JP4775657B2 - ロック構造 - Google Patents

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Description

本発明は、弾性変形する弾性片を備えたロック構造に関する。
従来、一対の部材を取り付け状態に保持するロック構造として、片持ち状をなす弾性片を備えたものが知られている。この弾性片は、一対の部材のうち一方の部材に設けられ、両部材の取り付け途中においては弾性変形し、両部材が正規の取り付け状態に至ると弾性復帰するようになっている。このとき、弾性片に形成された係合面が、他方の部材に形成された被係合面に対して対向して配されることにより、一対の部材がロックされるようになっている。
特開2005−183342公報
上記のようなロック構造においては、弾性片が弾性復帰する際に係合面と被係合面とが干渉しないよう、両面の間には所定のクリアランスが確保されている。しかしながら、両面の間にこのようなクリアランスがあると、一対の部材のロック状態において両面の間にがた付きが生じ、振動等を受けて異音を発生したり、このがた付きによって一対の部材同士が摺動して摩耗を生じてしまうおそれがある。
そこで、このようながた付きを防ぐための対策を施したロック構造として、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。このロック構造においては、係合面と被係合面とが、弾性片の揺動軌道に沿った円弧面とされている。これにより、弾性片が弾性復帰する際には、両面は引っ掛かることなく互いに摺接し、一対の部材がロックされた状態では、両面が密着した状態となってがた付きが防止される。
ところが、このような構成では、ロックされた一対の部材に非常に強い引張り力(両部材の係合方向とは反対方向の力)が作用して係合面と被係合面とが強く当接し合ったときに、最悪の場合、弾性片の揺動軌道に沿って係合面と被係合面とが滑り、そのままロックの解除に至ってしまうことが懸念される。
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、ロック状態におけるがた付きの低減を実現しつつ不用意なロックの解除を防止することが可能なロック構造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、一方の部材と他方の部材とを取り付け状態にロックするロック構造であって、前記一方の部材に設けられ、前記他方の部材に対する取り付け方向に沿って片持ち状に延出する弾性片と、前記弾性片の先端部に設けられ、前記一方の部材と他方の部材とを取り付ける際には、前記他方の部材に設けられた被係合部に乗り上げることによって前記弾性片を弾性変位させ、前記一方の部材と他方の部材とが正規の取り付け状態に至ると、前記被係合部を乗り越えることによって前記弾性片を弾性復帰させる係合部と、前記係合部に形成され、前記弾性片が弾性復帰すると前記被係合部に形成された被係合面に係合する係合面と、を備え、前記係合面または前記被係合面には、係合解除時の相対的な変位方向側が相手の前記被係合面または前記係合面に向かって段差状に突出するがた詰め突部が設けられ、前記がた詰め突部は、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第一解除規制面を備え、前記係合面または前記被係合面における前記がた詰め突部よりも前記係合時の相対的な変位方向側には、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第二解除規制面が備えられており、前記がた詰め突部の突出端の位置は、前記弾性片が弾性復帰する際の、基端部を中心とする相手の前記被係合面の各部位のうち最も前記係合面側位置を通過する軌道上、または相手の前記係合面の各部位のうち最も前記被係合面側位置を通過する軌道上に設定されているところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
一方の部材と他方の部材とを取り付ける際には、弾性片の先端部に設けられた係合部が、弾性片を弾性変形させつつ他方の部材に設けられた被係合部に乗り上げ、一方の部材と他方の部材とが正規の取り付け状態に至ると被係合部を乗り越えて弾性片が弾性復帰し、係合部に形成された係合面が被係合部に形成された被係合面に係合する。こうして一方の部材と他方の部材とは取り付け状態にロックされる。そして、係合面または被係合面には、係合解除時の相対的な変位方向側が相手の被係合面または係合面に向かって段差状に突出するがた詰め突部が設けられているから、その分係合面と被係合面との間のクリアランスは小さくなり、もって両面間のがた付きが低減される。
また、一方の部材と他方の部材とがロックされた状態で、両部材に強い引張り力(両部材の取り付け方向とは反対方向への力)が作用すると、がた詰め突部と相手の被係合面または係合面とが強く当接し合う。ここで、この当接力が非常に強い場合には、係合面が係合解除方向へ変位してしまうおそれがある。しかし、本発明の構成によれば、がた詰め突部が相手の被係合面または係合面から相対的に係合解除方向へずれると相手の被係合面または係合面が段差に落ち込み、がた詰め突部が設けられている係合面または被係合面のうちの残りの部分に当接する。これにより、係合面の係合解除方向への変位動作が止まり、もって変位動作が止まることなく不用意にロックの解除に至ってしまう事態が防がれる。
すなわち、本発明の構成によれば、ロック状態におけるがた付きの低減を実現しつつ不用意なロックの解除を防止することが可能となる。
また、がた詰め突部が相手の被係合面または係合面と当接した際、がた詰め突部の第一解除規制面には、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる。これにより、係合面と被係合面とが係合解除方向に相対変位しにくくなり、もって不用意なロックの解除が確実に防止される。
また、万が一がた詰め突部が相手の被係合面または係合面から相対的に係合解除方向へずれると第二解除規制面と相手の被係合面または係合面とが当接する。そして、第二解除規制面には、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる。これにより、係合面と被係合面とがそれ以上係合解除方向へ相対変位しにくく、もって不用意なロックの解除がより確実に防止される。
また、一方の部材と他方の部材とを取り付ける際に、がた詰め突部が相手の被係合面または係合面に引っ掛かってしまわない範囲で、係合面と被係合面との間のクリアランスを最も小さくすることができる。
以下、本発明の実施形態を図1〜図8によって説明する。本実施形態は、本発明のロック構造をコネクタ10とカバー20とを取り付け状態にロックするロック装置30に適用したものである。コネクタ10は、本発明の他方の部材に該当し、カバー20は一方の部材に該当する。
コネクタ10は、雌端子11を収容可能な合成樹脂製のハウジング12を備えている。このハウジング12は全体として箱形をなし、内部には後方(図2の右方)から雌端子11を挿抜可能な複数のキャビティ13が形成されている。雌端子11は金属材料にて形成され、それぞれ電線Wの端末部に電気的に接続されている。雌端子11がキャビティ13に挿入されると、電線Wはハウジング12の後面から後方へ延出した状態となる。
ハウジング12には、合成樹脂材料にて形成されたリテーナ14が装着されている。このリテーナ14は、各キャビティ13内に突出して雌端子11と係合し、雌端子11のキャビティ13からの抜け止めを図っている。そして、ハウジング12の後端部には、ロック装置30を構成する被ロック部31が4箇所(上下一対ずつ幅方向に2箇所)に設けられている。被ロック部31については、同じくロック装置30を構成するカバー20のロック部32と併せて後ほど詳しく説明する。
カバー20は合成樹脂材料にて形成され、ハウジング12から延出した電線Wの端末部分を内部に収容可能な形状をなしている。このカバー20内において電線Wは所定方向へ屈曲され、図示しない開口部を介してカバー20から外部へ引き出された状態となる。カバー20の前端部には、ロック装置30を構成するロック部32が、コネクタ10の被ロック部31と対応する位置4箇所に設けられている。
さて、コネクタ10の被ロック部31と、カバー20のロック部32とから構成されるロック装置30について詳しく説明する。
コネクタ10の被ロック部31は、図3に示すように、ハウジング12の後面から後方へ板状をなして張り出す張出し片15を備えている。張出し片15は、ハウジング12との連設位置を基端とする片持ち状をなしている。
張出し片15の下面には、補強部15Aが設けられている。補強部15Aは、張出し片15の下面から略垂直方向に垂下されている。補強部15Aは、側方(図3の手前側)から見ると、張出し片15の先端から基端側へ向かって少しずつ垂下寸法が大きくなる三角形状をなしている。この補強部15Aによって、張出し片15の上下方向(揺動変位方向)の剛性が、基端側へ向かって少しずつ大きくなっている。これにより、張出し片15は、カバー20のロック部32との係合時に上下方向(図3の上下方向)の若干の揺動変位が許容されるとともに、その係合後においてはある程度の剛性が確保されてロック状態が保持されるようになっている。
張出し片15の上面には、ロック突部16(本発明の被係合部に該当する)が設けられている。ロック突部16は、張出し片15から上向きに突出して形成されている。ロック突部16の後面(カバー20に対する取り付け方向前側の面)は、後端から前方へ向かって少しずつロック突部16の突出寸法が大きくなる傾斜の乗上げ面16Aとされている。また、ロック突部16の前面は、張出し片15の上面に対して垂直に切り立つ、言い換えると、コネクタ10とカバー20との取り付け方向に対して略直角方向をなす被係合面16Bとされている。
カバー20のロック部32は、カバー20の外壁21から前方(コネクタ10に対する取り付け方向)へ片持ち状をなして延出する弾性片22を備えている。弾性片22は、基端部23(外壁21との連設部分)を中心として上下方向に揺動変位可能とされている。弾性片22の先端位置は、カバー20の外壁21の前端位置とほぼ揃う位置とされており、弾性片22と外壁21との間は、コネクタ10の張出し片15を差し込み可能な差込部24とされている。なお、外壁21には、張出し片15の補強部15Aに対応する位置に、外壁21を前端から後方へ向かって細長く切り欠いた形状をなす挿通部24Aが形成されている。そして、この挿通部24Aに、補強部15Aが挿通可能とされている。
弾性片22には、コネクタ10のロック突部16に嵌合可能な形状をなす係合孔25が形成され、弾性片22の先端部(係合孔25を形成することによって残された部分)には係合部26が形成されている。係合部26には、先端(コネクタ10に対する取り付け方向)に向かって係合部26の厚さ寸法(上下方向寸法)を少しずつ小さくする傾斜をなす被乗上げ面26Aが形成されている。
係合部26の後面(言い換えると、係合孔25の周面のうち前側の面)は、ロック装置30がロック状態に至るとロック突部16の被係合面16Bと対向して配されて被係合面16Bと係合する係合面26Bとされている。
係合面26Bにおける上側略半部分(係合解除時の変位方向側の略半部分)には、がた詰め突部27が設けられている。がた詰め突部27は、後方(ロック装置30のロック状態において被係合面16Bに接近する方向)に突出している。このがた詰め突部27によって、係合面26Bは、上側(係合解除時の変位方向側)が段差状に突出する形状となっている。
がた詰め突部27の後面(ロック装置30のロック状態において被係合面16Bと対向する面)は、ロック状態のとき下方(係合解除方向とは反対方向)へ向かってその突出端が少しずつ被係合面16Bに接近する傾斜をなす第一解除規制面28とされている。
そして、がた詰め突部27の下面は段差面27Aとされている。段差面27Aは、弾性片22の揺動変位方向に対して交差方向をなす面、言い換えるとカバー20のコネクタ10に対する取り付け方向に沿う方向の面とされている。この段差面27Aと第一解除規制面28とによって、がた詰め突部27の突出端は尖った形状とされている。
がた詰め突部27の突出端の位置は、図4に示すように、弾性片22が揺動変位する際の、基端部23を中心とする被係合面16Bの各部位のうち最も外側(係合面26B側)位置、言い換えると、被係合面16Bのうち基端部23から揺動変位の半径方向に最も大きく離れた位置を通過する軌道、すなわち被係合面16Bの上端位置を通過する軌道上に設定されている。これにより、コネクタ10とカバー20とを取り付ける際に、がた詰め突部27が被係合面16Bに引っ掛かってしまわない範囲で、係合面26Bと被係合面16Bとの間のクリアランスが最も小さくされている。なお、係合面26Bの下端縁(係合方向側の端縁)の位置も同じ軌道上に設定されている。
そして、がた詰め突部27の突出端は、ロック状態では、図5に示すように、係合面26Bの下端縁よりも若干後方(被係合面16Bへの接近方向)に位置し、係合面26Bのうち最も被係合面16Bに接近した状態となる。なお、がた詰め突部27の突出端は、係合面26Bの上下方向ほぼ中央に位置している。
係合面26Bのうちがた詰め突部27よりも下側(係合方向側)部分は、第一解除規制面28と同様、ロック状態のとき、係合面26Bの下端縁へ向かってその突出端が少しずつ被係合面16Bに接近する傾斜をなす第二解除規制面29とされている。第二解除規制面29の傾斜と第一解除規制面28の傾斜とは、ほぼ等しい勾配とされている。
次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について説明する。
まず、ロック装置30の位置合わせをしつつコネクタ10とカバー20とを互いに接近させていくと、被ロック部31の張出し片15がロック部32の差込部24に少しずつ差し込まれていく。このとき、張出し片15は若干の揺動変位が可能となっているから、互いの位置が多少ずれていても修正され、差込部24にスムーズに差し込まれる。そして、弾性片22の被乗上げ面26Aがロック突部16の乗上げ面16Aに当接し、弾性片22の係合部26が、被乗上げ面26Aと乗上げ面16Aとの傾斜によって引っ掛かりを生じることなく比較的容易にロック突部16に乗り上げていく。この係合部26のロック突部16への乗り上げに伴って、弾性片22は上方へ弾性変形する。
そして、コネクタ10とカバー20とが正規の取り付け状態に至ると、図4に示すように、張出し片15の先端が差込部24の後端(奥端)位置に至るとともに、係合部26がロック突部16を乗り越えて弾性片22が下方(係合時の変位方向)へ弾性復帰する。このとき、がた詰め突部27の突出端および係合面26Bの下端縁の位置は、被係合面16Bの上端位置を通過する軌道上に設定されているから、係合面26Bが被係合面16B(ロック突部16)に引っ掛かることなく弾性片22が弾性復帰する。そして、弾性片22が弾性復帰すると、図5に示すように、係合面26Bと被係合面16Bとが対向した状態に配されて係合し、ロック装置30のロックがなされる。
こうして、コネクタ10とカバー20とがロックされた状態では、係合面26Bに設けられたがた詰め突部27によって係合面26Bと被係合面16Bとの間のクリアランスが小さくされている。これにより、がた詰め突部27が設けられていない場合に比べてがたが減少し、コネクタ10あるいはカバー20の振動による異音の発生や、これらが摺動して摩耗等してしまうことが防止される。
なお、差込部24に差し込まれた被ロック部31の張出し片15は、弾性片22とカバー20の外壁21との間に挟まれて係合解除方向(下方)への変位が規制されている。これにより、ロック装置30が不用意にロック解除されにくくなっている。
そして、使用時には、コネクタ10とカバー20とに強い引張り力(コネクタ10とカバー20との取り付け方向とは反対方向への力)が作用することがある。すると、図6に示すように、がた詰め突部27の突出端、言い換えると第一解除規制面28の下端が被係合面16Bの上下方向ほぼ中央位置に強く当接する。このとき、第一解除規制面28には、その傾斜によって上方(係合解除時の変位方向)の分力に比べて下方(係合時の変位方向)の分力が大きく生じる。これにより、係合面26Bが上方(係合解除方向)に変位しにくくなり、もって不用意なロックの解除が確実に防止される。
そして、万が一、コネクタ10とカバー20とに、係合面26Bと被係合面16Bとの当接位置の樹脂を変形させてしまうほどの強い引張り力が作用した場合には、弾性片22がその強い力によって上方(係合解除方向)へ変位してしまうおそれがある。このような場合には、がた詰め突部27の位置が、図7に示すようにロック突部16の上方へずれると、被係合面16Bの前方に隙間が空き、被係合面16Bがその隙間に落ち込むようにしてロック突部16と係合部26とが互いに接近方向に変位する。すると、図8に示すように、被係合面16Bの上側略半部分と係合部26の第二解除規制面29とが当接する。これにより、弾性片22(係合面26B)の上方(係合解除方向)への変位動作が止まり、そのままロックの解除に至ってしまう事態が防がれる。なお、このとき段差面27Aと第二解除規制面29とからなる凹みにロック突部16の突出端が嵌まった状態となっている。
そして、被係合面16Bと当接した第二解除規制面29には、上方(係合解除時の変位方向)の分力に比べて下方(係合時の変位方向)の分力が大きく生じ、係合面26Bがそれ以上上方(係合解除方向)へ変位しにくくなっている。これにより、弾性片22の係合解除方向への変位動作は、第一解除規制面28と第二解除規制面29とによって2段階で規制され、不用意なロックの解除がより確実に防止される。
以上説明したように本実施形態によれば、係合面26Bには、上側(係合解除時の相対的な変位方向側)が被係合面16Bに向かって段差状に突出するがた詰め突部27が設けられているから、その分係合面26Bと被係合面16Bとの間のクリアランスは小さくなり、もって両面26B,16B間のがた付きが低減される。
また、ロック装置30がロックされた状態で、コネクタ10とカバー20とに強い引張り力(コネクタ10とカバー20との取り付け方向とは反対方向への力)が作用すると、がた詰め突部27と被係合面16Bとが強く当接し合う。ここで、この当接力が非常に強く、万が一係合面26Bが上方(係合解除方向)へ変位した場合には、がた詰め突部27が相手の被係合面16Bから上方へずれると被係合面16Bが段差に落ち込み、第二解除規制面29に当接する。これにより、係合面26Bの係合解除方向への変位動作が止まり、もって変位動作が止まることなく不用意にロックの解除に至ってしまう事態が防がれる。
すなわち、本実施形態の構成によれば、ロック状態におけるがた付きの低減を実現しつつ不用意なロックの解除を防止することが可能となる。
<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)上記実施形態では、コネクタ10側にロック突部16が設けられ、カバー20側に弾性片22が設けられているが、これに限らず、コネクタ側に弾性片、カバー側にロック突部を設けるようにしてもよい。
(2)上記実施形態では、本発明を、コネクタ10とカバー20とを取り付け状態にロックするロック装置30に適用したが、これに限らず、例えばコネクタのハウジング同士を取り付け状態にロックするロック装置にも適用可能である。
(3)上記実施形態では、弾性片22は前方(コネクタ10に対する取り付け方向)へ片持ち状をなして延出するものとされているが、これに限らず、弾性片が後方(取り付け方向とは反対方向)へ延出するものであっても本発明を適用できる。
(4)上記実施形態では、係合面26Bにがた詰め突部27が設けられているが、がた詰め突部は被係合面に設けられていてもよい。
本実施形態におけるコネクタとカバーとの取り付け前の状態を表す外観図 コネクタとカバーとが取り付けられた状態を表す断面図 係合前のロック装置の状態を表す拡大断面図 係合途中のロック装置の様子を表す拡大断面図 係合したロック装置の状態を表す拡大断面図 コネクタとカバーとに引張り力が作用しがた詰め突部が被係合面に当接した状態を表す拡大断面図 強い当接力によって係合面が係合解除方向へ変位した様子を表す拡大断面図 被係合面が係合面の段差に落ち込み第二解除規制面に当接した様子を表す拡大断面図
符号の説明
10…コネクタ(他方の部材)
16…ロック突部(被係合部)
16B…被係合面
20…カバー(一方の部材)
22…弾性片
26…係合部
26B…係合面
27…がた詰め突部
28…第一解除規制面
29…第二解除規制面

Claims (1)

  1. 一方の部材と他方の部材とを取り付け状態にロックするロック構造であって、
    前記一方の部材に設けられ、前記他方の部材に対する取り付け方向に沿って片持ち状に延出する弾性片と、
    前記弾性片の先端部に設けられ、前記一方の部材と他方の部材とを取り付ける際には、前記他方の部材に設けられた被係合部に乗り上げることによって前記弾性片を弾性変位させ、前記一方の部材と他方の部材とが正規の取り付け状態に至ると、前記被係合部を乗り越えることによって前記弾性片を弾性復帰させる係合部と、
    前記係合部に形成され、前記弾性片が弾性復帰すると前記被係合部に形成された被係合面に係合する係合面と、を備え、
    前記係合面または前記被係合面には、係合解除時の相対的な変位方向側が相手の前記被係合面または前記係合面に向かって段差状に突出するがた詰め突部が設けられ
    前記がた詰め突部は、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第一解除規制面を備え、
    前記係合面または前記被係合面における前記がた詰め突部よりも前記係合時の相対的な変位方向側には、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第二解除規制面が備えられており、
    前記がた詰め突部の突出端の位置は、前記弾性片が弾性復帰する際の、基端部を中心とする相手の前記被係合面の各部位のうち最も前記係合面側位置を通過する軌道上、または相手の前記係合面の各部位のうち最も前記被係合面側位置を通過する軌道上に設定されていることを特徴とするロック構造。
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