JP4861055B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、印刷配線基板に固定されるコネクタに関する。

印刷配線基板に実装されるコネクタは、ハウジングを印刷配線基板に固定し、またハウジングに装着した端子を印刷配線基板上に半田付けにより固定する。このコネクタの印刷配線基板への固定は、端子を印刷配線基板上の導体パターンに確実に接合するために印刷配線基板の正確な位置で行う必要があり、更に半田付け後の端子の外れ防止、相手側コネクタ挿抜時のぐらつき防止のために固定そのものが強固でなければならない。

この種の問題を解決するために、様々なコネクタが用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。この種のコネクタは、ハウジングの底面から立接するパイロットピンを、印刷配線基板側に設けたガイド孔に挿入することにより固定される。更にコネクタは、ハウジングの底面と印刷配線基板との間に塗布された接着剤により固定される。
特開平８−４５５８２号公報

前述した特許文献１等に記載されたコネクタは、パイロットピンと接着剤により完全に印刷配線基板に固定されていた。このため、接着剤の使用により作業工程が増え生産性が低下することや、コネクタと印刷配線基板の熱膨張率の違いにより熱衝撃時に端子と印刷配線基板との接合部に過大な負荷がかかる虞があった。また相手コネクタの挿抜時にコネクタが力を受けると、前記接合部に力が集中してかかっていた。即ち、接合部の耐久性を低下させ、電気的な接続に悪影響を及ぼす虞があった。

したがって、本発明の目的は、印刷配線基板に接着せずに固定可能で、熱衝撃時や相手コネクタの挿抜時に、コネクタの端子と印刷配線基板との接合部に力がかかり難いコネクタを提供することにある。

上記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のコネクタは、印刷配線基板に実装されるハウジングと前記ハウジングに保持された端子とを備えたコネクタにおいて、前記ハウジングの前記印刷配線基板に対し、相手コネクタ嵌合用開口部の両側に立設した壁は、前記ハウジングの端子保持部と、前記端子の前記印刷配線基板との接合部との間に、前記壁を可撓可能として前記ハウジングの姿勢を変更可能にするスリットを備え、前記スリットは、前記コネクタが前記印刷配線基板に実装されたとき、前記コネクタが前記印刷配線基板から離れる方向に力を受けた場合に変形し、前記力を受けなくなると元の形状に復帰する、ことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明のコネクタは、請求項１に記載のコネクタにおいて、前記ハウジングの底面と前記印刷配線基板のうち一方は、立設するボスを備え、他方は前記ボスの外周との間に隙間を設け遊挿する孔を備えたことを特徴としている。

請求項３に記載の本発明のコネクタは、請求項２に記載のコネクタにおいて、前記ボスの先端部に、前記遊挿孔の開口部縁に当接して前記印刷配線基板からの前記ハウジングの脱落を規制する係止部を設けたことを特徴としている。

請求項４に記載の本発明のコネクタは、請求項２または３に記載のコネクタにおいて、前記ハウジングの前記壁の、前記スリットの相手コネクタ嵌合用開口部側に取り付けられる第１の固定部と、前記印刷配線基板に取り付けられる第２の固定部とを有した固定部材を更に備え、前記固定部材が前記第１の固定部と前記第２の固定部との間に弾性変形自在な弾性変形部を設け、前記固定部材は、前記コネクタが前記印刷配線基板に実装されたとき、前記コネクタが前記印刷配線基板から離れる方向に力を受けた場合に弾性変形により変位し、前記力を受けなくなると、弾性復元力により前記コネクタを前記印刷配線基板との当接状態に復帰させることを特徴としている。

請求項５に記載の本発明のコネクタは、請求項４に記載のコネクタにおいて、前記固定部材の前記弾性変形部は、前記ハウジングの姿勢の変更可能な範囲で追従可能な長さで形成されていることを特徴としている。

請求項６に記載の本発明のコネクタは、請求項１ないし請求項５のうちいずれか一項に記載のコネクタにおいて、前記端子の前記端子保持部と前記接合部との間を覆うカバー部を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載した本発明のコネクタによれば、ハウジングは、スリットを備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、スリットが力を受けてスリットが拡大する方向に弾性変形する。また力を受けなくなると、スリット接傍のハウジングの弾性復元力により拡大したスリットは元の形状に復帰する。

請求項２に記載した本発明のコネクタによれば、ハウジングと印刷配線基板のうち一方はボスを備え、他方は遊挿孔を備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、ボスと遊挿孔とで規制されるクリアランス分を変位する。その後、ボスは遊挿孔の内壁と当接して遊挿孔の内壁が応力を受け、ハウジングの変位は抑制され、前記壁が撓み過ぎてスリットが破断するのを防ぐ。

請求項３に記載した本発明のコネクタによれば、ボスの先端部に、係止部を設けている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、係止部は遊挿孔の開口部縁と当接して、ハウジングの変位は抑制される。

請求項４に記載した本発明のコネクタによれば、弾性変形部を設けた固定部材を備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、固定部材が弾性変形により変位する。また前記離れる方向の力を受けなくなると、固定部材の弾性復元力により印刷配線基板との当接状態に復帰する。なお、固定部材は、弾性を有する素材であれば、金属、合成樹脂等何でも良い。

請求項５に記載した本発明のコネクタによれば、固定部材の弾性変形部は、ハウジングの姿勢の変更可能な範囲で追従可能な長さを持つ。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けても、ハウジングの変位分は変位可能であり、固定部は固定された状態を安定的に維持できる。

請求項６に記載した本発明のコネクタによれば、端子保持部と接合部との間を覆うカバー部を備えている。このため、常に、端子は覆われ、接合部は押圧される。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、ハウジングは、スリットを備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、スリットが拡大する方向に弾性変形し、印刷配線基板から持ち上げる方向への応力を受けながす。更に、相手コネクタが外れると、スリット接傍のハウジングの弾性復元力により拡大したスリットは元の形状に復帰する。したがって、前記開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力がかかっても、端子と印刷配線基板との接合部に力がかかり難く、接合部の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

請求項２に記載の本発明は、ハウジングと印刷配線基板のうち一方はボスを備え、他方は遊挿孔を備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、ボスと遊挿孔とで規制されるクリアランス分を変位する。その後、ボスは遊挿孔の内壁と当接して遊挿孔の内壁が応力を受け、ハウジングの変位は抑制され、前記壁が撓み過ぎてスリットが破断するのを防ぐ。したがって、前記開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力がかかっても、端子と印刷配線基板との接合部に力がかかり難く、接合部の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

請求項３に記載の本発明は、ボスの先端部に、係止部を設けている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、係止部は遊挿孔の開口部縁と当接して、ハウジングの変位は抑制される。したがって、前記開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力がかかっても、端子と印刷配線基板との接合部に力がかかり難く、接合部の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

請求項４に記載の本発明は、弾性変形部を設けた固定部材を備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けると、固定部材が弾性変形により変位する。また前記離れる方向の力を受けなくなると、固定部材の弾性復元力により印刷配線基板との当接状態に復帰する。したがって、前記開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力がかかっても、端子と印刷配線基板との接合部に力がかかり難く、接合部の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

請求項５に記載の本発明は、固定部材の弾性変形部は、ハウジングの姿勢の変更可能な範囲で追従可能な長さを持つ。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、相手コネクタ嵌合用開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力を受けても、ハウジングの変位は固定部の弾性変形領域であり、固定部は固定された状態を安定的に維持できる。したがって、前記開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力がかかっても、端子と印刷配線基板との接合部に力がかかり難く、接合部の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

請求項６に記載の本発明は、端子保持部と接合部との間を覆うカバー部を備えている。このため、常に、端子は覆われ、接合部は押圧される。したがって、前記開口部側に印刷配線基板に対し離れる方向に力がかかっても、端子と印刷配線基板との接合部に力がかかり難く、接合部の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

以下、本発明の第１の実施形態にかかるコネクタを、図１ないし図９を参照して説明する。本発明の第１の実施形態にかかるコネクタ１は、図２及び図３に示すように、ハウジング２と、端子３と、固定部材１８と、を備えている。

ハウジング２は、絶縁性の合成樹脂からなる。ハウジング２は、図２及び図３に示すように、端子３を収容しているとともに、図１、図２及び図３に示すように、印刷配線基板４に取り付けられる。印刷配線基板４は、図１及び図２に示すように、絶縁性の合成樹脂からなる基板５と、基板５の表面に形成された導体パターン６と、を備えている。導体パターン６は、例えば銅などの導電性の金属などからなり、かつ薄い膜状に形成されている。導体パターン６は、基板５の表面に貼り付けられている。

端子３は、図２に示すように、ハウジング２内に収容され、ハウジング２が印刷配線基板４に取り付けられると、導体パターン６と電気的に接続する。

ハウジング２は、図１及び図３に示すように、一対の長壁７と、これらの長壁７の長手方向の両端部を互いに連結する一対の連結壁８（特許請求の範囲に記載した壁に相当する）と、を備えて箱状に形成されている。一対の長壁７は、互いに間隔をあけて相対している。一対の長壁７は、互いに平行である。一対の連結壁８は、互いに間隔を開けて相対している。一対の連結壁８は、互いに平行である。ハウジング２は、一対の長壁７と一対の連結壁８とで囲まれる空間K内に端子３を収容する。一対の長壁７と一対の連結壁８とで囲まれるハウジング２の開口部２４は、相手コネクタ嵌合用開口部となっている。

一対の連結壁８は、図２に示すように、印刷配線基板４から立設しハウジング２の開口部２４の両側に位置するとともに、ハウジング２の端子保持部（端子３がハウジング２に保持された場所）９と、端子３の印刷配線基板４との接合部１０との間に、スリット１１を備えている。スリット１１は、印刷配線基板４側に開いて、印刷配線基板４に対して直交した方向に延びた形状をとる。スリット１１は連結壁８を可撓可能としてハウジング２の姿勢を変更可能にする。

一対の長壁７のうち一方の長壁７のハウジング２の底側に位置して、印刷配線基板４上に重ねられた底面１２は、図２及び図４に示すように、底面１２から立接するボス１３を備えている。また印刷配線基板４は、図２及び図４に示すように、ボス１３を遊挿（空間的に余裕のある状態で挿入されること）する孔１４を備えている。ボス１３の先端部には、遊挿孔１４の内径Ｄよりも小さな外径Ｅの係止部１５を設けている。

固定部材１８は、図１、図３、図５及び図６に示すように、ハウジング２の一対の連結壁８の、スリット１１の開口部２４側に取り付けられる第１の固定部１６と、印刷配線基板４に取り付けられる第２の固定部１７と、弾性変形部１９と、を備えている。弾性変形部１９は、第１の固定部１６と第２の固定部１７との間に配されて、これらの固定部１６、１７同士を連結している。弾性変形部１９の弾性変形領域は、底面１２と印刷配線基板４とのクリアランスＣよりも長いので、弾性変形することでハウジング２の姿勢の変更可能な範囲で追従可能であり、ハウジング２の変位分は変位可能である。このため、ハウジング２が変位しても固定部１６、１７は固定された状態を維持できる。

前述した構成のコネクタ１を印刷配線基板４に取り付ける際には、まず、ハウジング２の底面１２を印刷配線基板４に取り付ける。その際に、図４に示すように、ボス１３を遊挿孔１４に挿入する。

更に、図１、図３、図５及び図６に示すように、固定部材１８により、一対の連結壁８を、印刷配線基板４に取り付ける。一対の連結壁８の双方のハウジング２の外側に位置する外面２０の、スリット１１の開口部２４側に、固定部材１８の第１の固定部１６を取り付ける。印刷配線基板４に、固定部材１８の第２の固定部１７を取り付ける。

印刷配線基板４に固定されたコネクタ１は、相手コネクタの挿抜時に、コネクタ１が印刷配線基板４から離れる方向の力を受ける。するとスリット１１が力を受け、図６に示すように、ハウジング２は力に応じてスリット１１が拡大する方向に弾性変形する。また、ハウジング２はボス１３と遊挿孔１４との間の隙間によって規制されるクリアランスＣ分を変位する。また、固定部材１８の弾性変形により変位する。固定部材１８の弾性変形部１９の弾性変形領域は、クリアランスＣよりも長く、弾性変形することでハウジング２の姿勢の変更可能な範囲で追従可能である。このため、弾性変形してクリアランスＣ以上に変位可能であるとともにハウジング２の変位分は変位可能となっているため、固定部１６、１７がハウジング２及び印刷配線基板４に安定的に取り付けられたままとなる。

その後一定以上の力が加わると、図７に示すように、ボス１３と遊挿孔１４の内壁２１とが当接するため、変位は抑制される。続いて、図８及び図９に示すように、ボス１３の係止部１５と遊挿孔１４の開口部縁２２とが当接するため、係止部１５は印刷配線基板４からのハウジング２の脱落を規制する。

相手コネクタの挿抜終了後、コネクタ１は力を受けなくなると、図３に示すように、固定部材１８の弾性復元力によりハウジング２は印刷配線基板４との当接状態に復帰する。また、図２に示すように、ハウジング２の弾性復元力により拡大したスリット１１は元の形状に復帰する。

本実施形態によれば、ハウジング２は、スリット１１を備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板４に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力を受けると、スリット１１が拡大する方向に弾性変形する。また力を受けなくなると、スリット１１接傍のハウジング２の弾性復元力により拡大したスリット１１は元の形状に復帰する。したがって、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力がかかっても、端子３と印刷配線基板４との接合部１０に力がかかり難く、接合部１０の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

ハウジング２の底面１２はボス１３を備え、印刷配線基板４は遊挿孔１４を備えている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板４に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力を受けると、ボス１３と遊挿孔１４とで規制されるクリアランスＣ分を変位する。その後、ボス１３は遊挿孔１４の内壁２１と当接して遊挿孔１４の内壁２１が応力を受け、ハウジング２の変位は抑制され、一対の連結壁８が撓み過ぎてスリット１１が破断するのを防ぐ。したがって、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力がかかっても、端子３と印刷配線基板４との接合部１０に力がかかり難く、接合部１０の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

ボス１３の先端部には、係止部１５を設けている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板４に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力を受けると、係止部１５は遊挿孔１４の開口部縁２２と当接して、ハウジング２の変位は抑制される。したがって、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力がかかっても、端子３と印刷配線基板４との接合部１０に力がかかり難く、接合部１０の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

固定部材１８は、弾性変形部１９を設けている。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板４に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力を受けると、固定部材１８が弾性変形により変位する。また前記離れる方向の力を受けなくなると、固定部材１８の弾性復元力により印刷配線基板４との当接状態に復帰する。したがって、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力がかかっても、端子３と印刷配線基板４との接合部１０に力がかかり難く、接合部１０の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

固定部材１８の弾性変形部１９は、ハウジング２の姿勢の変更可能な範囲で追従可能な長さを持つ。このため、相手コネクタを離脱する際に印刷配線基板４に対し、斜め上方に抜き取ろうとした場合、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力を受けても、ハウジング２の変位分は変位可能であり、固定部１６、１７は固定された状態を安定的に維持できる。したがって、開口部２４側に印刷配線基板４に対し離れる方向に力がかかっても、端子３と印刷配線基板４との接合部１０に力がかかり難く、接合部１０の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

次に、本発明の第２の実施形態にかかるコネクタを、図１０ないし図１２を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態のコネクタ１は、図１０、図１１及び図１２に示すように、一対の長壁７のうち他方の長壁７に、端子保持部９と接合部１０との間を覆うカバー部２３を備えている。カバー部２３は、コネクタ１が印刷配線基板４へ取り付けられると、端子３を覆い、更に接合部１０を押圧する。

本実施形態においては、端子保持部９と接合部１０との間を覆うカバー部２３を備えている。このため、常に、端子３は覆われ、接合部１０は押圧される。したがって、前述した第１の実施形態と同様に、端子３と印刷配線基板４との接合部１０に力がかかり難く、接合部１０の耐久性を向上させ、電気的な接続を確実に維持できる。

前述した第２の実施形態では、カバー部２３は一対の長壁７のうち他方の長壁７と一体化して備えられている。しかしながら本発明では、コネクタ１と切り離されてカバー部２３単独で存在し、印刷配線基板４に固定されていても良い。

本発明の第１の実施形態にかかるコネクタの斜視図である。 図１中のII−II線に沿う断面図である。 図１に示されたコネクタの正面図である。 図１に示されたコネクタが印刷配線基板と相対した状態の要部を拡大して示す斜視図である。 図１中のＶ−Ｖ線に沿う断面を拡大して示す斜視図である。 図２に示されたコネクタが力を受けて変位した状態を示す断面図である。 図２に示されたコネクタが力を受けて更に変位しボスと遊挿孔の内壁とが当接した状態を示す断面図である。 図２に示されたコネクタが力を受けて更に変位しボスの係止部と遊挿孔の開口部縁とが当接した状態を示す断面図である。 図３に示されたコネクタが力を受けて更に変位しボスの係止部と遊挿孔の開口部縁とが当接した状態を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるコネクタの斜視図である。 図１０中のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。 図１０に示されたコネクタの背面図である。

符号の説明

１ コネクタ
２ ハウジング
３ 端子
４ 印刷配線基板
８ 一対の連結壁
９ 端子保持部
１０ 接合部
１１ スリット
１２ 底面
１３ ボス
１４ 遊挿孔
１５ 係止部
１６ 第１の固定部
１７ 第２の固定部
１８ 固定部材
１９ 弾性変形部
２３ カバー部
２４ 開口部
Ｃ クリアランス

Claims (6)

1. 印刷配線基板に実装されるハウジングと前記ハウジングに保持された端子とを備えたコネクタにおいて、
   前記ハウジングの前記印刷配線基板に対し、相手コネクタ嵌合用開口部の両側に立設した壁は、前記ハウジングの端子保持部と、前記端子の前記印刷配線基板との接合部との間に、前記壁を可撓可能として前記ハウジングの姿勢を変更可能にするスリットを備え、
   前記スリットは、前記コネクタが前記印刷配線基板に実装されたとき、前記コネクタが前記印刷配線基板から離れる方向に力を受けた場合に変形し、前記力を受けなくなると元の形状に復帰する、
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記ハウジングの底面と前記印刷配線基板のうち一方は、立設するボスを備え、他方は前記ボスを遊挿する孔を備えたことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記ボスの先端部に、前記遊挿孔の開口部縁に当接して前記印刷配線基板からの前記ハウジングの脱落を規制する係止部を設けたことを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
4. 前記ハウジングの前記壁の、前記スリットの相手コネクタ嵌合用開口部側に取り付けられる第１の固定部と、前記印刷配線基板に取り付けられる第２の固定部とを有した固定部材を更に備え、
   前記固定部材が前記第１の固定部と前記第２の固定部との間に弾性変形自在な弾性変形部を設け、
   前記固定部材は、前記コネクタが前記印刷配線基板に実装されたとき、前記コネクタが前記印刷配線基板から離れる方向に力を受けた場合に弾性変形により変位し、前記力を受けなくなると、弾性復元力により前記コネクタを前記印刷配線基板との当接状態に復帰させる
   ことを特徴とする請求項２または請求項３記載のコネクタ。
5. 前記固定部材の前記弾性変形部は、前記ハウジングの姿勢の変更可能な範囲で追従可能な長さで形成されていることを特徴とする請求項４記載のコネクタ。
6. 前記端子の前記端子保持部と前記接合部との間を覆うカバー部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか一項に記載のコネクタ。

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