JP2005019282A - コネクタ - Google Patents

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映二 児嶋
Keigo Atsumi
恵悟 渥美
Atsushi Nishida
篤史 西田
Masato Namikata
真人 南方
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Abstract

【課題】端子金具を挿入する過程でのランスの撓み量を小さくする。
【解決手段】ハウジング30には、端子金具10を後方から挿入可能なキャビティ31が設けられ、キャビティ31内には、ランス33が設けられている。キャビティ31内に端子金具10を挿入すると、ランス33が端子金具10によって一旦撓まされた後、端子金具10が正規深さに達すると、ランス33が復元して端子金具10に係止する。端子金具10のうちランス33と対向する外壁17には、ランス33側へ突出するとともにランス33が係止可能とされる係止突部27が設けられている。ランス33のうち、挿入過程で係止突部27が摺接する面には、凹部54が形成されている。係止突部27と凹部54の摺接面である円弧面29aと底面54aは、互いに略整合する形状に形成されている。
【選択図】 図8

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ランスによって端子金具を抜け止めするようにしたコネクタの一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。このものは、コネクタハウジングに設けられたキャビティ内に端子金具が後方から挿入されると、キャビティ内に設けられたランスが端子金具によって一旦撓まされ、端子金具が正規深さに達すると、ランスが復元して端子金具の被係止部に係止することで端子金具の抜け止めが図られるようになっている。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−182712号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したようなコネクタにおいて小型化を図るよう要請があった場合には、端子金具の抜け止め力が不足することが懸念される。それに対応するには、例えば端子金具の被係止部にランス側へ突出する突起を設け、その突起にもランスを係止させることで係止深さを増加させて抜け止め力を向上させることが考えられる。
しかしながら、そうすると端子金具を挿入する過程では、突起の突出高さ分だけランスを大きく撓ませる必要が生じるため、挿入力が増加するなどの問題が生じてしまう。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子金具を挿入する過程でのランスの撓み量を小さくすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、コネクタハウジングに設けられたキャビティ内に端子金具を挿入すると、キャビティ内に設けられたランスが端子金具によって一旦撓まされ、端子金具が正規深さに達するとランスが復元して端子金具に対して係止することで端子金具の抜け止めが図られるものにおいて、前記端子金具のうち前記ランスと対向する外壁には、ランス側へ突出するとともにランスが係止可能とされる係止突部が設けられるのに対し、前記ランスのうち前記係止突部が摺接する面には、凹部が形成され、且つ係止突部と凹部との摺接面が互いに略整合する形状に形成されている構成としたところに特徴を有する。
【0006】
【発明の作用及び効果】
<請求項1の発明>
端子金具がキャビティ内に正規深さまで挿入されると、ランスが端子金具の外壁からランス側へ突出する係止突部に係止するので、端子金具を十分な抜け止め力でもって保持することができる。
端子金具をキャビティ内に挿入する途中では、係止突部が凹部に摺接されることでランスが撓まされる。このときのランスの撓み量は、凹部の深さ分だけ小さくなっており、もって端子金具の挿入力の低減などを図ることができる。しかも、係止突部と凹部との摺接面が互いに略整合する形状となっているから、ランスの撓み量を極力小さくすることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図1ないし図10によって説明する。この実施形態では、雌型のコネクタについて例示する。このコネクタは、雌型の端子金具10と、端子金具10を収容可能なコネクタハウジング30(以下、単にハウジング30という)と、ハウジング30に装着されるリテーナ42とから構成されている。なお、以下ではハウジング30に対する端子金具10の挿入方向を前方とし、逆の抜き取り方向を後方とする。
【0008】
端子金具10は、金属板をプレス成形することで所定の形状に形成されており、図4〜図6に示すように、前後に開口する略箱型をなす本体部11と、電線Wの端末に圧着接続可能なバレル部12とを前後に繋げた構成とされている。このうち、バレル部12は、電線Wの芯線と被覆とにそれぞれかしめ付けられるかしめ片を前後に一対ずつ備えている。
【0009】
本体部11は、前後に延出する底壁13と、底壁13の両側縁から立ち上がる一対の側壁14,15と、図4の左側の側壁14の突出端から底壁13と対向するよう突出する天井壁16と、図4の右側の側壁15の突出端から天井壁16の外側に重ね合わせられるよう突出する外壁17とから構成されている。端子金具10をハウジング30のキャビティ31内に挿入するときには、本体部11のうち外壁17が下側を向く、すなわちランス33と対向するようになっている。
【0010】
底壁13は、他の壁14,15,16,17と比較して前端が後方へ引っ込んだ位置に配されており、この前端から弾性接触片18が突設されている。弾性接触片18は、底壁13の前端から前方へ突出する舌片を後方へ向けて折り返すことで、略山形をなす片持ち状に形成されている。この弾性接触片18は、本体部11内に前方から挿入される相手の雄型の端子金具のタブ(図示せず)に対して弾性接触可能とされている。また弾性接触片18に対向する天井壁16には、タブを弾性接触片18との間で挟圧状態に保持可能な受け部19が内側に張り出して設けられている。また底壁13には、弾性接触片18が弾性限度を超えて変形する手前の段階で弾性接触片18に係合することで、弾性接触片18の過度撓みを規制可能な過度撓み規制突部20が内側に叩き出して設けられている。
【0011】
外壁17には、その長さ方向略中央に切欠部21が全幅にわたって形成されることで、前部17aと後部17bとに分断されている。この切欠部21内には、ランス33が進入可能とされており、切欠部21の前側の切断端面21aに対してランス33が係止可能とされている。ランス33に対する係止面である前側の切断端面21aは、全域にわたって端子金具10の軸線に対してなす角度が鋭角をなすよう傾斜しており、いわゆるオーバーハング状に形成されている。この切欠部21は、外壁17の半分弱の長さを有するとともに図5の奥側の側壁15の上端部にまで形成されている。この側壁15の上端面には、天井壁16の突出端から突設された張出片22が当接されることで、天井壁16ほぼ水平な姿勢に支持できるようになっている。天井壁16のうち受け部19を有する前半部分には、後半部分よりも僅かに低くなるよう凹部23が張出片22における側壁15との当接部分を除いて形成されており、その分だけランス33の係止深さを稼ぐことが可能とされる。また外壁17の前部17aは、前後長さが後部17bよりも少し短く設定されている。
【0012】
外壁17の後部17bの後端部における幅方向略中央には、突部24が外方へ突出するよう叩き出して形成されている。この突部24を含めた本体部11の後端下側の段差部分25(天井壁16及び外壁17の後部17bの後端部)には、ハウジング30に装着されるリテーナ42が係止可能とされている。また外壁17の後部17bにおける突出端からは、端子金具10の挿入動作を案内するなどの機能を有するスタビライザ26が突設されている。
【0013】
外壁17の前部17aの後端部、すなわち切欠部21の前側の切断端部における幅方向略中央には、ランス33が係止可能とされる係止突部27が外側(ランス33側)へ突出するよう叩き出して形成されている。係止突部27は、略円錐状をなす前部28と、略円筒状をなす後部29とを繋げた構成とされている。このうち前部28は、前端側にかけて幅寸法及び高さ寸法が次第に減少する先細り状に形成され、その外面は、前後から見て円弧面28aとされている。また前部28の前端部は、やや丸みを帯びた形状に形成されている。後部29は、幅寸法及び高さ寸法がほぼ一定に形成され、その外面は、突出端側の約1/3部分(幅方向中央部分)が円弧面29aとされ、この円弧面29aの両端部に基端側へ向けてほぼ真っ直ぐな傾斜面29bが繋げられ、この両傾斜面29bの端部に外壁17の外面へ向けて裾広がり状をなす曲面29cが繋げられた構成とされている。ランス33に対する係止面である係止突部27の後端面は、切欠部21の前側の切断端面21aによって構成されているので、同様の勾配を有する傾斜面とされ、すなわちオーバーハング状に形成されている。また係止突部27の突出高さ寸法は、上記した突部24とほぼ同じに設定されている。
【0014】
ハウジング30は、合成樹脂製とされ、図1〜図3、及び図6に示すように、後方から端子金具10を挿入可能なキャビティ31が上下2段、幅方向に複数室並んで配設されている。キャビティ31内に挿入される端子金具10は、キャビティ31の下壁32側に設けられたランス33(詳細は後述する)により弾性的に抜け止め可能とされるとともに、ハウジング30の前壁34によって前止まり状態に支持されるようになっている。このハウジング30の前壁34には、相手の雄型の端子金具のタブがキャビティ31内に前方から進入するのを許容するタブ挿通孔35が穿設されており、その前側の孔縁には、全周にわたって略擂鉢状をなす誘導面36が形成されることで、タブの進入動作が円滑に誘導されるようになっている。
【0015】
キャビティ31の下壁32には、端子金具10における係止突部27及び突部24を挿通可能な突部挿通溝37と、スタビライザ26を挿通可能なスタビライザ挿通溝38とがそれぞれ後方へ開放する形態で形成されている。突部挿通溝37は、キャビティ31における幅方向略中央に配されるのに対し、スタビライザ挿通溝38は、突部挿通溝37に対して図2の右側に配されている。突部挿通溝37は、後述するようにランス33側にまで連続して形成されているのに対し、スタビライザ挿通溝38は、その前端位置がランス33よりも少し後方に設定されている。この突部挿通溝37は、幅寸法が係止突部27や突部24よりもやや大きく設定され、またその深さ寸法が係止突部27や突部24の突出高さ寸法よりもやや大きく設定されている。
【0016】
キャビティ31の上面(ランス33との対向面)における前端部には、全幅にわたって内方(ランス33側)へテーパ状に張り出す張出部39が設けられており、この張出部39によってキャビティ31内に挿入される端子金具10の前端部をランス33側へ押し出すことで、ランス33の係止深さを増加できるようになっている。キャビティ31の後端周縁は、一部を除いてほぼ全周にわたり端子金具10を誘い込むことができるようテーパ状に形成されている。キャビティ31の後端周縁のうち、図2の左上位置には、端子金具10の挿抜方向と直交する切り立った端面をなす規制部40が設けられており、この規制部40には、端子金具10がキャビティ31に対して正規の挿入姿勢とは上下反転した不正な姿勢とされたときに、スタビライザ26が突き当たることで挿入動作を規制可能とされている。またキャビティ31は、前半部分が後半部分よりも幅狭に形成されている。
【0017】
ハウジング30の下面には、端子金具10を二次係止するためのリテーナ42を下方から装着可能なリテーナ取付孔41が開口して設けられている。このリテーナ取付孔41は、各キャビティ31の長さ方向中央部分(ランス33よりも少し後側部分)を下方外部に開放するような位置に形成されている。リテーナ42は、各キャビティ31に対応して上下2段の抜け止め部43を有しており、ハウジング30に対して各抜け止め部43が各キャビティ31から下方に退避して配されることで各キャビティ31への端子金具10の挿抜を許容する仮係止位置(図6)と、各抜け止め部43が各キャビティ31内に進出して端子金具10に対して係止可能とされる本係止位置(図10)との2位置間を上下方向に沿って移動可能とされている。このリテーナ42は、図示しない保持手段によって上記仮係止位置と本係止位置とに選択的に保持可能とされている。
【0018】
ここで、ランス33の構造を詳細に説明する。ランス33は、図3及び図6に示すように、キャビティ31の下壁32における前部側(リテーナ取付孔41よりも前方部分)に設けられており、前後両端が支持された両持ち状のアーム44を備えている。このアーム44の上面には、端子金具10の切欠部21内に進入してその前側の切断端面21aに対して係止可能な抜け止め突部45がキャビティ31内に突出する形態で設けられている。ランス33は、全体として正面から見てほぼ左右対称形状をなしている。また上段のキャビティ31に設けられたランス33は、上下のキャビティ31間の仕切り壁を兼用し、また下段のキャビティ31に設けられたランス33は、ハウジング33の底壁を兼用している。
【0019】
アーム44は、正面から見て横長の長方形のうち両下側角部をテーパ状に切除した形状をなし(図1)、キャビティ31の幅寸法にほぼ匹敵する(正確にはキャビティ31の幅寸法よりも僅かに小さい)幅寸法を有している。アーム44は、前後の支持部分を支点として上下方向に沿って撓み変形可能とされ、変形時には、長さ方向中央部分を最下端とした略弓形となる(図7)。アーム44の下方には、その撓み変形を許容する撓み空間が所定高さ分確保されている。アーム44の両側部(下面がテーパ状となる部分)に対して撓み空間を空けた下方位置には、断面形状が略三角形となる一対の過度撓み規制部46がランス33の長さ方向に沿って設けられている。この過度撓み規制部46は、ランス33が弾性限度を超えて撓み変形する手前の段階でランス33に係合することでその過度撓みを規制可能となっている。アーム44のうち後部44bは、下壁32に対して全幅にわたって連結されるとともに前方へ向かって上り勾配をなす傾斜状に形成されるのに対し、前部44aは、ハウジング30の前壁34に対して部分的に連結されるとともに略水平に形成されている。アーム44の後部44bには、下壁32に形成された突部挿通溝37が引き続いて設けられており、突部挿通溝37の両側方に残された部分が端子金具10を下支え可能な後側支持部47となっている。
【0020】
抜け止め突部45は、アーム44と同幅の幅寸法を有するとともに、アーム44の後部44bと前端位置を揃えるように設けられており、その後面がアーム44の後部44bの傾斜に連続するテーパ状に形成されている。抜け止め突部45の前面は、端子金具10に対する係止面48となっており、前後方向(端子金具10の挿抜方向)と略直交する切り立った面として形成されている。
【0021】
アーム44の前部44aの上面幅方向中央には、前方へ開口するとともに前方外部からランス33を強制的に撓み変形させるための解除治具(図示せず)を挿入可能な操作用溝部49が全長にわたって形成されており、この操作用溝部49の両側方に残された部分が端子金具10を下支え可能な前側支持部50となっている。言い換えると、アーム44の前部44aは、操作用溝部49によって後部44bよりも薄肉状に形成されている。操作用溝部49は、アーム44の前部44aの厚み寸法の約半分強の深さに形成されており、その両側面がアーム44の外形に概ね沿うように、側方へ向かって上り勾配をなす曲面形状となっている(図1)。この操作用溝部49内には、キャビティ31内に挿入される端子金具10の係止突部27が進入可能とされており、その後端側には、上記した抜け止め突部45の係止面48に連続するとともに係止突部27に対して係止可能な拡張係止面51が形成されている。この拡張係止面51は、下端側ほど係止面48よりも後方へ引っ込むような傾斜(端子金具10における切欠部21の前側の切断端面21aに沿うような傾斜)を有するよう形成されている。またアーム44の前部44aにおける前半部分には、解除治具の挿通を許容する治具挿通溝部52が操作用溝部49に連通して形成されている。この治具挿通溝部52は、アーム44の前部44aの前半部分を二股状に分岐するようにして形成されている。治具挿通溝部52の後端側には、後方へ向かって上り勾配をなす傾斜を有することで、解除治具を操作用溝部49へと案内可能な案内面53が形成されている。
【0022】
さて、抜け止め突部45の上面、すなわち端子金具10を挿入する過程で係止突部27が摺接する面には、凹部54が設けられている。凹部54は、抜け止め突部45における幅方向略中央に配され、既述した突部挿通溝37の延長線上に位置しており、その幅寸法は、突部挿通溝37よりも小さく、係止突部27と同幅に設定されている。この凹部54の深さ寸法は、突部挿通溝37の深さ寸法や係止突部27の高さ寸法の約1/3程度に設定されている。従って、挿入時に凹部54内には、係止突部27のうち突出端側の約1/3部分が進入されるようになっており、凹部54の底面54aには、係止突部27の外面のうち円弧面28a,29aが摺接されるようになっている。そして、凹部54の底面54aは、係止突部27の後部29の円弧面29aに略整合するような円弧状に形成されている。従って、端子金具10の挿入過程で係止突部27が凹部54内に進入して抜け止め突部45を押圧するときは、係止突部27の円弧面29aが凹部54の底面54aのほぼ全幅領域に摺接するとともに、両面29a,54a間には殆ど隙間が生じることがない設定となっている。
【0023】
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用について説明する。ハウジング30に対してリテーナ42を仮係止位置に装着した後に、図6に示すように、電線Wに圧着接続した状態の端子金具10をキャビティ31内に挿入する。このとき、スタビライザ26を下方へ向けた正規の挿入姿勢とは上下反転した不正な姿勢で端子金具10を挿入しようとした場合には、上方を向いたスタビライザ26の前端面がキャビティ31の後端周縁に形成された規制部40に突き当たることで挿入動作が規制される。これにより、端子金具10の逆挿入が確実に防止される。
【0024】
正規の挿入姿勢としつつ端子金具10をキャビティ31内に挿入すると、先に係止突部27が突部挿通溝37内に挿通され、その後、突部24が突部挿通溝37内に、スタビライザ26がスタビライザ挿通溝38内にそれぞれ挿通されることで、端子金具10が上下左右にがたつくのを抑制されつつ円滑に挿入される。そして、端子金具10が所定深さまで挿入されると、図7に示すように、係止突部27が抜け止め突部45に乗り上げて凹部54内に進入するとともに抜け止め突部45を下方へ押圧することで、ランス33が撓み変形される。アーム44が撓むと、全体が側方から見て浅いV字型になるよう変形し、前部44aが後傾するのに対して後部44bが前傾した姿勢となる。
【0025】
この過程では、先に係止突部27の前部28が凹部54内に進入してその円弧面28aが底面54aに摺接するのであるが、この前部28は、高さ寸法が後部29側へ行くに従って次第に増加する略円錐形状となっているから、ランス33を徐々に撓み変形させることができ、もって挿入動作が円滑なものとなる。前部28に引き続いて後部29の突出端部が凹部54内に進入すると、図8に示すように、円弧面29aが凹部54の底面54bに摺接する。このとき、ランス33が最も大きく撓むのであるが、後部29の円弧面29aが凹部54の底面54aのほぼ全幅領域にわたって摺接するので、両面29a,54a間には殆ど隙間が生じない。ここで、仮に係止突部27の外面が部分的に凹部54の底面54aよりも下方へ張り出す形状だった場合には、その張り出した部分のみが凹部54の底面54aに摺接するため、両面間に隙間が生じ、その隙間の分だけランス33の撓み量が増加することになる。これと比べると、本実施形態ではランス33の撓み量を極力小さくすることができ、もって端子金具10の挿入力を低減することができるとともにランス33の撓み空間が小さくて済むのでコネクタの小型化にも好適となる。
【0026】
このように端子金具10が半挿入の状態であるにも拘わらず、作業者が正規深さに達したと勘違いしてリテーナ42を本係止位置へ移動させる場合がある。その場合には、リテーナ42の抜け止め部43が端子金具10の本体部11の下面側に突き当たることで、本係止位置への移動動作が規制される。これをもって、端子金具10が半挿入であることが検知される。
【0027】
端子金具10がキャビティ31内に正規深さまで挿入されると、図9に示すように、係止突部27がランス33の抜け止め突部45を乗り越えてその前方の操作用溝部49内に進入し、それに伴ってランス33が弾性復帰する。すると、ランス33における抜け止め突部45が切欠部21内に進入するとともに係止面48及び拡張係止面51が切欠部21の前側の切断端面21a(係止突部27の後端面を含む)に対して係止される。これにより、端子金具10がランス33によって十分な抜け止め力でもって保持される。また正規挿入される過程では、本体部11の前端部がキャビティ31の上面の張出部39により押し下げられてランス33側に接近するように変位するから、ランス33の端子金具10に対する係止深さがさらに大きくなっている。ランス33における係止面48は、ランス33の全幅、すなわちキャビティ31の幅寸法に匹敵する幅領域に形成されるとともに、端子金具10における切欠部21の前側の切断端面21aは、端子金具10のほぼ全幅にわたる幅領域に形成されているから、端子金具10は、強固な抜け止め力でもって保持される。しかも切欠部21の前側の切断端面21aが内側に傾斜したテーパ状に形成されるとともに、拡張係止面51がその傾斜に沿ったテーパ状に形成されているから、抜け止め力がより強固なものとなっている。
【0028】
全ての端子金具10を対応するキャビティ31内に挿入した後、図10に示すように、リテーナ42を本係止位置へと移動させると、各抜け止め部43が各キャビティ31内に進出して突部24を含めた段差部分25に対して係止される。このように端子金具10は、キャビティ31内においてランス33とリテーナ42とによって二重に係止された状態で抜け止め保持される。なお、メンテナンスなどの事情によって端子金具10を取り外す場合には、リテーナ42を仮係止位置へ戻してその係止状態を解除した後、解除治具を治具挿通溝部52及び操作用溝部49内に挿入しつつてこ操作することで操作用溝部49の底面を下方へ押圧してランス33を強制的に撓み変形させる。ランス33の端子金具10に対する係止状態を解除したら、電線Wを引っ張ることで端子金具10をキャビティ31から引き抜くようにする。
【0029】
以上説明したように本実施形態によれば、端子金具10のうちランス33と対向する外壁17には、ランス33側へ突出する係止突部27を設け、ランス33のうち挿入過程で係止突部27が摺接する面には、凹部54を設けるようにしたから、端子金具10を挿入する過程において、凹部54の深さ分だけランス33の撓み量を小さくすることができる。しかも、係止突部27と凹部54との摺接面29a,54aを互いに略整合する形状に形成したから、ランス33の撓み量を極力小さくすることができる。
【0030】
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記した実施形態では、凹部の深さ寸法が係止突部の高さの約1/3程度とした場合を示したが、その深さ寸法は、任意に設定可能である。
(2)上記した実施形態では、係止突部と凹部の摺接面が円弧状に形成された場合を示したが、例えば角形であっても構わない。
【0031】
(3)上記した実施形態では、端子金具の外壁が切欠部によって前後に分断される場合を示したが、例えば切欠部の形成範囲が外壁の幅寸法よりも小さく、外壁の前部と後部との突出端部同士が繋ぎ部分によって連結されるようなものも本発明に含まれる。また切欠部を省略してもよく、その場合は、例えば本体部の段差部分と突部とにランスを係止させることも可能である。その場合は、凹部の底面を突部の外面に略整合する形状に形成すればよい。
【0032】
(4)上記した実施形態以外にも、本体部の両側壁や底壁のいずれかに切欠部や係止突部を設けてそこにランスを係止させるようにしてもよい。
(5)上記した実施形態では、両持ち状のランスを例示したが、片持ち状のランスを備えたコネクタについても本発明は適用可能である。
(6)上記した実施形態では、雌コネクタについて示したが、タブを備えた雄型の端子金具が挿入される雄コネクタについても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るハウジングの正面図
【図2】ハウジングの背面図
【図3】ハウジングの部分切欠斜視図
【図4】端子金具の正面図
【図5】端子金具の底面図
【図6】リテーナを仮係止位置に装着したハウジング内に端子金具を挿入する前の状態を示す側断面図
【図7】ハウジング内に端子金具を挿入する途中の状態を示す側断面図
【図8】図7の正断面図
【図9】ハウジング内に端子金具を正規に挿入した状態を示す側断面図
【図10】リテーナを本係止位置へ移動させた状態を示す側断面図
【符号の説明】
10…端子金具
17…外壁
27…係止突部
29a…円弧面(摺接面)
30…ハウジング(コネクタハウジング)
31…キャビティ
33…ランス
54…凹部
54a…底面(摺接面)

Claims (1)

  1. コネクタハウジングに設けられたキャビティ内に端子金具を挿入すると、キャビティ内に設けられたランスが端子金具によって一旦撓まされ、端子金具が正規深さに達するとランスが復元して端子金具に対して係止することで端子金具の抜け止めが図られるものにおいて、
    前記端子金具のうち前記ランスと対向する外壁には、ランス側へ突出するとともにランスが係止可能とされる係止突部が設けられるのに対し、前記ランスのうち前記係止突部が摺接する面には、凹部が形成され、且つ係止突部と凹部との摺接面が互いに略整合する形状に形成されていることを特徴とするコネクタ。
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