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技術 コネクタ用接触子対

出願人 スリーエムイノベイティブプロパティズカンパニー
発明者 福士誠
出願日 2001年12月4日 (17年11ヶ月経過) 出願番号 2001-370061
公開日 2003年6月20日 (16年4ヶ月経過) 公開番号 2003-173835
状態 特許登録済
技術分野 雄雌型接触部材 多極コネクタ 嵌合装置及び印刷回路との接合
主要キーワード 上下反転状態 電気的接触面 工業用プラスチック 傾斜内面 係合形態 接触子対 コネクタ対 導電性接触子
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課題

180度反転した一方の接触子が、上下及び左右の両反転方向で、他方の接触子に係合する雌雄同形の接触子を提供することである。

解決手段

雌雄同形のコネクタ接触子対であって、各接触子10,11は、基部12に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部32及び下接触板部22が上下に離間配置され、前記上接触板部32及び下接触板部22のそれぞれから先端に向けて上アーム部34及び下アーム部24が延在し、側面視、上アーム部34と下アーム部24とが対角配置するように構成されてなり、一方の接触子の上アーム部34及び下アーム部24が、それぞれ、他方の接触子の上接触板部32及び下接触板部22に対して、弾性的に且つ電気的に接触する。

概要

背景

同一形状をして雌雄の区別がないコネクタ接触子対が、実開平2−84273号公報に開示されている。一対の接触子110,111は、それぞれ、図1(A)に示すように、基部112の先端から長手方向に延在して、上方に大きく湾曲した上アーム部134及び下方に大きく湾曲した下アーム部124を備えている。上アーム部134及び下アーム部124の接点部136,126は、それぞれ、基部112に対して弾性的に支持されている。

上記構造では、図1(B)に示すように、他方の接触子111を上下方向に180度反転させて、上下に180度反転した他方の接触子111を一方の接触子110に弾性的に係合させている。すなわち、上下に180度反転した他方の接触子111の下アーム部124及び上アーム部113が、一方の接触子110の基部112の上面及び下面に対してそれぞれ弾性的に且つ電気的に接触している。

この場合、図1より明らかなように、一方の接触子110の上アーム部134及び下アーム部124による下向き押圧力及び上向き押圧力が他方の接触子111の基部112に同時に負荷される。上下方向の押圧力がせん断力となって、他方の接触子111の基部112はねじれ易くなる。その結果、一方の接触子110と他方の接触子111との接触力が経時的に弱まって、電気的接触不良が起こりやすいという不具合がある。

概要

180度反転した一方の接触子が、上下及び左右の両反転方向で、他方の接触子に係合する雌雄同形の接触子を提供することである。

雌雄同形のコネクタ用接触子対であって、各接触子10,11は、基部12に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部32及び下接触板部22が上下に離間配置され、前記上接触板部32及び下接触板部22のそれぞれから先端に向けて上アーム部34及び下アーム部24が延在し、側面視、上アーム部34と下アーム部24とが対角配置するように構成されてなり、一方の接触子の上アーム部34及び下アーム部24が、それぞれ、他方の接触子の上接触板部32及び下接触板部22に対して、弾性的に且つ電気的に接触する。

目的

したがって、本発明の技術的課題は、安定して電気的に接触するコネクタ用接触子対を提供することである。

本発明のさらなる技術的課題は、雌雄同形のコネクタ用接触子対を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

基部に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部及び下接触板部が上下に離間配置され、前記上接触板部及び下接触板部から先端に向けて上アーム部及び下アーム部がそれぞれ延在し、正面視、該上アーム部と下アーム部とが対角配置された一方の接触子と、基部に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部及び下接触板部が上下に離間配置された他方の接触子とからなる接触子対であって、前記一方の接触子の上アーム部及び下アーム部が、それぞれ、前記他方の接触子の上接触板部及び下接触板部に対して、弾性的に且つ電気的に接触することを特徴とするコネクタ用接触子対。

請求項2

雌雄同形のコネクタ用接触子対であって、各接触子は、基部に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部及び下接触板部が上下に離間配置され、前記上接触板部及び下接触板部のそれぞれから先端に向けて上アーム部及び下アーム部が延在し、正面視、上アーム部と下アーム部とが対角配置するように構成されてなり、一方の接触子の上アーム部及び下アーム部が、それぞれ、他方の接触子の上接触板部及び下接触板部に対して、又は他方の接触子の下接触板部及び上接触板部に対して、弾性的に且つ電気的に接触することを特徴とするコネクタ用接触子対。

請求項3

前記上アーム部及び下アーム部の各先端側には、上接点部及び下接点部がそれぞれ設けられており、前記上接点部及び下接点部は、それぞれ、上接触板部及び下接触板部に対して略同一平面上に位置することを特徴とする、請求項1及び2記載のコネクタ用接触子対。

請求項4

前記上接点部及び下接点部は、それぞれ、上アーム部及び下アーム部を湾曲させることによって、上アーム部の上面及び下アーム部の下面に形成されていることを特徴とする、請求項3記載のコネクタ用接触子対。

請求項5

前記上接触板部及び下接触板部の各先端部は、その内面側が先細に傾斜していることを特徴とする、請求項1及び2記載のコネクタ用接触子対。

技術分野

0001

本発明は、一般に、コネクタ接触子に関する。本発明は、詳細には、一方の接触子が、上下180度反転された位置及び左右180度反転された位置の双方で、他方の接触子に電気的に接続されるコネクタ用接触子対に関する。本発明は、特に、雌雄同形のコネクタ用接触子対に関する。

背景技術

0002

同一形状をして雌雄の区別がないコネクタ用接触子対が、実開平2−84273号公報に開示されている。一対の接触子110,111は、それぞれ、図1(A)に示すように、基部112の先端から長手方向に延在して、上方に大きく湾曲した上アーム部134及び下方に大きく湾曲した下アーム部124を備えている。上アーム部134及び下アーム部124の接点部136,126は、それぞれ、基部112に対して弾性的に支持されている。

0003

上記構造では、図1(B)に示すように、他方の接触子111を上下方向に180度反転させて、上下に180度反転した他方の接触子111を一方の接触子110に弾性的に係合させている。すなわち、上下に180度反転した他方の接触子111の下アーム部124及び上アーム部113が、一方の接触子110の基部112の上面及び下面に対してそれぞれ弾性的に且つ電気的に接触している。

0004

この場合、図1より明らかなように、一方の接触子110の上アーム部134及び下アーム部124による下向き押圧力及び上向き押圧力が他方の接触子111の基部112に同時に負荷される。上下方向の押圧力がせん断力となって、他方の接触子111の基部112はねじれ易くなる。その結果、一方の接触子110と他方の接触子111との接触力が経時的に弱まって、電気的接触不良が起こりやすいという不具合がある。

発明が解決しようとする課題

0005

したがって、本発明の技術的課題は、安定して電気的に接触するコネクタ用接触子対を提供することである。

0006

本発明のさらなる技術的課題は、雌雄同形のコネクタ用接触子対を提供することである。

0007

上記技術的課題を解決するために、本発明に係るコネクタ用接触子対は、基部に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部及び下接触板部が上下に離間配置され、前記上接触板部及び下接触板部から先端に向けて上アーム部及び下アーム部がそれぞれ延在し、正面視、該上アーム部と下アーム部とが対角配置された一方の接触子と、基部に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部及び下接触板部が上下に離間配置された他方の接触子とからなる接触子対であって、前記一方の接触子の上アーム部及び下アーム部が、それぞれ、前記他方の接触子の上接触板部及び下接触板部に対して、弾性的に且つ電気的に接触することを特徴とする。

0008

上記構成の一方の接触子では、上アーム部と下アーム部とが、正面視、上下2段に対角配置されている。

0009

上記構成のコネクタ用接触子対において、上下方向に180度反転した一方の接触子は、他方の接触子に対して対向配置される。上下に180度反転した一方の接触子を他方の接触子に向けて摺動させて他方の接触子に係合させる。このとき、上下に180度反転した一方の接触子の下アーム部と上アーム部が、それぞれ、他方の接触子における上接触板部の下面及び下接触板部の上面に対して弾性的に且つ電気的に接触している。すなわち、一方の接触子及び他方の接触子からなる接触子対は、少なくとも2箇所で電気的に接続されている。したがって、一方の接触子及び他方の接触子の間では、確実な電気的接続が得られる。

0010

一方の接触子の接点が他方の接触子の接触板部と係合するときに、適度のバネ力弾性支持された接点が他方の接触子の接触板部の表面を擦ることによって、一方の接触子の接点及び他方の接触子の接触板部の両表面に形成され又は付着した非常に薄い高抵抗被膜が剥ぎ取られる(いわゆるワイピング効果)。その結果、接触子の内側に存する低抵抗清浄な表面露出する。したがって、低抵抗の清浄表面が露出した一方の接触子及び他方の接触子同士が接触することによって、一方の接触子及び他方の接触子間で安定した低抵抗な電気的接続が得られる。

0011

同様にして、一方の接触子を左右方向に180度反転させて、左右に180度反転した一方の接触子を他方の接触子に係合させることができる。このとき、左右に180度反転した一方の接触子の下アーム部及び上アーム部が、それぞれ、他方の接触子における下接触板部の上面及び上接触板部の下面に対してそれぞれ弾性的に且つ電気的に接触する。すなわち、一方の接触子及び他方の接触子からなる接触子対は、少なくとも2箇所で電気的に接続される。したがって、一方の接触子及び他方の接触子の間で安定した低抵抗な電気的接続が得られる。

0012

したがって、上下又は左右の両方向において、180度反転した一方の接触子が他方の接触子に係合して、一対の接触子間で安定した低抵抗な電気的接続が得られる。

0013

本発明に係るコネクタ用接触子対は、雌雄同形のコネクタ用接触子対であって、各接触子は、基部に対してそれぞれ片持ち支持された上接触板部及び下接触板部が上下に離間配置され、前記上接触板部及び下接触板部のそれぞれから先端に向けて上アーム部及び下アーム部が延在し、正面視、上アーム部と下アーム部とが対角配置するように構成されてなり、一方の接触子の上アーム部及び下アーム部が、それぞれ、他方の接触子の上接触板部及び下接触板部に対して、弾性的に且つ電気的に接触することを特徴とする。

0014

上記構成によれば、上述したコネクタ用接触子対と同様に、上下又は左右の両方向で180度反転した一方の接触子が、他方の接触子に弾性的に係合して、一対の接触子間で電気的接続が得られる。このとき、接触子対では、4つのアーム部が対応する接触板部に対して押圧することで、4箇所で電気的に接続されており、接触子対間でより確実な電気的接続が得られる。

0015

上アーム部及び下アーム部の各先端側には、上接点部及び下接点部がそれぞれ設けられており、該上接点部及び下接点部は、それぞれ、上接触板部及び下接触板部に対して略同一平面上に位置する。

0016

上記構成によれば、アーム部が係合すべき接触板部に対して対向配置されたあと、アーム部が対向配置された接触板部に近づけて係合するときに、アーム部の接点部と対向する接触板部との間に段差がほとんど無いので、アーム部の接点部が対向する接触板部に対してスムーズに係合する。そして、アーム部は、接触板部に対して適度な弾性力で当接する。

0017

上接点部及び下接点部は、突起体がそれぞれ上アーム部及び下アーム部の上に設けられた構成とすることもできる。上接点部及び下接点部は、それぞれ、上アーム部及び下アーム部を湾曲させることによって、上アーム部の上面及び下アーム部の下面に形成される。上記構成によれば、上下の接点部の形成が容易になる。

0018

上接触板部及び下接触板部の各先端部は、その内面側が先細に傾斜していることが好ましい。上記構成によれば、アーム部の接点部が接触板部の先細傾斜内面に案内されるので、接触子同士がスムーズに係合することができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下に、本発明の一実施形態に係る、一対の導電性接触子群1,2について、図2〜4を参照しながら詳細に説明する。

0020

図2は、第1接触子群1及び第2接触子群2を示す斜視図である。第1接触子群1及び第2接触子群2は、それぞれ第1接触子10及び第2接触子11を少なくとも一つ含んでなり、好ましくは、第1接触子10及び第2接触子11という2種類の接触子が交互に整列配置されたものの集合体である。なお、第1接触子10及び第2接触子11は、一方の接触子及び他方の接触子の両方に対応している。

0021

第1接触子10及び第2接触子11は、例えば銅合金等の導電性を有する金属材料からなり、多段に折り曲げられている。すなわち、第1接触子10及び第2接触子11は、基部12と、基部12に略直交するように連なるU字圧接部14と、基部12からU字圧接部14の反対側に延在する下接触部20と、基部12から連結部16を介して下接触部20の上方に配置された上接触部30とを備えている。したがって、第1接触子10及び第2接触子11は、U字圧接部14の方すなわち正面から見ると、大略「コ」の字形状をしており、又、雌雄のいずれにも使用できる形状をしている。

0022

なお、第1接触子10及び第2接触子11では、その基部12の長さを変えることによって、U字圧接部14が千鳥状に配置されている。その一方で、下接触部20及び上接触部30の位置は変化していない。このように、U字圧接部14が千鳥状に配置されているのは、隣接するU字圧接部14同士の重なり合いを防止して、U字圧接部14に圧接されるケーブル配線ピッチを小さくするためである。したがって、不図示であるが、当然に、1種類の導電性接触子のみを整列配置した構成にすることもできる。

0023

U字圧接部14はその中央部にスリットを有する。該スリットに対してケーブル中の導電体が圧接されて、U字圧接部14及びケーブル中の導電体が電気的に接続される。

0024

基部12に対して片持ち支持されている下接触部20は、下接触板部22と該下接触板部22から先端に向けて延在する下アーム部24とを有する。下接触板部22の先端部は、その内面側が先細に傾斜している。下アーム部24は、下接触板部22に対して弾性的に支持されている。下アーム部24は、波状屈曲されて先端側に下接点部26を有する。下接点部26は、下アーム部24の下面上に形成され、下接触板部22と略同一平面上に位置している。

0025

連結部16を介して基部12に対して片持ち支持されている上接触部30は、上接触板部32と該上接触板部32から先端に向けて延在する上アーム部34とを有する。上接触板部32の先端部は、その内面側が先細に傾斜している。上アーム部34は、上接触板部32に対して弾性的に支持されている。上アーム部34は、波状に屈曲されて先端側に上接点部36を有する。上接点部36は、上アーム部34の上面上に形成され、上接触板部32と略同一平面上に位置している。

0026

上記の第1接触子10及び第2接触子11が交互に配列された接触子群1,2は、不図示の雌雄同形のコネクタに組込まれる。雌雄同形のコネクタは、絶縁性樹脂材料(例えば、PBT、PCT、PA66、PA6、LCD、ナイロン等の工業用プラスチック)を射出成形することによって製造される。雌雄同形の第1コネクタに第1接触子群1が組込まれている。また、雌雄同形の第2コネクタに第2接触子群2が組込まれている。

0027

図3及び4を参照しながら、第1接触子群1と第2接触子群2との係合及び接続に関する第1実施形態について説明する。なお、図3及び4において、第1接触子群1と第2接触子群2との係合状態がよく分かるように、雌雄同形の第1コネクタ及び第2コネクタからなるコネクタ対は、省略のために不図示である。

0028

図3(A)のように、不図示の第2コネクタを上下方向に180度反転させて、上下に180度反転した第2コネクタを不図示の第1コネクタに対向配置すると、上下に180度反転した第2接触子群2が第1接触子群1に対して対向配置されている。図3(B)のように、上下に180度反転した第2接触子群2を第1接触子群1に接近させる。さらに第2接触子群2を第1接触子群1に接近させると、図4のように、上下に180度反転した第2接触子群2が第1接触子群1の上を摺動して第1接触子群1に係合する。このとき、例えば、上下に180度反転した第2接触子群2における第1接触子10の下アーム部24の下接点部26及び上アーム部34の上接点部36が、それぞれ、第1接触子群1における第1接触子10の上接触板部32の下面及び下接触板部22の上面に対してそれぞれ弾性的に且つ電気的に接触している。すなわち、第2接触子群2における一つの第1接触子10と第1接触子群1における一つの第1接触子10からなる一つの接触子対は、4箇所で電気的に接続されている。したがって、第1接触子群1及び第2接触子群2の各接触子の間では、確実な電気的接続が得られる。

0029

上記構成において、接点部26,36は、対向する接触板部22,32に対して略同一平面上に位置して段差がないので、アーム部24,34の接点部26,36が対向する接触板部22,32に対して適度な弾性力でスムーズに係合する。一方の接触子のアーム部24,34の接点部26,36が他方の接触子の接触板部22,32の先細傾斜内面に案内されるので、アーム部24,34と接触板部22,32との係合がスムーズである。また、第2接触子群2を第1接触子群1の基部12の方向に向けて摺動させることによって、各接触子10,11の接触部分の表面がワイピングされて、清浄な面が露出する。したがって、第1接触子10及び第2接触子11は、それぞれ、低抵抗の電気的接触面を有する。

0030

次に、上記第1接触子群1及び第2接触子群2の第2実施形態について、図5及び6を参照しながら詳細に説明する。

0031

図5に示した一対の第1接触子群1及び第2接触子群2は、第1実施形態で示したものと同じものであるので、第1接触子群1,第2接触子群2の構成についての説明を省略する。第1実施形態と異なっているのは、第1接触子群1と第2接触子群2との係合形態である。

0032

すなわち、第2接触子群2を左右方向に180度反転させて、左右に180度反転した第2接触子群2を第1接触子群1に対して対向配置する(図5(A)を参照)。そして、左右に180度反転した第2接触子群2を対向配置された第1接触子群1に接近させる(図5(B)及び図6を参照)。さらに、第2接触子群2を第1接触子群1に接近させると、第2接触子群2が第1接触子群1に係合する。このとき、左右に180度反転した第2接触子群2における第2接触子11の下アーム部24の下接点部26及び上アーム部34の上接点部36が、それぞれ、対向配置された第1接触子群1における第1接触子10の下接触板部22の上面及び上接触板部32の下面に対してそれぞれ弾性的に且つ電気的に接触する。すなわち、第2接触子群2の第2接触子11と第1接触子群1の第1接触子10とからなる一対の接触子は、4箇所で電気的に接続される。他の接触子対においても、同様に4箇所で電気的に接続される。したがって、第1接触子群1及び第2接触子群2の各接触子の間では、確実な電気的接続が得られる。

0033

また、第2接触子群2を第1接触子群1の基部側に向けて摺動させることによって、各接触子と接触板部との接触部分の表面がワイピングされて、清浄な面が露出する。したがって、第1接触子10及び第2接触子11は、それぞれ、低抵抗の電気的接触面を有する。

0034

次に、上記第1接触子群1及び上記第2接触子群2とは異なった形状の第3接触子群3を用いた第3実施形態について、図7を参照しながら詳細に説明する。

0035

図7に示した第1接触子群1は第1実施形態で示したものと同じものであるので、第1接触子群1の構成についての説明を省略する。第1実施形態と異なっているのは、第3接触子群3の構成である。

0036

図7に示すように、第3接触子群3では、1種類の第3接触子13が整列配置されている。第3接触子13は、例えば銅合金等の導電性を有する金属材料からなり、多段に折り曲げられている。すなわち、第3接触子13は、基部12と、基部12から延在する下接触部20と、基部12から連結部16を介して下接触部20の上方に配置された上接触部30とを備えている。したがって、第3接触子13を基部12の方から見ると、第3接触子13は大略「コ」の字形状をしている。

0037

第3接触子13の基部12は、半田付け等によってケーブル中の導電体と電気的に接続される。基部12に対して片持ち支持されている下接触部20及び上接触部30は、それぞれ、下接触板部22及び上接触部32を有する。下接触板部22及び上接触部32の先端部は、その内面側が先細に傾斜している。なお、第1接触子10及び第3接触子13は、一方の接触子及び他方の接触子の両方に対応している。

0038

すなわち、第1接触子群1を上下方向に180度反転させて、上下に180度反転した第1接触子群1を第3接触子群3に対して対向配置する(図7(A)を参照)。そして、上下に180度反転した第1接触子群1を対向配置された第3接触子群3に接近させる(図7(B)を参照)。さらに、第1接触子群1を第3接触子群3に接近させると、第1接触子群1が第3接触子群3に係合する。このとき、上下に180度反転した第1接触子群1における第1接触子10の下アーム部24の下接点部26及び上アーム部34の上接点部36が、それぞれ、対向配置された第3接触子群3における第2接触子3の上接触板部32の下面及び下接触板部22の上面に対してそれぞれ弾性的に且つ電気的に接触する。すなわち、第1接触子群1の第1接触子10と第3接触子群3の第3接触子13とからなる一対の接触子は、2箇所で電気的に接続される。他の接触子対においても、同様に2箇所で電気的に接続される。したがって、第1接触子群1及び第3接触子群3の各接触子の間では、確実な電気的接続が得られる。

0039

また、不図示であるが、第1接触子群1及び第3接触子群3は、第1接触子群1を左右方向に180度反転させて、左右方向に180度反転した第1接触子群1を対向配置された第3接触子群3に対して係合させて接続するという形態をとることもできる。

0040

なお、上記のいずれの実施形態の説明においても、上接触部30は、基部12から延在する連結部16を介して下接触部20に連なっている。すなわち、基部12と下接触部20とが一つの板材として形成されている。しかしながら、例えば、連結部16の略中央部分の一端から基部12が延在するとともに、連結部16の略中央部分の他端が上端部および下端部に分かれて、該上端部および下端部からそれぞれ上接触部30及び下接触部20が連なるように構成することもできる。

0041

第1接触子及び第2接触子では、ケーブル中の導電体がU字圧接部を介して接触子に圧接して電気的に接続されているが、第3実施形態に係る第3接触子のようにケーブル中の導電体が半田付け等によって電気的に接続することができる。

0042

また、コネクタの形状は、コネクタの製造コスト等の観点から、雌雄の区別がない同一形状であることが好ましい。しかしながら、本発明に係るコネクタ用接触子対構造は、雌雄の区別をした雌コネクタ及び雄コネクタにおいても適用可能である。なお、本明細書において、接触子群の範囲には、複数の接触子からなる場合に限らず、一つの接触子からなる場合も含む。

図面の簡単な説明

0043

図1従来の接触子を示し、(A)は斜視図、(B)は(A)の接触子同士が係合している状態を示す側面図である。
図2本発明の第1実施形態に係る接触子群を示す斜視図である。
図3図2に示した接触子対が上下反転状態で係合する様子を示す斜視図である。(A)は、上下反転状態の第2接触子群が第1接触子群に対向配置されていることを示す斜視図である。(B)は、第1接触子群と第2接触子群とが係合する直前の状態を示す斜視図である。
図4図3に示した第1接触子群と第2接触子群とが係合した状態を示す斜視図である。
図5第2実施形態に係る、接触子対が左右反転状態で係合する様子を示す斜視図である。(A)は、左右反転状態の第2接触子群が第1接触子群に対向配置されていることを示す斜視図である。(B)は、第1接触子群と第2接触子群とが係合する直前の状態を示す斜視図である。
図6図5(B)における係合直前の接触子対を別の角度から見た斜視図である。
図7第3実施形態に係る、第1接触子群と第2接触子群とが上下反転状態で係合する様子を示す斜視図である。(A)は、上下反転状態の第1接触子群が第2接触子群に対向配置されていることを示す斜視図である。(B)は、第1接触子群と第2接触子群とが係合する直前の状態を示す斜視図である。(C)は、第1接触子群と第2接触子群とが係合した状態を示す斜視図である。

--

0044

1 第1接触子群
2 第2接触子群
3 第3接触子群
10 第1接触子
11 第2接触子
12 基部
13 第3接触子
14 U字圧接部
16 連結部
20 下接触部
22 下接触板部
24 下アーム部
26 下接点部
30 上接触部
32 上接触板部
34 上アーム部
36 上接点部

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