JP5109785B2 - 基板用コネクタの取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、基板用コネクタの取付け構造に関するものである。

特許文献１には、方形板状の端子保持部の外周縁から前方へフード部を突出させた形態の合成樹脂製のコネクタ本体と、端子接触部の後端から基板接続部を略直角に延出させた形態であって、端子接触部を端子保持部に対して前後方向に貫通させた状態で保持された雄端子金具とを備えた基板用コネクタが開示されている。コネクタ本体は、端子保持部とフード部の外周面を回路基板の表面に当接させた状態で回路基板に固定され、雄端子金具の基板接続部は回路基板に対して導通可能に接続されている。

この基板用コネクタの端子保持部には、回路基板の孔部に嵌合させることでコネクタ本体を回路基板に対して位置決めするための突起が形成されている。また、フード部に対して不正なコネクタが嵌合されるのを防止するための手段として、フード部を構成する板部のうち突起の形成面に連なる板部の内周には、正しい嵌合対象であるコネクタに形成された誤嵌合規制リブのみの嵌合を許容する誤嵌合規制溝が形成されている。
特２００７−６６６１４公報

上記の基板用コネクタでは、フード部の厚さ寸法を大きくして、誤嵌合規制溝の溝の深さがフード部の厚さ寸法の範囲内で収まるようにしているのであるが、一般に合成樹脂製品は成型過程で厚肉部分においてヒケと称される不正な変形を来す虞があることから、このヒケを避けるためには、フード部の厚さ寸法を小さくすることが好ましい。ヒケ対策を講じた構造を採用した場合、フード部の外面には、誤嵌合規制溝と対応する膨出部が、端子保持部の突起と同じ方向へ突出した形態で形成されることになる。

このフード部の外面に形成された膨出部と、端子保持部に形成されている突起とは、前後方向において異なる位置に配置されるので、前後方向において干渉することはない。しかし、特許文献１のものでは、誤嵌合規制溝と突起とが、幅方向において互いに重なるような位置関係となっている。したがって、特許文献１のものにおいて誤嵌合規制溝と対応する膨出部を形成した場合には、その膨出部も、幅方向において突起と重なる位置関係となる。

ここで、端子保持部における端子接触部の貫通方向が前後方向であり、フード部の突出方向が前方であることを勘案した場合、コネクタ本体を成形するための金型としては、前後方向に型開きされる構造のものが用いることになるため、膨出部と突起を有する上記基板用コネクタにおいても、前後方向に型開きされる金型だけで成形できることが望ましい。

ところが、膨出部と突起が幅方向において重なるような位置関係となっているものでは、膨出部と突起との間に前後方向のスペースが存在することになるため、前後方向に型開きする金型だけでは、コネクタ本体を成形することはできず、膨出部と突起との間のスペースを成形するために前後方向に対して直交する方向に型開きする別の金型部材が必要となる。
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、基板用コネクタのコネクタ本体を成形するための金型の構造の簡素化を図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、回路基板の前端縁部に、複数の基板用コネクタを幅方向に並べて取り付けた形態の基板用コネクタの取付け構造であって、前記基板用コネクタは、方形板状の端子保持部の外周縁から前方へフード部を突出させた形態の合成樹脂製のコネクタ本体と、端子接触部の後端から基板接続部を略直角に延出させた形態であって、前記端子接触部を端子保持部に対して前後方向に貫通させた状態で保持されているとともに、前記基板接続部が前記回路基板に接続されるようになっている雄端子金具とを備えて構成され、前記フード部の奥壁である前記端子保持部には一対の延出部が幅方向に間隔を空けた状態でかつ後方へ向けて片持ち状に延出して形成されるとともに、前記両延出部の下面には、前記回路基板の孔部に嵌合されることで、前記コネクタ本体を前記回路基板に対して位置決めするための突起が形成され、前記端子保持部における前記突起の形成面の前方に隣接して配されていて前記フード部を構成する板部には、その内面を凹ませた形態であって、前記フード部に対する不正なコネクタの嵌合を規制するための誤嵌合規制溝が形成され、前記板部の外面には、前記誤嵌合規制溝と対応する膨出部が突出形成されており、前記突起と前記膨出部が、前記フード部の突出方向と略直角な幅方向において、互いにずれた位置関係となるように配置されており、前記複数の基板用コネクタの間では、幅方向における前記一対の突起の間隔が互いに異なっているとともに、幅方向における前記誤嵌合規制溝の位置が互いに異なっているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
複数の基板用コネクタの間では、幅方向における一対の突起の間隔が互いに異なっているので、回路基板に対して基板用コネクタが不正な位置に位置決めされることはない。また、複数の基板用コネクタの間では、幅方向における誤嵌合規制溝の位置が互いに異なっているので、各基板用コネクタに対して不正な組み合わせのコネクタが嵌合される虞はない。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図９を参照して説明する。本実施形態においては、１つの回路基板１０の前端縁部に、形状が異なる第１〜第４の４つの基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを幅方向（左右方向）に並べて取り付けた形態であり、回路基板１０と第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、制御機器（例えば、ＥＣＵ等）のケース１５内に収容されている。

回路基板１０は、表面（上面）にプリント基板が形成されたものであり、その前端縁部には、基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを取り付けるための円形をなす第１〜第４の四対の孔部１１が、第１〜第４の各基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ毎に一対ずつ対応するように貫通して形成されている。各対の孔部１１は幅方向に間隔を空けて配置され、したがって、四対の孔部１１は幅方向に一列に並んで配置されている。そして、対をなす孔部１１間の幅方向におけるピッチは互いに異なる寸法となっており、第１〜第４孔部１１のピッチは、夫々、対応する第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの突起３６のピッチと同じ寸法となっている。また、回路基板１０の前端縁部における孔部１１よりも後方の位置には、プリント基板に接続された複数の端子孔１２が、貫通して形成されている。

第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、上下寸法、幅寸法及び高さ寸法については基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間で同じ（共通の）寸法となっており、基本的な形態も基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間で共通となっている。基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間で相違するのは、幅方向における誤嵌合規制溝３９の位置、幅方向における膨出部４０の位置、幅方向における一対の延出部３３間のピッチ（間隔）、及び幅方向における一対の突起３６間のピッチ（間隔）である。

次に、第１基板用コネクタ２０Ａの構造を図２〜図６を参照して説明する。第１基板用コネクタ２０Ａは、剛性樹脂製のコネクタ本体２１と、コネクタ本体２１に取り付けられた合成樹脂製のアライメントプレート２８と、コネクタ本体２１に取り付けられた複数の雄端子金具３０とを備えて構成されている。

コネクタ本体２１は、板面を前方及び後方に向けた方形の板状をなす端子保持部２２と、端子保持部２２の外周縁から前方へ角筒状に突出するフード部２３と有する。端子保持部２２には、雄端子金具３０を貫通して保持するための複数の取付孔２４が、前後方向に貫通する形態で形成されている。端子保持部２２の下側の外面は、フード部２３を構成する下面板２５の外面（下面）に対して面一状に連なっている。同様に、端子保持部２２の上側の外面及び左右側の外面も、夫々、フード部２３を構成する上面板及び左右両側面板の外面に対して面一状に連なっている。

コネクタ本体２１には、左右対称な一対のアーム部２６が一体に形成されている。この一対のアーム部２６は、端子保持部２２の下端部における左右両側縁から後方へ片持ち状に延出した形態であり、アーム部２６の外側面は端子保持部２２の左右両外側面に対して面一状に連なっている。一対のアーム部２６の下端面は、前後方向（水平）に延びた取付面２７となっており、この取付面２７は、端子保持部２２の下面（形成面３４）よりも低い位置となっている。つまり、アーム部２６の下端縁部は、端子保持部２２の下面よも下方へ突出していることになる。また、一対のアーム部２６の間には、上下に貫通する複数の位置決め孔２９を有する水平なアライメントプレート２８が取り付けられている。

雄端子金具３０は、前後方向に直線状に延びる端子接触部３１と、端子接触部３１の後端から略直角に下方へ延出する基板接続部３２とを一体に形成した略Ｌ字形をなす周知形態のものである。各雄端子金具３０は、後方から端子保持部２２の取付孔２４に圧入されることにより、端子接触部３１の前端側部分をフード部２３で包囲された形態で端子保持部２２に保持されている。雄端子金具３０の端子接触部３１の後端側部分と、基板接続部３２の全体は、端子保持部２２から後方へ露出されている。そして、基板接続部３２の下端部は、アライメントプレート２８の位置決め孔２９に貫通されることで、回路基板１０の端子孔１２と対応するように位置決めされている。

端子保持部２２には、その下端縁部から後方（フード部２３とは反対方向）へ片持ち状に延出した形態の一対の延出部３３が、幅方向に間隔を空けて左右対称に且つ端子保持部２２と一体に形成されている。この一対の延出部３３は、一対のアーム部２６の間に挟まれるように配置されている。延出部３３の下面は、後述する突起３６の形成面３４となっており、この形成面３４は、フード部２３の下面板２５及び端子保持部２２の下面に対して面一状の高さとなっている。つまり、形成面３４は、アーム部２６の取付面２７よりも高い位置となっている。各延出部３３には、夫々、その左右両側縁から上方（形成面３４とは反対方向）へ略直角に突出する補強リブ３５が、延出部３３の全長に亘って連続した形態で形成されている。

各延出部３３の形成面３４（下面）には、回路基板１０に対して第１基板用コネクタ２０Ａ（コネクタ本体２１）を位置決めして取付け状態に固定するための突起３６が形成されている。つまり、１つのコネクタ本体２１には、一対の突起３６が左右対称な配置で形成されている。突起３６は、延出部３３の形成面３４から下方へ突出する左右一対の弾性係止片３７からなる。弾性係止片３７の突出方向と直角な断面形状は、略半円形となっており、一対の弾性係止片３７の間には、弾性係止片３７が内側（相手側の弾性係止片３７に接近する方向）への弾性撓みを許容するためのスリット状の撓み空間が確保されている。また、各弾性係止片３７の突出端部（下端部）には、その円弧状の縁部に沿って外面側へ張り出した形態の略半円弧形をなす爪部３８が形成されている。

フード部２３を構成する下面板２５には、フード部２３に対して不正な嵌合対象である雌コネクタＦの嵌合を規制し、正しい嵌合対象である雌コネクタＦの嵌合のみを許容するための誤嵌合規制溝３９が、幅方向に間隔を空けて左右対称に一対形成されている。誤嵌合規制溝３９は、下面板２５の内面を凹ませた（切欠した）形態であり、フード部２３の前端から後端に近い位置（端子保持部２２の前端よりも少し前方の位置）に亘って前後方向（基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと雌コネクタＦとの嵌合方向と平行な方向）に直線状に延びている。

図７に示すのは、第１基板用コネクタ２０Ａのフード部２３への嵌合対象である雌コネクタＦである。この雌コネクタＦの下面には、幅方向におけるピッチが一対の誤嵌合規制溝３９と同じ寸法とされた左右一対の誤嵌合規制リブＦａが形成されている。この雌コネクタＦは、その誤嵌合規制リブＦａを誤嵌合規制溝３９に嵌合させながら、フード部２３内に対する嵌合動作を許容されている。したがって、外形寸法が同じ雌コネクタＦであっても、幅方向における誤嵌合規制リブＦａの位置が異なるものは、第１基板用コネクタ２０Ａのフード部２３には嵌合できないようになっている。

同じくフード部２３の下面板２５には、各誤嵌合規制溝３９と対応する部分を外面側（下方）へ突出させた形態の膨出部４０が、幅方向に間隔を空けて左右対称に一対形成されている。この膨出部４０は、誤嵌合規制溝３９と同様、フード部２３の前端から後端に近い位置に亘って連続して形成されており、その前後方向における形成範囲には、端子保持部２２と延出部３３は含まれない。つまり、膨出部４０の形成領域は端子保持部２２よりも前方であり、したがって、膨出部４０の後端と突起３６との間には、前後方向において間隔が空いている。また、一対の突起３６の幅方向のピッチ３６ａは、一対の膨出部４０の幅方向のピッチ４０ａよりも小さい寸法となっている。

次に、第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間における相違点、即ち、幅方向における誤嵌合規制溝３９の位置、幅方向における膨出部４０の位置、幅方向における一対の延出部３３間のピッチ（間隔）、及び幅方向における一対の突起３６間のピッチ（間隔）について説明する。尚、一対の誤嵌合規制溝３９の幅方向におけるピッチ（誤嵌合規制溝３９の幅方向中心間の間隔）と、一対の膨出部４０の幅方向におけるピッチ（膨出部４０の幅方向中央間の間隔）とは同じ寸法であるため、以下の説明では、誤嵌合規制溝３９に関する説明を省略する。また、一対の突起３６の幅方向におけるピッチ（突起３６の中心間の間隔）と、一対の延出部３３の幅方向におけるピッチ（延出部３３の幅方向中央間の間隔）とは同じ寸法であるので、以下の説明では、延出部３３間のピッチに関する説明を省略する。

図１に示すように、膨出部４０間のピッチについては、第１基板用コネクタ２０Ａのピッチ４０ａが最も広く、第３基板用コネクタ２０Ｃのピッチ４０ｃ、第２基板用コネクタ２０Ｂのピッチ４０ｂ、第４基板用コネクタ２０Ｄのピッチ４０ｄの順で狭くなっている。このように第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの間で膨出部４０間のピッチ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを互いに異なるようにしている。これにより、図７に示す第１基板用コネクタ２０Ａの嵌合対象である雌コネクタＦを第２〜第４基板用コネクタ２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのフード部２３に嵌合しようとしても、誤嵌合規制リブＦａがフード部２３の前端縁と干渉するので、フード部２３への嵌合は阻止される。つまり、第２〜第４基板用コネクタ２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄには、夫々、その誤嵌合規制溝３９と同じピッチの誤嵌合規制リブＦａを有する専用の雌コネクタ（図示せず）だけが嵌合できるようになっている。

同じく図１に示すように、突起３６間のピッチについては、第２基板用コネクタ２０Ｂのピッチ３６ｂが最も広く、第４基板用コネクタ２０Ｄのピッチ３６ｄ、第１基板用コネクタ２０Ａのピッチ３６ａ、第３基板用コネクタ２０Ｃのピッチ３６ｃの順で狭くなっている。このように第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの間で突起３６間のピッチ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを互いに異なるようにしているので、回路基板１０の第１〜第４の孔部１１には、対応する第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの突起３６のみが嵌合できるようになっている。

各基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを回路基板１０に取り付ける際には、回路基板１０に対しその表面側からアーム部２６と延出部３３を接近させ、回路基板１０の孔部１１に対して突起３６を挿入することにより、基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを回路基板１０に対して位置決めする。突起３６を挿入する過程では、一対の弾性係止片３７が互いに接近するように（閉じるように）弾性撓みする。そして、アーム部２６の取付面２７が回路基板１０の表面に当接すると、弾性係止片３７が弾性復帰し、爪部３８が回路基板１０の裏面における孔部１１の孔縁に係止し、この係止作用により、基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが回路基板１０に対して抜止め状態に取り付けられる。

基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが回路基板１０に取り付けられた状態では、図２及び図６に示すように、アーム部２６の取付面２７が回路基板１０の表面に当接することにより、回路基板１０に対する基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの姿勢の傾き規制される。また、図６に示すように、回路基板１０の前端縁１４は、膨出部４０の後端（端子保持部２２の前端）よりも後方であって、延出部３３の前端（端子保持部２２の後端）よりも前方の位置に配される。つまり、フード部２３は、回路基板１０の前端縁から前方へ突出した状態となる。また、突起３６が形成されている形成面３４（延出部３３の下面）は、回路基板１０の表面には直接接触せず、回路基板１０の表面から浮いた状態となっている。

また、第１基板用コネクタ２０Ａと第３基板用コネクタ２０Ｃでは、突起３６のピッチ３６ａ，３６ｃが膨出部４０のピッチ４０ａ，４０ｃよりも狭く、第２基板用コネクタ２０Ｂと第４基板用コネクタ２０Ｄでは、突起３６のピッチ３６ｂ，３６ｄが膨出部４０のピッチ４０ｂ，４０ｄよりも広くなっている。つまり、第１〜第４基板用コネクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのいずれも、突起３６のピッチ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと膨出部４０のピッチ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが互いに異なる寸法となっている。換言すると、突起３６と膨出部４０が、フード部２３の突出方向と略直角な幅方向において互いにずれた位置関係、即ち互いに幅方向において重ならない位置関係となるように配置されている。即ち、突起３６と膨出部４０を含むコネクタ本体２１の成形を、前後方向に型開きされる金型（図示せず）だけで行うことが可能となっており、前後方向と交差する方向に型開きされる金型が不要となっているので、金構造の簡素化を実現することができる。

また、本実施形態では、端子保持部２２は、基板接続部３２に向けて後方へ片持ち状に延出した形態の延出部３３を有しており、突起３６が、延出部３３の外面から突出した形態で形成されている。このように、突起３６が基板接続部３２に近い位置に配置されているので、突起３６がフード部２３に近い位置に配置されているものに比べると、回路基板１０の前端縁１４の位置を、より後方へ退避させることができる。これにより、回路基板１０の前後方向の寸法を小さくすることができる。

また、延出部３３は、その延出方向（後方）と交差する方向（上方）に突出する補強リブ３５を有しており、この補強リブ３５によって延出部３３の剛性が高められているので、コネクタ本体２１を回路基板１０に対して確実に位置決めすることができる。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では１つの回路基板に４つの基板用コネクタを取り付けるようにしたが、本発明によれば、１つの回路基板に取り付けられる基板用コネクタの数は、３つ以下でもよく、５つ以上でもよい。
（２）上記実施形態では延出部の補強リブを形成して延出部の剛性を高めたが、本発明によれば、延出部に補強リブを形成しない形態としてもよい。
（３）上記実施形態では延出部に左右一対の補強リブを形成したが、本発明によれば、１つの延出部に形成する補強リブの数は１つだけでもよく、３つ以上でもよい。
（４）上記実施形態では補強リブを突起の突出方向とは反対方向へ突出する形態としたが、本発明によれば、補強リブを突起の突出方向と同じ方向へ突出させてもよい。
（５） 上記実施形態では突起を一対の弾性係止片によって構成し、突起を回路基板の孔部に嵌合することで、コネクタ本体（基板用コネクタ）が回路基板に対して取付け状態に固定するようにしたが、本発明によれば、突起が、回路基板に対してコネクタ本体を固定する機能を有せず、単に位置決めの機能だけを備えたものであってもよい。
（６）上記実施形態では基板用コネクタ（コネクタ本体）を回路基板に取り付けた状態においてフード部が回路基板の前端縁から前方へ突出する形態としたが、本発明によれば、基板用コネクタを回路基板に取り付けた状態において、フード部が回路基板の前端縁から突出しない形態としてもよい。
（７）上記実施形態では突起が形成されている面（延出部の下面）が回路基板に直接接触しない形態としたが、本発明によれば、突起が形成されている面が回路基板に直接接触する形態としてもよい。

実施形態１において回路基板に第１〜４の基板用コネクタを取り付けた状態をあらわす正面図 第１基板用コネクタの正面図 第１基板用コネクタの底面図 第１基板用コネクタの平面図 第１基板用コネクタのコネクタ本体の単体状態をあらわす背面図 第１基板用コネクタの断面図 第１基板用コネクタのフード部に嵌合される雌コネクタの正面図 第２基板用コネクタの正面図 第２基板用コネクタの底面図

符号の説明

１０…回路基板
１１…孔部
２０Ａ…第１基板用コネクタ
２０Ｂ…第２基板用コネクタ
２０Ｃ…第３基板用コネクタ
２０Ｄ…第４基板用コネクタ
２１…コネクタ本体
２２…端子保持部
２３…フード部
３０…雄端子金具
３１…端子接触部
３２…基板接続部
３３…延出部
３５…補強リブ
３６…突起
３９…誤嵌合規制溝
４０…膨出部

Claims (1)

1. 回路基板の前端縁部に、複数の基板用コネクタを幅方向に並べて取り付けた形態の基板用コネクタの取付け構造であって、
   前記基板用コネクタは、
   方形板状の端子保持部の外周縁から前方へフード部を突出させた形態の合成樹脂製のコネクタ本体と、
   端子接触部の後端から基板接続部を略直角に延出させた形態であって、前記端子接触部を端子保持部に対して前後方向に貫通させた状態で保持されているとともに、前記基板接続部が前記回路基板に接続されるようになっている雄端子金具とを備えて構成され、
   前記フード部の奥壁である前記端子保持部には一対の延出部が幅方向に間隔を空けた状態でかつ後方へ向けて片持ち状に延出して形成されるとともに、前記両延出部の下面には、前記回路基板の孔部に嵌合されることで、前記コネクタ本体を前記回路基板に対して位置決めするための突起が形成され、
   前記端子保持部における前記突起の形成面の前方に隣接して配されていて前記フード部を構成する板部には、その内面を凹ませた形態であって、前記フード部に対する不正なコネクタの嵌合を規制するための誤嵌合規制溝が形成され、
   前記板部の外面には、前記誤嵌合規制溝と対応する膨出部が突出形成されており、
   前記突起と前記膨出部が、前記フード部の突出方向と略直角な幅方向において、互いにずれた位置関係となるように配置されており、
   前記複数の基板用コネクタの間では、幅方向における前記一対の突起の間隔が互いに異なっているとともに、幅方向における前記誤嵌合規制溝の位置が互いに異なっていることを特徴とする基板用コネクタの取付け構造。

Images