(57)【要約】 【課題】  作業性を向上させる。【解決手段】  ハウジング２０には、基板１０に対して電気的に接続される端子金具２４が装着されている。接続にあたっては、予め基板１０に塗布した半田上に端子金具２４の基板側接続部２４ｂを配した状態で、内部に熱風を循環させた高温炉内に入れることで、端子金具２４を半田付けするようにしている。ハウジング２０には、ハウジング２０や基板１０よりも融点が低い低融点樹脂材からなる溶融可能部２５が二色成形により一体に設けられている。溶融可能部２５を基板１０に設けた被固定部１１に対して凹凸嵌合させた状態で、高温炉に入れられると、溶融可能部２５が溶融し、その後冷却されると固化する。もって基板用コネクタＣを基板１０に対して固定することができる。【選択図】  図４
2005310661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してコネクタハウジングを固定するためのものであって、
前記コネクタハウジングには、前記基板に対して電気的に接続される端子金具が装着されており、その接続にあたっては予め基板に塗布した半田上に端子金具の接続部分を配した状態で高温環境下におくことで、端子金具を半田付けするようにしており、
前記コネクタハウジングには、高温環境下におかれる際にその熱によって変形することで、前記基板に対して固定可能とされる固定手段が設けられていることを特徴とする基板に対する基板用コネクタの固定構造。
【請求項２】
前記固定手段は、前記コネクタハウジングに対して二色成形により一体に設けられた溶融可能部により構成され、この溶融可能部は、材料として前記高温環境下で溶融可能とされる低融点樹脂材が用いられるとともに、前記基板に設けられた被固定部に対して凹凸嵌合した状態で前記高温環境下におかれることで溶融された後に固化されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の基板に対する基板用コネクタの固定構造。
【請求項３】
前記固定手段は、前記コネクタハウジングに装着される固定金具により構成され、この固定金具は、所定形状に高温記憶された形状記憶合金からなるとともに、前記基板に設けられた被固定部に対して固定不能とされる形状とした状態で前記高温環境下におかれると、高温記憶された形状に変形するのに伴って前記被固定部に対して固定されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の基板に対する基板用コネクタの固定構造。
【請求項４】
前記固定手段は、前記コネクタハウジングに設けられるとともに弾性変形可能な弾性係止片により構成され、この弾性係止片は、前記基板に設けられた被係止部とは係止不能となる非係止姿勢に溶融可能部材によって保持された状態で前記高温環境下におかれると、前記溶融可能部材が溶融されることで前記被係止部に対して係止可能な係止姿勢に復元されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の基板に対する基板用コネクタの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対する基板用コネクタの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に対して固定される基板用コネクタの一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、コネクタハウジングの両側面下端部から一対の基板固定部を側方へ張り出して形成するとともに、この基板固定部に形成したねじ締付孔に対して基板のねじ挿通孔に通したねじを締め付けることで、コネクタハウジングを基板に対して固定する一方で、コネクタハウジングに装着した端子金具を基板に対して半田付けする作業を行うようにしている。
【特許文献１】特開平５−３２６０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記したようにコネクタハウジングを基板に対してねじ止めするものでは、端子金具の半田付け作業とは別途にねじ止め作業が必要となっていたため、作業性が芳しくないという問題があった。
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、作業性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、基板に対してコネクタハウジングを固定するためのものであって、前記コネクタハウジングには、前記基板に対して電気的に接続される端子金具が装着されており、その接続にあたっては予め基板に塗布した半田上に端子金具の接続部分を配した状態で高温環境下におくことで、端子金具を半田付けするようにしており、前記コネクタハウジングには、高温環境下におかれる際にその熱によって変形することで、前記基板に対して固定可能とされる固定手段が設けられている構成としたところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記固定手段は、前記コネクタハウジングに対して二色成形により一体に設けられた溶融可能部により構成され、この溶融可能部は、材料として前記高温環境下で溶融可能とされる低融点樹脂材が用いられるとともに、前記基板に設けられた被固定部に対して凹凸嵌合した状態で前記高温環境下におかれることで溶融された後に固化されるようになっているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記固定手段は、前記コネクタハウジングに装着される固定金具により構成され、この固定金具は、所定形状に高温記憶された形状記憶合金からなるとともに、前記基板に設けられた被固定部に対して固定不能とされる形状とした状態で前記高温環境下におかれると、高温記憶された形状に変形するのに伴って前記被固定部に対して固定されるようになっているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記固定手段は、前記コネクタハウジングに設けられるとともに弾性変形可能な弾性係止片により構成され、この弾性係止片は、前記基板に設けられた被係止部とは係止不能となる非係止姿勢に溶融可能部材によって保持された状態で前記高温環境下におかれると、前記溶融可能部材が溶融されることで前記被係止部に対して係止可能な係止姿勢に復元されるようになっているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
＜請求項１の発明＞
基板に対して端子金具を半田付けする際にコネクタハウジングごと高温環境下におかれるが、このときの熱によって変形することで基板に対して固定される固定手段をコネクタハウジングに設けるようにしたから、従来のようにねじ止め作業が必要なものと比較すると、作業性を向上させることができる。
【０００９】
＜請求項２の発明＞
溶融可能部を被固定部に対して凹凸嵌合した状態で、高温環境下におかれると、溶融可能部が溶融された後に固化されることで、コネクタハウジングが基板に対して固定される。
【００１０】
＜請求項３の発明＞
固定金具を基板の被固定部に対して固定不能とされる形状とした状態で、コネクタハウジングを基板にセットする。その後、高温環境下におかれると、固定金具が高温記憶された形状に変形するのに伴って、被固定部に対して固定される。これにより、コネクタハウジングが基板に対して固定される。
【００１１】
＜請求項４の発明＞
コネクタハウジングに設けた弾性係止片を溶融可能部材によって非係止姿勢に保持した状態でコネクタハウジングを基板にセットする。その後、高温環境下におかれると、溶融可能部材が溶融して保持状態が解除されることで、弾性係止片が復元して係止姿勢となり被係止部に対して係止される。これにより、コネクタハウジングが基板に対して固定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。この実施形態１では、図１及び図２に示すように、複数本の端子金具２４と、端子金具２４を装着したコネクタハウジング２０（以下、ハウジング２０という）とからなる基板用コネクタＣを基板１０に対して固定するようにしたものを示す。基板１０は、合成樹脂製（例えば、耐熱グレードＦＲ−４のガラス布基材エポキシ樹脂）の板材からなるとともに、その上面（表面）には図示しない導電路がプリントされている。なお以下では、図２における右側を前方、左側を後方として説明する。
【００１３】
ハウジング２０は、合成樹脂製（例えば、ＰＰＳ樹脂）とされており、端子金具２４を保持可能な端子保持部２１と、端子保持部２１の周縁から前方へ突出するフード部２２とから構成され、全体として横長な形状とされている。このうち、フード部２２は、前方へ開口する略角筒状に形成されるとともにその内部には前方から相手コネクタが嵌合可能とされている。フード部２２の上部幅方向略中央部には、相手コネクタのロックアームが係止可能な被ロック部２２ａが設けられている。
【００１４】
端子保持部２１には、端子金具２４を後方から挿入可能な端子挿入孔２３が前後に開口して設けられている。端子挿入孔２３は、幅方向に沿って並列した状態で上下２段に配されており、詳しくは下段側に２２個、上段側に１８個ずつ配置されており、特に上段側については９個ずつ図１に示す左右に分けて配置されている。また上段側の各端子挿入孔２３と下段側の各端子挿入孔２３は、互いに幅方向にずれた位置（互い違いの位置）に配されている。端子金具２４は、端子保持部２１から後方へ突出した部分が一旦下方へほぼ直角に屈曲された後、その後端部が再び後方へ向けてほぼ直角に屈曲された形状とされている。この端子金具２４のうち、フード部２２内に突き出す前端部が図示しない相手コネクタの端子金具２４と導通接触可能なコネクタ側接続部２４ａとされる。これに対し、端子金具２４の後端部は、基板１０上にプリントされた導電路に対して半田付けにより導通接続される基板側接続部２４ｂとなっている（図５参照）。半田付け方法について説明すると、基板１０に予めペースト状の半田を塗布しておき、その上に基板側接続部２４ｂを配した状態で、内部に熱風を循環させて高温環境（例えば、２６０℃〜２７０℃）とした高温炉中に基板用コネクタＣを基板１０と共に入れると内部の熱によって半田が溶融し、その後冷却されて固化することで、基板側接続部２４ｂが半田付けされるようになっている。なお、高温炉の図示、及び基板側接続部２４ｂに対する半田の図示については省略するものとする。
【００１５】
さて、ハウジング２０には、溶融可能部２５が二色成形により一体に設けられている。溶融可能部２５は、ハウジング２０の下面から下方へ突出するとともに前後方向に沿って延出する突条をなしており、正面から見て横長な形状に形成されている。溶融可能部２５は、ハウジング２０の下面のうち、幅方向両端位置よりも少しずつ内側に入った対称位置に一対配設されている。この溶融可能部２５は、材料としてハウジング２０や基板１０をなす樹脂材よりも融点が低い低融点樹脂材（例えば、ナイロン６６やＰＢＴ）が用いられており、その融点は、半田付けを行う際に入れられる高温炉中の温度よりも低く設定されている。従って、基板用コネクタＣと基板１０が共に高温炉に入れられると、ハウジング２０及び基板１０は溶融しないものの、半田及び溶融可能部２５については溶融されるようになっている。
【００１６】
一方、基板１０の上面には、溶融可能部２５を凹凸嵌合可能な被固定部１１が設けられている。被固定部１１は、上記した両溶融可能部２５間の間隔とほぼ同じ距離だけ離間した位置に一対配設されている。被固定部１１は、基板１０の上面において前後方向に沿って延出する溝状をなすとともに、前方及び上方へ開口して形成されている。被固定部１１は、その溝幅が上端（基板用コネクタＣ側を向いた開口端）側に行くに従って次第に狭くなる形状とされており、両側面がオーバーハング状の（仰角が鋭角となる）傾斜面１１ａとなっている。また被固定部１１における上端部の開口間口は、溶融可能部２５の幅寸法とほぼ同じかそれよりも少し大きい程度の間隔に設定されている。従って、溶融可能部２５を嵌合した状態では、図３に示すように、被固定部１１の傾斜面と溶融可能部２５の側面２５ａとの間に所定の隙間２６が空けられるようになっており、この状態で溶融可能部２５が溶融されると、上記隙間２６内に溶融した樹脂材が進入可能とされる。そして、図４に示すように、溶融した後固化した溶融可能部２５に対して、被固定部１１の周縁部のうち傾斜面を有する部分（隙間２６の上側部分）が係止可能とされている。
【００１７】
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。二色成形により両溶融可能部２５を一体形成したハウジング２０の各端子挿入孔２３内に端子金具２４を挿入して基板用コネクタＣの組み付けを行う一方、基板１０の上面における対応箇所にペースト状の半田を塗布しておく。その後、基板用コネクタＣを基板１０上の所定位置にセットすることで、各端子金具２４の基板側接続部２４ｂが半田上に配されるとともに、図３に示すように、両溶融可能部２５が対応する両被固定部１１内に嵌合される。
【００１８】
続いて、基板用コネクタＣは、基板１０と共に内部に熱風を循環させた高温炉内に入れられて高温環境下におかれる。すると、高温炉内の熱によって基板１０上の半田が溶融するとともに、溶融可能部２５が被固定部１１内にて溶融（変形）する。このとき、溶融可能部２５の溶融した樹脂材が、嵌合時に溶融可能部２５と被固定部１１との間にできていた隙間２６内に進入する。その後、基板用コネクタＣ及び基板１０が冷却されると、図４及び図５に示すように、半田及び溶融可能部２５が固化するとともに、半田が各基板側接続部２４ｂに、溶融可能部２５が被固定部１１の周縁部に、それぞれ馴染んで固着する。これにより、各端子金具２４の基板側接続部２４ｂが基板１０の導電路に対して電気的に接続されるとともに、ハウジング２０が基板１０に対して固定される。
【００１９】
以上説明したように本実施形態によれば、ハウジング２０に溶融可能部２５を二色成形により一体に設けるとともに、基板１０に溶融可能部２５を凹凸嵌合可能な被固定部１１を設けるようにし、基板１０に対して端子金具２４を半田付けする際に高温炉に入れたときの熱によって溶融可能部２５が溶融した後冷却固化されることをもって基板用コネクタＣが基板１０に対して固定されるようにしたから、従来のように固定するのにねじ止め作業が必要なものと比較すると、作業性を向上させることができる。
【００２０】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図６ないし図８によって説明する。この実施形態２では、固定手段として形状記憶合金からなる固定金具３０をハウジング２０に設けるようにしたものを示す。なおこの実施形態２では、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果については、重複する説明を省略するものとする。
【００２１】
ハウジング２０の幅方向両側端部には、図６に示すように、上下に開口する保持溝２７が一対設けられており、ここに固定金具３０が圧入保持可能とされている。固定金具３０は、形状記憶合金（例えば、ニッケルとチタンの合金）を素材とした板材により構成されており、保持溝２７内に保持された状態では、その下部がハウジング２０の下面から下方へ突出して配される。この突出部分は、基板１０における対応する位置に貫通形成された一対の孔部１２に挿通されるようになっている。そして、固定金具３０の突出部分のうち、基板１０上に基板用コネクタＣを載置した状態で、基板１０よりも下方へ突出する部分が係止部３１とされている。この固定金具３０は、係止部３１が本体部分３２（係止部３１以外の部分）に対して側方へほぼ直角に屈曲した形状に高温記憶されており、この形状では係止部３１が孔部１２の孔縁部１２ａ（基板１０の下面）に対して係止されるようになっている（図８）。一方、基板用コネクタＣを基板１０にセットする際には、固定金具３０は、係止部３１が本体部分３２に沿ってほぼ真っ直ぐな形状とした状態で孔部１２に対して挿通されるようになっており、このときの形状では孔部１２の孔縁部１２ａに対して係止不能（固定不能）となる（図７）。
【００２２】
続いて、本実施形態の作用について説明する。ハウジング２０の保持溝２７内に固定金具３０をそれぞれ圧入保持するとともに、固定金具３０を全長にわたってほぼ真っ直ぐな形状とした状態で、基板用コネクタＣを基板１０上にセットする。すると、図７に示すように、固定金具３０が基板１０の孔部１２内にそれぞれ挿通されるとともに係止部３１が基板１０から下方へ突出して配される。この状態で、基板用コネクタＣを基板１０と共に高温炉内に入れると、図８に示すように、内部の熱によって固定金具３０が高温記憶された形状へと変形し、係止部３１が本体部分３２に対して側方へ突出するとともに孔部１２の孔縁部１２ａに対して係止される。その後、冷却されても固定金具３０は係止部３１が孔部１２の孔縁部１２ａに係止した形状に保たれる。もって基板用コネクタＣを基板１０に対して抜け止めして固定することができる。
【００２３】
＜変形例＞
上記した実施形態２の変形例を図９ないし図１１によって説明する。この変形例にて示す固定金具４０は、形状記憶合金を素材とした、板材よりも薄い帯状をなす線材により構成されている。詳しくは、この固定金具４０は、上下方向に沿ってほぼ真っ直ぐな形状（図示せず）に高温記憶されており、基板１０の孔部１３に対して挿通される際には、図９に示すように、ハウジング２０から下方へ突出する部分のうち下端部側を一回転させつつ折り曲げることで環状部４１を形成した形状とされる。この環状部４１は、その外径寸法が孔部１３の孔径よりも小さく設定される。
【００２４】
続いて作用について説明すると、まず、図１０に示すように、固定金具４０に環状部４１を形成した状態で下端側から孔部１３に挿通し、環状部４１を孔部１３内に配する。この状態でハウジング２０を基板１０と共に高温炉中に入れると、内部の熱によって固定金具４０が高温記憶された真っ直ぐな形状へと復元変形しようとする。このとき、図１１に示すように、環状部４１がその外径を増加させるように変形して孔部１３の内周面１３ａに対して圧接される。この環状部４１と孔部１３の内周面１３ａとの間に生じる摩擦力によって基板用コネクタＣを基板１０に対して保持（固定）することができる。
【００２５】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図１２ないし図１４によって説明する。この実施形態３では、固定手段として弾性係止片５２を有する固定金具５０をハウジング２０に設けるようにしたものを示す。なおこの実施形態３では、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果については、重複する説明を省略するものとする。
【００２６】
この固定金具５０は、帯状の金属板に曲げ加工などを施すことで所定形状に形成されており、図１２に示すように、上端位置にて折り返されるとともに互いに対向する板面がほぼ平行となる本体部５１と、本体部５１の両下端から突出する一対の弾性係止片５２とから構成されている。本体部５１は、ハウジング２０の下面から突出する下端部を除いた部分がハウジング２０の幅方向両側端部に設けた保持溝２８内に圧入保持される。両弾性係止片５２は、共に片持ち状をなすとともに自然状態では自由端を側方へ突出させた拡開姿勢とされており（図１４）、この拡開姿勢から互いに接離する方向に弾性変形可能とされている。そして、両弾性係止片５２は、互いの対向面を近接或いは当接させた姿勢でその先端部同士が溶融可能部材５３によって弾性的に保持可能とされる。この溶融可能部材５３は、融点が高温炉中の温度よりも低い半田を素材としている。この保持状態では両弾性係止片５２は、本体部５１に沿ってほぼ真っ直ぐな姿勢とされ、この姿勢では基板１０に設けられた孔部１４に対して上方から挿通可能とされ、孔縁部１４ａに対して係止不能とされる。この閉止した両弾性係止片５２の姿勢が非係止姿勢とされる（図１３）。一方、溶融可能部材５３による保持状態が解除されると、両弾性係止片５２は拡開した姿勢に復元するようになっており、この復元状態では両弾性係止片５２が孔部１４の孔縁部１４ａに対して係止可能とされる。この拡開した両弾性係止片５２の姿勢が係止姿勢とされている（図１４）。
【００２７】
続いて、本実施形態の作用について説明する。ハウジング２０の圧入溝内に固定金具５０を圧入保持するとともに、両弾性係止片５２の先端部に溶融可能部材５３を固着して非係止姿勢の保持した状態で基板１０上にセットする。すると、図１３に示すように、閉止した両弾性係止片５２が孔部１４内に挿通されて基板１０から下方へ突出して配される。この状態で、基板用コネクタＣを基板１０と共に高温炉内に入れると、内部の熱によって溶融可能部材５３が溶融するとともに両弾性係止片５２に対する保持状態が解除される。これにより、図１４に示すように、両弾性係止片５２が復元変形して拡開した係止姿勢とされるとともに孔部１４の孔縁部１４ａに対して係止される。もって基板用コネクタＣを基板１０に対して抜け止めして固定することができる。
【００２８】
＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）実施形態１において、溶融可能部及び被固定部の形状・数・配置などについては任意に変更可能である。また溶融可能部の材料としては、融点が高温炉中の温度よりも低ければ、任意に変更可能である。またハウジング及び基板の素材についても任意に変更可能である。
【００２９】
（２）実施形態２において、固定金具に高温記憶させた固定形状や、非固定形状については任意に変更可能である。また必ずしも基板に孔部を設ける必要はなく、その場合は基板の外縁部に対して固定金具の係止部を係止させるようにすればよい。
（３）実施形態３において、弾性係止片の数は、１本でも３本以上でも構わない。また金属製の固定金具を省略して、ハウジングに弾性係止片を一体形成するようにしてもよい。また弾性係止片を保持する溶融可能部材として、半田以外にも、例えば高温炉中の温度よりも融点が低い低融点樹脂材を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１に係る基板用コネクタと基板の正断面図
【図２】基板用コネクタと基板の側断面図
【図３】基板用コネクタを基板上に載置した状態を示す正断面図
【図４】溶融可能部が被固定部に係止した状態を示す正断面図
【図５】図４の側断面図
【図６】本発明の実施形態２に係る基板用コネクタと基板の正断面図
【図７】基板用コネクタを基板上に載置した状態を示す正断面図
【図８】固定金具の係止部が孔部の孔縁部に係止した状態を示す正断面図
【図９】本発明の実施形態２の変形例に係る基板用コネクタと基板の正断面図
【図１０】基板用コネクタを基板上に載置した状態を示す正断面図
【図１１】固定金具の環状部が孔部の内周面に圧接した状態を示す正断面図
【図１２】本発明の実施形態３に係る基板用コネクタと基板の正断面図
【図１３】基板用コネクタを基板上に載置した状態を示す正断面図
【図１４】固定金具の弾性係止片が孔部の孔縁部に係止した状態を示す正断面図
【符号の説明】
【００３１】
１０…基板
１１…被固定部
１２ａ，１３ａ…孔縁部（被固定部）
１４ａ…孔縁部（被係止部）
２０…ハウジング（コネクタハウジング）
２４…端子金具
２５…溶融可能部（固定手段）
３０…固定金具（固定手段）
４０…固定金具（固定手段）
５２…弾性係止片（固定手段）
５３…溶融可能部材
【図１】
2005310661.tif 000003
【図２】
2005310661.tif 000004
【図３】
2005310661.tif 000005
【図４】
2005310661.tif 000006
【図５】
2005310661.tif 000007
【図６】
2005310661.tif 000008
【図７】
2005310661.tif 000009
【図８】
2005310661.tif 000010
【図９】
2005310661.tif 000011
【図１０】
2005310661.tif 000012
【図１１】
2005310661.tif 000013
【図１２】
2005310661.tif 000014
【図１３】
2005310661.tif 000015
【図１４】
2005310661.tif 000016