JP5581983B2

JP5581983B2 - 基板用コネクタ

Info

Publication number: JP5581983B2
Application number: JP2010253083A
Authority: JP
Inventors: 哲哉相原
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: CN102570209B; EP2453530B1; US20120122347A1; JP2012104413A; US8529292B2; EP2453530A1; CN102570209A

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。

従来、基板用コネクタとして、特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、前方から相手コネクタが嵌合される合成樹脂製のハウジングと、同ハウジングの側面に形成された装着溝に装着されてその下端部が半田付けにより回路基板に固定される固定金具とを備えている。より具体的には、固定金具は金属板をプレス加工することにより形成され、上端部に両側縁から側方に張り出した係止部が形成される一方、装着溝は、上部側が拡幅された段付き状に形成されており、固定金具はハウジングの側面に沿うようにして装着溝に対して上方から差し込まれ、係止部よりも下側の部分が装着溝における幅狭部に圧入されつつ押し込まれて、係止部が装着溝の段差面に当たったところで押し込みが停止される。これにより固定金具は、ハウジングに対して下方への移動が規制された形態で装着され、そのため固定金具が回路基板に固定された場合は、装着溝の段差面が固定金具の係止部に係止されることで、ハウジングが上方に外れることが規制されるようになっている。

特開２００５−１６６４９２号公報

上記のような基板用コネクタは、回路基板に取り付けられたのちハウジング内に相手コネクタが嵌合されて使用されるが、その使用時において、相手コネクタから引き出されたワイヤハーネスが振動等によって上下動し、特にワイヤハーネスが上方に引っ張られた場合には、ハウジングに対して回路基板から引き剥がされるような力が作用し、主に装着溝に形成された手前側の段差面が固定金具における手前側の係止部に係止されることで剥がれが規制される。
一方、固定金具は、軽量化等を目的として薄肉化される傾向にあり、ハウジングに対して引き剥がされる方向に大きな力が作用すると、係止部が例えば山折りされるような変形を起こし、そのため段差面に対する掛かり代が小さくなって、合成樹脂である段差面を削りつつ係止が外れるおそれがあった。
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、その目的は、基板用コネクタの基板に対する固定強度を向上させるところにある。

本発明の基板用コネクタは、前方から相手コネクタが嵌合されるハウジングと、このハウジングの側面に形成された装着溝と、金属板材からなり、その板面が前記ハウジングの側面に沿うようにして前記装着溝に装着されるとともにその下端部が基板に固定される固定金具と、が備えられ、前記固定金具の側縁には、板面に沿うように側方に張り出しかつ下面が当該固定金具の装着方向と直交した姿勢をなす張出側係止部と、板面に対して表面側に略直角に屈曲されかつ下面が前記固定金具の装着方向と直交した姿勢をなす屈曲側係止部とが、上下に並んで設けられる一方、前記装着溝には、前記張出側係止部が緊密に挿通可能な奥側溝部と、前記奥側溝部の手前側において同奥側溝部と連通した形態で前記屈曲側係止部を挿通可能とした縦溝とが設けられ、前記奥側溝部と前記縦溝とには、前記張出側係止部の前記下面と前記屈曲側係止部の前記下面とに揃ってそれぞれ当接してそれらの下方への移動を規制する受け面が設けられているところに特徴を有する。

固定金具は、張出側係止部と屈曲側係止部とがそれぞれ対応する受け面に当たった状態で装着溝内に装着され、固定金具が基板に固定された場合には、各受け面が対応する係止部に係止されてハウジングが上方に外れることが規制される。２つの係止部が設けられたことで係止部に作用する負荷が分散され、それにより各係止部が変形することが防止されて係止機能が担保される。
また、２つの係止部を上下に設けるに当たり、両方とも張出形式であると、固定金具が幅広となり、それに伴い装着溝の幅、ひいてはハウジングの奥行も大きくする必要がある。本発明では、一方の係止部は屈曲形式としたことで固定金具の幅広化を抑制でき、装着溝の幅広化ひいてはハウジングの大型化を抑制できる。結果、ハウジング等の大型化を招くことなく、基板用コネクタの基板に対する固定強度を向上させることができる。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記張出側係止部は、前記屈曲側係止部の上側に配されている。張出側係止部を、屈曲側係止部の上側に配したことにより、屈曲側係止部の外面側を装着溝の溝底にがたつきなく当てた上で、張出側係止部の受け面に対する掛かり代を大きく採ることができる。

（２）前記固定金具における前記屈曲側係止部の形成位置と対応した高さ位置には、水平方向に沿った補強ビードが形成されている。屈曲側係止部の屈曲部分の剛性が高められ、ひいては屈曲側係止部が変形することがより確実に防止される。

（３）前記固定金具の下端部には、板面に対して表面側に略直角に屈曲された取付板が設けられ、この取付板が前記基板に半田付けされて固定されている。固定金具を半田付けにより基板に固定する形式のものにも適用できる。

本発明によれば、ハウジング等の大型化を招くことなく、基板用コネクタの基板に対する固定強度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る基板用コネクタにハーネス側コネクタを嵌合する動作を示す側断面図基板用コネクタのハウジングの斜視図ハウジングの装着溝に固定金具を挿入する動作を示す側面図ハウジングと固定金具の平面図図４のＡ−Ａ線断面図図４のＢ−Ｂ線断面図固定金具の斜視図ハウジングの装着溝に固定金具が装着され状態の部分平面図固定金具が装着された状態における図４のＡ−Ａ線で切断した断面図その図４のＢ−Ｂ線で切断した断面図基板用コネクタにハーネス側コネクタが嵌合された状態の側面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。
本実施形態の基板用コネクタ１０は、図１に示すように、プリント回路基板Ｐ（以下、単に基板Ｐという）の端縁部に固定され、同基板用コネクタ１０に対し、ワイヤハーネスＷＨの端末に接続されたハーネス側コネクタ５０（本発明の相手コネクタに相当）が前方から嵌合されるようになっている。

基板用コネクタ１０は、複数本の端子金具１１が装着された合成樹脂製のハウジング２０と、このハウジング２０の両側面に装着されて基板Ｐに対し半田付けにより固定される一対の固定金具４０とを備えている。
ハウジング２０は、図２にも示すように、全体としては横長のブロック状に形成され、その前面側に、ハーネス側コネクタ５０が嵌合されるフード部２１が形成されている。フード部２１の奥壁であるハウジング２０の基壁２２には、複数の端子挿入孔２３が上下二段に分かれて形成されている。端子挿入孔２３にはそれぞれ端子金具１１の一端側の端子接続部１２が挿入され、フード部２１内に整列して突出している。

各端子金具１１の他端側は基壁２２から後方に突出しており、所定位置から下方へ直角曲げされ、ハウジング２０の下面に達する下端部がさらに後方に直角曲げされて基板接続部１３とされている。後記するように、ハウジング２０が基板Ｐ上の所定位置に載せられた際、各端子金具１１の基板接続部１３が、基板Ｐ上の対応する導電路に半田付けされて接続されるようになっている。

固定金具４０は金属板をプレス加工して形成されており、図３，図４及び図７に示すように、ハウジング２０の側面に装着される本体板４１と、その下縁から表面側に直角曲げされて基板Ｐ上に載せられる取付板４２とから構成され、全体として略Ｌ形に形成されている。
本体板４１は大まかには、図３に示すように、上部側が幅広部４１Ａで、下部側が幅狭部４１Ｂとなった段付き形状とされている。なお、幅狭部４１Ｂにおける下側領域では、板厚の半分程度の寸法だけ表面側に張り出した段差状に形成されている。

本体板４１の幅広部４１Ａの左右両側縁には、それぞれ３つずつの係止部４３，４４，４５が上下方向に間隔を開け、かつ左右対称位置に形成されている。
まず、上端位置には、本体板４１の板面に沿うように側方に相対的に大寸法張り出した第１張出側係止部４３が形成されている。この第１張出側係止部４３の張出縁には食い込み突起４３Ａが形成されている。
高さ方向の中央位置には、本体板４１の板面に対して表面側に直角に屈曲された屈曲側係止部４４が形成されている。
さらに下端位置には、本体板４１の板面に沿うように側方に相対的に小寸法張り出した第２張出側係止部４５が形成されている。その張出縁の張出位置は、屈曲側係止部４４の外面の位置相当であり、また張出縁には食い込み突起４５Ａが形成されている。
また、本体板４１の幅広部４１Ａにおける屈曲側係止部４４の形成位置と対応した高さ位置には、水平方向に沿った補強ビード４６がほぼ全幅に亘って形成されている。

なお、固定金具４０における取付板４２から本体板４１の幅狭部４１Ｂに亘る領域には、中央幅位置においてスリット４７が入れられており、分割された取付板４２にはそれぞれ２個ずつの半田進入孔４８が開口されているとともに、突出縁にはそれぞれ半田進入溝４９が切欠形成されている。

一方、ハウジング２０の両側面には、図２ないし図４に示すように、固定金具４０が上方から挿入可能とされる装着溝３０が形成されている。そのため、ハウジング２０の両側面には、それぞれ前後一対の壁部２６が張り出し形成されている。両壁部２６は、固定金具４０の全高よりも大きい高さと、固定金具４０の板厚の数倍（例えば７倍程度）の厚さとを有しているとともに、それらの垂直姿勢で対向した面２７同士は、固定金具４０の本体板４１における幅狭部４１Ｂの幅にほぼ等しい間隔を有している。

両壁部２６の対向面２７の間には、上記した装着溝３０が形成されている。詳細には、両壁部２６の対向面２７の間における奥側の位置（ハウジング２０の側面に開口した位置）には、固定金具４０の本体板４１が緊密に挿入可能な奥側溝部３１が形成されている。奥側溝部３１は、図５及び図９に示すように、下方に向けた三段階に幅狭となる段付き形状であり、上段部３２が、両第１張出側係止部４３の張出縁が緊密に嵌る幅で、中段部３３が、両第２張出側係止部４５の張出縁並びに両屈曲側係止部４４の外面が嵌る幅で、下段部３４が、対向面２７の間隔と等しく、本体板４１の幅狭部４１Ｂの幅よりも少し大きい幅を有している。
なお、上段部３２の上縁側の溝底は、ガイド用に上方に向けて開いたテーパ面３２Ａとなっている。

上記した奥側溝部３１において、上段部３２と中段部３３の境の段差面が、第１張出側係止部４３の下面を当てて受ける第１受け面３５となっているとともに、中段部３３と下段部３４の境の段差面が、第２張出側係止部４５の下面を当てて受ける第２受け面３６となっている。

また、両壁部２６の対向面２７における奥側溝部３１の手前側には、同奥側溝部３１と連通した形態において、固定金具４０における屈曲側係止部４４を挿通可能とした縦溝３７が形成されている。同縦溝３７の溝底（側面）は、上記した奥側溝部３１の中段部３３の溝底（側面）と面一であり、また、上面から対向面２７における中央高さ位置より少し下方位置に亘って形成されている。この縦溝３７の底面が、屈曲側係止部４４の下面を当てて受ける第３受け面３８となっている。この第３受け面３８は、上記した奥側溝部３１の第２受け面３６よりも所定寸法上方に位置している。

固定金具４０は、図３の矢線に示すように装着溝３０内に上方から差し込まれ、詳しくは後記するが、本体板４１の左右の側縁に設けられた第２張出側係止部４５が奥側壁部２６の中段部３３に、第１張出側係止部４３が同上段部３２に圧入され、また屈曲側係止部４４が縦溝３７に挿通されつつ押し込まれ、取付板４２がハウジング２０の下面より少し突出する位置まで押し込まれたところで、第１張出側係止部４３と第２張出側係止部４５がそれぞれ奥側溝部３１の第１受け面３５と第２受け面３６に、また屈曲側係止部４４が縦溝３７の底の第３受け面３８にそれぞれ揃って当たることにより、それ以上の押し込みが規制されるようになっている。

ハーネス側コネクタ５０は、図１に示すように、上記した基板用コネクタ１０のハウジング２０のフード部２１内に嵌合可能な合成樹脂製のハウジング５１を有し、同ハウジング５１内には、基板用コネクタ１０側の端子金具１１の端子接続部１２の配列と対応した配列でキャビティ５２が形成されている。そして、キャビティ５２内には、電線Ｗの端末に接続された雌端子５３が後方から挿入され、キャビティ５２に設けられたランス５４により一次係止されるとともにリテーナ５５で二次係止され、抜け止めされて収容されるようになっている。
なお、ハウジング２０の上面には、基板用コネクタ１０のハウジング２０のロック突部２５に弾性的に係止するロックレバー５７が設けられている。

基板用コネクタ１０は基板Ｐに対し、例えば以下のような工程を経て取り付けられる。
ハウジング２０には端子金具１１が装着されるとともに、両側面の装着溝３０に固定金具４０が装着される。
改めると、固定金具４０は、本体板４１をハウジング２０の側面に沿わせつつ、図３の矢線に示すように装着溝３０内に上方から差し込まれる。固定金具４０は、本体板４１の左右の側縁に設けられた第２張出側係止部４５が奥側壁部２６の中段部３３に、第１張出側係止部４３が同上段部３２に圧入され、また屈曲側係止部４４が縦溝３７に挿通されつつ押し込まれ、取付板４２がハウジング２０の下面より少し突出する位置まで押し込まれたところで、図９に示す第１張出側係止部４３と第２張出側係止部４５がそれぞれ奥側溝部３１の第１受け面３５と第２受け面３６に当たり、併せて図１０に示すように、屈曲側係止部４４が縦溝３７の第３受け面３８に当たることにより押し込みが停止される。
この間、第１張出側係止部４３の食い込み突起４３Ａと、第２張出側係止部４５の食い込み突起４５Ａとが、奥側溝部３１の上段部３２と中段部３３の溝底に食い込むことによって、固定金具４０が装着溝３０内に抜け止めされて装着される。

以上のように組み付けられた基板用コネクタ１０は、図１及び図１１に示すように、基板Ｐの端縁寄りの所定位置において、ハウジング２０の前端を基板Ｐの端縁から所定寸法突出させた形態で載置され、表面実装により、各端子金具１１の基板接続部１３が半田付けで対応する導電路に接続され、併せて左右の固定金具４０の取付板４２が半田付けで基板Ｐに固定される。

このように基板Ｐに取り付けられた基板用コネクタ１０のハウジング２０のフード部２１内に、図１の矢線に示すように相手のハーネス側コネクタ５０が嵌合され、正規位置まで嵌合されると、ロックレバー５７がロック突部２５に弾性的に係止することで、両コネクタ１０，５０が正規嵌合状態にロックされ、これに伴い、対応する端子金具１１と雌端子５３同士が正規に電気接続された状態になる。

図１１に示すように、両コネクタ１０，５０の嵌合接続が完了した状態において、ハーネス側コネクタ５０から引き出された電線Ｗの束（ワイヤハーネスＷＨ）が振動等によって上下動し、特にワイヤハーネスＷＨが同図の矢線Ｘに示すように上方に引っ張られた場合には、基板用コネクタ１０のハウジング２０の前面側が基板Ｐから引き剥がされるような力が作用するが、この場合、主に装着溝３０に形成された前側（図９，１０の右側）の第１受け面３５、第２受け面３６及び第３受け面３８が、固定金具４０における前側の側縁に形成された第１張出側係止部４３、第２張出側係止部４５及び屈曲側係止部４４に係止され、ハウジング２０の剥がれが規制される。

本実施形態によれば、固定金具４０の側縁に３つの係止部４３，４４，４５を上下方向に並べて設けたから、ハウジング２０に対して基板Ｐから剥がされる方向の力が作用した場合の負荷が各係止部４３，４４，４５に分散され、そのため各係止部４３，４４，４５が変形することが防止され、掛かり代が確保できる等で係止機能が担保される。
また、３つの係止部を上下に設けるに当たり、全て張出形式であると、固定金具が幅広となり、それに伴い装着溝の幅、ひいてはハウジングの奥行も大きくする必要がある。それに対して本実施形態では、一の係止部４４は屈曲形式としたことで固定金具４０の幅広化を抑制でき、装着溝３０の幅広化ひいてはハウジング２０の大型化を抑制できる。結果、ハウジング２０等の大型化を招くことなく、基板用コネクタ１０の基板Ｐに対する固定強度を向上させることができる。

第１張出側係止部４３と屈曲側係止部４４との上下の配置関係において、仮に屈曲側係止部の方が上にあると、第１張出側係止部の受け面に対する掛かり代を確保するためには、屈曲側係止部の外面と装着溝の溝底との間にクリアランスを設けねばならない場合がある。その点本実施形態では、第１張出側係止部４３を、屈曲側係止部４４の上側に配したことにより、屈曲側係止部４４の外面側を縦溝３７の溝底側にがたつきなく当てた上で、第１張出側係止部４３の第１受け面３５に対する掛かり代を大きく採ることができる。
また、固定金具４０の本体板４１における屈曲側係止部４４の形成位置と対応した高さ位置に補強ビード４６を形成したことにより、屈曲側係止部４４の屈曲部分の剛性が高められ、ひいては屈曲側係止部４４が変形することがより確実に防止される。

＜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）張出側係止部と屈曲側係止部とは、少なくとも１つずつ設けられていればよい。
（２）張出側係止部と屈曲側係止部とが上下に並んだ場合、いずれが上側に来てもよい。
（３）固定金具を基板に固定する手段として、上記実施形態に例示した半田付けに限らず、ねじ止め等の他の手段を採用してもよい。

１０…基板用コネクタ
２０…ハウジング
３０…装着溝
３１…奥側溝部
３５…第１受け面
３６…第２受け面
３７…縦溝
３８…第３受け面
４０…固定金具
４１…本体板
４２…取付板
４３…第１張出側係止部
４４…屈曲側係止部
４５…第２張出側係止部
４６…補強ビード
５０…ハーネス側コネクタ（相手コネクタ）
Ｐ…プリント回路基板（基板）
Ｗ…電線
ＷＨ…ワイヤハーネス

Claims

前方から相手コネクタが嵌合されるハウジングと、
このハウジングの側面に形成された装着溝と、
金属板材からなり、その板面が前記ハウジングの側面に沿うようにして前記装着溝に装着されるとともにその下端部が基板に固定される固定金具と、が備えられ、
前記固定金具の側縁には、板面に沿うように側方に張り出しかつ下面が当該固定金具の装着方向と直交した姿勢をなす張出側係止部と、板面に対して表面側に略直角に屈曲されかつ下面が前記固定金具の装着方向と直交した姿勢をなす屈曲側係止部とが、上下に並んで設けられる一方、
前記装着溝には、前記張出側係止部が緊密に挿通可能な奥側溝部と、前記奥側溝部の手前側において同奥側溝部と連通した形態で前記屈曲側係止部を挿通可能とした縦溝とが設けられ、
前記奥側溝部と前記縦溝とには、前記張出側係止部の前記下面と前記屈曲側係止部の前記下面とに揃ってそれぞれ当接してそれらの下方への移動を規制する受け面が設けられていることを特徴とする基板用コネクタ。
前記張出側係止部は、前記屈曲側係止部の上側に配されていることを特徴とする請求項１記載の基板用コネクタ。
前記固定金具における前記屈曲側係止部の形成位置と対応した高さ位置には、水平方向に沿った補強ビードが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板用コネクタ。
前記固定金具の下端部には、板面に対して表面側に略直角に屈曲された取付板が設けられ、この取付板が前記基板に半田付けされて固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の基板用コネクタ。