JP7296867B2 - コネクタの製造方法及びこれに用いる治具 - Google Patents
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Description
特許文献1記載のコネクタ(1)は、第一ハウジング(2)と、第一ハウジングに対して移動可能な第二ハウジング(3)と、複数の端子(4)と、を備える。複数の端子の各々は、第一ハウジングに保持される第一側被保持部と、第二ハウジングに保持される第二側被保持部と、第一側被保持部と第二側被保持部との間に位置する中間部と、を有する。更に、中間部を覆うと共にシリコーンゴムで形成された被覆部材(インピーダンス整合部5)が設けられている。
特許文献1記載の技術では、中間部を覆う被覆部材を設けることで、端子のインピーダンスの不整合を抑制しようとしている。
まず、金型に複数の端子を所定間隔で並べて配置した後、金型にシリコーンゴムを注入し、硬化させることにより、被覆部材を形成する。次に、被覆部材が形成された複数の端子を可動ハウジングと固定ハウジングに固定する。
本開示の第二の目的は、被覆部材を備えるコネクタの簡易な製造方法を提供することである。
更に、上記態様では、中間部が空気と比べて比誘電率の高い被覆部材で覆われるので、中間部が空気と接している態様と比べて、中間部のうち被覆部材で覆われた部分におけるインピーダンスを低くすることができる。更に、被覆部材がゲルで形成されるので、被覆部材がゲルよりも固い部材(例えば、シリコーンゴム又はフッ素ゴム)である態様と比べて、中間部の変位又は変形が阻害されにくい。
以上より、上記態様によれば、可動力の上昇を抑えつつ中間部のインピーダンスを低くすることができる。
このため、天井面と被覆部材との間に接着力が多少なりとも発揮され、中間部配置空間に被覆部材が保持されやすい。
なお、第一ハウジングと第二ハウジングの両方が天井面を備える場合は、第一ハウジングの天井面と第二ハウジングの天井面の両方に被覆部材が接していることが好ましい。ただし、第一ハウジングの天井面と第二ハウジングの天井面のうち、いずれか一方にのみ被覆部材が接している態様も、上記第1-3の態様に含まれる。
なお、例えば、中間部が二つの曲部と直線部とを含む場合は、二つの曲部のうち一つの曲部と直線部とが被覆部材に覆われていれば上記態様に含まれ得る。
第1-6の態様に係るコネクタは、第1-1~第1-5の何れかの態様において、前記被覆部材は、ゲル状の基材と、前記基材中に分散した分散体であって、前記基材よりも比誘電率が高い前記分散体と、を含む。
このため、被覆部材が分散体を含まない態様と比べて、被覆部材の比誘電率を高めることができる。
酸化チタンは、温度が変化しても比誘電率の変化が小さいので、コネクタ使用中の温度変化による被覆部材の比誘電率の変化を抑制できる。
分散体の比誘電率が10以上であると、10未満である態様と比べて、分散体の添加量が多量になって被覆部材が固くなることが抑制される。分散体の比誘電率が200以下であると、200を超える場合と比べて、添加量のばらつきによる被覆部材の比誘電率の変化量を抑制できる。
しかし、上記態様では、基材は、熱硬化性ではない。そのため、基材を攪拌させることで充分に分散体を分散させることができる上、基材の流動性を保つことができるから中間部を効率よく被覆部材に覆わせることができる。
このため、硬化剤を加える前に基材中に分散体を分散させることができ、更に、加える硬化剤にも分散体が含まれているので、被覆部材中に分散体を十分に分散させることができる。
第2-1の態様に係るコネクタの製造方法は、第一ハウジングと、前記第一ハウジングに対して移動可能な第二ハウジングと、前記第一ハウジングに保持される第一側被保持部と、前記第二ハウジングに保持される第二側被保持部と、前記第一側被保持部と前記第二側被保持部との間に位置する中間部と、を有する少なくとも一つの端子と、前記中間部を覆う被覆部材と、を備えるコネクタを製造するための製造方法であって、前記第一ハウジング、前記第二ハウジング及び前記少なくとも一つの端子を備えると共に前記被覆部材を備えない仕掛品が有する中間部配置空間であって、前記中間部が配置された前記中間部配置空間に硬化前の被覆部材を注入する注入工程と、前記中間部配置空間に注入された前記被覆部材を硬化させる硬化工程と、を含む。
注入工程では、仕掛品が有する中間部配置空間に、硬化前の被覆部材を注入する。仕掛品は、第一ハウジング、第二ハウジング及び少なくとも一つの端子を備えると共に被覆部材を備えない。仕掛品が有する中間部配置空間には中間部が配置されている。
硬化工程では、中間部配置空間に注入された被覆部材を硬化させる。
上記態様によれば、特許文献1記載の製造方法と異なり、端子を予め金型に配置して被覆部材を一体成形する必要がない。よって、製造方法が簡易になる。
なお、被覆部材は、ゲルで形成される必要はなく、例えばゴムで形成されてもよい。
このため、第一ハウジングと第二ハウジングとの間の隙間から被覆部材が漏れることが防止され、注入工程及び硬化工程が容易となる。
このため、天井面を備える仕掛品において、中間部配置空間に被覆部材をスムーズに充填することができる。
このため、硬化剤を加える前に基材中に分散体を分散させることができ、更に、加える硬化剤にも分散体が含まれているので、被覆部材中に分散体を十分に分散させることができる。
第2-5の態様に係る治具は、仕掛品を取付可能に構成された取付凹部を備える治具であって、前記仕掛品は、第一ハウジングと、前記第一ハウジングに対して移動可能な第二ハウジングと、前記第一ハウジングに保持される第一側被保持部と、前記第二ハウジングに保持される第二側被保持部と、前記第一側被保持部と前記第二側被保持部との間に位置する中間部と、を有する少なくとも一つの端子と、を備え、前記取付凹部は、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの間に形成された隙間を塞ぐと共に、前記仕掛品が有する中間部配置空間であって前記中間部が配置された前記中間部配置空間に硬化前の被覆部材を注入可能に前記仕掛品を保持するように構成される。
このため、治具に仕掛品を取り付けることで、注入工程を容易に行うことができる。
(1)被覆部材5が形成されていない状態のコネクタ1(仕掛品1A)を作る。
(2)仕掛品1Aを取付可能な取付凹部61が形成された治具6を用意する(図6参照)。
(3)仕掛品1Aの上側(コネクタ上側)が下方向を向くような状態で、取付凹部61に仕掛品1Aを嵌め込む(図7参照)。
(4)固定ハウジング2と可動ハウジング3との間の空間(中間部配置空間)が、上方に開放されるので、この空間に硬化前の被覆部材5を注入する(図8参照)。
(5)注入された被覆部材5を硬化させる。
次に、本実施形態に係るコネクタ1の詳細な構造について説明する。
複数の端子4は、それぞれ同一形状である。端子4は、板状の導電部材に対して打ち抜き加工及び曲げ加工等を施すことで形成される。複数の端子4は、幅方向一方側で前後方向に配列された複数の端子4と、幅方向他方側で前後方向に配列された複数の端子4と、から構成される。幅方向一方側の端子4及び幅方向他方側の端子4は、互いの接触部46同士を対向させるように配置される。
第一曲部43Aは、固定側被保持部42よりも他端側の部分が板厚方向に曲げられることで形成される。直線部43Bは、下方向に対し幅方向内側に傾いた方向に向けて直線状に延びる。第二曲部43Cは、直線部43Bよりも他端側の部分が板厚方向に曲げられることで形成される。第二曲部43Cは、直線部43Bと可動側被保持部44とを接続する。また、直線部43Bは、幅拡大部43B1(図4参照)を有する。幅拡大部43B1の幅寸法(配列方向であるコネクタ前後方向の寸法)は、第一曲部43A及び第二曲部43Cの幅寸法よりも大きい。
固定ハウジング2は、内部空間21を挟んで前後方向に対向する一対の前後方向部22と、内部空間21を挟んで幅方向に対向する一対の幅方向部23と、を備える。一対の前後方向部22と一対の幅方向部23とによって、枠状の固定ハウジング2が形成される。
テール保護部27は、固定ハウジング2の四隅に形成される。テール保護部27は、幅方向部23の幅方向外側の面に対し、幅方向外側へ突出している。テール保護部27の前後方向外側面27Aは、前後方向部22の前後方向外側の面と同一平面を成す。前後方向一方側のテール保護部27と前後方向他方側のテール保護部27との間に、複数の端子4の基板固定部41(テール部)が配置される(図3参照)。つまり、テール保護部27は、基板固定部41よりも幅方向外側に突出している。
可動ハウジング3のうち、後述する突出ガイド部35、前後突出部36及び幅方向凸部37を除いた部分を本体部3Aということがある。つまり、可動ハウジング3は、本体部3Aと、前後一対の突出ガイド部35と、前後一対の前後突出部36と、幅方向一対の幅方向凸部37と、から構成される。
以下、可動ハウジング3のうち挿入空間31が形成されている部分を上部3Uといい、挿入空間31が形成されていない部分(換言すると、挿入空間31の底面31C(図2参照)よりも下側の部分)を下部3Lということがある。
端子配置部34は、幅方向壁33の幅方向内側面に形成された端子配置溝34Bと、可動ハウジング3の下部3Lに形成された上下方向に延びる端子配置孔34Aと、から構成される。端子配置孔34Aには、端子4の可動側被保持部44が圧入保持された状態で配置され、端子配置溝34Bには、端子4の先端弾性部45及び接触部46が配置される。
突出ガイド部35は、前後に一対形成される。突出ガイド部35は、挿入空間31に対して前後方向外側の位置に形成され、挿入空間31と前後方向で重なる位置には形成されない。一方、突出ガイド部35は、挿入空間31と幅方向で重なる位置だけでなく、挿入空間31に対して幅方向外側の位置にまで形成されている。突出ガイド部35の幅寸法は、一対の幅方向壁33の幅方向外側の面同士の距離と一致する。
突出ガイド部35は、上方を向く天面35Aと、可動ハウジング3の側面(上下方向に延びる面)と接続される傾斜面35Bと、を有する。突出ガイド部35は、相手コネクタとの嵌合をガイドするように機能する。
前後突出部36は、可動ハウジング3の下部3Lに形成される。前後突出部36は、可動ハウジング3の前後方向外側の面3A1よりも前後方向外側に向けて突出する。前後突出部36は、固定ハウジング2の拘束部24に配置される。
幅方向凸部37は、可動ハウジング3の幅方向外側の面3A2から、幅方向外側に突出する。幅方向凸部37が端子4の中間部43に近づくように突出することで、幅方向凸部37は、端子4の中間部43のインピーダンスを下げるように機能する。
幅方向凸部37は、端子4の中間部43と対向する対向面37Aを有する。対向面37Aは、法線方向を幅方向外側に向けた面である上部37A1と、法線方向を幅方向外側に対し若干下側に傾いた方向に向けた面である下部37A2と、から構成される。これにより、幅方向凸部37の上部の突出量(幅方向外側への突出量)は、上下方向において一定であり、幅方向凸部37の下部の突出量は、下方に向かうに従い次第に小さくなる。幅方向凸部37の幅方向外側には、端子4の中間部43の直線部43Bが位置する。
図3に示すように、被覆部材5は、固定ハウジング2の内側かつ可動ハウジング3の外側の空間を埋める。これにより、被覆部材5は、固定ハウジング2の前後方向部22及び幅方向部23の内側の面に接すると共に、可動ハウジング3の側面3A1,3A2,3A3に接する。更に、図2に示すように、被覆部材5は、保護壁26の天壁26Bの下面26B1、天壁26Bの内側面26B2にも接する。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
更に、本実施形態では、中間部43が空気と比べて比誘電率の高い被覆部材5で覆われるので、中間部43が空気と接している態様と比べて、中間部43のうち被覆部材5で覆われた部分におけるインピーダンスを低くすることができる。更に、被覆部材5がゲルで形成されるので、被覆部材5がゲルよりも固い部材(例えば、シリコーンゴム又はフッ素ゴム)である態様と比べて、中間部43の変位又は変形が阻害されにくい。
以上より、上記態様によれば、可動力の上昇を抑えつつ中間部43のインピーダンスを低くすることができる。
なお、上記実施形態では、中間部配置空間を形成すると共に下方を向く天井面26B1を固定ハウジング2が有する例を説明したが、可動ハウジング3が天井面を有してもよい。
分散体としては、樹脂、セラミックス、ガラス、セメント等が挙げられる。樹脂としては、ナイロン、LCP(液晶ポリマー)等が挙げられる。
例えば、基材に分散体を加え、事前攪拌及び真空脱泡し、その後すぐに治具6に取り付けた仕掛品1Aの所定箇所に流し込んで硬化させることで、上述の被覆部材5を形成することができる。
セラミックスは全般的に比誘電率が高いので、分散体を多量に用いなくても、中間部43のインピーダンスを充分に下げることができる。そのため、分散体の量を抑えることができるので、分散体によって被覆部材5が固くなることを抑制できる。
なお、セラミックスとしては、チタン酸バリウムのような極端に比誘電率が高いセラミックスではなく、アルミナ、酸化マグネシウム、ジルコニア、酸化チタンなどが好ましい。
酸化チタンは、温度が変化しても比誘電率の変化が小さいので、コネクタ使用中の温度変化による被覆部材5の比誘電率の変化を抑制できる。
分散体の比誘電率が10以上であると、10未満である態様と比べて、分散体の添加量が多量になって被覆部材が固くなることが抑制される。分散体の比誘電率が200以下であると、200を超える場合と比べて、添加量のばらつきによる被覆部材の比誘電率の変化量を抑制できる。
そこで、基材は、熱硬化性でないことが好ましい。この場合、基材を攪拌させることで充分に分散体を分散させることができる上、基材の流動性を保つことができるから中間部を効率よく被覆部材に覆わせることができる。
この場合、硬化剤を加える前に基材中に分散体を分散させることができ、更に、加える硬化剤にも分散体が含まれているので、被覆部材中に分散体を十分に分散させることができる。
例えば、以下の手順により行ってもよい。
1.主剤(基材)に分散体を加え、事前攪拌する。
2.硬化剤にも分散体を加え、事前攪拌する。
3.主剤と硬化剤を混合して攪拌する。
4.真空脱泡する。
5.攪拌及び真空脱泡後すぐに、治具6に取り付けた仕掛品1Aの所定箇所に流し込む。
硬化後の硬さ(針入度 1/4コーン)としては、60以上が好ましい。硬化後の硬さの測定方法は、以下である。
ちょう度試験法:JIS K 2220、1/4コーン
総荷重9.38g
次に、本実施形態の作用効果について、製造方法の観点から説明する。
注入工程では、仕掛品1Aが有する中間部配置空間に、硬化前の被覆部材5を注入する。仕掛品1Aは、固定ハウジング2、可動ハウジング3及び少なくとも一つの端子4を備えると共に被覆部材5を備えない。仕掛品1Aが有する中間部配置空間には中間部43が配置されている。
硬化工程では、中間部配置空間に注入された被覆部材5を硬化させる。
本実施形態によれば、特許文献1記載の製造方法と異なり、端子を予め金型に配置して被覆部材を一体成形する必要がない。よって、製造方法が簡易になる。
なお、被覆部材5は、ゲルで形成される必要はなく、例えばRTVゴムで形成されてもよい。
凹部51,52は、下側に開放される下側凹部51と、上側に開放される上側凹部52と、を含む。凹部51,52が形成されることで、被覆部材5としてのゴムによる可動力の上昇を抑制することができる。
なお、下側凹部51は、例えば、治具6の取付凹部61にコネクタ1A(仕掛品)を取り付けた後に、ブレード状の治具を配置することで形成できる。また、上側凹部52は、例えば、治具6の取付凹部61の内部に凸形状の挿入部を形成し、当該挿入部を可動ハウジング3と固定ハウジング2との間の空間に挿入することで形成できる。
このため、固定ハウジング2と可動ハウジング3との間の隙間から被覆部材5が漏れることが防止され、注入工程及び硬化工程が容易となる。
このため、天井面26B1を備える仕掛品1Aにおいて、中間部配置空間に被覆部材5をスムーズに充填することができる。
このため、硬化剤を加える前に基材中に分散体を分散させることができ、更に、加える硬化剤にも分散体が含まれているので、被覆部材5中に分散体を十分に分散させることができる。
本実施形態では、治具6は、仕掛品1Aを取付可能に構成された取付凹部61を備える。取付凹部61は、固定ハウジング2と可動ハウジング3との間に形成された隙間を塞ぐと共に、仕掛品1Aが有する中間部配置空間に硬化前の被覆部材5を注入可能に仕掛品1Aを保持するように構成される。このため、治具6に仕掛品1Aを取り付けることで、注入工程を容易に行うことができる。
なお、治具6は、隙間を確実に塞ぐ観点から、ゴム製であることが好ましい。
次に、本実施形態の作用効果について、他の観点から説明する。なお、この観点によれば、コネクタ1は、被覆部材5を備えていても備えていなくてもよい。
更に、可動ハウジング3は、この傾斜した直線部43Bに対向する対向面37Aを有し、対向面37Aは、嵌合方向である上下方向に対し、直線部43Bを同じ方向に傾斜した傾斜対向面37A2を有する。このため、対向面37Aが傾斜した傾斜対向面37A2を有しない態様と比較して、直線部43Bと対向面37Aとの距離を一定に近づけることができる。
特に、本実施形態では、可動ハウジング3の一般面3A2が、保護壁26の天壁26Bと幅方向で対向しているので、可動ハウジング3の幅方向の可動域を確保できる。
なお、上記実施形態では、第一ハウジングが固定ハウジングであり、第二ハウジングが可動ハウジングである例を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、第一ハウジング及び第二ハウジングが共に基板に対して移動可能であってもよい。
図示は省略するが、配列方向に並んだ複数(図では4つ)の中間部43のうち、全ての中間部43と配列方向で重なる範囲に幅方向凸部37が形成されてもよい。
そこで、図10に示すように、幅方向凸部37は、全ての中間部43と配列方向で重なる範囲(L1)よりも、更に余裕を持った範囲(L2)に形成されてもよい。図10では、複数の中間部43が配置される配列方向の範囲L1に対し、幅方向凸部37が形成された範囲L2は、一つの中間部43の配列方向寸法(幅拡大部43B1の配列方向寸法)以上の余裕をもって形成されている(L2-L1>2w、なおwは中間部43の配列方向寸法)。
1A 仕掛品(被覆部材を備えないコネクタ)
2 固定ハウジング(第一ハウジング)
21 内部空間
22 前後方向部
23 幅方向部
26 保護壁
26A 側壁
26B 天壁
26B1 下面(天井面)
3 可動ハウジング(第二ハウジング)
3A2 幅方向外側面(可動ハウジングの一般面)
31 挿入空間
31C 挿入空間の底面
32 前後方向壁
33 幅方向壁
34 端子配置部
34A 端子配置孔
34B 端子配置溝
35 突出ガイド部
36 前後突出部(被拘束部)
37 幅方向凸部(インピーダンス調整部)
37A 対向面
37A1 上部
37A2 下部(傾斜対向面)
4 端子
42 固定側被保持部(第一側被保持部)
43 中間部
43A 第一曲部(曲部)
43B 直線部
43C 第二曲部(曲部)
44 可動側被保持部(第二側被保持部)
5 被覆部材
6 治具
61 取付凹部
Claims (5)
- 第一ハウジングと、
前記第一ハウジングに対して移動可能な第二ハウジングと、
前記第一ハウジングに保持される第一側被保持部と、前記第二ハウジングに保持される第二側被保持部と、前記第一側被保持部と前記第二側被保持部との間に位置する中間部と、を有する少なくとも一つの端子と、
前記中間部を覆う被覆部材と、を備えるコネクタを製造するための製造方法であって、
前記第一ハウジング、前記第二ハウジング及び前記少なくとも一つの端子を備えると共に前記被覆部材を備えない仕掛品が有する中間部配置空間であって、前記中間部が配置された前記中間部配置空間に硬化前の被覆部材を注入する注入工程と、
前記中間部配置空間に注入された前記被覆部材を硬化させる硬化工程と、
を含む製造方法。 - 前記注入工程の前に、前記仕掛品を治具に取り付けることで、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの間に形成された隙間を前記治具によって塞ぐ治具取付工程
を更に含む、
請求項1に記載の製造方法。 - 前記第一ハウジング又は前記第二ハウジングは、前記中間部が配置される中間部配置空間を形成すると共に下方を向く天井面を備え、
前記注入工程では、前記仕掛品の下側から前記被覆部材を注入する、
請求項1又は請求項2に記載の製造方法。 - 前記注入工程で注入する前記被覆部材は、分散体が分散した基材に、分散体を含んだ硬化剤を混合することで形成される、
請求項1~請求項3の何れか一項に記載の製造方法。 - 仕掛品を取付可能に構成された取付凹部を備える治具であって、
前記仕掛品は、
第一ハウジングと、
前記第一ハウジングに対して移動可能な第二ハウジングと、
前記第一ハウジングに保持される第一側被保持部と、前記第二ハウジングに保持される第二側被保持部と、前記第一側被保持部と前記第二側被保持部との間に位置する中間部と、を有する少なくとも一つの端子と、を備え、
前記取付凹部は、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの間に形成された隙間を塞ぐと共に、前記仕掛品が有する中間部配置空間であって前記中間部が配置された前記中間部配置空間に硬化前の被覆部材を注入可能に前記仕掛品を保持するように構成される、
治具。
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