JP5394891B2 - 基板用同軸コネクタを製造する製造方法 - Google Patents

基板用同軸コネクタを製造する製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、プリント基板に取り付けられる基板用同軸コネクタを製造する製造方法に関するものである。
プリント基板に取り付けられる従来の基板用シールドコネクタとして、図17に示すものが知られている。この基板用シールドコネクタ10は、プリント基板上の信号パターンと半田接続される内導体端子11を誘電体12の内部に保持しこの誘電体12を外導体端子13が収容してなるコネクタ端子14が、樹脂製のコネクタハウジング15に収容されたもので構成されている。内導体端子11には、図示しないシールド電線の信号線が接続され、高周波信号が伝達されるようになっており、外導体端子13は、シールド電線のシールド線と接続され、内導体端子11の周囲を覆って電磁的に遮蔽する。
内導体端子11は、導電性板材を打ち抜き加工することにより、ピン状の水平部16の基端から垂下部17が下方に垂下された略逆L字形状に形成されている。ピン状の水平部16の基端側は、その先端側よりやや太径に形成されており、係止突起18を備えている。そして、水平部16の先端側が図示しない相手側シールドコネクタの内導体端子と接続され、垂下部17の先端側がプリント基板の所望の信号パターンと接続されることで、シールド電線とプリント基板との間の電気信号の受け渡しが行なわれる。
内導体端子11が収容される誘電体12は、所定の誘電率を有する樹脂製の絶縁性材料で成形されており、内導体端子11と外導体端子13との間に組付けられて、これらの間を絶縁状態にする。誘電体12は、縦長の開口面19を有する収容室20が内部に形成されており、収容室20の前方側には、水平筒部21が延設形成されている。
水平筒部21の内部には、内導体端子11のピン状の水平部16が挿入される挿入孔22が前後方向に開口形成されており、後方側が収容室20に連通している。この挿入孔22に内導体端子11の水平部16を挿入すると、先端側よりやや太径の基端側に膨出形成された係止突起18により圧入されて、内導体端子11が誘電体12に保持されるようになっている。
外導体端子13は、導電性板材を型抜きした後、プレス等による折り曲げ加工によって円筒状に形成されており、内部の収容室23に誘電体12が収容可能になっている。前方の先端部分は、相手側シールドコネクタの外導体端子と嵌合される嵌合部24となっており、収容室23に収容された誘電体12の挿入孔に挿入された内導体端子11の水平部16の先端が誘電体12から突出されて嵌合部24内に配置されている。
外導体端子13の中央部分上面には、係止片25が上方に向けて撓み変形可能に突設されている。外導体端子13の上面後端には、後方の開口部26を覆う大きさとなる折り曲げ片27が延設形成されており、下方に折り曲げることで、外導体端子13の収容室23に収容された誘電体12を後方から覆って後方の開口部26を塞いで、基板用シールドコネクタ10のシールド性能の低下を防止することが可能となっている。
外導体端子13の後部には、プリント基板のグランドパターンと電気的に接続される接続部28が2箇所、下方に延設形成されている。接続部28は、スリット状の空隙部が形成されて基端から先端に向けて分岐する一対の弾性接続片30、30を有している。一対の弾性接続片30、30の先端には、係止部31が膨出形成されており、プリント基板のグランドパターンと電気的に接続される貫通孔の開口縁に係止可能になっている(例えば、特許文献1参照)。
このように、前記基板用シールドコネクタ10は、内導体端子11が導電性板材を打ち抜いて形成され、外導体端子13は導電性板材を型抜きした後、プレスにより折り曲げ加工して形成されている。そして、内導体端子11を誘電体12に保持し、外導体端子13の収容室23に誘電体12を収容し、この誘電体12の挿入孔22に、前記内導体端子11の水平部16を挿入しかつ突出させるようにして、基板用シールドコネクタ10が組み付けられる。
特開2008‐59761号公報
上述した従来の基板用シールドコネクタは、解決すべき以下の問題を有している。
即ち、内導体端子11と外導体端子13のプレス成形が各1回(合計2回)、誘電体12とコネクタハウジング15の樹脂成形が各1回(合計2回)、内導体端子11の誘電体12に対する圧入、誘電体12の外導体端子13に対する圧入、外導体端子13のコネクタハウジング15に対する圧入が各1回(合計3回)の作業工程を要し、結果的に工数増加によるコネクタ製造の効率が悪く、組立コストおよび製品コストの上昇を免れ得ないという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタの製造効率を改善可能にして、以って組立コストおよび製品コストの低減を図ることができる基板用同軸コネクタを製造する製造方法を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る基板用同軸コネクタを製造する製造方法は、下記(1)を特徴としている。
(1) 下側の一部が除かれ開口が形成された、第1のキャリアのうちの半円筒状に成形された半円筒状部に連設された半円筒部を有するアウター端子が前記第1のキャリアから連鎖状に延設された第1の連鎖端子と、前記アウター端子の前記半円筒部にその下側の一部から収容可能な、前記第2のキャリアに連設された本体部を有するインナー端子が前記第2のキャリアから連鎖状に延設された第2の連鎖端子と、から、プリント基板に取り付けられる基板用同軸コネクタを製造する製造方法であって、
前記第2のキャリアの前記本体部が連設された側とは反対側に前記第1のキャリアを並べて配置することによって、前記インナー端子の前記本体部を前記アウター端子の前記半円筒部に収容するとともに、前記第2のキャリアを前記アウター端子に接触しないように該半円筒部の前記開口に臨ませ、
前記アウター端子の前記半円筒部の内部の空間を、前記第2のキャリアから前記本体部に向けてスライドする型で埋めるとともに、前記アウター端子の前記半円筒部および前記インナー端子の本体部の周囲を囲うように、金型内に前記第1の連鎖端子と前記第2の連鎖端子を収納し、
前記第1の連鎖端子と前記第2の連鎖端子が収納された前記金型内に絶縁物を注入してフープ成形し、
前記第1のキャリアの前記半円筒状部の両側を切断するとともに、前記本体部に連設された箇所を残すように前記第2のキャリアを切断する、
こと。
上記(1)の構成の基板用同軸コネクタを製造する製造方法によれば、キャリア付きインナー端子とキャリア付きアウター端子の1回のフープ成形によってキャリア付き同軸コネクタが効率的かつ簡単に得られ、従来のような端子およびハウジングの複数回の圧入作業を要することなく、簡単にしかもローコストに同軸コネクタを製造することができる。
本発明によれば、1回の成形工程および1回のキャリアカット工程で、同軸コネクタを効率よく製造することができ、従来品に比べて組立コストおよび製品コストを大幅に低減できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明の実施形態にかかる基板用同軸コネクタを示す斜視図である。 図1に示す基板用同軸コネクタを下方から見た斜視図である。 図1に示す基板用同軸コネクタの縦断面斜視図である。 本発明の実施形態にかかる基板用同軸コネクタに用いられるアウター端子(キャリア付き)の斜視図である。 本発明の実施形態にかかる基板用同軸コネクタに用いられるインナー端子(キャリア付き)の斜視図である。 図4および図5にそれぞれ示すアウター端子とインナー端子を上下に重ねた状態の斜視図である。 図6に示すように重ねたアウター端子とインナー端子の平面図である。 図6に示すように重ねたアウター端子とインナー端子の下面図である。 本発明の実施形態にかかる基板用同軸コネクタの製造に用いる金型を示す分解斜視図である。 図9に示す金型の型閉め状態の斜視図である。 図10に示す金型の型閉め状態の縦断面斜視図である。 図10に示す金型を斜め下方から見た斜視図である。 型開きされたキャリア付きの基板用同軸コネクタを示す斜視図である。 図13に示すキャリア付きの基板用同軸コネクタの縦断面斜視図である。 図13に示すキャリア付きの基板用同軸コネクタに対するキャリアカット型の配置状況を示す斜視図である。 図15に示すキャリアカット型を矢印U方向から見た斜視図である。 従来の基板用シールドコネクタを示す縦断面図である。
以下、本発明の一実施の形態にかかる基板用同軸コネクタの製造方法を図面を参照して説明する。本実施形態により製造される基板用同軸コネクタPは、図1〜図3に示すように、アウターハウジング(コネクタハウジング)41と、アウター端子(外導体端子)42と、インナー端子(内導体端子)43と、インナーハウジングEと、を備える。
アウターハウジング41は、アウター端子42およびインナー端子43のうち相手側コネクタのアウター端子およびインナー端子と接続される部分を所定間隔おいて内部に収納している。ここで、アウターハウジング41はアウター端子42およびインナー端子43の外部を被い、アウター端子42はインナー端子43を所定間隔おいて被っている。アウター端子42およびインナー端子43は後述の金型C内に収容され、アウターハウジング41の合成樹脂(絶縁物、誘電体)によるフープ成形によって、上述の形状に形成される。
前記アウター端子42はインナー端子43に対し幾分長目であり、アウターハウジング41とアウター端子42との間には、相手側コネクタのアウターハウジング41が挿入可能な間隙G1が設けられ、アウター端子42とインナー端子43との間には、相手側コネクタのインナーハウジングの一部が挿入される間隙G3が設けられている。
更に、インナー端子43とアウターハウジング41の間には、相手側コネクタのアウターハウジングが挿入される間隙G2が形成されている。また、必要に応じて、アウターハウジング41の天部および底部には、相手側コネクタの係止部を嵌合する嵌合孔やガイドなどが形成される。なお、図3に示すように、アウターハウジング41の成形時にインナー端子43の回りに合成樹脂が注入された部分Eが、インナー端子43とアウター端子42とを絶縁するインナーハウジングEとして機能する。
次に、かかる構成の基板用同軸コネクタPの詳細を、基板用同軸コネクタPを製造する製造方法とともに、図4〜図16を参照しながら説明する。この基板用同軸コネクタPの製造方法に当たっては、図4〜図8に示すように、導電性金属板のプレス成形によって得られたキャリア付きアウター端子Aおよびキャリア付きインナー端子Bが用意され、これらが重ね合わせるように用いられる。尚、図4〜図8では、一つのアウター端子Aまたはインナー端子Bがキャリアに延設されている場合を示しているが、キャリアには複数個のアウター端子Aまたは複数個のインナー端子Bが該キャリアの一方側に連鎖状に延設されている。このように、複数個のアウター端子Aまたは複数個のインナー端子Bが連鎖状に延設されたものを連鎖端子と称する。また、キャリアに連設された状態にあるアウター端子Aまたはインナー端子Bを、以後、キャリア付きアウター端子Aまたはキャリア付きインナー端子Bと称することがある。
前記キャリア付きアウター端子Aは、図4に示すように、所定の間隔で半円筒状に成形された半円筒状部44aを持った帯状のキャリア44と、このキャリア44の一側縁から切欠部45aを介して半円筒状部44aに連続する半円筒部45とから形成する。なお、キャリア44の半円筒状部44aと半円筒部45とは同一径であり、切欠部45aを介して、一体に連続している。切欠部45aは、連設された半円筒状部44aと半円筒部45からなる半円筒の一部(キャリア44に隣接する箇所)を切除して形成されたものであり、切欠部45aもまた半円筒部45の一部を構成しているといえる。半円筒状部44aを除く一平面内のキャリア44には、複数の位置決め孔46が所定間隔おいて穿設されている。半円筒部45は、本発明の一実施の形態にかかる基板用同軸コネクタと相手方の同軸コネクタとを嵌合した際、その相手方の同軸コネクタのアウター端子に接触する。さらに、本発明の一実施の形態にかかる基板用同軸コネクタがプリント基板に装着された際、キャリア44の半円筒状部44aの端部(キャリア44の半円筒部45が設けられた端部とは反対側の端部)がプリント基板のGND線に半田付けされる。
一方、キャリア付きインナー端子Bは、図5に示すように、帯状のキャリア47の一側縁から突出する突出片48と、この突出片48に連続しこれより幅が狭い(細い)連結片49と、この連結片49に連続し、丸軸状に丸められた本体部50と、キャリア47の他側縁に連結された幅が狭い突出片51と、この突出片51から斜め下方に連続する傾斜片52と、この傾斜片52に対し水平方向に連続する端子片53とを備えるように構成される。このキャリア47にも位置決め孔54が所定間隔おいて穿設されている。本体部50は、本発明の一実施の形態にかかる基板用同軸コネクタと相手方の同軸コネクタとを嵌合した際、その相手方の同軸コネクタのインナー端子に接触する。さらに、本発明の一実施の形態にかかる基板用同軸コネクタがプリント基板に装着された際、端子片53がプリント基板の信号線に半田付けされる。
前記突出片48は、アウターハウジング41に埋設される広幅部分であるが、その幅は前記半円筒部45の内径よりも小さい。このため、半円筒部45の下側の開口に突出片48を配置した場合、突出片48が半円筒部45に接触することは無い。更に、キャリア47の幅Nは、キャリア付きアウター端子Aの切欠部45aの幅Mよりも狭い寸法である。このため、切欠部45aの下側にキャリア付きインナー端子Bを配置した場合、キャリア47がキャリア付きアウター端子Aに接触することがない。
図6、図7および図8は、キャリア付きアウター端子Aのキャリア44とキャリア付きインナー端子Bのキャリア47とを前後方向に隣接させて、これらを同一平面内に設置した状態を示す斜視図、平面図および下面図である。図6、図7および図8に示すように、キャリア付きインナー端子Bのキャリア47の突出片48が連設された側とは反対側にキャリア付きアウター端子Aのキャリア44が並べて配置される。つまり、キャリア付きアウター端子Aの切欠部45aの下側にキャリア付きインナー端子Bのキャリア47が位置するように、キャリア付きアウター端子Aおよびキャリア付きインナー端子Bが並べて配設される。このように並べた際、突出片48が半円筒部45に接触することは無い。また、キャリア44とキャリア47とは所定の間隙G4をおいて同一平面内に並び、キャリア付きインナー端子Bのキャリア47がキャリア付きアウター端子Aのキャリア44に接触することがない。
また、キャリア付きインナー端子Bの突出片48、連結片49および本体部50はキャリア付きアウター端子Aの半円筒部45内の中心部にあって、これらの間に、図8に示すような間隙G5を保つようにする。この間隙G5のうち突出片48付近は、インナーハウジングEとして機能させる絶縁物が注入される箇所(図8の突出片48における図面上側)と、後述する第1のスライド型63がキャリア47側から進入する箇所(図8の突出片48における図面下側)と、に分かれる。
従って、キャリア付きアウター端子Aとキャリア付きインナー端子Bとを前述のように同一平面内に設置したとき、接触する部分は生じない。そこで、かかるキャリア付きアウター端子Aとキャリア付きインナー端子Bを金型C内に設置し、この金型C内に合成樹脂(絶縁物)を注入してフープ成形を行う。この成形工程を、図9〜図11を参照して説明する。
この金型Cは、図9に示すように、下型61、上型62、第1のスライド型63および第2のスライド型64とからなる。下型61は、上方および下方に開放された略直方容器形をなす。コ字状壁65の上面は上型62に対する当接面となるため、平滑面とされる。コ字状壁65のうちの前方の前壁65aの上面中央は、キャリア付きアウター端子Aの半円筒部45の端部およびキャリア付きインナー端子Bの突出片48の底面を下側から支持する。
一方、上型62は下方および後方に開放された略直方容器形をなし、コ字状壁67のうち前壁67aにはこれの前後面および下面に抜ける半円形孔(半円形切欠)68が形成されている。この半円形孔68の形状、サイズはキャリア付きアウター端子Aの半円筒部45の形状、サイズと等しい。コ字状壁67のうち前壁67aの半円形孔(半円形切欠)68の下面は、キャリア付きアウター端子Aの半円筒部45の上面を上側から支持する。このようにして、上型62の内部にキャリア付きアウター端子Aの半円筒部45およびキャリア付きインナー端子Bの突出片48から本体部50にかけての部位が収納される。
また、第1のスライド型63は、図11に示すように、断面がキャリア付きアウター端子Aの半円筒状部44aおよび半円筒部45の内面と同一の半円である半円柱の形状である。この第1のスライド型63は、キャリア付きアウター端子Aの半円筒状部44aの開口から半円筒部45に向う矢印cの方向に進入する。このとき、第1のスライド型63は、半円筒状部44aの内面、キャリア47の上面、半円筒部45の内面、および突出片48の上面に沿って、その先端面がコ字状壁67の前壁67aの内側面と面一となる位置まで進入する(つまり、先端面が突出片48の上面上に位置するまで進入する)。
第2のスライド型64は、略矩形の塞板部69と、この塞板部69の前面側に連設された直方形部70とを備える。塞板部69は下型61および上型62が閉じられた際に下型61および上型62の後部の開放端を塞ぐように機能する。直方形部70は矩形断面を持ち、これの中心部に、前面から所定の深さに亘って略丸形の長孔71を設ける。さらに、この長孔71を中心とする半円筒状孔72を形成する。長孔71にはキャリア付きインナー端子Bの本体部50が収納され、半円筒状孔72にはキャリア付きアウター端子Aの半円筒部45が収納される。
第2のスライド型64についてさらに説明する。直方形部70の上部外周面から半円筒状孔72に至る、図11に示す肉厚部73は、図3に示したアウターハウジング41の間隙G1相当の厚みおよび形状とする。また、半円筒状孔72から長孔71に至るまでの肉厚部74は、図3に示した間隙G3相当の厚みおよび形状とする。更に、長孔71から直方形部70の下部外周面までの肉厚75は、間隙G2相当の厚みおよび形状とする。
従って、キャリア付きアウター端子Aとキャリア付きインナー端子Bを、図9に示すように下型61および上型62間に配置し、これらを矢印a方向、b方向にそれぞれ移動させる。また、これらの下型61および上型62の前後に配置された第1スライド型63および第2スライド型64をそれぞれ矢印c方向、d方向に移動させる。これにより、キャリア付きアウター端子Aの半円筒部45およびキャリア付きインナー端子Bの突出片48は、上型62の半円形孔68の下面と、第1スライド型63の上面および下面と、下型61の前壁65aの上面により支持される。同時に、キャリア付きアウター端子Aの半円筒部45およびキャリア付きインナー端子Bの本体部50が、第2のスライド型64の半円筒状孔72および長孔71のそれぞれに挿し込まれ、図11に示すように、キャリア付きアウター端子Aおよびキャリア付きインナー端子Bが金型C内に収納される。
この後、これらの各型61〜64によって囲まれた前記間隙G1〜G3内に周知の方法で絶縁材(合成樹脂)の注入を行う。この型閉め状態で合成樹脂を注入すると、前記キャリア付きアウター端子Aおよびキャリア付きインナー端子Bと、各型61〜64とが密接しているため、注入された合成樹脂がこれらの型61〜64の外へ漏れ出すことはない。
そして、この合成樹脂の固化後に各型61〜64を矢印a〜d方向とは逆方向に移動させることで、型開きを行う。この型開きによって、図13および図14に示すようなキャリア付き基板用同軸コネクタDが形成される。キャリア付き基板用同軸コネクタDは、キャリアが残っている点を除いて、図1〜図3を参照して説明した基板用同軸コネクタPと同じであるため説明を省略する。
次に、上述のキャリア付き基板用同軸コネクタDに対して、図15および図16に示すように、3基のキャリアカット下型81〜83および4基のキャリアカット上型84〜87を用いて、キャリア付きアウター端子Aおよびキャリア付きインナー端子Bのキャリア44、47を切断する。これらのうち、キャリアカット下型81、82は、鋼材により直方形に形成され、これらの刃がキャリア付きアウター端子Aのキャリア44の各一箇所、具体的には半円筒状部44a付近の平坦部に刃が位置するように設置する。
また、キャリアカット下型83は直方形に形成され、キャリア付きインナー端子Bのキャリア47の突出片48に連設された箇所を所定の範囲に亘って支える位置に配置する。このとき、このキャリア47の半円筒部45の内面より僅かに内側となる位置に刃を配置する。これらの刃はキャリア付きアウター端子Aおよびキャリア付きインナー端子Bに対するキャリアカット位置L1、L2となる。キャリアカット位置L1とL2は、同一直線状にはなく、キャリアカット位置L2がL1の内側に位置する。これは、キャリアカット位置L1とL2が同一直線状にあると、キャリアが切断された箇所でアウター端子とインナー端子が接触する可能性があるためである。
キャリアカット上型84、85も直方形をなし、キャリア付きアウター端子Aのキャリア44上に臨み、その各刃は前記キャリアカット位置L1に対向する。また、キャリアカット型86、87も直方形をなし、キャリア付きインナー端子Bのキャリア47上に臨んで、その刃は前記キャリアカット位置L2に対向する。
そこで、前記のように重ね合わせたキャリア付きアウター端子Aおよびキャリア付きインナー端子Bを介在したキャリアカット下型81〜83およびキャリアカット上型84〜87のうち、キャリアカット上型84〜87を矢印Q方向に打ち下ろす。これにより、キャリア付きアウター端子Aのキャリア44およびキャリア付きインナー端子Bのキャリア47はそれぞれキャリアカット位置L1、L2で切断され、結果として、図1〜図3の示すような基板用同軸コネクタPが得られることとなる。尚、矢印Q方向への打ち下ろしの際、キャリアカット型86、87の各刃は、キャリア付きアウター端子Aの切欠部45aを通過して、キャリアカット位置L2に向うため、キャリアカット型86、87がキャリア付きアウター端子Aの半円筒状部44aおよび半円筒部45を破壊することがない。
以上、本発明の実施形態にかかる基板用同軸コネクタによれば、キャリア付きアウター端子Aとキャリア付きインナー端子Bの1回のフープ成形によってキャリア付き基板用同軸コネクタDが効率的かつ簡単に得られ、従来のような端子およびハウジングの複数回の圧入作業を要することなく、簡単にしかもローコストに基板用同軸コネクタPを製造することができる。
41 アウターハウジング
42 アウター端子
43 インナー端子
44、47 キャリア
44a 半円筒状部
46、54 位置決め孔
48 突出片
49 連結片
50 本体部
51 突出片
52 傾斜片
53 端子片
61 下型
62 上型
63 第1スライド型
64 第2スライド型
65、67 コ字状壁
65a、67a 前壁
68 半円形孔
69 塞板部
70 直方形部
71 長孔
72 半円筒状孔
81〜83 キャリアカット下型
84〜87 キャリアカット上型
A キャリア付きアウター端子
B キャリア付きインナー端子
C 金型
D キャリア付き基板用同軸コネクタ
G1〜G5 間隙
P 基板用同軸コネクタ

Claims (1)

  1. 下側の一部が除かれ開口が形成された、第1のキャリアのうちの半円筒状に成形された半円筒状部に連設された半円筒部を有するアウター端子が前記第1のキャリアから連鎖状に延設された第1の連鎖端子と、前記アウター端子の前記半円筒部にその下側の一部から収容可能な、前記第2のキャリアに連設された本体部を有するインナー端子が前記第2のキャリアから連鎖状に延設された第2の連鎖端子と、から、プリント基板に取り付けられる基板用同軸コネクタを製造する製造方法であって、
    前記第2のキャリアの前記本体部が連設された側とは反対側に前記第1のキャリアを並べて配置することによって、前記インナー端子の前記本体部を前記アウター端子の前記半円筒部に収容するとともに、前記第2のキャリアを前記アウター端子に接触しないように該半円筒部の前記開口に臨ませ、
    前記アウター端子の前記半円筒部の内部の空間を、前記第2のキャリアから前記本体部に向けてスライドする型で埋めるとともに、前記アウター端子の前記半円筒部および前記インナー端子の本体部の周囲を囲うように、金型内に前記第1の連鎖端子と前記第2の連鎖端子を収納し、
    前記第1の連鎖端子と前記第2の連鎖端子が収納された前記金型内に絶縁物を注入してフープ成形し、
    前記第1のキャリアの前記半円筒状部の両側を切断するとともに、前記本体部に連設された箇所を残すように前記第2のキャリアを切断する、
    ことを特徴とする基板用同軸コネクタを製造する製造方法。
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