JPH0434271B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気コネクタ、特に取付け金具を用い
てプリント基板等の回路板に取付けられる回路板
取付け型電気コネクタに関する。

鳩目金は半田付けができ、特にコネクタハウジ
ングとの予備組立に適してハウジング内に締り嵌
めで保持される。上側加圧式の逆転円錐形鳩目金
はその逆転円錐区分のコネクタ上面を通しての低
力加圧によつてコネクタアセンブリをプリント回
路板に固定する。

プリント回路板にコネクタを組付けるには、コ
ネクタハウジングに適当な穴（複数）を設けコネ
クタを所定の位置（複数）でプリント回路板に固
定する。伝統的には、種々のリベツト手段や他の
器具例えば適当なロツクナツトの付く、もしくは
付かないねじなどを用いてコネクタをプリント回
路に固定している。また、半田付け可能な通常の
鳩目金はもちろん、超音波溶接や熱かしめなども
用いられている。

激しい競争下にある今日のエレクトロニクス産
業ではますます高い組立速度が要求されつつあつ
ていくつかの欠点が明らかになつてきた。しか
も、小型化が進んでリベツトなどに同じ力を加え
てプリント回路板を組立てることができず、機械
速度がむしろ限定されている。

リベツト止めでは、ハンマとアンビルの精確な
調整はもちろん、各リベツトの精確な位置出しが
要求される。従つて、リベツト止めは、特にプリ
ント回路板の全アセンブリを半田付け以前に完了
する場合余計な組立問題を引きおこす。そのため
に、コネクタのプリント回路板への固定に要する
力の低い組立方法が求められている。伝統的なリ
ベツト止めの代りに、例えばコネクタにおけるプ
リント回路板へのねじ込みスリーブやねじボルト
など種々他の手段が提案されている。しかし、ね
じ結合にはコネクタハウジングの操作はもちろん
一段と高価な器具が必要である。ねじ器具はスリ
ーブと共に裏側固定手段を必要とする。そのため
にねじ式の器具ないし固定手段の使用は時間の見
地からもコストの見地からも高速組立にとつて好
ましくない煩雑化を招いている。

加えて、上と下から働かせなければならない道
具立てが用いられるときはいつも精度位置決めの
問題を伴つて組立に要する道具組立てや機器を一
段と複雑にする。

フアスナ業界では、いくつかの器具が用いられ
てきたが、それらはプリント回路板への電気コネ
クタの固定には適用できない。例えば、ペンダー
発明のの米国特許第3015140号はフアスナ付きの
クリツプを開示している。そのフアスナはクリツ
プから形成され略四角形である。そのために、穴
内の位置決め位置出しにはあまり適当でない。ま
た、丸穴との係合では穴壁にごく小さな面積でし
か当らない。従つてその係合は不確実であり穴壁
をいためやすい。

上述と同じ理由で、米国特許第3015140号に開
示される器具も受入れがたい。

本発明は、上述の従来技術の問題が解消もしく
は極減される改良電気コネクタ、その固定手段並
びに組立方法を目的とする。改良された固定手段
は、低力挿入と固定作業とによる最終組立時の信
頼できるパーフオーマンスによつて達成され例え
ばプリント回路板との最終組立において実現され
る利点を供することはもちろん、さらに穴におけ
る精確な位置決め、高信頼度の確実な係合、予備
組立の柔軟性などの利点をも供する。

この電気コネクタアセンブリは、プリント回路
板に固定する際に排動変位される必要のある金属
材量がかなり少なくなつているので、組立てに要
する力が極減される。また、半田付けされていな
い回路板コンポーネントを含む予備リフロー半田
付けした回路板には一層の信頼性が得られる。加
うるに、固定作業の遂行時に固定器具の逆転円錐
区分に加えなければならない力は、リベツト止め
作業その他の従来技術の工程で必要な力よりもず
つと小さい。さらに他の一利点は、組立工程がす
べてプリント回路板のコンポーネント側から行
え、従来技術の一部のコネクタ固定器具の場合に
必要になることがあるように検査または後続の加
工のためにプリント回路板を回転させるというこ
とは必要がない。

次に、本発明を種々の実施例について図面を参
照して説明する。

第１図はプリント回路板１１と電気コネクタ１
２を包含するアセンブリ１０を示す。そのコネク
タ１２は、「Ｄ形」区分１３を有しこれに随意的
に電導シールド１４を具える。典型的なサブミニ
チユアＤコネクタである。シールド１４はストラ
ツプ１４ａを有するがこれはハウジング１２ａの
取付区分１２ｃの下面沿いに延びアースストラツ
プとして役立つ。アースストラツプ１４ａには取
付区分１２ｃの穴と整合して鳩目金１７を受入れ
る穴があいている。フランジ即ち取付区分１２ｃ
は、プリント回路板に係合する取付面、反対の保
持面および両面に通じる穴１２ｂを有する。スト
ラツプ１４ａが接続されるべき電導路１５上に
は、完成前段階においてリフロー半田付けに先立
ち半田ペーストを載せることができる。コネクタ
ハウジングのＤ形区分１３は前面１６を有する。
鳩目金１７は半田付け作業前にコネクタハウジン
グ１２ａをプリント回路板１１に固定させる。

電導路１５は回路板１１の上面に図示したが、
同様の電導路をプリント回路板１１の下面に配置
してもよく、これも半田付け作業中に鳩目金１７
に電気的に接続されることになる。ハウジング１
２ａ内における電気端子（複数）の成端区分もこ
の半田付け作業中に板１１上のそれぞれの電導路
に半田付けされる。

第２図はシールド１４および電導路１５を含む
サブミニチユアＤコネクタ１２を示す。鳩目金１
７はハウジング１２ａの穴１２ｂに挿置される
が、穴１２ｂはプリント回路板１１の同じ穴１１
ａと対応している。

第２ａ図に示すように、最終組立に先立つて鳩
目金１７をコネクタ内の固定位置に置くために、
ハウジング１２ａの穴１２ｂ内には鳩目金１７と
係合する締り嵌め突起１９が配置されている。こ
れらの締り嵌め突起１９は典型的には、鳩目金１
７と軸平行或いは穴１２ｂの内側周方向に置ける
突起またはリムの形をなしており、これにより充
分な数の締り嵌め突起またはリブが設けられる。

リムとしての突起１９は全円周状にすることも
できるが、典型的には欠円状をなし、それらの突
起１９は鳩目金１７をハウジング１２ａの穴１２
ｂに締り嵌めで摩擦固定するに要する力に基づい
て鳩目金１７に所定の確定位置を形成する。穴１
２ｂの90°または120°位置の突起１９を用いれば
その穴内に鳩目金１７が心合せられるが、それら
の突起１９は穴１２ｂ沿いに取付フランジの上面
から下面まで延在させることが望ましい。

典型的なサブミニチユアＤコネクタハウジング
は若干のばね性即ち材料変位性を呈する適当なプ
ラスチツクまたは誘電体材料から製作される。し
かし、経験から、締り嵌めは変位可能なプラスチ
ツクに頼るか或いは穴１２ｂ内に円周方向または
縦方向に配置する突起および（または）リブの形
のハウジング内構成素子に頼らなければならない
ことがわかつている。

第４図および第５図に示すように、鳩目金１７
は実質的に直円筒状の区分２０と、切頭区分１８
で終るテーパ区分２３とを有する中空の内穴２２
を包含し、切頭区分１８には、第３図について後
述するように、テーパ区分２３を外方に拡げ出し
て排動変位させうる過剰量の金属材が含まれてい
る。鳩目金１７の上端に設けられたフランジもし
くはリム２１は取付区分もしくはフランジ１２ｃ
の保持面に係合する。

テーパ区分２３にはその下部に達するスロツト
２４ａによつてセグメント２４が形成されてい
る。セグメント２４はいくつ設けてもよいが、経
験によれば、テーパ区分２３周りの円周方向等間
隔に三つのセグメント２４を設ければ切頭区分１
８に所要の性能を付与するに足り、これにより鳩
目金１７を拡げ出してプリント回路板１１の穴と
確実な信頼できる係合を実現することができる。

第４図には、第２図および第３図に示すスロツ
ト付き鳩目金を詳示する。中空の内穴２２はもち
ろんフランジ２１もテーパ区分２３との関係を示
す。

第３図に示すスロツト２４ａは二重の用途を持
つテーパ区分２３の形成を可能にする。まず、鳩
目金１７の区分２３を切頭区分１８の確実な位置
決め特性実現に必要なだけテーパさせることがで
き、第二には、プリント回路板穴１１ａに対する
テーパ区分２３の拡げ出し変位を可能にする。ス
ロツト２４ａはコネクタハウジング１２ａを回路
板１１に固定する公差に充分なテーパを可能なら
しめる。テーパ区分２３はまた、これらの区分を
回路板１１の穴１１ａ内に案内可能にする。さら
に、スロツト２４ａは逆転円錐１８ｂを含む切頭
区分１８の変位に要する力の低減に役立つ。逆転
円錐１８ｂはフランジ２１から遠い方の逆転端を
内穴２２内に上向きに投入させたものであつて、
第３図の円錐１８ａを内穴２２内に押込んで第４
図および第５図に示すようにテーパ区分２３と逆
転円錐１８ｂを形成する。かようにして、スロツ
ト２４ａは、テーパ区分２３に沿つた外側の大三
角形と切頭区分１８から逆転円錐１８ｂに続く内
側小三角形との二重三角形を呈するようになる。

前述のように、鳩目金１７には三つのスロツト
分割されたセグメント２４が示されるが、この
120度間隔は非常に確実な係合を生じる。もちろ
ん４個以上のスロツト分割セグメントを用いるこ
ともできるが、これらの鳩目金はそのサイズから
セグメント２４構成用のスペースが限定されてい
る。

それでも、本鳩目金に関する重要な側面とし
て、スロツト２４ａはセグメント２４並びに逆転
円錐１８ｂを、セグメント２４の金属量、金属板
厚、円錐１８ｂの大きさおよび（または）スロツ
ト２４ａの形に基づく所定の態様で低力変位させ
ることを可能にしている。

第６図には、さらにこの円錐１８ｂが、第４図
に直角投影法で示された鳩目金の底面図が示され
る。この底面図はまた、実質的に円筒形の区分２
０とテーパ区分２３を示すと共に、スロツト２４
ａとこの鳩目金の内穴２２周り円周との関係を詳
細に示し、鳩目金下底の逆転円錐１８ｂ自体は第
５図にさらに詳細に示される。

次に、第８〜１１図に示すアセンブリに進む
が、そのコネクタ１２例えばアンプリマイト
（AMPLIMITE＝AMP社の登録商標）サブミニ
チユアＤコネクタはプリント回路板１１に搭載さ
れるものである。これには、第４〜６図に示すよ
うな鳩目金１７が第８図にその二つを示す穴１２
ｂに予備組付けされる。鳩目金１７を予備組付け
されたコネクタ１２はプリント回路板１１上に載
置されてテーパ区分２３が第８図に示すように穴
１１ａに入り、ハウジング１２ａ内の電気端子の
成端区分３５は板１１面のそれぞれの電導路と接
続される。鳩目金１７のテーパ区分２３はその一
部が板１１のそれぞれの穴１１ａ内に配置され、
ストラツプ１４ａは板１１面の電導路１５と係合
する。

第１０図には、コネクタ取付穴１２ｂおよびプ
リント回路板穴１１ａと、鳩目金１７の実質的に
円形および円筒形の区分２０との関係が示され
る。その上に、第１０図ではテーパ区分２３がプ
リント回路板１１の穴１１ａ内の位置を明示され
ている。

引続き第１０図においては、実際の組付けの最
終工程が示され、かしめピン３１が鳩目金内穴２
２に挿入されている。スロツト付き鳩目金１７の
スロツト２４ａの故に、（第１０図に例示するよ
うな）鳩目金１７の底部の逆転円錐１８ｂの排動
変位が達成される。即ち、この鳩目金の金属材の
変位は、第１１図に示すように、かしめピン工程
の完了により、即ちかしめピン３１が逆転円錐１
８ｂを内位置から押出して鳩目金の切頭円錐を据
込み終ることにより非常に容易に達成される。こ
のようにかしめピン３１は三つまたはそれ以上の
セグメント２４を円錐１８ｂが実質的に平面状に
なるように拡げ出してプリント回路板と実質的に
係合させこれに緊密確実に錠止する。

もちろん、この金属変位はまた金属特性の関数
であり、この金属の所要の可鍛性は例えば銅また
は銅合金を使つて得られる。しかし、特に逆円錐
１８ｂが第１１図に示すその平坦位置を少し過ぎ
るように押込まれそのばね性によつて第１１図に
示すように平坦位置を占めようとする場合は、所
要のばね性を持つ他の固定手段を用いることもで
きる。

また、第１１図に示すように、電気リード１３
２を形づくる電導路をプリント回路板の下面に設
けて半田付けにより鳩目金１７とその下端で適当
な電気接触をさせることもできる。

鳩目金の他の一実施例を第７図に示す。この例
の鳩目金１７ａは区分３０が円筒形でテーパせず
円筒区分３２にテーパ区分３４を介して連結して
いる点を除き鳩目金１７と同様である。区分３０
は区分３２よりも小径であつて回路板１１の穴１
１ａに挿入時の案内として作用し、第９，１０図
のかしめピン３１によつて加えられる下向きの力
によつて逆転円錐３０ｂが変形するときに、区分
３０の下底部が鳩目金１７のテーパ区分２３の下
底部と同様に穴１１ａ近くの回路板１１の下面に
拡げ付けられる。

以上、サブミニチユアＤコネクタなどのコネク
タアセンブリについて記述したが、他のどんなコ
ネクタでも、それをプリント回路板に固定させる
ための穴を有すれば、鳩目金と有効に組合せて予
備アセンブリを構成することができる。コネクタ
の予備組立とこれに続くプリント回路板への組付
けによつて利益のあるべき多種のコネクタが業界
で知られており、それによつて得られる利益は上
に列挙した通りである。

電導路１５，１３２は一般にシールド１４のア
ース接続となるが、ストラツプ１４ａおよび鳩目
金１７を半田付けして回路板１１上にコネクタ１
２を確実に固定する金属面域とすることもでき
る。

以上の説明からわかるように、ここに開示した
逆転円錐区分を持つ鳩目金はコネクタハウジング
の穴に摩擦的に取付けられ、そのテーパした下端
区分に有する逆転円錐は、コネクタをプリント回
路板上に取付けたあと、上方から係合して外方に
拡げ出し鳩目金下端区分の挿置された穴近くの回
路板下面と係合させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気コネクタアセンブリを載せたプリ
ント回路板一部の斜視図、第２図は鳩目固定手段
付きの予備組立段階におけるコネクタの部分断面
図、第２ａ図はコネクタハウジングの取付区分と
鳩目金を挿置する穴との欠切上面図、第３図は固
定手段即ち鳩目金の変形前の拡大図、第４図は変
形後の鳩目金を示す第３図同様の図、第５図は第
４図の断面図、第６図は第４図に示す鳩目金の下
面図、第７図は鳩目金の一変型の断面図、第８図
は第１図に示すコネクタの背面図によりコネクタ
における鳩目金の予備アセンブリ状態を示す。第
９図はプリント回路板に載置され予備固定状態に
あるコネクタの背面図、第１０図は第２図に示す
鳩目金の予備固定状態を固定作業用工具と共に示
す拡大断面図、第１１図はプリント回路板上の鳩
目金付きコネクタの固定状態を示す第１０図同様
の図である。 １１……プリント回路板、１２……コネクタ、
１２ａ……コネクタハウジング、１４……シール
ド、１７……鳩目金、１９……突起、２２……内
穴、２４……セグメント、２４ａ……スロツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フランジ及び少なくとも１個の電気端子を有
   する絶縁コネクタハウジングと、 前記コネクタハウジングの前記フランジ及び回
   路板の位置合わせされた穴に挿入固定される少な
   くとも１個の鳩目金 とから成り、 前記鳩目金はフランジを成す一端と、閉端を成
   す他端と、長手方向に複数のスロツトを有する外
   周とを含む筒状体であつて、前記他端が前記一端
   に向かつて前記筒状体内部に折り返された逆転端
   を形成し、前記回路板に電気コネクタを取り付け
   る際に、前記筒状体の軸方向下向きに挿入される
   かしめピンにより、前記逆転端を押圧変形可能に
   したことを特徴とする回路板取付け型電気コネク
   タ。