JPH0247071B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハンダ付不要の電気回路導体、より
詳しくは、回路板中のめつきスルーの穴内へ挿入
するに適合した弾力部を有する導体、の複数の端
子を内部に嵌合された、回路板へ取り付け可能な
組立て電気コネクタに関する。

半導体技術の出現以来、種々異なるタイプの回
路デバイス用の支持構造及び電気的相互接続を提
供するために、プリント回路板配置がますます期
待されるものとなつた。特に回路デバイスの小型
化に伴ない、プリント回路板は種々の機械類や装
置類の適用において広く使用されるようになつ
た。典型的な回路板の構造は、電気非伝導体材
料、誘電体材料で構成されて、かつ通常1/8イン
チ程度の厚さを有している比較的硬い基質を包含
する。回路板の１側または両側は、回路板に組み
立てられた回路デバイスの相互接続を提供するた
めに、回路板上に画定された電気的な回路伝導路
のアレイを有し得る。回路デバイスの個々の導線
を受け入れるため、回路板を貫通して形成された
環形状の区画してある開口内にて、回路電路を終
端させることが一般的な手段となつている。それ
から、導線が回路板上の回路部品にハンダ付され
る。

製造及び保守の経済性のために、電気システム
及び電子システムの設計においてモジユール化が
一般的な概念となつてきた。従つて、どの様な所
望の回路網システムにおいても相互接続がされ得
る、電子副集成部品モジユールから成る個々の回
路板の様な相互接続装置を提供することが、幾つ
かの適用において好都合である。この目的で、ピ
ン端子は、回路板中に形成された開口内への挿入
により、プリント回路の電気伝導路を終端させる
為の効果的な相互接続手段として利用され得る。
このタイプの知られた端子は種々の構造をしてい
る。例えば、1957年10月29日発行のナロジニー
（Narozny）の米国特許第2811702号にて開示さ
れた端子は、回路板開口内に差し込まれ、そして
それから回路電路へウエーブハンダ付される型の
ものである。

その他の構造において、回路板はピン端子及び
回路板の回路電路との電気的接続を促進するため
に、アイレツトまたは「めつきスルー」と呼ばれ
る穴と適合される。後者の構造の例は1971年８月
24日発行のマンチーニ（Mancini）の米国特許第
3601750号中に見出し得る。ピンがめつきスルー
穴内へ差し込まれた場合に電気的界面が形成され
るので、ピンを回路板の回路部品にハンダ付する
ことは通常不必要である。

ある種の適用においては、めつきスルー穴内に
取り付けられていたピンを取り替えることが望ま
れる。従つて、一般的なピン端子構造は、穴内に
受け入れ可能な弾力部を包含し、そして該弾力部
は、ピンとめつきとの間の電気的関係及び機械的
関係を損なうことなく、開口の寸法に対してピン
を調節する能力を有する。このタイプの典型的な
端子は、1978年２月28日発行の米国特許第
4076356号（Tamburro）、1978年１月３日発行の
米国特許第4066326号（Lovendusky）、1982年12
月７日発行の米国特許第4362353号（Cobaughそ
の他）中に開示されており、これ等総ては、回路
板開口の寸法に対して本質的に合致する弾力部を
有する端子構造を指向している。

弾力部と呼ばれる部分を有する知られた端子
は、数多くの不利益に悩んでおり、特に端子が交
互に回路板開口内に挿入されそして開口から引き
抜かれる頻繁な繰返しが望まれる場合にはそうで
ある。一般的な弾力的な端子の構造の多くは、回
路板開口内に設けられているめつきを削り出しま
たは除去してしまう傾向があり、それにより端子
と回路板との間の電気的界面が減少する。このこ
とが一定の比率で生ずる場合、回路板は完全にま
たは実質的に使用出来なくなり得る。その様な作
用を受けた回路板を有する電気装置の修理は、無
視出来ない費用が嵩み得る。改良した頻繁な繰返
し使用可能特性を示すその他の端子構造では、引
き抜き力と逆に抵抗する能力が不十分であり、そ
して通常の使用の間に該端子が回路板より分離さ
れることが可能となつてしまう。その回路板に対
する多数の接続が所望されるようなプリント回路
板内へ、弾力的な端子を多数挿入するための簡単
で経済的な装置が更に必要とされる。

従つて、本発明の１つの目的は、異なる寸法の
回路板開口に対して適合可能な弾力部を有するピ
ン端子を提供することである。

その他の目的は、回路板に対して信頼出来る機
械的及び電気的な接続を、好適に保証するような
ピン端子を形成することである。

更にその他の本発明の目的は、開口の接触部の
めつきに対して損傷を与えることなく、多数の挿
入及び引き抜きのサイクルに亘つて、交互に回路
板内へ挿入されそして回路板より引き抜かれると
いう、付加的な能力を有する様な端子を更に提供
することである。

更にその他の目的は、電気組立てコネクタを提
供することであり、該コネクタはプリント回路板
上に容易に取り付け可能であつて、かつその内部
に配置された前述の弾力的な端子を多数有してい
る。

本発明の前述及びその他の目的は、ハンダ不要
の、通常細長い形状をした回路板ピン端子の図解
の実施例にて実現され、該端子は回路板中に形成
された穴内に受け入れられかつ保持されて、該穴
の内側表面上にめつきされた導電性めつきと回路
板表面の他の回路要素との間の電気的接続を提供
する。ピン端子は弾力部を包含し、該弾力部は穴
内に受け入れられることに適合され、めつきと接
触し、そして端子の選択的な穴内への挿入及び穴
の外への引き抜きを許容する。弾力部は通常プレ
ートを含み、該プレートはそこから外方へ突出し
た弾性フインガを有する。フインガは穴のめつき
と接触するための頂点部分を有して形成される。
弾力部の要素は、ピン端子が圧力嵌めにて回路板
開口内に確実に位置出来るように寸法決めされる
が、しかしながら、開口のめつきと端子との間の
電気的界面は、開口の壁に対して、弾性フインガ
ーにより発生される偏倚力によつて提供される。

端子は更にランド部分を有するに適し、該ラン
ド部分は通常端子の縦方向軸線を横断して延びて
おり、弾力部を回路板開口内へ挿入するため適用
され得る力と対向する面を提供している。前述の
複数端子は、１つの電気コネクタ内にて使用する
のに適合され得る。本発明の原理に関連したコネ
クタは簡単な工具を使用して回路板上に取り付け
られ得て、該工具はコネクタハウジングに対して
取付け可能であり、そして該工具は挿入過程の間
ランド部分に沿つて弾力的端子を支持する。

前述の本発明の目的及び特徴は、その他の目的
及び特徴も同様に、以下の詳細な記載及び特許請
求の範囲を、図解実施例の添附図面と共に考察す
ることによつて、より一層理解されるであろう。

第１図は、参照符号１０によつて概略図示され
た、ポスト型のピン端子を図解する。ピン端子１
０は好ましくは薄板金より打ち抜かれかつ形成さ
れ、そして細長い接触部分１１と、中間の胴部分
１２と、および参照符号１３により概略図示され
た弾力部を含む。弾力部１３はプレート１４を含
み、該プレートは先細の端部分１６及び端子１０
の縦方向軸線に対して概略平行に配位されたエツ
ジ１７を有して形成される。

第２図を参照すると、ピン端子１０は自由直立
配置にて、参照番号２０により概略図示されたプ
リント回路板上に取り付けられており、該プリン
ト回路板は、ピン端子１０をその内部に受け入れ
るための開口２１を有する。開口２１は回路導電
路２２の中央に位置されており、該導電路２２に
はピン端子１０が電気的に接続される。端子１０
のプレート１４は、後により詳細に説明されるで
あろう様に、好適には、開口２１によつて圧力嵌
めで受け入れられる様に寸法決めされている。

第３図及び第４図において最も良く示されてい
る様に、電気的な接触はピン端子１０と、開口２
１の内側表面２６上にめつきされた電気伝導性材
料の層によつて画定されためつき２５との間で行
なわれる。弾性フインガ１８が、プレート１４の
先細部分１６の近傍に位置した接合端部２８にお
いて、プレート１４から突き出ている。フインガ
１８は自由端２９を有しており、該自由端はピン
端子１０の縦方向中央ラインに沿つて延びてお
り、プリント回路板の１つの開口内へピン端子を
挿入する間に、ピン端子１０が動く方向と反対の
方向へ延びている。弾性フインガ１８のこの配置
とプレート１４の先細部分１６とは、端子１０が
比較的容易にプリント回路板開口２１内に挿入さ
せるのを促進するため組み合わされる。弾性フイ
ンガは好適には、横断面において、参照符号３０
により概略図示された頂点を画定する浅いＶ字状
またはアールを伴なつて形成される。頂点３０は
弾力部の外方向に通常向けられている。端子１０
がプリント回路板２０のめつきスルー開口２１内
に挿入された場合、弾性フインガ１８の頂点３０
は、好ましくは参照符号３１により概略図示され
た２つの点において、めつき２５と接触を行な
う。

正反対に向かい合う両エツジ１７間のプレート
１４の幅は開口２１の直径よりもわずかに大き
く、そして、従つて端子の挿入に際し開口２１の
変形が該端子１０のエツジ１７において生ずる。
プレート１４の本来の弾力性と共にこの変形に基
づいて、端子１０は、そのそれぞれの開口２１内
で固定状態に維持され、そしてプレート１４を横
断する回路板物質２０内に生じた圧縮力が、通常
の使用の間、端子１０が引き抜かれるのを防止す
る。もし端子１０が強制的に引き抜かれる場合に
は、弾性フインガ１８の頂点部分３０により形成
された接触界面におけるめつき２５が削りとられ
たり劣化したりすることなく、該端子をそのもと
の位置へ再び挿入することが可能である。

ある種の適用においては、プリント回路板のめ
つきされた複数の開口と回路板に関して外側にあ
る複数の回路部品導線を有する１個のコネクタと
の間に、選択的に適合可能な電気的接続を形成す
ることのできる複数の端子を提供することが望ま
れる。この目的で、第５図及び第６図において図
解されている様に、複数の端子４０が、参照番号
４２により概略図示される電気コネクタを構成す
るために、参照番号４１により概略図示される誘
電体ハウジング内に受け入れられる様に形成され
得る。端子４０を、電気的に絶縁された関係で間
隔を空けて保持するために、好適な孔４３がハウ
ジング４１内に設けられ得る。

各端子は、大体細長い導線部分４４と、中間の
弾力部４５と、そして参照番号４６により概略図
示されたスプリング接触部分４６とを包含してい
る。スプリング接触部分４６は、他のプリント回
路板（図示せず）のエツジのようなもう一つの回
路要素との偏倚された電気的接触を提供するため
の、逆方向に曲がつた片持ちはり状のスプリング
アーム４７を含み得る。

端子４０の弾力部４５は、第１図において示さ
れた端子１０の弾力部１３と類似した態様にて構
成され、そしてプレート４９より外方へ突き出し
た１個の弾性フインガ４８を有する。弾性フイン
ガ４８は自由端５０を有し、該自由端は、プリン
ト回路板５１内へ端子４０を挿入する間に、端子
４０が動かされるのと反対の方向へ向いている。

ハウジング４１内の弾力的な端子の使用が、好
適に設計されたアーバープレスまたは類似する好
都合な方法の使用により、複数の端子が回路板５
１内へ同時に挿入されるのを許容することは評価
することが出来る。しかしながら、コネクタ４２
の組み立ての間、孔４３の開放端より、即ち第５
図中に見られる様に上方より、端子４０をハウジ
ング４１内へ挿入することが好適となり得る。こ
の様な場合、コネクタ４２は、端子４０の導線部
品４４を回路板の所定の開口５２を介して挿入す
ることによつてプリント回路板に対して組み立て
られるので、複数の端子４０はそれ等のハウジン
グ４１内の着座位置から外へ押出されるような、
反対方向、即ち上方へ向かつた力を受ける。挿入
の間端子４０のこの引き出しを防止し、しかしな
がら端子４０のための力伝達部材としてのハウジ
ング４１を後立たせる能力を維持するために、組
み立てコネクタ４２には、参照番号６０により概
略図示される挿入工具を設けられている。

挿入工具６０はＵ字形をしており、そして間隔
を空けて配置された全体的に細長い一対の堅い支
持アーム６１を含んでおり、該支持アームは一体
形成された接続中間部分６２から延びている。各
アーム６１は、コネクタハウジング４１の側壁４
１ａ内に形成された補助溝６３の内部へ受け入れ
られる。溝６３は、挿入工具６０の各々のアーム
６１が各端子４０中に形成された上方に面するラ
ンド６４上をスライド可能に位置し得る様に、ハ
ウジング４１の外側から各々の端子に対して接近
するように構成されている。端子ランド６４と工
具６０のアーム６１との相互係合により、第５図
及び第６図において見られる様に端子４０はその
通常の上方への動きが抑止され、かつプリント回
路板５１に対するコネクタの組み立ての間端子４
０がハウジング４１より引き出されることが抑止
される。

第６図及び第７図において最も良く示されてい
る様に、組立てコネクタ端子４０がプリント回路
板５１の開口５２内へ挿入された後、挿入工具６
０は手作業にてその接続部分６２において把持さ
れ得て、そしてスライドしてハウジング溝６３か
ら外され得る。手動の挿入工具６０が図解されて
きたけれども、挿入工具は、自動的な組み立て方
法について使用することにも同等に適合可能であ
る。例えば、アーム６１は、溝６３内にてハウジ
ング４１の縦方向または横方向のいずれかに自動
的に動かされる様に、適当なリンク装置またはカ
ム装置（図示せず）に接続され得る。

第８図を参照すると、本発明の原理に従つて組
立てコネクタの一変更例が、プリント回路板上に
取り付けられ得るのを見ることが出来る。参照番
号７０により概略図示された組立てウエーハー
は、１つの誘電体ベース部分７２の両側から延び
ている複数の端子７１を包含して構成され得る。
端子７１は各々弾力部７３を有し、該弾力部はプ
レート部分７５から外方へ突き出た弾性フインガ
７４を含み、該弾力部７３は、プリント回路板７
７の開口７６の内部へ圧力嵌めにて受け入れられ
る様に寸法決めされている。端子７１の先細形の
接触端７８は、それにより回路板７７の回路電路
７９と電気的接触状態に支持され、そして組合わ
されるメスコネクタ組立体（図示せず）の好適に
構成された端子と電気的接触を行なう為、回路板
７７の両側上で利用可能となつている。端子７１
は、好都合には、例えば第５図の端子４０のラン
ド部分６４と類似するランド部分（図示せず）を
有して形成され得る。

アーム８１を有する好適な工具８０が設けら
れ、該アームは、ベース部分７２中に形成された
溝８２内をスライドして受け入れ可能となつてい
る。この態様において、回路板７７内への端子７
１の挿入を補助するため、端子７１の選択的な相
互係合が促進される。

前述の記載より、本発明の弾力的な端子は当該
技術分野において良く知られた比較的単純な打ち
抜き加工技術により、容易に製造可能であること
が明白になつたであろう。加うるに、弾力部の弾
性フインガ及びプレート要素は、開口の寸法の変
化にかかわらず回路板に対する端子の優良な機械
的及び電気的な接続を提供し、そして、弾性フイ
ンガと形成した界面区域において開口のメツキに
対して損傷を与えることなく、回路板開口に端子
を出し入れする頻繁な繰返しを許容する。その理
由は、通常の場合、端子は回路板開口内でそのも
との配置に必ず再挿入されるからである。その
上、複数の端子は、上記にて開示された工具及び
ハウジングの具体例を同時に使用して、回路板中
に都合良く挿入され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に関するピン導体の透視図：
第２図は、第１図のピン導体が典型的なプリント
回路板上に取り付けられているのを示す透視図：
第３図は、第２図の３―３線に概略沿つた拡大部
分断面図：第４図は、第３図の４―４線に概略沿
つた部分断面図：第５図は、本発明に関して構成
された複数のピン端子が嵌合された電気コネクタ
ハウジングを図解する部分断面透視図：第６図及
び第７図は、プリント回路板の対応する開口内へ
のコネクタ端子の挿入を図解する組立てコネクタ
の透視図：及び第８図は本発明に関するもう１つ
の組立てコネクタの透視図である。 １０…ピン端子、１１…接触部分、１２…胴部
分、１３，４５，７３…弾力部、１４，４９，７
５…プレート、１６…先細端部、１７…エツジ、
１８，４８，７４…弾性フインガ、２０，５１，
７７…プリント回路板、２１，５２，７６…開
口、２２…回路導電路、２５…めつき、２６…内
側表面、２８…接合端部、２９，５０…自由端、
３０…頂点、４０，７１…端子、４１…ハウジン
グ、４１ａ…側壁、４２…電気コネクタ、４３…
孔、４４…導線部分、４６…スプリング接触部
分、４７…スプリングアーム、６０，８０…工
具、６１，８１…アーム、６２…中間部分、６
３，８２…溝、６４…ランド、７０…組立てウエ
ーハー、７２…ベース部分、７８…接触端、７９
…回路電路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の穴が適合されており、前記穴の内側表
   面上には導電性めつきがめつきされている回路板
   上に選択的に取付け可能である組立てコネクタで
   あつて、 少なくとも１つの側面と、その内部に形成され
   た複数の端子受け入れくぼみを有する１つの絶縁
   性ベース部分、及び 複数のハンダ付不要の細長い形状をした電気端
   子であつて、該端子の１つは各々のくぼみ内に取
   付けられ、各々の端子は、その他の回路要素と電
   気的に接触するのに適合した頂上部分及びベース
   部分の下方へ延びる下部弾力部を有しており、該
   弾力部は穴内に受け入れられるのに適合して前記
   めつきと接触し、そして前記端子の選択的な前記
   穴内への挿入及び前記穴の外への引き抜きを許容
   すること、 を包含する前記組立てコネクタにおいて： 前記端子は前記頂上部分と弾力部との中間に位
   置するランド部分を有し； ベース部分の前記側面はその内部に形成された
   溝装置を有し、該溝はくぼみ及びその中に取付け
   られた端子の中間ランド部分と連通し合つてお
   り； そして 該溝装置内へ選択的に挿入可能な工具であつ
   て、前記ランド部分と溝装置とを同時に係合し、
   そして前記回路板に対する前記組立てコネクタの
   取付けの間に、前記端子を前記ベース部分内に支
   持するための工具； とを含むことを特徴とする組立てコネクタ。 ２ 前記工具は前記溝装置の内部をスライドして
   受け入れ可能である特許請求の範囲第１項記載の
   組立てコネクタ。 ３ 前記工具は、選択的に前記溝装置内へ挿入
   し、そして前記溝装置から引き抜くための手動に
   て把持可能な端部分が適合されている特許請求の
   範囲第１項記載の組立てコネクタ。 ４ 前記工具は、前記回路板に対する前記ベース
   部分の自動的な取付けのために、リンク装置と適
   合されている特許請求の範囲第１項記載の組立て
   コネクタ。 ５ 前記工具は概略Ｕ字形をしており、そして前
   記端部分から延びている通常細長い形状をした１
   対のアームを含み、前記アームは前記端子の前記
   ランド部分と相互に係合し合うために通常矩形の
   横断面を有している特許請求の範囲第２項記載の
   組立てコネクタ。