WO2023243326A1

WO2023243326A1 - コネクタ

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Publication number: WO2023243326A1
Application number: PCT/JP2023/019056
Authority: WO
Inventors: 康陽 ▲高▼▲崎▼; 啓人坂井
Original assignee: 住友電装株式会社
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2023-05-23
Publication date: 2023-12-21
Also published as: JP2023181651A

Abstract

ハウジングの高さ寸法を変えずに検査カメラによる検査が可能となるコネクタを提供する。　コネクタ（１０）は、相手側コネクタに嵌合可能なハウジング（１２）を備えている。ハウジング（１２）は、回路基板（９０）の表面に対向する実装面（１２Ａ）と、実装面（１２Ａ）の反対側に位置する端面（１２Ｂ）と、端面（１２Ｂ）と実装面（１２Ａ）との間に位置してハウジング（１２）と相手側コネクタとの嵌合方向と交差する幅方向（左右方向）の外側を向く側面（１２Ｃ）と、側面（１２Ｃ）と端面（１２Ｂ）とがなす角部（１２Ｅ）に位置し、嵌合方向に直交する断面視において直線状に面取りされる斜面（１２Ｄ）と、を有している。このコネクタ（１０）は、斜面（１２Ｄ）を回路基板（９０）側に延長した仮想延長面（Ｖs）がコネクタ（１０）よりも幅方向（左右方向）の外側に位置する部分を有するように、斜面（１２Ｄ）の角度が設定されている。

Description

コネクタ

　本開示は、コネクタに関する。

　特許文献１から４には、回路基板に設置され、相手側コネクタに嵌合可能なコネクタが開示されている。このコネクタは、相手側コネクタとの嵌合方向と直交する断面視において、四つの角部を有する外形のハウジングを備えている。ハウジングの上面と側面とがなす角部には、外向きに湾曲した面（以下、Ｒ面ともいう）が形成されている。

特開２０１６－４６００５号公報特開２０１７－１７４５７７号公報特開２０２０－７２０５８号公報特開２００５－２３５４９８号公報

　コネクタが他のコネクタ等の電気部品と回路基板上に並んで設けられる場合、電気部品の半田付け部分等の状態をコネクタの上方に設置された検査カメラで検査（撮影）することがあった。特許文献１から４においては、回路基板から離れたハウジングの端縁が外向きに湾曲しているので、検査カメラの視野にＲ面が入りこみ、電気部品の半田付け部分がＲ面によって邪魔されて、検査カメラで撮像できないおそれがあった。これに対し、ハウジングを低背化すれば、Ｒ面がなくなるので、電気部品の半田付け部分がＲ面によって邪魔されることがなくなる。しかし、Ｒ面がなくなると、Ｒ面の高さ範囲に形成されていたハウジング部分もなくなるという問題がある。

　そこで、本開示は、ハウジングの高さ寸法を変えずに検査カメラによる検査が可能となる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、
　相手側コネクタに嵌合可能なハウジングを備えたコネクタであって、
　前記ハウジングは、回路基板の表面に対向する実装面と、前記実装面の反対側に位置する端面と、前記端面と前記実装面との間に位置して前記ハウジングと前記相手側コネクタとの嵌合方向と交差する幅方向の外側を向く側面と、前記側面と前記端面とがなす角部に位置し、前記嵌合方向に直交する断面視において直線状に面取りされる斜面と、を有し、
　前記斜面を前記回路基板側に延長した仮想延長面が該コネクタよりも前記幅方向の外側に位置する部分を有するように、前記斜面の角度が設定されている。

　本開示によれば、ハウジングの高さ寸法を変えずに検査カメラによる検査が可能となる。

図１は、実施形態１のコネクタの斜視図である。図２は、実施形態１のコネクタの背面図である。図３は、実施形態１のコネクタの側面図である。図４は、図３におけるＡ－Ａ部分断面図である。図５は、実施形態１のコネクタに対する他の電気部品及び検査カメラの位置を示す図４対応図である。図６は、斜面を有さないコネクタに対する他の電気部品及び検査カメラの位置を示す図４対応図である。

［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）相手側コネクタに嵌合可能なハウジングを備えている。ハウジングは、実装面と、端面と、側面と、斜面と、を有している。実装面は、回路基板の表面に対向する。端面は、実装面の反対側に位置する。側面は、端面と実装面との間に位置してハウジングと相手側コネクタとの嵌合方向と交差する幅方向の外側を向く。斜面は、側面と端面とがなす角部に位置し、嵌合方向に直交する断面視において直線状に面取りされる。このコネクタは、斜面を回路基板側に延長した仮想延長面がコネクタよりも幅方向の外側に位置する部分を有するように、斜面の角度が設定されている。

　コネクタと電気部品が回路基板に並んで設けられる場合に、電気部品の状態をコネクタの上方に設置された検査カメラで検査（撮影）することがある。このとき、ハウジングの角部が検査カメラの視野に入る懸念があるものの、角部に上記斜面が形成されていれば、検査カメラの視野にコネクタが入り込み難くすることができる。その結果、検査カメラによる検査を支障なく行うことができる。特に、この構成によれば、角部に上記斜面が形成されることによって、検査カメラによって検査を行い得る領域を拡げることができ、ハウジングの高さ寸法（実装面から端面までの寸法）を小さくする必要がないので、収容する端子の数を変更することなく、既存のコネクタから最小限の仕様変更で対応することができる。

　（２）ハウジングの側面に装着され、回路基板に固定される固定部材を備え、固定部材は、側面と仮想延長面との間に配置されていることが好ましい。

　この構成によれば、固定部材が検査カメラの視野に入ることを回避できる。固定部材の幅寸法を抑える必要があるので、結果として、コネクタの幅寸法の抑制にも貢献し得る。

　（３）ハウジングは、角筒状のフード部を有し、フード部は、側面の開口端部に、固定部材を保持する保持壁を有し、斜面の一端は、保持壁によって閉塞されていることが好ましい。

　この構成によれば、固定部材が保持壁に沿ってハウジングに装着される場合に、斜面が固定部材の装着動作の妨げになることを防ぐことができる。また、フード部の開口端部が保持壁で補強されるので、相手側コネクタから引き出された電線が振動したり引き上げられたりしたときに、フード部の開口端部が変形することを抑えることができる。

　（４）端面の上方のカメラ位置から回路基板にかけて延び、延び方向途中で斜面に接する仮想直線を想定した場合に、仮想直線がコネクタと隣接する電気部品の回路基板への半田付け部分と重なる位置、又は半田付け部分と側面との間に位置するように斜面が設定されていることが好ましい。

　この構成によれば、端面の上方のカメラ位置に検査カメラを設置した場合に、斜面が設定されることによって、コネクタと電気部品との間のピッチ（並列間隔）を小さくできる。その結果、回路基板におけるコネクタや電気部品の実装密度を高めつつ、電気部品の半田付け部分の状態を検査カメラで検査し易くできる。

［本開示の実施形態の詳細］
　＜実施形態１＞
　回路基板９０に設置されるコネクタ１０を、図１から図５を参照して説明する。図中、「前側」、「後側」、「上側」、「下側」、「右側」、及び「左側」は、それぞれ「Ｆ」、「Ｂ」、「Ｕ」、「Ｄ」、「Ｒ」、及び「Ｌ」で表される。以下の説明では、コネクタ１０に図示しない相手側コネクタが嵌合される方向を嵌合方向（前後方向）と定義する。本実施形態１では、左右方向は、幅方向に相当する。

［コネクタの構成］
　コネクタ１０は、図１、２に示すように、ハウジング１２と、複数の端子１３と、一対の固定部材１６と、を備えている。

　ハウジング１２は、合成樹脂製であり、回路基板９０の表面９０Ａに設置される（図２参照）。ハウジング１２には、相手側コネクタが嵌合可能である。ハウジング１２は、板厚方向を前後方向に向けて配置される壁部２０と、壁部２０の外周縁から角筒状をなして前向きに突出したフード部２１と、を有する。壁部２０には、板厚方向に貫通して、複数の貫通孔２３が形成されている。貫通孔２３は、左右方向に複数列で且つ上下方向に三段並んでいる（図２参照）。フード部２１は、開口端部（前端部）に、左右方向の外側に突出した保持壁２１Ａを有している。保持壁２１Ａは、後述する固定部材１６を保持する。各保持壁２１Ａには、固定部材１６が装着される装着溝２６が形成されている（図１、３参照）。コネクタ１０は、装着溝２６に装着された固定部材１６が回路基板９０の表面９０Ａに半田付けされることによって回路基板９０に固定される。

　さらに、図２、３に示すように、ハウジング１２は、実装面１２Ａと、端面１２Ｂと、一対の側面１２Ｃと、一対の斜面１２Ｄと、を有している。実装面１２Ａは、コネクタ１０を回路基板９０に取り付けた際に、回路基板９０の表面９０Ａに対向する面である。端面１２Ｂは、実装面１２Ａと平行をなして回路基板９０から離れた面であり、実装面１２Ａの反対側に位置する。一対の側面１２Ｃは、端面１２Ｂと実装面１２Ａとの間に位置してハウジング１２と相手側コネクタとの嵌合方向と交差する幅方向（左右方向）の外側を向いて配置されている。

　一対の斜面１２Ｄは、一対の側面１２Ｃと端面１２Ｂとがなす角部１２Ｅに位置している（図２参照）。これら斜面１２Ｄは、前後方向に延びて形成されている（図３参照）。これら斜面１２Ｄは、幅方向（左右方向）の外側上方を向いて配置されている。これら斜面１２Ｄは、嵌合方向に直交する断面視において、側面１２Ｃと端面１２Ｂとがなす角部１２Ｅを左右方向下向きに拡がるように直線状に面取りするように形成されている（図２参照）。ここで、断面視とは、コネクタ１０を前後方向に対して直交する向きに切断した切り口を前後方向から視ることを意味する。各斜面１２Ｄの前端（一端）は、各保持壁２１Ａによって閉塞されている（図１、３参照）。言い換えると、各斜面１２Ｄの前端（一端）は、各保持壁２１Ａに繋がっている。固定部材１６は、保持壁２１Ａと、保持壁２１Ａより後方に形成された他の保持壁２１Ｂとの間に保持されている（図３参照）。

　複数の端子１３は、雄端子金具であり、導電性を有する金属板を打ち抜き加工及び曲げ加工等して形成されている。各端子１３は、各貫通孔２３に後方から挿入され、各貫通孔２３を貫通した状態で保持される。各端子１３の先端部（前端部）には、図示しないタブが設けられている。これらタブは、フード部２１に収容されている。コネクタ１０が相手側コネクタと嵌合された状態において、これらタブは、相手側コネクタが備える図示しない相手側端子と接続される。各端子１３の後端部は、回路基板９０の表面９０Ａに対して半田付けによって接続される。

　一対の固定部材１６は、導電性を有する金属板を打ち抜き加工及び曲げ加工等して形成されている。これら固定部材１６は、ハウジング１２に形成された装着溝２６に対して、板面を側面１２Ｃに沿わせて装着される。これら固定部材１６の下端は、ハウジング１２の幅方向（左右方向）の外側に屈曲されて短く突出し、回路基板９０の表面９０Ａに半田付けすることによって固定される。

　［斜面の角度について］
　図４に示すように、斜面１２Ｄを回路基板９０側に延長した仮想延長面Ｖsは、コネクタ１０よりも幅方向（左右方向）の外側に位置する部分を有するように、回路基板９０の表面９０Ａに対して斜面１２Ｄの角度θが所定の大きさに設定されて前後方向に拡がっている（図３参照）。回路基板９０の表面９０Ａに対する斜面１２Ｄの角度θは、好ましくは３０度から８０度であり、より好ましくは、４０度から７０度であり、実施形態１では６５度である。斜面１２Ｄから回路基板９０までの間における仮想延長面Ｖsにおいて、コネクタ１０を構成する部分が干渉していない領域Ｒが形成されている（図３参照）。領域Ｒは、仮想延長面Ｖsの一部分をなしている。つまり、仮想延長面Ｖsは、コネクタ１０よりも幅方向（左右方向）の外側に位置する部分（すなわち、領域Ｒ）を有する。斜面１２Ｄの回路基板９０の表面９０Ａに対する角度θは、この領域Ｒ（仮想延長面Ｖs）がコネクタ１０を構成する部分よりも幅方向の外側に位置するように設定されている。固定部材１６は、側面１２Ｃと仮想延長面Ｖsとの間に配置されている。言い換えると、固定部材１６は、仮想延長面Ｖsよりも下方であって、仮想延長面Ｖsに干渉しないように配置されている。

［検査カメラについて］
　図５に示すように、本実施形態１の場合、回路基板９０の表面９０Ａには、コネクタ１０や、他の電気部品１０Ａ等（図５は、他の電気部品１０Ａを表示する。以下、電気部品１０Ａとして説明する）が表面実装されている。回路基板９０に対して電気部品１０Ａが適切に半田付けされているか否かについては、検査カメラ９１を用いて画像判別される。本実施形態１の場合、検査カメラ９１は、回路基板９０の上方であって、コネクタ１０の端面１２Ｂの上方に配置されている。検査カメラ９１の視野Ｆvは、回路基板９０に向けて漏斗状に拡がる。検査カメラ９１の向きは、電気部品１０Ａが視野Ｆvに入るように設定されている。これによって、検査カメラ９１は、電気部品１０Ａを撮像することができる。なお、図５において、検査カメラ９１は、説明のし易さを考慮してコネクタ１０の直ぐ上に配置されているが、実際には、十分に離れた位置に配置される。また、検査カメラ９１の向きは、電気部品１０Ａが視野Ｆvに入るように設定されていればよく、その姿勢は、図５に示す姿勢に限らない。

　ハウジング１２の端面１２Ｂの上方には、カメラ位置Ｐが設定されている。カメラ位置Ｐは、回路基板９０の上方であって、コネクタ１０の端面１２Ｂの上方に位置している。具体的には、カメラ位置Ｐは、コネクタ１０の左端よりも右側、且つ右端よりも左側に位置し、コネクタ１０よりも上方に位置している。カメラ位置Ｐには、検査カメラ９１が配置されている。検査カメラ９１は、所定の画角に設定された視野Ｆvを有している。視野Ｆvを複数の視線Ｌの集まりと想定した場合に、これら視線Ｌは、検査カメラ９１の図示しない撮像素子から放射状に拡がるように延びている。本実施形態１の場合、カメラ位置Ｐには、検査カメラ９１の図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子の撮像面の中心が重なるように設定されている。

　ここで、カメラ位置Ｐから回路基板９０にかけて延びる直線を仮想直線Ｓと定義する。仮想直線Ｓは、複数の視線Ｌのうちの１つである。仮想直線Ｓは、視野Ｆvにおける側面１２Ｃに最も近い視線Ｌであり、幅方向（左右方向）の外側に下り傾斜している。仮想直線Ｓは、その中央部（すなわち延び方向途中）で斜面１２Ｄの下端に接している。仮想直線Ｓが回路基板９０に交差する交点Ｃp1の位置は、半田付け部分１０Ｂと側面１２Ｃとの間に設定されている。つまり、仮想直線Ｓがコネクタ１０と隣接する電気部品１０Ａの回路基板９０への半田付け部分と、側面１２Ｃと、の間に位置するように斜面１２Ｄは、設定されている。これによって、仮想直線Ｓは、コネクタ１０（特に角部１２Ｅ）に遮られることなく電気部品１０Ａの半田付け部分１０Ｂに到達することができる。また、仮想延長面Ｖsが回路基板９０に交差する交点Ｃp2の位置も、半田付け部分１０Ｂと側面１２Ｃとの間に設定されている。交点Ｃp1は、交点Ｃp2よりも側面１２Ｃ寄りに設定されている。

　本実施形態１の場合、仮想直線Ｓは、視野Ｆvの中央部に位置する視線Ｌである。これによって、検査カメラ９１は、半田付け部分１０Ｂを撮像することができる。

　図６に示すように、側面１１２Ｃと、端面１１２Ｂと、が交差する構成（すなわち、斜面１２Ｄを有していない構成）を有したコネクタ１１０の場合、検査カメラ９１の視線Ｌは、多く遮られ、視線Ｌdよりも左方の視野Ｆvが撮像されることになる。このため、斜面１２Ｄを有していないコネクタ１１０を用いる場合には、検査カメラ９１によって電気部品１０Ａの半田付け部分１０Ｂを撮像するために電気部品１０Ａ及び半田付け部分１０Ｂを回路基板９０の表面９０Ａに沿う方向においてコネクタ１１０から遠ざける必要が生じる。

　次に、実施形態１の作用を説明する。
　本開示のコネクタ１０は、相手側コネクタに嵌合可能なハウジング１２を備えている。ハウジング１２は、実装面１２Ａと、端面１２Ｂと、側面１２Ｃと、斜面１２Ｄと、を有している。実装面１２Ａは、回路基板９０の表面９０Ａに対向する。端面１２Ｂは、実装面１２Ａの反対側に位置する。側面１２Ｃは、端面１２Ｂと実装面１２Ａとの間に位置してハウジング１２と相手側コネクタとの嵌合方向と交差する幅方向（左右方向）の外側を向く。斜面１２Ｄは、側面１２Ｃと端面１２Ｂとがなす角部１２Ｅに位置し、嵌合方向に直交する断面視において直線状に面取りされる。このコネクタ１０は、斜面１２Ｄを回路基板９０側に延長した仮想延長面Ｖsがコネクタ１０よりも幅方向（左右方向）の外側に位置する部分（領域Ｒ）を有するように、斜面１２Ｄの角度θが設定されている。

　コネクタ１０と電気部品１０Ａが回路基板９０に並んで設けられる場合に、電気部品１０Ａの状態をコネクタ１０の上方に設置された検査カメラ９１で検査（撮影）することがある。このとき、ハウジング１２の角部１２Ｅが検査カメラ９１の視野Ｆvに入る懸念があるものの、角部１２Ｅに上記斜面１２Ｄが形成されていれば、検査カメラ９１の視野Ｆvにコネクタ１０が入り込み難くすることができる。その結果、検査カメラ９１による検査を支障なく行うことができる。特に、この構成によれば、角部１２Ｅに上記斜面１２Ｄが形成されるだけで、検査カメラ９１による検査を行うことができ、ハウジング１２の高さ寸法（実装面１２Ａから端面１２Ｂまでの寸法）を小さくする必要がない。このため、収容する端子１３の数を変更することなく、既存のコネクタから最小限の仕様変更（すなわち、斜面１２Ｄを形成する仕様変更）で対応することができる。

　本開示のコネクタ１０は、ハウジング１２の側面１２Ｃに装着され、回路基板９０に固定される固定部材１６を備え、固定部材１６は、側面１２Ｃと仮想延長面Ｖsとの間に配置されている。この構成によれば、固定部材１６が検査カメラ９１の視野Ｆvに入ることを回避できる。固定部材１６の幅寸法を抑える必要があるので、結果として、コネクタ１０の幅寸法の抑制にも貢献し得る。

　ハウジング１２は、角筒状のフード部２１を有し、フード部２１は、側面１２Ｃの開口端部に、固定部材１６を保持する保持壁２１Ａを有し、斜面１２Ｄの一端は、保持壁２１Ａによって閉塞されている。この構成によれば、固定部材１６が保持壁２１Ａに沿ってハウジング１２に装着される場合に、斜面１２Ｄが固定部材１６の装着動作の妨げになることを防ぐことができる。また、フード部２１の開口端部が保持壁２１Ａで補強されるので、相手側コネクタから引き出された電線が振動したり引き上げられたりしたときに、フード部２１の開口端部が変形することを抑えることができる。

　端面１２Ｂの上方のカメラ位置Ｐから回路基板９０にかけて延び、延び方向途中で斜面１２Ｄに接する仮想直線Ｓを想定した場合に、仮想直線Ｓがコネクタ１０と隣接する電気部品１０Ａの回路基板９０への半田付け部分１０Ｂと側面１２Ｃとの間に位置するように斜面１２Ｄが設定されている。この構成によれば、カメラ位置Ｐに検査カメラ９１を設置した場合に、斜面１２Ｄが設定されることによって、コネクタ１０と電気部品１０Ａとの間のピッチ（並列間隔）を小さくできる。その結果、回路基板９０におけるコネクタ１０や電気部品１０Ａの実装密度を高めつつ、電気部品１０Ａの半田付け部分１０Ｂの状態を検査カメラ９１で検査し易くできる。

［本開示の他の実施形態］
　本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態１に限定されるものではない。本発明には、請求の範囲と均等の意味及び請求の範囲内でのすべての変更が含まれ、下記のような実施形態も含まれることが意図される。
　（１）実施形態１とは異なり、斜面の後端部を保持壁で閉塞してもよい。また、斜面をハウジングの前端から後端にかけて形成してもよい。つまり、保持壁によって閉塞させなくてもよい。
　（２）実施形態１とは異なり、他の電気部品としてコネクタを実装してもよい。つまり、複数のコネクタを並べて実装してもよい。
　（３）回路基板の表面に対する斜面の角度は、実施形態１に開示された角度に限らない。また、回路基板の表面に対する斜面の仮想直線の角度は、回路基板の表面に対する斜面の角度と異なっていてもよい。
　（４）実施形態１とは異なり、仮想直線と回路基板との交点を仮想延長面と回路基板との交点に一致させてもよい。この場合、仮想直線と仮想延長面とは、重なっている。つまり、仮想直線と回路基板との交点は、仮想延長面と回路基板との交点よりも側面に近い位置に設定されていればよい。また、仮想直線と半田付け部分とが交わっていてもよい。
　（５）検査カメラの姿勢及び位置は、実施形態１に開示された位置に限らない。

１０…コネクタ
１０Ａ…電気部品
１０Ｂ…半田付け部分
１２…ハウジング
１２Ａ…実装面
１２Ｂ…端面
１２Ｃ…側面
１２Ｄ…斜面
１２Ｅ…角部
１３…端子
１６…固定部材
２０…壁部
２１…フード部
２１Ａ…保持壁
２１Ｂ…他の保持壁
２３…貫通孔
２６…装着溝
９０…回路基板
９０Ａ…表面
９１…検査カメラ
１１０…コネクタ
１１２Ｂ…端面
１１２Ｃ…側面
Ｃp1…交点
Ｃp2…仮想延長面が回路基板に交差する交点
Ｆv…視野
Ｌ，Ｌd…視線
Ｐ…カメラ位置
Ｒ…領域
Ｓ…仮想直線
Ｖs…仮想延長面
θ…角度（斜面の角度）

Claims

　相手側コネクタに嵌合可能なハウジングを備えたコネクタであって、
　前記ハウジングは、回路基板の表面に対向する実装面と、前記実装面の反対側に位置する端面と、前記端面と前記実装面との間に位置して前記ハウジングと前記相手側コネクタとの嵌合方向と交差する幅方向の外側を向く側面と、前記側面と前記端面とがなす角部に位置し、前記嵌合方向に直交する断面視において直線状に面取りされる斜面と、を有し、
　前記斜面を前記回路基板側に延長した仮想延長面が該コネクタよりも前記幅方向の外側に位置する部分を有するように、前記斜面の角度が設定されている、コネクタ。
　前記ハウジングの前記側面に装着され、前記回路基板に固定される固定部材を備え、
前記固定部材は、前記側面と前記仮想延長面との間に配置されている、請求項１に記載のコネクタ。
　前記ハウジングは、角筒状のフード部を有し、
　前記フード部は、前記側面の開口端部に、前記固定部材を保持する保持壁を有し、
　前記斜面の一端は、前記保持壁によって閉塞されている、請求項２に記載のコネクタ。
　前記端面の上方のカメラ位置から前記回路基板にかけて延び、延び方向途中で前記斜面に接する仮想直線を想定した場合に、前記仮想直線が該コネクタと隣接する電気部品の前記回路基板への半田付け部分と重なる位置、又は前記半田付け部分と前記側面との間に位置するように前記斜面が設定されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコネクタ。