JP2007179853A - コネクタの挿抜機構 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となるコネクタの挿抜機構を提供する。
【解決手段】2つの基板101、102に各々配設される基板側コネクタ81、82に係合する接続コネクタ1又は2を支持枠4にて支持し、コネクタ押圧板5を螺子51にて固定する。前記基板側コネクタ81,82の配設位置近傍の二ヶ所に突出する六角ボルト61、62に雌螺子を設け、この雌螺子に螺合する螺合操作螺子71、72にて、接続コネクタ1、2を基板側コネクタ81、82に対して接合・離反させるようにしているので、プリント基板101、102間の狭い隙間であっても簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となる。
【選択図】図2

Description

本発明は、積層される複数のプリント基板を電気的に接続するコネクタの挿抜機構に関し、特にBGA(Ball grid array)コネクタに適用されるコネクタの挿抜機構に関する。
従来、この種のコネクタの挿抜機構としては、図8及び図9に示すものがあった。この図8は従来のコネクタの挿抜機構の全体外観斜視図、図9は図8に記載のコネクタの挿抜機構をプリント基板に取付・取外の挿抜動作説明図を示す。前記各図において従来のコネクタの挿抜機構は、所定間隔Lを介して複数のプリント基板101、102、...が積層される積層方向に嵌合する凸部13、23を各々有する二つの接続コネクタ1、2がフレキシブルケーブル3を介して接続され、この接続コネクタ1、2の凸部13、23と前記プリント基板101、102・・・に配設される基板側コネクタ81、82の凹部81b、82bとを嵌合させて各プリント基板101、102、・・・相互間を接続する構成である。
次に、前記構成に基づく背景技術に係るコネクタの挿抜機構の接続及び分離の各動作について説明する。まず、接続動作については、基板全体のコンパクト化のために極めて狭い間隙Lを隔てて積層される複数のプリント基板101、102、・・・を電気的に接続する接続コネクタ1をプリント基板101の基板側コネクタ81に係合させると共に、接続コネクタ2をプリント基板102の基板側コネクタ82に係合させることにより行う。
このプリント基板101の基板側コネクタ81に対する接続コネクタ1の係合は、基板側コネクタ81の上方より基板側コネクタ81の上面と接続コネクタ1の下面とが略平行な状態で近接させ、基板側コネクタ81の8つの凹部81bに接続コネクタ1の8つの凸部13を強く押圧して挿通することにより嵌合固着する。また、この接続コネクタ1にフレキシブルケーブル3を介して接続される接続コネクタ2とプリント基板102の基板側コネクタ82との係合は、プリント基板102とプリント基板101との狭い間隙Lからなる隙間に接続コネクタ2を外側の側方から挿入し、前記接続コネクタ1の嵌合固着の場合と同様に実行される。即ち、この狭い隙間で基板側コネクタ82の上面と接続コネクタ2の下面とが略平行な状態で接近させて、基板側コネクタ82の8つの凹部82bに接続コネクタ2の8つの凸部23を強く押圧して挿通することにより嵌合固着する。
このように各々積層されたプリント基板101、102を接続コネクタ1、2及びフレキシブルケーブル3からなるコネクタの挿抜機構により電気的に接続できることとなる。
他方、コネクタの挿抜機構の分離動作については、前記接続動作とは逆にプリント基板101の基板側コネクタ81における凹部81bから接続コネクタ1の凸部13を引き抜くようにして基板側コネクタ81と接続コネクタ1とを分離する。また、プリント基板102の基板側コネクタ82における凹部82bから接続コネクタ2の凸部23を引き抜くようにして基板側コネクタ82と接続コネクタ2とを分離する。このようにして各々分離することにより、各積層されたプリント基板101、102を電気的に分離できることとなる。
背景技術に係るコネクタの挿抜機構は以上のように構成されていたことから、極めて狭いプリント基板101、102との隙間でプリント基板101、102の基板側コネクタ81、82に対する接続コネクタ1、2の接続・離反を側方から覗き込んだ様にして実行されることから、誤った箇所へ挿入・接続又は不完全な接続等の虞を生じさせると共に、作業性を非常に悪化させるという課題を有していた。
前記極めて狭い隙間での作業に加え、接続コネクタ1、2及び基板側コネクタ81、82に各々設けられた接続ピン14及び接続ピン81c、82cが極めて微細なピン形状で形成されていることから、作業者の手作業による押圧・挿通はその押圧・挿通の方向及び力加減に極めて高い熟練した技能を有し、微細な接続ピン14、24、81c、82cの損傷等を生じさせるという課題を有する。
さらにまた、前記接続・離反の作業性悪化及び接続ピン14、24、81c、82cの損傷等は、コネクタの接触不良又はコネクタ外れを生じさせ、プリント基板101、102、・・・を確実に接続できないという課題を有する。
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となるコネクタの挿抜機構を提供することを目的とする。
本発明に係るコネクタの挿抜機構は、所定間隔をおいて複数のプリント基板が積層される積層方向に嵌合する凹部又は凸部を各々有する二つの接続コネクタがフレキシブルケーブルを介して接続され、当該接続コネクタの凹部又は凸部と前記プリント基板に配設される基板側コネクタの凸部又は凹部とを嵌合させて各プリント基板相互間を接続するコネクタの挿抜機構において、前記接続コネクタを支持する支持枠と、前記基板側コネクタの配設位置近傍の少なくとも二ヶ所に突出して形成され、螺子を有する突出支持部と、前記支持枠の対向する少なくとも二辺部分に遊嵌状態で支持枠を支持する複数の螺子体からなり、前記突出支持部の螺子に螺合する螺合状態により接続コネクタを基板側コネクタに対して接合・離反させる螺合操作部とを備えるものである。
このように本発明においては、複数のプリント基板に各々配設される基板側コネクタに係合する接続コネクタを支持枠にて支持し、前記基板側コネクタの配設位置近傍の少なくとも二ヶ所に突出して形成され、螺子を突出支持部に設け、前記支持枠の対向する少なくとも二辺部分に遊嵌状態で支持枠を支持する複数の螺子体からなり、前記突出支持部の螺子に螺合する螺合状態により接続コネクタを基板側コネクタに対して螺合操作部が接合・離反させるようにしているので、複数のプリント基板間の狭い隙間であっても簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となるという効果を奏する。
また、本発明に係るコネクタの挿抜機構は必要に応じて、支持枠が、接続コネクタとの間に隙間を設けて支持し、当該隙間に弾性部材からなる位置保持部材を介装して形成されるものである。
このように本発明においては、支持枠がと接続コネクタとの間に隙間を設け、この隙間に弾性部材からなる位置保持部材を介装して、この位置保持部材を介装して接続コネクタを支持するようにしてるので、接続コネクタと基板側コネクタとの寸法精度誤差を吸収して正確に係合できることとなり簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となるという効果を有する。
また、本発明に係るコネクタの挿抜機構は必要に応じて、支持枠が、螺合操作部の遊嵌部分近傍に段差部を設け、当該段差部を突出支持部の外側に当接支持されるものである。
このように本発明においては、螺合操作部の遊嵌部分近傍に段差部を設け、この段差部を突出支持部の外側を支持枠が当接支持するようにしているので、螺合操作部の螺合操作時に生じる捻れ、撓み等の変形応力を受け止めて抑制・支持できることとなり、簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となるという効果を有する。
また、本発明に係るコネクタの挿抜機構は必要に応じて、突出支持部が、多角形状の柱体で形成され、当該柱体の略中央に雌螺子が穿設され、当該雌螺子に螺合操作部の雄螺子が螺合するものである。
このように本発明においては、突出支持部が多角形状の柱体で形成され、この柱体の略中央に雌螺子が穿設され、この雌螺子に螺合操作部の雄螺子が螺合するようにしているので、雄螺子の回動により螺合状態を調整して接続コネクタと基板側コネクタとの接合・離反を実行できることとなり、簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となるという効果を有する。
また、本発明に係るコネクタの挿抜機構は必要に応じて、螺合操作部の複数の螺子体が、一つの螺子体を離反するように操作される際に、他の螺子体に支持された支持枠の傾斜角度が10度以内で離反を保持するものである。
このように本発明においては、螺合操作部の複数の螺子体のうち一つの螺子体を離反するように操作される際に、他の螺子体に支持された支持枠の傾斜角度が10度以内で離反を保持するようにしているので、複数の螺子体を同時に操作する必要がなく、順次操作しても接続コネクタ及び基板側コネクタの接続部分の損傷を防止できることとなり、接続・分離を簡易・迅速且つ確実に実行できるという効果を有する。
(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係るコネクタの挿抜機構を図1ないし図3に基づいて説明する。この図1は本実施形態に係るコネクタの挿抜機構の接続状態端面図、図2は図1に記載のコネクタの挿抜機構の一部分解斜視図、図3は図1に記載のコネクタの挿抜機構の取付状態図を示す。
前記各図において、本実施形態に係るコネクタの挿抜機構は、所定間隔Lをおいて2枚のプリント基板101、102が積層される積層方向に嵌合する凸部13、23を各々有する二つの接続コネクタ1、2がフレキシブルケーブル3を介して接続され、この接続コネクタの凸部13、23と前記プリント基板101、102に配設される基板側コネクタ81、82の凹部71b、72bとを嵌合させて各プリント基板相互間101、102を接続するBGAコネクタ10と、前記接続コネクタ1、2を矩形状の開口部41に収納して支持する支持金枠4と、前記基板側コネクタ81、82の配設位置両側近傍におけるプリント基板101、102の各二ヶ所に捻じ込まれて中央に雌螺子61a、62aを穿設される六角ボルト61、62と、前記支持金枠4の対向する二辺部分に遊嵌状態で支持金枠4を支持する複数の螺子体からなり、前記の六角ボルト61、62の雌螺子61a、62aに螺合する螺合状態により接続コネクタ1、2を基板側コネクタ81、82に対して接合・離反させる螺合操作螺子71、72とを備える構成である。
前記支持金枠4は、両端部を階段状に三段階に屈曲して形成され、中央の基底段に前記開口部41が穿設されると共に、中段に螺子孔43a、43bが穿設され、さらに上段に前記螺合操作螺子71、72を遊嵌状態で挿通される螺子孔が形成される構成である。
前記BGAコネクタ10の接続コネクタ1、2は、支持金枠4の開口部41内に挿通されれて支持金枠4の基底段内に収納された状態でコネクタ押圧板5により押圧固定される構成である。このコネクタ押圧板5は、両端部に穿設される螺子孔に雄螺子51a、51bを挿通し、この雄螺子51a、51bを前記支持金枠4の螺子孔43a、43bに螺合することにより固定される。
次に、前記構成に基づく本実施形態に係るコネクタの挿抜機構の接続・離反動作について説明する。まず、接続動作については、BGAコネクタ10の接続コネクタ1、2を各々支持金枠4の開口部41に矢印A方向(図2を参照)に挿通し、この挿通状態でコネクタ押圧板5を矢印B方向(図2を参照)に重ね合わせるようにして支持金枠4の螺子孔43a、43bに雄螺子51a、51bを螺着して固定する。この雄螺子51a、51bの螺着により、支持金枠4とコネクタ押圧板5との間に接続コネクタ1、2を各々挟持できることとなる。
BGAコネクタ10の接続コネクタ1、2に各支持金枠4を取付けた状態で二つのプリント基板101、102の間隙Lに側方向から挿入してプリント基板101、102上に配設された基板側コネクタ81、82の真上に位置させる。この基板側コネクタ81、82の真上位置から矢印C方向に降下させつつ六角ボルト61、62の雌螺子61a、62aに螺合操作螺子71、72を係合させる。この螺合操作螺子71、72が雌螺子61a、62aに嵌合した状態から、この雌螺子61a、62aに螺合操作螺子71、72を捻じ込むことにより嵌合する。この凸部13、23の凹部81b、82bへの嵌合により、この嵌合方向に規制された状態で接続コネクタ1、2の各接続ピン14、24を基板側コネクタ81、82の各接続ピン81c、82cに接続できる。
このように、いずれの接続ピン14、24、81c、82cも損傷又は破壊することなく、プリント基板101、102の間隙Lという極めて狭い空間内で接続コネクタ1と基板側コネクタ81及び接続コネクタ2と基板側コネクタ82とを簡易・迅速な作業で確実且つ正確に接続できることとなる。
また、プリント基板101、102の基板側コネクタ81、82からBGAコネクタ10の接続コネクタ1、2を各々分離する動作については、前記接続動作とは逆の手順で実行され、まず螺合操作螺子71、72を緩める方向へ回動して支持金枠4を基板側コネクタ81、82から離反するように上昇させる。この支持金枠4の上昇に伴って接続コネクタ1、2の各凸部13、23と基板側コネクタ81、82の凹部81b、82bとの嵌合状態から引抜かれるように離脱し、この凸部13と基板側コネクタ82及び凸部23と基板側コネクタ82との離脱により接続ピン14と接続ピン81c及び接続ピン24と接続ピン82cも離反してプリント基板101、102が電気的に離反する。
前記各接続ピン14、24、81c、82cが電気的に分離した後に、さらに螺合操作螺子71、72を回動させると雌螺子61a、62aから螺合操作螺子71、72が外れ、プリント基板101、102の狭い間隙から接続コネクタ1、2を側方へ取り出してBGAコネクタ10を完全に取り外すことができる。
このようにプリント基板101、102の間の狭い空間において螺合操作螺子71、72の回動のみによって基板側コネクタ81、82からBGAコネクタ10の接続コネクタ1、2を各接続ピン14、24、81c、82cを曲げ等の損傷又は破壊させることなく、簡易・且つ迅速な作業で確実且つ正確に分離動作を実行できる。
(本発明の第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係るコネクタの挿抜機構を図4及び図5に基づいて説明する。この図4は本実施形態に係るコネクタの挿抜機構の接続状態における部分拡大端面図、図5は図4に記載のコネクタの挿抜機構における支持金枠及び接続コネクタの平面図を示す。
前記各図において本実施形態に係るコネクタの挿抜機構は、前記第1の実施形態に係るコネクタの挿抜機構と同様に、BGAコネクタ10、支持金枠4、コネクタ押圧板5、六角ボルト61、62及び螺合操作螺子71、72を共通して備え、BGAコネクタ10の接続コネクタ1、2と支持金枠4との取付構造を異にする。即ち、前記支持金枠4は、BGAコネクタ10の接続コネクタ1、2が収納される支持金枠4を、収納状態において間隙45が生じる寸法で形成され、この間隙45内に弾性部材からなる位置保持部材46を介装する構成である。
前記位置保持部材46は、金属製又は合成樹脂製の素材を弾性力を生じる湾曲した薄板又は薄板片で形成される。なお、この位置保持部材46は、前記湾曲した薄板又は薄板片の谷発泡樹脂、合成ゴム等の弾性成形体で構成することもできる。
次に、前記構成に基づく本実施形態に係るコネクタの挿抜機構の接続・分離動作について説明する。この接続動作については、接続コネクタ1、2を支持金枠4の開口部41に挿通するに際してこの開口部41内に位置保持部材46を装着した状態とされる。この装着された位置保持部材46を介して開口部41内に接続コネクタ1、2は、位置保持部材46の弾性力により揺動状態で支持される。
前記支持金枠4の組付け支持された接続コネクタ1、2は、前記第1の実施形態の場合とと同様にコネクタ押圧板5により支持金枠4の基底段部との間で上下方向に規制した状態とすると共に、位置保持部材46の弾性力により水平方向に所定の自由度で移動自在に支持される。
この支持された接続コネクタ1、2をプリント基板101、102の基板側コネクタ81、82に接続する際には、前記第1の実施形態と同様に接続コネクタ1、2を基板側コネクタ81、82の上方に位置させた後に螺合操作螺子71、72を六角ボルト61、62の雌螺子61a、62aに螺合させることにより、接続コネクタ1、2の凸部13、23を基板側コネクタ81、82の凹部81b、82bに嵌合させる。この嵌合時に接続コネクタ1、2が支持金枠4の開口部41内に所定の自由度及び移動自在に支持されているので、接続コネクタ1、2と基板側コネクタ81、82との寸法誤差がある場合、又はプリント基板101、102上における基板側コネクタ81、82と六角ボルト61、62との取付位置のずれ等の精度誤差があったとしても、これらを位置保持部材46の弾性力で吸収して正確且つ確実に嵌合し、この嵌合した状態で、簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となる。なお、分離動作時においても、接続動作時と同様に開口部41内に介装された位置保持部材46により、簡易且つ迅速な作業で確実に接続・分離ができると共に、コネクタの接触部分の損傷させることなく正確且つ確実な接続状態が可能となる。
(本発明の他の実施形態)
図6は本発明の他の実施形態に係るコネクタの挿抜機構の接続・分離動作説明図である。同図において本発明の他の実施形態に係るコネクタの挿抜機構は、前記各実施形態と同様に構成され、支持金枠4に対する螺合操作螺子71、72の支持構造を異にし、螺合操作螺子71、72の各雄螺子の長さが、一方の雄螺子を完全に螺着した際に、他方の雄螺子の未螺着状態での支持金枠4のプリント基板101、102に対する角度を10度以内となるように設定する構成である。この螺合操作螺子71、72は、この螺子孔から螺合操作螺子71、72が離脱しないように雄螺子の基部近傍に突状片71a、72aを突出形成され、支持金枠4の螺子孔に遊嵌状態で隙間47が生じるように挿通される構成である。
次に、本実施形態に係るコネクタの挿抜機構の接続・分離動作について説明する。まず、図6(A)に示すようにプリント基板101、102に配設される基板側コネクタ81、82の上方に接続コネクタ1、2を位置させ、いずれか一方の螺合操作螺子71、72、例えば螺合操作螺子71を回動操作すると同図(B)のような状態で他の螺合操作螺子72が全く操作されていない場合に基板側コネクタ81、82の接続ピン81c、82cの配設面に対して接続コネクタ1、2の凸部13、23の配設面のなす角度θが10度以内になるように螺合操作螺子71、72の雄螺子の長さL2が設定されている。
さらに、他方の螺合操作螺子72の螺合を実行すると、同図(C)に示すように接続コネクタ1、2が基板側コネクタ81、82に嵌合して接続動作を完了する。なお、分離動作については前記接続動作と逆の手順で同図(C)から(B)へ、(B)から(A)へと順次実行することにより行うことができる。
このように本実施形態においては、螺合操作螺子71、72の各雄螺子の長さが、一方の雄螺子を完全に螺着した際に、他方の雄螺子の未螺着状態での支持金枠4のプリント基板101、102に対する角度を10度以内となるように設定する構成であることから、二つの雄螺子を同時に操作する必要がなく、順次動作しても接続コネクタ1、2及び基板側コネクタ81、82の接触部分の損傷を防止できることとなり、接続・分離を簡易・迅速且つ確実に実行できるという効果を有する。
また、図7は本発明の実施形態に係るコネクタの挿抜機構の支持枠及び突出支持部の構成図を示す。同図(A)において他の実施形態に係るコネクタの挿抜機構は、前記各実施形態における突出支持部が六角ボルトで形成されたのに対し、矩形柱状に形成され、この矩形柱の側壁面を支持枠の段差部に係合させ、支持枠をより確実にガイドする構成とすることもできる。また、同図(B)において支持枠を鉤状に複数折曲形成して挿入ガイドとしての作用をより向上させる構成とすることもできる。さらに、同図(C)において支持枠の両端部分に突出支持部の六角ボルトを収納する略U字状の切欠き部を形成し、この切欠き部を六角ボルト外側に当接させて挿入ガイドとして作用する構成である。
本発明の第1の実施形態に係るコネクタの挿抜機構における接続状態端面図である。 図1に記載のコネクタの挿抜機構の一部分解斜視図である。 図1に記載のコネクタの挿抜機構の取付状態図である。 本発明の第2の実施形態に係るコネクタの挿抜機構図の接続状態における部分拡大端面図である。 図4に記載のコネクタの挿抜機構における支持金枠及び接続コネクタの平面図である。 本発明の他の実施形態に係るコネクタの挿抜機構の接続・分離動作説明図である。 本発明の他の実施形態に係るコネクタの挿抜機構の支持枠及び突出支持部の構成図である。 従来のコネクタの挿抜機構の全体外観斜視図である。 図8に記載のコネクタの挿抜機構をプリント基板に取付・取外の挿抜動作説明図である
符号の説明
1、2 接続コネクタ
10 BGAコネクタ
13、23 凸部
14、24、81c、82c 接続ピン
101、102 プリント基板、
3 フレキシブルケーブル
4 支持金枠
41 開口部
45 間隙
46 位置保持部材
47 隙間
5 コネクタ押圧板
51a、51b 雄螺子
61、62 六角ボルト
61a、62a 雌螺子
71、72 螺合操作螺子
71a、72a 突状片
81、82 基板側コネクタ

Claims (5)

  1. 所定間隔をおいて複数のプリント基板が積層される積層方向に嵌合する凹部又は凸部を各々有する二つの接続コネクタがフレキシブルケーブルを介して接続され、当該接続コネクタの凹部又は凸部と前記プリント基板に配設される基板側コネクタの凸部又は凹部とを嵌合させて各プリント基板相互間を接続するコネクタの挿抜機構において、
    前記接続コネクタを支持する支持枠と、
    前記基板側コネクタの配設位置近傍の少なくとも二ヶ所に突出して形成され、螺子を有する突出支持部と、
    前記支持枠の対向する少なくとも二辺部分に遊嵌状態で支持枠を支持する複数の螺子体からなり、前記突出支持部の螺子に螺合する螺合状態により接続コネクタを基板側コネクタに対して接合・離反させる螺合操作部とを備えることを
    特徴とするコネクタのコネクタの挿抜機構。
  2. 前記請求項1に記載のコネクタの挿抜機構において、
    前記支持枠が、接続コネクタとの間に隙間を設けて支持し、当該隙間に弾性部材からなる位置保持部材を介装して形成されることを
    特徴とするコネクタの挿抜機構。
  3. 前記請求項1又は2に記載のコネクタの挿抜機構において、
    前記支持枠が、螺合操作部の遊嵌部分近傍に段差部を設け、当該段差部を突出支持部の外側に当接支持されることを
    特徴とするコネクタの挿抜機構。
  4. 前記請求項1ないし3のいずれかに記載のコネクタの挿抜機構において、
    前記突出支持部が、多角形状の柱体で形成され、当該柱体の略中央に雌螺子が穿設され、当該雌螺子に螺合操作部の雄螺子が螺合することを
    特徴とするコネクタの挿抜機構。
  5. 前記請求項1ないし4のいずれかに記載のコネクタの挿抜機構において、
    前記螺合操作部の複数の螺子体が、一つの螺子体を離反するように操作される際に、他の螺子体に支持された支持枠の傾斜角度が10度以内で離反を保持することを
    特徴とするコネクタの挿抜機構。
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