JP5961493B2

JP5961493B2 - コネクタ装置

Info

Publication number: JP5961493B2
Application number: JP2012194484A
Authority: JP
Inventors: 直樹 ▲高▼村; 池元　進一; 進一池元
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-09-04
Also published as: DE102013217631A1; US20140065850A1; KR101530431B1; KR20140031151A; JP2014049429A; US9214744B2

Description

本発明は、コネクタ装置に関する。

ＥＣＵ等の電子機器にはＳＭＴ（Surface Mounting Technology）コネクタが実装されることがある。この種のＳＭＴコネクタ（基板実装コネクタ）では、多数の信号電線を接続するために多極コネクタがしばしば使用される。このような多極コネクタでは、結合されるコネクタ同士の挿入力及び抜去力の増加に伴う作業性の低下を生じるおそれがある。この欠点を解消するためのものに、回転レバーによるてこの原理を利用して挿抜力の低減を図るものがある（例えば、特許文献１，２，３参照）。

例えば特許文献１に開示されたコネクタ装置は、図７に示すように、雌ハウジング５０１と、雌ハウジング５０１に嵌合可能な雄ハウジング５０３と、両ハウジングが収容されるケーシング５０５と、ケーシング５０５に対して進退可能に装着されるスライド部材５０７と、スライド部材５０７の操作力を軽減させるとともに両ハウジングの嵌合動作を助勢するレバー５０９と、雄ハウジング５０３に装着されるムービングプレート（不図示）とを備えて構成される。スライド部材５０７は、例えば、自動車のダッシュボード側取付面５１１の近傍に配され、雄ハウジング５０３はこれと対向するエンジンルーム側取付面５１３に固定されており、あらかじめ雌ハウジング５０１の収容されたケーシング５０５に対して雄ハウジング５０３を装着させ、その状態でスライド部材５０７をエンジンルーム側へ押し込むことにより、その押し込み方向と略直交する方向に両ハウジングを接近させて、両ハウジング同士を正規嵌合するようになっている。

レバー５０９は、カム部５１５をカム受け部５１７の入り口に臨ませた状態で、スライド部材５０７をケーシング側へ押し込むと、操作カム部５１９が操作カム受け部５２１に沿って相対的に移動し、これに伴ってレバー５０９が支持ピンを回動中心として回動する。そして、レバー５０９が回動すると、カム部５１５がカム受け部５１７に沿って相対的に移動して、雄ハウジング５０３がケーシング５０５に対して下方へ相対変位して正規装着されるようになっている。

特開２００６−２８６５７７号公報特開２００４−３１９１４０号公報特開２００８−３４３３６号公報

しかしながら、従来の基板実装コネクタは、嵌合時、車載組立環境によっては目視できない状態で手探りで挿入されることが多く、特に多極コネクタの場合、位置決めが容易でない。
また、従来の基板実装コネクタは、ＤＩＰ(Dual Inline Package)コネクタに比べて実装基板との半田付け部での信頼性が低い。特に、車載組立環境では、相手側コネクタと基板実装コネクタとのドツキによる外力が加わる。更に、相手側コネクタがレバー式コネクタの場合は、レバー５０９の操作力が基板実装コネクタに加わる。このため、従来の基板実装コネクタでは、半田付け部の信頼性低下の要因となっている。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、基板実装コネクタに対する相手側コネクタの位置決めが容易で、且つ基板実装コネクタにおいて半田付け部の信頼性低下がないコネクタ装置を提供することである。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）筐体ケースに収容される基板に実装され、前記筐体ケースの開口部に配置された複数の基板実装コネクタと、前記基板実装コネクタにそれぞれ嵌合される相手側コネクタと、前記相手側コネクタに回動自在に取り付けられたレバーと、前記基板実装コネクタに対応して前記相手側コネクタを挿入案内する複数のコネクタ嵌合部を有し、前記筐体ケースの開口部に装着される案内フードと、を備え、前記コネクタ嵌合部に係合した前記レバーが回動されることで前記基板実装コネクタと前記相手側コネクタとが嵌合されるコネクタ装置であって、前記案内フードが、前記基板実装コネクタのそれぞれの係止部と前記基板実装コネクタの併設方向に弾性係合することによりそれぞれの前記基板実装コネクタにロック係合可能なロック手段を有することを特徴とするコネクタ装置。

上記（１）の構成のコネクタ装置によれば、筐体ケースに基板が収容され、筐体ケースの開口部に配置された基板には、複数の基板実装コネクタが並んで実装される。従って、筐体ケースの開口部には、複数の基板実装コネクタが並ぶ。案内フードが筐体ケースの開口部に装着されると、案内フードのコネクタ嵌合部がそれぞれの基板実装コネクタに対応して配置される。この際、案内フードのロック手段は、基板実装コネクタのそれぞれの係止部と基板実装コネクタの併設方向に弾性係合することにより、それぞれの基板実装コネクタにロック係合可能である。そこで、基板実装コネクタのハウジング及び案内フードの成形誤差や、基板実装コネクタの実装誤差などにより、基板実装コネクタに対してコネクタ嵌合部が一致しないときであっても、基板に実装された基板実装コネクタに対する案内フードの位置決めが容易となる。
更に、相手側コネクタは、基板実装コネクタとの嵌合に先立ち、この案内フードのコネクタ嵌合部に対して挿入される。即ち、相手側コネクタは、基板実装コネクタへ直接嵌合される前に、基板実装コネクタよりも開口部が大きな案内フードのコネクタ嵌合部へ挿入され、基板実装コネクタへ誘導される。これにより、基板実装コネクタに対する相手側コネクタの位置決めも容易となる。
また、基板実装コネクタと相手側コネクタとは、相手側コネクタに設けられるレバーが回動されることにより、相手側コネクタがコネクタ嵌合部に係合して引き寄せられ、レバーのてこ作用により低挿入力で結合される。このときの引き寄せにより生じる外力は、案内フードを介して筐体ケースによって支持され、基板実装コネクタには伝わらないので、基板実装コネクタの半田付け部の信頼性低下がない。

（２）上記（１）の構成のコネクタ装置であって、前記ロック手段が、コネクタ嵌合方向に延びる可撓性のロックアームを備え、前記係止部が、前記ロックアームの先端部を係止するビーク部を備え、前記ビーク部に係止された前記ロックアームのアーム基部と前記係止部との間には間隙が形成されることを特徴とするコネクタ装置。

上記（２）の構成のコネクタ装置によれば、それぞれの基板実装コネクタに設けられる係止部に対して、案内フードに設けられたそれぞれのロックアームが係止される。係止部とロックアームとの係止は、係止部のビーク部にロックアームの先端部が係止されて行われる。係止部のビーク部に先端部が係止されたロックアームは、アーム基部と係止部との間に間隙が形成される。これにより、案内フードは、基板実装コネクタの併設方向へ、ロックアームの先端部の撓み量に加えて間隙の距離だけ更に移動可能となる。そこで、基板実装コネクタに対してコネクタ嵌合部の嵌合中心が大きくずれているときであっても、間隙分、案内フードが移動できることにより、基板に実装された基板実装コネクタに対する案内フードの位置決めが可能となる。

本発明に係るコネクタ装置によれば、基板実装コネクタに対する相手側コネクタの位置決めが容易で、且つ基板実装コネクタにおいて半田付け部の信頼性低下がない。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るコネクタ装置の分解斜視図である。（ａ）は図１に示した案内フードの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１に示した筐体ケースに装着された案内フードに対して相手側コネクタが離間された状態の斜視図である。図３に示した案内フードが装着された筐体ケースの要部水平断面図である。図４のＢ部拡大図である。図３に示した案内フードを介して基板実装コネクタに相手側コネクタが結合されたコネクタ装置の要部水平断面図である。従来のコネクタ装置において、スライド部材を取付具に仮保持させた状態を示す要部破断側断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るコネクタ装置１１は、複数の基板実装コネクタ１３と、複数の相手側コネクタであるハーネス側コネクタ１５と、案内フード１７と、を有する。基板実装コネクタ１３は、所謂ＳＭＴコネクタである。本実施形態において、基板実装コネクタ１３は雄端子１９（図６参照）を収容する雄コネクタであり、ハーネス側コネクタ１５は雌端子２１（図６参照）を収容する雌コネクタである。なお、本発明のコネクタ装置１１は、基板実装コネクタ１３とハーネス側コネクタ１５とに収容される端子が本実施形態と逆の雌雄であってもよい。

基板実装コネクタ１３は、偏平な直方体状の筐体ケース２３に収容される基板２５に、半田付け部２７（図４参照）が半田付けされることにより表面実装される。このように、本実施形態に係るコネクタ装置１１では、スルーホールを使用しないことで実装構造の低背化を可能としている。筐体ケース２３としては、例えばＥＣＵ等の機器の外殻が挙げられる。この筐体ケース２３は、車体にボルト・ナット等の締結具によって固定される。また、基板２５も筐体ケース２３の内方でビス等の締結具によって筐体ケース２３に固定される。
筐体ケース２３には偏平な矩形状の開口部２９（図１参照）が形成され、基板実装コネクタ１３はこの開口部２９の長手方向に沿って複数（本実施形態では３つ）が、ハーネス側コネクタ１５との結合開口部３１を正面に向けて並んで配置される。

基板実装コネクタ１３は、絶縁性の合成樹脂で構成される実装コネクタハウジング３３に、複数の雄端子１９が圧入固定される。圧入固定された雄端子１９は、先端側の電気接触部３５が結合開口部３１に並んで配置され、雌端子２１と接触可能となる。雄端子１９は、圧入部３７（図６参照）を挟んで先端側と反対側が基板固定部３９となって実装コネクタハウジング３３の後方から導出される。導出された基板固定部３９は、基板２５に対して垂直な方向へ折り曲げられた後、基板２５に沿って曲げられ、基板表面４１（図６参照）の導体に半田付けされることで固定される。即ち、基板実装コネクタ１３は、この半田付け部２７によって基板２５に固定される。

ハーネス側コネクタ１５は、それぞれの基板実装コネクタ１３に応じて複数（本実施形態では３つ）設けられている。それぞれのハーネス側コネクタ１５は、同一構成のものとすることができる。
本実施形態では、同一の３つのハーネス側コネクタ１５のうち、図１の左端のものが左右反転して使用されている。ハーネス側コネクタ１５は、絶縁性の合成樹脂で構成されるハーネス側コネクタハウジング４３と、このハーネス側コネクタハウジング４３に収容される雌端子２１と、レバーである挿入離脱レバー４５と、を有している。
ハーネス側コネクタハウジング４３は、互いに相対する両側面４７を有している。両側面４７の長手方向の中央部には、円柱状の第１ボス部４９と、第２ボス部５１とが、離間して設けられている。

挿入離脱レバー４５は、絶縁性の合成樹脂で構成され、互いに平行に配され、且つ一端同士が間隔をあけて互いに分離された一対の側板５３と、この一対の側板５３の他端同士を連結した操作部５５と、を有している。この操作部５５は、挿入離脱レバー４５を回転させる際の力点となる。側板５３は、その一端部に係合突起５７が設けられている。この係合突起５７は、案内フード１７に設けられた後述の係合突起収容溝５９に進入することにより、案内フード１７に引っ掛かる。この係合突起５７は、挿入離脱レバー４５の支点となる。また、係合突起５７よりも他端側には、上記の第１ボス部４９及び第２ボス部５１とそれぞれ嵌合する一対の第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３が形成されている。これら第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３は、挿入離脱レバー４５を回転させる際の作用点となる。

また、挿入離脱レバー４５の側板５３には、第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３を挟んで、係合突起５７と反対側に摺接爪６５が設けられている。この摺接爪６５は、案内フード１７に設けられる後述のガイド溝６７に進入する。

案内フード１７は、基板実装コネクタ１３に対応して、ハーネス側コネクタ１５を挿入案内する複数のコネクタ嵌合部６９を有する。即ち、案内フード１７は、フード本体７１（図２参照）が、両端を開放された角筒状に形成される。このフード本体７１が、筐体ケース２３の開口部２９に挿入される。フード本体７１には、それぞれの基板実装コネクタ１３を内方に収容するとともに、ハーネス側コネクタ１５を受入可能とするコネクタ嵌合部６９が、隔壁７３によってそれぞれの基板実装コネクタ１３に応じて仕切られている。即ち、案内フード１７は、複数の基板実装コネクタ１３のスロット（差し込み）を一体のフード構造で行えるように構成されている。

それぞれのコネクタ嵌合部６９のフード内壁７５（図２参照）には、挿入離脱レバー４５の操作機構部７７が設けられている。操作機構部７７は、係合突起案内溝７９と、係合突起収容溝５９と、テーパ壁８１と、ガイド溝６７と、を有する。係合突起案内溝７９は、コネクタ嵌合方向に沿ってコネクタ嵌合部６９の奥側に延びる。係合突起収容溝５９は、係合突起案内溝７９の端部に連なり、この係合突起案内溝７９と交差する方向に延びる。テーパ壁８１は、係合突起案内溝７９と係合突起収容溝５９の連結部に、コネクタ嵌合方向に対し傾斜して形成される。ガイド溝６７は、係合突起案内溝７９と略平行に設けられ、コネクタ嵌合方向に沿ってコネクタ嵌合部６９の奥側に延びる。
コネクタ装置１１は、コネクタ嵌合部６９の操作機構部７７に係合したハーネス側コネクタ１５の挿入離脱レバー４５が回動されることで、基板実装コネクタ１３とハーネス側コネクタ１５が嵌合される。

フード本体７１の角筒軸線方向の一端側には、外側に全周で張り出すフランジ部８３（図２参照）が設けられ、フランジ部８３はフード本体７１が筐体ケース２３の開口部２９に挿入されることで、開口部２９の周縁に当接される。コネクタ嵌合部６９にハーネス側コネクタ１５が挿入された案内フード１７は、ハーネス側コネクタ１５と開口部２９との間がフランジ部８３によって塞がれることになる。つまり、案内フード１７は、筐体ケース２３の開口部２９を塞ぐ蓋を兼ねている。フランジ部８３のそれぞれ４つの辺部中央には枠状ロック部８５が設けられ、枠状ロック部８５は筐体ケース２３の外周面から突出した楔状ロック８７に係止される。これにより、案内フード１７は、開口部２９から離脱が規制されて筐体ケース２３に装着される。

ところで、基板実装コネクタ１３の実装コネクタハウジング３３には、結合開口部３１の上壁上面８９（図１及び図４参照）に、結合開口部３１の長手方向左右に沿って一対の係止部９１が突設されている。係止部９１は、四角枠状に形成され、相互に対面する辺部の奧側角部にはビーク部９３が突設されている（図５参照）。

一方、案内フード１７には、基板実装コネクタ１３のそれぞれの係止部９１と基板実装コネクタ１３の併設方向に弾性係合することによりそれぞれの基板実装コネクタ１３にロック係合可能なロック手段が設けられている。本実施形態において、ロック手段は、コネクタ嵌合方向に延びる可撓性のロックアーム９５として形成されている。即ち、ロックアーム９５は、図４に示すように、一対の係止部９１の内側に一対ずつ配設され、一対の係止部９１の内側から係止部９１のビーク部９３にそれぞれ先端部が係止されることにより、基板実装コネクタ１３にロック係合されるように形成されている。

ここで、図５に示すように、ロックアーム９５が、コネクタ嵌合方向と平行に延在するのに対し、係止部９１の対向辺部は、ビーク部９３に向かって相互に接近する方向に傾斜している。即ち、一対の係止部９１の対向辺部同士は、ハの字状に傾斜している。これにより、ビーク部９３に先端部が係止されたロックアーム９５のアーム基部９７と、係止部９１との間には間隙９９が形成されている。

次に、上記構成を有するコネクタ装置１１の作用を説明する。
本実施形態に係るコネクタ装置１１では、図１に示すように、筐体ケース２３に基板２５が収容され、筐体ケース２３の開口部２９に配置された基板２５には、複数の基板実装コネクタ１３が並んで実装される。従って、筐体ケース２３の開口部２９には、複数の基板実装コネクタ１３が並ぶ。図３に示すように、案内フード１７が筐体ケース２３の開口部２９に装着されると、案内フード１７のコネクタ嵌合部６９がそれぞれの基板実装コネクタ１３に対応して配置される。

この際、案内フード１７のロック手段であるロックアーム９５は、基板実装コネクタ１３のそれぞれの係止部９１と基板実装コネクタ１３の併設方向に弾性係合することにより、それぞれの基板実装コネクタ１３にロック係合可能である。そこで、基板実装コネクタ１３の実装コネクタハウジング３３グ及び案内フード１７の成形誤差や、基板実装コネクタ１３の実装誤差などにより、基板実装コネクタ１３に対してコネクタ嵌合部６９の嵌合中心が一致しないときであっても、基板２５に実装された基板実装コネクタ１３に対する案内フード１７の位置決めが容易となる。

更に、ハーネス側コネクタ１５は、基板実装コネクタ１３との嵌合に先立ち、この案内フード１７のコネクタ嵌合部６９に対して挿入される。即ち、ハーネス側コネクタ１５は、最終的には、基板実装コネクタ１３へ挿入されるが（図６参照）、基板実装コネクタ１３へ直接挿入される前に、基板実装コネクタ１３の結合開口部３１よりも開口部が大きな案内フード１７のコネクタ嵌合部６９へ挿入され、基板実装コネクタ１３の結合開口部３１内へ誘導される。これにより、基板実装コネクタ１３に対するハーネス側コネクタ１５の位置決めも容易となっている。

また、基板実装コネクタ１３とハーネス側コネクタ１５とは、ハーネス側コネクタ１５に設けられる挿入離脱レバー４５が回動されることにより、ハーネス側コネクタ１５がコネクタ嵌合部６９に係合して引き寄せられ、挿入離脱レバー４５のてこ作用により低挿入力で結合される。

即ち、ハーネス側コネクタ１５が案内フード１７のコネクタ嵌合部６９に挿入され、挿入離脱レバー４５の係合突起５７が係合突起案内溝７９に配置される。この際、挿入離脱レバー４５の摺接爪６５も同時にコネクタ嵌合部６９のガイド溝６７に配置される。この状態で雄端子１９と雌端子２１とは導通していない。そして、挿入離脱レバー４５が回動されると、係合突起５７がテーパ壁８１に拾われて係合突起収容溝５９に引き込まれる。第１ボス収容穴６１及び第２ボス収容穴６３は、挿入離脱レバー４５の作用点をなして、第１ボス部４９及び第２ボス部５１をコネクタ嵌合方向の奥側に押し込む。これにより、雌端子２１が雄端子１９に導通して、ハーネス側コネクタ１５と基板実装コネクタ１３との結合が完了する。

このときの引き寄せにより生じる外力は、係合突起５７によって案内フード１７の操作機構部７７へ伝わる。これにより、外力は、案内フード１７を介して筐体ケース２３に支持され、基板実装コネクタ１３には伝わらない。また、ハーネス側コネクタ１５と基板実装コネクタ１３とのドツキによる外力も基板実装コネクタ１３には伝わらない。そこで、これら外力が基板実装コネクタ１３の半田付け部２７に加わり、基板実装コネクタ１３の半田付け部２７の信頼性低下を招くおそれがなくなる。

また、本実施形態のコネクタ装置１１では、それぞれの基板実装コネクタ１３に設けられる係止部９１に対して、案内フード１７に設けられたそれぞれのロックアーム９５が係止される。係止部９１とロックアーム９５との係止は、係止部９１のビーク部９３にロックアーム９５の先端部が係止されて行われる。係止部９１のビーク部９３に先端部が係止されたロックアーム９５は、アーム基部９７と係止部９１との間に間隙９９が形成される。これにより、案内フード１７は、基板実装コネクタ１３の併設方向へ、ロックアーム９５の先端部の撓み量に加えて間隙９９の距離だけ更に移動可能となる。そこで、基板実装コネクタ１３に対してコネクタ嵌合部６９の嵌合中心が大きくずれているときであっても、間隙９９分、案内フード１７が移動できることにより、基板２５に実装された基板実装コネクタ１３に対する案内フード１７の位置決めが可能となる。

従って、本実施形態に係るコネクタ装置１１によれば、基板実装コネクタ１３に対するハーネス側コネクタ１５の位置決めが容易で、且つ基板実装コネクタ１３において半田付け部２７の信頼性低下がない。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…コネクタ装置
１３…基板実装コネクタ
１５…ハーネス側コネクタ（相手側コネクタ）
１７…案内フード
２３…筐体ケース
２５…基板
２９…開口部
４５…挿入離脱レバー（レバー）
６９…コネクタ嵌合部
９１…係止部
９３…ビーク部
９５…ロックアーム（ロック手段）
９７…アーム基部
９９…間隙

Claims

筐体ケースに収容される基板に実装され、前記筐体ケースの開口部に配置された複数の基板実装コネクタと、
前記基板実装コネクタにそれぞれ嵌合される相手側コネクタと、
前記相手側コネクタに回動自在に取り付けられたレバーと、
前記基板実装コネクタに対応して前記相手側コネクタを挿入案内する複数のコネクタ嵌合部を有し、前記筐体ケースの開口部に装着される案内フードと、を備え、
前記コネクタ嵌合部に係合した前記レバーが回動されることで前記基板実装コネクタと前記相手側コネクタとが嵌合されるコネクタ装置であって、
前記案内フードが、前記基板実装コネクタのそれぞれの係止部と前記基板実装コネクタの併設方向に弾性係合することによりそれぞれの前記基板実装コネクタにロック係合可能なロック手段を有することを特徴とするコネクタ装置。
前記ロック手段が、コネクタ嵌合方向に延びる可撓性のロックアームを備え、
前記係止部が、前記ロックアームの先端部を係止するビーク部を備え、
前記ビーク部に係止された前記ロックアームのアーム基部と前記係止部との間には間隙が形成されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ装置。