JP6022180B2 - 基板実装用コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタ本体とフードとに分割された基板実装用のコネクタに関する。
この技術分野におけるコネクタ本体は、一般的に合成樹脂材からなる箱形のハウジングに金属製のコンタクトが組み付けられたものである(以下コアアセンブリという)。フードは、合成樹脂製の筒状体でコアアセンブリに外套的態様で装着され、これと一体的にコネクタを構成する。また、フードは、場合によってはこれら基板が収容されたケースの蓋としての機能も兼ねるものである。
このような基板実装用のコネクタは、リード先端の実装部にかかるストレスを如何にして軽減するかが常に重要なテーマである。リード先端の実装部と基板との接続は、いわゆるディップ方式から表面実装方式に移行しつつある。表面実装方式によるリード先端の実装部にかかるストレスを軽減するための技術として、たとえば、特許文献1記載の技術が知られている。この技術によれば、上述したようにコアアセンブリと、フードとに分割されたコネクタに関して、コアアセンブリは、リード先端で基板に接続される一方、ハウジング外壁に備わる複数のロック手段によってフードと固く結合している。他方、フードは周面に備わる複数のロック手段によってケースと固く結びつき、ケースは所定間隔で備わる台座部で車体に固定されている。
このようにコアアセンブリと、フードとを固く結合することによって、嵌合時に生じるロックレバーの作動力や、こじり力等のストレスをこの部分で一体的に受け止め、それらストレスが直接リード先端の実装部に伝わることを構造的に抑制するものである。このように、この技術は両者を固く結合することによって、リード先端の実装部に伝わる嵌合ストレスを問題が生じない程度にまで抑制しうるものであり、この点では当初の目的を達成している。一方、嵌合後、たとえば走行時に生じる継続的な小さな振動ストレスに対しては、抑制力は十分に作用しないものと思われる。
すなわち、コアアセンブリ、フード、およびケース間を固く結合することによって、車体の振動はそのままケースに伝わり、走行時に生じる継続的な小さな振動は、ケースを介して、フードおよびコアアセンブリに伝わりやすくなる。この繰り返し生じるストレスは、基板に固定されたリード先端の実装部にも伝わり、その結果、実装部の半田固着部には、ひずみが蓄積することとなる。また、制御装置を構成する基板、ハウジング、およびコンタクトなど各材料が固有に有する、たとえば線膨張係数の相違に起因するストレスも、各部材を固く結合することによってリード先端の実装部に伝わりやすくなっているおそれがある。
特開2007−179974号公報
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、コアアセンブリと、フードとに分割されたコネクタであって、コネクタの小型化を図りつつ、リード先端の実装部にかかる嵌合時に生じるストレス、および走行時に生じる継続的な小さな振動ストレスを抑制することができるコネクタを提供することである。
本発明のコネクタは、(1)箱形のコアアセンブリと筒状のフードとが分割可能で、対応するコネクタに備わるロックレバーに作用する係合手段を備えるとともに、基板に実装された状態でケースに収容されて使用されるコネクタであって、前記コアアセンブリは前記ロックレバーと係合するためのロックボスを備えるとともに、前記フードとの嵌合時の左右方向、上下方向、および嵌合方向の各方向に対して相対的な位置関係を特定するための基準となるコア基準部を備える一方、前記フードは前記コア基準部に対してクリアランスをもって対応するフード基準部を備え、前記フードは前記コアアセンブリに対して空間的に移動可能に結合し、2個又は3個以上の前記コアアセンブリが並列位置に備わる前記コネクタであって、この中で両端部に位置する少なくとも1つのコアアセンブリは、この中で他方に位置する前記コアアセンブリに比べて前記コア基準部と、前記フード基準部との少なくとも上下方向の対応可能域が拡大されているところに特徴を有するものである。
この発明によれば、対応するコネクタに備わるロックレバーと係合するロックボスがコアアセンブリに備わる。これにより、フードとコアアセンブリとの間に固い結合手段がなくても、対応コネクタとコアアセンブリとは、それぞれに備わる係合手段であるロックレバーとロックボスとによって固く結合可能である。また、フードはコアアセンブリに対してフード基準部をコア基準部に係合させた状態で組み付けられる。コア基準部およびフード基準部は、左右方向、上下方向、および嵌合方向に対して相対的な位置関係を特定するための基準となりうる構造体である。これにより、コアアセンブリとフードとは、組み付けられて空間的な位置関係が特定される関係になる。一方、この関係は、双方の位置関係を特定はするけれども、コアアセンブリとフードとを固く結合させるものではなく、両者は空間的にクリアランス相当分移動可能な、いわゆる緩やかな結合関係で結合されている。
したがって、走行時に生じる継続的な小さな振動がリード先端の実装部にダイレクトに伝わることはない。つまり、継続的な小さな振動が車体からケースに伝わり、これがケースを介してフードへ伝わったとしても、フードとコアアセンブリとは、クリアランスを有して移動可能な状態で結合しているので、このクリアランス部分で振動は減衰する。すなわち、前後方向、左右方向、あるいは上下方向に振幅を持つ継続的な小さな振動は、コア基準部とフード基準部との間に設けられたクリアランス部分で大部分は消失する。したがって、コアアセンブリに振動は伝わらないか、あるいは伝わるにしても、固く結合された場合と比べると振動は減衰されたものである。これにより、リード先端の実装部が受けるストレスは、大幅に抑制されることとなる。
コア基準部およびフード基準部は、双方コネクタ間の空間的な位置関係を特定するための基準である。コア基準部およびフード基準部の構成に特に制限はなく、たとえば、左右方向、上下方向、および嵌合方向の各基準部が一体的に基準部を構成するものであってよく、あるいは、離間して存在する構造物が一体として基準部を構成するものであってよい。また、空間的な位置関係の特定手段は、たとえば、双方基準部が凹形状と凸形状の対をなし、互いに嵌合する方式で位置関係を特定する方式であってよく、あるいは、ハウジングの壁面の一部がそのまま基準部を構成し、このような壁面同士が接触(係合)して特定する方式であってよい。
この発明によれば、コアアセンブリにロックボスが備わる。これにより、対応コネクタは、ロックレバーをロックボスに係合させてロックレバーを引き込むことで、双方コネクタ間に嵌合力を作用させることができる。すなわち、嵌合時に生じる対応コネクタのコンタクトがコアアセンブリのコンタクトと接続するための挿入力は、ロックボスを介してロックレバーからコアハウジングに伝わる作動力の反作用として作用する。このように、嵌合時の嵌合力は、両コネクタ間のみで作用するので、リード先端の実装部にストレスをかけずに、対応コネクタと嵌合させることができる。
ロックボスは、対応コネクタに備わるロックレバーの係合部が係合するめの支柱である。その目的のために、ロックボスは、ロックレバーの作動力がバランスよくコアアセンブリを対応コネクタ側に引きつけられるように、たとえば、コアアセンブリの上面または下面のうち少なくとも一方の面の中央部付近に備わることが好ましい。また、その形状は、断面が円形の柱状体であってよく、コアアセンブリのハウジングの外側に備わっていてよく、あるいは内側に備わっていてもよい。
この発明によれば、コアアセンブリとフードとの空間的な位置関係の特定は、コア基準部とフード基準部とのクリアランスを有する係合によって構成されるものである。これにより、別途、締め付けネジやロック締め付け具のような固定手段を必要としない組み付け構造が得られる。その結果、固定手段の製造や固定手段を装着するための作業は不要になるので、これら工程に要する経費が削減できる。
一般的に、対応コネクタとの嵌合作業の際、対応コネクタは背面に束になったケーブルが連なっていることもあって、ロックレバーによる作動力とは別に、コアアセンブリ全体を対応コネクタの側に引く力が作用する場合がある。この引く力が作用した場合、コアアセンブリは前方(対応コネクタ側)に引かれる。これにより、コア基準部の嵌合方向の基準部がフード基準部の嵌合方向の基準部に当接する。このとき、フードはケースに固く結びつき、ケースは車体に固定されているので、コア基準部とフード基準部との当接によって、コアアセンブリの前方への倒れ込みは、フードによって支えられることとなる。したがって、上記の引く力はフードを介してケース全体で受け止められるので、リード先端の実装部にかかるストレスは抑制されることとなる。
好ましくは、本発明のコネクタは、(2)2個又は3個以上の前記コアアセンブリが並列位置に備わる前記コネクタであって、この中で両端部に位置する少なくとも一つのコアアセンブリは、この中で他方に位置する前記コアアセンブリに比べて前記コア基準部と、前記フード基準部との少なくとも上下方向の対応可能域が拡大されているところに特徴を有する(1)記載のものである。
この発明によれば、2個又は3個以上備わるコアアセンブリのうち、両端部に位置する少なくとも一つのコアアセンブリは、他方に位置するコアアセンブリに比べてコア基準部と、フード基準部との上下方向の対応可能域が拡大されている。すなわち、この位置にあるコアアセンブリは、フードとの相対的な位置関係にズレが生じても、対応するフードと嵌合可能である。これによって、コアアセンブリを実装する際、実装環境の熱によって基板に反りが生じたときでも、この反りが生じた状態のままでフードを組み付けることができる。すなわち、熱によって反りの発生した基板に対して、反りとは反対方向の強制力を加えて無理に基板を平板状に矯正することを要しない。これにより、基板とリードとの間に無理な力が加わらないので、リード先端の実装部にかかるストレスは抑制されることとなる。一方、対応コネクタとの嵌合は、コアアセンブリ単位でおこなわれるので、個々のコアアセンブリに規定を超える反りが生じていない限り、両者は嵌合可能である。したがって、基板に反りが生じても、リード先端の実装部にストレスをかけることなく、フードをコアアセンブリに組み付けることができる。
実装工程で生じる基板の反りの向きは、実装条件や基板材料等の種々の条件で変わりうるので、コア基準部とフード基準部との間の対応可能域の拡大は、上方向および下方向ともに設けるのが好ましい。基板の反りが規定量を超えた場合には、フードをコアアセンブリに組み付ける際、その規定内に基板の反りを矯正することとなるが、対応可能域の拡大されている分この矯正量は軽減されたものである。対応可能域の拡大手段は、コア基準部とフード基準部とのクリアランスを拡大する方法であってよく、あるいは、基準部の構成が凹凸嵌合方式をとり、このうち一方の係合片が弾性的変位可能な構造体であって、これによって追従範囲が拡大することで達成される場合であってよい。なお、コアアセンブリ
が2個並列に並ぶ場合は、一方は、対応可能域が拡大され、他方は、対応可能域が拡大されていない構造の組み合わせが好ましい。また、コアアセンブリが3個以上並列に並ぶ場合は、両端部のコアアセンブリは対応可能域の拡大がされ、中央部のコアアセンブリは対応可能域が拡大されていない構造の組み合わせが好ましい。また、上下方向の対応可能域の拡大と同時に、左右方向に生じるズレを考慮してコア基準部とフード基準部との左右方向の対応可能域が拡大されていることが好ましい。
好ましくは、本発明のコネクタは、(2)前記フードは前記対応するコネクタの誤嵌合を防止するための手段、または、前記対応するコネクタのこじりを防止するための手段を備えたところに特徴を有する(1)に記載のものである。
この発明によれば、フードは誤嵌合防止手段、または、こじり防止手段が備わる。これにより、嵌合の際、こじり力や無理な力がコアアセンブリにかかることが抑制される。したがって、リード先端の実装部にストレスがかかることが抑制される。
好ましくは、本発明のコネクタは、(3)前記フードは前記対応するコネクタが嵌合過程で傾きをもって挿入されることを防止するための手段を備えたところに特徴を有する(1)又は(2)のうちいずれか一項記載のものである。
この発明によれば、フードは対応するコネクタが嵌合過程で傾きをもって挿入されることを防止する手段が備わる。これにより、嵌合の際、対応するコネクタの傾きが抑制される。したがって、リード先端の実装部にストレスがかかることが抑制される。
好ましくは、本発明のコネクタは、(4)前記コアアセンブリは少なくとも一方の側面に実装強度を補強するための固定部材を備え、この固定部材は前記側面に対して平行に位置し背面から延びるコンタクトのリード部の実装位置よりもさらに先に延びているところに特徴を有する(1)から(3)のうちいずれか一項記載のものである。
この発明によれば、コアアセンブリはコンタクトのリード部の先端よりもさらに先まで延びる固定部材を備えている。これにより、嵌合の際こじり力や無理な力がコアアセンブリにかかっても、リード先端の実装部にストレスがかかることが抑制される。
好ましくは、本発明のコネクタは、(5)前記固定部材は検査時の光を通すための採光手段が備わるところに特徴を有する(4)記載のものである。
この発明によれば、固定部材と基板との接合部のフィレットの形状のみならず固定部材が陰になってフィレットの形状が観察困難なリード先端の検査がおこないやすくする。
好ましくは、本発明のコネクタは、(6)前記コンタクトは前記コアアセンブリの一面に少なくとも二段に亘って備わり、前記コンタクトのリード部の先端は少なくとも内列と外列の二列に亘って備わり、前記上段側の少なくとも一部分のコンタクトの水平方向に延びる部分の少なくとも一部分が他のリード部に比べて、前記内列のリード部の先端が上方から認識しやすい程度、幅が細く構成されているところに特徴を有する(4)又は(5)記載のものである。
この発明によれば、外側の列に実装される上段側のコンタクトのリード部が他の部分に比べてその幅が細く構成されている。これにより、内側の列に実装される下段側のコンタクトに関して、リード先端の実装部周辺の状態が何ものにも遮られることなく全体が明瞭に認識できる。したがって、リード先端の実装部周辺のフィレット形状が正確に読み取れる。
図1は、本発明の実施形態に係るコネクタを示す図であって、(A)は、基板に実装されてケースに収まるところを示す外観斜視図であり、(B)は、ケースに収められた状態で対応するコネクタと嵌合する状態を示す外観斜視図である。 図2は、図1に示すコネクタのコアアセンブリを示す図であって、(A)は、前方から見た外観斜視図であり、(B)は、後方から見た外観斜視図であり、 図3は、図2に示すコア基準部を拡大した拡大斜視図である。 図4は、図1に示すコネクタのフード全体を示す外観斜視図である。 図5は、図4に示すフード基準部を拡大した斜視図であって、(A)は、FY基準部であり、(B)は、FZ基準部である。 図6は、フード基準部とコア基準部との係合の様子を示す拡大斜視図である。 図7は、図3に示すコア基準部と、図5に示すフード基準部との係合要部を示す要部拡大図であって、(A)は、左右方向の基準部であり、(B)は、上下方向の基準部であり、(C)は、嵌合方向の基準部である。 図8は、本発明の実施形態に係るコアアセンブリ、フード、およびケースの組み付け状態を示す図であって、(A)は、全体を示す外観斜視図であり、(B)は、上記(A)のB−B線に沿った断面図である。 図9は、本発明の実施形態に係るコネクタ、ケース、および対応するコネクタの組み付け関係を示す図であって、(A)は、対応するコネクタが挿入される状態を示す外観斜視図であり、(B)は、フード内側の構造を示す正面図である。 図10は、本発明の実施形態に係るコネクタと対応するコネクタとの嵌合時のロックレバーの動作を示す外観斜視図である。 図11は、本発明の実施形態に係るコネクタのコアハウジングとフード間の力の伝達する様子を示す外観斜視図である。 図12は、本発明の実施形態に係るコネクタのフード内側の構造を示す外観斜視図である。 図13は、本発明の実施形態に係るコネクタの横傾き(左右方向)防止手段を示す図であって、(A)は、嵌合途中の状態を示す要部の拡大図であり、(B)は、嵌合完了後の状態を示す要部の拡大図である。 図14は、本発明の実施形態に係るコネクタの前傾き(前後方向)防止手段を示す図であって、(A)は、嵌合途中の状態を示す要部の拡大図であり、(B)は、嵌合完了後の状態を示す要部の拡大図である。 図15は、走行時に継続的な小さな振動がケースに伝わる様子を示す模式図である。 図16は、本発明の実施形態に係るコネクタが反りの生じた基板に装着された状態を示す模式図である。 図17は、フード基準部の上下方向の基準部を示す斜視図であって、(A)は、固定式であり、(B)は、可撓式である。 図18は、図1のコアアセンブリに装着された固定部材を示す図であって、(A)は、後方から見た拡大斜視図であり、(B)は、側面から見た拡大側面図である。 図19は、図1の基板に実装されたコアアセンブリを上から見た平面図である。 図20は、本発明の実施形態に係るコネクタに圧入されるコンタクトの正面図であって、(A)は、第1コンタクトであり、(B)は、第2コンタクトであり、(C)は、第3コンタクトであり、(D)は、第4コンタクトである。 図21は、図1の基板に実装されたコアアセンブリを上から見た図であって、(A)は、コンタクトの配列を示す平面図であり、(B)は、上記(A)のコンタクトを拡大した部分拡大図である。 図22は、本発明の別の実施形態に係るコネクタを示す外観斜視図であって、(A)は、コアアセンブリの外観であり、(B)は、フードの外観であり、(C)は、係合要部の拡大図である。
本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で実施することができる。図1は、本発明の実施形態に係るコネクタを示す図であって、(A)は、基板に実装されてケースに収まるところを示す外観斜視図であり、(B)は、対応するコネクタと嵌合する状態を示す外観斜視図である。図2は、図1に示すコネクタのコアアセンブリを示す図であって、(A)は、前方から見た外観斜視図であり、(B)は、後方から見た外観斜視図である。図3は、図2に示すコア基準部を拡大した拡大斜視図である。図4は、図1に示すコネクタのフードの外観斜視図である。図5は、図4に示すフード基準部を拡大した斜視図であって、(A)は、FY基準部であり、(B)は、FZ基準部である。図6は、フード基準部とコア基準部との係合の様子を示す拡大斜視図である。図7は、図3に示すコア基準部と、図5に示すフード基準部との係合要部を示す要部拡大図であって、(A)は、左右方向の基準部であり、(B)は、上下方向の基準部であり、(C)は、嵌合方向の基準部である。なお、以下説明で用いる指示方向は、図面中に記載されている方向の定義に従う。
〔コネクタの概説〕
本発明のコネクタCは、図1に示されるように、コネクタ本体である箱形のコアアセンブリ1と、筒状のフード40とに分割可能で、対応する雌型コネクタXに備わるロックレバー140と係合する係合手段を備えるとともに、基板Pに実装された状態でケース70に収容され、その形態で主に車に搭載されるものである。また、コアアセンブリ1は、ロックレバー140と係合するためのロックボス20を備えるとともに、フード40との嵌合時の左右方向D12、上下方向D34、および前後方向D56(以下、特に方向を特定する場合は嵌合方向D5(コアアセンブリから見た場合)、あるいは嵌合方向D6(フードから見た場合)という)の各方向に対して空間的な位置関係を特定するための基準となるコア基準部25を備える一方、フード40はこのコア基準部25に対してクリアランスをもって係合するフード基準部51を備えるところに特徴を有している。
さらに、2個又は3個以上の前記コアアセンブリ1が並列位置に備わるコネクタCであって、この中で両端部に位置する少なくとも1つの前記コアアセンブリ1は、この中で他方に位置する前記コアアセンブリ1に比べて前記コア基準部25と、前記フード基準部51との上下方向の対応可能域が拡大されているところに特徴をしている。
また、フード40は、対応する雌型コネクタXの誤嵌合を防止するための手段、こじりを防止するための手段、および傾きを防止するための手段を備えるところに特徴を有している。
本発明のコネクタCは、図1に示されるように、結合可能な構成のコアアセンブリ1と、フード40とに分割されていて、基板Pに実装された状態でケース70に収容される。対応する雌型コネクタXは、ケース70の一側面に備わる本実施形態に係るコネクタCに着脱可能に接続される。本実施形態のコネクタは、背面にケーブルWを連ねた状態の3個の雌型コネクタXと接続する。
〈コアアセンブリ〉
コアアセンブリ1は、図2に示されるように、コネクタ本体で、絶縁性の合成樹脂から
なるコアハウジング10と、このコアハウジング10に組み付けられた導電性の金属材料からなるコンタクト60とを備えている。コンタクト60は、上下方向D34に四段、左右方向D12に数十列に亘り組み付けられている。また、金属製の固定部材30をコアハウジング10の左右壁13、14に備えている。コアアセンブリ1は、対応する雌型コネクタXと嵌合するための嵌合構造、および基板Pと電気的に接続するための接続構造を備えているコネクタ本体である。
コアハウジング10は、表面実装環境で変質や変形が生じないようにするために、フード40に比べて耐熱性の優れた合成樹脂材で成形されている。コアアセンブリ1は、図2に示されるように、前面に開口部17を備えた中空の箱体で、上壁11、下壁12、左壁13、右壁14、および後壁15で構成されている。コアハウジング10内の中空部分は、対応する雌型コネクタXと嵌合するための嵌合空間23である。開口部17は、雌型コネクタXの挿入口で、前壁16に備わる。嵌合空間23には、コンタクト60が四段多列に整然と配列されている。
コアハウジング10は、図2に示されるように、上壁11の中央部付近に突起状のロックボス20を備えている。ロックボス20は、対応する雌型コネクタXが備えているロックレバー140と係合する部分である。回転するロックレバー140がこのロックボス20を引き寄せることで、双方コネクタC、およびXは嵌合する。ロックボス20は、断面円形の柱状体で、ロックレバー140の作動力に耐えるだけの強度を備えている。ロックボス20は、ロックレバー140の作動力が偏向することがないように上壁11の中央部付近に備わっている。本実施形態では、ロックボス20は上壁11だけに備わる。
〈コア基準部〉
コアハウジング10は、図2、図3に示されるように、上壁11、前壁16、および左右壁13、14にコア基準部25を備えている。コア基準部25は、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40との空間的な位置関係を特定するための基準である。コア基準部25は、左右方向D12の空間的な位置関係を特定するためのCX基準部25a、上下方向D34の空間的な位置関係を特定するためのCY基準部25b、および嵌合方向D5の空間的な位置関係を特定するためのCZ基準部25cを備えている。
CX基準部25aは、図2に示されるように、左壁13および右壁14の前方D5に備わり、左右一対となって左右方向D12の位置関係を特定する。CX基準部25aは、壁面13、14の一部分であって、周囲の壁面に対して高さ方向に段差を有さない正面視矩形の構造体である。CX基準部25aを構成する平坦面は左右方向D12の基準面となるCX基準面25aaである。
CY基準部25bは、図2、図3に示されるように、上壁11の両側部後端に備わる。CY基準部25bは、正面視コの字状の構造体であり、上下方向D34に延びる縦支持部26と、この縦支持部26の端部から左右方向D12外向きに延びる横支持部27、28とを備えている。この上下2個の横支持部27、28で挟持して対応するフード40のフード基準部51と係合する。下側の横支持部28は、上壁11の壁面の一部をなしていて、上壁11面と同一平面上にある。上側の横支持部27は、水平方向に張出す板片である。上側の横支持部27の下面、および、これに対向する下側の横支持部28の上面は、一対で上下方向D34の基準面となるCY基準面27aおよび28aを構成する。CY基準面27aおよび28aは、ともに平坦で並行している。
CZ基準部25cは、図2に示されるように、前壁16に形成された開口部17の周縁部に位置し、下辺の左右端部、および左右辺の下部に備わる。CZ基準部25cは、周囲の壁面に対して高さ方向に段差を有さない、この周縁部の一部分を構成する正面視矩形の構造体である。CZ基準部25cを構成する平坦面は、嵌合方向D5のCZ基準面25ccである。CZ基準面25ccは、コアアセンブリ1と、フード40との嵌合方向5(嵌
合方向D6;フードから見た場合)の正規組み付け位置を特定するための基準面である。
コア基準部25は、図2、図6に示されるように、フード40がコアアセンブリ1に正しく組み付けられると、コア基準部25を構成する、CX基準部25a、CY基準部25b、およびCZ基準部25cの各基準部がフード基準部51を構成する各基準部と、それぞれ係合するように構成されている。この係合は、コアアセンブリ1と、フード40との空間的な位置関係を特定する。詳しくは、コアアセンブリ1のCX基準部25aがフード基準部51の対応するところと係合することで左右方向D12の位置関係が特定される。また、CY基準部25bがフード基準部51の対応するところと係合することで上下方向D34の位置関係が特定される。さらに、CZ基準部25cがフード基準部51の対応するところと係合することで嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)の位置関係が特定される。
このように、フード40がコアアセンブリ1に組み付けられると、双方の空間的な位置関係が特定されるのだが、コアアセンブリ1のコア基準部25と、フード40のフード基準部51との係合は、左右方向D12、上下方向D34、および嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)のそれぞれの方向に関してクリアランスを有したものである。これにより、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40とは、両者の間でそのクリアランス相当分だけ相対的に僅かではあるが移動可能である。すなわち、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40とは緩やかな結合関係になる。
コアハウジング10は、図2に示されるように、左壁13および右壁14に固定部材30を備えている。固定部材30は、コアアセンブリ1と基板Pとの半田実装強度を補強するためのものである。固定部材30は、圧延金属の平板から打ち抜き加工で成形されたものである。固定部材30は、胴部31、脚部32、33、34、実装部35、および窓部36を備えている。脚部は、前脚部32、中脚部33、および後脚部34からなり、間に窓部36が形成されている。
コアアセンブリ1は、図2に示されるように、複数のコンタクト60を備えている。コンタクト60は、一端で対応する雌型コネクタXに接続するとともに、他端で基板Pに接続し両者間を電気的につなぐ。本実施形態のコネクタCは、コンタクト60をコアハウジング10の後壁15に4段に配置するものであり、全長の長いコンタクト60から順番に上段から下段へと組み付けられる。組み付けは圧入方式であり、前方から圧入される。コアハウジング10の後壁15には、圧入用の圧入孔21が穿設されている。
〈フード〉
フード40は、図4に示されるように、扁平矩形の筒状体で、内部の2箇所に縦壁50a、50bの仕切りを備えている。フード40は、内側に形成された嵌合空間55でコアアセンブリ1と嵌合し、一体でコネクタCを構成する。嵌合空間55は、コアアセンブリ1と嵌合するための空間である。フード40は、嵌合空間55の周囲4面に上壁41、下壁42、左壁43、および右壁44を備え、前後面にそれぞれ前開口部45、後開口部46を備えている。前開口部45の周縁にはフランジ47が備わる。フランジ47は、前開口部45周辺の強度を補強するために備わる。上壁41、下壁42、左壁43、および右壁44は、強度を増すために所定箇所に補強リブを備えている。フード40は、ケース70と係合するための係合部48を備えている。係合部48は、上壁41、下壁42、左壁43、および右壁44に備わる。この係合部48を介してフード40は、ケース70と固く結合する。
フード40は、図4に示されるように、左壁43、右壁44、および内側に2個の縦壁50a、50bを備えることによって、嵌合空間55が第1嵌合空間55a、第2嵌合空
間55b、および第3嵌合空間55cの3つに分割されている。この第1、第2、第3の嵌合空間55a、55b、55cは、それぞれコアアセンブリ1と嵌合するための独立した空間を構成している。
第1嵌合空間55aは、上壁41、下壁42、左壁43、および第1縦壁50aで周囲四面が囲われている。左壁43および第1縦壁50aは、それぞれ内側にフード基準部51を備えている。第2嵌合空間55bは、上壁41、下壁42、第1縦壁50a、および第2縦壁50bで周囲四面が囲われている。第1縦壁50a、および第2縦壁50bは、それぞれ内側にフード基準部51を備えている。第3嵌合空間55cは、上壁41、下壁42、左壁43、および第2縦壁50bで周囲四面が囲われていて、左壁43および第2縦壁50bは、それぞれ内側にフード基準部51を備えている。
フード基準部51は、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40との空間的な位置関係を特定するための基準である。フード基準部51は、左右方向D12の空間的な位置関係を特定するためのFX基準部51a、上下方向D34の空間的な位置関係を特定するためのFY基準部51b、および嵌合方向D6(嵌合方向D5;コアアセンブリから見た場合)の空間的な位置関係を特定するためのFZ基準部51cを備えている。なお、説明は代表して第1嵌合空間についておこなう。
〈フード基準部〉
FX基準部51aは、図4、図5に示されるように、左壁43の内側、および第1縦壁50aの内側に備わる、周囲の壁面に対して一段張出した正面視矩形の台地状の構造体であり、FX基準部51aを構成する平坦な上面が左右方向D12のFX基準面51aaである。FX基準部51aは、左右一対で左右方向D12の位置関係を特定する。
FY基準部51bは、左壁43の内側の上端部、および第1縦壁50aの内側の上端部に備わる片持ち梁状の構造体であり、FY基準部51bを構成する平坦な上面、および下面が上下方向D34のFY基準面51bb、および51bb´である。FY基準部51bは、左右2箇所で上下方向D34の位置関係を特定する。
FZ基準部51cは、左壁43の内側、および第1縦壁50aの内側に位置する前後方向D56に延びる、正面視矩形の突条部である。FZ基準部51cは、前後方向D56に並行して3個備わり、前方D5端は、フード40の前開口部45にあり、後方D6端は、フード40の奥方向(後方向D6)に1/4(フード前後長の1/4)ほど入ったところにある。FZ基準部51cを構成する平坦な後端面が、嵌合方向D6(嵌合方向D5;コアアセンブリから見た場合)のFZ基準面51ccである。なお、第2嵌合空間および第3嵌合空間に備わるフード基準部51は、第1嵌合空間に備わるフード基準部51と基本構成は同じである。
フード40がコアアセンブリ1に組み付けられると、図6、図7に示されるように、フード基準部51は、対応するコア基準部25と係合する。詳しく見ると、FX基準部51aは、コア基準部25のCX基準部25aと係合し、僅かに張出した平坦なFX基準面51aaを、壁面の一部分である平坦なCX基準面25aaに当接(係合)させ、左右一対になって左右方向D12の位置関係を特定する。
FY基準部51bは、コア基準部25のCY基準部25bと係合し、片持ち梁状の板片の両面に備わる平坦なFY基準面51bb、51bb´を、コの字状を構成する対向位置にある板片の平坦なCY基準面27a、28aに当接(係合)させ、左右2箇所で上下方向D34の位置関係を特定する。
さらに、FZ基準部51cは、コア基準部25のCZ基準部25cと係合し、FZ基準部51cの後端面のFZ基準面51ccを開口部17の周縁部の一部分である平坦なCZ基準面25ccに当接(係合)させ、嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)の位置関係を特定する。コアアセンブリ1のコア基準部25と、フード40のフード基準部51との係合は、それぞれクリアランスを有している。したがって、組み付けられた
コアアセンブリ1と、フード40とは、両者間でそのクリアランス相当分移動可能である。すなわち、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40とは緩やかに結合された関係である。
〈フードとコアアセンブリとの組み付け〉
フード40と、コアアセンブリ1との組み付けについて説明する。図8は、本発明の実施形態に係るコアアセンブリ、フード、およびケースの組み付け状態を示す図であって、(A)は、全体を示す外観斜視図であり、(B)は、上記(A)のB−B線に沿った断面図である。図9は、本発明の実施形態に係るコネクタ、ケース、および対応するコネクタの組み付け関係を示す図であって、(A)は、対応するコネクタが挿入される状態を示す外観斜視図であり、(B)は、フード内側の構造を示す正面図である。
フード40と、コアアセンブリ1との組み付けは、図8、図9に示されるように、基板Pに実装された状態のコアアセンブリ1に対してフード40が組み付けられる。コアアセンブリ1は、基板Pの周縁部近くに開口部17を前方向D5に向けて装着されている。コアアセンブリ1は3個備わり、3個のコアアセンブリ1は、左右方向D12に並べて配置されている。フード40は、前方向D5から組み付けられる。フード40が正規組み付け位置まで組み付けられると、コア基準部25は、フード基準部51に係合する。以下、必要に応じてコアアセンブリ1を第1コアアセンブリ1a、第2コアアセンブリ1b、および第3コアアセンブリ1cと配置関係が明確になるように符号を付けて表記する(符号は左から右に向かって、1a、1b、1cとする)。
コア基準部25は、図7に示されるように、正規組み付け位置で、フード基準部51に対してクリアランスを有して係合している。詳細に見ると各部の係合関係は、左右方向D12を規制するコア基準部25のCX基準部25aは、フード基準部51のFX基準部51aと係合し、左右側壁13、14の一部を構成するCX基準面25aaは、周囲の壁面より僅かに張出したFX基準面51aaに当接(係合)し、左右方向D12の位置関係を特定する。
上下方向D34を規制するコア基準部25のCY基準部25bは、フード基準部51のFY基準部51bと係合し、コの字状を構成する互いに並行する板片の対向位置に備わるCY基準面27a、28aは、片持ち梁状の板片の上面、および下面に備わるFY基準面51bb、51bb´に当接(係合)し、上下方向D34の位置関係を特定する。
嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)を規制するコア基準部25のCZ基準部25cは、フード基準部51のFZ基準部51cに係合し、壁面の一部を構成するCZ基準面25ccは、突条部を構成する後端部に備わるFZ基準面51ccに当接(係合)し、嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)の位置関係を特定する。
〈クリアランス〉
フード40は、コア基準部25と、フード基準部51との係合で、コアアセンブリ1に対して空間的に位置関係が特定される。フード40と、コアアセンブリ1とは、緩やかな結合関係であり、左右方向D12、上下方向D34、および嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)に関して当初設定のクリアランス相当分は移動可能である。このクリアランスによって、コアアセンブリ1の基板Pに対する位置ズレや、半田実装時の環境条件(熱)によって生じる基板Pやコアハウジング10の反りに対する許容量が拡大されている。
コアアセンブリ1に組み付けられたフード40は、図8、図9に示されるように、コア基準部25にフード基準部51を係合させて、コアアセンブリ1に対して緩やかな結合関係を構成する。このとき、フード40は、基板Pに対して下壁42の縁部を基板Pの周縁部に載せた状態である。この状態は、基板Pの上下方向D34の動きを規制するものでは
ない。また、前後方向D56および左右方向D12に関しても、基板Pの動きを規制するものではない。このように、フード40は、コアアセンブリ1に組み付けられた状態で、基板Pと一部接触箇所を設けているが、これによって基板Pと固く結合したり、基板Pの動きを規制したりするものではない。
フード40が組み付けられたコアアセンブリ1は、図8、図9に示されるように、基板Pと一体となってケース70に収容される。ケース70は、一側面に開口部71を備えた箱体で、合成樹脂あるいは金属からでできている。コアアセンブリ1に組み付けられて基板Pと一体となったフード40は、基板Pがケース70に収容されると、ケース70の蓋の機能を兼ねて正規組み付け位置でケース70に対して結合される。結合は固い結合で、フード40の各壁41、42、43、44に備わる係合部48でケース70の壁部72に備わる係合部73に係合される。これにより、基板Pは、チリや水滴の付着からケース70で保護されるとともに、大きな振動が加わってもケース70から外に飛び出すおそれがなくなる。
ケース70の内面には、図9に示されるように、基板Pをガイドするためのガイド溝74、74が刻まれている。ガイド溝74は、基板を支持するものであって、基板Pを左右方向D12、あるいは上下方向D34に固定するものではない。また正規収容位置まで収容された基板Pは、その先頭部にケース70の奥壁に対してクリアランスが設けられている。すなわち、前後方向D56に関しても、ケース70は基板Pに対して動きを固定するものではない。
〈雌型コネクタとの嵌合〉
雌型コネクタXとの嵌合について図面を参照しながら説明する。図10は、本発明の実施形態に係るコネクタと対応するコネクタとの嵌合時のロックレバーの動作を示す外観斜視図である。図11は、本発明の実施形態に係るコネクタのコアハウジングとフード間の力の伝達する様子を示す外観斜視図である。
対応する雌型コネクタXは、図10に示されるように、ハウジング100の上壁110に合成樹脂製のロックレバー140を備えている。ロックレバー140は、嵌合作業を補助する装置である。ロックレバー140は、ロック軸143の周りを回転するロックレバー本体140aと、作動力を作用させるレバー部141と、対応ロックボス20と係合するロック溝142とを備えている。
対応する雌型コネクタXは、図10、図11に示されるように、ケース70に収容されてフード40と一体となったコアアセンブリ1と嵌合する。雌型コネクタXは、コアアセンブリ1と嵌合する際、フード40によって、コアアセンブリ1に対して正対した姿勢で前進するように、上下方向D34、および左右方向D12への大きな位置ズレは規制されている。すなわち、コアアセンブリ1のコンタクト60と、雌型コネクタXのコンタクトとが直線上で接続可能なように、フード40は、雌型コネクタXのコアアセンブリ1に対する並行姿勢が、嵌合動作中崩れないように案内している。
〈嵌合手順〉
雌型コネクタXは、図10に示されるように、次の手順でコアアセンブリ1と嵌合する。第1工程;雌型コネクタXは、ロックレバー140のロック溝142がコアアセンブリ1のロックボス20に係合する位置まで押し込まれる。この工程で、雌型コネクタXのコンタクト、およびコアアセンブリ1のコンタクト60同士の接触が始まる。第2工程;ロックレバー140がロック軸143を中心に回転し、ロック溝142に沿ってロックボス20を引き込む。この動きにあわせて、雌型コネクタXは、さらに奥まで押し込まれる。この工程で、コアアセンブリ1は、雌型コネクタXのハウジング100内に収容されてい
くとともに、コアアセンブリ1のコンタクト60、および雌型コネクタXのコンタクト同士の接続は、その接触範囲をより拡大していく。第3工程;ロックレバー140が最終位置まで押し切られることで、雌型コネクタXは、コアアセンブリ1の最深部まで押し込まれる。これにより、雌型コネクタXは、コアアセンブリ1と正規嵌合位置で嵌合することとなる。
コアアセンブリ1は、図10に示されるように、ロックボス20を備えているので、雌型コネクタXは、コアアセンブリ1に対してロックレバー140を係合させることができる。すなわち、雌型コネクタXは、コアアセンブリ1との間で固い結合関係を構成することができる。これにより、フード40とコアアセンブリ1との間には固い結合手段が不要になるので、フード40とコアアセンブリ1との間には、たとえば、ネジ締め等の固定手段がいらず、両者間は緩やかな結合関係で組み付けることができるようになる。
〈嵌合時のストレス 誤嵌合防止手段、こじり防止手段〉
フード40に備わる誤嵌合防止手段、および、こじり防止手段について図面を参照しつつ説明する。図12は、本発明の実施形態に係るコネクタのフード内側の構造を示す外観斜視図である。
図12に示されるように、主に第3嵌合空間55cを構成するフード40について説明する。フード40は、上壁41の内面、右壁44の内面、および第2縦壁50bの内面に縦リブ56、および横リブ57を備えている。上壁41は、左右端部に前後方向D56に延びる横リブ57、57を備えている。横リブ57は、正面視矩形の2本の突条部が前開口部45から後開口部46に向かって並行して延びている。横リブ57は、誤嵌合を防止するためのものであり、対応する雌型コネクタXは、対応する位置にこの横リブ57に係合する形状の横リブ溝130を備えている(図11)。他の嵌合空間(第1嵌合空間55a、第2嵌合空間55b)を構成するフード40にも横リブ57は備わる。これらの横リブ57は、第3嵌合空間55cの横リブ形状とは相違する。すなわち、挿入操作の開始が可能な雌型コネクタXの組み合わせは、嵌合空間55ごとに特定されている。これにより、誤嵌合が防止されることとなる。
右壁44内面、第2縦壁50bの内面は、図12に示されるように、それぞれ前後方向D56に延びる縦リブ56、56を備えている。縦リブ56は、2個の正面視矩形の突条部が前開口部45から後開口部46に向かって並行して延びている。縦リブ56は、こじりを防止するためのものである。フード40は、上述したように、雌型コネクタXのコアアセンブリ1に対する並行姿勢が、嵌合動作中崩れないように案内しているのであるが、挿抜可能なように、双方の周面間には、相当のクリアランスが設けられている。これにより、左右方向D12、および上下方向D34への僅かな移動は許容されている。縦リブ56は、このような許容された移動を問題が生じない程度に規制するために備わる。すなわち、縦リブ56は、こじりを防止するために備わるものである。対応する雌型コネクタXは、対応する位置にこの縦リブ56に対応する形状の縦リブ溝120(図11)を備えている。これにより、対応する雌型コネクタXは、この縦リブ56に沿って動きが制限されることとなる。したがって、嵌合時のこじりが抑制されることとなる。なお、前述したフード基準部51の嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)を規制するFZ基準部51cを構成する前後方向D56に並行する3個の突条部のうち上方に位置する2個は、本段で説明する縦リブ56を兼ねるものである。
〈嵌合時のストレス 雌型コネクタの傾き抑制手段〉
雌型コネクタの嵌合過程での傾き抑制手段について図面を参照しつつ説明する。図12は、本発明の実施形態に係るコネクタのフード内側の構造を示す外観斜視図である。図13は、本発明の実施形態に係るコネクタの横傾き(左右方向)防止手段を示す図であって
、(A)は、嵌合途中の状態を示す要部の拡大図であり、(B)は、嵌合完了後の状態を示す要部の拡大図である。図14は、本発明の実施形態に係るコネクタの前傾き(前後方向)防止手段を示す図であって、(A)は、嵌合途中の状態を示す要部の拡大図であり、(B)は、嵌合完了後の状態を示す要部の拡大図である。
フード40は、図12から図14に示されるように、筒状の内側周面の一部に周囲の壁面に比べて僅かに厚みを増した規制部58を備えている。フード40は、上述したように、雌型コネクタXのコアアセンブリ1に対する並行姿勢が、嵌合動作中崩れないように案内するものであるが、挿抜可能なように、双方の周面間には、相当のクリアランスが設けられている。これにより、左右方向D12、および上下方向D34への僅かな移動は許容されている。一方、本実施形態の雌型コネクタXと、コアアセンブリ1との嵌合補助手段であるロックレバー140は、雌型コネクタXの上壁110だけに備わり、対応するコアアセンブリ1の上壁11に備わるロックボス20を引き寄せるようにして係合する。これにより、ロックレバー140を作動させて嵌合させる際、雌型コネクタXの状態は、上側が下側に比べて前方D5に引き込まれるように力が作用している。このとき、上記したクリアランスの設定によって、雌型コネクタXは、その全体を前のめりさせた姿勢でコアアセンブリ1に対応することとなる。
規制部58は、このような雌型コネクタXの前のめり姿勢を正し、コアアセンブリ1に対して正対した姿勢をとり、この姿勢を維持したまま嵌合できるように、雌型コネクタXを案内するものである。なお、規制部58の説明は、代表して第3嵌合空間55cについておこなう。
規制部58は、図12から図14に示されるように、左右方向D12の動きを規制する左右方向の規制部58b、58eと、上下方向D34の動きを規制する上下方向の規制部58a、58c、58dとを備える。左右方向D12の規制部58b、58eは、前述したフード40の右壁44の内側下隅部、および縦壁50bの内側下隅部と、右壁44の内側上隅部、および縦壁50bの内側上隅部とに備わる。
上下方向の規制部58は、フード40の右壁44内側、および縦壁50b内側に備わる前後方向D56に延びる縦リブ56の先端部(前方向D5)の下側面、および上側面と、上壁41内側の左右隅部とに備わる。
対応する雌型コネクタXは、図13、図14に示されるように、左右壁112、113に備わる前後方向D56に並行して延びる2本の縦リブ溝120のうち下段側に位置する縦リブ溝120の前端から中央部にかけての部分が上方向D3、および下方向D4に表面が削られた状態の凹み部135を備えている。さらに、左右壁112、113の前端下方隅部に内向き方向(左方向D1、あるいは右方向D2)に表面が削られた状態の凹み部135を備えている。さらに、雌型コネクタXは、上壁110の前端左右隅部、および左右壁112、113の前端上部隅部に、同じく、表面が削られた状態の凹み部135を備えている。
規制部58は、図12から図14に示されるように、挿入初期では、雌型コネクタXの対応する上壁110、左壁112、右壁113、および縦リブ溝120、120に対してクリアランスを狭めるように作用するとともに、正規嵌合位置では、規制部58は、雌型コネクタXに備わる凹み部135に出会うため、両者間のクリアランスは、本来のクリアランスの大きさが確保されることとなる。すなわち、挿入初期においては、雌型コネクタXは、規制部58によって、上下方向D34、および左右方向D12の動きが制限されるため、前のめり姿勢が抑制されて正対した姿勢をとるようになる一方、正規嵌合位置では、雌型コネクタXと、フード40とは、その周面間に相当のクリアランスを持って結合するようになるため、互いに干渉しあわない関係が確保されることとなる。
〈嵌合時のストレス 作動力〉
ロックレバー140の作動力は、図10に示されるように、ロックボス20を引きつける方向(前方向D5)に作用する一方、雌型コネクタXの挿入力は、コンタクトを介してコアハウジング10を突き放す方向(後方向D6)に作用する。このように作動力と挿入力とは、作用と反作用との関係にあって、ロックレバー140の作動力は、雌型コネクタXと、コアアセンブリ1との間だけで効果的に作用する仕組み(原理)になっている。すなわち、作動力は、原理的には基板Pやフード40には及ばず、これらのものに負荷をかけることはない。これにより、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスは抑制されることとなる。
〈嵌合時のストレス 引く力〉
嵌合作業は、ロックレバー140の作動力や、こじり力のほかに、無理な力をコネクタCにかける場合がある。雌型コネクタXは、図11に示されるように、背面に束になったケーブルWが連なっているので、その荷重によってケーブルWを介して、コアアセンブリ1を背面方向(前方向D5)に引く力が作用する場合がある。嵌合時あるいは嵌合後に、このような引く力が作用した場合、コアアセンブリ1は、前方向D5に倒れ込み、この引く力によって、コア基準部25のCZ基準部25cは、フード基準部51のFZ基準部51cに当接(係合)する。このようにコアアセンブリ1は、フード40側に倒れ込もうとするが、一方フード40は、車体に固定されたケース70と固く結合しているので、この倒れ込みは、フード40で支えられることとなる。これにより、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスは抑制されることとなる。
〈嵌合後のストレス〉
雌型コネクタXがコアアセンブリ1に嵌合されて組み付けが完了した後、図15に示されるように、実車走行時に生じる力学的な作用がストレスとしてコネクタに及ぶ。図15は、走行時に継続的な小さな振動がケースに伝わる様子を示す模式図である。走行時に生じるストレスには、大きな振動、継続的に生じる小さな振動、他に熱ショックなどがある。これらストレスは、実装部品全体の耐久性に影響を及ぼす。特に継続的に生じる小さな振動は、リード部60a先端の実装部60bにひずみとして蓄積するおそれがある。そのために、この小さな振動を抑制してリード部60a先端の実装部60bのひずみを軽減することが求められている。
〈発明の原理 ストレスの抑制〉
エンジンやモーターなどから継続的に生じる小さな振動は、図15に示されるように、車体を介してケース70に伝わる。ケース70は、フード40と係合部で固く結合しているので、振動はケース70を通してフード40に伝わる。これにより、車体の振動はケース70と結合したフード40を一体的に振動させる。
ここで、フード40と、コアアセンブリ1とが固く結合する従来技術の場合には、この振動が基板Pと一体となったコアアセンブリ1に伝わり、基板Pとコアアセンブリ1との結合部分であるリード部60a先端の実装部60bにひずみが蓄積し、この部分に損傷を与えるおそれがある。しかし、本発明に係るコネクタCの場合は、フード40とコアアセンブリ1とが緩やかな結合関係を構成し、これにより、ケース70の振動は、消失するか、あるいは大幅に軽減されてコアアセンブリ1に伝わることとなる。一方、コアアセンブリ1が搭載された基板Pは、ケース70に対して概ね浮いた状態にあり、これにより、ケース70の振動は、この部分で消失するか、あるいは大幅に軽減されて基板Pに伝わることとなる。したがって、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスは、抑制されることとなる。
すなわち、フード40と、コアアセンブリ1とは、その係合部分に備わるクリアランスにより、フード40から伝わる振動は、そこでエネルギーの大部分が消失し、コアアセン
ブリ1に伝わる振動は減衰されたものとなる。また、基板Pは、ケース70に対して概ね浮いた状態にあり、この振動が直接基板Pに伝わることはない。したがって、走行時の小さな振動は、大幅に減衰されて伝わり、その結果、リード部60a先端の実装部60bのストレスは抑制されることとなる。
〈基板の反りとフードの組み付け〉
基板Pの反りに対する、フード40の組み付け性について図面を参照しつつ説明する。図16は、本発明の実施形態に係るコネクタが反りの生じた基板に装着された状態を示す模式図である。図17は、フード基準部の上下方向の基準部を示す斜視図であって、(A)は、固定式であり、(B)は、可撓式である。
本発明の実施形態に係るコネクタCは、図16に示されるように、嵌合空間55が3分割されたフード40に対して、それぞれ対応する位置にコアアセンブリ1が基板Pに装着されている。本段の説明に際して、コアアセンブリ1に対して第1から第3までの符号をつけて装着位置を明確にすると、第1コアアセンブリ1aは、第1嵌合空間55aに収まり、第2コアアセンブリ1bは、第2嵌合空間55bに収まり、第3コアアセンブリ1cは、第3嵌合空間55cに収まる。第1、第2、および第3コアアセンブリ1a、1b、および1cは、基板Pの周縁部に装着されている。半田実装時の環境条件(熱)によって基板Pには反りが発生する場合がある。基板Pの反りは、板面が凸状にも、あるいは凹状にもなりうるが、図16はその一例として凸状に反った基板Pが示されている。
コアアセンブリ1と、フード40とは、図16、図17に示されるように、コア基準部25と、フード基準部51との係合によって、緩やかな結合関係で組み付けられている。コア基準部25と、フード基準部51とは、左右方向D12、上下方向D34、および嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)の各方向にクリアランスを有し、その範囲内で移動可能である。その中で、上下方向D34の移動可能量に関しては、その大きさがフード40内の装着される位置によって、大小の差異が設けられている。すなわち、両端に位置する第1および第3嵌合空間55a、55cに装着される第1、および第3コアアセンブリ1a、1cは、第2嵌合空間55bに装着される第2コアアセンブリ1bに比べて、フード40のフード基準部51に対する、その上下方向D34の対応可能域が拡大されている。
コア基準部25と、フード基準部51との上下方向D34の特定は、CY基準部25bのコの字状を構成する上下2個の板片の間隔に、FY基準部51bを構成する片持ち梁状の板片が係合することによる。第2コアアセンブリ1bと係合する第2嵌合空間55bのFY基準部51bは、図17の(A)に示されるように、その板片の全長が短く上下方向の撓み量はほぼゼロであるのに対して、第1および第3コアアセンブリ1a、および1cと係合する、第1および第3嵌合空間55a、および55cのFY基準部51bは、図17の(B)に示されるように、その板片の全長が前後方向D12に延長され、これにより上下方向D34に弾性的変位が可能になっている。したがって、フード40に対するコアアセンブリ1の相対的な上下方向D34の位置ズレが生じた場合でも、FY基準部51bは、CY基準部25bに対して広範に亘り追従し、係合可能となっている。
これによって、フード40全体は、コアアセンブリ1に対して空間的な位置関係が特定されるのだが、その位置関係の特定は、中央に位置する第2コアアセンブリ1bとの間で定められることとなる。これにより、たとえば両端に位置する第1コアアセンブリ1a、および第3コアアセンブリ1cに上下方向D34の位置ズレが生じても、その位置ズレは、対応可能域が拡大されたことによって許容されることとなる。したがって、両端に位置するコアアセンブリ1a、1cの位置ズレは、双方の空間的な位置関係の特定には影響を及ぼさないこととなる。すなわち、図16に示されるように、基板Pが凸状に反り、その
ために第1コアアセンブリ1a、および第3コアアセンブリ1cが、第2コアアセンブリ1bに対して下方向D4に位置ズレが生じたとしても、第1コアアセンブリ1a、および第3コアアセンブリ1cのCY基準部25bに対する、フード40のFY基準部151bの対応可能域が拡大しているので、規定内の反りであれば基板Pに強制力をかけずにフード40をコアアセンブリ1に組み付けることが可能である。すなわち、基板Pに反りが生じた状態のままでフード40を組み付けることができる。その結果、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスを抑制して、反りが生じている基板Pにフード40を組み付けることができる。
基板Pの反りが規定を超えているときは、フード40をコアセンブリ1に組み付ける際、基板Pを平板状に矯正するための強制力が作用する。しかし、このときの強制力は、コア基準部25に対する、フード基準部51の対応可能域が拡大されていない場合と比べると、その大きさは緩和されたものである。したがって、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスは抑制されたものとなる。
〈固定部材〉
固定部材30について図面を参照しつつ説明する。図18は、図1のコアアセンブリに装着された固定部材を示す図であって、(A)は、後方から見た拡大斜視図であり、(B)は、側面から見た拡大側面図である。図19は、図1の基板に実装されたコアアセンブリを上から見た平面図である。
固定部材30は、図18に示されるように、胴部31、脚部32、33、34、実装部35、および窓部36を備えている。固定部材30は、圧延金属板を打ち抜き加工したものである。固定部材30は、コアアセンブリ1の実装強度を補強するための補強部材で、コアハウジング10の左壁13および右壁14に取り付けられる。取り付けは台座部39に後脚部32および中脚部33を圧入する方式でおこなわれる。
固定部材30は、図18に示されるように、前後方向D56に延びる胴部31から離間して下方向に脚部が延びている。脚部は3本あり中脚部33と、後脚部32とは、下端で前後方向D56に延びる実装部35に連なっている。前脚部34は、中脚部33と協働して台座部39を挟持するように並行に延びている。前後方向D56に延びる胴部31および実装部35と、上下方向D34に延びる中脚部33および後脚部32とで囲まれる範囲に略四角形の窓部36が形成されている。窓部36はT字形の補強桟を備えている。
固定部材30は、図18、図19に示されるように、リード部60aが延びる方向(後方向D6)に、主にリード部60a先端の実装部60bを保護するようにして延びている。固定部材30の延びる方向(後方向D6)の先端は、最も後方まで届くリード部60a先端の実装部60bが位置するところと同じか、あるいは、それよりもさらに後方向D6まで延びている。固定部材30の高さ方向(上方向D3)の上端は、コアハウジング10の上壁11近くまで延びている。この高さを維持した状態で胴部31は、後方向D6に延びている。これにより、側面視リード部60aは、図18の(B)に示されるように、全体が固定部材30の陰に入っている。実装部35は、中脚部33と、後脚部32との端部間、および前脚部34の端部に備わる。
固定部材30は、図18に示されるように、側面視リード部60a全体が陰に入る態様で上方向D3および後方向D6に延びるとともに、下端部は広範囲に半田実装がなされるように広い範囲に亘って実装部35を備えている。これにより、固定部材30は、嵌合時にこじりや無理な力がコネクタCにかかっても、主にリード部60a先端の実装部60bに力が及ばないように、リード部60a全体を外力から保護している。
コアアセンブリ1は、図18に示されるように、リード部60a先端の実装部60b、
および固定部材30の実装部35で半田実装されて基板Pに固定される。実装部35は、半田固着状態が検査される。検査の際、たとえば、フィレット形状を確認する場合、大きな衝立状の固定部材30がリード部60aの近くに備わると、固定部材30の近くにあるリード部60a先端の実装部60bのフィレット形状が採光不足のために正確に読み取れない場合がある。特に極数が増えて四段多列にリード部60aが配列している本実施形態の場合には、内側のリード部60aに関しては、なお一層困難になる。
固定部材30は、図18に示されるように、広い範囲に亘って窓部36が形成されている。窓部36の下辺は、前後方向D56に延びる実装部35近くまで広がり、上辺、および前後辺もそれぞれ枠いっぱいまで広がっている。これにより検査時の採光量が増加し、リード部60a先端の実装部60bのフィレット形状が正確に読み取れるようになる。
〈コンタクト形状、配列〉
コンタクトの形状および配列について図面を参照しつつ説明する。図20は、本発明の実施形態に係るコネクタに圧入されるコンタクトの正面図であって、(A)は、第1コンタクトであり、(B)は、第2コンタクトであり、(C)は、第3コンタクトであり、(D)は、第4コンタクトである。図21は、図1の基板に実装されたコアアセンブリを上から見た図であって、(A)は、コンタクトの配列を示す平面図であり、(B)は、上記(A)のコンタクトを拡大した部分拡大図である。
コンタクト60は、図20に示されるように、第1コンタクト61、第2コンタクト62、第3コンタクト63、および第4コンタクト64の主に4種類で構成されている。コンタクト60の長さはこの順番で短くなっている。第1コンタクト61から第4コンタクト64まで基本構成については共通する部分が多いので、必要なところの他は、主に第1コンタクト61の説明で代表する。コンタクト60は、細い金属の角材を折り曲げ加工したものである。加工はコアハウジング10に圧入した後おこなわれる。第1コンタクト61は、リード部61a、接触部61c、および圧入部61dを備えている。リード部61aは、先端に実装部61bを備えている。直線状の接触部61cの後部に圧入部61dが備わり、この接触部61cの後端にリード部61aが連なる。リード部61aは、接触部61cに対してほぼ直角に下方向に曲がっている。リード部61aの先端は、ほぼ直角に後方向に向かって実装部61bを形成している。
コンタクト60は、図21に示されるように、コアアセンブリ1の後壁15から後方向D6に延出する。コンタクト60は、コアアセンブリ1の後壁15に上下方向D34に四段、左右方向D12には十数列に亘り配設されている。リード部60a先端の実装部60bは、基板Pに対して二列配置で実装されている。後壁15の最も上の段、および、この下の段から延出するコンタクト61、62は、二列のうち外側(後方向D6側)の列に実装され、最も下の段、および、この上の段から延出するコンタクト64、63は、内側(前方向D5側)の列に実装される。このように、コンタクト61、62、63、64は、互いに接触しないように、且つ、コネクタC全体がコンパクトに収まるように間口側(後壁15)四段、実装側二列で構成されている。
リード部60a先端の実装部60bは、図21に示されるように、基板Pに対して半田で固定されている。固定は、粘性を有する所定量のクリーム半田を基板パッドに塗布し、このパッドにリード部60a先端の実装部60bを載置し、この状態で基板Pを、たとえばトンネル炉で所定温度に加熱する、いわゆる表面実装方式である。このとき、リード部60a先端の実装部60bの周辺には、フィレットが形成される。このフィレットの状態および形状は、表面実装における半田固着性の良否判断の有力な目安になる。そのため、基板PにコネクタCが実装されたあと、コネクタCが問題なく基板Pに半田付けされたか否かを確認するために、このフィレット形状が検査される。検査は、カメラや目視によっ
ておこなわれる。そのために、実装部60b周辺のフィレットは、その形態全体が他のものの陰に入ることなく、そのまま認識されるのが好ましい。
コネクタCは、図21に示されるように、外側の列に実装される最上段のコンタクト61、および、その下の段のコンタクト62のリード部61a、および62aの一部が他の部分に比べてその幅が細く構成されている。これにより、内側の列に実装される最下段のコンタクト64、および、その上の段のコンタクト63に関して、リード先端の実装部64b、および63b周辺の状態が何ものにも遮られることなく全体が明瞭に認識できる。したがって、リード部60a先端の実装部64b、63b周辺のフィレット形状を正確に読み取ることができる。
〈効果〉本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
・本実施形態に係るコネクタCは、組み付け容易なコネクタ本体(コアアセンブリ1)と、フード40とに分割されている。これにより組み付け作業が容易で小型化が可能なコネクタが得られる。
・本実施形態に係るコネクタCは、ロックレバー方式の嵌合手段を備えている。これにより、嵌合時、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスを抑制できる。
・本実施形態に係るコネクタCは、ロックボス20がコアアセンブリ1に備わるので、雌型コネクタXは、コアアセンブリ1に対してロックレバー140を係合させることができる。これにより、コアアセンブリ1とフード40とは、ネジ締めやロック機構等の特別な固定手段を要せず、緩やかな結合で組み付けることができる。
・本実施形態に係るコネクタCは、コアアセンブリ1とフード40との空間的な位置関係の特定は、コア基準部25とフード基準部51との緩やかな結合によって構成されるものである。これにより、別途、締め付けネジやロック締め付け具のような固定手段を必要としない組み付け構造が得られる。その結果、固定手段の製造や固定手段を装着するための作業は不要になるので、これら工程に要する経費が削減できる。
・本実施形態に係るコネクタCは、コアアセンブリ1とフード40とがそれぞれコア基準部25、およびフード基準部51を備え、双方基準部は、空間的な位置関係を特定するためにクリアランスを有して係合する。これにより、ケース70を介して車体から伝わる継続的な小さな振動は、このクリアランス部分で減衰する。その結果、リード部60a先端の実装部60bにかかる継続的に生じる小さな振動(ストレス)は抑制される。
・本実施形態に係るコネクタCは、コアアセンブリ1とフード40とがそれぞれコア基準部25、およびフード基準部51を備え、双方基準部は、空間的にクリアランスを有して係合する。コアアセンブリ1が前方向D5に引かれたとき、コアアセンブリ1のコア基準部25のCZ基準部25cは、フード40のフード基準部51のFZ基準部51cに当接する。フード40は、車体と結合するケース70と固く結合している。これにより、コアアセンブリ1を引く力は、フード40に伝わり、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスは抑制される。
・本実施形態に係るコネクタCは、中央に位置するコアアセンブリ1bのコア基準部25に対する、フード40のフード基準部51の追従性に比べて、両端のコアアセンブリ1aおよび1cのコア基準部25に対する、フード40のフード基準部51の追従性は大きい。これにより、基板Pに反りが生じても、基板Pを平板状に矯正するための強制力をかけることなくフード40を基板Pと一体となったコアアセンブリ1に組み付けることができる。これにより、リード部60a先端の実装部60bにかかるストレスを抑制することができる。
・本実施形態に係るコネクタCは、誤嵌合防止のために、フード40に横リブ57を備えている。これにより、雌型コネクタXとの嵌合の際、誤嵌合による無理な力がリード部6
0a先端の実装部60bにかかるのを防ぐことができる。
・本実施形態に係るコネクタCは、こじり防止のために、フード40に縦リブ56を備えている。これにより、雌型コネクタXとの嵌合の際、こじりによる無理な力がリード部60a先端の実装部60bにかかるのを防ぐことができる。
・本実施形態に係るコネクタCは、傾き防止のために、フード40に規制部58を備えている。これにより、雌型コネクタXの傾きが抑制されて、無理な力がリード部60a先端の実装部60bにかかるのを防ぐことができる。
・本実施形態に係るコネクタCは、リード部60aの先端よりもさらに先方向D6に延びる固定部材30を備えている。これにより、リード部60a先端の実装部60bにかかる嵌合時や走行時のストレスを抑制できる。
・本実施形態に係るコネクタCは、固定部材30を備え、この固定部材30は、採光用の窓部36を備えている。これにより、リード検査の際、採光によって明確に視認されるので、リード部60a先端の実装部60b周辺のフィレット形状が正確に読み取れるようになる。
・本実施形態に係るコネクタCは、コンタクト60を後壁15に対して四段に配置し、基板Pに対して実装部60bを二列に配置する、四段二列配置構造をとり、最上段のコンタクト61、および、その下のコンタクト62のリード部61a、62aは、一部他の部分に比べて幅が細く構成されている。これにより、内側の列に実装される最下段のコンタクト64、および、その上のコンタクト63に関して、リード部64a、63a先端の実装部64b、63b周辺の状態が明瞭に認識されるので、その周辺のフィレット形状が正確に読み取れるようになる。
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、発明思想の範囲内で種々の変更が可能である。
〈別の実施形態〉
以下、別の実施形態について図面を参照しつつ説明する。符号に関しては、上述した実施形態と、形態が変わらないものについては、上述した符号と同じ符号を付け、形態が変わるものについては、新たな符号を付けることとする。図22は、本発明の別の実施形態に係るコネクタを示す外観斜視図であって、(A)は、コアアセンブリの外観であり、(B)は、フードの外観であり、(C)は、係合要部の拡大図である。
コアハウジング10は、図22に示されるように、左壁13および右壁14の後方下段にコア基準部125を備えている。コア基準部125は、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40との空間的な位置関係を特定するための基準である。コア基準部125は、周囲の壁面に対して一段高くなった平面視矩形の台状の構造体である。コア基準部125は、周囲の壁面から垂直に立ち上がる四辺の縦壁27と、その縦壁127によって基礎付けられた台座部126とを備えている。縦壁127は、上下方向D34の基準の上面部127a、下面部127b、および嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)の基準の前面部127c、後面部127dからなる。台座部126は、左右が対となって左右方向D12の基準となる。これら台座部126、および縦壁127は、その表面が全て平坦である。
コア基準部125は、図22に示されるように、フード40がコアアセンブリ1に正しく組み付けられると、コア基準部125を構成する各面がフード基準部151の対応する各面と、それぞれ係合するように構成されている。この係合は、コアアセンブリ1と、フード40との空間的な位置関係を特定する。詳しくは、コアアセンブリ1の台座部126がフード基準部151の対応するところと係合することで左右方向D12の位置関係が特定される。また、上面部127aおよび下面部127bがフード基準部151の対応する
ところと係合することで上下方向D34の位置関係が特定される。さらに、前面部127cがフード基準部151の対応するところと係合することで嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)の位置関係が特定される。
このように、フード40がコアアセンブリ1に組み付けられると、双方の空間的な位置関係が特定されるのだが、コアアセンブリ1のコア基準部125と、フード40のフード基準部151との間の係合は、左右方向D12、上下方向D34、および嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)のそれぞれの方向に関してクリアランスを有したものである。これにより、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40とは、両者の間でそのクリアランス相当分だけ相対的に移動可能である。すなわち、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40とは緩やかに結合された関係になる。
第1嵌合空間55aは、上壁41、下壁42、左壁43、および第1縦壁50aで周囲四面が囲われている。左壁43および第1縦壁50aは、それぞれの内側にフード基準部151を備えている。第2嵌合空間55bは、上壁41、下壁42、第1縦壁50a、および第2縦壁50bで周囲四面が囲われている。第1縦壁50aおよび第2縦壁50bは、それぞれの内側面にフード基準部151を備えている。第3嵌合空間55cは、第1嵌合空間55aと同様に、上壁41、下壁42、左壁43、および第2縦壁50bで周囲四面が囲われていて、左壁43および第2縦壁50bは、それぞれ内側にフード基準部151を備えている。なお、説明は第1嵌合空間55aについておこなう。
フード基準部151は、図22に示されるように、周囲の壁面に対して一段低くなった窪地状の構造体である。フード基準部151は、平面視矩形の底地部152と、底地部152の周囲に立設する縦壁153と、後方向D6に開口部154とを備えている。縦壁153は、上方向D3に位置する上面部153a、下方向D4に位置する下面部153b、および前方向D5に位置する前面部153cからなる。フード基準部151の底地部152および縦壁153は平坦である。第2嵌合空間55b、および第3嵌合空間55cに備わるフード基準部151は、第1嵌合空間55aに備わるフード基準部151と基本構成は同じである。
フード40がコアアセンブリ1に組み付けられると、図22に示されるように、フード基準部151は、対応するコア基準部125に係合する。底地部152は、コアアセンブリ1のコア基準部125の台座部126と係合し、左右一対で左右方向D12の位置関係を特定する。また、上面部153aおよび下面部153bは、コアアセンブリ1のコア基準部125の上面部127aおよび下面部127bと係合し、上下方向D34の位置関係を特定する。さらに、前面部153cは、コアアセンブリ1のコア基準部125の前面部127cと係合し、嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)の位置関係を特定する。コアアセンブリ1のコア基準部125と、フード40のフード基準部151との間の空間的な係合は、それぞれクリアランスを有している。したがって、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40とは、両者間でそのクリアランス相当分移動可能である。すなわち、組み付けられたコアアセンブリ1と、フード40とは緩やかに結合された関係である。
フード40と、コアアセンブリ1との組み付けは、図22に示されるように、基板Pに実装された状態のコアアセンブリ1に対してフード40が組み付けられる。コアアセンブリ1は、基板Pの周縁部近くに開口部17を前方向D5に向けて装着されている。コアアセンブリ1は3個備わり、3個のコアアセンブリ1は、左右方向D12に並べて配置されている。フード40は、前方向D5から組み付けられる。フード40が正規組み付け位置まで組み付けられると、コア基準部125は、フード基準部151に係合する。
コア基準部125は、図22に示されるように、この正規組み付け位置で、フード基準部151に対してクリアランスを有して係合している。具体的に各部の係合関係は、左右方向D12を規制するコア基準部125の台座部126は、フード基準部151の底地部152と係合する。上下方向D34を規制するコア基準部125の上面部127aおよび下面部127bは、それぞれフード基準部151の上面部153aおよび下面部153bと係合する。嵌合方向D5(嵌合方向D6;フードから見た場合)を規制するコア基準部125の前面部127cは、フード基準部151の前面部153cに係合する。
フード40は、図22に示されるように、コア基準部125と、フード基準部151との係合で、コアアセンブリ1に対して空間的に位置関係が特定される。フード40と、コアアセンブリ1とは、緩やかな結合関係であり、左右方向D12、上下方向D34、および前方向D5に関して当初設定のクリアランス相当分は移動可能である。このクリアランスによって、コアアセンブリ1の基板Pに対する位置ズレや、半田実装時の環境条件(熱)によって生じる基板Pやコアハウジング10の反りに対する許容量は拡大される。
このように構成した場合にも概ね上記した効果が奏される。
C コネクタ
1 コアアセンブリ
17 開口部
20 ロックボス
23 嵌合空間
25 コア基準部
25a CX基準部
25aa CX基準面
25b CY基準部
25c CZ基準部
25cc CZ基準面
27b 28b CY基準面
30 固定部材
31 胴部
36 窓部
40 フード
49 基板支持部
50 50a 50b 縦壁
51 フード基準部
51a FX基準部
51aa FX基準面
51b 151b FY基準部
51bb 151bb FY基準面
51c FZ基準部
51cc FZ基準面
55 55a 55b 55c 嵌合空間
56 縦リブ
57 横リブ
58 58a 58b 58c 58d 58e 規制部
60 61 62 63 64 コンタクト
70 ケース
X 雌型コネクタ
120 縦リブ溝
130 横リブ溝
135 凹み部
140 ロックレバー

Claims (6)

  1. 箱形のコアアセンブリと筒状のフードとが分割可能で、対応するコネクタに備わるロックレバーに作用する係合手段を備えるとともに、基板に実装された状態でケースに収容されて使用されるコネクタであって、
    前記コアアセンブリは前記ロックレバーと係合するためのロックボスを備えるとともに、前記フードとの嵌合時の左右方向、上下方向、および嵌合方向の各方向に対して相対的な位置関係を特定するための基準となるコア基準部を備える一方、
    前記フードは前記コア基準部に対してクリアランスをもって対応するフード基準部を備え、前記フードは前記コアアセンブリに対して空間的に移動可能に結合し、
    2個又は3個以上の前記コアアセンブリが並列位置に備わる前記コネクタであって、この中で両端部に位置する少なくとも1つのコアアセンブリは、この中で他方に位置する前記コアアセンブリに比べて前記コア基準部と、前記フード基準部との少なくとも上下方向の対応可能域が拡大されているところに特徴を有するコネクタ。
  2. 前記フードは前記対応するコネクタの誤嵌合を防止するための手段、または、前記対応するコネクタのこじりを防止するための手段を備えたところに特徴を有する請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記フードは前記対応するコネクタが嵌合過程で傾きをもって挿入されることを防止するための手段を備えたところに特徴を有する請求項1又は2記載のコネクタ。
  4. 前記コアアセンブリは少なくとも一方の側面に実装強度を補強するための固定部材を備え、この固定部材は前記側面に対して平行に位置し背面から延びるコンタクトのリード部の実装位置よりもさらに先に延びているところに特徴を有する請求項1から3のうちいずれか一項記載のコネクタ。
  5. 前記固定部材は検査時の光を通すための採光手段が備わるところに特徴を有する請求項4記載のコネクタ。
  6. 前記コンタクトは前記コアアセンブリの一面に少なくとも二段に亘って備わり、前記コンタクトのリード部の先端は少なくとも内列と外列の二列に亘って備わり、前記上段側の少なくとも一部分のコンタクトの水平方向に延びる部分の少なくとも一部分が他のリード部に比べて、前記内列のリード部の先端が上方から認識しやすい程度、幅が細く構成されているところに特徴を有する請求項4又は5記載のコネクタ。
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