JP3977393B2 - 電気コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、タインプレートを介してコンタクトのタイン部を回路基板に半田付けした際に、そのタイン部を濡れ上がった半田のフィレット部が食い込まないタインプレートを備えた電気コネクタに関する。
従来、タインプレートを介してコンタクトのタイン部を回路基板に半田付けする際に、回路基板のスルーホールに充分半田が上がるような構造のタインプレートを備えた電気コネクタとして、例えば、図12及び図13に示すものが知られている(特許文献1参照)。図12は、従来例の電気コネクタの断面図である。図13は、4列目のコンタクトのタイン部を回路基板のスルーホールに半田接続した状態の説明図である。
図12において、電気コネクタ101は、長手方向(図12において紙面に対して直交する方向)に延びる絶縁性のハウジング110と、ハウジング110に上下4列状に取り付けられたコンタクト120a,120b,120c,120dと、タインプレート130とを備えている。
そして、4列状のコンタクト120a,120b,120c,120dの各々は、ハウジング110に固定されるとともに相手コンタクト(図示せず)に接触する接触部121a,121b,121c,121dと、タイン部122a,122b,122c,122dとを備えている。各タイン部122a,122b,122c,122dは、接触部121a,121b,121c,121dのそれぞれからハウジング110の後方(嵌合面と反対方向、即ち図12における右方)に一旦延びてから下方に直角に折り曲げて形成されている。下から1列目のコンタクト120aのタイン部122aは、直角に折り曲げられた部分が最も内側(図12において最も左側、ハウジング110に近い側)に位置し、回路基板140に設けられた最も内側(図12において最も左側、ハウジング110に近い側)にある1列目のスルーホール141aに挿通されて、スルーホール141aの内面の導体層に半田接続されるようになっている。また、下から2列目のコンタクト120bのタイン部122bは、直角に折り曲げられた部分が内側から2番目に位置し、回路基板140に設けられた内側から2番目にある2列目のスルーホール141bに挿通されて、スルーホール141bの内面の導体層に半田接続されるようになっている。更に、下から3列目のコンタクト120cのタイン部122cは、直角に折り曲げられた部分が内側から3番目に位置し、回路基板140に設けられた内側から3番目にある3列目のスルーホール141cに挿通されて、スルーホール141cの内面の導体層に半田接続されるようになっている。また、一番上の4列目のコンタクト120dのタイン部122dは、直角に折り曲げられた部分が最も外側に位置し、回路基板140に設けられた最も外側にある4列目のスルーホール141dに挿通されて、スルーホール141dの内面の導体層に半田接続されるようになっている。
また、タインプレート130は、ハウジング110の長手方向に延びる略矩形形状板で構成され、回路基板140の各スルーホール141a,141b,141c,141dに対応する位置に形成された4列状の貫通孔131a,131b,131c,131dを有している。そして、各貫通孔131a,131b,131c,131dのタイン部挿入側には、各タイン部122a,122b,122c,122dを各貫通孔131a,131b,131c,131dに容易に導くためのテーパ部132a,132b,132c,132dが設けられている。そして、タインプレート130の各貫通孔131a,131b,131c,131dに各タイン部122a,122b,122c,122dが挿入されると、回路基板140の各スルーホール141a,141b,141c,141dに対して各タイン部122a,122b,122c,122dが整列可能となる。
また、タインプレート130の下面には、内側から1列目の貫通孔131aの内側(ハウジング110に近い側)、内側から2列目の貫通孔131bと内側から3列目の貫通孔131cとの間及び最も外側の4列目の貫通孔131dの外側に長手方向に延びる突起132が設けられている。これにより、各タイン部122a,122b,122c,122dをタインプレート130の各貫通孔131a,131b,131c,131dに挿入し、さらにタインプレート130の下面から突出した各タイン部122a,122b,122c,122dを回路基板の各スルーホール141a,141b,141c,141dに挿入して電気コネクタ101を回路基板140に装着したときに、突起132が回路基板140の上面に接触し、これによって回路基板140の上面とタインプレート130の下面との間に段差が生じて各貫通孔131a,131b,131c,131dは段差の低い部分に位置することになる。これにより、タインプレート130の各貫通孔131a,131b,131c,131dの部分ではタインプレート130と回路基板140との間に隙間が生じることになる。
そして、その後の半田付け工程において、各タイン部122a,122b,122c,122dを回路基板140の各スルーホール141a,141b,141c,141dに半田接続する際に、電気コネクタ101に装着された回路基板140の裏面側を溶融半田の噴流に曝すと、各スルーホール141a,141b,141c,141dにおいて内壁と各タイン部122a,122b,122c,122dとの間に適当な隙間があることから、各スルーホール141a,141b,141c,141dに毛細管現象が起こる。このため、図13に示すように、溶融状態にある半田142が、回路基板140の各スルーホール141a,141b,141c,141d内を毛細管現象によって回路基板140の上面まで上昇する。さらに、溶融半田142は、表面張力によって回路基板140の上面から各タイン部122a,122b,122c,122dを濡れ上がり、その先端がタインプレート130の近傍に達するフィレット部143を形成する。
特開平7−302653号公報
しかしながら、この従来の電気コネクタ101にあっては、以下の問題点があった。
即ち、タインプレート130は、全ての貫通孔131a,131b,131c,131dの部分において板厚を小さく(薄く)することによってその下面と回路基板140の上面との間に隙間を生じるようにされているので、回路基板140との間に隙間を生じさせる部分の面積が全体の面積に対して大部分を占めることになり、機械的強度が充分でないという問題があった。特に、タインプレート130を備えた電気コネクタ101が自動車のエンジンコントロールユニット用の回路基板上に実装されるときには、使用時には大きな温度差や振動を受けるため、タインプレート130の機械的強度が問題となる。
従って、本発明はこの問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タインプレートの機械的強度が実質的に低下しない、タイン部を濡れ上がった半田のフィレット部の食い込みを防止することができるタインプレートを備えた電気コネクタを提供することにある。
上記問題を解決するため、本発明のうち請求項1に係る電気コネクタは、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられると共に、前記ハウジングの外方に一旦延びてから下方に折り曲げられたタイン部を有する行列状のコンタクトと、該行列状のコンタクトの各々の前記タイン部が挿入されると共に前記タイン部を回路基板に設けられたスルーホールに整列させる行列状の貫通孔を有する、長手方向に延びるタインプレートとを具備した電気コネクタにおいて、前記タインプレートの下面であって、前記行列状の貫通孔のうちの一部の貫通孔を取り囲む領域のみに、凹部を形成し、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の両端部にある貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴としている
また、本発明のうち請求項2に係る電気コネクタは、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記ハウジング寄りの部分にある貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項3に係る電気コネクタは、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記ハウジングに隣接する2行の貫通孔を取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴としている。
た、本発明のうち請求項に係る電気コネクタは、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の端から前記タインプレートの長手方向長さに対して20%の領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項に係る電気コネクタは、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の端に隣接する3列の貫通孔を取り囲む領域にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴としている。
本発明のうち請求項1に係る電気コネクタによれば、タインプレートの下面であって、行列状の貫通孔のうち一部の貫通孔を取り囲む領域のみに、凹部を形成したので、凹部を形成した貫通孔を取り囲む領域のタインプレートの下面と回路基板との間の距離を従来よりも大きくでき、凹部を形成した部分において、タイン部を回路基板に半田接続した際にタイン部を濡れ上がった半田のフィレット部のタインプレートへの食い込みを確実に防止することができる。そして、凹部は、タインプレートの下面のうち、行列状の貫通孔のうちの一部の貫通孔を取り囲む領域のみに形成されているから、タインプレートの機械的強度が低下することはない。
そして、タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、凹部をタインプレートの長手方向の両端部にある貫通孔を取り囲む領域に形成している。タインプレートと回路基板とで熱膨張係数が異なる場合には、温度変化によってタインプレートの伸縮量と回路基板の伸縮量との間で差が生じ、回路基板に半田付けされた部分にタイン部を介して繰り返しストレスが発生し、その半田付けされた部分にクラックが生じることがある。ここで、タインプレートの長手方向の両端部は、温度変化によって熱膨張した場合には、タインプレートの長手方向の伸縮量が累積されるため、その伸縮量が大きい。このため、回路基板とタインプレートが温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレートの長手方向の両端部にある貫通孔の部分の伸縮量が大きくなりすぎ、回路基板の伸縮量との間の差が大きくなり、タイン部がタインプレートから過大な力を受け、半田付けされた部分へのストレスが大きくなってしまう不都合がある。従って、凹部を、タインプレートの長手方向の両端部にある貫通孔を取り囲む領域に形成することにより、、タインプレートが温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレートの長手方向の両端部にある貫通孔の部分の伸縮量を小さくすることができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
また、本発明の請求項2に係る電気コネクタによれば、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記ハウジング寄りの部分にある貫通孔を取り囲む領域に形成してある。タインプレートと回路基板とで熱膨張係数が異なる場合には、温度変化によってタインプレートの伸縮量と回路基板の伸縮量との間で差が生じ、回路基板に半田付けされた部分にタイン部を介して繰り返しストレスが発生し、その半田付けされた部分にクラックが生じることがある。一方、ハウジング寄りの部分にある貫通孔には、複数行列状のコンタクトのタイン部のうち長さの短いタイン部が挿入されるので、その貫通孔のある部分はタインプレートが他の部分と比べて拘束され易い部分である。即ち、短いタイン部は長いタイン部よりも変形しにくいので、その短いタイン部が挿入される貫通孔のある部分はタインプレートが他の部分と比べて拘束され易い。このため、回路基板とタインプレートが温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレートのハウジング寄りの貫通孔のある部分の伸縮が拘束され易く、回路基板の伸縮量との間の差が大きくなり、タイン部がタインプレートから過大な力を受け、半田付けされた部分へのストレスが大きくなってしまう不都合がある。従って、凹部を、ハウジング寄りの部分にある貫通孔を取り囲む領域に形成することにより、タインプレートが温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレートのハウジング寄りの貫通孔のある部分の伸縮の拘束を緩和することができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
また、本発明のうち請求項3に係る電気コネクタによれば、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの行列状の貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記ハウジングに隣接する2行の貫通孔を取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したので、タインプレートが温度変化によって熱膨張した場合に、ハウジングに隣接する2行の貫通孔を取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔の部分の伸縮量の拘束を緩和することができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
また、本発明のうち請求項に係る電気コネクタによれば、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の端から前記タインプレートの長手方向長さに対して少なくとも20%領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したので、タインプレートが温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレートの長手方向の端からタインプレートの長手方向長さに対して少なくとも20%の領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔の部分の伸縮量を小さくすることができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
更に、本発明のうち請求項に係る電気コネクタによれば、請求項1記載の電気コネクタにおいて、前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の端に隣接する少なくとも3列の貫通孔を取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したので、タインプレートが温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレートの長手方向の端に隣接する少なくとも3列の貫通孔を取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔の部分の伸縮量を小さくすることができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は、嵌合前の、本発明に係る電気コネクタと相手コネクタとを示す斜視図である。図2は、図1に示した電気コネクタの平面図である。図3は、図1に示した電気コネクタの正面図である。図4は、図1に示した電気コネクタの右側面図である。図5は、図1に示した電気コネクタの左側面図である。図6は、図1に示した電気コネクタの底面図である。図7は、図1に示した電気コネクタの背面図である。
図1に示すように、電気コネクタ1には、複数(図1にあっては1つの相手コネクタ50のみを示す)の相手コネクタ50が嵌合するようになっている。
ここで、電気コネクタ1は、図1乃至図7に示すように、ハウジング10と、ハウジング10に取り付けられた、複数行列状(本実施形態にあては6行、25列)の第1コンタクト20a,20b,20c,20d,20e,20f、複数行列状(本実施形態にあっては4行、3列)の第2コンタクト21a,21b.21c,21d、及び複数行列状(本実施形態にあっては4行、6列)の第3コンタクト22a,22b,22c,22dと、タインプレート30とを備えている。第1コンタクトにおいては、図3において、一番下の行の第1コンタクト20aが1行目の第1コンタクトであり、下から2番目の行の第1コンタクト20bが2行目の第1コンタクトであり、下から3番目の行の第1コンタクト20cが3行目の第1コンタクトであり、下から4番目の行の第1コンタクト20dが4行目の第1コンタクトであり、下から5番目の行の第1コンタクト20eが5行目の第1コンタクトであり、一番上の行の第1コンタクト20fが6行目の第1コンタクトである。また、第2コンタクトにおいては、図3において、一番下の行の第2コンタクト21aが1行目の第2コンタクトであり、下から2番目の行の第2コンタクト21bが2行目の第2コンタクトであり、下から3番目の行の第2コンタクト21cが3行目の第2コンタクトであり、一番上の行の第2コンタクト21dが4行目の第2コンタクトである。更に、第3コンタクトにおいては、図3において、一番下の行の第3コンタクト21aが1行目の第3コンタクトであり、下から2番目の行の第3コンタクト22bが2行目の第3コンタクトであり、下から3番目の行の第3コンタクト22cが3行目の第3コンタクトであり、一番上の行の第3コンタクト22dが4行目の第3コンタクトである。
そして、ハウジング10は、絶縁性の樹脂を成形することによって形成されるものであり、長手方向(図2及び図3における左右方向)に延びる略矩形形状のハウジング基部11と、ハウジング基部11から前方(図2における下方)に突出する、長手方向に延びる略矩形形状の嵌合部12とを備えている。ハウジング10の嵌合部12には、相手コネクタ50が嵌合される複数(本実施形態にあっては5つ)の相手コネクタ嵌合用凹部13が設けられている。また、ハウジング基部11の長手方向両端には、タインプレート30を係止するための1対の係止部14が設けられている。
また、図1乃至図3に示すように、第1コンタクト20a〜20fは、ハウジング10の長手方向の略中央部においてハウジング10の長手方向に沿って取り付けられ、第2コンタクト21a〜21dは、ハウジング10の長手方向の右端部においてハウジング10の長手方向に沿って設けられ、第3コンタクト22a〜22dは、ハウジング10の長手方向の左端部においてハウジング10の長手方向に沿って設けられている。
ここで、1行目〜6行目の第1コンタクト20a〜20fのそれぞれは、ハウジング基部11に固定されると共にハウジング長手方向略中央部にある4つの相手コネクタ嵌合用凹部13内に延びる接触部20a1,20b1,20c1,20d1,20e1,20f1(図3参照)を備えている。また、1行目〜6行目の第1コンタクト20a〜20fのそれぞれは、接触部20a1〜20f1のそれぞれからハウジング基部11の後方(ハウジング10の外方、図2における上方)に延びるタイン部20a2,20b2,20c2,20d2,20e2,20f2(図6参照)も備えている。各タイン部20a2〜20f2は、ハウジング基部11の後方に一旦延びてから下方に直角に折り曲げられて形成されている。1行目〜6行目の第1コンタクト20a〜20fのそれぞれは、金属板を打ち抜き及び曲げ加工することによって形成されたピン部材で構成されている。
また、1行目〜4行目の第2コンタクト21a〜21dのそれぞれは、ハウジング基部11に固定されると共にハウジング長手方向右端部にある相手コネクタ嵌合用凹部13内に延びる接触部21a1,21b1,21c1,21d1(図3参照)を備えている。また、1行目〜4行目の第2コンタクト21a〜21dのそれぞれは、接触部21a1〜21d1のそれぞれからハウジング基部11の後方(ハウジング10の外方、図2における上方)に延びるタイン部21a2,21b2,21c2,21d2(図6参照)も備えている。各タイン部21a2〜21d2は、ハウジング基部11の後方に一旦延びてから下方に直角に折り曲げられて形成されている。図6に示すように、ハウジング10の長手方向の右側から2列目の第2コンタクト21a〜21dのタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた分は、その両隣の1列目及び3列目の第2コンタクト21a〜21dのタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分に対して後方にシフトした位置に延びている。結果として、第2コンタクト21a〜21dの各行のタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分は、ハウジング10の長手方向に沿って千鳥配列されている。また、1行目〜4行目の第2コンタクト21a〜21dのそれぞれは、金属板を打ち抜き及び曲げ加工することによって形成されたピン部材で構成されている。
更に、1行目〜4行目の第3コンタクト22a〜22dのそれぞれは、ハウジング基部11に固定されると共にハウジング長手方向左端部にある相手コネクタ嵌合用凹部13内に延びる接触部22a1,22b1,22c1,22d1(図3参照)を備えている。また、1行目〜4行目の第2コンタクト22a〜22dのそれぞれは、接触部22a1〜22d1のそれぞれからハウジング基部11の後方(ハウジング10の外方、図2における上方)に延びるタイン部22a2,22b2,22c2,22d2(図6参照)も備えている。各タイン部22a2〜22d2は、ハウジング基部11の後方に一旦延びてから下方に直角に折り曲げられて形成されている。図6に示すように、ハウジング10の長手方向の左側から1列目、3列目、及び5列目の第3コンタクト22a〜22dのタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分は、その両隣の2列目、4列目、及び6列目の第3コンタクト22a〜22dのタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分に対して後方にシフトした位置に延びている。結果として、第3コンタクト22a〜22dの各行のタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分は、ハウジング10の長手方向に沿って千鳥配列されている。また、1行目〜4行目の第3コンタクト22a〜22dのそれぞれは、金属板を打ち抜き及び曲げ加工することによって形成されたピン部材で構成されている。
また、タインプレート30は、図2、図6及び図7に示すように、長手方向(図2における左右方向)に延びる略矩形形状の板状体で構成され、絶縁性の樹脂を成形することによって形成されている。タインプレート30には、図2及び図6に示すように、複数行列状の第1コンタクト20a〜20fの各々のタイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分が挿入される複数行列状(本実施形態にあっては6行、25列)の第1貫通孔30a,30b,30c,30d,30e,30fが形成されている。これら第1貫通孔30a〜30fは、第1コンタクト20a〜20fのタイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分に対応してタインプレート30の長手方向略中央部においてタインプレート30の長手方向に沿って形成されている。各行の第1貫通孔30a〜30fは、ハウジング10の長手方向に沿って千鳥配列されている。また、第1貫通孔30a〜30fは、回路基板40の第1スルーホール40a〜40f(図10参照)に対応する位置に形成されている。第1貫通孔においては、図2において、ハウジング10に対して最も近い行の第1貫通孔30aが1行目の第1貫通孔であり、2番目に近い行の第1貫通孔30bが2行目の第1貫通孔であり、3番目に近いの行の第1貫通孔30cが3行目の第1貫通孔であり、4番目に近い行の第1貫通孔30dが4行目の第1貫通孔であり、5番目に近い行の第1貫通孔30eが5行目の第1貫通孔であり、ハウジング10に対して最も遠い行の第1貫通孔30fが6行目の第1貫通孔である。なお、各第1貫通孔30a〜30fのタイン部挿入側には、各タイン部20a2〜20f2を各貫通孔30a〜30fに容易に導くためのテーパ部(図11に、1行目及び2行目の第1貫通孔30a及び30bに設けられたテーパ部30a’,30b’のみ図示)が設けられている。
また、タインプレート30には、複数行列状の第2コンタクト21a〜21dの各々のタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分が挿入される複数行列状(本実施形態にあっては4行、3列)の第2貫通孔31a,31b,31c,31dが形成されている。これら第2貫通孔31a〜31dは、第2コンタクト21a〜21dのタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分に対応してタインプレート30の長手方向右端部においてタインプレート30の長手方向に沿って形成されている。各行の第2貫通孔31a〜31dは、ハウジング10の長手方向に沿って千鳥配列されている。また、第2貫通孔31a〜31dは、回路基板40の第2スルーホール(図示せず)に対応する位置に形成されている。第2貫通孔においては、図2において、ハウジング10に対して最も近い行の第2貫通孔31aが1行目の第2貫通孔であり、2番目に近い行の第2貫通孔31bが2行目の第2貫通孔であり、3番目に近い行の第2貫通孔31cが3行目の第2貫通孔であり、ハウジング10に対して最も遠い行の第2貫通孔31dが4行目の第2貫通孔である。なお、各第2貫通孔31a〜31dのタイン部挿入側には、各タイン部21a2〜21d2を各貫通孔31a〜31dに容易に導くためのテーパ部(図示せず)が設けられている。
更に、タインプレート30には、複数行列状の第3コンタクト22a〜22dの各々のタイン部22a2〜22d2の垂直部分が挿入される複数行列状(本実施形態にあっては4行、6列)の第3貫通孔32a,32b,32c,32dが形成されている。これら第3貫通孔32a〜32dは、第3コンタクト22a〜22dのタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分に対応してタインプレート30の長手方向左部においてタインプレート30の長手方向に沿って形成されている。各行の第3貫通孔32a〜32dは、ハウジング10の長手方向に沿って千鳥配列されている。また、第3貫通孔32a〜32dは、回路基板40の第3スルーホール(図示せず)に対応する位置に形成されている。第3貫通孔においては、図2において、ハウジング10に対して最も近い行の第3貫通孔32aが1行目の第3貫通孔であり、2番目に近い行の第3貫通孔32bが2行目の第3貫通孔であり、3番目に近い行の第3貫通孔32cが3行目の第3貫通孔であり、ハウジング10に対して最も遠い行の第3貫通孔32dが4行目の第3貫通孔である。なお、各第3貫通孔32a〜32dのタイン部挿入側には、各タイン部22a2〜22d2を各貫通孔32a〜32dに容易に導くためのテーパ部(図示せず)が設けられている。
そして、タインプレート30の第1貫通孔30a〜30fには、第1コンタクト20a〜20fのタイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分が挿入される。各第1貫通孔30a〜30fは、挿入された直角に折り曲げられた部分を、後述する回路基板40に設けられた第1スルーホールに整列させる機能を有する。また、同様に、タインプレート30の第2貫通孔31a〜31dには、第2コンタクト21a〜21dのタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分が挿入される。各第2貫通孔31a〜31dは、挿入された直角に折り曲げられた部分を、回路基板40に設けられた第2スルーホールに整列させる機能を有する。更に、タインプレート30の第3貫通孔32a〜32dには、第3コンタクト22a〜22dのタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分が挿入される。各第3貫通孔32a〜32dは、挿入された直角に折り曲げられた部分を、回路基板40に設けられた第3スルーホールに整列させる機能を有する。そして、タインプレート30は、第1コンタクト20a〜20fのタイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分を第1貫通孔30a〜30fに、第2コンタクト21a〜21dのタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分を第2貫通孔31a〜31dに、3コンタクト22a〜22dのタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分を第3貫通孔32a〜32dに、それぞれ挿入した後、ハウジング10に設けられた係止部34に係止されて、下方への移動が規制されるようになっている。
そして、タインプレート30の下面には、図2及び図6に示すように、ハウジング10に隣接する1行目及び2行目の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にある全ての第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域に第1凹部33が形成されている。第1凹部33の断面形状は、後述する図11に示すように、矩形状である。第1凹部33の深さは、本実施形態においては約1mm程度である。また、タインプレート30の厚さは、約2mm程度である。
また、タインプレート30の下面には、同様に図2及び図6に示すように、タインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にある全ての第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域に第2凹部34が形成されている。第2凹部34の断面形状は、第1凹部33と同様の形状であり、その深さも同様に約1mm程度である。
更に、タインプレート30の下面には、同様に図2及び図6に示すように、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内にあるすべての第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に第3凹部35が形成されている。第3凹部35の断面形状は、第1凹部33と同様の形状であり、その深さも同様に約1mm程度である。
次に、電気コネクタ1を回路基板40上に実装する方法を、図8乃至図11を参照して説明する。図8は、図1に示した電気コネクタを回路基板上に実装した状態の斜視図である。図9は、図8に示した電気コネクタ及び回路基板の平面図である。図10は、図9の10−10線に沿う断面図である。図11は、図10における矢印Aで示す部分の拡大図である。
先ず、電気コネクタ1を回路基板40上に実装するに先立ち、第1コンタクト20a〜20fのタイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分をタインプレート30の第1貫通孔30a〜30fに、第2コンタクト21a〜21dのタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分を第2貫通孔31a〜31dに、第3コンタクト22a〜22dのタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分を第3貫通孔32a〜32dに、それぞれ挿入する。その後、タインプレート30を、ハウジング10に設けられた係止部34に係止する。
そして、第1コンタクト20a〜20fのタイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分を、図8、図10及び図11に示すように、回路基板40に設けられた第1スルーホール40a,40b,40c,40d,40e,40fに、第2コンタクト21a〜21dのタイン部21a2〜21d2の直角に折り曲げられた部分を、回路基板40に設けられた第2スルーホール(図示せず)に、第3コンタクト22a〜22dのタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分を、回路基板に設けられた第3スルーホール(図示せず)に、それぞれ同時に挿入する。これにより、図10に示すように、電気コネクタ1が回路基板40の端部上に載せられることになる。この状態では、図10及び図11に示すように、タインプレート30の下面と回路基板40の上面とは所定距離離れている。この所定距離は、溶融半田41が回路基板40の上面から表面張力によってタイン表面を這い上がり到達する、いわゆる濡れ上がる高さ(フィレット部42の高さ)よりも大きいことが望ましい。
タイン部20a2〜20f2、21a2〜21d、22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分の挿入においては、タインプレート30の各第1貫通孔30a〜30fがタイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分を第1スルーホール40a〜40fに整列させ、各第2貫通孔31a〜31dがタイン部21a2〜21dの直角に折り曲げられた部分を第2スルーホールに整列させ、各第3貫通孔32a〜32dがタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分を第3スルーホールに整列させている。このため、各直角に折り曲げられた部分の挿入が円滑に行なわれる。
そして、図11に示すように(図11には第1スルーホールにおける半田接続のみ図示)、第1スルーホール40a〜40f、第2スルーホール及び第3スルーホールのそれぞれにおいて、タイン部20a2〜20f2の直角に折り曲げられた部分、タイン部21a2〜21dの直角に折り曲げられた部分及びタイン部22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分の半田付けを行う。これにより、電気コネクタ1の第1コンタクト20a〜20f、第2コンタクト21a〜21d及び第3コンタクト21a〜21dと回路基板40との電気的接続がなされる。
上記のように半田付けを行うと、第1スルーホール40a〜40f、第2スルーホール及び第3スルーホールのそれぞれにおいて、毛細管現象が起こる。これにより、図11に示すように、溶融状態にある半田41が、回路基板40の各第1スルーホール40a〜40f、第2スルーホール及び第3スルーホール内を毛細管現象によって回路基板40の上面まで上昇する。さらに、溶融半田41は、表面張力によって回路基板40の上面から各タイン部20a2〜20f2、21a2〜21d、22a2〜22d2の直角に折り曲げられた部分を濡れ上がり、その先端がタインプレート30と回路基板40との間の中間位置近傍にまで達するフィレット部42を形成する。従って、タインプレート30と回路基板40とが所定距離、即ち溶融半田41が回路基板40の上面から表面張力によってタイン表面を這い上がり到達する、いわゆる濡れ上がる高さ(フィレット部42の高さ)よりも大きい距離離れているため、半田41のフィレット部42はタインプレート30には食い込まない。
ここで、タインプレート30の下面には、図2、図6及び図11に示すように、ハウジング10に隣接する1行目及び2行目の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にある全ての第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域に第1凹部33が形成されている。このため、この第1凹部33を形成した第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域のタインプレート30の下面と回路基板40との間の距離を従来より大きくでき、第1凹部33を形成した部分において、タイン部20a2,20b2を回路基板40に半田接続した際にタイン部20a2,20b2を濡れ上がった半田41のフィレット部42のタインプレート30への食い込みを確実に防止することができる。
また、タインプレート30の下面には、図2及び図6に示すように、タインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にある全ての第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域に第2凹部34が形成されている。このため、この第2凹部34を形成した第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域のタインプレート30の下面と回路基板40との間の距離を従来より大きくでき、第2凹部34を形成した部分において、タイン部21a2〜21d2を回路基板40に半田接続した際にタイン部21a2〜21d2を濡れ上がった半田41のフィレット部42のタインプレート30への食い込みを確実に防止することができる。
更に、タインプレート30の下面には、図2及び図6に示すように、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内にあるすべての第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に第3凹部35が形成されている。このため、この第3凹部35を形成した第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域のタインプレート30の下面と回路基板40との間の距離を従来より大きくでき、第3凹部35を形成した部分において、タイン部22a2〜22d2を回路基板40に半田接続した際にタイン部22a2〜22d2を濡れ上がった半田41のフィレット部42のタインプレート30への食い込みを確実に防止することができる。
そして、タインプレート30の下面に設けられる第1凹部33、第2凹部34及び第3凹部35は、タインプレート30の下面のうち、複数行列状の第1貫通孔30a〜30f、第2貫通孔31a〜31d、第3貫通孔32a〜32dのうちの一部の貫通孔を取り囲む領域に形成されているから、タインプレート30の機械的強度が低下することはない。
ここで、タインプレート30と回路基板40とで熱膨張係数が異なる場合には、温度変化によってタインプレート30の伸縮量と回路基板40の伸縮量との間で差が生じ、回路基板40に半田付けされた部分にタイン部20a2〜20f2、21a2〜21d2、22a2〜22d2を介して繰り返しストレスが発生し、その半田付けされた部分にクラックが生じることがある。一方、ハウジング10に隣接する2行の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にある第1貫通孔30a及び30bには、複数行列状の第1コンタクト20a〜20fのタイン部20a2〜20f2のうち長さの短いタイン部20a2,20b2が挿入されるので、その第1貫通孔30a及び30bのある部分はタインプレート30が他の部分と比べて拘束され易い部分である。即ち、短いタイン部20a2,20b2は長いタイン部よりも変形しにくいので、その短いタイン部20a2,20b2が挿入される第1貫通孔30a及び30bのある部分はタインプレート30が他の部分と比べて拘束され易い。このため、回路基板40とタインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレート30のハウジング10に隣接する2行の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にある第1貫通孔30a及び30bのある部分の伸縮が拘束され易く、回路基板40の伸縮量との間の差が大きくなり、タイン部20a2,20b2がタインプレート30から過大な力を受け、半田付けされた部分へのストレスが大きくなってしまう不都合がある。従って、第1凹部33が、ハウジング10に隣接する2行の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にあるすべての第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域に形成されているので、タインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、当該第1貫通孔30a及び30bの部分の伸縮の拘束を緩和することができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
また、第3凹部35が、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内にあるすべての第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に形成されている。更に、第2凹部34が、タインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にあるすべての第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域に形成されている。前述したように、タインプレート30と回路基板40とで熱膨張係数が異なる場合には、温度変化によってタインプレート30の伸縮量と回路基板40の伸縮量との間で差が生じ、回路基板40に半田付けされた部分にタイン部20a2〜20f2、21a2〜21d2、22a2〜22d2を介して繰り返しストレスが発生し、その半田付けされた部分にクラックが生じることがある。ここで、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内及びタインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内は、温度変化によって熱膨張した場合には、タインプレート30の長手方向の伸縮量が累積されるため、その伸縮量が大きい。このため、回路基板40とタインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内にある第3貫通孔32a〜32dの部分及びタインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にある第2貫通孔31a〜31dの部分の伸縮量が大きくなりすぎ、回路基板40の伸縮量との間の差が大きくなってしまう。これにより、タイン部21a2〜21d2、22a2〜22d2が過大な力を受け、半田付けされた部分へのストレスが大きくなってしまう不都合がある。従って、第3凹部35を、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内にあるすべての第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に形成し、また、第2凹部34を、タインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にあるすべての第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域に形成することによって、タインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、当該第3貫通孔32a〜32d及び第2貫通孔31a〜31dの部分の伸縮量を小さくすることができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、タインプレート30の下面に形成する凹部は、ハウジング10に隣接する1行目及び2行目の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にある全ての第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域に形成された第1凹部33、タインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にあるすべての第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域に形成された第2凹部34及びタインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%領域内にあるすべての第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に形成された第3凹部35に限られない。前記凹部は、タインプレート30の下面であって、複数行列状の第1貫通孔30a〜30f、第2貫通孔31a〜31d及び第3貫通孔32a〜32dのうちの一部の貫通孔を取り囲む領域のみに形成され、タインプレート30の長手方向の両端部にある第2貫通孔31a〜31d及び第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に形成されればよい。この場合、凹部を形成した貫通孔を取り囲む領域のタインプレート30の下面と回路基板との間の距離を従来より大きくでき、凹部を形成した部分において、タイン部20a2〜20f2、21a2〜21d2、22a2〜22d2を回路基板40に半田接続した際にタイン部を濡れ上がった半田41のフィレット部42のタインプレート30への食い込みを確実に防止することができる。そして、凹部は、タインプレート30の下面のうち、タインプレート30の下面のうち、複数行列状の1貫通孔30a〜30f、第2貫通孔31a〜31d及び第3貫通孔32a〜32dのうちの一部の貫通孔を取り囲む領域のみに形成されているから、タインプレート30の機械的強度が下がることはない。
そして、タインプレート30の長手方向の両端部にある第2貫通孔31a〜31d及び第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に形成されているから、タインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレート30の長手方向の両端部にある第2貫通孔31a〜31d及び第3貫通孔32a〜32dの部分の伸縮量を小さくすることでき、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
また、タインプレート30の下面に形成する凹部は、前記第1凹部33、第2凹部34及び第3凹部35に限らず、ハウジング10寄りの部分にある第1貫通孔、第2貫通孔あるいは第3貫通孔を取り囲む領域に形成してもよい。この場合、タインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレート30のハウジング10寄りの第1貫通孔、第2貫通孔あるいは第3貫通孔のある部分の伸縮の拘束を緩和することができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
更に、第1凹部33を、ハウジング10に隣接する1行目及び2行目の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にある全ての第1貫通孔30a及び30bのみならず、いずれか1つ又は複数の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域に形成してもよい。この場合、タインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、ハウジング10に隣接する2行の第1貫通孔30a及び30bを取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の第1貫通孔30a及び30bの部分の伸縮の拘束を緩和することができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
更に、第3凹部35を、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内にある全ての第3貫通孔32a〜32dのみならず、いずれか1つ又は複数の第3貫通孔32a〜32dを取り囲む領域に形成してもよい。この場合、タインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレート30の長手方向の左端からタインプレート30の長手方向長さに対して20%の領域内にあるいずれか1つ又は複数の第3貫通孔32a〜32dの部分の伸縮量を小さくすることができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
また、第2凹部34を、タインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にある全ての第2貫通孔31a〜31dのみならず、いずれか1つ又は複数の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域に形成してもよい。この場合、タインプレート30が温度変化によって熱膨張した場合に、タインプレート30の長手方向の右端に隣接する3列の第2貫通孔31a〜31dを取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の第2貫通孔31a〜31dの部分の伸縮量を小さくすることができ、その結果として半田付けされた部分へのストレスを小さくすることができる。
嵌合前の、本発明に係る電気コネクタと相手コネクタとを示す斜視図である。 図1に示した電気コネクタの平面図である。 図1に示した電気コネクタの正面図である。 図1に示した電気コネクタの右側面図である。 図1に示した電気コネクタの左側面図である。 図1に示した電気コネクタの底面図である。 図1に示した電気コネクタの背面図である。 図1に示した電気コネクタを回路基板上に実装した状態の斜視図である。 図8に示した電気コネクタ及び回路基板の平面図である。 図9の10−10線に沿う断面図である。 図10における矢印Aで示す部分の拡大図である。 従来例の電気コネクタの断面図である。 4列目のコンタクトのタイン部を回路基板のスルーホールに半田接続した状態の説明図である。
符号の説明
1 電気コネクタ
10 ハウジング
20a〜20f 第1コンタクト
20a2〜20f2 タイン部
21a〜21d 第2コンタクト
21a2〜21d2 タイン部
22a〜22d 第3コンタクト
22a2〜22d2 タイン部
30 タインプレート
30a〜30f 第1貫通孔
31a〜31d 第2貫通孔
32a〜32d 第3貫通孔
33 第1凹部
34 第2凹部
35 第3凹部
40 回路基板
40a〜40f 第1スルーホール

Claims (5)

  1. ハウジングと、該ハウジングに取り付けられると共に、前記ハウジングの外方に一旦延びてから下方に折り曲げられたタイン部を有する行列状のコンタクトと、該行列状のコンタクトの各々の前記タイン部が挿入されると共に前記タイン部を回路基板に設けられたスルーホールに整列させる行列状の貫通孔を有する、長手方向に延びるタインプレートとを具備した電気コネクタにおいて、
    前記タインプレートの下面であって、前記行列状の貫通孔のうちの一部の貫通孔を取り囲む領域のみに、凹部を形成し
    前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の両端部にある貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴とする電気コネクタ。
  2. 前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記ハウジング寄りの部分にある貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴とする請求項1記載の電気コネクタ。
  3. 前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記ハウジングに隣接する2行の貫通孔を取り囲む領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴とする請求項1記載の電気コネクタ。
  4. 前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の端から前記タインプレートの長手方向長さに対して20%領域内にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴とする請求項1記載の電気コネクタ。
  5. 前記タインプレートの貫通孔を複数行列状に設け、前記凹部を、前記タインプレートの長手方向の端に隣接する3列の貫通孔を取り囲む領域にあるいずれか1つ又は複数の貫通孔を取り囲む領域に形成したことを特徴とする請求項1記載の電気コネクタ。
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