JP6254061B2 - 基板用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、基板用コネクタに関するものである。

特許文献１には、回路基板と、回路基板の表面側から裏面側へ貫通させた複数本の端子金具とを備えた基板用コネクタが開示されている。この基板用コネクタには、端子金具同士の短絡を防止する手段として、回路基板の表面と平行に対向するように配されて複数の端子金具を貫通させた底壁と、底壁から回路基板に向かって延出する仕切壁とが設けられている。端子金具同士は仕切壁で仕切られているので、回路基板の表面側で結露が発生しても、端子金具同士が短絡する虞はない。

特開２００７−２３４２４２号公報

しかし、端子金具の先端部は、回路基板の裏面側で露出したままである。そのため、基板用コネクタが海水等の電解液に浸かると、回路基板の裏面側において端子金具の先端部から金属イオンが電解液中に溶出し、その溶出物を介して端子金具の先端部同士が短絡する可能性がある。溶出物を介して端子金具同士が短絡した場合、電解液が蒸発したときに、端子金具を含む基板用コネクタ全体が過熱状態となる。

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、回路基板の裏面側における端子金具同士の短絡を防止することを目的とする。

本発明の基板用コネクタは、
複数のスルーホールを有する回路基板と、
前記回路基板の表面に取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記複数のスルーホールに個別に貫通されて先端部を前記回路基板の裏面側へ突出させた複数本の端子金具と、
前記回路基板の裏面に液密状に当接する複数の壁部と、
前記複数の壁部によって構成され、前記複数本の端子金具の前記先端部を個別に収容する複数の収容室とを備えているところに特徴を有する。

この構成によれば、回路基板の裏面側に液密状に設けた複数の収容室に、端子金具の先端部を個別に収容しているので、端子金具の先端部同士が短絡することを防止できる。

実施例１の基板用コネクタの正面図 基板用コネクタの平面図 図１のＸ−Ｘ線断面図 図１のＹ−Ｙ線断面図 図２のＺ−Ｚ線断面図 図５の部分拡大図

（１）本発明の基板用コネクタは、隣り合う２つの前記収容室を区画する前記壁部が、１枚だけであってもよい。
この構成によれば、各収容室を、夫々、専用の独立した壁面部で区画する場合に比べると、壁部の構成を簡素化することができるとともに、端子金具間のピッチを狭めることができる。

（２）本発明の基板用コネクタは、前記壁部における前記回路基板への当接領域に、潰れ変形することで前記壁部と前記回路基板の前記裏面との間を液密状に保持する易変形突部が、一体に形成されていてもよい。
この構成によれば、別体のシール部材を用いなくても、隣り合う端子金具の先端部の間を、確実に液密状に遮断することができる。

（３）本発明の基板用コネクタは、前記収容室のうち前記回路基板の前記裏面とは反対側の端部が、覆い部によって液密状に封止されていてもよい。
この構成によれば、収容室内への浸水を防止することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図６を参照して説明する。以下の説明において、上下方向については、図１，５にあらわれる向きを、そのまま上下方向と定義する。左右方向については、図１〜４にあらわれる向きを、そのまま左右方向と定義する。本実施例１の基板用コネクタは、回路基板１０と、合成樹脂製のハウジング２０と、複数本の端子金具４０と、合成樹脂製の封止部材５０とを備えて構成されている。

＜回路基板１０＞
回路基板１０は、平板状をなしていて、その表面１１（上面）と裏面１２（下面）を水平に向けた姿勢で配されている。回路基板１０には、その板厚方向（上下方向）に貫通する４つの取付孔１３（図３を参照）が形成されている。４つの取付孔１３を結ぶと、左右方向に長い仮想長方形（図示省略）が構成される。そして、回路基板１０における仮想長方形の範囲内には、回路基板１０を板厚方向に貫通する複数のスルーホール１４（図３を参照）が、前後方向及び左右方向に整列して形成されている。また、回路基板１０には、１つの取付孔１５（図３を参照）が形成されている。取付孔１５は、後述する４つの脚部２７で囲まれた仮想長方形内に位置する。即ち、取付孔１５は、左右方向においては左右の脚部２７の中央に位置し、前後方向においては仮想長方形の後端部に位置する。

＜ハウジング２０＞
ハウジング２０は、ブロック状をなす本体部２１と、本体部２１の下面に連なる区画部２６と、本体部２１の下面に連なる固定部３５とを一体に成形したものである。本体部２１は、平面視形状が左右方向に長い略長方形をなす水平な壁状支持部２２と、壁状支持部２２の外周縁から上方へ立ち上がる外周壁２３と、外周壁２３の内部を左右に仕切る複数の隔壁２４とを有している。外周壁２３と隔壁２４で囲まれた空間は、上方に開放された嵌合空間２５となっている。嵌合空間２５には、複数の雌形端子（図示省略）を備えたハーネス側ハウジング２０（図示省略）が嵌合されるようになっている。

図４に示すように、区画部２６は、壁状支持部２２の四隅から下方へ延出する４つの脚部２７を有する。各脚部２７には、夫々、軸線を上下方向に向けた雌ネジ孔２８が、脚部２７の下端面に開口した形態で形成されている。４つの雌ネジ孔２８は、回路基板１０の４つの取付孔１３と対応するように配置されている。区画部２６は、前側の２つの脚部２７の間に差し渡された前面板２９Ｆと、後側の２つの脚部２７の間に差し渡された後面板２９Ｒと、左側の２つの脚部２７の間に差し渡された左側面板３０Ｌと、右側の２つの脚部２７の間に差し渡された右側面板３０Ｒとを有している。これら４枚の面板２９Ｆ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒの上端縁は、壁状支持部２２の下面に連なっている。

区画部２６は、壁状支持部２２の下端面から下方へ延出した形態の複数の板部３１を有している。複数の板部３１は、上記４枚の面板２９Ｆ，２９Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒで囲まれた空間内に収容されている。複数の板部３１は、下面が開放された複数の区画室３２を構成している。１つの区画室３２は、４枚の板部３１が角筒状に連結されることによって構成されている。そして、前後に隣り合う２つの区画室３２は１枚の板部３１で仕切られ、左右に隣り合う２つの区画室３２も１枚の板部３１で仕切られている。複数の区画室３２は、回路基板１０の複数のスルーホール１４と対応するように、前後方向及び左右方向に整列して配置されている。

図６に示すように、各板部３１の下端面（つまり、ハウジング２０を回路基板１０に取り付けた状態で、回路基板１０の表面１１と対向する面）には、リブ状に突出する上部易変形突部３３が形成されている。上部易変形突部３３は、各板部３１の全幅に亘って形成されているとともに、隣り合う板部３１に形成された上部易変形突部３３同士は、互いに連なっている。これにより、各区画室３２の下端の開口部は、全周に亘って方形に連なった上部易変形突部３３によって包囲されている。

固定部３５は、ハウジング２０を回路基板１０の表面１１に固定するための手段である。固定部３５は、本体部２１の下面から下方へ突出した形態であり、回路基板１０の取付孔１５と対応するように配置されている。即ち、固定部３５は、４つの脚部２７で囲まれた仮想長方形内に配置され、左右方向においては左右の脚部２７の中央に位置し、前後方向においては仮想長方形の後端部に位置する。固定部３５には、その下端面に開口する固定用雌ネジ孔３６が形成されている。回路基板１０の下方から取付孔１５に挿入したビス３７を固定用雌ネジ孔３６にねじ込むことにより、ハウジング２０が回路基板１０の表面１１に固定されている。

＜端子金具４０＞
ハウジング２０の壁状支持部２２には、複数本の端子金具４０が圧入によって取り付けられている。端子金具４０は、細長く一直線状に伸びた形状であり、壁状支持部２２を上下方向に貫通している。端子金具４０のうち壁状支持部２２よりも上方の領域は、本体部２１の嵌合空間２５内に収容されている。平面視における端子金具４０の配置は、スルーホール１４と同じであり、区画室３２の配置と対応している。そして、各端子金具４０のうち壁状支持部２２よりも下方の領域は、区画室３２内に個別に挿入されている。また、端子金具４０の下端部４０Ｅ（請求項に記載の先端部）は、区画室３２よりも下方へ突出している。

＜封止部材５０＞
図３に示すように、封止部材５０は、平面視形状が、ハウジング２０の壁状支持部２２と同じく、左右方向に長い方形である。封止部材５０は、上下方向の寸法が、前後及び左右方向の寸法よりも小さく、全体として扁平な形状である。封止部材５０は、端子金具４０の下端部４０Ｅ（つまり、回路基板１０の裏面１２側へ突出する部分）を液密状に覆い隠す機能と、隣り合う端子金具４０の下端部４０Ｅ同士が短絡するのを防止する機能とを兼ね備えている。

封止部材５０は、その４隅に配された４つの締結部５１を有する。各締結部５１には、夫々、軸線を上下方向に向けたビス孔５２が、締結部５１を上下に貫通した形態で形成されている。４つのビス孔５２は、４つの雌ネジ孔２８及び４つの取付孔１３と対応するように配置されている。封止部材５０は、前側の２つの締結部５１の間に差し渡された前面壁５３Ｆと、後側の２つの締結部５１の間に差し渡された後面壁５３Ｒと、左側の２つの締結部５１の間に差し渡された左側面壁５４Ｌと、右側の２つの締結部５１の間に差し渡された右側面壁５４Ｒとを有している。これらの４つの面壁５３Ｆ，５３Ｒ，５４Ｌ，５４Ｒにより、４つの締結部５１が連結されている。

封止部材５０は、複数の壁部５５を有している。複数の壁部５５は、上記４枚の面壁５３Ｆ，５３Ｒ，５４Ｌ，５４Ｒで囲まれた空間内に収容されている。複数の壁部５５は、上下両面が開放された複数の収容室５６を構成している。平面視において、複数の収容室５６は、複数のスルーホール１４及び複数の端子金具４０と対応するように、前後方向及び左右方向に整列して配置されている。

１つの収容室５６は、４枚の壁部５５が角筒状に連結されることによって構成されている。そして、前後に隣り合う２つの収容室５６は、１枚の壁部５５で仕切られ、左右に隣り合う２つの区画室３２も１枚の壁部５５で仕切られている。また、前後に隣り合う２つの収容室５６の左側面を構成する壁部５５同士と、右側面を構成する壁部５５同士は、夫々、前後に連なっている。同様に、左右に隣り合う２つの収容室５６の前面を構成する壁部５５同士と、後面を構成する壁部５５同士は、夫々、左右に連なっている。

このように複数の壁部５５は、互いに直接的又は間接的に連なっている。そして、平面視において四隅に位置する壁部５５は、締結部５１に連なっている。また、後端側に位置する壁部５５の一部は、連結壁５７を介して後面壁５３Ｒに連なっている。以上により、複数の壁部５５は、４つの締結部５１及び４枚の面壁５３Ｆ，５３Ｒ，５４Ｌ，５４Ｒと一体化されている。

図６に示すように、各壁部５５の上端面（つまり、封止部材５０を回路基板１０に取り付けた状態で、回路基板１０の裏面１２と対向する面）には、リブ状に突出する下部易変形突部５８（請求項に記載の易変形突部）が形成されている。下部易変形突部５８は、各壁部５５の全幅に亘って形成されているとともに、隣り合う壁部５５に形成された下部易変形突部５８同士は、互いに連なっている。これにより、各収容室５６の上端の開口部は、全周に亘って方形に連なった下部易変形突部５８によって包囲されている。

封止部材５０は、全ての収容室５６の下端を液密状に塞ぐ覆い部５９を有している。つまり、全ての壁部５５の下端は、覆い部５９の上面に連なっている。また、覆い部５９の平面視形状は左右方向に長い方形をなし、覆い部５９の外周縁は、前後両面壁５３Ｆ，５３Ｒと左右両側面壁５４Ｌ，５４Ｒの上端に連なっている。

＜実施例１の作用及び効果＞
基板用コネクタは、次のようにして組み付けられる。まず、ハウジング２０に複数本の端子金具４０が取り付けられる。各端子金具４０の下端部４０Ｅは、区画部２６（区画室３２）の下端から更に下方へ突出している。ハウジング２０に端子金具４０を取り付けた後、複数本の端子金具４０の下端部４０Ｅを、回路基板１０の表面１１側からスルーホール１４に個別に挿入する。

全ての端子金具４０の下端部４０Ｅがスルーホール１４に挿入された後、ハウジング２０を回路基板１０に接近させると、区画部２６の下面の上部易変形突部３３が、回路基板１０の表面１１に当接する。この状態から、ビス３７を、回路基板１０の裏面１２側から取付孔１５に挿入し、固定用雌ネジ孔３６にねじ込んで締め付ける。ビス３６の締付けにより、ハウジング２０が回路基板１０の表面１１へ強く押圧され、脚部２７の下端面と固定部３５の下端面が回路基板１０の表面１１に面当たりした状態で、ハウジング２０が回路基板１０の表面１１に固定される。

ビス３６の締付けに伴ってハウジング２０が回路基板１０の表面１１に接近していく間、上部易変形突部３３の全体が、回路基板１０の表面１１に強く押し付けられることによって塑性変形する。この上部易変形突部３３の塑性変形により、板部３１の下端部４０Ｅと回路基板１０の表面１１とが液密状に密着し、回路基板１０の表面１１においては、各区画室３２が液密状に封止されるとともに、隣り合う区画室３２同士の間が液密状に区画される。

上部易変形突部３３を塑性変形させて区画室３２間を液密状に区画した後は、各スルーホール１４において端子金具４０を半田（図示省略）により固定し、端子金具４０と回路基板１０のプリント回路（図示省略）とを導通可能に接続する。半田付けによって端子金具４０を回路基板１０に固着した状態では、端子金具４０の下端部４０Ｅの大部分が、回路基板１０の裏面１２側へ突出した状態となる。

また、雌ネジ孔２８は、回路基板１０の取付孔１３と対応する。本実施例１では、取付孔１３の内径を、雌ネジ孔２８の内径よりも大きく設定している。したがって、半田による固着工程で、回路基板１０とハウジング２０の位置が、公差範囲内で前後左右にずれても、雌ネジ孔２８の全体が取付孔１３の開口範囲内に位置するようになっている。

端子金具４０を回路基板１０に固着した後、回路基板１０の裏面１２側に封止部材５０を取り付ける。取付けに際しては、各収容室５６に、夫々、端子金具４０の下端部４０Ｅを個別に収容する。そして、端子金具４０の回路基板１０の裏面１２に、封止部材５０の上面の下部易変形突部５８を当接させる。このとき、下部易変形突部５８は塑性変形させなくてもよい。下部易変形突部５８が回路基板１０の裏面１２に当接すると、端子金具４０のうち回路基板１０の裏面１２側へ突出している下端部４０Ｅの全体が、個別に収容室５６内に収容される。また、ビス孔５２は回路基板１０の取付孔１３と対応する。

この後、封止部材５０の下方から各ビス孔５２に、夫々、ビス６０を差し込む、ビス６０の上端部は、取付孔１３を貫通してハウジング２０の雌ネジ孔２８にねじ込まれる。ビス６０をねじ込むと、封止部材５０が回路基板１０の裏面１２に接近する。これに伴い、下部易変形突部５８が回路基板１０の裏面１２に強く押し付けられ、徐々に塑性変形していく。そして、締結部５１の上端面が回路基板１０の裏面１２に面当たりしたところで、ビス６０の締付けを終了すれば、封止部材５０が回路基板１０とハウジング２０に固定され、封止部材５０の取付けが完了する。

封止部材５０の取付けが完了した状態では、下部易変形突部５８の全体が塑性変形する。これにより、壁部５５の上部と回路基板１０の裏面１２とが液密状に密着し、各収容室５６内が液密状に封止される。これにより、基板用コネクタが海水等の電解液に浸かっても、その電解液が収容室５６内に浸入することが防止される。したがって、収容室５６内において端子金具４０の下端部４０Ｅから電解液内に金属イオンが溶出する、という事象は発生しない。金属イオンが溶出しないので、溶出物を介して端子金具４０同士が短絡するという虞もない。

また、経年劣化等のために下部易変形突部５８の一部と回路基板１０の裏面１２との間に隙間が生じた場合、その隙間から、いずれかの収容室５６内に電解液が浸入する可能性がある。しかし、電解液が浸入した収容室５６と、それに隣接する端子金具４０の収容室５６との間は、下部易変形突部５８の塑性変形によって液密状態が保たれている。したがって、電解液が浸入した収容室５６内で端子金具４０の下端部４０Ｅから金属イオンが溶出しても、その溶出物が、他の収容室５６内へ侵入することはない。よって、金属イオンの溶出物を介して端子金具４０同士が短絡する虞はない。

上述のように本実施例１の基板用コネクタは、複数のスルーホール１４を有する回路基板１０と、回路基板１０の表面１１に取り付けられるハウジング２０と、ハウジング２０に取り付けられ、複数のスルーホール１４に個別に貫通されて下端部４０Ｅを回路基板１０の裏面１２側へ突出させた形態の複数本の端子金具４０と、封止部材５０とを有している。封止部材５０は、回路基板１０の裏面１２に液密状に当接する複数の壁部５５と、複数の壁部５５によって構成され、複数本の端子金具４０の下端部４０Ｅを個別に収容する複数の収容室５６とを備えている。

この基板用コネクタによれば、回路基板１０の裏面１２側に液密状に設けた複数の収容室５６に、端子金具４０の下端部４０Ｅを個別に収容しているので、端子金具４０の先端部同士が短絡することを防止できる。また、収容室５６のうち回路基板１０の裏面１２とは反対側の下端部４０Ｅが、覆い部５９によって液密状に封止されている。この構成によれば、収容室５６内への浸水を防止することができる。

また、隣り合う２つの収容室５６を区画する前記壁部５５が１枚だけである。この構成によれば、各収容室５６を、夫々、専用の独立した壁面部で区画する場合に比べると、壁部５５の構成（封止部材５０の構成）を簡素化することができるとともに、端子金具４０間のピッチを狭めることができる。また、壁部５５の上端面（壁部５５における回路基板１０への当接領域）には、潰れ変形することで壁部５５と回路基板１０の裏面１２との間を液密状に保持する下部易変形突部５８が、一体に形成されている。このような下部易変形突部５８を壁部５５に一体に形成したことにより、別体のシール部材を用いなくても、隣り合う端子金具４０の先端部の間を、確実に液密状に遮断することができる。

＜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１では、隣り合う２つの収容室を区画する壁部を、１枚だけとしたが、各収容室を専用の独立した壁部で区画し、隣り合う２つの端子金具の先端部の間に２枚の壁部が配されるようにしてもよい。
（２）上記実施例１では、複数の壁部を格子状に連続させ、複数の収容室を縦横に整列配置したが、複数の壁部を梯子状に連続させ、複数の収容室が一列に並ぶようにしてもよい。
（３）上記実施例１では、液密状態を保持する手段として、壁部における回路基板への当接領域に易変形突部を一体に形成したが、液密状態を保持する手段として、収容部とは別体のシール部材を用いてもよい。
（４）上記実施例１では、収容室のうち回路基板の裏面とは反対側の端部を、覆い部によって液密状に封止したが、収容室のうち回路基板の裏面とは反対側の端部は、外部へ開放されていてもよい。

１０…回路基板
１１…回路基板の表面
１２…回路基板の裏面
１４…スルーホール
２０…ハウジング
４０…端子金具
４０Ｅ…端子金具の下端部（先端部）
５５…壁部
５６…収容室
５８…下部易変形突部（易変形突部）
５９…覆い部

Claims (4)

1. 複数のスルーホールを有する回路基板と、
   前記回路基板の表面に取り付けられるハウジングと、
   前記ハウジングに取り付けられ、前記複数のスルーホールに個別に貫通されて先端部を前記回路基板の裏面側へ突出させた複数本の端子金具と、
   前記回路基板の裏面に液密状に当接する複数の壁部と、
   前記複数の壁部によって構成され、前記複数本の端子金具の前記先端部を個別に収容する複数の収容室とを備えていることを特徴とする基板用コネクタ。
2. 隣り合う２つの前記収容室を区画する前記壁部が、１枚だけであることを特徴とする請求項１記載の基板用コネクタ。
3. 前記壁部における前記回路基板への当接領域に、潰れ変形することで前記壁部と前記回路基板の前記裏面との間を液密状に保持する易変形突部が、一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板用コネクタ。
4. 前記収容室のうち前記回路基板の前記裏面とは反対側の端部が、覆い部によって液密状に封止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１項に記載の基板用コネクタ。

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