(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-06
(45)【発行日】2023-12-14
(54)【発明の名称】コネクタおよびコネクタの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01R 12/77 20110101AFI20231207BHJP
H01R 13/533 20060101ALI20231207BHJP
H01R 43/00 20060101ALI20231207BHJP
H01R 12/71 20110101ALI20231207BHJP
【FI】
H01R12/77
H01R13/533 A
H01R43/00 B
H01R12/71
(21)【出願番号】P 2020080897
(22)【出願日】2020-05-01
【審査請求日】2022-10-28
(73)【特許権者】
【識別番号】395011665
【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000497
【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パーティウッティパット ピパッタナ
(72)【発明者】
【氏名】牧野 健司
【審査官】高橋 裕一
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-163530(JP,A)
【文献】特開2007-012593(JP,A)
【文献】特開2012-003924(JP,A)
【文献】特開2016-110994(JP,A)
【文献】特開2001-135378(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01R12/00-12/91
H01R13/40-13/533
H01R13/56-13/72
H01R24/00-24/86
H01R43/00-43/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の端子金具と、
複数の前記端子金具を並列状態に配置する保持部材と、
複数の前記端子金具が接続される回路基板と、
前記保持部材を保持するハウジングと、を備え
、
前記保持部材は、並列に配置される複数のキャビティと、複数の前記キャビティの前端を閉じる前壁部と、を有し、
複数の前記端子金具は、複数の前記キャビティに挿入され、前記前壁部に当たって前後位置が揃えられるコネクタ。
【請求項2】
前記端子金具は、前記回路基板に接続される基板接続部と、前記基板接続部よりも前方に配置される本体部と、を有し、
前記保持部材は、前記基板接続部よりも前方において前記本体部を保持する請求項1に記載のコネクタ。
【請求項3】
前記ハウジングは、第1ハウジング部材と第2ハウジング部材とを有し、
前記保持部材は、前記第1ハウジング部材と前記第2ハウジング部材との間に挟まれて保持される請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
【請求項4】
前記保持部材は、前記ハウジングよりも耐熱性を有する材料からなる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコネクタ。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコネクタの製造方法であって、
複数の前記端子金具を前記保持部材に並列状態に配置する工程と、
複数の前記端子金具を前記回路基板にリフロー接続する工程と、
前記保持部材を前記ハウジングに保持させる工程と、を順次行うコネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、コネクタおよびコネクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載されたコネクタは、フレキシブルプリント基板(以下、回路基板と称する)に接続される複数の端子金具と、各端子金具を収容するハウジングと、を備える。端子金具は、先端側接続部と、基板側接続部と、を有している。先端側接続部は、相手端子に接続される。基板側接続部は、回路基板の配線パターンに接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、仮に、各端子金具において、基板側接続部が回路基板の配線パターンに接続される位置が揃っていないと、先端側接続部の先端位置も一定位置に揃わず、各端子金具がハウジングに適正に収容されないおそれがある。これに対し、各端子金具の基板側接続部が回路基板の配線パターンに接続される位置を厳密に管理するとすれば、作業性が悪化してしまうという問題が生じる。
【0005】
そこで、本開示は、各端子金具の位置管理を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることが可能なコネクタ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】
本開示のコネクタは、複数の端子金具と、複数の前記端子金具を並列状態に配置する保持部材と、複数の前記端子金具が接続される回路基板と、前記保持部材を保持するハウジングと、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、各端子金具の位置管理を容易に行うことができ、作業性の向上を図ることが可能なコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、本実施形態におけるコネクタの断面図である。
【
図3】
図3は、複数の端子金具を保持部材の各キャビティに挿入する状態を示す斜視図である。
【
図4】
図4は、複数の端子金具の基板接続部を回路基板の各導電部に載せる状態を示す斜視図である。
【
図5】
図5は、複数の端子金具の基板接続部を回路基板の各導電部にリフロー接続し、中間ユニットを形成した状態を示す斜視図である。
【
図6】
図6は、中間ユニットを第1ハウジング部材に組み込む状態を示す斜視図である。
【
図7】
図7は、第2ハウジング部材を第1ハウジング部材に取り付ける状態を示す斜視図である。
【
図8】
図8は、組み付けが完了したコネクタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[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)複数の端子金具と、複数の前記端子金具を並列状態に配置する保持部材と、複数の前記端子金具が接続される回路基板と、前記保持部材を保持するハウジングと、を備える。この構成によれば、複数の端子金具が保持部材に並列状態に配置されることにより、各端子金具の先端位置を適正に揃えることができる。その状態で、各端子金具が回路基板に接続されることで、各端子金具の相対位置の位置ずれを防止することができる。このため、保持部材がハウジングに保持される状態では、各端子金具の先端位置を適正に保つことができる。以上のように、本構成は、各端子金具の位置を保持部材により一括して位置管理することができるため、面倒な位置管理を行う必要がなく、作業性の向上を図ることができる。
【0010】
(2)前記端子金具は、前記回路基板に接続される基板接続部と、前記基板接続部よりも前方に配置される本体部と、を有し、前記保持部材は、前記基板接続部よりも前方において前記本体部を保持するのが好ましい。この構成によれば、基板接続部が回路基板に接続される際に、保持部材の存在が支障にならない。また、保持部材が大型化するのを回避することができる。
【0011】
(3)前記ハウジングは、第1ハウジング部材と第2ハウジング部材とを有し、前記保持部材は、前記第1ハウジング部材と前記第2ハウジング部材との間に挟まれて保持されると良い。この構成によれば、第1ハウジング部材と第2ハウジング部材との間に、保持部材が安定して保持されるとともに、回路基板を挟み込むこともできる。また、保持部材をハウジングに保持するための特別な部材が必要とされず、全体の構造が複雑になるのを回避することができる。
【0012】
(4)前記保持部材は、前記ハウジングよりも耐熱性を有する材料からなると良い。この構成によれば、例えば、各端子金具が保持部材に並列状態に配置された状態で回路基板にリフロー接続される場合に、保持部材がリフロー工程の加熱に耐えることができる。
【0013】
(5)上記記載のコネクタの製造方法であって、複数の前記端子金具を前記保持部材に並列状態に配置する工程と、複数の前記端子金具を前記回路基板にリフロー接続する工程と、前記保持部材を前記ハウジングに保持させる工程と、を順次行うコネクタの製造方法であるのが好ましい。この製造方法によれば、複数の端子金具を回路基板にリフロー接続する際に、保持部材が各端子金具の相対位置の位置ずれを防止することができる。その結果、保持部材をハウジングに保持させる際に、各端子金具の先端位置が一定位置に揃った状態にすることができる。
【0014】
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の実施形態にかかるコネクタの具体例を、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。
【0015】
コネクタは、複数の端子金具10と、回路基板90と、保持部材20と、ハウジング50と、を備える。ハウジング50は、分離可能な第1ハウジング部材51と第2ハウジング部材52とで構成される。
【0016】
端子金具10は、導電性の金属板を曲げ加工等して形成される。
図2および
図3に示すように、端子金具10は、前部(
図2および
図3の右側部)に、筒状の本体部11を有している。端子金具10は、本体部11よりも後方に、前後方向に長い筒状または帯状の基板接続部12を有している。基板接続部12は、回路基板90の後述する導電部91(ランド)に載せられて半田付けされる。端子金具10は、基板接続部12を介して回路基板90にリフロー接続される。なお、リフロー接続とは、リフロー装置(リフロー炉)で加熱することによって半田ペーストを溶融し、回路基板90の各導電部91と各端子金具10とを電気的に接続することを言う。
【0017】
回路基板90は、フレキシブルプリント基板であって、
図4および
図5に示すように、平面視矩形のシート状に形成されている。回路基板90の前部は、ハウジング50内に保持される。回路基板90の前部には、複数の導電部91が櫛歯状に突出して設けられている。各導電部91は、幅方向に並んで配置される。
【0018】
各導電部91の上面には、前後方向に帯状に延びた半田ペーストが塗布されている。回路基板90には、各導電部91よりも後方に、複数の係止孔92が左右に間隔を置いて設けられている。各係止孔92には、第1ハウジング部材51の後述する係止ピン59が挿入される(
図1および
図7を参照)。
【0019】
保持部材20は合成樹脂製であって、液晶ポリマー、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等の耐熱性を有する材料で構成される。保持部材20は、左右方向に長く上下方向に扁平に形成されている。
【0020】
保持部材20には、複数のキャビティ21が設けられている。各キャビティ21は、保持部材20の内部において、左右に並んで配置される。
図2に示すように、キャビティ21は、前後方向に延び、後端が保持部材20の後面に開口し、前端が保持部材20の前壁部22で閉じられている。保持部材20の前壁部22には、複数のタブ挿通孔23が貫通して設けられている。各タブ挿通孔23は、各キャビティ21と連通している。
【0021】
保持部材20は、各キャビティ21の内壁下面に、複数の係止突起24を有している。
図2に示すように、係止突起24は、爪状をなし、キャビティ21内に突出している。係止突起24は、リフロー工程の加熱によって変形しないように、弾性変形せずに一定形状を維持する剛性を有している。係止突起24の前面は、上下方向に切り立ち、保持部材20の下面に段付き状に臨むように配置される。保持部材20の下面には、各キャビティ21と連通する開口部25が設けられている。係止突起24の前面は、開口部25の後端を区画している。
【0022】
各キャビティ21には後方から端子金具10の本体部11が挿入される。係止突起24は、本体部11の下面に設けられた係止爪29に対向して本体部11を係止する。端子金具10は係止突起24を介して保持部材20に抜け止め状態に保持される。開口部25には、係止爪29が進入して配置される。
【0023】
各タブ挿通孔23には、図示しない相手端子金具のタブが挿通される。相手端子金具のタブは、タブ挿通孔23を通して本体部11内に挿入され、本体部11内の導通部分と接触して、端子金具10に導通接続される。
【0024】
保持部材20の上下面は、左右方向に平坦に配置される。保持部材20の上下面は、前後方向において係止突起24の前面と同じ位置に、段差26を有している。保持部材20の前壁部22は、段差26を境とする前側の部分であって、後側の部分よりも薄肉(小さい上下寸法)に形成されている。
【0025】
保持部材20の下面には、複数の突部27が設けられている。各突部27は、円柱状をなし、幅方向に間隔を置いて配置される。保持部材20の左右両端には、後方に突出する一対の突出壁28が設けられている。各端子金具10における本体部11と基板接続部12との間の連結部分は、両突出壁28間に配置され、両突出壁28によって保護される(
図5を参照)。
【0026】
第1ハウジング部材51は合成樹脂製であって、保持部材20と比べて耐熱性の低いPBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂等の材料で構成される。第1ハウジング部材51は、第2ハウジング部材52よりも下方に配置される。第1ハウジング部材51は、ハウジング50のロア部分を構成する。
【0027】
第1ハウジング部材51は、
図6に示すように、矩形平板状の底壁53と、底壁53の前端から起立する前壁54と、底壁53の左右両端から起立する一対の側壁55と、を有している。底壁53の上面には、回路基板90の各導電部91および保持部材20が載せられる。底壁53の上面の前部には、凹部56が設けられている。凹部56の前面および後面下部は、上下方向に沿って配置される。凹部56の後面上部は、前方へ向けて下り勾配に傾斜して配置される。
【0028】
底壁53には、各突部27と対応する位置に、複数の抜け止め孔57が上下に貫通して設けられている。各抜け止め孔57の上端は、凹部56に開口している。凹部56には、保持部材20の下端部が嵌まり込む。突部27は、
図9に示すように、抜け止め孔57に遊びをもって挿入される。保持部材20の段差26は、凹部56の前面に対面して配置される。保持部材20の後面は、凹部56の後面に対面して配置される。保持部材20の左右両端面は、両側壁55に対面して配置される。保持部材20は、凹部56に嵌まり且つ突部27が抜け止め孔57に挿入された状態で、前後方向に移動し得る。
【0029】
底壁53の上面には、凹部56よりも後方に、
図7に示すように、複数の仕切壁58が突出して設けられている。各仕切壁58は、底壁53の上面において前後方向に延び且つ左右に並んで配置される。各仕切壁58は、各導電部91間に配置される。左右に隣接する導電部91および基板接続部12は、仕切壁58によって仕切られる。底壁53の上面には、各仕切壁58よりも後方に、複数の係止ピン59が設けられている。各係止ピン59は、円柱状をなし、幅方向に間隔を置いて配置される。
【0030】
前壁54は、第1ハウジング部材51において左右方向の全長にわたって設けられている。前壁54には、左右方向に長い1つの嵌合孔61が前後に貫通して設けられている。
図1および
図7に示すように、嵌合孔61には、保持部材20の前壁部22が嵌まり込む。保持部材20の各タブ挿通孔23は、前壁54の前面に臨むように配置される。前壁54には、嵌合孔61よりも上方で且つ左右両側の位置に、一対の挿入孔62が前後に貫通して設けられている。挿入孔62は、左右方向に細長い形状をなす。
図8に示すように、挿入孔62には、第2ハウジング部材52の後述する挿入部74が嵌まり込む。
【0031】
両側壁55の前部の外面には、
図6に示すように、凹所63が設けられ、凹所63の奥面に複数のロック部64が設けられている。各ロック部64は、凹所63の奥面において前後に並んで配置される。各ロック部64は、第2ハウジング部材52の後述するロック片67のロック孔75に嵌り込む。両側壁55の後部は、前部よりも薄肉に形成されている。両側壁55の後部の外面には、前後方向に延びるリブ65が設けられている。
【0032】
第2ハウジング部材52は合成樹脂製であって、第1ハウジング部材51と同じ材料で構成される。第2ハウジング部材52は、ハウジング50のアッパ部分を構成する。第2ハウジング部材52は、
図7および
図8に示すように、第1ハウジング部材51を上方から覆う被覆壁66と、被覆壁66の前部の左右両端から下方に突出する一対のロック片67と、被覆壁66の後部の左右両端から下方に突出する一対の保持片68と、を有している。被覆壁66は、矩形板状の本体壁69と、本体壁69の前部の外面から突出するロックアーム71と、ロックアーム71の左右両側を覆う一対の延出壁72と、ロックアーム71よりも後方において左右方向に延びるリブ状の横断壁73と、を有している。本体壁69の前端には、ロックアーム71および各延出壁72を挟んだ左右両側に、一対の挿入部74が突出して設けられている。挿入部74は、左右方向に沿ったリブ状をなし、挿入孔62に嵌合可能な大きさに形成されている。
【0033】
ロックアーム71は、本体壁69の上面の左右中央部に連なる基端部分から後方へ片持ち状に延びる形状になっている。ロックアーム71は、基端部分を支点として上下方向に撓み変形可能とされている。ロックアーム71は、ハウジング50の嵌合相手となる図示しない相手ハウジングを係止し、ハウジング50および相手ハウジングを嵌合状態に保持する。
【0034】
各ロック片67は、矩形枠状をなし、内部にロック孔75を有している。各ロック片67は、被覆壁66に連なる上端部位を支点として左右方向(内外方向)に撓み変形可能とされている。保持片68は、矩形の板片状をなし、内面下端に前後方向に延びる溝部76を有している。
【0035】
次に、本実施形態のコネクタの製造方法(組み立て方法)を具体的に説明する。
端子挿入工程として、
図3に示すように、複数の端子金具10が保持部材20の各キャビティ21に挿入される。各端子金具10は、係止突起24により係止され、幅方向に並列(整列)した状態で保持部材20に保持される。この場合に、各端子金具10の先端は、保持部材20の前壁部22に当たって前後方向において同一位置に揃って配置される。各端子金具10の基板接続部12は、保持部材20の後面よりも後方に露出して配置される。
【0036】
続いて、リフロー工程として、
図4に示すように、各端子金具10の基板接続部12が回路基板90の各導電部91の半田ペーストに載せられ、図示しないリフロー装置(リフロー炉)において半田ペーストが加熱溶融される。これにより、各端子金具10の基板接続部12が各導電部91に半田付けして接続される。保持部材20の各突部27は、リフロー装置の図示しない受け板の孔に嵌まって位置決めされる。各端子金具10は、本体部11が保持部材20によって保持されているため、加熱時に相互に位置ずれするのが防止される。リフロー工程の完了後、
図2および
図5に示すように、回路基板90、各端子金具10および保持部材20が一体化(一体に取り扱うことが可能)な中間ユニット80が形成される。
【0037】
続いて、ハウジングセット工程として、
図6に示すように、中間ユニット80の保持部材20の下端部が第1ハウジング部材51の凹部56に嵌め込まれる。保持部材20が凹部56に嵌まり込む過程で、保持部材20の下端部は、凹部56の後面上部の傾斜領域に沿ってスライドして凹部56に挿入される。保持部材20の下端部が凹部56の前面に当たって、中間ユニット80の後部が下向きに変位させられ、回路基板90の各係止孔92に第1ハウジング部材51の各係止ピン59が嵌め込まれる。同時に、保持部材20の前壁部22も第1ハウジング部材51の嵌合孔61に嵌め込まれる。中間ユニット80は、保持部材20の下端部が凹部56に嵌め込まれ、保持部材20の前壁部22が嵌合孔61に嵌め込まれ、各係止孔92に各係止ピン59が嵌め込まれることにより、第1ハウジング部材51に対して離脱を規制された状態に保持される(
図1を参照)。
【0038】
一方、保持部材20は、下端部と凹部56の前後面との隙間範囲および突部27と抜け止め孔57の孔面との隙間範囲(
図1および
図9を参照)で前後方向に移動し得る。このため、本実施形態の構成は、基板接続部12と導電部91との接続部位に過大な応力が加わるのを防止することができる。
【0039】
中間ユニット80が第1ハウジング部材51に保持された状態において、回路基板90の前部は、第1ハウジング部材51の底壁53に敷かれた状態で配置される。回路基板90の各導電部91間には各仕切壁58が配置される。
【0040】
次いで、
図7から
図8にかけて示すように、第2ハウジング部材52が第1ハウジング部材51に上方から被さるように取り付けられる。各ロック片67のロック孔75には各ロック部64が弾性的に嵌まり込む。また、各保持片68の溝部76には各リブ65が弾性的に嵌まり込む。これにより、第2ハウジング部材52は、第1ハウジング部材51に対して離脱を規制された状態に保持される。また、第2ハウジング部材52は、第1ハウジング部材51に対し、後方から斜め下向きに接近し、各挿入部74が各挿入孔62に嵌まり込むことで、前端位置の位置ずれが規制される。
【0041】
上記により、
図8に示すように、回路基板90、各端子金具10、保持部材20およびハウジング50(第1ハウジング部材51および第2ハウジング部材52)が一体に組み付けられたコネクタが形成される。保持部材20は、
図1に示すように、第1ハウジング部材51と第2ハウジング部材52との間に上下に挟まれた状態に保持される。各端子金具10は、ハウジング50内において、保持部材20によって一括して位置決めされた状態に保たれる。このため、ハウジング50が図示しない相手ハウジングと嵌合されたときに、図示しない相手端子はタブ挿通孔23を介して端子金具10と適正に導通接続される。
【0042】
以上説明したように本実施形態によれば、複数の端子金具10が保持部材20に保持された状態で回路基板90にリフロー接続されるため、リフロー工程において、各端子金具10の相対位置が前後方向に位置ずれするのを防止することができる。よって、ハウジングセット工程において、各端子金具10の先端位置が適正に保たれる。本実施形態の場合、各端子金具10の相対位置が保持部材20によって一括して揃えられるため、各端子金具10の相対的な位置関係を厳密に管理する必要がなくなり、作業性の向上を図ることができる。
【0043】
保持部材20は、ハウジング50(第1ハウジング部材51および第2ハウジング部材52)よりも耐熱性を有する材料からなるため、リフロー工程の加熱に耐えることができる。
【0044】
また、各端子金具10の本体部11が基板接続部12よりも前方において保持部材20に保持されるため、基板接続部12が回路基板90にリフロー接続される際に、保持部材20の存在が支障にならない。しかも、保持部材20が大型化するのを回避することができる。さらに、保持部材20が第1ハウジング部材51と第2ハウジング部材52との間に保持されるため、保持部材20をハウジング50に保持するための特別な部材が必要とされず、全体の構造が複雑になることもない。
【0045】
[本開示の他の実施形態]
今回開示された実施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。
上記実施形態の場合、回路基板はフレキシブルプリント基板であったが、他の実施形態として、回路基板は剛性の回路基板であっても良い。
上記実施形態の場合、ハウジングは第1ハウジング部材および第2ハウジング部材に分離可能であったが、他の実施形態として、ハウジングは一体の単一部材であっても良い。ハウジングが単一部材である場合、保持部材はハウジングの挿入領域に挿入される構成であると良い。
上記実施形態の場合、第1ハウジング部材および第2ハウジング部材が互いに同一の材料で構成されていたが、他の実施形態として、第1ハウジング部材および第2ハウジング部材は異なる材料で構成されていても良い。この場合に、保持部材は、第1ハウジング部材および第2ハウジング部材のそれぞれを構成する材料よりも耐熱性を有する材料で構成されると良い。
【符号の説明】
【0046】
10…端子金具
11…本体部
12…基板接続部
20…保持部材
21…キャビティ
22…前壁部
23…タブ挿通孔
24…係止突起
25…開口部
26…段差
27…突部
28…突出壁
50…ハウジング
51…第1ハウジング部材
52…第2ハウジング部材
53…底壁
54…前壁
55…側壁
56…凹部
57…抜け止め孔
58…仕切壁
59…係止ピン
61…嵌合孔
62…挿入孔
63…凹所
64…ロック部
65…リブ
66…被覆壁
67…ロック片
68…保持片
69…本体壁
71…ロックアーム
72…延出壁
73…横断壁
74…挿入部
75…ロック孔
76…溝部
80…中間ユニット
90…回路基板
91…導電部
92…係止孔