JP4678696B2 - 平坦な整列表面を有する２体の表面実装型ヘッダ組立体 - Google Patents

Description

本発明は電気コネクタに関し、より具体的にはプラグ組立体と嵌合するための表面実装型ヘッダ組立体に関する。

コネクタ組立体を形成するためにリセプタクル組立体にプラグ組立体を嵌合することは、大きな挿入力を要することが多い。この大挿入力は、コネクタが多数のコンタクトを有する互いに嵌合するコネクタハウジングを具備するコネクタである場合に特に生ずる。例えば、自動車の駆動系等の配線システムは代表的には、電気コネクタを有する。代表的には、各電気コネクタは、プラグ組立体及びヘッダ組立体からなる。プラグ組立体は、ヘッダ組立体のシュラウド内に嵌め込まれる。ヘッダ組立体は、接続面に沿って回路基板上に実装される。少なくともいくつかの公知のリセプタクル組立体は、プラグ組立体がヘッダ及び回路基板間の接続面と平行な方向に沿って嵌合される、直角型のリセプタクル組立体である。プラグ組立体及びヘッダ組立体の各々は、代表的には多数の電気コンタクトを有する。ヘッダ組立体内のコンタクトは、ヘッダ組立体及びプラグ組立体が嵌合する際にプラグ組立体の各コンタクトに電気的及び機械的に接続される。ヘッダ組立体にプラグ組立体を接続する際の大挿入力を克服するために、プラグ組立体及びヘッダ組立体のコンタクト同士を嵌合させるため駆動レバーが使用されることがある。

表面実装型ヘッダ組立体は、スルーホール実装型ヘッダ組立体を超える多くの利点を提供する。コスト及び工程の利点を提供することに加えて、表面実装は、ヘッダ組立体の設置面積を減少することを可能にするので、回路基板上の貴重な空間を節約し、或いは回路基板の寸法を小さくすることができる。ヘッダ組立体が回路基板に表面実装する際に、半田脚部がヘッダ組立体の一側から回路基板への表面実装用に傾斜して延び、プラグ組立体のコンタクトと嵌合するためにヘッダ組立体の別の面からほぼ直交して延びる。一つの自動車用コネクタシステムにおいて、１バージョンのヘッダ組立体に５２個のコンタクトが使用され、ヘッダ組立体の回路基板への表面実装中の設置の問題と同様に、ヘッダ組立体を製造する上で製造及び組立の課題を提示する。

例えば、表面実装するには、回路基板の平面に実装するためにヘッダ組立体の半田脚部が互いに共平面であることが望ましい。しかし、多数のコンタクトピンの共平面性を達成することは、多数のコンタクトにわたる製造許容差のため困難である。コンタクトの許容差又はヘッダの組立中のピンコンタクトの不整合を補償するために、追加の半田ペーストを使用することがある。しかし、多数のヘッダ組立体にわたり、ヘッダ組立体当たりの半田ペースト量の増加によるコスト増は無視できず、回路基板の平面に対するピンコンタクトの非共平面性はヘッダ組立体の信頼性に悪影響を与えるおそれがある。追加の半田ペーストの厚さはまた、細かいピッチの他の表面実装部品に対する半田ブリッジの問題を起こし、或いは異なるステンシル（型板）を使用する必要がある。半田脚部の非共面性の程度により、基板への接続が弱いコンタクトや、全く接続されないコンタクトが生ずるおそれがあり、いずれも望ましくなく、容認できない結果となる。

また、ヘッダ組立体及びプラグ組立体の係合及び係合解除の際の大挿入力は、ヘッダ組立体の半田接続部に有害である。半田接続部を破損から守るために、ヘッダの隅で回路基板に半田付けされる半田クリップが使用されることがある。このように、半田クリップの機械的接続は、ヘッダ組立体が相手コネクタと嵌合し相手コネクタから嵌合解除される際の機械的歪みを主に負担する。しかし、半田クリップを製造する際の許容差は、ヘッダ組立体が回路基板に半田付けされる際にさらに非共平面の問題を引き起こす。許容差範囲の一端において、半田クリップは、コンタクトが回路基板と完全に接触するのを妨げ、コンタクトの半田接続部の品質を低下させるおそれがある。許容差範囲の他端において、半田クリップは、半田付け中に半田クリップが回路基板に十分に接触せず、ヘッダ組立体が相手コネクタと嵌合し相手コネクタから嵌合解除される際の大挿入力及び大抜去力からコンタクトを保護する半田クリップの能力を低下させるおそれがある。解決すべき課題は、表面実装型ヘッダ組立体のコンタクトの非共平面性である。

本発明の解決策は、内部キャビティを区画する複数の壁を有する絶縁コンタクトハウジングと、外表面上に延びる少なくとも1個の整列リブを有する絶縁整列ハウジングとを具備するヘッダ組立体により提供される。整列ハウジングはコンタクトハウジングとは別体に設けられ、独立してコンタクトハウジングに実装される。複数のコンタクトは内部キャビティ内に含まれ、一壁を貫通してコンタクトハウジングの外部まで延びる。コンタクトは整列ハウジングに当接して撓み、整列リブに当接する。これにより、回路基板に表面実装するためのコンタクトの共平面性を保証する。

以下、添付図面を参照して、本発明を例示により説明する。

図１及び図２は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された表面実装型ヘッダ組立体用の、時としてシュラウドと称される典型的なハウジング１００のそれぞれ上から及び下から見た斜視図である。

ハウジング１００は、１対の縦の側壁１０２、縦の側壁１０２の端部間を延びる１対の横の側壁１０４、並びに縦の側壁１０２及び横の側壁１０４間を延びる底壁１０６を有する。側壁１０２，１０４及び底壁１０６は、ハウジング１００の上側にコンタクトキャビティ１０８（図１参照）を区画し、ハウジング１００の下側に接続面１１０（図２参照）を区画する。第１列すなわち外側列のコンタクト開口１１２及び第２列すなわち内側列のコンタクト開口１１４は、ハウジング１００の縦の側壁１０２の各々に対して平行に底壁１０６を貫通して設けられている。これにより、コンタクトキャビティ１０８から底壁１０６を貫通して接続面１１０まで延びる４列の開口が設けられる。図示の実施形態において、各列のコンタクト開口１１２，１１４は１３個のコンタクト開口を有するので、５２（１３ｘ４）極ハウジング１００を提供する。しかし、本発明の範囲及び真髄から逸脱することなく、別の種々の実施形態においては、より多い又は少ない列でより多い又は少ない数の開口を設けることもできることを認識されたい。

コンタクトキャビティ１０８（図１参照）に連通する縦の各側壁１０２には、レバー用スロット１１６が形成されている。レバースロット１１６は、相手コネクタの電気コンタクトをヘッダ内の電気コンタクト（後述）に係合させるために相手コネクタ（図示せず）の駆動レバーを受容し維持するよう構成されている。種々のスロット及びキー構造１１８は、相手コネクタの嵌合部を案内してヘッダの電気コンタクトを相手コネクタに整列させるために、ハウジング１００の縦の側壁１０２、横の側壁１０４及び底壁１０６に設けられている。しかし、別の実施形態において、レバースロット１１６及びキー構造１１８の一方又は双方は、手動式（すなわち補助のない）コネクタ組立体において省略してもよいことを理解されたい。

縦の両側壁１０２間の各横の側壁１０４の外面１２２からは、半田クリップ実装突起１２０が外側へ延びている。ハウジング１００の隅には、横の側壁１０４の各外面１２２からは、整列突起１２４も外側へ延びている。各整列突起１２４は、その端面１２７にバイアスリブ１２６（図１参照）を有する。以下に説明するように、実装突起１２０、整列突起１２４及び整列リブ１２６は、ハウジング１００の各横の側壁１０４に半田クリップ（後述）を配置するよう作用するので、半田クリップの表面は、ハウジング１００の接続面１１０（図２参照）で半田脚部と共平面に配置される。半田クリップを取り付ける際に突起１２０の削られた部分を集めるために、実装突起１２４の周囲に溝すなわちスロット１２１を設けてもよい。横の側壁１０４の下端には切欠き１２９が設けられる。切欠き１２９は後述するように、半田クリップを横の側壁１０４に保持するために使用される。

任意であるが、典型的な一実施形態において、ハウジング１００の隅で縦の側壁１０２から突起１２８が外側へ延びる。突起１２８は、縦の側壁１０２の外面１３０に相手コネクタのためのキー構造を与える。突起１２４，１２８はほぼ直方体形状で図示されているが、本発明の別の実施形態においては他の形状の突起１２４，１２８を使用することもできることを認識されたい。

図２を参照すると、ハウジング１００の接続面１１０は、縦の側壁１０２と平行に延びる、スロットが形成された位置決め部材１３２を有する。位置決め部材１３２には、外側列の開口１１２及び内側列の開口１１４の各コンタクト開口に対して１個のスロットが設けられている。コンタクトの半田脚部（後述）が位置決め部材１３２の各スロット内に受容されると、半田脚部がハウジング１００の縦軸１３３とほぼ平行に延びる矢印Ａの方向に移動することが防止される。接続面１１０は、各縦の側壁１０２に隣接する整列リブ１３６上に延びる整列面１３４をさらに有する。整列面１３４は互いに共平面であり、位置決め部材１３２から横方向に離間しているので、位置決め部材１３２は、整列面及びコンタクト開口１１２の各外側列の間に位置する。後述するように、整列面１３４は、接続面１１０上の半田脚部の端部が互いに共平面であることを保証する位置決め面を提供する。半田脚部に整列面１３４に対する予荷重を与えると、後述するように、縦軸１３３に直交して延びる矢印Ｂの方向に半田脚部が移動することを防止する。

典型的な一実施形態において、位置決め部材１３２、整列リブ１３６及び整列突起１２４は、互いに一体的に形成される。整列リブ１３６及び整列突起１２４を一体に形成することにより、整列突起１２４の上面１２７（図１参照）は整列面１３４から所定距離に配置される。このように、半田クリップは、後述するように整列面に対して正確に配置でき、半田クリップと整列面１３４との共平面性を達成する。或いは、整列リブ１３６、位置決め部材１３２及び整列突起１２４は、個別に製造されてハウジング１００に取り付けられてもよい。

典型的な一実施形態において、上述の各特徴を有するハウジング１００は、射出成形法等の公知の方法により、プラスチック等の絶縁物（すなわち、非導電性材料）から一体的に形成される。しかし、ハウジング１００は複数の別体の部品で形成されてもよく、当業者であれば理解するように他の材料で形成されてもよいことを認識されたい。

図３は、ハウジング１００の外側列のコンタクト開口１１２（図１及び図２参照）に使用することができる第１コンタクト組１５０の正面図である。典型的な一実施形態において、コンタクト組１５０は、接触部１５２、開口部１５４及び半田脚部１５６を有する。開口部１５４は、コンタクト開口１１２の列の開口に挿入されると圧入を形成する寸法に設定され、接触部１５２及び半田脚部１５６は共通の中心線１５７に沿って互いに整列する。

横方向キャリアストリップ１５８は開口部１５４を結合し、コンタクト組１５０は、ヘッダの組立中にキャリアストリップ１５８が剪断されると、個々のコンタクトに分離される。図３には２個のコンタクトのみが図示されるが、コンタクト組１５０は、コンタクト列１１２のコンタクト開口（図１及び図２参照）の数に対応する多数のコンタクトを有してもよいことを理解されたい。コンタクト組１５０は、銅又は銅合金等の単一の金属片から製造でき、コンタクト組１５０の所望の電気的及び機械的な特性を得るために必要な、錫、鉛、金等でさらに被覆又はめっきされてもよい。

図４は、半田脚部１５６の一端１６０に形成された小さな放射状部を示すコンタクト組１５０の側面図である。この放射状部は、後述するように、ヘッダが組み立てられる際のコンタクト組１５０の許容差すなわち不整合を軽減する丸みを帯びた端部１６０を形成する。別の実施形態において、放射状部は省略でき、コンタクト組１５０は直線状であってもよい。

図５は、ハウジング１００のコンタクト開口１１４の内側列（図１及び図２参照）に使用できる第２コンタクト組１７０の正面図である。典型的な一実施形態において、コンタクト組１７０は、接触部１７２、開口部１７４及び半田脚部１７６を有する。開口部１７４は、コンタクト開口１１４の列の開口に挿入されると圧入を形成する形状及び寸法に設定され、接触部１７２及び半田脚部１７６は開口部１７４に対して互いにずれている。すなわち、接触部１７２は及び半田脚部１７６は、離間した中心線を有する。接触部１７２及び半田脚部１７６のずれは、コンタクト組１５０，１７０がハウジング１００に取り付けられる際に半田脚部１５６（図３及び図４参照）に対して半田脚部１７６の所望の中心線間隔を達成する。コンタクト組１７０は、内側列のコンタクト開口１１４に取り付けられるので、ハウジング１００の外側列のコンタクト開口１１２に取り付けられる第１コンタクト組１５０より大きな長さＬを有する。

横方向キャリアストリップ１７８は開口部１７４を結合し、コンタクト組１７０は、ヘッダの組立中にキャリアストリップ１７８が剪断される際に、個々のコンタクトに分離される。図５には２個のコンタクトのみが示されているが、コンタクト組１７０はコンタクト列のコンタクト開口１１４に対応する数のコンタクトを有することを理解されたい。コンタクト組１７０は、銅又は銅合金等の単一の金属片から製造でき、コンタクト組１７０の所望の電気的及び機械的な特性を得るために必要な、錫、鉛、金等でさらに被覆又はめっきされてもよい。

図６は、半田脚部１７６の一端１８０に形成された小さな放射状部を示すコンタクト組１７０の側面図である。この放射状部は、後述するように、ヘッダが組み立てられる際にコンタクト組１７０の許容差すなわち不整合を軽減する丸みを帯びた端部１８０を形成する。別の実施形態において、放射状部は省略でき、コンタクト組１７０は直線状であってもよい。

図７は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された半田クリップ１９０を示す平面図である。クリップ１９０は、実装開口１９４及び整列開口１９６を有する主本体部１９２を有する。実装開口１９４は、ハウジング１００の実装突起１２０（図１及び図２参照）上に圧入するための形状及び寸法に設定される。整列開口１９６は、ハウジング１００の整列突起１２４（図１及び図２参照）を受容する寸法に設定される。このように、半田クリップ１０９は、ハウジング１００の各横壁１０４に取り付けられる際に、矢印Ｃ方向に沿って垂直且つ矢印Ｄ方向に沿って水平に整列できる。

本体部１９２の一縁１９１には、半田クリップ１９０が取り付けられる際にハウジング１００の接続面１１０（図２参照）に面する保持タブ１９８が形成されている。保持タブ１９８は、横の側壁１０４上に折り曲げられると共に切欠き１２７（図２参照）に保持されてもよい。整列開口１９６の縁２０２は、ハウジング１００の整列突起１２４のバイアスリブ１２６（図１参照）と接触する。従って、矢印Ｃ及びＤにより示される相互に直交する２方向に沿った半田クリップ１９０の移動に対する保証が得られる。

典型的な一実施形態において、半田クリップ１９０は、打抜き及び曲げ加工に従って金属板から製造される。しかし、半田クリップ１９０は、別の実施形態において当業界では公知の種々の方法に従って種々の材料から製造することができることを認識されたい。

典型的な一実施形態において保持タブ１９８はＴ形状に形成されるが、別の実施形態においてはＴ形状に代えてハウジング１００の側壁１０４に半田クリップ１９０を保持する種々の形状を使用することができることを理解されたい。

整列タブ２０４は縁１９１から突出しており、平坦で滑らかである半田クリップ基板係合面２０６を有する。基板係合面２０６は、ヘッダ組立体の表面実装の際に回路基板の平坦面と接触し、回路基板に半田付けされる。整列タブ２０４の半田付けは、コンタクト組１５０，１７０の半田付け接続部に対してストレインリリーフを提供する構造的強度及び剛性を提供する。

図８は、製造の第１段階でのヘッダ組立体２００を示す断面図である。ヘッダ組立体２００は、コンタクト組１５０，１７０が外側列のコンタクト開口１１２及び内側列のコンタクト開口１１４（図１及び図２参照）に挿入されたハウジング１００を有する。各コンタクト組１５０，１７０の接触部１５２，１７２がコンタクトキャビティ１０８内に部分的に配置されているのに対し、半田脚部はハウジング１００の接続面１１０から延びている。

図９は、外側列のコンタクト開口１１２を通るヘッダ組立体２００の部分的断面図である。コンタクト組１５０の開口部１５４は、所定距離をおいてコンタクト開口の列１１２内に部分的に延びていると共に、ハウジング１００の接続面１１０から部分的に延びている。キャリアストリップ１５８（図３参照）がコンタクト組１５０から剪断されていることにより、コンタクト開口列１１２の開口に個別のコンタクトが形成される。コンタクト組１５０の半田脚部１５６は、コンタクト組１７０の半田脚部１７６の間に配置されており、半田脚部１７６，１５６の中心線は互いに一定の間隔である。

図１０は、内側列のコンタクト開口１１４を通るヘッダ組立体２００の部分的断面図である。コンタクト組１７０の開口部１７４は、所定距離をおいてコンタクト開口の列１１４内に部分的に延びていると共に、ハウジング１００の接続面１１０から部分的に延びている。キャリアストリップ１７８（図５参照）がコンタクト組１７０から剪断されていることにより、コンタクト開口列１１４の開口に個別のコンタクトが形成される。コンタクト組１７０の半田脚部１７６は、コンタクト組１５０の半田脚部１５６の間に配置されており、半田脚部１７６，１５６の中心線は互いに一定の間隔である。

図１１は、製造の第２段階のヘッダ組立体２００の断面図である。ここで、ハウジング１００の接続面１１０に向かって半田脚部１５６，１７６を曲げ加工するために、曲げ金型２１０，２１２等の工具が使用される。曲げ金型２１２が一旦取り外されると、曲げ金型２１０を矢印Ｅ方向に配置して曲げ加工済みの半田脚部１５６，１７６を接続面１１０へ向けることにより、接続面１１０を通ってコンタクトをさらに挿入することができる。

上述の実施形態は、ハウジング１００に部分的に取り付けた後にコンタクト組１５０，１７０を曲げ加工しているが、別の実施形態では、ハウジング１００への取付けの前にコンタクト組１５０，１７０を曲げ加工してもよいことを認識されたい。

図１２は、製造の第３段階のヘッダ組立体２００の断面図である。ここで、開口部１５４，１７４（図９及び図１０参照）は、ハウジング１００の各コンタクト開口列１１２，１１４内に最終位置まで完全に挿入されている。この最終位置において、半田脚部１５６，１７６は位置決め部材１３２（図２参照）のスロットに嵌っており、各半田脚部１５６，１７６の丸みを帯びた端部１６０，１８０は、互いに整列すると共に整列リブ１３６に当接接触状態にある。図１２に示されるように、整列面１３４は丸みを帯びすなわち王冠状に形成され、コンタクト組１５０，１７０の丸みを帯びた端部１６０，１８０と円滑に接触する形状に形成されている。半田脚部１５６，１７６は図１１に示される位置から撓められ、ハウジング１００の接続面１１０に対して斜めを向くことにより、コンタクト組１５０，１７０に、整列リブ１３６の整列面１３４に対して半田脚部１５６，１７６に予荷重を与える内部付勢力を生成する。半田脚部にこのような付勢力すなわち予荷重を与えることは、ヘッダ組立体２００を表面実装前及び表面実装中に扱う際に、矢印Ｂの方向に半田脚部１５６，１７６の垂直方向の移動をほぼ防止する。さらに、横の側壁１０４の上面２３０に対する半田脚部１５６，１７６の最終角度αは、回路基板への満足な半田接続部を保証する。

整列リブ１３６の王冠状の整列面１３４及び半田脚部１５６，１７６の丸みを帯びた端部１６０，１８０は、コンタクト組１５０，１７０が取り付けられる際に半田脚部１５６，１７６のある程度の不整合を許容する。整列面１３４の丸みを帯びた係合面及びコンタクト組１５０，１７０の端部１６０，１８０は、コンタクト組１５０，１７０が最終位置に移動すると係合面のうちで接触点がずれることができる。半田脚部１５６，１７６に整列リブ１３６に対する予荷重が与えられると、半田脚部の相対的不整合は全てではなくてもほぼ無くなり、コンタクト組１５０，１７０の丸みを帯びた端部１６０，１８０は、回路基板への実装のための丸みを帯びた端部に接線方向である共平面の接触点を形成するようほぼ整合する。

図示の実施形態では、整列面１３４は王冠状であり、コンタクト組１５０，１７０の端部１６０，１８０は丸みを帯びているが、別の実施形態では、回路基板に表面実装するために互いに共平面の関係でコンタクトを整列しながら、整列面はほぼ平坦であり且つコンタクト端部はほぼ直線状であってもよいことを理解されたい。

図１３は、製造の最終段階のヘッダ組立体２００の断面図である。ここで、半田クリップ１９０がハウジング１００に取り付けられている。半田クリップ整列タブ２０４の係合面２０６は、コンタクト組１５０，１７０のコンタクト端部１６０，１８０と共平面である。従って、接続面１１０は、回路基板２２２の平坦面２２０への表面実装に良好に適合する。

図１４は、組立完了時のヘッダ組立体２００を下から見た斜視図である。半田クリップ１９０は、ハウジング１００の横の側壁１０４に結合され、保持タブ１９８により側壁１０４に保持されることができる。半田脚部１５６，１７６には予荷重が与えられており、ハウジング１００の縦の側壁に隣接する整列面１３４に当接する。コンタクト組１５０，１７０の製造における製造許容差は軽減され、半田脚部１５６，１７６は、基板２２２の平坦面２２０（図１３参照）に実装するためにほぼ整列すると共に共平面である。半田クリップ基板整列面２０６は、半田脚部１５６，１７６の平面内で回路基板２２２への実装を確保するために、半田脚部１５６，１７６とほぼ整列すると共に半田脚部１５６，１７６と共平面である。従って、回路基板２２２に対してヘッダ組立体２００を信頼性高く半田付けするために、半田ペーストの比較的薄く且つ一様な膜を使用することができる。

上述の全ての理由のため、ヘッダ組立体２００が相手コネクタと嵌合及び嵌合解除する際の大きな挿入力及び抜去力に抗することができる、表面実装用途のしっかりした信頼性の高いヘッダ組立体が提供される。

図１５は、本発明の別の典型的な実施形態に従って形成された表面実装型ヘッダ組立体３００を示す、上から見た斜視図である。図示の実施形態において、ヘッダ組立体３００は直角表面実装型ヘッダ組立体であり、回路基板３０３（図１５に破線で示される）の係合面３０１に沿って配向されてもよい。

ヘッダ組立体３００は、コンタクトハウジングすなわちシュラウド３０２、コンタクトハウジング３０２に取り付けられた整列ハウジング３０４、及び後述するようにコンタクトハウジング３０２及び整列ハウジング３０４内に整列されて収容された複数のコンタクト３０６を具備する。コンタクトハウジング３０２及び整列ハウジング３０４は区別できるものであり、回路基板３０３に対してコンタクト３０６を配向させるために互いに取り付けられる、個別に製造された部材である。典型的な一実施形態において、コンタクトハウジング３０２は公知のコンタクトハウジングであり、整列ハウジング３０４は、コンタクトハウジング３０２に後付けされる製造されると共に、後述するようにコンタクトを整列させる。

コンタクトハウジング３０２及び整列ハウジング３０４は回路基板３０３に個別に又は一括して結合されてもよいので、コンタクト３０６はほぼ平坦な方向性で係合面３０１と係合する。典型的な一実施形態において、整列ハウジング３０４はコンタクトハウジング３０２に結合される。整列ハウジング３０４は、ヘッダ組立体３００を回路基板３０３に実装させるための基板実装機構３０８を有する。別の実施形態において、整列ハウジング３０４は半田クリップ実装片（図示せず）を有し、ヘッダ組立体３００は半田クリップ（図示せず）を介して回路基板３０３に実装される。或いは、コンタクトハウジング３０２は、ヘッダ組立体３００を回路基板３０３に実装させるための基板実装機構（図示せず）を有してもよい。

図１６は、コンタクトハウジング３０２を下から見た斜視図である。コンタクトハウジング３０２は、１対の縦の側壁３１２、縦の側壁３１２の端部間を延びる１対の横の側壁３１４、並びに縦の側壁３１２及び横の側壁３１４間を延びる接続面３１６を有する。側壁３１２，３１４及び接続面３１６は共同で、コンタクトハウジング３０２内にコンタクトキャビティ３１８を区画する。プラグ接続部３２０は、縦の側壁３１２及び横の側壁３１４の間に延びており、接続面３１６とほぼ対向している。プラグ接続面３２０はプラグ組立体（図示せず）を受容するよう配向されており、コンタクトキャビティ３１８へのアクセスを可能にする開口（図１６に図示せず）が貫通している。図示の実施形態において、縦の側壁３１２の一つは、ヘッダ組立体３００が回路基板３０３（図１５参照）に結合される際に係合面３０１（図１５参照）に係合するよう配向されている。キャビティ軸３２１は接続面３１６及びプラグ接続部３２０間を延びており、接続面３１６及びプラグ接続部３２０の各々に対してほぼ直交する。ハウジング１００とは対照的に、コンタクトハウジング３０２のキャビティ軸３２１は、回路基板３０３の係合面３０１とほぼ平行に配向されている。

コンタクト開口の第１列すなわち上側列３２２及びコンタクト開口の第２列すなわち下側列（図１６に図示せず）は、コンタクトハウジング３０２の各縦の側壁３１２と平行な関係で接続面３１６を貫通して設けられる。コンタクト開口の下側列は、コンタクト開口の上側列３２２とほぼ平行に延びていると共に上側列３２２から離間している。図示の実施形態において、コンタクト開口列は、それぞれ１３個のコンタクト開口を有する。しかし、本発明の範囲及び真髄から逸脱することなく、別の種々の実施形態においては、より多い又は少ない列で、より多い又は少ない数の開口を設けることもできることを認識されたい。

整列片３３０は、縦の側壁３１２間を横の側壁３１４のおのおのの外面３３２から外方へ延びている。整列片３３０は、コンタクトハウジング３０２の接続面３１６近傍に配置されている。各整列片３３０は、コンタクトハウジング３０２に関して整列ハウジング３０４（図１５参照）を配置させるよう作用し、縦の側壁３１２の一つに沿ってコンタクトハウジング３０２に整列ハウジング３０４を嵌合させるためのキー構造を与える。整列片３３０はほぼ直方体で図示されているが、本発明の他の実施形態では他の形状の片３３０を使用してもよいことを認識されたい。

整列片３３０の外面３３８に、ラッチすなわち保持クリップ３３６を設けてもよい。これらラッチ３３６は、ヘッダ組立体３３０を組み立てる際に、後述するように整列ハウジング３０４を保持するよう作用する。

典型的な一実施形態において、上述の各特徴を有するコンタクトハウジング３０２は、射出成形法等の公知の方法により、プラスチック等の絶縁物（すなわち、非導電性材料）から一体的に形成される。しかし、コンタクトハウジング３０２は複数の別体の部品で形成されてもよく、当業者であれば理解するように他の材料で形成されてもよいことを認識されたい。

図１７は、整列ハウジング３０４を下から見た斜視図である。整列ハウジング３０４は、１対の横に離間した側壁３４０を有する。側壁３４０は、上縁３４２、下縁３４４、内部側縁３４６及び外部側縁３４８を有する。図示の実施形態において、各側壁３４０の上縁３４２は、内部側縁３４６及び外部側縁３４８の間を傾斜する。縦壁３５０は、上縁３４２及び横の側壁３４０の間を延びる。整列部材３５２が、横の側壁３４０間を延びると共に各側壁３４０の外部側縁３４８近傍に配置されている。側壁３４０、縦壁３５０及び整列部材３５２は共同して、整列ハウジング３０４内に整列キャビティ３５４を区画する。詳細に後述するように、コンタクト３０６（図１５参照）は、回路基板３０３（図１５参照）と表面係合するために整列キャビティ３５４内で整列する。

整列ハウジング３０４はまた、各横の側壁３４０の内部側縁３４６から延びるコンタクトハウジング実装部３５６を有する。ハウジング実装部３５６は、横の側壁３４０の内部側縁３４６間を延びる開口を有し、コンタクトハウジング３０２（図１６参照）から整列キャビティ３５４までのアクセスを可能にする。具体的には、ヘッダ組立体３００が組み立てられる際に、コンタクトハウジング３０２の接続面３１６（図１６参照）が開口内で配向するので、これによりコンタクト３０６が整列キャビティ３４８内に延びることができる。ハウジング実装部３５６はまた、開口から外側へ延びる１対の実装キャビティ３５８を有する。実装キャビティ３５８は、コンタクトハウジング３０２の横の側壁３１４（図１６参照）から延びる整列片３３０（図１６参照）と係合する寸法及び形状に形成されている。

ハウジング実装部３５６は、各実装キャビティ３５８近傍に配置された保持タブ３６０を有する。これら保持タブ３６０は、整列片３３０から延びるラッチ３３６（図１６参照）と係合するための切欠きすなわちスロット３６２を内部に有する。従って、保持タブ３６０は、コンタクトハウジング３０２に対して整列ハウジング３０４を固定する。また、保持タブ３６０は、ラッチ３３６が解放できるよう可動であり、ヘッダ組立体３００は分解することができる。具体的には、ラッチ３３６がスロット３６２内に最早保持されなくなるまで、実装キャビティ３５８に対して保持タブ３６０にほぼ外方へ力を印加すると、整列ハウジング３０４をコンタクトハウジング３０２から係合解除することができる。

整列部材３５２は、側壁３４０の内部側縁３４６間を延びる開口から離間している。整列部材３５２は、開口とほぼ平行に延びる、スロットが形成された位置決め部材３６４を有し、１個のスロットは、接続面３１６の各コンタクト開口用の位置決め部材３６４内に設けられている。後述するように、コンタクト３０６が位置決め部材３６４の各スロット内に受容されると、コンタクト３０６は、整列ハウジング３０４の縦軸３６６とほぼ平行に延びる矢印Ｆ方向に移動することが防止される。

整列部材３５２は、各側壁３４０の外部縁３４８に隣接する整列リブ３７０上に延びる整列面３６８をさらに有する。整列面３６８は平坦であり、整列ハウジング３０４が回路基板３０３に実装される際に係合面３０１（図１５参照）とほぼ平行に延びる。また、整列面３６８は、ヘッダ組立体３００が回路基板３０３に実装される際に係合面３０１と離間関係にあるので、コンタクト３０６は、整列面３６８及び係合面３０１間を延びることができる。整列リブ３７０及び整列面３６８は位置決め部材３６４から横方向に離間するので、位置決め部材３６４は、整列面３６８と、両側壁３４０の内部側縁３４６間を延びる開口との間に配置される。後述するように、整列面３６８は、コンタクト３０６の端部が互いに共平面であることを確保する位置決め面を与える。後述するように、整列面３６８に対してコンタクト３０６に予荷重を付与することは、コンタクト３０６が縦軸３６６に対して直交して延びる矢印Ｇ方向へ移動することを防止する。

典型的な一実施形態において、基板実装機構３０８は、下縁３４４に隣接する横の側壁３４０の各々から外方へ延びる。図示の実施形態において、基板実装機構３０８は、固定具（図示せず）を内部に受容するための固定孔３７４を有する。固定具は、回路基板３０３に整列ハウジング３０４を実装するよう作用する。他の一実施形態において、回路基板３０３に対して整列ハウジング３０４を所定位置に実装するよう半田クリップを配置、固定するために、半田クリップ実装片が両側壁３４０から外方に延びていてもよい。基板実装機構３０８は、コンタクト３０６の整列面３６８との共平面を達成するために、後述するように整列面３６８に対して精確に配置してもよい。

典型的な一実施形態において、上述の各特徴を有する整列ハウジング３０４は、射出成形法等の公知の方法により、プラスチック等の絶縁物（すなわち、非導電性材料）から一体的に形成される。しかし、整列ハウジング３０４は複数の別体の部品で形成されてもよく、当業者であれば理解するように他の材料で形成されてもよいことを認識されたい。

図１８は、コンタクトハウジング３０２（図１５及び図１６参照）の上側列のコンタクト開口３２２（図１６参照）に使用することができる第１コンタクト３８０の図である。典型的な一実施形態において、コンタクト３８０は、接触部３８２、開口部３８４、フォーミング部３８６及び半田脚部３８８を有する。フォーミング部３８６は、コンタクトハウジング３０２及び整列ハウジング３０４（図１５及び図１７参照）の一方又は双方に対して所定位置にコンタクトをほぼ配向させるよう、ヘッダ組立体の組立中に曲げ加工され、操作されてもよい。開口部３８４は、上側列のコンタクト開口３２２の開口に挿入されると圧入を生成する寸法に設定され、接触部３８２及びフォーミング部３８６は共通の中心線に沿って互いに整列している。半田脚部３８８の一端３９２には、放射状部が形成されている。この放射状部は、以下に見られるように、ヘッダ組立体３００が組み立てられる際にコンタクト３８０の許容差又は不整合を軽減する丸みを帯びた端部３９２を形成する。別の一実施形態において、この放射状部は省略でき、コンタクト３８０の端部は直線状であってもよい。

図１８には単一のコンタクト３８０のみが示されているが、コンタクト３８０はコンタクト列３２２（図１７参照）のコンタクト開口に対応する数のコンタクトを有するコンタクト組の一部であることを理解されたい。コンタクト組は、銅又は銅合金等の単一の金属片から製造でき、コンタクト組の所望の電気的及び機械的特性を得るために必要な、錫、鉛、金等でさらに被覆又はめっきされてもよい。

図１９は、コンタクトハウジング３０２の下側列のコンタクト開口３１４（図１５及び図１６参照）に使用することができる第２コンタクト４００の図である。典型的な一実施形態において、コンタクト４００は、接触部４０２、開口部４０４、フォーミング部４０６及び半田脚部４０８を有する。フォーミング部４０６は、コンタクトハウジング３０２及び整列ハウジング３０４（図１５及び図１７参照）の一方又は双方に対して所定位置にコンタクトをほぼ配向させるよう、ヘッダ組立体の組立中に曲げ加工され、操作されてもよい。開口部４０４は、コンタクト開口の列の一開口に挿入されると圧入を生成する形状及び寸法に設定され、接触部４０２及びフォーミング部４０６は共通の中心線に沿って互いに整列する。別の一実施形態において、第２コンタクト４００は、図５に示される第２コンタクト１７０と同様にオフセットしてもよい。コンタクト４００は、下側列のコンタクト開口に取り付けられるので、ヘッダ組立体３００が組み立てられる際に、整列リブ３７０（図１７参照）に比較的接近している。このため、第２コンタクト４００は、コンタクトハウジング３０２の上側列のコンタクト開口３２２に取り付けられる第１コンタクト３８０よりも短い長さＭを有する。

半田脚部４０８の一端４１２には、放射状部が形成されている。この放射状部は、以下に見られるように、ヘッダ組立体３００が組み立てられる際にコンタクト４００の許容差又は不整合を軽減する丸みを帯びた端部４１２を形成する。別の一実施形態において、この放射状部は省略でき、コンタクト４００の端部は直線状であってもよい。

図１９には単一のコンタクト４００のみが示されているが、コンタクト４００はコンタクト列のコンタクト開口に対応する数のコンタクトを有するコンタクト組の一部であることを理解されたい。コンタクト組は、銅又は銅合金等の単一の金属片から製造でき、コンタクト組の所望の電気的及び機械的特性を得るために必要な、錫、鉛、金等でさらに被覆又はめっきされてもよい。

図２０は、コンタクト３８０，４００が上列のコンタクト開口３２２及び下列のコンタクト開口（上述したように図２０には参照符号３２４で示される）に挿入された状態の、コンタクトハウジング３０２及びコンタクト３８０，４００の製造の第１段階を示す側面図である。具体的には、コンタクト３８０，４００は、フォーミング部３８６，４０６及び半田脚部３８８，４０８がコンタクトハウジング３０２の接続面３１６から延びると共に接続面３１６の外部に配置されるように、開口３２２，３２４内に挿入される。さらに、図８ないし図１４に示されるヘッダ組立体２００を形成する方法とは対照的に、コンタクト３８０，４００は曲げ加工前に挿入完了するので、組立工程が無くなる。

図示の実施形態において、コンタクトハウジング３０２は、回路基板３０３の係合面３０１に対して配向されている。このように、コンタクトハウジング３０２の縦の側壁３１２は、回路基板近傍に配置された下面４２０と、ほぼ対向する上面４２２を区画する。コンタクト３８０，４００はコンタクトハウジング３０２内に配向されるので、丸みを帯びた端部３９２，４１２は上面４２２の方向に沿って上方へ湾曲する。また、丸みを帯びた端部３９２，４１２は、ヘッダ組立体３００が組み立てられる際に整列ハウジング３０４（図１５及び図１７参照）と係合するよう配向されている。

整列片３３０は、横の側壁３１４から外方へ延びると共にコンタクトハウジング３０２の接続面３１６近傍に配置される。典型的な一実施形態において、整列片３３０は回路基板３０３の上に垂直方向に重ねられる構造であり、コンタクトハウジング３０２への整列ハウジング３０４（図１５及び図１７参照）を嵌合させるためのキー構造を与える。ラッチ３３６は、下面４２０近傍に配置された整列片３３０から外方へ延びる。

典型的な一実施形態において、コンタクトハウジング３０２の下面４２０に向かってフォーミング部３８６，４０６及び半田脚部３８８の一方又は双方を曲げ加工するために、曲げ金型等の工具を使用することができる。典型的な一実施形態において、コンタクトが約90°の角度で曲げられるコンタクト組１５０，１７０とは対照的に、コンタクト３８０，４００は約15°及び約45°の間の角度で曲げられる。一実施形態において、コンタクトは、約30°の角度で曲げられる。このように、コンタクト３８０，４００は、コンタクト組１５０，１７０と比較してより迅速に組立又は曲げ加工することができる。上述の実施形態は、コンタクトハウジング３０２に取り付けた後にコンタクト３８０，４００を曲げ加工しているが、別の実施形態では、コンタクトハウジング３０２への取付けの前にコンタクト３８０，４００を曲げ加工してもよいことを認識されたい。

図２１は、整列ハウジング３０４がコンタクトハウジング３０２に実装された状態の、ヘッダ組立体３００の製造の第２段階を下から見た斜視図である。組立中に、コンタクトハウジング実装部３５６は整列片３３０に対して配置され、整列ハウジング３０４はコンタクトハウジング３０２に実装すなわち取り付けられる。具体的には、コンタクトハウジング実装部３５６は、コンタクトハウジング３０２の上面４２２のほぼ上で整列片３３０と整合し、コンタクトハウジング３０２の下面４２０に向かってほぼ垂直方向下方、すなわち矢印Ｈ方向に移動する。２部品ヘッダ組立体を有する少なくとも１個の利点は、整列ハウジング３０４及び整列リブ３７０の一方又は双方と干渉することなく、コンタクト３８０，４００がコンタクトハウジング３０２に対して取り付けられると共に配向されることである。具体的には、コンタクト３８０，４００が配置された後にのみ、整列ハウジング３０４がコンタクトハウジング３０２に実装される。

一旦組み立てられると、整列片３３０は、実装キャビティ３５８の内面内に配置されると共に実装キャビティの内面と係合する。典型的な一実施形態において、整列片３３０は、整列ハウジング３０４がコンタクトハウジング３０２にしっかりと取り付けられるように、実装キャビティ３５８との圧入部を有する。また、保持タブ３６０内の切欠き３６２は、整列片３３０から延びるラッチ３３６と係合するよう配置されている。従って、保持タブ３６０は、コンタクトハウジング３０２に整列ハウジング３０４を固定することができる。

組立中、コンタクト３８０，４００は、整列リブ３７０及び位置決め部材３６４の垂直方向ほぼ下に配向される。このように、整列ハウジング３０４がコンタクトハウジング３０２に取り付けられると、整列リブ３７０はコンタクト３８０，４００と係合する。また、半田脚部３８８，４０８は位置決め部材３６４のスロットにはめ込まれ、各半田脚部３８８，４０８の丸みを帯びた端部３９２，４１２は整列リブ３７０と突き当て接触状態で互いに整列する。図２１に示されるように、整列面３６８は、丸みを帯びる、すなわち王冠状に形成されると共に、コンタクト３８０，４００の丸みを帯びた端部３８２，４１２と円滑に接触する形状に形成される。半田脚部３８８，４０８は、取り付けられると、コンタクトハウジング３０２の下面に向かうほぼ垂直方向下方へ図２０及び図２１に示される位置から撓み、これにより、整列リブ３７０の整列面３６８に対して半田脚部３８８，４０８に予荷重を与える内部付勢力をコンタクト３８０，４００に発生させる。

図２２は、コンタクト３８０，４００が整列リブ３７０に沿ってほぼ整列したヘッダ組立体３００の製造の最終段階を示す、下から見た斜視図である。図示の実施形態において、整列ハウジング３０４は、コンタクトハウジング３０２に着座完了し、コンタクトハウジング３０２に固定されている。組立の際に、横の側壁３４０の下縁３４４及び基板実装構造３０８の下面は、コンタクト３８０，４００の接触端部３９２，４１２と共平面である。従って、ヘッダ組立体３００は、回路基板３０３（図１５参照）の係合面３０１に対して表面実装するのによく適合する。

組立の際、半田脚部３８８，４０８は、予荷重が与えられると共にヘッダ組立体３００の一隅で整列リブ３７０の整列面３６８に対して当接する。このような半田脚部３８８，４０８の付勢すなわち予荷重付与により、ヘッダ組立体３００が表面実装の前、及び表面実装中に取り扱われると、矢印Ｉ方向への半田脚部３８８，４０８の垂直方向の移動をほぼ防止する。コンタクト３８０，４００の製造の許容差は軽減され、半田脚部３８８，４０８は、回路基板３０３に実装するためにほぼ整列すると共に共平面である。従って、回路基板３０３に対してヘッダ組立体３００を信頼性高く半田付けするために、半田ペーストの比較的薄く且つ一様な膜を使用することができる。

典型的な一実施形態において、整列リブ３７０の王冠状の整列面３６８及び半田脚部３８８，４０８の丸みを帯びた端部３９２，４１２は、コンタクト３８０，４００が取り付けられる際の半田脚部３８８，４０８の不整合を許容する。丸みを帯びた整列面３６８及びコンタクト３８０，４００の端部３９２，４１２により、コンタクト３８０，４００が最終位置に移動する際に表面のうちの接触点がずれることが可能になる。半田脚部３８８，４０８に整列リブ３７０に対して予荷重が与えられるので、半田脚部３８８，４０８の相対的不整合は全てではないがほぼ無くなる。そして、コンタクト３８０，４００の丸みを帯びた端部３９２，４１２は、回路基板３０３への実装のための丸みを帯びた端部３９２，４１２に接線方向である共平面の接触点を形成するようほぼ整合する。

上述した全ての理由のため、ヘッダ組立体３００が相手コネクタと嵌合し嵌合解除する際の大きな挿入力及び抜去力に抗することができる、表面実装用途のしっかりした信頼性の高いヘッダ組立体が提供される。ヘッダ組立体３００は、コンタクトハウジング３０２と、コンタクトハウジングに取り付けられた整列ハウジング３０４とを有する。組立中において、コンタクト３８０，４００は、コンタクトハウジング３０２内に装填されると共に、整列ハウジング３０４と係合するために整列される。任意であるが、既存のコンタクトハウジング３０２を使用し、本特定用途に後付けしてもよい。この結果、製造コスト及び開発コストを低減することができる。さらに、整列ハウジング３０４をコンタクトハウジング３０２に取り付けると、整列リブ３７０がコンタクト３８０，４００の丸みを帯びた端部３９２，４１２に係合する。組立が一旦完了すると、整列リブ３７０はコンタクト３８０，４００をほぼ整列させ、回路基板３０３と表面実装するために共平面の接触点を形成する。この結果、回路基板３０３に表面実装するためにコンタクト３８０，４００の共平面性を確保する、低コストで信頼性の高いヘッダ組立体３００が提供される。

種々の特定実施形態で本発明を説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲内で変形しながら本発明を実施できることを理解するであろう。

本発明の典型的な一実施形態に従って形成された表面実装型ヘッダ組立体用のハウジングを上から見た斜視図である。 図１に示されたハウジングを下から見た斜視図である。 図１及び図２に示されるハウジングと共に使用される第１コンタクトを示す正面図である。 図３に示されるコンタクトの側面図である。 図１及び図２に示されるハウジングと共に使用される第２コンタクトを示す正面図である。 図５に示されるコンタクトの側面図である。 本発明の典型的な一実施形態に従って形成された半田クリップの平面図である。 本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたヘッダ組立体の製造の第１段階を示す断面図である。 図８に示されたヘッダ組立体の図２の９−９線に沿った断面図である。 図８に示されたヘッダ組立体の図２の１０−１０線に沿った断面図である。 ヘッダ組立体の製造の第２段階を示す断面図である。 ヘッダ組立体の製造の第３段階を示す断面図である。 ヘッダ組立体の製造の最終段階を示す断面図である。 図１３に示されたヘッダ組立体を下から見た斜視図である。 本発明の別の実施形態に従って形成された表面実装型ヘッダ組立体を上から見た斜視図である。 図１５に示されたヘッダ組立体用のコンタクトハウジングを下から見た斜視図である。 図１５に示されたヘッダ組立体用の整列ハウジングを下から見た斜視図である。 図１５に示されたヘッダ組立体用の第１コンタクト組立体を示す正面図である。 図１５に示されたヘッダ組立体用の第２コンタクト組立体を示す正面図である。 本発明の別の実施形態に従って形成されたコンタクトハウジング及びコンタクト組立体の製造の第１段階を示す側面図である。 図１５に示されたヘッダ組立体の製造の第２段階を示す、下から見た斜視図である。 図１５に示されたヘッダ組立体の製造の最終段階を示す、下から見た斜視図である。

符号の説明

３００ ヘッダ組立体
３０１ 係合面
３０２ コンタクトハウジング
３０３ 回路基板
３０４ 整列ハウジング
３０６ コンタクト
３０８ 基板実装機構
３１２ 縦の側壁（壁）
３１４ 横の側壁（壁）
３１６ 接続面（壁）
３１８ コンタクトキャビティ（内部キャビティ）
３４０ 横の側壁（壁）
３５０ 縦壁（壁）
３５２ 整列部材
３５４ 整列キャビティ
３６４ 位置決め部材
３６８ 整列面
３７０ 整列リブ

Claims (7)

1. 内部キャビティ（３１８）を区画する複数の壁（３１２，３１４）を有する絶縁性のコンタクトハウジング（３０２）と、前記内部キャビティ内に前記コンタクトハウジングの外部まで前記壁のうちの一壁を貫通して延びる複数のコンタクト（３０６）とを具備するヘッダ組立体（３００）において、
   絶縁性の整列ハウジング（３０４）が、該整列ハウジングの外面に延びる少なくとも１個の整列部材（３５２）を有し、
   該整列ハウジングは、前記コンタクトハウジングとは別体に設けられると共に該コンタクトハウジングに独立して取り付けられ、
   前記コンタクトは、前記整列ハウジングに当接して撓むと共に整列リブ（３７０）に当接することにより、回路基板に表面実装するための前記コンタクトの共平面性を保証し、
   外面に取り付けられる基板実装機構（３０８）をさらに具備し、
   該基板実装機構は、前記コンタクトが前記整列リブに当接する際に前記コンタクトと共平面である回路基板係合面を具備することを特徴とするヘッダ組立体。
2. 前記整列ハウジングは、整列キャビティ（３５４）を区画する複数の壁（３４０，３５０）を有し、
   前記コンタクトハウジングは接続面（３１６）を有し、
   前記コンタクトは、複数の列で前記接続面を貫通して前記整列キャビティ内へ延びていることを特徴とする請求項１記載のヘッダ組立体。
3. 前記整列ハウジングは、前記複数のコンタクトが貫通する前記壁に解放可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のヘッダ組立体。
4. 前記コンタクトは、前記整列リブに対して予荷重が与えられていることを特徴とする請求項１記載のヘッダ組立体。
5. 前記整列リブが回路基板（３０３）の係合面（３０１）からほぼ一様な距離で配置されていることにより、前記整列リブの整列面（３６８）及び前記係合面の間に間隙が形成され、
   前記コンタクトは、前記整列面に当接すると共に前記間隙をほぼ埋めることを特徴とする請求項１記載のヘッダ組立体。
6. 前記整列ハウジングが前記コンタクトハウジングに取り付けられると、前記整列リブが前記コンタクトに係合し、これにより、前記整列リブに対して前記コンタクトに予荷重が与えられることを特徴とする請求項１記載のヘッダ組立体。
7. 前記整列ハウジングは、複数のスロットを有する位置決め部材（３６４）をさらに具備し、
   複数の前記コンタクトの各々は、前記複数のスロットの対応する１個と係合することを特徴とする請求項１記載のヘッダ組立体。

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