JP4509232B2 - Surface mount electrical connector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術】
本発明は、電線の露出端を終端する電気コネクタに関する。本発明のコネクタは、プリント配線基板上に配置するように設計してある。
【0002】
【従来の技術】
従来、プリント配線基板への接続用として構成した電気コネクタでは、コネクタのハウジングを通って延びるテール部分を有する電気接点を採用していた。このような接点のテール部分は、プリント配線基板のメッキ済みスルー・ホールに挿入する構成になっているが、接点のテールを収容するメッキ済みスルー・ホールを有するプリント配線基板は、スルー・ホール全体を導電性材料でメッキする必要があるため、製造コストが高い。加えて、近年のリフロー半田技術は、スルー・ホール部品の半田付けには効果がなく、このため手作業による半田付けや流動半田付けなど、標準コネクタの製造工程が必要になる。
【0003】
当技術分野では、プリント配線基板への表面実装用として構成したコネクタが一般に知られている。例えば、クンクル(Kunkle)らに付与された米国特許第4,682,829号では、二重インライン・パッケージ内蔵部品を収容するように構成した複数の端子を備える表面実装ソケットについて開示している。
【0004】
その他、表面実装コネクタの各種構造について開示している米国特許としては、ヤマダ(Yamada)らに付与された米国特許第4,955,820号(TレグSMT接点)、マサミ(Masami)らに付与された米国特許第5,277,597号(表面付着薄型接点)、ボグルスキー(Bogursky)らに付与された米国特許第5,451,174号(プリント配線基板用表面実装ピン)、フランツ(Franz)に付与された米国特許第5,535,513号(表面実装コネクタの製造方法)などがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許のコネクタは、一般に別のコネクタ構造の収容を目的とするものであって、プリント配線基板への電気接続用電線の収容を容易にするものではない。
【0006】
【目的】
本発明の目的は、改良型表面実装電気コネクタを提供することである。
【0007】
また、本発明の目的は、プリント配線基板と露出電線の相互接続を行う改良型電気コネクタを提供することである。
【0008】
また、本発明の目的は、プリント配線基板への電気機械式ハンダ接合の改良を容易にする接点を備えた電気コネクタを提供することである。
【0009】
また、本発明の目的は、露出電線の収容および保持を行う改良型電気コネクタを提供することである。
【0010】
また、本発明の目的は、標準型の真空ピックアンドプレース装置によりプリント配線基板上に配置できるコネクタでありながら電線挿入開口部の中心間距離を短くしたコネクタを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の一形態によれば、表面実装可能電気コネクタは、少なくとも電気コネクタを2個収容し、保持する、概ね直方体のハウジングを備えている。このハウジングは、電気絶縁性材料から形成され、電気接点に対応し、電線の露出端部を収容する開口部が付いた上端部を備えている。上端部の開口部は、外形がほぼ方形であり、そのうちの3辺では角をそいだ面を有し、これにより漏斗状の電線受け入れ口を形成していることが好ましい。また、隣接する他の開口部を向く第4の辺では角をそがないようにすると都合がよい。これにより開口部間に従来のピックアンドプレース装置の吸引カップ状真空ヘッドを収容できるだけの十分な広さの領域を設けることができる。
【0012】
電気接点は、ハウジングの底部開口部から延びており、コネクタを実装するプリント配線基板と平行になるように形成した半田テールを備えている。半田の接続機能を向上させるために、各半田テールは、間隔を置いてほぼ平行に配置した2つのビーム部材を備えていることが好ましい。さらに、接点は、電線を収容し保持するように形成した上端部を備えている。
【0013】
本発明の上記およびその他の目的、特徴、および利点は、本発明の例示的実施例に関する以下の詳細な説明から明らかになろう。実施例については、添付の図面を参照しながら読んでいただきたい。
【0014】
【実施例】
主に図1から図6には、本発明によって形成した電気コネクタ10が示してある。コネクタ10は、概ね直方体のハウジング11を備え、このハウジングは内部に少なくとも1つの電気接点12を支持している。コネクタ10は、プリント配線基板P上に配置、固定され、絶縁電線Wの露出端を収容するように構成されている。
【0015】
図6にさらに詳しく図示したハウジング6は、PPSなど、電気絶縁性のある熱可塑性樹脂から形成され、この樹脂は、最高250℃のリフロー半田温度に耐え、損害保険業研究所(UL,Underwriters Laboratories)の94V−0条件を満たすことが好ましい。ハウジング11は、開口部13のある上端部を備え、この開口部に電線Wの露出端Sを挿入することができる。さらにハウジング11は底部開口部14を備え、この開口部に電気接点12を挿入してハウジング11のスロット14aに装着する。
【0016】
図7ないし図9は、電気接点12の好ましい実施例を示す図である。接点12は、スズメッキを施したリン青銅など、適当な導電性材料で形成されている。各接点12は、間隔を置いて配置した1対の接点ビーム16を有するトランスバース接点体15を備え、前記ビームは接点体から上方に延びている。また、トランスバース接点体15から下方には、間隔を置いて配置した1対の下部半田テール17が延びている。半田テール17は、テール17の外部端がビーム16から約90°の角度を成して延びるように、概ね弧状の中央部分を備えている。2つの半田テール17は、間隔を置いて配置し、ほぼ互いに平行になっていることが好ましい。半田を収容し、保持するために、この構成では、露出表面17a、17b、17c、17dを設ける。このため、プリント配線基板Pへの機械的接続強度が高まるとともに、電気的接続の信頼性が向上する。
【0017】
ビーム16の上端部には、内部に向かって突き出た導体掛合部18が設けてある。各導体掛合部18は、電線の露出端を挿入する漏斗状の受け入れ口を形成するテーパ付導入面18aを備えていることが好ましい。テーパ付導入面18aの下端部の壁部18bは、挿入された電線の露出部を把持するように、相対的に平行になっている。このような構造になっているため、一旦ビーム16の間に挿入した電線の露出端は、簡単にはビームから外れることがない。直壁部18bは、露出電線に食い込み、すなわち噛み合い、電線を確実に保持する。
【0018】
接点12は、ハウジング11の開口部14に挿入される。導体と掛け合う導体掛合部18は、開口部13に隣接し、半田テール17は、開口部14から外側に向かって延びている。接点12のトランスバース接点体15は、その各端部に保持突起(バーブ)19を備えている。保持突起19は、ハウジング11内に接点12を保持するために、図2に示すようにハウジング11の内壁部の適切な溝19aに食い込む鋭利な縁部を備えている。
【0019】
さらに図1を参照して説明すると、ハウジング11内部に接点12が確実に保持されると、コネクタ10はプリント配線基板Pの上に配置される。半田テール17は、ハウジング11の下端部17から外側に向かって延び、プリント配線基板Pの導電性半田パッドCの上に配置される。半田テール17を、従来のようにプリント配線基板の半田パッドに半田付けして、機械的、電気的にコネクタ10をプリント配線基板に接続する。半田テール17は、接点12のビーム16から90°の角度を成して延びているため、コネクタ10をプリント配線基板上に配置すると半田テールが見える。したがって、プリント配線基板の半田パッドに半田テール17を半田付けした場合に、半田パッドにテールが適切に半田付けされているかどうかを目視点検することができる。この目視点検により、コネクタ10とプリント配線基板とが適切に電気接続されているかどうかを確認することができる。
【0020】
プリント配線基板P上にコネクタ10を正しく配置すると、電線Wが開口部13に挿入される。電線は、露出長さが約0.25インチ±0.030インチとなるように被覆を除去することが好ましい。露出長さがこれだけあれば、接点12のビーム16の間に十分に電線を挿入することができる。開口部13の大きさは、絶縁被覆がしてある電線の直径よりも小さくなるように選択する。このようにすれば、電線コネクタ10に挿入しすぎることがなくなる。コネクタ10の好ましい実施例では、サイズが24〜26AWGの電線を挿入し、保持することができる。
【0021】
コネクタ10には、特定の電線を識別しやすくするために向きまたは極性を明示するという特徴もある。図2に示すように、コネクタ・ハウジング11は、その上端部に、角をそいだ、即ち斜めに切った縁部22を備えている。縁部22は、ハウジング11の一方の側面にそって延び、ハウジングの位置および向きを特定する基準となる。開口部13は、縁部22を基準として「右側」の開口と「左側」の開口として区別できる。また、縁部22は、向きと極性をさらに明らかにするように、ハウジング11全体ではなく、一方の開口部13の上にだけ延びるようにすることもできる。
【0022】
また、本発明には、コネクタ10を自動ピックアンドプレース装置と併用できるという利点もある。自動ピックアンドプレース装置のような機器は、当技術分野では、周知の装置であって、これを利用するとコネクタ10をプリント配線基板上に自動的に配置することができる。通常、このようなピックアンドプレース装置では、真空吸引カップ状の器具(図示せず)を利用しており、このカップ状器具は、コネクタの上部に噛み合い、コネクタをプリント配線基板まで移動して、プリント配線基板の半田パッド上で正確に位置決めする。通常、このようなピックアンドプレース装置では、直径約0.060インチの吸引カップ状の器具を利用している。よって、このようなピックアンドプレース装置とコネクタを併用するには、コネクタに、吸引カップ状器具を受け入れる上面が必要になる。吸引カップ状の器具を受け入れる十分な保持面を確保するには、従来、大型のコネクタが必要であった。
【0023】
本発明によれば、コネクタを大きくすることなく、自動ピックアンドプレース装置を使用することができる。図5に示すように、上部開口部13は、十分な間隔、約0.068インチだけ隔てて配置されており、ピックアンドプレース装置の吸引カップ状器具を収容する中央面20を設けるために、開口周囲の角を選択的にそいでいる。各開口13の周囲を方形とし、そのうちの3つの辺では角をそいだ面13aを形成し、これによりコネクタ10へ電線が入る漏斗状受け入れ口を形成する。このようにして面20を形成すると都合がよい。ただしもう1つの開口部13の方を向く4番目の側面13bは、角をそがない。角をそぐ面およびそがない面を選択的に配置することにより、ハウジング上部の中央面20が画定され、この面は電線を導入するとともに、ピックアンドプレース装置の吸引カップ状器具を受入れる支持面を形成する。
【0024】
以上、電線を上から垂直方向に挿入することができるハウジングについて本発明の説明を行ったが、側部受け入れ口のあるハウジングも採用できる。図10に、このような側部受け入れ口を備えたハウジングを示す。コネクタ30は、電気接点32を支持するハウジング31を備えている。接点32は、上記の実施例の接点22とほぼ同じである。接点32は、ハウジング31の下から直接延びてプリント配線基板の半田パッドと噛み合うテール37を備えている。開口部33を介して横方向、すなわちプリント配線基板と平行方向に電線を挿入すると、電線は接点32に達する。
【0025】
以上、添付の図面を参照して本発明の例示的な実施例について説明したが、本発明は、前記実施例にだけ限定されるものではなく、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、前記実施例に様々な変更、修正を実施できるものと理解されたい。
【0026】
【効果】
本発明によれば、コネクタを大きくすることなく、吸引カップ器具で吸引するための十分な面積を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にしたがって形成した表面実装電線コネクタの、図4の線1−1についての断面図である。
【図2】本発明にしたがって形成した表面実装電線コネクタの、図4の線2−2についての断面図である。
【図3】本発明にしたがって形成した2位置表面実装コネクタの見取図である。
【図4】本発明にしたがって形成した表面実装コネクタの底面図である。
【図5】本発明にしたがって形成した表面実装コネクタの平面図である。
【図6】本発明にしたがって形成したコネクタ・ハウジングの見取図である。
【図7】本発明にしたがって形成した接点の見取図である。
【図8】本発明にしたがって形成した接点の正面図であり、プリント配線基板と関連させて接点を示す図である。
【図9】本発明にしたがって形成した接点の側面図である。
【図10】プリント配線基板に平行な方向に挿入した電線を収容する、本発明の別の実施例の見取図である。
【符号の説明】
10…コネクタ
11…ハウジング
12…接点
13…開口部
16…ビーム
17…半田テール
18…導体掛合部
22…縁部[0001]
[Technology to which the invention belongs]
The present invention relates to an electrical connector that terminates an exposed end of an electric wire. The connector of the present invention is designed to be placed on a printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, electrical connectors configured for connection to a printed wiring board employ electrical contacts having tail portions that extend through the housing of the connector. The tail portion of such a contact is configured to be inserted into a plated through hole in the printed wiring board. However, a printed wiring board having a plated through hole that accommodates the tail of the contact has the entire through hole. Since it is necessary to plate with a conductive material, the manufacturing cost is high. In addition, recent reflow soldering techniques are ineffective for soldering through-hole components, and thus require standard connector manufacturing processes such as manual soldering and fluid soldering.
[0003]
In this technical field, a connector configured for surface mounting on a printed wiring board is generally known. For example, U.S. Pat. No. 4,682,829 issued to Kunkle et al. Discloses a surface mount socket with a plurality of terminals configured to accommodate dual in-line packaged components.
[0004]
In addition, US patents disclosing various structures of surface mount connectors include US Pat. No. 4,955,820 (T-leg SMT contacts) granted to Yamada et al., Masami et al. U.S. Pat. No. 5,277,597 (surface-attached thin contacts), U.S. Pat. No. 5,451,174 (surface mount pins for printed wiring boards), granted to Bogursky et al., Franz U.S. Pat. No. 5,535,513 (a method for manufacturing a surface mount connector).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The connector of the above patent is generally intended to accommodate another connector structure, and does not facilitate the accommodation of the electric connection electric wire on the printed wiring board.
[0006]
【the purpose】
It is an object of the present invention to provide an improved surface mount electrical connector.
[0007]
Another object of the present invention is to provide an improved electrical connector for interconnecting a printed wiring board and exposed wires.
[0008]
Another object of the present invention is to provide an electrical connector having a contact that facilitates improvement of electromechanical solder bonding to a printed wiring board.
[0009]
Another object of the present invention is to provide an improved electrical connector that accommodates and holds exposed wires.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a connector in which the distance between the centers of the wire insertion openings is shortened while being a connector that can be placed on a printed wiring board by a standard vacuum pick and place device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the invention, a surface mountable electrical connector includes a generally rectangular parallelepiped housing that houses and holds at least two electrical connectors. The housing is formed of an electrically insulating material and has an upper end with an opening corresponding to the electrical contact and accommodating the exposed end of the wire. It is preferable that the opening at the upper end is substantially square in outer shape, and has three sides that have corners, thereby forming a funnel-shaped wire receiving port. In addition, it is convenient that the fourth side facing the other adjacent opening is not cornered. This makes it possible to provide an area wide enough to accommodate the suction cup-shaped vacuum head of the conventional pick and place device between the openings.
[0012]
The electrical contact extends from the bottom opening of the housing and includes a solder tail formed so as to be parallel to the printed wiring board on which the connector is mounted. In order to improve the solder connection function, each solder tail is preferably provided with two beam members spaced apart and substantially parallel. Further, the contact includes an upper end portion formed to receive and hold the electric wire.
[0013]
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of exemplary embodiments of the present invention. The embodiments should be read with reference to the attached drawings.
[0014]
【Example】
Referring primarily to FIGS. 1-6, an
[0015]
The housing 6 illustrated in more detail in FIG. 6 is formed from an electrically insulating thermoplastic resin, such as PPS, which can withstand a reflow soldering temperature of up to 250 ° C., and is a non-life insurance laboratory (UL, Underwriters Laboratories). ) 94V-0 is preferably satisfied. The
[0016]
7 to 9 are views showing a preferred embodiment of the
[0017]
The upper end of the
[0018]
The
[0019]
Further, referring to FIG. 1, when the
[0020]
When the
[0021]
The
[0022]
The present invention also has the advantage that the
[0023]
According to the present invention, an automatic pick and place device can be used without increasing the size of the connector. As shown in FIG. 5, the
[0024]
As described above, the present invention has been described with respect to the housing in which the electric wire can be inserted in the vertical direction from above. FIG. 10 shows a housing having such a side receiving port. The
[0025]
The exemplary embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art will depart from the scope of the present invention. It should be understood that various changes and modifications can be made to the embodiment.
[0026]
【effect】
According to the present invention, it is possible to obtain a sufficient area for suctioning with a suction cup device without enlarging the connector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface mount electrical wire connector formed in accordance with the present invention, taken along line 1-1 in FIG.
2 is a cross-sectional view of the surface mount electrical wire connector formed in accordance with the present invention, taken along line 2-2 of FIG.
FIG. 3 is a pictorial view of a two-position surface mount connector formed in accordance with the present invention.
FIG. 4 is a bottom view of a surface mount connector formed in accordance with the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a surface mount connector formed in accordance with the present invention.
FIG. 6 is a pictorial view of a connector housing formed in accordance with the present invention.
FIG. 7 is a sketch of a contact formed in accordance with the present invention.
FIG. 8 is a front view of a contact formed in accordance with the present invention, showing the contact in association with a printed wiring board.
FIG. 9 is a side view of a contact formed in accordance with the present invention.
FIG. 10 is a sketch of another embodiment of the present invention that accommodates an electric wire inserted in a direction parallel to the printed wiring board.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
コネクタをプリント配線基板に半田付け可能に固定する半田テール(17)を有する下部、および電線保持手段を有する上部をそれぞれ備えた少なくとも2つの電気接点(12)と、
電線(W)の露出端(S)を収容する少なくとも2つの開口部(13)を有する第1面、および前記第1面に対向する第2面を備えるハウジング(11)とを具備し、
前記開口部(13)は、それぞれ電気接点(12)を収容し、また互いに、間隔を置いて配置されており、
前記ハウジング(11)は、前記開口部(13)の周囲に角をそいだ側面(13a)および角をそがない側面(13b)を選択的に備え、各開口部の周囲はほぼ方形であり、そのうちの3辺は前記角をそいだ側面(13a)であり、第4の辺は前記角をそがない側面(13b)であり、各開口の第4辺は互いに向き合っており、この配置により、前記開口部(13)の間に真空ピックアンドプレースによる自動ハンドリング装置を受入れるハウジングの広い支持面(20)を形成することを特徴とする表面実装電気コネクタ。In the surface mount electrical connector (10) that is mounted on the printed circuit board and terminates the exposed end of the wire,
At least two electrical contacts (12) each having a lower portion having a solder tail (17) for solderably securing the connector to the printed wiring board and an upper portion having wire holding means;
A first surface having at least two openings (13) for accommodating the exposed end (S) of the electric wire (W), and a housing (11) having a second surface facing the first surface;
The openings (13) each accommodate an electrical contact (12) and are spaced from each other;
The housing (11) selectively includes a side surface (13a) having a corner and a side surface (13b) not having a corner around the opening (13), and the periphery of each opening is substantially rectangular. , Of which three sides are side surfaces (13a) with the corners, the fourth side is side surfaces (13b) with no corners, and the fourth sides of the openings face each other. A surface mount electrical connector characterized in that a wide support surface (20) of a housing for receiving an automatic handling device by vacuum pick and place is formed between the openings (13) .
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