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JP2008059856A - 基板用コネクタ - Google Patents

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JP2008059856A
JP2008059856A JP2006234220A JP2006234220A JP2008059856A JP 2008059856 A JP2008059856 A JP 2008059856A JP 2006234220 A JP2006234220 A JP 2006234220A JP 2006234220 A JP2006234220 A JP 2006234220A JP 2008059856 A JP2008059856 A JP 2008059856A
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engaging
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

【課題】ハウジングに作用する基板からの引き剥がし力に対する耐久性を高めることが可能な基板用コネクタを提供する。
【解決手段】係合部24は、係合面25の面積が係合部24の板厚方向に増えるように折り曲げられた形状をなしている。これにより、係合部24と規制面14との接触面積が増えるから、この接触面に作用する力は分散されて小さくなる。したがって、大きな引き剥がし力が繰り返しハウジング10に作用しても係合部24および規制面14が損傷等してしまうことが防止され、もってこの引き剥がし力に対する耐久性が高められる。さらに、本実施形態によれば、ハウジング10を大型化することなく、この基板用コネクタ1の耐久性の向上を実現している。
【選択図】図5

Description

本発明は、基板用コネクタに関する。
従来、基板用コネクタとして、特許文献1に記載のものが知られている。この基板用コネクタは、基板の一面に固定されるとともに前方から相手側コネクタが嵌合可能なハウジングを備えている。このハウジングには、ハウジングとは別体の金属板からなる固定部材が取り付けられており、基板用コネクタを基板に載置し、固定部材の下端部を基板に半田付けすることにより、基板用コネクタが基板に対して固定される。
固定部材は、ハウジングの両側面に形成された装着溝に上方から差し込まれ、その板面がハウジングの側面に沿うようにして装着される。この固定部材における上端部の前後方向の幅寸法は下方の部分の幅寸法よりも大きくされており、装着溝には、固定部材の上端部において前方および後方にそれぞれ張り出す部分(係合部)の下縁に下方から当接可能な規制面が形成されている。この規制面に係合部が当接することにより、固定部材はハウジングに対して下方への位置ずれが規制された状態で装着溝に装着される。
特開2005−166492公報
そして、基板用コネクタは、相手側コネクタが嵌合された状態で使用される。このため、基板用コネクタの使用時に相手側コネクタから引き出されているワイヤハーネスが振動等によって上下動すると、その上下動に伴う力が相手側コネクタを介して基板用コネクタのハウジングに伝わる。つまり、ハウジングには、ハウジングを基板から引き剥がす向き(上向き)の力が繰り返し作用することになる。したがって、基板用コネクタの耐久性を高めるためには、この引き剥がし力に対する耐久性を高めることが重要である。
そして、上記のような構造では、ハウジングに引き剥がし力が作用するとハウジングの規制面と固定部材の係合部とが当接し合い、その接触面には繰り返し大きな力が作用することになる。ここで、係合部における規制面に当接する部分は板材の下縁であるから、係合部と規制面との接触面積はそれほど大きくない。このため、この接触面には係合部と規制面とが当たり合うことによって大きな応力が生じる。したがって、長期間にわたって振動等の激しい環境下での使用に耐え得る基板用コネクタを実現するためには、引き剥がし力が繰り返しハウジングに作用しても係合部および規制面が損傷等してしまわないようにすることが必要である。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ハウジングに作用する基板からの引き剥がし力に対する耐久性を高めることが可能な基板用コネクタを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、前方から相手側コネクタが嵌合可能なハウジングと、金属板材からなり、その板面が前記ハウジングの側面に沿うようにして同側面に形成された装着溝に装着されるとともにその下端部が基板に固定される固定部材と、前記固定部材に形成され、この固定部材の前縁と後縁とのうち少なくとも一方からその板面が前記ハウジングの側面に沿うようにして突出する係合部と、前記装着溝に設けられ、前記係合部の下端に対して下方から当接することにより同係合部の下方への位置ずれを規制する規制面と、を備え、前記係合部は、この係合部の下端の面積が同係合部の板厚方向に増えるように折り曲げられた形状をなしているところに特徴を有する。
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記固定部材の下端部には、前記ハウジングの側面に対して垂直方向に張り出す半田付け部が設けられ、この半田付け部を前記基板の表面に半田付けすることにより前記固定部材が前記基板に固定されるものであって、前記係合部は、同係合部の突出端位置で前記半田付け部の張り出している側に折り曲げられた形状をなし、その折り曲げられた部分が前記半田付け部の張り出し端位置よりも内側に収まっているところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記係合部は、密着するように折り返されているところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
係合部は、係合部の下端の面積が係合部の板厚方向に増えるように折り曲げられた形状をなしている。これにより、係合部と規制面との接触面積が増えるから、この接触面に作用する力は分散されて小さくなる。したがって、大きな引き剥がし力が繰り返しハウジングに作用しても係合部および規制面が損傷等してしまうことが防止され、もってこの引き剥がし力に対する耐久性が高められる。
ここで、係合部を折り曲げる代わりにその突出寸法を大きくして下端の面積を係合部の板面方向(ハウジングの側面に沿う方向)に増やす場合には、ハウジングの側面を大きくする、すなわちハウジングを前後方向に大きくする必要が生じる。しかし、本発明の構成によれば、係合部を折り曲げることによりその下端の面積が係合部の板厚方向に増やされているから、ハウジングを前後方向に大型化しなくて済む。したがって、前後方向にハウジングを大型化することなく係合部と規制面との接触面積を増やし、基板用コネクタの耐久性を高めることができる。
<請求項2の発明>
係合部は、その突出端位置で半田付け部の張り出している側に折り曲げられた形状をなし、その折り曲げられた部分が半田付け部の張り出し端位置よりも内側に収まっているから、固定部材全体の厚さ寸法(ハウジングの側面に対して垂直方向の寸法)は、係合部が折り曲げられていないものと同じ寸法のまま抑えられる。これにより、基板用コネクタが側方に大きくなってしまうことを極力抑えることができる。
<請求項3の発明>
係合部は、密着するように折り返されているから、折り返された部分とそうでない部分との間に隙間がある場合に比べ、係合部と規制面との接触面積を同等に確保した上で規制面の面積を小さくすることができるから、ハウジングのスペース効率が良い。
<実施形態1>
以下、本発明の実施形態1を図1〜図5によって説明する。
本実施形態における基板用コネクタ1は、基板Kの上面(表面)に固定されるとともに前方(図1における右側)から図示しない相手側コネクタが嵌合可能とされている。
基板用コネクタ1は、高耐熱性の合成樹脂により全体として横長のブロック状に形成されたハウジング10を備えている。このハウジング10の前側部分は、相手側コネクタが嵌合可能な角筒状をなすフード部10Aとされている。このフード部10Aに相手側コネクタが内嵌されると、図示しない係止手段によって相手側コネクタとハウジング10とが正規嵌合状態に保持される。
このハウジング10には、複数の端子11が備えられている。複数の端子11は、その一端をフード部10A内に突出し、他端をハウジング10の後面から後方へ突出した状態で保持されている。フード部10A内に突出した端子11の一端は、相手側コネクタに保持された相手側端子(図示せず)と接続可能とされ、また、他端はハウジング10から後方へ延出した後下方へ屈曲された形状をなし、その下端は基板Kの上面の導電路(図示せず)に半田付けされる接続部11Aとなっている(図3参照)。
ハウジング10の左右両側面には、図1に示すように、後述する固定金具20(本発明における固定部材に該当する)を装着可能な装着溝12が設けられている。左右両装着溝12は、ハウジング10の左右両側面における前端寄り位置から後端寄り位置にかけての部分をそれぞれ内方に凹ませた形状をなすとともにハウジング10の上下両面に開口して形成されている。この装着溝12には、それぞれ上方から固定金具20が差し込み可能とされている。なお、装着溝12については、固定金具20の形状を説明した後、詳しく説明する。
固定金具20は、ハウジング10を基板K上に固定するためのものであり、金属板材を所定形状に打ち抜くとともに折り曲げ加工を施すことにより成形されている。
固定金具20は、装着溝12の奥面12A(ハウジング10の側面を凹ませてなる奥側の面)に沿って配される本体部21と、その下端から側方(ハウジング10の側面に対して垂直方向)に張り出す半田付け部22とを備え、前後方向の断面形状は略L字状をなしている。
本体部21は、図2および図3に示すように、装着溝12の奥面12Aの前後方向幅寸法とほぼ同じ幅寸法を備えた前後方向にやや長い略長方形の平板状をなしている。この本体部21は、その内側面(半田付け部22が張り出している側とは反対側の面)が装着溝12の奥面12Aにほとんど隙間なく密着するようにして装着溝12に装着されている(図1参照)。
半田付け部22は、本体部21の下端位置においてこの本体部21の板面に対して略垂直方向に折り曲げられて形成されている。この半田付け部22は、基板用コネクタ1が基板Kの上面に載置された際にその板面(下面)が基板Kの上面に対向して配されるようになっている。そして、半田付け部22を半田付けすることにより、基板用コネクタ1が基板Kの表面に載置固定される。半田付け部22は、半田固定するために必要な幅寸法を備えた略長方形状をなし、本体部21の下端における前端から後端にわたって配されている(図4参照)。
本体部21の前後両側縁における上下方向略中央位置には、図3に示すように、前方および後方へそれぞれ張り出す前後一対の抜け止め部23が形成されている。一対の抜け止め部23は、固定金具20が装着溝12に装着されるのに伴って装着溝12の幅狭部15に食い込み、固定金具20の装着溝12からの抜け止めが図られるようになっている。
そして、本体部21の上端部には、前後一対の係合部24が設けられている。係合部24は、それぞれ略長方形をなして本体部21の前端縁および後端縁から前方および後方に突出しており、図4に示すように、その突出端位置で折り返された形状をなしている。この係合部24は、その突出位置までの部分(以降、突出部24Aと称する)と、突出端位置から折り返された部分(以降、折り返し部24Bと称する)とからなる。
折り返し部24Bは、突出端位置から半田付け部22を折り曲げた側と同じ側に折り返されている。そして、突出部24Aの板面と、折り返し部24Bの板面とは隙間なく密着している。また、折り返し部24Bの先端(折り曲げ側とは反対側の端)は、それぞれ本体部21の前端縁および後端縁よりも内側に達している。これにより、係合部24は、その突出方向全幅にわたって金属板材2枚分の厚さ寸法を備えている。こうして、係合部24は、本体部21における他の部分よりも外側(半田付け部22が張り出している側)に増厚された形状となっている。
この係合部24の下端は、後述する装着溝12の規制面14が当接可能な係合面25となっている。係合面25は、突出部24Aの下端面(以降、内側係合面25Aと称する)と折り返し部24Bの下端面(以降、外側係合面25Bと称する)とを併せたものである。係合面25は、ハウジング10が基板Kの表面に載置された状態で、基板Kの表面と略平行をなす面である。また、係合面25は、上下方向から見ると、外側係合面25Bの分だけ本体部21の他の部分よりも外側に拡幅された形状をなしている。
そして、固定金具20全体の厚さ寸法(ハウジング10の側面に対して垂直方向の寸法)は、本体部21の板厚寸法と半田付け部22における本体部21の板面から張り出し端位置までの寸法を足したものである。
そして、装着溝12は、この固定金具20全体の厚さ寸法分だけの深さを備えて凹んだ部分とされている。装着溝12の前端面および後端面には、図1に示すように、この前端面および後端面からそれぞれ後方および前方に向かって装着溝12の奥面12Aに対向して張り出す前後一対の対向壁13が設けられている。この対向壁13は、装着溝12の前端縁および後端縁に沿って配されている。そして、装着溝12の奥面12Aと対向壁13の内側面(奥面12Aと対向する面)との間には、固定金具20の本体部21の板厚寸法とほぼ同じかそれよりも若干大きい間隔が空けられている。
そして、装着溝12の前端部および後端部には、前端面および後端面をそれぞれ底面とし、奥面12Aおよび対向壁13をそれぞれ側面とする差込溝12Bが形成されている。差込溝12Bは、装着溝12の前端縁および後端縁に沿って上下方向に延びており、この差込溝12Bに本体部21の前縁部および後縁部がそれぞれ差し込まれることにより、固定金具20は、装着溝12からの側方への離脱を規制された状態で保持される。
前後に形成された差込溝12Bの底面における上寄り位置には、図2および図3に示すように、底面に対して略垂直方向(固定金具20の差し込み方向に対して交差方向)をなす規制面14が形成されている。
規制面14は、ハウジング10が基板Kの上面に載置された状態では、基板Kの上面と略平行をなすようになっている。この規制面14は、図5に示すように、差込溝12Bに形成された部分から対向壁13の内側部分にかけて広がる形状をなしている。以降、差込溝12Bに形成された部分を内側規制面14A、対向壁13に形成された部分を外側規制面14Bと称する。これにより、対向壁13の内側面は、外側規制面14Bよりも上方の部分が外側に凹んだ形状をなしている。
内側規制面14Aの内外方向の幅寸法は、差込溝12Bの溝幅寸法と同じ寸法とされており、外側規制面14Bの内外方向の幅寸法は、この内側規制面14Aの幅寸法とほぼ同じとされている。そして、内側規制面14Aと外側規制面14Bとを併せてなる規制面14の内外方向の幅寸法は、固定金具20の板厚寸法の2倍よりも若干大きい寸法とされている。この規制面14を上方から見ると、外側規制面14Bが内側規制面14Aよりも前後方向に突出する形状をなしている。この外側規制面14Bは、対向壁13の上端部に形成されているため、ハウジング10を側方へ大きくすることなく、規制面14の面積が側方に拡張されている。
そして、固定金具20を各装着溝12に差し込むと、係合部24の係合面25は各装着溝12の規制面14に突き当たり、固定金具20の上下方向の位置決めがなされるようになっている。詳しくは、係合面25における内側係合面25Aは内側規制面14Aに当接し、外側係合面25Bは外側規制面14Bに当接する。なお、図5に示すように、外側規制面14Bの前後方向寸法は、外側係合面25Bの前後方向寸法よりも大きいため、外側係合面25Bは、全面にわたって外側規制面14Bに当接するようになっている。
また、規制面14の下側部分は、図3に示すように、各装着溝12の前後方向の幅を狭める幅狭部15とされている。そして、固定金具20が装着溝12に差し込まれると、抜け止め部23が幅狭部15に対して徐々に食い込み、ハウジング10に対して所定の高さ位置、詳しくは、それぞれの下面(半田付け部22の下面)がハウジング10の下面よりわずかに下側に配される位置で左右両装着溝12に抜け止めされて保持される。このとき、固定金具20の半田付け部22は、ハウジング10の側面から側方に突出することなく、装着溝12に収まった状態となっている。
次に、上記のように構成された実施形態1の作用および効果について説明する。
まず、基板用コネクタ1を基板Kの上面に固定する。予め基板Kの上面のランド(図示せず)にクリーム半田を塗布しておき、端子11の接続部11Aと固定金具20の半田付け部22とをそれぞれ対応するランド上に位置合わせして、ハウジング10を基板K上に載せる。そして、ハウジング10を載せた基板Kをリフロー炉(図示せず)内に走行させるとクリーム半田が溶融し、端子11の接続部11Aおよび固定金具20の半田付け部22に付着する。そして、半田が固化すると、端子11の接続部11Aが基板Kの導電路に導通接続されるとともに、固定金具20の半田付け部22が基板Kに対して固定され、基板用コネクタ1が基板Kに固定される。
こうして基板K上に固定された基板用コネクタ1には、相手側コネクタが嵌合され、車両等に搭載されて使用される。すると、車両等が振動するのに伴って相手側コネクタから引き出されているワイヤハーネスが上下動し、この上下動に伴う力が、相手側コネクタを介して基板用コネクタ1のハウジング10に伝わる。このため、ハウジング10には、ワイヤハーネスの上下動に伴って繰り返し上向き(基板用コネクタ1を引き剥がす向き)の力が作用する。
そして、ハウジング10に上向きの力が作用するたびに、装着溝12の規制面14が係合部24の係合面25に押し付けられる。ここで、本実施形態の構成によれば、係合部24を折り返す形状にしたことにより、折り返し部24Bがない従来のものに比べて外側係合面25Bの分だけ規制面14と係合面25との接触面積が増えている。その接触面積は、折り返し部24Bがない場合に比べてほぼ2倍となっており、同等の力が接触面に作用した場合には、その接触面に生じる単位面積あたりの押圧力はほぼ半分に減ることになる。その結果、接触面に生じる応力が小さなものとなるから、ワイヤハーネスの振動が非常に厳しい環境下であっても、係合部24および規制面14が損傷等してしまうことが防止され、もってこの引き剥がし力に対する耐久性が高められる。
ところで、係合部24を折り曲げないで本実施形態と同等の接触面積を確保しようとするならば、係合部の突出寸法を折り返し部24Bの前後方向寸法分だけ大きくする必要がある。すると、固定金具20全体の前後方向寸法は、前後両側において係合部の突出寸法を大きくするため、折り返し部24Bの前後方向寸法の2倍の寸法分だけ大きくなる。そして、折り返し部24Bの前後方向寸法分だけ規制面14を前後方向に拡張する必要が生じ、ハウジング10が前後方向に大型化してしまう。ところが、本実施形態では、係合部24を折り曲げる構成としたことにより、ハウジング10を前後方向に大型化しなくて済んでおり、基板Kの高密度実装化等のため基板用コネクタ1を配置するスペースが厳しく制限される場合には、ハウジング10の前後方向の幅寸法がコンパクトに抑えられていることは特に有利である。
また、係合部24の折り返し部24Bは半田付け部22側に折り返され、固定金具20の厚さ寸法(ハウジング10の側面に対して垂直方向の寸法)は折り返し部24Bがない場合と同じ寸法とされている。これにより、基板用コネクタ1が、横方向に大型化してしまうことが防がれている。
加えて、折り返し部24Bと突出部24Aとが隙間なく密着しているから、この間に隙間がある場合に比べ、係合面25と規制面14との接触面積を同等に確保した上で規制面14の面積を小さくすることができる。これにより、規制面14における拡張部分(外側規制面14B)は、対向壁13の上部に形成可能な大きさで済んでおり、その結果ハウジング10の横方向の幅寸法は、従来のもの(係合面の面積が拡張されていないもの)と同じ寸法で抑えられている。こうして、本実施形態においては、基板用コネクタ1の大きさを従来のものと同じ大きさのままに抑えた上で、基板用コネクタ1の耐久性が高められている。
以上説明したように実施形態1によれば、係合部24は、係合面25の面積が係合部24の板厚方向に増えるように折り曲げられた形状をなしている。これにより、係合部24と規制面14との接触面積が増えるから、この接触面に作用する力は分散されて小さくなる。したがって、大きな引き剥がし力が繰り返しハウジング10に作用しても係合部24および規制面14が損傷等してしまうことが防止され、もってこの引き剥がし力に対する耐久性が高められる。さらに、本実施形態によれば、ハウジング10を大型化することなく、この基板用コネクタ1の耐久性の向上を実現している。
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図6によって説明する。
本実施形態では、係合部30の形状が、突出部30Aと折り返し部30Bとが密着しない形状とされている点で、実施形態1とは相違する。この係合部30は、突出部30Aと折り返し部30BとによってL字形状をなしている。そして、折り返し部30Bは半田付け部31の張り出し端31A位置よりも内側に収まるようにされており、固定金具32全体の厚さ寸法は、係合部が折り曲げられていないものと同等の寸法に抑えられている。
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図7によって説明する。
本実施形態では、係合部40の形状が、突出部40Aと折り返し部40Bとが密着しない形状とされている点で、実施形態1とは相違する。この係合部40は、突出部40Aと折り返し部40BとによってU字形状をなしている。そして、折り返し部40Bは半田付け部41の張り出し端41A位置よりも内側に収まるようにされており、固定金具42全体の厚さ寸法は、係合部が折り曲げられていないものと同等の寸法に抑えられている。
<実施形態4>
次に、本発明の実施形態4を図8によって説明する。
本実施形態では、係合部50の形状が、突出部50Aと折り返し部50Bとが密着しない形状とされている点で、実施形態1とは相違する。この係合部50は、突出部50Aと折り返し部50BとによってV字形状をなしている。そして、折り返し部50Bは半田付け部51の張り出し端51A位置よりも内側に収まるようにされており、固定金具52全体の厚さ寸法は、係合部が折り曲げられていないものと同等の寸法に抑えられている。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まる。
(1)上記実施形態では、係合部は前後に一対設けられているが、これに限らず、どちらか一方のみに設けられていてもよい。
(2)上記実施形態では、折り返し部は、半田付け部が張り出している側と同じ側に折り返されているが、これに限らず、固定金具全体の厚さは若干増すことになるけれども半田付け部とは反対側に折り返すようにしてもよい。
(3)上記実施形態では、係合部は、その突出端位置で折り返された形状をなしているが、これに限らず、係合面の面積が係合部の板厚方向に増えるように折り曲げられていればどのように折り曲げられていても構わず、例えば、係合部を、その突出方向に沿って山と谷が交互に配されるようジグザグに折り曲げた形状としてもよい。
実施形態1に係る基板用コネクタの平面図 基板用コネクタの側面図 固定金具が装着溝に装着されている状態を示す基板用コネクタの側断面図 固定金具の外観斜視図 図1の一点鎖線内の拡大図 実施形態2に係る係合部の形状を示す固定金具の一部拡大平面図 実施形態3に係る係合部の形状を示す固定金具の一部拡大平面図 実施形態4に係る係合部の形状を示す固定金具の一部拡大平面図
符号の説明
K…基板
1…基板用コネクタ
10…ハウジング
12…装着溝
12A…装着溝の奥面(ハウジングの側面)
14…規制面
20,32,42,52…固定金具(固定部材)
22…半田付け部
24,30,40,50…係合部
24B,30B,40B,50B…折り返し部(折り曲げられた部分)
25…係合面(係合部の下端)

Claims (3)

  1. 前方から相手側コネクタが嵌合可能なハウジングと、
    金属板材からなり、その板面が前記ハウジングの側面に沿うようにして同側面に形成された装着溝に装着されるとともにその下端部が基板に固定される固定部材と、
    前記固定部材に形成され、この固定部材の前縁と後縁とのうち少なくとも一方からその板面が前記ハウジングの側面に沿うようにして突出する係合部と、
    前記装着溝に設けられ、前記係合部の下端に対して下方から当接することにより同係合部の下方への位置ずれを規制する規制面と、を備え、
    前記係合部は、この係合部の下端の面積が同係合部の板厚方向に増えるように折り曲げられた形状をなしていることを特徴とする基板用コネクタ。
  2. 前記固定部材の下端部には、前記ハウジングの側面に対して垂直方向に張り出す半田付け部が設けられ、この半田付け部を前記基板の表面に半田付けすることにより前記固定部材が前記基板に固定されるものであって、
    前記係合部は、同係合部の突出端位置で前記半田付け部の張り出している側に折り曲げられた形状をなし、その折り曲げられた部分が前記半田付け部の張り出し端位置よりも内側に収まっていることを特徴とする請求項1に記載の基板用コネクタ。
  3. 前記係合部は、密着するように折り返されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板用コネクタ。
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