(57)【要約】【課題】許容差補償部材を備えたコネクターの提供。【解決手段】コネクター１は、少なくとも１つの金属製コンタクト５を収納する絶縁体４、プリント回路板１に半田付けできる少なくとも１つの半田端子１５及び前記コンタクトに対応するコンタクトへのプラグ端子６を備え、これらの端子は、コンタクト５の中間部材により互いに連結されている。プラグ端子６の半田端子１５に対する位置が、半田端子１５が半田付けされるプリント回路板１の面に平行であらゆる方向に変化できるように、半田端子１５は許容差補償部材７を介してコンタクト５の中間部材８と連結されるか、又はプラグ端子６と直接に連結される。コンタクト５は、２つの部品から形成されることが好ましく、プラグ端子６は中間部材８に形成され、半田端子１５は許容差補償部材７に形成され、中間部材と許容差補償部材７は、押圧によるか、又は物質的に互いに連結されている。本発明では、上記の少なくとも２つのコネクター２がプリント回路板１に半田付けされた配置も提案する。【選択図】図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの金属製コンタクト（５）を収納する絶縁体（４）、プリント回路板（１）に半田付けできる少なくとも１つの半田端子（１５）及び前記コンタクトに対応するコンタクトへのプラグ端子（６）を備えたコネクター（２）であって、
少なくとも半田端子（１５）は、少なくともその一部が絶縁体（４）から突出しており、
プラグ端子（６）の位置及び／又はプリント回路板（１）に半田付けされた半田端子（１５）の位置に対する絶縁体（４）の位置は、許容差補償部材（７）が変形することにより、プリント回路板（１）の面に平行であらゆる方向に変化できるように、少なくとも１つのコンタクト（５）のプラグ端子（６）及び半田端子（１５）は、該端子間の許容差補償部材（７）により互いに連結され、
コンタクト（５）は、１つ又は２つの部品から形成され、コンタクト（５）が１つの部品から形成される場合には、許容差補償部材（７）はプラグ端子（６）と半田端子（１５）を連結する中間部材（８）域の作動できる位置に形成され、
コンタクト（５）が２つの部品から形成される場合には、許容差補償部材（７）は半田端子（１５）と一体に成形され、プラグ端子（６）と物質的に連結されていることを特徴とするコネクター。
【請求項２】
許容差補償部材（７）は、Ｓ字形、Ｕ字形、円形、螺旋形又は波形の外郭を有する曲部（９）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のコネクター。
【請求項３】
コンタクト（５）が２つの部品から形成される場合には、許容差補償部材（７）はプラグ端子（６）と溶接されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコネクター。
【請求項４】
半田端子（１５）を有する許容差補償部材（７）とプラグ端子（６）は、異なった素材であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコネクター。
【請求項５】
許容差補償部材（７）の素材は、塑性変形可能であることを特徴とする請求項４に記載のコネクター。
【請求項６】
少なくとも成形された半田端子（１５）を有する許容差補償部材（７）は、プレス曲げ部品であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のコネクター。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の少なくとも２つのコネクター（２）がプリント回路板（１）に半田付けされたことを特徴とするコネクターの配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの金属製コンタクトを収納する絶縁体、プリント回路板に半田付けできる少なくとも１つの半田端子、及び前記コンタクトに対応するコンタクトへのプラグ端子を備え、前記半田端子の少なくとも一部は絶縁体から突出しするコネクター、並びにコネクターの配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに嵌合するソケット及びプラグの少なくとも一方が、プリント回路板に半田付けされるコネクターにおいては、基板に半田付けされた後の１つ又は全てのソケット又はプラグの配列にずれがあっても、限られた許容差の収納部に問題なく配置されることが課題である。この課題は、特に半田付けするコネクターが多数のコンタクトを有するか、多数のソケット及び／又はプラグがプリント回路板に並んで配列され、限られた収納部に生成された共通のプラグ群により電気的な連結が形成されることにより生ずる。この場合それぞれのコンタクト、従ってそのコンタクトを収納する絶縁体に生ずる配列のずれは、プリント回路板、コネクター及びソケット又はプラグをプリント回路板に半田付けの許容差により決まってくる。これは、表面実装コネクターとしての部品において大きな問題となる。半田付けされたコネクターを収容する絶縁体に囲まれ且つ／又は重なり合う空間又は開口を有するハウジングを組み立てる場合には、このようなコネクターの絶縁体の位置を構造的に維持できないと困難が生ずる。
【０００３】
上記課題を解決するために、コンタクトを絶縁体に、浮かして収納することが知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。しかし、この例では、コンタクトの配列のずれは、修正されないので、前記コンタクトに対応するコネクターのコンタクトは、半田付けされたコネクターの前記コンタクトと連結し難く、コンタクトの半田付けされた位置を押圧する。このことが、最終的には半田付けされた位置を損傷することになる。その上、少なくとも半田付けされたコネクターのコンタクト及び／又は対応するコネクターのコンタクトは、損傷して使用できなくなることもある。
【０００４】
特許文献３〜７にも現状の技術が記載されている。
【０００５】
特許文献３は、連結方向に重なり合った周壁に仕切られた２つの円筒状の空間を備えた絶縁体（ハウジング）を有する同軸コネクターを開示している。２片の金属製コンタクトが絶縁体を通って伸長している。第１のプラグ側の円筒状の空間には、縦長のプラグ端子、並びに第２の円筒状の空間には、半田端子が配置され、半田端子はバネ材（青銅）からＣ字状に形成され、プラグ端子はコイルバネにより半田端子に押圧されている。プラグ側の空間の径は、コイルバネ及びプラグ端子が側方に動くことができる大きさなので、プラグ端子及び半田端子は、総体的に互いに可動であり、両部材間の接触が確実に維持される。プラグ端子及び半田端子は、互いに調和して平行に可動な平らな接触面を有している。
【０００６】
特許文献４は、第２の制御部を第１の制御部と連結するコネクターを開示しており、第１の制御部はプリント回路板を備え、第２の制御部は圧力センサを備えている。これに配されたコネクターは。互いに差込み合う、一方が柔軟に形成された２つのコンタクトを備えている。
【０００７】
特許文献５は、圧力センサの円筒状のハウジング内に配された同軸のコネクターを開示している。このコネクターは、抗曲げ性、従って柔軟でないプラグ端子及び半田端子を有する１片のコンタクトである。プリント回路板と連結できるように、コンタクトの半田端子と半田付けできる導線を有する箔状のコネクター、すなわちフレキシブルプリント回路板を備えている。コンタクトは、ハウジング内で側方に可動となるように装着され、中間の箔状のコネクターにより、プリント回路板に垂直に可動に装着されている。
【０００８】
特許文献６は、柔軟性のないプラグ端子及び差し込み方向に固定された柔軟なバネ状のコンタクトから成る例えばプリント回路板用の、少なくとも１つの２片の金属コンタクトを備えたコネクターを開示している。プリント回路板に連結するための連結素子は、半田端子並びにプリント回路板と加圧接触により連結されるバネ状のコンタクトとして形成されている。加圧接触によって連結されることにより、コンタクトはプリント回路板に対してあらゆる方向に可動となっている。
【０００９】
特許文献７は、プラグ端子並びに半田端子の２つからなる、プリント回路板に半田付けできるコンタクトを有するコネクターを開示している。これらの端子は、プリント回路板と平行な方向に互いに可動であり、この方向に加圧接触により連結されている。半田端子に対するプラグ端子の動きを助長するように、プラグ端子は蛇行した部分を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１８６１８９８Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０８０６８１４Ａ１号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１２０９７７１Ａ２号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／００３２４０２Ａ１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００２／００９８７３０Ａ１号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第１５０５３８０Ａ２号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１０／０２５５６８５Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の現状の技術に基づき、本発明は、少なくともコネクターの基板に半田付けされたコンタクトと、金属製のコンタクトを収能する絶縁体の収納部との間の許容差の補償の可能性を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、以下の（１）〜（７）のいずれかの構成により解決される。
【００１３】
（１）少なくとも１つの金属製コンタクトを収納する絶縁体、プリント回路板に半田付けできる少なくとも１つの半田端子及び前記コンタクトに対応するコンタクトへのプラグ端子を備えたコネクターであって、
少なくとも前記半田端子は、少なくともその一部が前記絶縁体から突出しており、
前記プラグ端子の位置及び／又は前記プリント回路板に半田付けされた前記半田端子の位置に対する前記絶縁体の位置は、許容差補償部材が変形することにより、前記プリント回路板の面に平行であらゆる方向に変化できるように、少なくとも１つの前記コンタクトの前記プラグ端子及び前記半田端子は、該端子間の前記許容差補償部材により互いに連結され、
前記コンタクトは、１つ又は２つの部品から形成され、前記コンタクトが１つの部品から形成される場合には、前記許容差補償部材は前記プラグ端子と前記半田端子を連結する中間部材域の作動できる位置に形成され、
前記コンタクトが２つの部品から形成される場合には、前記許容差補償部材は前記半田端子と一体に成形され、前記プラグ端子と物質的に連結されていることを特徴とするコネクター。
【００１４】
（２）前記許容差補償部材は、Ｓ字形、Ｕ字形、円形、螺旋形又は波形の外郭を有する曲部を備えていることを特徴とする前記（１）に記載のコネクター。
【００１５】
（３）前記コンタクトが２つの部品から形成される場合には、前記許容差補償部材は前記プラグ端子と溶接されていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のコネクター。
【００１６】
（４）前記半田端子を有する前記許容差補償部材と前記プラグ端子は、異なった素材であることを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載のコネクター。
【００１７】
（５）前記許容差補償部材の素材は、塑性変形可能であることを特徴とする前記（４）に記載のコネクター。
【００１８】
（６）少なくとも成形された前記半田端子を有する前記許容差補償部材は、プレス曲げ部品であることを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載のコネクター。
【００１９】
（７）前記（１）ないし（６）のいずれか１項に記載の少なくとも２つの前記コネクターが前記プリント回路板に半田付けされたことを特徴とするコネクターの配置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、金属製のコンタクトを収能する絶縁体の収納部との間の許容差を補償する許容差補償部材を備えたプリント回路板へ半田付けできるコネクターの提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】プリント回路板上に間隔をおいて配置された円筒状の絶縁体を有する本発明による２つのコネクターを示す斜視図
【図２ａ】図１に示すコネクターの半田付け側からの斜視図
【図２ｂ】図１に示すコネクターの半田付け側からの斜視図
【図３】図２に示すコネクターの下面から見た平面図
【図４ａ】図２ｂのコネクターのコンタクトの絶縁体に挿入する前の状態を示す斜視図
【図４ｂ】図２ｂのコネクターのコンタクトの絶縁体に挿入する前の状態を示す斜視図
【図４ｃ】図２ｂのコネクターのコンタクトの絶縁体に挿入する前の状態を示す斜視図
【図４ｄ】図２ｂのコネクターのコンタクトの絶縁体に挿入する前の状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明によるコネクターでは、プリント回路板に半田付けする半田端子の位置に対してプラグ端子の位置が、プリント回路板の平面に平行にあらゆる方向に変位できるように、プラグ端子は、許容差補償部材を介して半田端子と直接的又は間接的に連結されている。この場合、コンタクトは、単一又は複数の部品から成ってもよい。コンタクトが複数の部品から成る場合には、個々の部品は、周知の方法により互いに連結される。コンタクトが単一の部品から成る場合には、プラグ端子と半田端子を連結する中間部の適当な位置に、許容補償部材を形成する。コンタクトが複数の部品から成る場合には、少なくともコンタクトのプラグ端子又は半田端子がコンタクトと一体化して形成される。許容差補償部材は、中間部材、プラグ端子及び／又は半田端子に対して僅かな力で変形されるような形状であることが好ましい。
【００２３】
許容差補償部材は、Ｓ字形、Ｕ字形、円形、螺旋形又は波形の外郭を備えることが好ましが、これに限定されない。基本的には、プラグ端子が、少なくともコネクターを半田付けするプリント回路板に平行で半田端子に対して、できるだけ僅かな力で任意の方向に移動可能であることが好ましい。
【００２４】
好適な実施態様では、コンタクトは、プラグ端子と許容差補償部材が、押圧又は物資的に連結された２つの部品から成る。この場合、張力を加えるか又は加えなくても、許容差補償部材はプリント回路板の面に平行に、プリント回路板の方向に曲げられて伸長する。許容差補償部材は、柔軟で、すなわち変形できるように形成され、プリント回路板に平行な僅かな力で、可逆的又は非可逆的に曲げられる。更に、半田端子は条材から切出されるか又は打出される。半田端子は、コネクターがプリント回路板に半田付けされた場合に、許容差補償部材の平面側がプリント回路板の面に垂直と成るように連結される。この面に、スルーホール用に形成された半田端子の半田ピンを伸長させてもよい。代わりに、表面実装用にある角度で形成された半田端子の半田タブをこの面に垂直に伸長させてもよい。
【００２５】
本発明による一実施態様のコネクターでは、全てのコンタクトは、その半田端子に許容差補償部材を備えている。この場合、プラグ端子が互いに妨害せず且つ互いに接触しないように、これらの許容差補償部材が調整されて配置される。コネクターの絶縁体の調整により、間接的にコンタクト間の互いの調整が行われる。この場合、許容差補償部材が互いに電気的に絶縁されるように、絶縁体の許容差補償部材の装着域に、隔壁を備えてもよい。本発明のコネクターを整列する際に、少なくともプラグ端子の好ましくない変形を予防し且つ半田ピン又は半田パッドへ不必要な力が掛るのを防ぐため、許容差補償部材は、プラグ端子並びに半田端子の半田ピン又は半田パッドよりも、明らかに低い耐曲げ性を備えていることが好ましい。
【００２６】
本発明のコネクターは、プラグ形状のみ、ソケット形状のみ又は互いに隣接したプラグ形状及びソケット形状を備えたコンタクトでもよい。この場合、プラグ端子及び／又は半田端子は、同一の大きさと形状のソケット形状又はプラグ形状に形成されても、異なって大きさと形状に形成されてもよい。このことは、半田端子の許容差補償部材にも当てはまる。
【００２７】
本発明によるコネクターの半田端子及びプラグ端子は、許容差補償部材のみを介してか、又は例えば追加された中間部材を介して、互いに物理的に、電気的にも連結される。この連結は、周知の方法により行われる。許容差補償部材が、プラグ端子と直接か、又は中間部材に溶接される実施態様にでは、点溶接が好ましい。これにより、耐久性があり、電気抵抗の低い連結が得られる。
【００２８】
許容差補償部材の変形能は、許容差補償部材の形状ばかりでなく、許容差補償部材とそれに付随する半田端子を形成する素材の厚さ、並びにこの素材の特性に依存する。本発明のコネクターの好適な別の実施態様では、許容差補償部材又は半田端子は、プラグ端子を付随する中間部と特性及び／又は厚さの素材から形成されるか、又はプラグ端子と異なった素材から形成される。このように、特殊な機能にはそれに適した素材が妥協することなく用いられる。
【００２９】
プラグ端子の素材としては、弾性変形する適当な厚さの素材並びに半田端子の素材としては、塑性変形する適当な厚さの素材が用いられる。そのため、許容差補償部材はその形状と相俟って、簡単に塑性変形するので、内部にコンタクトを収容する絶縁体のプリント回路板に対する整列は不変である。更に、それぞれの許容差補償部材の塑性変形により、本発明のコネクターの半田端子及び絶縁体の合成樹脂にかかる持続的な力を防止することができる。
【００３０】
すくなくとも許容差補償部材はそれに付随する半田端子と共に、周知の方法により製造可能なプレス曲げ加工部品であることが好ましい。この場合、半田端子は、許容差補償部材に簡単に組込んで形成できる半田ピン又は半田タブを備えてもよい。
【００３１】
上述の少なくとも２つのコネクターがプリント回路板に半田付けされたコネクターの配置では、特別に設計された許容差補償は、極めて効果的である
以下、図面を用いて本発明による実施例の特徴及び長所を説明する。
【実施例】
【００３２】
図１は、例として、円筒状の絶縁体を有する本発明による２つのコネクター２をプリント回路板１上に間隔をおいて（図示していないが）半田付けされたコネクター配置を示す。コネクター２は、表面実装できる部品として形成される。コネクター２を有するプリント回路板１の上方に、コネクター２が貫通して突出する保持部材３を示す。この保持部材は、例えば、プリント回路板１を伴ったコネクター２をハウジング固定するフランジでもよい。又は、コネクター２、プリント回路板１及び他の部品を収納するハウジングの壁に直接に固定するフランジでもよい。コネクター２は、絶縁体４とその絶縁体に装着する４つのコンタクト５を備えている。左側のコネクター２には、コンタクト５が見えるように絶縁体の長手方向の断面を示す。
【００３３】
コンタクト５は、プラグ端子６及び半田端子１５（半田ピン又は半田タブ、図では半田タブ）を備えている。プラグ端子６は、本実施例ではソケットとして形成され絶縁体４の長手方向且つプリント回路板１に対しては垂直に伸長している。プラグ端子６と半田端子１５との間に、曲部９を有する許容差補償部材７を備えている。許容差補償部材７は、プラグ端子６に垂直に配置されて、プリント回路板１に平行にプラグ端子６に対して放射状に固定されている。本実施例では、プラグ端子６は、許容差補償部材７に溶接された中間部材８を備えている。コンタクト５のそれぞれの許容差補償部材７は、あらゆる方向に変形可能な曲部９においてプリント回路板１の面に平行になっている。
【００３４】
図２ａ、２ｂは図１に示すコネクター２の絶縁体４の底部１０側からの斜視図を示す。図２ａ、２ｂは、異なった方向から見た斜視図である。図から、中間部材８は底部１０より突出し、溶接された許容補償部材７に対して垂直であることは明らかである。プラグ端子６、半田端子１５及び許容差補償部材７は、それぞれが条素材からのプレス成形部品として製造され、特別に曲げ加工されたものである。本実施例では、それぞれの許容差補償部材７は、異なった形状に形成されているが、そのように成形しなくてもよい。成形された半田端子１５を伴った許容差補償部材７の素材の高さは約１〜２ｍｍであり、厚さは約０．２〜０．３ｍｍである。この値は一例であり、別の値でもよい。
【００３５】
図２ａ、２ｂから判るように、プリント回路板１の面に及び絶縁体４の中心軸に対して垂直な許容差補償部材７は、種々の複雑な形状を備えている。該部材の曲部９が、それぞれ円形、螺旋形又は波形に曲げられている。許容差補償部材７がプリント回路板１の平面に平行になるように、所定の構造上の基準に従って曲げ加工されて、コネクター２がプリント回路板１に整列される。図１に示す保持部材３が、コネクター２を保持するように、プリント回路板１の方向に下方へ移動させて、コンタクト５を内部に保持した絶縁体４が、保持部材３の開口部１１にぴったり適合しない場合に、このことが必要となる。
【００３６】
図３は、絶縁体４の底部１０側から見たコネクター２の平面図である。この図からも、許容差補償部材７が種々の形状を備えていることは明らかである。許容差補償部材７は、絶縁体４の径方向に伸長している。この場合、絶縁体４がその中心軸１２及びここには不図示のプリント回路板１の面に平行に、任意の方向に直線移動できるように、許容差補償部材７の形状を選定する。絶縁体４をその中心軸１２の周りに回転運動させることも可能である。そのため、本発明によるコネクター２は、コンタクト５の許容差補償部材７の形状に応じて、プリント回路板１及び保持部材３に対して、可逆的にも不可逆的にも正確に整列させることができる。
【００３７】
図４ａ〜４ｄは、コネクター２のコンタクト５が絶縁体４に挿入される前の状態を示す斜視図である。プラグ端子６が、図に明示された収容空間１３に挿入されると、プラグ端子６が自動的に係止される。図４ａ〜４ｄのプラグ端子６は、バネコンタクト１４を備えた中空円筒で同一の形状である。これらの図から、コンタクト５は２つの部材から成ること、並びにプラグ端子６を備えた中間部材８及び半田端子１５を備えた許容差補償部材７が、互いに垂直に連結されていることは明らかである。更に、許容補償部材７の半田端子１５及び曲部９が種々の形状に形成されていることも明らかである。
【００３８】
通常、コネクターのコンタクトは、それぞれがプラグ又はソケットを有するコネクター端子及び半田ピン又は半田タブを有する半田端子を備えている。しかしながら、特殊な用途では、コンタクトは、２つのプラグ端子及び／又は許容差補償部材を有する半田端子を備えてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１    プリント回路板
２    コネクター
３    保持部材
４    絶縁体
５    コンタクト
６    プラグ端子
７    許容差補償部材
８    中間部材
９    曲部
１０  （絶縁体の）底部
１１  開口部
１２  （絶縁体の）中心軸
１３  （コンタクトの）収納空間
１４  バネコンタクト
１５  半田端子
【図１】
2013191556.tif 000003
【図２ａ】
2013191556.tif 000004
【図２ｂ】
2013191556.tif 000005
【図３】
2013191556.tif 000006
【図４ａ】
2013191556.tif 000007
【図４ｂ】
2013191556.tif 000008
【図４ｃ】
2013191556.tif 000009
【図４ｄ】
2013191556.tif 000010