(57)【要約】【課題】組み立て性が良いコネクタ接続構造を提供する。【解決手段】コネクタ端子１０をハウジング２０にインサート成型して、ユニット化にした後に回路基板３０の貫通孔３０ａに挿入して組み立てる。また、上ケース２００には溝形状の支持部が形成されているので、コネクタ端子１０の接触部１０ｂを回路基板３０の銅電極面４０に押し付けた際、左右に逃げることなく弾性的に押圧支持する。これらにより、コネクタ端子１０は銅電極面４０と電気的に接続され、組み立て性が良いコネクタ接続構造を提供することができる。【選択図】図１
2015090792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、前記回路基板に設けられた貫通孔と、前記回路基板の表面に設けられた電極面と、前記電極面に弾性的に接触して電気的に接続するコネクタ端子と、からなるコネクタ接続構造であって、
前記回路基板の裏面には前記コネクタ端子の外部接続端子部を固着保持するハウジングが設けられているとともに、
前記コネクタ端子が１本の金属製の棒状部からなり、前記ハウジングから伸長して、前記貫通孔に挿入される挿入部と、
前記挿入部に隣接して、前記電極面側に折り曲がった状態にある折曲部と、前記折曲部に隣接した、前記電極面に湾曲した状態で接触する接触部と、
前記接触部が前記電極面と弾性接触するように、支持部材の溝形状支持部によって支持される被支持部と、
を有することを特徴とするコネクタ接続構造。
【請求項２】
前記折曲部が、前記金属製の棒状部に形成された凹形状を略基点として、前記電極面側に折り曲がった状態にあることを特徴とする請求項１記載のコネクタ接続構造。
【請求項３】
前記ハウジングがインサート成型によって、前記コネクタ端子を固着状態で保持していることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のコネクタ接続構造。
【請求項４】
回路基板と、前記回路基板に設けられた貫通孔と、前記回路基板の表面に設けられた電極面と、前記電極面に弾性的に接触して電気的に接続するコネクタ端子と、からなるコネクタ接続構造であって、
前記回路基板の裏面には前記コネクタ端子の外部接続端子部を固着保持するハウジングが設けられているとともに、
前記コネクタ端子が１本の金属製の棒状部からなり、前記ハウジングから伸長して、前記貫通孔に挿入される挿入部と、
前記挿入部に隣接して、前記電極面側に折り曲がった状態にある折曲部と、前記折曲部に隣接した、前記電極面に湾曲した状態で接触する接触部と、
前記接触部が前記電極面と弾性接触するように、支持部材の溝形状支持部によって支持される被支持部と、
を有する前記コネクタ接続構造を構成する、
前記回路基板と、前記コネクタ端子と、前記ハウジングと、前記支持部材と、を用意する工程と、
前記コネクタ端子の前記外部接続端子部を前記ハウジングにインサート成型にて固着保持する工程と、
前記裏面側より前記コネクタ端子を前記貫通孔に所定の位置まで挿入する工程と、
前記コネクタ端子を前記電極面側に折り曲げる工程と、
前記支持部材の前記溝形状支持部によって前記被支持部を前記接触部が前記電極面と接触状態となるように押圧支持する工程と、
を含むことを特徴とするコネクタ接続構造の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ接続構造に関し、特に、組み立て性の良いコネクタ接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される電子機器の回路基板にコネクタを接続するとき、回路基板上の他の電子部品と別工程で半田付けされる場合が多い。半田を使用しないで、コネクタの端子を回路基板に接続する技術としては、コンプライアントピンがある。これは、金属弾性端子で、プリント基板のスルーホールに挿入することにより、スルーホール内部での接触・導通することで接続する。電子機器の回路基板にコネクタを接続する工程に半田を使用しない接続手段を採用すると、組み立て工程の作業性が向上する。
【０００３】
従来のコネクタ接続構造としては、下記の特許文献１に記載のコネクタ接続構造が知られている。
【０００４】
以下、図９を用いて、特許文献１に記載のコネクタ接続構造について説明する。図９は、コネクタ接続構造を示す断面図である。
【０００５】
図９は、基板９４０およびコネクタ端子９１０を縦方向に切った断面を示している。コネクタ端子９１０を基板９４０に接続する場合は、図９（ａ）に示すように、コネクタ端子９１０の挿入部９２０ａを基板９４０の貫通孔９５０に配置し、可動部９２０ｂの接触部９３０を基板９４０の銅電極９６０上に配置する。
【０００６】
この後、図９（ｂ）に示すように白矢印方向に挿入部９２０ａを貫通孔９５０に挿入してゆくと、接触部９３０が錫メッキ面９７０上に形成されたフラックス層９８０に押圧される。次に、挿入部９２０ａをさらに挿入することにより、可動部９２０ｂが撓み、可動部９２０ｂの撓みによる変形で、図９（ｂ）に示す黒矢印方向（基板９４０の面方向）に接触部９３０がずれる（スライドする）。このとき、接触部９３０によってフラックス層９８０が払拭（ワイピング）されて、錫メッキ面９７０と接触部９３０とが接触し電気的な接続がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】再公表特許Ｗ０２０１０／１０９５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術のコネクタ接続構造では、コネクタ端子の先端部をハウジングで固定する場合、回路基板の貫通孔に挿入後ハウジングに圧入する必要があるため、ハウジング圧入時にコネクタ端子の先端部を変形させる場合があり、組み立てが困難であった。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するもので、コネクタ端子の先端部を変形させる心配がなく、組み立て性が良いコネクタ接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、請求項１に記載のコネクタ接続構造は、回路基板と、前記回路基板に設けられた貫通孔と、前記回路基板の表面に設けられた電極面と、前記電極面に弾性的に接触して電気的に接続するコネクタ端子と、からなるコネクタ接続構造であって、前記回路基板の裏面には前記コネクタ端子の外部接続端子部を固着保持するハウジングが設けられているとともに、前記コネクタ端子が１本の金属製の棒状部からなり、前記ハウジングから伸長して、前記貫通孔に挿入される挿入部と、前記挿入部に隣接して、前記電極面側に折り曲がった状態にある折曲部と、前記折曲部に隣接した、前記電極面に湾曲した状態で接触する接触部と、前記接触部が前記電極面と弾性接触するように、支持部材の溝形状支持部によって支持される被支持部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載のコネクタ接続構造は、前記折曲部が前記金属製の棒状部に形成された凹形状を略基点として、前記電極面側に折り曲がった状態にあることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載のコネクタ接続構造は、前記ハウジングがインサート成型によって、前記コネクタ端子を固着状態で保持していることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載のコネクタ接続構造の組み立て方法は、回路基板と、前記回路基板に設けられた貫通孔と、前記回路基板の表面に設けられた電極面と、前記電極面に弾性的に接触して電気的に接続するコネクタ端子と、からなるコネクタ接続構造であって、前記回路基板の裏面には前記コネクタ端子の外部接続端子部を固着保持するハウジングが設けられているとともに、前記コネクタ端子が１本の金属製の棒状部からなり、前記ハウジングから伸長して、前記貫通孔に挿入される挿入部と、前記挿入部に隣接して、前記電極面側に折り曲がった状態にある折曲部と、前記折曲部に隣接した、前記電極面に湾曲した状態で接触する接触部と、前記接触部が前記電極面と弾性接触するように、支持部材の溝形状支持部によって支持される被支持部と、を有する前記コネクタ接続構造を構成する、前記回路基板と、前記コネクタ端子と、前記ハウジングと、前記支持部材と、を用意する工程と、前記コネクタ端子の前記外部接続端子部を前記ハウジングにインサート成型にて固着保持する工程と、前記裏面側より前記コネクタ端子を前記貫通孔に所定の位置まで挿入する工程と、前記コネクタ端子を前記電極面側に折り曲げる工程と、前記支持部材の前記溝形状支持部によって前記被支持部を前記接触部が前記電極面と接触状態となるように押圧支持する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、コネクタ端子をハウジングにインサート成型または圧入して、ユニット化にした後に回路基板の貫通孔に挿入して組み立てる。また、回路基板の電極面との接続が、電極面側に折り曲がった状態にある折曲部から湾曲した状態の接触部で接触する導通であって、メッキした貫通孔（スルーホール）での導通ではないため、回路基板を両面基板から安価な片面基板にすることができる。また、溝形状支持部が形成されている支持部材によって被支持部が支持されるので、コネクタ端子の接触部を回路基板の電極部に押し付けた際、左右に逃げることなく確実に押し付けることができる。従って、組み立て性が良いコネクタ接続構造を提供することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、折曲部は凹形状（つぶし加工）されており、折り曲げの際の基点となるため、曲げ位置が安定する。
【００１６】
請求項３の発明によれば、コネクタ端子をハウジングにインサート成型後、固着状態で保持できるので、組み立て性が良い。
【００１７】
請求項４の発明によれば、コネクタ端子をハウジングにインサート成型にて、ユニット化してから回路基板の裏面側から貫通孔へ挿入し、その後折り曲げて接触部を接触させるようにケース等の支持部材で支持するので、組み立て性が良い。
【００１８】
以上により、本発明によれば、コネクタ端子をハウジングにインサート成型にて固着保持してユニット化することで、組み立て性の良いコネクタ接続構造およびその組み立て方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコネクタ端子接続構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るコネクタ端子形状を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るコネクタ端子をハウジングにインサート成型した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るコネクタ端子をハウジングにインサート成型したユニットを回路基板の貫通孔に挿入した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るコネクタ端子の接触部が回路基板の電極面側に折り曲がった状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る図１のＡ視側から見たコネクタ端子と支持部材の断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るモジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るコネクタ接続構造の組み立て方法を示す断面図である。
【図９】従来例１のコネクタ接続構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態におけるコネクタ接続構造１００について、図１から図７までを用いて説明する。
【００２１】
第１実施形態のコネクタ接続構造１００の構成について、図１を用いて説明する。
【００２２】
コネクタ接続構造１００は、図１に示すように、被支持部としてのコネクタ端子１０と、溝形状の支持部を有する支持部材としての上ケース２００と、ハウジング２０と、回路基板３０と、貫通孔３０ａと、電極面としての銅電極面４０と、を備えて構成される。
【００２３】
コネクタ接続構造１００においては、は図１に示すように、コネクタ端子１０は、回路基板３０の表面に設けられた銅電極面４０と弾性的に接触して、電気的に接続する。
【００２４】
コネクタ端子１０は、後述するように折り曲げるまでは、図２に示すように、１本の金属製の棒状部からなり、略直線状の形状である。また、凹形状としての凹部１０ａと、湾曲した接触部１０ｂと、外部接続端子部１０ｃと、を備えて構成される。また、コネクタ端子１０の外部接続端子部１０ｃ以外の部分は貫通孔３０ａへの挿入部である。
【００２５】
コネクタ端子１０は、外部コネクタと接続して使用するので、導電性の良い銅系の金属で、機械的強度が強い、黄銅等の材料で構成されている。また、コネクタ端子１０は、銅電極面４０と違う金属で構成すると、湾曲した接触部１０ｂにて異種金属間の電位勾配の影響で電食による腐食が発生する理由からも、銅電極面４０と同じ銅系の金属（黄銅等）を使用することでコネクタ接続の信頼性を確保している。
【００２６】
ハウジング２０は図７に示すように、長方体の形状である。また、ハウジング２０は図３に示すように、コネクタ端子１０がインサート成型されるので、ハウジング２０は電気的に絶縁性の良い合成樹脂（ポリアミド樹脂等）の材料で構成されている。また、インサート成型されることでハウジング２０はコネクタ端子１０を固着状態で保持できる。
【００２７】
回路基板３０は、図７に示すように、厚みのある長方形の形状で、ガラスエポキシ樹脂等の材料で構成される。また、図４に示すように、回路基板３０はハウジング２０の上面に設置される。また、回路基板３０の表面には銅電極面４０と、図示しない電子部品等と、を備えている。
【００２８】
貫通孔３０ａは図４に示すように、穴径は通常、外部接続端子部１０ｃの径とほぼ同じ寸法にするが、接触部１０ｂを回路基板３０の裏面側から挿入するため、穴径は多少大きく構成される。また、貫通孔３０ａの内壁に銅電極を形成する必要がないため、回路基板３０は片面基板で構成される。
【００２９】
銅電極面４０は、図５に示すように、薄い銅（銅箔）で構成されている。パターン印刷等により、銅電極面４０は、回路基板３０の表面に回路配線を形成している。また、回路配線はコネクタ端子１０と接続されるように配置されている。
【００３０】
上ケース２００は、図１のＡ視から見て、図６に示すように、Ｚ１方向に凹みを有する溝形状支持部２００ａが形成されている。また、コネクタ端子１０の接触部１０ｂを銅電極面４０と弾性接触するように押圧支持する。また、電気的に絶縁性の良い合成樹脂（ＡＢＳ樹脂等）の材料で構成されている。
【００３１】
上ケース２００の溝形状支持部２００ａは、図６に示すように、コネクタ端子１０の円径に沿って、ほぼ半分を覆う凹形状で構成されている。また、溝形状支持部２００ａは、凹形状で構成されることで、コネクタ端子１０を左右に逃げることなく確実に支持することができる。
【００３２】
コネクタ端子１０は図５に示すように、回路基板３０の貫通孔３０ａに回路基板３０の裏面側から挿入される。次に、銅電極面４０側に凹部１０ａを略基点として、折り曲げる（折曲部）。
【００３３】
次に、コネクタ端子１０は図１に示すように、接触部１０ｂが銅電極面４０に接触状態となるように、上ケース２００の溝形状支持部２００ａによって、弾性的に押圧支持することにより、銅電極面４０に対し電気的接続の安定化を図っている。
【００３４】
ここで、本発明の第１実施形態におけるコネクタ接続構造１００を使用したモジュール３００の構成について、図７を用いて説明する。
【００３５】
モジュール３００は、コネクタ端子１０をハウジング２０にインサート成型されたユニットと、回路基板３０と、上ケース２００と、下ケース２１０と、を備えて構成される。
【００３６】
モジュール３００は図７に示すように、ほぼ直方体の形状である。また、モジュール３００の下部に図示しない外部コネクタと接続するための突出開口部２１０ｂが設けられて、ここからコネクタ端子１０の外部接続端子部１０ｃが出る構成となっている。
【００３７】
上ケース２００は図７に示すように、上述しているようにコネクタ端子１０を回路基板３０の図示しない銅電極面４０に弾性接触するように、図示しない溝形状支持部２００ａで押圧し左右に逃げることなく確実に支持する形状である。尚、第１実施形態では上ケース２００を支持部材として、上ケース２００に溝形状支持部２００ａが形成されている構成としたが、これ以外の支持部材を有する構成としても良い。
【００３８】
下ケース２１０は図７に示すように、上ケース２００と組み付けられて、モジュール３００を構成している。また、コネクタ端子１０の外部接続端子部１０ｃを突出開口部２１０ｂに出すための貫通穴２１０ｃが端子数と同数で形成されている。また、回路基板３０を組み付けるための位置決め用の下ケース凸部２１０ａが２ヵ所設けられている。
【００３９】
下ケース２１０は、上ケース２００と同じ電気的に絶縁性の良い合成樹脂（ＡＢＳ樹脂等）の材料で構成されている。
【００４０】
回路基板３０は図７に示すように、コネクタ端子１０の端子数と同数で、貫通孔３０ａが設けられている。また、下ケース２１０に組み付ける場合に、位置決めを行うための貫通孔３０ｂが２ヵ所設けられている。また、コネクタ端子１０をハウジング２０にインサート成型されたユニットとの位置決めを行うための貫通孔３０ｃが２ヵ所設けられている。
【００４１】
コネクタ端子１０をハウジング２０にインサート成型されたユニットは、図７に示す例では、コネクタ端子１０の端子数が９本で形成されている。また、ハウジング２０には、回路基板３０との位置決め用に、貫通孔３０ｃに挿入されるハウジング凸部２０ａが２ヵ所設けられている。
【００４２】
以下に、第１実施形態におけるコネクタ接続構造１００の組み立て方法について説明する。図８は、第１実施形態のコネクタ接続構造１００の組み立て方法を説明する断面図である。
【００４３】
第１実施形態におけるコネクタ接続構造１００の組み立て方法は、第１から第５までの工程を含み、その工程順に従って組み立てが行われる。図８（ａ）から図８（ｅ）はアルファベット順に、その工程をそれぞれ説明する断面図である。以下に、組み立ての工程順番毎に説明する。
【００４４】
コネクタ接続構造１００の組み立て方法の第１工程は、図８（ａ）に示すように、コネクタ端子１０と、図示しない、回路基板３０と、ハウジング２０と、上ケース２００と、を用意する。上ケース２００には、溝形状支持部２００ａが形成されている（図６参照）。
【００４５】
コネクタ接続構造１００の組み立て方法の第２工程は、図８（ｂ）に示すように、コネクタ端子１０をハウジング２０にインサート成型してユニット化する。これにより、コネクタ端子１０を固着状態で保持でき、後工程の組み立てをし易いようにしている。
【００４６】
コネクタ接続構造１００の組み立て方法の第３工程は、図８（ｃ）に示すように、第２工程でユニット化したものを、回路基板３０の裏面側より貫通孔３０ａに所定の位置まで挿入する。このため、貫通孔３０ａの穴径は通常、外部接続端子部１０ｃの径とほぼ同じ寸法にするが、本発明では、接触部１０ｂを挿入するため、穴径は通常よりも大きくなる。
【００４７】
コネクタ接続構造１００の組み立て方法の第４工程は、図８（ｄ）に示すように、コネクタ端子１０を回路基板３０の銅電極面４０側（電極面側）に凹部１０ａを略基点として折り曲げ、銅電極面４０に接触部１０ｂを接触させる。
【００４８】
コネクタ接続構造１００の組み立て方法の第５工程は、図８（ｅ）に示すように、コネクタ端子１０の接触部１０ｂが銅電極面４０と弾性接触するように、上ケース２００を組み立てる工程である。このとき、上ケース２００は、溝形状支持部２００ａをコネクタ端子１０に押圧支持する。このため、コネクタ端子１０の接触部１０ｂが左右に逃げることなく、銅電極面４０と接触状態となり電気的接続の安定化を図ることができる。
【００４９】
以上説明したように、第１実施形態のコネクタ接続構造１００は、コネクタ端子１０をハウジング２０にインサート成型してユニット化することと、上ケース２００に溝形状支持部２００ａが形成されコネクタ端子１０を回路基板３０の銅電極面４０に押圧される際、左右に逃げることなく確実に弾性的に押圧支持されることで銅電極面４０と電気的に接続されること、によって組み立て性が良い。
【００５０】
以上のように、本発明の第１実施形態に係るコネクタ接続構造１００およびその組み立て方法について具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
【００５１】
＜変形例１＞
第１実施形態において、コネクタ端子１０と銅電極面４０の表面（空気に触れる面）はメッキ処理されていないが、接触電極部分の酸化を抑制するために、金またはニッケル等でメッキ処理して、被覆しても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１０    コネクタ端子
１０ａ  凹部
１０ｂ  接触部
１０ｃ  外部接続端子部
２０    ハウジング
２０ａ  ハウジング凸部
３０    回路基板
３０ａ  貫通孔
３０ｂ  貫通孔
３０ｃ  貫通孔
４０    銅電極面
１００  コネクタ接続構造
２００  上ケース
２００ａ  溝形状支持部
２１０  下ケース
２１０ａ  下ケース凸部
２１０ｂ  突出開口部
２１０ｃ  貫通穴
３００  モジュール
９１０  コネクタ端子
９２０ａ  挿入部
９２０ｂ  可動部
９３０  接触部
９４０  基板
９５０  貫通孔
９６０  銅電極
９７０  錫メッキ面
９８０  フラックス層
【図１】
2015090792.tif 000003
【図２】
2015090792.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015090792.tif 000009
【図８】
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【図９】
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