JP6350072B2 - 電気コネクタ - Google Patents

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本発明は、電気コネクタに関する。
嵌合可能に構成された2つのコネクタが嵌め合わされることで、一方のコネクタが実装された基板と他方のコネクタが実装された基板とを電気的に接続する電気コネクタとして、例えば、特許文献1に記載の電気コネクタが知られている。
この電気コネクタは、プラグコネクタに設けられたプラグ補強金具とリセプタクルコネクタに設けられたリセプタクル補強金具とを備える。作業者は、両コネクタを嵌合させて、プラグ補強金具の係合突起を、リセプタクル補強金具の係合孔に係合させることで、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとをロック状態にする(嵌合が維持された状態にする)。
プラグコネクタとリセプタクルコネクタとの嵌合を解除する際、作業者は、まず、鋏状の治具の先端を、プラグコネクタが実装された基板の解除孔に挿入する。そして、作業者は、治具の先端を、リセプタクル補強金具に設けられた治具挿入孔に挿入する。更に、作業者は、治具を操作して、プラグ補強金具を弾性変形させ、プラグ補強金具の係合突起をリセプタクル補強金具の係合孔から離すことで、係合突起と係合孔との係合を解除する。この状態を維持した上で、作業者は、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとを引き離すことで、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとの嵌合を解除する。
よって、特許文献1に記載の電気コネクタによれば、係合突起と係合孔との係合が、例えば作業者の予期せぬ動作によって、誤って解除されることを防止可能である。
特開2011−65861号公報
特許文献1に記載されている電気コネクタでは、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとの嵌合を解除する際、作業者は、前述の通り、鋏状の治具の先端を、基板の解除孔に挿入し、リセプタクル補強金具の治具挿入孔に挿入し、更には、治具を操作して、プラグ補強金具を弾性変形させた状態を維持しなければならない。
よって、特許文献1に記載されている電気コネクタによれば、コネクタ同士の嵌合の解除が、煩雑であるという問題点がある。また、特許文献1に記載されている電気コネクタによれば、嵌合を解除する際、専用の治具が必要であるという問題点がある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コネクタ同士の嵌合を確実に維持できる上に、コネクタ同士の嵌合の解除が容易な電気コネクタを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、この発明に係る電気コネクタは、
外枠を有する絶縁性の壁部で内部領域を形成する第1のハウジング、および壁部から第1のハウジングの外部に向かって延びた導電性の部材である第1のコンタクトを有する第1のコネクタと、
第1のハウジングの内部領域に少なくとも一部が配置される絶縁性の壁部からなる第2のハウジング、および第2のハウジングの壁部から第2のハウジングの外部に向かって延びた導電性の部材である第2のコンタクトを有する第2のコネクタと、を備え、
第1のハウジングと第2のハウジングとを嵌合させることで、第1のコンタクトと第2のコンタクトとが電気的に接続されるものであって、
第1のコネクタは、
第1のハウジングの外枠の対向する一対の内壁のそれぞれに配置された、ハウジング同士の嵌合時にその嵌合を維持するための係合部を備え、
第2のコネクタは、
第2のハウジングの対向する一対の壁部のそれぞれに配置され、その壁部の外壁に対して隙間を空けた状態で外壁に沿うようにして、第2のコンタクトが接続されている基板に向かって延びた、内部領域に一部が配置される一対の弾性平板であり、ハウジング同士の嵌合時に係合部と対向する位置にその係合部との係合を実現する被係合部が形成されているロック部と、
ハウジング同士の嵌合時に外部に露出するロック部のそれぞれの一端に接続され、基板の端面よりも外側に端部が位置するように基板の外側に向かって延びた一対の平板であり、ハウジング同士の嵌合解除時に端部同士の間隔が狭められると、ロック部を外壁に近づけることで、被係合部と係合部との係合を解除するロック解除操作部と、を備える。
また、ロック解除操作部は、端部同士の間隔が予め定めた間隔に狭められると、基板の端面、または、第2のハウジングの外壁に当接するように、基板の外側に向かって延びている、
ものでもよい。
また、係合部には、孔が形成されており、
被係合部は、孔に係合可能に形成された突起である、
ものでもよい。
また、第2のコンタクトは、第2のハウジングの短手方向にある一対の壁部のそれぞれから第2のハウジングの外部に向かって延びており、
ロック部は、各々、第2のハウジングの長手方向にある一対の壁部のそれぞれに配置されており、
係合部は、各々、第1のハウジングの外枠の長手方向にある一対の内壁のそれぞれに配置されている、
ものでもよい。
また、ロック部に接続されており、且つ、第2のハウジングの長手方向にある壁部を掴んだ状態で基板に端部が接続される、基板接続部を備える、
ものでもよい。
また、ロック部とロック解除操作部と基板接続部とは、一体形成されている、
ものでもよい。
ロック部に形成されている被係合部と係合部とが、ハウジング同士の嵌合時に係合する。よって、コネクタ同士の嵌合を確実に維持できる。
また、ロック解除操作部は、ハウジング同士の嵌合解除時に端部同士の間隔が狭められると、ロック部を外壁に近づけることで、被係合部と係合部との係合を解除する。よって、コネクタ同士の嵌合の解除が容易である。
また、ロック解除操作部の操作によって、ハウジング同士の嵌合を解除できる。よって、専用の治具を必要とすることなく、嵌合を解除できる。
本発明の実施の形態に係る電気コネクタの嵌合状態における斜視図である。 基板に実装されたリセプタクルコネクタの斜視図である。 係合部材の斜視図である。 基板に実装されたプラグコネクタの斜視図である。 ロック部材の斜視図である。 (a)は、基板に実装されたプラグコネクタの上面図であり、(b)は、Da−Da線における断面図である。 (a)は、基板に実装された電気コネクタの嵌合状態における上面図であり(プラグコネクタが実装された基板は図示を省略)、(b)は、Db−Db線における断面図である。 (a)は、基板に実装された電気コネクタの嵌合解除時における上面図であり(プラグコネクタが実装された基板は図示を省略)、(b)は、Dc−Dc線における断面図である。
以下、本発明の実施の形態に係る電気コネクタ10を、図面を参照して説明する。なお、各図において、電気コネクタ10の短手方向をx軸方向、長手方向をy軸方向、厚さ方向をz軸方向とする直交座標系を設定し、適宜参照する。また、各軸の矢印方向を+(プラス)で示し、その反対方向を−(マイナス)で示す。
図1に示す電気コネクタ10は、リセプタクルコネクタ20と、リセプタクルコネクタ20に嵌合されるプラグコネクタ40とを備える。
リセプタクルコネクタ20は、図2に示すように、絶縁性の壁部(例えば、プラスチック製の壁部)で内部領域を形成するリセプタクル用ハウジング部21を備える。リセプタクル用ハウジング部21は、略矩形状の外枠22と、外枠22に囲まれた状態で配置されている絶縁性の直方体状のブロック23と、外枠22とブロック23とを接続する底部24と、を備えている。外枠22とブロック23と底部24とで形成された内部空間に、プラグコネクタ40の少なくとも一部が収容される。
また、リセプタクルコネクタ20は、外枠22の短手方向にある一対の内壁22aから外枠22の壁面を伝い、リセプタクル用ハウジング部21の外部に向かって延びたリセプタクル用コンタクト部25を備える。リセプタクル用コンタクト部25は、導電性の部材(例えば、銅合金の平板材等)である。リセプタクル用コンタクト部25は、例えば、柔軟性が低い回路基板Kaの端子接続部にハンダ付けされる。
また、リセプタクルコネクタ20は、コネクタ同士の嵌合時にその嵌合を維持するための係合部材26を備えている。係合部材26は、外枠22の対向する一対の内壁22bのそれぞれに配置されている。より詳細には、係合部材26は、外枠22の長手方向にある一対の内壁22bのそれぞれに配置されている。
係合部材26の一部は、リセプタクル用ハウジング部21の内部領域の奥側(底部24側)に形成されている挿入孔22cに挿通されている。この挿入孔22cは、内部領域の奥側とリセプタクル用ハウジング部21の外部とを繋ぐ。
係合部材26は、図3に示すように、一体形成された金属板である。係合部材26は、貫通孔26dが形成されている係合基部26aと、係合基部26aと基板接続部26cとを連結する連結部26bと、回路基板Kaの端子接続部に接続される基板接続部26cと、を備えている。
係合基部26aは、平板状である。係合基部26aは、外枠22の対向する一対の内壁22bのそれぞれに配置されている。係合基部26aは、x軸方向にある両端に固定片26abを備える。この固定片26abが、外枠22に設けられた溝部22dに圧入され固着される。これにより、係合部材26は、外枠22に強固に取り付けられる。
係合基部26aに形成されている貫通孔26dは、プラグコネクタ40に設けられている、後述するロック部材と、コネクタ同士の嵌合時に係合する。貫通孔26dとロック部材との係合によって、コネクタ同士の嵌合が維持される。係合基部26aの、zの値が小さい方の端部は、連結部26bの、yの値が小さい方の端部に接続されている。
連結部26bは、断面が略J字状である。連結部26bの一部は、挿入孔22cに挿通される。このため、連結部26bの、yの値が大きい方の端部は(連結部26bの、曲がった部分の先端部は)、リセプタクル用ハウジング部21の外部に露出している。
基板接続部26cは、リセプタクル用ハウジング部21の外部に配置される。基板接続部26cの、yの値が小さい方の端部は、連結部26bの、yの値が大きい方の端部に接続されている。基板接続部26cは、回路基板Kaの例えば端子接続部にハンダ付けされる。このハンダ付けにより、リセプタクルコネクタ20が回路基板Kaに固定される。
上述したリセプタクルコネクタ20に嵌合されるプラグコネクタ40は、図4に示すように、リセプタクルコネクタ20の内部領域に少なくとも一部が配置される略矩形状の枠を有する、プラグ用ハウジング部41を備える。このため、プラグ用ハウジング部41には、リセプタクルハウジング20の内部領域内にあるブロック23を嵌め込むための凹部SPが形成されている。プラグ用ハウジング部41は、絶縁性の壁部(例えば、プラスチック製の壁部)からなる。
また、プラグコネクタ40は、プラグ用ハウジング部41の短手方向にある一対の壁部のそれぞれの内壁からプラグ用ハウジング部41の外壁を伝い、プラグ用ハウジング部41の外部に向かって延びたプラグ用コンタクト部42を有する。プラグ用コンタクト部42は、導電性の部材(例えば、導線等)である。プラグ用コンタクト部42は、例えば、柔軟性が高いフレキシブル基板Kbにハンダ付けされる。
プラグコネクタ40は、コネクタ同士の嵌合時、リセプタクルコネクタ20に設けられた係合部材26との係合を実現する、一対のロック部材43を備える。ロック部材43は、一体形成された金属板である。ロック部材43は、各々、プラグ用ハウジング部41の長手方向にある、対向する一対の壁部のそれぞれに配置されている。
ロック部材43は、図5に示すように、凸形状の突起44aを有する略U字状のロック部44と、嵌合の解除時にロック部44を操作するためのロック解除操作部45と、プラグ用ハウジング部41をフレキシブル基板Kbに固着するための基板接続部46と、を備えている。
ロック部44は、コネクタ同士の嵌合時に、リセプタクル用ハウジング部21の内部領域に一部が配置される。ロック部44には、リセプタクルコネクタ20の貫通孔26dとの係合を実現する突起44a(貫通孔26dに係合可能に形成された突起44a)が形成されている。突起44aは、ハウジング同士の嵌合時における貫通孔26dと対向する位置に、形成されている。
ロック部44は、図6(b)(図6(a)のDa−Da線における断面図)に示すように、プラグ用ハウジング部41の長手方向にある、対向する一対の壁部の外壁41aに対して隙間Sを空けた状態で外壁41aに沿うようにして、プラグ用コンタクト部42が接続されているフレキシブル基板Kbに向かって一端が延びた、一対の弾性平板である。
ロック部44の一端は、図6(b)に示すように、プラグ用ハウジング部41の壁部に形成された溝部41bに圧入され固着される。これにより、ロック部材43は、プラグ用ハウジング部41に強固に取り付けられる。
一方、プラグ用コンタクト部42が接続されているフレキシブル基板Kbに向かって延びたロック部44の他端は、ロック解除操作部45の一端に接続されている。
ロック解除操作部45は、図5、図6(b)に示すように、断面が略L字状である。ロック解除操作部45は、フレキシブル基板Kbの端面よりも外側に端部45aが位置するように、フレキシブル基板Kbの外側に向かって延びている。即ち、一対のロック解除操作部45の端は(端部45aに接続される端は)、それぞれ、+y方向、或いは、−y方向に延設されている。
端部45aは、ロック解除操作部45の端に接続されている。端部45aは、金属板が折り返されて形成されている。この折り返された部分は、ハウジング同士の嵌合の解除時に作業者が例えば指を掛ける部分である。端部45aは、フレキシブル基板Kbの外側に向かって+z方向に延設されている。このため、端部45aは、フレキシブル基板Kbの裏面(プラグコネクタ40が実装されていない面)から突き出ている。
ハウジング同士の嵌合の解除時に端部45a同士の間隔が狭められると、ロック解除操作部45は、プラグ用ハウジング部41の外壁41aにロック部44を近づけることで、突起44aと貫通孔26dとの係合を解除する。
図5、図6(a)に示すように、断面が略U字状であるロック部44の底部分44bの、x軸方向にある両端には、一対の基板接続部46が接続されている。一対の基板接続部46は、断面が略z字状である。
この一対の基板接続部46は、図6(a)に示すように、プラグ用ハウジング部41の長手方向にある壁部を、ロック部44の底部分44bと共に、掴んだ状態にする。その状態で、端部46aが、フレキシブル基板Kbの例えば端子にハンダ付けされる。このハンダ付けにより、プラグコネクタ40がフレキシブル基板Kbに固定される。
上述したリセプタクルコネクタ20とプラグコネクタ40とを嵌合させる場合、作業者は、例えばフレキシブル基板Kbに実装されたプラグコネクタ40を、例えば回路基板Kaに実装されたリセプタクルコネクタ20に正対させる。
そして、作業者は、リセプタクル用ハウジング部21の内部空間にプラグ用ハウジング部41を押し入れる。すると、ロック部44が、係合基部26aに当接して弾性変形する。その後、ロック部44は、その弾性力によって係合基部26aとの当接状態を維持したまま、リセプタクル用ハウジング部21の内部空間の奥側(底部24側)に移動する。その結果、ロック部44の突起44aが、図7(b)(図7(a)のDb−Db線における断面図)に示すように、係合基部26aに形成された貫通孔26dに係合する。
この係合により、リセプタクル用ハウジング部21とプラグ用ハウジング部41の嵌合状態を確実に維持できる。このとき、リセプタクル用コンタクト部25とプラグ用コンタクト部42とが接触するので、これらが電気的に接続される。よって、上述の係合により、リセプタクル用コンタクト部25とプラグ用コンタクト部42との電気的接続も、確実に維持できる。その結果、回路基板Kaとフレキシブル基板Kbとの各端子が電気的に接続される。
その後、例えばプラグコネクタ40の交換のために、リセプタクルコネクタ20とプラグコネクタ40との嵌合を解除する場合、作業者は、ロック解除操作部45の端部45aに手を掛け(一対の端部45aを摘み)、図8(a),(b)に示すように、端部45a同士の間隔を狭める。
すると、ロック部44が、弾性変形して、図8(b)(図8(a)のDc−Dc線における断面図)に示すように、プラグ用ハウジング部41の外壁41aに近づく。これにより、突起44aと貫通孔26dとの係合が解除される。そして、作業者は、リセプタクル用ハウジング部21の内部空間からプラグ用ハウジング部41を引き抜く。このようにして、作業者は、容易に、リセプタクルコネクタ20とプラグコネクタ40との嵌合を解除できる。
ここで、ロック解除操作部45は、端部45a同士の間隔が予め定めた間隔mに狭められると、フレキシブル基板Kbの端面に当接するように、フレキシブル基板Kbの外側に向かって延びている。このため、端部45a同士の間隔が必要以上に狭められることを防止できる。これにより、ロック部44が塑性変形することを防止できる。
なお、ロック部44の塑性変形の防止策としては、例えば、フレキシブル基板Kbに切り欠きを設け、この切り欠きによって、ロック解除操作部45を、フレキシブル基板Kbに当接させることなく、プラグ用ハウジング部41の外壁41aに当接させることでも、実現できる。
上述したように、本実施の形態の電気コネクタ10は、リセプタクル用ハウジング部21の内部空間にプラグ用ハウジング部41が押し入れられると、貫通孔26dに突起44aが係合する。よって、本実施の形態の電気コネクタ10によれば、コネクタ20,40同士の嵌合を確実に維持できる。
また、本実施の形態の電気コネクタ10は、ロック解除操作部45の端部45a同士の間隔が狭められると、貫通孔26dと突起44aとの係合が解除される。よって、本実施の形態の電気コネクタ10によれば、コネクタ20,40同士の嵌合の解除が容易である。
また、本実施の形態の電気コネクタ10では、プラグ用コンタクト部42は、プラグ用ハウジング部41の短手方向にある一対の壁部のそれぞれの内壁から、プラグ用ハウジング部41の外部に向かって延びている。
一方、ロック部材43は、各々、プラグ用ハウジング部41の長手方向にある一対の壁部のそれぞれに配置されている。また、係合部材26は、外枠22の長手方向にある一対の内壁22bのそれぞれに配置されている。
よって、ロック解除操作部45の端部45a同士の間隔を、プラグ用ハウジング部41の長手方向の長さを活かしたものにすることができる。この結果、電気コネクタ10が小型であっても、作業者が掴み易い、端部45a同士の間隔を実現できる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、この発明は上述の実施の形態に限定されず、種々の変形および応用が可能である。
上述した実施の形態の電気コネクタ10では、係合基部26aに貫通孔26dが形成され、ロック部44に突起44aが形成されていたが、これに限られるものではない。
電気コネクタ10は、係合基部26aに突起が形成されており、その突起と係合可能に構成された貫通孔がロック部44に形成されていてもよい。このような構成の電気コネクタ10であっても、コネクタ20,40同士の嵌合を確実に維持できると共に、コネクタ20,40同士の嵌合の解除を容易にできる。
上述した実施の形態の電気コネクタ10では、ロック解除操作部45の断面が略L字状であったが、これに限られるものではない。ロック解除操作部45は、フレキシブル基板Kbの端面よりも外側に端部45aが位置するように、フレキシブル基板Kbの外側に向かって延びていればよい。このため、ロック解除操作部45は、例えば平板であってもよい。
上述した実施の形態の電気コネクタ10では、ロック解除操作部45の端部45aが折り返されていたが、これに限られるものではない。端部45aは、折り返しのないものであってもよい。
なお、上述した実施の形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうるが、以下には限られない。
外枠を有する絶縁性の壁部で内部領域を形成する第1のハウジング、および前記壁部から前記第1のハウジングの外部に向かって延びた導電性の部材である第1のコンタクトを有する第1のコネクタと、
前記第1のハウジングの内部領域に少なくとも一部が配置される絶縁性の壁部からなる第2のハウジング、および前記第2のハウジングの壁部から前記第2のハウジングの外部に向かって延びた導電性の部材である第2のコンタクトを有する第2のコネクタと、を備え、
前記第1のハウジングと前記第2のハウジングとを嵌合させることで、前記第1のコンタクトと前記第2のコンタクトとが電気的に接続される電気コネクタであって、
前記第1のコネクタは、
前記第1のハウジングの前記外枠の対向する一対の内壁のそれぞれに配置された、前記ハウジング同士の嵌合時にその嵌合を維持するための係合部を備え、
前記第2のコネクタは、
前記第2のハウジングの対向する一対の壁部のそれぞれに配置され、その壁部の外壁に対して隙間を空けた状態で前記外壁に沿うようにして、前記第2のコンタクトが接続されている基板に向かって延びた、前記内部領域に一部が配置される一対の弾性平板であり、前記ハウジング同士の嵌合時に前記係合部と対向する位置にその係合部との係合を実現する被係合部が形成されているロック部と、
前記ハウジング同士の嵌合時に外部に露出する前記ロック部のそれぞれの一端に接続され、前記第2のハウジングの外部に向かって延びた一対の平板であり、前記ハウジング同士の嵌合解除時に前記一対の平板が前記基板に近づけられると、前記ロック部を前記外壁に近づけることで、前記被係合部と前記係合部との係合を解除するロック解除操作部と、を備える、
電気コネクタ。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、上述した実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
10 電気コネクタ、20 リセプタクルコネクタ、21 リセプタクル用ハウジング部、22 外枠、22a,22b 内壁、22c 挿入孔、22d,41b 溝部、23 ブロック、24 底部、25 リセプタクル用コンタクト部、26 係合部材、26a 係合基部、26ab 固定片、26b 連結部、26c 基板接続部、26d 貫通孔、40 プラグコネクタ、41 プラグ用ハウジング部、41a 外壁、42 プラグ用コンタクト部、43 ロック部材、44 ロック部、44a 突起、44b 底部分、45 ロック解除操作部、45a 端部、46 基板接続部、Ka 回路基板、Kb フレキシブル基板、m 間隔、S 隙間、SP 凹部。

Claims (6)

  1. 外枠を有する絶縁性の壁部で内部領域を形成する第1のハウジング、および前記壁部から前記第1のハウジングの外部に向かって延びた導電性の部材である第1のコンタクトを有する第1のコネクタと、
    前記第1のハウジングの内部領域に少なくとも一部が配置される絶縁性の壁部からなる第2のハウジング、および前記第2のハウジングの壁部から前記第2のハウジングの外部に向かって延びた導電性の部材である第2のコンタクトを有する第2のコネクタと、を備え、
    前記第1のハウジングと前記第2のハウジングとを嵌合させることで、前記第1のコンタクトと前記第2のコンタクトとが電気的に接続される電気コネクタであって、
    前記第1のコネクタは、
    前記第1のハウジングの前記外枠の対向する一対の内壁のそれぞれに配置された、前記ハウジング同士の嵌合時にその嵌合を維持するための係合部を備え、
    前記第2のコネクタは、
    前記第2のハウジングの対向する一対の壁部のそれぞれに配置され、その壁部の外壁に対して隙間を空けた状態で前記外壁に沿うようにして、前記第2のコンタクトが接続されている基板に向かって延びた、前記内部領域に一部が配置される一対の弾性平板であり、前記ハウジング同士の嵌合時に前記係合部と対向する位置にその係合部との係合を実現する被係合部が形成されているロック部と、
    前記ハウジング同士の嵌合時に外部に露出する前記ロック部のそれぞれの一端に接続され、前記基板の端面よりも外側に端部が位置するように前記基板の外側に向かって延びた一対の平板であり、前記ハウジング同士の嵌合解除時に前記端部同士の間隔が狭められると、前記ロック部を前記外壁に近づけることで、前記被係合部と前記係合部との係合を解除するロック解除操作部と、を備える、
    電気コネクタ。
  2. 前記ロック解除操作部は、前記端部同士の間隔が予め定めた間隔に狭められると、前記基板の端面、または、前記第2のハウジングの外壁に当接するように、前記基板の外側に向かって延びている、
    請求項1に記載の電気コネクタ。
  3. 前記係合部には、孔が形成されており、
    前記被係合部は、前記孔に係合可能に形成された突起である、
    請求項1に記載の電気コネクタ。
  4. 前記第2のコンタクトは、前記第2のハウジングの短手方向にある一対の前記壁部のそれぞれから前記第2のハウジングの外部に向かって延びており、
    前記ロック部は、各々、前記第2のハウジングの長手方向にある一対の前記壁部のそれぞれに配置されており、
    前記係合部は、各々、前記第1のハウジングの前記外枠の長手方向にある一対の前記内壁のそれぞれに配置されている、
    請求項1に記載の電気コネクタ。
  5. 前記ロック部に接続されており、且つ、前記第2のハウジングの長手方向にある前記壁部を掴んだ状態で前記基板に端部が接続される、基板接続部を備える、
    請求項4に記載の電気コネクタ。
  6. 前記ロック部と前記ロック解除操作部と前記基板接続部とは、一体形成されている、
    請求項5に記載の電気コネクタ。
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