JP7540939B2

JP7540939B2 - コネクタ

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Publication number: JP7540939B2
Application number: JP2020200144A
Authority: JP
Inventors: 隆文戸田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-12-02
Filing date: 2020-12-02
Publication date: 2024-08-27
Anticipated expiration: 2040-12-02
Also published as: JP2022087971A

Description

本発明は、コネクタハウジングと複数のピン形状端子と回路基板とを備えるコネクタに関する。

下記特許文献１に開示されたコネクタは、絶縁性を有するコネクタハウジングと、導電性を有する複数のピン形状端子と、所望の回路パターンを有する回路基板と、この回路基板を覆うようにコネクタハウジングに組み付けられる絶縁性のカバーとを備えて構成される。コネクタハウジングは、相手コネクタが嵌合するコネクタ嵌合部と、回路基板が収容される基板収容部と、これらの間に複数のピン形状端子を配置する隔壁とを有する。回路基板は、複数のピン形状端子に対し差し込まれた後に、半田により電気的に接続される。カバーは、基板収容部に対し嵌め合いにて固定される。

特開２０１０－１４０７７５号公報

上記従来技術にあっては、複数のピン形状端子に回路基板のスルーホールが差し込まれ、そしてこの後に、回路基板の裏面とピン形状端子との間の差し込み部分に半田付けが行われると、上記差し込み部分に半田フィレットが裾広がりの山形状で形成される。上記従来技術にあっては、半田フィレットが回路基板の裏面側に形成されることになるが、逆に回路基板の表面側に半田フィレットが形成される場合もある。この場合は、樹脂製であるコネクタハウジングへの熱的影響を回避する必要があることから、また、半田フィレットの形状（品質）を保つ必要もあることから、コネクタハウジングを回路基板から十分に離すなどの対策がとられ、結果、コネクタの大型化に繋がってしまうという問題点を有する。この他、コネクタハウジングを回路基板から十分に離すことで、低背化を図ることが困難であるという問題点も有する。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、小型化及び低背化を図ることが可能なコネクタを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明のコネクタは、絶縁性を有するコネクタハウジングと、導電性を有する複数のピン形状端子と、所望の回路パターンを有する回路基板とを備え、前記複数のピン形状端子は、前記コネクタハウジングの端子導出部から真っ直ぐのびる基板接続部を有するとともに、該基板接続部の先端が前記回路基板のスルーホールに差し込まれて前記回路パターンに接するように半田付けにて接続され、前記回路基板には、前記端子導出部の側の面に前記半田付けによる半田フィレットが形成され、前記端子導出部には、前記基板接続部の導出位置に前記半田フィレットに対する凹状のフィレット回避部が形成され、前記端子導出部は、前記コネクタハウジングの相手コネクタとの嵌合部分であるコネクタ嵌合部の開口からみて奥側に位置する隔壁と、前記隔壁の前記回路基板と対向する外面から前記回路基板の側に突出する凸形状を有する端子固定部とで、構成され、前記端子固定部は、前記隔壁と共に前記ピン形状端子の中間を固定しており、前記端子固定部の突出端面から前記ピン形状端子の前記基板接続部が真っ直ぐのびており、前記端子固定部の前記突出端面に、前記フィレット回避部が形成されることを特徴とする。

このような請求項１の特徴を有する本発明によれば、半田フィレットに対する凹状のフィレット回避部がコネクタハウジングの端子導出部に形成されることから、回路基板の表面側に半田フィレットが存在しても回路基板とコネクタハウジングとの間隔を狭めることができる。別な言い方をすれば、半田フィレットとの距離を確保するような凹状のフィレット回避部が形成されることから、回路基板とコネクタハウジングとを近づけて配置することができる。従って、本発明によれば、フィレット回避部の形成により、コネクタの小型化及び低背化を図ることができる。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のコネクタにおいて、前記フィレット回避部は、前記基板接続部毎に凹状となる形状且つ前記基板接続部を斜面で囲む形状に形成されることを特徴とする。

このような請求項２の特徴を有する本発明によれば、フィレット回避部が複数のピン形状端子の基板接続部毎に形成されることから、半田フィレットに対してのみ回避させればよく、コネクタハウジングの端子導出部の機能に支障を来すことはない。また、フィレット回避部が基板接続部を斜面で囲む形状に形成されることから、半田フィレットに合わせた形状にすればよく、必要以上に大きな凹状の部分にする必要もない。従って、本発明によれば、フィレット回避部のより良い一形態を提供することができる。尚、端子導出部の機能を低下させない形状に凹ませることから、コネクタハウジングの材料費低減に寄与するのは勿論である。

請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載のコネクタにおいて、前記端子導出部には、前記隔壁の前記外面から突出する複数の前記端子固定部が、間隔を空けて並ぶように設けられており、隣接する前記端子固定部の間に位置する前記隔壁の前記外面に、前記回路基板の前記面が当接して該面と前記端子固定部とを所定の間隔にする基板当接部が突出形成されることを特徴とする。

このような請求項３の特徴を有する本発明によれば、端子導出部に基板当接部が形成されることから、端子導出部と回路基板の表面側（端子導出部の側の面）との間隔を基板当接部にて一定に保つことができる。本発明によれば、請求項１に係り上記したように、フィレット回避部の形成によって回路基板とコネクタハウジングとの間隔を狭めることができることから、基板当接部の突出高さを低くすることができるのは勿論である。

本発明によれば、コネクタの小型化及び低背化を図ることができるという効果を奏する。

本発明のコネクタの一実施形態を示す図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）からプロテクタ及び相手コネクタを取り外した状態の斜視図である。図１からカバーを取り外した状態の斜視図である。図２の矢印Ａ方向から見た状態の斜視図である。図３から回路基板を取り外した状態を示す斜視図（円内はフィレット回避部の拡大図）である。図２のＢ－Ｂ線断面図（円内は半田フィレット及びフィレット回避部の拡大図）である。

コネクタは、絶縁性を有するコネクタハウジングと、導電性を有する複数のピン形状端子と、所望の回路パターンを有する回路基板とを備えて構成される。複数のピン形状端子は、コネクタハウジングの端子導出部から真っ直ぐのびる基板接続部を有する。また、複数のピン形状端子は、基板接続部の先端が回路基板のスルーホールに差し込まれて回路パターンに接するように半田付けにて接続される。回路基板には、端子導出部の側の面に半田付けによる半田フィレットが形成される。一方、端子導出部には、基板接続部の導出位置に半田フィレットに対する凹状のフィレット回避部が形成される。このフィレット回避部は、基板接続部毎に凹状となる形状に形成される。また、フィレット回避部は、基板接続部を斜面で囲む形状にも形成される。

以下、図面を参照しながら実施例を説明する。図１は本発明のコネクタの一実施形態を示す図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）からプロテクタ及び相手コネクタを取り外した状態の斜視図である。また、図２は図１からカバーを取り外した状態の斜視図、図３は図２の矢印Ａ方向から見た状態の斜視図である。また、図４は図３から回路基板を取り外した状態の斜視図であり、円内はフィレット回避部の拡大図である。また、図５は図２のＢ－Ｂ線断面図であり、円内は半田フィレット及びフィレット回避部の拡大図である。

＜コネクタ１１について＞
図１（ａ）において、コネクタ１１は、複数の相手コネクタ１２を接続した状態でプロテクタ１３により例えば自動車の所定位置に固定される。本実施例のコネクタ１１は、六つの相手コネクタ１２を横並びでそれぞれ接続することができるように形成される（相手コネクタ１２の数は一例であるものとする）。図１（ａ）の一番左側のものを代表例として説明すると、相手コネクタ１２は、相手コネクタハウジング１４と、複数本の電線１５の各端末に設けられた図示しない複数の相手雌端子とを備えて構成される。相手コネクタハウジング１４は、公知のロックアームを有する。相手雌端子は、後述するピン形状端子２１との接続が可能に形成される。一方、プロテクタ１３は、有底箱形のコネクタ収容部１６と、複数のコネクタロック部１７と、車体固定部１８とを有して図示形状に形成される。車体固定部１８には、固定のために用いられる図示しないボルトを挿通するためのボルト挿通孔１９が円形に貫通形成される。

図１ないし図４において、コネクタ１１は、コネクタハウジング２０と、複数のピン形状端子２１と、回路基板２２と、カバー２３とを備えて構成される。コネクタ１１は、上記構成や図面から分かるように、基板内蔵タイプのものである。コネクタ１１は、自身の小型化及び低背化を図ることができるように形成される。

＜コネクタハウジング２０について＞
図１ないし図５において、コネクタハウジング２０は、絶縁性を有する樹脂成形品であって、複数の相手コネクタ１２との嵌合部分になるコネクタ嵌合部２４～２９を複数有する。コネクタ嵌合部２４～２９は、横並びで連続するように配置形成される。このようなコネクタ嵌合部２４～２９の開口から見て奥側に位置する隔壁３０には、複数のピン形状端子２１が整列した状態で固定される。隔壁３０の外面には、複数の端子固定部３１が一体に形成される。ここで端子固定部３１や隔壁３０の外面を含む部分（複数のピン形状端子２１が引き出される側の部分）を端子導出部３２と呼ぶことにすると、この端子導出部３２には、基板当接部３３、３４がそれぞれ二つずつ形成される。基板当接部３３、３４は、回路基板２２の後述する表面４３が当接する部分に形成される。これら四つの当接部分のうち、二つの基板当接部３３は、コネクタハウジング２０の左右両端となる位置に配置される。また、二つの基板当接部３４は、基板当接部３３、３３との間に所定の間隔で配置される。

端子導出部３２には、上記の基板当接部３３、３４の他に、位置決め凸部３５も二つ形成される。二つの位置決め凸部３５は、端子導出部３２から突出する柱状の形状に形成される。二つの位置決め凸部３５は、回路基板２２及び複数のピン形状端子２１の位置を決めるための、位置決め用の部分として形成される。

＜端子固定部３１について＞
図４及び図５において、端子固定部３１は、隔壁３０の外面から回路基板２２の側に突出する矩形の凸形状（直方体となる形状）に形成される。端子固定部３１は、隔壁３０と共に複数のピン形状端子２１の中間（後述する中間固定部３９）を圧入やインサート成形にて固定にすることができるように形成される。端子固定部３１は、隔壁３０だけの場合に比べてピン形状端子２１の固定状態を安定方向に向上させることができるように形成される。尚、隔壁３０が十分に厚みのある状態に形成される場合は、端子固定部３１の形成は任意であるものとする。厚みのある隔壁３０の場合は、この厚みのある隔壁３０の外面が後述する突出先端面３６に相当するものとする。

端子固定部３１は、この突出先端に回路基板２２の後述する表面４３に対し平行となる突出先端面３６が形成される。突出先端面３６からは、複数のピン形状端子２１が導出される。具体的には、後述する基板接続部４０が真っ直ぐのびるように導出される。突出先端面３６には、各基板接続部４０毎にフィレット回避部３７が形成される。

＜フィレット回避部３７について＞
図４及び図５において、フィレット回避部３７は、後述する半田フィレット４６を回避するために形成される。別な言い方をすれば、半田フィレット４６との沿面距離を稼ぐことができるようにフィレット回避部３７は形成される。フィレット回避部３７は、凹状となる形状且つ後述する基板接続部４０を斜面で囲む形状に形成される。尚、半田フィレット４６が裾広がりの山形状に形成されることから、フィレット回避部３７は山形状に対応する谷形状に形成される。本実施例において、上記山形状及び谷形状の各斜面は同様の傾斜角度になるものとする。フィレット回避部３７は、図から分かるように各基板接続部４０毎に小さく凹む部分になることから、端子固定部３１としての機能が損なわれることがないのは勿論である。フィレット回避部３７は、本実施例において数十個あることから、フィレット回避部３７を形成しない場合と比べて材料費削減に寄与するのは勿論である。

＜複数のピン形状端子２１について＞
図２ないし図５において、複数のピン形状端子２１は、導電性を有するピン形状の雄形端子であって、コネクタ嵌合部２４～２９内に突出する電気接触部３８と、隔壁３０や端子固定部３１に固定される中間固定部３９と、端子導出部３２から真っ直ぐのびる基板接続部４０とを有する。基板接続部４０は、この先端４１から回路基板２２の後述するスルーホール４５に差し込まれるようになる。基板接続部４０は、回路基板２２の図示しない回路パターンに対し半田付けにて電気的に接続される。基板接続部４０は、本実施例において断面矩形状に形成される。

＜回路基板２２について＞
図２、図３、及び図５において、回路基板２２は、コネクタハウジング２０の端子導出部３２のサイズに合わせて外形が矩形（長方形、帯状となる形状）に形成される。このような回路基板２２において、二つの角部の位置には、それぞれ位置決め凹部４２が形成される。二つの位置決め凹部４２は、上記角部を基板内方に凹ますようにそれぞれ形成される。具体的には、平面視Ｌ字状の切り欠き部分に位置決め凹部４２はそれぞれ形成される。回路基板２２は、表面４３及び裏面４４を有する板状に形成される。回路基板２２には、図示しない回路パターンが形成される。また、円形に貫通するスルーホール４５も複数形成される。

回路基板２２の二つの位置決め凹部４２と、コネクタハウジング２０の端子導出部３２の二つの位置決め凸部３５とが係合すると、回路基板２２のスルーホール４５及び複数のピン形状端子２１の位置が決まるようになる。その結果、回路基板２２を複数のピン形状端子２１にスムーズに差し込むことができるようになる。尚、回路基板２２は、この表面４３がコネクタハウジング２０の基板当接部３３、３４に当接するまで差し込まれるものとする。

＜半田フィレット４６について＞
図５において、回路基板２２を複数のピン形状端子２１に対し差し込んだ後に、スルーホール４５を介して回路基板２２の裏面４４側から表面４３側に溶融させた半田を移動させ、そして冷却すると、回路基板２２の表面４３とピン形状端子２１の基板接続部４０との間、すなわち差し込み部分に半田付けによる半田フィレット４６が形成される。半田フィレット４６は、裾広がりの山形状に形成される。半田フィレット４６の直上には、フィレット回避部３７が配置される。回路基板２２は、この表面４３側に半田フィレット４６が存在してもフィレット回避部３７の形成により、コネクタハウジング２０に対し近づけた位置に配置することができる。別な言い方をすれば、コネクタハウジング２０は、回路基板２２の表面４３側に半田フィレット４６が存在しても、自身にフィレット回避部３７が形成されることから、回路基板２２に対し近づけた位置に配置することができる。

＜カバー２３について＞
図１（ｂ）において、カバー２３は、回路基板２２を覆い且つコネクタハウジング２０に対して組み付けられる絶縁性の樹脂成形品であって、有底箱形に形成される。カバー２３の組み付けに際しては、コネクタハウジング２０のガイドリブ４７にカバー２３のガイド溝４８が案内される。また、コネクタハウジング２０の係止突起４９に対しカバー２３の係止枠部５０が係止される。

＜コネクタ１１の効果について＞
以上、図１ないし図５を参照しながら説明してきたように、本発明の一実施形態であるコネクタ１１によれば、半田フィレット４６に対する凹状のフィレット回避部３７がコネクタハウジング２０の端子導出部３２（端子固定部３１）に形成されることから、回路基板２２の表面４３側に半田フィレット４６が存在しても、回路基板２２とコネクタハウジング２０との間隔を狭めることができる。別な言い方をすれば、半田フィレット４６との距離を確保するような凹状のフィレット回避部３７が形成されることから、回路基板２２とコネクタハウジング２０とを近づけて配置することができる。従って、コネクタ１１によれば、フィレット回避部３７の形成により、コネクタ１１の小型化及び低背化を図ることができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１１…コネクタ、１２…相手コネクタ、１３…プロテクタ、１４…相手コネクタハウジング、１５…電線、１６…コネクタ収容部、１７…コネクタロック部、１８…車体固定部、１９…ボルト挿通孔、２０…コネクタハウジング、２１…ピン形状端子、２２…回路基板、２３…カバー、２４～２９…コネクタ嵌合部、３０…隔壁、３１…端子固定部、３２…端子導出部、３３、３４…基板当接部、３５…位置決め凸部、３６…突出先端面、３７…フィレット回避部、３８…電気接触部、３９…中間固定部、４０…基板接続部、４１…先端、４２…位置決め凹部、４３…表面（面）、４４…裏面、４５…スルーホール、４６…半田フィレット、４７…ガイドリブ、４８…ガイド溝、４９…係止突起、５０…係止枠部

Claims

絶縁性を有するコネクタハウジングと、導電性を有する複数のピン形状端子と、所望の回路パターンを有する回路基板とを備え、
前記複数のピン形状端子は、前記コネクタハウジングの端子導出部から真っ直ぐのびる基板接続部を有するとともに、該基板接続部の先端が前記回路基板のスルーホールに差し込まれて前記回路パターンに接するように半田付けにて接続され、
前記回路基板には、前記端子導出部の側の面に前記半田付けによる半田フィレットが形成され、
前記端子導出部には、前記基板接続部の導出位置に前記半田フィレットに対する凹状のフィレット回避部が形成され、
前記端子導出部は、前記コネクタハウジングの相手コネクタとの嵌合部分であるコネクタ嵌合部の開口からみて奥側に位置する隔壁と、前記隔壁の前記回路基板と対向する外面から前記回路基板の側に突出する凸形状を有する端子固定部とで、構成され、
前記端子固定部は、前記隔壁と共に前記ピン形状端子の中間を固定しており、
前記端子固定部の突出端面から前記ピン形状端子の前記基板接続部が真っ直ぐのびており、
前記端子固定部の前記突出端面に、前記フィレット回避部が形成される
ことを特徴とするコネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記フィレット回避部は、前記基板接続部毎に凹状となる形状且つ前記基板接続部を斜面で囲む形状に形成される
ことを特徴とするコネクタ。
請求項１又は２に記載のコネクタにおいて、
前記端子導出部には、前記隔壁の前記外面から突出する複数の前記端子固定部が、間隔を空けて並ぶように設けられており、隣接する前記端子固定部の間に位置する前記隔壁の前記外面に、前記回路基板の前記面が当接して該面と前記端子固定部とを所定の間隔にする基板当接部が突出形成される
ことを特徴とするコネクタ。