WO2010050147A1 - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

　タインプレート付きのコネクタを低背化しても、タインプレートがコンタクトに衝突するのを防止できるコネクタを提供する。 本発明は、タインプレート（６０）から接触部（４２）までの上下方向の距離が最も短い最下段コンタクト（４０Ｓ）を含むコネクタ（１０）において、タインプレート（６０）の上への移動を妨げるタインプレート規制体（３８）が、ハウジングと一体に形成されている。タインプレート規制体（３８）は、最下段コンタクト（４０Ｓ）の接触部（４２Ｓ）よりも下において、タインプレート（６０）と干渉することにより、タインプレート（６０）の上への移動を規制する。

Description

電気コネクタ

　本発明は、回路基板に実装される電気コネクタに関するものであり、特にタインプレートによりコンタクトのタイン部を整列させる電気コネクタに関するものである。

　従来から、プリント配線基板等の回路基板（以下、単に基板という）に実装され、基板と他の電気回路とを接続する電気コネクタ（以下、単にコネクタという）が広く使われている。このコネクタは、コンタクトと、このコンタクトを保持するハウジングとを主たる構成要素としている。このコンタクトは、基板に形成される接続用の貫通孔に挿入されるタイン部と、互いに嵌合する相手コネクタのコンタクトに接触する接触部とを備えている。コンタクトは、通常、薄い金属板を打ち抜くと共に折り曲げて形成されるものであり、タイン部はハウジングの背面から後方に突出している。このため、コネクタを輸送する最中、あるいは取り扱い中にタイン部が力を受けて位置ずれを起こすおそれがある。タイン部に位置ずれが生ずると、タイン部を基板の貫通孔に正確に挿入することができなくなる。
　そこで、タイン部を整列させ、かつ位置ずれを防ぐために、タインプレートが用いられている。タインプレートには、タインプレートを貫通する位置決め孔が形成されており、この位置決め孔にタイン部を貫通させる。そうすることにより、タイン部を基板の接続孔に対して正確に位置決めし、かつ位置ずれを防ぐことができる。

　図８を参照して、従来のタインプレート付きコネクタ１００について説明する。
　コンタクト１３０は、相手コネクタのコンタクトに接触する接触部を含む平行部１３２を有している。コンタクト１３０は、ハウジング１２０の背面から所定長だけ突出した位置でおよそ９０°だけ屈曲し、かつ下方へ垂下する垂下部１３４を有している。垂下部１３４の先端部分がタイン部１３５を構成し、このタイン部１３５が基板Ｐの接続孔Ｈと対応するように、コンタクト１３０は配列されている。コネクタ１００を基板Ｐに取り付ける際には、基板Ｐの所定位置にハウジング１２０を配置すると共に、各タイン部１３５を接続孔Ｈに挿入してはんだ付け部Ｍにより固着する。また、ハウジング１２０には、コンタクト１３０の接続孔Ｈへの挿入動作を容易にするための手段としてタインプレート１４０が使用されている。タインプレート１４０には、基板Ｐの接続孔Ｈに対応する位置決め孔１４１が形成されており、コンタクト１３０のタイン部１３５を各位置決め孔１４１に貫通させることによってコンタクト１３０相互間の位置関係が接続孔Ｈの配列と一致するように整列される。

　一般に、基板もタインプレートも共に樹脂製であるが、材質の異なる樹脂で製造されているため、両者の熱膨張率は互いに異なる。従って、タイン部を基板にはんだ付けするために加熱処理を行うと、両者の熱膨張差に起因して、コンタクトが基板に固定された部分と、タインプレートの貫通孔に位置する部分とに互いに異なる向きの外力が作用し、この外力がタイン部のはんだ付け強度を超えるとはんだ付け部に割れが発生するおそれがある。
　このような問題に対して、タイン部の挿入時には高い位置精度が維持され、かつはんだ付け時においては応力の緩和を図ることのできるタインプレート付きのコネクタが特許文献１に開示されている。

特開２００７－３０５３８７号公報

　例えば自動車に搭載されるコネクタは、車室内に搭載されるといった理由から、小型化、特に低背化されることが望まれることがある。コネクタを低背化するには、ハウジング１２０の最も下側に配置される最下段コンタクト１３０Ｓとタインプレート１４０との上下方向の距離を短くする必要がある（図８）。そのために、以下の課題が生じる場合がある。
　タインプレート１４０を組み付ける際に、タインプレート１４０を押し上げすぎると、タインプレート１４０が最下段コンタクト１３０Ｓの平行部１３２Ｓに衝突してしまう。そうすると、最下段コンタクト１３０Ｓのタイン部１３５Ｓに位置ずれが生じ、基板Ｐの接続孔Ｈにタイン部１３５を挿入できなくなる場合がある。
　また、例えば自動車にコネクタ１００を搭載した後には、自動車の運転に伴う振動によって、タインプレート１４０が上に移動し又は上を凸にする変形（以下、両者を含めて移動と略記する）が生じると、タインプレート１４０が最下段コンタクト１３０Ｓの平行部１３２Ｓに衝突することがある。そうすると、最下段コンタクト１３０Ｓに外力が加わるが、この外力がはんだ付け部Ｍの強度を超えると、はんだ付け部Ｍが割れるおそれがある。はんだ付け部Ｍが割れると、最下段コンタクト１３０Ｓのタイン部１３５Ｓと基板Ｐとの電気的接続の信頼性が低下する場合がある。

　本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、タインプレートがコンタクトに衝突するのを防ぐことのできるコネクタを提供することを目的とする。

　本発明のコネクタは、複数のコンタクトと、ハウジングと、タインプレートとから構成される。各コンタクトは、互いに嵌合される相手コネクタのコンタクトに接触する接触部と、回路基板に形成される接続孔に挿入されるタイン部を含む垂下部と、接触部と垂下部とを繋ぐ屈曲部とを備えている。ハウジングは、複数のコンタクトを保持する。タインプレートは、複数のコンタクトの垂下部が貫通する複数の位置決め孔が形成され、対応する垂下部を位置決め孔に貫通させることにより複数のタイン部を所定位置に整列させる。
　以上の基本的な構成を有する本発明のコネクタは、タインプレートの上への移動を妨げるタインプレート規制体が備えられており、このタインプレート規制体は、接触部よりも下でタインプレートの上への移動を規制することを特徴としている。
　本発明のコネクタは、タインプレート規制体が、コンタクトの接触部よりも下でタインプレートの上への移動を規制するので、タインプレートが、最下段コンタクトの接触部に衝突するのを防ぐことができる。

　本発明のコネクタは、複数のコンタクトがハウジングの上下方向に１列だけ配列される場合に加え、複数のコンタクトがハウジングの上下方向に複数配列される場合の両者に適用できる。後者の場合、タインプレートから屈曲部までの上下方向の距離が最も短い最下段コンタクトが少なくとも含まれる。この形態において、タインプレート規制体は、最下段コンタクトの接触部よりも下で、タインプレートの上への移動を規制することが好ましい。複数のコンタクトがハウジングの上下方向に複数配列される場合、前述したように、最下段コンタクトにタインプレートが衝突するおそれがあるからである。

　また、本発明のコネクタにおいて、タインプレート規制体をハウジングと一体に形成することが好ましい。そうすると、ハウジングとは別部材としてタインプレート規制体を作製し、所定位置に設置する必要がないので、製作コストの上昇をほとんど招くことがない。もっとも、本発明は、ハウジングとは別部材としてタインプレート規制体を作製し、所定位置に設置する形態を排除するものでない。

　本発明のコネクタにおいて、ハウジングの上下方向に所定長を有し、かつハウジングの前後方向に突出するタインプレート規制体の場合、ハウジングの上に比べて下の突出の量が少ないことが好ましい。そうすることにより、タインプレート規制体の周囲のコンタクトの設置の邪魔にならないように作業空間を確保することができる。

　本発明のコネクタにおいて、タインプレート規制体は、最下段コンタクトの屈曲部よりも下で、タインプレートの上への移動を規制することが好ましい。一般に、タインプレートの位置決め孔の上部はテーパ状となっている。そのため、平行部よりも下でタインプレートの上への移動を規制すれば、平行部へのタインプレートの接触を防ぐことができる。ただし、平行部へのタインプレートの接触をより確実に防ぎ、またはタインプレートの位置決め孔の上部にテーパが形成されていないかあるいは形成されていても小さい場合に、最下段コンタクトの屈曲部よりも下において、タインプレートの上への移動を規制することが有効である。

　タインプレート規制体は、一つのタインプレートに対して少なくとも一つ形成すれば、その効果を得ることができる。しかし、タインプレートの幅方向の長さが長い場合には、複数のタインプレート規制体を、その幅方向に沿って設けることにより、接触部へのタインプレートの接触をより確実に防ぐことができる。

　本発明によれば、タインプレートがコンタクトに衝突するのを防ぐことのできるコネクタが提供される。

本実施の形態におけるコネクタを後方から視た斜視図である。 本実施の形態におけるコネクタを前方から視た斜視図である。 本実施の形態におけるコネクタの背面図である。 本実施の形態におけるコネクタの底面図である。 本実施の形態におけるコネクタの横断面図である。 本実施の形態におけるコネクタの部分拡大横断面図である。 本実施の形態におけるコネクタの部分拡大正断面図である。 従来のタインプレート付きコネクタの断面図である。

　以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
　図１は本実施の形態におけるコネクタ１０を後方から視た斜視図、図２はコネクタ１０を前方から視た斜視図である。また、図３はコネクタ１０の背面図、図４はコネクタ１０の底面図、図５はコネクタ１０の横断面図、図６はコネクタ１０の部分拡大横断面図、図７はコネクタ１０の部分拡大正断面図である。
　コネクタ１０は、絶縁性のハウジング２０と、複数の導電性のコンタクト４０と、絶縁性のタインプレート６０、７０とを備えている。ハウジング２０は、その下面が基板（図示せず）の表面に接触した状態で、基板の所定位置に位置決めされる。なお、ハウジング２０において、基板が配置される側を下、その反対側を上とする。また、ハウジング２０において、相手コネクタ（図示せず）が嵌合される側を前、タインプレート６０が配置される側を後とする。この定義は、本願発明にも適用されるものとする。

＜ハウジング２０＞
　複数のコンタクト４０を保持するハウジング２０は、樹脂を射出成形することにより、一体に形成される。
　ハウジング２０は、図示しない相手コネクタが嵌合される嵌合部２１を前側に備えている。嵌合部２１には、仕切り壁２２、２３により仕切られた３つの受容空間２４～２６が形成されている。相手コネクタは、この受容空間２４～２６に挿入されることにより、コネクタ１０と嵌合される。

　ハウジング２０は、カバー２７を後側に備えている。カバー２７は、上壁２８と、左右一対の側壁２９、３０とから構成される。上壁２８と側壁２９、３０とで囲まれたカバー２７の内部に、タイン部４５を含むコンタクト４０の後端部が配置される。
　側壁２９の内面には、タインプレート６０の幅方向の外側（図３　左端）に位置する一端を支持する支持溝３１が形成され、また、側壁３０の内面には、タインプレート７０の幅方向の外側（図３　右端）に位置する一端を支持する支持溝３２が形成されている。
　カバー２７の内部には、タインプレート６０、７０の他端を支持する支持片３３が形成されている（図７）。支持片３３は、上壁２８から下方に向けて所定の位置まで延びる矩形状の形状をなしている。支持片３３は、幅方向の一方側にタインプレート６０のロック爪６３と係止されるロック爪３４が、また、幅方向の他方側にタインプレート７０のロック爪７３と係止されるロック爪３５が形成されている。

　嵌合部２１とカバー２７との境界には、コンタクト保持壁３６が形成されている（図５）。コンタクト４０は、コンタクト保持壁３６に形成される保持孔３７に圧入されることにより、ハウジング２０に保持される。
　コンタクト保持壁３６からカバー２７の内部に向けて突出するタインプレート規制体３８が、ハウジング２０に一体に形成されている。タインプレート規制体３８は、タインプレート６０、７０（ハウジング２０）の幅方向に沿って所定の間隔を隔てて複数設けられている。タインプレート規制体３８は、その上端がカバー２７の上壁２８と連なり、上端から所定の位置まで、コンタクト保持壁３６に向かって、連続的に突出量が減少する。タインプレート規制体３８は、この所定位置から下端までは、コンタクト保持壁３６からの突出量が一定とされている（図５）。この突出量は、タインプレート規制体３８の下端３８Ｂとタインプレート６０、７０とが、上下方向において干渉するように設定されている。また、タインプレート規制体３８の突出量を、コンタクト保持壁３６に向かって連続的に減少し、所定位置から下端までは少なく設定することにより、タインプレート規制体３８の周囲にコンタクト４０を設置する際の作業空間を確保しつつ、できるだけタインプレート規制体３８の強度も確保している。

＜コンタクト４０＞
　コンタクト４０は、相手コネクタのコンタクトに接触する接触部４２と、基板の接続孔に挿入されるタイン部４５を先端に有する垂下部４４と、接触部４２と垂下部４４とを繋ぐ屈曲部４６とを有している（図５、図６）。コンタクト４０は、接触部４２が相手コネクタとの嵌合方向と略平行に延びており、垂下部４４は当該嵌合方向と略直交する方向に延びている。コンタクト４０は、薄い金属板を打ち抜くと共に、屈曲部４６においておよそ９０°に折り曲げて形成されるものである。コンタクト４０は、例えば銅合金のような高導電性かつ高弾性の材料から構成される。

　複数のコンタクト４０は、コンタクト保持壁３６に圧入されることにより、ハウジング２０に保持される。この状態で、各コンタクト４０のタイン部４５は、基板の接続孔に挿入される。各コンタクト４０のタイン部４５は、互いに平行に配列されており、且つ全てのコンタクト４０のタイン部４５は、基板の接続孔と対応するように配列されている。タイン部４５は、接続孔においてはんだ付けにより基板に固着される。

　コンタクト４０は、ハウジング２０の幅方向に沿って複数配列され、また、ハウジング２０の上下方向に沿って複数配列されている。ハウジング２０の上下方向において、垂下部４４（４４Ｓ）がコンタクト保持壁３６から最も近い最下段コンタクト４０Ｓは、コンタクト保持壁３６の背面から突出する接触部４２Ｓの長さ（以下、突出長）が短く、かつタインプレート６０までの垂下部４４Ｓの長さ（以下、垂下長）が短い。このコンタクト４０Ｓは、タインプレート６０から接触部４２Ｓまでの距離が最も短い。タインプレート６０の衝突は、この最下段コンタクト４０Ｓの接触部４２Ｓに生ずる。逆に、上下方向において、垂下部４４（４４Ｌ）がコンタクト保持壁３６から最も遠いコンタクト４０Ｌは、突出長が長く、かつ垂下長が長い。

＜タインプレート６０、７０＞
　次に、タインプレート６０、７０について説明する。
　タインプレート６０、７０は、プレート本体６１、７１と、プレート本体６１、７１の一端に形成されるロックアーム６２、７２とから構成される。ロックアーム６２、７２にはロック爪６３、７３が設けてあり、このロック爪６３、７３とハウジング２０のロック爪３４、３５とを係止させることによって、タインプレート６０がハウジング２０の下に位置ずれを起こさないように支持される。
　プレート本体６１、７１には、その上下両面に貫通する複数の位置決め孔６４、７４が、複数のコンタクト４０のタイン部４５と同じ配列で形成されている。位置決め孔６４、７４には、通常、コンタクト４０のタイン部４５を挿入しやすいように、上端にテーパが形成される。

　タインプレート６０、７０をハウジング２０に組み付ける際には、コンタクト４０をコンタクト保持壁３６に圧入して、タイン部４５を所定の整列状態とした後に、タインプレート６０をカバー２７の下方からコンタクト４０に接近させる。このとき、各コンタクト４０と対応する位置決め孔６４（７４）とを位置合わせする。仮に、タイン部４５の位置がずれていても、位置決め孔６４（７４）に当該タイン部４５を挿通することにより、位置ずれを矯正することができる。全てのタイン部４５を対応する位置決め孔６４（７４）に挿通することにより、全てのタイン部４５と基板の接続孔との位置合わせを行うことができる。タインプレート６０、７０を、ハウジング２０の所定位置まで押し込むことにより、ハウジング２０に対するタインプレート６０、７０の組み付けは完了する。

　以上の構成を有するコネクタ１０の特徴部分について、以下説明する。
　コネクタ１０は、タインプレート規制体３８を備えている。このタインプレート規制体３８は、タインプレート６０、７０が、所定の位置よりも上に移動して、最下段コンタクト４０Ｓの接触部４２Ｓと衝突するのを防ぐ機能を有している。
　以上の機能を果たすために、タインプレート規制体３８は、その下端３８Ｂが、最下段コンタクト４０Ｓの接触部４２Ｓの下面よりも下に位置している（図５、図６）。したがって、タインプレート６０が上に移動しようとしても、タインプレート６０の前端部分がタインプレート規制体３８に干渉して、下端３８Ｂの位置を越えて移動することができない。したがって、コネクタ１０によれば、タインプレート６０の組み付け時に、誤ってタインプレート６０を押し上げすぎて、最下段コンタクト４０Ｓの接触部４２Ｓにタインプレート６０が衝突するのを防ぐことができる。タインプレート規制体３８は、その下端３８Ｂが、最下段コンタクト４０Ｓの接触部４２Ｓの下面よりも下に位置しているので、最下段コンタクト４０Ｓよりも上に配置される全てのコンタクト４０へのタインプレート６０の衝突を防ぐことになる。

　コネクタ１０は、位置決め孔６４の上端にテーパが形成され、タインプレート６０の上面が屈曲部４６Ｓの位置に達しても、屈曲部４６Ｓはテーパ内に収まるので、屈曲部４６Ｓがタインプレート６０と衝突しない。したがって、位置決め孔６４の上端にテーパを形成したタインプレート６０を用いれば、タインプレート６０をより上に位置させることができるので、コネクタ１０の低背化に有効である。

　一方で、テーパが形成されていないタインプレート６０を用いる場合には、タインプレート６０と屈曲部４６Ｓとの衝突を防ぐために、タインプレート規制体３８の下端３８Ｂの位置を、最下段コンタクト４０Ｓの屈曲部４６Ｓよりも下にすることが好ましい。もちろん、この下端３８Ｂの位置は、位置決め孔６４の上端にテーパを形成したタインプレート６０に適用してもよいことは言うまでもない。

　コネクタ１０は、タインプレート規制体３８を、射出成形によりハウジング２０と一体に形成している。したがって、別部材としてタインプレート規制体を作製する必要がなく、かつ所定位置に設置する作業を要しないので、コネクタ１０は、製作コストの上昇をほとんど招くことなく、最下段コンタクト４０Ｓの接触部４２Ｓにタインプレート６０が衝突するのを防ぐことができる。ただし、本発明は、タインプレート規制体３８を、ハウジング２０とは別部材として作製することを排除しない。

　コネクタ１０は、タインプレート規制体３８を、ハウジング２０の幅方向の両端を除く中間部分に４つ設けたが、本発明は、複数のタインプレート規制体３８を設けることを必須としない。本発明は、ハウジング２０の中間部に少なくとも１つのタインプレート規制体３８を設けることにより、タインプレート６０が最下段コンタクト４０Ｓに衝突するのを防ぐことができる。したがって、タインプレート規制体３８の数は、主にタインプレート６０の寸法、その他の状況に応じて適宜定めるべきである。もちろん、複数のタインプレート６０を設けることにより、タインプレート６０が最下段コンタクト４０Ｓに衝突するのを防ぐ効果をより確実に得られることは言うまでもない。

　また、タインプレート６０が、所定の位置よりも上に移動して、最下段コンタクト４０Ｓの接触部４２Ｓと衝突するのを防ぐ機能を有していれば、タインプレート規制体３８の形態を問わない。
　コネクタ１０は、２つのタインプレート６０、７０を備えているが、１つのタインプレートを備えたコネクタに本発明を適用できる。

　本発明が適用されるコンタクトはコンタクト４０に限らない。コンタクト４０は、屈曲部４６で９０°に折り曲げられているが、この折り曲げの角度は鈍角または鋭角であっても、タインプレート規制体３８によりタインプレート６０（７０）が接触部４２に衝突するのを防ぐことができる。また、コンタクト４０は、おす型のコンタクトであるが、めす型のコンタクトについても本発明を適用とすることができる。さらに、接触部４２は、真直ぐなものに限定されず、相手側のコンタクトの形状に応じて、湾曲しているものについても、本発明を適用することができる。

　コネクタ１０は、ハウジング２０の上下方向に沿ってコンタクト４０が複数配列されているが、本発明はこれに限定されない。ハウジング２０の上下方向にコンタクト４０が１列だけ配列されるものにも、タインプレート規制体３８を設けることにより、タインプレート６０（７０）が接触部４２に衝突するのを防ぐことができる。
　これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１０…コネクタ
２０…ハウジング
２１…嵌合部、２２，２３…仕切り壁、２４～２６…受容空間、２７…カバー、２８…上壁、
２９，３０…側壁、３１，３２…支持溝、３３…支持片、３４，３５…ロック爪
３６…コンタクト保持壁、３７…保持孔、３８…タインプレート規制体
４０…コンタクト，４０Ｓ…最下段コンタクト
４２，４２Ｓ…接触部、４４，４４Ｓ…垂下部、４５，４５Ｓ…タイン部、
４６，４６Ｓ…屈曲部
６０，７０…タインプレート
　　６１，７１…プレート本体、６２，７２…ロックアーム、６３，７３…ロック爪
　　６４，７４…位置決め孔

Claims (7)

1. 　互いに嵌合される相手コネクタのコンタクトに接触する接触部と、回路基板に形成される接続孔に挿入されるタイン部を含む垂下部と、前記接触部と前記垂下部とを繋ぐ屈曲部とをそれぞれが有する複数のコンタクトと、
   　複数の前記コンタクトが保持されるハウジングと、
   　複数の前記コンタクトの前記垂下部が貫通する複数の位置決め孔が形成され、対応する前記垂下部を前記位置決め孔に貫通させることにより複数の前記タイン部を所定位置に整列させるタインプレートと、を備える電気コネクタであって、
   　前記タインプレートの上への移動を妨げるタインプレート規制体が備えられ、
   　前記タインプレート規制体は、前記接触部よりも下で、前記タインプレートの上への移動を規制することを特徴とする電気コネクタ。
2. 　複数の前記コンタクトは、前記ハウジングの上下方向に複数配列され、前記タインプレートから前記屈曲部までの前記上下方向の距離が最も短い最下段コンタクトを少なくとも含み、
   　前記タインプレート規制体は、前記最下段コンタクトの前記接触部よりも下で、前記タインプレートの上への移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 　前記タインプレート規制体は、前記ハウジングと一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
4. 　前記ハウジングの上下方向に所定長を有し、かつ前記ハウジングの前後方向に突出する前記タインプレート規制体は、前記ハウジングの上に比べて下の前記突出の量が少ないことを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
5. 　前記タインプレート規制体は、前記屈曲部よりも下で、前記タインプレートの上への移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
6. 　複数の前記コンタクトは、前記ハウジングの上下方向に複数配列され、前記タインプレートから前記屈曲部までの前記上下方向の距離が最も短い最下段コンタクトを少なくとも含み、
   　前記タインプレート規制体は、前記最下段コンタクトの前記屈曲部よりも下で、前記タインプレートの上への移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
7. 　複数の前記タインプレート規制体が、前記タインプレートの幅方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。

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