JP2017041335A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】誤嵌合が抑制されたコネクタに係る技術を提供する。
【解決手段】雌コネクタ10は、形状記憶樹脂からなる形状記憶部23を有するコネクタハウジング13を備える。形状記憶部23には、コネクタハウジング13が雄コネクタと嵌合可能な嵌合形状が記憶されている。形状記憶部23は、雄コネクタが嵌合不能な非嵌合形状に変形可能である。
【選択図】図5

Description

本明細書に開示された技術は、コネクタに関する。
特開2000−323247号公報には、互いに嵌合可能な雄コネクタと雌コネクタとが記載されている。雌コネクタは複数の端子を備えた本体を有しており、本体には雄コネクタが挿通される開口部が形成されている。
特開2000−323247号公報
従来、雌雄のコネクタの誤嵌合を抑制することが求められている。この誤嵌合の態様として、下記のような例が挙げられる。
例えば、同一形状のコネクタハウジングに形成された複数のキャビティ内に、複数の端子を収容する場合が想定される。このコネクタハウジングに収容される端子について、一のコネクタハウジングには全てのキャビティ内に端子が収容されており、同一形状をなす他のコネクタハウジングには特定のキャビティ内にのみ端子が収容されて使用される場合がある。この場合、外見からでは一のコネクタハウジングと、他のコネクタハウジングとを分別することは困難である。このような場合に、例えば、一のコネクタと嵌合させるべきコネクタに、他のコネクタを嵌合させてしまうという誤嵌合が生じ得る。
また、製造工程の関係から、複数のコネクタのうち、特定のコネクタについては嵌合工程を後回しにする場合が想定される。このような場合に、嵌合を後回しにすべき特定のコネクタを、正しい工程よりも前の工程で嵌合してしまうという誤嵌合が生じ得る。
本明細書に開示された技術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、誤嵌合が抑制されたコネクタに係る技術を提供することを目的とする。
本明細書に開示された技術は、コネクタであって、形状記憶樹脂からなる形状記憶部を有するコネクタハウジングを備え、前記形状記憶部には、前記コネクタハウジングが相手側コネクタと嵌合可能な嵌合形状が記憶されており、前記形状記憶部は、前記相手側コネクタが嵌合不能な非嵌合形状に変形可能である。
本明細書に開示された技術によれば、コネクタを相手側コネクタと嵌合させない状態においては、コネクタを非嵌合形状にすることができる。これにより、コネクタと相手側コネクタとを嵌合させるべきでない工程において、コネクタと相手側コネクタとが物理的に嵌合することができないようにすることができる。
その後、コネクタと相手側コネクタとを嵌合させる工程の前に、コネクタを嵌合形状に復元させる。これにより、コネクタと相手側コネクタとを正しい工程において、確実に嵌合させることができる。この結果、コネクタと相手側コネクタとの誤嵌合を抑制することができる。
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記コネクタハウジングは端子が収容されるキャビティを有し、少なくとも前記キャビティを構成する前記コネクタハウジングの壁部が前記形状記憶部であることが好ましい。
上記の態様によれば、形状記憶部により壁部が形成されたキャビティは、壁部が非嵌合形状に変形されているので、このキャビティ内には相手側端子が進入することができないようになっている。これにより、形状記憶部により壁部が形成されたキャビティに対応する位置に相手側端子が配された相手側コネクタは、コネクタと嵌合することができない。換言すると、コネクタは、形状記憶部により壁部が形成されたキャビティに対応する位置に相手側端子が配されていない相手側コネクタとのみ嵌合することができる。
このように、本明細書に開示された技術に係るコネクタによれば、形状記憶部により壁部が形成されたキャビティに対応する位置に相手側端子が配されている相手側コネクタとの誤嵌合を抑制することができる。
前記コネクタハウジングが前記形状記憶部である構成としてもよい。
上記の構成によれば、コネクタハウジング自体を非嵌合形状に変形することができるので、誤嵌合を確実に抑制することができる。
本明細書に開示された技術によれば、コネクタの誤嵌合を抑制することができる。
実施形態1に係る雌コネクタを示す正面図 雌コネクタに電子線を照射する工程を示す正面図 雌コネクタに加熱されたプレートを押圧する工程を示す側面図 雌コネクタを非嵌合形状に変形させる工程を示す側面図 雌コネクタを復元する工程を示す断面図 雌コネクタと雄コネクタとを嵌合した状態を示す断面図 実施形態2に係る雌コネクタの非嵌合形状を示す正面図 実施形態3に係る雌コネクタの非嵌合形状を示す正面図
<実施形態1>
実施形態1を、図1ないし図6を参照しつつ説明する。本実施形態に係る雌コネクタ10(コネクタに相当)は、雌端子11(端子に相当)を収容するキャビティ12を有するコネクタハウジング13を備える。なお、以下の説明では、図1における左方を左方とし、右方を右方とする。また、図1における上方を上方とし、下方を下方とする。また、図3における右方を前方とし、左方を後方とする。
(コネクタハウジング13)
コネクタハウジング13は、合成樹脂製であって、前後方向に細長く、上下方向に扁平な形状をなしている。コネクタハウジング13は、左右方向に間隔を空けて複数並ぶ(本実施形態では4つ)と共に、上下方向に複数段に並ぶ(本実施形態では2段)、複数のキャビティ12を有する。キャビティ12はコネクタハウジング13の前方、及び後方のそれぞれについて開口されている。キャビティ12内には雌端子11が後方から収容されている。雌端子11は、キャビティ12の内壁に形成されたランス(図示せず)によって後方へ抜け止めされている。
キャビティ12は、前方から見て、左右方向に細長い略長方形状をなしている。複数のキャビティ12は、同一の形状に形成されている。なお、キャビティ12の形状は必要に応じて任意の形状に形成することができる。
(雌端子11)
雌端子11は、金属板材を所定の形状にプレス加工することにより形成される。雌端子11を構成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等、必要に応じて任意の金属を適宜に選択できる。雌端子11の表面にはメッキ層が形成されていてもよい。メッキ層を形成する金属としては、スズ、ニッケル、亜鉛等、必要に応じて任意の金属を適宜に選択できる。
雌端子11の後端部には電線14が接続されている。電線14は金属細線が撚り合わされた芯線15の外周を絶縁被覆16で包囲してなる。
雌端子11の後端部には、絶縁被覆16の外周に巻き付くように圧着されるインシュレーションバレル17が形成されている。インシュレーションバレル17の前方には、絶縁被覆16の端部から露出した芯線15の外周に巻き付くように圧着されるワイヤーバレル18が形成されている。
ワイヤーバレル18の前方には、雄コネクタ19(相手側コネクタに相当)の雄端子22と接続される接続筒部20が形成されている。接続筒部20の内部には弾性接触片(図示せず)が形成されている。この弾性接触片と雄端子22とが弾性的に接触することにより、雌端子11と雄端子22とが電気的に接続される。
(雄コネクタ19)
雄コネクタ19は合成樹脂製であって、雌コネクタ10を内嵌するフード部21を備える。フード部21の内部には雌端子11と接続される雄端子22が収容されている。
(形状記憶樹脂)
コネクタハウジング13は、少なくとも一部が形状記憶樹脂からなる形状記憶部23を有する。形状記憶樹脂としては、ポリアミド系樹脂、変性ポリオレフィン、ポリウレタン系樹脂、ポリノルボルネン、スチレン―ブタジエン共重合体、フッ素系樹脂等、必要に応じて適宜に任意の形状記憶樹脂を選択できる。
コネクタハウジング13は、雄コネクタ19と嵌合することのできる嵌合形状に成形されている。形状記憶部23には、この嵌合形状が記憶されている。形状記憶部23は、雄コネクタ19と嵌合不能な非嵌合形状に変形可能になっている。すなわち、形状記憶部23は、嵌合形状に形成されていてもよく、また、非嵌合形状に形成されていてもよい。
嵌合形状に形成されたコネクタハウジング13の外形寸法は、雄コネクタ19のフード部21に嵌合可能に設定されている。詳細には、コネクタハウジング13の上下方向の外形寸法(高さ寸法)は、フード部21の内面における上下方向の高さ寸法と同じか、やや小さく設定されている。また、コネクタハウジング13の左右方向の外形寸法(幅寸法)は、フード部21の内面における左右方向の幅寸法と同じか、やや小さく設定されている。
また、嵌合形状に形成されたコネクタハウジング13においては、複数のキャビティ12は、雄コネクタ19に配された雄端子22と対応する位置に形成されており、雌コネクタ10と雄コネクタ19とが嵌合した時に、キャビティ12内に前方から雄端子22が進入するようになっている。
本実施形態においては、コネクタハウジング13は、全ての部分が形状記憶樹脂で形成された形状記憶部23とされる。なお、本実施形態においては、少なくともコネクタハウジング13の前端部寄りは形状記憶樹脂で形成された形状記憶部とされていてもよい。また、コネクタハウジング13の前半部が形状記憶樹脂で形成されており、コネクタハウジング13の後半部が熱可塑性樹脂で形成された構成としてもよい。コネクタハウジング13の前半部を形状記憶樹脂で形成し、後半部を熱可塑性樹脂で形成する場合には、例えば、公知の二色成形により形成することができる。
(実施形態の作用、効果の説明の一例)
続いて、本実施形態に係るコネクタの作用、効果について説明する。まず、雌コネクタ10の製造工程の一例を説明する。なお、雌コネクタ10の製造工程は、以下の記載に限定されない。
まず、形状記憶樹脂により、コネクタハウジング13を公知の手法により嵌合形状に成形する(成形工程)。成形方法としては、射出成型が例示される。
嵌合形状に成形されたコネクタハウジング13に、電子線照射装置24から電子線を照射する。これによって、形状記憶部23に嵌合形状を記憶させる(記憶工程)。詳細には、形状記憶部23に電子線が照射されることにより、形状記憶樹脂を構成する分子間が架橋される。これによって、形状記憶樹脂に嵌合形状が記憶されるようになっている。なお、形状記憶部23に嵌合形状を記憶させる手段としては、電子線に限られず、形状記憶樹脂を構成する分子間に架橋構造を形成するものであれば、任意の手法を適宜に選択できる。形状記憶部23に嵌合形状を記憶させるための加工時間、加工温度等は、使用される形状記憶樹脂によって適宜に変更することができる。
コネクタハウジング13のキャビティ12内に、電線14の端部に接続された雌端子11を、後方から収容する。雌端子11は、キャビティ12内において、ランスによって後方へ抜け止めされる。
続いて、コネクタハウジング13の前端部に、所定の温度に加熱したプレート25を前方から押圧する。プレート25の温度は、形状記憶樹脂のガラス転移点よりも高く設定されている。すると、形状記憶樹脂が軟化し、プレート25に押圧されて変形する(変形工程)。加熱温度、加熱時間については、使用する形状記憶樹脂によって適宜に変更することができる。
変形した状態のコネクタハウジング13を公知の手法により急冷する。コネクタハウジング13を急冷する手法としては、氷冷、水冷、空冷等、任意の手法を適宜に選択できる。冷却温度、冷却時間等は、使用する形状記憶樹脂によって適宜に変更することができる。
コネクタハウジング13の前端部が前方から押圧されることにより、キャビティ12の前端部は塞がれる。更に、コネクタハウジング13の前端部は上下方向、及び左右方向に延出される。この結果、雄コネクタ19は、雌コネクタ10と嵌合することができなくなる。この状態のコネクタハウジング13の形状が、非嵌合形状とされる。
上記の非嵌合形状とは、下記の状態になっているコネクタハウジング13の形状をいう。すなわち、非嵌合形状とは、雌コネクタ10と雄コネクタ19とを嵌合させようとした時に、雌コネクタ10のコネクタハウジング13のうち、形状記憶樹脂が変形された部分と、雄コネクタ19とが干渉することにより、雌コネクタ10と雄コネクタ19とが嵌合することができない状態になっている、コネクタハウジング13の形状をいう。
キャビティ12の前端部は完全に塞がれていてもよいし、また、完全に塞がれていなくてもよい。キャビティ12内に雄端子22が進入しようとした場合に、変形したキャビティ12の前端部と干渉することにより、雌端子11と雄端子22とが接触できない形状となっていればよい。
また、全てのキャビティ12の前端部が塞がれていてもよいし、また、複数のキャビティ12のうち、一部のみ塞がれていてもよい。この場合においても、各キャビティ12の前端部が完全に塞がれていてもよく、また、完全に塞がれていなくてもよい。
続いて、雌コネクタ10を、雄コネクタ19と嵌合させる工程について説明する。雌コネクタ10を、加熱装置26によって加熱する。加熱装置26としては、ヒートガン、赤外線ヒータ等、必要に応じて任意の加熱装置26を適宜に選択できる。この加熱装置26によって、コネクタハウジング13を、形状記憶樹脂のガラス転移点よりも高い温度にまで昇温する。すると形状記憶樹脂が変形し、嵌合形状に復元する(復元工程)。加熱温度、加熱時間等については、使用する形状記憶樹脂によって適宜に変更することができる。
嵌合形状に復元された雌コネクタ10を、雄コネクタ19と嵌合させる。これにより、雌コネクタ10と雄コネクタ19とが物理的に、且つ電気的に接続される。
本実施形態によれば、雌コネクタ10は、形状記憶樹脂からなる形状記憶部23を有するコネクタハウジング13を備え、形状記憶部23には、コネクタハウジング13が雄コネクタ19と嵌合可能な嵌合形状が記憶されており、形状記憶部23は、雄コネクタ19と嵌合不能な非嵌合形状に変形可能である。
上記の構成によれば、雌コネクタ10を雄コネクタ19と嵌合させない状態においては、雌コネクタ10を非嵌合形状にすることができる。これにより、雌コネクタ10と雄コネクタ19とを嵌合させるべきでない工程において、雌コネクタ10と雄コネクタ19とが物理的に嵌合することができないようにすることができる。
その後、雌コネクタ10と雄コネクタ19とを嵌合させるべき工程の前に、雌コネクタ10を嵌合形状に復元させる。これにより、雌コネクタ10と雄コネクタ19とを正規の工程において、確実に嵌合させることができる。この結果、雌コネクタ10と雄コネクタ19との誤嵌合を抑制することができる。
本実施形態に係る雌コネクタ10は、非嵌合形状において、キャビティ12の前端部が変形されている。雌コネクタ10に形成された全てのキャビティ12の前端部を塞ぐ形状とした場合には、キャビティ12内に塵埃等の異物が侵入することを抑制することができる。
<実施形態2>
次に、実施形態2を、図7を参照しつつ説明する。本実施形態に係る雌コネクタ30においては、コネクタハウジング31のうち、少なくともキャビティ32を構成する壁部の一部が形状記憶樹脂からなる形状記憶部33とされる。これにより、コネクタハウジング31が非嵌合形状とされている状態において、複数のキャビティ32のうち、一のキャビティ32Aの壁部を、キャビティ32Aの内方に変形した形状とすることができる。
本実施形態においては、図7において、上段の右端部に位置するキャビティ32Aの上壁が下方に陥没している。これにより、上段の右端部に位置するキャビティ32A内には、雄端子22が進入することができないようになっている。
本実施形態においては、コネクタハウジング31を非嵌合形状に変形させる際に、上段の右端部に位置するキャビティ32Aの上壁をガラス転移点よりも高い温度に加熱し、上方から図示しない治具によって下方に押圧する。続いて、コネクタハウジング31をガラス転移点よりも低い温度に冷却する。
上記以外の構成については、実施形態1と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態によれば、上段の右端部に位置するキャビティ32Aには雄端子22が進入することができないようになっている。これにより、上段の右端部に位置するキャビティ32Aに対応する位置に雄端子22が配された雄コネクタ19は、本実施形態に係る雌コネクタ30と嵌合することができない。換言すると、本実施形態に係る雌コネクタ30は、上段の右端部に位置するキャビティ32Aに対応する位置に雄端子22が配されていない雄コネクタ19とのみ嵌合することができる。
このように、本実施形態に係る雌コネクタ30によれば、上段の右端部に位置するキャビティ32Aに対応する位置に雄端子22が配されている雄コネクタ19との誤嵌合を抑制することができる。
本実施形態においては、コネクタハウジング31の上段の右端部のキャビティ32Aの壁部を変形したが、必要に応じて、任意の位置のキャビティ32の壁部を形状記憶部33とすることにより、任意のキャビティ32の壁部を変形させることができる。
一方、コネクタハウジング31をガラス転移点よりも高い温度に加熱すると、コネクタハウジング31は嵌合形状に復元する。すると、雌コネクタ30は、上段の右端部に位置するキャビティ32Aに対応する位置に雄端子22が配されている雄コネクタ19と嵌合することができるようになる。
更に、コネクタハウジング31の全体を形状記憶部33とした場合には、上段の右端部のキャビティ32Aと異なる位置のキャビティ32を変形させることもできる。このように、本実施形態に係る雌コネクタ30によれば、雄端子22の配置が異なる複数の雄コネクタ19との誤嵌合を、同一の雌コネクタ30によって実現することができる。
<実施形態3>
次に、実施形態3を、図8を参照しつつ説明する。本実施形態に係る雌コネクタ40は、コネクタハウジング41の全部が形状記憶樹脂からなる形状記憶部42とされる。コネクタハウジング41の側壁は、図8における右方に傾斜した非嵌合形状に変形されている。これにより、雌コネクタ40と雄コネクタ19とが嵌合することができないようになっている。
本実施形態においては、コネクタハウジング41を非嵌合形状に変形させる際に、コネクタハウジング41全体をガラス転移点よりも高い温度に加熱する。その後、コネクタハウジング41の上部を右方に押圧することにより、コネクタハウジング41を全体として右方に傾いた姿勢に変形させる。続いて、コネクタハウジング41をガラス転移点よりも低い温度に冷却する。
上記以外の構成については、実施形態1と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態によれば、コネクタハウジング41自体を非嵌合形状に変形させることができるので、雄コネクタ19との誤嵌合を確実に抑制することができる。
本実施形態によれば、雌コネクタ40と雄コネクタ19とを嵌合させる工程の前に、雌コネクタ40を嵌合形状に復元させる。これにより、雌コネクタ40と雄コネクタ19とを正しい工程において、確実に嵌合させることができる。この結果、雌コネクタ40と雄コネクタ19との誤嵌合を抑制することができる。
<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る。
(1)本実施形態に係る雌コネクタ10は、電線14の端末に接続された雌端子11が収容される構成としたが、これに限られず、コネクタとしては、基板用コネクタに適用してもよいし、機器用コネクタに適用してもよい。
(2)本実施形態においては、コネクタとして雌コネクタ10を使用したが、これに限られず、雄コネクタ19を使用してもよい。
(3)本実施形態においては、コネクタハウジング13には、上下2段で、左右に4つのキャビティ12が形成される構成としたが、これに限られず、コネクタハウジング13には、上下方向について1段、又は3段以上のキャビティ12が形成されていてもよく、また、左右方向について2つ〜3つ、又は5つ以上のキャビティ12が形成されていてもよい。
(4)実施形態3においては、コネクタハウジング41は図8において右側にやや傾いた非嵌合形状に変形させたが、これに限られず、図8において左側にやや傾いた非嵌合形状に変形させてもよく、また、前側、又は後側にやや傾いた非嵌合形状に変形させてもよい。
(5)雌コネクタ10の加熱方法としては、雌コネクタ10を所定の温度に設定された加熱炉内で加熱してもよい。
10,30,40:雌コネクタ
11:雌端子
12,32,32A:キャビティ
13,31,41:コネクタハウジング
19:雄コネクタ
23,33,42:形状記憶部

Claims (3)

  1. 形状記憶樹脂からなる形状記憶部を有するコネクタハウジングを備え、
    前記形状記憶部には、前記コネクタハウジングが相手側コネクタと嵌合可能な嵌合形状が記憶されており、
    前記形状記憶部は、前記相手側コネクタが嵌合不能な非嵌合形状に変形可能であるコネクタ。
  2. 前記コネクタハウジングは端子が収容されるキャビティを有し、
    少なくとも前記キャビティを構成する前記コネクタハウジングの壁部が前記形状記憶部である請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記コネクタハウジングが前記形状記憶部である請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
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