JP4186804B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタに関し、特に複数の相手側端子を短絡させるショート端子を備えたコネクタに関する。
この種のコネクタとして、例えば下記の特許文献1に記載されたものがある。このものは、合成樹脂製のコネクタハウジングに、複数の雄タブを有するショート端子を圧入して取り付けたもので、このコネクタを相手コネクタと嵌合することで、複数の相手側端子がショート端子を介して短絡されるようになっている。
特開2000−173733公報
このようなショート端子を備えたコネクタでは、相手コネクタとの嵌合・離脱が何度も繰り返されると、ショート端子と相手側端子との接触部が摩耗したり、あるいは弾性接触片を有する雌型のショート端子の場合にはその弾性接触片がヘタリを生じたりすることがある。このような場合に両端子間で接触不良が生じることを防止するためには、ショート端子を新しいものに交換する必要があるが、ショート端子はコネクタハウジングに対し圧入やインサート成形等によって一体的に保持されているため、結局コネクタ全体を破棄せざるを得ないという問題があった。
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、ショート端子の交換を簡易に行うことの可能なコネクタを提供することを目的とする。
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と、このコネクタハウジングと嵌合される相手コネクタの有する複数の相手側端子を短絡させるショート端子とを備えたコネクタにおいて、前記ショート端子は、前記コネクタハウジングに対して着脱可能とされるとともに、このショート端子を前記コネクタハウジングに対し装着状態に保持する保持状態と、弾性撓みすることでショート端子の前記コネクタハウジングからの離脱を許容する解除状態との間で弾性的に変位する弾性変位部を有する保持手段が設けられ、かつこの保持手段は、装着された前記ショート端子に対して弾性的に係合することで、そのショート端子を保持する一方、前記ショート端子は、短絡すべき前記複数の相手側端子の配列方向に沿って移動させつつ、前記コネクタハウジング内の収容空間に対して着脱可能とされるとともに、前記保持手段として、前記収容空間の出入り口には、前記ショート端子をその装着方向に弾性的に押さえ付けて保持するカバーが開閉可能に設けられているところに特徴を有する。
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記ショート端子は、前記コネクタハウジングに対する装着方向に沿って細長い棒材よりなるところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項2に記載のものにおいて、前記ショート端子は、外周面が丸い棒材であって、前記収容空間内で中心軸周りに回転可能とされるとともに、その外周面に相手側端子が接触するようにしたところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
ショート端子は、保持手段による弾性係合を解除することで、コネクタハウジングから簡易に取り外すことができ、ショート端子の交換にあたってコネクタ全体を破棄する必要がない。また、ショート端子が保持手段により弾性的に保持されるため、ショート端子に対し何らかの外力が加わったときに、ショート端子に応力集中が生じることを防止できる。さらに、カバーで収容空間の出入り口を閉じることでショート端子が保持され、開くことでショート端子の着脱が許容される状態となる。これにより、簡易な構成でショート端子を着脱可能とすることができる。
<請求項2の発明>
ショート端子がコネクタハウジングに対する装着方向に沿って細長い棒材であるから、収容空間の出入り口の大きさやカバーの大きさを小さく留めることができる。従って、例えば収容空間の出入り口を設けることによるコネクタハウジングの強度低下を防ぐことができる。
<請求項3の発明>
ショート端子を回転させることで、相手側端子との接触領域を変位させることができるため、ショート端子の摩耗を抑えることができる。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を図1から図4を参照して説明する。
本実施形態のコネクタは、相手の機器側コネクタ40と嵌合可能なコネクタハウジング10(以下、ハウジングという)を備えている。なお、以下の説明では、機器側コネクタ40との嵌合面側を前方として説明する。
ハウジング10は、合成樹脂からなり、横長略箱形状のハウジング本体11と、このハウジング本体11から前方へ突出する略角筒状のフード部12とを備えている。ハウジング本体11の後端には、左右方向の中央から取付孔13Aを有した板状の取付部13が上下に延出して形成されている。
ハウジング本体11の正面から視て左部には、雄端子金具14が収容される計4つのキャビティ15が2列に並んで形成され、その雄端子金具14のタブ部14Aがフード部12内に突出されている。フード部12内には機器側コネクタ40の嵌合部41が嵌入されるようになっている。
また、ハウジング本体11の正面から視て右部には、その前端に前壁17が設けられ、この前壁17には、左右に並んだ一対の端子挿入孔18が上下2段に分かれて形成されている。各端子挿入孔18は、横長形状で前面側の開口縁がテーパ状をなし、ここに機器側コネクタ40の雄端子金具42を挿入可能とされている。
ハウジング本体11には、前壁17から後方に所定長さ離間した位置に、後述するショート端子30を収容可能な収容孔19(本発明の「収容空間」に相当)が設けられている。この収容孔19は、ハウジング本体11の略右半分を左右方向に横切るようにして設けられ、ハウジング本体11の右側面に開口している。収容孔19は、ハウジング本体11の後方からの型抜きにより成形される半円弧状の前側縁部19Aと、前方からの型抜きにより成形される半円弧状の後側縁部19Bとを左右方向に複数並べて形成することで円柱状の空間として形作られている。また、収容孔19の中心軸は、ハウジング本体11の高さ方向の中央にあって、各端子挿入孔18からの距離が等しくされている。ハウジング本体11の右側面に設けられた収容孔19の開口部21(本発明の「出入り口」に相当)は、その周縁部分が後方に開放したU字形の段差状をなしており、後述のカバー35を装着可能となっている。
ショート端子30は、導電性の金属棒材からなり、外周面の丸い円柱状をなしている。ショート端子30の外径は収容孔19の内径よりもやや小さくされ、その長さは収容孔19の長さとほぼ同程度とされている。
カバー35(本発明の「保持手段」及び「弾性変位部」に相当)は、適度な弾力性を有したゴム材料によって板状に形成され、収容孔19の開口部21に対して開閉可能に装着される。カバー35を開口部21に装着する際には、カバー35全体を弾性的に圧縮させつつ開口部21の段差部分の内側に嵌め付けられる。このとき、カバー35の内面を収容孔19内のショート端子30の端面に押し当てることで、ショート端子30が抜け止めされるとともに、ショート端子30がカバー35によって弾性的に係合保持された状態となる。なお、カバー35をショート端子30を収容した収容孔19の開口部21に装着した状態がショート端子30を保持する保持状態であり、カバー35を開口部21から外した状態がショート端子30の収容孔19に対する挿抜を許容する解除状態である。
機器側コネクタ40は、図示しない機器に一体的に形成された嵌合部41を備えており、この嵌合部41はフード部12内に嵌合可能とされている。嵌合部41には、雄端子金具14のタブ部14Aと接続可能な雌端子金具(図示せず)が設けられるとともに、その前面からは左右に並んだタブ状の雄端子金具42(本発明の「相手側端子」に相当)が計4本突設されている。
本実施形態は以上の構成であり、次にその作用を説明する。
まずハウジング10の開口部21より収容孔19内にショート端子30を左右方向(相手の雄端子金具42の配列方向)に沿って挿入する。そして、カバー35を圧縮しつつ収容孔19の開口部21を塞ぐように嵌め込むとともに、カバー35の内面をショート端子30の端面に当てて、カバー35でショート端子30をその装着方向に押さえ付けるようにする。これにより、カバー35がハウジング10に対し弾性的に保持されるとともに、ショート端子30がカバー35により弾性的に係合保持される。即ち、ショート端子30は、カバー35により弾性的に保持されていることから、収容孔19内で前後上下方向へ僅かに移動可能とされ、また長さ方向の軸周りに回転可能となっている。続いて、ハウジング10の各キャビティ15に雄端子金具14を挿入する。
次に、ハウジング10のフード部12内に機器側コネクタ40の嵌合部41を嵌合すると、雄端子金具14のタブ部14Aが嵌合部41側の雌端子金具に差し込まれて雌雄の端子金具が互いに電気的に接続される。これと同時に、嵌合部41より突出する雄端子金具42が端子挿入孔18よりハウジング10の内部に挿入され、各雄端子金具42がショート端子30の外側面に接触して、各雄端子金具42が短絡される。ここで、ショート端子30の位置にはある程度のばらつきがあり、また相手の雄端子金具42の位置にも各部の寸法誤差やクリアランス等に起因してある程度のばらつきがあることから、両コネクタ10,40の嵌合の途中で上下の雄端子金具42の一方が先にショート端子30に接触する場合があり、このような場合には、例えばショート端子30がその雄端子金具42との摩擦により中心軸回りに若干回転する。また、ショート端子30の中心軸の位置が上下の雄端子金具42の中央位置より一方側に偏っていたような場合には、ショート端子30がその一方側の雄端子金具42に押圧されて他方側に若干移動して、他方側の雄端子金具42に接触する。
なお、機器側コネクタ40との嵌合前の状態で、ハウジング10内に異物が侵入してショート端子30に当接した場合など、ショート端子30に何らかの外力が加わったようなときには、ショート端子30がカバー35により弾性的に保持されていることから、ショート端子30が前述のように収容孔19内で回転したり、移動したりすることで、ショート端子30に応力集中が生じることが防がれる。
メンテナンス等でショート端子30を交換する際には、カバー35を撓ませつつ収容孔19の開口部21より外す。これにより、カバー35によるショート端子30の弾性係合が解除されるため、収容孔19よりショート端子30を抜きだすことができる。その後、新しいショート端子30を前述の要領でハウジング10に装着する。
以上のように本実施形態によれば、ショート端子30は、カバー35による弾性係合を解除することで、ハウジング10から簡易に取り外すことができ、ショート端子30の交換にあたってコネクタ全体を破棄する必要がない。
また、ショート端子30がカバー35により弾性的に保持されるため、ショート端子30に対し何らかの外力が加わったときに、ショート端子30に応力集中が生じることを防止できる。
さらに、カバー35で収容孔19の開口部21を閉じることでショート端子30が保持され、開くことでショート端子30の着脱が許容される状態となる。これにより、簡易な構成でショート端子30を着脱可能とすることができる。
また、ショート端子30がハウジング10に対する装着方向に沿って細長い棒材であるから、収容孔19の開口部21の大きさやカバー35の大きさを小さく留めることができる。従って、例えば開口部21を設けることによるハウジング10の強度低下を防ぐことができる。また、ショート端子30は棒状なので特殊な加工を要することなく製造でき、コストを抑えることができる。
また、ショート端子30を回転させることで、相手の雄端子金具42との接触領域を変位させることができるため、ショート端子30の摩耗を抑えることができる。特に本実施形態では、機器側コネクタ40と嵌合・離脱を繰り返した場合でも、雄端子金具42との摩擦によってショート端子30が若干回転することで、ショート端子30の雄端子金具42との接触領域が一カ所に集中せずに移動するため、ショート端子30が摩耗しにくく、長期に渡って良好な接触状態を確保できる。なお、ショート端子30の雄端子金具42に対する接触領域を変位させるには、カバー35を一旦外してから手で回転させ、再びカバー35を元のように装着するようにしても良い。
第1参考例
次に、本発明の第1参考例を図5から図10を参照して説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
参考例のハウジング50には、図5から図8に示すように、ハウジング本体51における正面から視て右部に、後方に開口した略方形断面の端子収容部52が左右に一対並んで形成され、ここに後述のショート端子60を挿入可能となっている。各端子収容部52の前端には、ショート端子60の前止まりとなる前壁53が設けられるとともに、この前壁53には機器側コネクタ40の雄端子金具42を挿入可能な上下一対の端子挿入孔53Aが設けられている。各端子収容部52における左右両内側壁には、斜め前方内側へ向けて片持ち状に延出したランス54(本発明の「保持手段」及び「弾性変位部」に相当)が形成されている。ランス54の先端には、端子収容部52の内側に突出した係止突起54Aと、前方へ突出した解除突起54Bとが設けられている。ランス54は、係止突起54Aがショート端子60に係止する保持状態と、ショート端子60に対する係止が解除される解除状態との間で内外(左右方向)に撓み変形可能とされている。また、前壁53には、各ランス54の前方位置に治具挿入孔55が開口している。
ショート端子60は、導電性の金属板材から形成されており、図9及び図10に示すように、前後に開口する角筒部61(本発明の「被係止部」に相当)と、その内部に囲われた状態で設けられた上下一対の弾性接触片62とを備え、全体として上下対称構造をなしている。弾性接触片62は、角筒部61の前面、上下方向の中央付近から斜め後上方及び斜め後下方へ延出した舌片状をなしており、上下に撓み変形可能とされている。各弾性接触片62の略中央には、外側へ突出した接触突起63が設けられる一方、角筒部61の上下面には、弾性接触片62に対向して前後に細長く突出する一対の挟圧突起64が設けられ、弾性接触片62と角筒部61の上下面の間に相手の雄端子金具42が差し込まれると、弾性接触片62が弾性撓みするとともにその雄端子金具42が弾性接触片62の接触突起63と角筒部61の挟圧突起64との間に挟まれて、雄端子金具42とショート端子60との電気的接触が取られるようになっている。また、角筒部61の上面の左端、下面の右端には、それぞれ前後方向に沿った誤挿入防止リブ65が突設され、これらの誤挿入防止リブ65がハウジング50の端子収容部52の内壁に対応して設けられた溝部56に嵌め込まれるようになっており、これによりショート端子60の横転姿勢での挿入が防止される。
組み付けに際しては、ショート端子60を各端子収容部52へ後方から挿入する。角筒部61の前端がランス54に突き当たると、各ランス54が外側に撓み変形して解除状態に至る。ショート端子60がさらに押し込まれて、前壁53に突き当たる正規の深さ位置まで挿入されると、ランス54が復元変形して保持状態に至るとともに、係止突起54Aが角筒部61の後端に係合し、これによりショート端子60がハウジング50に対し弾力的に保持され、抜け止め状態となる。
ここで、ハウジング50内に異物が侵入してショート端子60に当接した場合など、ショート端子60に何らかの外力が加わったようなときには、ショート端子60がランス54により弾性的に保持されていることから、ショート端子60が若干移動することで、ショート端子30に応力集中が生じることが防がれる。
続いて、ハウジング50の各キャビティ15に対応する雄端子金具14を装着した後、フード部12に機器側コネクタ40の嵌合部41を嵌合すると、相手側の雄端子金具42が各端子挿入孔53Aより端子収容部52内に挿入される。そして、各雄端子金具42が弾性接触片62を撓み変形させつつ弾性接触片62と角筒部61の上下面との間に進入して、接触突起63と挟圧突起64との間に挟圧保持される。これにより、各雄端子金具42がショート端子60に電気的に接続され、ショート端子60を介して短絡される。
ハウジング50よりショート端子60を取り外すときには、前壁53の治具挿入孔55より治具(図示せず)を挿入して、内部のランス54の解除突起54Bを押圧し、ランス54を解除状態へ撓み変形させる。これにより、ランス54とショート端子60との係合が外れるため、ショート端子60を端子収容部52より抜き出すことができる。
以上のように本参考例によれば、ショート端子60は、ランス54による弾性係合を解除することで、ハウジング50から簡易に取り外すことができ、ショート端子60の交換にあたってコネクタ全体を破棄する必要がない。
また、ショート端子60がランス54により弾性的に保持されるため、ショート端子60に対し何らかの外力が加わったときに、ショート端子60に応力集中が生じることを防止できる。
さらに、ランス54を弾性撓みさせつつショート端子60を装着できるので、挿入済みのショート端子60を保持するための別作業が不要である。
また、弾性接触片62を角筒部61で覆っているので、ショート端子60を単体で扱う場合に弾性接触片62を保護できる。
第2参考例
次に、本発明の第2参考例を図11から図13を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第1実施形態及び第1参考例と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
第2参考例のショート端子70は、導電性の金属板材から形成されており、上下一対の弾性接触片71を備え、全体として上下対称構造をなしている。弾性接触片71は、ショート端子70の前端面からそれぞれ斜め後上方及び斜め後下方へ延出した舌片状をなしており、上下方向に撓み変形可能とされている。各弾性接触片71の略中央には、外向きに突出した接触突起72が設けられている。また、ショート端子70の前端面における左右両側端からは、筒状をなした一対の被係止部73が後方へ延出して形成されている。
一方、ハウジング75には、ハウジング本体76における正面から視て右部に、後方に開口した略長方形断面の端子収容部77が左右に一対並んで形成され、ここに前述のショート端子70を挿入可能となっている。各端子収容部77における左右両内側壁には、斜め前方内側へ向けて片持ち状に延出したランス78(本発明の「保持手段」及び「弾性変位部」に相当)が形成されている。ランス78の先端には、端子収容部77の内側に突出した係止突起78Aと、前方へ突出した解除突起78Bとが設けられている。ランス78は、係止突起78Aがショート端子70の被係止部73に係止してショート端子70を抜け止め状態に保持する保持状態と、被係止部73に対する係止が解除されてショート端子70の挿抜を許容する解除状態との間で内外(左右方向)に撓み変形可能とされている。
本第2参考例においては、組み付けやショート端子70の取り外し等の手順は、第1参考例のものとほぼ同様である。
第2参考例によれば、ショート端子70は、ランス78による弾性係合を解除することで、ハウジング75から簡易に取り外すことができ、ショート端子70の交換にあたってコネクタ全体を破棄する必要がない。
また、ショート端子70がランス78により弾性的に保持されるため、ショート端子70に対し何らかの外力が加わったときに、ショート端子70に応力集中が生じることを防止できる。
さらに、ランス78を弾性撓みさせつつショート端子70を装着できるので、挿入済みのショート端子70を保持するための別作業が不要である。
第3参考例
次に、本発明の第3参考例を図14から図16を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第1実施形態及び第1、第2参考例と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第3参考例のハウジング80には、ハウジング本体81における正面から視て右部に、後方に開口した略方形断面の端子収容部82が左右に一対並んで形成され、ここに第1参考例のものと同様のショート端子60を挿入可能となっている。また、ハウジング本体81には、端子収容部82の後方に抜止部材83(本発明の「保持手段」に相当)を収容可能な収容凹部84が形成されている。抜止部材83は、直方体状をなしており、ハウジング本体81の右側面から延出された薄肉状のヒンジ部85を介してハウジング80と一体に設けられている。また、抜止部材83の前端からは、上下一対の板状のロック片86(本発明の「弾性変位部」に相当)が前方へ片持ち状に延出されている。ロック片86には、ロック孔86Aが形成され、上下に撓み変形可能とされている。一方のハウジング本体81の内部には、ロック片86の進入可能なロック片進入孔87が設けられ、その内壁面にロック孔86Aに係合可能なロック突起88(本発明の「被ロック部」に相当)が突設されている。また、ロック突起88の前方には、治具挿入孔89が開口している。
ショート端子60の組み付けに際しては、まず抜止部材83を収容凹部84から離脱させた状態で、ショート端子60を各端子収容部82に収容した後、ヒンジ部85を撓ませつつ抜止部材83を収容凹部84内に嵌合させる。この嵌合動作の終盤では、抜止部材83が後方から前方に向かって押し込まれる。ロック片86がロック突起88に突き当たると、ロック片86がロック突起88に乗り上げるように撓み変形する(解除状態)。そして、抜止部材83が正規の位置まで嵌合されると、ロック片86が復元変形するとともにロック片86のロック孔86A内にロック突起88が係合する(保持状態)。これにより、抜止部材83がロック片86によって弾性的に保持されるとともに、抜止部材83が端子収容部82の後方を塞ぐことによりショート端子60に対し弾性係合した状態となり、ショート端子60が抜け止めされる。
ハウジング80からショート端子60を取り外すときには、治具挿入孔89より治具(図示せず)を挿入して、ロック片86を解除状態へ撓み変形させる。これにより、ロック片86とロック突起88との係合が外れて抜止部材83の嵌合・離脱が許容された状態となり、抜止部材83が離脱されると、ショート端子60を端子収容部82より抜き出すことができる。
第3参考例によれば、ショート端子60は、ロック片86による弾性係合を解除することで、ハウジング80から簡易に取り外すことができ、ショート端子60の交換にあたってコネクタ全体を破棄する必要がない。
また、ショート端子60が抜止部材83により弾性的に保持されるため、ショート端子70に対し何らかの外力が加わったときに、ショート端子70に応力集中が生じることを防止できる。
また、抜止部材83は、ヒンジ部85を介してハウジング80に一体に設けられているため、部品点数の増加を抑えることができる。
<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、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)第1実施形態において、ショート端子は、平板状など他の形状でも良く、例えば断面形状を楕円、長円、多角形、台形等としても良い。
(2)第1実施形態において、カバーにショート端子の端部を嵌合して保持する嵌合部を設けても良い。
(3)第1〜3参考例において、ショート端子から複数の雄タブ部を突出させて相手コネクタの有する複数の雌端子金具を短絡するようにしても良い。
第1実施形態におけるコネクタの平断面図 コネクタの正面図 カバーを外した状態のコネクタの側面図 相手コネクタと嵌合したときの側断面図 第1参考例におけるコネクタの平断面図 コネクタの正面図 コネクタの背面図 コネクタの側断面図 ショート端子の側断面図 ショート端子の正面図 第2参考例におけるショート端子の側面図 ショート端子の背面図 コネクタの平断面図 第3参考例におけるコネクタの平断面図 コネクタの側断面図 相手コネクタと嵌合したときの側断面図
符号の説明
10,50,75,80…コネクタハウジング
19…収容孔(収容空間)
21…開口部(出入り口)
30,60,70…ショート端子
35…カバー(保持手段、弾性変位部)
40…機器側コネクタ(相手コネクタ)
42…雄端子金具(相手側端子)
54,78…ランス(保持手段、弾性変位部)
61…角筒部(被係止部)
62…弾性接触片
73…被係止部
83…抜止部材(保持手段)
85…ヒンジ部
86…ロック片(弾性変位部)
88…ロック突起(被ロック部)

Claims (3)

  1. コネクタハウジングと、このコネクタハウジングと嵌合される相手コネクタの有する複数の相手側端子を短絡させるショート端子とを備えたコネクタにおいて、
    前記ショート端子は、前記コネクタハウジングに対して着脱可能とされるとともに、このショート端子を前記コネクタハウジングに対し装着状態に保持する保持状態と、弾性撓みすることでショート端子の前記コネクタハウジングからの離脱を許容する解除状態との間で弾性的に変位する弾性変位部を有する保持手段が設けられ
    かつこの保持手段は、装着された前記ショート端子に対して弾性的に係合することで、そのショート端子を保持する一方、前記ショート端子は、短絡すべき前記複数の相手側端子の配列方向に沿って移動させつつ、前記コネクタハウジング内の収容空間に対して着脱可能とされるとともに、前記保持手段として、前記収容空間の出入り口には、前記ショート端子をその装着方向に弾性的に押さえ付けて保持するカバーが開閉可能に設けられていることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記ショート端子は、前記コネクタハウジングに対する装着方向に沿って細長い棒材よりなることを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記ショート端子は、外周面が丸い棒材であって、前記収容空間内で中心軸周りに回転可能とされるとともに、その外周面に相手側端子が接触するようにしたことを特徴とする請求項2に記載のコネクタ。
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