JP2007026705A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 端子金具間の径方向の相対変位を規制する。
【解決手段】 雌端子金具１０は、端子本体１１に形成した接続孔１３内に、複数の湾曲した弾性接触片２２を有する筒状の接点部材２０を収容した形態であり、雄端子金具４０は、接続孔１３内に嵌入されることで、弾性接触片２２を弾性変形させつつ接点部材２０に対して導通可能に接続される。接点部材２０とは異なる部位において、接続孔１３に設けた規制部１４Ｆ，１４Ｒの内周と雄端子金具４０の外周が当接することにより、両端子金具１０，４０の径方向への相対変位が規制される。これにより、両端子金具１０，４０の径方向の相対変位に起因する接点部材２０の弾性変形が防止され、端子本体１１と接点部材２０との間の微摺動摩耗が防止される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

従来、雄端子金具との接点を複数有する雌端子金具として、端子本体に雄端子金具が進入する接続孔を形成し、その接続孔内に、筒状をなすとともに複数の弾性接触片を有する金属製の接点部材を収容し、複数の弾性接触片を雄端子金具の外周に接触させる構造のものが、特許文献１等に開示されている。
特開平８−０７８０８１号公報

上記のような雌端子金具を用いた従来のコネクタでは、雌端子金具と雄端子金具の隙間のために、両端子金具を嵌合したときに、雄端子金具が接続孔内において径方向（両端子金具の嵌合方向と交差する方向）に変位し得る状態となっていた。そのため、接点部材の弾性接触片が雄端子金具側からの押圧力によって弾性変形しつつ、端子金具間で径方向のガタ付きが生じる場合がある。
ここで、弾性接触片は、内周側へ湾曲するとともに両端部を接続孔の内周に当接させた形態となっていることから、弾性接触片がその湾曲の曲率を増減させるように弾性変形すると、弾性接触片の両端部が接続孔の内周面に対して摺動し、その結果、接点部材と端子本体との間で、メッキの剥がれ等の原因となる微摺動摩耗が発生することが懸念される。
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、端子金具間の径方向の相対変位を規制す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、端子本体に形成した接続孔内に、筒状をなすとともに複数の湾曲した弾性接触片を有する金属製の接点部材が収容された形態の雌端子金具と、前記接続孔内に嵌入されることで、前記弾性接触片を弾性変形させつつ前記接点部材に対して導通可能に接続される雄端子金具を備えたものであって、前記接点部材とは異なる部位において前記雌端子金具側と前記雄端子金具側とを嵌合させることで、前記雌端子金具と前記雄端子金具の径方向への相対変位を規制可能な変位規制手段が設けられている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、前記接続孔に、内径が前記雄端子金具の外径とほぼ同寸法の規制部を形成することで前記変位規制手段が構成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記規制部が、前記雌端子金具と前記雄端子金具の嵌合方向において間隔を空けた複数位置に設けられているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記変位規制手段が、前記接続孔の内周と前記雄端子金具の外周のうち少なくともいずれか一方に設けたテーパ面を備え、前記両端子金具の嵌合に伴い、前記テーパ面と相手側の端子金具の周面とが楔状に食い込む形態で当接される構成としたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記テーパ面が、前記雌端子金具と前記雄端子金具の嵌合方向において間隔を空けた複数位置に設けられているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記雌端子金具が、雌側ハウジング内に径方向への変位を規制された状態で収容されており、前記雌側ハウジングに前記接続孔と連通するように設けられている端子挿入口の内径を、前記雄端子金具の外径とほぼ同寸法とすることで、前記変位規制手段が構成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
雌端子金具と雄端子金具の径方向への相対変位は、接点部材とは異なる部位における変位規制手段の嵌合によって確実に規制されている。これにより、両端子金具の径方向の相対変位に起因する接点部材の弾性変形が防止され、ひいては、端子本体と接点部材との間の微摺動摩耗が防止される。

＜請求項２の発明＞
接続孔の規制部の内周と雄端子金具の外周が当接することにより、端子金具同士の径方向の相対変位が規制される。

＜請求項３の発明＞
規制部が、雌端子金具と雄端子金具の嵌合方向において間隔を空けた複数位置に設けられているので、端子金具同士がその軸線を傾けるように相対変位することが防止される。

＜請求項４の発明＞
テーパ面と相手側の端子金具の周面とが楔状に食い込む形態で当接することにより、端子金具間の径方向の相対変位が規制されるようになっている。したがって、変位規制手段の嵌合に起因する端子金具間の摩擦抵抗が発生するのは、端子金具の嵌合過程の最後だけとなり、嵌合過程全体としての摩擦抵抗を低減することができる。

＜請求項５の発明＞
テーパ面が、雌端子金具と雄端子金具の嵌合方向において間隔を空けた複数位置に設けられているので、端子金具同士がその軸線を傾けるように相対変位することが防止される。

＜請求項６の発明＞
雌側ハウジングの端子挿入口の内周と雄端子金具の外周が当接することにより、端子金具同士の径方向の相対変位が規制される。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図６を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、雌端子金具１０と、雌端子金具１０を収容する雌側ハウジング３０と、雌端子金具１０に接続される雄端子金具４０とを備えて構成されている。
雌端子金具１０は、金属製の端子本体１１に金属製の接点部材２０を組み付けたものであり、電線Ｗの端末部に接続されている。
端子本体１１は、全体として前後方向に細長い円筒状をなしている。端子本体１１の略前半部分は端子接続部１２となっている。端子接続部１２の内部には、端子接続部１２と同心円形の接続孔１３が形成されている。接続孔１３内には接点部材２０が収容されているとともに、前方（図１〜図４における右方）から雄端子金具４０が挿入されるようになっている。

接続孔１３は、端子本体１１（端子接続部１２）の前端面に開口されている。接続孔１３の開口部には、端子接続部１２（接続孔１３）と同心の円形をなし、接続孔１３における接点部材２０の収容領域よりも小径の前部規制部１４Ｆが形成されている。この前部規制部１４Ｆは、接続孔１３内に収容されている接点部材２０が前方へ抜け出すのを規制するためのストッパとしても機能する。また、前部規制部１４Ｆの前端縁には、後方に向かって縮径するテーパ状の誘導面１５が形成されている。接続孔１３の奥端部（後端部）には、端子接続部１２（接続孔１３）と同心の円形をなし、接続孔１３における接点部材２０の収容領域よりも小径の後部規制部１４Ｒが形成されている。この後部規制部１４Ｒの内径は、前部規制部１４Ｆの内径と同寸法であり、この両規制部１４Ｆ，１４Ｒの内径は、後述する雄端子金具４０のタブ４１の外径と同じ寸法、若しくはタブ４１の外径よりもごく僅かに小さい寸法とされている。この前部規制部１４Ｆと後部規制部１４Ｒは、本発明の変位規制手段１６を構成する。

端子本体１１の略後半部分は、電線接続部１７となっている。電線接続部１７の内部には、端子本体１１の後端面に開口するとともに端子本体１１と同心円形の圧着孔１８が形成されている。この圧着孔１８内には、電線Ｗの端末部において絶縁被覆Ｗａを除去して露出させた芯線Ｗｂが後方から挿入され、その状態で電線接続部１７のうち圧着孔１８と対応する筒状領域を縮径させるようにカシメ変形されている。このカシメ付けにより、電線接続部１７と芯線Ｗｂとが導通可能に固着され、雌端子金具１０が電線Ｗに接続されている。尚、電線接触部１７の内部には、接続孔１３及び圧着孔１８よりも小径であって圧着孔１８の前端と接続孔１３との間を連通させる連通孔１９が形成されている。

接点部材２０は、図６に示すような所定の形状に打ち抜いた金属板材を略円筒状に曲げ加工したものであり、前後両端の周方向に延びる帯板状の支持部２１と、両支持部２１の間に前後方向に差し渡された複数の弾性接触片２２とからなる。各弾性接触片２２は、径方向内側へ膨出するように湾曲されており、複数の弾性接触片２２は周方向に並列配置されている。この複数の弾性接触片２２の内面によって構成される円の内径は、接点部材２０の前後方向におけるほぼ中央位置において最も小さくなっている。
かかる接点部材２０は、接続孔１３内に収容されていない状態では、全体として径寸法を増減させるような形態で弾性変形し得るようになっている。尚、接続孔１３に収容されていない自由状態における接点部材２０の外径は、接続孔１３の内径よりも大きい寸法とされている。同じく、接続孔１３に収容されていない自由状態における接点部材２０の前後方向の寸法は、接続孔１３の前後方向の寸法よりも小さい寸法とされている。かかる接点部材２０は、前方から弾性的に縮径変形させつつ前部規制部１４Ｆを通過させるようにして接続孔１３内に収容され、径方向外側に膨らむような変形（拡径変形）を規制されている。

雌側ハウジング３０は、合成樹脂製であり、内部には、前後に貫通する形態の複数のキャビティ３１が形成されている。各キャビティ３１は前方へ円弧形に開放されており、キャビティ３１の前方への開口部は端子挿入口３２となっている。また、キャビティ３１内には前方へ片持ち状に延出する形態のランス３３が形成されている。各キャビティ３１内には後方から雌端子金具１０が挿入され、ランス３３と雌端子金具１０の外周の係止溝１０Ｇとの係止により、雌端子金具１０が抜止め状態に保持されているとともに、端子接続部１２の前端部外周が端子挿入口３２の内側（後側）の開口縁に突き当たることにより、雌端子金具１０が前止まりされている。キャビティ３１に収容された雌端子金具１０は、雌側ハウジング３０に対して径方向への相対変位や傾きを規制された状態に保持されている。

雄端子金具４０は、金属製であって、全体として前後方向に細長く、横断面は円形をなしている。雄端子金具４０の略前半部分は、細長く延びるタブ４１となっており、タブ４１の前端部外周には、前方に向かって縮径するテーパ状の先導面４２が形成されている。雄端子金具４０の略後半部分は電線接続部４３となっている。この電線接続部４３は、雌端子金具１０の電線接続部１７と同じ形態であるため、説明は省略する。かかる雄端子金具４０は、タブ４１のみを前方へ突出させた形態で図示しない雄側ハウジングに取り付けられている。

雌側ハウジング３０と雄側ハウジングを嵌合すると、図４に示すように、タブ４１が端子挿入口３２と前部規制部１４Ｆを通過して接続孔１３内に進入する。尚、図４では、接点部材２０の図示を省略している。進入したタブ４１の外周には、接続孔１３内の接点部材２０の弾性接触片２２が周方向に間隔を空けた複数箇所において弾性的に接触するとともに、接点部材２０の両端の支持部２１の外周面が接続孔１３の内周面に当接することにより、雌端子金具１０と雄端子金具４０とが多数の接点によって導通可能に接続される。また、タブ４１が接点部材２０内に差し込まれるのに伴い、各弾性接触片２２は、その湾曲の曲率を減少させるように弾性撓みし、この弾性接触片２２の弾性撓みに伴い、接点部材２０が、全体として軸線方向（前後方向）に伸長するように弾性変形する。また、雌側ハウジング３０と雄側ハウジングが離脱してタブ４１が接点部材２０から抜き取られると、各弾性接触片２２が、その湾曲の曲率を増大させるように弾性撓みし、この弾性接触片２２の弾性撓みに伴い、接点部材２０が、全体として軸線方向（前後方向）に収縮するように弾性変形する。

本実施形態では、接点部材２０とは異なる部位において雌端子金具１０側と雄端子金具４０側とを嵌合させることで、雌端子金具１０と雄端子金具４０の径方向への相対変位を規制可能な変位規制手段１６として、接続孔１３の内周に規制部１４Ｆ，１４Ｒを設けた。これにより、タブ４１を接点部材２０と嵌合させた状態において、タブ４１の外周と接続孔１３内の規制部の内周とが径方向に当接するようになるので、雄端子金具４０と雌端子金具１０の径方向への相対変位が規制される。したがって、端子金具１０，４０同士の相対変位に起因して弾性接触片２２の弾性撓み量が変動する虞がなく、弾性接触片２２の弾性撓み量の変動に起因してタブ４１の外周と接点部材２０の弾性接触片２２との間に微摺動摩耗が発生すること、及び接点部材２０の外周と接続孔１３の内周面との間に微摺動摩耗が発生することが回避される。
また、本実施形態では、規制部１４Ｆ，１４Ｒが、雌端子金具１０と雄端子金具４０の嵌合方向において間隔を空けた２位置に設けられているので、端子金具同士がその軸線を傾けるように径方向に相対変位することが防止される。
また、接続孔１３に嵌入されたタブ４１の外周面と規制部１４Ｆ，１４Ｒの内周とが接触するため、タブ４１を挿入する際には接続孔１３内におけるタブ４１よりも奥側の空間（＝タブ４１の外周と規制部１４Ｆ，１４Ｒの内周との接触部よりも奥側の空間）が加圧されて挿入に支障を来したり、タブ４１を抜き取る際には接続孔１３内のタブ４１よりも奥側の空間が負圧になって抜き取りに支障を来すことが懸念される。しかし、本実施形態では、連通孔１９と、圧着孔１８の内周と芯線Ｗｂとの隙間を介して、接続孔１３の奥端部を大気と連通させるようにしたので、上記のように接続孔１３内の圧力の増減に起因してタブ４１の挿抜に支障を来す虞はない。尚、連通孔１９に代えて、接続孔１３の奥端部内周から端子本体１１の外周に至る径方向の空気流路を形成してもよい。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図７及び図８を参照して説明する。本実施形態２は、変位規制手段５０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
本実施形態２の変位規制手段５０は、接続孔１３の内周に取り付けた内周側規制部材５１と、タブ４１の外周に取り付けた外周側規制部材５２とから構成される。内周側規制部材５１は、合成樹脂製であって、接続孔１３と同心の円筒形をなす。内周側規制部材５１の外径は、全長に亘って一定であり、接続孔１３における後部規制部１４Ｒの内径とほほ同じ寸法である。また、内周側規制部材５１の内径は、接続孔１３の前方に向かって次第に拡径する形態のテーパ状の受け面５１Ｓ（本発明の構成要件であるテーパ面）となっている。この内周側規制部材５１は、後部規制部１４Ｒにおける略後半部分に接着剤によって接着されている。外周側規制部材５２は、合成樹脂製であって、タブ４１と同心の円筒形をなす。外周側規制部材５２の内径は、全長に亘って一定であり、タブ４１の外径とほほ同じ寸法である。また、外周側規制部材５２の外径は、タブ４１の前方に向かって次第に縮径する形態のテーパ状の食い込み面５２Ｓ（本発明の構成要件であるテーパ面）となっている。この外周側規制部材５２は、接着剤によりタブ４１の外周における後端部に接着されている。

タブ４１を接続孔１３に嵌入して接点部材２０に接続させた状態では、図８に示すように、タブ４１の先端のテーパ状の先導面４２が、内周側規制部材５１のテーパ状の受け面５１Ｓに対し、ほぼ面接触状態で楔のように食い込むような形態で当接するとともに、タブ４１の後端部の外周側規制部材５２のテーパ状の食い込み面５２Ｓが、接続孔１３の前部規制部１４Ｆにおける前側の開口縁に形成されているテーパ状の誘導面１５に対し、ほぼ面接触状態で楔のように食い込むような形態で当接する。尚、図８では、接点部材２０の図示を省略している。このように雌端子金具１０側の内周側規制部材５１と雄端子金具４０側の外周側規制部材５２が、相手側の端子金具に対し径方向に当接することにより、雄端子金具４０と雌端子金具１０の径方向への相対変位が規制される。
また、この変位規制手段５０の嵌合に起因する端子金具１０，４０間の摩擦抵抗が発生するのは、端子金具１０，４０の嵌合過程の最後だけとなるので、嵌合過程全体としての摩擦抵抗を低減することができる。
また、規制部材５１，５２（受け面５１Ｓと食い込み面５２Ｓ）が、雌端子金具１０と雄端子金具４０の嵌合方向において間隔を空けた２位置に設けられているので、端子金具１０，４０同士がその軸線を傾けるように相対変位することが防止される。

＜実施形態３＞
次に、本発明を具体化した実施形態３を図９を参照して説明する。本実施形態３は、変位規制手段６０を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
本実施形態３の変位規制手段６０は、雌端子金具１０が、雌側ハウジング３０に対し径方向への変位を規制された状態で収容されていることを前提とした上で、雌側ハウジング３０に接続孔１３と連通するように設けられている端子挿入口３２の内径を、タブ４１の外径とほぼ同寸法としたものである。端子挿入口３２は円弧形をなし、端子挿入口３２の内壁が周方向において一部切欠した形態となっているが、端子挿入口３２の内壁を構成する円弧は１８０°以上の領域に亘っている。
タブ４１を端子挿入口３２から接続孔１３内に差し込んだ状態では、端子挿入口２の内周面とタブ４１の外周面とが、ほぼ面接触状態で径方向に当接するので、雄端子金具４０と雌側ハウジング３０との間の径方向の相対変位が規制される。これにより、雌側ハウジング３０に対して径方向の相対変位を規制されている雌端子金具１０も雄端子金具４０に対し径方向の相対変位を規制される。
尚、端子挿入口３２の内周面の前後方向（両端子金具１０，４０の嵌合方向）における長さを長くすることで、端子金具１０，４０間の傾き規制の機能を向上させることができる。

＜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態様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）上記実施形態１では規制部を２カ所設けたが、本発明によれば、規制部は１カ所又は３カ所以上設けてもよい。
（２）上記実施形態２ではテーパ面を２カ所設けたが、本発明によれば、テーパ面は１カ所又は３カ所以上設けてもよい。
（３）上記実施形態２ではテーパ面を雌端子金具と雄端子金具の両方に設けたが、本発明によれば、テーパ面は雌端子金具のみ又は雄端子金具のみに設けてもよい。また、この場合、テーパ面の数は、１つでもよく、複数でもよい。
（４）上記実施形態２ではテーパ面を有する規制部材を端子金具に組み付けたが、本発明によれば、テーパ面を端子金具に一体に形成してもよい。
（５）本発明によれば、実施形態１の変位規制手段と実施形態２の変位規制手段を組み合わせてもよく、実施形態１の変位規制手段と実施形態３の変位規制手段を組み合わせてもよく、実施形態２の変位規制手段と実施形態３の変位規制手段を組み合わせてもよく、実施形態１の変位規制手段と実施形態２の変位規制手段と実施形態３の変位規制手段を組み合わせてもよい。

実施形態１の断面図 雌側ハウジングの断面図 雌端子金具と雄端子金具を離脱した状態をあらわす一部切欠側面図 雌端子金具と雄端子金具を嵌合した状態をあらわす一部切欠側面図 接点部材の正面図 接点部材の展開図 実施形態２において雌端子金具と雄端子金具を離脱した状態をあらわす一部切欠側面図 雌端子金具と雄端子金具を嵌合した状態をあらわす一部切欠側面図 実施形態３の一部切欠正面図

符号の説明

１０…雌端子金具
１３…接続孔
１４Ｆ…前部規制部
１４Ｒ…後部規制部
１６…変位規制手段
２０…接点部材
２２…弾性接触片
３０…雌側ハウジング
３２…端子挿入口
４０…雄端子金具
５０…変位規制手段
５１Ｓ…受け面（テーパ面）
５２Ｓ…食い込み面（テーパ面）
６０…変位規制手段

Claims (6)

1. 端子本体に形成した接続孔内に、筒状をなすとともに複数の湾曲した弾性接触片を有する金属製の接点部材が収容された形態の雌端子金具と、
   前記接続孔内に嵌入されることで、前記弾性接触片を弾性変形させつつ前記接点部材に対して導通可能に接続される雄端子金具を備えたものであって、
   前記接点部材とは異なる部位において前記雌端子金具側と前記雄端子金具側とを嵌合させることで、前記雌端子金具と前記雄端子金具の径方向への相対変位を規制可能な変位規制手段が設けられていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記接続孔に、内径が前記雄端子金具の外径とほぼ同寸法の規制部を形成することで前記変位規制手段が構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。
3. 前記規制部が、前記雌端子金具と前記雄端子金具の嵌合方向において間隔を空けた複数位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
4. 前記変位規制手段が、前記接続孔の内周と前記雄端子金具の外周のうち少なくともいずれか一方に設けたテーパ面を備え、
   前記両端子金具の嵌合に伴い、前記テーパ面と相手側の端子金具の周面とが楔状に食い込む形態で当接される構成としたことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
5. 前記テーパ面が、前記雌端子金具と前記雄端子金具の嵌合方向において間隔を空けた複数位置に設けられていることを特徴とする請求項４記載のコネクタ。
6. 前記雌端子金具が、雌側ハウジング内に径方向への変位を規制された状態で収容されており、
   前記雌側ハウジングに前記接続孔と連通するように設けられている端子挿入口の内径を、前記雄端子金具の外径とほぼ同寸法とすることで、前記変位規制手段が構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。

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