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JP6613129B2 - 金属端子 - Google Patents

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JP6613129B2
JP6613129B2 JP2015249595A JP2015249595A JP6613129B2 JP 6613129 B2 JP6613129 B2 JP 6613129B2 JP 2015249595 A JP2015249595 A JP 2015249595A JP 2015249595 A JP2015249595 A JP 2015249595A JP 6613129 B2 JP6613129 B2 JP 6613129B2
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Description

本開示は、金属端子に関するものである。
従来、電気機器、電子機器等の各部を電気的に接続するために導電性の金属から成る金属端子が使用されている。そして、互いに嵌合した金属端子同士の不要な嵌合解除を防止するために、抜止め構造が採用されている(例えば、特許文献1参照。)。
図10は従来の金属端子を示す図である。なお、図において、(a)は金属端子の平断面図、(b)は金属端子の側断面図である。
図において、811は、絶縁性材料から成るハウジングであり、中継端子951が挿入されて収容される凹部813が形成されている。そして、該凹部813内には第1端子851が取付けられている。該第1端子851は、一方の電気機器、電子機器等に接続された金属板製の部材であり、凹部813の奥壁から開口812に向けて延出する。また、前記第1端子851は、その両側に形成された抜止め凹部852を有する。
なお、861は、金属板製の第2端子861であり、他方の電気機器、電子機器等に接続された金属板製の部材である。
また、前記中継端子951は、一対の側壁952と一対の上下壁953とを備える概略四角筒状の金属板製の部材であり、長手方向(図における上下方向)両端に挿入口957を有する。該挿入口957のそれぞれには、上下壁953のそれぞれの中央から挿入口957の内側に向けて折返すように曲げられた一対の弾性接触片955が形成されている。また、前記側壁952のそれぞれには、各挿入口957の近傍から長手方向中心へ向けて斜めに切起こされた弾性抜止め片956が形成されている。
そして、前記一方の電気機器、電子機器等と他方の電気機器、電子機器等とを電気的に接続させる場合、まず、前記中継端子951を開口812から凹部813内に挿入する。すると、第1端子851が相対的に中継端子951の図における上側の挿入口957に進入し、一対の弾性接触片955によって両側から挟持される。これにより、第1端子851と中継端子951とが電気的に接続される。また、一対の弾性抜止め片956の先端が第1端子851の抜止め凹部852と係合する。これにより、第1端子851が中継端子951から抜出ることが防止される。
続いて、第2端子861を中継端子951の図における下側の挿入口957に挿入する。これにより、第2端子861は、一対の弾性接触片955によって両側から挟持され、中継端子951と電気的に接続される。このようにして、第1端子851と第2端子861とが、中継端子951を介して、互いに電気的に接続される。
特開2001−110534号公報
しかしながら、前記従来の金属端子においては、第1端子851及び第2端子861は、中継端子951の挿入口957に進入する際、一対の弾性接触片955を押広げると同時に一対の弾性抜止め片956を押広げることとなるので、中継端子951から大きな抵抗を受けてしまう。つまり、第1端子851及び第2端子861を中継端子951に挿入して嵌合させる際の抵抗が大きくなってしまう。そのため、第1端子851及び第2端子861を中継端子951に挿入して嵌合させる際に、大きな挿入力乃至嵌合力が必要となってしまう。
ここでは、前記従来の問題点を解決して、第1端子と第2端子とを嵌合させる際に、接触用ばね部材を変形させるタイミングとロック用ばね部材を変形させるタイミングとがずれるようにして、小さな力を付与するだけで嵌合を行うことができ、かつ、接触状態を確実に維持することができ、抜けを確実に防止することが可能で、構造が簡素で、コストが低く、適用範囲の広い金属端子を提供することを目的とする。
そのために、金属端子においては、導電性の金属から成る第1端子と、導電性の金属から成り、前記第1端子と嵌合する第2端子とを有する金属端子であって、前記第1端子は第1接触部を備え、該第1接触部は、底板部と、該底板部に接続された一対の側板部と、該側板部に形成されたロック凹部とを含み、前記第2端子は、前記第1接触部を挿入可能な第2接触部であって前記第1接触部と接触する第2接触部を備え、該第2接触部は、前記第1接触部の底板部に押圧される接触端部を含む接触用ばね部材と、前記ロック凹部と係合可能なロック凸部を含むロック用ばね部材とを含み、前記接触用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置と前記ロック用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置とは、前記第1接触部の挿入方向に関してずれている。
他の金属端子においては、さらに、前記ロック用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置は、前記接触用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置よりも、第1接触部の挿入方向手前側である。
更に他の金属端子においては、さらに、前記接触用ばね部材は、その基端が第2接触部に接続固定され、前記基端から第1接触部の挿入方向に延在するカンチレバー状の板ばね状の部材であり、前記ロック用ばね部材は、その両端が第2接触部に接続固定された板ばね状の部材である。
更に他の金属端子においては、さらに、前記接触端部には先端が尖った第2接触凸部が形成され、該第2接触凸部が前記第1接触部の底板部に押圧される。
更に他の金属端子においては、さらに、前記第2接触部は、底板部と、該底板部に対向する平板状の天板部と、前記底板部と天板部とを連結する一対の側板部とを含み、前記接触用ばね部材は底板部に形成され、前記ロック用ばね部材は前記側板部に形成されている。
更に他の金属端子においては、さらに、前記第1接触部の側板部には先端が尖った第1接触凸部が形成され、該第1接触凸部が前記第2接触部の天板部と接触する。
更に他の金属端子においては、さらに、前記第2接触部はその後端に配設された奥壁部を含み、前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記第1接触部の前端縁が前記奥壁部に当接し、前記ロック凸部がロック凹部内に進入し、前記第1接触部と第2接触部とが位置決めされてロックされる。
更に他の金属端子においては、導電性の金属から成る第1端子と、導電性の金属から成り、前記第1端子と嵌合する第2端子とを有する金属端子であって、前記第1端子は、第1の導電性部品の接続部に固定される第1固定部と、第1接触部とを備え、前記第1固定部の前方部は前記第1接触部の後端に接続され、前記第2端子は、前記第1接触部を挿入可能な第2接触部であって前記第1接触部と接触する第2接触部を備え、該第2接触部は、底板部と該底板部に対向する平板状の天板部とを含み、該天板部は底板部に向けて突出するガイド凸部を含み、前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記ガイド凸部は前記第1固定部の前方部の直上に位置する。
更に他の金属端子においては、さらに、前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記ガイド凸部の下端は、前記第1固定部の前方部の上端に近接又は当接する。
更に他の金属端子においては、さらに、前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記第1接触部の前端縁から前記第1固定部の前方部の後端までの範囲は第2接触部内に収容される。
本開示によれば、第1端子と第2端子とを嵌合させる際に、接触用ばね部材を変形させるタイミングとロック用ばね部材を変形させるタイミングとがずれるようになっている。これにより、小さな力を付与するだけで嵌合を行うことができ、かつ、接触状態を確実に維持することができ、抜けを確実に防止することが可能となる。また、構造を簡素化することができ、コストを低減することができるとともに、適用範囲の広い金属端子を得ることができる。
第1の実施の形態における第1端子及び第2端子の斜視図であって、(a)は嵌合前の状態を示す図、(b)は嵌合した状態を示す図である。 第1の実施の形態における第1端子の五面図であって、(a)は左側面図、(b)は上面図、(c)は右側面図、(d)は後面図、(e)は正面図である。 第1の実施の形態における第2端子の五面図であって、(a)は左側面図、(b)は上面図、(c)は右側面図、(d)は後面図、(e)は下面図である。 第1の実施の形態における第2端子の断面図であって、(a)は図3(b)におけるA−A矢視断面図、(b)は図3(b)におけるB−B矢視断面図である。 第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第1の工程を示す図であって、(a)は第2端子の天板部を切除した状態の上面図、(b)は(a)におけるC−C矢視断面図である。 第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第2の工程を示す図であって、(a)は第2端子の天板部を切除した状態の上面図、(b)は(a)におけるC−C矢視断面図である。 第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第3の工程を示す図であって、(a)は第2端子の天板部を切除した状態の上面図、(b)は(a)におけるC−C矢視断面図である。 第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第4の工程を示す図であって、(a)は第2端子の天板部を切除した状態の上面図、(b)は(a)におけるC−C矢視断面図である。 第2の実施の形態における第1端子及び第2端子の図であって、(a)は第1端子及び第2端子の斜視図、(b)は第1端子の上面図である。 従来の金属端子を示す図であって、(a)は金属端子の平断面図、(b)は金属端子の側断面図である。
以下、本実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は第1の実施の形態における第1端子及び第2端子の斜視図、図2は第1の実施の形態における第1端子の五面図である。なお、図1において、(a)は嵌合前の状態を示す図、(b)は嵌合した状態を示す図であり、図2において、(a)は左側面図、(b)は上面図、(c)は右側面図、(d)は後面図、(e)は正面図である。
図において、51は本実施の形態における一対の金属端子の一方である第1端子であり、151は本実施の形態における一対の金属端子の他方である第2端子である。本実施の形態における金属端子は、例えば、図1に示されるように、第1の導電性部品としての電線91と第2の導電性部品としての図示されない基板とを電気的及び機械的に接続するために使用されるものであるが、基板と他の基板とを電気的及び機械的に接続するために使用されるものであってもよいし、電線91と他の電線とを電気的及び機械的に接続するために使用されるものであってもよいし、いかなる種類の用途に使用されるものであってもよい。
そして、前記基板は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、スマートフォン、デジタルテレビ、車両用ナビゲーション装置、ゲーム機等の電気機器、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブル回路基板等であるが、太陽電池パネル、LCD表示装置、LED表示装置、LED照明器具等に使用される受光素子、発光素子等が実装された半導体素子実装基板等であってもよいし、いかなる種類の装置に使用されるいかなる種類の基板であってもよい。また、前記電線91も、いかなる種類の装置に使用されるいかなる種類の電線であってもよい。つまり、第1及び第2の導電性部品は、いかなる種類の導電性部品であってもよい。
さらに、本実施の形態における金属端子は、例えば、電力線の接続に使用されるものであるが、グランド線の接続に使用されるものであってもよいし、信号線の接続に使用されるものであってもよい。
なお、本実施の形態において、第1端子51及び第2端子151の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記第1端子51及び第2端子151の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
前記第1端子51は、導電性の金属板に打抜き加工、曲げ加工等の加工を施して製作された一体的な部材であり、接触部としての第1接触部55と、該第1接触部55の後方に接続された固定部としての第1固定部53と、第1端子51と第2端子151とが嵌合した状態を保持するためのロック部として前記第1接触部55に形成された第1ロック部であるロック凹部56とを備える。
なお、前記第1端子51は、典型的には、全長が約6.5〔mm〕、全幅が約1.5〔mm〕、全高が約1.0〔mm〕の微細な部材であるが、各部の寸法は、必要に応じて適宜変更することができる。
また、前記第2端子151は、導電性の金属板に打抜き加工、曲げ加工等の加工を施して製作された一体的な部材であり、接触部としての第2接触部155と、第1端子51と第2端子151とが嵌合した状態を保持するためのロック用ばね部材として前記第2接触部155の側板部155bに形成された第2ロック部であるロック腕部156と、前記第2接触部155の底板部155aの前後両端に接続された固定部としての前方固定部153a及び後方固定部153bとを備える。なお、前記前方固定部153a及び後方固定部153bを統合的に説明する場合には、第2固定部153として説明する。
該第2固定部153は、基板の表面に形成された接続部としての接続パッドにはんだ付等の接続手段によって、電気的及び機械的に接続されて固定される部分であって略矩形の平板状の部分であり、図に示されるように、少なくともその下面が平面であることが望ましい。前記第2固定部153の下面を接続パッドの表面にはんだ付等によって接続することにより、第2端子151は、ハウジング等の部材を使用することなく、直接基板に実装される。なお、前記接続パッドは、前記基板が備える電力線、グランド線、信号線等の導電トレースに接続された金属製の平板状部材である。
また、図に示される例において、第2固定部153の下面は、第2接触部155の底板部155aの下面とほぼ平行に延在し、かつ、前記底板部155aの下面よりも下方に位置することが望ましい。これにより、第2固定部153の下面が接続パッドの表面に接続された状態において、底板部155aの下面と基板の表面との間にスペースが生じる。また、天板部155eにおける前端寄りの部分には、下方に向けて突出するディンプルとしてのガイド凸部155gが形成されていることが望ましい。
前記第1固定部53は、電線91の接続部としての芯線92をかしめて固定する芯線かしめ部53aと、前記芯線92の周囲を覆う絶縁性被覆の周囲から電線91をかしめて固定する被覆かしめ部53bとを備える。図に示される例において、前記芯線かしめ部53aは第1接触部55の後端に接続された第1固定部53の前方部であり、前記被覆かしめ部53bは芯線かしめ部53aの後端に接続された第1固定部53の後方部である。これにより、前記第1固定部53は、電線91の芯線92に電気的及び機械的に接続されて固定され、第1端子51は、ハウジング等の部材を使用することなく、直接電線91の終端に実装される。なお、該電線91は、電力線、グランド線、信号線等のいずれであってもよい。
前記第1接触部55は、略矩形の前後方向(図2(b)における左右方向)に延在する平板状の底板部55aと、該底板部55aの左右両側縁に一体的に接続された左右の側板部55bとを備える。そして、第1端子51が第2端子151と嵌合した状態において、前記第1接触部55は、第2端子151が備える角筒状の第2接触部155の開口部157内に挿入され、前記第2接触部155と接触し、これにより、第1端子51と第2端子151とが導通する。この場合、前記底板部55aは、第2接触部155の底板部155aが備える接触用ばね部材としてのカンチレバー状の板ばね状の接触腕部155dによって下から弾性的に押圧され、これにより、第1端子51と第2端子151との導通状態が確実に保持される。また、前記側板部55bは、図2(e)に示されるように、前面視において底板部55aに対して直交し、かつ、互いに平行である。そのため、前記第1接触部55は、上方が開放され、断面が矩形の前後方向に延在する樋状の部材となっている。
そして、前記ロック凹部56は各側板部55bに形成されている。図2(a)及び(c)に示されるように、側面視において、ロック凹部56は、側板部55bの上端縁55eから下方に向けて凹入する概略矩形状のように側板部55bの一部を欠落させた部分である。なお、前記ロック凹部56の下端は側板部55bの下端よりも上方に位置する。また、前記ロック凹部56が存在することによって、前記上端縁55eは、前方上端縁55e1と後方上端縁55e2とに二分されている。前記前方上端縁55e1及び後方上端縁55e2は、それぞれ、側面視において、底板部55aと平行な直線であるが、図に示される例においては、前方上端縁55e1の方が後方上端縁55e2よりも下方に位置する。
また、各前方上端縁55e1には上方に向けて突出する接触凸部としての第1接触凸部55cが形成されている。該第1接触凸部55cは、先端が尖った形状であることが望ましく、これにより、第1接触部55が第2端子151の開口部157内に挿入された際に、前記第1接触凸部55cが第2接触部155の天板部155eの下面を擦り、該下面の表面に形成されている被膜、下面の表面に付着している異物等を除去する、いわゆるワイピング効果を発揮し、第1接触凸部55cと天板部155eとの接触抵抗が低減される。なお、前記第1接触凸部55cは、適宜、省略することもできる。
さらに、前記底板部55aには、上方に向けて膨出する細長いリブ55dが形成されている。該リブ55dは、図に示される例において、底板部55aの後端から前方に向けて延在するように形成されているが、底板部55aの長手方向中心よりも前方には、存在しないことが望ましい。前記リブ55dが形成されていることによって、前記底板部55aの強度が向上する。そして、前記リブ55dの数、配置等は、適宜変更することができ、また、省略することもできる。
前記ロック凹部56の前端縁は、図に示されるように、面取されて前端傾斜面56aが形成され、側板部55bの外側から内側に向う斜面となっていることが望ましい。しかし、前記前端傾斜面56aは、必ずしも必須ではなく、必要がなければ形成しなくてもよい。また、前記第1接触部55の前端縁55f全体も、面取されていることが望ましい。すなわち、図に示されるように、底板部55a及び側板部55bは、前端縁55fから後方に向うにつれて、内側から外側に広がるような傾斜面を備えることが望ましく、これにより、第1接触部55の第2端子151の開口部157内への挿入が、よりスムーズに行われる。
さらに、前記第1接触部55の前端縁55fは、第1端子51が第2端子151と嵌合する際に、該第2端子151が備える奥壁部154に当接して、第1端子51の嵌合方向(前方向)への進行を停止させるストッパ部として機能する。なお、前記前端縁55fは、第1端子51及び第2端子151の嵌合方向に関する相対的な位置を画定する位置決め部としても機能する。
次に、前記第2端子151の構成について詳細に説明する。
図3は第1の実施の形態における第2端子の五面図、図4は第1の実施の形態における第2端子の断面図である。なお、図3において、(a)は左側面図、(b)は上面図、(c)は右側面図、(d)は後面図、(e)は下面図であり、図4において、(a)は図3(b)におけるA−A矢視断面図、(b)は図3(b)におけるB−B矢視断面図である。
前記第2端子151は、前述のように、第2固定部153と、第2接触部155と、ロック腕部156とを備える。そして、前記第2固定部153は、前方固定部153a及び後方固定部153bを含み、基板の表面に形成された接続パッドに、はんだ付等の接続手段によって、接続固定される。
また、前記第2接触部155は、略矩形の平板状の天板部155e、該天板部155eに対向する平板状の底板部155a、及び、前記天板部155eと底板部155aとを連結する左右一対の側板部155bを含む断面形状が略矩形の角筒状の部分であり、天板部155eと底板部155aとは互いに対向し、一対の側板部155bは互いに対向するように配設されている。そして、開口部157は、第2接触部155内を前後方向(図3(b)における左右方向)に貫通し、第2接触部155の前後端で開口する断面が略矩形の空洞部であり、前記天板部155e、底板部155a及び側板部155bによって、その周囲四面が画定されている。
なお、前記開口部157の後端は、側板部155bの後端に接続された奥壁部154によって部分的に閉じられている。該奥壁部154は、第1端子51が第2端子151と嵌合する際に、第1接触部55の前端縁55fに当接して、第1端子51の嵌合方向(前方向)への進行を停止させるストッパ部として機能し、また、第1端子51及び第2端子151の嵌合方向に関する相対的な位置を画定する位置決め部としても機能する。
また、前記開口部157の前端には、側板部155bの前端から前方(図3(b)における左方)に向けて延出する板状の一対の入口ガイド部157aが配設されている。該入口ガイド部157aは、図3(b)に示されるように、前方に向うにつれて相互の間隔が広がるように、傾斜していることが望ましい。
前記底板部155aには、カンチレバー状の接触腕部155dが形成されている。該接触腕部155dは、第2接触部155の前端寄りに位置する基端が底板部155aに接続固定され、前記基端から後方に向けて延在し、第2接触部155の後端寄りに位置する先端(自由端)が上下方向に変位可能な板ばね状の部材である。また、前記接触腕部155dは、図3(c)及び4(b)に示されるように、側面視において、底板部155aとほぼ平行な基板部155d1と、該基板部155d1の先端に接続された部分であって前方に向うにつれて上昇する傾斜板部155d2と、該傾斜板部155d2の先端に接続された部分であって底板部155aとほぼ平行な高台状の接触端部155d3とを備えることが望ましい。これにより、接触腕部155dの自由端に位置する接触端部155d3は、上下方向に弾性的に変位し、第1接触部55の底板部55aの下面に接触する。
そして、図に示される例においては、前記接触腕部155dの先端に位置する接触端部155d3には、その上面から上方に向けて突出する接触凸部としての第2接触凸部155cが形成されている。該第2接触凸部155cは、先端が尖った形状であることが望ましく、これにより、第1接触部55が第2端子151の開口部157内に挿入された際に、前記第2接触凸部155cが第1接触部55の底板部55aの下面を擦り、該下面の表面に形成されている被膜、下面の表面に付着している異物等を除去する、いわゆるワイピング効果を発揮し、第2接触凸部155cと底板部55aとの接触抵抗が低減される。なお、前記第2接触凸部155cは、適宜、省略することもできる。
また、各側板部155bには、前後方向に延在するロック腕部156が形成されている。該ロック腕部156は、前後両端が側板部155bに接続固定され、中間部分の一部には、側板部155bの内側、すなわち、開口部157の内方に向けて突出するロック凸部156aが形成されている。なお、図3(b)及び(e)に示されるように、前記ロック腕部156におけるロック凸部156aの前方側には、後方に向うにつれて開口部157の内方に向うように緩やかに傾斜したロック前側傾斜部156bが形成され、ロック凸部156aの後方側には、前方に向うにつれて開口部157の内方に向うように傾斜したロック後側傾斜部156cが形成されていることが望ましい。前記ロック腕部156は、両端が固定された(両持ちの)板ばねとして機能する。これにより、ロック凸部156aは、横方向(図3(e)における上下方向)に弾性的に変位し、第1端子51が第2端子151と嵌合する際に、第1端子51のロック凹部56と係合する。
さらに、天板部155eにおける前端寄りの部分には、下方に向けて突出するディンプルとしてのガイド凸部155gが形成されていることが望ましい。該ガイド凸部155gは、第1端子51が第2端子151と嵌合する際に、第1端子51が備える左右の側板部55bの間に上方から進入し、第1端子51の左右方向の位置決めを行うガイド部として機能する。また、第1端子51と第2端子151との嵌合が完了した状態において、ガイド凸部155gは、第1端子51の第1固定部53の一部、具体的には、芯線かしめ部53aの直上に位置し、かつ、ガイド凸部155gの下端が芯線かしめ部53aの上端に近接又は当接している。これにより、第1端子51の第1接触部55の後方に接続された第1固定部53の上下方向への変位が前記ガイド凸部155gによって制限されるので、例えば、電線91が上下方向に煽られた場合のように、第1固定部53が上下方向の外力を受けた場合であっても、第2接触部155内に挿入された第1接触部55の姿勢が安定し、第1端子51と第2端子151とが嵌合した状態が確実に保持される。
次に、前記第1端子51と第2端子151とを嵌合して接続する動作について説明する。
図5は第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第1の工程を示す図、図6は第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第2の工程を示す図、図7は第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第3の工程を示す図、図8は第1の実施の形態における第1端子及び第2端子を嵌合する第4の工程を示す図である。なお、図5〜8において、(a)は第2端子の天板部を切除した状態の上面図、(b)は(a)におけるC−C矢視断面図である。
ここでは、第1端子51は、第1固定部53の芯線かしめ部53aが電線91の芯線92をかしめて固定し、被覆かしめ部53bが芯線92の周囲を覆う絶縁性被覆の周囲から電線91をかしめて固定することによって、電線91の終端に実装され、第2端子151は、第2固定部153が図示されない基板の接続パッドの表面にはんだ付等によって接続されて固定されることにより、基板に実装されているものとして、説明する。
オペレータは、図1(a)に示されるように、第1端子51の先端と第2端子151の先端とを対向させた状態とし、第1端子51及び/又は第2端子151を相手側に接近するように移動させ、第1端子51の第1接触部55を第2端子151の開口部157に挿入させる。この際、該開口部157の前端には、側板部155bの前端から前方に向けて延出する入口ガイド部157aが配設され、該入口ガイド部157aが、前方に向うにつれて相互の間隔が広がるように傾斜しているので、第1端子51の第1接触部55は、第2端子151の開口部157内にスムーズに挿入される。
また、第2端子151の第2固定部153の下面が底板部155aの下面よりも下方に位置する場合には、第2固定部153の下面が接続パッドの表面に接続された状態において、底板部155aの下面と基板の表面との間にスペースがあるので、第2端子151が基板に実装された状態であっても、第1接触部55を開口部157内にスムーズに挿入させることができる。
そして、第1端子51が第2端子151に対して相対的に嵌合方向に進行すると、まず、図5に示されるように、第1接触部55の側板部55bの前端縁55fがロック腕部156の内側、具体的には、ロック前側傾斜部156bの内側に当接する。このタイミング以降、第1端子51が進行するにつれて、ロック腕部156のロック前側傾斜部156b及びロック凸部156aは外方に変位させられる。そのため、第1端子51は、進行に伴い、ロック腕部156を弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けることとなる。
なお、図5に示されるように、第1接触部55の側板部55bの前端縁55fがロック前側傾斜部156bの内側に当接したタイミングでは、底板部55aの前端縁55fは、接触腕部155dの傾斜板部155d2に未だ当接していない。したがって、第1端子51は、接触腕部155dからは該接触腕部155dを弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けずに、進行することができる。
続いて、第1端子51が第2端子151に対して相対的に嵌合方向に更に進行すると、図6に示されるように、第1接触部55の底板部55aの前端縁55fが、接触腕部155dの傾斜板部155d2に当接する。このタイミング以降、第1端子51が進行するにつれて、接触腕部155dの先端は下方に変位させられる。そのため、第1端子51は、進行に伴い、接触腕部155dを弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けることとなる。
また、図6に示されるタイミングで、ロック腕部156のロック前側傾斜部156b及びロック凸部156aは、既に外方に変位させられ、該ロック凸部156aが第1接触部55の側板部55bの外面に当接している(なお、図6(a)及び7(a)においては、描画の都合上、ロック凸部156aと側板部55bとが重なっているが、実際には、ロック腕部156が弾性的に変形し、ロック凸部156aの内側端が側板部55bの外面に当接した状態となっている。)。そうすると、第1端子51は、このタイミング以降、更に進行しても、ロック腕部156のロック前側傾斜部156b及びロック凸部156aが外方にそれ以上変位させられないので、ロック腕部156から該ロック腕部156を弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けることはない。
続いて、第1端子51が第2端子151に対して相対的に嵌合方向に更に進行すると、図7に示されるように、接触腕部155dの先端は、既に下方に変位させられ、該先端に位置する接触端部155d3が、より具体的には、該接触端部155d3に形成された第2接触凸部155cが、第1接触部55の底板部55aの下面に当接している。そうすると、第1端子51が、このタイミング以降、更に進行しても、接触端部155d3が下方にそれ以上変位させられず、接触腕部155dが変形させられないので、第1端子51は、接触腕部155dから該接触腕部155dを弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けることはない。
また、図7に示されるタイミングで、ロック腕部156のロック前側傾斜部156b及びロック凸部156aは、既に外方に変位させられ、該ロック凸部156aが第1接触部55の側板部55bの外面に当接している。そうすると、前述のように、第1端子51は、このタイミング以降、更に進行しても、ロック腕部156から該ロック腕部156を弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けることはない。
続いて、第1端子51が第2端子151に対して相対的に嵌合方向に更に進行すると、図8に示されるように、第1接触部55の第2接触部155への挿入が完了して第1端子51と第2端子151との嵌合が完了し、第1接触部55の前端縁55fが奥壁部154に当接する。したがって、第1端子51は、第2端子151に対して嵌合方向に位置決めされ、これ以上進行不能である。
また、第1接触部55の側板部55bに形成されたロック凹部56がロック腕部156のロック凸部156aの位置に到達する。そのため、ロック腕部156はその形状を弾性的に復元させ、ロック凸部156aがロック凹部56内に進入する。これにより、前記ロック凸部156a及びロック凹部56が互いに係合してロック状態となり、第1端子51と第2端子151とが嵌合した状態が保持される。なお、前記ロック凸部156aが、より具体的には、ロック後側傾斜部156cの内面が、ロック凹部56の前端縁に当接するので、側板部55bは、ロック後側傾斜部156cによって、奥壁部154に向けて押圧された状態となる。したがって、側板部55bがロック後側傾斜部156c及び奥壁部154によって前後から挟持された状態となり、第1端子51の第2端子151に対する位置が安定する。
さらに、接触腕部155dの発揮するばね力によって、接触端部155d3が、より具体的には、第2接触凸部155cが、第1接触部55の底板部55aの下面に押圧された状態となっている。なお、図5〜8では、図示の都合上、第2端子151の第2接触部155の天板部155eを切除した状態が示されているが、実際には、天板部155eが存在し、側板部55bの上端縁55eに形成された第1接触凸部55cが天板部155eの下面に当接しているので、第1接触部55は上方に変位不能である。したがって、第2接触凸部155cは、第1接触部55の底板部55aの下面に確実に押圧され、底板部55aとの接触を維持する。
さらに、ガイド凸部155gは、芯線かしめ部53aの直上に位置し、かつ、ガイド凸部155gの下端が芯線かしめ部53aの上端に近接又は当接しているので、第1端子51の第1接触部55の後方に接続された第1固定部53の上下方向への変位が前記ガイド凸部155gによって制限される。したがって、第1固定部53が上下方向の外力を受けた場合であっても、第2接触部155内に挿入された第1接触部55の姿勢が安定し、第1端子51と第2端子151とが嵌合した状態が確実に維持される。
さらに、第1端子51の少なくとも第1接触部55の前端縁55fから第1接触部55の後方に接続された第1固定部53の芯線かしめ部53aの後端までの長い範囲が、第2端子151の第2接触部155内に収容されている。したがって、第1端子51又は第2端子151が振動等の外力を受けた場合であっても、第1端子51及び第2端子151相互の姿勢及び位置関係が乱れることがなく、安定した接触状態が維持される。
このように、本実施の形態において、金属端子は、導電性の金属から成る第1端子51と、導電性の金属から成り、第1端子51と嵌合する第2端子151とを有する。そして、第1端子51は第1接触部55を備え、第1接触部55は、底板部55aと、底板部55aに接続された一対の側板部55bと、側板部55bに形成されたロック凹部56とを含み、第2端子151は、第1接触部55を挿入可能な第2接触部155であって第1接触部55と接触する第2接触部155を備え、第2接触部155は、第1接触部55の底板部55aに押圧される接触端部155d3を含む接触腕部155dと、ロック凹部56と係合可能なロック凸部156aを含むロック腕部156とを含み、接触腕部155dが第1接触部55との接触を開始する位置とロック腕部156が第1接触部55との接触を開始する位置とは、第1接触部55の挿入方向に関してずれており、第1接触部55が第2接触部155に挿入される際、接触腕部155d及びロック腕部156のいずれか一方が第1接触部55によって変形させられるときは、他方が変形しない。
これにより、第1接触部55を第2接触部155に挿入して第1端子51と第2端子151とを嵌合させる際に、接触腕部155dを変形させるタイミングとロック腕部156を変形させるタイミングとがずれるので、第1接触部55が第2接触部155に挿入される際、接触腕部155d及びロック腕部156のいずれか一方が第1接触部55によって変形させられるときは、他方が変形しない。したがって、大きな抵抗を受けることなく第1接触部55を第2接触部155に挿入することができ、オペレータは、小さな力を付与するだけで、第1端子51と第2端子151とを嵌合させることができる。また、ロック凸部156aがロック凹部56と係合することによって、第1接触部55と第2接触部155とがロックされるので、第1接触部55と第2接触部155との接触状態及び第1端子51と第2端子151との嵌合状態が確実に維持され、第1接触部55の第2接触部155からの抜けが確実に防止される。さらに、第1端子51及び第2端子151の構造を簡素化して、コストを低減することができるとともに、適用範囲の広い金属端子を得ることができる。
より具体的には、ロック腕部156が第1接触部55との接触を開始する位置は、接触腕部155dが第1接触部55との接触を開始する位置よりも、第1接触部55の挿入方向手前側である。これにより、第1接触部55を第2接触部155に挿入して第1端子51と第2端子151とを嵌合させる際には、まず、ロック腕部156が第1接触部55と接触することによって弾性的に変形させられるが、このときには、接触腕部155dは変形しない。したがって、第1端子51は、ロック腕部156を弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けるのみであって、接触腕部155dを弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けることはない。続いて、接触腕部155dが第1接触部55と接触することによって弾性的に変形させられるが、このときには、ロック腕部156は既に変形しており、それ以上変形しない。したがって、第1端子51は、接触腕部155dを弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けるのみであって、ロック腕部156を弾性的に変形させることによる反作用としての抵抗を受けることはない。
さらに、接触腕部155dは、その基端が第2接触部155に接続固定され、基端から第1接触部55の挿入方向に延在するカンチレバー状の板ばね状の部材であり、ロック腕部156は、その両端が第2接触部155に接続固定された板ばね状の部材である。したがって、接触腕部155dの基端から接触端部155d3までの距離を長く設定することができ、接触腕部155dのばね長を長く設定することができるので、接触端部155d3が弾性的に上下方向に変位する範囲が大きくなり、かつ、接触端部155d3を底板部55aに押圧するばね力が大きくなる。これにより、互いに嵌合した第1端子51及び第2端子151が振動等の外力を受けて底板部55aが変位しても、接触端部155d3は底板部55aとの接触状態を確実に維持することができ、その結果、第1接触部55と第2接触部155との接触状態が確実に維持される。しかも、接触腕部155dは、自由端である接触端部155d3が第1接触部55の挿入方向下流側を向いたカンチレバーとなっているので、挿入される第1接触部55の底板部55aに引掛かることがない。
さらに、接触端部155d3には先端が尖った第2接触凸部155cが形成され、第2接触凸部155cが第1接触部55の底板部55aに押圧される。これにより、第2接触凸部155cの尖った先端が第1接触部55の底板部55aを擦り、その表面に形成されている被膜、その表面に付着している異物等を除去する、いわゆるワイピング効果を発揮するので、接触端部155d3と底板部55aとの接触抵抗が低減される。
さらに、第2接触部155は、底板部155aと、底板部155aに対向する平板状の天板部155eと、底板部155aと天板部155eとを連結する一対の側板部155bとを含み、接触腕部155dは底板部155aに形成され、ロック腕部156は側板部155bに形成されている。これにより、第2接触部155に挿入された第1接触部55を接触腕部155dの接触端部155d3と天板部155eとで挟込むような状態となるので、接触端部155d3と第1接触部55の底板部55aとの接触状態が確実に維持される。また、第2接触部155に挿入された第1接触部55の左右の側板部55bを一対のロック腕部156で外側から挟込むような状態となるので、第1接触部55の側板部55bに形成されたロック凹部56とロック腕部156のロック凸部156aとの係合が確実になり、第1接触部55と第2接触部155との接触状態及び第1端子51と第2端子151との嵌合状態がより確実に維持される。
さらに、第1接触部55の側板部55bには先端が尖った第1接触凸部55cが形成され、第1接触凸部55cが第2接触部155の天板部155eと接触する。これにより、第1接触凸部55cの尖った先端が第2接触部155の天板部155eを擦り、その表面に形成されている被膜、その表面に付着している異物等を除去する、いわゆるワイピング効果を発揮するので、第1接触部55と天板部155eとの接触抵抗が低減される。
さらに、第2接触部155はその後端に配設された奥壁部154を含み、第1接触部55の第2接触部155への挿入が完了すると、第1接触部55の前端縁55fが奥壁部154に当接し、ロック凸部156aがロック凹部56内に進入し、第1接触部55と第2接触部155とが位置決めされてロックされる。したがって、第1端子51の第2端子151に対する位置が安定する。
このように、本実施の形態において、第1端子51は、電線91の芯線92に固定される第1固定部53と、第1接触部55とを備え、第1固定部53の芯線かしめ部53aは第1接触部55の後端に接続され、第2端子151は、第1接触部55を挿入可能な第2接触部155であって第1接触部55と接触する第2接触部155を備え、第2接触部155は、底板部155aと、底板部155aに対向する平板状の天板部155eとを含み、天板部155eは底板部155aに向けて突出するガイド凸部155gを含み、第1接触部55の第2接触部155への挿入が完了すると、ガイド凸部155gは第1固定部53の芯線かしめ部53aの直上に位置する。
これにより、第1固定部53の上下方向への変位がガイド凸部155gによって制限されるので、例えば、電線91が上下方向に煽られた場合のように、第1固定部53が上下方向の外力を受けた場合であっても、第2接触部155内に挿入された第1接触部55の姿勢が安定し、第1端子51と第2端子151とが嵌合した状態が確実に保持される。
また、第1接触部55の第2接触部155への挿入が完了すると、ガイド凸部155gの下端は、第1固定部53の芯線かしめ部53aの上端に近接又は当接する。したがって、第1固定部53の上下方向への変位がガイド凸部155gによってより厳密に制限されるので、第2接触部155内に挿入された第1接触部55の姿勢がより安定する。
さらに、第1接触部55の第2接触部155への挿入が完了すると、第1接触部55の前端縁55fから第1固定部53の芯線かしめ部53aの後端までの範囲は第2接触部155内に収容される。したがって、第1接触部55の上下方向及び左右方向への変位が第2接触部155によって制限されるので、第2接触部155内に挿入された第1接触部55の姿勢が更に安定する。
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図9は第2の実施の形態における第1端子及び第2端子の図である。なお、図において、(a)は第1端子及び第2端子の斜視図、(b)は第1端子の上面図である。
本実施の形態における第1端子51のロック凹部56は、図に示されるように、側板部55bの一部を折曲げて折曲げ片56bを形成したことによって、形成されている。該折曲げ片56bは、前端が側板部55bに接続固定され、後端が第1接触部55の幅方向中心に向うように斜めに傾斜している。そして、前記折曲げ片56bの外面がロック凹部56の前端縁に位置する前端傾斜面56aとなっている。したがって、本実施の形態における前端傾斜面56aは、前記第1の実施の形態における前端傾斜面56aよりも、第1接触部55の前後方向に関して、大きくなっている。
これにより、第1接触部55の第2接触部155への挿入が完了すると、ロック凸部156aが確実に前端傾斜面56aに当接する。その結果、折曲げ片56bがロック凸部156aによって第1接触部55の挿入方向に押圧されるので、第1接触部55の前端縁55fが奥壁部154に押圧され、第1端子51の第2端子151に対する位置決めが確実になる。
なお、本実施の形態における第1端子51のその他の点の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態における第2端子151の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。さらに、本実施の形態における第1端子51と第2端子151とを嵌合して接続する動作も、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
ところで、前記第1及び第2の実施の形態においては、第1端子51が電線91に実装され、第2端子151が基板に実装される例についてのみ説明したが、前記第1端子51を、第2端子151と同様に、基板に実装してもよいし、前記第2端子151を、第1端子51と同様に、電線91のような電線に実装してもよい。したがって、第1端子51及び第2端子151は、電線と電線との接続にも、電線と基板との接続にも、また、基板と基板との接続にも使用することができる。
また、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。
本開示は、金属端子に適用することができる。
51、851 第1端子
53 第1固定部
53a 芯線かしめ部
53b 被覆かしめ部
55 第1接触部
55a、155a 底板部
55b、155b 側板部
55c 第1接触凸部
55d リブ
55e 上端縁
55e1 前方上端縁
55e2 後方上端縁
55f 前端縁
56 ロック凹部
56a 前端傾斜面
56b 折曲げ片
91 電線
92 芯線
151、861 第2端子
153a 前方固定部
153b 後方固定部
154 奥壁部
155 第2接触部
155c 第2接触凸部
155d 接触腕部
155d1 基板部
155d2 傾斜板部
155d3 接触端部
155e 天板部
155g ガイド凸部
156 ロック腕部
156a ロック凸部
156b ロック前側傾斜部
156c ロック後側傾斜部
157 開口部
157a 入口ガイド部
811 ハウジング
812 開口
813 凹部
852 抜止め凹部
951 中継端子
952 側壁
953 上下壁
955 弾性接触片
956 弾性抜止め片
957 挿入口

Claims (10)

  1. (a)導電性の金属から成る第1端子と、導電性の金属から成り、前記第1端子と嵌合する第2端子とを有する金属端子であって、
    (b)前記第1端子は第1接触部を備え、該第1接触部は、底板部と、該底板部に接続された一対の側板部と、該側板部に形成されたロック凹部とを含み、
    (c)前記第2端子は、前記第1接触部を挿入可能な第2接触部であって前記第1接触部と接触する第2接触部を備え、該第2接触部は、前記第1接触部の底板部に押圧される接触端部を含む接触用ばね部材と、前記ロック凹部と係合可能なロック凸部を含むロック用ばね部材とを含み、
    (d)前記接触用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置と前記ロック用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置とは、前記第1接触部の挿入方向に関してずれていることを特徴とする金属端子。
  2. 前記ロック用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置は、前記接触用ばね部材が第1接触部との接触を開始する位置よりも、第1接触部の挿入方向手前側である請求項1に記載の金属端子。
  3. 前記接触用ばね部材は、その基端が第2接触部に接続固定され、前記基端から第1接触部の挿入方向に延在するカンチレバー状の板ばね状の部材であり、前記ロック用ばね部材は、その両端が第2接触部に接続固定された板ばね状の部材である請求項1又は2に記載の金属端子。
  4. 前記接触端部には先端が尖った第2接触凸部が形成され、該第2接触凸部が前記第1接触部の底板部に押圧される請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属端子。
  5. 前記第2接触部は、底板部と、該底板部に対向する平板状の天板部と、前記底板部と天板部とを連結する一対の側板部とを含み、前記接触用ばね部材は底板部に形成され、前記ロック用ばね部材は前記側板部に形成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属端子。
  6. 前記第1接触部の側板部には先端が尖った第1接触凸部が形成され、該第1接触凸部が前記第2接触部の天板部と接触する請求項5に記載の金属端子。
  7. 前記第2接触部はその後端に配設された奥壁部を含み、前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記第1接触部の前端縁が前記奥壁部に当接し、前記ロック凸部がロック凹部内に進入し、前記第1接触部と第2接触部とが位置決めされてロックされる請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属端子。
  8. (a)導電性の金属から成る第1端子と、導電性の金属から成り、前記第1端子と嵌合する第2端子とを有する金属端子であって、
    (b)前記第1端子は、第1の導電性部品の接続部に固定される第1固定部と、第1接触部とを備え、前記第1固定部の前方部は前記第1接触部の後端に接続され、
    (c)前記第2端子は、前記第1接触部を挿入可能な第2接触部であって前記第1接触部と接触する第2接触部を備え、該第2接触部は、底板部と該底板部に対向する平板状の天板部とを含み、該天板部は底板部に向けて突出するガイド凸部を含み、
    (d)前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記ガイド凸部は前記第1固定部の前方部の直上に位置することを特徴とする金属端子。
  9. 前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記ガイド凸部の下端は、前記第1固定部の前方部の上端に近接又は当接する請求項8に記載の金属端子。
  10. 前記第1接触部の第2接触部への挿入が完了すると、前記第1接触部の前端縁から前記第1固定部の前方部の後端までの範囲は第2接触部内に収容される請求項8又は9に記載の金属端子。
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