JP4852026B2 - コネクタ及びコネクタの製造方法 - Google Patents
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Description
各コンタクトモジュール6は、インシュレータ28と、インシュレータ28に固定した複数の信号コンタクト16と、インサート成形によりインシュレータ28内に埋設した複数の金属製のシールド部材(第1のグランドプレート14、第2のグランドプレート15)と、を備えている。各信号コンタクト16の一端は基板に接続してあり、かつ他端は他のコネクタ(レセプタクルコネクタ4)のコンタクトピンに接続可能である。
第1のグランドプレート14、及び第2のグランドプレート15は、複数の略L字形状部18や凸状リブ22を具備している。これら略L字形状部18や凸状リブ22はインシュレータ28内において各信号コンタクト16の周囲を部分的に囲み、各信号コンタクト16を電磁的にシールドしている。
また、インシュレータ28内に複数のシールド部材を埋設する構造なので、一体成形品27を小型化することが困難である(省スペース化が難しい)。そのため、コンタクトモジュール6が大型化してしまい、ひいてはコネクタが大型化してしまう。
さらに、インシュレータ28内に複数のシールド部材を埋設する構造なので、各コンタクトモジュール6を高密度化(一つのコンタクトモジュール6当たりの信号コンタクト16の数の増加)を図るのが困難である。
即ち、隣り合う上記挟持板のそれぞれの上記対向面に、複数の上記絶縁部を上記導電層で挟んで形成し、隣り合う上記挟持板の対向する各絶縁部間で上記コンタクトを1本ずつ挟持してもよい。
即ち、隣り合う上記挟持板のそれぞれの上記対向面に、複数の上記絶縁部を上記導電層で挟んで形成し、隣り合う上記挟持板の対向する各絶縁部間で上記コンタクトピンを1本ずつ挟持してもよい。
また、上記コンタクトモジュールを、3枚以上の上記挟持板によって構成することも可能である。
さらに、挟持した上記コンタクトの両側に位置する上記絶縁部の一対の側縁部に上記導電層が連続していてもよい。
上記挟持板を、樹脂部材の表面にメッキを施し、かつ上記対向面側に絶縁部用凹部を備える導電層部と、上記絶縁部用凹部を覆う樹脂材料からなる絶縁部と、により構成してもよい。
さらに、上記複数のコンタクトモジュールを重ねて構成したコンタクトモジュール群に装着することにより、各コンタクトモジュールを一体化する保持部材を備えるのが好ましい。
さらに、金属製のシールド部材が不要になるので、従来技術のコネクタと同じ数のコンタクトを設けた場合に、コンタクトモジュールを従来技術より小型化でき、しかもコンタクトモジュール内におけるコンタクトの高密度化を図れる。
さらに、導電層の表面積を広くすることができるのでコネクタのシールド効果を高めることが可能である。従って、本発明を適用したコネクタは信号を高速伝送可能である。
同様に請求項19の発明によれば、部品点数が少なく構造が簡単で、しかもコンタクトモジュールを小型化しても高いシールド効果が得られるコンタクトモジュールを備えるプラグコネクタを容易に製造できる。
図1及び図2に示すように本実施形態のコネクタ10はグランド用コンタクトとシグナル用コンタクトを具備する差動伝送用のコネクタであり、例えば情報通信機器、放送映像機器、FAシステムの制御装置、医療機器、半導体の製造装置やテスター等に適用可能である。コネクタ10は、互いに着脱可能であり図1に示すように結合することにより互いに電気的に接続するリセプタクルコネクタ30とプラグコネクタ20を備えている。
図2、及び図24から図26等に示すように、プラグコネクタ20は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂材料を射出成形した断面形状がコ字形をなすインシュレータ21と、インシュレータ21の底板部22に穿設された多数の孔にそれぞれ圧入された多数のグランドコンタクトピン25A、25Dとシグナルコンタクトピン25B、25C、25E、25F(各コンタクトピンはそれぞれ左右方向に10本並べて設けてあり、各コンタクトピンの形状は同一である)と、を備えている。各グランドコンタクトピン25A、25D、シグナルコンタクトピン25B、25C、25E、25Fはスタンピング成形により製造されたものであり、基材(例えばりん青銅、ベリリウム銅、チタン銅、ステンレス、コルソン系銅合金、)上に、下地めっき(例えばニッケル(Ni)めっき)を施した後に、仕上げめっき(例えば金(Au)めっき、錫(Sn)−銅(Cu)めっき、錫(Sn)−鉛(Pb)めっき)を施して製造したものである。各グランドコンタクトピン25A、25D、シグナルコンタクトピン25B、25C、25E、25Fの後端部はプラグコネクタ20側のグランドコンタクト65A、65D、シグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fと接続する接触端部26となっており、各グランドコンタクトピン25A、25D、シグナルコンタクトピン25B、25C、25E、25Fの前端部は、図示を省略した基板の貫通孔に打ち込まれるプレスフィット端子27となっている。グランドコンタクトピン25A及びグランドコンタクトピン25Dのプレスフィット端子27は基板上の接地パターンに接続し、シグナルコンタクトピン25B、25C、25E、25Fのプレスフィット端子27は該基板上の回路パターンに接続する。
リセプタクルコネクタ30は大きな構成要素として10個のコンタクトモジュール31と、保持部材75を具備している。
各コンタクトモジュール31は一対の挟持板33、挟持板34と、2本のグランドコンタクト65A、65Dと、4本のシグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fを有している。
以下に説明するように、図12から図14に示す挟持板33は二つの樹脂部材を一体化したものである。
挟持板33の基材である導電層部(導電層)35は、絶縁性の合成樹脂材料を図15から図17に示す形状となるように金型(図示略)を利用して成形した後に、成形品の表面全体にめっきを施した部材である。
めっきを施す方法は、所謂樹脂めっきや薄膜形成方法(蒸着法・スパッタリング法等)が挙げられる。樹脂めっきの場合は、成形品の表面を脱脂・洗浄した後、触媒を用いて表面を活性化させ、無電解めっき・ストライクニッケルめっき・電気銅めっき・ニッケルめっき・仕上げめっきの順に行う。あるいはMID(Molded Interconnect Device)により成形してもよい。
図示するように導電層部35の内側面には、導電層部35の前端面と底面を連通する2本の絶縁部用凹部36、絶縁部用凹部37が凹設してある。また、導電層部35の内側面の絶縁部用凹部36、37に隣接する2本の突条部には、導電層部35の前端面から後方に延びる開口凹部39と、開口凹部39の後端に連なる開口凹部39より広幅の端部収納部(グランドコンタクト保持溝)40とがそれぞれ凹設してある。さらに、導電層部35の内側面の後側の上端角部近傍には円柱形状の係合凹部41と挿入用長孔42が形成してある。
このようにして成形した導電層部35の内側面には、図12から図14に示すように、絶縁部用凹部36及び絶縁部用凹部37を埋めるようにして絶縁性の合成樹脂料からなる絶縁部43が金型(図示略)を利用して一体的に成形される。さらに、絶縁部43の成形時に、絶縁部用凹部36、37を埋めた部分の内側面に、開口凹部39と同形状の4本の開口凹部44と、開口凹部44の後端に連なる端部収納部40と同形状の端部収納部(コンタクト保持溝)45とを凹設し、さらに絶縁部43の下端部に円柱形状の係合凹部46を凹設する。
図21から図23に示す導電層部(導電層)48は、挟持板33の導電層部35に相当する部材である(材料(メッキを含む)は挟持板33と同じである)。導電層部48は導電層部35と同じ要領により金型(図示略)を利用して成形され、かつ挟持板33の絶縁部用凹部36、37、開口凹部39、端部収納部40とそれぞれ同じ形状(左右対称形状)の絶縁部用凹部49、絶縁部用凹部50、開口凹部51、収納部(グランドコンタクト保持溝)52を有している。さらに、導電層部48の内側面には、一端が各収納部52に連なり他端が導電層部48の底面において開口する収納部52より狭幅の連結部(グランドコンタクト保持溝)53が凹設してある。また、導電層部48の後側の上端角部には挿入用長孔42と、挟持板33の係合凹部41に対応する形状の係合凸部54が設けてある。
導電層部48の成形後に導電層部48の内側面に金型(図示略)を利用して一体的に成形する絶縁部55は、挟持板33の絶縁部43に相当する部材である(材料及び成形方法は絶縁部43と同じである)。この絶縁部55の内側面には、挟持板33の開口凹部44、端部収納部45にそれぞれ相当する開口凹部56及び端部収納部(コンタクト保持溝)57と、各端部収納部57から絶縁部55の底面まで延びる端部収納部57より狭幅の連通部(コンタクト保持溝)58が凹設してある。さらに、絶縁部55の下端部には挟持板33の係合凹部46と対応する形状の係合凸部59が突設してある。
まず、グランドコンタクト65Aとグランドコンタクト65Dのばね状二股部66を挟持板34の収納部52に収容し、かつグランドコンタクト65Aとグランドコンタクト65Dのばね状二股部66とプレスフィット端子67の間の部分(導体部)を挟持板34の導電層部48に形成した連結部53で保持し(導体部に形成した図示を省略した突起が連結部53の側面に圧接する)、グランドコンタクト65Aとグランドコンタクト65Dのプレスフィット端子67を挟持板34の下方に突出させる。また、これと同時にシグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fのばね状二股部66を挟持板34の端部収納部57に収納し、かつシグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fのばね状二股部66とプレスフィット端子67の間の部分(導体部)を挟持板34の絶縁部55に形成した連通部58で保持し(導体部に形成した図示を省略した突起が連結部58の側面に圧接する)、シグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fのプレスフィット端子67を挟持板34の下方に突出させる。
次いで、このようにグランドコンタクト65A、65D、及びシグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fを装着した挟持板34の内側面に挟持板33の内側面を合わせ、さらに挟持板34の係合凸部54と係合凸部59を挟持板33の係合凹部41と端部収納部45にそれぞれ嵌合する。すると、グランドコンタクト65A、65D、及びシグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fの各ばね状二股部66が挟持板33の端部収納部40と端部収納部45にそれぞれ収容され、かつ、導電層部35と導電層部48の内側面同士が密着し、かつ絶縁部43と絶縁部55の内側面同士が密着する。さらに、互いに対向する挟持板33の開口凹部39と挟持板34の開口凹部51によってコンタクトモジュール31の前端部に嵌合孔69が形成され、かつ、互いに対向する挟持板33の開口凹部44と挟持板34の開口凹部56によってコンタクトモジュール31の前端部に嵌合孔70が形成される(図2、図3、図6等を参照)。
このようにしてプラグコネクタ20を構成したら、各グランドコンタクト65A、65D及びシグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fの各プレスフィット端子67を、図示を省略した基板の貫通孔に打ち込む。すると、各グランドコンタクト65A及びグランドコンタクト65Dのプレスフィット端子67は該基板上の接地パターンに接続し、各シグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fのプレスフィット端子67は該基板上の回路パターンに接続する。
従って、グランドコンタクトピン25A、25D及びグランドコンタクト65A、65Dは、リセプタクルコネクタ30側の基板の接地パターン及びプラグコネクタ20側の基板の接地パターンに接続し、一方、シグナルコンタクトピン25B、25C、25E、25F、及びシグナルコンタクト65B、65C、65E、65Fはリセプタクルコネクタ30側の基板とプラグコネクタ20側の基板の回路パターンと電気的に接続する。
さらに、挟持板33と挟持板34の表面全体に導電層部35、48を形成し、かつ、導電層部35、48における他方の挟持板との対向面(内側面)に凹部(絶縁部用凹部36、37、49、50)を形成しているので、導電層部35、48の表面積が極めて大きい。
さらに、本実施形態では、コンタクトモジュール31を構成する各挟持板33、34(導電層部及び絶縁部)が樹脂成形品であるため、絶縁部用凹部やコンタクト保持溝等の複雑な形状部位を備えていても、生産性を低下させることなく容易に生産できる。
図27及び図28に示すように本実施形態のコネクタ100はグランド用コンタクトとシグナル用コンタクトを具備する差動伝送用のコネクタであり、例えば情報通信機器、放送映像機器、FAシステムの制御装置、医療機器、半導体の製造装置やテスター等に適用可能である。コネクタ100は、互いに着脱可能かつ図28に示すように結合することにより互いに電気的に接続するプラグコネクタ120とリセプタクルコネクタ130を備えている。
リセプタクルコネクタ130は大きな構成要素として3つのコンタクトモジュール131、コンタクトモジュール132と、連結棒173と、保持部材175とを具備している。
まずコンタクトモジュール131の構造について説明する。
3つのコンタクトモジュール131、132のうち左右両側に位置する2つのコンタクトモジュール131は、左右の挟持板133、挟持板134と、挟持板133と挟持板134の間に位置する挟持板138と、4本のグランドコンタクト165A、165Dと、8本のシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fと、を有している。
図34から図41に示すように、挟持板133、挟持板134及び挟持板138は2種類の樹脂部材を一体化したものである。
挟持板133の基材である導電層部(導電層)135は、絶縁性の合成樹脂料を図37に示す形状となるように金型(図示略)を利用して成形した後に、成形品の表面全体にめっきを施した部材である。めっきを施す方法は、所謂樹脂めっきや薄膜形成方法(蒸着法・スパッタリング法等)が挙げられる。樹脂めっきの場合は、成形品の表面を脱脂・洗浄した後、触媒を用いて表面を活性化させ、無電解めっき・ストライクニッケルめっき・電気銅めっき・ニッケルめっき・仕上げめっきの順に行う。あるいはMID(Molded Interconnect Device)により成形してもよい。
図示するように導電層部135の左側面には、導電層部135の前端面と底面を連通する2本の絶縁部用凹部136、137が凹設してある。また、導電層部135の左側面の絶縁部用凹部136、137に隣接する2本の突条部には、導電層部135の前端面から後方に延びる開口凹部139と、開口凹部139の後端に連なる開口凹部139より広幅の端部収納部140と、端部収納部140から各突条部の後端まで延びる連通部141(グランドコンタクト保持溝)と、がそれぞれ凹設してある。さらに、導電層部135の左側面には略円柱形状をなす計4つの係合凹部135Aが凹設してあり、さらに2つの円柱形状の係合ピン135Bが突設してある。さらに、導電層部135の上端部の前後には前側係合溝135Cと後側係合溝135Dがそれぞれ凹設してある。また、導電層部135の右側面前端部の下端部には側面視矩形のキー溝135Eが凹設してある。図47及び図48に示すように、このキー溝135Eの深さ(凹み量)は下方から上方に向かうにつれて徐々に大きくなっている。即ちキー溝135Eの底面(右側面)はテーパ面となっている。さらに、図48及び図49に示すように、導電層部135の右側面の前半部の上縁部135Fと下縁部135Gは共に面取りされている。
このようにして成形した導電層部135の左側面には、図34等に示すように合成樹脂からなる絶縁部143を嵌め込む。この絶縁部143は、金型(図示略)を利用して導電層部135とは別個に成形するものである。図40に示すように、絶縁部143の左側面には、開口凹部139と同形状の4本の開口凹部144と、開口凹部144の後端に連なる端部収納部140と同形状の端部収納部145と、各端部収納部145の後端から絶縁部143の下端まで延びる4本の連通部142と、2本の連通部146と、が凹設してあり、導電層部135との対向面には導電層部135の係合ピン135Bが嵌合可能な嵌合凹部143Aが凹設してある(図41参照)。このような構造の絶縁部143は、その上部を導電層部135の絶縁部用凹部136及び絶縁部用凹部137に嵌合し、かつ導電層部135の係合ピン135Bを嵌合凹部143Aに嵌合することにより導電層部135と一体化する。
挟持板134の導電層部(導電層)148は、挟持板133の導電層部135に相当する部材である(材料(メッキを含む)は挟持板133と同じである)。導電層部148は金型(図示略)を利用して導電層部135と同じ要領により成形したものである。導電層部148の右側面の絶縁部用凹部136、137と対応する位置には絶縁部用凹部136、137と同形状(左右対称形状)の絶縁部用凹部149、150が凹設してある。さらに、導電層部148の右側面の開口凹部139、端部収納部140、連通部141とそれぞれ対応する位置には開口形成用凸部151、中間凹部152、押圧用突条153がそれぞれ設けてある。押圧用突条153は、絶縁部用凹部149と絶縁部用凹部150の間に位置する突条部の表面及び絶縁部用凹部150の直下に位置する部分(係合凸部148A1を設けた部分)に突設してある。なお、導電層部148の右側面を示した図は存在しないが、後述するようにこれら絶縁部用凹部149、150、開口形成用凸部151、中間凹部152、押圧用突条153の形状は導電層部160の右側面に形成した絶縁部用凹部149、150、開口形成用凸部151、中間凹部152、押圧用突条153と同一なので導電層部160の右側面を開示した図36及び図38を参照されたい。
さらに、導電層部148には導電層部135の前側係合溝135Cと後側係合溝135Dに相当する前側係合溝148Cと後側係合溝148Dが形成してある。さらに導電層部148の右側面の係合凹部135Aと対応する位置には係合凸部148Aが突設してあり(図34、図35参照)、かつ係合ピン135Bと同じ位置には係合ピン135Bと同じ形状の係合ピン148Bが突設してある(図35参照)。また、導電層部148の左側面前端部の下端部にはキー溝135Eと左右対称形状のキー溝148Eが凹設してある。さらに、図33、図48、図49に示すように、導電層部148の左側面の前半部の上縁部148Fと下縁部148Gは共に面取りされている。
導電層部148の右側面には合成樹脂からなる絶縁部155を嵌め込む。この絶縁部155は、金型(図示略)を利用して導電層部148とは別個に成形するものである(材料及び成形方法は絶縁部143と同じである)。この絶縁部155の右側面には、挟持板133の絶縁部143の開口凹部144に相当する4つの開口凹部156(図34、図35参照)、及び端部収納部145と同形状の端部収納部(図示略)が凹設してある。一方、絶縁部143の連通部142に相当するものは凹設されていないが、各連通部142と対向する部分には側面形状が各連通部142と略同一である押圧用突条154が突設してある(図35参照)。さらに絶縁部155の左側面には絶縁部143の嵌合凹部143Aに相当する2つの嵌合凹部155Aが凹設してある(図35参照)。
図38に示すように導電層部160の右側面には導電層部148と同じ形状の絶縁部用凹部149、150、開口形成用凸部151、中間凹部152、押圧用突条153が形成してある(押圧用突条153は、絶縁部用凹部149と絶縁部用凹部150の間に位置する突条部の表面及び絶縁部用凹部150の直下に位置する部分(係合凸部160A1を設けた部分)に突設してある)。さらに導電層部160の右側面における係合凹部135Aと対向する位置には係合凹部135Aに嵌合可能な係合凸部160A1が突設してあり、係合ピン135Bと対向する位置には係合ピン135Bと同形状の係合ピン160Bが突設してある。図39に示すように導電層部160の左側面には絶縁部用凹部136、137、開口凹部139、端部収納部140、連通部141が形成してある。さらに導電層部160の左側面における係合凸部160A1と対応する位置には係合凹部160A2が凹設してあり、左側面における絶縁部143の嵌合凹部143Aと対応する位置には係合ピン160Bが突設してある。さらに導電層部160の上端部の左側面の前端部には前側係合凹部160Cが凹設してあり、該上端部の後端部には後側係合溝160Dが凹設してある。また、図36に示すように導電層部160の下面にはロック爪160Hが突設してある。
導電層部160の成形後に、導電層部160とは別個に成形した絶縁部155と絶縁部143を、導電層部160の左右両側部に嵌め込み絶縁部143、155及び導電層部160を一体化することにより挟持板138が完成する。
まず、グランドコンタクト165Aとグランドコンタクト165Dのばね状二股部166を、(挟持板133の)導電層部135及び(挟持板138の)導電層部160の端部収納部140に収容し、かつグランドコンタクト165Aとグランドコンタクト165Dのばね状二股部166とプレスフィット端子167の間の部分(導体部)を導電層部135及び導電層部160の連通部141と、挟持板133及び挟持板138の絶縁部143の対応する連通部146とで保持し、グランドコンタクト165Aとグランドコンタクト165Dのプレスフィット端子167を挟持板133及び挟持板138の下方に突出させる。また、これと同時にシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのばね状二股部166を挟持板133及び挟持板138の絶縁部143に形成した各端部収納部145に収納し、かつシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのばね状二股部166とプレスフィット端子167の間の部分(導体部)を挟持板133及び挟持板138の絶縁部143に形成した連通部142で保持し、シグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのプレスフィット端子167を挟持板133及び挟持板138の下方に突出させる。
次いで、このようにグランドコンタクト165A、165D、及びシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fを装着した挟持板133(導電層部135と絶縁部143)の左側面に挟持板138(導電層部160と絶縁部155)の右側面を合わせ、さらに挟持板138(導電層部160と絶縁部143)の左側面に挟持板134(導電層部148と絶縁部155)の右側面を合わせる。さらにこのとき、導電層部135の各係合凹部135Aに導電層部160の各係合凸部160A1をそれぞれ嵌合し、導電層部160の各係合凹部160A2に導電層部148の各係合凸部148Aを嵌合する。すると、挟持板134及び挟持板138の絶縁部155の右側面が挟持板138及び挟持板133の絶縁部143の左側面にそれぞれ密着し、かつ導電層部148の右側面と導電層部160の左側面、及び導電層部160の右側面と導電層部135の左側面が互いに密着する。さらに、互いに対向する絶縁部143の開口凹部144と絶縁部155の開口凹部156によって絶縁部143及び絶縁部155の前端部に嵌合孔169が形成される(図29及び図33参照)。同様に、導電層部135の開口凹部139と導電層部160の開口形成用凸部151によって(開口形成用凸部151が開口凹部139の左側開口部を塞ぐことによって)コンタクトモジュール131の前端部に嵌合孔170が形成され、かつ導電層部160の開口凹部139と導電層部148の開口形成用凸部151によって導電層部135及び導電層部160の前端部に嵌合孔170が形成される(図29及び図33参照)。さらに、図44に示すようにシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのばね状二股部166は、挟持板133及び挟持板138の絶縁部143に形成した各端部収納部145と、挟持板138及び挟持板134の絶縁部155の上記端部収納部とで形成された空間内に位置する。さらに、コンタクトモジュール131の導電層部160の右側面に形成したグランドコンタクト165Dより狭幅の押圧用突条153がグランドコンタクト165Dの左側面に圧接し、このグランドコンタクト165Dの右側面が導電層部135の連通部(コンタクト保持溝)141の底面(左側面)に圧接する。同様に導電層部160の右側面に形成したグランドコンタクト165Aより狭幅である押圧用突条153がグランドコンタクト165Aの左側面に圧接し、このグランドコンタクト165Aの右側面が導電層部135の連通部141の底面に圧接し、さらに導電層部148の右側面に形成した2つの押圧用突条153がグランドコンタクト165A及びグランドコンタクト165Dの左側面に圧接し、このグランドコンタクト165A及びグランドコンタクト165Dの右側面が導電層部160の連通部141の底面に圧接する。従って、グランドコンタクト165A及びグランドコンタクト165Dはコンタクトモジュール131、132の導電層部135、148、160と確実に電気的に導通する。さらに、シグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fが隣り合う絶縁部143の各連通部(コンタクト保持溝)142の底面(左側面)と絶縁部155の右側面に突設した各押圧用突条154とによって挟持される(連通部142の底面(左側面)と絶縁部155の押圧用突条154に接触する)。
このようにして左右2つのコンタクトモジュール131が組み立てられる。
コンタクトモジュール132は、挟持板133(導電層部135、絶縁部143)の左側面と挟持板134(導電層部148、絶縁部155)の右側面を接合し、挟持板133と挟持板134の間で2本のグランドコンタクト165A、165D及び4本のシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fを挟持したものである。このようにしてコンタクトモジュール132を構成すると、コンタクトモジュール132の前端部には嵌合孔169と嵌合孔170が形成される(図29及び図33参照)。
このコンタクトモジュール132の組み立て要領はコンタクトモジュール131と同様である。即ち、まずグランドコンタクト165A、165Dのばね状二股部166を、挟持板133(導電層部135)の端部収納部140に収容し、かつグランドコンタクト165A、165Dのばね状二股部166とプレスフィット端子167の間の部分(導体部)を導電層部135の連通部141と絶縁部143の連通部146とで保持し、グランドコンタクト165A、グランドコンタクト165Dのプレスフィット端子167を挟持板133(導電層部135)の下方に突出させる。さらにシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのばね状二股部166を挟持板133の絶縁部143に形成した各端部収納部145に収納し、かつシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのばね状二股部166とプレスフィット端子167の間の部分(導体部)を絶縁部143に形成した連通部142で保持し、シグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのプレスフィット端子167を挟持板133(導電層部135)の下方に突出させる。次いで、このようにグランドコンタクト165A、165D、及びシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fを装着した挟持板133(導電層部135と絶縁部143)の左側面に挟持板134(導電層部148と絶縁部155)の右側面を合わせ、さらに導電層部135の各係合凹部135Aに導電層部148の各係合凸部148Aを嵌合する。すると、導電層部148の右側面に形成した押圧用突条153がグランドコンタクト165A及びグランドコンタクト165Dの左側面に圧接し、このグランドコンタクト165A及びグランドコンタクト165Dの右側面が導電層部135の連通部(コンタクト保持溝)141の底面(左側面)に圧接する。さらに、シグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fが絶縁部143の連通部(コンタクト保持溝)142の底面(左側面)と絶縁部155の押圧用突条154とによって挟持される。
連結棒173はコンタクトモジュール群172の左右寸法と略同じ長さ(左右寸法)の断面略L字形の部材であり、挿入突部174Aと当接部174Bを具備している。
保持部材175は断面略コ字形状の部材であり、垂直部176と、共に垂直部176の上下両端部から後方に向かって延びる上片部177及び下片部178と、を具備している。
垂直部176には上下に6個並べた貫通孔179が左右方向に5列穿設してある。
下片部178の上面の中央部には前後方向に延びるガイドキー180が左右一対として突設してある。さらに下片部178の上面の左右両側部には前後方向に延びるガイドキー182がそれぞれ突設してある。また、左右のガイドキー180の前端部には係合キー183がそれぞれ突設してある。図47及び図48に示すように、左右の係合キー183は下方から上方に向かうにつれて幅(左右寸法)が大きくなり、かつ後方から前方に向かうにつれて幅が大きくなっている。別言すると、係合キー183の左右の側面はテーパ面となっている。また、左右のガイドキー182の前端部には係合キー184がそれぞれ突設してある。左右の係合キー184の内側面は下方から上方に向かうにつれてより内側(左側の係合キー184は右側、右側の係合キー184は左側)に位置し、かつ後方から前方に向かうにつれてより内側に位置するテーパ面となっている。さらに、下片部178の底面(上面)には左右一対のロック孔185が穿設してある(このロック孔185は、コンタクトモジュール131、132に保持部材175を装着したときにコンタクトモジュール131の導電層部160のロック爪160Hと対応する)。
上片部177の後端面には左右一対の係止突起186と、左右の係止突起186の間に位置する係止突起186より広幅の係止突起187と、が突設してある。さらに、図48に示すように、上片部177の下面の中央部には該下面の前端から後端まで延びる左右一対のガイドキー188が突設してあり、上片部177の下面の左右両側部には該下面の前端から後端まで延びる左右一対のガイドキー189が突設してある。
まずコンタクトモジュール群172と保持部材175を一体化する要領について説明する。
この場合はまず図29及び図30に示すように前方から保持部材175をコンタクトモジュール群172に接近させる。そして、図49に示すように、コンタクトモジュール132の導電層部148の下縁部148Gと左側のコンタクトモジュール131の導電層部135の下縁部135Gとの間に形成されたV字溝及びコンタクトモジュール132の導電層部135の下縁部135Gと右側のコンタクトモジュール131の導電層部148の下縁部148Gとの間に形成されたV字溝に、下片部178の一対のガイドキー180をそれぞれ係合し、かつ、左側のコンタクトモジュール131の導電層部148の下縁部148Gと右側のコンタクトモジュール131の導電層部135の下縁部135Gとに、下片部178の一対のガイドキー182をそれぞれ係合する。さらに、図49に示すように、コンタクトモジュール132の導電層部148の上縁部148Fと左側のコンタクトモジュール131の導電層部135の上縁部135Fとの間に形成されたV字溝及びコンタクトモジュール132の導電層部135の上縁部135Fと右側のコンタクトモジュール131の導電層部148の上縁部148Fとの間に形成されたV字溝に、上片部177の一対のガイドキー188をそれぞれ係合し、かつ、左側のコンタクトモジュール131の導電層部148の上縁部148Fと右側のコンタクトモジュール131の導電層部135の上縁部135Fとに、上片部177の一対のガイドキー189をそれぞれ係合する。そして、このまま保持部材175をコンタクトモジュール群172に対してガイドキー180、ガイドキー182、ガイドキー188、ガイドキー189に沿って後方にスライドさせる。すると、保持部材175の垂直部176の後面がコンタクトモジュール群172の前面に当接し、上片部177がコンタクトモジュール群172の上面の前半部を覆い、かつ下片部178がコンタクトモジュール群172の下面の前半部を覆う。さらに、左側の係止突起186が左側のコンタクトモジュール131の前側係合溝148C及び前側係合凹部160Cに嵌合し、右側の係止突起186が右側のコンタクトモジュール131の前側係合溝135Cに嵌合し、係止突起187が左側のコンタクトモジュール131の前側係合溝135C、コンタクトモジュール132の前側係合溝148Cと前側係合溝135C、及び右側のコンタクトモジュール131の前側係合溝148Cと前側係合凹部160Cによってコンタクトモジュール群172の上端部に形成された横長溝に嵌合する。さらに、図48に示すように下片部178の一対の係合キー183が、コンタクトモジュール132のキー溝148Eと左側のコンタクトモジュール131のキー溝135Eとによって形成された凹部とコンタクトモジュール132のキー溝135Eと右側のコンタクトモジュール131のキー溝148Eとによって形成された凹部にそれぞれ嵌合し、かつ左右の係合キー184が左側のコンタクトモジュール131のキー溝148Eと右側のコンタクトモジュール131のキー溝135Eにそれぞれ嵌合する。つまり、各コンタクトモジュール131、132が隣り合う2つの係合キー183、184により挟まれる状態となる。また、下片部178の左右のロック孔185に左右のコンタクトモジュール131の導電層部160のロック爪160Hがそれぞれ嵌合する(図示略)。
コンタクトモジュール群172と保持部材175はこのようにして一体化される。
コンタクトモジュール群172を構成すると、各導電層部135、導電層部148、導電層部160の各後側係合溝135D、後側係合溝148D、後側係合溝160Dが左右方向に並ぶことにより一つの横長係合溝を構成する(図30等参照)。連結棒173は、その挿入突部174Aを該横長係合溝に嵌合し、かつその当接部174Bの前面をコンタクトモジュール群172の上端部の後端面に当接することによりコンタクトモジュール群172と一体化する。
このようにコンタクトモジュール群172、連結棒173及び保持部材175によってリセプタクルコネクタ130を構成したら、リセプタクルコネクタ130の下面から突出する各グランドコンタクト165A、165D、シグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fの各プレスフィット端子167を、基板CB1(図27及び図28参照)の貫通孔に打ち込む。すると、各グランドコンタクト165A、165Dのプレスフィット端子167は基板CB1上の接地パターンに接続し、各シグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのプレスフィット端子167は該基板CB1上の回路パターンに接続する。
プラグコネクタ120は大きな構成要素として2つのコンタクトモジュール121と、一つのコンタクトモジュール122と、連結棒173と、保持部材110と、を具備している。
コンタクトモジュール121の構造はコンタクトモジュール131と略同一である。異なるのはグランドコンタクトピン125A、125Dと、シグナルコンタクトピン125B、125C、125E、125Fの構造のみである。
図51等に示すようにグランドコンタクトピン125A、125Dと、シグナルコンタクトピン125B、125C、125E、125Fは総て接触端部126とプレスフィット端子127を具備しており、その前後長はグランドコンタクト165A、165Dとシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fより長い。接触端部126はグランドコンタクト165A、165D、及びシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fのばね状二股部166と接続する部分である。各グランドコンタクトピン125A、125D、シグナルコンタクトピン125B、125C、125E、125Fはスタンピング成形により製造されたものであり、基材(例えばりん青銅、ベリリウム銅、チタン銅、ステンレス、コルソン系銅合金、)上に、下地めっき(例えばニッケル(Ni)めっき)を施した後に、仕上げめっき(例えば金(Au)めっき、錫(Sn)−銅(Cu)めっき、錫(Sn)−鉛(Pb)めっき)を施して製造したものである。
このコンタクトモジュール121の組み立て要領はコンタクトモジュール131と同じである。
このコンタクトモジュール122の組み立て要領はコンタクトモジュール132と同じである。
垂直部111には上下に6個並べた貫通孔114が左右方向に5列穿設してある。さらに、コンタクトモジュール保持部113Aにはガイドキー180、ガイドキー182、係合キー183、係合キー184及びロック孔185が保持部材175と同じ態様で設けてあり、コンタクトモジュール保持部112Aには係止突起186、係止突起187、ガイドキー188及びガイドキー189が保持部材175と同じ態様で設けてある。
このような構造のプラグコネクタ120は、2つのコンタクトモジュール121と一つのコンタクトモジュール122によってコンタクトモジュール群116を形成した後に、リセプタクルコネクタ130と同じ要領によって保持部材110と連結棒173をコンタクトモジュール群116と一体化することにより構成する。垂直部111をコンタクトモジュール群116に組み付けると、図示するように各グランドコンタクトピン125A、125D及びシグナルコンタクトピン125B、125C、125E、125Fの各接触端部126が垂直部111の対応する貫通孔114から垂直部111の後方に突出する。
さらに、グランドコンタクトピン125A、125Dのプレスフィット端子127を基板CB2(図27及び図28参照)の貫通孔に打ち込むと、各グランドコンタクトピン125A、125Dのプレスフィット端子127が基板CB2上の接地パターンに接続し、各シグナルコンタクトピン125B、125C、125E、125Fのプレスフィット端子127が該基板CB2上の回路パターンに接続する。
従って、グランドコンタクトピン125A、125D及びグランドコンタクト165A、165Dは、リセプタクルコネクタ130側の基板CB1の接地パターン及びプラグコネクタ120側の基板CB2の接地パターンと電気的に接続し、一方、シグナルコンタクトピン125B、125C、125E、125F、及びシグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fはリセプタクルコネクタ130側の基板CB1の回路パターン及びプラグコネクタ120側の基板CB2の回路パターンと電気的に接続する。
第一に、第1の実施形態では、例えば2組のコンタクトを挟むためには挟持板33、34が合計4枚必要になるが、第2の実施形態では合計3枚で可能となる。つまり、部品点数や組立工数、さらには部品毎に行うめっき等の工程の処理時間が削減できるので、生産性向上や製造コスト低減が可能となる。
第二に、第2の実施形態のコンタクトモジュール121及びコンタクトモジュール131を挟持板133、134と、挟持板133、134よりも厚みがあり自身の機械的強度が高い138と、で構成しているので、2枚の挟持板33、34によって構成した第1の実施形態のコンタクトモジュール31に比べてコンタクトモジュール及びコンタクトモジュール群としての機械的強度を高めることができる。
また、保持部材110の垂直部111に貫通孔114を穿設してあるので、各コンタクトピン(125A、125B、125C、125D、125E、125F)を所定の位置に保持しやすい(アライメントを確保しやすい)。同様に、保持部材175の垂直部176には貫通孔179を穿設してあるので、リセプタクルコネクタ130の各コンタクトピン(125A、125B、125C、125D、125E、125F)をリセプタクルコネクタ130のコンタクトモジュール131、132の内部に正確に導き易い(各グランドコンタクト165A、165D、シグナルコンタクト165B、165C、165E、165Fと接触させ易い)。
例えば、第1の実施形態では各コンタクトモジュール31を2枚(一対)の挟持板33、34によって構成し、第2の実施形態では各コンタクトモジュール121及びコンタクトモジュール131を3枚の挟持板133、134、138によって構成しているが、各コンタクトモジュールを4枚以上の複数枚で構成し、隣り合う挟持板間でコンタクトまたはコンタクトピンを挟持する構造としてもよい。図57及び図58はその一例であり、この変形例のリセプタクルコネクタ190のコンタクトモジュール群191は6枚の挟持板(4枚の挟持板138と左右の挟持板133、134)からなり、隣り合う挟持板の間で5組のコンタクト(165A、165B、165C、165D、165E、165F)を挟持している。
図59は第1の実施形態のリセプタクルコネクタ30をシングル伝送態様とした例である。この変形例では、導電層部35と導電層部48のそれぞれの対向面に計6本の絶縁部用凹部68を凹設し、各絶縁部用凹部68を埋めるように絶縁部43と絶縁部55を一体成形してある。そして、挟持板33と挟持板34の対向する絶縁部43と絶縁部55で1本のシグナルコンタクト65を挟み込んでいる。
図60は第1の実施形態のリセプタクルコネクタ30を差動伝送態様とした例である。この変形例では、導電層部35と導電層部48のそれぞれの対向面に計3本の絶縁部用凹部71を凹設し、各絶縁部用凹部71には絶縁部用凹部71を埋めるようにして絶縁部43と絶縁部55を嵌め込んである。そして、挟持板33と挟持板34の対向する絶縁部43と絶縁部55で2本のシグナルコンタクト65を挟み込んでいる。
また、図示は省略してあるが隣り合う挟持板33、34、133、134、138の導電層部と絶縁部で挟持するコンタクトまたはコンタクトピンの数は一つ以上であればいくつでもよい。
さらに、対向する2つの導電層部の双方にコンタクト保持溝を形成してもよい。また、対向する2つの絶縁部の一方のみにコンタクト保持溝を形成し、他方にはコンタクト保持溝を形成せずに実施することも可能である。
さらに、合成樹脂材料の表面全体に導電層部35、48、135、148、160を形成した後、絶縁部43、55、143、155が形成される部分の導電層部(メッキ)35、48、135、148、160を取り除き、この取り除いた部分に絶縁部43、55、143、155を形成してもよい。
20 プラグコネクタ
21 インシュレータ
22 底板部
25A 25D グランドコンタクトピン
25B 25C 25E 25F シグナルコンタクトピン
26 接触端部
27 プレスフィット端子
30 リセプタクルコネクタタ
31 コンタクトモジュール
33 34 挟持板
35 導電層部(導電層)
36 37 絶縁部用凹部
39 開口凹部
40 端部収納部(コンタクト保持溝)
41 係合凹部
42 挿入用長孔
43 絶縁部
44 開口凹部
45 端部収納部(コンタクト保持溝)
46 係合凹部
48 導電層部(導電層)
49 50 絶縁部用凹部
51 開口凹部
52 端部収納部(コンタクト保持溝)
53 連通部(コンタクト保持溝)
54 係合凸部
55 絶縁部
56 開口凹部
57 端部収納部(コンタクト保持溝)
58 連通部(コンタクト保持溝)
59 係合凸部
65A 65D グランドコンタクト
65 65B 65C 65E 65F シグナルコンタクト
66 ばね状二股部
67 プレスフィット端子
68 絶縁部用凹部
69 70 嵌合孔
71 絶縁部用凹部
72 コンタクトモジュール群
73 連結棒
75 保持部材
77 絶縁部用凹部
100 コネクタ
110 保持部材
111 垂直部
112 上片部
112A コンタクトモジュール保持部
112B リセプタクルコネクタ保持部
113 下片部
113A コンタクトモジュール保持部
113B リセプタクルコネクタ保持部
114 貫通孔
116 コンタクトモジュール群
120 プラグコネクタ
121 122 コンタクトモジュール
125A 125D グランドコンタクトピン
125B 125C 125E 125F シグナルコンタクトピン
126 接触端部
127 プレスフィット端子
130 リセプタクルコネクタタ
131 132 コンタクトモジュール
133 134 挟持板
135 導電層部(導電層)
135A 係合凹部
135B 係合ピン
135C 前側係合溝
135D 後側係合溝
135E キー溝
135F 上縁部
135G 下縁部
136 137 絶縁部用凹部
138 挟持板
139 開口凹部
140 端部収納部(コンタクト保持溝)
141 連通部(コンタクト保持溝)
142 連通部(コンタクト保持溝)
143 絶縁部
143A 嵌合凹部
144 開口凹部
145 端部収納部(コンタクト保持溝)
146 連通部(コンタクト保持溝)
148 導電層部(導電層)
148A 係合凸部
148B 係合ピン
148C 前側係合溝
148D 後側係合溝
148E キー溝
148F 上縁部
148G 下縁部
149 150 絶縁部用凹部
151 開口形成用凸部
152 中間凹部
153 押圧用突条
154 押圧用突条
155 絶縁部
155A 嵌合凹部
156 開口凹部
160 導電層部(導電層)
160A1 係合凸部
160A2 係合凹部
160B 係合ピン
160C 前側係合凹部
160D 後側係合溝
160H ロック爪
165A 165D グランドコンタクト
165B 165C 165E 165F シグナルコンタクト
166 ばね状二股部
167 プレスフィット端子
169 170 嵌合孔
172 コンタクトモジュール群
173 連結棒
174A 挿入突部
174B 当接部
175 保持部材
176 垂直部
177 上片部
178 下片部
179 貫通孔
180 182 ガイドキー
183 184 係合キー
185 ロック孔
186 187 係止突起
188 189 ガイドキー
190 リセプタクルコネクタ
191 コンタクトモジュール群
CB1 CB2 基板
Claims (18)
- 一端が、他のコネクタに突設した複数のコンタクトピンとそれぞれ接続し、他端が基板に接続する複数のコンタクトを有するコンタクトモジュールを複数備えるコネクタにおいて、
上記コンタクトモジュールが、該コンタクトモジュールの厚み方向に並ぶ複数の挟持板を備え、
隣り合う各挟持板の対向面に導電層と絶縁部をそれぞれ形成し、
隣り合う各挟持板の上記絶縁部間で一部の上記コンタクトを挟持し、
残りの上記コンタクトを隣り合う上記挟持板の上記導電層間で挟持し、かつ対向する該導電層どうしを互いに接触させたことを特徴とするコネクタ。 - 請求項1記載のコネクタにおいて、
上記各挟持板の上記対向面に、一端が該挟持板の端面において開口し、隣り合う挟持板を接合したときに上記コンタクトモジュールの内外を連通させる嵌合孔を構成する開口凹部を形成し、
該嵌合孔を通して上記コンタクトモジュール内に進入した上記コンタクトピンが、該コンタクトモジュール内において上記コンタクトと導通するコネクタ。 - 請求項1または2記載のコネクタにおいて、
隣り合う上記挟持板の少なくとも一方の上記絶縁部に、上記コンタクトを嵌合保持するコンタクト保持溝を凹設したコネクタ。 - 請求項1から3のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
隣り合う上記挟持板のそれぞれの上記対向面に、複数の上記絶縁部を上記導電層で挟んで形成し、
隣り合う上記挟持板の対向する各絶縁部間で上記コンタクトを1本ずつ挟持したコネクタ。 - 一端が、他のコネクタの内部に挿入して該他のコネクタに内蔵した複数のコンタクトとそれぞれ接続し、他端が基板に接続する複数のコンタクトピンを有するコンタクトモジュールを複数備えるコネクタにおいて、
上記コンタクトモジュールが、該コンタクトモジュールの厚み方向に並ぶ複数の挟持板を備え、
隣り合う各挟持板の対向面に導電層と絶縁部をそれぞれ形成し、
隣り合う各挟持板の上記絶縁部間で一部の上記コンタクトピンを挟持し、
残りの上記コンタクトピンを隣り合う上記挟持板の上記導電層間で挟持し、かつ対向する該導電層どうしを互いに接触させたことを特徴とするコネクタ。 - 請求項5記載のコネクタにおいて、
上記各挟持板の上記対向面に、一端が該挟持板の端面において開口し、隣り合う挟持板を接合したときに上記コンタクトモジュールの内外を連通させる嵌合孔を構成する開口凹部を形成し、
該嵌合孔を通して上記コンタクトピンが上記コンタクトモジュールの外側に突出するコネクタ。 - 請求項5または6記載のコネクタにおいて、
隣り合う上記挟持板の少なくとも一方の上記絶縁部に、上記コンタクトピンを嵌合保持するコンタクト保持溝を凹設したコネクタ。 - 請求項5から7のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
隣り合う上記挟持板のそれぞれの上記対向面に、複数の上記絶縁部を上記導電層で挟んで形成し、
隣り合う上記挟持板の対向する各絶縁部間で上記コンタクトピンを1本ずつ挟持したコネクタ。 - 請求項1から8のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記コンタクトモジュールを、一対の上記挟持板によって構成したコネクタ。 - 請求項1から8のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記コンタクトモジュールを、3枚以上の上記挟持板によって構成したコネクタ。 - 請求項1から10のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記各挟持板の上記対向面全体に上記導電層を形成し、該導電層の表面の一部に上記絶縁部を形成したコネクタ。 - 請求項11記載のコネクタにおいて、
挟持した上記コンタクトの両側に位置する上記絶縁部の一対の側縁部に上記導電層が連続しているコネクタ。 - 請求項1から12のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記挟持板の上記対向面を除く表面部に、該対向面に形成した上記導電層に連続する導電層を形成したコネクタ。 - 請求項1から13のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記挟持板を、
樹脂部材の表面にメッキを施し、かつ上記対向面側に絶縁部用凹部を備える導電層部と、
上記絶縁部用凹部を覆う樹脂材料からなる上記絶縁部と、により構成したコネクタ。 - 請求項1から14のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記複数のコンタクトモジュールを重ねて構成したコンタクトモジュール群に装着することにより、各コンタクトモジュールを一体化する保持部材を備えるコネクタ。 - 一端が、他のコネクタに突設した複数のコンタクトピンとそれぞれ接続し、他端が基板に接続する複数のコンタクトを有するコンタクトモジュールを複数備えるコネクタの製造方法において、
複数の樹脂材料の表面をメッキした導電層部を複数成形するステップ、
各導電層部の表面の一部を樹脂材料からなる絶縁部でそれぞれ覆うことにより複数の挟持板を成形するステップ、
複数の上記挟持板を上記コンタクトモジュールの厚み方向に並べて、隣り合う各挟持板の上記絶縁部が形成された面を互いに接触させて、隣り合う各挟持板の上記絶縁部間で一部の上記コンタクトを挟持し、かつ、隣り合う各挟持板の上記導電層部が形成された面を互いに接触させて、隣り合う各挟持板の上記導電層部間で残りの上記コンタクトを挟持することにより複数の上記コンタクトモジュールを成形するステップ、及び
各コンタクトモジュールを一体化するステップ、
を有することを特徴とするコネクタの製造方法。 - 一端が、他のコネクタの内部に挿入して該他のコネクタに内蔵した複数のコンタクトとそれぞれ接続し、他端が基板に接続する複数のコンタクトピンを有するコンタクトモジュールを複数備えるコネクタの製造方法において、
複数の樹脂材料の表面をメッキした導電層部を複数成形するステップ、
各導電層部の表面の一部を樹脂材料からなる絶縁部でそれぞれ覆うことにより複数の挟持板を成形するステップ、
複数の上記挟持板を上記コンタクトモジュールの厚み方向に並べて、隣り合う各挟持板の上記絶縁部が形成された面を互いに接触させて、隣り合う各挟持板の上記絶縁部間で一部の上記コンタクトピンを挟持し、かつ、隣り合う各挟持板の上記導電層部が形成された面を互いに接触させて、隣り合う各挟持板の上記導電層部間で残りの上記コンタクトピンを挟持することにより複数の上記コンタクトモジュールを成形するステップ、及び
各コンタクトモジュールを一体化するステップ、
を有することを特徴とするコネクタの製造方法。 - 請求項16及び17記載のコネクタの製造方法において、
上記各コンタクトモジュールを一体化するステップが、
上記複数のコンタクトモジュールを重ねてコンタクトモジュール群を構成するステップ、及び
該コンタクトモジュール群に保持部材を装着するステップ、
を有するコネクタの製造方法。
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