JP2007317623A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】コンタクト部を確実に接触させることができ、コンタクト部の電気的な接続の安定性を向上させることができるコネクタの提供。
【解決手段】相手側コネクタ40に接触部51を有する相手側コンタクト部50を備え、挿入側コネクタ20に、挿入時に接触部51が乗り越える突起部21と、接触部51が嵌合する凹部22とを備え、凹部22の幅は、コネクタ挿入時に接触部51が先に接触する部分では接触部の幅よりも大きく、挿入に伴って徐々に小さくなるように形成され、接触部51が、コネクタ挿入に伴って凹部22の斜面を徐々に移動しながら適正な位置に誘導されて凹部22と嵌合するため、確実に二点接触を実現することができ、コンタクト表面にフラックスや異物が残っていても、嵌合時の動きでコンタクト表面を削りながら接触させることができ、安定した電気的な接続を確保することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、コネクタに関し、特に、コネクタに配設されるコンタクト部の嵌合構造に関する。
一対のコネクタを嵌合させて電気的接続を得る場合、各々のコネクタに配設されるコンタクト部を確実に接触させることが重要である。そこで、通常、一方のコンタクト部を他方のコンタクト部側に突出させた接触部を設け、この接触部で他方のコンタクト部に接触させる構造が用いられる。例えば、下記特許文献1には、一方のコネクタの接片に山形に突出する接点を形成し、その接点を他方のコネクタの電極面に接触させる構造が開示されている。
また、コンタクト部の接触をより確実にするために、他方のコンタクト部に上記接触部に嵌合する凹部を設ける構造も用いられる。この従来のコネクタに関して、図11乃至図14を参照して説明する。図11は、一対のコネクタの構造を示す斜視図であり、図12は、挿入側コネクタの構造を示す斜視図及び平面図である。また、図13は、コネクタの嵌合動作におけるコンタクト部の位置関係を模式的に示す平面図であり、図14は、嵌合時における接触部の状態を模式的に示す断面図である。
図11に示すように、従来のコネクタは、一方のコネクタ(挿入側コネクタ60)と他方のコネクタ(相手側コネクタ40)とで構成され、挿入側コネクタ60には挿入側コンタクト部70が形成され、相手側コネクタ40には相手側コンタクト部50が形成されている。この相手側コンタクト部50の先端部近傍には、挿入側コンタクト部70側に突出する接触部51が形成されている。また、図12に示すように、挿入側コンタクト部70には、一対のコネクタの嵌合の感触を発生させるための突起部71と、相手側コンタクト部50の接触部51に嵌合させるための四角形の凹部72とが形成されている。そして、挿入側コネクタ60を相手側コネクタ40に挿入すると、接触部51は突起部71を乗り越えた後、凹部72に嵌合して挿入側コンタクト部70と相手側コンタクト部50との電気的接続が確保される。
特開2003−100389号公報(第4−5頁、第7図)
しかしながら、上述したような接触部51と突起部71と四角形の凹部72とを有するコネクタでは、接触部51が突起部71を乗り越える際に、うまく乗り越えられずに位置がずれてしまった場合に、接触部51が凹部72に嵌合することができず、接触不良を起こすことがある。例えば、図13に示すように、接触部51が突起部71を乗り越える際に、挿入側コンタクト部70と相手側コンタクト部50とが互いに横方向にずれてしまう場合があり(図13(a)参照)、その状態で挿入側コンタクト部70を更に押し込むと接触部51が凹部72の縁に乗り上げ(図13(b)参照)、接触部51が凹部72に嵌合しないまま係止してしまう(図13(c)参照)。
このように、従来のコネクタは、挿入側コンタクト部70に四角形の凹部72を形成しているため、相手側コンタクト部50の接触部51が挿入側コンタクト部70の突起部71をうまく乗り越えずに逃げてしまった場合、凹部72との嵌合が出来なかったり(図14(a)参照)、接触部51が突起部71をうまく乗り越えたとしても、製造上のバラツキに起因して、四角形の凹部72の一辺にしか接触しないなど(図14(b)参照)、本来の目的である二点接触の効果を発揮出来ないという問題があった。
また、従来のコネクタの構造では、接触部51の接触位置の変動が少ないため、接触部51と凹部72との接触面に、リフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着する異物が残っている場合に、フラックスや異物を削り落としにくく、電気的な接続の安定性を損なう場合が生じるという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その第1の目的は、コンタクト部を確実に接触させることができるコネクタを提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、コンタクト部の電気的な接続の安定性を向上させることができるコネクタを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、第1のコンタクト部を備える挿入側コネクタと、第2のコンタクト部を備える相手側コネクタとで構成され、前記挿入側コネクタを前記相手側コネクタに挿入することにより前記第1のコンタクト部と前記第2のコンタクト部とが接触するコネクタにおいて、前記第2のコンタクト部には、前記第1のコンタクト部側に向かって突出する接触部を備え、前記第1のコンタクト部には、前記挿入側コネクタの挿入に伴って、前記接触部を適正な位置に誘導し、該接触部に嵌合する嵌合部を備えるものである。
また、本発明は、第1のコンタクト部を備える挿入側コネクタと、第2のコンタクト部を備える相手側コネクタとで構成され、前記挿入側コネクタを前記相手側コネクタに挿入することにより前記第1のコンタクト部と前記第2のコンタクト部とが接触するコネクタにおいて、前記第2のコンタクト部には、前記第1のコンタクト部側に向かって突出する接触部を備え、前記第1のコンタクト部には、前記挿入側コネクタの挿入に際して、前記接触部に先に接触する部分の幅が前記接触部よりも広く、前記挿入側コネクタの挿入に伴って、その幅が徐々に狭くなる領域を含むように窪んだ凹部を備えるものである。
本発明においては、前記凹部の開口部分は、前記接触部に先に接触する部分を底辺とする三角形であることが好ましく、前記凹部は、前記三角形の各々の辺を通る平面が斜面となる三角錐形状とすることができる。
また、本発明は、第1のコンタクト部を備える挿入側コネクタと、第2のコンタクト部を備える相手側コネクタとで構成され、前記挿入側コネクタを前記相手側コネクタに挿入することにより前記第1のコンタクト部と前記第2のコンタクト部とが接触するコネクタにおいて、前記第2のコンタクト部には、前記第1のコンタクト部側に向かって突出する接触部を備え、前記第1のコンタクト部には、前記挿入側コネクタの挿入に際して、前記接触部に先に接触する部分の間隔が前記接触部よりも広く、前記挿入側コネクタの挿入に伴って、その間隔が徐々に狭くなる領域を含むように対向して突出した凸部を備えるものである。
本発明においては、前記凸部は、ハの字形状又はV字形状とすることができる。
また、本発明においては、前記第1のコンタクト部には、前記凹部又は前記凸部よりも前記接触部に先に接触する部分に、前記第2のコンタクト部側に向かって突出する突起部を備える構成とすることができる。
このように、本発明は上記構成により、挿入側コネクタを相手側コネクタに挿入する際に、各々のコンタクト部の位置がずれた場合でも、接触部が凹部又は対向して配置される凸部に当接した後、挿入に伴って徐々に適正な位置に誘導されるため、接触部と凹部又は凸部とを確実に二点で接触させることができる。また、接触部は凹部又は凸部を擦りながら移動するため、接触面にリフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着する異物が残っている場合でも、これらを削り取ることができ、安定した電気的な接続を確保することができる。
本発明のコネクタによれば下記記載の効果を奏する。
本発明の第1の効果は、コンタクト部を確実に接触させることができるということである。その理由は、挿入側コネクタを相手側コネクタに挿入する際に、相手側コンタクト部の接触部が突起部を乗り越える若しくは乗り越えず突起部付近を通り過ぎた後に、突起部の幅以上の幅を有する凹部(例えば、三角形の凹部)又は突起部の幅以上の間隔を有する凸部(例えば、ハの字状の凸部)に嵌り、挿入に伴って接触部が凹部又は凸部の斜面を徐々に移動しながら適正な位置に誘導されるため、接触部を凹部又は凸部と確実に二点で接触させることができるからである。
また、本発明の第2の効果は、コンタクト部の電気的な接続の安定性を向上させることができるということである。その理由は、接触部は、凹部又は凸部の斜面を擦りながら移動するため、接触部と凹部又は凸部との接触箇所に、リフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着する異物が残っていても、クリーニング効果を発揮してフラックスや異物を削り取ることができるからである。
本発明に係るコネクタは、その好ましい一実施の形態において、挿入側コネクタと相手側コネクタとで構成され、相手側コネクタには、接触部を有する相手側コンタクト部を備え、挿入側コネクタには、挿入時に接触部が乗り越える突起部と、接触部が嵌合する凹部又は対向して配置される凸部とを備え、凹部の幅又は凸部の間隔は、コネクタ挿入時に接触部が先に接触する部分では接触部の幅よりも大きく、コネクタの挿入に伴って徐々に小さくなる領域を含むように形成されているものであり、相手側コンタクト部の接触部が、突起部を乗り越える若しくは乗り越えず突起部付近を通り過ぎた後に凹部又は凸部に嵌り、コネクタ挿入に伴って凹部又は凸部の斜面を徐々に移動しながら適正な位置に自己整合的に誘導されて凹部又は凸部と嵌合するため、確実に二点接触を実現することができる。また、接触部は凹部又は凸部の斜面を擦りながら移動するため、コンタクト表面にリフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着する異物が残っている場合でも、嵌合時の動きでコンタクト表面を削りながら接触させることができ、安定した電気的な接続を確保することができる。
上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第1の実施例に係るコネクタについて、図1乃至図6を参照して説明する。図1は、本実施例に係るコネクタの構造を示す斜視図であり、図2は、挿入側コネクタの構造を示す斜視図及び平面図である。また、図3は、コネクタの嵌合動作を示す断面図であり、図4は、コネクタの嵌合動作におけるコンタクト部の位置関係を模式的に示す平面図である。また、図5は、コネクタの嵌合時における接触部の状態を模式的に示す断面図であり、図6は、凹部の形状のバリエーションを示す平面図である。
図1に示すように、本実施例のコネクタは、挿入側コネクタ10と相手側コネクタ40とで構成され、挿入側コネクタ10には挿入側コンタクト部20が配設され、相手側コネクタ40には相手側コンタクト部50が配設され、挿入側コンタクト部20と相手側コンタクト部50とが接触することにより、双方のコネクタの電気的な接続が確保される。また、相手側コンタクト部50は、挿入側コンタクト部20の押圧に対して適度に変形するように形成され、挿入側コンタクト部20側の先端部近傍には、挿入側コンタクト部20側に突出する接触部51を備えている。
上記挿入側コネクタ10の上下を逆転して開口部を上向きにすると図2(a)に示すようになり、挿入側コネクタ10は、プラスチック材などの絶縁性部材で一体成型若しくは圧入成型された筐体となるインシュレータ部30と、インシュレータ部30に固定される挿入側コンタクト部20とで構成され、挿入側コンタクト部20には、図2(b)に示すように、相手側コンタクト部50との嵌合時に感触を得るための突起部21と、相手側コンタクト部50の接触部51と嵌合する凹部22とを備えている。この凹部22の開口部分の形状は、図2(c)に示すように、挿入側コネクタ10を相手側コネクタ40に挿入する際に、接触部51に先に接触する部分を底辺とし、挿入に伴って他の2辺の間隔が徐々に狭くなる三角形(正三角形や二等辺三角形など)であり、その底辺の長さは接触部51の幅よりも大きく設定されている。また、凹部22には、各々の辺を含む平面を斜面(他の2辺を含む平面を斜面23a、23b)とする窪み(すなわち、三角錐状の窪み)が形成されている。
そして、相手側コンタクト部50の接触部51が凹部22の底辺を通過し、斜面23a、23bを擦りながら嵌ることにより、接触部51の二点接触を安定して実現させる。また、コンタクト表面のリフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着する異物に対し、嵌合時の動きで接触部51がコンタクト表面を削ることにより、安定した電気的な接続を確保することができる。
なお、図1及び図2は例示であり、挿入側コネクタ10や相手側コネクタ40の外形形状、挿入側コンタクト部20や相手側コンタクト部50の本数、配置、挿入側コンタクト部20の突起部21の形状などは特に限定されない。
また、図2では、凹部22の開口部分の形状を三角形としたが、本実施例の凹部22は、接触部51に先に接触する部分の幅が接触部51の幅よりも大きく、挿入に伴ってその幅が徐々に狭くなる形状であればよく、例えば、図6(a)に示すような台形形状としてもよい。また、本発明の効果を得るためには、挿入に伴ってその幅が徐々に狭くなる領域を一部に備えていればよいことから、例えば、図6(b)に示すように、三角形と矩形とを組み合わせた形状としたり、図6(c)に示すような卵形の形状などとすることもできる。また、図2では窪みを三角錐状にしたが、例えば、図6(d)に示すように、窪みの中央部に底面を備える形状(すわなち、三角錐の上部を取り除いた形状)としてもよいし、凹部22の内面を略垂直にしてもよい。
次に、挿入側コンタクト部20と相手側コンタクト部50との接続の様子を図3乃至図5を参照して説明する。
図3(a)に示すように、挿入側コネクタ10を相手側コネクタ40に向かって近づけると、図4(a)に示すように、相手側コンタクト部50の接触部51が挿入側コンタクト部20の突起部21を乗り越えて、図4(b)に示すように、三角形の凹部22に嵌り込む。その際、接触部51が突起部21をうまく乗り越えられずにコンタクト部同士が横方向にずれる場合があるが、本実施例の凹部22は底辺が接触部51よりも広くなっているため、接触部51は凹部22に嵌りながら更に嵌合が進んでいく。
そして、接触部51は凹部22の斜面23a、23bに当接し、徐々に凹部22の先端側に移動する際に、斜面23a、23bによって適正な位置に誘導されながら移動するため、最初は一箇所しか接触しなくても、図4(c)に示すように、斜面23a、23bの二点で接触するようになり、図3(b)に示すように、相手側コンタクト部50の接触部51が挿入側コンタクト部20の凹部22に確実に嵌合した状態となる。この状態のX−X断面を模式的に示すと図5のようになり、相手側コンタクト部50の接触部51は挿入側コンタクト部20の凹部22の二点で接触して嵌合する。
このとき、挿入側コンタクト部20及び相手側コンタクト部50の接触部分である凹部22及び接触部51にリフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着した異物が残っていても、相手側コンタクト部50の接触部51は、徐々に挿入側コンタクト部20の凹部22の内面を擦りながら移動するため、コンタクト表面を削り取ることができ、これにより残留するフラックスや異物をクリーニングする効果を発揮して、より安定した電気的な接続を確保することができる。
このように、本実施例のコネクタによれば、挿入側コネクタ10の挿入側コンタクト部20に、接触部51に先に接触する部分の幅が接触部51の幅よりも大きく、挿入に伴ってその幅が徐々に狭くなる領域を含む形状の凹部22(例えば、三角錐状の凹部22)を設けることにより、2つの斜面23a、23bを利用して接触部51を適切な位置に誘導することができ、確実にコンタクト部を接触させることができる。また、接触部51が斜面23a、23bを移動する際に、残留するフラックスや異物などを削り取ることができるため、安定した電気的な接続を確保することができる。
次に、本発明の第2の実施例に係るコネクタについて、図7乃至図10を参照して説明する。図7は、本実施例に係る挿入側コネクタの構造を示す斜視図及び平面図であり、図8は、コネクタの嵌合動作におけるコンタクト部の位置関係を模式的に示す平面図である。また、図9は、コネクタの嵌合時における接触部の状態を示す断面図であり、図10は、凸部の形状のバリエーションを示す平面図である。
前記した第1の実施例では、挿入側コンタクト部20と相手側コンタクト部50とを確実に接触させるために、接触部51に対向する位置に凹部22を設けたが、本実施例では、図7に示すように、凹部22の代わりに、対向して配置された凸部24を設け、凸部24の間の領域を凹部22と同様に機能させる。
この凸部24は、図7に示すように、挿入側コネクタ10を相手側コネクタ40に挿入する際に、接触部51に先に接触する部分の間隔が接触部51の幅よりも大きく、かつ、挿入に伴ってその間隔が徐々に狭くなる領域を含む一対の線状の突起をハの字状に配置した形状である。
そして、相手側コンタクト部50の接触部51がハの字状の凸部24の側面(所定の角度で傾斜する斜面とすることが好ましい。)に係合し、凸部24の側面を擦りながら嵌ることにより、接触部51の二点接触を安定して実現させる。また、コンタクト表面のリフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着する異物に対し、嵌合時の動きで接触部51がコンタクト表面を削ることにより、安定した電気的な接続を確保することができる。
なお、図7では、一対の凸部24をハの字状としたが、本実施例の凸部24は、接触部51に先に接触する部分の間隔が接触部51の幅よりも大きく、挿入に伴ってその間隔が徐々に狭くなる形状であればよく、例えば、図10(a)に示すようなV字状としてもよい。また、本発明の効果を得るためには、挿入に伴ってその間隔が徐々に狭くなる領域を一部に備えていればよいことから、例えば、図10(b)に示すような形状とすることもできる。また、各々の凸部24の幅は必ずしも一定である必要はなく、例えば、図10(c)に示すような形状としてもよい。
次に、挿入側コンタクト部20aと相手側コンタクト部50との接続の様子を図8及び図9を参照して説明する。
本実施例の基本的な嵌合時のメカニズムは前記した第1の実施例と同様であるが、挿入側コネクタ10を相手側コネクタ40に向かって近づけると、図8(a)に示すように、相手側コンタクト部50の接触部51が挿入側コンタクト部20aの突起部21を乗り越えて、図8(b)に示すように、ハの字状の凸部24の間に嵌り込む。その際、接触部51が突起部21をうまく乗り越えられずにコンタクト部同士が横方向にずれる場合があるが、本実施例の凸部24はその間隔が接触部51よりも広くなっているため、接触部51は凸部24の間に嵌りながら更に嵌合が進んでいく。
そして、接触部51は凸部24の内側の側面に当接し、徐々に凸部24に沿って移動する際に適正な位置に誘導されるため、最初は一箇所しか接触しなくても、図8(c)に示すように、凸部24の二点で接触するようになり、相手側コンタクト部50の接触部51が挿入側コンタクト部20aの凸部24に確実に嵌合した状態となる。この状態の接触部51は図9のようになり、相手側コンタクト部50の接触部51は挿入側コンタクト部20aの一対の凸部24の二点で接触して嵌合する。
このとき、挿入側コンタクト部20a及び相手側コンタクト部50の接触部分である凸部24及び接触部51にリフロー半田付け時に飛散するフラックスや作業時に付着した異物が残っていても、相手側コンタクト部50の接触部51は、徐々に挿入側コンタクト部20aの凸部24の側面を擦りながら移動するため、コンタクト表面を削り取ることができ、これにより残留するフラックスや異物をクリーニングする効果を発揮して、より安定した電気的な接続を確保することができる。
このように、本実施例のコネクタによれば、挿入側コネクタ10の挿入側コンタクト部20aに、接触部51に先に接触する部分の間隔が接触部51の幅よりも大きく、挿入に伴ってその間隔が徐々に狭くなる領域を含むハの字状などの形状の凸部24を設けることにより、対向する凸部24を利用して接触部51を適切な位置に誘導することができ、確実にコンタクト部を接触させることができる。また、接触部51が凸部24側面を移動する際に、残留するフラックスや異物などを削り取ることができるため、安定した電気的な接続を確保することができる。
なお、第1の実施例では挿入側コンタクト部20に凹部22を設け、第2の実施例では挿入側コンタクト部20aに凸部24を設けたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、これらを組み合わせて、一対の凸部24の間に凹部22を設けるなどの変形も可能である。
本発明はコネクタに限らず、電気的な接続が求められる任意の端子に適用することができる。
本発明の第1の実施例に係るコネクタの構造を示す斜視図である。 本発明の第1の実施例に係る挿入側コネクタの構造を示す斜視図である。 発明の第1の実施例に係るコネクタの嵌合動作を示す断面図である。 発明の第1の実施例に係るコネクタの嵌合動作におけるコンタクト部の位置関係を示す平面図である。 本発明の第1の実施例に係るコネクタの嵌合時における接触部の状態を示す断面図である。 本発明の第1の実施例に係る挿入側コンタクト部の構造のバリエーションを示す平面図である。 本発明の第2の実施例に係る挿入側コネクタの構造を示す斜視図である。 発明の第2の実施例に係るコネクタの嵌合動作におけるコンタクト部の位置関係を示す平面図である。 本発明の第2の実施例に係るコネクタの嵌合時における接触部の状態を示す断面図である。 本発明の第2の実施例に係る挿入側コンタクト部の構造のバリエーションを示す平面図である。 従来のコネクタの構造を示す斜視図である。 従来の挿入側コネクタの構造を示す図である。 従来のコネクタの嵌合動作におけるコンタクト部の位置関係を示す平面図である。 従来のコネクタの嵌合時における接触部の状態を示す断面図である。
符号の説明
10 挿入側コネクタ
20、20a 挿入側コンタクト部
21 突起部
22 凹部
23a、23b 斜面
24 凸部
30 インシュレータ部
40 相手側コネクタ
50 相手側コンタクト部
51 接触部
60 挿入側コネクタ
70 挿入側コンタクト部
71 突起部
72 凹部

Claims (7)

  1. 第1のコンタクト部を備える挿入側コネクタと、第2のコンタクト部を備える相手側コネクタとで構成され、前記挿入側コネクタを前記相手側コネクタに挿入することにより前記第1のコンタクト部と前記第2のコンタクト部とが接触するコネクタにおいて、
    前記第2のコンタクト部には、前記第1のコンタクト部側に向かって突出する接触部を備え、
    前記第1のコンタクト部には、前記挿入側コネクタの挿入に伴って、前記接触部を適正な位置に誘導し、該接触部に嵌合する嵌合部を備えることを特徴とするコネクタ。
  2. 第1のコンタクト部を備える挿入側コネクタと、第2のコンタクト部を備える相手側コネクタとで構成され、前記挿入側コネクタを前記相手側コネクタに挿入することにより前記第1のコンタクト部と前記第2のコンタクト部とが接触するコネクタにおいて、
    前記第2のコンタクト部には、前記第1のコンタクト部側に向かって突出する接触部を備え、
    前記第1のコンタクト部には、前記挿入側コネクタの挿入に際して、前記接触部に先に接触する部分の幅が前記接触部よりも広く、前記挿入側コネクタの挿入に伴って、その幅が徐々に狭くなる領域を含むように窪んだ凹部を備えることを特徴とするコネクタ。
  3. 前記凹部の開口部分は、前記接触部に先に接触する部分を底辺とする三角形であることを特徴とする請求項2記載のコネクタ。
  4. 前記凹部は、前記三角形の各々の辺を通る平面が斜面となる三角錐形状であることを特徴とする請求項3記載のコネクタ。
  5. 第1のコンタクト部を備える挿入側コネクタと、第2のコンタクト部を備える相手側コネクタとで構成され、前記挿入側コネクタを前記相手側コネクタに挿入することにより前記第1のコンタクト部と前記第2のコンタクト部とが接触するコネクタにおいて、
    前記第2のコンタクト部には、前記第1のコンタクト部側に向かって突出する接触部を備え、
    前記第1のコンタクト部には、前記挿入側コネクタの挿入に際して、前記接触部に先に接触する部分の間隔が前記接触部よりも広く、前記挿入側コネクタの挿入に伴って、その間隔が徐々に狭くなる領域を含むように対向して突出した凸部を備えることを特徴とするコネクタ。
  6. 前記凸部は、ハの字形状又はV字形状であることを特徴とする請求項5記載のコネクタ。
  7. 前記第1のコンタクト部には、前記凹部又は前記凸部よりも前記接触部に先に接触する部分に、前記第2のコンタクト部側に向かって突出する突起部を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載のコネクタ。
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