JP2013171756A - コネクタ装置 - Google Patents

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JP2013171756A JP2012035846A JP2012035846A JP2013171756A JP 2013171756 A JP2013171756 A JP 2013171756A JP 2012035846 A JP2012035846 A JP 2012035846A JP 2012035846 A JP2012035846 A JP 2012035846A JP 2013171756 A JP2013171756 A JP 2013171756A
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Abstract

【課題】雄コネクタと雌コネクタとの分離をより確実に防止することが可能なコネクタ装置を提供する。
【解決手段】コネクタ装置1は、雄側接続端子21が雄ハウジング20内に配置された雄コネクタ2と、雌側接続端子31が雌ハウジング30内に配置された雌コネクタ3と、雄ハウジング20と雌ハウジング30との嵌合により第1位置から第2位置への移動が可能となり、第2位置への移動によって雄ハウジング20と雌ハウジング30との離脱を規制するCPA4と、CPA4が第2位置にあるとき、CPA4の第2位置から第1位置への移動を規制するボルト5とを備える。
【選択図】図1A

Description

本発明は、雄コネクタと雌コネクタとを有してなるコネクタ装置に関し、特に雄コネクタと雌コネクタとの離間を規制する機構を備えたコネクタ装置に関する。
従来、雄コネクタ及び雌コネクタのハウジング同士の嵌合により移動可能となり、この移動によって雄コネクタと雌コネクタとの離間を規制するCPA(Connector Position Assurance:コネクタ位置保証部材)を備えたコネクタ装置が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特許文献1〜3に記載のCPAは、雌コネクタのハウジングに保持され、雄コネクタのハウジングと雌コネクタのハウジングとの嵌合が完全になされたときに雌コネクタのハウジングに対して移動可能となり、この移動によって雄コネクタと雌コネクタとの離間を規制する。つまり、ハウジング同士の嵌合が完全になされなければCPAを移動させることができないので、CPAの移動によってハウジング同士の嵌合が十分になされたことを保証すると共に、不用意なハウジングの離脱を規制することが可能となる。
特開平10−177876号公報 特開2008−130546号公報 特開2009−301775号公報
上記のように、不用意なハウジングの離脱はCPAによって規制されるものの、CPA自体が移動した場合にはハウジング同士が離脱可能な状態となってしまう。例えば、車両の走行用のモータに駆動電流を供給するための電線を接続するコネクタ装置の場合には、雄コネクタと雌コネクタとが分離されることで、ハウジングに保持された接続端子に外部から接触可能な状態となるため、安全上問題となり得る。
そこで、本発明は、雄コネクタと雌コネクタとの分離をより確実に防止することが可能なコネクタ装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決することを目的として、雄側接続端子が雄ハウジング内に配置された雄コネクタと、雌側接続端子が雌ハウジング内に配置された雌コネクタと、前記雄ハウジングと前記雌ハウジングとの嵌合により第1位置から第2位置への移動が可能となり、前記第2位置への移動によって前記雄ハウジングと前記雌ハウジングとの離脱を規制する離脱規制部材と、前記離脱規制部材が前記第2位置にあるとき、前記離脱規制部材の前記第2位置から前記第1位置への移動を規制する移動規制部材とを備えたコネクタ装置を提供する。
また、前記移動規制部材は、前記離脱規制部材が前記第2位置にあるときに前記雌ハウジングに固定されて前記離脱規制部材の前記第1位置への移動を規制し、前記離脱規制部材が前記第1位置にあるときには、前記雌ハウジングへの固定が不能であるとよい。
また、前記移動規制部材は、螺旋状のねじ山が形成された軸部と、前記軸部に回転力を付与するための頭部とを有し、前記離脱規制部材は、前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、前記雌ハウジングは、前記軸部が螺合するねじ穴を、前記離脱規制部材が前記第2位置にあるときに前記開口と連通する位置に有するとよい。
また、前記ねじ穴は、前記雌ハウジングに保持された金属製のナット部材に形成されているとよい。
また、前記移動規制部材は、前記頭部の形状が、汎用工具による回転力の付与を阻止し得る形状であるとよい。
本発明に係るコネクタ装置によれば、雄コネクタと雌コネクタとの分離をより確実に防止することが可能となる。
本実施の形態に係るコネクタ装置を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図である。 (f)は図1A(c)のA−A線断面図、(g)は図1A(c)のB−B線断面図、(h)は図1A(c)のC−C線断面図である。 雄コネクタを示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図である。 (f)は図2Aの(c)のF−F線断面図、(g)は図2Aの(c)のG−G線断面図である。 雌コネクタ及びCPAを示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図である。 (f)は図3Aの(c)のH−H線断面図、(g)は図3Aの(c)のI−I線断面図である。 (a)は雌コネクタ及びCPAを示す斜視図、(b)は雌コネクタ及びCPAをボルトと共に示す分解斜視図である。 CPAを示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図、(f)は(c)のL−L線断面図、(g)は(c)のM−M線断面図である。 (a)は図3B(g)のK部の拡大図、(b)は図3B(f)のJ部の拡大図である。 (a)は図1B(g)のE部の拡大図、(b)は図1B(f)のD部の拡大図である。 雄ハウジングと雌ハウジングとが嵌合し、ボルトが雌ハウジングに固定された状態を示す斜視図である。 ボルトを示す斜視図である。 係合部の形状の変形例を示す図であり、(a)は比較のために図9に示すボルトの形状を示す平面図、(b)〜(f)は係合部の形状の変形例を示す平面図である。
[実施の形態]
(コネクタ装置の構成)
図1A,Bは、本実施の形態に係るコネクタ装置1を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図、(f)は(c)のA−A線断面図、(g)は(c)のB−B線断面図、(h)は(c)のC−C線断面図である。
このコネクタ装置1は、雄コネクタ2と、雌コネクタ3と、離脱規制部材としてのCPA4と、移動規制部材としてのボルト5とを有して構成されている。図1A,Bでは、雄コネクタ2と雌コネクタ3が結合し、雄コネクタ2と雌コネクタ3との離間がCPA4及びボルト5によって規制されている状態を示している。
雄コネクタ2は、雄ハウジング20と、雄ハウジング20内に配置された雄側接続端子21とを有している。雌コネクタ3は、雌ハウジング30と、雌ハウジング30内に配置された雌側接続端子31とを有している。雄ハウジング20及び雌ハウジング30は、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の絶縁性の樹脂からなる。
本実施の形態では、複数(2つ)の雄側接続端子21が雄ハウジング20内に配置され、これら複数の雄側接続端子21にそれぞれ対応する複数(2つ)の雌側接続端子31が雌ハウジング30内に配置されている。雄側接続端子21は、その先端部が例えば板状であり、雄ハウジング20と雌ハウジング30との嵌合時に、雄側接続端子21の先端部が雌側接続端子31の筒状の先端部に収容される。
複数の雄側接続端子21は、複数の電線22の端部にそれぞれ接続され、複数の雌側接続端子31は、複数の電線32の端部にそれぞれ接続されている。複数の電線22と複数の電線32とは、雄ハウジング20と雌ハウジング30との嵌合に伴う雄側接続端子21と雌側接続端子31との接触により電気的に接続される。電線22及び電線32は、例えば車両に搭載された電装品(空調装置やシートヒータ等)に電力を供給する電源線として用いられる。
(雄コネクタの構成)
図2A,Bは、雄コネクタ2を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図、(f)は(c)のF−F線断面図、(g)は(c)のG−G線断面図である。
雄ハウジング20は、雌ハウジング30との嵌合時に雌ハウジング30に収容される部分の外周面20aに、3つの突起200〜202が形成されている。これらの突起200〜202は、雌ハウジング30への嵌合方向に平行な外周面20aに対して直交する方向に突出している。突起200は、雄ハウジング20の幅方向の中央部に形成され、この突起200を幅方向の両側から挟むように、突起201,202が形成されている。また、突起200〜202は、雌ハウジング30への嵌合方向における先端側の面が、外周面20aに対して傾斜した傾斜面で形成されている。
(雌コネクタ、CPA、及びボルトの構成)
図3A,Bは、雌コネクタ3及びCPA4を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図、(f)は(c)のH−H線断面図、(g)は(c)のI−I線断面図である。図3A,Bでは、CPA4が初期位置である第1位置にある状態を示している。
図4(a)は雌コネクタ3及びCPA4を示す斜視図、(b)は雌コネクタ3及びCPA4をボルト5と共に示す分解斜視図である。また、図5は、CPA4を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は下面図、(f)は(c)のL−L線断面図、(g)は(c)のM−M線断面図である。
CPA4は、雌ハウジング30に移動可能に保持されている。より詳細には、CPA4は、雌ハウジング30に保持された状態で、雄ハウジング20と雌ハウジング30との嵌合方向に対して平行な方向に沿って、雌ハウジング30に対して相対移動可能である。
図4及び図5に示すように、CPA4は、ボルト5を挿通させる丸孔からなる挿通孔40aが形成された固定部40と、固定部40の一側面から互いに平行に延出した一対の棒状の腕部41,42と、腕部41,42の先端側で腕部41と腕部42とを連結する板状の連結部43とを一体に有している。固定部40、腕部41,42、及び連結部43は、矩形状の開口4aを形成している。
固定部40には、開口4aの中心部に向かって、雄ハウジング20と雌ハウジング30との嵌合方向に平行な方向に突出した突片401が形成されている。また、腕部41,42の先端には、腕部41,42の延伸方向に対して直交する方向に突き出た突起41a,42aが形成されている(図5(e)等参照)。またさらに、腕部41,42の延伸方向における中央部には、開口4aとは反対側に向かって突き出た脱落防止用突起41b,42bが形成されている。この脱落防止用突起41b,42bは、CPA4が雌ハウジング30から脱落することを防止している。
雌ハウジング30は、雄ハウジング20との嵌合方向に対して平行な一対の案内溝30a,30bを内面に有している。この一対の案内溝30a,30bには、CPA4の脱落防止用突起41b,42bを含む腕部41,42の一部が収容されている。腕部41,42の案内溝30a,30bからの抜け出しは、脱落防止用突起41b,42bが案内溝30a,30bの端部に当接することによって防止されている。
また、雌ハウジング30は、雄ハウジング20との嵌合によりロック状態となり、雄ハウジング20の突起200(図2A,Bに示す)に係合することで雄ハウジング20の離脱を抑止するロック部301を有している。ロック部301は、その一部がCPA4の開口4aを介して外部に露出している。ロック部301の詳細については後述する。
また、雌ハウジング30は、保持部302(図4(b)に示す)に保持されたナット部材33を有している。ナット部材33は、例えばニッケル合金やステンレス等の金属からなる。ナット部材33には、雄ハウジング20と雌ハウジング30との嵌合方向に対して直交する方向に沿って、ねじ穴33aが形成されている。本実施の形態では、ナット部材33が直方体状であり、コ字状に形成された保持部302に保持されている。ナット部材33の保持部302からの抜け出しは、CPA4の固定部40によって防止されている。
ボルト5は、図4(b)に示すように、軸部50と、軸部50に回転力を付与するための頭部51とを一体に有している。軸部50はナット部材33のねじ穴33aに適合する外径を有し、ねじ穴33aに螺合可能である。
次に、雌コネクタ3、CPA4、及びボルト5のより詳細な構成について、図6〜図9を参照して説明する。
図6(a)は図3B(g)のK部の拡大図、図6(b)は図3B(f)のJ部の拡大図である。
図6(a)に示すように、CPA4が第1位置(初期位置)にあるときは、挿通孔40aの中心軸がナット部材33のねじ穴33aの中心軸よりも後退した位置にあり、挿通孔40aを介してねじ穴33aにボルト5の軸部50を挿入できない状態となっている。
雌ハウジング30のロック部301は、雌ハウジング30を構成する樹脂の弾性に基づいて、支点301cを中心として揺動可能である。ロック部301は、一方の端部に押圧部301aが形成され、他方の端部に係合部301bが形成されている。押圧部301aは、CPA4の開口4aを介して外部に露出している。係合部301bは、押圧部301aとの間に支点301cを挟む位置に形成されている。
ロック部301は、押圧部301aを外部から押圧することで、係合部301bが雌ハウジング30の外方に向かって変位するように、また、係合部301bが雌ハウジング30の外方に向かって変位する力を受けると、押圧部301aが雌ハウジング30の内方に向かって変位するように、構成されている。
CPA4が第1位置にあるときは、押圧部301aが雌ハウジング30の内方に向かって変位しても、押圧部301aとCPA4の突片401とが干渉しない。つまり、CPA4が第1位置にあるときは、ロック部301の揺動がCPA4によって規制されていない。
また、案内溝30a,30bに沿ったCPA4の移動は、図6(b)に示すように、CPA4の突起41aが案内溝30aに形成された突起300aに当接すると共に、突起42aが案内溝30bに形成された突起300b(図3A(c)に示す)に当接することによって規制されている。
図7(a)は図1B(g)のE部の拡大図、図7(b)は図1B(f)のD部の拡大図である。図8は、雄ハウジング20と雌ハウジング30とが嵌合し、ボルト5が雌ハウジング30に固定された状態を示す斜視図である。
CPA4は、雄ハウジング20と雌ハウジング30との嵌合により、図6に示す第1位置から図7に示す第2位置への移動が可能となる。雄ハウジング20と雌ハウジング30との間は、環状のシール部材34によって封止される。このCPA4の第2位置への移動は、雄ハウジング20に形成された突起201,202にCPA4の突起41a,42aが乗り上げ、案内溝30a,30bに形成された突起300a,300bを突起41a,42aが乗り越えることにより可能となる。
より具体的には、雌ハウジング30に雄ハウジング20が嵌合されると、突起201の傾斜面201aによってCPA4の突起41aが雌ハウジング30の外方(図7(b)の上方)に変位し、突起41aと突起300aとが干渉しない状態となる。また同様に、雄ハウジング20の突起202によってCPA4の突起42aが雌ハウジング30の外方に変位し、突起42aと突起300bとが干渉しない状態となる。
そして、この状態でCPA4が案内溝30a,30bに沿って雌ハウジング30内に押し込まれると、図7(b)に示すように、突起41a,42aが、突起201,202と共に突起300a,300bを乗り越え、CPA4が第2位置に移動する。
このCPA4の第2位置への移動により、図7(a)に示すように、雌ハウジング30のロック部301の係合部301bが雄ハウジング20の突起200と係合する。より具体的には、係合部301bが突起200の傾斜面200aに沿って雌ハウジング30の外方に変位し、係合部301bが突起200を乗り越えると、係合部301bと突起200とが互いに係合する。この係合により、雄ハウジング20と雌ハウジング30との離脱が規制される。
係合部301bと突起200との係合は、押圧部301aが雌ハウジング30の内方に向かって変位し、ロック部301が揺動すれば解除され得るが、押圧部301aが雌ハウジング30の内方への変位は、CPA4の突片401との干渉によって規制されている。これにより、CPA4を第1位置に戻すには、ロック部301を弾性変形させる程度の強い力をCPA4に加えるか、又は案内溝30a,30bの一端(CPA4とは反対側の端部)から雌ハウジング30内に工具を挿入して係合部301bと突起200との係合を解除する等の作業が必要となる。
また、CPA4の第2位置への移動により、挿通孔40aの中心軸とナット部材33のねじ穴33aの中心軸とが一致して、挿通孔40aとねじ穴33aとが連通し、挿通孔40aを介してねじ穴33aにボルト5の軸部50を挿入することができる状態となる。換言すれば、ねじ穴33aは、CPA4が第2位置にあるときに挿通孔40aと連通する位置に形成されている。
ボルト5は、軸部50がナット部材33のねじ穴33aに螺合することで、雌ハウジング30に固定される。この際、ボルト5の頭部51は、少なくともその一部がCPA4の挿通孔40aに収容され、CPA4の第1位置への移動を規制する。
図9は、ボルト5を示す斜視図である。ボルト5は、円柱状の軸部50の外周面に螺旋状のねじ山50aが形成されている。頭部51は、軸部50よりも大径の外周面51b及び平面状の端面51aを有する円板状であり、端面51aの中心部に図略の工具が係合する係合部510が形成されている。
係合部510は、汎用工具による回転力の付与を阻止し得る形状である。ここで、汎用工具とは、例えばプラスドライバ(十字ねじ回し:JISB4633参照)、マイナスドライバ(すりわり付きねじ用ねじ回し:JISB4609参照)、又は六角レンチ(六角棒スパナ:JISB4648参照)等、工具先端部を被回動部材に形成された穴に差し込んで使用する工具、あるいはプライヤ等の対象物を挟持可能な工具であって、容易に入手可能なものをいう。本実施の形態では、係合部510が四角形状の角穴からなる。
なお、係合部510の形状は、図9に例示したものに限らず、汎用工具による回転力の付与を阻止し得る形状であればよい。
図10は、係合部510の形状の変形例を示す図であり、(a)は比較のために図9に示したボルト5の係合部510の形状を示す平面図、(b)〜(f)は係合部の形状の変形例を示す平面図である。
図10(b)は、第1の変形例に係るボルト5Aを示す。このボルト5Aは、頭部51の端面51aに垂直な方向からの平面視において、係合部510Aが三角形状の穴に形成されている。
図10(c)は、第2の変形例に係るボルト5Bを示す。このボルト5Bは、頭部51の端面51aに垂直な方向からの平面視において、係合部510Bが五角形状の穴に形成されている。
図10(d)は、第3の変形例に係るボルト5Cを示す。このボルト5Cは、頭部51の端面51aに垂直な方向からの平面視において、係合部510Cが6つの頂点を有する星形状の穴に形成されている。
図10(e)は、第4の変形例に係るボルト5Dを示す。このボルト5Dは、頭部51の端面51aに垂直な方向からの平面視において、係合部510Dが8つの頂点を有する星形状の穴に形成されている。
図10(f)は、第5の変形例に係るボルト5Eを示す。このボルト5Eは、頭部51の端面51aに垂直な方向からの平面視において、係合部510Eが頭部51の外周部に形成された複数(3つ)の切欠き部からなる。
これらのボルト5,5A〜5Eは、係合部510,510A〜510Eの形状に対応した専用工具によって回動させることが可能である。
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
(1)CPA4の第2位置から第1位置への移動がボルト5によって規制されるので、ボルト5を固定しない場合に比較して、雄コネクタ2と雌コネクタ3との分離をより確実に防止することが可能となる。
(2)CPA4が第1位置にあるときには、ボルト5を雌ハウジング30に固定することができないので、CPA4が第2位置に移動しているか否かを、ボルト5を固定できるか否かによって判断することができる。つまり、CPA4が第2位置にない場合には、ボルト5の軸部50をナット部材33のねじ穴33aを挿入することができず、又はボルト5の頭部51をCPA4の固定部40における挿通孔40aに収容することができないので、ボルト5を固定することができない。これにより、ボルト5を固定する作業を行う作業者は、CPA4が第1位置にある場合、又は第2位置への移動が不完全である場合には、ボルト5を固定することができないことによってこれを検知し、CPA4を第2位置に移動させた後に、ボルト5を固定することができる。このため、CPA4が確実に第2位置に移動した状態で、ボルト5によるCPA4の移動規制が行われる。
(3)ボルト5は、ナット部材33に螺合することにより固定されるので、例えばスナップリング等の弾性部材によってCPA4を固定する場合に比較して、電線22又は電線32が引っ張られた場合等に不用意に外れることが抑制される。
(4)ボルト5の軸部50が螺合するねじ穴33aは、雌ハウジング30の樹脂ではなく、保持部302に保持された金属製のナット部材33に形成されているので、雌ハウジング30の樹脂部にねじ穴33aを形成した場合に比較して、より確実にボルト5を固定することができる。
(5)ボルト5は、頭部51における係合部510の形状が、汎用工具による回動を阻止し得る形状であるので、コネクタ装置1の分離作業を行うことが予定されていない使用者(例えば、コネクタ装置1が搭載された車両の使用者)によって分離作業が行われることを回避し得、感電や短絡等を未然に防ぎ得る。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、電線22,32がそれぞれ2本である場合について説明したが、これに限らず、電線22,32は、各1本又は各3本以上であってもよい。
雄コネクタ2、雌コネクタ3、CPA4、ボルト5等の形状や構成も、上記実施の形態に具体的に示したものに限らない。
1…コネクタ装置、2…雄コネクタ、3…雌コネクタ、4…CPA(離脱規制部材)、4a…開口、5,5A〜5E…ボルト(移動規制部材)、20…雄ハウジング、20a…外周面、21…雄側接続端子、22…電線、30…雌ハウジング、30a,30b…案内溝、31…雌側接続端子、32…電線、33…ナット部材、33a…ねじ穴、34…シール部材、40…固定部、40a…挿通孔、41,42…腕部、41a,42a…突起、41b,42b…脱落防止用突起、43…連結部、50…軸部、50a…ねじ山、51…頭部、51a…端面、51b…外周面、200,201,202…突起、200a,201a…傾斜面、300a,300b…突起、301…ロック部、301a…押圧部、301b…係合部、301c…支点、302…保持部、401…突片、510,510A〜510E…係合部

Claims (5)

  1. 雄側接続端子が雄ハウジング内に配置された雄コネクタと、
    雌側接続端子が雌ハウジング内に配置された雌コネクタと、
    前記雄ハウジングと前記雌ハウジングとの嵌合により第1位置から第2位置への移動が可能となり、前記第2位置への移動によって前記雄ハウジングと前記雌ハウジングとの離脱を規制する離脱規制部材と、
    前記離脱規制部材が前記第2位置にあるとき、前記離脱規制部材の前記第2位置から前記第1位置への移動を規制する移動規制部材と
    を備えたコネクタ装置。
  2. 前記移動規制部材は、前記離脱規制部材が前記第2位置にあるときに前記雌ハウジングに固定されて前記離脱規制部材の前記第1位置への移動を規制し、前記離脱規制部材が前記第1位置にあるときには、前記雌ハウジングへの固定が不能である、
    請求項1に記載のコネクタ装置。
  3. 前記移動規制部材は、螺旋状のねじ山が形成された軸部と、前記軸部に回転力を付与するための頭部とを有し、
    前記離脱規制部材は、前記軸部を挿通させる挿通孔を有し、
    前記雌ハウジングは、前記軸部が螺合するねじ穴を、前記離脱規制部材が前記第2位置にあるときに前記挿通孔と連通する位置に有する、
    請求項2に記載のコネクタ装置。
  4. 前記ねじ穴は、前記雌ハウジングに保持された金属製のナット部材に形成されている、
    請求項3に記載のコネクタ装置。
  5. 前記移動規制部材は、前記頭部の形状が、汎用工具による回転力の付与を阻止し得る形状である、
    請求項3又は4に記載のコネクタ装置。
JP2012035846A 2012-02-22 2012-02-22 コネクタ装置 Pending JP2013171756A (ja)

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