JP2005135636A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 大型化を招くことなくランスの座屈強度を向上させる。
【解決手段】 雌ハウジング２０には、雌端子金具１０を挿入可能なキャビティ２１と、雌端子金具１０を抜け止めするためのランス２７とが設けられている。ランス２７は、雌端子金具１０を挿入する過程で一旦撓み変形し、雌端子金具１０が正規深さまで挿入されると復元して雌端子金具１０に対して係止する。ランス２７における撓み空間Ｓ側を向いた下面３１には、ランス２７が最大限に撓み変形したときにおける撓み方向先端位置である前側の屈曲点３１ｂと、撓み支点位置３１ｃとを結んだ仮想線Ｌよりも撓み空間Ｓ側へ張り出す補強部３６が設けられている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ランスを備えたコネクタに関する。

従来、端子金具を抜け止めするためのランスを備えたコネクタの一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、端子金具を挿入可能なキャビティと、キャビティ内に挿入した端子金具を抜け止めするためのランスとを設けたハウジングが備えられており、ランスは、端子金具が挿入される過程では一旦撓み変形させられ、端子金具が正規深さに達すると復元して端子金具に対して係止されるようになっている。
特開平６−３２５８１４号公報

ところで、コネクタを小型化した場合には、キャビティと共にランスの幅寸法や厚み寸法が小さくなるため、係止状態で端子金具を引っ張ったときにランスが座屈変形するおそれがある。このランスにおける座屈に抗する強度、すなわち座屈強度は、ランスをその軸線方向と直交する方向から切断したときの切断面積に比例するので、座屈強度を向上させるにはランスを厚肉に形成した方が有利となるものの、コネクタの大型化を招くことになるため、簡単には対応できなかった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、大型化を招くことなくランスの座屈強度を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、コネクタハウジングには、端子金具を挿入可能なキャビティと、キャビティ内に挿入される端子金具を抜け止め可能なランスとが設けられ、端子金具を挿入する過程ではランスが一旦撓み変形させられた後、端子金具が正規深さに達すると復元して端子金具に対して係止されるものにおいて、前記ランスにおける撓み空間側を向いた面には、ランスが最大限に撓み変形した時における撓み方向先端位置と撓み支点位置とを結んだ仮想線よりも撓み空間側へ張り出す補強部が設けられている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記補強部は、前記ランスのうち座屈発生予想位置において最も厚くなる形状に形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
キャビティ内に端子金具を挿入した状態で端子金具を引き抜くような力が作用した場合、端子金具がランスに係止することでその抜け止めが図られる。このとき、ランスが座屈に抗する強度、すなわち座屈強度は、ランスをその軸線方向と直交する方向から切断したときの切断面積に比例する。本発明によれば、ランスに補強部を設けるようにしたから、その補強部の分だけ切断面積が増加することになり、もってランスの座屈強度を向上させることができる。しかも、補強部は、ランスが最大限に撓み変形した時における撓み方向先端位置と撓み支点位置とを結んだ仮想線よりも撓み空間側へ張り出す形態とされ、つまりデッドスペースを利用して形成されているので、コネクタが大型化することもない。

＜請求項２の発明＞
ランスのうち座屈が発生すると予想される位置における断面積を最大限に大きくしているので、座屈強度を一層高めることができる。

本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。この実施形態では、雌コネクタハウジング２０（以下、単に雌ハウジング２０という）内に雌端子金具１０が挿入されてなる雌コネクタを示す。この雌端子金具１０は、雌ハウジング２０内に収容された状態で、雌ハウジング２０に対して嵌合される相手の雄ハウジング内に収容された雄端子金具（雄ハウジング共々図示せず）と導通接続可能とされている。なお以下では、雌ハウジング２０に対する雌端子金具１０の挿入方向を前方とし、逆の抜き取り方向を後方とし、また上下方向の記載は各図面を基準として説明する。

先に雌端子金具１０を説明する。雌端子金具１０は、所定の展開形状に打ち抜いた金属板に曲げ加工などを施すことにより形成されており、図２に示すように、相手の雄端子金具のタブ（図示せず）と導通接続可能な略角筒状をなす本体部１１と、電線Ｗの端末に圧着接続されるバレル部１２とを前後に繋げた構成とされている。バレル部１２は、前後に一対ずつのかしめ片を対向状に備えており、このうち前側の両かしめ片が電線Ｗの芯線にかしめ付けられるのに対し、後側の両かしめ片が電線Ｗの被覆にかしめ付けられる。

本体部１１の下面（ランス２７と対向する外面）の長さ方向略中央には、ランス２７の進入を許容する凹部１３が形成されるとともにその前縁にランス２７の上部が係止されるようになっている。この凹部１３の前縁における幅方向略中央には、ランス２７の下部が係止される係止突部１４が下方へ突出するよう叩き出して形成されている。本体部１１の下面の後端部には、上記した係止突部１４とほぼ同じ位置まで突出する突部１５が形成されている。これら係止突部１４及び突部１５は、雌端子金具１０をキャビティ２１内に挿入するときに、キャビティ２１の下面（突部挿通溝２４の周面）に摺接可能とされる。この突部１５の直前位置には、突部１５よりもさらに下方へ突出するスタビライザ１６が形成され、このスタビライザ１６は、雌端子金具１０の挿入動作の安定化や逆挿入防止などに機能する。

雌ハウジング２０には、図１及び図２に示すように、後方から雌端子金具１０を挿入可能なキャビティ２１が上下２段、幅方向に複数室並んで配設されている。挿入される雌端子金具１０は、キャビティ２１の前壁２２に突き当たることで前止まりされるようなっている。この前壁２２には、相手の雄端子金具のタブが前方からキャビティ２１内に進入するのを許容すべくタブ挿通孔２３が穿設されており、その前側の孔縁には、タブの進入動作を案内すべく略擂鉢状をなす誘導面２３ａが周設されている。

キャビティ２１の下面のうち幅方向略中央には、雌端子金具１０の係止突部１４及び突部１５を挿通可能な突部挿通溝２４が形成されている。キャビティ２１の下面のうち上記突部挿通溝２４の図２に示す奥側には、雌端子金具１０のスタビライザ１６を挿通可能なスタビライザ挿通溝２５が形成されている。突部挿通溝２４は、後述するようにランス２７側に連続して形成されているのに対し、スタビライザ挿通溝２５は、前端位置がランス２７の根元位置（撓み支点位置３１ｃ）よりもやや後方位置に設定されている。

キャビティ２１の下壁２６は、前側の約１／４部分が一段低く形成されるとともにその段差部分からは、雌端子金具１０を抜け止めするための片持ち状のランス２７が前方へ突出して形成されている。ランス２７は、全体としては前端側にかけて次第に上方、すなわちキャビティ２１内に張り出すよう前方へ向かって上り勾配をなす傾斜状に形成されている。ランス２７は、そのキャビティ２１内への突出部分が雌端子金具１０によって押圧されることで突出基端部の撓み支点位置３１ｃを支点として下方（雌端子金具１０の挿抜方向と交差する方向）へ撓み変形可能とされている。この撓み時にランス２７は、下壁２６の低位部分２６ａとの間に確保された撓み空間Ｓ内に退避するようになっている。このランス２７の前方に確保された空間内には、雌端子金具１０の係止突部１４が進入可能とされている。ランス２７の下方に撓み空間Ｓを挟んで対向する下壁２６の低位部分２６ａは、ランス２７がその弾性限度を超えて撓み変形する手前の段階でランス２７の下面３１に係合可能とされ、これによりランス２７の過度撓み変形を規制できるようになっている。キャビティ２１の前壁２２のうちタブ挿通孔２３の下方位置には、雌ハウジング２０を成形する際にランス２７の前面形状などを成形するための金型を前方へ型抜きする都合上、所定形状の型抜き孔２８が前方へ開口して形成されている。型抜き孔２８は、タブ挿通孔２３とは独立した別個の孔（互いに連通しない孔）として形成されている。またランス２７は、前壁２２に連結された下壁２６の低位部分２６ａにより、全幅にわたって下方のキャビティ２１または下方外部に露出することなく覆われ、もってランス２７の保護が図られている。

ランス２７の構造を詳細に説明する。ランス２７は、図３に示すように、下壁２６の段差部分から前方へ延出して形成される片持ちアーム状の基部２９と、基部２９の上面からキャビティ２１内へ突出する突出部３０とから構成されている。基部２９の上面は、キャビティ２１の底面とほぼ同じ高さ位置に設定され、また突出部３０におけるキャビティ２１内への突出寸法は、雌端子金具１０における凹部１３の凹み深さとほぼ同じに設定される。基部２９は、その上面が前後方向に沿ってほぼ水平に形成されるのに対し、下面３１が全体としては前方へ向かって上り勾配をなしている。つまり、基部２９は、先端側よりも根元側の方が厚み寸法が大きく（太く）形成されている。一方、突出部３０は、その上面のうち後部が前方へ向かう上り勾配をなすテーパ状に形成されるのに対し、前部が前後方向に沿ってほぼ水平に形成されている。つまり、突出部３０は、後部が前方へ行くに従って次第に厚み寸法が増加するのに対し、前部が一定の厚み寸法の設定されている。ランス２７の上面は、既述した突部挿通溝２４によって幅方向略中央が全長にわたって凹んだ形状とされる。突部挿通溝２４は、ランス２７の後部側においては全体として前側にかけて次第に溝幅が狭くなるよう形成され、またランス２７の前端部においては円弧状に形成されている。この突部挿通溝２４により、突出部３０は全長にわたって左右（幅方向）に分割されるのに対し、基部２９はその後部が所定深さ斜めに切り欠かれる。また突部挿通溝２４の底面のうち、ランス２７の撓み支点位置３１ｃ付近には、上方へ張り出す張出部３２が設けられ、もってランス２７の補強が図られている。

基部２９の前面における幅方向略中央部分は、前方へ向かって上り勾配をなす傾斜面とされ、ここが雌端子金具１０のうち係止突部１４の後端面に対して係止可能な係止突部用係止面３３となっている。係止突部用係止面３３は、係止突部１４の後端面に沿うような勾配に形成されている。基部２９の前面における幅方向両側部分（係止突部用係止面３３と幅方向に隣り合う位置）には、ランス２７を強制的に撓み変形させるための治具４０によって操作可能とされる一対の操作凹部３４が形成されている。両操作凹部３４は、雌端子金具１０がランス２７に係止した状態でも係止突部１４とは幅方向にずれた位置にて前方外部に露出するよう配されているので、前方から治具４０が挿入可能とされる。なお治具４０は、作業者が把持可能な把持部４１の先端側が二股状に分岐していてそこに両操作凹部３４内に挿入可能な一対の操作部４２を備えた構成とされる（図６参照）。操作凹部３４の上面は、ほぼ水平をなすのに対し、治具４０による被操作面である下面は後方へ向かって上り勾配をなすテーパ状に形成されている。一方、突出部３０の前面は、上下方向沿ってほぼ真っ直ぐな面とされるとともに上記係止突部用係止面３３と繋げられており、ここが雌端子金具１０における凹部１３の前端面に対して係止可能な凹部用係止面３５とされる。

続いて、基部２９の下面３１（ランス２７における撓み空間Ｓ側を向いた面）の形状について詳細に説明する。長さ方向について基部２９の下面３１は、図５に示すように、途中で２度屈曲されており、その屈曲点３１ａ，３１ｂにより前端部と中部と後部とに分けられている。このうち後部は、基部２９の下面３１における撓み支点位置３１ｃから全長の約１／３の長さ範囲にわたってほぼ水平な水平面３１ｄとされている。この水平面３１ｄと下壁２６の低位部分２６ａの底面２６ｂとの間には、一定の高さ寸法の隙間が確保されており、この隙間には、雌ハウジング２０を樹脂成形する際に前方へ型抜きする金型のピンが挿入可能とされるとともにその高さ寸法は金型のピンの強度を適切に保てるような大きさに設定されている。

中部は、後側の屈曲点（水平面３１ｄの前端位置）３１ａから全長の約１／２の長さ範囲にわたって前方へ向かって上り勾配をなす傾斜面３１ｅとされている。この傾斜面３１ｅにおける水平面３１ｄに対する傾斜角度は、ランス２７が最大限に撓んだときの傾倒角度とほぼ同じに設定されているので、ランス２７が最大限に撓んだ場合には傾斜面３１ｅがほぼ水平をなすとともに下壁２６の低位部分２６ａの底面２６ｂに近接または当接する位置に達するようになっている（図６参照）。前端部は、前側の屈曲点３１ｂ（傾斜面３１ｅの前端位置）から上記傾斜面３１ｅよりもさらに急な勾配を有する逃がし傾斜面３１ｆとされており、その上端が凹部用係止面３５や操作凹部３４の下面に繋げられている。この逃がし傾斜面３１ｆは、ランス２７が最大限に撓んだときでも下壁２６の低位部分２６ａの底面２６ｂとは非接触に保たれ、その間に所定の隙間が空けられるようになっている（図６参照）。また基部２９の下面３１に対向する下壁２６の低位部分２６ａの底面２６ｂは、前後方向については全長にわたって水平面３１ｄに沿ってほぼ真っ直ぐに形成されている。

ところで、基部２９の下面３１における前側の屈曲点３１ｂ（逃がし傾斜面３１ｆの後端位置）は、ランス２７が最大限に撓み変形したときの下端位置、つまり撓み方向先端位置となっている。そして、基部２９は、この前側の屈曲点３１ｂと撓み支点位置３１ｃとを直線的に結んだ仮想線Ｌよりも下方、つまり撓み空間Ｓ側へ張り出す形態となっており、この張出部分が補強部３６とされる。この仮想線Ｌと下壁２６の低位部分２６ａの底面２６ｂとの間のスペースは、仮に基部２９の下面３１を仮想線Ｌに沿う形状にした場合におけるデッドスペースとなっているので、上記した補強部３６は、このデッドスペースを利用して形成されていることになる。この補強部３６は、後側の屈曲点３１ａにおいて最も厚み寸法が大きくなるよう形成されている。この後側の屈曲点３１ａは、ランス２７の座屈変形が発生すると予想される座屈発生予想位置となっており、この位置においてランス２７をその軸線方向と直交する方向で切断したときの切断面積が最大になっている。なお座屈発生予想位置は、実際にランス２７を座屈変形させる試験を行うことで決定することができる。また補強部３６は、ランス２７のうち最大限に撓んだときにおける撓み方向先端位置とほぼ同じ位置まで張り出して形成されていると言える（図６参照）。

また幅方向について、基部２９の下面３１のうち幅方向略中央部分は、図１に示すように、全長にわたって正面から見て下方へ膨らむような円弧状に形成されるのに対し、幅方向両側部分は全長にわたって正面から見て幅方向に沿ってほぼ真っ直ぐな形状に形成される。また基部２９の下面３１に対向する下壁２６の低位部分２６ａにおける底面２６ｂについても、基部２９の下面３１に沿うような形状とされている。

またランス２７は、図１に示すように、突出部３０よりも基部２９の方が幅寸法が大きくなるよう形成されている。詳しくは、基部２９は、その幅寸法がキャビティ２１の幅寸法とほぼ同じかそれよりも僅かに大きく設定されるのに対し、突出部３０は、その幅寸法がキャビティ２１の幅寸法よりも僅かに小さく設定されている。このような形状のランス２７を形成するために、キャビティ２１の両側壁には、前後に開口する溝３７，３８が形成されている。これらの溝３７，３８は、雌ハウジング２０を成形する際に成形金型のうちランス２７の形状などを成形するためのピンを前後に型抜きする都合上形成されるものである。従ってこの溝３７，３８の深さ分だけ、成形金型のピンを太くしてその強度を高く保つことができるようになっている。逆に言うと、溝３７，３８の深さ分だけランス２７の各部位を幅広に形成することができており、これにより幅広になった分だけランス２７をその軸線方向と直交する方向から切断したときの切断面積、すなわちランス２７の座屈強度が増加している。

本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。電線Ｗの端末に接続した雌端子金具１０をキャビティ２１内に後方から挿入すると、係止突部１４及び突部１５が突部挿通溝２４内に、スタビライザ１６がスタビライザ挿通溝２５内にそれぞれ挿通されることで、挿入動作が案内される。雌端子金具１０が所定深さまで挿入されると、図４に示すように、係止突部１４によりランス２７が下方へ押圧されることで、一旦ランス２７が下方へ撓み変形する。そして、雌端子金具１０がキャビティ２１内に正規深さまで挿入されると、係止突部１４がランス２７を乗り越えるとともにランス２７が弾性復帰して、図５に示すように、凹部１３内に進入しつつ雌端子金具１０に対して弾性的に係止される。このとき、ランス２７のうち係止突部用係止面３３が係止突部１４の後端面に、凹部用係止面３５が凹部１３の前端面にそれぞれ係止する。全ての雌端子金具１０を挿入し終えたら、図示しない相手の雄ハウジングとの嵌合作業を行うようにする。

このような抜け止め状態において、電線Ｗを介して雌端子金具１０を後方へ引っ張るような力が作用した場合、雌端子金具１０を抜け止めしているランス２７には、撓み方向とは逆方向への力が作用するため、ランス２７に座屈変形が生じることが懸念される。ところが、本実施形態では、ランス２７に補強部３６を設けるようにし、なお且つランス２７を幅広に形成しているから、その分だけ座屈強度が増強されており、もって雌端子金具１０を強固に抜け止め保持できるようになっている。

一方、メンテナンスなどの事情により、雌端子金具１０を取り外す場合には、治具４０をランス２７の型抜き孔２８内に前方から挿入する。治具４０の両操作部４２をランス２７の両操作凹部３４内に挿入しつつ治具４０を上方へ傾動操作することで、ランス２７を強制的に下方へ撓み変形させる。このとき把持部４１の前端面を雌ハウジング２０の前端面に当接する位置まで治具４０を傾動することで、図６に示すように、ランス２７が最大限に撓み変形した状態となり、この状態では、雌端子金具１０に対する係止状態が完全に解除される。治具４０を上記姿勢に保ちつつ電線Ｗを後方へ引っ張ることで雌端子金具１０をキャビティ２１から引き抜くことができる。

以上説明したように本実施形態によれば、ランス２７に補強部３６を設けるようにしているので、仮に基部２９の下面３１を仮想線Ｌに沿って真っ直ぐに形成した場合と比較すると、補強部３６の分だけランス２７をその軸線方向と直交する方向から切断したときの切断面積を大きくすることができ、もってランス２７の座屈強度を向上させることができる。しかも、補強部３６は、ランス２７が最大限に撓み変形した時における撓み方向先端位置である前側の屈曲点３１ｂと撓み支点位置３１ｃとを結んだ仮想線Ｌから撓み空間Ｓ側に張り出す形態とされ、つまりデッドスペースを利用して形成されているので、コネクタが大型化することもなく、小型化に好適となっている。

さらには、補強部３６は、ランス２７のうちで座屈発生予想位置である後側の屈曲点３１ａにおいて最も厚くなる形状に形成されているから、座屈強度を一層高めることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）補強部の形状については任意に変更することができる。例えば、ランスが最大限に撓んだときにおける撓み方向先端位置よりも引っ込む形状に補強部を形成してもよく、またランスにおける幅方向中央部分にのみ、または幅方向側方部分にのみ補強部を形成するようにしてもよい。

（２）上記した実施形態では、ランスが基部と突出部とで幅寸法が異なるものを示したが、ランスが全高さ範囲にわたって同一幅のものにも本発明は適用可能であり、その他ランスの形状を変更したものにも本発明は適用可能である。
（３）上記した実施形態では、雌端子金具を収容する雌コネクタについて例示したが、雄端子金具を収容する雄コネクタにも本発明は適用可能である。

本発明の一実施形態に係る雌ハウジングの正面図 雌ハウジングに雌端子金具を挿入する前の状態を示す側断面図 雌ハウジングの部分切欠斜視図 雌端子金具を挿入する途中の状態を示す拡大側断面図 雌端子金具を正規深さまで挿入した状態を示す拡大側断面図 治具によりランスを撓み変形させた状態を示す拡大側断面図

符号の説明

１０…雌端子金具（端子金具）
２０…雌ハウジング（コネクタハウジング）
２１…キャビティ
２７…ランス
３１…下面（撓み空間側を向いた面）
３１ａ…屈曲点（座屈発生予想位置）
３１ｂ…屈曲点（撓み方向先端位置）
３１ｃ…撓み支点位置
３６…補強部
Ｌ…仮想線
Ｓ…撓み空間

Claims (2)

1. コネクタハウジングには、端子金具を挿入可能なキャビティと、キャビティ内に挿入される端子金具を抜け止め可能なランスとが設けられ、端子金具を挿入する過程ではランスが一旦撓み変形させられた後、端子金具が正規深さに達すると復元して端子金具に対して係止されるものにおいて、
   前記ランスにおける撓み空間側を向いた面には、ランスが最大限に撓み変形した時における撓み方向先端位置と撓み支点位置とを結んだ仮想線よりも撓み空間側へ張り出す補強部が設けられていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記補強部は、前記ランスのうち座屈発生予想位置において最も厚くなる形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。

Images