JP2007151296A - コネクタ付基板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、製造時間を短縮でき、部品コストを下げ、かつコネクタの数や配置の制約を少なくすることができるコネクタ付基板を提供することにある。
【解決手段】 基板１と、コネクタハウジング２と端子６とからなり、接続部７ａを有し、前記基板１上に配置されてなる複数のコネクタ７とを有するコネクタ付基板Ａであって、前記複数のコネクタ７の接続部７ａをそれぞれ露出させる開口部３ａを有するカバー３を有し、前記コネクタ７は、前記接続部７ａが前記カバーから露出された状態で、前記基板１と前記カバー３とにより挟み込み固定されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車の電気接続箱などに用いられるコネクタ付基板に関する。

従来、自動車の電気接続箱などにはコネクタ付基板が用いられてきた。
すなわち回路パターンが形成された基板上に、コネクタが接続されている。
コネクタは端子を有し、その一端が基板上に接続され、他端がコネクタの接続部を構成する。
そしてコネクタの接続部には例えばヒューズや、ワイヤーハーネスの端部に形成された他のコネクタが接続される。
このようなコネクタ付基板では、基板上にコネクタがネジ止めされた構造が公知である（特許文献１、特許文献２）。
特許文献１の技術では、コネクタの接続部の接続方向が基板面に対し垂直であったが、特許文献２の技術では基板面に対し、コネクタの接続面の接続方向が平行であった。

特開平１０−１８９１７９ 号公報 特開２０００−２１５７８４ 号公報

しかし従来の特許文献１、特許文献２に開示されたネジ止めによる固定では、次のような問題点があった。
１．ネジ止め作業に時間がかかりすぎる。とくに近年の電気接続箱の多機能化や接続されるワイヤーハーネス数の増加によりコネクタの数が増加するにつれ、問題が大きくなってきた。
２．ネジ止めによる部品点数増加がコストアップに繋がる。
また特許文献２に開示された技術では次のような問題点があった。
３．基板の周縁部にしか接続部を配置できないため、１つの基板上に配置できるコネクタの数や配置が大きく制限される。

そこで本発明の目的は、製造時間を短縮でき、部品コストを下げ、かつコネクタの数や配置の制約を少なくすることができるコネクタ付基板を提供することにある。

請求項１記載の本発明のコネクタ付基板は、基板と、コネクタハウジングと端子とからなり、接続部を有し、前記基板上に配置されてなる複数のコネクタとを有するコネクタ付基板であって、前記複数のコネクタの接続部をそれぞれ露出させる開口部を有するカバーを有し、前記コネクタは、前記接続部が前記カバーから露出された状態で、前記基板と前記カバーとにより挟み込み固定されていることを特徴とする。

請求項２記載の本発明のコネクタ付基板は請求項１記載のものであって、前記基板上には、実装部品が、前記コネクタに横並びに隣接した状態に、かつ一部が前記コネクタの接続部の下側に位置した状態に、配置されていることを特徴とする。

請求項３記載の本発明のコネクタ付基板は、請求項１もしくは請求項２記載のものであって、前記コネクタハウジングの周壁部には、前記基板の基板面に対して垂直方向で前記カバーの開口部の周縁部と重なり合う位置に、リブが形成されていることを特徴とする。

請求項４記載の本発明のコネクタ付基板は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のものであって、前記基板上には位置決め孔を有し、前記コネクタの脚部には突起が形成され、前記突起が前記位置決め孔に挿入されていることを特徴とする。

本発明によれば、製造時間を短縮でき、部品コストを下げ、かつコネクタの数や配置の制約を少なくすることができるコネクタ付基板を提供することができる。

本発明の一実施形態となるコネクタ付基板について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施形態のコネクタ付基板Ａの分解斜視図であり、図２はコネクタ付基板Ａの上面図、図３は図２のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。
図１〜図３に示すように、コネクタ付基板Ａは、基板１と、該基板１上に配置された複数のコネクタ７と、実装部品５と、本発明におけるカバーの一例となるアッパーケース３と、ロアケース４を有する。
またコネクタ付基板Ａは、複数のコネクタ７の接続部７ａを露出させる開口部３ａを有し基板１をコネクタ７側から覆うアッパーケース３と、その対向側から基板１を覆うロアケース４を有している。
図３に示すように、アッパーケース３とロアケース４とは、ロック機構により、互いに接続固定されている。
このコネクタ付基板Ａでは、コネクタ７は、図４に示すように、接続部７ａがアッパーケース３から露出された状態で、基板１とアッパーケース３とにより挟み込み固定されている。

コネクタ付基板Ａの各部について詳細に説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、コネクタ付基板Ａの、基板１とコネクタ７と実装部品５の一部を示す図面であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は上面図である。
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板１上にコネクタ７が配置され、コネクタ７の周囲には実装部品５が集積状態に配置されている。
基板１は、両面に回路パターンが形成されたガラスエポキシ基板やメタルコア基板などの公知の回路基板である。なお基板１には、コネクタ７の実装予定箇所８においてコネクタ７の位置決めを行う位置決め孔１ａ（図３参照）や、後述の端子６を挿通固定するスルーホール（図示せず）が適宜形成されている。
図４（ｂ）に示すように、コネクタ７は、樹脂製のコネクタハウジング２と、該コネクタハウジング２に圧入固定された金属製の端子６とを有する。

コネクタハウジング２は、基板１上に立脚可能な脚部２ｂと、該脚部２ｂ上に配置された接続開口部２ａと、これら接続開口部２ａと脚部２ｂとの間に形成された圧入固定部２ｃとを有する。
接続開口部２ａは基板１の基板面に対して垂直方向上側に開口した枠状に形成され、脚部２ｂは基板１の基板面に対して垂直方向下側に開口した枠状に形成されている。脚部２ｂの下部には基板１上でのコネクタ７の位置決めを行う位置決め突起２ｈが２箇所以上形成されている。
圧入固定部２ｃは、接続開口部２ａと脚部２ｂの内部空間を仕切る仕切り壁の役割を果たしており、端子６を圧入固定できるよう、接続開口部２ａと脚部２ｂのそれぞれの内部空間に連通した圧入孔２ｄを有している。
図４（ａ）〜（ｃ）から分かるように、接続開口部２ａの周壁部２ｆは、脚部２ｂの周壁部２ｇに対して、張り出して形成された部分があり、実装部品５はこの接続開口部２ａの下であって脚部２ｂに横並びに隣接する空き空間に一部が位置した状態で配置されている。なおここではコネクタ７と実装部品５は直接は接触させていない。
接続開口部２ａの周壁部２ｆにはリブ２ｅが形成されている。このリブ２ｅは、図３に示すように、基板１の基板面に対して垂直方向においてアッパーケース３の開口部３ａの周縁部と重なる位置に形成されている。リブ２ｅはアッパーケース３の開口部３ａの周縁部に対して略接触状態となるよう形成されている。

端子６は、このような接続開口部２ａと脚部２ｂの内部空間に連通した状態に圧入固定部２ｃに形成された圧入孔２ｄに圧入固定されている。また端子６は基板１の図示しないスルーホールに挿通され、基板１から裏面に突出した部分で実装部品５と同様にはんだ付けにより固定されている。
このような端子６の基板１上方に延びた先端部分と、コネクタハウジング２の開口接続部２ａとにより、コネクタ７の接続部７ａが形成されている。

実装部品５は、基板１上に実装される種々の部品である。例えばここではリレーを示しているが、バスバーやコンデンサ、抵抗など、とくに限定されるものではない。
アッパーケース３は、図１に示すように、基板１の上面全体を覆うカバーで、コネクタ７の接続部７ａをそれぞれ該アッパーケース３の上面側に露出させる様、それぞれの接続部７ａに対して独立別個に形成された開口部３ａを有するとともに、ロアケース４に対してロック固定を行う係止凸部３ｘを有する。なお図１に示すように、アッパーケース３の上面の高さを適宜変えておき、それぞれの場所に開口部３ａを形成することで、コネクタ７の接続部７ａの突出長を調整することができる。
ロアケース４は基板１の下面全体を覆うカバーで、アッパーケース３の係止凸部３ｘと一対のロック機構を成す係止凹部４ｘを有する。

次にコネクタ付基板Ａの製造方法について説明する。
まずコネクタハウジング２の圧入固定部２ｃの圧入孔２ｄに端子６が圧入固定され、コネクタ７とされる。
次に実装部品５が基板１上に配置され、さらにコネクタ７が基板１上に配置される（実装部品５はコネクタ７の下側に入り込む部分があるので先に配置する）。このときコネクタハウジングの位置決め突起２ｈが基板１上の位置決め孔１ａに嵌合されて位置ずれが防止される。またコネクタ７の端子６はスルーホール内に挿通される。
この状態でフローはんだ処理が行われ、端子６が基板１に対してはんだ付け固定されることで、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、コネクタ７と実装部品５の基板１上に位置決め固定される。
次にこのように実装部品５とコネクタ７を固定した基板１の上側が、アッパーケース３によって覆われる。このとき、複数のコネクタ７の接続部７ａそれぞれをを独立別個に形成された開口部３ａから露出させる。また基板１の下側が、ロアケース４によって覆われる。
そしてアッパーケース３の係止凸部３ｘとロアケース４の係止凹部４ｘとが係止され、コネクタ付基板Ａとして完成する。

上述のコネクタ付基板Ａにおいてまず特徴的なことは、基板１上の複数のコネクタ７が基板１にネジ止めされず、基板１と端子６とのはんだ付けと基板１とアッパーケース３との挟み込みのみで固定されていることである。
コネクタ７の位置決めは、コネクタハウジング２の脚部２ｂの位置決め突起２ｈが基板１の位置決め孔１ａに嵌合することと接続部７ａが開口部３ａとぴったり嵌ることで行われている。
この構造で、コネクタ７の接続部７ａが他の図示しないコネクタと接続される場合には、その接続圧力をコネクタハウジング２の脚部２ｂと基板１との接続部分で受けることになり、逆にコネクタ７の接続部７ａから他の図示しないコネクタが抜かれる場合には、その圧力をコネクタハウジング２のリブ２ｅとアッパーケース３との接続部分で受けることになり、いずれの場合も端子６と基板１とのはんだ付け部分に余計な力が加わらないようにしている。
このような構造をとることで、まず基板１とコネクタ７のネジ止め作業を廃止することができる。これにより製造時間の短縮を行うことが出来、部品点数削減によるコストダウンを図ることが出来る。
また図１、図２を見て分かるように、コネクタ７の接続部７ａを基板１の基板面に対して垂直上側に向けたことで、基板１の周縁部のみならず中央部やその近傍でもコネクタ７を配置できるようになるため、１つの基板１上に配置できるコネクタ７の数や配置の自由度が確保できる。
またコネクタ７ごとにいくつかの端子６が保持されており、複数のコネクタ７同士は互いに独立別個に構成されているため、基板１に対する端子６の位置決め精度が出し易く、かつ環境温度変化に基づく膨張収縮に対しても端子６のはんだ付け部分が損傷を受けにくい点も好ましい。
またコネクタ７をいくつかの所定の形状で規格化しておけば、それらを任意に基板１上にレイアウトすることで、コネクタ付基板Ａの製造が容易になる利点もある。
以上のような種々の効果は、基板１上の全てのコネクタ７を１つのアッパーケース３で固定したときに最大限に発揮される。

また上述のコネクタ付基板Ａにおいて次に特徴的なことは、基板１上にはコネクタ７に隣接して実装部品５が配置され、該実装部品５の一部がコネクタ７の接続部７ａの下側に位置した状態で配置されていることである。
従来はコネクタ７の接続部７ａは脚部２ｂ側に対して大きくなりがちであるため、接続部７ａの下側の空間が無駄になっていた。これに対し本実施形態では、上述のような構成をとることにより、実装部品５とコネクタ７との集積化を図ることが可能となり、コネクタ付基板Ａを小型化することができる。

また上述のコネクタ付基板Ａにおいてさらに特徴的なことは、コネクタハウジング２の周壁部２ｆもしくは２ｇには、基板１の基板面に対して垂直方向でアッパーケース３の開口部３ａ周縁部と重なり合う位置に、リブ２ｅが形成されていることである。
このような構造によれば、上述したように、コネクタ７の接続部７ａから他の図示しないコネクタが抜かれる場合に、その圧力をコネクタハウジング２のリブ２ｅとアッパーケース３との接続部分で受けることができるので端子６と基板１とのはんだ付け部分に余計な力が加わらないので好ましい。

また上述のコネクタ付基板Ａにおいてさらに特徴的なことは、基板１上には位置決め孔１ａを有し、コネクタ７の脚部２ｂには位置決め突起２ｈが形成され、位置決め突起２ｈが位置決め孔１ａに挿入されていることである。
このような構造をとることにより、コネクタ７が基板１上で位置決めされ、またコネクタ７を基板１にはんだ固定する際に、コネクタ７の位置ずれが防止されるので好ましい。

なお本発明のコネクタ付基板は、上述した実施形態に限定されることはなく、種々の態様をとることが可能である。
たとえば、上述の実施形態ではアッパーケース３は、ロアケース４を用いて固定したが、アッパーケース３を基板に直接固定することも可能である。またアッパーケース３を複数用いることも可能である。
コネクタ７はここでは他のコネクタを接続する例を示したが、例えばヒューズやリレーなどの部品が固定されるものであってもよい。
アッパーケース３の開口部３ａは、基板１とアッパーケース３とによるコネクタ７の挟み込みを確実に行うために、それぞれのコネクタ７に対して独立別個に設けられることが好ましいが、一部を繋げたりすることで複数のコネクタ７に対して１つの開口部３ａを設ける構造にすることも可能である。
またアッパーケース３を撓ませた状態にしてコネクタ７に対して押し付け、リブ２ｅとケース開口部３ａの周縁部とを密着状態に接触させることもでき、その場合コネクタ７が安定保持されるので、好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、製造時間を短縮でき、部品コストを下げ、かつコネクタの数や配置の制約を少なくすることができるコネクタ付基板を提供することができる。

本発明の一実施形態となるコネクタ付基板の分解斜視図である。

図１のコネクタ付基板の上面図である。

図２のＡ−Ａ線で切断したコネクタ付基板の一部断面側面図である。

図１のコネクタ付基板のうち、基板とコネクタと実装部品の一部を示す図面であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面側面図、（ｃ）は上面図である。

図１のコネクタ付基板で使用される基板の一部上面図である。

符号の説明

Ａ コネクタ付基板
１ 基板
１ａ 位置決め孔
２ コネクタハウジング
２ａ 接続開口部
２ｂ 脚部
２ｃ 圧入固定部
２ｄ 圧入孔
２ｅ リブ
２ｆ （接続開口部の）周壁部
２ｇ （脚部の）周壁部
２ｈ 位置決め突起
３ アッパーケース
３ａ 開口部
４ ロアケース
５ 実装部品
６ 端子
７ コネクタ
７ａ 接続部
８ 実装予定箇所

Claims (4)

1. 基板と、
   コネクタハウジングと端子とからなり、接続部を有し、前記基板上に配置されてなる複数のコネクタと
   を有するコネクタ付基板であって、
   前記複数のコネクタの接続部をそれぞれ露出させる開口部を有するカバーを有し、
   前記コネクタは、前記接続部が前記カバーから露出された状態で、前記基板と前記カバーとにより挟み込み固定されていることを特徴とするコネクタ付基板。
2. 前記基板上には、実装部品が、前記コネクタに横並びに隣接した状態に、かつ一部が前記コネクタの接続部の下側に位置した状態に、配置されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ付基板。
3. 前記コネクタハウジングの周壁部には、前記基板の基板面に対して垂直方向で前記カバーの開口部の周縁部と重なり合う位置に、リブが形成されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載のコネクタ付基板。
4. 前記基板上には位置決め孔を有し、
   前記コネクタの脚部には突起が形成され、
   前記突起が前記位置決め孔に挿入されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のコネクタ付基板。
   

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