JP4828363B2 - 差込側コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、バネ部材の係止により相手側コネクタに固定される差込側コネクタに関する。
特許文献1には、バネ部材の係止により相手側コネクタに固定される電気コネクタが開示されている。特許文献1のFig.1に示すように、コネクタ2には連結バネ14が取り付けられている。連結バネ14は、ハウジングの側面に形成された溝16に沿って取り付けられている。そして、連結バネ14におけるコネクタ2の内部側への突出する部分20が、補完的な相手側コネクタの所定部分に係合されることによりコネクタ2が相手側コネクタに連結する。
このコネクタにおいて係合状態を解除するためには係合部20を両側に開くように連結バネ14を変形させる必要があるが、嵌合方向と垂直方向に連結バネ14を延出させることで当該変形に要する力をより小さくすることを可能としている。
特開昭60−157169号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたコネクタは、連結バネ14の全体が嵌合方向に対して垂直な一つの平面内に位置するように形成されており、嵌合方向に対して垂直な方向に連結バネ14が張り出している。そのため、コネクタが大型化してしまい、相手側コネクタと嵌合させる際に周囲により大きな空間が必要となるため問題となる。
本発明は、上記実情に鑑みることにより、コネクタが大型化することなく、小さな力で係止解除が可能な差込側コネクタを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段及び効果
本発明は、相手側コネクタに嵌合し、バネ部材の係止により固定される差込側コネクタに関する。そして、本発明に係る差込側コネクタは、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の差込側コネクタは、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
上記目的を達成するための本発明に係る差込側コネクタにおける第1の特徴は、ハウジング本体と、当該ハウジング本体に取り付けられたバネ部材と、を備え、前記ハウジング本体が相手側コネクタに向かった嵌合方向に押圧されることにより、前記バネ部材の弾性変形を伴いながら当該相手側コネクタに嵌合されるとともに当該バネ部材の弾性回復により当該相手側コネクタに対して当該バネ部材が係止されて嵌合離脱方向の変位が固定され、嵌合状態において前記バネ部材が押圧操作されることで前記相手側コネクタに対する当該バネ部材の係止が解除される差込側コネクタであって、前記ハウジング本体の両側部は、前記嵌合方向に直交する方向に向かって当該ハウジング本体が広がるように形成された一対の斜面を有し、前記バネ部材は、前記ハウジング本体を両側方から挟み込むように設置されるとともに嵌合状態において前記相手側コネクタに係止される一対の係止部と、前記一対の斜面の拡開側に向かって前記押圧操作される押圧操作部と、前記押圧操作部と前記係止部とを接続する部分に設けられ、前記一対の斜面を挟み込むように設置される一対のスライド部とを有し、前記押圧操作部は、前記嵌合方向において前記スライド部から離れた位置に形成されていることである。
この構成によると、嵌合方向において押圧操作部の位置とスライド部の位置とを離すことで、バネ部材を嵌合方向に対して垂直な方向に延長させることなく、押圧操作部とスライド部との距離を長くすることができる。これにより、コネクタを大型化させることなく、係止を解除するようにバネ部材を弾性変形するために要する押圧力を小さくすることが可能となる。
また、押圧操作部を押圧することにより、前記バネ部材は斜面に沿って押圧方向に移動するとともにハウジング外側方向に広がるように弾性変形する。この変形に伴って係止部はハウジング外側方向に広がるように力を受けながら、押圧方向に変位して係止が解除される。これより、係止部を押圧方向に変位させるために要する力をより小さくすることができる。また、押圧操作を行わない場合、バネ部材の弾性回復により斜面に沿って押圧方向と逆の方向に自動的に移動させ、係止状態に移行させることができる。
また、本発明に係る差込側コネクタにおける第2の特徴は、前記押圧操作部は、前記ハウジング本体における前記相手側コネクタに対向する端部と逆側に位置する端部近傍に位置することである。
この構成によると、押圧操作部と係止部との距離をより長くすることができる。また、押圧操作部がハウジング本体の端部近傍であるため、バネ部材の押圧操作を作業者が容易に行うことができる。
また、本発明に係る差込側コネクタにおける第3の特徴は、前記係止部は、前記ハウジング本体の内部に向かって凸になるように湾曲して形成されていることである。
この構成によると、係止部が湾曲した形状であり、押圧操作された押圧操作部の変位に伴って係合部が変位する際に係合部がハウジング本体に引っかかりにくくなり、押圧操作に要する力をより小さくすることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態においては、コネクタの一例として、電気コネクタを例示する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る差込側コネクタ1を含む一対の電気コネクタ100の一例を示す模式的斜視図である。尚、以下、図1中の矢印Xの方向をX方向、矢印Xの方向と逆向きの方向を−X方向として説明する。矢印Yの方向、Zの方向についても同様とする。
図1に示すように、電気コネクタ100は、差込側コネクタ1のメスハウジング200(ハウジング本体)が相手側コネクタ2のオスハウジング400に嵌合することにより電気的に接続されるコネクタである。差込側コネクタ1は、メスハウジング200に取り付けられた掛け止め金具300(バネ部材)を備えており、当該掛け止め金具300の作用により相手側コネクタ2に係止される。
メスハウジング200の両側面には、メスハウジング200とオスハウジング400とが嵌合する方向(X方向)に垂直な方向(Z方向)に平行な案内溝210が設けられている。このメスハウジング200の案内溝210に沿って掛け止め金具300が−Z方向に向かって圧挿される。
図1のメスハウジング200の内部には、一対の第1接続端子201a,201b(図2参照)が設けられている。同じく、後述するオスハウジング400の内部には、一対の第2接続端子401a,401b(図9参照)が設けられている。当該オスハウジング400の内部に設けられた第2接続端子401a,401bには、電気的配線が接続されている。
オスハウジング400にメスハウジング200が嵌挿されて嵌合することにより、第1接続端子201aおよび第2接続端子401aと、第1接続端子201bおよび第2接続端子401bとがそれぞれ接合し、電気的導通が図られる。
次に、掛け止め金具300を備えたメスハウジング200およびオスハウジング400の形状について詳細に説明する。
図2〜図7は、掛け止め金具300を備えた差込側コネクタ1の形状を説明するための模式図である。図2は、図1に示す差込側コネクタ1の正面図であり、図3は、図1に示す差込側コネクタ1の背面図であり、図4は、図1に示す差込側コネクタ1の左側面図であり、図5は、図1に示す差込側コネクタ1の平面図であり、図6は、図1に示す差込側コネクタ1の底面図である。また、図7は、図1に示す差込側コネクタ1の前方から視た斜視図である。尚、本実施形態に係る差込側コネクタ1の右側面図は図3に示す左側面図と対称である。
図2〜図7に示すメスハウジング200は、後述するオスハウジング400(図9〜図12参照)の略四角柱筒形状を外包する略四角柱筒形状を有する。
図2に示すように、メスハウジング200の内部には、第1接続端子201a,201bが設けられている。本実施の形態に係る電気コネクタ100の極数は、2極である。そのため、第1接続端子201a,201bが2つ並んで設けられている。
図2に示すように、メスハウジング200の内部には、長方形リブ202とT字リブ203とが形成されている。これらの長方形リブ202とT字リブ203とには、それぞれテーパ形状が形成されている。このテーパ形状は、第1接続端子201a,201bおよび後述するオスハウジング400の第2接続端子401a,401bとの嵌挿をスムーズにさせるとともに、嵌合時に長方形リブ202とT字リブ203と、後述するオスハウジング400の長方形溝402およびT字溝403との密着度を向上させるために設けられる。
さらに、これらの長方形リブ202とT字リブ203との形状は、オスハウジング400とメスハウジング200との逆嵌合を防止するために設けられている。すなわち、長方形リブ202とオスハウジング400のT字溝403(図9参照)とは嵌合せず、T字リブ203と長方形溝402(図9参照)とは嵌合しないからである。また、これらの長方形リブ202とT字リブ203との形状は、コネクタを嵌合させた後、相手側コネクタ2に対して差込側コネクタ1がX方向を軸として回転することを防止する効果も有する。
また、図2に示すように、メスハウジング200の4隅には、スリットリブ205a,205b,205c,205dが設けられる。これらのスリットリブ205a,205b,205c,205dは、メスハウジング200と後述するオスハウジング400との嵌合完了時にオスハウジング400のスリット405a,405b,405c,405dと当接するように設けられている。
さらに、メスハウジング200の各面のうち一の面には、スリット250a,250bが設けられ、他の一の面には、スリット250c,250dが設けられ、他の一の面には、スリット250e,250fが設けられ、他の一の面には、スリット250g,250h,250iが設けられる。
これらのスリット250a〜250iは、メスハウジング200とオスハウジング400との嵌合完了時にオスハウジング400のリブ450a〜450iと当接するように設けられている。
また、これらのメスハウジング200におけるリブ205a,205b,205c,205dおよびオスハウジング400の対応するスリット250a〜250iには、中心から外側に向けて幅が狭くなるテーパ形状が設けられる。
また、図4に示すように、メスハウジング200の側面には、Z方向と平行な方向に案内溝210が形成されている。この案内溝210は、立ち壁220,221およびハウジング内に貫通する開口部222を含む。また、開口部222は案内溝210のほぼ中央部に設けられる。
続いて、図4、図5及び図6に示すように、X方向におけるメスハウジング200の端部である押圧操作側端部200Rからは、第1接続端子201a,201b(図2(a)参照)に接続されたケーブル500が引き出されている。押圧操作側端部200Rは、X方向においてオスハウジング400に対向する嵌合側端部200Fと逆側に位置する。押圧操作側端部200Rは、差込側コネクタ1を相手側コネクタ2に嵌合させるときに、嵌合方向(X方向)に押圧操作される。
また、メスハウジング200は、−Z方向に向かってメスハウジング200が広がるように形成される斜面230を両側面に備えている(図1、図4、図7参照)。掛け止め金具300は、斜面230を両側方から挟み込むように設置されている
次に、掛け止め金具300について説明する。掛け止め金具300は、断面が略円形の一本の部材をメスハウジング200の形状に合うように屈曲させることにより形成される。
図4に示すように、掛け止め金具300は、上下方向(Z方向と平行な方向)に延びるとともに案内溝210に案内される一対の第1ワイヤー部300Aを有している。当該第1ワイヤー部300Aは、掛け止め金具300の端部近傍に位置している。そして、掛け止め金具300は、第1ワイヤー部300Aに連続するとともに曲がって形成され相手側コネクタ2と嵌合する方向(X方向)と逆側に向かって延びる一対の第2ワイヤー部300B(スライド部)と、当該第2ワイヤー部300Bと連続するとともに曲がって形成されメスハウジング200の上部後方側(Z方向から−X方向に傾いて鋭角を成す方向)に向かって延びる一対の第3ワイヤー部300Cと、メスハウジング200の上部に位置し両側面から延びる一対の第3ワイヤー部300Cを繋ぐ第4ワイヤー部300D(押圧操作部)とを備えている。
第1ワイヤー部300Aには、上記の開口部222に対してメスハウジング200の中心方向に弾性を有するように滑らかに湾曲して形成された掛け止め部315(係止部)が設けられる(図2及び図4参照)。この掛け止め部315は、相手側コネクタ2に嵌合したメスハウジング200の嵌合離脱方向(−X方向)への変位を拘束するように係止する。また、開口部222から出るように、メスハウジング200の外側に向かって変位することにより係止を解除することが可能である。
また、第4ワイヤー部300Dは、メスハウジング200における押圧操作側端部200Rの近傍に位置するように形成されている。また、X−Y平面内において、−X方向に突出するように湾曲して形成されている。
掛け止め金具300は、バネ性を有する金属により構成されている。例えば、掛け止め金具300は、ばね鋼またはステンレス鋼などの金属材料により形成される。また、掛け止め金具300の使用状況に応じて、コーティング処理等が施されていてもよい。例えば、掛け止め金具300の耐候性または耐食性を向上させる場合には、亜鉛めっき、塗装またはクロメート処理等が施される。
次に、図4及び図8を用いて掛け止め金具300による係止動作について説明する。
図8は、図4におけるA3−A3断面における掛け止め金具300の動きを模式的に示す図である。
図4に示すように、掛け止め金具300は、メスハウジング200の案内溝210に沿ってZ方向と平行にスライド可能に設けられている。掛け止め金具300の第4ワイヤー部300D(押圧操作部)が−Z方向に向かって押圧され、掛け止め金具300が−Z方向にスライドした場合、案内溝210の開口部222からメスハウジング200の中央部に突出して設けられた掛け止め部315が案内溝210に沿って移動する。
このとき、図8に示すように、掛け止め金具300におけるメスハウジング200の側方に位置する第2ワイヤー部300B(図4参照)が、メスハウジング200の側面に形成された、−Z方向に向かって上り坂となる斜面230に乗り上げるように移動する。これより、掛け止め金具300はY方向において開くように変形するとともに、メスハウジング200の両側面に位置する一対の掛け止め部315も、−Z方向に変位しつつY方向と平行に互いに離れるように変位して開口部222から突出しなくなる。即ち、係止状態から非係止状態に移行することになる。
ここで、掛け止め金具300が押圧方向(−Z方向)へスライドする際に、掛け止め部315は、開口部222の縁部に当接し、当該縁部を乗り越えるように移動する必要がある。掛け止め部315は湾曲した滑らかな曲面で形成されているため、開口部222の縁部に引っかかることなく、当該縁部を乗り越えて開口部222から出ることが可能となる。したがって、係止を解除するために掛け止め金具300に作用させるべき押圧力をより小さくすることが可能となる。
また、掛け止め金具300が押圧方向(−Z方向)にスライドすると、掛け止め部315は上述したような第2ワイヤー部300Bの変位に伴って、嵌合方向と垂直方向に向かって開口部222からメスハウジング200の外側に出るように力を受ける。この力により、掛け止め部315は、開口部222の縁部に乗り上げやすくなるため、押圧方向(−Z方向)への変位に要する力、即ち、開口部222から外れた位置に変位させるために要する力を小さくすることができる。
また、第3ワイヤー部300Cは、第2ワイヤー部300Bから押圧操作側端部200R側に所定の角度だけ傾いて延びて第4ワイヤー部300Dと連続している。即ち、第3ワイヤー部300Cは、嵌合方向と垂直に(Z方向と平行に)延びるのではなく、嵌合方向(X方向)と平行に近づくように傾いて形成されている。これより、嵌合方向と垂直に延びる場合に比べ、第2ワイヤー部300Bにおける斜面230との当接部から第4ワイヤー部300Dまでの距離を長くすることができる。したがって、より小さな力で、掛け止め金具300が開くように弾性変形させる(図8に示すように弾性変形させる)ことができる。
また、嵌合方向(X方向)において、第2ワイヤー部300Bと第4ワイヤー部300Dとが離れた位置に形成されていることにより、掛け止め金具300を嵌合方向に対して垂直な方向に延長させることなく、掛け止め金具300の全長を長くして、第2ワイヤー部300Bから第4ワイヤー部300Dまでの距離を長くすることができる。これにより、両側面に位置する一対の掛け止め部315が相互に離れるように、即ち、一対の掛け止め部315が開口部222の外側に出るように、掛け止め金具300を弾性変形させるために要する力を小さくすることができる。
また、第4ワイヤー部300Dがメスハウジング200の押圧操作側端部200Rの近傍となるように形成されているため、第4ワイヤー部300Dと掛け止め部315との距離をより長くすることができる。また、第4ワイヤー部300Dが端部近傍であるため、係止解除のための押圧操作が行いやすくなる。また、第4ワイヤー部300Dを湾曲させることで、掛け止め金具300を押圧操作側端部200Rに近づけることができ、更に押圧操作性を向上させることが可能である。
尚、押圧操作をやめると、掛け止め金具300の弾性回復により、第2ワイヤー部300Bは斜面230に沿ってZ方向に変位し、立ち壁221の斜面側の縁部と当接して支持されることになる。この場合、自動的に掛け止め部315が開口部222に落ち込み、係止状態に移行する。したがって、押圧操作がない場合は掛け止め金具300の弾性により係止状態に維持されるため、コネクタを確実に係止することが可能である。
図9〜図12は、相手側コネクタ2の形状を説明するための模式図である。図9は相手側コネクタ2の正面図を示し、図10は相手側コネクタ2の左側面図を示し、図11は相手側コネクタ2の底面図を示す。また、図12は相手側コネクタ2の斜視図を示す。
オスハウジング400は、上述したメスハウジング200の略四角柱筒形状により内包される略四角柱筒形状を有する。
図9に示すように、オスハウジング400の内部には、第2接続端子401a,401bが設けられている。図2の第1の接続端子と同様に、本実施の形態に係る電気コネクタ100の極数は、2極である。そのため、第2接続端子401a,401bが、2つ並んで設けられている。オスハウジング400とメスハウジング200との嵌合時には、第2接続端子401aが、図2の第1接続端子201aと接続され、第2接続端子401bが、図2の第1接続端子201bと接続される。
図9に示すように、オスハウジング400の内部には、長方形溝402とT字溝403とが形成されている。これらの長方形溝402とT字溝403とには、テーパ形状が形成されている。このテーパ形状は、第2接続端子401a,401bおよびメスハウジング200の第1接続端子201a,201bとの嵌挿をスムーズにするとともに、嵌合時に長方形リブ202とT字リブ203との密着度を向上させるために設けられる。
さらに、オスハウジング400とメスハウジング200との逆嵌合を防止するため、長方形溝402とT字溝403との形状が異なるように設けられている。また、長方形溝402とT字溝403とを設けることによりメスハウジング200とオスハウジング400との嵌合時における捩り方向の耐性を向上させることができる。
また、図9に示すように、オスハウジング400の4隅には、スリット405a,405b,405c,405dが設けられている。このスリット405a,405b,405c,405dは、オスハウジング400とメスハウジング200との嵌挿完了時にメスハウジング200の内部のスリットリブ205a,205b,205c,205dと当接するように設けられる。
さらに、オスハウジング400の各面のうち一の面には、リブ450a,450bが設けられ、他の一の面には、リブ450c,450d,450eが設けられ、他の一の面には、リブ450f,450gが設けられ、他の一の面には、リブ450h,450iが設けられる。これらのリブ450a〜450iは、オスハウジング400とメスハウジング200との嵌合完了時にメスハウジング200のスリット250a〜250iと当接するように設けられている。
また、これらのスリット405a,405b,405c,405dおよびリブ450a〜450iには、中心から外側に向けて幅が狭くなるテーパ形状が設けられる。
続いて、図10に示すように、オスハウジング400の上面および下面には、Z方向と平行な方向に固定溝410が形成されている。固定溝410は、YZ平面と平行な断面において略V字形状が形成された溝から形成されており、略V字形状の一方の傾斜が緩やかで、他方の傾斜が急に形成されている。すなわち、掛け止め金具300がZ方向に移動しやすく、−Z方向に移動し難い状態で略V字形状が形成されている。
また、図10に示すように、オスハウジング400の端部から固定溝410に向かって矢印X1の方向に凸形状部420が設けられている。凸形状部420は、XY平面における断面において略台形状からなる。
次に、メスハウジング200をオスハウジング400に嵌合させる動作について説明する。図13は、作業者が指先でメスハウジング200を嵌合方向へ押圧操作している状態を模式的に示した図である。図13に示すように、作業者は差込側コネクタ1を相手側コネクタ1に向かって嵌合方向(X方向)に押圧することによりメスハウジング200をオスハウジング400に嵌合させる。
ここで、嵌合時に、図10に示す凸形状部420の面上をメスハウジング200の開口部222から突出した掛け止め部315が矢印X1の方向に移動するとともに、凸形状部420に沿って嵌合方向と垂直方向に変位する。そして、掛け止め部315は、凸形状部420を乗り越えて、固定溝410に滑落する。この場合、掛け止め部315は、掛け止め金具300の弾性回復により、固定溝410に落ち込み、オスハウジング400に対して、掛け止め部315が係止され、嵌合離脱方向(−X方向)へのメスハウジング200変位が拘束されることになる。
このように、掛け止め金具300の弾性変形を伴いながら嵌合されるため、作業者は、掛け止め金具300を弾性変形させるために必要な押圧力をメスハウジング200に与える必要がある。
上述したように、押圧操作を行う部分である第4ワイヤー部300Dと掛け止め部315の位置との距離が、嵌合方向において離れていることにより、両側面に位置する一対の掛け止め部315が相互に離隔するように掛け止め金具300を弾性変形させるために要する力は小さくなる。そのため、掛け止め部315が凸形状部420を乗り越えるように掛け止め金具300を弾性変形させるために要する力も小さくなる。したがって、嵌合の際に必要なメスハウジング200に対する押圧力がより小さくなり、作業者が差込側コネクタ1を相手側コネクタ2に容易に嵌合することが可能となる。
また、嵌合方向に対して垂直な方向(Y方向と平行な方向)に掛け止め部315が変位するように掛け止め金具300を変形させて係止を解除する構造であるため、係止状態と非係止状態との移行時における掛け止め金具300の変形量をより小さくでき、変形に要する力も小さくてすむ。その結果、嵌合の際に小さい力で嵌合することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。
本発明の実施形態に係る電気コネクタを示す模式的斜視図である。 図1に示す差込側コネクタの正面図である。 図1に示す差込側コネクタの背面図である。 図1に示す差込側コネクタの左側面図である。 図1に示す差込側コネクタの平面図である。 図1に示す差込側コネクタの底面図である。 図1に示す差込側コネクタの前方から視た斜視図である。 図4におけるA3−A3断面における掛け止め金具300の動きを模式的に示す図である。 図1に示す相手側コネクタの正面図である。 図1に示す相手側コネクタの左側面図である。 図1に示す相手側コネクタの底面図である。 図1に示す相手側コネクタの斜視図である。 嵌合方向への押圧操作を説明する模式図である。
符号の説明
1 差込側コネクタ
2 相手側コネクタ
200 メスハウジング(ハウジング本体)
200F 嵌合側端部
200R 押圧操作側端部
300 掛け止め金具(バネ部材)
300A 第1ワイヤー部
300B 第2ワイヤー部(スライド部)
300C 第3ワイヤー部
300D 第4ワイヤー部(押圧操作部)
315 掛け止め部(係止部)
400 オスハウジング
500 ケーブル

Claims (3)

  1. ハウジング本体と、当該ハウジング本体に取り付けられたバネ部材と、を備え、
    前記ハウジング本体が相手側コネクタに向かった嵌合方向に押圧されることにより、前記バネ部材の弾性変形を伴いながら当該相手側コネクタに嵌合されるとともに当該バネ部材の弾性回復により当該相手側コネクタに対して当該バネ部材が係止されて嵌合離脱方向の変位が固定され、嵌合状態において前記バネ部材が押圧操作されることで前記相手側コネクタに対する当該バネ部材の係止が解除される差込側コネクタであって、
    前記ハウジング本体の両側部は、前記嵌合方向に直交する方向に向かって当該ハウジング本体が広がるように形成された一対の斜面を有し、
    前記バネ部材は
    記ハウジング本体を両側方から挟み込むように設置されるとともに嵌合状態において前記相手側コネクタに係止される一対の係止部と、
    前記一対の斜面の拡開側に向かって前記押圧操作される押圧操作部と、
    前記押圧操作部と前記係止部とを接続する部分に設けられ、前記一対の斜面を挟み込むように設置される一対のスライド部とを有し、
    前記押圧操作部は、前記嵌合方向において前記スライド部から離れた位置に形成されていることを特徴とする差込側コネクタ。
  2. 前記押圧操作部は、前記ハウジング本体における前記相手側コネクタに対向する端部と逆側に位置する端部近傍に位置することを特徴とする請求項1に記載の差込側コネクタ。
  3. 前記係止部は、前記ハウジング本体の内部に向かって凸になるように湾曲して形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の差込側コネクタ。
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