JP5203099B2 - 垂直型ｓｍｔコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、基板上に表面実装される垂直型ＳＭＴ(Surface mount technology)コネクタに関する。

基板にはんだ付けにより表面実装されるコネクタとして、基板に固定されて基板にコネクタを装着する固定部材と、このコネクタを構成すると共に、組付溝が形成されてこの組付溝に固定部材が組み付けられるハウジングとから構成されるＳＭＴコネクタがある。このコネクタは、固定部材として金属製の矩形板状のペグを備え、このペグの曲部において、PC基板（Print Circuit 基板、以下、基板という。）のランドにはんだ付けによって固定される。これにより、ペグをランドに強固に固定でき、基板にＳＭＴコネクタを強固に装着することができるとされている。
特開２００８−２７６１１号公報

しかし、特許文献１のＳＭＴコネクタは、接続されるオスコネクタが基板に水平に接続される水平型ＳＭＴコネクタを想定したものであって、これを垂直型ＳＭＴコネクタに適用すると、オスコネクタ側のリード線の引張り力等により基板に垂直な力が作用した場合に基板への実装強度が不足する場合が考えられる。特に、車両用として使用する場合には、振動等も考慮して一般に適用される規格以上の強度が要求される場合がある。

従って、本発明の目的は、基板への実装強度に優れる垂直型ＳＭＴコネクタを提供することにある。

［１］本発明は、上記目的を達成するため、対応コネクタに接続され、前記対応コネクタと電気的に接続されるリードの一部が基板にはんだ付けされることにより表面実装されるコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに装着され、前記基板に当接して全周がはんだ付けにより固定される、下端部の左右部分を折り返して高さが板厚以上に設定されて扁平なリング形状に形成された突き当て部を備えた固定部材と、を有し、前記コネクタハウジングには前記対応コネクタが前記基板に対して垂直に接続されることを特徴とする垂直型ＳＭＴコネクタを提供する。

［２］前記固定部材は、前記リードが列状に複数配置されたリード列の両側の前記コネクタハウジングの側面に設けられることを特徴とする上記［１］に記載の垂直型ＳＭＴコネクタであってもよい。

［３］また、前記固定部材の前記突き当て部は、前記垂直方向の高さが所定の寸法に設定されていることを特徴とする上記［１］に記載の垂直型ＳＭＴコネクタであってもよい。

本発明によれば、基板への実装強度に優れる垂直型ＳＭＴコネクタを提供することができる。

[本発明の実施の形態]
図１は、本発明の実施の形態に係る垂直型ＳＭＴコネクタ１の全体斜視図である。図２は、ペグ３０の外観斜視図である。図３は、ペグ３０の（ａ）正面図、（ｂ）断面図、（ｃ）下平面図である。図４は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。図５は、図１におけるＣ−Ｃ断面図である。図６は、図１におけるはんだ実装時の（ａ）Ｂ−Ｂ断面図、図１におけるはんだ実装時の（ｂ）Ｃ−Ｃ断面図である。図７は、垂直型ＳＭＴコネクタ１に作用する力を示す説明図である。

（垂直型ＳＭＴコネクタ１の構成）
垂直型ＳＭＴコネクタ１は、各種電子部品等が実装される回路基板としての基板表面にはんだ付けにより表面実装されるものである。対応するオスコネクタに接続され、このオスコネクタと電気的に接続されるリードの一部が基板にはんだ付けにより表面実装されるコネクタハウジング（以下、ハウジングという。）と、ハウジングに装着され、基板に当接して全周がはんだ付けにより固定される扁平なリング形状に形成された突き当て部を備えた固定部材と、を有する構成とされ、オスコネクタが基板に対して垂直に接続されることを特徴とする。

本発明の実施の形態に係る垂直型ＳＭＴコネクタ１は、樹脂成形により形成され、略直方体容器状のハウジング１０、対応するオスコネクタと電気的に接続されるリード２０、及び、基板にはんだで実装固定するための固定部材としてのペグ３０とを有して構成される。

（ハウジング１０）
ハウジング１０の四隅には、コーナーブロック１１が形成されている。コーナーブロック１１の下端面１１ａは垂直型ＳＭＴコネクタ１の高さ方向の基準となる面である。このコーナーブロック１１とハウジング１０の取付側面１２には、略直方体状の案内溝部１３が形成されており、案内溝部１３の上面及び下面は、開放されている。案内溝部１３の右側面及び左側面は、上側から下側へ、図５に示す挿入面１４、圧入面１５とされており、一対の挿入面１４間の左右方向距離は一対の圧入面１５の左右方向距離に比較して大きく形成されている。さらに、挿入面１４と圧入面１５との間には、ペグ３０の上下方向の位置を決める当接面１６が形成されている。

取付側面１２の中央には、断面矩形状の挿入凹部１７が形成されており、挿入凹部１７は上下方向に沿って配置されると共に、挿入凹部１７の上面及び下面は開放されている。挿入凹部１７内には、図４に示す断面三角形状の係止突起１８が形成されており、係止突起１８の前面は、下方へ向かうに従い前方へ向かう方向へ傾斜されると共に、係止突起１８の下面は、上下方向に対し略垂直に配置されている。

ハウジング１０には、四隅にコーナーブロック１１が形成され、このコーナーブロック１１は、案内溝部１３の挿入面１４の上下方向の高さから下側の部分に配置されている。

コーナーブロック１１、及び、取付側面１２で囲まれた領域には、左右方向中間部において、規制溝としての断面矩形状の案内溝部１３が貫通形成されており、上面及び下面が開放されている。案内溝部１３の右側面及び左側面は、挿入面１４とされている。

ハウジング１０内部には、オスコネクタ４０が嵌合する嵌合穴１９が形成されており、オスコネクタ４０がハウジング１０に挿入されることによりハウジング１０に備えられた複数のリード２０とオスコネクタ４０側のリード線材４１がそれぞれ電気的に接続される。

（ペグ３０）
垂直型ＳＭＴコネクタ１は、基板５０に当接して全周がはんだ付けにより固定される扁平なリング形状に形成された突き当て部３１を備えた固定部材としての金属製のペグ３０を備えている。ペグ３０は、ハウジング１０の案内溝部１３に挿入されて、ハウジング１０に組み付けられている。

ペグ３０の中央には、弾性を有する略矩形板状の係止部３２が切り出し形成されており、係止部３２の外周は、下端がペグ３０と一体にされると共に、下端以外がペグ３０と分離されている。係止部３２は、ペグ３０から後側へ突出されており、係止部３２の上面が挿入凹部１７内の係止突起１８下面に係止されることで、ペグ３０のハウジング１０に対する上方への移動が禁止される。

ペグ３０の上部には、左右方向両側部分において、略矩形板状の挿入部３３が形成されており、挿入部３３は、ペグ３０の左右方向外側へ突出されている。ペグ３０の挿入部３３が形成される高さ部位は、案内溝部１３の一対の挿入面１４間に配置されており、挿入部３３の下面３３ａが案内溝部１３の当接面１６に当接して係止されることで、ペグ３０のハウジング１０に対する下方への移動が禁止される。

ペグ３０の上下方向中間部には、左右方向両側部分において、略三角形板状の圧入部３４が形成されており、圧入部３４は、ペグ３０の左右方向外側へ突出されている。ペグ３０の圧入部３４が形成される高さ部位は、案内溝部１３の一対の圧入面１５間に配置されており、圧入部３４が圧入面１５に圧入されることで、ペグ３０のハウジング１０に対する上方及び左右方向への移動が制限される。

ペグ３０の下部には、扁平なリング形状に形成された突き当て部３１が形成されている。この突き当て部３１は、図２及び図３（ｃ）に示すように、下端部の左右部分を折り返して扁平なリング形状に形成したものであり、本実施の形態では、プレス打ち抜き加工、及び、曲げ加工でペグ３０として一体的に形成されている。突き当て部３１の下面に位置する突き当て面３１ａは、基板５０（配線パターンのランド部５１）に突き当てられる部分であり、これにより、基板５０に当接して全周がはんだ付けにより固定されることになる。

尚、本実施の形態では、プレス、及び、曲げ加工で形成するため、曲げ加工時の突き当て面３１ａ側への膨らみを考慮して、曲げ加工部分に予め凹部３１ｂを形成しておき、突き当て面３１ａと基板５０との当接状態が良好になるようにしている。従って、ペグ３０を基板５０に突き当てただけの状態では、凹部３１ｂの部分で間隙が生じる場合もあるが、ペグ３０は、はんだ付けによりはんだを介して基板５０に固定されるので、基板５０に当接して全周が固定されることになる。

図６に示すように、突き当て部３１の高さＨは、はんだ付けにより形成されるはんだフィレットが十分形成されるだけの高さとなるように設定され、突き当て部３１の高さがペグ３０の板厚以上に設定されるのが好ましい。本実施の形態では、ペグ３０の板厚０．５ｍｍ、突き当て部３１の高さＨ＝２ｍｍとしている。また、突き当て部３１の対向する間隔Dは、はんだフィレットが互いに繋がってしまわない程度に離間している方が好ましく、本実施の形態では、間隔Ｄ＝０．５ｍｍとしている。上記のような設定により、突き当て部３１を基板５０に当接させてはんだ付けした場合、突き当て部３１のリング状の内周、外周部全体にはんだフィレットが十分な高さに形成される。

（ペグ３０のハウジング１０への組み付け）
上記のように形成されたペグ３０は、ハウジング１０の両側にある取付側面１２にそれぞれ組み付けられる。ペグ３０をハウジング１０の上側から案内溝部１３に挿入していく。ペグ３０の挿入部３３がハウジング１０の挿入面１４にガイドされながらペグ３０を下方へ押し込んでいく。このとき、ペグ３０の圧入部３４が圧入面１５に圧入されていくと共に、係止部３２がハウジング１０の挿入凹部１７に沿って下方へ押し込まれる。

さらに押し込まれると、係止部３２が係止突起１８に乗り上げ、挿入部３３の下面３３ａが案内溝部１３の当接面１６に当接と共に、係止部３２が挿入凹部１７内の係止突起１８下面に係止される。この状態で、ペグ３０の圧入部３４が圧入面１５に圧入されているので、ペグ３０とハウジング１０は強固に固定された状態となっている。尚、上記の組み付け状態で、突き当て部３１の突き当て面３１ａ、コーナーブロック１１の下端面１１ａ、及び、リード２０の下面２０ａは略面一となっている。

[本発明の実施の形態における作用、効果]
ペグ３０がハウジング１０に組み付けられた垂直型ＳＭＴコネクタ１は、図６で示したように、ペグ３０の突き当て部３１が基板５０のランド部５１に、はんだ付けにより固定される。前述のように、突き当て部３１のリング状の内周、外周部全体にはんだフィレットが形成されて、ペグ３０と基板５０が強固に固定される。一方、ペグ３０は、ハウジング１０に対して、係止部３２及び圧入部３４で固定されているので、ハウジング１０、すなわち、垂直型ＳＭＴコネクタ１は基板５０に強固に固定される。従って、従来のＳＭＴコネクタに比較して実装強度に優れる垂直型ＳＭＴコネクタを提供することが可能となる。

図７に示すように、垂直型ＳＭＴコネクタ１は、オスコネクタ４０が基板５０に対して垂直方向からハウジング１０に挿入されて結合される。従って、構造上、上下方向に寸法を要し、また、オスコネクタ４０に繋がるリード線材４１から基板５０に対して垂直方向（Fｚ方向）に引っ張られる場合が多い。垂直型ＳＭＴコネクタ１が基板５０に対して垂直方向（Fｚ方向）に引っ張られても、ペグ３０の突き当て部３１が基板５０に強固に固定されているので、破損等の故障が抑制できる。

また、上記示したように、垂直型ＳＭＴコネクタ１は、構造的に垂直方向に長い形状となっているので、オスコネクタ４０部分が左右方向（Fｘ方向）に作用力を受けると、ハウジング１０はコーナーブロック１１の隅部を支点として大きなモーメント力を受ける。この場合でも、ペグ３０の突き当て部３１が基板５０に強固に固定されているので、破損等の故障が抑制できる。

以上示したように、本発明の実施の形態によれば、垂直型ＳＭＴコネクタ１のハウジング１０がペグ３０を備え、このペグ３０の突き当て部３１が扁平なリング形状に形成されているので、基板５０にはんだ付けされる面積を大きく設定することが可能となる。これにより、基板５０上での実装面積を増大させることなく、垂直型ＳＭＴコネクタ１を基板５０に強固に固定することができ、実装強度に優れる垂直型ＳＭＴコネクタを提供することが可能となる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。

図１は、本発明の実施の形態に係る垂直型ＳＭＴコネクタ１の全体斜視図である。 図２は、ペグ３０の外観斜視図である。 図３は、ペグ３０の（ａ）正面図、（ｂ）断面図、（ｃ）下平面図である。 図４は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 図５は、図１におけるＣ−Ｃ断面図である。 図６は、図１におけるはんだ実装時の（ａ）Ｂ−Ｂ断面図、図１におけるはんだ実装時の（ｂ）Ｃ−Ｃ断面図である。 図７は、垂直型ＳＭＴコネクタ１に作用する力を示す説明図である。

符号の説明

１…垂直型ＳＭＴコネクタ、１０…ハウジング、１１…コーナーブロック、１１ａ…下端面、１２…取付側面、１３…案内溝部、１４…挿入面、１５…圧入面、１６…当接面、１７…挿入凹部、１８…係止突起、１９…嵌合穴、２０…リード、２０ａ…下面、３０…ペグ、３１…突き当て部、３１ａ…突き当て面、３１ｂ…凹部、３２…係止部、３３ａ…下面、３３…挿入部、３４…圧入部、４０…オスコネクタ、４１…リード線材、５０…基板、５１…ランド部

Claims (3)

1. 対応コネクタに接続され、前記対応コネクタと電気的に接続されるリードの一部が基板にはんだ付けされることにより表面実装されるコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングに装着され、前記基板に当接して全周がはんだ付けにより固定される、下端部の左右部分を折り返して高さが板厚以上に設定されて扁平なリング形状に形成された突き当て部を備えた固定部材と、を有し、
   前記コネクタハウジングには前記対応コネクタが前記基板に対して垂直に接続されることを特徴とする垂直型ＳＭＴコネクタ。
2. 前記固定部材は、前記リードが列状に複数配置されたリード列の両側の前記コネクタハウジングの側面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の垂直型ＳＭＴコネクタ。
3. 前記固定部材の前記突き当て部は、前記垂直方向の高さが所定の寸法に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の垂直型ＳＭＴコネクタ。

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