JP5672211B2 - プレスフィット端子及びコネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、電子装置と基板相互間又は電子装置内の基板相互間等の電気的接続に適用されて好適なプレスフット端子及びそれを含むコネクタに関する。
基板と電子装置相互間又は電子装置内の基板相互間等において、例えば、電源、信号線、接地線、シールド線等のいずれかを含んで脱着可能に電気的に接続するにあたっては、一般的にコネクタが用いられる。このような用途のコネクタとしては、例えば特許文献1に記載されたようなものがある。
特許文献1中に示されるように、被接続対象となる基板の表面上には複数のスルーホールが並列されており、コネクタ側にはスルーホールに対応する眼鏡状のプレスフィット部を有するプレスフィット端子が並列されて設けられている。特許文献1に記載のコネクタにおいては、スルーホールとプレスフィット端子との接続の信頼性を高めるため、プレスフィット部を挿入方向に二箇所設けることが提案されている。
特開2009−021016号公報
ところが、このようなコネクタにおいては、プレスフィット部はスルーホールよりも径を大きくした上で、プレスフィット部をスルーホールに対して圧入することが行われるため、プレスフィット部の接点のスルーホールの内周面との摩耗を招き、プレスフィット部側のメッキの削れが発生するおそれがあった。
本発明は、上記問題に鑑み、スルーホールの内周面との摩耗を防止することができるプレスフィット端子とプレスフィット端子を含むコネクタを提供することを目的とする。
上記の問題を解決するため、本発明に係るプレスフィット端子は、
対応するスルーホールの挿入方向に対して延びる一対の腕部を含み、当該一対の腕部が並列される並列方向と前記挿入方向に垂直な垂直方向から視て、当該一対の腕部の前記挿入方向の端部は前記並列方向に隣接しており、前記一対の腕部は、前記端部から相互に離隔しながら前記挿入方向に対して傾斜した後傾斜する方向を転換する一対の転換部を構成し、当該一対の転換部から相互に接近して交差した後再度傾斜する方向を転換する一対の再転換部を構成するとともに、前記スルーホールへの非実装時において、前記一対の転換部の前記並列方向における第一間隔は前記スルーホールの内径よりも小さいことを特徴とする。ここで、転換とは相互に離隔する方向から相互に接近する方向への変更である。
なお、前記プレスフィット端子において、
前記一対の腕部は、前記一対の再転換部を構成した後、相互に接近して交差した後再度傾斜する方向を転換する再々転換部を構成するとともに、前記スルーホールへの非実装時において、前記一対の再々転換部の前記並列方向における第二間隔は前記スルーホールの内径よりも小さいことを特徴としてもよい。
また上述した課題を解決するため本発明のコネクタは、
前記プレスフィット端子を含むとともに、
前記一対の再転換部の前記並列方向における第三間隔を前記基板への実装時に縮小する縮小部を含むことを特徴とする。
前記コネクタにおいて、
前記プレスフィット端子を支持するハウジングを含み、前記縮小部は当該ハウジングにスライド可能に設けられることを特徴としてもよい。
本発明によれば、プレスフィット端子を構成する導電性の材料は一般的に可撓性を有することから、実装作業後以降である実装時においてのみ、第三間隔を縮小すれば、第一又は第二間隔は拡大し、転換部又は再々転換部を接点としてスルーホールの内周面に接触させることができる。つまり実装作業中において、プレスフィット端子をスルーホールに挿入する最中においては、接点をスルーホールの内周面に接触しないようにして、上述した摩耗を防止し、接点のメッキの剥がれ、削れてしまう等の不具合を防止することができる。
本発明に係る実施例1のコネクタが含むプレスフィット端子1及び縮小部を構成するガイド5の一実施形態について並列方向W及び挿入方向Sに垂直な垂直方向Vから視て示す模式図である。 本発明に係る実施例2のコネクタCの一実施形態について垂直方向Vから視て示す模式図である。 実施例2のコネクタCの一実施形態について縮小部を構成するガイド5とハウジング6を含んで背面側から示す模式斜視図である。 本発明に係る実施例3のコネクタCの一実施形態について垂直方向Vから視て示す模式図である。
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1(a)に示すように、本実施例1のコネクタが含むプレスフィット端子1は、対応する基板Pに設けられたスルーホールTHの挿入方向Sに対して延びる一対の腕部2、3と、腕部2、3の挿入方向Sの反対側端部に一体的に形成される基部4を含む。一対の腕部2、3と基部4は例えば銅合金等の導電性の母材をプレス加工により一体成形することにより、一体的に形成される。
一対の腕部2、3が並列される並列方向Wと挿入方向Sに垂直な垂直方向Vから視て、一対の腕部2、3の挿入方向Sの端部2a、3aは並列方向Wに隣接しており、一対の腕部2、3は、端部2a、3aから相互に離隔しながら挿入方向Sに対して傾斜した後傾斜する方向を接近する方向に転換する一対の転換部2b、3bを構成し、一対の転換部2b、3bから相互に接近して交差した後に相互に離隔する方向に延びた後、再度傾斜する方向を転換する一対の再転換部2c、3cを構成する。
さらに、一対の腕部2、3は再転換部2c、3cを構成した後、基部4に向けて相互に接近して基部4に逆Y字形状に連絡される。基部4は図示しないハウジングに固定され、支持される。転換部及び再転換部は上述したプレス加工における折り曲げ作用に基づく基部4の図1中並列方向Wの中央に対して外側に凸をなす折曲部として構成される。
つまり、垂直方向V視において、端部2a、3a、転換部2b、3b、転換部2bと再転換部2cとの間の傾斜部2bcと、転換部3bと再転換部3cとの間の傾斜部3bcとの交差する交差点により小さめの菱形を形成し、交差点と再転換部2c、3cと基部4との連絡点とにより大きめの菱形を形成する。
本実施例1のプレスフィット端子1においては、図1(b)に示すように、スルーホールTHへの非実装時において、一対の転換部2b、3bの並列方向Wにおける第一間隔W1はスルーホールTHの内径φTよりも小さいこととしている。なお、第一間隔W1は、図1(b)に示すように、並列方向Wにおいて、腕部2、3の厚みを含めた寸法とする。一対の転換部2b、3bはスルーホールTHの内周面に対する接点を構成し、表面は適宜の材料によりメッキされている。なお、転換部2b、3b以外の表面にはメッキは施さない。
本実施例1のコネクタに対応する基板Pは、図1(d)に示すガイド5を、一対の再転換部2c、3cの並列方向Wにおける第三間隔W3を基板Pへの実装時に縮小する縮小部として含んでいる。ガイド5は、孔部5aを含んでおり、孔部5aは内径φ5の寸法を有する円孔である。内径φ5は、図1(b)に示すように、第三間隔W3よりも小さく、第一間隔W1よりも大きいものとする。このガイド5は基板P側に、図示しない適宜の固定機構を介して設けられている。
ここで図1を用いて実装時のプレスフィット端子1及びガイド5の動作を説明する。図1(a)に示すように、プレスフィット端子1を含む図示しないコネクタを基板PのスルーホールTHの挿入方向S側に移動させて、腕部2の転換部2bと腕部3の転換部3bをガイド5の孔部5aに挿通させた後、さらに、プレスフィット端子1を挿入方向Sに移動させて、図1(b)に示すように、腕部2の転換部2bと再転換部2cとの間の傾斜部2bcと、腕部3の転換部3bと再転換部3cとの間の傾斜部3bcとに、ガイド5の孔部5aの挿入方向Sの反対側の縁部を接触させる。
ここで、プレスフィット端子1をさらに、挿入方向S側に移動させると、ガイド5の孔部5aの縁部により傾斜部2bcと傾斜部3bcが挿入方向Sと反対方向に押圧されて、この押圧力は傾斜部2bcと傾斜部3bcにより図1(b)中並列方向Wにおいて再転換部2cと再転換部3cの第三間隔W3を縮小する圧縮力F1に変換されて、この圧縮力F1により第三間隔W3は縮小され、再転換部2cと再転換部3cは孔部5aの内周面に案内されて第三間隔W3は孔部5aの内径φ5にまで縮小される。
プレスフィット端子1の腕部2の再転換部2cと腕部3の再転換部3cの第三間隔W3が圧縮力F1により縮小されると、腕部2の転換部2bと腕部3の転換部3bには並列方向Wにおいて拡開する方向の拡大力F2が作用し、転換部2bと転換部3bはスルーホールTHの内周面に適切に接触される。
以上述べた本実施例1のコネクタによれば、以下に述べるような有利な作用効果を得ることができる。すなわち、コネクタを基板Pに実装するにあたって、実装作業後以降である実装後においてのみ、接点を構成する転換部2bと転換部3bをスルーホールTHに接触させることができる。
これにより、実装作業中においてプレスフィット端子1を挿入方向Sに挿通させる段階では、転換部2bと転換部3bの表面のメッキをスルーホールTHの内周面に接触させないことができ、内周面との摩耗によるメッキの剥がれ、削れてしまう等の不具合を防止することができる。
上述した実施例1においては、ガイド5を基板P側に配置して固定する形態を示したが、ガイド5をコネクタのハウジングにスライド可能に設けることもできる。以下それについての実施例2について述べる。
図2(a)に示すように、本実施例2のコネクタCが含むプレスフィット端子11は、対応する基板Pに設けられたスルーホールTHの挿入方向Sに対して延びる一対の腕部12、13と、腕部12、13の挿入方向Sの反対側端部に一体的に形成される基部14を含む。一対の腕部12、13と基部14は実施例1と同じく例えば銅合金等の導電性の母材をプレス加工により一体成形することにより、一体的に形成される。
一対の腕部12、13が並列される並列方向Wと挿入方向Sに垂直な垂直方向Vから視て、一対の腕部12、13の挿入方向Sの端部12a、13aは並列方向Wに隣接している。また、一対の腕部12、13は、端部12a、13aから相互に離隔しながら挿入方向Sに対して傾斜した後傾斜する方向を転換する一対の転換部12b、13bを構成し、一対の転換部12b、13bから相互に接近して交差した後に相互に離隔する方向に延びた後、再度傾斜する方向を転換する一対の再転換部12c、13cを構成する。さらに、一対の腕部12、13は再転換部12c、13cを構成した後、基部14に向けて相互に接近して基部14に連絡される。基部14は図3に示すハウジング16の有する穴部に挿通されて適宜の手段により固定され、支持される。
すなわち、垂直方向V視において、端部12a、13a、転換部12b、13b、転換部12bと再転換部12cとの間の傾斜部12bcと、転換部13bと再転換部13cとの間の傾斜部13bcとの交差する交差点により下側の菱形を形成し、交差点と再転換部12c、13cと基部14との連絡点とにより上側の菱形を形成する。
本実施例2のプレスフィット端子11においては、図2(b)に示すように、スルーホールTHへの非実装時において、一対の転換部12b、13bの並列方向Wにおける第一間隔W11はスルーホールTHの内径φTよりも小さいこととしている。ここでも、第一間隔W11は、図2(b)に示すように、並列方向Wにおいて、腕部12、13の厚みを含めた寸法とする。一対の転換部12b、13bはスルーホールTHの内周面に対する接点を構成しており、表面はメッキされており、転換部12b、13b以外の表面にはメッキは施されない。
本実施例2のコネクタCは、図2(d)に示すガイド15を、一対の再転換部12c、13cの並列方向Wにおける第三間隔W13を基板Pへの実装時に縮小する縮小部として含んでいる。ガイド15は、切り欠き状の挿入口15aaを有する開口15aを含んでおり、開口15aは並列方向Wにおいて内径φ15の寸法を有する孔である。内径φ15は、図2(b)に示すように、第三間隔W13よりも小さく、第一間隔W11はスルーホールTHの内径φTよりも小さいものとする。また、挿入口15aaの並列方向Wにおける寸法は、傾斜部12bcと傾斜部13bcが交差する交差点における、腕部12、13の並列方向Wにおける寸法よりも大きいものとする。
このガイド15は図3に示すように、コネクタCのハウジング16に、ガイド15の有する爪部15aとハウジング16の背面16aが有する爪部15aを挿入方向Sにスライド可能に収容する溝部16abよりなるスライド機構を介して設けられている。本実施例2ではこのガイド15はハウジング16に対して脱着可能なものとして構成されており、ガイド15をハウジング16に装着する際には、上述した交差点に挿入口15aaを挿通させて、溝部16abに爪部15aを嵌め込むものとする。ガイド15は挿入方向Sに突出して実装時に基板Pの表面に当接するガイド押し上げピン15bを四隅に有している。
ここで図2を用いて実装時のプレスフィット端子11及びガイド15の動作を説明する。図2(a)に示すように、まず、プレスフィット端子11を含むコネクタCを基板PのスルーホールTHの挿入方向S側に移動させて、腕部12の転換部12bと腕部13の転換部13bをスルーホールTHに挿通させる。
その後、図2(b)に示すように、ガイド押し上げピン15bの作用に基づいてガイド15を挿入方向Sと反対方向に移動させて、腕部12の転換部12bと再転換部12cとの間の傾斜部12bcと、腕部13の転換部13bと再転換部13cとの間の傾斜部13bcとに、ガイド15の開口15aの挿入方向Sの反対側の縁部を接触させる。
ここで、ガイド15をさらに、挿入方向Sの反対方向に移動させると、ガイド15の開口15aの縁部により傾斜部12bcと傾斜部13bcが挿入方向Sと反対方向に押圧されて、この押圧力は傾斜部12bcと傾斜部13bcにより図2(c)中並列方向Wにおいて再転換部12cと再転換部13cの第三間隔W13を縮小する圧縮力F1に変換されて、この圧縮力F1により第三間隔W13は縮小され、再転換部12cと再転換部13cは開口15aの内周面に案内されて第三間隔W13は開口15aの内径φ15にまで縮小される。
プレスフィット端子11の腕部12の再転換部12cと腕部13の再転換部13cの第三間隔W13が圧縮力F1により縮小されると、腕部12の転換部12bと腕部13の転換部13bには並列方向Wにおいて拡開する方向の拡大力F2が作用し、転換部12bと転換部13bはスルーホールTHの内周面に適切に接触される。
以上述べた本実施例2のコネクタCによっても、実施例1と同じく、以下に述べるような有利な作用効果を得ることができる。すなわち、コネクタCを基板Pに実装するにあたって、実装作業後以降である実装後においてのみ、接点を構成する転換部12bと転換部13bをスルーホールTHの内周面に接触させることができる。これにより、実装作業中においてプレスフィット端子11を挿入方向Sに挿通させる段階では、転換部12bと転換部13bの表面のメッキをスルーホールTHの内周面に接触させないことができ、内周面との摩耗によるメッキの剥がれ、削れてしまう等の不具合を防止することができる。
さらに、本実施例2においては、実装作業後において上述したガイド15をコネクタCのハウジング16に装着したままとすることにより、プレスフィット端子11の菱形を形成する部分を保護するとともに、曲がりの発生を防止することができる。
上述した実施例2においては、垂直方向V視における菱形の数を二個とした形態を示したが、これを三つとして、接点を増やす形態とすることもできる。以下にこれについての実施例3について述べる。
図4(a)に示すように、本実施例3のコネクタCが含むプレスフィット端子21は、対応する二枚の基板P1、P2に設けられたスルーホールTH1、TH2の挿入方向Sに対して延びる一対の腕部22、23と、腕部22、23の挿入方向Sの反対側端部に一体的に形成される基部24を含む。一対の腕部22、23と基部24は実施例2と同じく例えば銅合金等の導電性の母材をプレス加工により一体成形することにより、一体的に形成される。
一対の腕部22、23が並列される並列方向Wと挿入方向Sに垂直な垂直方向Vから視て、一対の腕部22、23の挿入方向Sの端部22a、23aは並列方向Wに隣接している。また、一対の腕部22、23は、端部22a、23aから相互に離隔しながら挿入方向Sに対して傾斜した後傾斜する方向を転換する一対の転換部22b、23bを構成し、一対の転換部22b、23bから相互に接近して交差した後に相互に離隔する方向に延びた後、再度傾斜する方向を転換する一対の再転換部22c、23cを構成する。
一対の腕部22、23は、一対の再転換部22c、23cを構成した後、相互に接近して交差した後相互に離隔する方向に延びた後、再度傾斜する方向を転換する再々転換部22d、23dを構成するとともに、スルーホールTH1、TH2への非実装時において、一対の再々転換部22d、23dの並列方向Wにおける第二間隔W22はスルーホールTH2の内径よりも小さいこととしている。
さらに、一対の腕部22、23は再々転換部22d、23dを構成した後、基部24に向けて相互に接近して基部24に連絡される。基部24はここでは図示しないハウジングに適宜の手段により固定され、支持される。
すなわち、垂直方向V視において、端部22a、23a、転換部22b、23b、転換部22bと再転換部22cとの間の傾斜部22bcと、転換部23bと再転換部23cとの間の傾斜部23bcとの交差する交差点により下側の菱形を形成し、交差点と再転換部22c、23cと、再転換部22cと再々転換部22dとの間の傾斜部22cdと、再転換部23cと再々転換部23dとの間の傾斜部23cdとの交差する交差点とにより、中段の菱形を形成する。この交差点と再々転換部22d、23dと基部24との連絡点とにより上側の菱形を形成する。転換部、再転換部及び再々転換部は上述したプレス加工における折り曲げ作用に基づく折曲部として構成される。
本実施例3のプレスフィット端子21においても、図4(a)に示すように、スルーホールTH1、TH2への非実装時において、一対の転換部22b、23bの並列方向Wにおける第一間隔はスルーホールTH1の内径よりも小さいこととしている。ここでも、第一間隔は、並列方向Wにおいて、腕部22、23の厚みを含めた寸法とする。一対の転換部22b、23bはスルーホールTH1の内周面に対する接点を構成しており、一対の再々転換部22d、23dはスルーホールTH2の内周面に対する接点を構成している。接点を構成する部分の表面はメッキされており、接点を構成しない部分の表面にはメッキは施されない。
本実施例3のコネクタCに対応する基板Pは、図4(a)に示すガイド25を、一対の再転換部22c、23cの並列方向Wにおける第三間隔を基板P1、P2への実装時に縮小する縮小部として含んでいる。ガイド25は、実施例2と同様の切り欠き状の挿入口を有する開口25aを含んでおり、開口25aは並列方向Wにおいて図4(b)に示すように内径φ25の寸法を有する孔である。
内径φ25は、図4(a)に示すように、第三間隔よりも小さく、第一間隔はスルーホールTH1の内径よりも小さく、第二間隔はスルーホールTH2の内径よりも小さいものとする。また、挿入口の並列方向Wにおける寸法は、実施例2と同じく、傾斜部22bcと傾斜部23bcが交差する交差点における、腕部22、23の並列方向Wにおける寸法よりも大きいものとする。このガイド25は、コネクタCの図示しないハウジングに、実施例2と同様のスライド機構を介して設けられている。
ここで図4を用いて実装時のプレスフィット端子21及びガイド25の動作を説明する。図4(a)に示すように、まず、プレスフィット端子21を含むコネクタCを基板P1のスルーホールTH1及び基板P2のスルーホールTH2の挿入方向S側に移動させて、腕部22の転換部22bと腕部23の転換部23bをスルーホールTH1に挿通させ、腕部22の再々転換部22dと腕部23の再々転換部23dをスルーホールTH2に挿通させる。
その後、図4(b)に示すように、ガイド25を挿入方向Sと反対方向に移動させて、腕部22の転換部22bと再転換部22cとの間の傾斜部22bcと、腕部23の転換部23bと再転換部23cとの間の傾斜部23bcとに、ガイド25の開口25aの挿入方向Sの反対側の縁部を接触させる。
ガイド25をさらに、挿入方向Sの反対方向に移動させると、ガイド25の開口25aの縁部により傾斜部22bcと傾斜部23bcが挿入方向Sと反対方向に押圧されて、この押圧力は傾斜部22bcと傾斜部23bcにより図4(a)中並列方向Wにおいて再転換部22cと再転換部23cの第三間隔を縮小する圧縮力に変換されて、この圧縮力により第三間隔は縮小され、再転換部22cと再転換部23cは開口25aの内周面に案内されて第三間隔は開口25aの内径φ25にまで縮小される。
プレスフィット端子21の腕部22の再転換部22cと腕部23の再転換部23cの第三間隔が圧縮力により縮小されると、腕部22の転換部22bと腕部23の転換部23bには並列方向Wにおいて拡開する方向の拡大力が作用して、転換部22bと転換部23bはスルーホールTH1の内周面に適切に接触される。同様に、腕部22の再々転換部22dと腕部23の再々転換部23dには並列方向Wにおいて拡開する方向の拡大力が作用して、再々転換部22dと再々転換部23dはスルーホールTH2の内周面に適切に接触される。
以上述べた本実施例3のコネクタCによっても、実施例2と同じく、以下に述べるような有利な作用効果を得ることができる。すなわち、コネクタCを二枚の基板P1、P2に実装するにあたって、実装作業後以降である実装後においてのみ、接点を構成する転換部22bと転換部23b、再々転換部22d、23dをスルーホールTH1、TH2の内周面に接触させることができる。
これにより、実装作業中においてプレスフィット端子21を挿入方向Sに挿通させる段階では、転換部22bと転換部23b及び再々転換部22dと再々転換部22dの表面のメッキをスルーホールTH1、TH2の内周面に接触させないことができ、内周面との摩耗によるメッキの剥がれ、削れてしまう等の不具合を防止することができる。
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
本発明は、プレスフィット端子及びコネクタに関するものであり、特には実装作業中のスルーホールの内周面との摩耗を防止して、電気的接続の信頼性も確保できるので、車両用、家庭用、オフィス用、産業上等の様々な電子機器に適用して有益なものである。
C コネクタ
1 プレスフィット端子
2 腕部
2a 端部
2b 転換部
2c 再転換部
22d 再々転換部
3 腕部
3a 端部
3b 転換部
3c 再転換部
23d 再々転換部
4 基部
5 ガイド(縮小部)
16 ハウジング
P 基板
TH スルーホール
S 挿入方向
W 並列方向
V 垂直方向

Claims (4)

  1. 対応するスルーホールの挿入方向に対して延びる一対の腕部を含み、当該一対の腕部が並列される並列方向と前記挿入方向に垂直な垂直方向から視て、当該一対の腕部の前記挿入方向の端部は前記並列方向に隣接しており、前記一対の腕部は、前記端部から相互に離隔しながら前記挿入方向に対して傾斜した後傾斜する方向を転換する一対の転換部を構成し、当該一対の転換部から相互に接近して交差した後再度傾斜する方向を転換する一対の再転換部を構成するとともに、前記スルーホールへの非実装時において、前記一対の転換部の前記並列方向における第一間隔は前記スルーホールの内径よりも小さいことを特徴とするプレスフィット端子。
  2. 前記一対の腕部は、前記一対の再転換部を構成した後、相互に接近して交差した後再度傾斜する方向を転換する再々転換部を構成するとともに、前記スルーホールへの非実装時において、前記一対の再々転換部の前記並列方向における第二間隔は前記スルーホールの内径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のプレスフィット端子。
  3. 請求項1又は2に記載のプレスフィット端子を含むとともに、
    前記一対の再転換部の前記並列方向における第三間隔を前記基板への実装時に縮小する縮小部を含むことを特徴とするコネクタ。
  4. 前記プレスフィット端子を支持するハウジングを含み、前記縮小部は当該ハウジングにスライド可能に設けられることを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
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