(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続方向に対して垂直な一方向に配列された複数のコネクタピンと、
該複数のコネクタピンを所定間隔で保持する保持部材と、
を備えた多極コネクタにおいて、
前記複数のコネクタピンは、
導電性の平板を、前記配列方向を含む配列平面内で湾曲する第１湾曲部を有する形状で打ち抜き、その後、折り曲げ加工により、前記配列平面に対して垂直な方向に少なくとも一回以上折り返して湾曲させた第２湾曲部を形成した、多極コネクタ。
【請求項２】
前記第２湾曲部は、前記コネクタピンの片端部に形成され、前記コネクタピンの末端側で前記配列平面に垂直な方向に延びる部分を半田接続部とする請求項１に記載の多極コネクタ。
【請求項３】
導電性の平板を打ち抜いて、一方向に配列され、当該配列平面内で同形状に湾曲する複数のコネクタピンが一体形成により連結部で連結された連結体を形成する工程と、
前記連結体の前記連結部を除く所定位置で、前記複数のコネクタピンを連結する絶縁性樹脂部材を形成する工程と、
折り曲げ加工により、前記複数のコネクタピンの片端部を配列平面に対して垂直な方向に少なくとも一回以上折り返して湾曲させる工程と、
前記連結体の前記連結部を除去する工程と、
を備えたことを特徴とする多極コネクタの製造方法。
【請求項４】
請求項３で製造された多極コネクタのコネクタピンの末端側の前記配列平面に垂直な方向に延びる部分を用い、前記配列平面に垂直な実装基板面に半田接続を行う多極コネクタの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、互いに電子部品が実装された実装基板同士を接続する多極コネクタ、多極コネクタの製造方法および実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる位置に配置された実装基板や電子部品等を接続するコネクタ、特に掛かる応力を防止したり抑圧する構造のコネクタが各種考案されている（特許文献１〜３参照。）。
特許文献１のコネクタは、回路基板に半田付けされる複数のタブ（コネクタピン）を備える回路基板用コネクタである。そして、このコネクタは、タブの途中に１つ以上の９０°方向変換部を設けるとともに方向変換部の両端に波形屈曲部を設けたものである。
【０００３】
特許文献２のコネクタは、他の部品のピンが挿入されるコンタクト側ハウジングと、回路基板に実装されるソルダ側ハウジングとを備え、ピンの挿入方向と半田付け方向とが垂直なものである。そして、コンタクト側ハウジングとソルダ側ハウジングとを接続する接続する中間部をＵ字状に形成したものである。
【０００４】
特許文献３のコネクタは、相互に直交するプリント基板同士を接続するコネクタである。そして、このコネクタは、直角に曲がるコネクタピンの一方の直線部に略Ｕ字形状の湾曲部を設けたものである。
【特許文献１】実用新案登録第２５５０４３２号公報
【特許文献２】実公平３−３８７６９号公報
【特許文献３】実開平５−６５０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動車の電動パワーステアリング用の制御駆動を行う電子機器では、大電流が流れ発熱性の高い駆動回路を制御回路と分離するため、駆動回路用実装基板と、制御回路用実装基板とを個別に設けている。そして、これら駆動回路用実装基板と制御回路用実装基板とを、平行に並べ且つ所定距離離間させて配置する。例えば、駆動回路用実装基板を筐体底面に当接させた状態で配置し、当該駆動回路用実装基板の上方に所定距離離間して制御回路用実装基板を配置する。この場合、これら２つの実装基板間で電気的に接続するコネクタが必要となる。
【０００６】
しかしながら、前述の各特許文献１〜３のコネクタは接続方向が直交する場合に接続公差の補正や応力の緩和を行うものであり、一方向に離間する実装基板同士を接続する場合には用いることができない。
【０００７】
さらには、発熱性の高い実装基板が存在し、且つ振動を受ける環境で使用される電動パワーステアリング用の電子機器では、コネクタと実装基板との接続状態がより安定なものでなければならない。例えば、コネクタと実装基板とを半田付けするような場合であれば、高温下で振動が発生しても、これらによる応力を緩和して、接続状態を良好なままで維持しなければならない。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、コネクタ設置（挿入）時や高温で振動が加わる環境下での接続時に発生する応力を緩和して、安定した接続状態を維持し続けることができる多極コネクタを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、当該多極コネクタの製造方法および当該多極コネクタを用いた実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）この発明は、接続方向に対して垂直な一方向に配列された複数のコネクタピンと、
該複数のコネクタピンを所定間隔で保持する保持部材と、
を備えた多極コネクタにおいて、
前記複数のコネクタピンは、
導電性の平板を、前記配列方向を含む配列平面内で湾曲する第１湾曲部を有する形状で打ち抜き、その後、折り曲げ加工により、前記配列平面に対して垂直な方向に少なくとも一回以上折り返して湾曲させた第２湾曲部を形成している。
【００１１】
この構成では、第１湾曲部で、接続方向に発生する応力および、当該接続方向に垂直な配列方向に発生する応力が緩和される。また、第２湾曲部で、配列平面に垂直な方向に発生する応力が緩和される。すなわち、３次元空間のいずれの方向に発生する応力であっても緩和される。これにより、互いに所定距離で離間された実装基板同士を接続した際に派生する全ての応力が緩和される。
【００１２】
（２）  また、この発明の多極コネクタの第２湾曲部は、コネクタピンの片端部に形成され、コネクタピンの末端側で配列平面に垂直な方向に延びる部分を半田接続部とすることを特徴としている。
【００１３】
この構成では、第２湾曲部の配列平面に垂直な方向に延びる部分で半田接続を行うことで、多極コネクタのコネクタピンの主たる伸延方向（接続方向に相当）が実装基板に垂直な方向となり、且つ安定して設置される。これにより、第２湾曲部にて半田接続される実装基板に対して、多極コネクタを垂直方向に安定して接続（実装）することができる。
【００１４】
（３）  また、この発明の多極コネクタの製造方法は、導電性の平板を打ち抜いて、一方向に配列され、当該配列平面内で同形状に湾曲する複数のコネクタピンが一体形成により連結部で連結された連結体を形成する工程と、
前記連結体の前記連結部を除く所定位置で、前記複数のコネクタピンを連結する絶縁性樹脂部材を形成する工程と、
折り曲げ加工により、前記複数のコネクタピンの片端部を配列平面に対して垂直な方向に少なくとも一回以上折り返して湾曲させる工程と、
前記連結体の前記連結部を除去する工程と、
を備えたことを特徴としている。
【００１５】
この方法では、複数のコネクタピンと連結部とが一体形成されていることから複数のコネクタピンの位置関係は維持される。この状態で、絶縁性樹脂部品で複数のコネクタピンを連結させる。この二重に連結された状態で折り曲げ加工をすることで、全てのコネクタピンを同形状に仕上げられる。そして、一体形成の連結部を除去することで、折り曲げ加工されて最終的な形状となった複数のコネクタピンを絶縁状態のまま所定間隔で配列させることができる。
【００１７】
しかも、打ち抜きにより連結部付きで一体形成からなる複数のコネクタピンの連結体を形成するので、連結体の製造が容易であり、ひいては多極コネクタの製造が容易になる。
【００１８】
（４）  また、この発明の多極コネクタの実装方法は、前述の方法で製造された多極コネクタのコネクタピンの末端側の配列平面に垂直な方向に延びる部分を用い、配列平面に垂直な実装基板面に半田接続を行うことを特徴としている。
【００１９】
この方法では、第２湾曲部の配列平面に垂直な方向に延びる部分で半田接続を行うことで、多極コネクタのコネクタピンの主たる伸延方向（接続方向に相当）が実装基板に垂直な方向となり、且つ安定して設置される。これにより、第２湾曲部にて半田接続される実装基板に対して、多極コネクタを垂直方向に安定して接続（実装）することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、配列平面内で湾曲する湾曲部と配列平面に垂直な方向に湾曲する湾曲部とを複数のコネクタピンで同様に備え、これらコネクタピンを配列して連結することで、あらゆる方向の応力を緩和する多極コネクタを構成することができる。
【００２１】
この発明によれば、複雑な湾曲部を同形状で備える複数のコネクタピンを所定間隔で正確に配列してなる多極コネクタを容易に製造することができる。
【００２２】
この発明によれば、複雑な湾曲部を同形状で備える複数のコネクタピンを所定間隔で正確に配列してなる多極コネクタを安定して実装することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態に係る多極コネクタについて図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る多極コネクタの外観斜視図であり、図２は図１に示す多極コネクタの正面図、側面図、および底面図である。
多極コネクタ１は、同形状で形成されたコネクタピン２Ａ〜２Ｊを配列してなる。この際、コネクタピン２Ａ〜２Ｊは、金属板等の薄板状導電性部材からなり、接続方向に相当する主たる伸延方向（図２（Ａ），（Ｂ）の上下方向）に垂直な方向で且つ各コネクタピン２Ａ〜２Ｊの幅方向に等間隔で配列されている。
【００２４】
コネクタピン２Ａ〜２Ｊの伸延方向の一方端は、当該伸延方向に沿って延びる形状からなり、一方端から所定長さに亘って幅が狭く形成されており、この狭幅部分が上側接続部２１となる。
【００２５】
コネクタピン２Ａ〜２Ｊの略中央部は、配列平面内でくの字状に湾曲する湾曲部２２を備え、各コネクタピン２Ａ〜２Ｊの湾曲部２２は、全て同じ方向に向いて湾曲している。また、コネクタピン２Ａ〜２Ｊの湾曲部２２は、上側接続部２１と同様に狭幅で形成されている。
【００２６】
コネクタピン２Ａ〜２Ｊの伸延方向の他方端は、伸延方向及び配列方向すなわち配列平面に対して垂直な方向に略一往復折り返して形成された湾曲部２３を備える。この湾曲部２３は、図２（Ｂ）に示すように、コネクタピンがまず配列平面に対して垂直な方向に折り曲げられた後に配列平面に沿って折り曲げられ、さらに配列平面方向へ配列平面に垂直な方向で折り曲げられ、所定長さの位置で配列平面に沿って折り曲げられた後に配列平面方向へ配列平面に垂直な方向で折り曲げられることにより形成される。これにより、湾曲部２２は、上側から順に、上側水平部２３１、上側垂直部２３２、中央水平部２３３、下側垂直部２３４、下側水平部２３５により構成され、上側水平部２３１、上側垂直部２３２、中央水平部２３３からなる折り返しと、中央水平部２３３、下側垂直部２３４、下側水平部２３５からなる折り返しとから、配列方向から見た形状がＳ字状になる。中央水平部２３３は、上側水平部２３１，下側水平部２３５よりも長く形成され、上側垂直部２３２、下側垂直部２３４は、上側水平部２３１と略同じか短く形成されている。そして、これら湾曲部２３の各部の長さを調整することにより、多極コネクタ１を立てた状態（伸延方向を鉛直方向とした状態）で配列平面位置に重心が設定される。すなわち、多極コネクタ１が自立するように形成される。
【００２７】
下側水平部２３５は、コネクタピン２の他の部分よりも幅広く形成されており、この部分が下側接続部２４となる。
【００２８】
コネクタピン２Ａ〜２Ｊは、配列方向を長手方向とする長尺状の絶縁性樹脂部材３Ａ，３Ｂにより、互いの絶縁状態を保持しながら連結されている。絶縁性樹脂部材３Ａは、上側接続部２１と湾曲部２２との間に設置され、絶縁性樹脂部材３Ｂは、湾曲部２２と湾曲部２３との間に設置される。
【００２９】
このような構成とすることで、外部から何らかの理由で応力が加わると、湾曲部２２，２３が印加応力に応じて湾曲し、応力を緩和することができる。この際、主として、湾曲部２２が配列平面に平行な方向の応力を緩和し、湾曲部２３が配列平面に垂直な方向の応力を緩和する。
【００３０】
次に、多極コネクタの製造方法について図を参照しながら説明する。
【００３１】
図３は本実施形態の多極コネクタの製造フローを示すフローチャートである。
【００３２】
図４は製造工程毎の多極コネクタの状態を示す図であり、（Ａ）は打ち抜き（Ｓ１０１）後、（Ｂ）は絶縁性樹脂形成（Ｓ１０２）後、（Ｃ）は折り曲げ（Ｓ１０３）後、（Ｄ）は完成状態である連結部削除（Ｓ１０４）後を示す。
【００３３】
（１）本実施形態の多極コネクタを製造する場合、まず、所定厚みの薄い金属板を打ち抜いて、湾曲部２２が形成された状態のコネクタピン２Ａ〜２Ｊを形成する（Ｓ１０１）。コネクタピン２Ａ〜２Ｊは、図４（Ａ）に示すように、コネクタピン２Ａ〜２Ｊの配列方向に延びる連結部４Ａ，４Ｂにより連結された状態で打ち抜かれる。この際、連結部４Ａは、上側接続部２１の近傍でコネクタピンの幅が広い位置に配置され、連結部４Ｂは、後工程で形成される湾曲部２３の上側垂直部２３２に対応する位置に配置される。また、この時点で、上側接続部２１、湾曲部２２は狭幅に打ち抜かれ、下側接続部２４（後工程で形成される湾曲部２３の下側水平部２３５）は幅広に打ち抜かれる。
【００３４】
（２）次に、連結部４Ａ，４Ｂで連結された状態のコネクタピン２Ａ〜２Ｊに絶縁性樹脂を塗布して硬化させることで、配列方向を長手方向とする長尺状の絶縁性部材３Ａ，３Ｂを形成する（Ｓ１０２）。この際、絶縁性部材３Ａ，３Ｂは、図４（Ｂ）に示すように、湾曲部２２の両端に形成する。
【００３５】
（３）次に、連結部４Ａ，４Ｂと絶縁性部材３Ａ，３Ｂとで連結されたコネクタピン２Ａ〜２Ｊは、連結部４Ｂの配置箇所を含む所定範囲で折り曲げ加工される（Ｓ１０３）。この際、図４（Ｃ）に示すように、連結部４Ｂが上側垂直部２３２になるように折り曲げ加工される。また、上側垂直部２３２は、コネクタピン２Ａ〜２Ｊの配列面に対して平行に延びる形状に加工され、上側垂直部２３２の両側に配置される上側水平部２３１、中央水平部２３３は、配列面に対して垂直に延びる形状に加工される。また、下側垂直面２３４は、配列面に対して平行に延びる形状で加工され、下側接続部２４に相当する下側水平面２３５は配列面に対して垂直に延びる形状で加工される。
【００３６】
（４）次に、コネクタピン２Ａ〜２Ｊを連結する連結部４Ａ，４Ｂを打ち抜き加工する（Ｓ１０４）。この打ち抜き加工により、図４（Ｄ）に示すように、コネクタピン２Ａ〜２Ｊは絶縁性部材３Ａ，３Ｂのみで連結されて電気的にも分離される。これにより、多極コネクタ１が形成される。
【００３７】
このような製造方法を用いることで、多極コネクタ１を容易に量産することができる。また、連結部４Ａ，４Ｂと絶縁性部材３Ａ，３Ｂとでコネクタピン２Ａ〜２Ｊを連結した状態で折り曲げ加工を行うので、コネクタピン２Ａ〜２Ｊが安定して連結され、全てのコネクタピン２Ａ〜２Ｊに対して同じ形状で安定に湾曲部２３を形成することができる。
【００３８】
このように形成された多極コネクタ１は、図５に示すように実装基板に実装して用いられる。
図５は、多極コネクタ１の実装状態を示す図であり、（Ａ）は、下実装基板１１に実装された状態を示し、（Ｂ）はさらに上実装基板１２に実装された状態を示す。
【００３９】
下実装基板１１は筐体にネジ止め等により固定されている。この下実装基板１１には、二つの多極コネクタ用ランド１１０が形成されている。多極コネクタ用ランド１１０は、それぞれにコネクタピン２Ａ〜２Ｊがマウントされる長方形状のランド群からなり、各ランドは下側接続部２４と略同じ面積に形成されている。また、二つの多極コネクタ用ランド１１０は、下実装基板１１の長手方向の中心で且つ短手方向の両端にそれぞれ形成されている。そして、多極コネクタ１を実装する際には、多極コネクタ用ランド１１０に半田ペーストが塗布される。
【００４０】
多極コネクタ用ランド１１０に半田ペーストが塗布されると、次に多極コネクタ１が、湾曲部２３を下側として実装される。これにより、各コネクタピン２Ａ〜２Ｊの下側接続部２４が多極コネクタ用ランド１１０に塗布された半田ペーストにマウントされる。この際、湾曲部２３が最下端となる構造を用いることで、多極コネクタ１は、半田ペースト上に安定して自立する。
【００４１】
多極コネクタ１がマウントされた下実装基板１１はリフロー処理されて、半田が溶融し、多極コネクタ１が下実装基板１１に半田接合される。この半田接合の際、多極コネクタ１はセルフアライメントにより多極コネクタ用ランド１１０に沿って自立したまま、正確に半田接合される。
【００４２】
次に、多極コネクタ１が実装された下実装基板１１の上方に上実装基板１２を設置する。上実装基板１２には、多極コネクタ用スルーホール１２０が予め形成されており、多極コネクタ１の上側接続部２１が多極コネクタ用スルーホール１２０を貫通するように上実装基板１２を配置する。そして、このように配置された上実装基板１２と多極コネクタ１とは、多極コネクタ１の上側接続部２１と多極コネクタ用スルーホール１２０とを半田接合することにより接続され、さらに、上実装基板１２は筐体にネジ止め等により固定される。
【００４３】
このような実装が行われ電子機器が形成される場合、筐体、下実装基板１１、上実装基板１２、多極コネクタ１にはそれぞれ寸法公差が存在する。しかしながら、本実施形態の多極コネクタ１を用いることで、湾曲部２２で上下方向の公差や実装基板長手方向の位置公差を補正して、実装時に発生するこれらの方向に対する応力を緩和することができる。また、湾曲部２３で実装基板短手方向の位置公差を補正して、実装時に発生するこの方向に対する応力を緩和することができる。また、この電子機器を使用する場合、振動が外部から加わるが、湾曲部２２で上下方向や実装基板長手方向の振動による応力を緩和し、湾曲部２３で実装基板短手方向の振動による応力を緩和することができる。そして、このように応力が緩和されることで、動作時に高温になっても、半田接合が破壊されないので、高信頼性の電気機器を構成することができる。
【００４４】
なお、前述の説明では、多極コネクタのコネクタピン数を１０本としたが、これに限らず仕様に応じて適宜設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る多極コネクタの外観斜視図である。
【図２】図１に示す多極コネクタの正面図、側面図、および底面図である。
【図３】多極コネクタの製造フローを示すフローチャートである。
【図４】製造工程毎の多極コネクタの状態を示す図である。
【図５】多極コネクタ１の実装状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１−多極コネクタ、２，２Ａ〜２Ｊ−コネクタピン、２１−上側接続部、２２，２３−湾曲部、２３１−上側水平部、２３２−上側垂直部、２３３−中央水平部、２３４−下側垂直部、２３５−下側水平部、２４−下側接続部、３Ａ，３Ｂ−絶縁性部材、４Ａ，４Ｂ−連結部、１１−下実装基板、１１０−多極コネクタ用ランド、１２−上実装基板、１２０−多極コネクタ用スルーホール
【図１】
0004799227.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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