JP2008521204A - 誤挿入防止用突起を有するターミナル - Google Patents

Abstract

ハウジングへの誤挿入防止用ターミナル、及び、接続のハウジングへターミナルを正しく挿入する方法。ターミナルは、ハウジングの空洞内に収容されるフレームと、動作可能にフレームに接続された配線とを含んでいる。フレームから延在した突起は、前面、頂面及び後面を含んでいる。突起は、空洞内に挿入されたときにターミナルが所望の方向だけを向くような形状を有している。フレーム及び突起は、一片の金属シートから形成されたものである。前記方法は、ターミナルに配置された突起が、ハウジング内の空洞に形成されたスロットに位置合わせされるように、ターミナルを配向するステップと、突起がスロットを通過するようにターミナルをハウジング内の空洞に挿入するステップとを含んでいる。
【選択図】図５Ａ

Description

複数の電気配線のそれぞれがコネクタ内で電気配線を結合するハウジングに接続されるようにするには、通常、金属シートから形成されたターミナル（terminals）が用いられる。一般的には、ターミナルは、ハウジング内の嵌合部品と嵌合するように特定方向に配向（orientation）されて、ハウジング内の空洞に挿入されなければならない。正しい配向を保証するには、各ターミナルは、通常、空洞に形成されたスロットと嵌合する突起またはその他の非対称的特徴を有している。

図１は、ハウジング６に形成された空洞５内へと（挿入方向１０に向かって）正しく挿入される、従来のターミナル１を示している。ターミナル１のフレームは、ほぼ矩形に型抜き形成された一片の金属シートから形成されている。このターミナル１は、電気配線（図示せず）をターミナル１に取り付けるために用いられ得る圧着部（crimping portion）１１を含んでいる。別のターミナル１は、電気配線をターミナル１に固定するために、ハンダ付けまたはその他方法を用いてもよい。突起３は、金属シートから型抜きされたものである。突起３は、前面２７及び後面２８を有している。突起３は、ハウジング６の空洞５内に形成されたスロット４と嵌合する大きさ及び向きに形成されている。ハウジング６は、追加ターミナル１を収容するために複数の空洞５を有している。図１に示すようにターミナルが正しく配向されているとき、ターミナル１は僅かな力でまたは力を加えなくても空洞５内に挿入され、空洞５内に収容された固定機構（図示せず）と接続される。通常、固定機構は、ターミナル１のフレーム後方へと移動する（snap）、ハウジング内に形成されたクリップである。

図１に示すようなターミナル１は、防水（waterproof ）コネクタを必要とする用途に用いられる。コネクタを防水とするには、主に２つの方法がある。その一つは、個別防水セル型コネクタと一般的に称される、図２Ａ及び図２Ｂに示すように各ターミナル１を個別に防水するものである。もう一つは、図３に示す集合防水型コネクタを用いるやり方である。

図２Ａにおいて、ターミナル１は、圧着部で圧着された配線２２を有している。配線２２には、個別シール素子２１が取り付けられている。個別シール素子２１は、接着剤または公知のその他の方法によって、ターミナル１の一部分の配線上に圧着によって取り付けられてよい。通常、個別シール素子２１はほぼ円筒形である。このシーリング配置では、ハウジング６はその外部にシーリング部材２０を有している。シーリング部材２０は、ハウジングと一体形成された（すなわち一緒にモールドされた）ものであってもよいし、ハウジングの製造後に取り付けられたものであってもよい。図２Ａに示すシーリング部材２０は、ターミナル１が最小限に接触しつつ通過可能なサイズを有する貫通孔２５が形成された単一ブロックである。単一のシーリング部材２０の代わりとしては、いくつかのハウジング６が各空洞５から延びた円筒をもっている。ターミナル１が挿入されると、ターミナル１の幅よりも大きな直径をもつ個別シール素子２１は、貫通孔２５内のシーリング面２３と共にシールを形成する。個別シール素子２１は、通常ゴム製またはその他のエラストマー製であって、シーリング部材２０は、通常例えばプラスチックまたは樹脂製である。

図２Ｂには、個別防水セル型コネクタの拡大図が示されている。図２Ｂに示すターミナル１は、図２Ｂのものが突起３の代わりとしてタブ２６を有している以外は、図２Ａに示すターミナル１と同様である。タブ２６は、図１に示す突起と同じ機能をもっている。タブ２６は、シーリング部材２４を切断または損傷させることがなく且つ十分な機械的強度を有するようにターミナル１が十分に厚い金属シートで形成されているときに、突起３の代替としてのみ用いられる。

図３には、集合防水型コネクタが示されている。図２Ａに示す個別シール素子２１の代わりとして、集合防水型コネクタは、複合ターミナル１に接続された複数の配線２２に対してシールを行う単一シーリング部材２４を用いる。単一シーリング部材２４は、ハウジング６のシーリング延長部２９の内面に対してシールされている。単一シーリング部材２４は、ハウジング６の各空洞５に対応する複数の貫通孔２５を含んでいる。貫通孔２５は、ターミナル１及びこれに取り付けられた配線２２よりも径が小さい。単一シーリング部材２４の材料は、引き裂かれることなくターミナル１を通過させるのに十分柔軟性を有する通常ゴムまたはその他のエラストマーである。ターミナル１が単一シーリング部材２４を通過した後に、単一シーリング部材２４が配線２２に対してシールを行う。

図４には、従来技術のターミナル１の断面図が描かれている。図４において、ターミナル１は空洞５内に誤挿入されようとしている。ターミナル１は、突起３がスロット４の反対側となるように配向された正しくない状態である。ターミナル１が誤挿入されると、突起３の前面２７がハウジング６と接触する。突起３とハウジング６との干渉量Ｄのために、誤挿入を防止すると共にターミナル１を誤挿入する人間または機構に警告する法線力１２が突起３に加えられる。

２つの面を有する突起３に共通の問題は、誤挿入を十分に防止できないことである。場合によっては、ターミナル１が２ｍｍ未満のことがある。したがって、ターミナル１の素材となる金属シートは非常に薄い。ターミナル１のサイズに対して突起３を大きくすると、干渉量が増加し、それにより誤挿入する際の抵抗が増加する。しかしながら、突起が金属シートから型抜き形成(stamp)されるので、突起３を大きくすることは突起３の壁を薄くすることとなり、突起３の機械的強度が低下してしまう。突起３の強度が非常に弱い場合、変形によってターミナル１が誤挿入されてしまうことになる。このようなことは、ターミナル１のサイズに関係なく生じる。

もしターミナル１に対する突起３のサイズを小さくすると、強度が大きくなる。しかしながら、この場合、干渉量Ｄが減少して、誤挿入時の抵抗が減少する。その結果、ターミナル１を挿入する人間が、間違った方向に向いたターミナル１に誤って力を加えることがある。もし小さな突起３が破損しないような十分な強度を持っていれば、突起３は、通常樹脂、プラスチックまたはその他の金属よりも弱い材料からなるハウジング６を破損させるであろう。これは、突起３が破損するのと同じ程度に好ましくない。

さらに、ターミナルの金属シートから形成され得る、強度とサイズの均衡が取れた突起が必要とされている。

一つの観点では、本発明は、ハウジングへの誤挿入防止用ターミナルに関する。ターミナルは、前記ハウジング内の空洞に収容されるフレームと、動作可能に前記フレームに接続された配線とを含んでいる。前面、頂面及び後面を備えた突起が、前記フレームから延在している。前記突起は、前記空洞内に挿入されたときに前記ターミナルが所望の方向だけを向くような形状を有している。前記フレーム及び前記突起は、一片の金属シートから形成されたものである。

別の観点において、本発明は、コネクタのハウジングへターミナルを正しく挿入する方法に関する。本方法は、前記ターミナルに配置された突起が、前記ハウジング内の空洞に形成されたスロットに位置合わせされるように、前記ターミナルを配向するステップと、前記突起が前記スロットを通過するように前記ターミナルを前記ハウジング内の前記空洞に挿入するステップとを含んでいる。前記ターミナルは、前記ハウジング内の前記空洞に収容される前記フレームと、動作可能に前記フレームに接続された配線とを含んでいる。前記突起が前記フレームから延在しており、前記突起は、前面、頂面及び後面を含んでいる。前記フレーム及び前記突起は、一片の金属シートから形成されたものである。

本発明のその他の観点及び利益は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲から明らかとなる。

一つの観点では、本発明は、配線をコネクタに接続するターミナルを提供する。より詳細には、ターミナルは、コネクタのハウジングへの誤挿入を防止するように設計された突起を含んでいる。

ターミナルにある通常の従来技術による突起に関する問題点は、自己保持（self-supporting）のためには２面を有する形状が不十分なことである。上述のように、突起を大きくすると干渉及び誤挿入時の抵抗が増加し、突起は弱く破損しやすいものとなる。突起が小さく大きな強度が得られるときは、誤挿入時の抵抗が十分でなく、ハウジングが損傷を受ける。

ターミナルが集合防水型コネクタと共に用いられるときには、別の設計が関心事となる。突起が大きければ、ターミナルを挿入する間にシーリング部材を破損させることがある。さらに、急な曲げ及び鋭い角がシーリング部材を破損させることがある。

図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃには、本発明の一実施の形態による突起３０が示されている。突起３０は、前面３１、頂面３２及び後面３３を含んでいる。突起３０は、ターミナル１を形成する金属シートから型抜きされたものである。突起は、これら３つの面に隣接する１つの側面３４をさらに含んでいる。一実施の形態では、頂面３２は挿入方向１０に平行であり、前面３１及び後面３３は同じ高さ及び頂面３２に対して同じ角度を有している。別の実施の形態では、前面３１及び後面３３は高さが互いに異なっており、頂面３２に対して異なる角度（これにより頂面３２は挿入方向１０と平行でなくなる）を有している。突起３０の各実質的平坦面の間には、曲線遷移部３５が設けられている。これは、部分的には型抜き工程で形成されたものであるが、曲線遷移部３５はターミナルを挿入する間にハウジング及びシーリング部材が損傷する可能性を減少させる表面を有している。

図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃに示された実施の形態の利点は、突起３０が自己保持形状を有していることである。ターミナル１が誤挿入されたとき、後面３３は前面３１の機械的サポートとなる。側面３４は各面を付加的にサポートする。このように機械的強度が増加するので、適切なサイズとされた突起３０は誤挿入に対して十分な抵抗を与えると共に、突起３０が破損するおそれが減少する。

図６Ａ及び図６Ｂには、本発明の一実施の形態による突起４０が示されている。この実施の形態では、図６Ｂに示すように、前面３１及び後面３３がＵ字形断面を有している。Ｕ字形断面としたことによって、前面３１及び後面３３の質量慣性モーメント（mass moment of inertia）が増加し、突起４０を曲げにくくなる。突起４０の剛性が増加することで、誤挿入時の抵抗も増加する。したがって、ハウジングまたは突起４０が損傷するおそれも減少する。

図７Ａ及び図７Ｂには、本発明の別の実施の形態が示されている。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、突起５０の頂面３２には、スロット５１が形成されている。図６Ｂに示したＵ字形断面と同様、スロット５１によって、頂面３２の質量慣性モーメントが増加する。その結果、突起４０の全体としての剛性が増大する。

上述した実施の形態において突起の形状は金属シートから形成されるものとなっている。当業者は、上述した突起の組み合わせが本発明の範囲内にあることを理解するであろう。例えば、図５Ａに示された側面３４は、図７Ａに示された頂面３２のスロット５１と組み合わされてよい。本発明の実施の形態による突起は、従来技術の突起に比べてターミナルの誤挿入を防止するための剛性及び強度が大きい。したがって、突起の破損またはハウジングの損傷によって起因して誤挿入が起こるおそれを、本発明の実施の形態によって減少させることができる。

本発明の実施の形態は、図２及び図３に示した防水コネクタに適用可能である。特に、突起の形状によって、集合防水型コネクタのシーリング部材が破損する危険性が減少する。突起が頂面を有していることによって接触面積が広くなって、ターミナル挿入時におけるシーリング部材に対する突起の接触圧が減少する。接触圧が減少することで、シーリング部材が切断され、引っかかれ、切り裂かれるおそれが減少する。その結果、シーリング部材の完全性及びコネクタの防水品質が保存される。

以上本発明をいくつかの実施の形態に関して説明したが、この開示の利益を有する当業者は、ここに開示する本発明の範囲から離れることなく別の実施の形態を考案できることを認めるであろう。したがって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲のみによって限定される。

ハウジングに正しく挿入されようとしている従来技術のターミナルの斜視図である。 ハウジングの断面に正しく挿入されようとしている従来技術のターミナルの側面図である。 ハウジングの断面に正しく挿入されようとしている従来技術のターミナルの側面図である。 ハウジングの断面に正しく挿入されようとしている従来技術のターミナルの側面図である。 ハウジングに誤挿入されようとしている従来技術のターミナルの断面図である。 本発明の一実施の形態による突起を有するターミナルを示している。 図５Ａに示す突起の、挿入方向に平行な断面図である。 図５Ａに示す突起の、挿入方向に直交する断面図である。 本発明の一実施の形態による突起を有するターミナルを示している。 図６Ａに示す突起の、挿入方向に平行な断面図である。 本発明の一実施の形態による突起を有するターミナルを示している。 図７Ａに示す突起の、挿入方向に直交する断面図である。

Claims (19)

1. ハウジングへの誤挿入防止用ターミナルであって、
   前記ハウジング内の空洞に収容されるフレームと、
   動作可能に前記フレームに接続された配線と、
   前記フレームから延在しており、前面、頂面及び後面を備えた突起とを備えており、
   前記突起は、前記空洞内に挿入されたときに前記ターミナルが所望の方向だけを向くような形状を有しており、
   前記フレーム及び前記突起は、一片の金属シートから形成されたものであるターミナル。
2. 前記フレームが４つの平坦面を備えており、前記突起が前記４つの平坦面のうちの１つに配置されている請求項１に記載のターミナル。
3. 前記突起の前記前面、前記頂面及び前記後面のそれぞれが平坦部分を備えている請求項１に記載のターミナル。
4. 前記突起の前記前面の前記平坦部分と前記突起の前記頂面の前記平坦部分とが直交していない請求項３に記載のターミナル。
5. 前記突起の前記頂面の前記平坦部分と前記突起の前記後面の前記平坦部分とが直交していない請求項３に記載のターミナル。
6. 前記突起が、前記前面から前記後面まで延在した側面を備えている請求項３に記載のターミナル。
7. 前記頂面が、前記ターミナルの挿入方向に沿ったスロットを備えている請求項３に記載のターミナル。
8. 前記前面及び前記後面の一方がＵ字形断面を有している請求項３に記載のターミナル。
9. 前記配線上に配置されたシーリング素子をさらに備えている請求項１に記載のターミナル。
10. コネクタのハウジングへターミナルを正しく挿入する方法であって、
    前記ターミナルに配置された突起が、前記ハウジング内の空洞に形成されたスロットに位置合わせされるように、前記ターミナルを配向するステップと、
    前記突起が前記スロットを通過するように前記ターミナルを前記ハウジング内の前記空洞に挿入するステップとを備えており、
    前記ターミナルは、前記ハウジング内の前記空洞に収容される前記フレームと、動作可能に前記フレームに接続された配線と、前記フレームから延在した前記突起とを備えており、
    前記突起は、前面、頂面及び後面を備え、
    前記フレーム及び前記突起は、一片の金属シートから形成されたものである方法。
11. 前記コネクタが、前記ハウジング内に配置されたシーリング部材を備えた集合防水型コネクタである請求項１０に記載の方法。
12. 前記コネクタが個別防水セル型コネクタであって、前記ターミナルが前記配線上に配置されたシーリング素子を備えている請求項１０に記載の方法。
13. 前記フレームが４つの平坦面を備えており、前記突起が前記４つの平坦面のうちの１つに配置されている請求項１０に記載の方法。
14. 前記突起の前記前面、前記頂面及び前記後面のそれぞれが平坦部分を備えている請求項１０に記載の方法。
15. 前記突起の前記前面の前記平坦部分と前記突起の前記頂面の前記平坦部分とが直交していない請求項１４に記載の方法。
16. 前記突起の前記頂面の前記平坦部分と前記突起の前記後面の前記平坦部分とが直交していない請求項１４に記載の方法。
17. 前記突起が、前記前面から前記後面まで延在した側面を備えている請求項１４に記載の方法。
18. 前記頂面が、前記ターミナルの挿入方向に沿ったスロットを備えている請求項１４に記載の方法。
19. 前記前面及び前記後面の一方がＵ字形断面を有している請求項１４に記載の方法。

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