JP2654498B2 - 電気コネクタ組立体および電気端子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気コネクタ、特に回路基板に表面実装され
る型式の電気コネクタ組立体およびその電気端子に関す
る。

（従来の技術） 表面実装コネクタと、印刷回路基板上の領域（トレー
スまたはパッド）との間の電気的接続部は、一般的に半
田付される。この半田付部にストレスをかけることな
く、これらの回路基板およびコネクタ間の歪みを補償す
るとともに、それらの異なる膨張を可能にするため、表
面実装コネクタ内の電気端子は拘束されないが、垂直お
よび横方向に移動する。典型的には、各端子が、印刷回
路基板上の領域に対する半田付尾部の末端部の従順性を
確保するため、前記コネクタのハウジングに対して当接
するように付勢される。

（発明が解決しようとする課題） 基板の歪みおよび他の要因により、前記半田付尾部の
末端部は、印刷回路基板上の領域に対して常には従順に
係合せず、あるいば半田接続部が不充分な半田で形成さ
れる。これらの状況のいずれも、前記コネクタと印刷回
路基板との間に許容できない半田接続部を生じさせる結
果となる。

（課題を解決するための手段および作用効果） 本発明によると、半田接続部検査要素が、端子の半田
付尾部の末端部から所定距離の個所で当該半田付尾部内
に併合される。好ましい実施例は表面実装コネクタに関
して説明されるけれども、本発明はそれに限定されな
い。なぜなら、本発明は、めっきを施されたスルーホー
ルを貫通する端子を有する他のコネクタに対しても使用
可能だからである。前記検査要素は、前記半田付尾部が
印刷回路基板上の領域等で半田付されるときに、充分な
量の半田が半田隅肉部に存在することを可視的に示すも
のである。コネクタ組立体が印刷回路基板上のトレース
へ半田付されるとき、半田の中に巻き込まれた半田接続
部検査要素は、半田接続部を形成する充分な半田が存在
することを示すとともに、前記半田付尾部が前記印刷回
路基板上のトレースに対して適切に着座していることを
示す。半田の中に巻き込まれていない半田接続部検査要
素は、半田接続部が不充分な半田で形成されたこと、あ
るいは前記半田付尾部が前記トレースに対して充分に接
近していないことのいずれかを示す。挿入方向の後方へ
向かって末広がりとなっている保持プレートのハウジン
グの複数の帆立貝状エッジは、それ自体に挿入要素を有
し、この挿入要素は、これに加えられる挿入力を前記保
持プレートの平面へ伝達し、それにより、端子が受容さ
れる通路の内表面を当該端子が削るのを防止する。

（実 施 例） 以下、図面により実施例を説明する。

第１図を参照すると、ハウジング10は、嵌合フランジ
14により包囲された嵌合面12と、反対側の後面15と、取
付け面20とを有する。取付け面20は複数の離間用部分
（凸部）22を有し、同離間用部分22は、取付けフランジ
21内の角スルーホール23へ受容される金具により回路基
板２に対して固定される。ホール23は、リベットを直径
の変化に関係なく製造交差の範囲内で確実に収容すべ
く、突出部を有するように形作られており、それにより
精密整列要素として作用する。ハウジング10は、高温プ
ラスチックで射出成形されるとともに、平行な複数列の
端子受容通路24を有し、端子受容通路24は、面12,15間
に延在している。リブ16が通路24の下方で後面15を横切
って延在し、且つリブ16は複数の溝17を有し、各溝17は
前記各通路24の中心線の間隔と同一の距離に離間されて
いる。複数のコア穴36が材料を節約し、成形後のプラス
チックの均一な冷却を保証する。切欠38は、ロボットに
よるコネクタの取扱および位置決めを容易にする。

典型的な打ち抜いて形成される端子40の各々は、嵌合
部を構成するソケット42と保持プレート46とを有し、こ
れらは各通路24内に受容され、保持プレート46はネック
部44を介してソケット42から階段状に下降されている。
保持プレート46上の挿入要素99が、ソケット42および保
持プレート46を通路24内へ挿入するために使用される。

前記挿入要素99は、任意のタイプに成端され且つどち
らの方向からも端子に沿う軸方向に挿入される任意タイ
プの端子上に用いることができる。

第７図に最も良く見られるように、保持手段が保持プ
レート46上に形成されている。図示されている当該保持
手段は、逆トゲ72で終わっている帆立貝状の複数のエッ
ジ48である。帆立貝状の各エッジ48はテーパーを付けら
れており、保持プレート46の中心線から、端子受容空洞
もしくは通路24内への端子挿入方向の後方へ広がってい
る。エッジ48のテーパーを付された形状は、通路24内へ
の端子40の挿入を容易にする。挿入時に、通路24内の各
側壁32間の距離を越えて突出している逆トゲ72は、側壁
32を形成している前記ハウジングのプラスチックに溝を
掘り、そしてプラスチックが逆トゲ72の周囲に流れ、そ
れにより端子40を通路24内に干渉嵌合（かしめ）状態に
保持する。したがって、克服されるべき挿入抵抗は保持
プレート46内にあり且つそれゆえ保持プレート46の平面
内にある。逆トゲ72は通路24の各壁に食い込み、それに
より端子40を通路24内で安定させるとともに、端子40の
引抜きを防止する。

突起50を備えている挿入要素99が、端子40の保持プレ
ート46内に併合されており、挿入要素99は（両側から圧
縮されることで）、電気コネクタの端子受容通路24の内
面を削る接触を生じさせないようにしながら、通路24の
中へ端子40を挿入するための挿入力を発生させる。保持
プレート46の一部は、保持プレート46の平面から外れる
ように形成され、それにより、通路24内への端子40の挿
入方向の反対側へ面した垂直表面51を形成している。垂
直表面51は、保持プレート46に対して垂直であり、端子
40の挿入の間に変形しない。挿入要素99は、剪断を生じ
ることなく挿入力に充分に耐えるよう、端子40の長手に
沿って垂直表面51から挿入方向に形成されている。挿入
要素99の長さは、その材料、厚さ、形状、および耐えら
れるべき挿入力に従って変化することになる。挿入要素
99は、実質的に、垂直表面51へ加えられる挿入力を伝達
し、それを帆立貝状のエッジ48により導入される通路24
内への端子40の挿入に対向する力と同一にする。このよ
うに、挿入要素99は、挿入に対向する抵抗が現れる領域
で端子40中に形成されている。挿入要素99は、通路24内
への端子40の挿入方向において端子40に沿って垂直表面
51から突出し、垂直表面51は、保持プレート46の先導エ
ッジ74として終わっている。好ましい実施例において、
先導エッジ74はアーチ形として示されているが、他の形
状を有していてもよい。先導エッジ74は、垂直表面51と
同様の表面内に形成された剪断線分であってもよい。

好ましい実施例において、垂直表面51は、端子40の形
成の間に帯状材料の剪断線分から形成される。図示され
ている垂直表面51はアーチ形であり、より好ましくは半
円形である。垂直表面51は保持プレート46の上部表面か
ら上方へ、保持プレート46の厚さのほぼ３倍に亘って突
出し、それにより好ましい実施例である円筒状構造を形
成している。

保持プレート46の後方では、片持ち梁状のアーム54が
折曲部56まで延在し、折曲部56は、前記帯状材料の平面
から105度に亘って折曲形成されている。判断付尾部58
が折曲部56から末端部61まで延在し、末端部61は、印刷
回路基板２上のトレース４上の半田付パッドに当たるよ
うに受けられる。下方の列の通路24内に受容される端子
40上の半田付尾部58は、上方の列の通路24内に受容され
る端子40の半田付尾部よりも短くなっている。各尾部58
には、各溝17内に受容されるほぼＶ字形断面の部分60が
形成されている。

第２図も参照すると、帯状形態のソケット端子40が、
帯状材料からのその中心線上で、または並列状態で打ち
抜いて形成される。担持用帯状材52が、端子40の反対向
きの各端部の中間に配置され、複数の隔壁62を有し、隔
壁62は、複数の半田付尾部58間に延在しているととも
に、尾部帯状材63を末端部61の近くに取り付けている。
この構成は、末端部61のめっき作業を可能にするが、末
端部61が取扱中に破損しないように保護する。図示され
ている端子用帯状材は、上の列の通路24内に挿入するよ
うに意図されており、他方の列に挿入するためのもので
は、尾部58が短くされる。

第4A図および第5A図を参照すると、各通路24は上部28
と、後面15側へ向かう底面30とからなり、上部28は複数
のアーチ形の側壁を有し、これらの側壁はピンを受容す
る導入部26の方へ向かって収束し、底面30は複数の側壁
32の横に位置し、側壁32は同様に収束し、且つ保持プレ
ート46を底面30に対して押し付けるために（第5C図）、
蟻継ぎ溝の形状を有している。第4B図は、ハウジング10
へ組付けられた端子40を示しており、半田付尾部58上の
Ｖ字形部分60は、２列の通路24があるので、通路24の中
心線の間隔の半分の位置において各溝17内に受容されて
おり、その間隔は基板２上のトレース４の間隔に対応し
ている。第4B図に示されているようなリベット25の形態
となっている取付け金具は、尾部58を領域４に半田付す
る前にハウジング10を基板２へ取付けるために使用され
る。

端子40をハウジング10内へ組付けるため、１列もしく
は１列の一部を構成する通路24の数に対応する端子の
「櫛」が、既知の技術に従い、連続的な帯状材料から切
断され、そして尾部58が垂直表面51から所定距離の個所
でほぼ105度に亘って折曲形成される。次に、ソケット4
2が、通路24の列内へ一緒に且つ部分的に挿入され、そ
して担持用帯状材52が複数の指標穴53間の剪断線に沿っ
て打ち抜かれる。次に、端子40のソケット42は、挿入要
素99の垂直表面51を押すことにより通路24内へ完全に挿
入される。

第5Bおよび5C図は、上方の通路部28内へ完全に挿入さ
れたソケット42を示し、保持プレート46は底面30に当た
って同一面となるように受けられており、帆立貝状エッ
ジ48の表面は複数の側壁32間に干渉状態（かしめ）に受
けられている。前記プラスチックは、軸方向の引抜きを
防止するためにエッジ48の表面の外形に適合するととも
に、上方への移動を防止するために保持プレート46の丸
められた表面上へ流れる。

第6Aおよび6B図は、上方の列における通路24の１つを
通って取られた第4Aおよび4B図に対応する側面断面図で
ある。芯を抜かれた通路36と同様の底部凹所37が、成形
後のプラスチックの均一な冷却を確保するために設けら
れている。保持プレート46は、干渉状態（かしめ）で複
数の側壁32間に受容されるので、それは各片持ち梁状ア
ーム54のための係止点を用意し、且つそれゆえ、印刷回
路基板２上の各領域４に対する末端部61の従順性を確保
するよう、上方への折り曲げを可能にする。リブ16およ
びその中の溝17は、取付け面20のエッジに沿って配置さ
れる。端部フランジ21上の離間用部分222のみがリブ16
を基板２から分離させるので、これは、各末端部61が溝
17と同様に、および同じく領域４と同様に互いに離間さ
れるようになることを保証する。同時に、離間用部分22
は、領域４上へ半田が再溶融（リフロー）することによ
り、半田接続部が形成される部屋の存在を可能にする。
末端部61は、単一の露出された列内に配列され、当該列
は放射熱または他の熱源、ならびに蒸気相での半田付に
より、容易に半田付できる。

前記単一の露出された列は、半田接続部88の検査も可
能にする。検査要素86が、端子40の製造の間に半田付尾
部58の端部付近で同半田付尾部58内に併合される。検査
要素86の領域における半田付尾部58は、多数の側面を設
けられた断面を有している。好ましい実施例における全
ての半田付尾部は、各半田付尾部58のただ１つの側部の
みが前記ハウジングの後部から見える状態で後面15に沿
って形成されるので、検査要素86は半田付尾部58の１つ
の側部内に形成される。ハウジングおよび端子の他の形
態においては、検査要素86が半田付尾部58の他の側部に
形成されてもよく、あるいは半田付尾部58の単一の側で
なく多数の側に形成されてもよい。

検査要素86は種々な形態を取ることができる。好まし
い実施例において、検査要素86は、例えば端子40の製造
の間に半田付尾部58内に設けられる刻み線またはギザギ
サである。

検査要素86は、半田付尾部58の端部から所定距離の位
置に置かれ、これは検査要素86を領域４から所定距離の
位置に置く。当該好ましい実施例に示されているよう
に、印刷回路基板２に対してほぼ垂直な半田付尾部との
当接結合のため、検査要素86と、および半田付尾部58の
端部との間の設定距離は、半田付尾部58が領域４に係合
するときの検査要素86と領域４との間の所定距離に等し
い。当該結合が当接結合でないとき、あるいは半田付尾
部が印刷回路基板に対して垂直でないとき、当該２つの
所定距離は同一でなくともよい。

検査要素86がないと、他のタイプの接続部ほど困難で
はないけれでも、当接接続部のための半田付尾部58が隅
肉88a内へどれだけ入るかを決定するのが困難である。
半田付尾部58の端部が回路基板２上の領域４に係合する
とき、あるいは良好な半田付結合を確保するため、例え
ば千分の数インチ内で充分に接近されるとき、および充
分な半田が半田付尾部58の周りに隅肉88を形成すると
き、検査要素86は同半田中に包み込まれ、それにより第
3A図に示されているように視認することができなくな
る。半田中に包み込まれている最中の検査要素86は、半
田接続部88を形成する充分な半田があることを示すとと
もに、半田付尾部58が印刷回路基板２上の領域４に対し
て適切に着座されていることを示している。好ましい実
施例において、検査要素86は半田付尾部58の端部からほ
ぼ0.015インチ（0.38mm）に位置する。

基板２が反っている場合に生じることがあるように、
もし、半田付尾部58の端部が半田付の間にトレース４に
対して充分に接近してないと、許容できない半田接続部
88bが第3B図に示されているように形成される。同様に
半田付隅肉部が充分な半田を含んでいないときには、半
田付尾部58が印刷回路基板２に対して着座されていて
も、許容できない半田接続部88bが第3C図に示されてい
るように形成される。許容できない半田接続部は、半田
接続部検査要素86が見えているということを示す視覚的
検査により検知される。

端子の半田付尾部がその末端部から所定距離の位置に
半田接続部検査要素を含んでいる電気コネクタ組立体に
ついて説明してきた。半田接続部検査要素は、前記尾部
を印刷回路基板上のトレースに半田付する半田隅肉部の
一体性を評価するために使用される。前記端子は、保持
プレートの平面から出るように形成された挿入要素を備
えていてもよく、その場合、前記保持プレートは挿入方
向の後側へ向かって末広がりとなる帆立貝状のエッジを
有する。当該挿入要素は、これに加えられる端子挿入力
を前記保持プレートの平面へ伝達し、それにより（挿入
要素が撓められる等の理由によって）当該端子が受容さ
れる前記通路の内面を当該端子が削るのを防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コネクタ・ハウジングから分解された、半田
接続部検査要素を備える端子を有するコネクタ・ハウジ
ングの斜視図である。 第２図は、検査要素を有する端子製造用の帯状材料を示
す斜視図である。 第3A図は、許容し得る半田接続部を示す端子と半田隅肉
の拡大した部分側面図である。 第3B図および第3C図は、許容できない半田接続部を示す
端子および半田隅肉の拡大した部分側面図である。 第4A図は、ハウジングの後面図である。 第4B図は、端子を配置され且つ印刷回路基板へ取付けら
れたハウジングの後面図である。 第5A図は、端子用通路の拡大後面図である。 第5B図は、端子保持要素の拡大平面断面図である。 第5C図は、第5B図のＣ−Ｃ線に沿って取られた保持要素
の拡大背面断面図である。 第6A図は、ハウジングの側面断面図である。 第6B図は、端子を配置され且つ印刷回路基板へ組付けら
れたハウジングの側面断面図である。 第７図は、保持プレートを挿入要素を示す端子の一部の
拡大斜視図である。 ２……回路基板 10……絶縁ハウジング 24……端子受容空洞 30……底面 40……端子（電気端子） 42……嵌合部 46……保持プレート 54……弾性アーム 58……半田付尾部 61……末端部 86……半田接続部検査要素 99……挿入要素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−140688（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−46677（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路基板上に取付けられる絶縁ハウジング
   と、該絶縁ハウジングの端子受容空洞内に挿入される嵌
   合部、および該嵌合部に対して略直角に折曲げられ前記
   回路基板に表面実装で半田付される半田付尾部を有する
   複数の端子とを含む表面実装型の電気コネクタ組立体に
   おいて、 前記各端子の前記嵌合部および前記半田付尾部間に保持
   プレートおよび弾性アームを形成し、 前記保持プレートは前記絶縁ハウジングの前記端子受容
   空洞の略底面に固定され且つ上面に挿入要素を有し、 前記弾性アームは上方に弾性変形して前記半田付尾部の
   先端を前記回路基板面に押圧することを特徴とする電気
   コネクタ組立体。
2. 【請求項２】一端に嵌合部、他端に半田付尾部を有し、
   前記嵌合部および前記半田付尾部が相互に略直角に折曲
   げられた表面実装型の電気コネクタ用電気端子におい
   て、 該嵌合部の前記半田付尾部側に保持プレートおよび弾性
   アームが形成され、 前記保持プレートの上面には前記電気端子を前記電気コ
   ネクタに挿入する挿入要素が形成されていることを特徴
   とする電気端子。