JP7345991B2 - コネクタ嵌合構造 - Google Patents

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Description

本発明は、嵌合保証部材を備えたコネクタ嵌合構造に関するものである。
従来より、嵌合保証部材付きのコネクタが知られている。図22は、従来の嵌合保証部材付きコネクタの斜視図である(特許文献1を参照)。図22に示す嵌合保証部材付きコネクタ301は、コネクタハウジング303に嵌合保証部材304が移動可能に組み付けられたものである。
コネクタハウジング303は、雌端子を収容した直方体形状の本体部331と、本体部331の外面から片持ち板状に延びたロックアーム332と、を備えている。ロックアーム332には、第1係止孔332b及び第2係止孔332cが形成されている。
嵌合保証部材304は、一般的にCPA(Connector Position Assurance)と呼ばれているものであり、コネクタ301と相手コネクタ306(図23,24に示す)との完全嵌合を保証する部材である。この嵌合保証部材304は、基部341と、可撓性を有するアーム状の板片である棒状突出部342と、を備えている。
相手コネクタ306は、図23,24に示すように、雄端子を収容し、コネクタハウジング303を受け入れる収容部361を備えている。収容部361の内面にはロック突起362が形成されており、このロック突起362がロックアーム332の第1係止孔332bに係止することでコネクタ301と相手コネクタ306の嵌合状態が維持される。
嵌合保証部材304は、図22に示す初期位置に位置した状態で、棒状突出部342先端の突部342aがロックアーム332の第1係止孔332bに係止しており、これにより嵌合保証位置への移動が規制されている。そして、図23に示すように、コネクタ301と相手コネクタ306が嵌合すると、ロック突起362が突部342aを押圧することで突部342aの第1係止孔332bへの係止が解除されるとともに、ロック突起362がそのまま第1係止孔332bに嵌まり係止する。これにより、嵌合保証部材304が初期位置から嵌合保証位置に移動可能になる。その状態で嵌合方向に押圧されることで嵌合保証部材304が図24に示す嵌合保証位置に位置付けられ、突部342aがロックアーム332の第2係止孔332cに係止する。
このように、嵌合保証部材付きコネクタ301は、コネクタハウジング303が相手コネクタ306と完全に嵌合しなければ突部342aと第1係止孔332bとの係止が解除されない構成となっている。このため、コネクタ301は、嵌合保証部材304が初期位置から嵌合保証位置まで移動させられたことをもって、コネクタハウジング303と相手コネクタ306とが完全に嵌合したことを保証することができる。
また、上記嵌合保証部材付きコネクタ301は、相手コネクタ306との嵌合を解除する際には、嵌合保証部材304を図24の嵌合保証位置から図23の初期位置に移動させ、ロックアーム332の先端部332dを押圧してロック突起部362と第1係止孔332bとの係止を解除した状態で、コネクタハウジング303を収容部361から引き抜く。
特開2017-91761号公報
上記嵌合保証部材付きコネクタ301においては、嵌合保証部材304の棒状突出部342がコネクタハウジング303のロックアーム332に係止することで嵌合保証部材304が初期位置、嵌合保証位置に位置付けられる構造であるが、撓み変形する棒状突出部342が撓み変形するロックアーム332に係止する構造であるがゆえに、両者の係止が意図せず解除されてしまうおそれがあった。これを防止するためには、係止代を大きくして棒状突出部342、ロックアーム332の撓み変形量を大きくする必要があり、コネクタの大型化につながってしまうという問題があった。
そこで、本発明は、嵌合保証部材を備えたコネクタ嵌合構造において、嵌合保証部材が初期位置・嵌合保証位置から意図せず移動することを防止し、かつ、コネクタの大型化を抑制することを目的とする。
本発明のコネクタ嵌合構造は、互いに嵌合する第1コネクタ及び第2コネクタと、前記第1コネクタに移動可能に組み付けられる嵌合保証部材と、を備え、前記嵌合保証部材は、前記第1コネクタの前記第2コネクタへの嵌合方向に移動可能であり、かつ、前記第2コネクタから離れた初期位置から前記第2コネクタに近い嵌合保証位置にわたって移動可能であり、前記第1コネクタは、前記第2コネクタに係止して前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合状態を維持する弾性変形可能なロックアームを備え、前記ロックアームに、前記嵌合保証部材に当接することで当該嵌合保証部材の前記嵌合保証位置側への移動を規制する規制部が形成されており、前記嵌合保証部材に、前記初期位置において前記規制部が当接する第1当接面と、前記初期位置と前記嵌合保証位置との間の中間位置において前記規制部が当接する第2当接面と、が形成されており、前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合動作時に前記ロックアームが撓むことで前記規制部が前記第1当接面から離れ、これにより、前記嵌合保証部材が前記中間位置まで移動可能になり、前記嵌合保証部材を前記中間位置に位置付けた状態の前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合完了時に前記ロックアームが撓んだ状態から復帰することで前記規制部が前記第2当接面から離れ、これにより、前記嵌合保証部材が前記嵌合保証位置まで移動可能になることを特徴とする。
本発明によれば、嵌合保証部材が初期位置・嵌合保証位置から意図せず移動することを防止でき、かつ、コネクタの大型化を抑制することができる。
本発明の一実施形態にかかるコネクタ嵌合構造の分解図である。 図1の第1コネクタの拡大図である。 図2の第1コネクタを別の角度から見た斜視図である。 図1の嵌合保証部材を別の角度から見た斜視図である。 図4中のA-Aに沿った断面図である。 図1の第2コネクタの正面図である。 図6中のB-B線に沿った断面図である。 図1の嵌合保証部材が第1コネクタに組み付けられた状態を示す斜視図である。 図1のコネクタ嵌合構造の嵌合動作開始時の正面図である。 図9中のC-C線に沿った断面図であり、コネクタ嵌合構造の嵌合動作開始時において嵌合保証部材が初期位置に位置付けられた状態を示す断面図である。 図10の嵌合保証部材が中間位置に位置付けられた状態を示す断面図である。 図11の第1コネクタと第2コネクタが嵌合し、嵌合保証部材が嵌合保証位置に移動可能になった状態を示す断面図である。 図12の状態におけるコネクタ嵌合構造の正面図である。 図13中のD-D線に沿った断面図である。 図12の嵌合保証部材が嵌合保証位置に位置付けられた状態を示す断面図である。 嵌合保証部材が嵌合保証位置に位置付けられ、図14に示す嵌合保証部材の係止突起が第1コネクタの係止突起に係止した状態を示す断面図である。 図15のコネクタ嵌合構造において嵌合保証部材が初期位置に位置付けられた状態を示す断面図である。 図17の規制突起に指を掛けた状態を示す断面図である。 図18の規制突起が押圧された状態を示す断面図である。 図19の第1コネクタと第2コネクタの嵌合が解除された状態を示す断面図である。 図15に示すコネクタ嵌合構造の変形例を示す断面図である。 従来の嵌合保証部材付きコネクタの斜視図である。 図22の嵌合保証部材付きコネクタと相手コネクタが嵌合し、嵌合保証部材が初期位置から嵌合保証位置に移動可能になった状態を示す断面図である。 図23の嵌合保証部材が嵌合保証位置に位置付けられた状態を示す断面図である。
本発明の一実施形態にかかる「コネクタ嵌合構造」について、図1~20を参照して説明する。
図1に示すコネクタ嵌合構造1は、互いに嵌合する第1コネクタ2及び第2コネクタ6と、第1コネクタ2に初期位置(図10)から嵌合保証位置(図15)にわたって移動可能に組み付けられ、第1コネクタ2と第2コネクタ6が嵌合した状態で嵌合保証位置に移動可能となる嵌合保証部材4と、を備えている。図1中の矢印Kは、第1コネクタ2の第2コネクタ6への嵌合方向を示している。嵌合保証部材4は、第1コネクタ2に嵌合方向Kに移動可能に組み付けられている。
第1コネクタ2は、複数の雌端子と、これら雌端子を収容した雌ハウジング20と、を備えている。雌ハウジング20は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、図2,3に示すように、複数の端子収容室22が形成された直方体形状の雌ハウジング本体21と、第2コネクタ6に係止して第1コネクタ2と第2コネクタ6の嵌合状態を維持するロックアーム3と、一対の後方保護壁23と、一対の前方保護壁25と、係止突起26と、を一体に備えている。
一対の後方保護壁23及び一対の前方保護壁25は、雌ハウジング本体21の上面から立設している。一対の後方保護壁23同士は、雌ハウジング本体21の幅方向(矢印Kと直交方向)に間隔をあけて相対している。同様に、一対の前方保護壁25同士も雌ハウジング本体21の幅方向に間隔をあけて相対している。一対の前方保護壁25は、一対の後方保護壁23よりも前方(第2コネクタ6側)に配置されている。一対の前方保護壁25間にはロックアーム3の前半部が位置付けられる。
上述した一対の後方保護壁23間には、ロックアーム3の自由端及び嵌合保証部材4が位置付けられる。一対の後方保護壁23には、嵌合保証部材4の移動をガイドするガイド溝24が形成されている。各ガイド溝24は、嵌合方向に延びている。各ガイド溝24内には、係止突起27が形成されている。また、一方の後方保護壁23には、嵌合保証部材4の誤組み付けを防止する誤組み付け防止溝29が形成されている。
係止突起26は、雌ハウジング本体21上面の一対の後方保護壁23間に形成されている。この係止突起26には、嵌合保証部材4の後述する係止アーム42が係止する。
ロックアーム3は、雌ハウジング本体21上面の前端(第2コネクタ6側の端)から後方に延びた弾性変形可能なアーム31と、アーム31から突出したロック突起32と、を備えている。ロック突起32は、第2コネクタ6の後述するロック突起62に係止する。また、ロックアーム3には、嵌合保証部材4に当接することで嵌合保証部材4の移動を規制する「規制部」としての規制突起33及び一対の側方規制部34が形成されている。
規制突起33及び一対の側方規制部34は、アーム31の自由端(アーム31の後端)に形成されている。即ち、規制突起33及び一対の側方規制部34は、ロック突起32よりも後方に配置されている。一対の側方規制部34は、規制突起33の両側に配置され、かつ、規制突起33よりも下方(雌ハウジング本体21上面に近い側)に配置されている。
第2コネクタ6は、複数の雄端子と、これら雄端子を収容した雄ハウジング60と、を備えている。雄ハウジング60は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、図1,6,7に示すように、複数の雄端子を収容し、雌ハウジング20を受け入れる収容部61を備えている。収容部61は、第1コネクタ2側に開口した箱状に形成されている。収容部61の内面かつ第1コネクタ2側の端部にはロック突起62が形成されている。このロック突起62には、ロックアーム3のロック突起32が係止する。
嵌合保証部材4は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、図1,4,5に示すように、本体部41と、係止アーム42と、「第1当接面」としての中央当接面43及び一対の側方当接面44と、「第2当接面」としての一対の当接面45と、一対のスライドリブ46と、誤組み付け防止突部49と、を一体に備えている。
本体部41は、雌ハウジング本体21の幅方向(矢印Kと直交方向)に延びた水平板部41aと、水平板部41aの両端から下垂した一対の下垂板部41b,41cと、から成るコ字形状に形成されている。嵌合保証部材4が第1コネクタ2に組み付けられた状態(図8)で、水平板部41aは雌ハウジング本体21上面と相対し、一対の下垂板部41b,41cは一対の後方保護壁23とそれぞれ重なる。
係止アーム42は、平面視コ字形状に形成されている。係止アーム42は、水平板部41aと相対しており、一対の下垂板部41b,41c間に配置されている。係止アーム42は、図8に示すように、係止突起26を囲むように係止突起26に係止する。
中央当接面43は、水平板部41aの前端に位置する。図10に示すように、中央当接面43には、規制突起33が当接する。
一対の側方当接面44は、中央当接面43の両側に配置され、かつ、中央当接面43よりも下方(雌ハウジング本体21上面に近い側)かつ後方(第2コネクタ6から離れた側)に配置されている。図10に示すように、一対の側方当接面44には、一対の側方規制部34がそれぞれ当接する。
一対の当接面45は、一対の側方当接面44の下方かつ後方に配置されている。また、一対の当接面45は、係止アーム42の両側に配置されている。図11に示すように、一対の当接面45には、一対の側方規制部34がそれぞれ当接する。
一対のスライドリブ46は、一対の下垂板部41b,41cの外面からそれぞれ突出している。これら一対のスライドリブ46は、上記一対のガイド溝24にそれぞれ位置付けられる。また、各スライドリブ46には、係止突起47が形成されている。これら係止突起47は、嵌合保証部材4が嵌合保証位置に位置付けられる際に、図14,16に示すように、ガイド溝24内の係止突起27に係止する。
誤組み付け防止突部49は、一方の下垂板部41cの外面から突出している。誤組み付け防止突部49は、上記誤組み付け防止溝29に位置付けられる。
図1,5,12に示すように、一対の下垂板部41b,41c間における一対の側方当接面44の後方かつ一対の当接面45の上方には、アーム31の自由端を収容可能な空間48が形成されている。
嵌合保証部材4は、一対のスライドリブ46が一対のガイド溝24にそれぞれ位置付けられ、誤組み付け防止突部49が誤組み付け防止溝29に位置付けられ、係止アーム42が係止突起26に係止することにより第1コネクタ2に組み付けられる。また、係止アーム42が係止突起26に係止することにより、嵌合保証部材4の嵌合方向と逆方向への移動が規制される。そして、規制突起33が中央当接面43に当接し、かつ、一対の側方規制部34が一対の側方当接面44にそれぞれ当接することにより、嵌合保証部材4の嵌合方向への移動が規制され、嵌合保証部材4が初期位置に維持される。
第1コネクタ2と第2コネクタ6を嵌合させる際は、図8に示すように、嵌合保証部材4を第1コネクタ2に組み付けて初期位置に位置付けた状態で、図9,10に示すように嵌合保証部材4及び第1コネクタ2を第2コネクタ6の収容部61に挿入する。すると、ロックアーム3のロック突起32が収容部61のロック突起62に当たる。
その状態から嵌合保証部材4を嵌合方向に押すことで嵌合保証部材4及び第1コネクタ2を収容部61に押し込むと、ロック突起32がロック突起62に押圧されることによりアーム31が撓む。これにより、規制突起33が中央当接面43から離れ、一対の側方規制部34が一対の側方当接面44から離れて、規制突起33及び一対の側方規制部34の嵌合保証部材4に対する移動規制が無効化される。即ち、嵌合保証部材4が初期位置から移動可能になる。
その状態から嵌合保証部材4を嵌合方向に押すと、図11に示すように、一対の側方規制部34が一対の当接面45にそれぞれ当接する。これにより、嵌合保証部材4の嵌合方向への移動が規制され、嵌合保証部材4が初期位置と嵌合保証位置との間の中間位置に維持される。
その状態から嵌合保証部材4を嵌合方向に押すことで嵌合保証部材4及び第1コネクタ2を収容部61にさらに押し込むと、図12,13に示すように、雌ハウジング本体21の前端面が収容部61の奥壁に当接して第1コネクタ2と第2コネクタ6が嵌合する。これと同時に、アーム31が撓み状態から復帰してロック突起32がロック突起62に係止する。また、アーム31が撓み状態から復帰することにより、一対の側方規制部34が一対の当接面45から離れてアーム31の自由端が空間48に位置付けられ、一対の側方規制部34の嵌合保証部材4に対する移動規制が無効化される。即ち、嵌合保証部材4が中間位置から嵌合保証位置に移動可能になる。
その状態から嵌合保証部材4を押し込んで図15に示す嵌合保証位置まで移動させることにより、図14,16に示すようにスライドリブ46の係止突起47がガイド溝24内の係止突起27に係止する。これにより、嵌合保証部材4が嵌合保証位置に維持される。
また、図15に示すように、嵌合保証部材4が嵌合保証位置に位置付けられた状態において、アーム31の自由端は空間48に位置付けられている。即ち、規制突起33が嵌合保証部材4で覆われている。このことにより、ロックアーム3の操作が不能となっている。また、嵌合保証部材4が嵌合保証位置に位置付けられた状態において、嵌合保証部材4及びアーム31の自由端は、収容部61外に位置付けられている。
このように、コネクタ嵌合構造1においては、第1コネクタ2が第2コネクタ6と完全に嵌合しなければ嵌合保証部材4が嵌合保証位置に移動できない構成となっている。このため、嵌合保証部材4が嵌合保証位置まで移動させられたことをもって、第1コネクタ2と第2コネクタ6とが完全に嵌合したことを保証することができる。
また、従来例(図22~図24)においては、撓み変形する棒状突出部342が撓み変形するロックアーム332に係止する構造であるがゆえに、両者の係止が意図せず解除されてしまうおそれがあったが、コネクタ嵌合構造1においては、ロックアーム3の規制突起33、側方規制部34が、変形しない当接面43,44,45に当接して、空間48に位置付けられるため、嵌合保証部材4が初期位置、中間位置、嵌合保証位置から意図せず移動することを防止でき、かつ、コネクタの大型化を抑制できる。
また、従来例(図22~図24)においては、嵌合保証部材304の棒状突出部342が相手コネクタ306の収容部361内に収容される構成であるがゆえに、収容部361のサイズが大きくなってしまうが、コネクタ嵌合構造1においては、嵌合保証部材4及びアーム31の自由端が収容部61外に位置付けられるので、収容部61のサイズを従来例よりも小型化できる。さらに、コネクタ嵌合構造1においては、嵌合保証部材4及びアーム31の自由端が収容部61外に位置付けられる構成としているため、嵌合保証部材4を用いないコネクタ嵌合構造で用いられる第2コネクタ6を使用可能である。
続いて、第1コネクタ2と第2コネクタ6の嵌合解除作業について、図17~20を参照して説明する。第1コネクタ2と第2コネクタ6の嵌合を解除する際は、まず、嵌合保証位置に位置付けられた嵌合保証部材4を図17に示すように初期位置に移動させる(この際は、係止突起47が係止突起27を乗り越えられるように力を加える必要がある。)。このことにより、嵌合保証部材4で覆われていたアーム31の自由端が露出され、ロックアーム3の操作が可能となる。
そして、図17に示すように押圧可能に露出された規制突起33に、図18に示すように指を掛け、図19に示すように規制突起33を押圧する。これにより、アーム31が撓み、ロック突起32がロック突起62から外れる。即ち、ロックアーム3の第2コネクタ6への係止が解除される。そのまま(規制突起33を押圧したまま)ロックアーム3を嵌合方向と逆方向に引き抜くことにより、図20に示すように第1コネクタ2と第2コネクタ6の嵌合が解除される。
このように、コネクタ嵌合構造1においては、ロックアーム3の自由端に規制突起33を形成しているので、第1コネクタ2と第2コネクタ6の嵌合を解除する際、操作部となる規制突起33にアクセスし易く(指を当て易く)、かつ、規制突起33が指掛け部となるため滑ることなく容易にロックアーム3を引き抜くことができる。なお、規制突起33を大きく形成することでより指を掛け易くなり、嵌合保証部材4に対する移動規制力も向上する。
図21は、上記コネクタ嵌合構造1の変形例を示す断面図である。本例のコネクタ嵌合構造101は、嵌合保証部材104における第2当接面45の延長面上に傾斜面40が形成されている。本例においては、嵌合保証部材104を中間位置に位置付けた状態の第1コネクタ2と第2コネクタ6の嵌合完了時にロックアーム3が撓んだ状態から復帰する際(図11,12を参照。)、側方規制部34が傾斜面40を押圧する(弾性接触する)ことにより、嵌合保証部材104が嵌合保証位置側にスライドする。
即ち、上記コネクタ嵌合構造1においては、図12に示す嵌合保証部材4を押し込んで図15に示す嵌合保証位置まで移動させる必要があったが、本例においては、ロックアーム3の弾性復元力と傾斜面40の作用により、嵌合保証部材104が図21に示す嵌合保証位置まで自動的にスライドする。
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
1,101 コネクタ嵌合構造
2 第1コネクタ
3 ロックアーム
4,104 嵌合保証部材
6 第2コネクタ
33 規制突起(規制部)
34 側方規制部(規制部)
43 中央当接面(第1当接面)
44 側方当接面(第1当接面)
45 当接面(第2当接面)

Claims (5)

  1. 互いに嵌合する第1コネクタ及び第2コネクタと、前記第1コネクタに移動可能に組み付けられる嵌合保証部材と、を備え、
    前記嵌合保証部材は、前記第1コネクタの前記第2コネクタへの嵌合方向に移動可能であり、かつ、前記第2コネクタから離れた初期位置から前記第2コネクタに近い嵌合保証位置にわたって移動可能であり、
    前記第1コネクタは、前記第2コネクタに係止して前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合状態を維持する弾性変形可能なロックアームを備え、
    前記ロックアームに、前記嵌合保証部材に当接することで当該嵌合保証部材の前記嵌合保証位置側への移動を規制する規制部が形成されており、
    前記嵌合保証部材に、前記初期位置において前記規制部が当接する第1当接面と、前記初期位置と前記嵌合保証位置との間の中間位置において前記規制部が当接する第2当接面と、が形成されており、
    前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合動作時に前記ロックアームが撓むことで前記規制部が前記第1当接面から離れ、これにより、前記嵌合保証部材が前記中間位置まで移動可能になり、
    前記嵌合保証部材を前記中間位置に位置付けた状態の前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合完了時に前記ロックアームが撓んだ状態から復帰することで前記規制部が前記第2当接面から離れ、これにより、前記嵌合保証部材が前記嵌合保証位置まで移動可能になる
    ことを特徴とするコネクタ嵌合構造。
  2. 前記嵌合保証部材が前記嵌合保証位置に位置付けられた状態で、前記第2当接面が前記ロックアームの撓む側に位置し、これにより、当該ロックアームの撓みを規制する
    ことを特徴とする請求項1に記載のコネクタ嵌合構造。
  3. 前記ロックアームに、前記規制部の一部として規制突起が形成されており、
    前記規制突起は、前記初期位置に位置付けられた前記嵌合保証部材に当接することで、前記嵌合保証部材の前記嵌合保証位置側への移動を規制し、
    前記ロックアームが前記第2コネクタに係止した状態で前記規制突起が押圧されることにより当該ロックアームの前記第2コネクタへの係止が解除され、
    前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合動作時に前記ロックアームが撓むことにより前記規制突起の前記嵌合保証部材に対する移動規制が無効化され、
    前記嵌合保証部材が前記嵌合保証位置に位置付けられた状態で前記規制突起が前記嵌合保証部材で覆われており、その状態で前記嵌合保証部材を前記初期位置に移動させることにより前記規制突起が押圧可能に露出される
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のコネクタ嵌合構造。
  4. 前記規制部が、前記規制突起と、前記規制突起の両側に設けられた一対の側方規制部と、で構成され、
    前記第1当接面が、前記規制突起が当接する中央当接面と、前記一対の側方規制部が当接する一対の側方当接面と、で構成されている
    ことを特徴とする請求項3に記載のコネクタ嵌合構造。
  5. 前記嵌合保証部材における前記第2当接面の延長面上に傾斜面が形成されており、
    前記嵌合保証部材を前記中間位置に位置付けた状態の前記第1コネクタと前記第2コネクタの嵌合完了時に前記ロックアームが撓んだ状態から復帰する際、前記規制部が前記傾斜面を押圧することにより、前記嵌合保証部材が前記嵌合保証位置側にスライドする
    ことを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載のコネクタ嵌合構造。
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