JP6593118B2 - 基板用コネクタ及び基板用コネクタの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板用コネクタ及び基板用コネクタの製造方法に関するものである。

特許文献１には、その従来技術として、端子保持部を有する合成樹脂製のハウジングと、Ｌ字形に屈曲した形態であって端子保持部に圧入された複数本の細長い端子金具とを備えた基板用コネクタが開示されている。ハウジングは回路基板の表面に固定され、端子金具の一端の基板接続部は、回路基板のスルーホールに貫通して接続されるようになっている。

特開２０１４−４９３３１号公報

回路基板のスルーホールは、通常、一列に並ぶように形成されるため、スルーホールの数が多い場合には、ハウジングは幅方向に細長い形状となる。細長い形状のハウジングは、金型成形後の冷却過程において回路基板上で曲線を描くように湾曲変形する虞がある。ハウジングが湾曲変形すると、複数の端子金具の基板接続部が曲線に沿って並ぶことになるため、基板接続部とスルーホールの位置が整合しなくなる。

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、ハウジングが湾曲変形している場合でも、端子金具と回路基板のスルーホールの位置ずれを回避することを目的とする。

第１の本発明の基板用コネクタは、
一列に並ぶ複数のスルーホールを有する回路基板の表面に固定される合成樹脂製のハウジングと、
前記ハウジングに形成され、前記複数のスルーホールの並び方向に沿って細長く延びた端子保持部と、
Ｌ字形をなし、前記回路基板の表面と略平行に且つ前記スルーホールの並び方向と略直角に前記端子保持部に貫通された貫通部と、前記スルーホールに挿入される基板接続部とが形成された複数の端子金具と、
前記ハウジングとは別体の部品であり、前記スルーホールの並び方向の寸法が前記端子保持部よりも短い複数のアライメント部材と、
前記アライメント部材に形成され、前記貫通部が前記端子保持部に未貫通である複数の前記端子金具の前記基板接続部を一列に保持する複数の保持孔と、
前記ハウジングと前記アライメント部材とに形成され、前記端子保持部に対する複数の前記貫通部の貫通方向と略平行に組付け可能な組付部とを備えているところに特徴を有する。

第２の発明の基板用コネクタの製造方法は、
回路基板に一列に並ぶ複数のスルーホールに沿って細長く延びた端子保持部を有し、前記回路基板の表面に固定される合成樹脂製のハウジングと、
Ｌ字形をなし、前記回路基板の表面と略平行に且つ前記スルーホールの並び方向と略直角に前記端子保持部に貫通される貫通部と、前記スルーホールに挿入される基板接続部とが形成された複数の端子金具と、
前記ハウジングとは別体の部品であり、前記スルーホールの並び方向の寸法が前記端子保持部よりも短い複数のアライメント部材とを設けた上で、
前記アライメント部材に一列に並ぶように形成された複数の保持孔に、前記貫通部が前記端子保持部に未貫通である複数の前記端子金具の前記基板接続部を保持させる工程と、
前記複数の貫通部を前記端子保持部に貫通させながら、前記アライメント部材と前記ハウジングを組み付ける工程とを含むところに特徴を有する。

第１及び第２の発明によれば、複数の端子金具の基板接続部をアライメント部材の保持孔により一列に保持した後、複数の貫通部を端子保持部に貫通させながら、アライメント部材とハウジングを結合すれば、基板用コネクタが製造される。スルーホールの並び方向におけるアライメント部材の寸法は、端子保持部の寸法よりも短いので、端子保持部が湾曲変形しても、各アライメント部材では複数の端子金具の基板接続部が一列に並んだ状態に保持される。したがって、１つの湾曲した端子保持部に対し、複数のアライメント部材を個別に組み付けるようにすれば、全ての端子金具の基板接続部を、一列に並ぶように配置して、複数のスルーホールに挿入することができる。

実施例１の基板用コネクタと回路基板を、端子保持部の湾曲の曲率を誇張してあらわした一部切欠平面図 図１の部分拡大図 図１のＸ−Ｘ線断面図 端子モジュールの正面図

第１の発明の基板用コネクタは、
前記端子保持部には、前記端子保持部の長さ方向と直角をなして、前記貫通部を貫通させる貫通孔が形成され、
前記貫通孔は、前記貫通部の貫通方向後方に向かって拡幅するようなテーパ状をなしていてもよい。
端子保持部が湾曲変形すると、アライメント部材とハウジングを組み付けたときに、端子保持部の長さ方向中央部以外の領域では、貫通孔が貫通部に対して斜めとなる。しかし、貫通孔は、貫通部の貫通方向後方に向かって拡幅するようなテーパ状をなしているので、貫通部を、貫通孔の孔縁部と干渉することなく貫通孔に貫通させることができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。本実施例１の基板用コネクタＡは、合成樹脂製のハウジング１０と、合成樹脂製の複数の端子金具２０と、合成樹脂製のアライメント部材３０とを備えて構成されている。基板用コネクタＡの取り付け対象である回路基板Ｐには、回路基板Ｐを板厚方向に貫通した形態の複数のスルーホールＨが形成されている。複数のスルーホールＨは、一列に（一直線上に）並ぶように配されている。尚、以下の説明においては、便宜上、回路基板Ｐが板厚方向を上下方向に向けた姿勢で配されているものとする。また、スルーホールＨが並ぶ方向を左右方向（幅方向）と定義し、前後の方向については、図１〜３における左方を、前方と定義する。

ハウジング１０は、ネジなどの締結手段（図示省略）により、回路基板Ｐの表面Ｓ（上面）に載置された状態で取り付けられるようになっている。ハウジング１０は、左右方向に細長く延びた形態の壁状をなす端子保持部１１を有している。ハウジング１０を回路基板Ｐに取り付けた状態では、端子保持部１１が、回路基板Ｐの表面Ｓに対し略直角に立ち上がるような形態となる（図３参照）。

端子保持部１１には、前後方向に貫通した形態の複数の貫通孔１２が形成されている。複数の貫通孔１２は左右方向（スルーホールＨの並び方向と平行）に並ぶように配されている。また、全ての貫通孔１２は、端子保持部１１における同一の高さに配されている。貫通孔１２の平面視形状（回路基板Ｐの表面Ｓに対して直角に見た形状）は、図２に示すように、後方に向かって左右の間隔が拡大するようなテーパ状（略三角形状）をなしている。貫通孔１２の後端は、後述する端子金具２０を貫通孔１２に挿入する際の入口１２Ｒとなり、貫通孔１２の前端は出口１２Ｆとなっている。

したがって、貫通孔１２の幅寸法（左右方向の寸法）は、入口１２Ｒで最大幅となり、出口１２Ｆで最小幅となる。出口１２Ｆの幅寸法は、後述する端子金具２０の貫通部２１の幅寸法と同じか、それよりも僅かに小さい寸法である。この入口１２Ｒから出口１２Ｆに亘るテーパ形状は、全ての貫通孔１２で同一である。入口１２Ｒ及び出口１２Ｆの幅寸法も、全ての貫通孔１２で同一である。また、貫通孔１２の高さ寸法は、入口１２Ｒから出口１２Ｆに亘って一定であり、貫通部２１の厚さ寸法よりも僅かに小さい寸法である。したがって、貫通孔１２に貫通部２１を圧入すると、この高さの寸法差により、貫通部２１が移動規制状態に保持される。

ハウジング１０には、図２，３に示すように、角筒状をなす複数のフード部１３が、端子保持部１１と一体に形成されている。複数のフード部１３は、左右方向に並ぶように配され、端子保持部１１の前面から前方へ突出している。端子保持部１１の前面のうちフード部１３で包囲された領域は、フード部１３の奥端面となる。そして、この奥端面には、複数の貫通孔１２の出口１２Ｆが開口している。

ハウジング１０には、複数（フード部１３と同数）の嵌合凹部１４（請求項に記載の組付部）が形成されている。嵌合凹部１４は、フード部１３と端子保持部１１を構成する下壁部１５の内部に形成され、各フード部１３の真下に配されている。嵌合凹部１４は、幅寸法に対して高さ寸法の小さい空間であり、嵌合凹部１４の後端は、下壁部１５の後面において横長のスリット状に開口している。嵌合凹部１４の前端は、袋小路状に閉塞されている。また、嵌合凹部１４の平面視形状は、概ね方形であるが、嵌合凹部１４の後端部では、後方に向かって幅寸法が拡大するようなテーパ状をなしている。

ハウジング１０は、金型（図示省略）に高温の溶融樹脂を注入して成型されるのであるが、ハウジング１０は全体として左右方向に細長い形状であるため、成型後の冷却工程で端子保持部１１が湾曲変形する。図１及び図２に示すように、湾曲の形態は、回路基板Ｐの表面Ｓに対して直角に見た平面視において、端子保持部１１の後面側が膨らむような形態である。つまり、隣り合うフード部１３同士が接近するような形態である。尚、図１及び図２では、便宜上、端子保持部１１の湾曲時の曲率を誇張して描いているが、現実の製品における湾曲の形態は、フード部１３内の貫通部２１が、フード部１３内への相手側コネクタ（図示省略）の嵌合動作、及び相手側コネクタに設けた相手側端子（図示省略）と貫通部２１と接続に支障を来さない程度の曲率である。

複数の端子金具２０は、全て、同一の形状及び同一の寸法を有するものである。端子金具２０の側面視形状（スルーホールＨの並び方向と平行に見た形状）は、Ｌ字形に屈曲した形状である。端子金具２０は、水平をなして自由端を前方に向けた貫通部２１と、貫通部２１の後端から下方へ片持ち状に延出した形態の基板接続部２２とを備えている。貫通部２１は、フード部に嵌合される相手側コネクタ（図示省略）の相手側端子（図示省略）との接続手段として機能する。基板接続部２２の下端部には、図３，４に示すように、縦長の略楕円形をなす弾性接触部２３が形成されている。弾性接触部２３は、その幅寸法を狭めるような形態で弾性変形し得るようになっている。

アライメント部材３０は、回路基板Ｐと略平行な平板状をなす。アライメント部材３０の平面視形状は略方形であり、アライメント部材３０の左右方向の寸法は、端子保持部１１の左右方向の長さ寸法に比べて十分に小さい。アライメント部材３０の前端部は嵌入部３１（請求項に記載の組付部）となっている。嵌入部３１の板厚寸法は、嵌合凹部１４と同じか、それよりも僅かに大きい寸法である。１つのハウジング１０に対し、フード部１３及び嵌合凹部１４と同数のアライメント部材３０が組み付けられている。アライメント部材３０をハウジング１０に組み付ける際には、端子保持部１１の後方から嵌入部３１を嵌合凹部１４内に圧入する。

アライメント部材３０には、上下方向（板厚方向）に貫通した形態の保持孔３２が、左右方向（スルーホールＨの並び方向と平行）に並ぶように形成されている。１つのアライメント部材３０に形成される保持孔３２の数及び並列ピッチは、１つのフード部１３の奥端面に開口する貫通孔１２の数及び並列ピッチと同じである。また、１つのアライメント部材３０に形成される複数の保持孔３２の左右の間隔は、スルーホールＨと同じである。

各保持孔３２には、端子金具２０の基板接続部２２のうち弾性接触部２３よりも上方の部分が、圧入状態で貫通されている。圧入されることにより、アライメント部材３０には、複数の端子金具２０が上下方向、前後方向及び左右方向への相対変位を規制された状態に保持される。このとき、１つのアライメント部材３０に保持される複数の端子金具２０の弾性接触部２３の高さ（アライメント部材３０の下面からの突出寸法）は、一定とされている。

次に、本実施例１の基板用コネクタＡの製造工程を説明する。まず、Ｌ字形に曲げ加工されていないが弾性接触部２３が形成されている端子金具２０を、アライメント部材３０の下方から保持孔３２に圧入する。このとき、弾性接触部２３の高さを揃えておく。この後、端子金具２０を、アライメント部材３０よりも上方の位置で前方へ曲げ加工し、貫通部２１を形成する。以上により、アライメント部材３０と複数の端子金具２０が位置決めされた状態で一体化された端子モジュールＭが構成される。

複数の端子モジュールＭは、下壁部１５の後方から嵌入部３１を嵌合凹部１４に圧入することによってハウジング１０に組み付けられる。このとき、ハウジング１０は、平面視において端子保持部１１が湾曲するような形態で変形しているのであるが、複数の端子モジュールＭは、端子保持部１１の湾曲形状に沿わせない。つまり、左右に並ぶ複数の端子モジュールＭ（複数のアライメント部材３０）は、治具等（図示省略）を用いることにより、相互間が同じ向きとなるように位置決めされる。

これにより、複数のアライメント部材３０に保持されている複数の端子金具２０（基板接続部２２）の全てが、一直線状に並ぶように、つまりスルーホールＨと対応するように位置決めされる。したがって、平面視において、複数の基板接続部２２の並び方向と、貫通孔１２の並び方向及び端子保持部１１の後壁面とは、平行にならずに斜めに傾いた位置関係となる。基板接続部２２の並び方向と貫通孔１２の並び方向との傾き度合いは、端子保持部１１の左右方向における中央部では小さく、端子保持部１１の左右方向両端部に向かうほど大きくなる。

ハウジング１０と複数のアライメント部材３０（端子モジュールＭ）を、上記のように位置決めした状態で組み付けると、端子金具２０の貫通部２１が貫通孔１２に圧入される。貫通状態では、貫通孔１２の貫通方向と貫通部２１の長さ方向は、平行にはならず、斜めとなる。この斜めの度合いは、端子保持部１１の左右方向における中央部で最も小さく、左右両両端部で最大となる。ここで、貫通孔１２は入口１２Ｒ側の幅寸法が広くなっているので、貫通部２１が貫通孔１２の入口１２Ｒの孔縁部に干渉する虞はない。

嵌入部３１が嵌合凹部１４内に圧入され、貫通部２１が貫通孔１２に圧入されると、基板用コネクタＡの製造が完了する。製造された基板用コネクタＡは、全ての端子金具２０の基板接続部２２が、スルーホールＨと同じく一直線上に並ぶように位置決めされているので、ハウジング１０を回路基板Ｐの表面Ｓに載置す際には、全ての基板接続部２２の弾性接触部２３が、円滑にスルーホールＨ内に挿通される。

本実施例１の基板用コネクタＡは、ハウジング１０と複数のアライメント部材３０と、複数の端子金具２０と、端子金具２０よりも少数の複数のアライメント部材３０とを備えている。ハウジング１０は、一列に並ぶ複数のスルーホールＨを有する回路基板Ｐの表面Ｓに固定される。ハウジング１０には、複数のスルーホールＨの並び方向に沿って細長く延びた端子保持部１１が形成されている。端子金具２０は、Ｌ字形をなし、貫通部２１と基板接続部２２とを有する。貫通部２１は、回路基板Ｐの表面Ｓと略平行に且つスルーホールＨの並び方向と略直角に端子保持部１１に貫通されている。基板接続部２２は、スルーホールＨに対し導通可能に挿入される。

アライメント部材３０は、ハウジング１０とは別体の部品である。アライメント部材３０のスルーホールＨの並び方向の寸法は、端子保持部１１よりも短い。アライメント部材３０には、貫通部２１が端子保持部１１に未貫通である複数の端子金具２０の基板接続部２２を一列に保持する複数の保持孔３２が形成されている。また、ハウジング１０とアライメント部材３０には、端子保持部１１に対する複数の貫通部２１の貫通方向と略平行に組付け可能な組付部としての嵌合凹部１４と嵌入部３１が形成されている。

また、本実施例１の基板用コネクタＡの製造方法は、アライメント部材３０に一列に並ぶように形成された複数の保持孔３２に、貫通部２１が端子保持部１１に未貫通である複数の端子金具２０の基板接続部２２を保持させる工程と、複数の貫通部２１を端子保持部１１に貫通させながら、アライメント部材３０とハウジング１０を組み付ける工程とを含む。

上記構成及び工程によれば、複数の端子金具２０の基板接続部２２をアライメント部材３０の保持孔３２により一列に保持した後、複数の貫通部２１を端子保持部１１に貫通させながら、アライメント部材３０とハウジング１０を結合すれば、基板用コネクタＡが製造される。スルーホールＨの並び方向におけるアライメント部材３０の寸法は、端子保持部１１の寸法よりも短いので、アライメント部材３０は湾曲変形を生じ難い。したがって、端子保持部１１が湾曲変形しても、各アライメント部材３０では複数の基板接続部２２が一列に並んだ状態に保持される。

したがって、１つの湾曲した端子保持部１１に対し、複数のアライメント部材３０を個別に組み付けることにより、全ての端子金具２０の基板接続部２２を、一列に並ぶように配置して、複数のスルーホールＨに挿入することができる。このように、本実施例１の基板用コネクタＡによれば、ハウジング１０が湾曲変形している場合でも、端子金具２０と回路基板ＰのスルーホールＨの位置ずれを回避することができる。

また、端子保持部１１には、端子保持部１１の長さ方向（左右方向）と直角をなして、貫通部２１を貫通させる貫通孔１２が形成されているのであるが、端子保持部１１が湾曲変形していると、アライメント部材３０とハウジング１０を組み付けたときに、端子保持部１１の長さ方向中央部以外の領域では、貫通孔１２が貫通部２１に対して斜めとなる。そのため、貫通部２１を、貫通孔１２の孔縁部と干渉することが懸念される。しかし、本実施例１の基板用コネクタＡでは、貫通孔１２が、貫通部２１の貫通方向における後方（入口１２Ｒ側）に向かって拡幅するようなテーパ状をなしている。したがって、貫通部２１を、貫通孔１２の孔縁部と干渉することなく貫通孔１２に貫通させることができる。

＜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１に限定されるものではなく、例えば次のような実施例１も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１では、端子保持部が、その背面側（基板接続部が突出する側）を膨らませるように湾曲する場合について説明したが、本発明は、端子保持部が、その正面側（貫通部の先端側）を膨らませるように湾曲する場合にも適用することができる。
（２）上記実施例１では、基板接続部がプレスフィットタイプである場合について説明したが、本発明はの、基板接続部が半田付けによって固着されるタイプにも適用することができる。
（３）上記実施例１では、フード部が端子保持部の長さ方向において複数に分割されている場合について説明したが、本発明は、１つのフード部が端子保持部の全長に亘って形成されたものである場合にも適用することができる。
（４）上記実施例１では、アライメント部材の保持孔に端子金具を圧入により挿通したが、端子金具とアライメント部材をインサート成形によって一体化してもよい。
（５）上記実施例１では、１つのフード部に対し１つのアライメント部材を対応させたが、１つのフード部に複数のアライメント部材を対応させてもよく、複数のフード部に対し１つのアライメント部材を対応させてもよい。
（６）上記実施例１では、全ての貫通部が同一高さで端子保持部を貫通するようにしたが、本発明は、端子金具が、高さの異なる複数段に分かれて端子保持部に貫通される場合にも適用することができる。

Ａ…基板用コネクタ
Ｈ…スルーホール
Ｐ…回路基板
Ｓ…回路基板の表面
１０…ハウジング
１１…端子保持部
１２…貫通孔
１２Ｒ…貫通孔の入口
１４…嵌合凹部（組付部）
２０…端子金具
２１…貫通部
２２…基板接続部
３０…アライメント部材
３１…嵌入部（組付部）
３２…保持孔

Claims (3)

1. 一列に並ぶ複数のスルーホールを有する回路基板の表面に固定される合成樹脂製のハウジングと、
   前記ハウジングに形成され、前記複数のスルーホールの並び方向に沿って細長く延びた端子保持部と、
   Ｌ字形をなし、前記回路基板の表面と略平行に且つ前記スルーホールの並び方向と略直角に前記端子保持部に貫通された貫通部と、前記スルーホールに挿入される基板接続部とが形成された複数の端子金具と、
   前記ハウジングとは別体の部品であり、前記スルーホールの並び方向の寸法が前記端子保持部よりも短い複数のアライメント部材と、
   前記アライメント部材に形成され、前記貫通部が前記端子保持部に未貫通である複数の前記端子金具の前記基板接続部を一列に保持する複数の保持孔と、
   前記ハウジングと前記アライメント部材とに形成され、前記端子保持部に対する複数の前記貫通部の貫通方向と略平行に組付け可能な組付部とを備え、
   前記ハウジングに形成された前記組付部は、前記回路基板と平行なスリット状をなし、
   前記アライメント部材に形成された前記組付部は、前記回路基板と平行な平板状をなしている基板用コネクタ。
2. 一列に並ぶ複数のスルーホールを有する回路基板の表面に固定される合成樹脂製のハウジングと、
   前記ハウジングに形成され、前記複数のスルーホールの並び方向に沿って細長く延びた端子保持部と、
   Ｌ字形をなし、前記回路基板の表面と略平行に且つ前記スルーホールの並び方向と略直角に前記端子保持部に貫通された貫通部と、前記スルーホールに挿入される基板接続部とが形成された複数の端子金具と、
   前記ハウジングとは別体の部品であり、前記スルーホールの並び方向の寸法が前記端子保持部よりも短い複数のアライメント部材と、
   前記アライメント部材に形成され、前記貫通部が前記端子保持部に未貫通である複数の前記端子金具の前記基板接続部を一列に保持する複数の保持孔と、
   前記ハウジングと前記アライメント部材とに形成され、前記端子保持部に対する複数の前記貫通部の貫通方向と略平行に組付け可能な組付部とを備え、
   前記端子保持部には、前記端子保持部の長さ方向と直角をなして、前記貫通部を貫通させる複数の貫通孔が形成され、
   前記貫通孔の貫通方向両端は、前記貫通部を前記貫通孔に貫通させるときの入口及び出口となっており、
   前記貫通孔は、前記回路基板の前記表面と直角に見た平面視において、前記出口から前記入口に向かって拡幅し、且つ前記出口から前記入口にわたって連続したテーパ状をなしている基板用コネクタ。
3. 回路基板に一列に並ぶ複数のスルーホールに沿って細長く延びた端子保持部を有し、前記回路基板の表面に固定される合成樹脂製のハウジングと、
   Ｌ字形をなし、前記回路基板の表面と略平行に且つ前記スルーホールの並び方向と略直角に前記端子保持部に貫通される貫通部と、前記スルーホールに挿入される基板接続部とが形成された複数の端子金具と、
   前記ハウジングとは別体の部品であり、前記スルーホールの並び方向の寸法が前記端子保持部よりも短い複数のアライメント部材とを設け、
   前記ハウジングに、前記回路基板と平行なスリット状をなす嵌合凹部を形成し、
   前記アライメント部材に、前記回路基板と平行な平板状をなす嵌入部を形成した上で、
   前記アライメント部材に一列に並ぶように形成された複数の保持孔に、前記貫通部が前記端子保持部に未貫通である複数の前記端子金具の前記基板接続部を保持させる工程と、
   前記複数の貫通部を前記端子保持部に貫通させながら、前記嵌入部を前記嵌合凹部に組み付ける工程とを含むことを特徴とする基板用コネクタの製造方法。

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