JP2005339985A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】コンタクトと同軸ケーブルとの結線が容易な圧接方法を用いたコンタクトであって、高さ方向及び奥行き方向大きさを小さくしたプラグを提供する。
【解決手段】プラグハウジングと、プラグハウジングに取り付けられ、一端が嵌合部21cの後面に沿ってプラグ側当接部22cとして取り付けられ、他端が圧接受け部22bとして結線空間内に突出し、後方に延びる同軸ケーブル4の端部を圧接受け部22bに圧接して結線される複数のプラグ側コンタクト22からなるプラグ2において、プラグ側コンタクト22を側面視において下方に開くコの字状に形成して圧接受け部22bを下方に延びるようにし、同軸ケーブル4を圧接受け部22bに対して下方から上方に向かって圧接して結線するように構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、小型化、低背化を図った同軸スタックコネクタに関する。
同軸ケーブルはその優れた伝送特性やEMI(電磁波障害)特性から多くの電子機器に用いられており、電子機器の小型化によりその芯線の径を細くした極細同軸ケーブルや、この極細同軸ケーブルを電子機器に接続する小型化、低背化したコネクタが開発されている(例えば、特許文献1参照)。このようなコネクタは、ハウジング内に複数のコンタクトを左右に並べて整列保持し、このコンタクトに同軸ケーブルの一端が電気的に接続されたプラグと、このプラグと嵌合して上述のコンタクトと当接するコンタクトをハウジング内に有して電気機器の基板等に表面実装等で取り付けられ、基板と同軸ケーブルとを電気的に接続するレセプタクルとから構成されている。
特開2001−357900号公報
このようなコネクタに対して同軸ケーブルの芯線部をコンタクトに結線するために、パルスヒートを用いると、結線作業のためにヒーターチップを挿入する空間をコネクタ(プラグ)に確保しなければならない。そのため、例えば図9(A)に示すように同軸ケーブル104を側方に延ばし、レセプタクル(図示せず)に対して垂直方向に挿抜するように構成されたプラグ102の場合、ヒーターチップを挿入するための空間の奥行き方向大きさD0を確保するために、全体の奥行き方向大きさD1が大きくなってしまうという課題がある。また、図9(B),(C)に示すように、コンタクトの一端側に形成されたU字状の圧接部122に同軸ケーブル104の芯線104aを圧接して結線する場合、ヒーターチップを挿入するための空間は不要となるが、その圧接部122等を配設するためにプラグ102の高さ方向大きさH1若しくは奥行き方向大きさD2が大きくなってしまうという課題がある。
本実施例はこのような課題に鑑みてなされたものであり、コンタクトと同軸ケーブルとの結線が容易な圧接方法を用いたコンタクトであって、高さ方向及び奥行き方向大きさを小さくしたコネクタを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係るコネクタは、上面に形成された開口部及びこの開口部に連通して内部に形成されたプラグ受容空間(例えば、実施形態におけるレセプタクル側嵌合空間31c)を有するレセプタクルハウジング、並びに、左右に並んでレセプタクルハウジングに取り付けられ、一端がプラグ受容空間に突出する複数のレセプタクル側コンタクトからなるレセプタクルと、
下方に開口する結線空間が内部に形成された本体部、この本体部の前端上部から前方に延出された延出部、及び、この延出部の前端から下方に延びて形成された嵌合部を有するプラグハウジング、このプラグハウジングに取り付けられ、一端が嵌合部の後面に沿って当接部(例えば、実施形態におけるプラグ側当接部22c)として取り付けられ、他端が圧接部(例えば、実施形態における圧接受け部22b)として結線空間内に突出し、後方に延びる同軸ケーブルの端部を圧接部に圧接して結線される複数のプラグ側コンタクトからなるプラグとから構成され、開口部から嵌合部をプラグ受容空間に挿入してレセプタクルとプラグを嵌合させることによりレセプタクル側コンタクトとプラグ側コンタクトとを押圧接触させるものであり、プラグ側コンタクトを側面視において下方に開くコの字状に形成して圧接部を下方に延びるようにし、同軸ケーブルを圧接部に対して下方から上方に向かって圧接して結線するように構成する。
このとき、レセプタクル側コンタクトが下方から上方に向かって延びて先端部(例えば、実施形態におけるレセプタクル側当接部32d,33d)がプラグ受容空間に後方から突出するように取り付けられ、先端部がレセプタクルに嵌合されたプラグの当接部の後面に押圧接触するように構成されることが好ましい。
また、レセプタクルが、レセプタクルハウジングの上面及び前後面を覆うように取り付けられたレセプタクル側シールド部材を有し、プラグが、プラグハウジングの上面及び前後面を覆うように取り付けられるとともに、同軸ケーブルのシールドリングに電気的に接続されたプラグ側シールド部材を有し、レセプタクルにプラグが嵌合したときに、レセプタクルシールド部材とプラグ側シールド部材とが当接して電気的に接続されるように構成されることが好ましい。
さらに、レセプタクルとプラグとが嵌合したときに、レセプタクルとプラグの上面及び下面が、各々略同一平面上に位置するように構成されることが好ましい。
本発明に係るコネクタを以上のように構成すると、プラグ側コンタクトをコの字状に形成し、レセプタクル側コンタクトの先端部とプラグ側コンタクトの当接部とを前後方向に重なるように嵌合させることにより、この当接部を上下方向に延びるように構成することにより、接触機能上必要な高さ(コネクタエリア)に納めることができる。また、この当接部の後方において、コネクタエリア内でプラグ側コンタクトと同軸ケーブルを結線することによりプラグの高さ方向を増すことなくこの同軸ケーブルの芯線及びグランドリングを接続することができる。さらに、このプラグ側コンタクトをシンプルなコの字形状とすることにより、プレス加工が容易となり、また、パルスヒートではなく圧接技術を用いて同軸ケーブルと結線することによりヒーターチップを用いる場合の作業領域を考慮する必要をなくし、プラグの前後方向の大きさについても小型化することができる。さらに、プラグとレセプタクルが嵌合された状態で、その上下面が各々略同一平面上に位置するように構成することにより、コネクタの無駄な部分を省き高さ方向大きさを小さくすることができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るコネクタの一例として小型同軸スタックコネクタ1について図1〜図6を用いて説明する。コネクタ1は、同軸ケーブル4の一端に接続されたプラグ2と、電子機器等の基板5上に表面実装で取り付けられ、プラグ2と嵌合して同軸ケーブル4を基板5と電気的に接続するレセプタクル3とから構成される。なお、以降の説明においては図中の矢印F方向を前方として説明する。
プラグ2は、絶縁性材料で成形されたプラグハウジング21と、導電性材料で形成され、プラグハウジング21内に左右に並んで配設された複数のプラグ側コンタクト22と、同軸ケーブル4をプラグ側コンタクト22に圧接させて保持するカバー部材23、及び、導電性材料で成形されてプラグハウジング21の外周面を覆うように配設されたプラグ側シールド部材24とから構成される。
プラグハウジング21は、下方及び後方に開口し、同軸ケーブル4の芯線4aをプラグ側コンタクト22に結線する結線空間21eが形成された本体部21aと、この本体部21aの前面上部から前方に延出する延出部21bと、この延出部21bの前端部から下方に延びる嵌合部21cとから構成されている。そして、この本体部21a、延出部21b及び嵌合部21cとに囲まれてプラグ側嵌合空間21fが形成される。なお、このプラグハウジング21は、樹脂等を用いて一体成型される。また、本体部21aの上面後部は一部開口して結線空間21eに連通している。
複数のプラグ側コンタクト22は、左右に並んでプラグハウジング21に取り付けられており、本体部21aに形成され、結線空間21eとプラグ側嵌合空間21fを連通する連通孔を通ってその一端が結線空間21e内に突出し、他端がプラグ側嵌合空間21f内に突出している。すなわち、このプラグ側コンタクト22は、連通孔を通って前後に延びる基部22aと、基部22aの後端部から下方に折曲して延びて結線空間21e内に突出する圧接受け部22bと、基部22aの前端部から折曲して下方に延びてその後面がプラグ側嵌合空間21fに突出するプラグ側当接部22cと、プラグ側当接部22cの下端部から折曲して前方に延びて嵌合部21cに前後に貫通して形成された取付孔22g内に圧入される取付部22dとから構成される。なお、基部22a及びプラグ側当接部22cは、プラグハウジング21に形成された取付け溝(図示せず)に圧入されて固定されている。また、圧接受け部22bは、その先端が下方に向けて左右に広がるU字状に形成されている。このプラグ側コンタクト22は、側面視において下方に開いたコの字状となっており、導電性金属材料の薄板を曲げ加工して一体成型される。
このように構成されたプラグハウジング21の後方開口部から結線空間21eに同軸ケーブル4を挿入し被覆が剥がされた芯線4aをプラグ側コンタクト22の圧接受け部22b(U字状の端部の間)に配置し、カバー部材23をプラグハウジング21の結線空間21eの下方開口部を覆うようにに下方から取り付けることにより、このカバー部材23により芯線4aを圧接受け部22bに圧入することができ、プラグ側コンタクト22と同軸ケーブル4の芯線4aを圧接して電気的に接続するとともに、この同軸ケーブル4を保持する。
プラグ側シールド部材24は、プラグハウジング21の前面及び上面を覆うように取り付けられており、このプラグ側シールド部材24の上面後部に形成された接触舌片24aは、下方に折り曲げられて本体部21aの上面後部の開口から結線空間21e内に突出し、その先端が同軸ケーブル4に取り付けられたシールドリング4bと半田付け等で電気的に接続される。なお、このプラグ側シールド部材24も、導電性金属材料の薄板を曲げ加工して一体成型される。
一方、レセプタクル3は、絶縁性材料で成型されたレセプタクルハウジング31と、導電性材料で形成され、レセプタクルハウジング31内に左右に並んで配設された複数のレセプタクル側コンタクト32,33と、レセプタクルハウジング31の外周面を覆うように取り付けられたレセプタクル側シールド部材34,35とから構成される。
レセプタクルハウジング31は、内部に下方に開口したコンタクト取付空間31dが形成されたコンタクト取付部31aと、その後方に形成され、上面に左右に延びる開口部31fを有し、内部にこの開口部31fに連通するレセプタクル側嵌合空間31cが形成された嵌合部31bとから構成され、レセプタクル側嵌合空間31cとコンタクト取付空間31dはこのレセプタクルハウジング31の内部で連通している。また、コンタクト取付部31aの上部には、コンタクト取付空間31dに連通して上部に開口するコンタクト圧入孔31eがレセプタクル側コンタクト32,33の数に対応して左右に並んで形成されている。このレセプタクルハウジング31は、樹脂等を用いて一体成型される。
複数のレセプタクル側コンタクト32,33は、基部32a,33aと、この基部32a,33aの前端下部から前方に延びてその先端部が下方に突出した端子部32b,33bと、基部32a,33aの後端下部から後方に延びて上方に折曲された接点部32c,33cと、接点部32c,33cの先端部で前方に突出するレセプタクル側当接部32d,33dと、基部32a,33aの上部から上方に延びる圧入部32e,33eとから構成されている。このレセプタクル側コンタクト32,33は、基部32a,33aがコンタクト取付空間31b内に位置してその圧入部32e,33eが圧入孔31eに圧入されてレセプタクル側ハウジング31に取り付けられており、端子部32b,33bがレセプタクルハウジング31の前部から前方に突出し、接点部32c,33cがコンタクト取付空間31bからレセプタクル側嵌合空間31c内に延び、このレセプタクル側嵌合空間31c内にレセプタクル側当接部32d,33dが後部から前方に向かって突出する。このレセプタクル側コンタクト32,33も導電性金属材料の薄板を曲げ加工して一体成型される。
なお、レセプタクル側コンタクト32,33は、その端子部32b,33bの前方に延びる長さが異なっており、長い端子部32bを有するレセプタクル側コンタクト32と短い端子部33bを有するレセプタクル側コンタクト33とが交互にレセプタクルハウジング31に取り付けられて構成されている。また、プラグ側コンタクト22とレセプタクル側コンタクト32,33は同じ間隔(ピッチ)でそれぞれのハウジング21,31に取り付けられており、プラグ2とレセプタクル3とが嵌合したときに互いに押圧接触するように構成されている。
レセプタクル側シールド部材34,35は、レセプタクルハウジング31のコンタクト取付部31aの上面及び前後面を覆うように取り付けられた第1シールド部材34と、レセプタクルハウジング31の嵌合部31bの後面に取り付けられた第2シールド部材35とから構成されており、前面側の下端部から前方に折曲して第1グランド端子34a,34a,...が形成され、後面側の下端部から後方に折曲して第2グランド端子35a,35a,...が形成されている。なお、端子部32b,33bの下面と、第1及び第2グランド端子34a,35aの下面とはレセプタクルハウジング31の下面より下方において略同一平面上に位置しており、これらの端子が実装される電子機器の基板5上に載置されて、それぞれ基板5に表面実装され、この基板5の回路に電気的に接続される。このレセプタクル側シールド部材34,35も、導電性金属材料の薄板を曲げ加工して一体成型される。
以上のように構成されたプラグ2とレセプタクル3は、図1(A)に示すように、レセプタクル3のレセプタクル側嵌合空間31cにプラグ2の嵌合部21cを挿入し、同時にプラグ2のプラグ側嵌合空間21fにレセプタクル3の嵌合部31bの後部を挿入させて垂直方向に嵌合させることによりプラグ側コンタクト22(プラグ側当接部22c)とレセプタクル側コンタクト32,33(レセプタクル側当接部32d,33d)とを押圧接触させて電気的に接続させる。このとき、レセプタクル側コンタクト32,33のレセプタクル側当接部32d,33dは、プラグ側コンタクト22のプラグ側当接部22cの後面に押圧接触している。
なお、プラグ2とレセプタクル3とが嵌合した状態では、図1(A)に示すように、その上下面は略同一平面上に位置する。またこのとき、プラグ側シールド部材34の前面に形成されたシールド凹部24bとレセプタクル側シールド部材34の前面に形成されたシールド凸部34bとが嵌合し、プラグ側シールド部材24とレセプタクル側シールド部材(第1シールド部材)34とが電気的に接続される。そのため、同軸ケーブル4のグランドリング4bとプラグ側シールド部材24とは、レセプタクル側シールド部材34を介して電子機器の基板5(のグランド回路)に電気的に接続される。
本実施例に係るコネクタ1のようにプラグ側コンタクト22をコの字状に形成し、レセプタクル側コンタクト32,33の接点部32c,33cとプラグ側当接部22cとを前後方向に重なるように嵌合させることにより、この当接部を上下方向に延びるように構成することにより、接触機能上必要な高さ(コネクタエリア)に納めることができる。また、この当接部の後方において、コネクタエリア内でプラグ側コンタクト22と同軸ケーブル4を結線することによりプラグ2の高さ方向を増すことなく芯線4a及びグランド(グランドリング4b)を接続することができる。さらに、このプラグ側コンタクト22をシンプルなコの字形状とすることにより、プレス加工が容易となり、また、パルスヒートではなく圧接技術を用いて同軸ケーブル4と結線することによりヒーターチップを用いる場合の作業領域を考慮する必要をなくし、プラグ2の前後方向の大きさについても小型化することができる。
次に、本実施例に係るコネクタ1において、レセプタクル3にプラグ2を嵌合させるときの位置決め方法について図7及び図8を用いて説明する。プラグハウジング21におけるプラグ側コンタクト22のプラグ側当接部22cが取り付けられた嵌合部21cの左右両側部にはこの嵌合部21cよりも下方に(図7(B)においては上方に)、すなわち、嵌合部21cの嵌合方向に突出した嵌合突起部21d,21dが形成されている。また、嵌合部21cの後面にはプラグ側嵌合空間21fに突出し、嵌合方向に延びる位置決め突起部21hが形成されている。一方、レセプタクルハウジング31におけるレセプタクル側嵌合空間31cに連通する開口部31gの左右両側部の縁部には嵌合ガイド部31hが形成されており、また、この開口部31gの後部の縁部には上述の位置決め突起部21hに対応する位置決め溝部31fが嵌合方向に延びて形成されており、プラグ2とレセプタクル3とが嵌合したときに、位置決め突起部21hと位置決め溝部31fが嵌合するように構成されている。
なお、プラグハウジング21に形成された嵌合突起部21d,21dも上述の位置決め溝部31fに沿ってレセプタクル側嵌合空間31cに挿入されるように開口部31が形成されている。このとき、嵌合突起部21d,21dと嵌合部21cがスムーズにレセプタクル側嵌合空間31cに挿入する(誘い込ませる)ことができるように、プラグ2とレセプタクル3とが嵌合するときに当接する部分、すなわち、嵌合突起部21dの先端部と開口部31の両側縁部(嵌合ガイド部31h)、及び、位置決め突起部21hの先端部と位置決め溝部31fの先端縁部が面取りされている。
このように構成された本実施例に係るコネクタ1において、レセプタクル3にプラグ2を嵌合させるときは、まず、プラグ2の嵌合突起部21d,21dがレセプタクル3の嵌合ガイド部31hに当接し、嵌合突起部21d,21dがレセプタクル側嵌合空間31cに誘い込まれる。続いて、嵌合部21cがレセプタクル側嵌合空間31cに挿入されると、位置決め突起部21hの先端部が位置決め溝部31fの先端部に当接して誘い込まれ、この位置決め突起部21hと位置決め溝部31fが嵌合することによりレセプタクル3に対してプラグ2が正確に左右方向の位置決めがされて嵌合する。
以上のように、プラグ2とレセプタクル3とを嵌合するときに、まず嵌合突起部21dと嵌合ガイド部31hで開口部31gからレセプタクル側嵌合空間31cに嵌合部21cを誘い込ませ、さらに、位置決め突起部21hと位置決め溝部31fで左右方向に対して正確に位置決めするように構成されるため、プラグ2とレセプタクル3の嵌合操作を容易にするとともに、左右方向の位置決め精度を上げることができ、プラグ側コンタクト22とレセプタクル側コンタクト32,33とのピッチずれを防止することができる。この位置決め突起部21h及び位置決め溝部31fは開口部31gの左右方向寸法に対して小さいため、寸法精度については成形収縮やソリ影響の大きい両端のガイド部(すなわち、嵌合突起部21d及び嵌合ガイド部31h)に比べて管理が容易となり、より精度の良い位置決めが可能となる。そのため、コンタクトのピッチ(間隔)の広狭や多極・少極に関わらずコネクタ1に適用することができるが、特に狭ピッチのコンタクトを有する場合に高精度を確保して短絡等の接続不良を防止することができる。
なお、本実施例においては左右方向略中央部に位置決め突起部21hと位置決め溝部31fを一組形成した場合について説明したが、このような組み合わせを複数形成することも可能であるし、その形成される位置も本実施例に限定されることはない。また、以上の説明においては、プラグ2に下方に突出させた嵌合部21cを設けてレセプタクル3の開口部31gから内部に挿入させて嵌合するように構成した場合について説明したが、レセプタクル3側に上方に突出した嵌合部を設け、プラグ2の内部に挿入して嵌合するように構成することも可能である。
本発明に係るコネクタにおいてプラグとレセプタクルを嵌合させたときの図であり、(A)は側断面図であり、(B)は平面図である。 本発明に係るプラグを示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は底面図である。 図2のIII−III断面図であり、(A)は同軸ケーブルが接続されていないときであり、(B)は同軸ケーブルを接続したときである。 本発明に係るプラグからカバー部材を取り外したときの要部の射視図である。 本発明に係るレセプタクルの平面図である。 図5の断面図であり、(A)はVIIA−VIIA断面図であり、(B)はVIIB−VIIB断面図であり、(C)はVIIC−VIIC断面図である。 本発明に係るプラグとレセプタクルの射視図であり、(A)はレセプタクルの上面の射視図であり、(B)はプラグの下面の射視図である。 本発明に係るプラグ及びレセプタクルの要部の射視図であり、(A)はレセプタクルの要部であり、(B)はプラグの要部である。 従来のコネクタ(プラグ)の側断面図であり、(A)はヒーターチップにより同軸ケーブルとコンタクトとを結線する場合であり、(B)は、圧接部を上方に設けて上方から同軸ケーブルをプラグコネクタに取り付けた場合であり、(C)は、圧接部を後方に設けて上方からプラグコネクタに同軸ケーブルを取り付けた場合である。
符号の説明
1 コネクタ
2 プラグ
3 レセプタクル
4 同軸ケーブル
21 プラグハウジング
21a 本体部
21b 延出部
21c 嵌合部
22 プラグ側コンタクト
22b 圧接受け部(圧接部)
22c プラグ側当接部(当接部)
21e 結線空間
24 プラグ側シールド部材
31 レセプタクルハウジング
31c レセプタクル側嵌合空間(プラグ受容空間)
31g 開口部
32,33 レセプタクル側コンタクト
34,35 レセプタクル側シールド部材

Claims (4)

  1. 上面に形成された開口部及び前記開口部に連通して内部に形成されたプラグ受容空間を有するレセプタクルハウジング、並びに、左右に並んで前記レセプタクルハウジングに取り付けられ、一端が前記プラグ受容空間に突出する複数のレセプタクル側コンタクトからなるレセプタクルと、
    下方及び後方に開口する結線空間が内部に形成された本体部、前記本体部の前端上部から前方に延出された延出部、及び、前記延出部の前端から下方に延びて形成された嵌合部を有するプラグハウジング、前記プラグハウジングに取り付けられ、一端が前記嵌合部の後面に沿って当接部として取り付けられ、他端が圧接部として前記結線空間内に突出し、後方に延びる同軸ケーブルの端部を前記圧接部に圧接して結線される複数のプラグ側コンタクトからなるプラグとから構成され、
    前記開口部から前記嵌合部を前記プラグ受容空間に挿入して前記レセプタクルと前記プラグを嵌合させることにより、前記レセプタクル側コンタクトと前記プラグ側コンタクトとを押圧接触させるコネクタであって、
    前記プラグ側コンタクトを側面視において下方に開くコの字状に形成して前記圧接部を下方に延びるようにし、前記同軸ケーブルを前記圧接部に対して下方から上方に向かって圧接して結線するように構成したことを特徴するコネクタ。
  2. 前記レセプタクル側コンタクトが下方から上方に向かって延びて先端部が前記プラグ受容空間に後方から突出するように取り付けられ、前記先端部が前記レセプタクルに嵌合された前記プラグの前記当接部の後面に押圧接触するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記レセプタクルが、前記レセプタクルハウジングの上面及び前後面を覆うように取り付けられたレセプタクル側シールド部材を有し、
    前記プラグが、前記プラグハウジングの上面及び前後面を覆うように取り付けられるとともに、前記同軸ケーブルのシールドリングに電気的に接続されたプラグ側シールド部材を有し、
    前記レセプタクルに前記プラグが嵌合したときに、前記レセプタクル側シールド部材と前記プラグ側シールド部材とが当接して電気的に接続されるように構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載のコネクタ。
  4. 前記レセプタクルと前記プラグとが嵌合したときに、前記レセプタクルと前記プラグの上面及び下面が、各々略同一平面上に位置するように構成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコネクタ。
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