JP4674874B2 - 電気コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、電気コネクタ及びそのための端子に関し、特にハウジングの端子孔にランス部がそして端子に該ランス部と係止する係止部がそれぞれ設けられている電気コネクタ及び端子に関する。
かかる電気コネクタとしては、特許文献1に開示されている電気コネクタ(以下、単に「コネクタ」ともいう)が知られている。この特許文献1のコネクタは、端子の後部にケーブルが結線された状態で前部の接触部からハウジングの端子孔へ挿入される。端子は抜け防止のための係止部を有し、ハウジングに設けられたランス部の前端面に該係止部が係止する。該ランス部は脚状をなし弾性を有していて、端子挿入過程で上記係止部に圧せられて弾性変位して該係止部がランス部の位置を通過可能としている。端子挿入完了時には、上記弾性変位が解除されて、上記係止部が上記ランス部の前端面に係止する。
端子挿入完了後には、ハウジングに箱状のキー部材が嵌着され、該キー部材の一部が上記ランス部の外側面に近接して対面し、ランス部の外側への弾性変位を不可とし、端子がケーブルにて不用意な抜出力を受けても、係止部が上記ランス部との係止を維持するように図られている。
特開2004−281207
特許文献1のコネクタにあっては、端子に結線されたケーブルが端子抜出方向、すなわち後方に不用意に引かれたとき、端子の係止部が脚状のランス部の前端面に当接し、端子の抜けが防止される。このケーブルの引張力が大きいときには、該引張力が係止部を介して上記ランス部の前端面に作用するので、脚状をなすランス部にはその長手方向に大きな圧縮応力を生ずることとなり、座屈する傾向を示す。特許文献1では、箱状のキー部材がランス部の外側面に近接して対面しているので、ランス部は外側への変位が上記キー部材により規制され、この外側への座屈は未然に防止される。
しかしながら、ケーブルに作用する力によっては、上記ランス部の座屈は、内側、外側のどちらに座屈しようとする力か判らない。したがって、特許文献1のコネクタでは、内側への座屈に対しては、何ら対応がなされていない。
本発明は、このような事情に鑑み、構造を複雑にすることなく、金属板を加工するだけで、内側へのランス部の変位をも規制でき、ランス部の座屈を防止できる端子を備える電気コネクタ及び端子を提供することを課題とする。
本発明に係る電気コネクタは、ハウジングに形成された端子孔へ前方に向け挿入される金属板製の端子が、相手端子との接触のための接触部と、ケーブル結線のための結線部と、端子の挿入完了時に、上記端子孔の内壁の一部に形成されたランス部に係止する係止部とを有し、該ランス部は前方に延び外方に向け弾性変位可能な脚状をなしていて、該ランス部が、端子孔の前方に向け内方へ傾斜するように内面に形成され端子挿入過程で上記係止部により圧せられて外方へ弾性変位しつつ該係止部を通過可能に案内する案内面と、端子挿入完了時に上記弾性変位が解除されて係止部に対して後方から対面する係止前端面と、相手コネクタとの嵌合状態で該相手コネクタのハウジングと対面するように該ランス部の外面に形成された被規制面とを有し、端子が接触部と結線部の間に弯曲部を有し、上記係止部が該弯曲部の側壁をなす起立壁の上縁側で延びて形成されている。
このような電気コネクタそして端子において、本発明では、上記係止部は、上記弯曲部の両側の起立壁の少なくとも一方の起立壁から他方の起立壁に向けて延びて形成され、該少なくとも一方の起立壁の上縁側で後方へ向け延びる係止腕部を他方の起立壁に向けて弯曲することにより作られていて、該係止腕部の前側板面が他方の起立壁の一部に接面し、後側板面が、端子挿入完了時に、ランス部の係止前端面と対面しており、端子は、上記係止部に加え、規制部をも有し、該規制部は、該係止部よりも下方かつ後方位置にて、少なくとも一方の起立壁から他方の起立壁に向けて延びて形成され、上記規制部は端子挿入完了時にランス部の内面と対面する規制面を有していることを特徴としている。
上述の構成の本発明によれば、ハウジングの端子孔への端子挿入完了時には、端子の係止部がハウジングのランス部の係止前端面と前後方向で対面し、端子の規制部がランス部の内面と前後方向に対して直角な横方向で対面し、又、相手コネクタとの嵌合状態では、上記ランス部の外面に形成された被規制面が相手コネクタのハウジングと上記横方向で対面するようになる。したがって、端子が挿入されたコネクタに相手コネクタが嵌合している状態では、端子に結線されているケーブルが後方(端子抜出方向)へ不用意に引っ張られても、端子の係止部が上記ランス部の係止前端面に当接して、端子が抜出されることはない。ケーブルへ作用する抜出方向の力がかなり大きくても、ランス部は、その外面に形成された被規制面が相手ハウジングにより、そして内面が端子の規制部により規制されて、内外方向のいずれでも横方向変位できない。その結果、ランス部は、座屈することなく、正規の位置で上記端子の係止部との当接を安定して維持する。係止部そして規制部は、いずれも、二つの起立壁のうちのどちらから延びていてもよい。
また、上記係止部は、ランス部の係止前端面と対面する面が後側板面であるので板厚面(板厚方向断面)よりも、面積を大きく確保でき、ランス部の係止前端面への当接可能面積が広くなるだけでなく、当接したときには、接圧が小さくなる。したがって、ランス部そして係止部の損傷の可能性を低下させる。上記係止腕部はその先端部が他方の起立壁の一部に接面しているようにすれば、端子が後方へ抜出方向に力を受けたときには、係止腕部の先端が上記他方の起立壁の一部によっても支持されるようになり、両持ち梁状をなすようになり、強度が増大する。
本発明において、端子は、係止部から他方の起立壁に向けて延び、規制部が上記他方の起立壁から上記一方の起立壁に向けて延びているようにすることができる。このように、係止部と規制部が互いに逆側の起立壁から延びるようにすることにより、両起立壁の起立高さや強度のバランスがよくなる。
本発明において、端子は、係止部が、端子の一方の起立壁の上縁で後方へ向け延びそして開口するスリットにより形成される係止腕部を他方の起立壁に向けて弯曲することにより作られていることとすることができる。
本発明において、端子は、規制部が端子の他方の起立壁に後方へ向け延びそして開口するスリットにより形成される規制腕部を一方の起立壁に向け屈曲することにより作られていて、該規制部の板厚方向をなす側端面が規制面を形成しているようにすることができる。規制腕部は上記係止腕部がランス部から受ける力に比し横方向に小さい力を受けるだけなので、片持梁状で十分であり、板厚面の面積でも十分に耐えることができる。又このように形成される規制腕部は、係止腕部と同様に単純にL字状に屈曲するだけで、容易に得られる形態となる。
本発明において、端子は、該端子の規制部が前後方向にてハウジングのランス部の被規制面と重複する範囲をもつ位置に設けられていることが好ましい。こうすることにより、ランス部はその延長方向で、ほぼ同一位置で、横方向でのランス部の内外両面で規制できるので、規制効果が良好となる。
本発明は、端子に、ランス部の係止前端面に係止する係止部を設け、ランス部の外面に形成された被規制面を相手コネクタのハウジングで規制することに加え、端子の規制部でランス部の内面を規制することとしたので、端子に作用する不用意な抜出力が大きくとも、上記ランス部は内側にも外側にも座屈することなく、上記係止部が所定位置で安定してランスの係止前端と係止し、端子の抜け防止が一段と確実になる。
以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態としての電気コネクタ、これに用いられる端子について説明する。
図1は、本実施形態の電気コネクタ(以下「コネクタ」という)10と相手コネクタ50を、それらの嵌合前の状態で示す斜視図である。
図1において、コネクタ10は、電気絶縁材で作られハウジング11で保持された端子20を有しており、該ハウジング11に二列をなして形成された複数の端子孔12のそれぞれに上記端子20が挿入されている。端子孔12は、図1にて上下に貫通しており、上側開口部12Aからは、端子20に結線されたケーブル(図示せず)が延出可能であり、下側開口部12B(図2参照)からは後述の相手コネクタ50の端子の接触部が進入可能となっている。ハウジング11の外側壁には突部13が設けられており、この突部13には係止孔13Aが形成されている。
相手コネクタ50は、上記コネクタ10の端子20に対応する位置に、端子60がハウジング51により保持されている。該ハウジング51は上記コネクタ10の嵌合部分を受け入れる受入凹部52が形成されている。該ハウジング51の外側面には、上記コネクタ10との嵌合時に抜け防止を行なう金属板製の係止部材55が取り付けられており、該係止部材55の上端が内方に屈曲して上記コネクタ10のハウジング11の係止孔13Aと係止する係止部55Aを形成している。上記端子60は、金属板の板面を維持した平坦なものとして作られていて、上記ハウジング51の底壁53を貫通して上記受入凹部52の底部で上方に向け位置する接触部61と、底壁53の下方で側方に向け屈曲された接続部62とを有している(図2参照)。上記相手コネクタ50については、コネクタ10との関連で後に再度説明する。
コネクタ10のハウジング11には、図1でのII−II線断面を示す図2に見られるように、端子孔12が形成されている。図2は、二列をなす端子孔12が互いに対向している一つずつの端子孔12を通る縦断面(端子は断面されていない)での上記コネクタ10と相手コネクタ50について嵌合前の状態で示している、図1におけるII−II線断面図である。図2において、コネクタ10の端子孔12は右側の列では端子20(結線されるケーブルは省略)が挿入され、左側の列では端子が省略されて図示されている。
コネクタ10のハウジング11に形成された端子孔12は、図1及び図2に見られるように、前後(図2にて縦方向)に延びる略角孔状をなしているが、縦方向での中間部に設けられた傾斜内面を経て後部(図2にて上部)が前部に対して広い内幅となっており、後述の端子20の挿入に適合している。
ハウジング11の側壁には、図1に見られるように、上記配列方向にて、隣接せる端子孔12同士を区画している隔壁位置で、縦方向中間部から前方に延びる後部縦溝14と、これらの後部縦溝14を連通せしめる横溝15とが形成されていて、隣接せる二つの後部縦溝14と横溝15とで前方に延びる脚状のランス部16を各端子孔12をなす側壁に形成している。該ランス部16及びそれより前方部分を外方から見た拡大斜視図である図3にも見られるように、端子孔12は、前端壁12Cを有しているが、この前端壁12Cには、相手コネクタ50の板状端子の接触部が進入できるスリット状の貫通溝12Dが形成されている。この貫通溝12Dはハウジングの側壁に形成された前部縦溝17に連通し、該前部縦溝17は上記横溝15に連通している。隣接せる二つの前部縦溝17同士間には片状側壁18が形成される。したがって、上述のごとく、後部縦溝14は、上記配列方向で、隣接端子孔12同士間の隔壁の位置、そして前部縦溝17は端子孔12の中央位置に存在しているので、図1そして図3に見られるように、同方向で後部縦溝14と前部縦溝17とは、端子孔12の配列ピッチの半分の距離だけずれている。
ランス部16は、上述のごとく、上記後部縦溝14と横溝15とにより前方に延びる脚状をなし弾性を有していて、図2において、横(左右)方向に弾性撓みが可能となっている。該ランス部16は、端子孔12を形成する内面が前方に向け内方へ傾斜する案内面16Aを形成しており、前端面が若干外方に向け上方へ傾斜する係止前端面16Bをなしている。上記ランス部16の前端側外面は、縦方向に延びていて被規制面16Cをなしている。
図4,5に示されている端子20は、金属板を抜き加工した後に屈曲加工を施して作られている。該端子20は、図示されているように、前端側に接触部21Aが形成された接触片21を、そして後端側に結線部22そして保持部23を有し、中間部には弯曲部24を有している。
接触片21は、起立した両側の壁部に上記後方向に延びて開口するように形成されたスリット21Bにより前端側を自由端とする一対の片状として設けられている。両接触片21は弾性を有し互いの対向方向に弾性撓みが可能であり、自由端寄り位置に互いの間隔を狭める喉部で接触部21Aを形成している。この一対の接触部21Aは、相手コネクタ5の端子60を挟圧してこの端子と弾性接触する。
結線部22及び保持部23は、それぞれ起立した両側の壁部でU字状をなす一対をなし、カシメがなされてケーブルを着圧結線そして保持するようになっており、前後に隣接して設けられている。結線部22はケーブルの芯線を圧着結線し、保持部23はケーブルを被覆で保持する。
上記接触部21Aを有する接触片21そして結線部22及び保持部23は、すでに公知の形態であり、これ以上詳述しない。
前後方向で上記接触片21と結線部22との間に位置する弯曲部24は、底壁25の両側から起立する起立壁26,27を有し、両起立壁26,27はその板面が対向している。一方の起立壁26の上縁から係止腕部28が、そして他方の起立壁27の上縁からは規制腕部29が延出している。
上記係止腕部28は、上記一方の起立壁26の上縁側に、後方へ向け延びそして開口するスリット26Aにより腕状に形成された後にその基部近傍で板厚方向に対して直角に屈曲されて他方の起立壁27に向けられている。この係止腕部28の屈曲部から自由端までが係止部28Aを形成する。上記規制腕部29は、他方の起立壁27に、上記スリット26Aよりも下方位置、すなわち弯曲部24の底壁25寄りの位置で後方へ向け延びそして開口するスリット27Aにより腕状に形成された後に、その基部近傍で板厚方向に対して直角に屈曲されて上記一方の起立壁26に向けられている。この規制腕部29の屈曲部から自由端までが規制部29Aを形成する。該規制部29Aは上記係止部28Aよりも下方に位置している。
上記規制腕部29が、係止腕部28の係止部28Aよりも下方に位置している関係上、その高さの差を利用して該規制腕部29の基部に隣接して上方に突出する突部30が形成されており、本実施形態では、この突部30の後端面30Aに上記係止部28Aの自由端の前側板面が当接可能に至近もしくは当接している。この係止部28Aの後側板面28A−1は、端子20の端子孔12への挿入後、ランス部16の係止前端面16Bと対面する。又、上記規制部29Aは自由端の端面が上記起立壁26に近接しており、該規制部29AのL字状の板厚側面で規制面29A−1を形成している。
かかる本実施形態の端子20は、図6のごとくの金属板を打抜き等の加工で外形づけた後、屈曲加工して各部を図4,5に示された形とされる。図6では上記各部に、図4,5における対応部と同一符号を付しその説明は省略する。なお、図7において一点鎖線は、屈曲加工時の屈曲位置を示す線である。
すでに、概略を説明した相手コネクタ50は、図1そして図2に示されるように、ハウジング51に上記コネクタ10を受け入れるための受入凹部52が形成されている。図2に見られるように、この受入凹部52は上記コネクタ10を受け入れるのに適合した内面形状をなし、特に、コネクタ10のランス部16の外面に対応する内面は、導入斜面52A、開口側縦面52B、中間斜面52Cそして奥部縦面52Dを順次有していて、ランス部16の外面に沿った形をなしている。特に、上記奥部縦面52Dは、コネクタ嵌合完了時には、コネクタ10のランス部16の前端側外面に形成された被規制面16Cに近接して位置している。
かかる相手コネクタ50に設けられた端子60は、金属板の平坦面をそのまま維持して外形づけられていて、平板状の接触部61と、その下端からハウジング51外へ側方に延出する接続部62とを有している。上記接触部61の一方の側縁には係止突起63が設けられていてハウジング51の底壁53に形成されたスリット状の貫通孔53Aから上記接触部61が挿入され、上記係止突起63が貫通孔53Aの側壁面に喰い込み、端子60の抜けが防止される。上記接触部61の板面は、その上部でコネクタ10の端子20との接触に、そして接続部62は、該相手コネクタ50が回路基板上に配されたときに、該回路基板の対応回路部との半田接続に、それぞれ寄与する。
次に、このような本実施形態の端子そしてこれを有するコネクタについての使用要領を説明する。
(1)先ず、図4,5に示された端子20にケーブル(図示を省略)を圧着結線する。ケーブルは先端部で被覆が除去される。露呈する芯線を結線部22に、そして被覆部分が保持部23に位置するように該ケーブルを配し、上記結線部22そして保持部23がカシメられて、ケーブルが端子20に圧着結線そして保持される。
(2)このようにして得られたケーブル付端子を、図1そして図2に示されるように、端子20の接触部21A側からハウジング11の端子孔12へ上側開口部12Aを経て挿入する。挿入過程において、該端子20の係止部28A(そして該係止部28Aの先端が当接せる突部30)がハウジング11のランス部16の内面に沿って案内されつつ該ランス部16の傾斜せる案内面16Aを圧して、該ランス部16を外方へ撓むように弾性変形させ端子20のさらなる挿入を可能とする。
(3)端子20の上記係止部28Aがランス部16の案内面16Aを通過すると、ランス部16は係止部28Aからの力を受けなくなるので弾性変形から開放されて原形に復帰する。この状態で、ランス部16は、係止前端面16Bが上記端子20の係止部28Aの後側板面28A−1と対面し、ランス部16の内面たる案内面16Aが端子20の規制部29Aの規制面29A−1と当接する。かくして、ケーブルが多少の不用意な引張力を受けても、端子20は係止部28Aがランス部16の係止前端面16Bに係止して端子20の抜けが防止される。ランス部16は内方への撓みも上記端子20の規制面29A−1との当接により生ずることはない。このようにして、各端子孔12へケーブル付端子が挿入されて図1〜3に図示のコネクタ10を得る。
(4)ケーブル付端子が挿入されたコネクタ10は、図1そして図2(ケーブルの図示は省略)に示されるように、回路基板(図示せず)に取り付けられた相手コネクタ50の上方位置にもたらされた後、降下させて該相手コネクタ50の受入凹部52へ挿入され嵌合が終了する(図7参照)。コネクタ10の喉部をなす接触部21A同士間に相手コネクタ50の板状の端子60の接触部61が進入し挟圧されて上記端子20との電気的接続がなされる。又、コネクタ10のランス部16の外面は相手コネクタ50の受入凹部52の内面に面しており、特にランス部16の外面に形成された被規制面16Cが上記相手コネクタ50の受入凹部52の奥部縦面52Dと近接して接面しているので、コネクタ嵌合状態で、ケーブル付端子のケーブルが不用意に引かれても、ランス部16は上記奥部縦面52Dにより、外方へ弾性変形できない。
(5)かくして、ランス部16はコネクタ10の端子20の規制部29Aにより内方への弾性変形が規制され、コネクタ嵌合状態では相手コネクタ50のハウジング51により外方への弾性変形が規制されるので、該ランス部16は係止前端面16Bで端子20の係止部28から大きな力を受けても座屈することなく正規の位置を保つ。したがって、上記係止前端面16Bでの端子20の係止部28との係止も確実に維持される。
本発明は、図示の形態に限定されず種々変形可能であり、例えば、接触部、結線部はどのような形態のものでもよい。接触部については、ピン状あるは板状の雄型でもよく、結線部は半田結線される形態でもよい。
本発明の第一実施形態のコネクタと相手コネクタの両コネクタについて嵌合前の状態における外観を示す斜視図である。 図1でのII−II線における両コネクタの断面図である。 図1における本実施形態のコネクタの要部について外観を示す斜視図である。 図1のコネクタに用いられる端子の斜視図である。 図4の端子の平面図である。 図4の端子についての展開図である。 図2における両コネクタの嵌合後の断面図である。
符号の説明
10 コネクタ 21A 接触部
11 ハウジング 22 結線部
12 端子孔 24 弯曲部
16 ランス部 26,27 起立壁
16A 案内面 26A,27A スリット
16B 係止前端面 28A 係止部
16C 被規制面 28A−1 後側板面
20 端子 29A 規制部
29A−1 規制面

Claims (6)

  1. ハウジングに形成された端子孔へ前方に向け挿入される金属板製の端子が、相手端子との接触のための接触部と、ケーブル結線のための結線部と、端子の挿入完了時に、上記端子孔の内壁の一部に形成されたランス部に係止する係止部とを有し、該ランス部は前方に延び外方に向け弾性変位可能な脚状をなしていて、該ランス部が、端子孔の前方に向け内方へ傾斜するように内面に形成され端子挿入過程で上記係止部により圧せられて外方へ弾性変位しつつ該係止部を通過可能に案内する案内面と、端子挿入完了時に上記弾性変位が解除されて係止部に対して後方から対面する係止前端面と、相手コネクタとの嵌合状態で該相手コネクタのハウジングと対面するように該ランス部の外面に形成された被規制面とを有し、端子が接触部と結線部の間に弯曲部を有し、上記係止部が該弯曲部の側壁をなす起立壁の上縁側で延びて形成されている電気コネクタにおいて、
    上記係止部は、上記弯曲部の両側の起立壁の少なくとも一方の起立壁から他方の起立壁に向けて延びて形成され、該少なくとも一方の起立壁の上縁側で後方へ向け延びる係止腕部を他方の起立壁に向けて弯曲することにより作られていて、該係止腕部の前側板面が他方の起立壁の一部に接面し、後側板面が、端子挿入完了時に、ランス部の係止前端面と対面しており、端子は、上記係止部に加え、規制部をも有し、該規制部は、該係止部よりも下方かつ後方位置にて、少なくとも一方の起立壁から他方の起立壁に向けて延びて形成され、上記規制部は端子挿入完了時にランス部の内面と対面する規制面を有していることを特徴とする電気コネクタ。
  2. 端子は、係止部が一方の起立壁から他方の起立壁に向けて延び、規制部が上記他方の起立壁から上記一方の起立壁に向けて延びていることとする請求項1に記載の電気コネクタ。
  3. 端子は、係止部が、端子の一方の起立壁の上縁で後方へ向け延びそして開口するスリットにより形成される係止腕部を他方の起立壁に向けて弯曲することにより作られていることとする請求項1又は請求項2に記載の電気コネクタ。
  4. 端子は、規制部が端子の他方の起立壁に後方へ向け延びそして開口するスリットにより形成される規制腕部を一方の起立壁に向け屈曲することにより作られていて、該規制部の板厚方向をなす側端面が規制面を形成していることとする請求項1ないし請求項3のうちの一つに記載の電気コネクタ。
  5. 端子は、規制部が前後方向にてハウジングのランス部の被規制面と重複する範囲をもつ位置に設けられていることとする請求項1ないし請求項4のうちの一つに記載の電気コネクタ。
  6. 相手端子との接触のための接触部と、ケーブル結線のための結線部と、端子の挿入完了時に、端子挿入のためのハウジングの端子孔の内壁の一部に形成されたランス部に係止する係止部とを有し、該ランス部は前方に延び外方に向け弾性変位可能な脚状をなしていて、該ランス部が、端子孔の前方に向け内方へ傾斜するように内面に形成され端子挿入過程で上記係止部により圧せられて外方へ弾性変位しつつ該係止部を通過可能に案内する案内面と、端子挿入完了時に上記弾性変位が解除されて係止部に対して後方から対面する係止前端面と、相手コネクタとの嵌合状態で該相手コネクタのハウジングと対面するように該ランス部の外面に形成された被規制面とを有し、端子が接触部と結線部の間に弯曲部を有し、上記係止部が該弯曲部の側壁をなす起立壁の上縁側で延びて形成されている電気コネクタのための金属板製の端子において、
    上記係止部は、上記弯曲部の両側の起立壁の少なくとも一方の起立壁から他方の起立壁に向けて延びて形成され、該少なくとも一方の起立壁の上縁側で後方へ向け延びる係止腕部を他方の起立壁に向けて弯曲することにより作られていて、該係止腕部の前側板面が他方の起立壁の一部に接面し、後側板面が、端子挿入完了時に、ランス部の係止前端面と対面しており、端子は、上記係止部に加え、規制部をも有し、該規制部は、該係止部よりも下方かつ後方位置にて、少なくとも一方の起立壁から他方の起立壁に向けて延びて形成され、上記規制部は端子挿入完了時にランス部の内面と対面する規制面を有していることを特徴とする端子。
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