JP5863044B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

コネクタハウジングに形成した圧入孔に、端子金具を圧入により貫通させた形態のコネクタにおいては、次のような不具合が懸念される。一般に、コネクタハウジングの材料としてＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）が用いられているが、ＰＢＴ樹脂の融点（２２４℃）は鉛フリーハンダの融点（２００〜２２７℃）とほぼ同じ温度である。そのため、端子金具を鉛フリーハンダによって回路基板に接続する場合には、コネクタハウジングの材料として、ＰＢＴに替えて、鉛フリーハンダよりも融点の高い（２４０〜２７０℃）ＳＰＳ樹脂（シンジオタクチックポリスチレン）を用いる必要がある。

しかし、ＳＰＳ樹脂は、ＳＰＳ樹脂よりも硬質の材料との摩擦が生じたときに、表面の一部が硬質材料（例えば、金属等）によって擦り取られることがある。そのため、ＳＰＳ製のコネクタハウジングの圧入孔に端子金具を圧入すると、擦り取られたＳＰＳ樹脂が端子金具の表面に付着する虞がある。もし、端子金具のうちＳＰＳ樹脂が付着している領域が、相手部材との接続部であった場合には、相手部材との間で接続不良を生じることが懸念される。

この不具合を解消するための手段として、特許文献１に記載されたコネクタを用いることが考えられる。このコネクタでは、端子金具にその厚さ方向に対して斜めをなす傾斜面を形成するとともに、圧入孔の内面を段差状に形成し、段差によって形成された角部を傾斜面に押圧させる構造になっている。この構造によれば、端子金具の表面のうち傾斜面以外の領域が、圧入孔の内面に接触しないので、相手部材との接続部にＳＰＳ樹脂が付着することを回避できる。

特開２０１２−０２２８６７号公報

しかし、圧入孔の角部を端子金具の傾斜面に押圧する構造では、角部が潰れ変形し易い。角部が潰れ変形すると、圧入孔と端子金具との間の摩擦抵抗が低減するため、端子金具を保持する力が弱まることになる。
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、端子金具の接触不良を回避するとともに端子金具を確実に保持できるようにすることを目的とする。

本発明は、
合成樹脂製のコネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングに形成された圧入孔と、
前記圧入孔に一方向から圧入される板状の端子金具と、
前記端子金具における圧入方向前方の端部に形成され、圧入方向及び前記端子金具の板厚方向の両方向と交差する幅方向に並ぶ複数の接続部と、
前記端子金具を構成し、前記複数の接続部の圧入方向後方の端部同士を連結する連結部と、
前記連結部を構成し、前記端子金具が前記圧入孔に圧入された状態では、前記圧入孔の内面と対向する圧入部と、
前記圧入孔の内面を構成し、前記圧入部のうち前記幅方向において前記接続部と非対応の領域を面当たり状態で押圧する押圧部と、
前記圧入孔の内面を構成し、前記圧入部のうち前記幅方向において前記接続部の少なくとも一部と対応する領域とは非接触の状態を保つ非接触部とを備え、
前記端子金具が前記圧入孔に圧入された状態で、前記押圧部は、前記幅方向において複数の前記接続部の形成領域の内側に位置しているところに特徴を有する。

この構成によれば、端子金具を圧入孔に圧入する過程では、接続部のうち非接触部と対応する領域は、圧入孔の内面と接触せずに圧入孔を通過する。したがって、コネクタハウジングの材料が金属材料との摩擦が生じたときに擦り取られるような樹脂材料であっても、接続部の表面全体が樹脂材料で覆われることはない。したがって、接続部における接続不良を生じる虞はない。また、端子金具を圧入孔に圧入した状態では、圧入部のうち幅方向において接続部と非対応の領域が、押圧部によって面当たり状態で押圧されるので、この押圧部と圧入部との間の摩擦力により、端子金具はコネクタハウジングに確実に保持される。

実施例１のコネクタの正面図 コネクタの背面図 コネクタの平面図 圧入孔に端子金具を圧入する前の状態をあらわす側断面図 圧入孔に端子金具を圧入した状態をあらわす側断面図 コネクタの側断面図 コネクタを回路基板に取り付けた状態をあらわす側断面図 圧入孔の開口形状をあらわす部分拡大背面図 圧入孔の開口形状と端子金具の圧入時の形状との違いをあらわす部分拡大背面図 圧入孔に端子金具を圧入して押圧部が塑性変形した状態をあらわす部分拡大背面図

本発明のコネクタは、
前記コネクタハウジングの材料が、シンジオタクチックポリスチレン樹脂であってもよい。
シンジオタクチックポリスチレン樹脂の融点（２４０〜２７０℃）は、鉛フリーハンダの融点（２００〜２２７℃）よりも高いので、鉛フリーハンダを用いて端子金具を回路基板に接続しても、コネクタハウジングが熱により変形する等の不具合を回避することができる。

本発明のコネクタは、
前記圧入部の前記幅方向の寸法が、前記圧入孔の前記幅方向の寸法よりも僅かに大きい寸法に設定され、
前記幅方向において、前記複数の接続部の形成領域が、前記圧入孔の形成領域よりも狭く設定されていてもよい。
この構成によれば、端子金具を圧入孔に圧入する過程で、接続部は、圧入孔の幅方向における両端面に対して強く押圧しないので、圧入過程の初期における圧入抵抗が低減される。また、端子金具を圧入した状態では、圧入部の幅方向における両端面が圧入孔の幅方向における両端面に押圧するので、端子金具は幅方向において位置決めされる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図１０を参照して説明する。本実施例のコネクタＡは、合成樹脂製のコネクタハウジング１０と、コネクタハウジング１０に圧入により取り付けられる一対の端子金具２０とを備えて構成されている。

図１，４〜７に示すように、コネクタハウジング１０は、略方形の壁状をなす端子保持部１１と、端子保持部１１の外周縁から前方へ片持ち状に延出した形態の角筒状のフード部１２とを一体に形成したものである。コネクタハウジング１０の材料として、ＳＰＳ樹脂（シンジオタクチックポリスチレン）が用いられている。ＳＰＳ樹脂は、コネクタハウジング１０の材料として一般的なＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）よりも融点が高いという特性を有する。即ち、ＰＢＴ樹脂の融点が２２４℃であるのに対し、ＳＰＳ樹脂の融点は２４０〜２７０℃である。ＳＰＳ樹脂の融点は、鉛フリーハンダ３２の融点（２００〜２２７℃）よりも高い。したがって、後述するように端子金具２０を鉛フリーハンダ３２によって回路基板３０に接続する際に、コネクタハウジング１０が熱によって軟化したり変形したりする虞はない。

コネクタハウジング１０には、端子保持部１１を前後方向に貫通する形態の一対の圧入孔１３が形成されている。図１に示すように、圧入孔１３は、端子金具２０の幅方向（以下、単に「幅方向」という）と平行な水平方向に細長いスリット状をなす。図８，９に示すように、圧入孔１３は、上下方向に関して対称な形態であり、幅方向（左右方向）に関しても対称な形態である。圧入孔１３の内面は、上面部１４と下面部１５と、幅方向に対向する左右一対の側面部１６とで構成されている。上面部１４と下面部１５は、幅方向と直角な方向に対向している。

上面部１４のうち幅方向中央部は、押圧部１７となっている。また、上面部１４のうち押圧部１７以外の領域は、押圧部１７に対して段差状に凹んだ形態の左右一対の非接触部１９となっている。下面部１５にも、上面部１４側と上下対称をなす押圧部１７と一対の非接接触部が形成されている。上下の両押圧部１７の対向面は、互いに平行であり、圧入孔１３に対する端子金具２０の圧入方向（つまり、前後方向）及び幅方向の両方向に対して平行な押圧面１８となっている。端子金具２０が圧入される前における押圧面１８の上下間隔は、端子金具２０の厚さ寸法よりも小さい寸法に設定されている。また、上下の非接触部１９の対向面は、互いに平行であり、押圧面１８と平行をなす。上側の非接触部１９と下側の非接触部１９との間の上下間隔は、端子金具２０の厚さ寸法よりも大きい寸法に設定されている。

端子金具２０は、厚さが一定の平板状をなす金属板材（図示省略）を、所定形状に打ち抜いて得られたものである。端子金具２０は、圧入孔１３に圧入した後に、略直角に曲げ加工されるようになっている。端子金具２０は、連結部２１と、左右対称な一対の基板接続部２５（本発明の構成要件である接続部）とを一体に形成して構成されている。尚、以下の説明における上下及び前後の向きは、図６，７に示すように、曲げ加工された完成形状を基準とする。

図６，７に示すように、連結部２１は、全体として側面視形状が略Ｌ字形をなす。連結部２１は、略直角に屈曲された屈曲部２２と、屈曲部２２の水平な前端縁部に面一状に連なる圧入部２３と、圧入部２３の前端縁部に面一状に連なる水平な端子接続部２４とから構成される。圧入部２３は、端子金具２０をコネクタハウジング１０に取り付けた状態において、圧入孔１３内に収容される領域である。圧入部２３の厚さ寸法は、上記上下両押圧面１８の間の上下間隔よりも少し大きい寸法に設定されている。また、圧入部２３の幅方向の寸法（幅寸法）は、圧入孔１３の幅寸法と同じか、それよりも少し大きい寸法に設定されている。端子接続部２４は、圧入部２３と同じ幅寸法であり、相手側端子（図示省略）との接続手段として機能する。

図４に示すように、端子金具２０を圧入孔１３に圧入する際には、基板接続部２５は、端子金具２０における圧入方向の前端部に位置する。端子金具２０が圧入された状態では、図２に示すように、基板接続部２５は、屈曲部２２の下端縁部から下方に向かって片持ち状に延出した形態となっている。換言すると、屈曲部２２（連結部２１）は、一対の基板接続部２５の上端部（圧入方向後方の端部）同士を連結している。図７に示すように、基板接続部２５は、回路基板３０のスルーホール３１に対し上から貫通され、鉛フリーハンダ３２により回路基板３０のプリント回路（図示省略）に導通可能に接続されるようになっている。

基板接続部２５の厚さ寸法は、圧入部２３と同じ寸法、即ち、上下両押圧面１８の間の上下間隔よりも少し大きい寸法である。図２，９に示すように、幅方向における一対の基板接続部２５の形成領域は、圧入部２３の形成領域よりも少し狭い範囲に設定されている。したがって、圧入部２３の左右方向（幅寸法）両端部は、一対の基板接続部２５の左右両外側面よりも少し外方へはみ出している。また、図９に示すように、１つの基板接続部２５の幅寸法は、非接触部１９の幅寸法よりも小さく設定されている。幅方向における一対の基板接続部２５の間の間隔は、押圧部１７の幅寸法よりも大きく設定されている。

次に、本実施例の作用を説明する。端子金具２０をコネクタハウジング１０に取り付ける際には、曲げ加工されていない状態の端子金具２０を、基板接続部２５を先に向けてコネクタハウジング１０の前方から圧入孔１３内に貫通させる。ここで、一対の基板接続部２５は幅方向において押圧部１７の形成領域から完全に外れた領域に配されており、しかも押圧面１８間の間隔は基板接続部２５の厚さ寸法よりも狭い。したがって、一対の基板接続部２５は、押圧面１８を含めて圧入孔１３の内周に強く接触することなく、圧入孔１３を通過する。圧入孔１３の内周の一部が、擦り取られて基板接続部２５に付着する、という虞はない。

基板接続部２５が圧入孔１３を通過した後は、連結部２１の後端縁（圧入方向における前端縁）のうち一対の基板接続部２５の間の領域が、押圧部１７に対して前方から当接する。これ以降、押圧部１７は、塑性変形しながら屈曲部２２の上下両面に加圧状態で摺接するので、圧入の工程が開始する。圧入の過程では、圧入孔１３の内面の一部が擦り取られて連結部２１の表面に付着することもあるが、上記のように基板接続部２５は既に圧入孔１３を通過しているので、基板接続部２５に圧入孔１３の内面の一部が付着することはない。

端子金具２０が所定位置まで圧入され、圧入部２３が圧入孔１３内に収容されると、圧入工程が完了する。この時点で、端子接続部２４は圧入孔１３には進入していないので、圧入孔１３の内面の一部が擦り取られて端子接続部２４の表面に付着する、という虞はない。端子金具２０の圧入が完了した状態では、押圧部１７の押圧面１８が塑性変形した状態で、圧入部２３の上下両面に対して面当たり状態で強く密着するので、端子金具２０は、コネクタハウジング１０に取り付けられた状態に強固に固定される。

端子金具２０を圧入した後は、連結部２１のうち圧入孔１３を通過した部分を略直角に曲げ加工し、後方を向いていた基板接続部２５を下向きに転向させる。端子金具２０の曲げ加工が終わると、本実施例のコネクタＡの製造が完了する。上記のようにして製造されたコネクタＡは、回路基板３０の上面に取り付けられる。回路基板３０への取付けに際しては、コネクタハウジング１０をビス等の固定手段（図示省略）により回路基板３０の上面に固定するとともに、基板接続部２５を回路基板３０のスルーホール３１に挿入する。

この後、鉛フリーハンダ３２を用いて基板接続部２５を回路基板３０のプリント回路に導通可能に接続するが、コネクタハウジング１０に材料であるＳＰＳ樹脂の融点は、鉛フリーハンダ３２の融点よりも高いので、ハンダ付けの際にコネクタハウジング１０が熱により軟化したり変形したりすることはない。

上述のように本実施例のコネクタＡは、圧入孔１３が形成された合成樹脂製のコネクタハウジング１０と、圧入孔１３に一方向（前方）から圧入される板状の端子金具２０とを備えて構成される。端子金具２０における圧入方向前方の端部には、圧入方向及び端子金具２０の板厚方向の両方向と交差する幅方向に並ぶ一対の基板接続部２５が形成され、端子金具２０には、一対の基板接続部２５の圧入方向後方の端部同士を連結する連結部２１が形成され、連結部２１には、端子金具２０が圧入孔１３に圧入された状態で圧入孔１３の内面と対向する圧入部２３が形成されている。そして、圧入孔１３の内面には、圧入部２３のうち幅方向において基板接続部２５と非対応の領域を面当たり状態で押圧する押圧部１７が形成されている。同じく圧入孔１３の内面には、圧入部２３のうち幅方向において基板接続部２５の少なくとも一部（本実施例では基板接続部２５の全部）との対応領域とは非接触の状態を保つ非接触部１９とが形成されている。

この構成によれば、端子金具２０を圧入孔１３に圧入する過程では、基板接続部２５のうち幅方向において非接触部１９と対応する領域（本実施例では、基板接続部２５の全領域）が、圧入孔１３の内面と接触せずに圧入孔１３を通過する。したがって、コネクタハウジング１０の材料が金属材料との摩擦が生じたときに擦り取られるようなＳＰＳ樹脂であっても、基板接続部２５の表面全体が、樹脂材料で覆われてしまうことはない。したがって、基板接続部２５における接続不良を確実に回避できる。

また、端子金具２０を圧入孔１３に圧入した状態では、圧入部２３のうち幅方向において基板接続部２５と非対応の領域は、押圧部１７によって面当たり状態で押圧されるので、この押圧部１７と圧入部２３との間の摩擦力により、端子金具２０はコネクタハウジング１０に確実に保持される。

また、本実施例のコネクタＡは、コネクタハウジング１０の材料として、シンジオタクチックポリスチレン樹脂が用いられている。シンジオタクチックポリスチレン樹脂の融点（２４０〜２７０℃）は、鉛フリーハンダ３２の融点（２００〜２２７℃）よりも高い。したがって、鉛フリーハンダ３２を用いて端子金具２０を回路基板３０に接続しても、コネクタハウジング１０が熱により変形する等の不具合を回避することができる。

また、本実施例のコネクタＡは、圧入部２３の幅方向の寸法が、圧入孔１３の幅方向の寸法よりも僅かに大きい寸法に設定され、幅方向において、一対の基板接続部２５の形成領域が、圧入孔１３の形成領域よりも狭く設定されている。この構成によれば、端子金具２０を圧入孔１３に圧入する過程で、基板接続部２５は、圧入孔１３の幅方向における両端面に対して強く押圧しないので、圧入過程の初期における圧入抵抗が低減される。また、端子金具２０を圧入した状態では、圧入部２３の幅方向にぉける両端面が圧入孔１３の幅方向における両端面に押圧するので、端子金具２０は幅方向において位置決めされる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、幅方向における押圧部の形成領域を、接続部（基板接続部）の幅方向における全領域から外れた範囲に設定したが、幅方向における押圧部の形成領域は、幅方向において接続部の一部と対応するように設定してもよい。
（２）上記実施例では、幅方向における押圧部の形成領域を、接続部（基板接続部）と非対応の領域のうちの一部のみとしたが、幅方向における押圧部の形成領域は、接続部と非対応の領域の全領域を含む範囲であってもよい。
（３）上記実施例では、幅方向における非接触部の形成領域を、幅方向において接続部（基板接続部）とは非対応の領域の一部を含む範囲に設定したが、幅方向における非接触部の形成領域は、幅方向において接続部と対応する領域の範囲内に限定してもよい。
（４）上記実施例では、幅方向における非接触部の形成領域を、幅方向において接続部（基板接続部）の全領域を含む範囲に設定したが、幅方向における非接触部の形成領域は、幅方向において接続部の一部を含まない範囲内に設定してもよい。
（５）上記実施例では、コネクタハウジングの材料をシンジオタクチックポリスチレン樹脂（ＳＰＳ）としたが、コネクタハウジングの材料は、シンジオタクチックポリスチレン樹脂に限らず、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）等の他の合成樹脂材料であってもよい。
（６）上記実施例では、圧入部の幅方向の寸法を、圧入孔の幅方向の寸法よりも僅かに大きい寸法に設定したが、圧入部の幅方向の寸法は、圧入孔の幅方向の寸法と同じ寸法としてもよく、圧入孔の幅方向の寸法より小さい寸法としてもよい。
（７）上記実施例では、幅方向において複数の接続部（基板接続部）の形成領域を圧入孔の形成領域よりも狭く設定したが、幅方向における複数の接続部の形成領域は、圧入孔の形成領域と同じ範囲としてもよい。
（８）上記実施例では、幅方向において、複数の接続部（基板接続部）の形成領域を圧入部の形成領域よりも狭く設定したが、幅方向における複数の接続部の形成領域は、圧入部の形成領域と同じ範囲としてもよい。
（９）上記実施例では、端子金具の接続部（基板接続部）を回路基板に接続する場合について説明したが、本発明は、ジョイントコネクタ等のように、回路基板に接続しない形態のコネクタにも適用できる。
（１０）上記実施例では、接続部（基板接続部）の数が２つである場合について説明したが、本発明は、接続部の数が３以上である場合にも適用できる。
（１１）上記実施例では、請求項１の接続部が、回路基板に接続される基板接続部である場合について説明したが、本発明は、接続部が、フード部内に収容されて相手側端子との接続手段として機能する端子接続部である場合にも適用できる。この場合は、端子接続部を幅方向に並ぶように複数に分割した形態とし、端子金具をハウジングの後方（フード部とは反対側）から圧入する。

Ａ…コネクタ
１０…コネクタハウジング
１３…圧入孔
１７…押圧部
１９…非接触部
２０…端子金具
２１…連結部
２３…圧入部
２５…基板接続部（接続部）

Claims (3)

1. 合成樹脂製のコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングに形成された圧入孔と、
   前記圧入孔に一方向から圧入される板状の端子金具と、
   前記端子金具における圧入方向前方の端部に形成され、圧入方向及び前記端子金具の板厚方向の両方向と交差する幅方向に並ぶ複数の接続部と、
   前記端子金具を構成し、前記複数の接続部の圧入方向後方の端部同士を連結する連結部と、
   前記連結部を構成し、前記端子金具が前記圧入孔に圧入された状態では、前記圧入孔の内面と対向する圧入部と、
   前記圧入孔の内面を構成し、前記圧入部のうち前記幅方向において前記接続部と非対応の領域を面当たり状態で押圧する押圧部と、
   前記圧入孔の内面を構成し、前記圧入部のうち前記幅方向において前記接続部の少なくとも一部と対応する領域とは非接触の状態を保つ非接触部とを備え、
   前記端子金具が前記圧入孔に圧入された状態で、前記押圧部は、前記幅方向において複数の前記接続部の形成領域の内側に位置していることを特徴とするコネクタ。
2. 前記コネクタハウジングの材料が、シンジオタクチックポリスチレン樹脂であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記圧入部の前記幅方向の寸法が、前記圧入孔の前記幅方向の寸法よりも僅かに大きい寸法に設定され、
   前記幅方向において、前記複数の接続部の形成領域が、前記圧入孔の形成領域よりも狭く設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。

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