JP2019129137A - コネクタ、相手方コネクタ及びコネクタ組立体 - Google Patents

コネクタ、相手方コネクタ及びコネクタ組立体 Download PDF

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Abstract

【課題】端子と相手方端子とが係合し、端子と相手方端子との接触状態が確実に維持され、コネクタと相手方コネクタとの嵌合が確実に維持され、信頼性が高くなるようにする。【解決手段】ハウジング11と、該ハウジング11に保持される端子とを備え、前記ハウジング11は、平板状の端子保持部と、該端子保持部の下面12bに開口する接触部収容開口15とを含み、前記端子は、本体部と、該本体部の前端に接続され、下方に突出するU字状の形状を有する接触部と、該接触部の前端に接続された先端部とを含み、前記接触部は、下方に向いて延出する一対の脚部と、該脚部の下端を連結する底部とを含み、前記本体部及び先端部は前記端子保持部に一体的に接続されて保持され、前記接触部は前記接触部収容開口15内に収容される。【選択図】図1

Description

本開示は、コネクタ、相手方コネクタ及びコネクタ組立体に関するものである。
従来、一対の平行な回路基板同士を電気的に接続するために、基板対基板コネクタ等のコネクタが使用されている。このようなコネクタは、一対の回路基板における相互に対向する面の各々に取付けられ、互いに嵌合して導通するようになっているが、低背化の要求に応じるため、各コネクタは薄板状となるように形成されている。そして、一方のコネクタの端子は、相手方コネクタに向けて突出するピン状の突出部を有する。(例えば、特許文献1参照。)。
図28は従来のコネクタの二面図である。なお、図において、(a)は平面図、(b)は側面図である。
図において、811は、図示されない回路基板に実装されるコネクタのハウジングであり、平坦な底板部812を有する。また、端子851は、ハウジング811の幅方向に延在する細長い板状の端子であり、各端子851の上面には上方に向けて突出するピン状の突出部853が形成されている。前記端子851は、インサート成形によってハウジング811の底板部812内に埋込まれている。また、該底板部812には矩形孔813が形成され、端子851の突出部853は、前記矩形孔813内に位置する。
そして、前記コネクタが図示されない相手方コネクタと嵌合すると、各端子851の突出部853は、対応する相手方端子に形成された挿入孔内に挿入されて接触する。これにより、各端子851は対応する相手方端子と導通する。
特開2014−137989号公報
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、端子851の上面から上方に向けて突出するピン状の突出部853が相手方端子に形成された挿入孔内に挿入されるようになっているので、各端子851を対応する相手方端子と係合させることができない。そのため、コネクタと相手方コネクタとの嵌合を解除する方向の外力を受けた場合、突出部853が挿入孔から容易に抜出てしまい、端子851と相手方端子とが容易に離間し、端子851と相手方端子との接続状態が切断されてしまう。また、端子851と相手方端子とが離間するので、コネクタと相手方コネクタとの嵌合も容易に解除されてしまう。
ここでは、前記従来のコネクタの問題点を解決して、端子と相手方端子とが係合し、端子と相手方端子との接触状態が確実に維持され、コネクタと相手方コネクタとの嵌合が確実に維持され、信頼性の高いコネクタ、相手方コネクタ及びコネクタ組立体を提供することを目的とする。
そのために、コネクタにおいては、ハウジングと、該ハウジングに保持される端子とを備え、前記ハウジングは、平板状の端子保持部と、該端子保持部の下面に開口する接触部収容開口とを含み、前記端子は、本体部と、該本体部の前端に接続され、下方に突出するU字状の形状を有する接触部と、該接触部の前端に接続された先端部とを含み、前記接触部は、下方に向いて延出する一対の脚部と、該脚部の下端を連結する底部とを含み、前記本体部及び先端部は前記端子保持部に一体的に接続されて保持され、前記接触部は前記接触部収容開口内に収容される。
他のコネクタにおいては、さらに、前記端子は、板厚方向に屈曲した金属板から成る。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記端子は、前記脚部が相手方端子と接触する。
更に他のコネクタにおいては、さらに、一対の脚部の一方は他方よりも幅広の主接触部である。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記底部は、左右両側から幅方向外側に向けて突出する係合突部を含んでいる。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記底部は前記端子保持部の下面より下方に突出する。
相手方コネクタにおいては、本開示のコネクタと嵌合可能な相手方コネクタであって、相手方ハウジングと、該相手方ハウジングに保持される相手方端子とを備え、前記相手方ハウジングは、平板状の相手方端子保持部と、端子収容開口とを含み、前記相手方端子は、本体部と、該本体部の前端に接続され、前記相手方端子の板厚方向に貫通する接触開口を有する接触部と、該接触部の前端に接続された先端部とを含み、前記本体部及び先端部は前記相手方端子保持部に一体的に接続されて保持され、前記接触部は前記端子収容開口内に収容され、前記コネクタが嵌合すると、前記接触開口の両側に位置する一対の開口腕部が前記脚部を挟持する。
コネクタ組立体においては、本開示のコネクタと、該コネクタと嵌合可能な相手方コネクタと、から成る。
本開示によれば、端子と相手方端子とが係合し、端子と相手方端子との接触状態が確実に維持され、コネクタと相手方コネクタとの嵌合が確実に維持され、信頼性が向上する。
本実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図であって、(a)は上方から観た斜視図、(b)は下方から観た斜視図である。 本実施の形態におけるプラグコネクタの六面図であって、(a)は上面図、(b)及び(c)は端面図、(d)及び(e)は側面図、(f)は下面図である。 本実施の形態におけるプラグコネクタの分解図である。 本実施の形態におけるプラグシェルの斜視図であって、(a)は上方から観た斜視図、(b)は下方から観た斜視図である。 本実施の形態におけるシグナルピンの斜視図であって、(a)はキャリアに接続されたシグナルピンの下方から観た斜視図、(b)はキャリアに接続されたシグナルピンの上方から観た斜視図である。 本実施の形態におけるシグナルピンの四面図であって、(a)はキャリアに接続されたシグナルピンの上面図、(b)はキャリアに接続されたシグナルピンの側面図、(c)はキャリアに接続されたシグナルピンの下面図、(d)はキャリアから切断されたシグナルピンの拡大上面図である。 本実施の形態におけるリセプタクルコネクタの斜視図である。 本実施の形態におけるリセプタクルコネクタの六面図であって、(a)は上面図、(b)及び(c)は端面図、(d)及び(e)は側面図、(f)は下面図である。 本実施の形態におけるリセプタクルコネクタの分解図である。 本実施の形態におけるリセプタクルシェルの斜視図であって、(a)は上方から観た斜視図、(b)は下方から観た斜視図である。 本実施の形態におけるターミナルの斜視図であって、(a)はキャリアに接続されたターミナルの上方から観た斜視図、(b)はキャリアに接続されたターミナルの下方から観た斜視図である。 本実施の形態におけるターミナルの三面図であって、(a)はキャリアに接続されたターミナルの上面図、(b)はキャリアに接続されたターミナルの側面図、(c)はキャリアに接続されたターミナルの下面図である。 本実施の形態における嵌合の第1工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第1工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第1工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す三面図であって、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は下面図である。 本実施の形態における嵌合の第2工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第2工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す二面図であって、(a)は上面図、(b)は端面図である。 本実施の形態における嵌合の第2工程でのプラグシェルとリセプタクルシェルとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第2工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第2工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す三面図であって、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は下面図である。 本実施の形態における嵌合の第3工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第3工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す二面図であって、(a)は上面図、(b)は端面図である。 本実施の形態における嵌合の第3工程でのプラグシェルとリセプタクルシェルとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第3工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態における嵌合の第3工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す三面図であって、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は下面図である。 本実施の形態における嵌合の第1〜3工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す断面図であって、(a)〜(c)は、嵌合の第1〜3工程を示す図である。 本実施の形態における嵌合の第2及び3工程での第1基板に実装されたプラグコネクタと第2基板に実装されたリセプタクルコネクタとの位置関係を示す上面図及び斜視図であって、(a1)は嵌合の第2工程を示す上面図、(a2)は嵌合の第2工程を示す斜視図、(b1)は嵌合の第3工程を示す上面図、(b2)は嵌合の第3工程を示す斜視図である。 従来のコネクタの二面図であって、(a)は平面図、(b)は側面図である。
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図、図2は本実施の形態におけるプラグコネクタの六面図、図3は本実施の形態におけるプラグコネクタの分解図、図4は本実施の形態におけるプラグシェルの斜視図、図5は本実施の形態におけるシグナルピンの斜視図、図6は本実施の形態におけるシグナルピンの四面図である。なお、図1及び4において、(a)は上方から観た斜視図、(b)は下方から観た斜視図であり、図2において、(a)は上面図、(b)及び(c)は端面図、(d)及び(e)は側面図、(f)は下面図であり、図5において、(a)はキャリアに接続されたシグナルピンの下方から観た斜視図、(b)はキャリアに接続されたシグナルピンの上方から観た斜視図であり、図6において、(a)はキャリアに接続されたシグナルピンの上面図、(b)はキャリアに接続されたシグナルピンの側面図、(c)はキャリアに接続されたシグナルピンの下面図、(d)はキャリアから切断されたシグナルピンの拡大上面図である。
図において、1は本実施の形態におけるコネクタとしてのプラグコネクタであって、概略矩形の平面形状を備え、後述される第1基板91の表面に実装される表面実装型の平板状のコネクタであり、後述される相手方コネクタとしてのリセプタクルコネクタ101と電気的に接続される。該リセプタクルコネクタ101も、後述される第2基板191の表面に実装される表面実装型のコネクタである。そして、本実施の形態において、前記プラグコネクタ1とリセプタクルコネクタ101とは互いに嵌合可能であり、本実施の形態におけるコネクタ組立体を構成し、第1基板91及び第2基板191を電気的に接続する。なお、前記第1基板91及び第2基板191は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル(FFC)、フレキシブル回路基板(FPC)等であるが、いかなる種類の基板であってもよい。
また、本実施の形態において、プラグコネクタ1及びリセプタクルコネクタ101の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、プラグコネクタ1及びリセプタクルコネクタ101が図に示される姿勢である場合に適切であるが、プラグコネクタ1及びリセプタクルコネクタ101の姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
そして、前記プラグコネクタ1は、樹脂等の絶縁性材料から成るハウジング11と、銅合金等の導電性材料から成る端子としてのシグナルピン51と、鋼等の強度の高い金属から成る補強金具としてのプラグシェル71とを備える。前記シグナルピン51は、ハウジング11の長手方向(X軸方向)に延在する複数本(図に示される例においては、2本)の列を形成するように配設されている。なお、前記ハウジング11は、インサート成形によってシグナルピン51及びプラグシェル71と一体化されて成形される部材であるから、実際には単独で存在するものではないが、図3等においては、説明の都合上、独立した部材として描画されている。また、前記プラグコネクタ1は、リセプタクルコネクタ101と嵌合する際には、図1(a)における左上方向(Y軸正方向)に向けてリセプタクルコネクタ101に対してスライドするようになっている。
図3に示されるように、前記ハウジング11は、長手方向に延在する一対の端子保持部としての縦枠部12と、該縦枠部12の両端を連結して幅方向(Y軸方向)に延在する一対の横枠部14とを有する平面形状が概略口字状の平板状の枠部材である。そして、その中央には、周囲を縦枠部12及び横枠部14によって画定される略矩形の開口であって、厚さ方向、すなわち、上下方向(Z軸方向)に貫通する中央開口13が形成されている。また、各縦枠部12には、少なくとも嵌合面としての下面12bに開口する接触部収容開口15が形成されている。図に示される例においては、各縦枠部12に、上下方向に貫通する開口である接触部収容開口15が、複数個、長手方向に1列に並ぶように配設されている。各接触部収容開口15内には、シグナルピン51のシグナル接触部54が収容される。また、スライド方向前側(Y軸正方向側)の縦枠部12と横枠部14との連結部分には、長手方向外側に向けて突出する凸部16が形成されている。
前記シグナルピン51は、スライド方向前側の縦枠部12に取付けられる前側端子としての第1シグナルピン51Aと、スライド方向後側の縦枠部12に取付けられる後側端子としての第2シグナルピン51Bとを含んでいる。なお、前記第1シグナルピン51A及び第2シグナルピン51Bを統合的に説明する場合には、シグナルピン51として説明する。該シグナルピン51は、板厚方向に屈曲した金属板から成る部材であって、金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって製作され、図5及び図6(a)〜(c)に示されるように、平板状のキャリア61に複数個が接続された状態で供給される。なお、各シグナルピン51は、細長い接続腕62を介して、キャリア61に接続され、切断部62aにおいて接続腕62から切離されることによって、図3及び図6(d)に示されるような部材となる。
各シグナルピン51は、本体部53と、該本体部53の後端(キャリア61側端)に接続されたテール部としての接続部52と、前記本体部53の前端(反キャリア61側端)に接続された接触部としてのシグナル接触部54と、該シグナル接触部54の前端に接続された先端部55とを有し、本体部53及び先端部55が縦枠部12に一体的に接続されて保持される。前記接続部52は、第1基板91の表面に露出する接続パッド等にはんだ付等の接続手段によって接続されて導通する部分である。また、前記シグナル接触部54は、リセプタクルコネクタ101の後述されるターミナル151と接触して導通する部分である。図6(b)に示されるように、側面視において、本体部53、接続部52及び先端部55は、平面的な部材であってほぼ同一平面上に位置しているのに対し、シグナル接触部54は、下方(Z軸負方向)に突出するU字状に形成されている。詳細には、前記シグナル接触部54は、下方に向いて延出する一対の脚部54aと、該脚部54aの下端を連結する平板状の底部54bと、該底部54bの左右両側から幅方向(X軸方向)外側に向けて突出する係合突部としての突起54cとを含んでいる。図6(d)に示されるように、本体部53、先端部55並びにシグナル接触部54の脚部54a及び底部54bは、ほぼ同一幅の板状部材であるが、前記突起54cは底部54bの幅よりも外側に突出している。なお、詳細には、一対の脚部54aにおいて、スライド方向前側に位置するものは、主接触部54a1として、スライド方向後側に位置するものよりも幅広に形成されている。また、第1シグナルピン51Aの本体部53の途中及び第2シグナルピン51Bの先端部55の先端には、それらの左右両側から幅方向外側に向けて延出し、その先端が下方に向けて湾曲した板片保持部としての幅広部56が形成されている。すなわち、シグナルピン51は、主接触部54a1に比較的近い位置であるスライド方向前側の位置に形成された幅広部56を有する。
そして、前記シグナルピン51は、本体部53、接続部52及び先端部55の上面の少なくとも一部が縦枠部12の実装面(反嵌合面)としての上面12aに露出し、シグナル接触部54が接触部収容開口15内に収容され、接続部52の少なくとも先端が縦枠部12の外側端の外側に向けて突出するように、縦枠部12と一体化される。第1シグナルピン51Aは、スライド方向前側(Y軸正方向側)の縦枠部12に取付けられるので、接続部52の先端は、縦枠部12のスライド方向前側端よりもスライド方向前側に突出し、第2シグナルピン51Bは、スライド方向後側(Y軸負方向側)の縦枠部12に取付けられるので、接続部52の先端は、縦枠部12のスライド方向後側端よりもスライド方向後側に突出する。また、シグナル接触部54の下端に位置する底部54bは、縦枠部12の嵌合面(反実装面)としての下面12bより下方に突出する。さらに、幅広部56は、シグナル接触部54よりもスライド方向前側において、主接触部54a1に比較的近い位置で、縦枠部12と一体化され、その下方に向けて湾曲した先端が縦枠部12に食込んだ状態となる。
前記プラグシェル71は、金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって製作される部材であって、図3及び4に示されるように、長手方向(X軸方向)に延在する細長い帯状の部材である中央支持部としての連結部75と、該連結部75の両端に接続された一対の支持板部76と、該支持板部76の長手方向外側に接続された一対のロック部72と、該ロック部72の各々に一対ずつ接続された基板接続部73とを有する。
各支持板部76は、その中央が前記連結部75に接続された幅方向(Y軸方向)に延在する平板状の本体部76aと、該本体部76aの幅方向両端近傍から長手方向外側に向けて延在する一対の接続板76bとを有する。そして、該接続板76bは、側面視における形状がクランク状の部材であり、その先端に接続されたロック部72は、前記連結部75及び支持板部76の本体部76aとほぼ平行で、かつ、前記連結部75及び支持板部76の本体部76aよりも下方に位置する。また、該本体部76aには開口76cが形成されている。なお、図に示される例において、連結部75は1本のみであり、接続板76bは2本のみであるが、前記連結部75及び接続板76bの数は、これに限定されるものでなく、いくつであってもよい。すなわち、両端のロック部72同士の間隔を維持するための突張り部材として機能するものであれば、いくつであっても、また、どこに配設されていてもよく、例えば、幅方向の最外側に配設されていてもよい。
また、前記ロック部72は、接続板76bの先端に接続された幅方向に延在する平板状のロック本体部72aと、該ロック本体部72aの両端から長手方向外側に向けて延出する一対の腕部72bと、両端がロック本体部72aに接続された幅方向に延在する平板状のロックばね片72cと、該ロックばね片72cの幅方向中央から長手方向外側に向けて突出するロック突起72dとを有する。該ロック突起72dは、前方の斜面の方が後方の斜面よりも傾度が緩やかになるように形成されている。なお、ロック本体部72aには、ロックばね片72cの後方に開口72eが形成され、該開口72eを挟んでロックばね片72cと対向する部分は、底板部72hとなっている。前記開口72eは、ロックばね片72cのたわみを許容するための空間である。また、前記ロックばね片72cの長手方向外側は、該ロックばね片72cと一対の腕部72bとによって三方を画定された凹空間72gとなっている。なお、前記腕部72bにおけるスライド方向前側端には、先端が上方に湾曲した湾曲部72fが形成されている。
さらに、前記基板接続部73は、ロック部72の腕部72bの外側端に接続された側面視における形状がクランク状の中間部73aと、該中間部73aの先端に接続された平板状の接続板部73bとを有する。該接続板部73bは、連結部75及び支持板部76の本体部76aとほぼ同一平面状に位置する。また、スライド方向前側の基板接続部73は、中間部73a及び接続板部73bの一部を切欠いた切欠部73cを含んでいて、該切欠部73cに対応する腕部72bにおけるスライド方向前側端には湾曲部72fが形成されている。
そして、前記プラグシェル71は、支持板部76の本体部76aの幅方向両端近傍の上面が縦枠部12及び横枠部14の実装面としての上面12a及び上面14aに露出し、ロック部72の下面が横枠部14の嵌合面としての下面14bに露出し、連結部75が中央開口13内に収容されるようにハウジング11と一体化される。基板接続部73の接続板部73bは、横枠部14の幅方向(Y軸方向)外側端の外側に位置し、その上面はシグナルピン51の接続部52の上面とほぼ面一となっている。また、ロック部72のロックばね片72cは、横枠部14の長手方向(X軸方向)外側端の外側に位置している。
次に、リセプタクルコネクタ101の構成について説明する。
図7は本実施の形態におけるリセプタクルコネクタの斜視図、図8は本実施の形態におけるリセプタクルコネクタの六面図、図9は本実施の形態におけるリセプタクルコネクタの分解図、図10は本実施の形態におけるリセプタクルシェルの斜視図、図11は本実施の形態におけるターミナルの斜視図、図12は本実施の形態におけるターミナルの三面図である。なお、図8において、(a)は上面図、(b)及び(c)は端面図、(d)及び(e)は側面図、(f)は下面図であり、図10において、(a)は上方から観た斜視図、(b)は下方から観た斜視図であり、図11において、(a)はキャリアに接続されたターミナルの上方から観た斜視図、(b)はキャリアに接続されたターミナルの下方から観た斜視図であり、図12において、(a)はキャリアに接続されたターミナルの上面図、(b)はキャリアに接続されたターミナルの側面図、(c)はキャリアに接続されたターミナルの下面図である。
前記リセプタクルコネクタ101は、樹脂等の絶縁性材料から成る相手方ハウジングとしてのハウジング111と、銅合金等の導電性材料から成る相手方端子としてのターミナル151と、鋼等の強度の高い金属から成る相手方補強金具としてのリセプタクルシェル171とを備える。前記ターミナル151は、ハウジング111の長手方向(X軸方向)に延在する複数本(図に示される例においては、2本)の列を形成するように配設されている。なお、前記ハウジング111は、インサート成形によってターミナル151及びリセプタクルシェル171と一体化されて成形される部材であるから、実際には単独で存在するものではないが、図9等においては、説明の都合上、独立した部材として描画されている。前述のように、プラグコネクタ1は、リセプタクルコネクタ101と嵌合する際には、図7における左上方向(Y軸正方向)に向けてリセプタクルコネクタ101に対してスライドするようになっている。
図9に示されるように、前記ハウジング111は、長手方向に延在する一対の縦枠部112と、該縦枠部112の両端を連結して幅方向(Y軸方向)に延在する一対の外側横枠部114とを有する平面形状が概略口字状の平板状の部材である。そして、その中央には、周囲を縦枠部112及び外側横枠部114によって画定される略矩形の開口であって、厚さ方向、すなわち、上下方向(Z軸方向)に貫通する開口113が形成されている。また、該開口113内には、両端が縦枠部112に連結されて幅方向に延在する一対の内側横枠部115と、両端が内側横枠部115の中央部分に連結されて長手方向に延在する中央支持部としての連結部116とが配設されている。なお、前記開口113は、内側横枠部115及び連結部116によって、一対のロック収容開口113aと一対の端子収容開口113bとに区画されている。そして、前記縦枠部112及び連結部116は、相手方端子保持部として機能する。
前記ターミナル151は、プラグコネクタ1のスライド方向前側の縦枠部112に取付けられる前側端子としての第1ターミナル151Aと、プラグコネクタ1のスライド方向後側の縦枠部112に取付けられる後側端子としての第2ターミナル151Bとを含んでいる。なお、前記第1ターミナル151A及び第2ターミナル151Bを統合的に説明する場合には、ターミナル151として説明する。該ターミナル151は、板厚方向に屈曲した金属板から成る部材であって、金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって製作され、図11及び12に示されるように、平板状のキャリア161に複数個が接続された状態で供給される。なお、各ターミナル151は、細長い接続腕162を介して、キャリア161に接続され、切断部162aにおいて接続腕162から切離されることによって、図9に示されるような部材となる。
各ターミナル151は、本体部153と、該本体部153の後端(キャリア161側端)に接続されたテール部としての接続部152と、前記本体部153の前端(反キャリア161側端)に接続された接触部としてのターミナル接触部154と、該ターミナル接触部154の前端に接続された先端部155とを有する。前記接続部152は、第2基板191の表面に露出する接続パッド等にはんだ付等の接続手段によって接続されて導通する部分である。また、前記ターミナル接触部154は、プラグコネクタ1のシグナルピン51と接触して導通する部分である。さらに、前記先端部155の先端からは、保持用爪としての先端突起155aが突出している。第1ターミナル151Aにおいて、先端突起155aは、2本であり、上方に向けて湾曲した形状を有する。また、第2ターミナル151Bにおいて、先端突起155aは、1本であり、下方に向けて湾曲した形状を有する。
前記ターミナル接触部154は、該ターミナル接触部154をターミナル151の板厚方向、すなわち、上下方向(Z軸方向)に貫通する開口としての接触開口157と、該接触開口157の両側を画定する細長い一対の開口腕部156とを含んでいる。図11及び12に示されるように、前記接触開口157は、プラグコネクタ1のスライド方向に延在する細長い開口であり、その長手方向(Y軸方向)の両端に位置する幅広部157aと、その長手方向の中央に位置する幅狭部157bと、該幅狭部157bの長手方向両側において幅広部157aと接続される絞り部157cとを含んでいる。該絞り部157cは、幅広部157aから幅狭部157bに移行するにつれて幅が狭く絞り込まれていく部分である。また、前記開口腕部156は、幅広部157aの両側に位置する幅広腕部156aと、幅狭部157bの両側に位置する幅狭腕部156bと、絞り部157cの両側に位置する傾斜腕部156cとを含んでいる。プラグコネクタ1とリセプタクルコネクタ101とが嵌合する際、各シグナルピン51のシグナル接触部54は、まず、対応するターミナル151の接触開口157におけるプラグコネクタ1のスライド方向後側の幅広部157a内に進入し、プラグコネクタ1がリセプタクルコネクタ101に対してスライドすると、絞り部157cを通過して幅狭部157b内に到達する。なお、幅広部157aの幅、すなわち、対向する幅広腕部156a同士の間隔は、シグナル接触部54の底部54bにおける突起54cの箇所の幅よりも広く、また、幅狭部157bの幅、すなわち、対向する幅狭腕部156b同士の間隔は、シグナル接触部54の脚部54aの幅より狭く設定されている。
図12(b)に示されるように、第1ターミナル151Aは、側面視において、その本体部153及び先端部155が、平面的な部材であってほぼ同一平面上に位置しているのに対し、ターミナル接触部154における長手方向両側の幅広腕部156aは、本体部153及び先端部155とほぼ同一平面上に位置しているが、幅狭腕部156bは、幅広腕部156aとほぼ平行ではあるが、該幅広腕部156aよりも上方に位置し、傾斜腕部156cは、幅広腕部156aから幅狭腕部156bに向けて斜めに上昇するように傾斜している。各部の高さ方向(Z軸方向)の位置をプラグコネクタ1のスライド方向に沿って観ると、プラグコネクタ1のスライド方向後側の幅広腕部156aは、先端部155と共に、低い位置にあり、プラグコネクタ1のスライド方向後側の傾斜腕部156cは斜めに上昇するように傾斜し、幅狭腕部156bは高い位置にあり、プラグコネクタ1のスライド方向前側の傾斜腕部156cは斜めに下降するように傾斜し、プラグコネクタ1のスライド方向前側の幅広腕部156aは、本体部153と共に、低い位置にあることが分かる。
また、第2ターミナル151Bは、側面視において、その本体部153が、平面的な部材であって第1ターミナル151Aの本体部153とほぼ同一平面上に位置しているのに対し、ターミナル接触部154におけるプラグコネクタ1のスライド方向後側の幅広腕部156aは、本体部153とほぼ同一平面上に位置しているが、プラグコネクタ1のスライド方向後側の傾斜腕部156cは、幅広腕部156aから幅狭腕部156bに向けて斜めに上昇するように傾斜し、幅狭腕部156bは、幅広腕部156aとほぼ平行ではあるが、該幅広腕部156aよりも上方に位置し、プラグコネクタ1のスライド方向前側の傾斜腕部156c及び幅広腕部156a並びに先端部155は、幅狭腕部156bとほぼ同一平面上に位置している。各部の高さ方向(Z軸方向)の位置をプラグコネクタ1のスライド方向に沿って観ると、プラグコネクタ1のスライド方向後側の幅広腕部156aは、本体部153と共に、低い位置にあり、プラグコネクタ1のスライド方向後側の傾斜腕部156cは斜めに上昇するように傾斜し、幅狭腕部156bは高い位置にあり、プラグコネクタ1のスライド方向前側の傾斜腕部156c及び幅広腕部156a並びに先端部155は、幅狭腕部156bと共に、高い位置にあることが分かる。なお、幅狭腕部156b及び幅広腕部156aの高さは、同一であってもよい。
そして、前記ターミナル151は、本体部153の下面の一部が縦枠部112の実装面(反嵌合面)としての下面112bに露出し、ターミナル接触部154が端子収容開口113b内に収容され、接続部152の少なくとも先端が縦枠部112の外側端の外側に向けて突出するように、縦枠部112及び連結部116と一体化される。第1ターミナル151Aは、スライド方向前側(Y軸正方向側)の縦枠部112及び連結部116に取付けられるので、接続部152の先端は、縦枠部112のスライド方向前側端よりもスライド方向前側に突出し、第2ターミナル151Bは、スライド方向後側(Y軸負方向側)の縦枠部112及び連結部116に取付けられるので、接続部152の先端は、縦枠部112のスライド方向後側端よりもスライド方向後側に突出する。また、先端部155は連結部116と一体化され、上方又は下方に向けて湾曲した先端突起155aは、連結部116に食込んだ状態となる。平面視において、第1ターミナル151Aの先端突起155aと第2ターミナル151Bの先端突起155aとは、千鳥状に配設された状態で連結部116と一体化される。
前記リセプタクルシェル171は、金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって製作される平板状の枠部材であって、図9及び10に示されるように、長手方向(X軸方向)に延在する細長い帯状の部材である一対の縦枠部175と、該縦枠部175の両端に接続された一対の横枠部176とを有する平面形状が概略口字状の部材である。また、前記リセプタクルシェル171は、前記横枠部176の長手方向内側に接続された一対のロック受部172と、縦枠部175の長手方向両端における外側端に接続された基板接続部173とを有する。
前記ロック受部172は、その先端から下方に向けて湾曲した当接壁部172aと、該当接壁部172aに形成された開放部である本係止受部172b及び仮係止受部172cと、前記当接壁部172aよりも長手方向(X軸方向)外側において下方に向けて湾曲したガイド部172eと、その先端から長手方向内方に延在する覆部172dとを有する。また、前記基板接続部173は、縦枠部175の外側端に接続された側面視における形状がクランク状の中間部173aと、該中間部173aの先端に接続された平板状の接続板部173bとを有する。該接続板部173bは、縦枠部175及び横枠部176よりも低い位置にある。
そして、前記リセプタクルシェル171は、縦枠部175が縦枠部112の上面112aを覆い、横枠部176の上面が外側横枠部114の嵌合面としての上面114aに露出し、ロック受部172がロック収容開口113a内に突出するようにハウジング111と一体化される。なお、接続板部173bの下面は、縦枠部112及び外側横枠部114の実装面としての下面112b及び下面114bとほぼ面一となっている。
次に、前記構成のプラグコネクタ1とリセプタクルコネクタ101とを嵌合する動作について説明する。
図13は本実施の形態における嵌合の第1工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す斜視図、図14は本実施の形態における嵌合の第1工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す斜視図、図15は本実施の形態における嵌合の第1工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す三面図、図16は本実施の形態における嵌合の第2工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す斜視図、図17は本実施の形態における嵌合の第2工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す二面図、図18は本実施の形態における嵌合の第2工程でのプラグシェルとリセプタクルシェルとの位置関係を示す斜視図、図19は本実施の形態における嵌合の第2工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す斜視図、図20は本実施の形態における嵌合の第2工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す三面図、図21は本実施の形態における嵌合の第3工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す斜視図、図22は本実施の形態における嵌合の第3工程でのプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの位置関係を示す二面図、図23は本実施の形態における嵌合の第3工程でのプラグシェルとリセプタクルシェルとの位置関係を示す斜視図、図24は本実施の形態における嵌合の第3工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す斜視図、図25は本実施の形態における嵌合の第3工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す三面図、図26は本実施の形態における嵌合の第1〜3工程でのシグナルピンとターミナルとの位置関係を示す断面図、図27は本実施の形態における嵌合の第2及び3工程での第1基板に実装されたプラグコネクタと第2基板に実装されたリセプタクルコネクタとの位置関係を示す上面図及び斜視図である。なお、図15、20及び25において、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は下面図であり、図17及び22において、(a)は上面図、(b)は端面図であり、図26において、(a)〜(c)は、嵌合の第1〜3工程を示す図であり、図27において、(a1)は嵌合の第2工程を示す上面図、(a2)は嵌合の第2工程を示す斜視図、(b1)は嵌合の第3工程を示す上面図、(b2)は嵌合の第3工程を示す斜視図である。
ここで、プラグコネクタ1は、シグナルピン51の接続部52が第1基板91の表面に形成された図示されない接続パッドにはんだ付等によって接続されるとともに、プラグシェル71の接続板部73bが第1基板91の表面に形成された固定用パッドにはんだ付等によって接続されることにより、あらかじめ第1基板91に表面実装されているものとする。図27に示される例において、第1基板91はフレキシブルフラットケーブルであって、プラグコネクタ1はフレキシブルフラットケーブルの末端の図における下側の面に表面実装されている。なお、図27において、92はフレキシブルフラットケーブルの末端を補強する補強層である。また、リセプタクルコネクタ101は、ターミナル151の接続部152が第2基板191の表面に形成された図示されない接続パッドにはんだ付等によって接続されるとともに、リセプタクルシェル171の接続板部173bが第2基板191の表面に形成された固定用パッドにはんだ付等によって接続されることにより、あらかじめ第2基板191に表面実装されているものとする。図27に示される例において、第2基板191はプリント回路基板であって、リセプタクルコネクタ101はプリント回路基板の図における上側の面に表面実装されている。なお、図13〜26において、第1基板91及び第2基板191は、説明の都合上、図示が省略されている。
まず、嵌合の第1工程において、オペレータは、図13に示されるように、プラグコネクタ1の嵌合面としての下面とリセプタクルコネクタ101の嵌合面としての上面とを対向させた状態とする。具体的には、第1シグナルピン51A及び第2シグナルピン51Bが、それぞれ、第1ターミナル151A及び第2ターミナル151Bと対向し、横枠部14及びロック部72がロック収容開口113aと対向するような状態とする。
その際、各シグナルピン51とそれに対応する各ターミナル151との位置関係を、図14及び15に示されるような状態とする。すなわち、各シグナルピン51のシグナル接触部54が、対応するターミナル151の接触開口157におけるプラグコネクタ1のスライド方向後側の幅広部157aと対向するようにする。
次に、嵌合の第2工程において、オペレータは、プラグコネクタ1をリセプタクルコネクタ101に対して相対的に下降させ、図26(a)に示されるように、プラグコネクタ1をリセプタクルコネクタ101に接近させた後、図16及び17に示されるように、プラグコネクタ1の下面をリセプタクルコネクタ101の上面に当接又は近接させる。
すると、各シグナルピン51とそれに対応する各ターミナル151との位置関係は、図19、20及び26(b)に示されるような状態になる。すなわち、各シグナルピン51のシグナル接触部54が、対応するターミナル151の接触開口157におけるプラグコネクタ1のスライド方向後側の幅広部157a内に進入する。この際、幅広部157aの幅、すなわち、対向する幅広腕部156a同士の間隔が、シグナル接触部54の底部54bにおける突起54cの箇所の幅よりも広く設定されているので、シグナル接触部54は接触開口157にスムーズに進入することができる。なお、プラグコネクタ1のスライド方向後側の幅広部157a及び幅広腕部156aが低い位置にあるので、シグナル接触部54の底部54bは、前記幅広腕部156aの下方に大きく突出することはない。
また、各ロック部72とそれに対応する各ロック受部172との位置関係は、図17及び18に示されるような状態になる。すなわち、凹空間72g内に当接壁部172aが収容され、ロックばね片72cが当接壁部172aに当接又は近接し、ロック突起72dが仮係止受部172cに進入して係合し、一対の腕部72bが、それぞれ、対応するガイド部172eに当接又は近接する。これにより、ロック部72とロック受部172とが仮にロックされた状態となり、プラグコネクタ1とリセプタクルコネクタ101とは仮止めされた状態になる。
次に、嵌合の第3工程において、オペレータは、プラグコネクタ1をリセプタクルコネクタ101に対して相対的に、Y軸正方向に向けて、スライドさせ、図21及び22に示されるように、嵌合を完了させる。
すると、各シグナルピン51とそれに対応する各ターミナル151との位置関係は、図24、25及び26(c)に示されるような状態になる。すなわち、すなわち、各シグナルピン51のシグナル接触部54が、対応するターミナル151の接触開口157における幅狭部157b内に進入する。該幅狭部157b及び幅狭腕部156bが高い位置にあるので、シグナル接触部54の底部54bは幅狭腕部156bの下方に突出した状態となり、脚部54aが幅狭部157b内、すなわち、対向する幅狭腕部156b同士の間に進入する。なお、前記底部54bは、リセプタクルコネクタ101の実装面でもある縦枠部112の下面112bに到達するほどには下方に突出しないので、第2基板191の表面(上側の面)と接触することはない。
ここで、幅狭部157bの幅、すなわち、対向する幅狭腕部156b同士の間隔が脚部54aの幅より狭く設定されているので、脚部54aが進入することによって、幅狭腕部156b同士の間隔が押広げられ、開口腕部156は弾性的に変形する。これにより、開口腕部156がばね力を発揮し、脚部54aが幅狭腕部156bによって両側から挟持された状態となるので、脚部54aと幅狭腕部156bとの接触が確実に維持され、シグナルピン51とターミナル151とが確実に導通する。より詳細には、脚部54aのうちの幅広に形成された主接触部54a1が、幅狭腕部156bによって両側から確実に挟持されるので、シグナルピン51とターミナル151とが安定的に導通し、導通不良が発生することがない。なお、幅広部157aと幅狭腕部156bとの間には絞り部157cが介在し、幅広部157aから幅狭部157bに移行するにつれて幅が狭く絞り込まれていくようになっているので、シグナル接触部54は幅狭部157bにスムーズに進入することができる。
さらに、幅狭腕部156bの下方に突出した底部54bには該底部54bの幅よりも外側に突出する突起54cが形成され、脚部54aの幅、及び、該脚部54aによって押広げられた幅狭腕部156b同士の間隔が底部54bにおける突起54cの箇所の幅よりも十分に狭く形成されているので、プラグコネクタ1に嵌合を解除する方向(Z軸正方向)の外力が付与された場合であっても、シグナル接触部54がZ軸正方向に変位して幅狭腕部156bから抜出ることはない。
また、各ロック部72とそれに対応する各ロック受部172との位置関係は、図22及び23に示されるような状態になる。すなわち、ロックばね片72cが当接壁部172aに当接又は近接し、ロック突起72dが仮係止受部172cから、仮係止受部172cと本係止受部172bとの間に配設され、下方に向けて延在する中間片を乗越えて、本係止受部172bに移動して係合し、一対の腕部72bが、それぞれ、対応する覆部172dの下方に進入して係合する。この際、連結部75の突張り機能が作用するので、プラグシェル71が変形等することなく、ロック突起72dは本係止受部172bと確実に係合する。この場合、ロック突起72dが形成されたロックばね片72cは、両持ち梁状の部材であるので、強度が高く破損することがない。また、前記腕部72bにおけるスライド方向前側端には湾曲部72fが形成されているので、プラグコネクタ1が反嵌合方向(Z軸正方向)の外力を受けた場合であっても、前記腕部72bは、強度が高いので、変形して覆部172dとの係合が解除されてしまうことがない。特に、スライド方向前側に位置する腕部72bにおける湾曲部72fは、基板接続部73の中間部73aと連結されているので強度がより高くなっている。
なお、前述のように、嵌合の第2工程においては、一対の腕部72bが、それぞれ、対応するガイド部172eに当接又は近接しているので、プラグコネクタ1をリセプタクルコネクタ101に対してスライドさせて第3工程に移行する際に、プラグコネクタ1は、各ロック部72の一対の腕部72bがガイド部172eによってガイドされた状態で、リセプタクルコネクタ101に対してスライドする。したがって、プラグコネクタ1は、Y軸正方向に向けて安定的にスライドし、Y軸正方向に対して傾斜した姿勢になることがない。
これにより、ロック部72とロック受部172とが相互にロックされた状態となり、Y軸方向に関して、相互に変位することが防止される。したがって、プラグコネクタ1とリセプタクルコネクタ101とは嵌合が完了した状態で確実にロックされるので、嵌合が不必要に解除されることがない。
なお、本実施の形態においては、ターミナル151の接触開口157として、幅狭部157bの長手方向両側に幅広部157a及び絞り部157cが形成されている例についてのみ説明したが、プラグコネクタ1のスライド方向前側に位置する幅広部157a及び絞り部157cを、幅狭部157bと同様の幅を有する開口に変更することもできる。
このように、本実施の形態において、プラグコネクタ1は、ハウジング11と、ハウジング11に保持されるシグナルピン51とを備え、ハウジング11は、平板状の縦枠部12と、縦枠部12の下面12bに開口する接触部収容開口15とを含み、シグナルピン51は、本体部53と、本体部53の前端に接続され、下方に突出するU字状の形状を有するシグナル接触部54と、シグナル接触部54の前端に接続された先端部55とを含み、シグナル接触部54は、下方に向いて延出する一対の脚部54aと、脚部54aの下端を連結する底部54bとを含み、本体部53及び先端部55は縦枠部12に一体的に接続されて保持され、シグナル接触部54は接触部収容開口15内に収容され、底部54bは縦枠部12の下面12bより下方に突出する。
また、シグナルピン51は、板厚方向に屈曲した金属板から成る。さらに、底部54bは、左右両側から幅方向外側に向けて突出する突起54cを含んでいる。さらに、シグナルピン51は、脚部54aがターミナル151と接触する。さらに、一対の脚部54aの一方は他方よりも幅広の主接触部54a1である。さらに、本体部53及び先端部55のいずれか一方であって、主接触部54a1に近い方には幅広部56が形成されている。さらに、ハウジング11に保持されるプラグシェル71を更に備え、ハウジング11は一対の縦枠部12の長手方向両端を連結する一対の横枠部14を含み、プラグシェル71は一対のロック部72を含み、ロック部72の少なくとも一部は横枠部14から外方に突出する。
これにより、プラグコネクタ1の厚さ方向(Z軸方向)の寸法を小さくすることができるとともに、シグナルピン51の保持及び位置決めを確実なものとすることができる。また、シグナルピン51がターミナル151と確実に係合し、シグナルピン51とターミナル151との接触状態が確実に維持され、プラグコネクタ1とリセプタクルコネクタ101との嵌合状態が確実に維持される。さらに、製造が容易で、構成が簡素でコストが低く、小型でありながら、信頼性を高めることができる。
なお、本開示は一例にすぎず、本開示の趣旨を保った適宜変更であって当業者が容易に想到し得るものは本開示の範囲に含まれる。図面で示す各部の幅、厚さ及び形状等は模式的に表されており、本開示の解釈を限定するものではない。
また、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。
本開示は、コネクタ、相手コネクタ、およびそれらのコネクタ組立体に適用することができる。
1 プラグコネクタ
11、111、811 ハウジング
12、112、175 縦枠部
12a、14a、112a、114a 上面
12b、14b、112b、114b 下面
13 中央開口
14、176 横枠部
15 接触部収容開口
16 凸部
51 シグナルピン
51A 第1シグナルピン
51B 第2シグナルピン
52、152 接続部
53、76a、153 本体部
54 シグナル接触部
54a 脚部
54a1 主接触部
54b 底部
54c 突起
55、155 先端部
56、157a 幅広部
61、161 キャリア
62、162 接続腕
62a、162a 切断部
71 プラグシェル
72 ロック部
72a ロック本体部
72b 腕部
72c ロックばね片
72d ロック突起
72e、76c、113 開口
72f 湾曲部
72g 凹空間
72h、812 底板部
73、173 基板接続部
73a、173a 中間部
73b、173b 接続板部
75、116 連結部
76 支持板部
91 第1基板
92 補強層
101 リセプタクルコネクタ
113a ロック収容開口
113b 端子収容開口
114 外側横枠部
115 内側横枠部
151 ターミナル
151A 第1ターミナル
151B 第2ターミナル
154 ターミナル接触部
155a 先端突起
156 開口腕部
156a 幅広腕部
156b 幅狭腕部
156c 傾斜腕部
157 接触開口
157b 幅狭部
157c 絞り部
171 リセプタクルシェル
172 ロック受部
172a 当接壁部
172b 本係止受部
172c 仮係止受部
172d 覆部
172e ガイド部
191 第2基板
813 矩形孔
851 端子
853 突出部

Claims (8)

  1. ハウジングと、該ハウジングに保持される端子とを備え、
    前記ハウジングは、平板状の端子保持部と、該端子保持部の下面に開口する接触部収容開口とを含み、
    前記端子は、本体部と、該本体部の前端に接続され、下方に突出するU字状の形状を有する接触部と、該接触部の前端に接続された先端部とを含み、前記接触部は、下方に向いて延出する一対の脚部と、該脚部の下端を連結する底部とを含み、
    前記本体部及び先端部は前記端子保持部に一体的に接続されて保持され、前記接触部は前記接触部収容開口内に収容されることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記端子は、板厚方向に屈曲した金属板から成る請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記端子は、前記脚部が相手方端子と接触する請求項1又は2に記載のコネクタ。
  4. 一対の脚部の一方は他方よりも幅広の主接触部である請求項3に記載のコネクタ。
  5. 前記底部は、左右両側から幅方向外側に向けて突出する係合突部を含んでいる請求項1〜4のいずれか1項に記載のコネクタ。
  6. 前記底部は前記端子保持部の下面より下方に突出する請求項1〜5のいずれか1項に記載のコネクタ。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のコネクタと嵌合可能な相手方コネクタであって、相手方ハウジングと、該相手方ハウジングに保持される相手方端子とを備え、
    前記相手方ハウジングは、平板状の相手方端子保持部と、端子収容開口とを含み、
    前記相手方端子は、本体部と、該本体部の前端に接続され、前記相手方端子の板厚方向に貫通する接触開口を有する接触部と、該接触部の前端に接続された先端部とを含み、
    前記本体部及び先端部は前記相手方端子保持部に一体的に接続されて保持され、前記接触部は前記端子収容開口内に収容され、
    前記コネクタが嵌合すると、前記接触開口の両側に位置する一対の開口腕部が前記脚部を挟持する相手方コネクタ。
  8. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のコネクタと、該コネクタと嵌合可能な相手方コネクタと、から成るコネクタ組立体。
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