JPH11288772A - 接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半田付け部にクラックが発生するのを防止す
る。 【解決手段】 プリント配線基板２の上面３の上には複
数本の端子部材２０を有するコネクタ１０が固定され、
各端子部材２０の挿入部２４、２７はプリント配線基板
のスルーホール７ａ、７ｂで半田付けされている。端子
部材群は複数本宛に分配されて下側列Ａの下側端子部材
２０ａと、上側列Ｂの上側端子部材２０ｂとが構成され
ている。下側端子部材２０ａおよび上側端子部材２０ｂ
は弾性変形が充分に可能な長さ以上に設定され、下側端
子部材２０ａは先端部で上面側に屈曲され、上側端子部
材２０ｂは基端部で上面側に屈曲されている。 【効果】 プリント配線基板と端子部材との熱膨張係数
差に起因する応力が各端子部材に作用しても、この応力
を各端子部材自体の弾性変形によって確実に吸収できる
ため、各端子部材の半田付け部にクラックが発生するの
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接続装置に関し、
特に、コネクタがプリント配線基板に固定された接続装
置に係り、例えば、自動車電装品のコントロールユニッ
トの接続装置に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車電装品のコントロールユニットの
一例であるヘッドライトのコントロールユニットを接続
するための接続装置として、例えば、図４に示されてい
るものがある。すなわち、プリント配線基板２の上面３
の上には複数本の端子部材３０を有するコネクタ１０が
固定されているとともに、各端子部材３０の一端部はプ
リント配線基板２に開設されたスルーホール３１におい
てそれぞれ半田付けされており、コネクタ１０において
端子部材３０群が複数本宛に分配されることによって下
側に配列された下側列Ａと、上側に配列された上側列Ｂ
とが構成されている。そして、下側列Ａの各端子部材３
０ａは基端部において屈曲されており、上側列Ｂの各端
子部材３０ｂは中間部において屈曲されており、下側端
子部材３０ａは前列のスルーホール３１ａに、上側端子
部材３０ｂは後列のスルーホール３１ｂにそれぞれ半田
付けされている。

【０００３】なお、従来のこの種の接続装置が述べられ
ている例としては、実公平７−１７１９２号公報および
特開平９−３２０７０６号公報がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した接続装置にお
いては、ヒートショック試験にて熱負荷が２５０サイク
ル以下で加えられると、プリント配線基板とコネクタの
本体の樹脂部との熱膨張係数差を起因とする応力が半田
付け部３２に加わるため、プリント配線基板における端
子部材の半田付け部３２にクラックが発生する場合があ
り、コネクタの下側列Ａの各端子部材３０ａは、上側列
Ｂの端子部材３０ｂに比べてその寸法が短いことにより
熱膨張係数差に伴う応力を吸収し難いので、下側列Ａの
端子部材３０ａの半田付け部にクラックが発生し易いこ
とになる。特に、下側列Ａの両側はプリント配線基板や
コネクタの伸びが大きくなるため、この現象は顕著なも
のとなる。従来のこの種の接続装置においては、プリン
ト配線基板と端子部材との熱膨張係数差を小さく設定し
たり、半田付け部の耐久性を高く設定したりすることが
余儀なくされており、その分、接続装置の製造原価が高
くなるという問題点がある。

【０００５】本発明の目的は、プリント配線基板とコネ
クタ本体との熱膨張係数差に伴う応力が発生しても半田
付け部にクラックが発生するのを防止することができる
接続装置を提供することにある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明に係る接続装置
は、プリント配線基板の一主面上には複数本の端子部材
を有するコネクタが固定されているとともに、各端子部
材はコネクタの本体の軸心方向に延びる水平部と、この
水平部の端部からプリント配線基板方向に延びる下端部
とを備えており、各端子部材の下端部の先端部がプリン
ト配線基板に半田付けされており、コネクタにおいて端
子部材群が複数本宛に分配されることによって前記主面
側に配列された第一端子部材列と、第一端子部材列に対
して前記主面と反対側に配列された第二端子部材列とが
構成されている接続装置において、前記第一端子部材列
は前記コネクタの本体より突出して第二端子部材列のプ
リント配線基板方向への下端部を越えた位置でプリント
配線基板方向へ屈曲されていることを特徴とする。

【０００７】前記手段によれば、第一端子部材列の各端
子部材が第二端子部材列の下端部より突出した状態でプ
リント配線基板方向に延びて、プリント配線基板に半田
付けされているので、第一端子部材列の各端子部材の絶
対的な長さを長くすることができ、プリント配線基板と
コネクタ本体との熱膨張係数差に伴う応力が発生して
も、第一端子部材列の各端子部材が長くなったことによ
り弾性変形によって確実に吸収することができるため、
半田付け部のクラックが発生するのを防止することがで
きる。

【０００８】さらに、各端子部材が配列方向に沿って主
面側に屈曲された場合には、端子部材の配列方向におけ
る弾力性を持たせることができるため、各端子部材は応
力をより一層確実に吸収することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に即して説明する。

【００１０】本実施形態において、本発明に係る接続装
置は、自動車電装品のコントロールユニットの接続装置
として構成されている。図１および図２に示されている
ように、接続装置１はプリント配線基板２を備えてい
る。プリント配線基板２はガラスエポキシ樹脂等の絶縁
材料を用いられ、正方形の薄板形状に形成されている。
プリント配線基板２の一主面（以下、上面とする。）３
は電磁継電器やマイクロコンピュータ等の電気部品（図
示せず）が実装されるように構成されており、プリント
配線基板２の下面４には電気配線（図示せず）が敷設さ
れている。

【００１１】プリント配線基板２の一端辺（以下、前側
端辺とする。）５の左右両端部には一対の挿通孔６、６
が開設されている。前側端辺付近の中央部には端子部材
を半田付けするためのスルーホール７が複数個開設され
ており、各スルーホール７は端子部材の断面形状に対応
して細長い長方形に形成されている。スルーホール７群
は複数個宛が、前側端辺５寄りに設定された第二スルー
ホール列（以下、前列という。）ｂと、前列ｂの後側に
設定された第一スルーホール列（以下、後列という。）
ａとに分配されており、前列ｂと後列ａとは前側端辺５
にそれぞれ平行に配列されている。前列ｂにおいて各ス
ルーホール（以下、前側スルーホール７ｂという。）は
等ピッチに配列され、後列ａにおいて各スルーホール
（以下、後側スルーホール７ａという。）は等ピッチに
配列されており、各前側スルーホール７ｂと各後側スル
ーホール７ａとは前後位置において対向されている。各
スルーホール７は長さ方向が前側端辺５と直交する前後
方向に配置されている。

【００１２】図１および図２に示されているように、プ
リント配線基板２の上面３における前側端辺５にはコネ
クタ１０が、下面が当接されて固定されている。コネク
タ１０はヘッドライト等の自動車電装品に電気的に接続
されたコネクタ（以下、相手側コネクタという。）と雌
雄の対になるように構成されており、本体１１および複
数本の端子部材２０を備えている。本体１１は絶縁性を
有する樹脂が使用されて、後側側壁（以下、後壁とい
う。）が閉塞された横長の箱形状に形成されている。本
体１１の中空部１２は相手側コネクタ（図示せず）の本
体に対して雌雄の対になるように設定されている。本体
１１の左右の側壁には一対の鍔部１３、１３がそれぞれ
突設されており、コネクタ１０は両鍔部１３、１３に形
成された雌ねじ孔１４、１４に雄ねじ部材１５、１５を
プリント配線基板２の左右の挿通孔６、６を通じてねじ
込まれることにより、プリント配線基板２に固定されて
いる。

【００１３】後壁１６には端子部材を挿通されて支持す
るための挿通孔１７が複数個開設されており、各挿通孔
１７は端子部材の断面形状に対応して細長い長方形に形
成されている。各挿通孔１７群は複数個宛が、下側に設
定された第一挿通孔列（以下、下側列という。）Ａと、
下側列Ａの上側に設定された第二挿通孔列（以下、上側
列という。）Ｂとに分配されており、下側列Ａと上側列
Ｂとはプリント配線基板２の上面３にそれぞれ平行（以
下、水平とする。）に配列されている。下側列Ａにおい
て各挿通孔（以下、下側挿通孔１７ａという。）は等ピ
ッチに配列され、上側列Ｂにおいて各挿通孔（以下、上
側挿通孔１７ｂという。）は等ピッチに配列されてお
り、各下側挿通孔１７ａと各上側挿通孔１７ｂとは前後
位置において対向されている。また、各挿通孔１７は長
さ方向が水平に配置されている。

【００１４】コネクタ１０において、端子部材２０は下
側列Ａの各下側挿通孔１７ａおよび上側列Ｂの各上側挿
通孔１７ｂにそれぞれ挿通されて前後方向に延在するよ
うに水平に支持されている。すなわち、端子部材２０群
は上面３寄りに設定された第一端子部材列（以下、下側
列という。）Ａと、下側列Ａの上側に設定された第二端
子部材列（以下、上側列という。）Ｂとに分配されてお
り、下側列Ａと上側列Ｂとはそれぞれ水平に配列されて
いる。上側列Ｂにおいて各端子部材（以下、上側端子部
材という。）２０ｂは下側列Ａにおける各端子部材（以
下、下側端子部材という。）２０ａの真上にそれぞれ位
置されている。

【００１５】端子部材２０は銅または銅合金等の導電性
を有する材料が使用されて板形状に形成されており、下
側端子部材２０ａの長さと上側端子部材２０ｂの長さは
等しく設定されている。下側端子部材２０ａおよび上側
端子部材２０ｂの本体１１への挿通部分の幅方向はそれ
ぞれ水平になっており、相手側コネクタの雌端子部材
（図示せず）にそれぞれ対応されている。

【００１６】下側端子部材２０ａは屈曲前には図３
（ａ）に示されているように中間部に節目を有するＬ字
形の板形状に形成されており、下側端子部材２０ａの節
目２２はＬ字の縦部片２１における略中央に設定されて
いる。下側端子部材２０ａが下側挿通孔１７ａに挿通さ
れた状態において、節目２２は下側挿通孔１７ａの後壁
１６の外側端面付近に位置された状態になっている。図
３（ｂ）に示されているように、下側端子部材２０ａの
節目２２の位置には屈曲部２３が形成されており、下側
端子部材２０ａは屈曲部２３において直角に屈曲される
ことによって、先端部がプリント配線基板２の上面３の
方向に向かうようになっている。下側端子部材２０ａの
先端部すなわち下端部には、プリント配線基板２に開設
された前側スルーホール７ｂに挿入するための挿入部２
４が小幅に形成されている。

【００１７】上側端子部材２０ｂは屈曲前には図３
（ｃ）に示されているようにＬ字形の板形状に形成され
ている。上側端子部材２０ｂが上側挿通孔１７ｂに挿通
された状態において、Ｌ字形の交差点２５は本体１１の
後壁１６の外側端面付近に位置された状態になってい
る。上側端子部材２０ｂの交差点２５には屈曲部２６が
形成されており、上側端子部材２０ｂは屈曲部２６にお
いて直角に屈曲されることにより、先端部がプリント配
線基板２の上面方向に向かうようになっている。上側端
子部材２０ｂの先端部すなわち下端部には、プリント配
線基板２に開設された後側スルーホール７ａに挿入する
ための挿入部２７が小幅に形成されている。

【００１８】図１および図２に示されているように、下
側列Ａと上側列Ｂとにおいて互いに対向する下側端子部
材２０ａと上側端子部材２０ｂとは、屈曲部２３と屈曲
部２６とが互いに反対側になるように下側挿通孔１７ａ
と上側挿通孔１７ｂとにそれぞれ挿通されている。この
状態において、下側端子部材２０ａには節目２２が形成
されているため、下側列Ａにおいて下側端子部材２０ａ
が上側列Ｂの上側端子部材２０ｂにその真下で対向され
ていても、下側端子部材２０ａは上側端子部材２０ｂに
接触しないようになっている。すなわち、下側端子部材
２０ａの挿入部２４と上側端子部材２０ｂの挿入部２７
とは節目２２のずれ分だけ左右方向に位置ずれした状態
になっている。

【００１９】また、下側端子部材２０ａの屈曲部２３は
Ｌ字形の縦部片２１の途中に形成され、上側端子部材２
０ｂの屈曲部２６はＬ字形の交差点２５に形成されてい
るため、下側端子部材２０ａの挿入部２７は上側端子部
材２０ｂの挿入部２４よりも本体１１から離れた位置に
達した状態になっている。下側端子部材２０ａは本体１
１に対して上側端子部材２０ｂよりも突出しており、そ
の長さが従来例よりも長く設定されている。

【００２０】下側端子部材２０ａの挿入部２４と上側端
子部材２０ｂの挿入部２７とはプリント配線基板２に開
設された後側スルーホール７ａと前側スルーホール７ｂ
とにそれぞれ挿入される。この状態で、プリント配線基
板２に対してフロー半田付け処理が実施されると、下側
端子部材２０ａの挿入部２４と後側スルーホール７ａと
の間および上側端子部材２０ｂの挿入部２７と前側スル
ーホール７ｂとの間には各半田付け部２８が図２に示さ
れているようにそれぞれ形成される。

【００２１】以上のようにして半田付け部２８が形成さ
れた接続装置１に対して２５０サイクル以下の熱負荷に
よるヒートショック試験を実施したところ、上側列Ｂの
上側端子部材２０ｂは勿論、下側列Ａの両端に位置する
下側端子部材２０ａ、２０ａにおいても半田付け部２８
にクラックが発生しないことが確認された。下側端子部
材２０ａ、２０ａにおいても半田付け部２８にクラック
が発生しない理由は、下側端子部材２０ａの本体１１か
ら半田付け部２８までの長さが充分に長いことにより、
プリント配線基板２とコネクタ１０の本体１１との熱膨
張係数差による応力が下側端子部材２０ａの弾性変形に
よって充分に吸収されるため、半田付け部２８における
応力が軽減されるからである。

【００２２】なお、上側列Ｂの端子部材２０ｂは従来よ
りその全長が短くなるが、屈曲部２６からプリント配線
基板２までの長さがあるため、この部分によるプリント
配線基板２とコネクタ１０の本体１１との熱膨張係数差
による応力を従来と同様に吸収することができる。

【００２３】本実施形態においては、下側端子部材２０
ａおよび上側端子部材２０ｂは下側列Ａおよび上側列Ｂ
の配列方向に沿うように屈曲部２３および屈曲部２６が
それぞれ形成されていることにより、下側端子部材２０
ａおよび上側端子部材２０ｂの少なくともプリント配線
基板二方向に延びる平面が配列方向に倣った状態となっ
て、熱膨張係数差による応力が大きくなるコネクタの長
手方向に端子部材が弾性変形が容易となり、コネクタと
プリント配線基板との熱膨張係数差による応力をより一
層吸収することができる。特に、端子部材の本数の多い
コネクタにおいて有効となる。

【００２４】本実施形態によれば、各端子部材の弾性変
形によって熱膨張係数差による応力を効果的に吸収する
ことができるため、その応力による半田付け部のクラッ
クの発生を防止することができる。したがって、半田付
け部を補強したり、プリント配線基板と端子部材との熱
膨張係数差を小さく設定したりしなくて済み、その結
果、接続装置の製造コストを低減させることができる。

【００２５】従来、半田付け部のクラックは、下側端子
列の両端に発生していたので、コネクタの下側の第一端
子部材列の両端の複数本の端子部材を本実施形態のよう
に構成し、コネクタの中央の下側端子部材と上側端子部
材を従来と同様とすることも可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリント配線基板とコネクタの本体との熱膨張係数差に
起因する応力が各端子部材に作用しても、この応力を各
端子部材自体の弾性変形によって確実に吸収することが
できるため、各端子部材の半田付け部にクラックが発生
するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である接続装置を示してお
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面断面図である。

【図２】同じく分解斜視図である。

【図３】端子部材の斜視図であり、（ａ）は下側端子部
材の屈曲前を、（ｂ）はその屈曲後を、（ｃ）は上側端
子部材の屈曲前を、（ｄ）はその屈曲後をそれぞれ示し
ている。

【図４】従来例を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）
は側面断面図である。

【符号の説明】

１…接続装置、２…プリント配線基板、３…上面（一主
面）、４…下面、５…前側端辺、6 …挿通孔、７…スル
ーホール、７ａ…後側スルーホール、７ｂ…前側スルー
ホール、１０…コネクタ、１１…本体、１２…中空部、
１３…鍔部、１４…雌ねじ孔、１５…雄ねじ部材、１６
…後壁、１７…挿通孔、１７ａ…下側挿通孔、１７ｂ…
上側挿通孔、２０…端子部材、２０ａ…下側端子部材、
２０ｂ…上側端子部材、２１…縦部片、２２…節目、２
３…屈曲部、２４…挿入部、２５…交差点、２６…屈曲
部、２７…挿入部、２８…半田付け部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 浩士 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社ミツバ内 (72)発明者 鈴木 重夫 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社ミツバ内 (72)発明者 坂上 勝 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社ミツバ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線基板の一主面上には複数本
   の端子部材を有するコネクタが固定されているととも
   に、各端子部材はコネクタの本体の軸心方向に延びる水
   平部と、この水平部の端部からプリント配線基板方向に
   延びる下端部とを備えており、各端子部材の下端部の先
   端部がプリント配線基板に半田付けされており、コネク
   タにおいて端子部材群が複数本宛に分配されることによ
   って前記主面側に配列された第一端子部材列と、第一端
   子部材列に対して前記主面と反対側に配列された第二端
   子部材列とが構成されている接続装置において、 前記第一端子部材列は前記コネクタの本体より突出して
   第二端子部材列のプリント配線基板方向への下端部を越
   えた位置でプリント配線基板方向へ屈曲されていること
   を特徴とする接続装置。
2. 【請求項２】 第一端子部材列の各端子部材は、前記下
   端部の主面が前記配列方向に沿って並ぶように屈曲され
   ており、前記第二端子部材の各端子部材は、前記下端部
   の主面が前記配列方向に沿って並ぶように屈曲されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の接続装置。