JP2008027713A - 基板間接続コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】低背化を図った基板間接続コネクタを提供する。
【解決手段】基板間接続コネクタAは、ヘッダコンタクト11とヘッダコンタクト支持板10を備えたヘッダ1と、ソケットコンタクト21とソケットコンタクト支持板20を備えたソケット2とを具備する。ヘッダコンタクト11はソケット2側に突出する柱状の差込部15を備える。ソケットコンタクト21は、一端側がソケットコンタクト支持板20側に支持されるとともに他端側が差込部15を間にして対向配置される弾接ばね片26,26と、両弾接ばね片26の他端側間を連結する連結片27と、連結片27の中間部に設けられて差込部15に弾接し、弾接ばね片26が差込部15と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結片27の弾性変形によって差込部15側に押し付けられる弾接ばね片28とを備え、各弾接ばね片26,28は差込部15の突出方向と直交する方向から差込部15と弾接する。
【選択図】図1
【解決手段】基板間接続コネクタAは、ヘッダコンタクト11とヘッダコンタクト支持板10を備えたヘッダ1と、ソケットコンタクト21とソケットコンタクト支持板20を備えたソケット2とを具備する。ヘッダコンタクト11はソケット2側に突出する柱状の差込部15を備える。ソケットコンタクト21は、一端側がソケットコンタクト支持板20側に支持されるとともに他端側が差込部15を間にして対向配置される弾接ばね片26,26と、両弾接ばね片26の他端側間を連結する連結片27と、連結片27の中間部に設けられて差込部15に弾接し、弾接ばね片26が差込部15と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結片27の弾性変形によって差込部15側に押し付けられる弾接ばね片28とを備え、各弾接ばね片26,28は差込部15の突出方向と直交する方向から差込部15と弾接する。
【選択図】図1
Description
本発明は、基板間接続コネクタに関するものである。
従来より、図7(a)(b)に示されるようにヘッダ30とソケット40とで構成され、ヘッダ30が実装されたプリント配線板(図示せず)と、ソケット40が実装されたプリント配線板Pの間を電気的に接続する基板間接続コネクタが提供されている(例えば特許文献1参照)。
図示するソケット40は、左右両側に凹部42,42が形成されるとともに凹部42,42の間を分離する島部43が形成された合成樹脂成型品からなるボディ41と、各々の凹部42内に弾接ばね片48を配置した状態でボディ41に取着される複数のソケットコンタクト44とを備えている。
ソケットコンタクト44は、ソケット40の凹部42を囲む外側の側壁45を両側片間に圧入して側壁45を両側片により挟持する逆U字状の保持部46と、側壁45の外側に位置する保持部46の側片端部より外側方へ略直角に折り曲げて形成したプリント配線板への半田付け用端子部47とを折り曲げによって一体的に形成した導電性金属板からなり、側壁45の内側に位置する保持部46の側片の先端部から島部43側に突出するとともに、その先端側が保持部側に折り返されたばね片48を備え、このばね片48の折り返し片先端側を略く字状に折り曲げ、この屈曲部を保持部46に対向させて配置することでヘッダコンタクト34に接触する接触部49としている。
一方、ヘッダ30は、ソケット40の島部43が挿入される下向き開口の凹溝32が形成された合成樹脂成型品よりなるボディ31と、凹溝32の左右両側の側壁33にそれぞれ取着された複数のヘッダコンタクト34とを備えている。
ヘッダコンタクト34は、ボディ31の側壁33に下方より圧入して側壁33を両側片により挟持する略U字状の接触部35と、凹溝32内に位置する接触部35の上端部より外側に向かって延出し、基部をボディ31にインサート成形することでボディ31に保持される保持部36とを備える。保持部36の先端側は側壁33の外側面より側方に突出しており、この先部をプリント配線板に半田付けするための端子部37としている。
この基板間接続コネクタでは、ヘッダ30をソケット40に嵌合する場合には、ヘッダ30のボディ31に設けた凹溝32内に、ソケット40のボディ41に設けた島部43を図7(b)のように挿入するのであるが、この時ヘッダコンタクト34の接触部35の下側R面35aが、ソケットコンタクト44の接触部49の上端側傾斜面に当接して、ばね片48を島部43側に撓ませながら、保持部46の内側片と接触部49との間にヘッダコンタクト34の接触部35と側壁33とが嵌ることになり、ヘッダコンタクト34の接触部35の側面にばね片48の接触部49が弾接することになる。
特開2004−55463号公報
ところで、近年の携帯機器の薄型化に伴って、基板間接続コネクタの低背化が求められているが、上述の基板間接続コネクタでは、ソケットコンタクト44の保持部46とばね片48の接触部49との間に、ヘッダコンタクト34のU字状の接触部35を差込接続しているため、コネクタを低背化するためには、ソケットコンタクト44およびヘッダコンタクト34の高さ寸法を小さくする必要があった。
しかしながら、ソケットコンタクト44のばね片48は、ヘッダ30およびソケット40の嵌合方向において略U字状に屈曲させられ、さらに接触部49を略く字状に折曲させることで弾性を確保しているため、所望の弾性を得るめには、嵌合方向においてソケットコンタクト44の高さ寸法をある程度大きくする必要があり、嵌合方向の薄型化(すなわち低背化)には限界があった。
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、低背化を図った基板間接続コネクタを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、導電性のヘッダコンタクトおよびヘッダコンタクトを支持する絶縁性のヘッダコンタクト支持部を具備したヘッダと、ヘッダコンタクトに電気的に接続される導電性のソケットコンタクトおよびソケットコンタクトを支持する絶縁性のソケットコンタクト支持部を具備したソケットとを備え、ヘッダコンタクトに、ソケット側に向かって突出する柱状の差込部を設けるとともに、ソケットコンタクトに、それぞれ一端側がソケットコンタクト支持部側に支持されるとともに他端側が差込部を間にして対向配置され、差込部の突出方向と直交する方向から差込部にそれぞれ弾接する第1及び第2の弾接ばね部と、第1及び第2の弾接ばね部の他端側の間を一体に連結する連結部と、連結部の中間部に設けられて差込部の突出方向と直交する方向から差込部に弾接するとともに、第1及び第2の弾接ばね部が差込部と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結部の弾性変形によって差込部側に押し付けられる第3の弾接ばね部とを設けたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、各弾接ばね部および差込部の内の少なくとも何れか一方は、他方と接触する部位の表面形状が、他方側に向かって凸となる凸形状に形成されたことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、ヘッダコンタクトにおいて、ソケットコンタクトとの弾接する部位の近傍に、ヘッダが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第1の突起部を設けたことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れか1つの発明において、ソケットコンタクトにおいて、ヘッダコンタクトと弾接する部位の近傍に、ソケットが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第2の突起部を設けたことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れか1つの発明において、ヘッダコンタクト支持部およびソケットコンタクト支持部の内の一方に、他方に向かって突出する嵌合凸部を設けるとともに、両支持部の内の他方に、嵌合凸部が嵌合する嵌合凹部を設けたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、ソケットコンタクトに設けた第1〜第3の弾接ばね部は、それぞれ、ヘッダコンタクトに設けた柱状の差込部の突出方向と直交する方向から差込部に弾接しているので、差込部の突出方向において各弾接ばね部が撓み自在となっている場合に比べて、差込部の突出方向、すなわちソケットおよびヘッダの接続方向におけるコネクタの外形寸法を小さくでき、コネクタの低背化を実現できるという効果がある。また、第1及び第2の弾接ばね部が差込部と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結部の弾性変形に応じて第3の弾接ばね部が差込部に押し付けられ、ソケットコンタクトとヘッダコンタクトとが3点で強固に弾接するので、ソケットコンタクトとヘッダコンタクトとの電気的接続の信頼性が向上するという効果もある。
請求項2の発明によれば、第1〜第3の弾接ばね部と差込部とは、表面が凸形状に形成された部位で他方と接触するから、接触面積当たりの接触圧を強くでき、各弾性ばね部と差込部との電気的接続の信頼性が向上するという効果がある。
請求項3の発明によれば、ヘッダとソケットとを接続する際に、ヘッダコンタクトに設けた第1の突起部が、ヘッダの実装された実装基板と当接することによって、ヘッダコンタクトが実装基板側に撓み変形するのを規制することができるという効果がある。
請求項4の発明によれば、ヘッダとソケットとを接続する際に、ソケットコンタクトに設けた第2の突起部が、ヘッダの実装された実装基板と当接することによって、ソケットコンタクトが実装基板側に撓み変形するのを規制することができるという効果がある。
請求項5の発明によれば、ヘッダコンタクト支持部およびソケットコンタクト支持部の内の一方に設けた嵌合凸部が、他方に設けた嵌合凹部と嵌合することで、ヘッダとソケットとをガイドしながら接続でき、且つ、ヘッダとソケットとが接続した状態を強固に保持できるという効果がある。
本発明に係る基板間接続コネクタの一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。本実施形態の基板間接続コネクタAはヘッダ1とソケット2とで構成され、図1に示すようにヘッダ1とソケット2とを厚み方向に重ねて接続することによって、ヘッダ1およびソケット2にそれぞれ実装されたプリント配線板よりなる実装基板(図示せず)の間が電気的に接続されるようになっている。
ヘッダ1は、図3及び図4に示すようにヘッダコンタクト支持板10(ヘッダコンタクト支持部)と、ヘッダコンタクト支持板10に支持される複数個(本実施形態では例えば10個)のヘッダコンタクト11とで構成される。
ヘッダコンタクト支持板10は絶縁材料により横長のシート状(薄板状)に形成されており、ヘッダコンタクト支持板10を厚み方向に貫通する複数(本実施形態では例えば10個)の貫通孔12が長手方向に沿って2列に形成されている。また、ヘッダコンタクト支持板10の長手方向両端部には、長手方向の中央部に比べて厚みの厚い鍔部13が設けられ、各々の鍔部13には上面側(図4(b)中の上面側)に開口した矩形の嵌合凹部14が形成されている。
各ヘッダコンタクト11は金属製(例えば銅やステンレス鋼など)の導電板にプレス加工などを施すことによって同一の形状に形成され、ヘッダコンタクト支持板10の短幅方向両側部に、長手方向に一定の間隔をおいて5個ずつインサート成形されている。ヘッダコンタクト11の一端側は、ヘッダコンタクト支持板10の主表面(図4(b)中の上面)に露出し、貫通孔12に臨む位置まで延出しており、その先端部にはヘッダコンタクト支持板10の主表面(上面)と直交する方向(ソケット2側)に突出する差込部15が形成されている。差込部15は略円柱状であって、その先端部分は半球形状に形成されている。またヘッダコンタクト11の他端側は、ヘッダコンタクト支持板10の長手方向に沿う両側面から側方(図4(d)中の上下方向)にそれぞれ突出し、この突出部位がプリント配線板に実装するための端子16となっている。なお、図4(b)に示すように端子16の下面は、ヘッダコンタクト支持板10の下面よりも下方に突出しており、このヘッダ1をプリント配線板に実装する際にヘッダコンタクト支持板10の下面がプリント配線板と干渉しないようになっている。
一方、ソケット2は、図5及び図6に示すようにソケットコンタクト支持板20(ソケットコンタクト支持部)と、ソケットコンタクト支持板20に取着される複数個のソケットコンタクト21とで構成される。
ソケットコンタクト支持板20は絶縁材料により横長のシート状(薄板状)に形成されており、後述の張出部20aを除いた部分の長手方向および短幅方向の寸法は、ヘッダコンタクト支持板10の鍔部13を除いた部分と略同じ寸法に形成されている。ソケットコンタクト支持板20には、ヘッダコンタクト支持板10に列設された各5個の貫通孔12とそれぞれ重なる位置に、ソケットコンタクト支持板20を厚み方向に貫通する2個の貫通孔22が短幅方向に並べて形成されている。また、ソケットコンタクト支持板20の長手方向両端部には嵌合凹部14と略同じ幅の張出部20aが突設され、各張出部20aの上面(図6(b)の上面)には上側(ヘッダ1側)に向かって突出し、ヘッダコンタクト支持板10に設けた嵌合凹部14と嵌合する突条部23(嵌合凸部)がそれぞれ形成されている。
各ソケットコンタクト21は、弾性を有する金属製(例えば銅やステンレス鋼など)の導電板にレーザー加工やプレス加工などを施すことによって同一の形状に形成されている。ソケットコンタクト21は、ソケットコンタクト支持板20の短幅方向両側部に、長手方向に一定の間隔をおいて5個ずつインサート成形されており、ヘッダコンタクト11と同一のピッチで配列されている。各ソケットコンタクト21の一端側は、ソケットコンタクト支持板20の短幅方向両側面から側方(図6(d)中の上下方向)に向かって突出し、この突出部位がプリント配線板に実装するための端子24となっている。なお、図6(b)に示すように端子24の下面は、ソケットコンタクト支持板20の下面よりも下方に突出しており、プリント配線板に実装する際にソケットコンタクト支持板20がプリント配線板と干渉しないようになっている。
各ソケットコンタクト21の他端側は貫通孔22内に延出しており、この延出部25の幅方向両側部にそれぞれ一端側が連結された弾接ばね片26,26(第1および第2の弾接ばね部)と、弾接ばね片26,26の他端側の間を一体的に連結する連結片27(連結部)とが設けられている。各弾接ばね片26は、一端側が延出部25の幅方向両側部にそれぞれ連結された棒状の支持片26aと、支持片26aの他端側から延出部25側に曲げ返された略4分の3円の円弧状の当接片26bとで構成され、各弾接ばね片26,26の当接片26b,26bは互いに対向配置されている。連結片27はW字形に形成されており、その中間部の逆U字部が、当接片26b,26b側に向かって突出する弾接ばね片28(第3の弾接ばね部)となっている。ここに、弾接ばね片26と連結片27とは、ソケットコンタクト支持板20の主表面と平行な同一の平面内に形成されており、この平面内で撓み自在となっている。
ヘッダ1およびソケット2は上述のような構成を有しており、このヘッダ1とソケット2とを接続する際には、ヘッダコンタクト支持板10に設けた嵌合凹部14,14と、ソケットコンタクト支持板20に設けた突条部23,23の位置を合わせて、ヘッダコンタクト支持板10をソケットコンタクト支持板20に近づけると、突条部23が嵌合凹部14内に挿入されることによって、ヘッダコンタクト支持板10とソケットコンタクト支持板20とが相対的に位置決めされて、ヘッダコンタクト11の差込部15が、ソケットコンタクト21の当接片26b,26bと弾接ばね片28とで囲まれる空間に挿入され、各弾接ばね片26,28が差込部15と弾接する(図1参照)。なお突条部23の先端部と嵌合凹部14の開口縁にはそれぞれテーパ面23a,14aが形成されているので、これらのテーパ面23a,14aが互いに当接することによって、突条部23が嵌合凹部14内に導かれ、ヘッダ1およびソケット2を正規の位置に容易に接続することができる。
そして、ヘッダコンタクト支持板10をソケットコンタクト支持板20側にさらに押し込んで、両支持板10,20の表面を互いに接触させると、突条部23が嵌合凹部14と凹凸嵌合して、コネクタAの接続状態が強固に保持される。この時、当接片26b,26bが両側から差込部15の周面と弾接することによって、弾接ばね片26,26が弾性付勢方向と反対方向(差込部15から離れる方向)に撓められるのであるが、弾接ばね片26,26の撓み変形に応じて、連結片27の両側片が拡開され、両側片の弾性変形に応じて中間部に設けた弾接ばね片28が差込部15側に押し付けられるので、弾接ばね片26,26,28が差込部15に3方向から強固に弾接し、ヘッダコンタクト11とソケットコンタクト21との電気的接続の信頼性が向上するのである。
また差込部15と弾接ばね片26,28とは、一方が他方に接触する部位の表面形状が他方側に向かって凸となる凸形状(例えば曲面形状)に形成されており、差込部15と弾接ばね片26,28とが互いに点接触するので、接触面積当たりの接触圧を強くでき、各弾性ばね部と差込部との電気的接続の信頼性がさらに向上する。なお本実施形態では、差込部15と弾接ばね片26,28とが、両方共に、接触部位の表面形状を凸形状に形成しているが、何れか一方のみ接触部位の表面形状を凸形状に形成しても良く、また曲面以外の凸形状(例えば三角歯状)に形成しても良い。
さらに本実施形態では、各弾接ばね片26,26,28が、ソケットコンタクト支持板20の主表面と平行な同一の平面内で撓み自在に設けられており、ヘッダコンタクト11の差込部15に対して、差込部15の突出方向と直交する方向から弾接しているので、差込部15の突出方向、すなわちソケット2およびヘッダ1の接続方向におけるコネクタAの外形寸法を小さくでき、コネクタAの低背化を実現することができる。
また本実施形態において、図2及び図4に示すように、ヘッダコンタクト11において、ソケットコンタクト21と弾接する部位の近傍(例えば差込部15が突設された部位の裏側近傍)に、差込部15と反対方向(すなわちヘッダ1が実装される実装基板側)に突出する突台17(第1の突起部)を突設しても良い。尚、図示を簡単にするため、他の図では突台17を省略して図示してある。この突台17はヘッダコンタクト支持板10の下面と略同じ高さ位置まで突出形成されているので、ヘッダコンタクト11がソケットコンタクト21と弾接する際に、突台17が実装基板と当接することで、ソケットコンタクト21と弾接するヘッダコンタクト11の部位が実装基板側に撓み変形するのを規制でき、差込部15を弾接ばね片26,28と確実に弾接させることができる。
また、図6に示すように、ソケットコンタクト21において、ヘッダコンタクト11と弾接する部位の近傍(例えば各弾接ばね片26の曲がり部)に、ヘッダ1と反対側(すなわちソケット2が実装される実装基板側)に向かって突出する側面視L字形の突出片29(第2の突起部)を一体に形成しても良い。尚、図示を簡単にするため、他の図面では突出片29を省略して図示してある。この突出片29は、ソケットコンタクト支持板20の下面と略同じ高さ位置まで突出形成されているので、ソケットコンタクト21がヘッダコンタクト11と弾接する際に、突出片29が実装基板と当接することで、ヘッダコンタクト11と弾接するソケットコンタクト21の部位が実装基板側に撓み変形するのを規制でき、弾接ばね片26,28を差込部15と確実に弾接させることができる。
なお本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。また本実施形態ではヘッダ1およびソケット2の極数が10極の場合を例に説明を行ったが、ヘッダ1およびソケット2の極数を10極に限定する趣旨のものではなく、他の極数のヘッダ1およびソケット2に本発明を適用しても良いことは言うまでもない。
A 基板間接続コネクタ
1 ヘッダ
2 ソケット
10 ヘッダコンタクト支持板(ヘッダコンタクト支持部)
11 ヘッダコンタクト
15 差込部
20 ソケットコンタクト支持板(ソケットコンタクト支持部)
21 ソケットコンタクト
26 弾接ばね片(第1及び第2の弾接ばね部)
27 連結片(連結部)
28 弾接ばね片(第3の弾接ばね部)
1 ヘッダ
2 ソケット
10 ヘッダコンタクト支持板(ヘッダコンタクト支持部)
11 ヘッダコンタクト
15 差込部
20 ソケットコンタクト支持板(ソケットコンタクト支持部)
21 ソケットコンタクト
26 弾接ばね片(第1及び第2の弾接ばね部)
27 連結片(連結部)
28 弾接ばね片(第3の弾接ばね部)
Claims (5)
- 導電性のヘッダコンタクトおよびヘッダコンタクトを支持する絶縁性のヘッダコンタクト支持部を具備したヘッダと、ヘッダコンタクトに電気的に接続される導電性のソケットコンタクトおよびソケットコンタクトを支持する絶縁性のソケットコンタクト支持部を具備したソケットとを備え、
ヘッダコンタクトに、ソケット側に向かって突出する柱状の差込部を設けるとともに、
ソケットコンタクトに、それぞれ一端側がソケットコンタクト支持部側に支持されるとともに他端側が差込部を間にして対向配置され、差込部の突出方向と直交する方向から差込部にそれぞれ弾接する第1及び第2の弾接ばね部と、第1及び第2の弾接ばね部の他端側の間を一体に連結する連結部と、連結部の中間部に設けられて差込部の突出方向と直交する方向から差込部に弾接するとともに、第1及び第2の弾接ばね部が差込部と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結部の弾性変形によって差込部側に押し付けられる第3の弾接ばね部とを設けたことを特徴とする基板間接続コネクタ。 - 前記各弾接ばね部および前記差込部の内の少なくとも何れか一方は、他方と接触する部位の表面形状が、他方側に向かって凸となる凸形状に形成されたことを特徴とする請求項1記載の基板間接続コネクタ。
- ヘッダコンタクトにおいて、ソケットコンタクトと弾接する部位の近傍に、ヘッダが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第1の突起部を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の基板間接続コネクタ。
- ソケットコンタクトにおいて、ヘッダコンタクトと弾接する部位の近傍に、ソケットが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第2の突起部を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の基板間接続コネクタ。
- ヘッダコンタクト支持部およびソケットコンタクト支持部の内の一方に、他方に向かって突出する嵌合凸部を設けるとともに、前記両支持部の内の他方に、前記嵌合凸部が嵌合する嵌合凹部を設けたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の基板間接続コネクタ。
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