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JP2007149708A - コネクタの製造方法 - Google Patents

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JP2007149708A
JP2007149708A JP2007071021A JP2007071021A JP2007149708A JP 2007149708 A JP2007149708 A JP 2007149708A JP 2007071021 A JP2007071021 A JP 2007071021A JP 2007071021 A JP2007071021 A JP 2007071021A JP 2007149708 A JP2007149708 A JP 2007149708A
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Kenji Okura
健治 大倉
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

【課題】強度を高めるとともに小型化する。
【解決手段】複数対のヘッダコンタクト40及びヘッダ本体31を具備するヘッダ30と、複数対のソケットコンタクト20及びソケット本体11を具備するソケット10とを備えるコネクタを製造するときに、まず、帯状の金属板に、打ち抜きにより、ヘッダコンタクト40と同じ形状の導電端子を一定間隔で並べて配設する。これらの導電端子のうち、ヘッダコンタクト40と同数の導電端子と、上記導電端子の両側にある1対の導電端子とを残し、他の導電端子を切断して取り除く。その後、ヘッダ本体31を形成する樹脂とともに一体成形する。その後、上記1対の導電端子の先端部を切断してヘッダ補強金具46を形成する。上記の工程の後に、樹脂と一体成形された導電端子を金属板から切断してインサート成形されたヘッダ30を取り外す。
【選択図】図1

Description

本発明は、互いに結合して電気的に接続されるソケットとヘッダとを備えるコネクタの製造方法に関するものである。
従来、互いに結合して電気的に接続されるソケットとヘッダとを備えるコネクタは、種々提案されまた市販されている。例えば、図10〜図13に示すように、ソケット50(図10,11参照)とヘッダ70(図12,13参照)とで構成され、それぞれが実装されたプリント配線板(例えばFPC(Flexible Printed Circuit)と硬質基板)の間を電気的に接続するコネクタが提供されている(例えば、特許文献1参照)。
ソケット50は、図10に示すように、扁平な直方体状に形成された樹脂成形品からなるソケット本体51と、ソケット本体51に配設される複数のソケットコンタクト60とを具備する。ソケット本体51は、ヘッダ本体71を接続するために、長手方向に沿って差込溝52が形成されているので、機械的強度が弱く変形しやすくなる。ソケット本体51の機械的強度を高めるために、上記差込溝52の底面から細長の直方体状の突台部53が略垂直に突設されている。そして、差込溝52の両側の周壁54,54にはソケット本体51の長手方向に沿って複数のソケットコンタクト60が2列に並設されている。さらに、ソケット本体51の長手方向の端部57には、ソケット補強金具56を設けている。
ソケットコンタクト60は、帯状の金属材を曲成することによって形成され、図11に示すように、差込溝52内に臨む一端部にはヘッダコンタクト80(図12参照)に接触する接触部61が形成されており、ソケット本体51の樹脂成形時にインサートされている。また、差込溝52の外側に位置するソケットコンタクト60の他端部は、ソケット本体51の背面側(プリント配線板側)から外側に曲げられて周壁54と略垂直な方向に突出し、プリント配線板の導電パターン(図示せず)に半田固定される端子部62を先端部に形成してある。
ソケット補強金具56は、ソケットコンタクト60をプリント配線板に半田付けしたときに、ソケットコンタクト60を補強するために設けている。補強金具56は圧入により一端部56aをソケット本体51の端部57に備え、他端部56bは、プリント配線板に半田付けされる。
一方、ヘッダ70は、図12に示すように、扁平な直方体状に形成された樹脂成形品からなるヘッダ本体71と、ヘッダ本体71に配設されて複数のソケットコンタクト60(図11参照)にそれぞれ接触導通する複数のヘッダコンタクト80とを具備する。ヘッダ本体71には、ソケット本体51の突台部53と対向する部位に、この突台部53と嵌合する嵌合溝72がヘッダ本体71の長手方向に沿って形成されている。そして、嵌合溝72の両側の周壁73,73には、ヘッダ本体71の背面側(プリント配線板側)の縁に、周壁73から略垂直に突出する鍔部74が形成されている。また嵌合溝72の溝内には、嵌合時に加わる衝撃を分散させるためにソケット本体51の突台部53に設けたキー溝55(図9参照)に嵌合する嵌合突起75が4箇所に突設されている。さらに、ヘッダ本体71の長手方向の端部77には、補強金具76を設けている。
ヘッダコンタクト80は、帯状の金属材を曲成することによって形成され、図13に示すように、周壁73の外表面に沿った部位の鍔部74側にはソケットコンタクト60の接触部61(図11参照)に接触する接触部81が形成され、鍔部74から突出する一端部にはプリント配線板の導電パターン(図示せず)に半田固定される端子部82が形成されており、インサート成形によりヘッダ本体71に同時成形されている。
ヘッダ補強金具76は、ヘッダコンタクト80をプリント配線板に半田付けしたときに、ヘッダコンタクト80を補強するために設けている。補強金具76は圧入により一端部76aをヘッダ本体71の端部77に備え、他端部76bは、プリント配線板に半田付けされる。
このソケット50(図10参照)とヘッダ70(図12参照)とは、それぞれプリント配線板の導電パターン(図示せず)に、各ソケットコンタクト60の端子部62、各ヘッダコンタクト80の端子部82を半田固定することで実装される。そして、ヘッダ70をソケット50の差込溝52に挿入すると、ヘッダ70の嵌合溝72にソケット50の突台部53が嵌合するとともに、ソケットコンタクト60の接触部61がヘッダコンタクト80の接触部81に弾接して、ソケット50が実装されたプリント配線板とヘッダ70が実装されたプリント配線板の間が電気的に接続されるのである。
特開2002−8753号公報
しかしながら、上記従来のコネクタなどは、以下のような問題があった。ソケット補強金具56をソケット本体51に圧入により備えているので、ソケット本体51は、補強金具56付近の強度を確保するために厚くする必要があり、それにより、ソケット本体51の寸法が大きくなるという問題も生じた。図12に示すヘッダ本体71においても同様の問題が生じた。
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、強度を高めることができるとともに、小型化することができるコネクタの製造方法を提供することにある。
請求項1の発明は、一の回路基板に半田付けされる複数対のヘッダコンタクト、前記複数対のヘッダコンタクトを一の方向に並べて配設してある絶縁部材のヘッダ本体を具備するヘッダと、他の回路基板に半田付けされる複数対のソケットコンタクト、前記ヘッダが挿抜される差込溝が形成され、その差込溝に前記ヘッダが挿入された際にその差込溝の内側において前記複数対のヘッダコンタクトに接触導通するように前記複数対のソケットコンタクトを前記一の方向に並べて配設してある絶縁部材のソケット本体を具備するソケットとを備えるコネクタを、複数対の導電端子を含む部材から作製するコネクタの製造方法であって、帯状の金属板に、打ち抜きにより前記複数対の導電端子を一の方向に一定間隔で並べて配設し、前記複数対の導電端子のうち、予め決められた複数対の導電端子を前記複数対のヘッダコンタクトとし、その複数対のヘッダコンタクトを前記ヘッダ本体と一体成形すると同時に、前記複数対のヘッダコンタクトの両側の導電端子を前記補強金具として、前記ヘッダ本体と一体成形することにより、前記ヘッダを形成することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記ヘッダコンタクトと1対の導電端子をあけて配設されている導電端子を前記補強金具とすることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記補強金具の先端部を前記ヘッダ本体と同じ寸法で形成することを特徴とする。
請求項1の発明によれば、補強金具をヘッダ本体と一体成形して備えるので、強度を高めることができるとともに、小型化することができる。
請求項2の発明によれば、補強金具の半田付け部分が大きくすることができるので、半田付けの強度を高めることができる。
請求項3の発明によれば、ヘッダをソケットに挿入する際に、補強金具がソケットに干渉することを防止することができる。
先ず、本実施形態の基本的な構成について図1〜9を用いて説明する。本実施形態のコネクタは、例えばフレキシブルプリント配線板と硬質基板であるプリント配線板との間を接続する基板対基板のコネクタであり、図1に示すように複数のソケットコンタクト20及び各ソケットコンタクト20が並べて配設されたソケット本体11を具備したソケット10と、各ソケットコンタクト20に接触導通する複数のヘッダコンタクト40及び各ヘッダコンタクト40が並べて配設されるヘッダ本体31を具備したヘッダ30とで構成される。
ソケット10のソケット本体11は、図2に示すように、扁平な略直方体状に形成された樹脂成形品からなり、ソケット本体11の長手方向に沿って矩形状に凹没した差込溝12が形成されている。ソケット本体11の樹脂成形時には複数のソケットコンタクト20がインサートされており、複数のソケットコンタクト20はソケット本体11の長手方向に沿って差込溝12の両側の周壁13,13に2列に並設されている。また、ソケット本体11におけるヘッダ30(図4参照)との対向面には、差込溝12の長手方向両端部の周縁から、ヘッダ30側に向かってコ字状のガイド壁15が突設されており、このガイド壁15には差込溝12から外側に行くほど突出量が大きくなるような傾斜面15aが形成されている。このようにすると、ソケット本体11の差込溝12にヘッダ30を差し込む際に、差込溝12の周縁部に設けたガイド壁15の傾斜面15aにヘッダ30がガイドされて、差込溝12に挿入されるため、ソケット本体11とヘッダ本体31との相対位置が多少ずれたとしても、ヘッダ30を差込溝12に容易に差し込めるようになる。
各ソケットコンタクト20は、帯状の金属材からなり、図3に示すように、U字状に曲成されてソケット本体11の差込溝12周辺の長手方向に沿う周壁13の縁部を挟む形でソケット本体11に保持された保持部21と、保持部21における差込溝12の内側に位置する一端から保持部21とともにS字状を形成する形で延設され保持部21との間の距離を変化させる方向(すなわち、差込溝12へのヘッダ30の挿抜方向と交差する方向)に撓み可能な撓み部22と、保持部21における差込溝12の外側に位置する一端から外側に曲げられて周壁13と略垂直な方向に突出し、例えばプリント配線板の導電パターン(図示せず)に半田固定される帯状の端子部23とが連続一体に設けられている。また撓み部22には、保持部21から離れる方向に突出した接触凸部24が曲げにより形成されており、この接触凸部24は上記挿抜方向と交差する方向に弾性的に突出している。
また、図2に示すように、ソケット本体11の長手方向の端部16にはソケット補強金具14がインサート成形により同時成形されている。ソケット補強金具14は端部16の底部から側方に突出する固定片14aと、端部16内に埋設固定されるU字形の連結片14b及びL字状の延出片14c(図4参照)とを備え、延出片14cの外側に固定片14aを連結し、固定片14aは端子部23と略面一に配置されている。上記ソケット補強金具14は、ソケットコンタクト20の端子部23をプリント配線板の導電パターン(図示せず)に半田固定する際に、固定片14aをプリント配線板のランド(図示せず)に半田固定することで、ソケット本体11の回路基板への固定強度を補強することができ、コネクタ嵌合時にソケットコンタクト20に加わるストレスを低減することができる。また、ソケット補強金具14は、ソケット本体11に埋設固定しているので、ソケット本体11の機械的強度を高めることができる。さらに、ソケット補強金具14は、ソケット本体11にインサート成形により備えられているので、ソケット本体11は、ソケット補強金具を圧入により保持する場合のような厚みを確保する必要がない。
ヘッダ30のヘッダ本体31は、図5に示すように、細長の略直方体状に形成された樹脂成形品からなり、ソケット本体11(図2参照)との対向面における短手方向の中央部には、ヘッダコンタクト40が配設される部位に取付溝32が長手方向に沿って形成され、取付溝32の両側にある周壁33,33の背面側(ソケット10と反対側)の縁には周壁33から略垂直に突出する鍔部34が形成されている。そして、ヘッダ本体31の周壁33,33の外側面には、ヘッダ本体31の長手方向に沿って複数のヘッダコンタクト40が2列に並設されている。また取付溝32の溝内には、取付溝32の底部から開口部にかけて取付溝32を挟んで対向する周壁33,33の間を連結する複数の隔壁がヘッダ本体31と一体に形成されており、各々の隔壁35はヘッダ本体31の長手方向において隣接するヘッダコンタクト40の間に配置されている。
また、ヘッダ本体31の端部36は、上側(図5(b)の左側)から下面(右側)に向けて内側に傾斜する傾斜面37aを有し凹所37を形成する。この凹所37により、後述のヘッダ補強金具46を回路基板のランド49(図1参照)に半田付けする際に、半田付け部分が見やすくなり、これにより、容易に半田付けすることができる。
各ヘッダコンタクト40は、帯状の金属材を曲成することによって形成され、図5に示すように、インサート成形によりヘッダ本体31に同時成形されており、周壁33の挿抜方向(図8の上下方向)に沿う外表面の鍔部34側に配置されて、ソケットコンタクト20の接触凸部24(図3参照)に接触する接触部41が形成されており、この接触部41の背面側から側方に延出し鍔部34から突出する一端部に、プリント配線板の導電パターン(図示せず)に半田固定される帯状の端子部42が形成されている。また、各ヘッダコンタクト40には、接触部41の先端側(ソケット10側)からU字状に延出し、取付溝32の端面と上記外表面との間の部位(すなわち周壁33)を挟むようにしてヘッダ本体31に取り付けられる取付部43が設けられており、この取付部43におけるソケットコンタクト20と接触する曲面部分(外表面側の曲がり部)の曲率半径を、ソケットコンタクト20がこの曲面部分に引っ掛かって座屈しないような最小の曲率半径に設定してある。
またヘッダコンタクト40の接触部41において、ソケットコンタクト20の接触凸部24と接触する部位には突起44と凹部45が設けられており、図8に示すように、ヘッダ30がソケット10の差込溝12の奥まで挿入された状態において、接触凸部24は凹部45の両側部に接触しており、突起44は接触凸部24よりも差込溝12の底面側に位置している。突起44は、接触部41の端子部42が突出する側の面において長さ方向の中間よりも端子部42から離れた位置に突設されており、この突起44には、突出寸法を端子部42に近い位置ほど大きくする傾斜面44aが設けられている。また、凹部45は、図5(c)に示すように、接触凸部24(図8参照)の摺動方向に沿って延びた溝状であって、凹部45の内側にはそれぞれ接触凸部24の摺動方向に交差する方向(図中の左右方向)の端に近づくほど凹部45の深さ寸法を小さくする2つの平面である傾斜面が形成されており、凹部45の左右方向の断面形状をV字状に形成してある。
ここで、接触凸部24の摺動方向に交差する方向における凹部45の幅寸法は、接触凸部24の幅寸法よりも小さく形成され、凹部45は接触部41において接触凸部24の摺動範囲内に設けられており、ヘッダ30をソケット10の差込溝12に挿入する過程においては、接触部41における凹部45の両側部に接触凸部24が弾接する。また、接触凸部24において、突起44に接触する範囲と凹部45の両側部に接触する範囲とが重ならないように、ヘッダコンタクト40の幅方向における突起44の幅寸法は、凹部45の幅寸法よりもさらに小さく設定されている。
この構成によれば、ソケット10とヘッダ30とが結合される前にソケットコンタクト20の接触凸部24やヘッダコンタクト40の接触部41に異物が付着していても、接触凸部24が接触部41の表面上を摺動する過程において異物を凹部45内に落としこめるから、凹部45が設けられていない場合に比べて接触凸部24と接触部41との間に異物が挟まる可能性が低くなる。つまり、異物による接触不良が防止され、且つ接触凸部24が凹部45の両側の2点で接触するから、接触信頼性を向上することができる。また、接触部41において接触凸部24の摺動範囲内に凹部45が設けられているので、接触凸部24の摺動範囲から外れた位置に凹部45を設ける場合に比べ、接触凸部24に付着した異物をより凹部45に落としこみやすい。
また、ヘッダ30を差込溝12から抜く力が加わると、ソケットコンタクト20の接触凸部24がヘッダコンタクト40の突起44に当接して抵抗力が付与されるから、コネクタが振動などを受けてもヘッダ30が差込溝12から抜けにくいという利点がある。なお、ヘッダ30を差込溝12に挿入する際にもソケットコンタクト20の接触凸部24はヘッダコンタクト40の突起44に当接するが、突起44の突出寸法を端子部42から離れた位置ほど小さくする傾斜面44aが突起44に設けられているので、ヘッダ30を差込溝12に挿入する際の抵抗はヘッダ30を差込溝12から抜く際の抵抗よりも小さくなる。また、接触凸部24において、突起44に接触する範囲と凹部45の両側部に接触する範囲とが重ならないように凹部45の位置と形状とを設定してあるから、接触凸部24が突起44の表面を摺動する際に接触凸部24に押された異物は凹部45に落としこめられ、接触凸部24と接触部41との間に挟まることがない。
ヘッダ本体31の長手方向の両端部には、ヘッダ補強金具46を備える。ヘッダ補強金具46は、ヘッダコンタクト40のインサート成形時にロスピンとなる導電端子48(図7参照)であり、インサート成形により同時成形している。また、図6(b)に示すように、ヘッダ補強金具46の端子部46aがヘッダ本体31の短手方向(図6(b)の左右方向)の両側面と略同じになるように、ヘッダコンタクト40の端子部42に比べて端子部46aを短めにしている。さらに、ヘッダ補強金具46には、ヘッダコンタクト40と同様に、突起46c及び凹部46dを設けている。インサート成形時に、ヘッダ本体31を形成するための樹脂が、上記突起46c及び凹部46dに嵌合することにより、ヘッダ補強金具46とヘッダ本体31との固定を強めている。また、ヘッダ補強金具46は、ヘッダ本体31に埋設固定しているので、ヘッダ本体31の機械的強度を高めることができる。さらに、ヘッダ補強金具46は、ヘッダ本体31にインサート成形により備えられているので、ヘッダ本体31は、ヘッダ補強金具を圧入により保持する場合のような厚みを確保する必要がない。
ヘッダ補強金具46は、ヘッダコンタクト40の端子部42をプリント配線板の導電パターン(図示せず)に半田固定する際に、端子部46aをプリント配線板のランド49(図11参照)に半田固定することで、ヘッダ本体31のプリント配線板への固定強度を補強することができ、コネクタ嵌合時にヘッダコンタクト40に加わるストレスを低減できる。すなわちロスピンとなるヘッダ補強金具46の端子部46aが端子補強金具として機能する。
上記ヘッダ30のインサート成形について説明する。図7(a)に示すように、帯状の金属板47に、打ち抜きにより、ヘッダコンタクト40と同じ形状の導電端子48を一定間隔で並べて配設する(a1)。その導電端子48のうち、ヘッダコンタクト40と同じ数(例えば15対)の導電端子48aを残し、上記導電端子48aの両側にある複数対の導電端子48から1対の導電端子48bを残すように、残りの導電端子48を切断して取り除く(a2)。その後、ヘッダ本体31を形成する樹脂とともに一体成形する(a3)。そして、上記1対の導電端子48bの先端部を切断する(a3)。このときの側面図を図7(b)に示している。上記の工程の後に、それぞれの導電端子48a,48bを金属板47から切断してインサート成形されたヘッダ30を取り外す。
次に、ソケット10とヘッダ30の接続について説明する。ソケットコンタクト20の端子部23及びヘッダコンタクト40の端子部42を、それぞれプリント配線板のような別々の回路基板(図示せず)に半田固定し、図8に示すように、ソケット本体11の差込溝12にヘッダ30を差し込んで、複数のソケットコンタクト20とヘッダコンタクト40とを各別に接触させる。このとき、図9に示すように、ヘッダ補強金具46の端子部46aが短いので、ソケット本体11のガイド壁15に当接することなく、プリント配線板の間を電気的に接続することができる。
以上、本実施形態によれば、ソケット補強金具14をソケット本体11と一体成形して備え、ヘッダ補強金具46をヘッダ本体31と一体成形して備えているので、コネクタの強度を高めることができるとともに、小型化することができる。また、ヘッダ補強金具46をヘッダコンタクト40から距離を置いて備えているので、ヘッダ補強金具46の半田付けの強度を高めることができる。さらに、ヘッダ補強金具46がソケット本体11に干渉することなく、ヘッダ30をソケット10に挿入することができる。
なお、本実施形態では接触凸部24が接触部41における凹部45の両側部に弾接しており、接触凸部24が接触部41の表面上を摺動する過程で異物を凹部45内に落としこむことで接触凸部24と接触部41との間に異物が挟まる可能性を低減して、接触信頼性を向上させているが、接触凸部24と接触部41の形状及びその接触状態を上記の形態に限定する趣旨のものではなく、接触凸部24の接触部41に接触する面を、幅方向の中間部が両端部よりも接触部41側に突出するような形状(例えば曲面形状)に形成することで、幅方向の中間部が接触部41に設けた凹部45内に進入して、凹部45内の2つの傾斜面、又は、凹部45の開口縁に2点で接触するようにしても良く、接触凸部24と接触部41とが互いに平面で接触する場合に比べて接触凸部24と接触部41との接触面積が小さくなって、接触圧が増大するから、接触凸部24と接触部41との間から異物が排出されやすくなって、接触信頼性が向上する。
本発明による実施形態のコネクタの分解斜視図である。 同上に用いるソケットを示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下面図である。 同上に用いるソケットの図2(a)中のA−A断面図である。 同上に用いるソケットを示し、(a)は図2(a)中のB−B断面図、(b)は同図中のC−C断面図である。 同上に用いるヘッダを示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は下面図である。 同上に用いるヘッダを示し、(a)は図5(a)中のD−D断面図、(b)は同図中のE−E断面図である。 同上に用いるヘッダのインサート成形を示し、(a)は正面図、(b)は右側面図である。 同上のヘッダコンタクトでの接続状態を示す断面図である。 同上のヘッダ補強金具での接続状態を示す断面図である。 従来のコネクタに用いるソケットを示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は一部破断する下面図である。 同上に用いるソケットの図10(a)中のF−F断面図である。 同上に用いるヘッダを示し、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は一部破断する下面図である。 同上に用いるヘッダの図12(a)中のG−G断面図である。
符号の説明
10 ソケット
11 ソケット本体
20 ソケットコンタクト
30 ヘッダ
31 ヘッダ本体
40 ヘッダコンタクト
46 ヘッダ補強金具

Claims (3)

  1. 一の回路基板に半田付けされる複数対のヘッダコンタクト、前記複数対のヘッダコンタクトを一の方向に並べて配設してある絶縁部材のヘッダ本体を具備するヘッダと、他の回路基板に半田付けされる複数対のソケットコンタクト、前記ヘッダが挿抜される差込溝が形成され、その差込溝に前記ヘッダが挿入された際にその差込溝の内側において前記複数対のヘッダコンタクトに接触導通するように前記複数対のソケットコンタクトを前記一の方向に並べて配設してある絶縁部材のソケット本体を具備するソケットとを備えるコネクタを、複数対の導電端子を含む部材から作製するコネクタの製造方法であって、
    帯状の金属板に、打ち抜きにより前記複数対の導電端子を一の方向に一定間隔で並べて配設し、前記複数対の導電端子のうち、予め決められた複数対の導電端子を前記複数対のヘッダコンタクトとし、その複数対のヘッダコンタクトを前記ヘッダ本体と一体成形すると同時に、前記複数対のヘッダコンタクトの両側の導電端子を前記補強金具として、前記ヘッダ本体と一体成形することにより、前記ヘッダを形成することを特徴とするコネクタの製造方法。
  2. 前記ヘッダコンタクトと1対の導電端子をあけて配設されている導電端子を前記補強金具とすることを特徴とする請求項1記載のコネクタの製造方法。
  3. 前記補強金具の先端部を前記ヘッダ本体と同じ寸法で形成することを特徴とする請求項1又は2記載のコネクタの製造方法。
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JP2017168460A (ja) * 2017-06-28 2017-09-21 ヒロセ電機株式会社 回路基板用電気コネクタ

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