JP6053640B2

JP6053640B2 - 基板用コネクタ構造

Info

Publication number: JP6053640B2
Application number: JP2013167926A
Authority: JP
Inventors: 真吾千葉; 陽榛地
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2033-08-12
Also published as: JP2015037032A; WO2015022863A1

Description

本発明は、各種の電子機器が備えるプリント回路基板（ＰＣＢ）に取り付けられてフレキシブル集約配線等の電線ケーブルを電気的に接続するための基板用コネクタ構造に関する。

例えば特許文献１には、コネクタハウジングに圧入されたコネクタ端子が直角に屈曲され、該コネクタ端子の先端がプリント回路基板の接続孔に挿通されて半田付けされる水平タイプの基板用コネクタ構造の一構成が例示されている。

かかる基板用コネクタ構造では、コネクタ端子に所定のプレート部材（アライメント補正板）が取り付けられており、該プレート部材に形成された複数の貫通孔にコネクタ端子の先端をそれぞれ挿通することで、コネクタ出荷時や回路基板への半田付け時におけるコネクタ端子の振れ（アライメント）の抑制が図られている。

特開２０００−２１７２２７号公報

ところで、特許文献１に開示された基板用コネクタ構造においてコネクタ端子の振れを効果的に抑制するためには、プレート部材の貫通孔をコネクタ端子の大きさに合わせて極力小さくする必要がある。この点を考慮し、例えばかかる貫通孔の孔径をコネクタ端子の外径よりも僅かに大きい程度の寸法に設定した場合には該貫通孔にコネクタ端子を挿通し難くなり、無理に挿通しようとすればコネクタ端子が変形してしまうおそれがある。このため、現実的にはプレート部材の貫通孔の寸法（孔径）はコネクタ端子の大きさ（外径）に対して十分に余裕を持たせて設定しており、プレート部材だけでコネクタ端子の振れを抑制することは難しい。

またコネクタ端子の屈曲精度が悪い場合、例えばコネクタ端子の振れ寸法が公差を外れるおそれもある。したがって、コネクタ端子を屈曲させる際には精度の確保が必要となり、屈曲加工を行う設備機器を十分な工数をかけて調整するとともに、加工時にコネクタ端子の厳正な寸法検査を行わねばならない。

このような問題への対処法の一つとして、例えばプレート部材を肉厚とすればコネクタ端子の振れの抑制効果を高めることはできるが、そのためにはプレート部材を製造する際の樹脂材の使用量が増加してしまい、部品コストの上昇を招くこととなる。

本発明はこれを踏まえてなされたものであり、その解決しようとする課題は、コネクタ端子の屈曲精度を緩和しつつ、コネクタ端子の振れの抑制を図ることが可能な基板用コネクタ構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る基板用コネクタ構造は、回路基板と電気的に接続される基板接続部を一側に有するとともに、被接続部品と電気的に接続される部品接続部を他側に有し、前記基板接続部が前記回路基板の接続孔に挿通されて固定される複数のコネクタ端子と、前記コネクタ端子を保持する保持壁を有するコネクタハウジングと、前記保持壁に対して垂直方向に位置付けられ、前記基板接続部が挿通される貫通孔を有するコネクタ端子振れ抑止部材を備え、前記コネクタ端子は、前記貫通孔の前記保持壁に対して奥側の孔面から前記保持壁までの寸法範囲かつ屈曲角度が９０°以下で前記部品接続部に対して前記基板接続部が他のコネクタ端子と干渉することなく屈曲され、前記コネクタ端子振れ抑止部材の貫通孔は、該貫通孔に挿通された基板接続部の中心軸位置を、前記接続孔の中心軸位置よりも保持壁寄りに位置付けるように形成されてなることを特徴とする。

これによれば、コネクタ端子の振れ幅を従来よりも狭めることができる。すなわち、コネクタ端子の基板接続部が貫通孔の保持壁に対して手前側の孔面と接触した際の振れ（アライメント）から、コネクタ端子の基板接続部が貫通孔の一対の開口にそれぞれ接触した際の振れの範囲にコネクタ端子の振れ幅を止めるように、該コネクタ端子の屈曲位置と屈曲角度を容易に調整することができる。

かかるコネクタ構造において、前記貫通孔は、前記コネクタ端子の屈曲角度が９０°よりも小さい場合には該コネクタ端子の基板接続部を一対の開口にそれぞれ接触させて前記基板接続部の位置を矯正しつつ拘束を与えるように形成することができる。これにより、貫通孔にコネクタ端子の基板接続部を挿通した状態では該基板接続部の先端が保持壁とは反対側を向くことがなく、該先端が保持壁とは反対側にも向く場合がある従来のコネクタ構造と比べて確実にコネクタ端子の基板接続部の振れ幅を狭めることができる。

本発明によれば、コネクタ端子の屈曲精度を緩和しつつ、コネクタ端子の振れの抑制を図ることが可能な基板用コネクタ構造を実現できる。

本発明の一実施形態に係る基板用コネクタ構造の構成を示す縦断面図である。図１に示す一点鎖線内を拡大して示す図であって、(ａ)はコネクタ端子振れ抑止部材の貫通孔の保持壁に対して奥側の孔面から該保持壁までの寸法範囲内でコネクタ端子を屈曲させた態様を示す図、(ｂ)は屈曲角度が９０°以下で部品接続部に対して基板接続部を他のコネクタ端子と干渉することなく屈曲させた態様を示す図、(ｃ)は屈曲角度θが９０°で屈曲されて該貫通孔に挿通されたコネクタ端子の基板接続部の中心軸位置を、回路基板の接続孔の中心軸位置よりも保持壁寄りに位置付けるように形成したコネクタ端子振れ抑止部材の貫通孔の構成を示す図、(ｄ)はコネクタ端子の振れ幅を示す図である。

以下、本発明の基板用コネクタ構造について、添付図面を参照して説明する。本発明は、各種の電子機器が備えるプリント回路基板（ＰＣＢ）に取り付けられて被接続部品を電気的に接続するための構造である。

図１及び図２には、本発明の一実施形態に係る基板用コネクタ構造の構成を示す。図１は基板用コネクタ構造の縦断面図、図２は図１に示す一点鎖線内を拡大して示す図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る基板用コネクタ構造は、回路基板１０と電気的に接続される基板接続部２１を一側（以下、基板側という）に有するとともに、被接続部品（図示しない）と電気的に接続される部品接続部２２を他側（以下、部品側という）に有し、基板接続部２１が回路基板１０の接続孔１０ａに挿通されて固定される複数のコネクタ端子２と、コネクタ端子２を保持する保持壁４１を有するコネクタハウジング４と、保持壁４１に対して垂直方向に位置付けられ、基板接続部２１が挿通される貫通孔６１を有するコネクタ端子振れ抑止部材６を備えて構成されている。なお、被接続部品はコネクタ端子２の部品接続部２２と電気的に接続可能な接続インターフェースを有する部品であれば特に限定されないが、例えば、フレキシブル集約配線などの電線ケーブルなどを想定することができる。

ここで、図１及び図２における上下方向はコネクタハウジング４の保持壁４１の起立方向に相当し、左右方向は該保持壁４１の起立方向に対して垂直方向に相当しており、以下の説明ではかかる方向の右側を基板側（コネクタ端子２の一側）、左側を部品側（コネクタ端子２の他側）という。ただし、これらの上下方向及び左右方向はコネクタ端子２が回路基板１０及び被接続部品と電気的に接続された状態における各方向と必ずしも一致していなくともよい。

図１には、導電材でなる五本のコネクタ端子２（第一のコネクタ端子２ａ、第二のコネクタ端子２ｂ、第三のコネクタ端子２ｃ、第四のコネクタ端子２ｄ、第五のコネクタ端子２ｅ）を一組とする端子列が配されたコネクタ端子２の構成を一例として示している。そして、かかるコネクタ端子２の端子列が複数並列に配されて基板用コネクタの端子群を構成している。なお、一つの基板用コネクタが有するコネクタ端子２の本数は特に限定されず、任意に設定可能である。この場合、回路基板１０には複数（一例としてコネクタ端子２と同数）の接続孔１０ａが形成されており、各コネクタ端子２はこれらの接続孔１０ａの配置に応じて配されている。また、コネクタ端子２はいわゆるピン状に形成されている場合を想定するが、中心軸と交差する方向の断面形状は任意であり、例えば円形、楕円形、矩形状などとすることが可能である。なお、コネクタ端子２は基板接続部２１が回路基板１０の接続孔１０ａに挿通された後、半田付け等により固定されて接続孔１０ａを介して回路基板１０と電気的に接続される。

コネクタハウジング４は絶縁樹脂等からなり、コネクタ端子２を配設する空間を内部に有する筒状に形成され、保持壁４１はコネクタ端子２の配設空間を基板側と部品側の二つに隔てるようにコネクタハウジング４に内設されている。図１に示す構成では、コネクタハウジング４はコネクタ端子２の部品接続部２２を保持壁４１で位置決め固定し、基板接続部２１と部品接続部２２の先端を保持壁４１を挟んで両側に位置付けた状態で該コネクタ端子２を筒内で保持する構成となっている。この場合、コネクタハウジング４はインサート成形によりコネクタ端子２と一体化すればよいが、コネクタハウジング４の筒軸方向（図１においては左右方向）に保持壁４１を貫通する保持孔を形成し、該保持孔にコネクタ端子２を部品側（もしくは基板側）から圧入することで該コネクタ端子２を保持して一体化させる構成とすることも可能である。

コネクタ端子振れ抑止部材（以下、タインプレートという。）６は、所定の肉厚を有する板材に貫通孔６１が穿孔加工されて形成された部材であって、コネクタハウジング４と一体化されたコネクタ端子２（基板接続部２１）に装着されて出荷時や回路基板１０への取付時におけるコネクタ端子２（特に基板接続部２１）の振れ（アライメント）を抑制する。タインプレート６は厚肉であるほどコネクタ端子２の振れ抑制効果を高めることができるが、製造時の板材（絶縁性樹脂材など）の使用量増加に伴う部品コストを考慮し、例えばコネクタ端子２の大きさ（外径）と比べて十分に大寸の肉厚に設定すればよい。

貫通孔６１は、コネクタ端子２と同数だけタインプレート６に穿孔されている。また、貫通孔６１は一定の孔径でタインプレート６を上下方向に沿って貫通しており、上下方向の両端にそれぞれ開口６１ａ,６１ｂを有している。そして、タインプレート６は貫通孔６１にコネクタ端子２の基板接続部２１を挿通した状態で保持壁４１に対して垂直をなしてコネクタハウジング４に取り付けられている。なお、コネクタハウジング４に対するタインプレート６の取付方法は特に限定されず、例えばコネクタハウジング４及びタインプレート６の一方に取付部（圧入突起や係合片等）を設け、他方に被取付部（圧入穴や係合溝等）を設けて取り付ける方法などを採用することが可能である。

本実施形態に係るコネクタ端子２は、貫通孔６１の保持壁４１に対して奥側の孔面６１ｃから保持壁４１までの寸法範囲内（図２(ａ)にＬで示す寸法範囲内）かつ屈曲角度（同図(ａ),(ｂ)にθで示す変動角度）が９０°以下で部品接続部２２に対して基板接続部２１が他のコネクタ端子２と干渉することなく屈曲されている。具体的には図２(ａ),(ｂ)に示すように、コネクタ端子２は屈曲部位の基板側位置２３が寸法Ｌの範囲内に位置付けられるとともに、部品接続部２２の伸長方向から基板接続部２１が下方へ（回路基板１０へ向けて）９０°以下の屈曲角度θで屈曲した構成となっている。図２(ａ),(ｂ)には第一のコネクタ端子２ａの屈曲態様を一例として示すが、その他のコネクタ端子２（例えば第二のコネクタ端子２ｂ〜第五のコネクタ端子２ｅ）も同様の屈曲条件（屈曲位置が寸法Ｌの範囲内及び屈曲角度が９０°以下の範囲内）に従って屈曲されている。その際、他のコネクタ端子２と干渉することがなければ、各コネクタ端子２はすべて同一の屈曲態様となっていなくともよく、上記屈曲条件に従っていれば任意の屈曲態様となっていて構わない。

図２(ａ)に示す態様では、屈曲部位の基板側位置２３が寸法Ｌの最大位置（保持壁４１から最も遠い位置）で、屈曲角度θが９０°で部品接続部２２に対して基板接続部２１が屈曲して第一のコネクタ端子２ａが貫通孔６１の孔面６１ｃと接触している。また、図２(ｂ)に示す態様では、屈曲部位の基板側位置２３が寸法Ｌよりも若干小さい位置で、屈曲角度θが９０°よりも若干小さい角度で部品接続部２２に対して基板接続部２１が屈曲して第一のコネクタ端子２ａが貫通孔６１の一対の開口６１ａ,６１ｂにそれぞれ接触している。

また、本実施形態に係るタインプレート６の貫通孔６１は、該貫通孔６１に挿通されたコネクタ端子２の基板接続部２１の中心軸位置（図２(ｃ)にＣ１で示す軸位置）を、接続孔１０ａの中心軸位置（同図(ｃ)にＣ２で示す軸位置）よりも保持壁４１寄りに位置付けるように形成されている。図２(ｃ)に示す状態では、コネクタ端子２は屈曲角度θが９０°で屈曲され、貫通孔６１は該コネクタ端子２の基板接続部２１と接触することなく空隙をあけた状態を保つように孔径が設定されている。

これにより、コネクタ端子２の振れ幅を従来よりも狭めることができる。すなわち図２(ｄ)に示すように、コネクタ端子２は実線で示す屈曲態様Ｓ１を基準とし、細実線で示す屈曲態様Ｓ２から点線で示す屈曲態様Ｓ３までの範囲内の振れ幅Ｗに振れ（アライメント）が抑制される。図２(ｄ)に実線で示す屈曲態様Ｓ１は同図(ｃ)に示す屈曲態様と同様であり、同図(ｄ)に細実線で示す屈曲態様Ｓ２は同図(ｂ)に示す屈曲態様と同様である。そして、図２(ｄ)に点線で示す屈曲態様Ｓ３は、屈曲部位の基板側位置２３が屈曲態様Ｓ１と屈曲態様Ｓ２の間かつ屈曲角度θが９０°で屈曲され、コネクタ端子２の基板接続部２１が貫通孔６１の保持壁４１に対して手前側の孔面６１ｄと接触するようになっている。

また本実施形態において、貫通孔６１はコネクタ端子２の屈曲角度θが９０°よりも小さい場合には該コネクタ端子２の基板接続部２１を一対の開口６１ａ,６１ｂにそれぞれ接触させてコネクタ端子２の基板接続部２１の位置（回路基板１０の接続孔１０ａに対する位置）を矯正しつつ拘束を与えるように形成されている。これにより、貫通孔６１にコネクタ端子２の基板接続部２１を挿通した状態では該基板接続部２１の先端が保持壁４１とは反対側を向くことがなく（図２(ｂ)に示す状態）、該先端が保持壁４１とは反対側にも向く場合がある従来のコネクタ構造と比べて確実にコネクタ端子２の基板接続部２１の振れ幅を狭めること（つまり振れ幅Ｗの範囲内とすること）ができる。

このように、本実施形態に係る基板用コネクタ構造によれば、コネクタ端子２の屈曲精度を緩和しつつ、コネクタ端子２の振れ（アライメント）の抑制を図ることができる。これにより、コネクタ端子２の屈曲位置及び屈曲角度の公差を緩和すること、換言すればタインプレート６をコネクタ端子２に装着（貫通孔６１に基板接続部２１を挿通）すれば該コネクタ端子２の振れを公差内に収めることが可能となる。したがって、例えばコネクタ端子２の屈曲加工を行う設備機器の調整と加工時におけるコネクタ端子２の寸法検査の簡素化を図った場合であっても、容易かつ確実にコネクタ端子２の振れの抑制を図ることが可能となる。また、コネクタ端子２の基板接続部２１を回路基板１０の接続孔１０ａへスムーズに挿通させることが可能となる。

以上、本発明を図１及び図２に示すような一実施形態に基づいて説明したが、上述した実施形態は本発明の例示に過ぎないものであり、本発明は上述した実施形態の構成のみに限定されるものではない。したがって、本発明の要旨の範囲で変形又は変更された形態で本発明を実施可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然のことである。

２コネクタ端子
４コネクタハウジング
６コネクタ端子振れ抑止部材（タインプレート）
１０回路基板
１０ａ接続孔
２１基板接続部
２２部品接続部
４１保持壁
６１貫通孔
６１ｃ孔面
θ 屈曲角度

Claims

回路基板と電気的に接続される基板接続部を一側に有するとともに、被接続部品と電気的に接続される部品接続部を他側に有し、前記基板接続部が前記回路基板の接続孔に挿通されて固定される複数のコネクタ端子と、
前記コネクタ端子を保持する保持壁を有するコネクタハウジングと、
前記保持壁に対して垂直方向に位置付けられ、前記基板接続部が挿通される貫通孔を有するコネクタ端子振れ抑止部材を備え、
前記コネクタ端子は、前記貫通孔の前記保持壁に対して奥側の孔面から前記保持壁までの寸法範囲かつ屈曲角度が９０°以下で前記部品接続部に対して前記基板接続部が他のコネクタ端子と干渉することなく屈曲され、
前記コネクタ端子振れ抑止部材の貫通孔は、該貫通孔に挿通された基板接続部の中心軸位置を、前記接続孔の中心軸位置よりも保持壁寄りに位置付けるように形成されてなることを特徴とする基板用コネクタ構造。
前記貫通孔は、前記コネクタ端子の屈曲角度が９０°よりも小さい場合には該コネクタ端子の基板接続部を一対の開口にそれぞれ接触させて前記基板接続部の位置を矯正しつつ拘束を与えるように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の基板用コネクタ構造。