JP2006100231A - 基板用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタの小型化を図る。
【解決手段】 ハウジング２０の上下の段にそれぞれ圧入される２種類の端子金具１１Ａ，１１Ｂが備えられる。両端子金具１１Ａ，１１Ｂは略Ｌ形に屈曲され、一端側が相手端子と接続される端子接続部１２とされるとともに、他端側に幅狭の基板接続部１３が形成されて、その下端にＰＣＢ４０に半田付けされる取付部１６が設けられる。上下の端子金具１１Ａ，１１Ｂでは、それぞれの基板接続部１３が、端子接続部１２の軸線Ｘに対して左右反対側にオフセットして形成される。上下端子金具１１Ａ，１１Ｂの端子接続部１２を上下方向に真っ直ぐに揃えて装着しながらも、両段の端子金具１１Ａ，１１Ｂの基板接続部１３は、ハウジング２０の後方への同じ突出位置において横一列に並んで配される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。

従来、プリント回路基板に装着されるコネクタの一例として、特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、Ｌ形に屈曲された大小２種類の端子金具が備えられる一方、ハウジングには、複数の圧入孔が等ピッチで幅方向に並びかつ上下２段にわたって形成されている。なお上下の圧入孔は、上下方向に真っ直ぐに揃っている。そして、小さい方の端子金具の一端側が下段の圧入孔に圧入されて前方に突出し、他端側がハウジングの後方に突出したのち下方に向けられるとともに、大きい方の端子金具の一端側が上段の圧入孔に圧入されて前方に同寸法突出し、他端側は、上記の小端子金具よりも大きくハウジングの後方に突出したのち下方に向けられ、両端子金具の他端側が回路基板上の対応する導電部に半田付けによって固定されるようになっている。このような基板用コネクタは、端子金具をハウジングにおける幅方向に高密度に装着でき、言い換えるとハウジングの幅方向の小型化が実現できる利点がある。
特開平６−２０３９２８号公報

ただし上記形式のコネクタでは、上下両段の端子金具の他端側が、ハウジングの後方において奥行方向の前後に並んだ状態で配されるために、コネクタ全体を見ると、奥行方向の寸法が大きくなる嫌いがある。
そこで別例として、上下の段の圧入孔を半ピッチずらした状態、すなわち千鳥配置で設けたものも知られている。この例では、上下両段の端子金具とも、その他端側をハウジングの後方へ同じ寸法だけ突出させた位置で横一列に並べて配することができ、すなわちコネクタの奥行寸法が小さくできる。しかしながらこのものは、ハウジングの幅方向については逆に大型化すると言う問題があり、さらなる改良が切望されていた。
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、その目的は、コネクタの小型化を図るところにある。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明の基板用コネクタは、回路基板に取り付けられるハウジングには、端子金具が幅方向に複数本並びかつ高さ方向に複数段にわたって装着され、前記端子金具には、一端側に前記ハウジングの前方に突出して相手端子と接続される端子接続部を、他端側に前記ハウジングの後方に突出したのち前記回路基板側に向けて屈曲されて前記回路基板と接続される基板接続部をそれぞれ備えたものにおいて、前記端子金具は、前記基板接続部が前記端子接続部に対して幅狭に形成されており、かつ高さ方向に並んだ各段の端子金具では、前記基板接続部が、当該端子金具における幅方向を前記段数分に分割された領域のうちの互いに異なった領域に配されている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記端子金具が上下２段にわたって装着されるものであって、上下に並んだ端子金具では、それぞれの前記基板接続部が、前記端子接続部の軸線に対して幅方向の互いに反対側にオフセットして形成されているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記端子金具は、前記端子接続部が前記ハウジングに形成された圧入孔に圧入されて装着されるものであって、前記端子接続部と前記基板接続部との間の段差面が前記端子接続部の軸線と直交する姿勢をなし、圧入時の押圧面として設定されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
各段の端子金具の端子接続部を上下方向に真っ直ぐに揃えて装着しながらも、各段の端子金具の基板接続部は、端子金具の幅方向における分割された互いに異なった領域に位置しつつ、ハウジングの後方への同じ突出位置において横一列に並んで配される。すなわち、ハウジングの幅方向の寸法の短縮化と、端子金具のハウジングからの後方への突出長さの短縮化とを併せて実現することができ、設置スペースの縮小化や、ハウジングの材料費等の製造コストの低減を図ることができる。

＜請求項２の発明＞
上下の段の端子金具における端子接続部を上下方向に真っ直ぐに揃えて装着しながらも、両段の端子金具の基板接続部は、端子金具の幅方向における互いに反対側の領域に位置しつつ、ハウジングの後方への同じ突出位置において横一列に並んで配される。
＜請求項３の発明＞
端子接続部はその軸線と直交する向きの押圧面を押すことで、ハウジングの圧入孔に効率良く圧入できる。圧入方向と直交した押圧面を設定したことで、端子金具の圧入による組み付け作業を良好に行うことができる。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１０に基づいて説明する。
本実施形態の基板用コネクタ１０は、図１に示すように、ハウジング２０に対して複数の端子金具１１が装着され、このハウジング２０がプリント回路基板４０（以下、単にＰＣＢ４０という）上に載置されて、各端子金具１１がリフロー式の半田付けによりＰＣＢ４０に接続されるとともに、ハウジング２０の両側面に固定金具３０が装着され、この固定金具３０が同じくリフロー式の半田付けによりＰＣＢ４０上に固定されるようになっている。

ハウジング２０は合成樹脂製であって、図２ないし図６に示すように、全体としては横長のブロック状に形成され、その前面に、雌側の相手ハウジング（図示せず）が嵌合される嵌合凹部２１が形成されている。嵌合凹部２１の奥壁であるハウジング２０の基壁２２には、複数の圧入孔２４が、幅方向に並びかつ上下二段に分かれて形成されている。圧入孔２４は、後記するように、端子金具１１の端子接続部１２が後方から圧入されるものであって、図４に示すように、上段には、幅方向の両端部に３個ずつが等ピッチで形成され、一方、下段には、全幅にわたって９個が同じ等ピッチで形成されており、両端部の３個ずつは、上下の段で上下方向に真っ直ぐに並んで形成されている。

端子金具１１は、図７及び図８に示すように、背の高い第１端子金具１１Ａと、背の低い第２端子金具１１Ｂとの２種類が備えられている。なお、第１端子金具１１Ａと第２端子金具１１Ｂとに共通した説明を行う場合には、端子金具１１として説明する。
端子金具１１は基本的には、細長いバスバーを略Ｌ形に曲げ形成した形状であって、その一端側が、上記した相手ハウジングに装着された雌端子（図示せず）と接続される端子接続部１２とされる一方、他端側が、ＰＣＢ４０上の導電部と半田付けにより接続される基板接続部１３となっており、この基板接続部１３の高さの大小により、第１端子金具１１Ａと第２端子金具１１Ｂとに種別されている。

詳細には、端子接続部１２は幅広のタブ状をなし、上記したハウジング２０の圧入孔２４内に後方から圧入されるようになっている。なお図１０に示すように、圧入孔２４の入口２４Ａは全体に広げられ、上下の面はガイド用にテーパ面とされている。端子接続部１２の後端側の両側面には、やや幅広となった圧入部１４が形成され、途中に食込突起１４Ａが突設されており、さらに後端の両側面には、ストッパ１５が張り出し形成されている。

基板接続部１３は、図７及び図１０に示すように、上記した端子接続部１２の後端面から後方に若干突出したのち、下方に向けて９０度よりやや大きい角度で曲げられて形成されている。そしてこの端子金具１１は、リフロー式の半田付けによってＰＣＢ４０の表面に実装されるようになっているため、基板接続部１３の下端には、取付部１６が、後方に向けて同じく９０度よりやや大きい角度で曲げ形成されている。

ここで、基板接続部１３は、上記した端子接続部１２の幅の半分弱といった相対的に幅狭に形成されている。
そして図８に示すように、第１端子金具１１Ａでは、基板接続部１３が、端子接続部１２の後端面において、端子接続部１２の軸線Ｘに対して後方から見て右側にオフセットした位置から形成されている。すなわち、端子接続部１２の後端面の右端寄りの位置から、後方に突出したのち下方に向けて屈曲形成されている。
一方第２端子金具１１Ｂでは、基板接続部１３が、端子接続部１２の後端面において、端子接続部１２の軸線Ｘに対して後方から見て左側にオフセットした位置から形成されている。すなわち、端子接続部１２の後端面の左端寄りの位置から、後方に突出したのち下方に向けて屈曲形成されている。

したがって、図９に示すように、第１端子金具１１Ａと第２端子金具１１Ｂとを、端子接続部１２が上下に整合するような姿勢で配した場合には、各端子金具１１Ａ，１１Ｂの基板接続部１３、すなわちその下端の取付部１６は、端子接続部１２の軸線Ｘを挟んだ左右両側に所定間隔を開けて配されることになる。
このときの両端子金具１１の取付部１６の間隔は、例えば隣り合う第２端子金具１１Ｂの取付部１６同士の間隔の丁度半分となるように設定されている。

両端子金具１１Ａ，１１Ｂにおいて、基板接続部１３における端子接続部１２の後端面に連結される部分から屈曲部分にわたる領域では、下端側に比べて若干幅広に形成されて増強部１７とされ、曲げ剛性が高められている。この増強部１７は、その外面側がストッパ１５の張り出し面と面一とされ、内面側が端子接続部１２の軸線Ｘの少し手前に位置している。また増強部１７の下端の段差部分は、応力緩和のためにテーパ状に形成されている。

両端子金具１１Ａ，１１Ｂにおいて、端子接続部１２のストッパ１５を含む後端面では、幅方向の半分以上の領域が、基板接続部１３が連設されることなく、端子接続部１２の軸線Ｘと直角をなす面として残っており、この面が、端子接続部１２を圧入孔２４に圧入する際の治具を当てる押圧面１８として利用できるようになっている。

ハウジング２０の左右両側面には、ハウジング２０を半田付けによりＰＣＢ４０上に固定するための固定金具３０が取り付けられるようになっている。
固定金具３０は、金属板をプレス加工して形成されており、本体板３１と、その下縁から一体に直角曲げされた取付板３２とから構成されている。取付板３２には、図示４個の半田進入孔３３が、長さ方向に沿って一定間隔を開けて形成されている。

一方、ハウジング２０の左右の側壁２６には固定金具３０の装着溝２７が形成されている。なお、側壁２６の後端部は、端子金具１１の半田付け部分を保護する等のために、ハウジング２０の後面から突出して形成されている。固定金具３０は、その本体板３１が装着溝２７に対して上方から圧入され、図４に示すように、取付板３２がハウジング２０の下面から少し下方に突出した位置に位置決めされて、抜け止め状態で取り付けられるようになっている。
なお、図３に示すように、ハウジング２０の下面では、側壁２６を除いた部分が底上げされて凹面２８が形成されており、図１０に示すように、フラックスの逃がし用空間２９を確保できるようになっている。

続いて、基板用コネクタ１０の組み付け、並びに同コネクタ１０をＰＣＢ４０に取り付ける工程の一例を説明する。
ハウジング２０に対して端子金具１１が装着される。それには、下段側の圧入孔２４に対して、第２端子金具１１Ｂの端子接続部１２が挿入され、端子接続部１２の後端面の右側の領域に設けられた押圧面１８が、治具等で押される。端子接続部１２が押し込まれると、圧入部１４が圧入孔２４の左右の側壁に食い込むようにして圧入され、ストッパ１５が入口２４Ａの奥縁に当たったところで押し込みが停止される（図６参照）。
第２端子金具１１Ｂの圧入が完了したら、上段側の圧入孔２４に対して第１端子金具１１Ａの端子接続部１２が挿入され、同じく押圧面１８が治具等で押されることで圧入され、ストッパ１５により押し込みが停止される。

これにより、ハウジング２０の嵌合凹部２１内には、図６に示すように、上下の端子金具１１Ａ，１１Ｂの端子接続部１２が、同一長さ突出する。それとともに、上下の端子金具１１Ａ，１１Ｂの基板接続部１３における取付部１６は、ハウジング２０の後方に所定寸法突出した位置において、横方向に一列に並んで配される。特に幅方向の両端部において、上下の段に端子金具１１が装着される部分では、第１端子金具１１Ａと第２端子金具１１Ｂの取付部１６が、一定ピッチで交互に並んで配される。なお、両端子金具１１Ａ，１１Ｂの取付部１６は、図１０に示すように、若干先下がりの姿勢を取っている。
またハウジング２０の両側壁２６の装着溝２７には、固定金具３０が位置決めして取り付けられる。

一方、ＰＣＢ４０の表面における半田付けが予定される各部位には、半田が予め塗布される。そののち、コネクタ１０がＰＣＢ４０の表面の所定位置に載置される。このとき、端子金具１１Ａ，１１Ｂの基板接続部１３における取付部１６が半田の塗布位置に載せられるとともに、固定金具３０の取付板３２も半田の塗布位置に載せられる。
この状態で、コネクタ１０が載置されたＰＣＢ４０を高温炉（図示せず）内に走行させると、ＰＣＢ４０に予め塗布された半田が溶融して、端子金具１１Ａ，１１Ｂの取付部１６に付着する。また固定金具３０の取付板３２における周縁に付着するととともに、半田進入孔３３内に進入してその周面に付着する。
そして、半田が冷却して固化されると、端子金具１１Ａ，１１Ｂの基板接続部１３が対応する導電路上に固着されて導通接続されるとともに、取付板３２がＰＣＢ４０に対して固着され、すなわちハウジング２０がＰＣＢ４０に対して若干浮いた状態で取り付けられる。

また、端子金具１１における基板接続部１３の屈曲部分が幅広の増強部１７とされて、曲げ剛性が高められていることから、基板接続部１３が高精度に屈曲され、ひいては先端の取付部１６がＰＣＢ４０に対して正規姿勢で対向して配される。そのため、取付部１６の下面を広範囲にわたってＰＣＢ４０上に予め塗布された半田に押し付けることができ、確実にかつ強固に固定される。

なお、上記のようなリフロー半田では、半田の濡れ性を高め、また酸化防止を図る上から、半田の上にフラックスを塗布するようになっているが、このフラックスは、半田が溶融する際に同様に融けて流下し、例えばハウジング２０の下面に進入してその後に固化したときにハウジング２０を持ち上げることで、端子金具１１側の半田付き部分を剥がしたり、あるいは嵌合凹部２１内に侵入して相手ハウジングとの嵌合時に雌雄の端子金具間に付着し、導通不良を招くおそれがある。
しかしながら本実施形態では、ハウジング２０がＰＣＢ４０から若干浮いた状態で取り付けられる上に、ハウジング２０の下面には凹面２８が形成されて、ＰＣＢ４０の表面との間に、フラックスの逃がし用空間２９が広く確保されているから、仮にフラックスが流下したとしても逃がし用空間２９内に収容され、上記した不具合は招かない。

以上説明したように本実施形態によれば、上下に並んで配される端子金具１１Ａ，１１Ｂにおいて、それぞれの基板接続部１３が、端子接続部１２の軸線Ｘに対して幅方向の互いに反対側にオフセットして形成されているから、上下の段の端子金具１１Ａ，１１Ｂにおける端子接続部１２を上下方向に真っ直ぐに揃えて装着しながらも、両段の端子金具１１Ａ，１１Ｂの基板接続部１３は、端子金具１１の幅方向における互いに反対側の領域に位置しつつ、ハウジング２０の後方への同じ突出位置において横一列に並んで配される。

その結果、ハウジング２０の幅方向の寸法の短縮化と、端子金具１１のハウジング２０からの後方への突出長さの短縮化とを併せて実現することができ、設置スペースの縮小化や、ハウジング２０の材料費等の製造コストの低減を図ることができる。
また、端子接続部１２の後端面のうちの基板接続部１３が連設されていない領域を利用して、圧入方向と直交した押圧面１８を設定したから、端子金具１１の圧入による組み付け作業をスムーズに能率良く行うことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）基板接続部をオフセットして形成する場合、上下の段において左右に振り分けられていさえすれば、上段と下段の端子金具で、基板接続部を左右いずれにオフセットするかは任意である。
（２）本発明は、端子金具が３段以上に分かれて装着されるものにも適用できる。その場合は、各段の端子金具において、基板接続部が、当該端子金具における幅方向を段数分に分割された領域のうちの互いに異なった領域に配された構造とすればよい。

（３）端子金具は、上記実施形態に示した圧入による後付けに限らず、インサート成形によって一体的に装着されていてもよい。
（４）また、端子金具をＰＣＢに接続する手段としては、基板接続部の先端をＰＣＢのスルーホールに挿入し、これを溶融半田槽に浮かべることで半田接続するフロー式の半田付けを採用してもよい。
（５）ハウジングをＰＣＢに固定する手段としては、ねじ等の締結具を用いたものであってもよい。

本発明の一実施形態に係るＰＣＢ上にコネクタを取り付けた状態の斜視図 コネクタの背面から見た斜視図 同底面から見た斜視図 同正面図 同背面図 同一部切欠平面図 （Ａ）第１端子金具の斜視図、（Ｂ）第２端子金具の斜視図 （Ａ）第１端子金具の平面図、（Ｂ）第２端子金具の平面図 両端子金具を上下に重ねて配した場合の平面図 ＰＣＢ上にコネクタを取り付けた状態の縦断面図

符号の説明

１０…基板用コネクタ
１１，１１Ａ，１１Ｂ…端子金具
１２…端子接続部
１３…基板接続部
１６…取付部
１８…押圧面
２０…ハウジング
２２…基壁
２４…圧入孔
４０…ＰＣＢ（回路基板）
Ｘ…（端子接続部１２の）軸線

Claims (3)

1. 回路基板に取り付けられるハウジングには、端子金具が幅方向に複数本並びかつ高さ方向に複数段にわたって装着され、前記端子金具には、一端側に前記ハウジングの前方に突出して相手端子と接続される端子接続部を、他端側に前記ハウジングの後方に突出したのち前記回路基板側に向けて屈曲されて前記回路基板と接続される基板接続部をそれぞれ備えたものにおいて、
   前記端子金具は、前記基板接続部が前記端子接続部に対して幅狭に形成されており、かつ高さ方向に並んだ各段の端子金具では、前記基板接続部が、当該端子金具における幅方向を前記段数分に分割された領域のうちの互いに異なった領域に配されていることを特徴とする基板用コネクタ。
2. 前記端子金具が上下２段にわたって装着されるものであって、上下に並んだ端子金具では、それぞれの前記基板接続部が、前記端子接続部の軸線に対して幅方向の互いに反対側にオフセットして形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板用コネクタ。
3. 前記端子金具は、前記端子接続部が前記ハウジングに形成された圧入孔に圧入されて装着されるものであって、前記端子接続部と前記基板接続部との間の段差面が前記端子接続部の軸線と直交する姿勢をなし、圧入時の押圧面として設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板用コネクタ。

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