JP2016091755A - 調心機能付きコネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】コネクタの調心機能を容易に設定できるようにする。【解決手段】調心機能付きコネクタは、前方から相手コネクタ90に嵌合可能なコネクタ10と、コネクタ10を保持するホルダ40と、ホルダ40を取り付ける取付部材70とを備える。コネクタ10とホルダ40には、ホルダ40に対してコネクタ10が前後方向、左右方向、上下方向のうち一方向又は二方向に変位するのを許容する第1変位許容部が設けられる。ホルダ40と取付部材70には、取付部材70に対してホルダ40が前後方向、左右方向、上下方向のうち第1変位許容部によって変位可能となる方向以外の方向に変位するのを許容する第2変位許容部が設けられている。【選択図】図2

Description

本発明は、調心機能付きコネクタに関する。
特許文献1には、互いに嵌合可能な雌雄一対のハウジングを備えた調心機能付きコネクタが開示されている。雌ハウジングは、内側の可動ブロックと外側の固定ブロックとの間に空隙を設けた内外二重の筐体として成形されている。可動ブロックは、前記間隙によって固定ブロックに対し左右前後に水平なX軸、Y軸方向へ変位できるように弾性屈曲可能な複数の薄肉連結片で一体に連結されている。両ハウジングの嵌合力による負荷が過大なときには各薄肉連結片を介して可動ブロックが固定ブロックに対して垂直なZ軸方向へ変位することにより、過大負荷を吸収することができると記載されている。
特開2002−93531号公報
ところで、上記従来の調心機能付きコネクタの場合、固定ブロックと可動ブロックとの間の狭い間隙に複数の薄肉連結片が設けられているため、各薄肉連結片の形成位置を設定する際の自由度が低く、また、コネクタの調心機能を好適な状態に調整しにくいという問題がある。
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、コネクタの調心機能を容易に設定することができるようにすることを目的とする。
本発明の調心機能付きコネクタは、前方から相手コネクタに嵌合可能なコネクタと、前記コネクタを保持するホルダと、前記ホルダを取り付ける取付部材とを備え、前記コネクタと前記ホルダには、前記ホルダに対して前記コネクタが前後方向、左右方向、上下方向のうち一方向又は二方向に変位するのを許容する第1変位許容部が設けられ、前記ホルダと前記取付部材には、前記取付部材に対して前記ホルダが前後方向、左右方向、上下方向のうち前記第1変位許容部によって変位可能となる方向以外の方向に変位するのを許容する第2変位許容部が設けられているところに特徴を有する。
コネクタの3次元的な相対変位を許容する手段がコネクタとホルダに設けられた第1変位許容部のみによってまかなわれずに、ホルダとコネクタに設けられた第2変位許容部によっても分担されるため、第1変位許容部の構造がとくに複雑になることがなく、第1変位許容部の形成位置を設定する際の自由度が高くなる。したがって、コネクタの調心機能を好適な状態に調整し易くなる。
本発明の実施例に係る調心機能付きコネクタの分離斜視図である。 調心機能付きコネクタの斜視図である。 調心機能付きコネクタの平面図である。 図3のA−A線断面図である。 調心機能付きコネクタの正面図である。 図5のB−B線断面図である。 調心機能付きコネクタがソレノイドに設けられた相手コネクタと正対した状態を示す側面図である。 コネクタの平面図である。 コネクタの正面図である。 コネクタの側面図である。 ホルダの平面図である。 ホルダの正面図である。
本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
前記左右方向は、前記コネクタが前記相手コネクタとの嵌合方向と平行な軸周りに沿って弧状に変位する方向である。これによれば、コネクタに対して嵌合方向と平行な軸周りに回転させようとする外力が作用した場合にもその外力に対応してコネクタを変位させることができる。
前記ホルダには、正面視弧状のアーチ部が設けられ、前記コネクタには、前記アーチ部が摺動可能に挿通される挿入部が設けられ、前記アーチ部と前記挿入部が、前記左右方向に変位可能な前記第1変位許容部を構成している。挿入部に対するアーチ部の相対位置を見ることにより、コネクタの変位状態を確認することができる。
前記取付部材が平板状をなし、前記ホルダには、前記取付部材の板厚方向となる上下方向で前記取付部材を弾性的に挟持可能な弾性片が設けられ、前記取付部材の板面と前記弾性片が、前記上下方向に変位可能な前記第2変位許容部を構成している。コネクタに取付部材の板面に相当する構造を設けなくても、コネクタの上下方向への相対変位が可能となるため、コネクタの構造を簡単にすることができる。
前記コネクタには、前記相手コネクタとの嵌合を開始するまでの間、前記第1変位許容部によって変位可能となる方向で互いに干渉することによって前記ホルダに対する前記コネクタの相対変位を規制する仮保持部が設けられている。仮保持部によって嵌合前のコネクタを位置決め状態で保持しておくことができるため、コネクタと相手コネクタとの嵌合作業を迅速且つ円滑に開始することができる。
<実施例>
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例の調心機能付きコネクタは、相手コネクタ90に嵌合可能なコネクタ10と、コネクタ10を保持する合成樹脂製のホルダ40と、ホルダ40を取り付ける金属製の取付部材70とを備えている。コネクタ10は、合成樹脂製のハウジング部分(後述するハウジング本体11とホルダ係合部12)と、図示しない導電金属製の端子金具とからなる。
図7に示すように、相手コネクタ90は、円柱状をなすソレノイド80の外周面に突設され、ソレノイド80の回転変位に伴いソレノイド80の軸周りに回転可能とされている。コネクタ10は、取付部材70に対しホルダ40を介して待受け状態で保持され、相手コネクタ90との嵌合開始時及び嵌合後に、相手コネクタ90の回転動作等の動きに応じて相手コネクタ90と一体に変位することが可能となっている。
ここで、コネクタ10とホルダ40には、ホルダ40に対してコネクタ10が前後方向(図2のX方向)及び左右方向(図2のY方向)に変位するのを許容する第1変位許容部(後述する挿入部22、アーチ部47、挿入開口部16、係合突片46)が設けられている。また、ホルダ40と取付部材70には、取付部材70に対してホルダ40が上下方向(図2のZ方向)に変位するのを許容する第2変位許容部(後述する弾性片51、52、取付部材70の板面)が設けられている。このため、コネクタ10は、取付部材70に対し、ホルダ40を介して、前後方向、左右方向、上下方向に3次元的に変位可能となっている。さらに、コネクタ10には、相手コネクタ90との嵌合を開始するまでの間、コネクタ10の前後方向及び左右方向への相対変位を規制することによって仮保持状態に略位置決めする仮保持部(後述する下側突部18、上側突部24、25)が設けられている。
取付部材70は、図1に示すように、平板状のプレートであって、図7に示すように、機器100側に図示しない固定手段を介して固定されるようになっている。図3に示すように、取付部材70の前縁には、前方からコネクタ10が入り込む平面視角U字形の凹部71が設けられている。図1及び図3に示すように、取付部材70には、凹部71を挟んだ左右両側に、一対の係合孔72が設けられている。両係合孔72は、前後方向に細長く延出するスリット状をなしている。取付部材70の板面となる上下両面には、ホルダ40の後述する弾性片51、52が弾性的に当接可能とされている。取付部材70の上下両面は、弾性片51、52とともに、コネクタ10の上下方向への相対変位を許容する第2変位許容部を構成している。
図8〜図10に示すように、コネクタ10のハウジング部分は、前後方向に細長い略角ブロック状のハウジング本体11と、ハウジング本体11の後端に一体に連なって上下方向及び左右方向に張り出し且つ後方に突出する略角箱状のホルダ係合部12とからなる。ハウジング本体11には、後方から図示しない端子金具を挿入可能な左右一対のキャビティ13が設けられている。端子金具は電線の端末部に接続され、両コネクタ10、90の嵌合時に、相手コネクタ90に装着された図示しない相手端子金具と電気的に接続可能とされている。ハウジング本体11の上面には、ロックアーム14が一体に突設されている。ロックアーム14は、ハウジング本体11の上面前端から立ち上がったあと後方へ延出し、その後端がホルダ係合部12に一体に連結される両持ち梁状をなしている。ロックアーム14の前後方向略中央部には、ロック部15が上方に突出して設けられている。
図6及び図9に示すように、ホルダ係合部12の下端部には、ハウジング本体11の下面との間に、左右方向に細長いスリット状の挿入開口部16が設けられている。挿入開口部16には、ホルダ40の後述する係合突片46が後方から挿入可能とされている。挿入開口部16は、係合突片46とともに、コネクタ10の左右方向への相対変位を許容する第1変位許容部を構成している。
ホルダ係合部12のうち挿入開口部16の下端を区画する部分は、挿入開口部16の左右方向略中央部の上下幅を狭めるように湾曲する湾曲部17とされている。湾曲部17は、両コネクタ10、90の嵌合時に、ソレノイド80の外周面に沿って配置されるようになっている。
また、図4、図6及び図9に示すように、ハウジング本体11のうち挿入開口部16の上端を区画する部分には、挿入開口部16を臨む下面に、左右方向に間隔をあけて一対の小突起状の下側突部18が設けられている。下側突部18は、挿入開口部16に挿入された係合突片46の左右両端と当接可能とされ、ホルダ40に対するコネクタ10の左右方向への変位を規制する仮保持部となっている。
図8及び図10に示すように、ホルダ係合部12の上端部には、平面視矩形枠状の枠部19が設けられ、枠部19とその下方で対向する位置に、左右方向に間隔をあけて一対の水平板状の棚部21が設けられている。図4及び図10に示すように、枠部19と棚部21との間には、側面視で前後方向に延出して後方に開口するとともに背面視で左右方向に貫通する挿入部22が設けられている。挿入部22には、ホルダ40の後述するアーチ部47が後方から挿入可能とされている。挿入部22は、アーチ部47とともに、コネクタ10の左右方向への相対変位を許容する第1変位許容部を構成している。
図6に示すように、ホルダ係合部12のうち、挿入部22の前端を区画する部分は、アーチ部47の前端を当て止め可能な前方ストッパ部23とされている。両棚部21には、挿入部22を臨む上面に、前後方向に間隔をあけて一対の小突起状の上側突部24、25が設けられている。上側突部24、25は、挿入部22に挿入されたアーチ部47の前後両端と当接可能とされ、ホルダ40に対するコネクタ10の前後方向への変位を規制する仮保持部となっている。
図6及び図10に示すように、上側突部24、25のうち、後側に位置するものは、棚部21の後端に設けられ、前側に位置するものよりも突出寸法の大きい後方ストッパ部25となっている。後方ストッパ部25は、アーチ部47の後端を当て止め可能とされている。ここで、アーチ部47は、挿入部22に挿入された状態で、後方ストッパ部25と前方ストッパ部23との間を前後方向に移動可能とされている。ホルダ係合部12の挿入部22(詳細には前方ストッパ部23と後方ストッパ部25との間)は、アーチ部47とともに、コネクタ10の前後方向への相対変位を許容する第1変位許容部を構成している。そして、ホルダ係合部12には、ハウジング本体11の後面の左右両端に沿って、図6及び図10に示すように、湾曲部17から棚部21にかけて前後方向に拡張してなる一対の支持板部26が設けられている。
続いて、ホルダ40について説明する。図3に示すように、ホルダ40は、取付部材70とコネクタ10との間に介在して設けられ、取付部材70の凹部71に入り込むとともに、コネクタ10を受け入れることが可能な基体部41を有している。図11及び図12に示すように、基体部41は、左右方向に沿った底板部42と、底板部42の左右両端から立ち上がる一対の側板部43と、底板部42の後端から立ち上がり且つ両側板部43の後端に沿って連なる背板部44とを有している。背板部44には、両側板部43に連なる左右部分を残して電線導出口45が開口して設けられている。コネクタ10がホルダ40に保持されると、ハウジング本体11の両キャビティ13と電線導出口45がホルダ係合部12の内部空間を介して連通した状態となり、端子金具に接続された電線が電線導出口45から外部に引き出されるようになっている。
図1、図11及び図12に示すように、底板部42の前端の左右方向略中央部には、板片状の係合突片46が前方に突出して設けられている。コネクタ10がホルダ40に保持されると、図4〜図6に示すように、係合突片46が、コネクタ10の挿入開口部16に挿入され、下側突部18間に左右方向への遊動を規制された状態で配置されるようになっている。
図2及び図3に示すように、両側板部43は、その前端が底板部42の前端よりも前方に位置し、コネクタ10がホルダ40に保持されたときに、ホルダ係合部12の左右両側を覆うように配置される。図12に示すように、両側板部43の内面上端部には、対向状に突出する一対のアーチ部47が設けられている。両アーチ部47は、左右方向略中央へ向けて起き上がるように突出する片持ち梁状をなし、全体として湾曲する形態になっている。ホルダ40に保持されたコネクタ10が相手コネクタ90と嵌合されると、ソレノイド80の軸心を中心とする円弧上に沿うようにして両アーチ部47が配置されるようになっている。
図12に示すように、両側板部43の外面上端部には、一対の略角ブロック状の基部48が設けられ、基部48の左右両端からは下方に突出する一対の板片状の突入片49が設けられている。図2に示すように、ホルダ40が取付部材70に取り付けられると、両突入片49が対応する係合孔72に挿入され、ホルダ40に対して取付部材70が係合孔72の隙間範囲で若干の揺動を許容されつつ概略位置決めされるようになっている。
また、図12に示すように、両側板部43の外面には、上下方向に間隔をあけて一対ずつの弾性片51、52が設けられている。各弾性片51、52のうち上側の弾性片51は、基部48の左右両端から側方へ向けて徐々に垂れ下がるように突出する板片状の形態とされている。
各弾性片51、52のうち下側の弾性片52は、図12に示すように、両側板部43の外面から側方へ次第に起き上がるように突出する板片状の形態とされ、図1及び図11に示すように、突出端側が上側の弾性片51よりも大きい板幅(前後寸法)を有している。また、上下夫々の弾性片51、52の突出端間には、これら弾性片51、52が自然状態にあるときに、上下方向に関して取付部材70の板厚よりも少し小さい間隙が形成されている。図2、図4、図5に示すように、ホルダ40が取付部材70に取り付けられると、上下夫々の弾性片51、52が取付部材70の上下両面に弾性的に当接して配置され、上下夫々の弾性片51、52の突出端間に取付部材70が板厚方向に挟まれるようになっている。このとき、ホルダ40は、各弾性片51、52の弾性力によって取付部材70に対して上下方向に弾性的に変位可能となっている。
次に、本実施例の作用を説明する。
まず、ホルダ40に前方からコネクタ10を接近させ、コネクタ10の挿入開口部16にホルダ40の係合突片46を進入させるとともに、コネクタ10の挿入部22にホルダ40の両アーチ部47を進入させる。このとき、両アーチ部47が後方ストッパ部25を弾性的に乗り越えて両上側突部24、25間に前後方向に位置決めされた状態で挿入部22に配置されるとともに(図6を参照)、係合突片46が両下側突部18間に左右方向に位置決めされた状態で挿入開口部16に配置される(図4及び図5を参照)。また、両アーチ部47が枠部19と両棚部21との間に上下方向に挟まれるとともに、係合突片46がハウジング本体11と湾曲部17との間に上下方向に挟まれることにより(図4を参照)、ホルダ40に対してコネクタ10が上下方向に傾倒するのが規制される。これにより、コネクタ10がホルダ40に対して位置決めされた状態で保持される。
続いて、取付部材70の凹部71に前方からホルダ40を挿入させる。このとき、取付部材70で下側の弾性片52を撓ませることにより、上下夫々の弾性片51、52の突出端間の隙間を押し広げ、ホルダ40の突入片49を取付部材70の係合孔72まで至らしめる。取付部材70の凹部71にホルダ40が正規に挿入されると、下側の弾性片52の撓み状態が解除され、取付部材70の係合孔72に突入片49が上方から進入させられる(図1及び図4を参照)。これにより、上下夫々の弾性片51、52の突出端間に取付部材70が弾性的に挟まれ、突入片49によって概略位置決めされた状態で、ホルダ40が取付部材70に取り付けられる。なお、取付部材70にホルダ40を取り付ける作業は、ホルダ40にコネクタ10を保持させる作業の前に行ってもよい。
こうして取付部材70にホルダ40を介して待受け状態で保持されたコネクタ10に対し、前方から相手コネクタ90を嵌合させる(図7を参照)。コネクタ10が相手コネクタ90と正対した状態にあれば、両コネクタ10、90の嵌合動作が支障なく進行し、ロックアーム14のロック部15が相手コネクタ90のロック受部91に弾性的に嵌まり込むことにより、両コネクタ10、90が離脱規制された状態に保持される。
一方、両コネクタ10、90が正対位置から位置ずれした状態で嵌合されると、両コネクタ10、90に設けられた誘い込み構造(例えば、コネクタ10の場合は図1〜図3の面取部28等)によって両コネクタ10、90が嵌合し始め、さらなる嵌合の進行とともに両コネクタ10、90の嵌合軸が揃うようにコネクタ10の嵌合姿勢が立て直される。
例えば、ソレノイド80の回転に伴い、相手コネクタ90がソレノイド80の軸心と平行な軸周りに周方向に変位すると、相手コネクタ90と嵌合状態にあるコネクタ10も追従して変位する。具体的には、両アーチ部47が挿入部22に対して左右方向に相対変位することにより、両アーチ部47の湾曲形状に沿うようにコネクタ10が周方向に変位する。このとき、係合突片46が下側突部18を弾性的に乗り越えることで、コネクタ10の左右方向への変位規制状態が解除可能となる。
本実施例の場合、仮に、ホルダ係合部12が取付部材70の側板部43の内面に干渉する位置までコネクタ10が大きく変位させられても、両アーチ部47が挿入部22に挿入された状態が維持されるように、両アーチ部47の突出寸法が設定されている。また、挿入部22に対する両アーチ部47の挿入深さを上方から見ることにより、コネクタ10の左右方向への変位量を目視により確認することができる。そして、ホルダ40の各弾性片51、52が弾性撓みし、且つ、ホルダ40の両突入部が取付部材70の係合孔72の隙間範囲で揺動することによっても、ホルダ40を介してコネクタ10の周方向への変位が許容される。
また、例えば、各弾性片51、52が弾性撓みすることにより、取付部材70に対するホルダ40の上下位置が変動し、ひいてはコネクタ10の上下方向への相対変位が可能となる。さらに、両アーチ部47が前方ストッパ部23と後方ストッパ部25との間で前後方向に変位することにより、ホルダ40に対するコネクタ10の前後位置が変動し、ひいてはコネクタ10の前後方向への相対変位が可能となる。このとき、両アーチ部47が前側の上側突部24を弾性的に乗り越えることで、ホルダ40に対してコネクタ10が前進移動する。こうしてコネクタ10が前後方向、左右方向、上下方向に3次元的にほぼ自在に相対変位することにより、嵌合状態にある相手コネクタ90の動きに対応することが可能となる。
本実施例の場合、ソレノイド80が機器100側のソレノイド受部101に挿入されて図示しない固定手段で固定されることにより、相手コネクタ90の動きが停止され、両コネクタ10、90が正規嵌合された状態になる。このとき、両アーチ部47が前方ストッパ部23に当て止めされるとともに、湾曲部17を含むホルダ係合部12の下端部が取付部材70の底板部42の前端に当て止めされることにより、コネクタ10のそれ以上の後退が規制される。
以上説明したように、本実施例によれば、コネクタ10が前後方向、左右方向、上下方向に相対変位するに際し、コネクタ10とホルダ40に設けられた第1変位許容部(挿入部22、アーチ部47、挿入開口部16、係合突片46)によってコネクタ10の前後方向及び左右方向への相対変位が可能となり、ホルダ40とコネクタ10に設けられた第2変位許容部(弾性片51、52、取付部材70の板面)によってコネクタ10の上下方向への相対変位が可能となるため、コネクタ10とホルダ40に上下方向への相対変位を可能とする構造を設ける必要がない。したがって、コネクタ10の構造を簡単にすることができ、第1変位許容部を設定する際の自由度が高められる。その結果、コネクタ10の調心機能を容易に設定することができる。
また、コネクタ10が相手コネクタ90との嵌合方向と平行な軸周りに沿って弧状に変位することにより、相手コネクタ90の変位方向の動きにも柔軟に対応することができる。この場合、アーチ部47に対するコネクタ10の相対位置を見ることにより、コネクタ10の変位状態を確認することができる。
さらに、コネクタ10には、両コネクタ10、90の嵌合開始前に、コネクタ10の前後方向、左右方向への相対変位を規制する仮保持部(下側突部18、係合突片46、上側突部24、25、アーチ部47)が設けられているため、嵌合開始前のコネクタ10を位置決め状態で保持しておくことができ、コネクタ10と相手コネクタ90との嵌合作業を迅速且つ円滑に開始することができる。
<他の実施例>
以下、他の実施例を簡単に説明する。
(1)コネクタとホルダにも、コネクタの上下方向への相対変位を許容する構造を設けてもよい。
(2)ホルダと取付部材にも、コネクタの前後方向又は左右方向への相対変位を許容する構造を設けてもよい。
(3)第1変位許容部は、コネクタの前後方向への相対変位のみを許容するものであってもよい。その場合、第2変位許容部は、コネクタの左右方向、上下方向への相対変位を許容するものとなる。
(4)第1変位許容部は、コネクタの左右方向への相対変位のみを許容するものであってもよい。その場合、第2変位許容部は、コネクタの前後方向、上下方向への相対変位を許容するものとなる。
(5)本実施例とは逆に、第1変位許容部はコネクタの上下方向への相対変位を許容するものであり、第2変位許容部がコネクタの前後方向、左右方向への相対変位を許容するものであってもよい。
(6)取付部材は合成樹脂製であってもよい。
10…コネクタ
16…挿入開口部(第1変位許容部)
18…下側突部(仮保持部)
22…挿入部(第1変位許容部)
24…上側突部(仮保持部)
25…後方ストッパ部(上側突部、仮保持部)
40…ホルダ
46…係合突片(第1変位許容部)
47…アーチ部(第1変位許容部)
51…上側の弾性片(第2変位許容部)
52…下側の弾性片(第2変位許容部)
70…取付部材
90…相手コネクタ

Claims (5)

  1. 前方から相手コネクタに嵌合可能なコネクタと、前記コネクタを保持するホルダと、前記ホルダを取り付ける取付部材とを備え、
    前記コネクタと前記ホルダには、前記ホルダに対して前記コネクタが前後方向、左右方向、上下方向のうち一方向又は二方向に変位するのを許容する第1変位許容部が設けられ、
    前記ホルダと前記取付部材には、前記取付部材に対して前記ホルダが前後方向、左右方向、上下方向のうち前記第1変位許容部によって変位可能となる方向以外の方向に変位するのを許容する第2変位許容部が設けられていることを特徴とする調心機能付きコネクタ。
  2. 前記左右方向は、前記コネクタが前記相手コネクタとの嵌合方向と平行な軸周りに沿って弧状に変位する方向であることを特徴とする請求項1記載の調心機能付きコネクタ。
  3. 前記ホルダには、正面視弧状のアーチ部が設けられ、前記コネクタには、前記アーチ部が摺動可能に挿通される挿入部が設けられ、前記アーチ部と前記挿入部が、前記左右方向に変位可能な前記第1変位許容部を構成していることを特徴とする請求項2記載の調心機能付きコネクタ。
  4. 前記取付部材が平板状をなし、前記ホルダには、前記取付部材の板厚方向となる上下方向で前記取付部材を弾性的に挟持可能な弾性片が設けられ、前記取付部材の板面と前記弾性片が、前記上下方向に変位可能な前記第2変位許容部を構成していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載の調心機能付きコネクタ。
  5. 前記コネクタには、前記相手コネクタとの嵌合を開始するまでの間、前記第1変位許容部によって変位可能となる方向で互いに干渉することによって前記ホルダに対する前記コネクタの相対変位を規制する仮保持部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載の調心機能付きコネクタ。
JP2014223935A 2014-11-04 2014-11-04 調心機能付きコネクタ Pending JP2016091755A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021144788A (ja) * 2020-03-10 2021-09-24 Smk株式会社 フローティングコネクタ及びそれを用いた電気接続構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021144788A (ja) * 2020-03-10 2021-09-24 Smk株式会社 フローティングコネクタ及びそれを用いた電気接続構造
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