JP5590358B1 - コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】プラグが斜めにレセプタクルに挿し込まれた際の嵌合凸部の変形及び損傷を防止するとともに、多種のプラグに対応可能で、プラグコンタクトが金属製の補強部材と接触することによる短絡を防止することができるコネクタの提供。
【解決手段】レセプタクル21に、プラグ7の前面に開口した嵌合凹部10に挿入される嵌合凸部22が本体部40のプラグ側前端面部に突設された絶縁樹脂製のレセプタクル本体23と、嵌合凸部22の片側表面22a部にそれぞれ接続方向に向けた接触部を露出させた複数のレセプタクルコンタクト24a〜24eとを備え、嵌合凸部22のプラグ側前端面部に、プラグ側前端面を金属板製の補強板部42で覆ってなる対プラグ補強部43と、所望のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて嵌合凸部22のプラグ側前端面を露出させてなる絶縁保護部44とが形成された。
【選択図】図1
【解決手段】レセプタクル21に、プラグ7の前面に開口した嵌合凹部10に挿入される嵌合凸部22が本体部40のプラグ側前端面部に突設された絶縁樹脂製のレセプタクル本体23と、嵌合凸部22の片側表面22a部にそれぞれ接続方向に向けた接触部を露出させた複数のレセプタクルコンタクト24a〜24eとを備え、嵌合凸部22のプラグ側前端面部に、プラグ側前端面を金属板製の補強板部42で覆ってなる対プラグ補強部43と、所望のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて嵌合凸部22のプラグ側前端面を露出させてなる絶縁保護部44とが形成された。
【選択図】図1
Description
本発明は、MicroUSBコネクタ等のようにプラグが接続されるレセプタクルを備えたコネクタに関する。
従来、携帯電話機やスマートフォン等の携帯電子機器端末と充電器などの周辺機器やパーソナルコンピュータ等の外部機器との接続には、MicroUSBコネクタ等のように互いに着脱可能に接続されるプラグとレセプタクルとを備えたコネクタが使用されている。
このようなコネクタを構成するレセプタクル1は、図8、図9に示すように、平板状の嵌合凸部2がプラグ側前端面部に突設された絶縁樹脂製のレセプタクル本体3と、嵌合凸部2の片側表面部にそれぞれ接続方向に向けた各接触部が並列配置に露出される複数のレセプタクルコンタクト4,4...と、導電性金属板材からなる台形筒状のレセプタクルシールドケース5とを備え、レセプタクル本体3がレセプタクルシールドケース5内に組み込まれ、レセプタクルシールドケース5のプラグ側前端面に開口したプラグ挿入部6が形成されている。
一方、プラグ7は、図10に示すように、絶縁樹脂からなる偏平台形断面状のプラグ本体8と、その外周面を覆う導電性金属板材からなるプラグシールドケース9とを備え、プラグ本体8にそのレセプタクル側前端面に開口した角孔状の嵌合凹部10が形成され、嵌合凹部10の底面部に接続方向に向けた複数のプラグコンタクト11a〜11eが並設されている。
そして、プラグ挿入部6内にプラグ7を挿し込むことにより、プラグ7の嵌合凹部10に嵌合凸部2が挿入され、プラグコンタクト11a〜11eが対応するレセプタクルコンタクト4,4...上に接触し、両コンタクト4,11を介してプラグ7とレセプタクル1とが電気的に接続されるようになっている。
しかしながら、プラグ7とレセプタクル1とを接続する際、レセプタクル1に対しプラグ7が水平方向で斜めに傾いた状態で挿し込まれる場合があり、その場合、図11に示すように、金属製のプラグシールドカバー9の端面縁部が絶縁樹脂製の嵌合凸部2のプラグ側前端面に押し付けられてしまい、プラグ側前端面部の変形や破損の原因になる虞があった。
そこで、嵌合凸部2の側面及びプラグ前端面を覆う保護部材12を備えたレセプタクルが開発されている(例えば、特許文献1を参照)。
しかしながら、近年においては、携帯電話機やスマートフォン等の電子機器向けに多種多様な周辺機器が開発されており、そのような周辺機器を電子機器に接続するためのプラグには、電子機器に合わせて規格・設計されたレセプタクルに対して規格保障がされていないものもある。
そのような規格保証されていないプラグが使用された場合、上述の如き従来の技術では、レセプタクルに対するプラグの抜き挿しが繰り返される毎にプラグコンタクトが嵌合凸部のプラグ側前端面の上縁部と接触し、それによりプラグコンタクトと保護部材の上縁部との間に介在されていた樹脂部分がプラグコンタクトに削られて金属製の保護部材の上縁部が嵌合凸部の片側表面部に露出する虞があった。
また、保護部材上縁部が嵌合凸部の片側表面に露出した場合、図12に示すように、その露出した部分に電源用のプラグコンタクトが接触すると短絡を生じ、コネクタの破損を招く虞があった。
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、プラグが斜めにレセプタクルに挿し込まれた際の嵌合凸部の変形及び損傷を防止するとともに、多種のプラグに対応可能で、プラグコンタクトが金属製の保護部材と接触することによる短絡を防止することができるコネクタの提供を目的としてなされたものである。
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、互いに着脱可能に接続されるプラグとレセプタクルとを備え、該レセプタクルに、前記プラグの前面に開口した嵌合凹部に挿入される平板状の嵌合凸部が本体部のプラグ側前端面部に突設された絶縁樹脂製のレセプタクル本体と、前記嵌合凸部の少なくとも片側表面部にそれぞれ接続方向に向けた接触部を並列配置に露出させた複数のレセプタクルコンタクトとを備えてなるコネクタにおいて、前記嵌合凸部のプラグ側前端面部に、該プラグ側前端面を金属板製の補強板部で覆ってなる対プラグ補強部と、所望のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて前記嵌合凸部のプラグ側前端面を露出させてなる絶縁保護部とが形成されたコネクタにある。
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記絶縁保護部は、前記補強板部にその一部を切り欠いた形状の切欠き部を形成し、該切欠き部を通して前記嵌合凸部のプラグ側前端面を露出させるようにしてなることにある。
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項2の構成に加え、前記切欠き部にその内縁より突出又は膨出した形状の埋設部を一体に備え、該埋設部が前記嵌合凸部内に埋設されるようにしてなることにある。
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1、2又は3の構成に加え、前記絶縁保護部は、電源用のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて形成されたことにある。
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項4の構成に加え、前記絶縁保護部は、前記電源用のレセプタクルコンタクトに加え、グランド用のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて形成されたことにある。
請求項6に記載の発明の特徴は、請求項1〜4又は5の構成に加え、前記嵌合凸部の前記コンタクトとは反対側の片側表面部を覆う金属板製の下面被覆板部を有し、該下面被覆板部のプラグ側前縁に前記補強板部を一体に立ち上げてなる補強部材を備え、該補強部材を前記レセプタクル本体に固定することにより前記補強板部が前記嵌合凸部の前記プラグ側端面を覆うように配置されるようにしたことにある。
請求項7に記載の発明の特徴は、請求項1〜5又は6の構成に加え、前記補強板部又は補強部材がインサート成形により前記レセプタクル本体に組み込まれたことにある。
請求項8に記載の発明の特徴は、請求項1〜5又は6の構成に加え、前記補強板部又は前記補強部材を前記レセプタクル本体に固定するための固定用片を該補強板部又は補強部材と一体に備えたことにある。
本発明に係るコネクタは、上述したように、互いに着脱可能に接続されるプラグとレセプタクルとを備え、該レセプタクルに、前記プラグの前面に開口した嵌合凹部に挿入される平板状の嵌合凸部が本体部のプラグ側前端面部に突設された絶縁樹脂製のレセプタクル本体と、前記嵌合凸部の少なくとも片側表面部にそれぞれ接続方向に向けた接触部を並列配置に露出させた複数のレセプタクルコンタクトとを備えてなるコネクタにおいて、前記嵌合凸部のプラグ側前端面部に、該プラグ側前端面を金属板製の補強板部で覆ってなる対プラグ補強部と、所望のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて前記嵌合凸部のプラグ側前端面を露出させてなる絶縁保護部とが形成されたことにより、対プラグ補強部によってプラグが斜めに挿し込まれた際の嵌合凸部の変形・破損を防止するとともに、プラグの挿抜の繰り返し等により嵌合凸部の前端上縁部が削られ、補強板部上縁が嵌合凸部の片側表面部に露出してしまった場合であっても絶縁保護部を設けることにより所望のプラグコンタクトと補強板部との接触を回避することができる。
また、本発明において、前記絶縁保護部は、前記補強板部にその一部を切り欠いた形状の切欠き部を形成し、該切欠き部を通して前記嵌合凸部のプラグ側前端面を露出させるようにしてなることにより、絶縁保護部を容易に形成することができる。
更に、本発明において、前記切欠き部にその内縁より突出又は膨出した形状の埋設部を一体に備え、該埋設部が前記嵌合凸部内に埋設されるようにしてなることにより、好適に絶縁保護部を形成できるとともに、補強板部の嵌合凸部に対する固定強度を高めることができる。
更に、本発明において、前記絶縁保護部は、電源用のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて形成されたこと、又は、前記電源用のレセプタクルコンタクトに加え、グランド用のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて形成されたことにより、電源用のプラグコンタクトと補強板部との接触が回避され、短絡を防止することができる。
また、本発明において、前記嵌合凸部の前記コンタクトとは反対側の片側表面部を覆う金属板製の下面被覆板部を有し、該下面被覆板部のプラグ側前縁に前記補強板部を一体に立ち上げてなる補強部材を備え、該補強部材を前記レセプタクル本体に固定することにより前記補強板部が前記嵌合凸部の前記プラグ側端面を覆うように配置されるようにしたことにより、対プラグ補強部及び嵌合凸部の強度を高めることができるとともに、下面被覆板部の面積や形状によりインピーダンスを調整することができる。
更に、本発明において、前記補強板部又は補強部材がインサート成形により前記レセプタクル本体に組み込まれたことにより、好適に補強板部又は補強部材を嵌合凸部に組み込むことができる。
また、本発明において、前記補強板部又は前記補強部材を前記レセプタクル本体に固定するための固定用片を該補強板部又は補強部材と一体に備えたことにより、補強板部又は補強部材を嵌合凸部部分に固定することができる。
次に、本発明に係るコネクタの実施の態様を図1〜図6に示した実施例に基づいて説明する。尚、上述の従来例と同様の構成には同一符号を付して説明し、符号7はプラグである。
このコネクタは、互いに着脱可能に接続されるプラグ7及びレセプタクル21を備え、プラグ7とレセプタクル21とを接続することにより電気的に接続されるようになっている。
尚、本実施例においては、プラグ7とレセプタクル21とが互いに接続される方向を接続方向、接続方向と交差する水平方向を幅方向、接続方向と交差する鉛直方向を厚み方向として説明する。
プラグ7は、図10に示す従来例と同様に構成され、絶縁樹脂からなる偏平台形断面状のプラグ本体8と、その外周面を覆う導電性金属板材からなる筒状のプラグシールドケース9とを備え、プラグ本体8にそのレセプタクル側前端面に開口した角孔状の嵌合凹部10が形成され、嵌合凹部10の底面部に接続方向に向けた複数のプラグコンタクト11a〜11eが並設されている。
一方、レセプタクル21は、図1、図2に示すように、平板状の嵌合凸部22が本体部40のプラグ側前端面40a部に突設された絶縁樹脂製のレセプタクル本体23と、嵌合凸部22の片側表面22a部にそれぞれ接続方向に向けた接触部31が並列配置に露出される複数のレセプタクルコンタクト24a〜24eと、導電性金属板材からなる台形筒状のレセプタクルシールドケース(以下、単にシールドケースという)25とを備え、レセプタクル本体23がシールドケース25内に組み込まれ、プラグ側前端面に開口したプラグ挿入部26が形成されている。
そして、プラグ7とレセプタクル21との接続に際しては、このプラグ挿入部26にプラグ7を挿し込むことにより、嵌合凹部10内に嵌合凸部22が挿入され、対応するプラグコンタクト11a〜11eとレセプタクルコンタクト24a〜24bとが互いに接触するようになっている。
各レセプタクルコンタクト24a〜24eは、帯状の導電性金属板材を折り曲げ加工することにより一体形成され、レセプタクル本体23に埋設される固定部30と、固定部30の前端より延出した接触部31と、固定部30の後方に配置された基板接続端子片32とを備えている。
各レセプタクルコンタクト24a〜24eは、インサート成形によりレセプタクル本体23に一体化され、それぞれ接続方向に向けた接触部31が嵌合凸部22の片側表面22a部(上面部)に等ピッチ間隔の並列配置に露出するようになっている。
また、各レセプタクルコンタクト24a〜24eは、接触部31の表面が嵌合凸部22の片側表面22aより厚み方向で高い位置となるようにレセプタクル本体23に組み込まれている。
従って、プラグ7とレセプタクル21とを接続し、対応するプラグコンタクト11a〜11eとレセプタクルコンタクト24a〜24eとが所定の位置で接触すると、プラグコンタクト11a〜11eと嵌合凸部22の片側表面22aとの間に間隙が生じ、嵌合凸部22の前端上縁部とプラグコンタクト11a〜11eとが接触しないようになっている。
更に、各レセプタクルコンタクト24a〜24eは、接触部31のプラグ側前端が嵌合凸部22のプラグ側前端面よりやや後方に位置するように形成されている。
尚、各レセプタクルコンタクト24a〜24eは、それぞれ用途を設定することができ、本実施例においては、幅方向の一方の側部に配置されたレセプタクルコンタクト24aが電源用、他方の側部に配置されたレセプタクルコンタクト24eがグランド用、両レセプタクルコンタクト24a,24e間に配置された複数のレセプタクルコンタクト24b〜24dが信号伝達用に設定されている。
レセプタクル本体23は、図3〜図6に示すように、絶縁性合成樹脂をもって一体成形され、シールドケース25の後方部内側に嵌合される本体部40と、本体部40のプラグ側前端面40aに突設された平板状の嵌合凸部22とを備え、シールドケース25に組み込まれることによって、本体部40のプラグ側前端面40aがプラグ挿入部26の後端面を成すとともに、嵌合凸部22がプラグ挿入部26内に突出している。
嵌合凸部22は、平板状に形成され、片側表面22a部(上面部)に接続方向に向けた複数の突条41,41...が突設され、各突条41,41間に各レセプタクルコンタクト24a〜24eの接触部31が配置されるようになっている。
また、嵌合凸部22のプラグ側前端面部(以下、凸部前端面部という)には、プラグ側前端面(以下、凸部前端面という)を金属板製の補強板部42で覆ってなる対プラグ補強部43と、所望のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて凸部前端面を露出させてなる絶縁保護部44とが形成されている。
補強板部42は、長辺が凸部前端面の幅方向長さに比して短く、且つ短辺が凸部前端面の厚み方向長さに比して短い横長矩形状に形成され、凸部端面部に組み込まれた補強板部42の上縁と凸部表面との間、即ち嵌合凸部22の前端上縁部には凸部前端面部を構成する絶縁部45が介在され、補強板部42の上縁が表面側(上面側)に露出しないようになっている。
そして、補強板部42が凸部前端面部にグランド用レセプタクルコンタクト24e側に片寄せて組み込まれることによって、電源用のレセプタクルコンタクト24a側の絶縁樹脂からなる凸部前端面が露出し、絶縁保護部44が形成されている。
この補強板部42は、補強部材46をインサート成形によりレセプタクル本体23に組み込むことにより嵌合凸部22のプラグ側前端面を覆うように配置され、対プラグ補強部43を形成するようになっている。
補強部材46は、金属板材を打ち抜き、折り曲げ加工することにより一体に形成され、嵌合凸部22のコンタクトとは反対側の片側表面(下面)を覆う金属板製の下面被覆板部47を有し、下面被覆板部47のプラグ側前縁の一方に片寄せて補強板部42が立ち上げられている。
一方、絶縁保護部44は、所望のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて、即ち、レセプタクルコンタクト24aの接続方向延長線上配置にあって、プラグ7とレセプタクル21とを接続する際に、所望のレセプタクルコンタクト24aと対応するプラグコンタクト11aが通過する位置に合わせて嵌合凸部22のプラグ側前端面部に形成され、その幅がレセプタクルコンタクト24a及びプラグコンタクト11aの幅よりも広く形成されている。
そして、この絶縁保護部44は、露出した絶縁樹脂製の凸部前端面によってその部分を通過するプラグコンタクト11aに対して常に絶縁状態が確保されている。
このように構成されたコネクタでは、レセプタクル21のプラグ挿入部26に対してプラグ7が斜めに挿し込まれ、金属製のプラグシールドケース9の前端縁部が嵌合凸部22のプラグ側前端面部に接触した場合、凸部前端面部が金属製の補強板部42で覆われた対プラグ補強部43によって補強されているので、当該プラグ7の接触による嵌合凸部22の変形や破損等を防止することができる。
また、補強板部42を下面被覆板部47の前縁より一体に立ち上げた形状としたことによって、プラグ7に対する接続方向の曲げ耐力を強化することができる。
更に、下面被覆板部47を備えたことによって、嵌合凸部22の厚み方向の曲げ耐力を強化することができるとともに、下面被覆板部47の面積や形状によりインピーダンス調整をすることもできる。
一方、従来のこのようなコネクタにおいては、規格保証されていないプラグ7が使用されること等によって、レセプタクル21に対するプラグ7の抜き挿しが繰り返される毎にプラグコンタクト11a〜11eが嵌合凸部22のプラグ側前端面の上縁部と接触し、プラグコンタクト11a〜11eにその樹脂部分が削られて補強板部42の上縁部が片側表面部に露出する虞があった。更に、その露出した金属製の補強板部42と電源用のプラグコンタクト11aとが接触すると短絡を生じる虞があった。
しかし、本コネクタでは、嵌合凸部22の前端面部に所望のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて絶縁保護部44を設けることによって、万が一その部分の絶縁部45が削られて消失しても、その部分に金属材が露出せず、絶縁保護部44により常に絶縁状態が確保されているので、所望のレセプタクルコンタクト24aと対応するプラグコンタクト11aが金属材と接触しない。
さらに、絶縁保護部44が電源用のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて形成されたことによって、電源用のプラグコンタクト11aが金属材と接触することを回避し、短絡の発生を防止することができる。
尚、上述の実施例では、絶縁保護部44を補強板部42の幅方向長さを短く形成し、且つ一方に片寄せて配置することによって形成した例について説明したが、補強板部42を凸部前端面の幅方向長さと略同じ長さに形成した上で当該補強板部42にその一部を所望のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて切欠いた形状の切欠き部を形成し、その切欠き部を通して絶縁樹脂からなる凸部前端面を露出させて絶縁保護部44を形成するようにしてもよい。
尚、切欠き部を絞り加工や切り起こし加工等によって形成することによって、当該切欠き部にその内縁より後方に向けて突出又は膨出し、且つ、絶縁保護部44を回避した形状の埋設部を一体に備え、その埋設部を嵌合凸部22内に埋設するようにしてもよい。その場合、切欠き部によって嵌合凸部22のプラグ側前端面部に絶縁保護部44が好適に形成されるとともに、埋設部により補強板部の嵌合凸部に対する固定強度が増すようになっている。
また、上述の実施例では、電源用のレセプタクルコンタクト24aの位置に合わせて凸部前端面部の一方の側部に絶縁保護部44を形成した例について説明したが、絶縁保護部44の位置は上述の実施例に限定されず、例えば、図7に示す実施例のように、絶縁保護部44,44を電源用レセプタクルコンタクト24aの位置に加え、グランド用のレセプタクルコンタクト24eの位置に合わせて形成するようにしてもよい。
更にまた、上述の実施例では、補強板部42と下面被覆板部47とを備えた補強部材46を備え、その補強部材46をレセプタクル本体23にインサート成形により組み込むことにより対プラグ補強部43及び絶縁保護部44を形成した例について説明したが、横長矩形状の補強板部42のみを凸部端面部に組み込み対プラグ補強部43及び絶縁保護部44を形成するようにしてもよい。
また、上述の実施例では、レセプタクルコンタクト24a〜24eを嵌合凸部22の片側表面部にのみ配置した例について説明したが、嵌合凸部22の両面部にレセプタクルコンタクトの接触部を配置したものであってもよい。その場合、補強部材46は用いず、横長矩形状の補強板部42のみを凸部端面部に組み込み対プラグ補強部43及び絶縁保護部44を形成する。
また、補強板部42又は補強部材46をレセプタクル本体23(嵌合凸部22)に組み込む手段は、インサート成形に限定されず、補強板部42又は補強部材46と一体に固定用片を備え、その固定用片をレセプタクル本体23(嵌合凸部22)に形成された圧入孔に圧入することによって固定するようにしたものであってもよい。
尚、本コネクタは、特定の規格、例えば、USB、micro−USB規格等に限定されるものではなく、その他の任意の規格のコネクタにも適用することができる。
20 コネクタ
21 レセプタクル
22 嵌合凸部
23 レセプタクル本体
24 レセプタクルコンタクト
25 シールドケース
26 プラグ挿入部
30 固定部
31 接触部
32 基板接続端子部
40 本体部
41 突条
42 補強板部
43 対プラグ補強部
44 絶縁保護部
45 絶縁部
46 補強部材
47 下面被覆板部
21 レセプタクル
22 嵌合凸部
23 レセプタクル本体
24 レセプタクルコンタクト
25 シールドケース
26 プラグ挿入部
30 固定部
31 接触部
32 基板接続端子部
40 本体部
41 突条
42 補強板部
43 対プラグ補強部
44 絶縁保護部
45 絶縁部
46 補強部材
47 下面被覆板部
Claims (8)
- 互いに着脱可能に接続されるプラグとレセプタクルとを備え、
該レセプタクルに、前記プラグの前面に開口した嵌合凹部に挿入される平板状の嵌合凸部が本体部のプラグ側前端面部に突設された絶縁樹脂製のレセプタクル本体と、前記嵌合凸部の少なくとも片側表面部にそれぞれ接続方向に向けた接触部を並列配置に露出させた複数のレセプタクルコンタクトとを備えてなるコネクタにおいて、
前記嵌合凸部のプラグ側前端面部に、該プラグ側前端面を金属板製の補強板部で覆ってなる対プラグ補強部と、所望のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて前記嵌合凸部のプラグ側前端面を露出させてなる絶縁保護部とが形成されたことを特徴としてなるコネクタ。 - 前記絶縁保護部は、前記補強板部にその一部を切り欠いた形状の切欠き部を形成し、該切欠き部を通して前記嵌合凸部のプラグ側前端面を露出させるようにしてなる請求項1に記載のコネクタ。
- 前記切欠き部にその内縁より突出又は膨出した形状の埋設部を一体に備え、該埋設部が前記嵌合凸部内に埋設されるようにしてなる請求項2に記載のコネクタ。
- 前記絶縁保護部は、電源用のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて形成された請求項1、2又は3に記載のコネクタ。
- 前記絶縁保護部は、前記電源用のレセプタクルコンタクトに加え、グランド用のレセプタクルコンタクトの位置に合わせて形成された請求項4に記載のコネクタ。
- 前記嵌合凸部の前記コンタクトとは反対側の片側表面を覆う金属板製の下面被覆板部を有し、該下面被覆板部のプラグ側前縁に前記補強板部を一体に立ち上げてなる補強部材を備え、該補強部材を前記レセプタクル本体に固定することにより前記補強板部が前記嵌合凸部の前記プラグ側端面を覆うように配置されるようにした請求項1〜4又は5に記載のコネクタ。
- 前記補強板部又は補強部材がインサート成形により前記レセプタクル本体に組み込まれた請求項1〜5又は6に記載のコネクタ。
- 前記補強板部又は前記補強部材を前記レセプタクル本体に固定するための固定用片を該補強板部又は補強部材と一体に備えた請求項1〜5又は6に記載のコネクタ。
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