JP2005078842A - Connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電線同士などの接続に用いられるコネクタに関する。 The present invention relates to a connector used for connecting wires and the like.
移動体としての自動車には、多種多様な電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器に電力や制御信号などを伝えるためにワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、複数のコネクタとを備えている。電線は、導電性の芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えた所謂被覆電線である。 A wide variety of electronic devices are mounted on a vehicle as a moving body. In the automobile, a wire harness is routed to transmit electric power, a control signal, and the like to the electronic device. The wire harness includes a plurality of electric wires and a plurality of connectors. The electric wire is a so-called covered electric wire including a conductive core wire and an insulating covering portion that covers the core wire.
コネクタは、導電性の端子金具と、絶縁性のコネクタハウジングと、を備えている。端子金具は、電線の端部などに取りつけられて前記芯線と電気的に接続する。コネクタハウジングは、端子金具を収容する。前記ワイヤハーネスは、コネクタが電子機器のコネクタにコネクタ結合して、前記電子機器に制御信号などを伝える。 The connector includes a conductive terminal fitting and an insulating connector housing. The terminal fitting is attached to an end portion of the electric wire and electrically connected to the core wire. The connector housing accommodates the terminal fitting. In the wire harness, a connector is connected to a connector of an electronic device and transmits a control signal or the like to the electronic device.
前記端子金具として、互いの間に相手側の端子金具やフレキシブルプリントサーキット(Flexible Printed Circuit:以下FPCと呼ぶ)やフレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable:FFC)などのフラット回路体などの導体を挟む一対の接触片を備えた端子金具(特許文献1参照。)が用いられる。この種の端子金具は、前述した相手側の端子金具や導体などの相手側の導体を一方の接触片の表面上に位置付けて、他方の接触片が前記相手側の導体を前記一方の接触片に向かって付勢していた。 As the terminal fittings, a pair of counterpart metal fittings, a conductor such as a flat circuit body such as a flexible printed circuit (hereinafter referred to as FPC) or a flexible flat cable (FFC) is sandwiched between them. The terminal metal fitting (refer patent document 1) provided with the contact piece of this is used. In this type of terminal fitting, the mating conductor such as the mating terminal fitting or conductor described above is positioned on the surface of one contact piece, and the other contact piece places the mating conductor on the one contact piece. It was energizing towards.
従来から用いられてきたコネクタ則ち端子金具では、前記他方の接触片の付勢力を所定の値以上に保っていた(強くしてきた)。さらに、前記端子金具は、一対の接触片の剛性を高くして、これらの接触片を弾性変形しにくくすることで、一対の接触片間に相手側の導体を挟むようにしてきた。前記端子金具は、一対の接触片間に挟んだ相手側の導体が位置ずれすることを防止して、これらの接点でフレッチング腐食が発生することを防止してきた。こうして、従来の端子金具は、相手側の導体と電気的に接続してきた。
前述した従来の端子金具では、接触片の剛性を高くするとともに、付勢力を所定の値以上とする(強くする)ことで、相手側の導体と電気的に接続してきた。 In the conventional terminal fitting described above, the rigidity of the contact piece is increased, and the urging force is set to a predetermined value or more (intensified) to electrically connect to the mating conductor.
一方、前述したワイヤハーネスなどが配索される自動車には、より多種多様な電子機器が搭載されるようになっている。このため、電線が増加してワイヤハーネスの重量が増加するとともに大型化する傾向であった。 On the other hand, a wider variety of electronic devices are mounted on the automobile in which the wire harness described above is routed. For this reason, there was a tendency for the electric wire to increase and the weight of the wire harness to increase and to increase in size.
これらの重量増加及び大型化を抑制するために、前述したコネクタは、より多数の端子金具を収容する(より多極化が図られる)とともに端子金具の小型化が図られてきた。さらに、前述したワイヤハーネスを容易に配索するために、コネクタを相手側のコネクタに嵌合する際にかかる力を低減する(低挿入力化を図る)ことが望まれている。 In order to suppress the increase in the weight and the increase in size, the connector described above has accommodated a larger number of terminal fittings (more multipolarization) and has been attempted to reduce the size of the terminal fittings. Further, in order to easily wire the above-described wire harness, it is desired to reduce the force applied when the connector is fitted to the mating connector (to reduce the insertion force).
端子金具の小型化を図ると、前述したように、所定の値以上の付勢力を確保することが困難となり、相手側の導体と確実に電気的に接続することが困難となる。このため、前述した接点でフレッチング腐食が生じる虞がある。また、多極化が図られるとともに、低挿入力化が図られると、端子金具一つ当たりの前述した付勢力を抑制することが必要となり、所定の値以上の付勢力を確保することがますます困難となり、相手側の導体と確実に電気的に接続することがますます困難となる。このため、前述した接点でフレッチング腐食が生じる可能性がますます増加する。 If the terminal fitting is reduced in size, as described above, it becomes difficult to secure an urging force of a predetermined value or more, and it is difficult to reliably connect the mating conductor. For this reason, there exists a possibility that fretting corrosion may arise in the contact mentioned above. In addition, when multipolarization is achieved and low insertion force is achieved, it is necessary to suppress the aforementioned urging force per terminal fitting, making it more difficult to secure an urging force that exceeds a specified value. Thus, it becomes more and more difficult to make a reliable electrical connection with the mating conductor. For this reason, the possibility of fretting corrosion occurring at the above-mentioned contacts is increased.
したがって、本発明の目的は、端子金具の小型化及び多極化が図られるとともに低挿入力化が図られても、フレッチング腐食を起こすことなく相手側の導体と確実に電気的に接続できるコネクタを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a connector that can be reliably electrically connected to a mating conductor without causing fretting corrosion even if the terminal fitting is miniaturized and multipolarized and the insertion force is reduced. There is to do.
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項1に記載の本発明のコネクタは、表面上に相手側の導体を位置付ける支持部と、前記支持部と間隔をあけかつ前記相手側の導体を前記支持部に向かって付勢する弾性復元力を生じた状態で前記支持部との間に前記相手側の導体を挟むとともにキャビティ内に収容された弾性接触部と、を備えた端子金具と、前記端子金具を収容するとともに前記相手側の導体を支持する相手側の絶縁体と嵌合するコネクタハウジングと、を備えたコネクタにおいて、前記弾性接触部と前記キャビティの内面との間に隙間が設けられており、この隙間をAとし、前記相手側の導体及び相手側の絶縁体と前記弾性接触部に作用する温度変化をΔTとし、前記相手側の導体と前記相手側の絶縁体とを合わせた線膨張係数をβaとし、前記相手側の導体が固定された第1の固定箇所と、前記相手側の導体と前記弾性接触部との接点との距離をlaとし、前記コネクタハウジングと端子金具とを合わせた線膨張係数をβbとし、前記端子金具が固定された第2の固定箇所と、前記相手側の導体と前記弾性接触部との接点との距離をlbとすると、A≧ΔT×βa×la−ΔT×βb×lbとなり、前記弾性接触部のばね定数をkとし、前記相手側の導体と前記弾性接触部との静止摩擦係数をμとし、前記弾性接触部の弾性復元力をFとし、前記端子金具が前記コネクタハウジング内で移動可能な距離をbとすると、ΔT×βa×la−ΔT×βb×lb≦2×(μ×F/k)+bを満たしていることを特徴としている。なお、本明細書に記した隙間Aとは、前記弾性接触部と前記キャビティの内面との間隔を示している。則ち、符号Aは、前記隙間の長さを示しており、この隙間の長さAを本明細書では省略して隙間Aと記す。
In order to solve the above problems and achieve the object, the connector of the present invention according to
請求項2に記載の本発明のコネクタは、請求項1に記載のコネクタにおいて、前記相手側の導体は、前記支持部と弾性接触部との間に一方向に沿って挿入されてこれらの支持部と弾性接触部とに挟まれるとともに、前記一方向と、前記一方向と前記弾性復元力との双方に対し直交する第1の方向と、前記一方向に対し直交しかつ前記弾性復元力に沿う第2の方向それぞれの前記隙間Aは、A≧ΔT×βa×la−ΔT×βb×lbとなり、前記一方向と前記第1の方向と前記第2の方向それぞれの前記弾性接触部のばね定数kは、ΔT×βa×la−ΔT×βb×lb≦2×(μ×F/k)+bを満たしていることを特徴としている。 A connector according to a second aspect of the present invention is the connector according to the first aspect, wherein the mating conductor is inserted between the support portion and the elastic contact portion along one direction to support the mating conductor. And the elastic contact portion, the one direction, the first direction orthogonal to both the one direction and the elastic restoring force, the orthogonal direction to the one direction and the elastic restoring force. The gap A in each of the second directions along the line satisfies A ≧ ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb, and the spring of the elastic contact portion in each of the one direction, the first direction, and the second direction. The constant k is characterized by satisfying ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb ≦ 2 × (μ × F / k) + b.
請求項3に記載の本発明のコネクタは、請求項2に記載のコネクタにおいて、前記相手側の導体と、前記相手側の絶縁体と、前記相手側の導体に接続する相手側の電線と、で相手側の部材を構成し、前記第2の方向に沿って前記相手側の部材に作用する加速度をa1とし、前記相手側の部材の質量をmとすると、前記弾性接触部の弾性復元力Fは、F>m×a1を満たしていることを特徴としている。
The connector of the present invention according to
請求項4に記載の本発明のコネクタは、請求項2または請求項3に記載のコネクタにおいて、前記相手側の導体と、前記相手側の絶縁体と、前記相手側の導体に接続する相手側の電線と、で相手側の部材を構成し、前記第2の方向に対し直交する方向に沿って前記相手側の部材に作用する加速度をa2とし、前記相手側の部材の質量をmとすると、前記弾性接触部の弾性復元力Fは、F>m×a2/μを満たしていることを特徴としている。 A connector according to a fourth aspect of the present invention is the connector according to the second or third aspect, wherein the mating conductor is connected to the mating conductor, the mating insulator, and the mating conductor. The other member, and the acceleration acting on the other member along the direction orthogonal to the second direction is a2, and the mass of the other member is m. The elastic restoring force F of the elastic contact portion satisfies F> m × a2 / μ.
すなわち、本発明のコネクタは、端子金具の弾性接触部の剛性を低下させて該弾性接触部を弾性変形し易くしている。そして、弾性接触部と相手側の導体との接点が移動しようとしても弾性接触部が追従して弾性変形することで、前記接点で、弾性接触部と相手側の導体とを接触した状態に保つ。則ち、接点で弾性接触部と相手側の導体とが相対的に移動することを防止して、接点の位置ずれを防止している。 In other words, the connector of the present invention reduces the rigidity of the elastic contact portion of the terminal fitting and makes it easier to elastically deform the elastic contact portion. And even if the contact between the elastic contact portion and the mating conductor is about to move, the elastic contact portion follows and elastically deforms to keep the elastic contact portion and the mating conductor in contact with each other at the contact point. . In other words, the elastic contact portion and the mating conductor are prevented from moving relative to each other at the contact point, thereby preventing the displacement of the contact point.
さらに、本発明では、弾性接触部とキャビティの内面との間に隙間を設け、かつ端子金具をコネクタハウジング内で移動自在とし(則ち端子金具とコネクタハウジング内との間にガタを設け)、この隙間及びガタ内で弾性接触部が弾性変形することを許容している。則ち、隙間及びガタ内で弾性接触部が弾性変形することで、弾性接触部と相手側の導体との接点が位置ずれすることを防止している。こうして、前述したフレッチング腐食が発生することを防止している。 Furthermore, in the present invention, a gap is provided between the elastic contact portion and the inner surface of the cavity, and the terminal fitting is movable within the connector housing (that is, a backlash is provided between the terminal fitting and the connector housing) The elastic contact portion is allowed to elastically deform within the gap and play. That is, the elastic contact portion is elastically deformed in the gap and the backlash, thereby preventing the contact point between the elastic contact portion and the mating conductor from being displaced. Thus, the above-described fretting corrosion is prevented.
例えば、端子金具と相手側の導体とに作用する温度の変化に伴う熱膨張係数の差などから生じる位置ずれや、相手側の導体を含んだ相手側の部材に加速度などが作用しても、弾性接触部が追従して弾性変形する。こうして、弾性接触部の剛性を抑制(低減)することで、弾性接触部の弾性復元力則ち弾性接触部と相手側の導体との接触荷重を抑制(低減)できるようにしている。そして、端子金具の小型化及び多極化が図られかつ低挿入力化が図られても、コネクタは、フレッチング腐食を起こすことなく、相手側の導体と確実に電気的に接続できるようになる。 For example, even if a position shift caused by a difference in thermal expansion coefficient due to a change in temperature acting on the terminal fitting and the mating conductor, acceleration or the like acts on the mating member including the mating conductor, The elastic contact portion follows and elastically deforms. Thus, by suppressing (reducing) the rigidity of the elastic contact portion, the elastic restoring force of the elastic contact portion, that is, the contact load between the elastic contact portion and the mating conductor can be suppressed (reduced). Even if the terminal fitting is miniaturized and multipolarized and the insertion force is reduced, the connector can be reliably electrically connected to the mating conductor without causing fretting corrosion.
例えば、図9に示す端子金具14は、コネクタハウジングのキャビティとしての端子収容室内に収容される。端子金具は、端子収容室内で移動自在となっている。則ち、端子金具と端子収容室の内面との間には、ガタが設けられている。コネクタハウジングは、印刷配線板に取り付けられる。そして、端子金具14は、前記コネクタハウジングに嵌合するホルダに端部が支持されたFPCの導体と電気的に接続する。
For example, the
FPCは、自動車などに配索される際に、周知の配線用クリップなどにより車体パネルなどに固定される。この配線用クリップから端部までのFPCと前記FPCの端部を保持するホルダとは、本明細書の相手側の部材100(図10に示す)を構成している。 When the FPC is routed in an automobile or the like, the FPC is fixed to a vehicle body panel or the like by a known wiring clip or the like. The FPC from the wiring clip to the end and the holder for holding the end of the FPC constitute a mating member 100 (shown in FIG. 10) of the present specification.
なお、図10、図13及び図14では、相手側の部材100としてのホルダとFPCを、模式的に、直方体で示す。また、FPCの導体のホルダに支持された箇所は、本明細書に記した相手側の導体をなしている。ホルダは、絶縁性であり、本明細書に記した相手側の絶縁体をなしている。FPCは、前記FPCの導体に電気的に接続した本明細書に記した相手側の電線をなしている。
In addition, in FIG.10, FIG13 and FIG.14, the holder and FPC as the
端子金具14は、導電性の板金などからなる。端子金具14は、第1の電気接触部18と、第2の電気接触部19と、係止部22とを一体に備えている。第1の電気接触部18は、板状に形成されている。第1の電気接触部18は、端子金具14が端子収容室内に収容されると前記印刷配線板の導体パターンと電気的に接続する。
The
第2の電気接触部19は、前述した相手側の部材100のFPCの導体と電気的に接続する。第2の電気接触部19は、一対の接触片20を備えている。一対の接触片20は、棒状に形成されており、互いに間隔をあけて平行に配されている。一対の接触片20の一端部は、前記第1の電気接触部18に連なっている。一対の接触片20は、互いの間に相手側の部材100のホルダ及び該ホルダに支持されたFPCの導体を挿入する。
The second
一方の接触片20(以下符号20aで示す)は、他方の接触片20(以下符号20bで示す)との間に挿入された相手側の部材100のホルダに支持されたFPCの導体をその表面上に位置付ける。他方の接触片20bは、一方の接触片20aに接離する方向に弾性変形自在である。また、他方の接触片20bには、一方の接触片20aに向かって凸の接触突部21が設けられている。なお、接離とは、互いに近づいたり離れたりすることである。一方の接触片20aは、本明細書に記した支持部をなし、他方の接触部20bは、本明細書に記した弾性接触部をなしている。
One contact piece 20 (hereinafter, indicated by reference numeral 20a) has the FPC conductor supported by the holder of the
一方の接触片20aとの間に相手側の部材100のホルダと該ホルダに支持されたFPCの導体が挿入されると、前記接触突部21がホルダに支持されたFPCの導体と接触する。他方の接触片20bは、ホルダに支持されたFPCの導体を一方の接触片20aに向かって図9中の矢印Zに沿って付勢する。
When the holder of the
則ち、他方の接触片20bは、ホルダに支持されたFPCの導体を一方の接触片20aに向かって付勢する弾性復元力F(図10に示す)を生じた状態で一方の接触片20aとの間にホルダに支持されたFPCを挟む。そして、前記接触突部21がFPCの導体と接触して、該接触突部21の先端に、他方の接触片20bとFPCの導体との接点S則ち端子金具14と相手側の部材100との接点Sが形成される。
That is, the
係止部22は、一方の接触片20aの第1の電気接触部18寄りの端部に設けられている。係止部22は、コネクタハウジングの係止受け部に係止する。係止部22は、コネクタハウジングの係止受け部に係止することで、端子金具14をコネクタハウジングに固定する。また、係止部22則ち端子金具14のコネクタハウジングへの固定箇所(以下、第2の固定箇所と呼ぶ)を、図10中などに符号Dで示す。
The locking
また、前記ホルダに支持されたFPCの導体は、前記一対の接触片20a,20b間に、図9中の矢印Xに沿って挿入される。この矢印Xは、接触片20a,20bの長手方向と平行であり、本明細書に記した一方向をなしている。前記他方の接触片20bの弾性復元力Fは、前記矢印Xに対し直交している。
Further, the FPC conductor supported by the holder is inserted along the arrow X in FIG. 9 between the pair of
また、前記ホルダは、端子金具14を収容するコネクタハウジングと嵌合して、該コネクタハウジングと固定される。ホルダ則ち相手側の部材のコネクタハウジングへの固定箇所(以下第1の固定箇所と呼ぶ)を図10中に符号Cで示す。なお、この第1の固定箇所Cでは、FPCの導体はホルダを介してコネクタハウジングに固定されている。なお、図10中には、直方体で示した相手側の部材100の図中の最も手前側の端に前記第1の固定箇所Cを設けている。
In addition, the holder is fixed to the connector housing by fitting with a connector housing that houses the
ここで、端子金具14とコネクタハウジングとを合わせたものの線膨張係数と、相手側の部材100のホルダとFPCとを合わせたものの線膨張係数とは異なる。このため、これらの端子金具14及びコネクタハウジングと、相手側の部材100のホルダ及びFPCに作用する温度が変化すると、端子金具14及びコネクタハウジングの膨張の度合いと、ホルダ及びFPCの導体との膨張の度合いとが異なる。
Here, the linear expansion coefficient of the combination of the terminal fitting 14 and the connector housing is different from the linear expansion coefficient of the combination of the holder of the
このときの端子金具14と、ホルダ及びFPCの導体とを模式的に図11に示す。図11(a)は、温度が変化する前の状態であり、図11(b)は温度が変化した後の状態である。図11において、符号Aは、相手側の部材100のホルダとFPCの導体とを合わせたもの示しており、符号Bは、端子金具14とコネクタハウジングとを合わせたものを示している。
FIG. 11 schematically shows the terminal fitting 14 and the holder and the conductor of the FPC at this time. FIG. 11A shows a state before the temperature changes, and FIG. 11B shows a state after the temperature changes. In FIG. 11, the symbol A indicates a combination of the holder of the
前記端子金具14と、ホルダ及びFPCの導体との接点S1,S2の前記矢印XのずれをWとする。温度変化をΔTとする。相手側の部材100のホルダとFPCの導体とを合わせたものの前記矢印Xの線膨張係数をβaとする。前記矢印Xの前記相手側の部材100のホルダとFPCの導体とを合わせたものの前記第1の固定箇所Cと前記接点Sとの距離をla(図10中には、符号laxで示す)とする。
The deviation of the arrow X between the contacts S1 and S2 between the
端子金具14とコネクタハウジングとを合わせたものの前記矢印Xの線膨張係数をβbとする。前記矢印Xの前記第2の固定箇所Dと前記接点Sとの距離をlb(図10中には、符号lbxで示す)とすると、以下の式1が成立する。
W=ΔT×βa×la−ΔT×βb×lb……式1
Although the terminal metal fitting 14 and the connector housing are combined, the linear expansion coefficient of the arrow X is βb. When the distance between the second fixed portion D of the arrow X and the contact S is lb (indicated by reference numeral lbx in FIG. 10), the following
W = ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb ……
また、図10に示すように、相手側の部材100のホルダに保持されたFPCの導体が一対の接触片20a,20b間に挿入された状態は、図12に示すように模式化できる。図12中の符号Aは、相手側の部材100のホルダとFPCの導体とを示し、符号Bは、端子金具14とコネクタハウジングとを示している。図12に示す符号Cで示すばねは弾性変形自在な他方の接触片20bを示している。ばねCのばね定数kは、前記他方の接触片20bの矢印X方向のばね定数kと等しい。ばねCは、弾性変形することで相手側の部材100則ちFPCの導体と端子金具14との接点Sを変位自在としている。さらに、図12に示す状態でも、他方の接触片20bとしてのばねCは、弾性復元力Fで相手側の部材100を付勢している。
As shown in FIG. 10, the state in which the conductor of the FPC held by the holder of the
このとき、FPCの導体則ち相手側の部材100と端子金具14とが相対的に移動しようとするときに、前記接点Sで相手側の導体則ち前記FPCの導体と端子金具14とが相対的に移動しないためには、以下の式2に示す条件を満足しなければならない。則ち、式2の右辺で示す端子金具14と相手側の導体との静止摩擦力が、左辺で示す接点Sで端子金具14と相手側の導体とがずれようとする力以上となっていれば、前記接点Sで相手側の導体則ち前記FPCの導体と端子金具14とが相対的に移動しない。なお、式2において、前記端子金具14と相手側の導体則ちFPCの導体との静止摩擦係数をμとし、前述した相対的な移動の振幅をaとしている。
k×a≦μ×F
a≦μ×F/k……式2
At this time, when the FPC conductor, that is, the
k × a ≦ μ × F
a ≦ μ × F / k ……
ここで、前述した接点S1,S2のずれWと前記振幅aと端子金具14がコネクタハウジング内で移動できる距離(コネクタハウジング内の端子金具14とコネクタハウジングとのガタ)bは、以下の式3に示す関係を満たしている。
W=2×a+b……式3
Here, the above-described displacement W of the contacts S1 and S2, the amplitude a, and the distance that the terminal fitting 14 can move within the connector housing (the backlash between the
W = 2 × a + b ……
前述した式1ないし式3によれば、端子金具14とFPCなどに作用する温度がΔT変化した際に、前記端子金具14とFPCの導体との接点Sが位置ずれしない(接点Sで端子金具14とFPCの導体とが相対的に移動しない)ためには、以下の式4を満たす必要がある。
ΔT×βa×la−ΔT×βb×lb≦2×(μ×F/k)+b……式4
According to the above-described
ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb ≦ 2 × (μ × F / k) + b (Formula 4)
他方の接触片20bのばね定数kと、他方の接触片20bの弾性復元力Fなどが上記式4を満たしていれば、接点Sで前記端子金具14とFPCの導体とが相対的に移動せずに、前記接点Sの移動に伴って他方の接触片20bが弾性変形することが明らかとなった。上記式4を満たしていれば、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、外気などの温度がΔT変化しても、接点Sで他方の接触片20bとFPCの導体とが相対的に位置ずれせずに、接点Sで他方の接触片20bとFPCの導体とを接触したままに保つことができることが明らかとなった。
If the spring constant k of the
また、ばね定数kと弾性復元力Fとが比例していることが明らかとなった。このため、端子金具14のばね定数k則ち剛性を抑制(低減)することで、弾性復元力F則ち端子金具14とFPCの導体との接触荷重を抑制(低減)できることが明らかとなった。さらに、このとき、接点S則ち端子金具14の他方の接触片20bは、式1中のずれW分だけ変位することとなる。
Moreover, it became clear that the spring constant k and the elastic restoring force F are proportional. For this reason, it has been clarified that the elastic load F, that is, the contact load between the
前述したずれWと振幅aと端子金具14がコネクタハウジング内で移動できる距離(端子金具14とコネクタハウジングとの間のガタ)bとは、主に前記矢印Xの方向のものを示している。しかしながら、前記矢印Xと弾性復元力Fとの双方に対し直交する矢印Y(図9に示す)方向のずれWと振幅aと端子金具14がコネクタハウジング内で移動できる距離(端子金具14とコネクタハウジングとの間のガタ)bも、前述した式1ないし式4の関係を満たす。このとき、la(図10中には、符号layで示す)は、前記矢印Yの前記相手側の部材100のホルダとFPCの導体とを合わせたものの前記第1の固定箇所Cと前記接点Sとの距離を示し、lb(図10中には、符号lbyで示す)は、前記矢印Yの前記第2の固定箇所Dと前記接点Sとの距離を示している。
The aforementioned displacement W, amplitude a, and distance that the terminal fitting 14 can move in the connector housing (backlash between the
さらに、前記矢印Xに対し直交しかつ弾性復元力Fに沿う矢印Z(図9に示す)方向のずれWと振幅aと端子金具14がコネクタハウジング内で移動できる距離(端子金具14とコネクタハウジングとの間のガタ)bも、前述した式1ないし式4の関係を満たす。このとき、la(図10中には、符号lazで示す)は、前記矢印Zの前記相手側の部材100のホルダとFPCの導体とを合わせたものの前記第1の固定箇所Cと前記接点Sとの距離を示し、lb(図10中には、符号lbzで示す)は、前記矢印Zの前記第2の固定箇所Dと前記接点Sとの距離を示している。
Further, the displacement W in the direction of arrow Z (shown in FIG. 9) perpendicular to the arrow X and along the elastic restoring force F, the amplitude a, and the distance that the terminal fitting 14 can move within the connector housing (the terminal fitting 14 and the connector housing). The backlash b) also satisfies the relationship of the above-described
なお、矢印Yは、本明細書に記した第1の方向をなしており、矢印Zは、本明細書に記した第2の方向をなしている。 In addition, the arrow Y has made the 1st direction described in this specification, and the arrow Z has made the 2nd direction described in this specification.
また、図13に示すように、一対の接触片20a,20b間に相手側の部材100のホルダと該ホルダに支持されたFPCの導体が挟まれた状態において、相手側の部材100のホルダと該ホルダに支持されたFPCの導体に弾性復元力Fに沿う加速度a1が作用することがある。このときに、前記他方の接触片20bとFPCの導体とが相対的に移動せずに接触したままとなるためには、前記相手側の部材100としてのホルダとFPCとの合わせたものの質量をmとすると、以下の式5を満たす必要がある。なお、質量mは、前述したFPCを固定する配線用クリップから端部までのFPCと前記FPCの端部を支持するホルダとを合わせた質量である。
F>m×a1……式5
Further, as shown in FIG. 13, in a state where the holder of the
F> m ×
このため、前記式5を満たしていれば、一対の接触片20a,20b間で相手側の部材100がこれら接触片20a,20bに対して相対的に移動しないことが明らかとなった。また、前記式5を満たしていれば、端子金具14が一対の接触片20a,20b間に相手側の部材100を挟み続けることが明らかとなった。このため、前記式5を満たしていれば、前記端子金具14とFPCの導体との接点Sが位置ずれしないことが明らかとなった。則ち、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、前述した矢印Zの方向の加速度a1が作用しても、接点Sで他方の接触片20bとFPCとが相対的に移動せずに、接点Sで他方の接触片20bとFPCの導体とを接触したままに保つことができることが明らかとなった。
For this reason, when the said
さらに、図14に示すように、一対の接触片20a,20b間に相手側の部材100のホルダと該ホルダに支持されたFPCの導体が挟まれた状態において、相手側の部材100のホルダと該ホルダに支持されたFPCの導体に弾性復元力Fに対し直交する加速度a2が作用することがある。このときに、接点Sで前記他方の接触片20bとFPCの導体とが相対的に移動せずに接触したままとなるためには、前記相手側の部材100としてのホルダとFPCとの合わせたものの質量をmとすると、以下の式6を満たす必要がある。
F>m×a2/μ……式6
Furthermore, as shown in FIG. 14, in a state where the holder of the
F> m × a2 / μ ……
このため、前記式6を満たしていれば、一対の接触片20a,20b間で相手側の部材100がこれら接触片20a,20bに対して相対的に移動しないことが明らかとなった。また、前記式6を満たしていれば、端子金具14が一対の接触片20a,20b間に相手側の部材100を挟み続けることが明らかとなった。このため、前記式6を満たしていれば、前記端子金具14とFPCの導体との接点Sが位置ずれしないことが明らかとなった。則ち、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、前述した矢印Zに対し直交する方向の加速度a2が作用しても、接点Sで他方の接触片20bとFPCとが相対的に移動せずに、接点Sで他方の接触片20bとFPCの導体とを接触したままに保つことができることが明らかとなった。
For this reason, when the said
また、前述した距離lax,lay,lazは、それぞれ、矢印X,Y,Z方向の第1の固定箇所Cと接点Sとの距離である。これらの距離lax,lay,lazは、相手側の導体としてのFPCの導体がコネクタハウジングなどに固定される第1の固定箇所Cの位置が変更されることで、変更される。また、これらの距離lax,lay,lazは、相手側の導体としてのFPCの導体がコネクタハウジングの他の部材に固定されることでも変更される。則ち、距離lax,lay,lazは、相手側の導体が固定される位置及び固定される対象などで種々変更される。要するに、本発明では、前述した距離lax,lay,lazは、相手側の導体がコネクタハウジングなどの任意の部材などに固定された箇所と、端子金具14の弾性接触部との接点Sとの距離であれば良い。
The distances lax, lay, and laz described above are distances between the first fixed portion C and the contact S in the directions of the arrows X, Y, and Z, respectively. These distances lax, lay, and laz are changed by changing the position of the first fixing portion C where the conductor of the FPC as the counterpart conductor is fixed to the connector housing or the like. The distances lax, lay, and laz can also be changed by fixing the FPC conductor as the mating conductor to another member of the connector housing. That is, the distances lax, lay, and laz are variously changed depending on the position where the counterpart conductor is fixed and the target to be fixed. In short, in the present invention, the distances lax, lay, and laz described above are the distances between the location where the mating conductor is fixed to an arbitrary member such as a connector housing and the contact S with the elastic contact portion of the
また、前述した距離lbx,lby,lbzは、それぞれ、矢印X,Y,Z方向の第2の固定箇所Dと接点Sとの距離である。これらの距離lbx,lby,lbzは、端子金具14がコネクタハウジングなどに固定される第2の固定箇所Dの位置が変更されることで、変更される。また、これらの距離lbx,lby,lbzは、端子金具14がコネクタハウジングの他の部材としての印刷配線板等に固定されることでも変更される。則ち、距離lbx,lby,lbzは、端子金具14が固定される位置及び固定される対象などで種々変更される。要するに、本発明では、前述した距離lbx,lby,lbzは、端子金具14がコネクタハウジングや印刷配線板などの任意の部材に固定された箇所と、端子金具14の弾性接触部と相手側の導体との接点Sとの距離であれば良い。 Further, the above-mentioned distances lbx, lby, lbz are distances between the second fixed portion D and the contact S in the directions of arrows X, Y, Z, respectively. These distances lbx, lby, lbz are changed by changing the position of the second fixing portion D where the terminal fitting 14 is fixed to the connector housing or the like. These distances lbx, lby, and lbz are also changed by fixing the terminal fitting 14 to a printed wiring board or the like as another member of the connector housing. That is, the distances lbx, lby, lbz are variously changed depending on the position where the terminal fitting 14 is fixed and the object to be fixed. In short, in the present invention, the distances lbx, lby, and lbz described above are the positions where the terminal fitting 14 is fixed to an arbitrary member such as a connector housing or a printed wiring board, the elastic contact portion of the terminal fitting 14 and the conductor on the other side. Any distance from the contact point S may be used.
以上説明したように、請求項1に記載の本発明は、前述した式4を満たしているので、作用する温度が変化して端子金具の弾性接触部と相手側の導体との接点が移動しようとすると、該接点の移動に伴って弾性接触部が弾性変形する。このため、作用する温度が変化しても、接点で端子金具の弾性接触部と相手側の導体とが相対的に移動せずに、接点で端子金具の弾性接触部と相手側の導体とが位置ずれしない。則ち、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、外気などの温度が変化しても、接点で端子金具の弾性接触部と相手側の導体とを接触したままに保つことができる。したがって、端子金具の弾性接触部と相手側の導体との接点で、フレッチング腐食などが生じることを防止できる。
As described above, the present invention according to
このため、式4を満たして、弾性接触部のばね定数則ち剛性を抑制(低減)することで、弾性接触部の弾性復元力則ち弾性接触部と相手側の導体との接触荷重(低減)を抑制できる。したがって、端子金具の小型化及び多極化が図られて低挿入力化が図られても、端子金具の弾性接触部と相手側の導体とが相対的に移動することを防止でき(フレッチング腐食が発生することを防止でき)、コネクタの端子金具は相手側の導体と確実に電気的に接続できる。
Therefore, by satisfying
また、端子金具とキャビティの内面との隙間Aが式1に示すずれW以上となっている。このため、端子金具の弾性接触部が弾性変形することがキャビティの内面などに妨げられない。したがって、弾性接触部は、確実に弾性変形でき、端子金具の弾性接触部と相手側の導体とが相対的に移動することを防止でき、弾性接触部と相手側の導体との接点でフレッチング腐食などが生じることを防止できる。
Further, the gap A between the terminal fitting and the inner surface of the cavity is greater than or equal to the deviation W shown in
請求項2に記載の本発明は、相手側の導体を挿入する一方向と、この一方向に対し直交する第1の方向と、一方向と第1の方向との双方に対し直交する第2の方向とのそれぞれにおいて、式4を満たしている。このため、作用する温度が変化しても、接点で端子金具と相手側の導体とが相対的に移動せずに、これらの端子金具と相手側の導体の接点の移動に伴って弾性接触部が弾性変形する。
The present invention according to
また、相手側の導体を挿入する一方向と、この一方向に対し直交する第1の方向と、一方向と第1の方向との双方に対し直交する第2の方向とのそれぞれの隙間Aが式1に示すずれW以上となっている。このため、端子金具の弾性接触部が弾性変形することがキャビティの内面などに妨げられない。
Further, a gap A between one direction in which the mating conductor is inserted, a first direction orthogonal to the one direction, and a second direction orthogonal to both the one direction and the first direction. Is greater than or equal to the deviation W shown in
したがって、端子金具の小型化及び多極化が図られかつ低挿入力化が図られても、フレッチング腐食を起こすことなく、端子金具は相手側の導体と確実に電気的に接続できるようになる。 Therefore, even if the terminal fitting is miniaturized and multipolarized and the insertion force is reduced, the terminal fitting can be reliably electrically connected to the mating conductor without causing fretting corrosion.
請求項3に記載の本発明は、式5を満たしているので、相手側の部材に第2の方向に沿う加速度a1が作用しても、支持部と弾性接触部との間で相手側の部材がこれら支持部と弾性接触部に対し相対的に移動しない。また、式5を満たしているので、相手側の部材に第2の方向に沿う加速度a1が作用しても、端子金具が支持部と弾性接触部との間に相手側の部材を挟み続ける。
Since the third aspect of the present invention satisfies
このため、接点で端子金具と相手側の導体とが相対的に移動せずに、接点が位置ずれしない。このため、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、第2の方向の加速度a1が作用しても、接点で端子金具と相手側の導体とが相対的に移動することを防止でき、接点を接触したままに保つことができる。したがって、コネクタは、接点で端子金具の弾性接触部と相手側の導体とが相対的に移動することを確実に防止でき、フレッチング腐食などが生じることを防止できるとともに、相手側の導体と確実に電気的に接続できる。 For this reason, the terminal fitting and the mating conductor do not move relative to each other at the contact point, and the contact point is not displaced. For this reason, when used in a wire harness routed in an automobile or the like, even if the acceleration a1 in the second direction acts, the terminal metal fitting and the mating conductor move relatively at the contact point. And can keep the contacts in contact. Therefore, the connector can reliably prevent the elastic contact portion of the terminal fitting and the mating conductor from moving relative to each other at the contact point, can prevent fretting corrosion, etc., and can be reliably coupled with the mating conductor. Can be connected electrically.
請求項4に記載の本発明は、式6を満たしているので、相手側の部材に第2の方向に対し直交する加速度a2が作用しても、支持部と弾性接触部との間で相手側の部材がこれら支持部と弾性接触部とに相対的に移動しない、また、式6を満たしているので、相手側の部材に第2の方向に対し直交する加速度a2が作用しても、端子金具が支持部と弾性接触部との間に相手側の部材を挟み続ける。
Since the present invention according to
このため、接点で端子金具と相手側の導体とが相対的に移動せずに、接点が位置ずれしない。このため、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、第2の方向に対し直交する方向の加速度a2が作用しても、接点で端子金具と相手側の導体とが相対的に移動することを防止でき、接点を接触したままに保つことができる。したがって、コネクタは、接点で端子金具の弾性接触部と相手側の導体とが相対的に移動することを確実に防止でき、フレッチング腐食などが生じることを防止できるとともに、相手側の導体と確実に電気的に接続できる。 For this reason, the terminal fitting and the mating conductor do not move relative to each other at the contact point, and the contact point is not displaced. For this reason, when used in a wire harness routed in an automobile or the like, even if acceleration a2 in a direction orthogonal to the second direction acts, the terminal metal fitting and the mating conductor are relatively at the contact point. Can be prevented, and the contact can be kept in contact. Therefore, the connector can reliably prevent the elastic contact portion of the terminal fitting and the mating conductor from moving relative to each other at the contact point, can prevent fretting corrosion, etc., and can be reliably coupled with the mating conductor. Can be connected electrically.
本発明の一実施形態にかかるコネクタを、図1ないし図8を参照して説明する。コネクタ1は、図5に示すように、コネクタハウジングとしての雌型のコネクタハウジング(以下雌ハウジングと呼ぶ)3と、端子金具14とを備えている。コネクタ1は、雌ハウジング3内に端子金具14を収容した状態で、図1に示すように、ホルダ2と嵌合する。
A connector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the
ホルダ2は、図1ないし図3に示すように、電線としてのフレキシブルプリントサーキット(Flexible Printed Circuit:以下FPCと呼ぶ)4の端部4aを取り付けて、該端部4a即ちFPC4を支持する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
FPC4は、フラット回路体をなしている。なお、フラット回路体とは、複数の導体と、該導体を被覆する絶縁性の被覆部と、を備えて扁平な帯状に形成されているものを示す。FPC4は、図4などに示すように、複数の導体5と、該導体5を被覆する一対の絶縁シート6と、を備えている。導体5は、断面形が矩形状に形成されている。導体5は、一方向に沿って延びている。複数の導体5は、互いに平行である。複数の導体5は、後述の矢印Yに沿って、並べられている。
The
一対の絶縁シート6は、絶縁性の合成樹脂からなり帯状に形成されている。一対の絶縁シート6は、互いの間に複数の導体5を挟んでこれらの導体5を被覆している。前記端部4aでは、図7及び図8などに示すように、一対の絶縁シート6のうち一方が除去されて、導体5が露出している。前述した構成のFPC4は、ワイヤハーネスに組み立てられて、自動車などに配索される際に、図3に示すように、配線用クリップ30などにより前記自動車の車体パネル31などに固定される。
The pair of insulating
ホルダ2は、絶縁性の合成樹脂からなり、弾性変形自在である。ホルダ2は、図7に示すように、互いに平行な一対の壁7と、これら一対の壁7の一端部を互いに連結する連結壁8と、を一体に備えて、側方からみてコ字状に形成されている。
The
一対の壁7は、それぞれ、平面形状が矩形状に形成されている。一対の壁7は、それぞれ、板状に形成されている。一対の壁7は、互いに間隔をあけて重なっている。一対の壁7は、図3に示すように、平面形状が略重なっている。
Each of the pair of
一対の壁7のうち一方の壁7の内面7aと連結壁8とには、嵌合受け部としてのロック穴13が設けられている。内面7aは、一方の壁7の他方の壁7と相対する表面である。ロック穴13は、図7に示すように、前記一方の壁7の内面7aから凹に形成され、一方の壁7を貫通していない。ロック穴13は、連結壁8を貫通している。ロック穴13は、ホルダ2の壁7の長手方向即ちFPC4の幅方向の中央に設けられている。ロック穴13には、雌ハウジング3の後述の係合突起25が嵌合する。
A
他方の壁7の外面7bには、絶縁シート6が重ねられた状態でFPC4の端部 4aが取り付けられる。他方の壁7の外面7bには、絶縁シート6が貼り付けられている。こうして、ホルダ2は、FPC4の端部4aを支持する。
The end portion 4a of the
FPC4の配線用クリップ30により車体パネル31に固定された箇所から前記端部4aまでの部分4b(図3などに示す)とホルダ2とは、本明細書に記した相手側の部材100を構成している。又、導体5のホルダ2に支持された箇所は、本明細書に記した相手側の導体をなしている。FPC4は、相手側の導体としての導体5と電気的に接続した本明細書に記した相手側の電線をなしている。ホルダ2は、FPC4の導体5を支持しかつ雌ハウジング3と嵌合する本明細書に記した相手側の絶縁体をなしている。このため、勿論、相手側の部材100は、相手側の導体としてのFPC4の導体5と、相手側の絶縁体としてのホルダ2と、相手側の電線としてのFPC4を備えている。
The
また、雌ハウジング3と嵌合する際に雌ハウジング3に相対するホルダ2の連結壁8の内面8a(図7及び図8に示す)は、雌ハウジング3と当接する。このため、ホルダ2則ち前述した相手側の部材100は、前述した連結壁8の内面8aで雌ハウジング3と固定される。このため、雌ハウジング3とホルダ2とが嵌合すると、内面8aには、ホルダ2が雌ハウジング3に固定される固定箇所(図8中に符号Cで示し、以下第1の固定箇所と示す)が形成される。
Further, the inner surface 8 a (shown in FIGS. 7 and 8) of the connecting
雌ハウジング3は、合成樹脂からなる。雌ハウジング3は、扁平な箱状に形成されている。雌ハウジング3は、図5および図8に示すように、端子金具14を収容する端子収容室9と係合突起25と係止受け部23とを備えている。端子収容室9は、複数設けられ、それぞれ図6に示すように直線状に延びている。複数の端子収容室9は、互いに平行である。複数の端子収容室9は、後述の矢印Yに沿って、並べられている。
The
雌ハウジング3は、端子収容室9内に端子金具14を収容することで、端子金具14を複数収容する。則ち、雌ハウジング3は、矢印Yに沿って、複数の端子金具14を並べる。端子収容室9は、本明細書に記したキャビティをなしている。係合突起25は、雌ハウジング3の外面から突出している。係止受け部23は、端子収容室9それぞれに設けられている。係止受け部23は、端子収容室9の前記矢印Yに沿って、互いに相対する一対の内面9aを連結している。係止受け部23には、その表面から凹の凹部24が設けられている。凹部24には、端子金具14の後述する係止部22が侵入する。係止受け部23は、凹部24内に係止部22が侵入することで、該係止部22が係止する。
The
また、雌ハウジング3は、図1ないし図3、図5、図6及び図8に示すように、印刷配線板(Printed Circuit board)15に取り付けられる(固定される)。印刷配線板15は、図1ないし図3、図5、図6及び図8に示すように、絶縁性の合成樹脂からなる基板16と、該基板16の表面に形成された導体パターン17と、を備えている。導体パターン17は、例えば銅などの導電性の金属などからなり、かつ薄い膜状に形成されている。導体パターン17は、基板16の表面に貼り付けられている。
The
端子金具14は、図5および図6に示すように、雌ハウジング3の端子収容室9内に収容され、該雌ハウジング3が印刷配線板15に取り付けられると、前記導体パターン17と電気的に接続する。複数の端子金具14は、雌ハウジング3内に収容されて、後述の矢印Yに沿って、並べられる。端子金具14は、図5および図8に示すように、第1の電気接触部18と、第2の電気接触部19と、係止部22とを一体に備えている。端子金具14は、導電性の板金から得られる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the terminal fitting 14 is accommodated in the
第1の電気接触部18は、板状に形成されている。第1の電気接触部18は、端子金具14が雌ハウジング3内に収容されかつ雌ハウジング3が印刷配線板15に取り付けられると、印刷配線板15の導体パターン17と電気的に接続する。
The first
第2の電気接触部19は、互いに平行な一対の接触片20を備えている。一対の接触片20は、棒状に形成されかつ一端部が第1の電気接触部18に連なっている。一対の接触片20は、互いに間隔をあけて平行である。一対の接触片20は、第1の電気接触部18から互いに同方向に延びている。一対の接触片20間には、これら接触片20の長手方向に沿う図5などに示す矢印Xに沿って、ホルダ2とホルダ2に端部4aが支持されたFPC4の導体5が挿入される。矢印Xは、接触片20の長手方向と平行であり、本明細書に記した一方向をなしている。
The second
一対の接触片20のうち図5中上方に位置する一方の接触片20(以下符号20aで示す)は、他方の接触片20(以下符号20bで示す)と相対する表面20c上にFPC4の端部4aを支持したホルダ2を位置付ける。他方の接触片20bの他端部には、ホルダ2に支持されたFPC4の端部4aから露出した導体5と接触する接触突部21が設けられている。接触突部21は、他方の接触片20bから一方の接触片20aに向かって突出している。接触突部21が導体5に接触することで、第2の電気接触部19則ち端子金具14は、FPC4と電気的に接続する。
One contact piece 20 (hereinafter denoted by reference numeral 20a) located at the upper side in FIG. 5 of the pair of
また、他方の接触片20bは、接触突部21が一方の接触片20aに接離する方向に弾性変形自在となっている。なお、接離とは、互いに近づいたり離れたりすることである。接触突部21が一方の接触片20aとの間に挟んだホルダ2に支持されたFPC4と接触すると、他方の接触片20bは、矢印Z(図5などに示す)に沿う弾性復元力F(図8に示す)を生じて、FPC4を一方の接触片20aに向かって付勢する。矢印Z則ち弾性復元力Fは、前述した矢印Xに対し直交している。矢印Zは、本明細書に記した第2の方向をなしている。また、接触突部21がFPC4の導体5と接触すると、接触突部21の先端に、他方の接触面20bとFPC4の導体5との接点S(図8に示す)則ち端子金具14と前述した相手側の部材100との接点Sが形成される。
The
一方の接触片20aは、本明細書に記した支持部をなしており、他方の接触片20bは、本明細書に記した弾性接触部をなしている。
One
係止部22は、一方の接触片20aの第1の電気接触部18寄りの端部に設けられている。係止部22は、一方の接触片20aの表面20cから他方の接触片20bに向かって凸に形成されている。係止部22は、係止受け部23の凹部24内に侵入して、この係止受け部23に係止する。係止部22は、係止受け部23に係止することで、端子金具14を雌ハウジング3に固定する。また、この係止部22が係止受け部23に係止した箇所は、端子金具14の雌ハウジング3への固定箇所(以下、第2の固定箇所と呼ぶ)をなしており、図5中などに符号Dで示す。
The locking
また、前述した端子金具14は、係止部22が係止受け部23に係止した状態則ち雌ハウジング3内に収容された状態で、後述の矢印X,Y,Zそれぞれに沿って、距離bx,by,bz移動自在となっている。これらの距離bx,by,bzは、ぞれぞれ、矢印X,Y,Zに沿って、端子金具14が雌ハウジング3内で移動可能な距離をなしている。則ち、端子金具14が、雌ハウジング3内に収容された状態で、端子金具14と雌ハウジング3との間には、前述した距離bx,by,bzのガタが設けられている。
Further, the terminal fitting 14 described above is in a state in which the locking
雌ハウジング3とホルダ2とが互いに嵌合すると、第2の電気接触部19がFPC4の導体5と電気的に接続する。第1の電気接触部18が印刷配線板15の導体パターン17と電気的に接続する。こうして、端子金具14は、FPC4の導体5と印刷配線板15の導体パターン17とを電気的に接続する。
When the
前述した構成のコネクタ1は、雌ハウジング3の端子収容室9内に端子金具14を収容した状態で、図2に示すように、雌ハウジング3の開口部とホルダ2の壁7の連結部8から離れた側の縁部とが相対される。
In the
そして、ホルダ2の他方の壁7が雌ハウジング3内に挿入される。その後、コネクタ1は、ホルダ2のロック穴13に雌ハウジング3の係合突起25が嵌合して、図1及び図8に示すように、ホルダ2と嵌合する。このとき、端子金具14は、一対の接触片20a,20b間にホルダ2と該ホルダ2に端部4aが保持されたFPC4とを挟む。さらに、ホルダ2の連結部8の内面8aにコネクタハウジング3が接触して、前述した第1の固定箇所Cが形成される。
Then, the
また、前述したコネクタ1は、図5および図6に示すように、端子収容室9内に端子金具14を収容した状態で、端子金具14の他方の接触片20bと端子収容室9の内面9aとの間に隙間Ax,Ay,Azを設けている。隙間Axは、前述した矢印Xに沿う端子金具14の他方の接触片20bの他端部と端子収容室9の内面9aとの間の隙間である。則ち、隙間Axは、前述した矢印Xに沿う端子金具14の他方の接触片20bの他端部と端子収容室9の内面9aとの間隔である。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
隙間Ayは、前記矢印Xと弾性復元力Fとの双方に対し直交する図6に示す矢印Yに沿う端子金具14の他方の接触片20bと端子収容室9の内面9aとの間の隙間(間隔)である。矢印Yは、本明細書に記した第1の方向をなしている。則ち、隙間Ayは、前記矢印Xと弾性復元力Fとの双方に対し直交する図6に示す矢印Yに沿う端子金具14の他方の接触片20bと端子収容室9の内面9aとの間隔である。
The gap Ay is a gap between the
隙間Azは、前述した矢印Zに沿う端子金具14の他方の接触片20bの他端部と端子収容室9の内面9aとの間の隙間である。則ち、隙間Azは、前述した矢印Zに沿う端子金具14の他方の接触片20bの他端部と端子収容室9の内面9aとの間隔である。
The gap Az is a gap between the other end of the
前記ホルダ2と前記FPC4の導体5とを合わせたものの前記矢印X方向の線膨張係数をβaxとする。前記ホルダ2と前記FPC4の導体5とを合わせたものの第1の固定箇所Cと接点Sとの前記矢印X方向の距離をlax(図8に示す)とする。
Although the
前記雌ハウジング3と端子金具14とを合わせたものとしてのコネクタ1の前記矢印X方向の線膨張係数をβbxとする。前記雌ハウジング3と端子金具14とを合わせたものとしてのコネクタ1の前記第2の固定箇所Dと接点Sとの前記矢印X方向の距離をlbx(図8に示す)とする。前記コネクタ1およびホルダ2などに作用する温度の変化をΔTとすると、隙間Axは、以下の式7を満たす。
Ax≧ΔT×βax×lax−ΔT×βbx×lbx……式7
The coefficient of linear expansion in the arrow X direction of the
Ax ≧ ΔT × βax × lax−ΔT × βbx × lbx ……
また、前述した矢印Y方向および矢印Z方向においても同様に、前記ホルダ2と前記FPC4の導体5とを合わせたものの前記矢印Y,Z方向それぞれの線膨張係数をβay,βazとする。前記ホルダ2と前記FPC4の導体5とを合わせたものの第1の固定箇所Cと接点Sとの前記矢印Z方向の距離をlaz(図8に示す)とする。FPC4の複数の導体5のうち一つの導体5(以下、符号5aで示す)と同一断面に位置する第1の固定箇所C(図3に示す)と、各導体5と端子金具14との接点Sと、の前記矢印Y方向の距離をlay(図3に示す)とする。
Similarly, in the arrow Y direction and the arrow Z direction, the linear expansion coefficients in the arrow Y and Z directions are βay and βaz, respectively, although the
前記雌ハウジング3と端子金具14とを合わせたものとしてのコネクタ1の前記矢印Y,Z方向それぞれの線膨張係数をβby,βbzとする。前記雌ハウジング3と端子金具14とを合わせたものとしてのコネクタ1の第2の固定箇所Dと接点Sとの前記矢印Z方向の距離をlbz(図8に示す)とする。複数の端子金具14のうち一つの端子金具14(以下、符号14aで示す)の第2の固定箇所D(図3に示す)と、各端子金具14と導体5との接点Sと、の前記矢印Y方向の距離をlby(図3に示す)とする。なお、前述した距離lay,lbyを定める際に基準となる一つの導体5aと一つの端子金具14aとは、互いに接触するもの則ち互いに電気的に接続するものであるのが望ましい。
The linear expansion coefficients in the arrows Y and Z directions of the
隙間Ay,Azは、以下の式8および式9を満たす。
Ay≧ΔT×βay×lay−ΔT×βby×lby……式8
Az≧ΔT×βaz×laz−ΔT×βbz×lbz……式9
The gaps Ay and Az satisfy the following
Ay ≧ ΔT × βay × lay−ΔT × βby × lby ……
Az ≧ ΔT × βaz × laz−ΔT × βbz × lbz ……
前述した式7ないし式9と式1によれば、前記Ax,Ay,Azは、それぞれ、温度の変化がΔTであるときに端子金具14とFFC4の導体5とが位置ずれしようとするときの相対的な変位以上となっている。このため、端子収容室9は、温度の変化がΔTであるときに、端子金具14及び雌ハウジング3と、相手側の部材100のホルダ2とFPC4の導体5とが膨張・伸縮することを妨げない。
According to
このように、矢印X方向の隙間Axと、矢印Y方向の隙間Ayと、矢印Z方向の隙間Azとは、それぞれ、前記式1を満たしている。隙間Axは、請求項2に記載の一方向の隙間Aに相当する。隙間Ayは、請求項2に記載の第1の方向の隙間Aに相当する。隙間Azは、請求項2に記載の第3の方向の隙間Aに相当する。
As described above, the gap Ax in the arrow X direction, the gap Ay in the arrow Y direction, and the gap Az in the arrow Z direction each satisfy the
また、端子金具14の他方の接触片20bの前記矢印X方向のばね定数kxと前記矢印Y方向のばね定数kyと前記矢印Z方向のばね定数kzとは、FPC4の導体5と接触突部21との静止摩擦係数をμとし、雌ハウジング3内で端子金具14が移動可能な距離をbx,by,bzとすると、以下の式10ないし式12を満たす。
ΔT×βax×lax−ΔT×βbx×lbx≦2×(μ×F/kx)+bx…式10
ΔT×βay×lay−ΔT×βby×lby≦2×(μ×F/ky)+by…式11
ΔT×βaz×laz−ΔT×βbz×lbz≦2×(μ×F/kz)+bz…式12
The spring constant kx in the arrow X direction, the spring constant ky in the arrow Y direction, and the spring constant kz in the arrow Z direction of the
ΔT × βax × lax−ΔT × βbx × lbx ≦ 2 × (μ × F / kx) + bx Equation 10
ΔT × βay × lay−ΔT × βby × lby ≦ 2 × (μ × F / ky) + by Equation 11
ΔT × βaz × laz−ΔT × βbz × lbz ≦ 2 × (μ × F / kz) + bz (12)
前述した式10ないし式12によれば、温度の変化がΔTであるときに、前述した端子金具14やFPC4などが膨張・伸縮する際に、接点Sで接触突部21と導体5とが相対的に移動しない。また、前述した端子金具14やFPC4などが膨張・伸縮する際に、前記接点Sが移動しようとすると、この接点Sの移動にともなって、端子金具14の他方の接触片20bなどが弾性変形する。
According to the above-mentioned formulas 10 to 12, when the temperature change is ΔT, when the terminal fitting 14 or the
そして、接点Sで端子金具14とFFC4の導体5とが相対的に移動しないようになっている。このため、温度の変化がΔTであるときに、端子金具14の接触突部21とFPC4の導体5との接点Sが位置ずれすることを防止する。又、ばね定数kx,ky,kzと弾性復元力Fとが比例している。このため、端子金具14の他方の接触片20bのばね定数kx,ky,kz則ち剛性を抑制(低減)することで、接触突部21と導体5とが相対的に移動することなく、弾性復元力F則ち接触突部21と導体5との接触荷重を抑制(低減)できる。
The
このように、矢印X方向の他方の接触片20bのばね定数kxと、矢印Y方向の他方の接触片20bのばね定数kyと、矢印Z方向の他方の接触片20bのばね定数kzとは、それぞれ、前記式4を満たしている。ばね定数kxは、請求項2に記載の一方向の接触片20bのばね定数kに相当する。ばね定数kyは、請求項2に記載の第1の方向の接触片20bのばね定数kに相当する。ばね定数kzは、請求項2に記載の第2の方向の接触片20bのばね定数kに相当する。
Thus, the spring constant kx of the
なお、温度の変化がΔTであるときに、前述した端子金具14やFPC4などが膨張・伸縮すると、接点Sは、矢印X,Y,Zそれぞれに沿って、以下の式13ないし式15で示す距離Wx,Wy,Wz移動する。則ち、温度変化ΔTの時、接点Sが距離Wx,Wy,Wz移動する間に、該接点Sで他方の接触片20bとFPC4の導体5とが相対的に移動しない。これらの距離Wx,Wy,Wzは、温度変化ΔTにより接点Sが移動するのに追従して、他方の接触片20bが弾性変形して、該接点Sで他方の接触片20bとFPC4の導体5とがずれずに保つことのできる他方の接触片20bの弾性変形量の上限値(以下、追従幅と記す)をなしている。則ち、他方の接触片20bは、弾性変形量が距離Wx,Wy,Wz以下の時は、接点SでFPC4の導体5と相対的に移動しないようになっている。
ΔT×βax×lax−ΔT×βbx×lbx=Wx……式13
ΔT×βay×lay−ΔT×βby×lby=Wy……式14
ΔT×βaz×laz−ΔT×βbz×lbz=Wz……式15
When the temperature change is ΔT and the terminal fitting 14 or the
ΔT × βax × lax−ΔT × βbx × lbx =
ΔT × βay × lay−ΔT × βby × lby = Wy ……
ΔT × βaz × laz−ΔT × βbz × lbz =
また、前述したFPC4の部分4bとホルダ2とからなる相手側の部材100に作用する前記矢印Y方向則ち弾性復元力Fに沿う加速度a1に対して、該相手側の部材100の質量をmとすると、前記弾性復元力Fが前述した式5を満たしている。このため、前述したFPC4の部分4bとホルダ2とからなる相手側の部材100に加速度a1が作用しても、端子金具14の一対の接触片20a,20b間にホルダ2とFPC4を挟んで、FPC4の部分4bとホルダ2とが一対の接触片20a,20b間で移動しない。FPC4の部分4bとホルダ2とが、一対の接触片20a,20bに対して相対的に移動しない。このため、端子金具14の接触突部21とFPC4の導体5とが位置ずれしない。
Further, the mass of the
さらに、前述したFPC4の部分4bとホルダ2とからなる相手側の部材100に作用する前記矢印Zに対し直交する則ち弾性復元力Fに対し直交する加速度a2に対して、該相手側の部材100の質量をmとすると、前記弾性復元力Fが前述した式6を満たしている。このため、前述したFPC4の部分4bとホルダ2とからなる相手側の部材100に加速度a2が作用しても、端子金具14の一対の接触片20a,20b間にホルダ2とFPC4を挟んで、FPC4の部分4bとホルダ2とが一対の接触片20a,20b間で移動しない。このため、接点Sで端子金具14の接触突部21とFPC4の導体5とが位置ずれしない。
Further, with respect to the acceleration a2 orthogonal to the arrow Z acting on the
前述したコネクタ1及び端子金具14は、以下のように得られる。例えば、自動車などに取り付け可能なスペースにより、要求される寸法などが求められる。これにより、前述した距離lax,lay,laz,lbx,lby,lbzが定められる。
The
その後、自動車などに取り付けられた際に作用する環境条件により、温度変化ΔTが定められる。雌ハウジング3、ホルダ2、FPC4及び端子金具14の材質を定める。例えば、雌ハウジング3及びホルダ2の材質を従来から用いられてきた周知の合成樹脂とする。FPC4の材質を従来から用いられてきた周知の合成樹脂と金属とする。端子金具14の材質を従来から用いられてきた周知の金属とする。こうすることで、線膨張係数βax,βay,βaz,βbx,βby,βbzが定められる。さらに、端子金具14とFPC4の導体5との静止摩擦係数μが定められる。
Thereafter, the temperature change ΔT is determined by the environmental conditions that act when the vehicle is attached to an automobile or the like. The materials of the
これにより、式5と式6との双方を満たす他方の接触片20bの弾性復元力Fの最小値が定められる。上記式7ないし式9及び式13ないし式15を用いることで、前述した隙間Ax,Ay,Azの最低値と前述した追従幅Wx,Wy,Wzが定められる。そして、端子金具14と雌ハウジング3との間のガタ(前述した距離bx,by,bz)を定める。ここで、弾性復元力F則ち他方の接触片20bとFPC4の導体5との接触荷重を所定の値と定める。
Thereby, the minimum value of the elastic restoring force F of the
前述した式10ないし式12を満たす他方の接触片20bのばね定数kx,ky,kzが定められる。そして、端子金具14の断面形状(幅と厚み)などを種々検討して、前述したばね定数kx,ky,kzを得ることのできる端子金具14の断面形状を定める。実現不可能な端子金具14の断面形状が得られた場合には、再度、弾性復元力F則ち他方の接触片20bとFPC4の導体5との接触荷重の値を定めて、前述した工程を繰り返す。こうして、端子金具14及び雌ハウジング3の構造が定められ、前述した式7ないし式15を満たす端子金具14則ちコネクタ1を得ることができる。
Spring constants kx, ky, kz of the
本実施形態によれば、コネクタ1の端子金具14の矢印X,Y,Z方向それぞれのばね定数kx,ky,kzが、式10ないし式12則ち式4を満たしている。このため、作用する温度がΔT変化しても、接点Sが式13ないし式15で定められる追従幅Wx,Wy,Wz移動する間に、接点Sで前記端子金具14の他方の接触片20bの接触突部21とFPC4の導体5とが相対的に移動しない。また、他方の接触片20bの接触突部21とFPC4の導体5との接点Sが位置ずれせずに、前記接点Sの移動に伴って他方の接触片20bが弾性変形する。則ち、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、外気などの温度がΔT変化しても、接点Sで端子金具14の他方の接触片20bの接触突部21とFPC4の導体5とが相対的に移動せずに、接点Sを接触したままに保つことができ、フレッチング腐食などが生じることを防止できる。
According to this embodiment, the spring constants kx, ky, and kz of the terminal fitting 14 of the
このため、式4を満たして、他方の接触片20bの剛性を抑制(低減)することで、他方の接触片20bの弾性復元力F則ち端子金具14の他方の接触片20bの接触突部21とFPC4の導体5との接触荷重を抑制(低減)できるようにしている。したがって、端子金具14の小型化及び多極化が図られかつコネクタ1の低挿入力化が図られても、端子金具14は、接点Sで他方の接触片20bの接触突部21と導体5とが相対的に移動せずに(フレッチング腐食が発生せずに)、FPC4の導体5と確実に電気的に接続できるようになる。
For this reason, by satisfying
また、端子金具14と端子収容室9の内面9aとの矢印X,Y,Z方向それぞれの隙間Ax,Ay,Azが式7ないし式9を満たして、式1及び式13ないし式15に示すずれW及び追従幅Wx,Wy,Wz以上となっている。このため、端子金具14の他方の接触片20bが弾性変形することが端子収容室9の内面9aなどに妨げられない。したがって、他方の接触片20bは、確実に弾性変形できる。このため、接点Sで端子金具14の他方の接触片20bの接触突部21とFPC4の導体5とが相対的に移動することを防止でき、接点Sの位置ずれを確実に防止でき、フレッチング腐食などが生じることを防止できる。
Further, the gaps Ax, Ay, Az in the directions of the arrows X, Y, and Z between the
また、他方の接触片20bが生じる弾性復元力Fは、前述した式5と式6を満たしている。このため、FPC4とホルダ2などに矢印Zに沿う加速度a1や矢印Zに対し直交する加速度a2が作用しても、一対の接触片20a,20b間でホルダ2やFPC4などが移動せずに、端子金具14が一対の接触片20a,20b間にホルダ2やFPC4などを挟み続ける。このため、FPC4とホルダ2などに矢印Zに沿う加速度a1や矢印Zに対し直交する加速度a2が作用しても、接点Sで端子金具14の他方の接触片20bの接触突部21とFPC4の導体5とが相対的に移動せずに、接点Sが位置ずれしない。
Moreover, the elastic restoring force F which the
このため、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、加速度a1,a2が作用しても、接点Sで端子金具14の他方の接触片20bの接触突部21とFPC4の導体5とが相対的に移動することを防止でき、接点Sで接触したままに保つことができる。したがって、端子金具14の他方の接触片20bは、接点Sの位置ずれを確実に防止でき、フレッチング腐食などが生じることを防止できる。
For this reason, even when the accelerations a1 and a2 act when used in a wire harness routed in an automobile or the like, the
前述した実施形態では、ホルダ2の連結壁8の内面8aが雌ハウジング3と当接して、第1の固定箇所Cが前記内面8aに形成されている。しかしながら、本発明では、ホルダ2が雌ハウジング3に固定される第1の固定箇所Cの位置を種々変更しても良いことは勿論である。また、前述した実施形態では、係止部22を係止受け部23に係止して、端子金具14を固定する第2の固定箇所Dを設けている。しかしながら、本発明では、端子金具14を固定する第2の固定箇所Dの位置を種々変更しても良いことは勿論である。
In the embodiment described above, the inner surface 8a of the connecting
前述した実施形態では、一対の接触片20a,20b間にホルダ2に端部4aが保持されたFPC4が挿入される端子金具14及びコネクタ1について記載している。しかしながら、本発明では、図15ないし図19に示すように、雄型の端子金具(以下雄端子と呼ぶ)40と接続される雌型の端子金具(以下雌端子と呼ぶ)41と、該雌端子41を収容する雄型のコネクタハウジング(以下、雄ハウジングと呼ぶ)52とを備えたコネクタ53に適用しても良い。なお、雄ハウジング52は、本明細書に記したコネクタハウジングをなしている。雌端子41は、本明細書に記した端子金具に相当し、図15ないし図19に示す場合において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
In the above-described embodiment, the terminal fitting 14 and the
雄端子40は、導電性の板金などからなり、図15に示すように、電線接続部42と電気接触部43とを備えている。電線接続部42には電線44が固定される。電線接続部42は、電線44と電気的に接続される。電気接触部43は、電線接続部42に連なりかつ棒状または板状に形成されたタブ45を備えている。雄端子40は、電線44が固定された状態で、絶縁性の合成樹脂からなる雌型のコネクタハウジング(以下雌ハウジングと呼ぶ)54(図18及び図19に示す)内に収容される。タブ45は、本明細書に記した相手側の導体をなしている。電線44は、タブ45と電気的に接続した本明細書に記した相手側の電線をなしている。
The
図18及び図19に示された雌ハウジング54は、絶縁性の合成樹脂からなり箱状に形成されている。雌ハウジング54は、雄端子40を収容する端子収容室55を複数備えている。雌ハウジング54の各端子収容室55内には、雄端子40に係止する係止ランス56が設けられている。雄端子40は、係止ランス56が係止することで、雌ハウジング54に固定される。雄端子40の係止ランス56が係止する箇所は、雄端子40則ちタブ45が固定される本明細書に記した第1の固定箇所Cをなしている。又、雌ハウジング54は、絶縁性を有し、雄端子40のタブ45を支持するとともに雄ハウジング52と嵌合する本明細書に記した相手側の絶縁体をなしている。
The
雌端子41は、導電性の板金などからなり、図15に示すように、電線接続部46と電気接触部47とを備えている、電線接続部46には電線48が固定される。電線接続部46は、電線48と電気的に接続される。電気接触部47は、電線接続部46に連なる筒部49と、弾性接触部としての弾性接触片50とを備えている。
The
筒部49は、図16ないし図18に示すように、筒状に形成されている。筒部49は、本明細書に記載のキャビティをなしている。筒部49内には、雄端子40の電気接触部43のタブ45が侵入する。弾性接触片50は、筒部49内に収容されている。弾性接触片50は、筒部49の一つの壁面51と、間隔をあけて相対している。この一つの壁面51は、本明細書に記した支持部をなしている。弾性接触片50は、筒部49内に雄端子40の電気接触部43のタブ45が侵入すると、図18に示すように、前記タブ48を前記一つの壁面51に向かって付勢する弾性復元力Fを発生する。
As shown in FIGS. 16 to 18, the
雌端子41は、電線48が固定された状態で、絶縁性の合成樹脂からなる雄ハウジング52内に収容される。
The
図18及び図19に示された雄ハウジング52は、絶縁性の合成樹脂からなり箱状に形成されている。雄ハウジング52は、雌端子41を収容する端子収容室57を複数備えている。雄ハウジング52の各端子収容室57内には、雌端子41に係止する係止ランス58が設けられている。雌端子41は、係止ランス58が係止することで、雄ハウジング52に固定される。雌端子41の係止ランス58が係止する箇所は、雌端子41則ち弾性接触片50が固定される本明細書に記した第2の固定箇所Dをなしている。
The
雌端子41と雄ハウジング52とで、本明細書に記したコネクタ53を構成している。図18及び図19に示すように、前述した雌端子41を収容した雄ハウジング52が、雄端子40を収容した雌ハウジング54と嵌合することで、雄端子40の電気接触部43のタブ45が、図16などに示す弾性接触片50の長手方向と平行な矢印Xに沿って雌端子41の筒部49内に侵入する。そして、電気接触部43のタブ45が、弾性接触片50により図18中の矢印Zに沿って前記一つの壁面51に向かって弾性復元力Fで付勢される。弾性接触片50とタブ45との接点Sが形成される。そして、雄端子40と雌端子41とが電気的に接続する則ち電線44,48同士が電気的に接続する。なお、雄端子40と雌ハウジング54と前記雄端子40に取り付けられた電線44は、本明細書に記した相手側の部材100を構成する。
The
前記雄端子40とコネクタハウジング52とを合わせたものの前記矢印X方向の線膨張係数をβaxとする。前記雄端子40とコネクタハウジング52とを合わせたものの第1の固定箇所Cと接点Sとの前記矢印X方向の距離をlax(図19に示す)とする。
Although the
前記雄ハウジング52と雌端子41とを合わせたものとしてのコネクタ53の前記矢印X方向の線膨張係数をβbxとする。前記雄ハウジング52と雌端子41とを合わせたものとしてのコネクタ53の前記第2の固定箇所Dと接点Sとの前記矢印X方向の距離をlbx(図19に示す)とする。
The linear expansion coefficient in the arrow X direction of the connector 53 as a combination of the
前記雄端子40とコネクタハウジング52とを合わせたものの前記矢印Y,Z方向それぞれの線膨張係数をβay,βazとする。前記雄端子40とコネクタハウジング52とを合わせたものの第1の固定箇所Cと接点Sとの前記矢印Z方向の距離をlaz(図19に示す)とする。複数の電線44のうち一つの電線44(以下、符号44aで示す)と同一断面に位置する第1の固定箇所C(図18に示す)と、各タブ45と弾性接触片50との接点Sと、の前記矢印Y方向の距離をlay(図18に示す)とする。
Although the
前記雄ハウジング52と雌端子41とを合わせたものとしてのコネクタ53の前記矢印Y,Z方向それぞれの線膨張係数をβby,βbzとする。前記雄ハウジング52と雌端子41とを合わせたものとしてのコネクタ53の第2の固定箇所Dと接点Sとの前記矢印Z方向の距離をlbz(図19に示す)とする。複数の雌端子41のうち一つの雌端子41(以下、符号41aで示す)の第2の固定箇所D(図18に示す)と、各雌端子41とタブ45との接点Sと、の前記矢印Y方向の距離をlby(図18に示す)とする。なお、前述した距離lay,lbyを定める際に基準となる一つの電線44aと一つの雌端子41aとは、互いに電気的に接続するものであるのが望ましい。
The linear expansion coefficients of the connector 53 as a combination of the
さらに、雌端子41は、雄ハウジング52内で矢印X,Y,Zにそれぞれに沿って、距離bx,by,bz移動可能になっている。則ち、雌端子41と雄ハウジング52内との間には、ガタが存在している。
Further, the
前述した雌端子41においても、図16および図17に示すように、前記矢印Xと矢印X,Z双方に直交する矢印Yと矢印Zとのそれぞれの弾性接触片50と筒部49の内面49aとの隙間Ax,Ay,Azが、前述した式7ないし式9を満たして、式1に示すずれW以上となっている。
Also in the
また、雌端子41の弾性接触片50の矢印X,Y,Zそれぞれのばね定数kx,ky,kzが、式10ないし式12則ち式4を満たしている。さらに、雌端子41においても、弾性接触片50の弾性復元力Fは、相手側の部材100の質量をmとすると、前述した式5および式6を満たしている。
In addition, the spring constants kx, ky, and kz of the arrows X, Y, and Z of the
前述した雌端子41においても、温度がΔT変化することにともなって弾性接触片50が弾性変形する。則ち、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、外気などの温度がΔT変化しても、接点Sが式13ないし式15で示された追従幅Wx,Wy,Wz移動する。則ち、弾性接触片50が弾性変形する。そして、雌端子41は、接点Sが追従幅Wx,Wy,Wz移動する間に、接点Sで弾性接触片50と電気接触部43のタブ45とが相対的に移動せずに、フレッチング腐食などが生じることを防止できる。
Also in the
このため、弾性接触片50のばね定数kx,ky,kz則ち剛性を抑制(低減)することで、弾性接触部50の弾性復元力F則ち端子40,41同士の接触荷重を抑制(低減)できるようにしている。したがって、雌端子41の小型化及び多極化が図られかつコネクタ53の低挿入力化が図られても、雌端子41は、フレッチング腐食を発生せずに、雄端子40のタブ45と確実に電気的に接続できるようになる。
For this reason, by suppressing (reducing) the spring constants kx, ky, kz, ie, the rigidity of the
また、弾性接触片50と筒部49の内面49aとの隙間Ax,Ay,Azが式7ないし式9を満たして、式1及び式13ないし式15に示すずれW及び追従幅Wx,Wy,Wz以上となっているため、弾性接触片50が弾性変形することが筒部49の内面49aなどに妨げられない。したがって、弾性接触片50は、確実に弾性変形でき、接点Sの位置ずれを確実に防止でき、フレッチング腐食などが生じることを防止できる。
Further, the gaps Ax, Ay, Az between the
さらに、弾性接触片50が生じる弾性復元力Fは、前述した式5と式6を満たしている。このため、雄端子40などに矢印Zに沿う加速度a1や矢印Zに対し直交する加速度a2が作用しても、弾性接触片50と一つの壁面51との間で雄端子40などが移動せずに、弾性接触片50と一つの壁面51との間に雄端子40のタブ45などを挟み続ける。このため、端子40,41同士の接点Sが位置ずれしない。このため、自動車などに配索されるワイヤハーネスに用いられた際に、加速度a1,a2が作用しても、接点Sでタブ45と弾性接触片50とを接触したままに保つことができる。したがって、雌端子41の弾性接触片50は、タブ45との接点Sの位置ずれを確実に防止でき、フレッチング腐食などが生じることを防止できる。
Further, the elastic restoring force F generated by the
また、前述した実施形態では、電線としてFPC4や電線44,48を用いている。しかしながら本発明では、FPC4に限ることなく、フレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable:FFC)などのフラット回路体を用いても良い。
Moreover, in embodiment mentioned above, FPC4 and the
なお、前述した実施形態で示された距離lax,lay,lazは、FPC4の導体5や雄端子40のタブ45などの固定位置や固定方向により種々変更される。要するに、本発明では、前述した距離lax,lay,lazは、FPC4の導体5や雄端子40のタブ45などが固定された箇所と、端子金具14の弾性接触部としての接触片20bや雌端子41の弾性接触片50との接点Sとの距離であれば良い。
Note that the distances lax, lay, and laz shown in the above-described embodiment are variously changed depending on the fixing position and fixing direction of the
また、前述した距離lbx,lby,lbzは、端子金具14や雌端子41の固定位置や固定方式などで種々変更される。要するに、本発明では、前述した距離lbx,lby,lbzは、端子金具14や雌端子41がコネクタハウジングや印刷配線板などに固定された箇所と、端子金具14の弾性接触部としての接触片20bや雌端子41の弾性接触片50と相手側の導体との接点Sとの距離であれば良い。
Further, the above-mentioned distances lbx, lby, lbz are variously changed depending on the fixing position and fixing method of the terminal fitting 14 and the
1 コネクタ
2 ホルダ(相手側の絶縁体)
3 雌ハウジング(コネクタハウジング)
4 FPC(相手側の電線)
5 導体(相手側の導体)
9 端子収容室(キャビティ)
9a 内面
14 端子金具
20a 一方の接触片(支持部)
20b 他方の接触片(弾性接触部)
20c 表面
41 雌型の端子金具(端子金具)
44 電線(相手側の電線)
45 タブ(相手側の導体)
49 筒部(キャビティ)
49a 内面
50 弾性接触片(弾性接触部)
51 一つの壁面(支持部)
52 雄ハウジング(コネクタハウジング)
53 コネクタ
54 雌ハウジング(相手側の絶縁体)
100 相手側の部材
A,Ax,Ay,Az 隙間
b,bx,by,bz 端子金具がコネクタハウジング内で移動可能な距離
C 第1の固定箇所
D 第2の固定箇所
k,kx,ky,kz ばね定数
F 弾性復元力
X 一方向
Y 第1の方向
Z 第2の方向
1
3 Female housing (connector housing)
4 FPC (mating wire)
5. Conductor (mating conductor)
9 Terminal receiving chamber (cavity)
9a
20b The other contact piece (elastic contact part)
44 Electric wire (mating wire)
45 Tab (mating conductor)
49 Tube (cavity)
51 One wall (support)
52 Male housing (connector housing)
53
100 Member A, Ax, Ay, Az Gap b, bx, by, bz Distance that terminal fitting can move in connector housing C First fixed point D Second fixed point k, kx, ky, kz Spring constant F Elastic restoring force X One direction Y First direction Z Second direction
Claims (4)
前記弾性接触部と前記キャビティの内面との間に隙間が設けられており、
この隙間をAとし、前記相手側の導体及び相手側の絶縁体と前記弾性接触部に作用する温度変化をΔTとし、前記相手側の導体と前記相手側の絶縁体とを合わせた線膨張係数をβaとし、前記相手側の導体が固定された第1の固定箇所と、前記相手側の導体と前記弾性接触部との接点との距離をlaとし、前記コネクタハウジングと端子金具とを合わせた線膨張係数をβbとし、前記端子金具が固定された第2の固定箇所と、前記相手側の導体と前記弾性接触部との接点との距離をlbとすると、
A≧ΔT×βa×la−ΔT×βb×lbとなり、
前記弾性接触部のばね定数をkとし、前記相手側の導体と前記弾性接触部との静止摩擦係数をμとし、前記弾性接触部の弾性復元力をFとし、前記端子金具が前記コネクタハウジング内で移動可能な距離をbとすると、
ΔT×βa×la−ΔT×βb×lb≦2×(μ×F/k)+bを満たしていることを特徴とするコネクタ。 A support part for positioning the mating conductor on the surface, and the support part in a state where an elastic restoring force is generated to urge the mating conductor toward the support part and spaced from the support part. A terminal fitting provided with an elastic contact portion sandwiched between the mating conductor and housed in a cavity; and a mating insulator that accommodates the terminal fitting and supports the mating conductor A connector housing comprising:
A gap is provided between the elastic contact portion and the inner surface of the cavity,
The clearance is A, the temperature change acting on the mating conductor and the mating insulator and the elastic contact portion is ΔT, and the linear expansion coefficient is a combination of the mating conductor and the mating insulator. Is βa, the distance between the first fixed portion where the counterpart conductor is fixed and the contact between the counterpart conductor and the elastic contact portion is la, and the connector housing and the terminal fitting are combined. If the linear expansion coefficient is βb, and the distance between the second fixed location where the terminal fitting is fixed and the contact between the mating conductor and the elastic contact portion is lb,
A ≧ ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb,
The spring constant of the elastic contact portion is k, the static friction coefficient between the mating conductor and the elastic contact portion is μ, the elastic restoring force of the elastic contact portion is F, and the terminal fitting is in the connector housing. If the movable distance is b,
A connector characterized by satisfying ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb ≦ 2 × (μ × F / k) + b.
前記一方向と、前記一方向と前記弾性復元力Fとの双方に対し直交する第1の方向と、前記一方向に対し直交しかつ前記弾性復元力Fに沿う第2の方向それぞれの前記隙間Aは、
A≧ΔT×βa×la−ΔT×βb×lbとなり、
前記一方向と前記第1の方向と前記第2の方向それぞれの前記弾性接触部のばね定数kは、
ΔT×βa×la−ΔT×βb×lb≦2×(μ×F/k)+bを満たしていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ。 The mating conductor is inserted along one direction between the support portion and the elastic contact portion and sandwiched between the support portion and the elastic contact portion,
The gap in each of the one direction, a first direction orthogonal to both the one direction and the elastic restoring force F, and a second direction orthogonal to the one direction and along the elastic restoring force F A is
A ≧ ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb,
The spring constant k of the elastic contact portion in each of the one direction, the first direction, and the second direction is:
The connector according to claim 1, wherein ΔT × βa × la−ΔT × βb × lb ≦ 2 × (μ × F / k) + b is satisfied.
前記第2の方向に沿って前記相手側の部材に作用する加速度をa1とし、前記相手側の部材の質量をmとすると、
前記弾性接触部の弾性復元力Fは、
F>m×a1を満たしていることを特徴とする請求項2記載のコネクタ。 The mating member is composed of the mating conductor, the mating insulator, and the mating wire connected to the mating conductor,
If the acceleration acting on the mating member along the second direction is a1, and the mass of the mating member is m,
The elastic restoring force F of the elastic contact portion is:
The connector according to claim 2, wherein F> m × a1 is satisfied.
前記第2の方向に対し直交する方向に沿って前記相手側の部材に作用する加速度をa2とし、前記相手側の部材の質量をmとすると、
前記弾性接触部の弾性復元力Fは、
F>m×a2/μを満たしていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のコネクタ。 The mating member is composed of the mating conductor, the mating insulator, and the mating wire connected to the mating conductor,
When the acceleration acting on the counterpart member along the direction orthogonal to the second direction is a2, and the mass of the counterpart member is m,
The elastic restoring force F of the elastic contact portion is:
The connector according to claim 2, wherein F> m × a2 / μ is satisfied.
Priority Applications (1)
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JP2005078842A true JP2005078842A (en) | 2005-03-24 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005078842A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100951935B1 (en) | 2008-03-12 | 2010-04-09 | 주식회사 신화콘텍 | Momentum with a double terminal structure |
DE112012001361T5 (en) | 2011-03-22 | 2013-12-19 | Yazaki Corporation | connector device |
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-
2003
- 2003-08-28 JP JP2003304870A patent/JP2005078842A/en not_active Abandoned
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