JP5724993B2

JP5724993B2 - コネクタ装置

Info

Publication number: JP5724993B2
Application number: JP2012255999A
Authority: JP
Inventors: 桐林　新一; 新一桐林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2032-11-22
Also published as: US20140141627A1; US9093799B2; JP2014103065A

Description

本発明は、プリント回路基板の表面にはんだ付けで実装する表面実装用コネクタ装置に関する。

プリント回路基板と他のプリント回路基板や電装品とを電気的に接続するコネクタとして、表面実装（ＳＭＴ：ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）用コネクタが広範に用いられている。表面実装コネクタは、プリント回路基板上に実装された素子との電気的接続を容易にするとともに、コンタクトを高密度に配置することができるなどの利点を有する。表面実装コネクタは、プリント回路基板の表面に形成されたランドに、コンタクトのはんだ付け部（リード端子）をはんだ付けすることで、プリント回路基板との電気的接続を行う。このような表面実装コネクタの中には、複数のコンタクトを配列するハウジングに取り付けられ、ハウジングのプリント回路基板への保持力を確保するペグを備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された表面実装コネクタは、ハウジングの側面壁に、ハウジングの幅方向に突出して形成された脚部（ペグ）を備えている。この脚部は、板状の金属部材を略Ｌ字状に折り曲げて形成されており、一方の端部が側面壁に埋め込まれ、他方の端部が側壁面から露出して形成されている。この脚部の底面部は、表面実装コネクタを基板に搭載したときに基板の表面に当接し、その部分がはんだ付けされるので、基板に対してコネクタを安定姿勢に保って固着することができる。

特開２００７−８７７４８号公報

しかしながら、上述した従来技術のように表面実装コネクタをペグによりプリント回路基板に固着させる場合には、次のような問題が惹起する。すなわち、ペグはプリント回路基板の表面に形成されたランドにはんだ付けで固着される。そして、ペグには、コネクタの挿抜力あるいはコネクタに接続された電線の自重や張力によって、図５に示すようなプリント回路基板に垂直な方向の応力が印加される。この応力は、ランドとペグとのはんだ付けを引き剥がすことになり、ペグのコネクタ保持力が減少する結果、コネクタのリード端子とそのランドとのはんだ付け部にも同様の応力が加わる。そのため、リード端子とランドを接続するはんだにクラックが生じ電気接続が不良となる。

ペグのランドとの引き剥がし強度を向上させるため、はんだの量又はペグ若しくはランドの形状を様々に変化させることも実施されるが、その場合の強度設計は困難なものとなる。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、はんだ付け部の接続信頼性を向上させた表面実装用コネクタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、プリント回路基板（７）の表面と平行な方向に挿抜自在になした第１コネクタ（２）及び第２コネクタ（３）を備え、前記第１コネクタ（２）が前記プリント回路基板上に複数のリード端子（６）及びペグ端子（４）を介して表面実装されるコネクタ装置（１）において、前記リード端子は、前記第１コネクタの前記プリント回路基板への取付け面における前記第２コネクタを挿入する挿抜口（１２）と反対側の側面に近接した位置に配置され、前記ペグ端子は、その中心位置が前記第１コネクタの中心位置と前記側面との間の位置に配置されるものであって、前記第１コネクタは、前記プリント回路基板への取付け面における前記挿抜口と前記第１コネクタの中心位置との間の位置に立設された係合突起（９ａ）を備え、前記係合突起は、前記プリント回路基板の板厚（Ｔ）より大きい突出寸法を有し、前記プリント回路基板の貫通孔（１０）に嵌挿されて前記プリント回路基板と係合することによって、前記第１コネクタに加わる応力を緩和するように構成されたことを特徴とする。
この構成によれば、第１コネクタが、プリント回路基板への取付け面における挿抜口と第１コネクタの中心位置との間の位置に立設された係合突起（９ａ）を備え、係合突起は、プリント回路基板の板厚（Ｔ）より大きい突出寸法を有しているので、プリント回路基板の貫通孔（１０）に嵌挿されてプリント回路基板と係合することによって、第１コネクタに加わる応力を緩和することができる。よって、第２コネクタ（３）の挿抜力あるいは第２コネクタ（３）に接続された電線の自重や張力に基づくプリント回路基板（７）に垂直な方向の応力が効果的に吸収され、リード端子（６）に加わる応力が軽減してはんだ付け部の接続信頼性が向上するという優れた効果を奏する。

また、請求項２に記載の発明は、プリント回路基板（７）の表面と平行な方向に挿抜自在になした第１コネクタ（２）及び第２コネクタ（３）を備え、前記第１コネクタ（２）が前記プリント回路基板上に複数のリード端子（６）及びペグ端子（４）を介して表面実装されるコネクタ装置（１）において、前記リード端子は、前記第１コネクタの前記プリント回路基板への取付け面における前記第２コネクタを挿入する挿抜口（１２）と反対側の側面に近接した位置に配置され、前記ペグ端子は、その中心位置が前記第１コネクタの中心位置と前記側面との間の位置に配置されるものであって、前記第２コネクタは、反挿入側の外表面に立設された係合突起（９ｂ）を備え、前記係合突起は、前記第２コネクタが前記第１コネクタに挿入されたとき前記プリント回路基板の裏面と係合するフック部（１１）を有し、前記フック部が前記プリント回路基板と係合することによって、前記第１コネクタに加わる応力を緩和するように構成されたことを特徴とする。
この構成によれば、第２コネクタは、反挿入側の外表面に立設された係合突起（９ｂ）を備え、係合突起は、第２コネクタが第１コネクタに挿入されたときプリント回路基板の裏面と係合するフック部（１１）を有し、フック部がプリント回路基板と係合することによって、第１コネクタに加わる応力を緩和することができる。よって、第２コネクタ（３）の挿抜力あるいは第２コネクタ（３）に接続された電線の自重や張力に基づくプリント回路基板（７）に垂直な方向の応力が効果的に吸収され、リード端子（６）に加わる応力が軽減してはんだ付け部の接続信頼性が向上するという優れた効果を奏する。

本発明に係るコネクタ装置の第１コネクタをプリント回路基板に実装した状態を示す平面図である。本発明に係るコネクタ装置の第１コネクタをプリント回路基板に係合させた形態を示す図１のII−II断面図である。本発明に係るコネクタ装置の第１コネクタをプリント回路基板に実装した状態を示す側面図である。本発明のコネクタ装置の第２コネクタを第１コネクタに挿入して第２コネクタとプリント回路基板とを係合させた形態を示す側面図である。コネクタ装置の第２コネクタに作用する応力の状態を説明する側面図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分又は同一の機能を有する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

図１に示すように、コネクタ装置１は、第１コネクタ２及び第２コネクタ３を備える。メス型コネクタである第２コネクタ３は、オス型コネクタである第１コネクタ２の挿抜口１２から第１コネクタ２のハウジング５内へ侵入可能に構成され、第１コネクタ２及び第２コネクタ３は相互に挿抜自在となっている。

第１コネクタ２は、図１及び図２に示すように、合成樹脂等の絶縁物からなり開口部としての挿抜口１２を有する長方箱形状のハウジング５と、ハウジング５の反挿抜口１２側である底部に整列して配設され第２コネクタ３の図示しないコンタクトに嵌入してプリント回路基板７の回路と接続するコンタクト８と、ハウジング５の長手方向両側面に取り付けられハウジング５をプリント回路基板７に固着させるペグ端子４とを備える。

ハウジング５は、その長辺側面のプリント回路基板７表面に当接する面に係合突起９ａを立設して備える。係合突起９ａは、ハウジング５の成形時にハウジング５と一体で成形されるよう金型に彫り込まれたものであることが好ましい。この場合、係合突起９ａの材質は、当然のことながら、ハウジング５の材質と同一となる。しかしながら、係合突起９ａは、金属でなり、ハウジング５にインサート成形又は圧入により固着されるように構成してもよい。また、ハウジング５が金属筒で覆われるような構成の場合、係合突起９ａは、金属筒の外表面に立設される。また、ハウジング５は、挿入された第２コネクタ３を固定する螺子や突起部などからなる図示しない係止具を備えている。

図２に示すように、コンタクト８は、例えば金属板を打ち抜いて形成された所謂打ち抜き端子であり、互いに干渉しないようにハウジング５の底部にインサート成形又は圧入によって中間部分が埋設固定される。コンタクト８の延長部であってプリント回路基板７にはんだ付けで実装される側は、ハウジング５の底部からプリント回路基板７に平行に突出してプリント回路基板７の表面に向け垂直に屈曲し、さらにその先端がＬ字状に屈曲して、プリント回路基板７表面のランド１３ａと平行な面を形成するリード端子６となっている。

ペグ端子４は、短冊状の金属板をＬ字状に折り曲げ、その一方の屈曲面をハウジング５の長手方向両側面にインサート成形又は圧入によって固着し、他方の屈曲面をハウジング５のプリント回路基板７表面との当接面と同一面になるよう、ハウジング５の長手方向両側面から突出させたものである。なお、図１に示すように、ペグ端子４の両側面近傍に突出する壁状体は、ペグ端子４を保護するためのものである。ペグ端子４は、ハウジング５を強固に保持するため、ランドとの当接面積をリード端子６等のものより十分大きなものとしている。また、当接部分の形状は外縁距離が大きくなるように、例えば櫛状にすることも効果的である。

プリント回路基板７は、その表面に設けたランドにリード線を有しない表面実装部品（ＳＭＤ：ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅ）をはんだ付けするので、部品実装用のスルーホールを有しない。但し、プリント回路基板が多層基板であるときは、層間接続用のスルーホールを有する。プリント回路基板７は、図１に示すように、リード端子６をはんだ付けするランド１３ａ及びペグ端子４をはんだ付けするランド１３ｂを備える。ランド１３ａは、図示しない回路パターンに接続されている。ランド１３ｂは、孤島状でありいずれの回路パターンにも接続されていない。また、プリント回路基板７は、その裏面にも回路パターンを有することがある。

係合突起９ａは、ハウジング５のプリント回路基板７表面に当接する面における、ペグ端子４同士を結ぶ線と挿抜口１２との間の適宜な位置に、一又は複数個が散在して立設されている。係合突起９ａは、第１コネクタ２をプリント回路基板７に実装するとき、係合突起９ａと対応するプリント回路基板７の所定位置に穿孔した貫通孔１０に嵌挿される。係合突起９ａの先端部は、貫通孔１０への挿入を容易にするため、先尖り又は球面であることが好ましい。

このような構成により、図５に示すような、第２コネクタ３の挿抜力あるいは第２コネクタ３に接続された電線の自重や張力に基づくプリント回路基板７に垂直な方向の応力は、効果的に吸収される。

係合突起９ａの応力吸収力を向上させるため、係合突起９ａの長さすなわち突出寸法は、プリント回路基板７の板厚Ｔより大きいことが好ましい。この場合、プリント回路基板７の裏面に突出した係合突起９ａの先端部を溶融などにより変形させて係止部を設けることも効果がある。係合突起９ａが金属であるときは、係合突起９ａの先端部をプリント回路基板裏面のランドにはんだ付けしてもよい。また、係合突起９ａの側面に、抜け防止の逆さとげを設けてもよい。

第２コネクタ３は、図１、図３及び図４に示すように、合成樹脂等の絶縁物からなり、第１コネクタ２の挿抜口１２から挿入したとき、第１コネクタ２のコンタクト８を嵌入させる図示しないコンタクトを有する。このコンタクトには他のプリント回路基板や電装品へ繋がる電線が接続されている。コンタクトは、第２コネクタ３成形時のインサート成形又は圧入によって第２コネクタ３内に埋設固定される。

第２コネクタ３の反挿入側の外表面には係合突起９ｂが立設されている。係合突起９ｂの先端部は、Ｌ字状に屈曲して形成されるフック部１１となっている。係合突起９ｂは、第２コネクタ３の成形時に第２コネクタ３と一体で成形されるよう金型に彫り込まれたものであることが好ましい。この場合、係合突起９ｂの材質は、当然のことながら、第２コネクタ３の材質と同一となる。しかしながら、係合突起９ｂは、金属でなり、第２コネクタ３にインサート成形又は圧入により固着されるように構成してもよい。また、第２コネクタ３が金属筒で覆われるような構成の場合、係合突起９ｂは、金属筒の外表面に立設される。また、第２コネクタ３は、第１コネクタ２に挿入されたときの抜け出しを防止する螺子や突起部などからなる図示しない係止具を備えている。

係合突起９ｂのフック部１１は、プリント回路基板７に実装された第１コネクタ２に第２コネクタ３を挿入するとき、プリント回路基板７の裏面と係合する。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態のコネクタ装置１によれば、第１コネクタ２及び第２コネクタ３のいずれか一方又は双方は、その外表面に立設され、プリント回路基板７と係合する係合突起９ａ，９ｂを備える。よって、係合突起９ａ，９ｂは、第２コネクタ３の挿抜力あるいは第２コネクタ３に接続された電線の自重や張力に基づくプリント回路基板７に垂直な方向の応力を効果的に吸収するので、リード端子６に加わる応力が軽減してはんだ付け部の接続信頼性が向上するという優れた効果を奏する。

また、第１コネクタ２の前記係合突起９ａは、第１コネクタ２のプリント回路基板７への取付け面における第２コネクタ３を挿入する挿抜口１２とペグ端子４との間の位置に立設され、プリント回路基板７の貫通孔１０に嵌挿されるので、より効果的に応力を吸収することができる。そのため、リード端子６に加わる応力が軽減してはんだ付け部の接続信頼性が向上する。

また、第１コネクタ２の係合突起９ａは、プリント回路基板７の板厚Ｔより大きい突出寸法を有するので、係合突起９ａの応力吸収力を向上させることができる。

また、第１コネクタ２の係合突起９ａは、第１コネクタ２と一体の合成樹脂で形成されるので、極めて効率的に係合突起９ａを備えた第１コネクタ２を製造することができる。

また、第２コネクタ３の係合突起９ｂは、第２コネクタ３が第１コネクタ２に挿入されたときプリント回路基板７の裏面と係合するフック部１１を有するので、より効果的に応力を吸収することができる。そのため、リード端子６に加わる応力が軽減してはんだ付け部の接続信頼性が向上する。

また、第２コネクタ３の係合突起９ｂは、第２コネクタ３と一体の合成樹脂で形成されるので、極めて効率的に係合突起９ｂを備えた第１コネクタ３を製造することができる。

なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１コネクタ装置
２第１コネクタ
３第２コネクタ
４ペグ端子
６リード端子
７プリント回路基板
９ａ，９ｂ係合突起
１０貫通孔
１１フック部
１２挿抜口
Ｔ板厚

Claims

プリント回路基板（７）の表面と平行な方向に挿抜自在になした第１コネクタ（２）及び第２コネクタ（３）を備え、前記第１コネクタ（２）が前記プリント回路基板上に複数のリード端子（６）及びペグ端子（４）を介して表面実装されるコネクタ装置（１）において、
前記リード端子は、前記第１コネクタの前記プリント回路基板への取付け面における前記第２コネクタを挿入する挿抜口（１２）と反対側の側面に近接した位置に配置され、
前記ペグ端子は、その中心位置が前記第１コネクタの中心位置と前記側面との間の位置に配置されるものであって、
前記第１コネクタは、前記プリント回路基板への取付け面における前記挿抜口と前記第１コネクタの中心位置との間の位置に立設された係合突起（９ａ）を備え、
前記係合突起は、前記プリント回路基板の板厚（Ｔ）より大きい突出寸法を有し、前記プリント回路基板の貫通孔（１０）に嵌挿されて前記プリント回路基板と係合することによって、前記第１コネクタに加わる応力を緩和するように構成されたことを特徴とするコネクタ装置。
プリント回路基板（７）の表面と平行な方向に挿抜自在になした第１コネクタ（２）及び第２コネクタ（３）を備え、前記第１コネクタ（２）が前記プリント回路基板上に複数のリード端子（６）及びペグ端子（４）を介して表面実装されるコネクタ装置（１）において、
前記リード端子は、前記第１コネクタの前記プリント回路基板への取付け面における前記第２コネクタを挿入する挿抜口（１２）と反対側の側面に近接した位置に配置され、
前記ペグ端子は、その中心位置が前記第１コネクタの中心位置と前記側面との間の位置に配置されるものであって、
前記第２コネクタは、反挿入側の外表面に立設された係合突起（９ｂ）を備え、
前記係合突起は、前記第２コネクタが前記第１コネクタに挿入されたとき前記プリント回路基板の裏面と係合するフック部（１１）を有し、前記フック部が前記プリント回路基板と係合することによって、前記第１コネクタに加わる応力を緩和するように構成されたことを特徴とするコネクタ装置。