(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】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】基板用コネクタ
(51)【国際特許分類】
H01R 12/71 20110101AFI20240806BHJP
【FI】
H01R12/71
(21)【出願番号】P 2021009770
(22)【出願日】2021-01-25
【審査請求日】2023-11-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡部 敏明
【審査官】濱田 莉菜子
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-056202(JP,A)
【文献】特開2013-048059(JP,A)
【文献】特開2019-036477(JP,A)
【文献】特開2015-095450(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01R12/00-12/91
H01R24/00-24/86
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
端子を収容して基板に固定される絶縁樹脂製のハウジングと、
前記基板に垂直な前記ハウジングの一対の平行な側面にそれぞれ固定され、前記ハウジングを前記基板に固定する一対の固定金具と、
を備え、
前記固定金具は、
前記ハウジングの前記側面に形成された被係止部に係止されて前記側面に平行に固定される本体板部と、
前記本体板部の前記基板に対向する下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に延びる離間板部と、
前記離間板部の下端から前記側面に向かって折り曲げられて前記基板と平行となり、前記基板に対向する面が基板固定面となる固定板部と、
を有
し、
前記離間板部が、前記本体板部の下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に傾斜する傾斜接続部と、前記傾斜接続部に接続されて前記側面と平行に垂下する垂下離間部と、を有し、
前記固定板部が、前記垂下離間部の垂下端から前記側面に向かって直角に折り曲げられて前記基板と平行となる基板用コネクタ。
【請求項2】
前記固定板部の折り曲げ先端部と前記側面との間に、溶融半田の固化したフィレットが介在する請求項1に記載の基板用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板用コネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
回路基板(以下、「基板」とも称す。)上に表面実装される基板用コネクタが知られている(例えば特許文献1参照)。
図6に示すように、この基板用コネクタ501は、略直方体形状に成形され、複数の端子503を収容する合成樹脂製のハウジング505と、このハウジング505を基板507に固定する固定金具である固定部材511と、を有する。
図7に示すように、ハウジング505の両側の側面509には、固定部材511が上方から挿入可能とされる案内溝513が形成される。そのため、ハウジング505の両側の側面509には、それぞれ前後一対の壁部515が張り出し形成される。
【0003】
固定部材511は、
図8に示すように、本体部517と、固定板部521と、を有する。本体部517の左右両側縁からは一対の案内部523が張り出す。固定板部521は、本体部517の下端から側面509と反対側に折り曲げられて、基板507と平行となる。基板507に対向する固定板部521の下面は、基板固定面525となる。固定部材511は、全高がH、折り曲げ長がD、厚さがtで形成される。
【0004】
図7に示すように、ハウジング505は、両側の壁部515における垂直姿勢で対向した起立面527が、固定部材511における本体部517の幅にほぼ等しい間隔を有している。これにより、固定部材511は、対向する起立面527の間に本体部517を挟み入れ、案内部523を案内溝513に係止した状態で、ハウジング505の側面509に接して固定される。
【0005】
図9に示すように、固定板部521は、基板用コネクタ501が基板507に実装された状態で、基板507の表面上の固定用パッド(図示略)に半田529を介して固定(接合)される。つまり、固定部材511は、基板用コネクタ501と基板507との固定部材となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上述した基板用コネクタ501は、基板507へ表面実装する時、固定板部521が基板507に塗布された半田529に乗った状態で加熱、半田付けされる。その際、
図9に示すように、ハウジング505は、側面509が固定部材511に対して高さHの間で接触するため、側面509と固定部材511との間隙を毛細管現象で半田529が矢印aの方向に吸い上げられる。そして、このときに吸い上げられる半田量の制御は困難となる。また、半田529が吸い上げられると、固定強度を確保するために必要な基板507と基板固定面525との間の半田量が減少する可能性がある。これに対し、固定強度を上げるために固定板部521の折り曲げ長さDを大きくすれば、基板用コネクタ501が大型化してしまう。
【0008】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、基板に対する固定強度の確保と小型化とを両立させることができる基板用コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 端子を収容して基板に固定される絶縁樹脂製のハウジングと、前記基板に垂直な前記ハウジングの一対の平行な側面にそれぞれ固定され、前記ハウジングを前記基板に固定する一対の固定金具と、を備え、前記固定金具は、前記ハウジングの前記側面に形成された被係止部に係止されて前記側面に平行に固定される本体板部と、前記本体板部の前記基板に対向する下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に延びる離間板部と、前記離間板部の下端から前記側面に向かって折り曲げられて前記基板と平行となり、前記基板に対向する面が基板固定面となる固定板部と、を有し、前記離間板部が、前記本体板部の下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に傾斜する傾斜接続部と、前記傾斜接続部に接続されて前記側面と平行に垂下する垂下離間部と、を有し、前記固定板部が、前記垂下離間部の垂下端から前記側面に向かって直角に折り曲げられて前記基板と平行となる基板用コネクタ。
【0010】
上記(1)の構成の基板用コネクタによれば、ハウジングが、基板に垂直な側面を両側に有する。この両側の側面にそれぞれ形成された被係止部には、固定金具の本体板部が係止される。被係止部に係止された本体板部は、側面と平行に近接或いは接して固定される。本体板部の基板に対向する下端部には、離間板部が接続される。更に、この離間板部の下端には、固定板部が形成される。固定板部は、離間板部の下端から側面に向かって折り曲げられて基板と平行となる。
即ち、本構成の基板用コネクタは、ハウジングの側面と固定金具との間に、側面、離間板部および固定板部に囲まれる拡大空間が画成される。基板用コネクタは、リフロー処理において、溶融した半田が、ハウジングの側面と固定板部の板端面との間でフィレットを成形しつつ上方に伝わる(広がる)。そして、溶融した半田が拡大空間に達すると、上方への伝わり(広がり)が止まる。これにより、本構成の基板用コネクタでは、固定板部における半田量の減少が防止される。また、固定金具は、固定板部の折り曲げ長さを従来と同サイズで対応できるため、基板用コネクタが大型化することがない。
【0012】
更に、上記(1)の構成の基板用コネクタによれば、ハウジングの側面と固定金具との間に画成される拡大空間が、離間板部を形成する傾斜接続部及び垂下離間部と、ハウジングの側面と、固定板部と、に囲まれた楔状に形成される。
即ち、ハウジングの側面と固定金具との間に拡大空間を画成するための離間板部は、傾斜接続部及び垂下離間部により形成される。そこで、固定金具を形成するために素板から打ち抜かれるワークは、傾斜接続部に変えてハウジングの側面に対して垂直な水平接続部を形成する場合の固定金具のワークに比べて、必要とする大きさが小さくなり歩留まりが向上する。これにより、本構成の基板用コネクタでは、固定金具の製造コストを低減することができる。
【0013】
(2) 前記固定板部の折り曲げ先端部と前記側面との間に、溶融半田の固化したフィレットが介在する上記(1)に記載の基板用コネクタ。
【0014】
上記(2)の構成の基板用コネクタによれば、固定板部の折り曲げ先端部とハウジングの側面との間に、溶融半田の固化したフィレットが介在する。折り曲げ先端部は、板端面が側面と平行に対向する。板端面と側面とは、同一平面上に位置するように形成されており基本的には接触する。但し、実際には、固定金具のプレス成形時の公差や、基板用コネクタ実装時の組み付け公差等により、板端面と側面とには若干の間隙が形成されることがある。この場合、溶融半田は、板端面と側面との間に充填されて間隙を埋める。この溶融半田は、固化することによりフィレットとなる。従って、本構成の基板用コネクタでは、ハウジングの側面と固定金具の固定板部との間がフィレットで埋められて間隙が存在しない。これにより、基板用コネクタは、ハウジングと固定板部との間に間隙が生じることによるがたつきや、変位が抑制され、より確実な基板への固定が可能となる。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る基板用コネクタによれば、基板に対する固定強度の確保と小型化とを両立させることができる。
【0016】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】本発明の一実施形態に係る基板用コネクタが基板に固定された状態の斜視図である。
【
図2】
図1に示したハウジングの要部拡大図である。
【
図3】(a)は
図1に示した固定金具の斜視図、(b)は(a)の側面図である。
【
図6】従来の基板用コネクタが基板に固定された状態の斜視図である。
【
図7】
図6に示したハウジングの要部拡大図である。
【
図8】(a)は
図6に示した固定金具の斜視図、(b)は(a)の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板用コネクタ11が基板13に固定された状態の斜視図である。
本実施形態に係る基板用コネクタ11は、ハウジング15と、固定金具17(ペグ)と、を主要な構成として有する。固定金具17は、更に、本体板部19と、離間板部20と、固定板部25と、を有する。
【0019】
ハウジング15は、端子27を収容して、基板13に固定される。ハウジング15は、電気絶縁性の合成樹脂(絶縁樹脂)により直方体形状に形成される。ハウジング15の長手方向の一端面には、相手コネクタ(図示略)が嵌合する結合開口部29が開口する。結合開口部29を挟むハウジング15の両側の側面31には、固定金具17を係止する被係止部33が形成される。被係止部33は、ハウジング15の長手方向に離間して側面31から突出する一対の係止凸部35を有する。一対の係止凸部35の間隔は、固定金具17の長手方向である本体板部19の幅W(
図3の(a)参照)とほぼ同一となる。
【0020】
図2は、
図1に示したハウジング15の要部拡大図である。
一対の係止凸部35には、側面31との間に係止溝37が形成される。係止溝37は、係止凸部35における上面の一部分と、係止凸部35の対向する起立面39の一部分が切り欠かれて形成される。この係止溝37には、固定金具17の係止部41(
図3参照)が嵌め入れられる。ハウジング15は、両側の側面31に形成されたそれぞれの係止溝37に係止部41が嵌め入れられて、固定金具17が係止(圧入)される。
【0021】
図3の(a)は、
図1に示した固定金具17の斜視図、
図3の(b)は、
図3の(a)の側面図である。
固定金具17は、ハウジング15の側面31に固定されて、ハウジング15を基板13に固定する。固定金具17は、
図3の(a)に示すように、ハウジング15に係止される係止部41が本体板部19に形成される。係止部41は、幅Wの四角形の板状に形成された本体板部19の上部で、幅方向の両側に延出して凸片状となって形成される。
【0022】
本体板部19は、ハウジング15の側面31に形成される被係止部33に、係止部41が係止されて、側面31に平行に固定される。本体板部19の基板13に対向する下端部には、傾斜接続部21及び垂下離間部23により形成された離間板部20が接続される。本体板部19の下端部に接続された傾斜接続部21は、基板13に接近するにしたがって側面31から離れる方向に傾斜する。そして、傾斜接続部21の傾斜下端には垂下離間部23が接続される。垂下離間部23は、側面31と平行に垂下する。垂下離間部23の垂下端からは、固定板部25が側面31に向かって直角に折り曲げられて形成される。固定板部25は、基板13と平行となり、基板13に対向する下面が基板固定面43となる。
【0023】
固定金具17は、基板固定面43が、基板13のコネクタ実装面に形成されている固定用パッド45(
図4参照)やフットパターンに接する。これら固定用パッド45等は、半田塗布用の銅箔部として形成される。
【0024】
固定金具17は、プレス加工により素板からT字形に打ち抜かれたワークを折り曲げ加工することにより、本体板部19と、傾斜接続部21及び垂下離間部23により形成される離間板部20と、固定板部25と、が成形される。固定金具17は、メッキ面に覆われた素板が使用されることにより、少なくとも表裏面が、メッキ面に覆われている。
【0025】
固定金具17は、
図3の(b)に示すように、全高がH、固定板部25の折り曲げ長がD、厚さがtで形成される。これらの寸法は、従来の基板用コネクタと同じであるが、折り曲げ長がDとなる固定板部25の折り曲げ方向が従来の基板用コネクタと異なる。すなわち、従来の基板用コネクタでは、固定部材511の固定板部521がハウジング505の側面509から離反方向に折り曲げられている(
図8参照)。これに対し、本実施形態の基板用コネクタ11では、固定金具17の固定板部25がハウジング15の側面31に接近する方向に折り曲げられている。
【0026】
このため、従来の基板用コネクタでは、固定板部521の折り曲げ部における出隅部がハウジング505の側面509に対向していた(
図9参照)のに対し、本実施形態の基板用コネクタ11では、折り曲げ先端部47の板端面が側面31に対向する(
図4参照)。
【0027】
図4は、
図1におけるA-A断面図である。
ハウジング15における両側の側面31に固定された固定金具17は、一旦、傾斜接続部21によりハウジング15の外側へ膨出した位置から再び固定板部25が側面31に向かって折り曲げられる。側面31と固定金具17との間には、側面31と、傾斜接続部21と、垂下離間部23及び固定板部25とに囲まれた拡大空間49が画成される。この拡大空間49では、垂下離間部23が、少なくとも固定板部25の折り曲げ長さD分だけ側面31から外側へ離間する。
【0028】
なお、本実施形態では、拡大空間49を画成するための離間板部20が、傾斜接続部21及び垂下離間部23により形成されているが、拡大空間49を画成するための離間板部20は、傾斜接続部21及び垂下離間部23によらずに形成されてもよい。
例えば、離間板部20は、傾斜接続部21及び垂下離間部23に変えて、ハウジング15の側面31に対して垂直な水平接続部及び垂直接続部(図示略)が折り曲げられることにより形成されてもよい。この場合、本体板部19と、水平接続部及び垂直接続部とは、クランク形状に折り曲げられる。また、離間板部20は、本体板部19の下端部に接続されて傾斜する傾斜接続部だけで形成され、傾斜接続部の下端から固定板部25が側面31に向かって折り曲げられる構成でもよい。
但し、これらの場合においても、固定金具17の側面31からの膨出寸法は、固定板部25の折り曲げ長さDと同じとなされる。
【0029】
図5は、
図4の要部拡大図である。
ハウジング15の側面31に接近する方向に折り曲げられた固定金具17の固定板部25は、基板13と対向する基板固定面43がメッキ面に覆われて、半田51を介して基板13に固定される。
【0030】
基板用コネクタ11は、固定金具17における固定板部25の折り曲げ先端部47と、ハウジング15の側面31との間に、溶融半田の固化したフィレット53が介在する。フィレット53は、合成樹脂製のハウジング15の側面31に、接合することなく介在する。
基板用コネクタ11は、フィレット53が介在する固定板部25の折り曲げ先端部47と側面31との間隙Kが、1mm以下であることが好ましい。
【0031】
次に、上記した本実施形態に係る基板用コネクタ11の作用を説明する。
本実施形態に係る基板用コネクタ11では、ハウジング15が、基板13に垂直な側面31を両側に有する。この両側の側面31にそれぞれ形成された被係止部33には、固定金具17の本体板部19が係止される。被係止部33に係止された本体板部19は、側面31と平行に近接或いは接して固定される。
【0032】
本体板部19の基板13に対向する下端部には、離間板部20が接続される。更に、この離間板部20の下端には、固定板部25が形成される。固定板部25は、離間板部20の下端からハウジング15の側面31に向かって折り曲げられて基板13と平行となる。この固定板部25は、基板13に対向する面が基板固定面43となる。
【0033】
即ち、ハウジング15に固定された固定金具17は、ハウジング15の側面31に近接或いは接する本体板部19から離間板部20により一旦、ハウジング15の側面31から離間した後、基板13と平行に固定板部25が折り曲げられて再び側面31に接近する。これにより、ハウジング15の側面31と固定金具17との間には、側面31、離間板部20および固定板部25に囲まれる拡大空間49が画成される。
【0034】
また、固定金具17は、基板13への実装時に、固定板部25の基板固定面43が半田51により基板13に固定される。固定金具17は、固定板部25の折り曲げ先端部47で、ハウジング15の側面31と平行な板端面のみが側面31に対向することになる。
【0035】
即ち、本実施形態の基板用コネクタ11では、リフロー処理において、予め固定用パッド45に塗布された半田ペーストが溶融し、溶融した半田51が、ハウジング15の側面31と固定板部25の板端面との間でフィレット53を成形しつつ上方に伝わる(広がる)。そして、溶融した半田51が拡大空間49に達すると、この上方への伝わり(広がり)が止まる。すなわち、従来のように毛細管現象により、固定板部25を超えて半田51が上方へ伝わることが防止される。
【0036】
これにより、基板用コネクタ11では、固定板部25における半田量の減少が防止される。その結果、基板用コネクタ11と基板13との実装状態における固定(接合)強度の低下が防止される。
また、固定金具17は、固定板部25の折り曲げ長さDが従来と同サイズであるため、基板用コネクタ11が大型化することがない。
【0037】
また、本実施形態の基板用コネクタ11では、ハウジング15の側面31と固定金具17との間に画成される拡大空間49が、離間板部20を形成する傾斜接続部21及び垂下離間部23と、ハウジング15の側面31と、固定板部25と、に囲まれた楔状に形成される。
【0038】
即ち、傾斜接続部21は、基板13に接近するにしたがって側面31から離れる方向に傾斜しており、傾斜接続部21の傾斜下端には、側面31と平行に垂下する垂下離間部23が接続される。そこで、ハウジング15の側面31と固定金具17との間に拡大空間49を画成するための離間板部20は、傾斜接続部21及び垂下離間部23により形成される。
【0039】
従って、固定金具17を形成するために素板から打ち抜かれるワークは、傾斜接続部21及び垂下離間部23に変えてハウジング15の側面31に対して垂直な水平接続部及び垂直接続部を形成する場合の固定金具のワークに比べて、必要とする大きさが小さくなり歩留まりが向上する。これにより、本構成の基板用コネクタ11では、固定金具17の製造コストを低減することができる。
【0040】
また、本実施形態の基板用コネクタ11では、固定金具17の折り曲げ先端部47とハウジング15の側面31との間に、溶融半田の固化したフィレット53が介在する。折り曲げ先端部47は、板端面が側面31と平行に対向する。板端面と側面31とは、同一平面上に位置するように形成されており基本的には接触することになる。
【0041】
但し、実際には、固定金具17のプレス成形時の公差や、基板用コネクタ実装時の組み付け公差等により、板端面と側面31とには若干の間隙K(
図5参照)が形成されることがある。この場合、溶融半田は、板端面と側面31との間に充填されて間隙Kを埋める。この溶融半田は、固化することによりフィレット53となる。
【0042】
従って、本実施形態の基板用コネクタ11では、ハウジング15の側面31と固定板部25との間がフィレット53で埋められて間隙が存在しない。これにより、基板用コネクタ11は、ハウジング15と固定板部25との間に間隙Kが生じることによるがたつきや、変位が抑制され、より確実な基板13への固定が可能となる。
【0043】
従って、本実施形態に係る基板用コネクタ11によれば、基板13に対する固定強度の確保と小型化とを両立させることができる。
【0044】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0045】
ここで、上述した本発明に係る基板用コネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[3]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 端子(27)を収容して基板(13)に固定される絶縁樹脂製のハウジング(15)と、
前記基板に垂直な前記ハウジングの一対の平行な側面(31)にそれぞれ固定され、前記ハウジングを前記基板に固定する一対の固定金具(17)と、
を備え、
前記固定金具は、
前記ハウジングの前記側面に形成された被係止部(33)に係止されて前記側面に平行に固定される本体板部(19)と、
前記本体板部の前記基板に対向する下端部に接続されて前記基板に接近するにしたがって前記側面から離れる方向に延びる離間板部(20)と、
前記離間板部の下端から前記側面に向かって折り曲げられて前記基板と平行となり、前記基板に対向する面が基板固定面(43)となる固定板部(25)と、
を有する基板用コネクタ(11)。
[2] 前記離間板部(20)が、前記本体板部(19)の下端部に接続されて前記基板(13)に接近するにしたがって前記側面(31)から離れる方向に傾斜する傾斜接続部(21)と、前記傾斜接続部に接続されて前記側面と平行に垂下する垂下離間部(23)と、を有し、
前記固定板部(25)が、前記垂下離間部の垂下端から前記側面に向かって直角に折り曲げられて前記基板と平行となる上記[1]に記載の基板用コネクタ(11)。
[3] 前記固定板部(25)の折り曲げ先端部(47)と前記側面(31)との間に、溶融半田の固化したフィレット(53)が介在する上記[1]又は[2]に記載の基板用コネクタ(11)。
【符号の説明】
【0046】
11…基板用コネクタ
13…基板
15…ハウジング
17…固定金具
19…本体板部
20…離間板部
21…傾斜接続部
23…垂下離間部
25…固定板部
27…端子
31…側面
33…被係止部
43…基板固定面
47…折り曲げ先端部
53…フィレット