JP7100073B2 - 電気接続部品 - Google Patents

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Description

本発明は、金属製のナットとそのナットが圧入される樹脂製のハウジングとを備える電気接続部品に関する。
従来から、端子などの導電体をボルト締結して固定するための金属製のナットが樹脂製のハウジングに埋め込まれた電気接続部品が提案されている。この種の電気接続部品は、例えば、いわゆる端子台として車両の電源用回路などを構成する用途で用いられ得る。例えば、従来の電気接続部品の一つは、ハウジングに設けた凹部の底面に更に溝を設け、その凹部に埋め込まれるナット自身と、ナットに締結されるボルトと、で凹部の底面にある溝の開口部を塞ぐようになっている。これにより、締結時にボルトやナットの表面が削れて生じ得る金属粉が凹部の底面の溝の中に収容され、電気接続部品が属する回路や電気接続部品の周辺にある電気機器などにおいて金属粉に起因する不具合が生じることが抑制されるようになっている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2011-176928号公報
ところで、樹脂製のハウジングに金属製のナットを埋め込む手法の一例として、ハウジングに設けた圧入溝にナットを圧入する手法が挙げられる。この手法を用いると、圧入時にナットが圧入溝の内部壁面に接触することで、相対的に強度の低いハウジング(即ち、圧入溝の内部壁面)がナットによって削られて、樹脂片が生じる場合がある。この樹脂片は、上述した金属粉とは異なる観点から、種々の不具合の原因となり得る。例えば、ナットが有するボルト締結孔の孔内に樹脂片が飛散すると、樹脂片がボルトとナットとの締結を妨げる可能性がある。また、例えば、樹脂片が電気接続部品の接点箇所に飛散すると、樹脂片が適切な電気的接続を妨げる可能性がある。よって、ハウジングにナットを圧入する場合、圧入時に生じ得る樹脂片が周辺に飛散することを出来る限り抑制することが望ましい。
本発明の目的の一つは、ハウジングにナットを圧入する際に生じ得る樹脂片が飛散することを抑制可能な電気接続部品の提供である。
前述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続部品は、下記[1]~[3]を特徴としている。
[1]
導電体の固定に用いられる金属製のナットと、前記ナットが圧入される圧入溝を有する樹脂製のハウジングと、を備える電気接続部品であって、
前記ハウジングは、
前記圧入溝の内部側面から突出し且つ前記ナットの圧入向きに沿って延び、前記ナットに押圧接触する、リブと、
前記リブの延長線上に配置され且つ前記圧入向きに窪む凹部と、を有
前記圧入溝は、前記圧入向きに沿う方向からみて前記ナットの輪郭形状に対応した矩形の輪郭形状を有しており、
前記凹部は、前記圧入溝の矩形状を有する内部底面における矩形枠状の周縁部の四隅を除いた領域において前記周縁部に沿って延びている、
電気接続部品であること。
[2]
上記[1]に記載の電気接続部品において、
記リブは、
前記内部側面からの当該リブの突出高さが前記内部側面からの前記凹部の開口幅よりも小さく、且つ、前記圧入向きにおける当該リブの端部が前記凹部の開口面よりも最奥面に近い箇所に位置する、ように構成される、
電気接続部品であること。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の電気接続部品であって、
前記ナットが有するボルト締結孔を覆うように配置されるバスバを、更に備え、
前記ハウジングは、
前記ナットを挟むように前記圧入溝内に配置される複数の前記リブを有し、
前記バスバは、
当該バスバを前記圧入向きに貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔と前記ボルト締結孔とが位置合わせされるように配置される、
電気接続部品であること。
上記[1]の構成の電気接続部品によれば、ハウジングに設けられる圧入溝の内部側面に、圧入向きに沿って延びるリブ(即ち、突条)が設けられる。リブがナットに押圧接触することで、ナットが圧入溝に圧入されることになる。ここで、ナットの圧入に伴ってリブがナットによって削られることで、樹脂片が生じる場合がある。一方、リブ以外の箇所はナットと接触し難いため、そのような箇所から樹脂片が生じることが抑制される。更に、本構成の電気接続部品では、リブから樹脂片が生じたとしても、リブの延長線上に設けられて圧入向きに窪む凹部の中に樹脂片が収容されることになる。このように、圧入溝に上記構造のリブを設けることで、樹脂片が生じ得る箇所を意図的に制御するとともに、仮に樹脂片が生じたとしても、その箇所にあらかじめ設けている凹部の中に樹脂片を取り込むことができる。したがって、本構成の電気接続部品は、ハウジングにナットを圧入する際に生じ得る樹脂片が飛散することを抑制可能である。
上記[2]の構成の電気接続部品によれば、圧入溝の内部底面に凹部が設けられる。更に、リブの内部側面からの突出高さが、凹部の内部側面からの開口幅よりも小さい。加えて、凹部の開口面よりも最奥面に近い箇所にリブの端部が位置する。即ち、リブの端部が凹部の中に入り込んでいる。これにより、ナットの圧入時に生じ得る樹脂片を、より適正に凹部の中に取り込むことができる。
上記[3]の構成の電気接続部品によれば、ナットを挟むように配置される複数のリブにより、一つのリブのみが用いられる場合に比べ、圧入溝内でのナットの位置精度を高めることができる。よって、バスバの貫通孔の位置とナットのボルト締結孔の位置とを、より高い精度で一致させることができる。その結果、例えば、バスバ上に配置した導電体(例えば、各種の電装品から伸びる電線の端末に設けられた端子)を、ボルトとナットとで挟んでバスバに締結固定する際、その作業性を向上できる。
本発明によれば、ハウジングにナットを圧入する際に生じ得る樹脂片が飛散することを抑制可能な電気接続部品、を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係る電気接続部品と、複数の電線の端末にそれぞれ設けられた複数の端子と、相手側コネクタと、を示した斜視図である。 図2は、図1に示す電気接続部品の上面図である(ただし、ナットを図示するために複数のバスバのうちの一つをずらして示している)。 図3は、図2のA-A断面図である。 図4は、図3のB部の拡大図である。 図5は、ナットの図示を省略した図4に相当する図である。
<実施形態>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電気接続部品1について説明する。図1に示す電気接続部品1は、後述するように、端子6を固定した上で所定の回路に導通させる中継コネクタとして用いられ、一般に端子台と称呼される。そこで、電気接続部品1を、以下「端子台1」とも表記する。端子台1は、典型的には、車両に搭載されて電源系回路を構成するように使用される。端子台1は、各種の電装品(図示省略)から延びる複数の電線7の端末にそれぞれ設けられた複数の端子6と、相手側コネクタ8とを、バスバ4を介して電気的に接続するようになっている。端子6は、円形の平板状の形状を有する所謂メガネ端子であり、端子6の中央部には、板厚方向に貫通する貫通孔6aが形成されている。
以下、説明の便宜上、図1~図5に示すように、「前後方向」、「幅方向」、「上下方向」、「前」、「後」、「上」、及び「下」を定義する。「前後方向」、「幅方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。前後方向は、端子台1と相手側コネクタ8との嵌合方向と一致している。
端子台1は、図1~図3に示すように、樹脂製のハウジング2と、ハウジング2に設けられる複数の圧入溝27(図2及び図3参照)に圧入される金属製の複数のナット3と、ハウジング2に設けられる複数のバスバ収容部22(図1及び図2参照)に収容される金属製の複数のバスバ4と、を備える。以下、端子台1を構成する各部品について、順に説明する。
まず、ナット3について説明する。ナット3は、端子6が端子台1のバスバ4に締結固定される際に使用される部品の一部として機能する。ナット3は、本例では、鋳造や鍛造等によって形成された金属製の部品である。ナット3は、図2に示すように、ナット3の軸線方向からみて矩形の輪郭形状を有しており、ナット3の中央部には、軸線方向に貫通するボルト締結孔3a(雌ネジ)が形成されている。ボルト締結孔3aには、ボルト5(図1参照)の軸部51(雄ネジ)が取り付けられることになる。
次いで、バスバ4について説明する。バスバ4は、端子6と相手側コネクタ8とを電気的に接続する機能を果たす。図2に示すように、バスバ4は、金属板に対してプレス加工及び曲げ加工等を施すことなどによって形成されている。バスバ4は、接点部11と、メス端子部12と、接点部11及びメス端子部12を連結する連結部13と、からなる。メス端子部12及び連結部13の幅寸法はほぼ同一であり、接点部11の幅寸法は、メス端子部12及び連結部13の幅寸法よりも大きい。
接点部11は、略矩形平板状の形状を有し、接点部11の所定箇所には、板厚方向に貫通する貫通孔14が形成されている。接点部11は、端子6が載置されて接続される箇所として機能する。貫通孔14には、ボルト5の軸部51が挿通されることになる。
メス端子部12は、前後方向に貫通する矩形筒状の形状を有する。メス端子部12は、相手側コネクタ8に属する図示しない相手側端子(オス端子)が挿入されて接続される箇所として機能する。
連結部13は、前後方向に延びる帯状の平板形状を有し、接点部11と、メス端子部12の底壁部(矩形筒形状のうち下側に位置する平板状の部分)とを、前後方向に段差なく連結している。連結部13の幅方向両端面には、幅方向外側に突出する圧入用突起15が形成されている。圧入用突起15は、バスバ4がハウジング2の後述する貫通孔26(図1参照)に挿入される際に、貫通孔26の内壁などに係合してバスバ4を固定する箇所として機能する。
本例では、図1~図3に示すように、1つの端子台1に対して、3つのバスバ4が幅方向に並ぶように配置される。3つのバスバ4は、配置される場所に応じて、接点部11における貫通孔14の位置、並びに、接点部11における連結部13が連結される幅方向の位置が異なっている。
次いで、ハウジング2について説明する。ハウジング2は樹脂成形品であり、図1~図3に示すように、幅方向に延びる略直方体状の本体部21を備える。本体部21の上面には、3つのバスバ4を収容するための3つのバスバ収容部22が、幅方向に並ぶように凹設されている。各バスバ収容部22は、下方に窪み且つ後方及び上方に開放された矩形状の窪みである。
各バスバ収容部22を区画する前後方向に延びる一対の側壁の内部側面には、幅方向内側に突出し且つ前後方向に延びる一対の突条23が形成されている。この結果、図3に示すように、各バスバ収容部22における一対の側壁の内部側面には、一対の突条23とバスバ収容部22の底面(下面)との間に、幅方向外側に窪み且つ前後方向に延びる一対の溝24が画成されている、一対の溝24には、バスバ4のバスバ収容部22への収容の際に、バスバ4の接点部11の前後方向に延びる一対の側端縁部が挿入されることになる。
3つのバスバ収容部22を区画する幅方向に延びる前壁からは、3つのバスバ収容部22に対応して、3つのコネクタ部25が幅方向に並ぶように前方に突出している。3つのコネクタ部25は、端子台1と相手側コネクタ8とを接続する際に、相手側コネクタ8の後端面に形成された3つのコネクタ収容孔(図示省略)にそれぞれ挿入されることになる。
各コネクタ部25の内部には、前後方向に貫通する貫通孔26が形成されている(図1及び図3参照)。各コネクタ部25の貫通孔26は、対応するバスバ収容部22と前後方向に連通しており、貫通孔26の底面(下面)は、バスバ収容部22の底面と段差なく連続している。貫通孔26には、バスバ4のバスバ収容部22への収容の際に、バスバ4のメス端子部12及び連結部13が挿入されることになる。
各バスバ収容部22の底面には、図2~図3に示すように、ナット3を圧入するための圧入溝27が形成されている。各圧入溝27は、圧入溝27に圧入されたナット3のボルト締結孔3aと、バスバ収容部22に載置されたバスバ4の貫通孔14とが同軸的に位置するように、対応するバスバ収容部22の底面の所定位置に形成されている。
各圧入溝27は、上下方向からみて、ナット3の輪郭形状に対応した矩形の輪郭形状を有しており(図2参照)、図5に示すように、4つの内部側面28と、内部底面29とにより区画され且つ下方に窪んだ窪みである。上下方向からみて内部底面29の中央位置には、ボルト5の軸部51の先端部の進入を許容するための逃げ溝31が、下方に窪むように形成されている(図3も参照)。
矩形状を有する内部底面29における矩形枠状の周縁部には、本例では、当該周縁部の四隅を除いて、図5に示すように、下方に窪み且つ当該周縁部に沿って延びる凹部32が形成されている。
4つの内部側面28にはそれぞれ、一対のリブ33が、圧入溝27の内方に突出し且つ上下方向に延びるように、形成されている。よって、合計で8本のリブ33が、圧入溝27に圧入されたナット3を幅方向及び前後方向に挟むように配置されている。ナット3が圧入溝27に圧入される際、各リブ33は、ナット3に押圧接触することになる。8本のリブ33の全ての延長線上に凹部32が位置するように、凹部32が配置されている。換言すれば、上方向からみて、8本のリブ33の全ては、凹部32が占める領域内に位置している。
図5に示すように、リブ33の内部側面28からの突出高さL1は、凹部32の内部側面28からの開口幅L2よりも小さい。各リブ33の下端部34は、凹部32の内部空間に入り込んで凹部32に最奥面(底面)に繋がっている。換言すれば、各リブ33の下端部34は、凹部32の開口面よりも最奥面(底面)に近い箇所に位置している。各リブ33の上端面は、上側ほど内部側面28からの突出高さが小さくなる向きに傾斜している。これにより、ナット3が圧入溝27に圧入され易くなっている。ナット3が圧入溝27に圧入されることで、ナット3は、回転不能に圧入溝27に収容されることになる。
本体部21の幅方向両端面には、図1に示すように、ハウジング2を被取付対象(例えば、車両)に固定する際に使用する一対の取付部35が、幅方向両側に突出するように一体に形成されている。各取付部35には、円筒状の金属製のカラー40が取り付けられている。一対のカラー40に挿入された一対のボルト(図示省略)を被取付対象に締結固定することで、端子台1が被取付対象に固定される。以上、端子台1を構成する各部品について説明した。
次いで、端子台1の組み付け手順について説明する。まず、ハウジング2の各圧入溝27にナット3を圧入する。この圧入は、ナット3の底面が圧入溝27の内部底面29に接触するまで継続される(図4参照)。このとき、4つの内部側面28に設けられた合計で8つのリブ33にナット3が押圧接触しながら、ナット3が圧入溝27に圧入されることになる。この圧入に伴ってリブ33がナット3によって削られることで、樹脂片が生じる場合がある。
この点、端子台1では、そのような樹脂片が生じたとしても、そのような樹脂片は、ナット3に押されながら凹部32に近づくように移動して、リブ33の延長線上に設けられて下向きに窪む凹部32内に収容される。即ち、圧入溝27にリブ33を設けることで、樹脂片が生じ得る箇所を意図的に制御するとともに、仮に樹脂片が生じたとしても、その箇所にあらかじめ設けている凹部32の中に案内できる。
各圧入溝27へのナット3の圧入が完了すると、次いで、ハウジング2の各バスバ収容部22に、対応するバスバ4を収容する。このため、バスバ4の接点部11が本体部21の後端から後方に突出し、且つ、バスバ4のメス端子部12及び連結部13が圧入溝27に圧入されたナット3を覆うようにバスバ収容部22の底面に載置された状態から、本体部21に対してバスバ4を前方へ押し込む。
バスバ4の前方への押し込みによって、バスバ4は、バスバ収容部22の底面上を擦動しながら前方へスライドしていき、メス端子部12及び連結部13がこの順にコネクタ部25の貫通孔26に挿入され、且つ、接点部11の一対の側端縁部がバスバ収容部22の一対の溝24に挿入されていく。連結部13が貫通孔26に挿入されると、連結部13に設けられた一対の圧入用突起15が貫通孔26の内壁に対して圧入されていく。
本体部21に対してバスバ4が前後方向の所定位置まで到達すると、バスバ4のバスバ収容部22への収容が完了する。バスバ4のバスバ収容部22への収容が完了した状態では、バスバ4の接点部11がナット3を覆い、接点部11の貫通孔14とナット3のボルト締結孔3aとが同軸的に位置し、バスバ4のメス端子部12がコネクタ部25の貫通孔26内における貫通孔26の前端開口の近傍に位置している(図2も参照)。
一対の圧入用突起15が貫通孔26の内壁に対して圧入されていることで、バスバ4の後方への抜けが防止され得る。加えて、接点部11の一対の側端縁部がバスバ収容部22の一対の溝24に挿入されていることで、バスバ4の上方への浮きも抑制され得る。これらにより、バスバ4は、バスバ収容部22の所定位置に確実に固定される。
以上により、端子台1の組み付けが完了する。組み付けが完了した端子台1の3つのバスバ4の接点部11には、3本の電線7の端末に設けられた3つの端子6(図1参照)がそれぞれ接続される。接点部11に端子6を接続するためには、端子6を接点部11上に載置し、ボルト5の頭部52から延びるボルト5の軸部51を、上方から端子6の貫通孔6a及びバスバ4の貫通孔14にこの順に挿通させた状態で、ボルト5の軸部51を、ナット3のボルト締結孔3aに所定のトルクで締め付ける。これにより、ボルト5がナット3に締結固定されて、端子6がナット3とワッシャ50とに挟持される。この結果、端子6が接点部11に固定されると共に、端子6が接点部11に電気的に接続される。
更に、組み付けが完了した端子台1の3つのコネクタ部25には、相手側コネクタ8(図1参照)が接続される。コネクタ部25に相手側コネクタ8が接続するためには、コネクタ部25を相手側コネクタ8に形成された3つのコネクタ収容孔(図示省略)に挿入させて嵌合させる。これにより、コネクタ収容孔の内部に位置する相手側端子(オス端子、図示省略)が、コネクタ部25の貫通孔26内に位置するバスバ4のメス端子部12に挿入される。この結果、相手側端子がメス端子部12に電気的に接続される。以上より、端子台1は、複数の電線7の端末にそれぞれ設けられた複数の端子6と、相手側コネクタ8とを、バスバ4を介して電気的に接続する中継コネクタとして機能し得る状態となる。
<作用・効果>
以上、本発明の実施形態に係る端子台1によれば、ハウジング2の圧入溝27の内部側面28に、圧入向き(下向き)に沿って延びるリブ33(換言すると、突条)が設けられる。このリブ33にナット3が押圧接触することで、ナット3が圧入溝27に圧入されることになる。この圧入に伴ってリブ33がナット3によって削られることで、樹脂片が生じる場合がある。本実施形態に係る端子台1では、そのような樹脂片が生じたとしても、樹脂片がリブ33の延長線上に設けられて圧入向きに窪む凹部32内に収容される。即ち、圧入溝27にリブ33を設けることで、樹脂片が生じ得る箇所を意図的に制御するとともに、仮に樹脂片が生じたとしても、その箇所にあらかじめ設けている凹部32の中に案内できる。したがって、本実施形態に係る端子台1は、ハウジング2にナット3を圧入する際に生じ得る樹脂片が飛散することを抑制可能である。
更に、本実施形態に係る端子台1によれば、圧入溝27の内部底面29に凹部32が設けられる。更に、リブ33の内部側面28からの突出高さL1が、凹部32の内部側面28からの開口幅L2よりも小さい(図5参照)。加えて、そのように構成された凹部32の開口面と最奥面との間に、リブ33の端部34が位置する。これにより、ナット3の圧入時に生じ得る樹脂片をより適正に凹部32の中に案内できる。
更に、本実施形態に係る端子台1によれば、ナット3を挟むように配置される複数(合計で8本)のリブ33により、一つのリブ33のみが用いられる場合に比べ、ナット3の位置精度をより高めることができる。よって、バスバ4の貫通孔14の位置とナット3のボルト締結孔3aの位置とを、より高い精度で一致させることができる。その結果、例えば、バスバ4上に配置した端子6(図1参照)をボルト5でバスバ4に締結固定する際、その締結固定の作業性を向上できる。
<他の形態>
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
上記実施形態では、凹部32は、圧入溝27の矩形状を有する内部底面29における矩形枠状の周縁部における4隅部を除いた領域に、当該周縁部に沿って設けられている。これに対し、上方向からみて、複数(合計で8本)のリブ33の全てが凹部32の占める領域内に位置している限りにおいて、凹部32が圧入溝27の内部底面29におけるどのような領域に設けられていてもよい。
更に、上記実施形態では、リブ33の下端部34は、凹部32の開口面と最奥面(底面)との間に位置している。これに対し、リブ33の下端部34が、凹部32の開口面より上方に位置していてもよい。
ここで、上述した本発明に係る端子台1の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[3]に簡潔に纏めて列記する。
[1]
導電体(4,5)の固定に用いられる金属製のナット(3)と、前記ナット(3)が圧入される圧入溝(27)を有する樹脂製のハウジング(2)と、を備える電気接続部品(1)であって、
前記ハウジング(2)は、
前記圧入溝(27)の内部側面(28)から突出し且つ前記ナット(3)の圧入向きに沿って延び、前記ナット(3)に押圧接触する、リブ(33)と、
前記リブ(33)の延長線上に配置され且つ前記圧入向きに窪む凹部(32)と、を有する、
電気接続部品(1)。
[2]
上記[1]に記載の電気接続部品(1)において、
前記凹部(32)は、
前記圧入溝(27)の内部底面(29)に設けられ、
前記リブ(33)は、
前記内部側面(28)からの当該リブ(33)の突出高さ(L1)が前記内部側面(28)からの前記凹部(32)の開口幅(L2)よりも小さく、且つ、前記圧入向きにおける当該リブ(33)の端部(34)が前記凹部(32)の開口面よりも最奥面に近い箇所に位置する、ように構成される、
電気接続部品(1)。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の電気接続部品(1)であって、
前記ナット(3)が有するボルト締結孔(3a)を覆うように配置されるバスバ(4)を、更に備え、
前記ハウジング(2)は、
前記ナット(3)を挟むように前記圧入溝(27)内に配置される複数の前記リブ(33)を有し、
前記バスバ(4)は、
当該バスバ(4)を前記圧入向きに貫通する貫通孔(14)を有し、前記貫通孔(14)と前記ボルト締結孔(3a)とが位置合わせされるように配置される、
電気接続部品(1)。
1 端子台(電気接続部品)
2 ハウジング
3 ナット
3a ボルト締結孔
4 バスバ(導電体)
5 ボルト(導電体)
14 貫通孔
27 圧入溝
28 内部側面
29 内部底面
32 凹部
33 リブ
34 下端部(端部)

Claims (3)

  1. 導電体の固定に用いられる金属製のナットと、前記ナットが圧入される圧入溝を有する樹脂製のハウジングと、を備える電気接続部品であって、
    前記ハウジングは、
    前記圧入溝の内部側面から突出し且つ前記ナットの圧入向きに沿って延び、前記ナットに押圧接触する、リブと、
    前記リブの延長線上に配置され且つ前記圧入向きに窪む凹部と、を有
    前記圧入溝は、前記圧入向きに沿う方向からみて前記ナットの輪郭形状に対応した矩形の輪郭形状を有しており、
    前記凹部は、前記圧入溝の矩形状を有する内部底面における矩形枠状の周縁部の四隅を除いた領域において前記周縁部に沿って延びている、
    電気接続部品。
  2. 請求項1に記載の電気接続部品において、
    記リブは、
    前記内部側面からの当該リブの突出高さが前記内部側面からの前記凹部の開口幅よりも小さく、且つ、前記圧入向きにおける当該リブの端部が前記凹部の開口面よりも最奥面に近い箇所に位置する、ように構成される、
    電気接続部品。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の電気接続部品であって、
    前記ナットが有するボルト締結孔を覆うように配置されるバスバを、更に備え、
    前記ハウジングは、
    前記ナットを挟むように前記圧入溝内に配置される複数の前記リブを有し、
    前記バスバは、
    当該バスバを前記圧入向きに貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔と前記ボルト締結孔とが位置合わせされるように配置される、
    電気接続部品。
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