７は、図２に示すように、径方向（詳細には幅方向）に沿ったスリット溝１９を保有している。スリット溝１９は、突部１７の全突出長さに亘る長さをもって深く切り入れられているとともに、開口側から奥側に行くに従って次第に溝幅を減じる形態とされている。このスリット溝１９は、後述する差込部６３が下方から進入して差し込まれる進入空間として構成されている。また、突部１７は、スリット溝１９を間に挟んで、前後方向に撓み変形可能とされる一対の脚片２１を有している。脚片２１の先端（突部１７の先端）は、各端子金具５０の下端よりも上方で、且つ後述する仮係止位置におけるアライメントプレート６０のプレート本体６１の下面よりも少し下方に位置している。

続いてアライメントプレート６０について説明する。アライメントプレート６０は合成樹脂製であって、全体として幅方向に細長い板状をなし、ハウジング１０の底部後方に配置されている。そして、このアライメントプレート６０は、ハウジング１０の基板９０への取り付け動作に連動して、ハウジング１０に対して、仮係止位置と本係止位置との間を上下方向に相対変位可能に取り付けられる変位部材として構成されている。
詳しくはアライメントプレート６０は、図１１ないし図１３に示すように、幅方向に細長い略矩形状のプレート本体６１と、プレート本体６１の幅方向両端から立ち上がる一対の係止部６２と、プレート本体６１の幅方向両端からさらに幅方向外方に突出する一対の差込部６３とからなる。なお、係止部６２は、プレート本体６１の前端部に配置され、差込部６３は、係止部６２よりも後方となるプレート本体６１の前後方向略中央部に配置されている。

プレート本体６１には、各端子金具５０と対応する位置毎に、複数の位置決め孔６４が開口して形成されている。各位置決め孔６４には、各端子金具５０の垂直部５４の先端部が位置決め状態で貫通するようになっている。仮係止位置では、端子金具５０の先端部の位置決め孔６４から先方（下方）への突出量が小さく抑えられて、端子金具５０の先端部が保護状態に置かれ、本係止位置では、端子金具５０の先端部の位置決め孔６４から先方（下方）への突出量が大きくなって、基板９０に対する半田代が確保されるようになっている。

係止部６２は、略角棒状の弾性片６５と、弾性片６５の立上端から幅方向外方に突出する先鋭状の係止爪６６とからなる。弾性片６５は、プレート本体６１との連結部位となる根元部分を支点として幅方向に撓み変形可能とされている。

また、仮係止位置では、係止爪６６が仮係止部１５に嵌ることで、アライメントプレート６０が仮係止位置に留め置かれ、本係止位置では、係止爪６６が本係止部１６に嵌ることで、アライメントプレート６０が本係止位置に留め置かれる。仮係止位置と本係止位置との間は、図８に示すように、係止爪６６が仮係止部１５と本係止部１６との間の突壁２７を摺動するとともに、弾性片６５が撓み変形することにより、アライメントプレート６０の変位動作が許容される。

差込部６３は、外縁に面取りを施した略角棒状をなし、プレート本体６１から連続して略水平に配置されている。そして、差込部６３は、常には突部１７のスリット溝１９内に挿入された状態に保たれ、仮係止位置から本係止位置への移動に伴い、スリット溝１９の奥側に向けて進入するようになっている。詳しくは、差込部６３は、仮係止位置では突部１７の先端側となるスリット溝１９の開口部に配置され、本係止位置では突部１７の根元側となるスリット溝１９の奥端部に配置されている。差込部６３の厚み（前後寸法）は、スリット溝１９の開口部の溝幅とほぼ同じで、且つスリット溝１９の奥端部の溝幅よりも大きくされている。

次に、本実施形態に係る基板用コネクタを基板９０に取り付ける方法について説明する。
ハウジング１０に対してアライメントプレート６０を仮係止位置に留め置いた状態で、ハウジング１０を基板９０の端部に取り付ける。このとき、フード部１２は、基板９０の端部の側外方に突出して配置される（図７を参照）。取り付けの過程では、端子金具５０の先端部が接続孔９１内に挿入され、続いて、アライメントプレート６０が基板９０の表面に載せられる（図３を参照）。このとき、突部１７の先端部が取付孔９２の開口側に少し入り込む。そして、アライメントプレート６０が基板９０の表面に載せられた状態で、ハウジング１０に下方への押し込み力が付与されると、ハウジング１０とアライメントプレート６０との間にずれ力が生じ、係止爪６６と仮係止部１５との係止状態が解除され、もってハウジング１０に対しアライメントプレート６０が本係止位置に向けて相対変位させられる。

ハウジング１０を下降させ、アライメントプレート６０が本係止位置に向かう過程では、突部１７の先端部が取付孔９２内に挿入されるとともに、差込部６３が突部１７のスリット溝１９内を相対的に上昇し、且つ各端子金具５０の先端部が基板９０の裏面側から下方へ少しずつ突出する（図４を参照）。ハウジング１０が基板９０の表面に支持され、アライメントプレート６０が本係止位置に至ると、係止爪６６が本係止部１６に嵌って、アライメントプレート６０が本係止位置に留め置かれる（図９を参照）。また、アライメントプレート６０が本係止位置に至ると、突部１７の先端部が基板９０の裏面側に臨むとともに、差込部６３がスリット溝１９の奥端部に到達して、各脚片２１が最大限に拡開変形され、その状態で、フランジ部１８が基板９０の裏面側の取付孔９２の開口縁部に抜け止め状態に係止される（図５を参照）。これにより、ハウジング１０がアライメントプレート６０を介して基板９０に固定される。その後、端子金具５０の先端部（基板接続部５２）が基板９０の導電路に半田接続され、さらに、ハウジング１０が相手ハウジングに嵌合されることにより、端子金具５０の相手端子接続部５１が相手端子金具に導通接続される。

以上説明したように、本実施形態によれば、ハウジング１０の基板９０への取り付け過程では、アライメントプレート６０が基板９０側との干渉に起因してハウジング１０に対して相対変位して、差込部６３がスリット溝１９の奥側に向けて進入し、且つこの突部１７が基板９０の取付孔９２内に挿入される一方、ハウジング１０の基板９０への取り付け完了時には、差込部６３がスリット溝１９のさらに奥側に進入し、突部１７の突出量を増加させた状態で、突部１７の先端部が基板９０の取付孔９２の開口縁部に係止され、もってハウジング１０が基板９０に固定されるようになっているから、ハウジング１０がその取り付け動作に連動してワンタッチで基板９０に固定される。また、ハウジング１０の基板９０への取り付け完了時には、差込部６３が突部１７のスリット溝１９に進入していることにより、突部１７の撓み動作が規制され、係止強度の信頼性が高められる。

また、アライメントプレート６０とは別に専用の変位部材が用意されるよりも、全体の構成が簡素化される。しかも、ハウジング１０の取り付け過程におけるアライメントプレート６０の変位動作に伴って端子金具５０の位置決め孔６４からの突出量が増加するようになっているから、アライメントプレート６０の変位前は、端子金具５０が位置決め孔６４の孔縁によって保護状態に置かれ、アライメントプレート６０の変位後は、端子金具５０の位置決め孔６４からの突出量が増加して、端子金具５０の基板９０への半田代が良好に確保される。

さらに、ハウジング１０の基板９０への取り付け方向が基板９０の板厚方向に向けられ、スリット溝１９が突部１７の先端部において基板９０の板厚方向に開口する形態とされ、且つ差込部６３がスリット溝１９内を基板９０の板厚方向に変位するようになっているから、ハウジング１０の基板９０への取り付け動作と、差込部６３のスリット溝１９内における変位動作とを、比較的簡単な構成で連動させることができる。

さらにまた、アライメントプレート６０がハウジング１０の取り付け過程で基板９０の表面側に載せられて、差込部６３が突部１７のスリット溝１９に対して基板９０の表面側から進入するようになっているから、アライメントプレート６０に差込部６３を形成するにあたり、差込部６３を基板９０の裏面側に迂回させる構成を採るまでもなく、構成のさらなる簡素化が実現される。

＜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）アライメントプレートの代わりに、ハウジングに、突部のスリット溝（進入空間）に進入する差込部を有する専用の変位部材が取り付けられるものであってもよい。
（２）スリット溝（進入空間）が、突部の先端部において回路基板の板面方向に向けて開口する形態とされ、変位部材が、回路基板との干渉に伴って回路基板の板面方向に変位して、差込部がスリット溝（進入空間）の奥側に側方から進入する構成であってもよい。
（３）変位部材（アライメントプレート）が、回路基板に直接干渉せず、回路基板に取り付けられた別部材に干渉して変位させられる構成であってもよい。
（４）変位部材（アライメントプレート）が仮係止位置にあるときに、差込部がスリット溝（進入空間）に進入していない構成であってもよい。

１０…ハウジング
１７…突部
１９…スリット溝（進入空間）
５０…端子金具
６０…アライメントプレート（変位部材）
６３…差込部
９０…基板（回路基板）
９２…取付孔

Claims

回路基板に取り付けられ、前記回路基板の取付孔内に挿入される突部を有するハウジングと、
前記ハウジングに対して相対変位可能に取り付けられる変位部材とを備え、
前記変位部材に、差込部が形成され、前記突部に、前記差込部が進入する進入空間が保有され、
前記ハウジングの前記回路基板への取り付け過程で、前記変位部材が前記回路基板側との干渉に起因して相対変位して、前記差込部が前記進入空間の奥側に向けて進入し、且つ前記突部が前記回路基板の取付孔内に挿入され、
前記ハウジングの前記回路基板への取り付け完了時には、前記差込部が前記進入空間のさらに奥側に進入して、前記突部が拡開変形させられた状態で、前記突部の先端部が前記回路基板の取付孔の開口縁部に係止され、もって前記ハウジングが前記回路基板に固定されるようになっていることを特徴とする基板用コネクタ。
前記ハウジングから端子金具が引き出され、
前記変位部材が、引き出された前記端子金具が位置決め状態で挿入される位置決め孔を有するアライメントプレートによって構成され、且つ前記ハウジングの取り付け過程における前記アライメントプレートの変位動作に伴って前記端子金具の前記位置決め孔からの突出量が増加するようになっている請求項１記載の基板用コネクタ。
前記ハウジングの前記回路基板への取り付け方向が、前記回路基板の板厚方向とされ、
前記進入空間が、前記突部の先端部において前記回路基板の板厚方向に開口する形態とされ、
前記差込部が、前記進入空間内を前記回路基板の板厚方向に変位する請求項１又は２記載の基板用コネクタ。
前記変位部材が前記ハウジングの取り付け過程で前記回路基板の表面側に載せられて、前記差込部が前記進入空間に対して前記回路基板の表面側から進入するようになっている請求項３記載の基板用コネクタ。