JP2004127829A - 電気コネクタの構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、電気コネクタの構造に関し、端子同士の接触境界におけるガスタイト性を高く維持することを目的とする。
【解決手段】凸状接続部が形成される雄コネクタ12と、凹状接続部が形成される雌コネクタ14と、を備える電気コネクタ10を設ける。雌コネクタ14の雌側端子34に、雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際に、雄コネクタ12のFPC16の導体20に対して差込方向にバネ力が発生すると共に、その差込方向と直交する方向にバネ力が発生するように横バネ部64及び縦バネ部76を設ける。かかる構成においては、雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際、雌側端子34から導体20へ横バネ部64によるバネ力と縦バネ部76によるバネ力との合力が作用する。
【選択図】 図4
【解決手段】凸状接続部が形成される雄コネクタ12と、凹状接続部が形成される雌コネクタ14と、を備える電気コネクタ10を設ける。雌コネクタ14の雌側端子34に、雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際に、雄コネクタ12のFPC16の導体20に対して差込方向にバネ力が発生すると共に、その差込方向と直交する方向にバネ力が発生するように横バネ部64及び縦バネ部76を設ける。かかる構成においては、雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際、雌側端子34から導体20へ横バネ部64によるバネ力と縦バネ部76によるバネ力との合力が作用する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気コネクタの構造に係り、特に、第1の端子と第2の端子とが互いに接触することにより電気的導通を得る電気コネクタの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複数の基板やフラット配線板に設けられた端子同士を電気的に接続する電気コネクタの構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この構造は、例えば、支持部と撓み片とを有する端子が収納されたハウジングの差込口にフラット配線板を差し込むようになっている。この際、フラット配線板は、ハウジングに収納された端子の支持部と撓み片とにより狭持される。従って、上記した電気コネクタの構造によれば、フラット配線板側の端子とハウジング側の端子とを接触させることにより、両者の電気的導通を得ることができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−124326公報。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に開示される電気コネクタの構造では、ハウジングに収納された端子の支持部および撓み片がフラット配線板を狭持する際の荷重方向と、フラット配線板のハウジングへの差込方向とがほぼ直交する。このため、その差込時においてフラット配線板とハウジングの端子の支持部または撓み片との間に大きな摺動抵抗が作用し、端子の導電材料が剥がれ易くなる。この場合には、端子同士の接触境界に腐食因子(酸素・腐食性ガス等)が侵入し、接触境界に腐食が生じ易くなり、その結果、ガスタイト性の低下による電気抵抗の増大が招来する。
【0005】
また、上記した電気コネクタが、車両等の激しい振動が生じ得るものに搭載される場合には、その振動に起因してフラット配線板とハウジングの端子の支持部または撓み片との間に摺動が生じ易くなり、その結果、接触境界での適切なガスタイト性を維持できないおそれがある。
【0006】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、端子同士の接触境界におけるガスタイト性を高く維持することが可能な電気コネクタの構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項1に記載する如く、第1の端子と第2の端子とが互いに接触される電気コネクタの構造であって、
前記第1の端子と前記第2の端子との接点部に、互いに異なる少なくとも2方向から加わる力の合力を荷重として作用させる電気コネクタの構造により達成される。
【0008】
本発明において、第1の端子と第2の端子との接点部には、互いに異なる少なくとも2方向から加わる力の合力が荷重として作用する。かかる構成においては、各方向からの力が小さくても上記の接点部に加わる力は比較的大きくなると共に、かかる接点部における摩耗は小さく抑えられる。従って、本発明においては、第1の端子と第2の端子との接触境界に腐食が生じ難く、ガスタイト性が高く維持される。
【0009】
尚、本発明において、「端子」とは、突起状に又は基板に形成された導電材料からなる部材のことである。
【0010】
この場合、請求項2に記載する如く、請求項1記載の電気コネクタの構造において、前記第1又は第2の端子は、前記接点部に第1の方向へのバネ力を発生させる第1のバネ部と、該接点部に前記第1の方向とは異なる第2の方向へのバネ力を発生させる第2のバネ部と、を有することとすればよい。
【0011】
また、請求項3に記載する如く、請求項1又は2記載の電気コネクタの構造において、前記第1及び第2の端子は、前記接点部における法線の方向が該第1の端子と該第2の端子との組付方向と直交する方向とは異なるように形成されていることとすれば、第1の端子と第2の端子との組み付け嵌合時に両端子間に作用する摺動抵抗は比較的小さいので、接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0012】
また、請求項4に記載する如く、請求項1乃至3の何れか一項記載の電気コネクタの構造において、前記第1及び第2の端子の少なくとも一方は、接触面が円弧状となるように形成されていることとすれば、第1の端子と第2の端子との接点部に加わる接触圧力は大きく確保されるので、接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0013】
また、請求項5に記載する如く、請求項1乃至4の何れか一項記載の電気コネクタの構造において、前記接点部における前記第1の端子と前記第2の端子との摺動を抑制するロック機構を備えることとすれば、接点部における第1の端子と第2の端子との摺動は抑制されるので、接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0014】
更に、請求項6に記載する如く、請求項1乃至5の何れか一項記載の電気コネクタの構造において、前記接点部の接触面積が20000μm2以上であり、かつ、前記接点部の面圧が0.07mN/μm2〜0.17mN/μm2であることとすれば、第1の端子と第2の端子との接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施例である電気コネクタ10の構造を表した斜視図を示す。尚、図1においては、電気コネクタ10の構造について理解の便宜のため、一部だけ切り欠けられている。本実施例の電気コネクタ10は、例えば振動が生じ易い車両等に搭載されるワイヤハーネスに適用される。本実施例において、電気コネクタ10は、図1に示す如く、雄コネクタ12及び雌コネクタ14を備えている。
【0016】
雄コネクタ12は、フラット配線材としてのフレキシブル・プリンティド・サーキット(Flexible Printed Circuit;以下、FPCと称す)16と、保護部材18と、を備えている。FPC16は、ポリイミド又はポリエチレンテレフタレート等のシートにより銅の配線パターンがラミネートされたフラットな部材である。また、保護部材18は、ポリアミド又はポリブチレンテレフタレート等の射出成形材であり、雄コネクタ12の凸状接続部を形成するための、先端が丸みを帯びた立体形状の部材である。
【0017】
保護部材18は、その先端がFPC16に覆われるようにFPC16に両面テープ等で取り付け固定されている。FPC16は、保護部材18によりその先端部が折り返されように、すなわち、雌コネクタ14側との接触面が円弧状となるように形成される。FPC16は、円弧状の接触面においてシートが除去され、比較的柔らかいSnメッキが施されており、配線パターンの端子としての導体20が外部へ露出するように構成されている。FPC16の導体20は、水平方向(Y軸方向)に複数設けられている。各導体20は、例えば0.3mm程度のY軸方向幅を有しており、例えば0.5mm間隔で設けられている。
【0018】
保護部材18の上面には、凹部22が水平方向(Y軸方向)に複数並んで形成されている。保護部材18の下面にも、また、凹部(図1において図示せず;図2以降において凹部26)が水平方向(Y軸方向)に複数並んで形成されている。保護部材18上面の凹部22及び下面の凹部は共に、雄コネクタ12を雌コネクタ14に嵌合させるために設けられている。また、保護部材18の両側面にはそれぞれ、X軸方向に延在する凸状のガイド部24が形成されている。ガイド部24は、雄コネクタ12をX軸方向に向けて雌コネクタ14に差し込む際の案内用に設けられている。
【0019】
図2は、本実施例の雌コネクタ14の有する雌側端子の、Y軸方向から見た際の側面図を示す。図3は、本実施例の電気コネクタ10において雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際の上面図を示す。図4は、本実施例の電気コネクタ10を図3に示す直線III−IIIで切断した際の断面図を示す。図5は、本実施例の電気コネクタ10を図4に示す矢視IVで見た際の正面図を示す。また、図6は、本実施例の電気コネクタ10を図4に示す矢視Vで見た際の背面図を示す。
【0020】
雌コネクタ14は、プリント基板30に実装されている。雌コネクタ14は、ポリアミド又はポリブチレンテレフタレート等の射出成形材であるハウジング32と、プリント基板30に半田付けにより接続固定される雌側端子34と、を備えている。ハウジング32は、開口穴36を有する上面38と、プリント基板30側に取り付け固定される底面40と、雌側端子34が圧入される背面42と、雄コネクタ12の凸状のガイド部24に対応したX軸方向に延在する凹状のガイド部44を内壁に有する側面46,48と、側面46と48とを上面38側で連結する連結部50と、により構成されており、雌コネクタ14の凹状接続部を形成するための内部空間を有している。
【0021】
ハウジング32には、雄コネクタ12が差し込まれるための差込口52が形成されている。差込口52は、雄コネクタ12の幅(Y軸方向の幅およびZ軸方向の幅)よりも僅かに大きくX軸方向へ向けて開口している。ハウジング32の底面40には、保護部材18の下面に形成された凹部26に対応して凸部54が形成されている。
【0022】
ハウジング32の内部は、雌側端子34を収納可能に形成されている。雌側端子34は、ハウジング32の内部空間に収納され、FPC16の導体20に対応して水平方向(Y軸方向)に複数設けられている。各雌側端子34は、平板を打ち抜くことにより形成され、例えば0.3mm程度のY軸方向厚さを有している。各雌側端子34は、ハウジング32の背面42から突出し外部に露出するリード接続部56を有し、かかるリード接続部56によりプリント基板30に接続固定される。
【0023】
各雌側端子34はすべて、図2に示す如き同一形状を有している。すなわち、各雌側端子34は、Z軸方向に延びる基部60と、基部60の途中に接続する上記リード接続部56と、基部60の上端部からX軸方向に延びるロック部材62と、基部60の下端部に横バネ部64を介して接続する接触部66と、により構成されている。雌側端子34は、銅合金またはステンレス等を基材とし、少なくとも接触部66の全面にSnメッキが施された導体である。
【0024】
基部60は、ハウジング32の上面38の内壁と底面40の内壁との距離に対応したZ軸方向の高さを有している。ロック部材62は、先端に保護部材18の上面に形成された凹部22に対応して突起した突起部68を有している。横バネ部64は、基部60と接触部66とのX軸方向距離が所定距離より小さくなった際にその距離に応じたX軸方向のバネ力を発生させる部材である。また、接触部66は、雌コネクタ14の凹状接続部として機能し、雄コネクタ12のFPC16の端子としての導体20と直接に接触する部位である。
【0025】
接触部66は、スリット70を隔てて互いにZ軸方向において対向する2つの接触刃72,74を有している。接触部66は、接触刃72が横バネ部64を介して基部60に接続するように構成されている。接触刃72と74とは、縦バネ部76を介して互いに接続されている。縦バネ部76は、接触刃72の端部が初期位置からZ軸方向−側へ変位した際にその変位量に応じたバネ力をZ軸方向+側に発生させると共に、接触刃74の端部が初期位置からZ軸方向+側へ変位した際にその変位量に応じたバネ力をZ軸方向−側に発生させる部材である。すなわち、縦バネ部76は、横バネ部64が発生させる力の向きと直交する方向に発生させる。
【0026】
接触刃72は、Z軸方向に対して上向きに傾斜する接触面を有している。また、接触刃74は、接触刃72とは反対に、Z軸方向に対して下向きに傾斜する接触面を有している。接触刃72,74はそれぞれ、雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際に、FPC16の円弧状の頂点が接触刃72と74との間のスリット70に対向し、かつ、接触面がFPC16の円弧状の導体20に接触するように形成される。
【0027】
上記した雌コネクタ14の構成において、ハウジング32内に雌側端子34が収納された状態では、雌側端子34のロック部材62の突起部68と、ハウジング32の底面40に形成された凸部54とが内部空間を隔てて対向する。雌コネクタ14の突起部68が雄コネクタ12の凹部22に、雌コネクタ14の凸部54が雄コネクタ12の凹部26に、それぞれ嵌合される前には、突起部68と凸部54との間隔は、雄コネクタ12の凹部22と凹部26との距離よりも小さくなっている。このため、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に差し込まれることにより、突起部68が凹部22に嵌合しかつ凸部54が凹部26に嵌合されると、雌コネクタ14は、ロック部材62と底面40との間に雄コネクタ12をZ軸方向で狭持する力を発生する。かかる力が生ずると、電気コネクタ10がロックされた状態となり、雄コネクタ12と雌コネクタ14との相対変位が禁止される。
【0028】
また、雌コネクタ14の突起部68が雄コネクタ12の凹部22に、雌コネクタ14の凸部54が雄コネクタ12の凹部26に、それぞれ嵌合された状態においては、FPC16の円弧状の導体20と雌側端子34とが互いに接触する。これにより、電気コネクタ10において、雄コネクタ12側と雌コネクタ14側との電気的導通が確保され、各導体20と雌側端子34との間に例えば10mA程度の電流の流通が確保される。
【0029】
図7は、本実施例の電気コネクタ10における、FPC16の円弧状の導体20と雌側端子34とが互いに接触する部位の拡大図を示す。尚、図7においては、雌側端子34の接触刃72,74のうち接触刃74の接触部位のみを示している。本実施例の電気コネクタ10において、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に差し込まれ、FPC16の導体20と雌側端子34とが互いに接触すると、以後、導体20は、雌側端子34を、雌コネクタ14に対する雄コネクタ12の差込方向(X軸方向+側)へ押圧する。この際、導体20と雌側端子34とは、導体20の接触面が円弧状に形成され、雌側端子34の接触面が平らに形成されているので、接触刃72側および接触刃74側においてそれぞれ一接点ずつで接触する。
【0030】
上記の如く、雌コネクタ14において、雌側端子34の接触刃72はZ軸方向に対して上向きに傾斜する接触面を、また、接触刃74はZ軸方向に対して下向きに傾斜する接触面を、それぞれ有している。また、FPC16は、その接触面が円弧状になるように形成されており、接触刃72,74はそれぞれ、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に差し込まれた際に、FPC16の円弧状の頂点が接触刃72と74との間のスリット70に対向し、かつ、接触面がFPC16の円弧状の導体20に接触するように形成されている。更に、雌側端子34は、X軸方向のバネ力を発生する横バネ部64を有し、かつ、Z軸方向のバネ力を発生する縦バネ部76を有する。
【0031】
このため、雌側端子34は、導体20により差込方向へ押圧された際、接触部66がX軸方向+側へ変位することにより横バネ部64を用いて導体20にX軸方向−側への接触荷重FXを付与すると共に、接触刃72,74の端部がZ軸方向へ変位することにより縦バネ部76を用いて導体20にZ軸方向への接触荷重FZを付与する。すなわち、電気コネクタ10において、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に挿入され、突起部68が凹部22に嵌合しかつ凸部54が凹部26に嵌合すると、FPC16の導体20と雌側端子34との間には、図7に示す如く、横バネ部64による接触荷重FXと縦バネ部76による接触荷重FZとの合成力FTOTALが作用する。尚、かかる合成力FTOTALは、導体20と雌側端子34の接触刃74との間だけでなく、導体20と接触刃72との間にも同様に作用する。
【0032】
従って、本実施例の電気コネクタ10においては、導体20と雌側端子34との各接点にそれぞれ、互いに直交する2方向から加わる力の合力が荷重として作用するため、単一方向からの力のみが荷重として作用する構成と比較して、突起部68が凹部22に嵌合しかつ凸部54が凹部26に嵌合することによる雄コネクタ12と雌コネクタ14との嵌合力が小さくても、十分に大きな接触荷重が確保される。この場合、上記の如く、導体20と雌側端子34とは接触刃72側および接触刃74側においてそれぞれ一接点ずつで接触するため、かかる接点に作用する接触圧力は十分に大きくなる。
【0033】
また、導体20と雌側端子34との接点に差込方向と直交する方向からの力のみが荷重として作用する構成では、導体20と雌側端子34とが接触した後、雄コネクタ12と雌コネクタ14とが嵌合される過程おいて、大きな摺動抵抗が生じ、摩耗が生じ易い。これに対して、本実施例の電気コネクタ10においては、導体20と雌側端子34との接点に、差込方向と直交する方向からの力と差込方向の力との合力が荷重として作用するため、すなわち、接点における法線の方向が差込方向と直交する方向とは異なるため、該接点に差込方向と直交する方向からの力のみが荷重として作用する構成と比較して、導体20と雌側端子34との接触荷重が同一であっても、上記した嵌合過程において接点に作用する摺動抵抗は小さくなり、その摩耗は小さく抑制される。
【0034】
上記の如く、FPC16の導体20及び雌側端子34の接触部66の全面にはそれぞれ、Snメッキが施されている。この場合において、仮に導体20と雌側端子34との間に大きな摺動抵抗が作用し、大きな摩耗が生ずる構成では、そのSnメッキが剥がれ易くなるが、これに対して、本実施例の構成においては、その摩耗が上述の如く小さく抑制されるので、雄コネクタ12と雌コネクタ14との嵌合過程においてSnメッキが剥がれ難い。このため、本実施例の電気コネクタ10によれば、Snメッキの剥がれに起因する接触境界への摩耗粉等の腐食因子の侵入が生じ難く、接触境界におけるガスタイトな環境が確保されており、その結果、接触境界での腐食を防止することができ、電気コネクタ10としての電気抵抗の増大が招来する事態を回避することが可能となっている。
【0035】
図8は、FPC16の導体20と雌側端子34との接触面積(μm2)と接触抵抗(mΩ)との関係について実験結果を表した図を示す。また、図9は、FPC16の導体20と雌側端子34との単位面圧(mN/μm2)と接触抵抗(mΩ)との関係について実験結果を表した図を示す。尚、図8及び図9には、導体20と雌側端子34との接点が各接触面積又は単位面圧に設定された電気コネクタ10の試料を高温(例えば100℃)で長時間(例えば1000h)放置した際の、その試料の接触抵抗を測定した結果が示されている。
【0036】
ところで、FPC16の導体20と雌側端子34との接点における接触面積が十分に確保されないと、具体的には、接触面積が20000μm2未満の領域であると、図8に示す如く、電気的な接触抵抗が急激に増大する。また、上記した接点における接触圧力が0.07mN/μm2よりも小さい場合には、その部位に酸素や腐食性ガス等の腐食因子が侵入し易く、ガスタイト性が確保されず、その結果、腐食層が形成され易くなり、図9に示す如く、電気的な接触抵抗が急激に増大する。逆に、かかる接点における接触圧力が0.17mN/μm2よりも大きい場合には、導体20表面のSnメッキ又は雌側端子34表面のSnメッキがその荷重により押し退けられ、導体20と雌側端子34とがSnメッキ同士ではなく、粗い面を有する基材同士で接触する事態が生じ、ガスタイト性が確保されず、その結果、接触圧力が小さい場合と同様に、図9に示す如く、電気的な接触抵抗が急激に増大する。
【0037】
そこで、本実施例の電気コネクタ10においては、雄コネクタ12と雌コネクタ14との間におけるFPC16の導体20と雌側端子34との接点の接触面積を20000μm2以上に確保し、かつ、その接触面圧を0.07mN/μm2〜0.17mN/μm2の範囲に維持する。FPC16の導体20と雌側端子34との接点には、横バネ部64による接触荷重FXと縦バネ部76による接触荷重FZとの合成力FTOTALが作用するので、その合成力により接点の接触面圧が0.07mN/μm2〜0.17mN/μm2の範囲に確保されるように雄コネクタ12及び雌コネクタ14の嵌合部位(突起部68、凸部54、及び凹部22,26)の位置等が設定される。また、FPC16の導体20と雌側端子34との接点は、接触刃72側および接触刃74側の2箇所存在するので、その両接点の合計の接触面積が20000μm2以上に確保されるように雄コネクタ12及び雌コネクタ14の嵌合部位の位置等が設定される。
【0038】
従って、本実施例の電気コネクタ10の構造によれば、雄コネクタ12のFPC16の導体20と雌コネクタ14の雌側端子34との接触境界における接触条件が適切に設定されるので、その接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができ、これにより、その接触境界における腐食を長期的に防止することができ、雄コネクタ12側と雌コネクタ14側との電気的導通を長期間にわたって確保することが可能となる。
【0039】
また、本実施例において、雄コネクタ12と雌コネクタ14との嵌合完了時に雌コネクタ14が雄コネクタ12を狭持する力は、雌コネクタ14の有するハウジング32の底面40の強度、及び、雌側端子34の有するロック部材62を保持する上面38の強度によりもたらされる。かかる構成においては、雄コネクタ12のFPC16に振動や引っ張りによる外力が加わった際、その外力はハウジング32の凸部54と保護部材18の凹部26との間、及び、雌側端子34の突起部68と保護部材18の凹部22との間の摩擦により吸収される。このため、本実施例の電気コネクタ10においては、FPC16の導体20と雌側端子34との接触部位に、外部からの力が伝達され難くなっており、FPC16の保持強度が十分に確保されている。
【0040】
また、このように外部からの力がFPC16の導体20と雌側端子34との接触部位に伝達され難い場合には、車両に搭載される電気コネクタ10に外部から力や振動が加わっても、その接触部位における両者の位置関係が保持・固定され易い。このため、本実施例の電気コネクタ10においては、車両振動等が生じた場合にもFPC16の導体20と雌側端子34との摺動を抑制することができ、これにより、雄コネクタ12と雌コネクタ14との接触境界において高いガスタイト性を確保することができる。
【0041】
更に、上述の如く、本実施例の電気コネクタ10においては、導体20と雌側端子34との各接点にそれぞれ、互いに直交する2方向から加わる力の合力が荷重として作用する。かかる構成においては、大きな接触荷重を確保するうえで各方向からの力が小さくてもよいので、単一方向から加わる力のみが荷重として作用する構成と比較して、同一の接触荷重を得るうえで、雌側端子34の剛性を低く抑えることが可能である。従って、本実施例の電気コネクタ10の構造によれば、雌側端子34の剛性を低く抑えつつ、十分に大きな接触荷重を確保することが可能となっている。
【0042】
このように雌側端子34の剛性を抑えつつ十分な接触荷重が確保されれば、構成材料の熱膨張や振動等の外力がFPC16の導体20と雌側端子34との接触部位に伝達されても、その外力による接触部位の変位に追従して雌側端子34が変形するので、その雌側端子34と導体20との摺動を抑制することができる。このため、本実施例の電気コネクタ10によれば、雄コネクタ12と雌コネクタ14との接触境界におけるガスタイト性を高く維持することが可能となっている。
【0043】
尚、上記の実施例においては、FPC16の導体20及び雌側端子34が特許請求の範囲に記載した「第1の端子」及び「第2の端子」に、横バネ部64及び縦バネ部76が特許請求の範囲に記載した「第1のバネ部」及び「第2のバネ部」に、X軸方向及びZ軸方向が特許請求の範囲に記載した「第1の方向」及び「第2の方向」に、雄コネクタ12の雌コネクタ14に対する差込方向,挿入方向が特許請求の範囲に記載した「組付方向」に、雄コネクタ12の凹部22,26並びに雌コネクタ14の凸部54及び突起部68が特許請求の範囲に記載した「ロック機構」に、それぞれ相当している。
【0044】
ところで、上記の実施例は、FPC16の配線パターンの導体20を端子として用いた電気コネクタ10の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、導電性を有する端子を用いた電気コネクタに適用することも可能である。
【0045】
また、上記の実施例においては、電気コネクタ10を車両に搭載されるワイヤハーネスに適用することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両以外の振動が生じ易い装置、或いは、振動が難い装置等の電気コネクタに適用することも可能である。
【0046】
【発明の効果】
上述の如く、請求項1及び2記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との接点部に加わる力を確保しつつ、その接点部における摩擦を抑制するので、両端子間の接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0047】
請求項3記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との組み付け嵌合時に作用する両端子間の摺動抵抗を比較的小さくするので、接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0048】
請求項4記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との接点部に加わる接触圧力を大きく確保するので、接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0049】
請求項5記載の発明によれば、接点における第1の端子と第2の端子との摺動を抑制するので、接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0050】
また、請求項6記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との接触境界における接触条件を適切に設定するので、そのガスタイト性を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である電気コネクタの構造を表した斜視図である。
【図2】本実施例の電気コネクタの一方側端子の側面図である。
【図3】本実施例の電気コネクタにおいてコネクタ同士が差し込まれた際の上面図である。
【図4】本実施例の電気コネクタを図3に示す直線III−IIIで切断した際の断面図である。
【図5】本実施例の電気コネクタを図4に示す矢視IVで見た際の正面図である。
【図6】本実施例の電気コネクタを図4に示す矢視Vで見た際の背面図である。
【図7】本実施例の電気コネクタにおける、第1の端子と第2の端子とが互いに接触する部位の拡大図である。
【図8】第1の端子と第2の端子との接触面積と接触抵抗との関係について実験結果を表した図である。
【図9】第1の端子と第2の端子との単位面圧と接触抵抗との関係について実験結果を表した図である。
【符号の説明】
10 電気コネクタ
16 FPC
20 導体
34 雌側端子
64 横バネ部
76 縦バネ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気コネクタの構造に係り、特に、第1の端子と第2の端子とが互いに接触することにより電気的導通を得る電気コネクタの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複数の基板やフラット配線板に設けられた端子同士を電気的に接続する電気コネクタの構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この構造は、例えば、支持部と撓み片とを有する端子が収納されたハウジングの差込口にフラット配線板を差し込むようになっている。この際、フラット配線板は、ハウジングに収納された端子の支持部と撓み片とにより狭持される。従って、上記した電気コネクタの構造によれば、フラット配線板側の端子とハウジング側の端子とを接触させることにより、両者の電気的導通を得ることができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−124326公報。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に開示される電気コネクタの構造では、ハウジングに収納された端子の支持部および撓み片がフラット配線板を狭持する際の荷重方向と、フラット配線板のハウジングへの差込方向とがほぼ直交する。このため、その差込時においてフラット配線板とハウジングの端子の支持部または撓み片との間に大きな摺動抵抗が作用し、端子の導電材料が剥がれ易くなる。この場合には、端子同士の接触境界に腐食因子(酸素・腐食性ガス等)が侵入し、接触境界に腐食が生じ易くなり、その結果、ガスタイト性の低下による電気抵抗の増大が招来する。
【0005】
また、上記した電気コネクタが、車両等の激しい振動が生じ得るものに搭載される場合には、その振動に起因してフラット配線板とハウジングの端子の支持部または撓み片との間に摺動が生じ易くなり、その結果、接触境界での適切なガスタイト性を維持できないおそれがある。
【0006】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、端子同士の接触境界におけるガスタイト性を高く維持することが可能な電気コネクタの構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項1に記載する如く、第1の端子と第2の端子とが互いに接触される電気コネクタの構造であって、
前記第1の端子と前記第2の端子との接点部に、互いに異なる少なくとも2方向から加わる力の合力を荷重として作用させる電気コネクタの構造により達成される。
【0008】
本発明において、第1の端子と第2の端子との接点部には、互いに異なる少なくとも2方向から加わる力の合力が荷重として作用する。かかる構成においては、各方向からの力が小さくても上記の接点部に加わる力は比較的大きくなると共に、かかる接点部における摩耗は小さく抑えられる。従って、本発明においては、第1の端子と第2の端子との接触境界に腐食が生じ難く、ガスタイト性が高く維持される。
【0009】
尚、本発明において、「端子」とは、突起状に又は基板に形成された導電材料からなる部材のことである。
【0010】
この場合、請求項2に記載する如く、請求項1記載の電気コネクタの構造において、前記第1又は第2の端子は、前記接点部に第1の方向へのバネ力を発生させる第1のバネ部と、該接点部に前記第1の方向とは異なる第2の方向へのバネ力を発生させる第2のバネ部と、を有することとすればよい。
【0011】
また、請求項3に記載する如く、請求項1又は2記載の電気コネクタの構造において、前記第1及び第2の端子は、前記接点部における法線の方向が該第1の端子と該第2の端子との組付方向と直交する方向とは異なるように形成されていることとすれば、第1の端子と第2の端子との組み付け嵌合時に両端子間に作用する摺動抵抗は比較的小さいので、接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0012】
また、請求項4に記載する如く、請求項1乃至3の何れか一項記載の電気コネクタの構造において、前記第1及び第2の端子の少なくとも一方は、接触面が円弧状となるように形成されていることとすれば、第1の端子と第2の端子との接点部に加わる接触圧力は大きく確保されるので、接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0013】
また、請求項5に記載する如く、請求項1乃至4の何れか一項記載の電気コネクタの構造において、前記接点部における前記第1の端子と前記第2の端子との摺動を抑制するロック機構を備えることとすれば、接点部における第1の端子と第2の端子との摺動は抑制されるので、接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0014】
更に、請求項6に記載する如く、請求項1乃至5の何れか一項記載の電気コネクタの構造において、前記接点部の接触面積が20000μm2以上であり、かつ、前記接点部の面圧が0.07mN/μm2〜0.17mN/μm2であることとすれば、第1の端子と第2の端子との接触境界におけるガスタイト性は高く維持される。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施例である電気コネクタ10の構造を表した斜視図を示す。尚、図1においては、電気コネクタ10の構造について理解の便宜のため、一部だけ切り欠けられている。本実施例の電気コネクタ10は、例えば振動が生じ易い車両等に搭載されるワイヤハーネスに適用される。本実施例において、電気コネクタ10は、図1に示す如く、雄コネクタ12及び雌コネクタ14を備えている。
【0016】
雄コネクタ12は、フラット配線材としてのフレキシブル・プリンティド・サーキット(Flexible Printed Circuit;以下、FPCと称す)16と、保護部材18と、を備えている。FPC16は、ポリイミド又はポリエチレンテレフタレート等のシートにより銅の配線パターンがラミネートされたフラットな部材である。また、保護部材18は、ポリアミド又はポリブチレンテレフタレート等の射出成形材であり、雄コネクタ12の凸状接続部を形成するための、先端が丸みを帯びた立体形状の部材である。
【0017】
保護部材18は、その先端がFPC16に覆われるようにFPC16に両面テープ等で取り付け固定されている。FPC16は、保護部材18によりその先端部が折り返されように、すなわち、雌コネクタ14側との接触面が円弧状となるように形成される。FPC16は、円弧状の接触面においてシートが除去され、比較的柔らかいSnメッキが施されており、配線パターンの端子としての導体20が外部へ露出するように構成されている。FPC16の導体20は、水平方向(Y軸方向)に複数設けられている。各導体20は、例えば0.3mm程度のY軸方向幅を有しており、例えば0.5mm間隔で設けられている。
【0018】
保護部材18の上面には、凹部22が水平方向(Y軸方向)に複数並んで形成されている。保護部材18の下面にも、また、凹部(図1において図示せず;図2以降において凹部26)が水平方向(Y軸方向)に複数並んで形成されている。保護部材18上面の凹部22及び下面の凹部は共に、雄コネクタ12を雌コネクタ14に嵌合させるために設けられている。また、保護部材18の両側面にはそれぞれ、X軸方向に延在する凸状のガイド部24が形成されている。ガイド部24は、雄コネクタ12をX軸方向に向けて雌コネクタ14に差し込む際の案内用に設けられている。
【0019】
図2は、本実施例の雌コネクタ14の有する雌側端子の、Y軸方向から見た際の側面図を示す。図3は、本実施例の電気コネクタ10において雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際の上面図を示す。図4は、本実施例の電気コネクタ10を図3に示す直線III−IIIで切断した際の断面図を示す。図5は、本実施例の電気コネクタ10を図4に示す矢視IVで見た際の正面図を示す。また、図6は、本実施例の電気コネクタ10を図4に示す矢視Vで見た際の背面図を示す。
【0020】
雌コネクタ14は、プリント基板30に実装されている。雌コネクタ14は、ポリアミド又はポリブチレンテレフタレート等の射出成形材であるハウジング32と、プリント基板30に半田付けにより接続固定される雌側端子34と、を備えている。ハウジング32は、開口穴36を有する上面38と、プリント基板30側に取り付け固定される底面40と、雌側端子34が圧入される背面42と、雄コネクタ12の凸状のガイド部24に対応したX軸方向に延在する凹状のガイド部44を内壁に有する側面46,48と、側面46と48とを上面38側で連結する連結部50と、により構成されており、雌コネクタ14の凹状接続部を形成するための内部空間を有している。
【0021】
ハウジング32には、雄コネクタ12が差し込まれるための差込口52が形成されている。差込口52は、雄コネクタ12の幅(Y軸方向の幅およびZ軸方向の幅)よりも僅かに大きくX軸方向へ向けて開口している。ハウジング32の底面40には、保護部材18の下面に形成された凹部26に対応して凸部54が形成されている。
【0022】
ハウジング32の内部は、雌側端子34を収納可能に形成されている。雌側端子34は、ハウジング32の内部空間に収納され、FPC16の導体20に対応して水平方向(Y軸方向)に複数設けられている。各雌側端子34は、平板を打ち抜くことにより形成され、例えば0.3mm程度のY軸方向厚さを有している。各雌側端子34は、ハウジング32の背面42から突出し外部に露出するリード接続部56を有し、かかるリード接続部56によりプリント基板30に接続固定される。
【0023】
各雌側端子34はすべて、図2に示す如き同一形状を有している。すなわち、各雌側端子34は、Z軸方向に延びる基部60と、基部60の途中に接続する上記リード接続部56と、基部60の上端部からX軸方向に延びるロック部材62と、基部60の下端部に横バネ部64を介して接続する接触部66と、により構成されている。雌側端子34は、銅合金またはステンレス等を基材とし、少なくとも接触部66の全面にSnメッキが施された導体である。
【0024】
基部60は、ハウジング32の上面38の内壁と底面40の内壁との距離に対応したZ軸方向の高さを有している。ロック部材62は、先端に保護部材18の上面に形成された凹部22に対応して突起した突起部68を有している。横バネ部64は、基部60と接触部66とのX軸方向距離が所定距離より小さくなった際にその距離に応じたX軸方向のバネ力を発生させる部材である。また、接触部66は、雌コネクタ14の凹状接続部として機能し、雄コネクタ12のFPC16の端子としての導体20と直接に接触する部位である。
【0025】
接触部66は、スリット70を隔てて互いにZ軸方向において対向する2つの接触刃72,74を有している。接触部66は、接触刃72が横バネ部64を介して基部60に接続するように構成されている。接触刃72と74とは、縦バネ部76を介して互いに接続されている。縦バネ部76は、接触刃72の端部が初期位置からZ軸方向−側へ変位した際にその変位量に応じたバネ力をZ軸方向+側に発生させると共に、接触刃74の端部が初期位置からZ軸方向+側へ変位した際にその変位量に応じたバネ力をZ軸方向−側に発生させる部材である。すなわち、縦バネ部76は、横バネ部64が発生させる力の向きと直交する方向に発生させる。
【0026】
接触刃72は、Z軸方向に対して上向きに傾斜する接触面を有している。また、接触刃74は、接触刃72とは反対に、Z軸方向に対して下向きに傾斜する接触面を有している。接触刃72,74はそれぞれ、雄コネクタ12が雌コネクタ14に差し込まれた際に、FPC16の円弧状の頂点が接触刃72と74との間のスリット70に対向し、かつ、接触面がFPC16の円弧状の導体20に接触するように形成される。
【0027】
上記した雌コネクタ14の構成において、ハウジング32内に雌側端子34が収納された状態では、雌側端子34のロック部材62の突起部68と、ハウジング32の底面40に形成された凸部54とが内部空間を隔てて対向する。雌コネクタ14の突起部68が雄コネクタ12の凹部22に、雌コネクタ14の凸部54が雄コネクタ12の凹部26に、それぞれ嵌合される前には、突起部68と凸部54との間隔は、雄コネクタ12の凹部22と凹部26との距離よりも小さくなっている。このため、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に差し込まれることにより、突起部68が凹部22に嵌合しかつ凸部54が凹部26に嵌合されると、雌コネクタ14は、ロック部材62と底面40との間に雄コネクタ12をZ軸方向で狭持する力を発生する。かかる力が生ずると、電気コネクタ10がロックされた状態となり、雄コネクタ12と雌コネクタ14との相対変位が禁止される。
【0028】
また、雌コネクタ14の突起部68が雄コネクタ12の凹部22に、雌コネクタ14の凸部54が雄コネクタ12の凹部26に、それぞれ嵌合された状態においては、FPC16の円弧状の導体20と雌側端子34とが互いに接触する。これにより、電気コネクタ10において、雄コネクタ12側と雌コネクタ14側との電気的導通が確保され、各導体20と雌側端子34との間に例えば10mA程度の電流の流通が確保される。
【0029】
図7は、本実施例の電気コネクタ10における、FPC16の円弧状の導体20と雌側端子34とが互いに接触する部位の拡大図を示す。尚、図7においては、雌側端子34の接触刃72,74のうち接触刃74の接触部位のみを示している。本実施例の電気コネクタ10において、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に差し込まれ、FPC16の導体20と雌側端子34とが互いに接触すると、以後、導体20は、雌側端子34を、雌コネクタ14に対する雄コネクタ12の差込方向(X軸方向+側)へ押圧する。この際、導体20と雌側端子34とは、導体20の接触面が円弧状に形成され、雌側端子34の接触面が平らに形成されているので、接触刃72側および接触刃74側においてそれぞれ一接点ずつで接触する。
【0030】
上記の如く、雌コネクタ14において、雌側端子34の接触刃72はZ軸方向に対して上向きに傾斜する接触面を、また、接触刃74はZ軸方向に対して下向きに傾斜する接触面を、それぞれ有している。また、FPC16は、その接触面が円弧状になるように形成されており、接触刃72,74はそれぞれ、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に差し込まれた際に、FPC16の円弧状の頂点が接触刃72と74との間のスリット70に対向し、かつ、接触面がFPC16の円弧状の導体20に接触するように形成されている。更に、雌側端子34は、X軸方向のバネ力を発生する横バネ部64を有し、かつ、Z軸方向のバネ力を発生する縦バネ部76を有する。
【0031】
このため、雌側端子34は、導体20により差込方向へ押圧された際、接触部66がX軸方向+側へ変位することにより横バネ部64を用いて導体20にX軸方向−側への接触荷重FXを付与すると共に、接触刃72,74の端部がZ軸方向へ変位することにより縦バネ部76を用いて導体20にZ軸方向への接触荷重FZを付与する。すなわち、電気コネクタ10において、雄コネクタ12が雌コネクタ14の差込口52に挿入され、突起部68が凹部22に嵌合しかつ凸部54が凹部26に嵌合すると、FPC16の導体20と雌側端子34との間には、図7に示す如く、横バネ部64による接触荷重FXと縦バネ部76による接触荷重FZとの合成力FTOTALが作用する。尚、かかる合成力FTOTALは、導体20と雌側端子34の接触刃74との間だけでなく、導体20と接触刃72との間にも同様に作用する。
【0032】
従って、本実施例の電気コネクタ10においては、導体20と雌側端子34との各接点にそれぞれ、互いに直交する2方向から加わる力の合力が荷重として作用するため、単一方向からの力のみが荷重として作用する構成と比較して、突起部68が凹部22に嵌合しかつ凸部54が凹部26に嵌合することによる雄コネクタ12と雌コネクタ14との嵌合力が小さくても、十分に大きな接触荷重が確保される。この場合、上記の如く、導体20と雌側端子34とは接触刃72側および接触刃74側においてそれぞれ一接点ずつで接触するため、かかる接点に作用する接触圧力は十分に大きくなる。
【0033】
また、導体20と雌側端子34との接点に差込方向と直交する方向からの力のみが荷重として作用する構成では、導体20と雌側端子34とが接触した後、雄コネクタ12と雌コネクタ14とが嵌合される過程おいて、大きな摺動抵抗が生じ、摩耗が生じ易い。これに対して、本実施例の電気コネクタ10においては、導体20と雌側端子34との接点に、差込方向と直交する方向からの力と差込方向の力との合力が荷重として作用するため、すなわち、接点における法線の方向が差込方向と直交する方向とは異なるため、該接点に差込方向と直交する方向からの力のみが荷重として作用する構成と比較して、導体20と雌側端子34との接触荷重が同一であっても、上記した嵌合過程において接点に作用する摺動抵抗は小さくなり、その摩耗は小さく抑制される。
【0034】
上記の如く、FPC16の導体20及び雌側端子34の接触部66の全面にはそれぞれ、Snメッキが施されている。この場合において、仮に導体20と雌側端子34との間に大きな摺動抵抗が作用し、大きな摩耗が生ずる構成では、そのSnメッキが剥がれ易くなるが、これに対して、本実施例の構成においては、その摩耗が上述の如く小さく抑制されるので、雄コネクタ12と雌コネクタ14との嵌合過程においてSnメッキが剥がれ難い。このため、本実施例の電気コネクタ10によれば、Snメッキの剥がれに起因する接触境界への摩耗粉等の腐食因子の侵入が生じ難く、接触境界におけるガスタイトな環境が確保されており、その結果、接触境界での腐食を防止することができ、電気コネクタ10としての電気抵抗の増大が招来する事態を回避することが可能となっている。
【0035】
図8は、FPC16の導体20と雌側端子34との接触面積(μm2)と接触抵抗(mΩ)との関係について実験結果を表した図を示す。また、図9は、FPC16の導体20と雌側端子34との単位面圧(mN/μm2)と接触抵抗(mΩ)との関係について実験結果を表した図を示す。尚、図8及び図9には、導体20と雌側端子34との接点が各接触面積又は単位面圧に設定された電気コネクタ10の試料を高温(例えば100℃)で長時間(例えば1000h)放置した際の、その試料の接触抵抗を測定した結果が示されている。
【0036】
ところで、FPC16の導体20と雌側端子34との接点における接触面積が十分に確保されないと、具体的には、接触面積が20000μm2未満の領域であると、図8に示す如く、電気的な接触抵抗が急激に増大する。また、上記した接点における接触圧力が0.07mN/μm2よりも小さい場合には、その部位に酸素や腐食性ガス等の腐食因子が侵入し易く、ガスタイト性が確保されず、その結果、腐食層が形成され易くなり、図9に示す如く、電気的な接触抵抗が急激に増大する。逆に、かかる接点における接触圧力が0.17mN/μm2よりも大きい場合には、導体20表面のSnメッキ又は雌側端子34表面のSnメッキがその荷重により押し退けられ、導体20と雌側端子34とがSnメッキ同士ではなく、粗い面を有する基材同士で接触する事態が生じ、ガスタイト性が確保されず、その結果、接触圧力が小さい場合と同様に、図9に示す如く、電気的な接触抵抗が急激に増大する。
【0037】
そこで、本実施例の電気コネクタ10においては、雄コネクタ12と雌コネクタ14との間におけるFPC16の導体20と雌側端子34との接点の接触面積を20000μm2以上に確保し、かつ、その接触面圧を0.07mN/μm2〜0.17mN/μm2の範囲に維持する。FPC16の導体20と雌側端子34との接点には、横バネ部64による接触荷重FXと縦バネ部76による接触荷重FZとの合成力FTOTALが作用するので、その合成力により接点の接触面圧が0.07mN/μm2〜0.17mN/μm2の範囲に確保されるように雄コネクタ12及び雌コネクタ14の嵌合部位(突起部68、凸部54、及び凹部22,26)の位置等が設定される。また、FPC16の導体20と雌側端子34との接点は、接触刃72側および接触刃74側の2箇所存在するので、その両接点の合計の接触面積が20000μm2以上に確保されるように雄コネクタ12及び雌コネクタ14の嵌合部位の位置等が設定される。
【0038】
従って、本実施例の電気コネクタ10の構造によれば、雄コネクタ12のFPC16の導体20と雌コネクタ14の雌側端子34との接触境界における接触条件が適切に設定されるので、その接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができ、これにより、その接触境界における腐食を長期的に防止することができ、雄コネクタ12側と雌コネクタ14側との電気的導通を長期間にわたって確保することが可能となる。
【0039】
また、本実施例において、雄コネクタ12と雌コネクタ14との嵌合完了時に雌コネクタ14が雄コネクタ12を狭持する力は、雌コネクタ14の有するハウジング32の底面40の強度、及び、雌側端子34の有するロック部材62を保持する上面38の強度によりもたらされる。かかる構成においては、雄コネクタ12のFPC16に振動や引っ張りによる外力が加わった際、その外力はハウジング32の凸部54と保護部材18の凹部26との間、及び、雌側端子34の突起部68と保護部材18の凹部22との間の摩擦により吸収される。このため、本実施例の電気コネクタ10においては、FPC16の導体20と雌側端子34との接触部位に、外部からの力が伝達され難くなっており、FPC16の保持強度が十分に確保されている。
【0040】
また、このように外部からの力がFPC16の導体20と雌側端子34との接触部位に伝達され難い場合には、車両に搭載される電気コネクタ10に外部から力や振動が加わっても、その接触部位における両者の位置関係が保持・固定され易い。このため、本実施例の電気コネクタ10においては、車両振動等が生じた場合にもFPC16の導体20と雌側端子34との摺動を抑制することができ、これにより、雄コネクタ12と雌コネクタ14との接触境界において高いガスタイト性を確保することができる。
【0041】
更に、上述の如く、本実施例の電気コネクタ10においては、導体20と雌側端子34との各接点にそれぞれ、互いに直交する2方向から加わる力の合力が荷重として作用する。かかる構成においては、大きな接触荷重を確保するうえで各方向からの力が小さくてもよいので、単一方向から加わる力のみが荷重として作用する構成と比較して、同一の接触荷重を得るうえで、雌側端子34の剛性を低く抑えることが可能である。従って、本実施例の電気コネクタ10の構造によれば、雌側端子34の剛性を低く抑えつつ、十分に大きな接触荷重を確保することが可能となっている。
【0042】
このように雌側端子34の剛性を抑えつつ十分な接触荷重が確保されれば、構成材料の熱膨張や振動等の外力がFPC16の導体20と雌側端子34との接触部位に伝達されても、その外力による接触部位の変位に追従して雌側端子34が変形するので、その雌側端子34と導体20との摺動を抑制することができる。このため、本実施例の電気コネクタ10によれば、雄コネクタ12と雌コネクタ14との接触境界におけるガスタイト性を高く維持することが可能となっている。
【0043】
尚、上記の実施例においては、FPC16の導体20及び雌側端子34が特許請求の範囲に記載した「第1の端子」及び「第2の端子」に、横バネ部64及び縦バネ部76が特許請求の範囲に記載した「第1のバネ部」及び「第2のバネ部」に、X軸方向及びZ軸方向が特許請求の範囲に記載した「第1の方向」及び「第2の方向」に、雄コネクタ12の雌コネクタ14に対する差込方向,挿入方向が特許請求の範囲に記載した「組付方向」に、雄コネクタ12の凹部22,26並びに雌コネクタ14の凸部54及び突起部68が特許請求の範囲に記載した「ロック機構」に、それぞれ相当している。
【0044】
ところで、上記の実施例は、FPC16の配線パターンの導体20を端子として用いた電気コネクタ10の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、導電性を有する端子を用いた電気コネクタに適用することも可能である。
【0045】
また、上記の実施例においては、電気コネクタ10を車両に搭載されるワイヤハーネスに適用することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両以外の振動が生じ易い装置、或いは、振動が難い装置等の電気コネクタに適用することも可能である。
【0046】
【発明の効果】
上述の如く、請求項1及び2記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との接点部に加わる力を確保しつつ、その接点部における摩擦を抑制するので、両端子間の接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0047】
請求項3記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との組み付け嵌合時に作用する両端子間の摺動抵抗を比較的小さくするので、接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0048】
請求項4記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との接点部に加わる接触圧力を大きく確保するので、接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0049】
請求項5記載の発明によれば、接点における第1の端子と第2の端子との摺動を抑制するので、接触境界におけるガスタイト性を高く維持することができる。
【0050】
また、請求項6記載の発明によれば、第1の端子と第2の端子との接触境界における接触条件を適切に設定するので、そのガスタイト性を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である電気コネクタの構造を表した斜視図である。
【図2】本実施例の電気コネクタの一方側端子の側面図である。
【図3】本実施例の電気コネクタにおいてコネクタ同士が差し込まれた際の上面図である。
【図4】本実施例の電気コネクタを図3に示す直線III−IIIで切断した際の断面図である。
【図5】本実施例の電気コネクタを図4に示す矢視IVで見た際の正面図である。
【図6】本実施例の電気コネクタを図4に示す矢視Vで見た際の背面図である。
【図7】本実施例の電気コネクタにおける、第1の端子と第2の端子とが互いに接触する部位の拡大図である。
【図8】第1の端子と第2の端子との接触面積と接触抵抗との関係について実験結果を表した図である。
【図9】第1の端子と第2の端子との単位面圧と接触抵抗との関係について実験結果を表した図である。
【符号の説明】
10 電気コネクタ
16 FPC
20 導体
34 雌側端子
64 横バネ部
76 縦バネ部
Claims (6)
- 第1の端子と第2の端子とが互いに接触される電気コネクタの構造であって、
前記第1の端子と前記第2の端子との接点部に、互いに異なる少なくとも2方向から加わる力の合力を荷重として作用させることを特徴とする電気コネクタの構造。 - 前記第1又は第2の端子は、前記接点部に第1の方向へのバネ力を発生させる第1のバネ部と、該接点部に前記第1の方向とは異なる第2の方向へのバネ力を発生させる第2のバネ部と、を有することを特徴とする請求項1記載の電気コネクタの構造。
- 前記第1及び第2の端子は、前記接点部における法線の方向が該第1の端子と該第2の端子との組付方向と直交する方向とは異なるように形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の電気コネクタの構造。
- 前記第1及び第2の端子の少なくとも一方は、接触面が円弧状となるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の電気コネクタの構造。
- 前記接点部における前記第1の端子と前記第2の端子との摺動を抑制するロック機構を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載の電気コネクタの構造。
- 前記接点部の接触面積が20000μm2以上であり、かつ、
前記接点部の面圧が0.07mN/μm2〜0.17mN/μm2であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項記載の電気コネクタの構造。
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JP2002293007A JP2004127829A (ja) | 2002-10-04 | 2002-10-04 | 電気コネクタの構造 |
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JP2014063624A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Smk Corp | コネクタの端子構造 |
-
2002
- 2002-10-04 JP JP2002293007A patent/JP2004127829A/ja active Pending
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