JP6744370B2

JP6744370B2 - 基板実装型コネクタ

Info

Publication number: JP6744370B2
Application number: JP2018151135A
Authority: JP
Inventors: 貴士松永; 晋根本; 一仁河辺
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2038-08-10
Also published as: CN110829061A; US20200052430A1; JP2020027717A; US10727622B2; DE102019211983B4; CN110829061B; DE102019211983A1

Description

本発明は、基板実装型コネクタに関する。

従来から、回路基板にハンダ付け等によって接続される端子がハウジングに保持された基板実装型コネクタが提案されている。例えば、従来の基板実装型コネクタの一つは、ハウジングの壁面に複数の貫通孔を有しており、棒状の複数の端子がそれら貫通孔に圧入されることでハウジングに保持されるようになっている（特許文献１を参照）。

特開２００８−１３５３１４号公報

上述したような従来の基板実装型コネクタでは、複数の貫通孔と回路基板との距離は、貫通孔ごとに異なる場合もある。この場合、例えば、複数の貫通孔に複数の端子を圧入した後、端子を回路基板に接続するためにリフロー方式のハンダ付けを行う場合、通常、基板実装型コネクタ全体がリフロー炉内の高温下に置かれることになる。このとき、樹脂製のハウジングは熱膨張する。具体的には、ハウジングを構成する樹脂材料が、回路基板との固定部分を起点として回路基板から離れる向きに膨張するように変形する。ここで、ハウジングの構造に因るものの、一般に、回路基板から遠い位置にある貫通孔の変位量は、回路基板から近い位置にある貫通孔の変位量よりも大きくなる。その結果、回路基板から遠い位置にある貫通孔に圧入されている端子が、回路基板から離れる向きに（即ち、回路基板から浮き上がるように）大きく変位する場合がある。端子と回路基板との電気的接続の信頼性を高める観点から、このような端子の変位は抑制されることが望ましい。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リフロー方式のハンダ付けを施されることになる基板実装型コネクタにおいて、端子がハウジングに保持されている位置によらず端子と回路基板との電気的接続の信頼性を向上可能な、基板実装型コネクタを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る基板実装型コネクタは、下記［１］及び［２］を特徴としている。
［１］
回路基板に電気的に接続される複数の端子と、前記複数の前記端子を保持する樹脂製のハウジングと、を備えた基板実装型コネクタであって、
前記ハウジングは、
当該ハウジングの壁面から延出した一対のフード部の各々の内側面に覆われる位置に設けられる一対の第１保持部と、前記壁面において前記一対の前記第１保持部よりも前記回路基板から離れた位置に設けられる第２保持部と、を有し、
前記複数の前記端子は、
前記一対の前記第１保持部に保持される一対の第１端子と、前記第２保持部に保持される第２端子と、を有し、
前記第２端子は、
前記第２保持部に保持される被保持部と、前記回路基板と接続されることになる接点部と、の間の中間部が、前記一対の前記フード部の外側面の間の隙間に圧入された状態で前記一対の前記フード部に保持される、
基板実装型コネクタであること。
［２］
上記［１］に記載の基板実装型コネクタにおいて、
前記一対の前記フード部は、
前記第２端子が圧入される前記隙間を画成する前記外側面に、前記第２端子に向けて突出するリブを有する、
基板実装型コネクタであること。

上記［１］の構成の基板実装型コネクタによれば、第１保持部よりも回路基板から離れた位置にある第２保持部に保持される第２端子は、一対のフード部の間の隙間に圧入されることによっても保持されることになる。そのため、ハンダ付けの際にリフロー炉内の高温下でハウジングが熱膨張したとき、第２端子の被保持部は、第２保持部とともに比較的大きく変位しようとするものの、第２端子の中間部は、第２保持部よりも変位量が小さいフード部に挟持されているため、第２端子の被保持部に比べて変位し難い。その結果、第２端子の中間部がフード部に保持されない場合に比べ、第２端子の接点部が回路基板から離れ難くなる。なお、第２端子の被保持部と中間部との変位量の相違は、通常、被保持部と中間部との間の部分（即ち、第２端子自身）の変形等によって吸収され得る。

したがって、本構成の基板実装型コネクタは、リフロー方式のハンダ付けを施されることになる基板実装型コネクタにおいて、端子がハウジングに保持されている位置によらず端子と回路基板との電気的接続の信頼性を向上できる。

上記［２］の構成の基板実装型コネクタによれば、第２端子の中間部は、一対のフード部に設けられたリブに挟まれて押圧されることになる。これにより、単なる平面で第２端子の中間部を挟む場合に比べ、リブの先端と第２端子の中間部との接触箇所に大きな応力が生じる。その結果、第２端子が一対のフード部により強固に保持されることになる。よって、端子と回路基板との電気的接続の信頼性を更に向上できる。

本発明によれば、リフロー方式のハンダ付けを施されることになる基板実装型コネクタにおいて、端子がハウジングに保持されている位置によらず端子と回路基板との電気的接続の信頼性を向上可能な、基板実装型コネクタを提供できる。

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。

図１は、本実施形態に係る基板実装型コネクタの分解斜視図である。図２（ａ）は、回路基板に実装された基板実装型コネクタの斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における一対の第１保持部及び第２保持部の周囲を拡大した図である。図３（ａ）は、回路基板に実装された基板実装型コネクタの正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る基板実装型コネクタについて説明する。図１に示すように、本発明の実施形態に係る基板実装型コネクタ１（以下、単に「コネクタ」ともいう。）は、回路基板２の表面に実装されるコネクタであり、表面実装コネクタと呼ばれることもある。コネクタ１は、回路基板２に電気的に接続される複数の端子１０と、複数の端子１０を保持する樹脂製のハウジング４０と、を備える。

以下、説明の便宜上、図１に示すように、前後方向、上下方向、幅方向、前、後、上、下を定義する。前後方向、上下方向および幅方向は互いに直交している。前後方向は、ハウジング４０と相手側ハウジングとの嵌合方向に一致しており、嵌合方向正面側（相手側コネクタに近づく側）が前側に対応し、嵌合方向解除側（相手側コネクタから遠ざかる側）が後側に対応している。前後方向は、端子１０のハウジング４０への挿入方向にも一致している。

まず、端子１０の構成について説明する。図１に示すように、本例では、金属製の端子１０として、一対の第１端子２０と、１本の第２端子３０とが使用される。各第１端子２０は、前後方向に延びる筒状の圧入部２１と、圧入部２１の後端部から垂下する垂下部２２と、垂下部２２の下端部から後方に延びる棒状の接点部２３と、を備える。第２端子３０は、前後方向に延びる棒状の接続部３１と、接続部３１の後端部に接続される幅広形状の圧入部３２と、圧入部３２の後側から垂下する棒状の中間部３３と、中間部３３の下端部から後方に延びる棒状の接点部３４と、を備える。

次いで、ハウジング４０の構成について説明する。図１に示すように、樹脂製のハウジング４０は、大略的には、前方に開口し且つ後方が後端壁４０ａで塞がれた、内部空間を有する直方体状の箱状体である。相手側ハウジング（図示省略）は、ハウジング４０の前方開口からハウジング４０内に挿入され嵌合されることになる。

ハウジング４０の平板状の後端壁４０ａには、一対の第１端子２０を保持するための一対の第１保持部４１が、後端壁４０ａの下側領域にて幅方向に間隔を空けて並ぶように設けられている。また、後端壁４０ａには、１本の第２端子３０を保持するための１つの第２保持部４２が、一対の第１保持部４１の間の上方位置に設けられている。

第１保持部４１は、後端壁４０ａから後方に突出し且つ下側（回路基板２に面する側）が開口したフード状の形状を有するフード部４１ａと、このフード部４１ａの内側面に覆われる位置にある後端壁４０ａとで構成されている。第１保持部４１には、後端壁４０ａを前後方向に貫通する貫通孔４３（図３（ａ）参照）が形成されている。この貫通孔４３に、第１端子２０の圧入部２１が圧入されることで、図２に示すように、各第１端子２０が対応する第１保持部４１にそれぞれ保持される。

図２（ｂ）に示すように、各第１保持部４１のフード部４１ａの幅方向内側の外周側面４４は、上下方向且つ前後方向に延びる平面となっている。この結果、幅方向に互いに対向する一対の外周側面４４の間には、上下方向に延びる隙間Ｓ（図１参照）が形成されている。各外周側面４４には、幅方向内側に突出するリブ４５が、上下方向の複数箇所（本例では、３箇所）に形成されている。

第２保持部４２は、後端壁４０ａから後方に突出する中実の直方体状部分と、この直方体状部分に位置する後端壁４０ａとで構成されている。直方体状部分の後端壁４０ａから後方への突出高さは、第１保持部４１のフード部４１ａの後端壁４０ａから後方への突出高さより小さい。第２保持部４２には、後端壁４０ａ及び直方体状部分を前後方向に連続して貫通する貫通孔４６（図１参照）が形成されている。この貫通孔４６に、第２端子３０の圧入部３２が圧入されることで、図２に示すように、第２端子３０が第２保持部４２に保持される。

図２（ｂ）に示すように、第２端子３０が第２保持部４２に保持された状態では、第２端子３０の上下方向に延びる中間部３３が、一対の第１保持部４１の間の隙間Ｓ内に位置する。ここで、中間部３３の幅寸法が、幅方向に互いに対向するリブ４５の先端間の間隔より若干大きい。このため、第２端子３０の中間部３３は、一対の第１保持部４１の間の隙間Ｓに圧入されて、一対の第１保持部４１によって押圧された状態で保持されている。

図２及び図３（ａ）に示すように、一対の第１端子２０が一対の第１保持部４１に保持され、且つ、第２端子３０が第２保持部４２に保持された状態では、一対の第１端子２０の接点部２３の下面と、第２端子３０の接点部３４の下面とで、１つの平面（共平面）が構成されている。

このように一対の第１端子２０及び第２端子３０を保持した状態にあるハウジング４０は、図２及び図３（ａ）に示すように、底壁（下壁）側の所定箇所（固定部）を回路基板２上に固定することで、回路基板２に実装される。次いで、一対の第１端子２０の接点部２３及び第２端子３０の接点部３４の回路基板２へのハンダ付けが、リフロー方式で行われる。これにより、回路基板２に実装された基板実装型コネクタ１が完成する。

以下、本発明の実施形態に係る基板実装型コネクタ１において、第２端子３０の中間部３３が、一対の第１保持部４１の間の隙間Ｓに圧入されて、一対の第１保持部４１によって押圧された状態で保持されていることによる作用・効果について説明する。

一対の第１端子２０の接点部２３及び第２端子３０の接点部３４の回路基板２へのハンダ付けがリフロー方式で行われる際、基板実装型コネクタ１自身がリフロー炉内の高温下におかれる。このとき、樹脂製のハウジング４０は熱膨張する。この熱膨張の際、ハウジング４０を構成する樹脂材料は、回路基板２との固定部を起点として、回路基板２から離れる向きに膨張するように変形する。ここで、ハウジング４０の構造にも因るものの、一般に、回路基板２から遠い位置にある第２保持部４２の変位量は、回路基板２から近い位置にある一対の第１保持部４１の変位量よりも大きくなる。

このため、回路基板２から遠い位置にある第２保持部４２に保持されている第２端子３０が、回路基板２から近い位置にある第１保持部４１に保持されている第１端子２０と比べて、回路基板２から離れる向き（特に上向き）に大きく変位する（即ち、回路基板２から浮き上がる）こととなる（図３（ｂ）の変位量Ｌを参照）。この結果、一対の第１端子２０の接点部２３及び第２端子３０の接点部３４で構成される共平面の平面度（共平面性）が低下し、特に、第２端子３０と回路基板２との電気的接続の信頼性が損なわれる可能性がある。

この点、本発明の実施形態に係る基板実装型コネクタ１では、一対の第１保持部４１の間の隙間Ｓに、第２端子３０の中間部３３が圧入された状態で押圧保持されているので、第２端子３０の中間部３３が一対の第１保持部４１に挟まれて変位し難くなっている。このため、第２端子３０の中間部３３が保持されない場合に比べ、第２端子３０の接点部３４の回路基板２からの変位量Ｌが小さくなり、第２端子３０の接点部３４が回路基板２から離れ難くなる。この結果、リフロー方式のハンダ付けによって回路基板２に接続される基板実装型コネクタ１において、端子１０がハウジング４０に保持されている位置によらず端子１０と回路基板２との電気的接続の信頼性を向上できる。

更に、第２端子３０の中間部３３は、一対の第１保持部４１に設けられたリブ４５に挟まれて押圧された状態で、一対の第１保持部４１に保持されている。これにより、単なる平面で第２端子３０の中間部３３を挟む場合に比べ、リブ４５先端と第２端子３０の中間部３３との接触箇所に大きな応力が生じることになり、第２端子３０が一対の第１保持部４１により強固に保持されることになる。よって、端子１０と回路基板２との電気的接続の信頼性を更に向上できる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、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。

上記実施形態では、２本の（一対の）第１端子２０を保持するための２つの（一対の）第１保持部４１と、１本の第２端子３０を保持するための１つの第２保持部４２とが設けられている。これに対し、隣接する第１保持部４１の間の隙間Ｓに第２保持部４２に保持された第２端子３０の中間部３３が圧入されている箇所が存在する限りにおいて、２本以上の第１端子２０を保持するための２つ以上の第１保持部４１と、１本以上の第２端子３０を保持するための１つ以上の第２保持部４２とが設けられていてもよい。

ここで、上述した本発明に係る基板実装型コネクタ１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
回路基板（２）に電気的に接続される複数の端子（１０）と、前記複数の前記端子（１０）を保持する樹脂製のハウジング（４０）と、を備えた基板実装型コネクタ（１）であって、
前記ハウジング（４０）は、
当該ハウジングの壁面（４０ａ）から延出した一対のフード部（４１ａ）の各々の内側面に覆われる位置に設けられる一対の第１保持部（４１）と、前記壁面において前記一対の前記第１保持部（４１）よりも前記回路基板（２）から離れた位置に設けられる第２保持部（４２）と、を有し、
前記複数の前記端子（１０）は、
前記一対の前記第１保持部（４１）に保持される一対の第１端子（２０）と、前記第２保持部（４２）に保持される第２端子（３０）と、を有し、
前記第２端子（３０）は、
前記第２保持部（４２）に保持される被保持部（３２）と、前記回路基板（２）と接続されることになる接点部（３４）と、の間の中間部（３３）が、前記一対の前記フード部（４１ａ）の外側面（４４）の間の隙間（Ｓ）に圧入された状態で前記一対の前記フード部（４１ａ）に保持される、
基板実装型コネクタ（１）。
［２］
上記［１］に記載の基板実装型コネクタ（１）において、
前記一対の前記フード部（４１ａ）は、
前記第２端子（３０）が圧入される前記隙間（Ｓ）を画成する前記外側面に、前記第２端子（３０）に向けて突出するリブ（４５）を有する、
基板実装型コネクタ（１）。

１コネクタ（基板実装型コネクタ）
２回路基板
１０端子
２０第１端子
３０第２端子
３２圧入部（被保持部）
３３中間部
３４接点部
４０ハウジング
４１第１保持部
４１ａフード部
４２第２保持部
４４外周側面（外側面）
４５リブ
Ｓ隙間

Claims

回路基板に電気的に接続される複数の端子と、前記複数の前記端子を保持する樹脂製のハウジングと、を備えた基板実装型コネクタであって、
前記ハウジングは、
当該ハウジングの壁面から延出した一対のフード部の各々の内側面に覆われる位置に設けられる一対の第１保持部と、前記壁面において前記一対の前記第１保持部よりも前記回路基板から離れた位置に設けられる第２保持部と、を有し、
前記複数の前記端子は、
前記一対の前記第１保持部に保持される一対の第１端子と、前記第２保持部に保持される第２端子と、を有し、
前記第２端子は、
前記第２保持部に保持される被保持部と、前記回路基板と接続されることになる接点部と、の間の中間部が、前記一対の前記フード部の外側面の間の隙間に圧入された状態で前記一対の前記フード部に保持される、
基板実装型コネクタ。
請求項１に記載の基板実装型コネクタにおいて、
前記一対の前記フード部は、
前記第２端子が圧入される前記隙間を画成する前記外側面に、前記第２端子に向けて突出するリブを有する、
基板実装型コネクタ。