JP2008218380A - 接続端子 - Google Patents

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Abstract

【課題】 従来のバナナ端子にあっては2本の電線に対して引っ張り力が作用しない、あるいは、大きな振動が発生しないような部位における接続端子として使用する場合には好適な接続端子であるが、自動車等の振動が発生するものや、引っ張り力が発生するような部位に使用した場合には、雄端子が雌端子から外れてしまうといった問題があった。
【解決手段】 一端にリード線Aの銅線部分をカシメて固定するリード線固定部12が形成され、該固定部からリード部11を介して一体的に形成され先端に向かって内径が大きくなり、かつ、割り溝13aが形成された雄端子2の受入部13とからなる雌端子1と、一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部22が形成され、該固定部からリード部21を介して一体的に形成され前記雌端子に挿入される先端に向かって外径が小さくなる挿入部23とからなる雄端子2とから構成した接続端子である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電子機器等におけるリード線とリード線とを接続するための端子、プリント基板に半田付けされた端子ブロックにリード線を切足するための端子、あるいは、電機機器にネジ止め等によって固定された端子ブロックにリード線どうしを接続するための接続端子に関する。
従来におけるリード線どうしを接続するための接続端子としては、例えば、特開平7−176359号公報に開示されている発明がある。この発明は、先端部を絶縁体より露出させた対向する2つの電線を重ね合わせた状態で接続端子における中央に位置する円筒状の第2カシメ部内に挿入して圧着して固定し、各電線の絶縁部分を前記第2カシメ部の両端に形成されたU字状の第1、第3カシメ部によって圧着固定したものである。
特開平7−176359号公報
このような従来例にあっては、2つの電線の接続が確実に行えるという点で優れているが、一端カシメた後に何らかの理由で分離する必要が生じた場合には、両端の第1、第3カシメ部より電線の絶縁部分を外すことは比較的容易ではあるが、筒状に形成された中央の第2カシメ部より露出されている銅線部分を外すことは非常に困難であるといった問題があった。
そこで、電線どうしを接続・分離可能とした接続端子として、通称、バナナ端子と言われるものがある。このバナナ端子は、雌側が円筒状に形成され、雄端子が複数に分離された弾性部分で形成され、雌端子に対して弾性を有する雄端子を嵌合することで電線どうしを接続するものである。
このようなバナナ端子は、2本の電線に対して引っ張り力が作用しない、あるいは、大きな振動が発生しないような部位における接続端子として使用する場合には好適な接続端子であるが、自動車等の振動が発生するものや、引っ張り力が発生するような部位に使用した場合には、雄端子が雌端子から外れてしまうといった問題があった。
本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、リード線とリード線の接続が非常に簡単で、かつ、接続状態においてロックを行うことで接続が確固となり、振動や引っ張り力で接続状態が分離することがない接続端子を提供せんとするにある。
本発明の接続端子は前記した目的を達成せんとするもので、請求項1の手段は、一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され先端に向かって内径が大きくなり、かつ、割り溝が形成された雄端子の受入部とからなる雌端子と、一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され前記雌端子に挿入される先端に向かって外径が小さくなる挿入部とからなる雄端子とから構成し、前記雄端子を雌端子に挿入することで雄端子の外周と雌端子の内周とが一致し、両者の摩擦抵抗によって嵌合固定されるようにしたことを特徴とする。
請求項2の手段は、前記した請求項1において、前記雄端子の前記雌端子への挿入部における前記リード側に向かって傾斜する傾斜面を形成し、また、前記雌端子の前記雄端子が挿入される側の開口端面にロック片を一体的に形成し、該ロック片を内側に折曲することで、前記雌端子に挿入された前記挿入部の前記傾斜面が押されて挿入部がより雌端子の受入部内に押し込まれるようにしたことを特徴とする。
請求項3の手段は、前記した請求項2において、前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面において円周方向の略半周に渡って形成された割り溝と、前記長手方向に形成された割り溝で分離され折り返し可能な半円筒片であることを特徴とする。
請求項4の手段は、前記した請求項2において、前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面に突出した少なくとも1つの突起片であることを特徴とする。
請求項5の手段は、前記した請求項1において、前記雌端子の受入部に少なくとも1つの係合溝を形成し、前記雄端子の挿入部に雌端子または雄端子あるいは両方を回転することで前記係合溝内に係合される弾性を有する係合片を形成したことを特徴とする。
請求項6の手段は、前記した請求項5において、前記係合片は挿入部の周面より外周方向で、かつ、前記受入部の内径と略同じ外径寸法となるように湾曲して突出され、受入部に挿入部を挿入した時に前記係合片が受入部の側面に当接しないようにしたことを特徴とする。
請求項7の手段は、前記した請求項5において、前記係合片の幅を先端に向かって狭くなるように形成し、一方、係合溝の溝幅を奥に向かって狭くなるように形成して、係合片の側面と係合溝の溝側面との接触面積を大きくして摩擦抵抗を大きくしたことを特徴とする。
請求項8の手段は、前記した請求項1,2,5の何れかにおいて、前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部を折曲してプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、該モールドされたリード部の先端をプリント基板のパターンに半田付け可能なようにしたことを特徴とする。
請求項9の手段は、前記した請求項1,2,5の何れかにおいて、前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部の側面に折曲した折曲片を形成し、該折曲片をプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、かつ、前記リード部の両端に前記雄端子の受入部あるいは雌端子への挿入部を一体的に形成したことを特徴とする。
請求項10の手段は、前記した請求項5において、前記雌端子における受入部の雄端子挿入口側までブロック内に埋設したことを特徴とする。
本発明は前記したように、請求項1にあっては、雌端子における雄端子が挿入される受入部の内径を先端に向かって大きく形成し、また、雄端子における雌端子の受入部に挿入される挿入部の外径を先端に向かって小さく形成したので、雄端子を雌端子に挿入する作業が非常に簡単に行え作業性の向上が図れ、また、雄端子を雌端子に挿入して押し込むことで両者の摩擦抵抗によって嵌合状態が確実となって容易に両者が分離することがない。
請求項2にあっては、雄端子に傾斜面を形成し、雌端子に前記傾斜面に当接するロック片を形成し、該ロック片を折り曲げることでロック片が傾斜面に当接してより雄端子を奥側に押し込むことで、雄端子と雌端子の嵌合力が強くなって引っ張り力や振動によって分離することがなく、かつ、分離したい場合にはロック片を元の状態にすることで分離させることが可能となる。
請求項3,4にあっては、ロック片の形状を雄端子の受入部の端面において円周方向の略半周に渡って形成された割り溝と、長手方向に形成された割り溝で分離され折り返し可能な半円筒片としたり、雄端子の受入部の端面に突出した少なくとも1つの突起片とした簡単な形状であるので、製作が容易で、かつ、安価に製造できる。
請求項5にあっては、雌端子の受入部に少なくとも1つの係合溝を形成し、雄端子の挿入部に雌端子または雄端子あるいは両方を回転することで係合溝内に係合される弾性を有する係合片を形成したので、係合片を係合溝に係合した状態において両者はロック状態となってみだりに外れることがなく、また、雌端子と雄端子とがロック状態にあっても前記した回転方向とは逆方向に回転することでロック状態が解除され分離できるので、ロックとアンロックを繰り返して使用するような接続端子としての使用に適したものとなる。
請求項6にあっては、係合片は挿入部の周面より外周方向で、かつ、受入部の内径と略同じ外径寸法となるように湾曲して突出され、受入部に挿入部を挿入した時に前記係合片が受入部の側面に当接しないようにしたので、雌端子に対する雄端子の挿入時に係合片が受入部の側面に当接しなので、挿入が容易に行えるものである。
請求項7にあっては、係合片の幅を先端に向かって狭くなるように形成し、一方、係合溝の溝幅を奥に向かって狭くなるように形成して、係合片の側面と係合溝の溝側面との接触面積を大きくして摩擦抵抗を大きくしたので、係合状態が確実に行われ振動等の外力によって係合が外れることがないものである。
請求項8にあっては、雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部を折曲してプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、該モールドされたリード部の先端をプリント基板のパターンに半田付け可能なようにすることで、リード線をプリント基板の導電パターンに対して容易に接続することができる。
請求項9にあっては、雌端子あるいは雄端子の何れかにおけるリード部の側面に折曲した折曲片を形成し、該折曲片をプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、かつ、前記リード部の両端に雄端子の受入部あるいは雌端子への挿入部を一体的に形成することで、2本のリード線を同時にプリント基板の導電パターンに対して容易に接続することができる。
請求項10にあっては、雌端子における受入部の雄端子挿入口側までブロック内に埋設しても、挿入部を受入部に挿入した時に受入部が埋設されていても係合状態において何らの影響を受けることがないので、使用態様が広くなるといった効果が得られるものである。
本発明は、雌端子における雄端子が挿入される受入部の内径を先端に向かって大きく形成し、また、雄端子における雌端子の受入部に挿入される挿入部の外径を先端に向かって小さく形成し、雌端子と雄端子の接続を容易にした。
以下、本発明に係る接続端子の一実施例を図1〜図5と共に説明する。
1は導電性金属で構成した雌端子にして、リード部11と、該リード部11の一端にリード線Aの銅電線A1部分を割り溝12aによって内側に折り返すことで銅電線をカシメ固定するためのリード線固定部12と、前記リード部11の他端に後述する雄端子2の挿入部23が挿入される受入部13とから形成されている。
前記受入部13は先端に向かって内径が大きくなるようにラッパ状の筒状に形成されたおり、弾性を持たせるための長手方向の割り溝13aと、円周方向の略半周にわたる割り溝13bが形成され、先端側の幅の狭い部分が内側に折り返すことで雄端子2をロックするためのロック片14となっている。
2は導電性金属で構成した雄端子にして、リード部21と、該リード部21の一端にリード線Aの銅電線A1部分を割り溝22aによって内側に折り返すことで銅電線をカシメ固定するためのリード線固定部22と、前記リード部21の他端に前記雌端子1の受入部13に嵌合される挿入部23とから形成されている。
前記挿入部23は先端に向かって外径が小さくなる筒状に形成されており、弾性を持たせるために長手方向に割り溝23aが形成され、かつ、挿入部23のリード部21の端面には、リード部21側に向かって傾斜する傾斜面24が形成されている。
なお、雌端子1の受入部13の内径と、雄端子2の挿入部23の外径寸法と長さ関係は以下の通りである。すなわち、雄端子2の挿入部23を雌端子の受入部13内に人力程度の力によって嵌め込んだ状態では、受入部13の後端部に対して挿入部23の先端は達しない位置となるように形成されている(図2、図3参照)。
また、図示した雌端子1と雄端子2のリード線固定部12,22は、銅電線A1のみをカシメる形状で記載しているが、リード線Aの外皮もカシメ固定するような外皮固定部を一体に設けることが望ましい。
次に、前記した構成に基づいて接続方法を説明するに、雌端子1と雄端子2のリード線固定部12,22にリード線Aを接続した状態において、人手によって雌端子1の受入部13に対して雄端子2の挿入部23を挿入する。この時、受入部13の挿入開口部の内径が挿入部23の外径より大きいので挿入が容易に行える。
そして、挿入状態において雌端子1と雄端子2を引き離す方向に引っ張っても互いに抜け出ない程度まで押し込み、すなわち、図2、図3に示す如く挿入部23の先端が受入部13の後端まで達しておらず、かつ、挿入部23の傾斜面24にロック片14と対応している位置まで押し込む。この状態において、ロック片14を前記長手方向の割り溝13aの部分からカシメると、ロック片14の割り溝13b側の端面が当接し、ロック片14をカシメるに従って挿入部23は受入部13側に入り込み、両者間の密着度がより大きくなって摩擦抵抗が大きくり抜けなくなる(図4、図5参照)。
さらに、ロック片14によって抜け止めが施されることで、雌端子1と雄端子2との嵌合は確実に行われることとなる。なお、雌端子1と雄端子2とを分離する必要が生じた場合には、ロック片14を起こすことで可能となる。
図6、図7は前記したロック片14の形状を異ならしめた実施例であって、この実施例にあっては、雌端子1の受入部13の挿入部23が挿入する側の端面における長手方向の割り溝13aと略直交する端面に突起状のロック片15を形成したものであり、この場合にも、ロック片15を受入部13に挿入部23を挿入した状態で内側に折り曲げることで、該ロック片15によって傾斜面24が前方に押し出され、受入部13と挿入部23との嵌まり込み量が大きくなって、前記した実施例と同様に密着度が大きくなり、かつ、ロック片15による抜け止め効果が増大することとなる。
図8、図9はプリント基板に半田付け固定する多数の雌端子1あるいは雄端子2をモールドによって端子ブロックに取付けた実施例を示しているものである。図示の実施例は雌端子1側をプリント基板の導電パターンに接続する場合の例を示しているが、雄端子2をプリント基板の導電パターンに接続するようにしてもよい。
以下、雌端子1側をプリント基板の導電パターンに接続する例について説明する。図8に示す実施例は雌端子1と雄端子2とが1対1の場合を示し、図9は1つの雌端子1に対して2個の雄端子2を接続して2本のリード線をプリント基板の導電パターンに接続できるようにしたものである。そして、図8、図9の何れの実施例においても雌端子1側のリード線固定部12側が不要であることから、リード部11を加工してプリント基板への接続端子とした。なお、前記した実施例と同一符号は同一部分を示し説明は省略する。
図8の実施例においては、リード部11を折り曲げ、かつ、先端をプリント基板のスルーホールに差し込み易いように細くしてスルーホールへの差し込み部11aとする。そして、リード部11の差し込み部11aを除いて樹脂モールドして端子ブロック3とする。
図9の実施例においては、リード部11の両端に受入部13を一体的に形成すると共にリード部11の中央側面からプリント基板への接続片16を延長すると共に直角に折曲し、且つ、接続部16の先端をプリント基板のスルーホールに差し込み易いように細くしてスルーホールへの差し込み部16aとする。そして、接続部16を樹脂モールドして端子ブロック3を形成する。
このように構成した端子ブロック3にあっては、図8の場合には雌端子1のリード部11をプリント基板の導電パターンに接続することで、1つの雄端子2に接続されているリード線Aをプリント基板の導電パターンに接続でき、また、図9にあっては、2つの雄端子2に接続されているリード線Aをプリント基板の導電パターンに接続できるものである。
前記したロック片はリング状あるいは突起状の2つに限定されるものではなく、変形することで雄端子2の傾斜面24を受入部13の奥側に押し込む作用をなすものであればどのような形状のものであってもよい。
次に、第2の実施例を図10〜図16と共に説明する。
前記した第1の実施例にあっては、雄端子1に雌端子2を差し込んだ後に、雄端子21ロック片14を押し潰し、あるいは、雄端子1に雌端子2を差し込んだ後に、雄端子1のロック片15を折曲して両者をロックするものを示したが、これらの実施例では、雄端子1と雌端子2とを分離する場合には、ロック片14,15をロック前の状態に戻さなければならないが、この戻す作業が面倒であると共に、何度も押し潰したり、折曲したりすると折損する可能性があり使用不能となる。
そこで、第2の実施例では押し潰したり折曲しないで何れか一方を回転することで係合状態となってロックできるようにしたものである。以下、その詳細について説明する。なお、前記した第1の実施例と同一符号は同一部分を示し説明は省略する。
雌端子1における雄端子2の挿入部25が挿入される円筒状の受入部16は、リード部11側が小径となるようにテーパー状に形成されている。そして、受入部16には円筒の長手方向に沿って割り溝16aが形成されると共に、該割り溝16aを構成する1つの片には円筒の円周方向に沿って係合溝16bが形成されている。この係合溝16bは割り溝16a側の開口幅が広く、奥側に向かって徐々に幅が狭く形成されている。
一方、雄端子2における雌端子1の受入部16内に嵌合される挿入部25は略180度の円筒状に形成され、前記受入部16に嵌合可能なようにリード部21側の外径が大きく、先端側の外径が小さいテーパー状に形成されている。そして、挿入部25には前記受入部16の係合溝16bと対向する側に2つの切り溝25aが形成され、この切り溝25aによって中央の係合片25bと2つの嵌合片25cが形成されている。
前記中央の係合片25bを挟んで形成された嵌合片25cは雌端子1の受入部16内に挿入可能な外径に形成されているが、係合片25bは先端の自由端側の幅が狭く形成され、前記雌端子1の係合溝16b内に入り込む形状に形成されると共に自由端側が挿入部25の大径側の外周面と略同じ程度に外周方向に向かって湾曲されている。なお、雌端子1および雄端子2は燐青銅等の導電性を有し、かつ、弾性を有する材料で形成しているので、雌端子1に雄端子2を嵌合した状態で弾性的に嵌合される。
このように構成した第2の実施例における接続端子にあっては、図10に示すように雌端子1の割り溝16aと雄端子2の開口部が一致するように対向させた状態で、挿入部25を受入部16内に挿入すると、受入部16の開口直径が挿入部25の挿入直径より大きいので、受入部16に対して挿入部25を容易に嵌め込むことができる。この嵌め込み時において係合片25bの外径は受入部16の内径より僅かに小さく形成されているので、係合片25bの側面が受入部16の開口側面に当接することがない(図11参照)。
そして、挿入部25の受入部16への挿入が行われて両者が重なり合う位置において、受入部16の開口端部が雄端子2における挿入部25とリード部21との継ぎ目部分に形成されたストッパー部21aに当接するので、挿入部25と受入部16との嵌合位置がずれることがない。
この状態において、係合片25bが係合溝16bと対向した位置となっているので、雌端子1または雄端子2あるいは両方を回転すると係合片25bが弾性を有することから係合片25bは係合溝16b内に入り込み、最終係合位置において係合片25bと係合溝16bとの形状(両者がテーパー状に形成されている)からして係合強度が増して雌端子1と雄端子2とは確実に接続状態となる(図12、図13参照)。
そして、雌端子1と雄端子2とを分離するには、前記した回転方向とは逆方向に回転して係合片25bを係合溝16bより外すことで可能となる。なお、前記した実施例にあっては、係合溝16bが1つで係合片25bが1つの場合について説明したが、雌端子1と雄端子2との係合状態をより確実にするには、係合溝16bと係合片25bを複数個設けることで摩擦抵抗が大きくすることで可能となる。
図14は雌端子1のリード部11を挿通するための小孔31と受入部16を嵌合するための大径孔32が形成された合成樹脂製のブロック3を製造し、このブロック3内に図示のように雌端子1を嵌合したものである。この実施例の場合にあっても、ブロック3に固定されている雌端子1に対して雄端子2を接続し、また、外すことができるものである。なお、この実施例にあっては、ブロック3に雌端子1を固定したものを示したが、雌端子1の受入部16内に樹脂が入り込まないような工夫を施して射出成形によるモールドによってブロック3を形成してもよい。
図15、図16の実施例は前記した第1の実施例における図8、図9と同様に雌端子1のリード部11をモールドによって端子ブロック3に取付けた実施例である。そして、図15にあっては、1つの雄端子2のみを接続可能としたものであり、図16にあっては、一対の受入部16,16を1つのリード部11によって接続し、該リード部11を端子ブロック3にモールドによって固定することで、2つの雄端子2の挿入部25を接続可能としたものであって、該雌端子1,1によって2つの雄端子2どうしを接続可能としたものである。
本発明に係る接続端子の第1の実施例を示す分離状態の斜視図である。 雌端子に雄端子を嵌合した状態の斜視図である。 同上の断面図である。 図2のロック片をカシメた状態の斜視図である。 図4の断面図である。 ロック片の異ならしめた分離状態の斜視図である。 図6のロック片をカシメた状態の斜視図である。 端子ブロックに応用した状態の斜視図である。 図8の他の実施例の斜視図である。 本発明に係る接続端子の第1の実施例を示す分離状態の斜視図である。 雌端子に雄端子を嵌合する途中の斜視図である。 雌端子に雄端子を嵌合した状態の斜視図である。 図12の嵌合状態の断面図を示し、(a)はロック前の断面図、(b)ロック状態の断面図である。 雌端子をブロック内に埋め込んだ状態の斜視図である。 端子ブロックに応用した他の実施例の斜視図である。 端子ブロックに応用したさらに他の実施例の斜視図である。
符号の説明
A リード線
1 雌端子
11 リード部
12 リード線固定部
13 受入部
13a,13b 割り溝
14 ロック片
15 受入部
15b 係合溝
2 雄端子
21 リード部
22 リード線固定部
23 挿入部
24 傾斜面
25 挿入部
25b 係合片
3 ブロック

Claims (10)

  1. 一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され先端に向かって内周が大きくなり、かつ、割り溝が形成された雄端子の受入部とからなる雌端子と、
    一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され前記雌端子に挿入される先端に向かって外径が小さくなる挿入部とからなる雄端子と、
    から構成し、前記雄端子を雌端子に挿入することで雄端子の外周と雌端子の内周とが一致し、両者の摩擦抵抗によって嵌合固定されるようにしたことを特徴とする接続端子。
  2. 前記雄端子の前記雌端子への挿入部における前記リード側に向かって傾斜する傾斜面を形成し、また、前記雌端子の前記雄端子が挿入される側の開口端面にロック片を一体的に形成し、該ロック片を内側に折曲することで、前記雌端子に挿入された前記挿入部の前記傾斜面が押されて挿入部がより雌端子の受入部内に押し込まれるようにしたことを特徴とする請求項1記載の接続端子。
  3. 前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面において円周方向の略半周に渡って形成された割り溝と、前記長手方向に形成された割り溝で分離され折り返し可能な半円筒片であることを特徴とする請求項2記載の接続端子。
  4. 前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面に突出した少なくとも1つの突起片であることを特徴とする請求項2記載の接続端子。
  5. 前記雌端子の受入部に少なくとも1つの係合溝を形成し、前記雄端子の挿入部に雌端子または雄端子あるいは両方を回転することで前記係合溝内に係合される弾性を有する係合片を形成したことを特徴とする請求項1記載の接続端子。
  6. 前記係合片は挿入部の周面より外周方向で、かつ、前記受入部の内径と略同じ外径寸法となるように湾曲して突出され、受入部に挿入部を挿入した時に前記係合片が受入部の側面に当接しないようにしたことを特徴とする請求項5記載の接続端子。
  7. 前記係合片の幅を先端に向かって狭くなるように形成し、一方、係合溝の溝幅を奥に向かって狭くなるように形成して、係合片の側面と係合溝の溝側面との接触面積を大きくして摩擦抵抗を大きくしたことを特徴とする請求項5記載の接続端子。
  8. 前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部を折曲してプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、該モールドされたリード部の先端をプリント基板のパターンに半田付け可能なようにしたことを特徴とする請求項1,2,5の何れかに記載の接続端子。
  9. 前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部の側面に折曲した折曲片を形成し、該折曲片をプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、かつ、前記リード部の両端に前記雄端子の受入部あるいは雌端子への挿入部を一体的に形成したことを特徴とする請求項1,2,5の何れかに記載の接続端子。
  10. 前記雌端子における受入部の雄端子挿入口側までブロック内に埋設したことを特徴とする請求項5記載の接続端子。
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