JP5464106B2

JP5464106B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5464106B2
Application number: JP2010200904A
Authority: JP
Inventors: 哲哉相原
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: US8974244B2; JP2012059501A; WO2012032820A1; US20130095686A1

Description

本発明は、半田付けにより基板の上面に固定された基板用コネクタに対して嵌合されるコネクタに関する。

この種の基板用コネクタ装置の一例として、特許文献１に記載されたものが知られている。基板用コネクタは、前面に開口したフード部を設けた雄ハウジングを有し、この雄ハウジングには、一端が基板の導電路に半田付けされるタブ状の端子金具がそれぞれの他端をフード部内に臨ませた形態で収容されているとともに、雄ハウジングの左右両側面に固定金具が装着された構造であって、両固定金具が半田付けされることにより基板の端縁部の上面に固定されている。一方、基板用コネクタと嵌合されるコネクタは、ワイヤハーネスの端末に接続された形態であり、詳細には複数の電線の端末に接続された雌端子が後方から挿入されて収容された雌ハウジングを有しており、同雌ハウジングが基板用コネクタの雄ハウジングのフード部内に嵌合されることで、雌雄の端子金具同士が接続されるようになっている。

特開２００７−８７９０３号公報

上記のような基板用コネクタ装置では、コネクタ（雌ハウジング）の後面から電線が引き出された構造であるから、配線の取り回し中等において、例えば電線が上方に引っ張られるようなことがあると、基板用コネクタの雄ハウジングが引き上げられてそれに伴い固定金具の半田付け部分に過大な応力が作用し、クラックが入ってついには破壊に到るおそれがあった。
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、その目的は、基板用コネクタにおける固定金具の半田付け部分に過大な応力が作用することを防ぐところにある。

本発明は、フード部を有するとともに両側面に設けられた固定金具が半田付けにより基板の上面に固定された基板用コネクタに対して嵌合されるコネクタであって、ワイヤハーネスの端末に接続され前記基板用コネクタの前記フード部の内部に嵌合可能なハウジングと、このハウジングとは別体に形成されたホルダと、が備えられ、このホルダには、前記ハウジングに弾性的に係合して当該ホルダが前記ハウジングに装着された状態にロックするロック部材が設けられるとともに、当該ホルダが前記ハウジングに装着された上でこのハウジングが前記基板用コネクタの前記フード部に嵌合された場合に前記基板の下面に係止する係止部が設けられており、かつ、前記係止部は、前記基板を上下両面から挟持可能となっているところに特徴を有する。

ホルダをハウジングに装着した状態で同ハウジングを基板用コネクタのフード部内に嵌合すると、ホルダに設けられた係止部が基板の下面に係止する。そのため、コネクタの後面側に引き出された電線が基板の上方に引っ張られたとしても、係止部が基板に係止することで、ハウジングさらには基板用コネクタが傾動することが規制され、ひいては固定金具の半田付け部分に過大な応力が作用することが防がれる。
ホルダはハウジングとは別体に形成され、しかもホルダ側のみにロック部材を設けた構造としたから、ハウジングの製造金型は既存のままに留めて、ホルダ側の製造金型のみを新たに起こせばよく、安価に対応することが可能となる。

基板用コネクタのフード部が基板の端縁から大きく突出している場合等、条件によってはワイヤハーネスが基板の下方に引っ張られたときにも、ハウジングひいては基板用コネクタが傾動する可能性があるが、ホルダに設けられた係止部が基板を上下両面から挟持するようになっているから、下方への傾動も規制することができる。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記ホルダは前記ハウジングに対して前方から外嵌可能な枠状に形成され、このホルダには、前記ハウジングに設定された被突当部に当たって押し込みを規制する突当部と、この突当部が前記被突当部に当たったところで前記ハウジングの後面に弾性的に係止して抜け止めするロックアームとが設けられている。
枠状をなすホルダがハウジングに対して前方から外嵌されて押し込まれると、正規位置まで押し込まれたところで突当部が相手の被突当部に当たることで押し込みが停止され、そのときロックアームがハウジングの後面に弾性的に係止して抜け止めされることで、ホルダがハウジングに対して正規位置に装着された状態にロックされる。

（２）前記ハウジングの側面には、このハウジングに収容された端子金具に係止して抜け止めするリテーナが装着されるリテーナ装着孔が開口されている。
仮にホルダに設けられた係止部がハウジングと一体的に設けられた構造であると、いわゆるサイドリテーナをハウジング設ける場合に、干渉を避けるために配設位置に制約を受けるが、係止部は、ハウジングとは別体で後付けされるホルダに設けたから、サイドリテーナの配設位置について設計上の自由度を大幅に広げることができる。

本発明によれば、基板用コネクタにおける固定金具の半田付け部分に過大な応力が作用することを防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るハーネス側コネクタを基板用コネクタに嵌合する動作を示す側断面図基板用コネクタが基板上に固定された状態の斜視図基板用コネクタの背面図ハーネス側コネクタの分解側断面図雌ハウジングとホルダの平面図同側面図雌ハウジングの正面図ホルダの背面から視た斜視図ホルダの背面図ハーネス側コネクタが基板用コネクタに嵌合された状態の側断面図その側面図関連技術の斜視図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。
この実施形態では、図１に示すように、プリント配線基板Ｐ（以下、単に基板Ｐという）の端縁部に固定された基板用コネクタ１０に対し、ワイヤハーネスの端末に接続されたハーネス側コネクタ３０（本発明のコネクタに相当）を嵌合する部分を例示する。

基板用コネクタ１０は、図１ないし図３に示すように、合成樹脂製の雄ハウジング１１を有している。この雄ハウジング１１は、前面に開口した扁平な角筒状をなすフード部１２を備えており、このフード部１２の厚肉の背面壁が端子保持部１３となっている。
端子保持部１３には、複数の端子金具１５が、上下２段に亘り横方向に整列して装着されている。端子金具１５は、タブを概ねクランク状に屈曲して形成されており、主にタブの太さを異にした大小２種類が備えられている。
各端子金具１５は、上記した端子保持部１３に形成された端子圧入口１４に後方から圧入されて装着されている。各端子金具１５の一端側の端子接続部１６は、フード部１２内に突出して上下２段に亘って横方向に並んだ形態を採り、他端側の基板接続部１７は横一列に並んで、それぞれ基板Ｐ上に形成された対応する導電路に半田付けにより接続されるようになっている。

雄ハウジング１１の左右両側面には、固定金具２０が装着されている。固定金具２０は、金属板を略Ｌ字形に曲げ加工することにより、本体板２１の下端部に外側に直角曲げされた取付板２２が形成された形状である。一方、雄ハウジング１１の左右両側面には、装着溝２５が上下に貫通した形状で形成されており、固定金具２０の本体板２１の両側縁が、装着溝２５の両側縁に沿って圧入されることで、抜け止めされて固定されるようになっている。このとき、固定金具２０の取付板２２は、雄ハウジング１１の下面の僅か下方に位置し、基板Ｐ上に設けられた固定ランドに半田付けにより固定されるようになっている。

雄ハウジング１１のフード部１２における天井壁には、前縁の幅方向の中央位置にロック突部２７が形成されている。また、両側壁の内面の下部位置には、前縁からガイド溝２８が切り込み形成されている。

ハーネス側コネクタ３０は、図４ないし図６に示すように、雌ハウジング３１とホルダ５０とから構成されている。
雌ハウジング３１は合成樹脂製であって、図７にも示すように、扁平な横長のブロック状に形成されており、前側の略２／３の長さ領域が、上記した基板用コネクタ１０の雄ハウジング１１のフード部１２内に嵌合可能となっている。

雌ハウジング３１内には、前後方向に貫通した複数のキャビティ３２が、上記した基板用コネクタ１０に装着された端子金具１５の端子接続部１６の配列と対応して、上下２段に亘って横方向に並んで形成されている。キャビティ３２についても大小２種類が備えられ、基板用コネクタ１０側の端子金具１５の大小と対応した位置に配されている。
各キャビティ３２内には、電線３４の端末に接続された雌端子３５が収容されるようになっており、雌端子３５についても大小２種類が備えられている。図４の矢線ａに示すように、雌端子３５は対応するキャビティ３２内に後方から挿入され、正規位置まで挿入されると、キャビティ３２の底面に設けられたランス３３に弾性的に係止されて抜け止めされるようになっている。

雌ハウジング３１の下面側には、雌端子３５を二重係止するためのサイドタイプのリテーナ３７が装着されている。そのため雌ハウジング３１の下面における前後方向の中央位置には、リテーナ装着孔３８が、ほぼ全幅に亘って各キャビティ３２を貫通するようにして形成されている。
リテーナ３７は同じく合成樹脂製であって、全体としては上記したリテーナ装着孔３８に下方から緊密に挿入可能な格子状に形成され、雌端子３５の被係止部３５Ａ（あご部）に係止する係止突部３７Ａが、キャビティ３２の配置と対応した配置で設けられている。そしてリテーナ３７は、図４に示すように、各係止突部３７Ａがキャビティ３２の下方に退避して雌端子３５の挿入を許容する仮係止位置と、図１に示すように、各係止突部３７Ａが雌端子３５に係止可能にキャビティ３２内に進入した本係止位置とに、それぞれ組み付け可能とされている。

雌ハウジング３１の上面における幅方向の中央部には、基板用コネクタ１０の雄ハウジング１１のロック突部２７に係止する突起４１を備えたロックレバー４０が、前縁から後方を向いて延出した形態で撓み変位可能に設けられている。ロックレバー４０の延出端は操作部４２となっており、同操作部４２を押圧することでロックレバー４０を強制的に撓み変位できるようになっている。

雌ハウジング３１の後面には、図７に示すように、全周に亘ってフランジ４４が形成されている。このうち上フランジ４４Ａは、幅方向の中央部の上端部が前方に張り出して形成され、ロックレバー４０の操作部４２の前端側の上部を横切った形態の保護壁４５を構成している。一方、ロックレバー４０の左右両側には保護壁４５Ａが立てられており、これらの保護壁４５，４５Ａにより、ロックレバー４０に対して電線３４が噛み込むこと等から保護するようになっている。

フランジ４４のうち下フランジが指掛部４６となっており、同指掛部４６に指を掛けることにより、上記したロックレバー４０の操作部４２の押圧操作や、それに続く雌ハウジング３１の引き抜き動作の便宜が図られている。
雌ハウジング３１の左右の外側面における後縁部には、左右のフランジ４４Ｂの前面に突出するようにして、上記した相手の雄ハウジング１１における両側壁の内面に形成されたガイド溝２８に進入可能なガイドリブ４７が形成されている。

さて、雌ハウジング３１には、同雌ハウジング３１とは別体に形成されたホルダ５０が装着可能となっている。
ホルダ５０は同じく合成樹脂製であって、大まかには図８にも示すように、雌ハウジング３１の後端側に外嵌可能なように、奥行のある横長の方形の枠状に形成されている。ホルダ５０の天井壁の後縁における幅方向の中央部には、雌ハウジング３１の保護壁４５を嵌めて逃がす逃がし凹部５１が形成されている。

また、ホルダ５０における後端の内周縁には、内側に所定寸法張り出すようにして後面壁５２が形成されている。なお、下部側の後面壁５２Ａは背が高く、かつ下部領域が凹んだ段差状に形成されている。
ホルダ５０の後面壁５２には、詳しくは後記するように、当該ホルダ５０を雌ハウジング３１の前方から外嵌した場合に、概ね雌ハウジング３１のフランジ４４に当たってそれ以上の押し込みを規制する突当部５４Ａ〜５４Ｃが形成されている。

より詳細には、上部側の後面壁５２には、上フランジ４４Ａに当たる横長の左右一対の第１突当部５４Ａが形成されている。左右の後面壁５２には、左右のフランジ４４Ｂに当たる背の低い第２突当部５４Ｂが形成されている。両第２突当部５４Ｂには、雌ハウジング３１の左右の外側面に形成されたガイドリブ４７を挿通して逃がす逃がし溝５５が形成されている。下部側の後面壁５２Ａのうち上側の領域には、下フランジすなわち指掛部４６に当たる第３突当部５４Ｃが、ほぼ全幅に亘って形成されている。これらの突当部５４Ａ〜５４Ｃが当たる雌ハウジング３１のフランジ４４の各部位が、本発明にいう被突当部となる。

ホルダ５０の後面からは、同ホルダ５０が雌ハウジング３１に対して正規位置まで押し込まれて押し込みが停止したところで、雌ハウジング３１に係止して抜け止めを図るための弾性変位可能なロックアーム５７Ａ，５７Ｂが突設されている。
２本の第１ロックアーム５７Ａは、ホルダ５０における左右の後面壁５２の第２突当部５４Ｂの上方位置から突出形成され、先端の鈎部５８が、雌ハウジング３１の左右のフランジ４４Ｂの上部位置の裏面に係止するようになっている。
一方、同じく２本の第２ロックアーム５７Ｂは、下部側の後面壁５２Ａのうち下側の領域における左右両端部から突出形成され、先端の鈎部５８が雌ハウジング３１の後面下端に形成された指掛部４６の左右両端部に寄った位置の裏面にそれぞれ係止するようになっている。

ホルダ５０の左右の側壁における前縁の下部位置には、基板Ｐの端縁がほぼ緊密に挿入される基板挿入溝６０が形成されている。基板挿入溝６０は詳細には、ホルダ５０の下面壁の上面と面一となる位置において、側壁の前縁から奥に向けて切り込み形成されており、詳しくは後記するように、ホルダ５０が装着された雌ハウジング３１が相手の雄ハウジング１１のフード部１２内に正規嵌合された場合に、基板Ｐの端縁が奥に達するまでの深さを有している。
上記のように基板挿入溝６０が形成されたことにより、ホルダ５０の下面壁が全幅にわたって、基板Ｐの下面に係止する下側係止部６１として機能する。一方、ホルダ５０の側壁における基板挿入溝６０の上側の側縁部が、基板Ｐの上面に係止する上側係止部６２として機能するようになっている。

続いて、本実施形態の作用を説明する。
基板用コネクタ１０は、図１及び図２に示すように、基板Ｐの端縁寄りの所定位置において、雄ハウジング１１の先端部を基板Ｐの端縁から所定寸法突出させた形態で載置され、表面実装により、各端子金具１５の基板接続部１７が半田付けで対応する導電路に接続され、併せて左右の固定金具２０の取付板２２が半田付けで基板Ｐに固定される。

ハーネス側コネクタ３０では、図４に示すように、リテーナ３７が仮係止位置にある状態で、雌ハウジング３１に設けられた各キャビティ３２に対し、電線３４の端末に接続された雌端子３５が後方から挿入され、ランス３３により一次係止される。続いてリテーナ３７が本係止位置に押し込まれることで、各雌端子３５が二重係止される（図１参照）。ここで、雌ハウジング３１の後面から引き出された電線３４は適宜に束ねられ、ワイヤハーネスが構成される。

次に、上記のように雌端子３５が収容されて二重係止された雌ハウジング３１に対し、図４の矢線ｂに示すように、ホルダ５０が前方から外嵌される。ホルダ５０が押し込まれてその終盤になると、ガイドリブ４７が逃がし溝５５に挿入されて案内され、また、各ロックアーム５７Ａ，５７Ｂが、左右のフランジ４４Ｂ並びに指掛部４６に当たって弾性撓みしつつ押し込まれる。ホルダ５０側の突当部５４Ａ〜５４Ｃが雌ハウジング３１のフランジ４４に設定された被突当部に当たったところで押し込みが停止され、このときロックアーム５７Ａ，５７Ｂの鈎部５８が、左右のフランジ４４Ｂ並びに指掛部４６を通過することで、ロックアーム５７Ａ，５７Ｂが復元変位しつつそれらに係止し、これにより図１に示すように、ホルダ５０が雌ハウジング３１の後端部の正規位置に装着された状態となる。

このように組み付けられたハーネス側コネクタ３０が、図１の矢線ｃに示すように、基板用コネクタ１０に対して嵌合される。詳細には、雌ハウジング３１が相手の雄ハウジング１１のフード部１２内に嵌合され、嵌合が進むと、フード部１２の先端側がホルダ５０内に進入し、またロックレバー４０を弾性撓みさせつつ押し込まれ、雌ハウジング３１の先端が端子保持部１３に当たる正規位置まで押し込まれると、図１０に示すように、ロックレバー４０が復元変位しつつ雄雌のハウジング１１，３１が正規に嵌合した状態にロックされる。これに伴い、対応する端子金具１５と雌端子３５同士が正規に電気接続された状態になる。
またこの間に、基板Ｐの端縁がホルダ５０に設けられた基板挿入溝６０に挿入され、両ハウジング１１，３１が正規嵌合されたところで、基板挿入溝６０の奥端まで進入した状態となる。

図１１に示すように、両コネクタ１０，３０の嵌合接続が完了した状態において、例えば同図の矢線ｘに示すように、ハーネス側コネクタ３０の後方に引き出された電線３４の束（ワイヤハーネス）が上方に引っ張られたとしても、ホルダ５０に設けられた下側係止部６１が、広い範囲に亘って基板Ｐの下面側の端縁に係止することで、雌ハウジング３１さらにはこれに嵌合された基板用コネクタ１０が傾動することが規制され、ひいては固定金具２０の半田付け部分に過大な応力が作用することが防がれる。
また、同図の矢線ｙに示すように、電線３４の束（ワイヤハーネス）が下方に引っ張られると、雌ハウジング３１が同図の時計回り方向に多少なりとも傾動しようとするが、左右の上側係止部６２が基板Ｐの上面側の端縁に係止することで、雌ハウジング３１さらにはこれに嵌合された基板用コネクタ１０が同方向に傾動することがより確実に規制される。

以上のように本実施形態によれば、ハーネス側コネクタ３０に装着されたホルダ５０に対し、同コネクタ３０が相手の基板用コネクタ１０に正規に嵌合された際に、基板Ｐの端縁が進入する基板挿入溝６０を設けて、同基板挿入溝６０の下側と上側に設けられた係止部６１，６２で基板Ｐの端縁を挟むようにしたから、ハーネス側コネクタ３０の後面側に引き出された電線３４の束（ワイヤハーネス）が上方または下方に引っ張られたとしても、係止部６１，６２が基板Ｐに係止することで、雌ハウジング３１さらには相手の基板用コネクタ１０が傾動することが規制され、ひいては固定金具２０の半田付け部分に過大な応力が作用することが防がれる。
そのため、固定金具２０の半田付け部が破壊されて基板用コネクタ１０が位置ずれし、ひいては端子金具１５の半田付け部分が損傷を受けるといったことを未然に防止することができる。

係止部６１，６２が設けられたホルダ５０は雌ハウジング３１とは別体に形成され、しかもホルダ５０側のみにロックアーム５７Ａ，５７Ｂを設けた構造としたから、雌ハウジング３１の製造金型は既存のままに留めて、ホルダ５０側の製造金型のみを新たに起こせばよく、安価に対応することができる。

仮にホルダ５０に設けられた係止部６１，６２が雌ハウジング３１と一体的に設けられた構造であると、サイドタイプのリテーナ３７を雌ハウジング３１に設ける場合に、係止部６１，６２と干渉する可能性があって設けることができないか、その配設位置に制約を受けるが、係止部６１，６２は、雌ハウジング３１とは別体に形成された後付けされるホルダ５０に設けたから、サイドタイプのリテーナ３７の配設位置について任意に設定することができる。

＜関連技術＞
基板用コネクタ１０では、低背化の要求により薄肉化される傾向にある。そのような場合、相手のハーネス側コネクタ３０から引き出された電線３４が上方に引っ張られて同コネクタ３０が傾動すると、薄肉化されたフード部１２の上面が破損に到ることが懸念される。
その防止対策の一例として、図１２に示すように、高強度のフィルム７０や金属箔をフード部１２の上面に貼り付けて補強するとよい。別部品で補強するのであるから、基板用コネクタ１０における雄ハウジング１１の設計変更は不要にできる。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）ホルダに設ける基板挿入溝の位置は、上記実施形態に例示した位置に限らず、例えば側壁の高さ方向の途中位置等の他の位置でもよく、側壁の高さ方向の途中位置であっても、その上下両側に基板を挟む係止部を構成することができる。

（２）ホルダの押し込みを停止するべくホルダに設けられる突当部の形状や配設位置は、雌ハウジングの既存の部位に当てる限りは、任意の形状、配設位置とすることができる。
（３）ホルダを抜け止めするべくホルダに設けるロックアームの形状や配設位置は、雌ハウジングの既存の部位に係止できる限りは、任意の形状、配設位置とすることができる。
（４）上記実施形態では、ホルダが概ね枠状をなし、雌ハウジングに対しては前方から外嵌して装着した場合を例示したが、雌ハウジングの形状等の条件に応じて、ホルダの形状や装着方法は任意に設定できる。

Ｐ…プリント配線基板（基板）
１０…基板用コネクタ
１１…雄ハウジング
１２…フード部
１５…端子金具
２０…固定金具
２２…取付板
３０…ハーネス側コネクタ
３１…雌ハウジング（ハウジング）
３４…電線
３５…雌端子
３７…リテーナ
３８…リテーナ装着孔
４４…フランジ（被突当部）
４６…指掛部
５０…ホルダ
５４Ａ〜５４Ｃ…突当部
５７Ａ，５７Ｂ…ロックアーム（ロック部材）
６０…基板挿入溝
６１…下側係止部
６２…上側係止部

Claims

フード部を有するとともに両側面に設けられた固定金具が半田付けにより基板の上面に固定された基板用コネクタに対して嵌合されるコネクタであって、
ワイヤハーネスの端末に接続され前記基板用コネクタの前記フード部の内部に嵌合可能なハウジングと、
このハウジングとは別体に形成されたホルダと、が備えられ、
このホルダには、前記ハウジングに弾性的に係合して当該ホルダが前記ハウジングに装着された状態にロックするロック部材が設けられるとともに、
当該ホルダが前記ハウジングに装着された上でこのハウジングが前記基板用コネクタの前記フード部に嵌合された場合に前記基板の下面に係止する係止部が設けられており、
かつ、前記係止部は、前記基板を上下両面から挟持可能となっていることを特徴とするコネクタ。
前記ホルダは前記ハウジングに対して前方から外嵌可能な枠状に形成され、このホルダには、前記ハウジングに設定された被突当部に当たって押し込みを規制する突当部と、この突当部が前記被突当部に当たったところで前記ハウジングの後面に弾性的に係止して抜け止めするロックアームとが設けられていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記ハウジングの側面には、このハウジングに収容された端子金具に係止して抜け止めするリテーナが装着されるリテーナ装着孔が開口されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコネクタ。