(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記コネクタハウジングは、複数の前記端子を保持するハウジング本体と、前記ハウジング本体とともに前記ポッティング材を収容するポッティング領域を形成するポッティングケースと、を備え、
前記底床及び前記端子整列部が、前記ポッティングケースと一体的に形成される、
請求項1または請求項2に記載の封止構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
回路基板に取り付けられる電気コネクタの端子をポッティング材により封止する場合、溶融状態の樹脂材料を枠状部材又は堰部材に投入し、端子を漏れなく封止する必要がある。一方で、投入した樹脂材料が、硬化するまでの間に、回路基板と電気コネクタとの間から漏れ出すのを防ぐ必要がある。漏れ出した樹脂材料が回路基板の表面で硬化すると、回路基板の性能、その他の点で悪影響を及ぼすからである。回路基板は例えば金属材料で作製された筐体に比べて撓みやすく、回路基板と電気コネクタの間に隙間が生じやすいので、電気コネクタが取り付けられる回路基板にポッティングする場合には、樹脂材料の漏洩防止の要求は高い。
【0005】
そこで本発明は、ポッティング材による端子の封止を確実に行うことができるのに加えて、回路基板との間から溶融樹脂材料が漏洩するのを防止できる、電気コネクタと回路基板の封止構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、複数の端子を保持するコネクタハウジングとコネクタハウジングが取り付けられる回路基板との間を封止する封止構造であって、コネクタハウジングから引き出されてところから、回路基板に挿通されるまでの範囲の端子を覆うポッティング材と、コネクタハウジングと回路基板の間に、ポッティング材の周囲を取り囲むように設けられるシール部材と、を備えることを特徴とする。
【0007】
本発明の封止構造によれば、コネクタハウジングから引き出されたところから、回路基板に挿通されるまでの端子をポッティング材で覆うことで、ポッティング材による端子の封止を確実にする。そして、コネクタハウジングと回路基板の間に、ポッティング材の周囲を取り囲むようにシール部材を設けることにより、溶融状態のポッティングが、ポッティング材をする領域から漏洩するのを防止する。
【0008】
本発明の封止構造において、コネクタハウジングは、複数の端子を整列させる端子整列部を備える場合に、端子整列部と回路基板の間にもポッティング材を設けることで、複数の端子を、端子整列部と回路基板の間においても互いに電気的に絶縁す
る。
【0009】
本発明の封止構造において、コネクタハウジングは、回路基板とポッティング材を仕切る底床を備え、端子整列部が、底床に支持され、かつ、端子整列部の周囲に形成される、底床の表裏を貫通する樹脂通路を介して、ポッティング材を端子整列部と回路基板の間にも設け
られる。
底床を設けることにより、ポッティングされる絶縁性の樹脂材料が、必要以上に回路基板に達するのを防ぎつつ、樹脂通路を設けることで、端子整列部と回路基板の間にもポッティング材を設け、端子の電気的な絶縁性を確保することができる。
【0010】
本発明の封止構造において、コネクタハウジングが、間隔を空けて配置される複数のねじ止めによる取付け部により回路基板に取リ付けられる場合には、シール部材は、取付け部に遠い部分における厚さが、取付け部に近い部分よりも厚いことが好ましい。
ねじ止め部から遠い部分は、ねじ止めによる締結力が弱くなるので、ねじ止め部に近い部分より、回路基板に押し付けられる力が弱くなる。そこで、厚さを厚くすることで、ねじ止め部から遠い部分のシール部材の押し付け力を稼ぐ。
【0011】
本発明の封止構造において、コネクタハウジングは、複数の端子を保持するハウジング本体と、ハウジング本体とともにポッティング材を収容するポッティング領域を形成するポッティングケースと、を備え、底床及び端子整列部が、ポッティングケースと一体的に形成されることが好ましい。
この封止構造は、コネクタハウジングを、端子を保持するハウジング本体と、底床及び端子整列部が一体的に形成されたポッティングケースとに、区分する。そうすることで、端子がL字状に屈曲するものであっても、ハウジング本体とポッティングケースを組み付けることで、端子が端子整列部により整列された組立体を得ることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の封止構造によれば、ポッティング材による端子の封止を確実に行うことができるのに加え、コネクタハウジングと回路基板の間に、ポッティング材の周囲を取り囲むようにシール部材を設けるので、溶融状態のポッティング材がポッティングをする領域から漏洩するのを防止できる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る基板取付型の電気コネクタ1について説明する。
本実施形態に係る電気コネクタ1は、回路基板3(
図5参照)に取り付けられるものであり、回路基板3に形成される回路と相手コネクタとを電気的に接続するものである。電気コネクタ1は、電気的な接続を担う端子5を保持するハウジング本体10と、端子5が延出されるハウジング本体10の後部に配置されるポッティングケース20と、を備え、ハウジング本体10とポッティングケース20の間にポッティング領域7が形成される。電気コネクタ1は、ハウジング本体10が保持するオス型の端子5を保持するオス型のコネクタであり、ハウジング本体10とポッティングケース20によりコネクタハウジング2を構成する。
【0015】
電気コネクタ1は、
図5に示すように、ハウジング本体10及びポッティングケース20が互いに組み付けられたコネクタハウジング2の状態で回路基板3に取り付けられ、その後、回路基板3の上に形成されたポッティング領域7に溶融した樹脂材料を導入して硬化させることでポッティング材が形成される。電気コネクタ1は、ポッティング材が、ポッティング領域7において、端子5を漏れなく封止できるとともに、その硬化前にコネクタハウジング2と回路基板3との間から漏れるのを防止する構造を有している。以下、電気コネクタ1の構成を説明した後に、電気コネクタ1が奏する効果を説明する。
なお、電気コネクタ1において、回路基板3が配置される側を下、その反対側を上とする。また、電気コネクタ1において、図示を省略する相手コネクタが嵌合される側を前、端子5が引き出される側を後とする。この定義は、本実施形態だけでなく、本願発明にも適用されるものとする。
【0016】
[ハウジング本体10]
複数の端子5を保持するハウジング本体10は、電気絶縁性の樹脂材料を射出成形することにより、一体に形成される。
図1〜
図3に示すように、ハウジング本体10は、図示しない相手コネクタが嵌合される嵌合フード11を前側に備えている。嵌合フード11の内側には、前端が開口する受容空間12が形成されている。相手コネクタは、この受容空間12に挿入されることにより、電気コネクタ1と嵌合される。
【0017】
ハウジング本体10は、嵌合フード11から後方に向けて延びる一対の第一ポッティング壁13を備えている。第一ポッティング壁13は、互いに所定の間隔を空けて、ほぼ平行に形成されている。
第一ポッティング壁13は、ポッティングケース20の第二ポッティング壁21とともに、ポッティング領域7を形成する。一対の第一ポッティング壁13の間には、ハウジング本体10から引き出される端子5が配置される。第一ポッティング壁13は、後方側に延出する長さ(L1)がやはり後方側に延出される端子5の水平部5Hの長さよりもわずかに長く設定されており、また、その頂面の位置が、端子5の垂直部5Vの上端よりもわずかに高く設定されている。
【0018】
第一ポッティング壁13は、互いに対向する内壁面14のそれぞれに、ガイド溝15と、係止片16と、を備えている。
ガイド溝15は、第一ポッティング壁13の高さ方向に貫通する開口断面が矩形の溝である。係止片16は、ポッティングケース20が組み付けられると、ポッティングケース20の係止片25と互いに係止される。
ガイド溝15にポッティングケース20のガイド条24が隙間なく挿入され、かつ、係止片16が係止片25と互いに係止されることで、ハウジング本体10とポッティングケース20が、互いに正しい位置で組み付けられ、かつ、抜け止めされる。
また、第一ポッティング壁13は、
図3に示すように、それぞれの下面17に、電気コネクタ1をねじ止めにより回路基板3に固定するためのねじ穴18が形成されている。ねじ穴18は、一方が下面17の前方端の近くに、他方が下面17の後方端の近くに形成されている。
【0019】
嵌合フード11と第一ポッティング壁13との境界には、端子保持壁19が形成されている。多くの電気コネクタは、保持壁に設けられる保持孔に端子を圧入することで、端子をハウジングに保持する。しかし、本実施形態の電気コネクタ1は、ハウジング本体10を射出成形するのと同時に端子5をインサート成形することにより、端子5を端子保持壁19に保持させる。これは、それぞれの端子5と端子保持壁19の間に隙間が生じるのを防止し、ポッティングされた溶融状態の樹脂材料が、ポッティング領域7から嵌合フード11の受容空間12に漏洩するのを防止するためである。ただし、この端子5のインサート成形は、本発明における好ましい形態であり、本発明は圧入による端子5の保持を採用することを妨げない。
【0020】
それぞれの端子5は、
図3に示すように、回路基板3と平行な水平部5Hと、この水平部5Hの端部から垂直方向に屈曲された垂直部5VとからなるL字形状を有している。本実施形態における端子5は、水平部5Hが回路基板3に最も近い内側列の端子51と、水平部5Hが回路基板3から最も遠い外側列の端子53と、水平部5Hが端子51と端子53の間に配置される中間列の端子52と、を含んでいる。なお、水平部5Hの長さ及び垂直部5Vの長さは、内側列の端子51が最も短く、外側列の端子53が最も大きい。内側列の端子51、中間列の端子52及び外側列の端子53は同一のピッチ及び同一の位相で配列されているが、配列方向に位相を例えば半ピッチずつずらすこともできる。
【0021】
[ポッティングケース20]
ポッティングケース20は、ハウジング本体10とともにポッティング領域7を区画し、電気絶縁性の樹脂を射出成形することにより、一体に形成される。
ポッティングケース20は、
図1,
図2及び
図4に示すように、平面視した形状がコ字状(又は、C字状)をなしており、互いに所定の間隔を空けてほぼ平行に形成されている一対の第二ポッティング壁21と、第二ポッティング壁21を後側であるその一方端で繋ぐ後壁23と、を有する。
第二ポッティング壁21は、後壁23からの突出長さ(L2)が、ハウジング本体10の第一ポッティング壁13の長さ(L1)とほぼ同等であり、高さ(H2)も、第一ポッティング壁13の高さ(H1)と同等である。一対の第二ポッティング壁21の外壁面22の間隔は、第二ポッティング壁21がハウジング本体10の第一ポッティング壁13の間にほぼ隙間なく挿入できるように設けられている。
【0022】
第二ポッティング壁21は、互いに対向する外壁面22のそれぞれに、ガイド条24と、係止片25と、を備えている。
ガイド条24は、第二ポッティング壁21の高さ方向に連なる断面が矩形の突起である。係止片25は、前述したように、係止片16と互いに係止される。
ガイド条24がハウジング本体10のガイド溝15に隙間なく挿入され、かつ、係止片25が係止片16と互いに係止されることで、ハウジング本体10とポッティングケース20は、互いに正しい位置で組み付けられ、かつ、抜け止めされる。
【0023】
ポッティングケース20は、下方の面側において、後壁23及び第二ポッティング壁21に連なり水平方向に延びる底床26と、底床26の概略中央部分に形成されるタインプレート28と、を一体的に備えている。端子整列部として機能するタインプレート28は、一対の第二ポッティング壁21の間に支持されており、また、タインプレート28の前後には底床26の表裏を貫通するスリット状の樹脂通路27が設けられており、底床26に両端支持されている。底床26は、樹脂通路27及びタインプレート28の部分を除いて、回路基板3とポッティング材P(
図7)を仕切る。タインプレート28には、複数の端子5の垂直部5Vのそれぞれが挿通される複数の保持孔29が表裏を貫通して形成されている。
底床26の下面35には、タインプレート28及び樹脂通路27の周囲を取り囲むように、平面視した形状が矩形の保持溝36が形成されている。保持溝36には、平面形状が矩形のシール部材である封止ゴム40が挿入され、電気コネクタ1が回路基板3に取り付けられると、この封止ゴム40が回路基板3に押し付けられる。これにより、保持溝36及び封止ゴム40よりも内側の領域と、それよりも外側の領域とが封止される。
底床26のほぼ四隅には、固定片30が平面方向の外側に突出して設けられ、それぞれの固定片30には、電気コネクタ1をねじ止めにより回路基板3に固定するためのねじ孔31が形成されている。ポッティングケース20がハウジング本体10に組み付けられると、それぞれのねじ孔31が、ハウジング本体10のねじ穴18に位置が一致するように形成されており、回路基板3にねじ止めする際に共通の基板への取付け部を構成する。四つのねじ孔31は、保持溝36及び封止ゴム40の周囲にほぼ均等な間隔で配置されている。
【0024】
[組み付け手順]
ハウジング本体10とポッティングケース20の組み付けによるコネクタハウジング2の構成は、以下のようにして行われる。なお、端子5はハウジング本体10とともにインサート成形されているので、ハウジング本体10と端子5はすでに組み付けられているものとする。
ハウジング本体10の第一ポッティング壁13より下方にポッティングケース20を位置決めする。この位置決めは、ポッティングケース20のガイド条24がハウジング本体10のガイド溝15に挿入されるように行われる。ポッティングケース20の係止片25を係止片16に位置を合せることによっても、ハウジング本体10とポッティングケース20の位置決めを行うことができる。
位置決めが済んだら、ポッティングケース20をハウジング本体10に対して上向きに押し込む。係止片16と係止片25が、互いに係止されてロック状態に至るまで、ポッティングケース20を押し込むと、ハウジング本体10とポッティングケース20の組み付けは完了する。
ポッティングケース20を組み付け完了位置まで押し込む過程で、ハウジング本体10に保持された複数の端子5のそれぞれが、タインプレート28の対応する保持孔29に挿通されることにより、底床26を貫通する端子5の垂直部5Vは所望される正規の位置に整列される。
【0025】
次に、コネクタハウジング2と端子5からなる電気コネクタ1は、回路基板3に取り付けられる。回路基板3への固定は、
図5に示すように、ねじ9を、回路基板3を貫通してポッティングケース20のねじ孔31及びハウジング本体10のねじ穴18にねじ込むことにより行われる。つまり、電気コネクタ1は、構成部品であるハウジング本体10とポッティングケース20がともに、回路基板3にねじ止めされる。
タインプレート28によりそれぞれが所望の位置に整列された端子5の垂直部5Vは、回路基板3の対応する保持孔に挿通される。また、底床26の下面35に設けられた封止ゴム40は、ねじ9の締結力により、回路基板3の表面に押し潰されることで、ポッティングケース20と回路基板3の間に生ずる隙間を埋める。これにより、ポッティングケース20と回路基板3の間が、封止ゴム40により封止される。
電気コネクタ1が回路基板3に取り付けられると、回路基板3とタインプレート28の間には、両者の間の隙間からなる樹脂溜33が設けられる。樹脂通路27を介して樹脂材料がこの樹脂溜33に流入することにより、回路基板3とタインプレート28の間における複数の垂直部5V同士の電気的な絶縁を確保する。
【0026】
電気コネクタ1が回路基板3に取り付けられると、
図6(a),(b)に示すように、封止ゴム40がポッティングケース20と回路基板3の間で押し潰される。仮に回路基板3の製作精度が少々劣っており、うねりがあったとしても、
図6(c)に示すように、ねじ9による締め付けの程度により、封止ゴム40の潰れ具合を調整することができるので、ポッティングケース20と回路基板3の間を確実に実現できる。
【0027】
電気コネクタ1を回路基板3に固定したならば、
図7に示すように、ポッティング領域7にポッティング材Pとなる溶融樹脂を充填する。充填は、ポッティング領域7に摺り切りで一杯になるまで行われる。ポッティング材Pは、ハウジング本体10から引き出されるところから、回路基板3に挿通されるまでの範囲の端子5を覆う。
溶融樹脂は、相応の流動性を有しているため、ポッティング領域7の内部を流動して、端子5と端子5の間に充填される。タインプレート28よりも下方の樹脂溜33にも樹脂通路27を介して溶融樹脂が流入する。こうして、樹脂材料が回路基板3よりも上のポッティング領域に隙間なく充填される。
必要な量だけ溶融樹脂をポッティング領域7にポッティングしたならば、樹脂が硬化するまで、電気コネクタ1は静置される。
【0028】
[効 果]
次に、電気コネクタ1、特にポッティングケース20と回路基板3の封止構造による効果について説明する。
はじめに、電気コネクタ1は、ポッティングケース20の底床26の下面35に設けられた封止ゴム40により、ポッティングケース20と回路基板3の間が、封止ゴム40の内側と外側で封止される。したがって、電気コネクタ1を回路基板3に取り付けた後に、ポッティングされた樹脂材料が、封止ゴム40よりも外側に漏洩するおそれがない。
しかも、ねじ9による締め付けの程度により、封止ゴム40の潰れ具合を調整することができるので、ポッティングケース20及び回路基板3の製作精度が少々劣っていたとしても、本実施形態はポッティングケース20と回路基板3の間に封止構造を確実に実現できる。
【0029】
次に、タインプレート28は、底床26に両端支持されているが、その周囲に底床26の表裏を貫通する樹脂通路27が形成されている。したがって、溶融樹脂をポッティング領域7に充填すれば、絶縁性樹脂材料は樹脂通路27を介して、回路基板3とタインプレート28の間の樹脂溜33に進入し、タインプレート28から回路基板3に向けて突出する複数の垂直部5Vの互いの絶縁を確保することができる。一方で、タインプレート28の周囲は、回路基板3に押し潰された封止ゴム40で取り囲まれているので、ポッティング領域7を越えて回路基板3の表面に樹脂が漏洩するのが阻止される。
【0030】
また、電気コネクタ1は、ポッティングケース20を構成する底床26と回路基板3の間に、保持溝36に収容される封止ゴム40を設けるだけで、樹脂材料の漏洩を防止できる。したがって、本実施形態によれば、回路基板3における電気コネクタ1の専有面積が広がるような封止構造を設ける必要がない。
【0031】
また、本実施形態は、コネクタハウジング2を、端子5を保持するハウジング本体10と、底床26及びタインプレート28が一体的に形成されたポッティングケース20とに、区分する。そうすることで、端子5がL字状に屈曲するものであっても、ハウジング本体10とポッティングケース20を組み付けることで、端子5がタインプレート28により整列された組立体を得ることができる。
【0032】
以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施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したりすることが可能である。
本実施形態においては、ハウジング本体10及びポッティングケース20の具体的な構造は任意であり、例えば、一つの嵌合フード11を備えるハウジング本体10を例にしたが、複数の嵌合フードを備えるハウジングにすることもできる。この場合には、嵌合フードの数に応じた数の第一ポッティング壁13を設けることになり、ポッティング領域7も同様である。
特に、コネクタハウジング2は、ハウジング本体10とポッティングケース20の二つの部材から構成される例を示した。しかし、回路基板に取り付けられること、ポッティング材により端子が覆われること、前提にして、本発明の封止構造は、一つの部材からコネクタハウジングが構成される場合にも適用される。
【0033】
また、封止ゴム40の厚さは、周方向で一定にすることができるが、厚さを変えることもできる。コネクタハウジング2が、間隔を空けて配置される複数のねじ止めによる取付け部により回路基板3に取リ付けられる場合には、シール部材である封止ゴム40は、取付け部に遠い部分における厚さが、取付け部に近い部分よりも厚いことが好ましい。取付け部から遠い部分は、ねじ止めによる締結力が弱くなるので、取付け部に近い部分より、回路基板3に押し付けられる力が弱くなる。そこで、厚さを厚くすることで、取付け部から遠い部分のシール部材の押し付け力を稼ぐのである。