JP7428972B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本開示は、コネクタに関する。

特許文献１に開示されたコネクタは、回路基板に設置されるハウジングを備えている。ハウジングの底面には、複数のロック部が突出して設けられている。各ロック部は、それぞれ回路基板のロック取付部に係止される。これにより、コネクタは、回路基板の表面上に取り付けられる。なお、特許文献２および特許文献３に開示された技術は、回路基板に対してハウジング以外の部材が取り付けられる構造を特徴とするものである。

特開２０１２－２０４３１２号公報 特開２００７－４２６２６号公報 実開平５－４５９１９号公報

特許文献１の場合、例えば、回路基板の板厚が公差の範囲内で小さくなったときに、ロック取付部に対するロック部の係止が緩くなり、ハウジングが回路基板に対して傾く懸念があった。

そこで、本開示は、回路基板に対するハウジングの傾きの発生を抑制することが可能なコネクタを提供することを目的とする。

本開示のコネクタは、回路基板に設置されるハウジングを備え、前記ハウジングは、複数の係止部を有し、前記複数の係止部は、それぞれ、前記回路基板の表面側から裏面側に突出する弾性変形可能な脚部と、前記脚部から前記脚部の突出方向と交差する方向に張り出す係止本体と、を有し、前記係止本体は、前記回路基板に係止可能な係止面を有し、前記複数の係止部は、前記突出方向における前記係止面の高さを異にする複数種で構成されている、コネクタである。

本開示によれば、回路基板に対するハウジングの傾きの発生を抑制することが可能なコネクタを提供することができる。

図１は、実施例１において、コネクタが回路基板に設置された状態を示す断面図である。 図２は、ハウジングの背面図である。 図３は、ハウジングの一端側におけるロック部を示す拡大底面図である。 図４は、第１係止部および第２係止部が自然状態に配置された状態を示す拡大断面図である。 図５は、回路基板の板厚が公差の範囲内で小さい場合に、第１係止部および第２係止部のそれぞれの係止面が回路基板の裏面側に係止可能に配置される状態を示す拡大断面図である。 図６は、回路基板の板厚が公差の範囲内で大きい場合に、第１係止部および第２係止部のそれぞれの係止面が回路基板の裏面側に係止可能に配置される状態を示す拡大断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示のコネクタは、
（１）回路基板に設置されるハウジングを備え、前記ハウジングは、複数の係止部を有し、前記複数の係止部は、それぞれ、前記回路基板の表面側から裏面側に突出する弾性変形可能な脚部と、前記脚部から前記脚部の突出方向と交差する方向に張り出す係止本体と、を有し、前記係止本体は、前記回路基板に係止可能な係止面を有し、前記複数の係止部は、前記突出方向における前記係止面の高さを異にする複数種で構成されている。

この構成によれば、回路基板の板厚が公差の範囲内で変化したときに、いずれかの係止部の係止面が回路基板に係止可能な状態を実現することができる。その結果、係止部が回路基板に適正に係止され、ハウジングが回路基板に対して傾くのを抑制することができる。

（２）前記複数種の前記係止部は、第１係止部と第２係止部とを有し、前記第２係止部の前記係止面は、前記第１係止部の前記係止面よりも前記突出方向の先端側に位置しており、前記第１係止部の前記係止面と前記第１係止部の前記突出方向の軸との間の傾斜角度をαとし、前記第２係止部の前記係止面と前記第２係止部の前記突出方向の軸との間の傾斜角度をβとしたときに、少なくとも前記αは鈍角であり、前記αと前記βは、β＜αの関係が成り立つことが好ましい。

この構成によれば、例えば、回路基板の板厚が公差の範囲内で小さい場合には、第１係止部の係止面が回路基板に効果的に係止される。また、回路基板の板厚が公差の範囲内で大きい場合には、第２係止部の係止面が回路基板に効果的に係止される。

特に、β＜αの関係が成り立つため、回路基板の板厚が大きい場合に、第２係止部の係止面が回路基板の裏面に強固に係止される状態を実現することができる。また、回路基板の板厚が公差の範囲内で変化したときに、第１係止部の係止面が回路基板の裏面側に臨む状態を実現することができる。その結果、係止部が回路基板に適正に係止される状態をより良好に実現することができる。

（３）前記ハウジングは、前記回路基板に対する位置決め用の突起を有し、前記複数の係止部と前記突起は、それぞれ組になってロック部を形成し、前記ロック部の中心を通る軸心の周りに分割して配置されていると良い。

この構成によれば、複数の係止部が回路基板に係止される際に、突起が回路基板に対する係止部の位置ずれを規制することができる。

（４）前記ロック部は、前記ハウジングの幅方向の両端側に対をなして配置され、前記複数種の前記係止部は、第１係止部と第２係止部とを有し、前記第２係止部の前記係止面は、前記第１係止部の前記係止面よりも前記突出方向の先端側に位置しており、前記第１係止部は、前記ハウジングにおいて、前記第２係止部よりも前記幅方向の外側に位置し、前記幅方向の外側に張り出していると良い。

この構成によれば、例えば、回路基板の板厚が公差の範囲内で小さい場合に、回路基板が外力を受けて湾曲したとしても、第１係止部の係止面が回路基板に係止される状態を維持することができる。

（５）前記ハウジングは、前方に開口するフード部と、前記フード部から後方に突出する突出壁と、を有し、前記ロック部は、前記突出壁に設けられ、前記突起は、前記複数の係止部に対して前側に位置していると良い。

この構成によれば、フード部が回路基板の前端よりも前方に突出する構成をとり得るが、位置決め用の突起が各係止部に対して前側に位置しているため、フード部が前下がりに傾くのを効果的に抑制することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施例１＞
実施例１のコネクタ１０は、図１に示すように、複数の端子金具９０と、各端子金具９０が装着されるハウジング１１と、を備えている。なお、以下の説明において、前後方向については、図１の左側を前側とする。上下方向は、図３を除く各図の上下方向を基準とする。左右方向は、幅方向と同義であって、図１を除く各図の左右方向を基準とする。ハウジング１１は、前方から図示しない相手側ハウジングに嵌合可能とされている。

（端子金具）
端子金具９０は導電金属製であって、ピン状またはタブ状の雄端子金具として構成される。図１に示すように、端子金具９０は、側面視Ｌ字形をなし、前後方向に延びる水平部９１と上下方向に延びる垂直部９２とを有している。水平部９１の前端部は、ハウジング１１が相手側ハウジングに嵌合されたときに、相手側ハウジングに装着された図示しない相手側端子金具に接続される。垂直部９２の下端部は、回路基板８０に設けられた接続孔８１に挿入され、回路基板８０に半田付けして接続される。

（ハウジング）
ハウジング１１は合成樹脂製であって、図１に示すように、前方に開口するフード部１２を有している。フード部１２は、左右方向を長手とする角筒状をなし、内部に、相手側ハウジングを嵌合させる。フード部１２の背壁１３には、複数の装着孔１４が貫通して設けられている。端子金具９０の水平部９１は、装着孔１４に圧入して挿通される。水平部９１の前端部は、フード部１２内に突出して配置される。

フード部１２の上下壁の外面には、一対のカムフォロア部１５が突設されている。両カムフォロア部１５は、それぞれ円柱状をなし、相手側ハウジングに組み付けられる図示しないレバーと係合し、ハウジング１１と相手側ハウジングの嵌合を進める。

ハウジング１１は、図２に示すように、フード部１２の背壁１３における幅方向の両端側から後方に突出する一対の突出壁１６を有している。両突出壁１６は、上下方向に沿った板状の形態になっている。両突出壁１６は、フード部１２の背壁１３から引き出された各端子金具９０を側方から覆うように配置される。つまり、両突出壁１６は、各端子金具９０を側方から保護する。両突出壁１６の下面は、前後方向に沿って配置される。図１に示すように、突出壁１６の下面は、フード部１２の下面よりも上方に配置されている。

ハウジング１１は、両突出壁１６の後方に、一対のロック部１７を有している。両ロック部１７は、それぞれ回路基板８０に設けられた係止孔８２に挿入されて係止される。係止孔８２は、回路基板８０に円形に開口している。両ロック部１７は、コネクタ１０の最後端部においてハウジング１１から後方に離れて配置される。

ロック部１７は、全体として円柱状をなし、図１に示すように、上下方向に関して突出壁１６と重なる範囲に本体部２５を有している。本体部２５は、突出壁１６に上下方向に沿って一体に連結されている。ロック部１７は、本体部２５より下方に先端部２６を有している。

ロック部１７の先端部２６には、第１係止部２１、第２係止部２２および突起２３が設けられている。図３に示すように、第１係止部２１、第２係止部２２および突起２３は、ロック部１７の径方向中心を通る軸心Ｃの周りに周方向に並んで設けられている。第１係止部２１、第２係止部２２および突起２３は、底面視で扇状をなし、スリット２４を介して互いに分割されている。スリット２４は、周方向に１２０度（２π／３ラジアン）の間隔を置いて形成され、ロック部１７の軸心Ｃを介して連通している。図１および図２に示すように、スリット２４は、本体部２５から先端部２６にかけて上下方向に長く設けられている。

第１係止部２１および第２係止部２２は、互いに共通する構造を有している。具体的には、図４に示すように、第１係止部２１および第２係止部２２は、本体部２５から下向きに突出する脚部２７、２８と、脚部２７、２８の下部から径方向外側（脚部２７、２８の突出方向と交差する側）に張り出す係止本体３１、３２と、を有している。

脚部２７、２８の付け根は、段差面２９を介して本体部２５より小径になっている。段差面２９は、図１に示すように、ハウジング１１が回路基板８０に取り付けられたときに、回路基板８０の表面に沿って配置される。脚部２７、２８はその付け根を支点として径方向（幅方向）に弾性変形可能とされている。

図２に示すように、両ロック部１７は、ハウジング１１において、幅方向の両端側に対をなして配置されている。両ロック部１７の第１係止部２１は、第２係止部２２に対してハウジング１１の幅方向の外側に配置されている。両ロック部１７の第２係止部２２は、第１係止部２１に対してハウジング１１の幅方向の内側に配置されている。図３に示すように、第１係止部２１と第２係止部２２は、ロック部１７の径方向中心を通る前後軸ＦＲに対して線対称に配置されている。

図４に示すように、第１係止部２１の脚部２７および第２係止部２２の脚部２８が自然状態にあるときに、脚部２７および脚部２８のそれぞれの外周面は、段差面２９との間に鋭角をなし、上下方向に対して傾斜している。脚部２７、２８の内面は、上下方向に沿って配置され、スリット２４を区画している。端的には、脚部２７、２８は下方に向けて拡幅された形状になっている。脚部２７、２８の下面は、幅方向に沿った平坦であって、第１係止部２１と第２係止部２２のそれぞれで互いに同じ高さ位置に配置されている。

図４に示すように、係止本体３１、３２は、脚部２７、２８の外面に連なる係止面３３、３４を有している。係止面３３、３４は、上下方向および径方向と交差する方向に配置される、上向き傾斜のテーパ状の斜面である。
ここで、第１係止部２１と第２係止部２２は、上下方向（脚部２７、２８の突出方向）における係止面３３、３４の高さを異にして構成される。具体的には、第１係止部２１の係止面３３は、第２係止部２２の係止面３４よりも上方に配置されている。

係止面３３が、脚部２７の上下方向の軸Ｓ１に対し、脚部２７の付け根側から開く傾斜角度αは、鈍角である。係止面３４が、脚部２８の上下方向の軸Ｓ２に対し、脚部２８の付け根側から開く傾斜角度βも、鈍角である。そして、本実施例１の場合、傾斜角度αと傾斜角度βは、β＜αの関係を満たすように構成されている。係止面３３の傾斜方向の長さは、係止面３４の傾斜方向の長さよりも長い。

係止本体３１、３２の外面は、上下方向に沿った外面部３５、３６として構成される。図３に示すように、外面部３５、３６は、底面視において弧状、詳細には四半円弧状をなしている。第１係止部２１の外面部３５の、上下方向の長さは、第２係止部２２の外面部３６の、上下方向の長さよりも短い。外面部３５、３６と脚部２７、２８の下面との間には、下向きに傾斜する斜面部３７、３８が設けられている。第１係止部２１の斜面部３７の、傾斜方向の長さは、第２係止部２２の斜面部３８の、傾斜方向の長さよりも長い。

図３に示すように、突起２３は、第１係止部２１および第２係止部２２に対して相対的に前側に位置するように設定されている。突起２３の外面は、全体がロック部１７の軸心Ｃを同心とする円弧に沿って配置される。突起２３の外面は、ロック部１７が係止孔８２に挿入された状態で、回路基板８０の係止孔８２の内面に沿って配置される。突起２３の下面と脚部２７、２８の下面は上下方向に関して同じ高さ位置に配置されている（図２を参照）。

（ハウジングの回路基板への設置方法および設置構造）
ハウジング１１は、上方から回路基板８０の表面に取り付けられる。ハウジング１１の下降過程で、両ロック部１７の各係止本体３１、３２が回路基板８０の表面における係止孔８２の開口縁に摺接することで、第１係止部２１および第２係止部２２が脚部２７、２８の付け根を支点としてロック部１７の軸心Ｃ側に弾性変形させられる。この間、突起２３の外面が係止孔８２の内面に摺接し、ロック部１７の軸心Ｃがぶれるのを抑制する。突起２３は係止孔８２の内部の前側に挿入され、第１係止部２１および第２係止部２２は係止孔８２の内部の後側に挿入される（図１を参照）。

両突出壁１６の下面と両ロック部１７の段差面２９が回路基板８０の表面に当接する位置に至り、両突出壁１６が回路基板８０の表面に載ることで、ハウジング１１の下降が停止される。このとき、第１係止部２１および第２係止部２２がロック部１７の軸心Ｃから離れる弾性復帰方向に変位し、図５および図６に示すように、外面部３５、３６の全体が回路基板８０の裏面側に臨むように配置される。第１係止部２１および第２係止部２２は完全には弾性復帰せず、脚部２７、２８は弓なりに撓み変形した状態になる。

例えば、図５に示すように、回路基板８０の板厚が公差の範囲内で最小値を示す大きさであると、第１係止部２１および第２係止部２２のそれぞれの係止面３３、３４は、全体が回路基板８０の裏面に対向して係止可能に配置される。第１係止部２１および第２係止部２２のそれぞれの脚部２７、２８は、同じ撓み量で撓み変形し、回路基板８０に弾性力を付与する。そして、第１係止部２１の係止面３３は、第２係止部２２の係止面３４よりも、回路基板８０の裏面近くに配置される。

これに対し、例えば、図６に示すように、回路基板８０の板厚が公差の範囲内で最大値を示す大きさであると、第１係止部２１の係止面３３は、回路基板８０の裏面における係止孔８２の開口縁に接触して係止可能に配置される。そして、第２係止部２２の係止面３４は、回路基板８０の裏面に対向して係止可能に配置される。第１係止部２１の脚部２７は第２係止部２２の脚部２８よりも大きく撓み変形する。このため、第１係止部２１は、回路基板８０に対し、係止面３３を介してハウジング１１が上方へ抜け出るのを規制する大きな弾性力を付与する。第２係止部２２は、回路基板８０に弾性力を付与しつつ、係止面３４全体を回路基板８０の裏面に対向させる。

このように、本実施例１の場合、回路基板８０の板厚が公差の範囲内で如何に変化しても、第１係止部２１および第２係止部２２が回路基板８０に対する係止作用を発揮することができる。その結果、ハウジング１１は、第１係止部２１および第２係止部２２の係止作用を得て、回路基板８０に抜け止めされた状態に信頼性良く取り付けられることになる。

ハウジング１１が回路基板８０に取り付けられた状態において、図１に示すように、フード部１２は回路基板８０よりも前方に浮いた状態に配置される。仮に、回路基板８０に対する第１係止部２１および第２係止部２２の係止が緩いと、フード部１２が前下がりの状態となるようにして、ハウジング１１が傾くおそれがある。しかるに本実施例１の場合、回路基板８０の板厚が公差の範囲内で変化しても、上述したように、第１係止部２１および第２係止部２２の係止作用を発揮することができるため、ハウジング１１が回路基板８０に対して傾いた状態になるのを抑制することができる。特に、位置決め用の突起２３が第１係止部２１および第２係止部２２に対して前側に位置しているため、フード部１２が前下がりの状態になるのを効果的に抑制することができる。

また、本実施例１によれば、第１係止部２１の係止面３３の傾斜角度αが第２係止部２２の係止面３４の傾斜角度βよりも大きいため、回路基板８０の板厚が変化したときに、第１係止部２１の係止面３３が回路基板８０の裏面における係止孔８２の開口縁に接触して係止される状態を実現することができる。そして、回路基板８０の板厚が大きい場合には、第２係止部２２の係止面３４が回路基板８０の裏面に強固に係止される状態を実現することができる。

また、本実施例１の場合、第１係止部２１、第２係止部２２および位置決め用の突起２３がそれぞれ組になってロック部１７を形成し、ロック部１７の径方向中心を通る軸心Ｃの周りに分割して配置されている。このため、第１係止部２１および第２係止部２２が回路基板８０の係止孔８２に挿入される過程で、第１係止部２１および第２係止部２２が突起２３によって回路基板８０に対して位置ずれするのを抑制することができる。

さらに、本実施例１の場合、第１係止部２１は、ハウジング１１において、第２係止部２２よりも幅方向の外側に位置し、幅方向の外側に張り出す形態になっている。このため、回路基板８０の板厚が公差の範囲内で小さい場合に、例えば、回路基板８０が外力を受けて湾曲したとしても、第１係止部２１の係止面３３が回路基板８０に係止される状態を良好に維持することができる。

［本開示の他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。
実施形態の実施例１の場合、第１係止部および第２係止部からなる２種類の係止部を備えていたが、他の実施形態としては、第１係止部および第２係止部に加え、上下方向（脚部の突出方向）に関する係止面の高さを異にする別の係止部が設けられ、３種類以上の係止部を備えていても良い。
実施形態の実施例１の場合、第１係止部、第２係止部および突起が組になってロック部を構成していたが、他の実施形態としては、ロック部から突起を省略しても良い。また、第１係止部および第２係止部がロック部を構成せずに互いに大きく離れて配置されていても良い。
実施形態の実施例１の場合、第２係止部の係止面が脚部の軸に対して傾斜する傾斜角度βを鈍角としていたが、他の実施形態としては、傾斜角度βを直角または鋭角としても良い。
実施形態の実施例１の場合、回路基板の接続孔に挿入されて半田接続されるスルーホール型の端子金具を備えていたが、他の実施形態としては、回路基板の表面に半田接続される表面実装型の端子金具を備えていても良い。
実施形態の実施例１の場合、フード部の後方にロック部を設けていたが、他の実施形態としては、フード部の側方にロック部を設けても良い。

α、β…傾斜角度
Ｃ…軸心
ＦＲ…前後軸
Ｓ１、Ｓ２…軸
１０…コネクタ
１１…ハウジング
１２…フード部
１３…背壁
１４…装着孔
１５…カムフォロア部
１６…突出壁
１７…ロック部
２１…第１係止部
２２…第２係止部
２３…突起
２４…スリット
２５…本体部
２６…先端部
２７、２８…脚部
２９…段差面
３１、３２…係止本体
３３、３４…係止面
３５、３６…外面部
３７、３８…斜面部
８０…回路基板
８１…接続孔
８２…係止孔
９０…端子金具
９１…水平部
９２…垂直部

Claims (6)

1. 回路基板に設置されるハウジングを備え、
   前記ハウジングは、複数の係止部を有し、
   前記複数の係止部は、それぞれ、前記回路基板の表面側から裏面側に突出する弾性変形可能な脚部と、前記脚部から前記脚部の突出方向と交差する方向である外側に張り出す係止本体と、を有し、
   前記係止本体は、前記回路基板に係止可能な係止面を有し、
   前記複数の係止部は、前記突出方向における前記係止面の高さを異にする複数種で構成され、且つ、
   前記複数の係止部は、前記回路基板の係止孔に挿入されるロック部に設けられ、
   前記複数の係止部における前記脚部の外面は、前記脚部が弾性変形していない自然状態にあるときに、前記係止孔への前記ロック部の挿入方向である上下方向に対し、前記係止面側へ向けて外側に傾斜している、コネクタ。
2. 前記複数種の前記係止部は、第１係止部と第２係止部とを有し、
   前記第２係止部の前記係止面は、前記第１係止部の前記係止面よりも前記突出方向の先端側に位置しており、
   前記第１係止部の前記係止面と前記第１係止部の前記突出方向の軸との間の傾斜角度をαとし、前記第２係止部の前記係止面と前記第２係止部の前記突出方向の軸との間の傾斜角度をβとしたときに、少なくとも前記αは鈍角であり、前記αと前記βは、β＜αの関係が成り立つ、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ハウジングは、前記回路基板に対する位置決め用の突起を有し、
   前記複数の係止部と前記突起は、それぞれ組になって前記ロック部を形成し、前記ロック部の中心を通る軸心の周りに分割して配置されている、請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記ロック部は、前記ハウジングの幅方向の両端側に対をなして配置され、
   前記複数種の前記係止部は、第１係止部と第２係止部とを有し、
   前記第２係止部の前記係止面は、前記第１係止部の前記係止面よりも前記突出方向の先端側に位置しており、
   前記第１係止部は、前記ハウジングにおいて、前記第２係止部よりも前記幅方向の外側に位置し、前記幅方向の外側に張り出している、請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記ハウジングは、前方に開口するフード部と、前記フード部から後方に突出する突出壁と、を有し、前記ロック部は、前記突出壁に設けられ、前記突起は、前記複数の係止部に対して前側に位置している、請求項３または請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記ロック部は、前記脚部の外面の付け根に鋭角に連なって前記回路基板の表面に当接可能な段差面を有している、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のコネクタ。

Images