JP2008536278A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

電気コネクタは、電気端子（１６）と、受容方向（Ｘ）に沿って、受容位置および保持位置において連続的に前記端子（１６）を受容するためのチャンバ（１４）を区切ったハウジング（１２）と、該ハウジング（１２）と前記端子（１６）との間の一方にヒンジ結合された爪（４４）と、前記ハウジング（１２）と前記端子（１６）との間の他方に固定された停止部（５０）と、を含んでいる。前記爪（４４）と前記停止部（５０）とは前記保持位置において前記端子（１６）を保持するために協働し、前記ハウジング（１２）は案内面を備えた案内壁（４２）を具備し、前記端子（１６）は前記爪（４４）が弾性的に押し戻されることによって前記案内面に押し付けられている。前記案内面は前記受容方向（Ｘ）に沿って前記チャンバ（１４）の内部に向かって傾斜した登りスロープ（６４）を具備し、該スロープは前記端子（１６）が前記受容位置から前記保持位置まで押されることで登っていくように配置されている。自動車産業のアプリケーションに使用される。

Description

本発明は電気ワイヤを伴ったピンを接続するための電気コネクタに関する。特に自動車産業に使用されるコネクタに関する。

コネクタは一組の端子を収容する支持ハウジングを具備し、それぞれの端子は電気ワイヤに圧着されている。従ってコネクタは、例えば電気回路板に取り付けられた一組のピンと接続され、それぞれのピンは端子と接触状態となる。

コネクタを組み付けるために、それぞれの端子は最初にワイヤに圧着され、その後ハウジングの受容チャンバ内に挿入される。チャンバ内において、端子は爪および停止部によって保持される。通常は、爪はハウジングにヒンジ結合されており、停止部は端子に形成されている。しかし、爪が端子にヒンジ結合されていてもよい。

いくつかの問題が、現在のコネクタにはあがっている。

その挿入中に、端子は爪の根元に接触し、弾性的に爪を押す。その後、端子は保持位置に到達する。爪は開放され、受容方向の後方側から端子を保持する。

端子の不要な離脱を防止するために、爪は全体的に高い剛性を持って製作されており、爪を押し戻すために必要な挿入力は増大している。剛性は爪の足の厚さまたは爪のより長いストロークを介して得られる。

端子は通常は人間のオペレータによって挿入されるため、爪には高すぎる剛性を持たせることができず、不要な離脱が発生するかもしれない。

さらに、爪は時々停止部に対して接触面の限られた領域のみで静止する。このことは、例えばクリアランスのために、停止部が爪に対して側方に移動する場合がある。繰り返すと、このことは端子の不要な離脱を引き起こすかもしれない。

さらに、コネクタに振動がかけられた場合、最終的な位置で端子がきつく保持されていることは、好適なことである。従って、端子が受容チャンバ内に小さいクリアランスで適合されていることは、好適なことである。

本発明の目的は、組み付け工程を改良したコネクタを提供することである。

この目的は、
−電気端子と、
−受容方向に沿って、受容位置および保持位置において連続的に前記端子を受容するためのチャンバを区切ったハウジングと、
−該ハウジングと前記端子との間の一方にヒンジ結合された爪と、
−前記ハウジングと前記端子との間の他方に固定された停止部と、を含む電気コネクタであって、
−前記爪と前記停止部とは前記保持位置において前記端子を保持するために協働し、
−前記ハウジングは案内面を備えた案内壁を具備し、前記端子は前記爪が弾性的に押し戻されることによって前記案内面に押し付けられている電気コネクタにおいて、
前記案内面は前記受容方向に沿って前記チャンバの内部に向かって傾斜した登りスロープを具備し、該スロープは前記端子が前記受容位置から前記保持位置まで押されることで登っていくように配置されていることを特徴とする電気コネクタによって達成される。

本発明の利点は、保持力に関しても、端子の離脱に対して良好な抵抗力を得ることができることにある；他の利点は、チャンバ内において小さいクリアランスで端子を保持することが可能な点である；その一方で、端子挿入力を減少させている。

本発明の他の態様は、請求項１〜１７のいずれか１つの特徴に相当する。

本発明の実施形態は添付図を参照してこれ以降に記載されるが、限定的な例ではない。

図1は、ピンのセットを備えた相手側コネクタ（図示略）と嵌合するための電気コネクタ１０を図示している。

図中の嵌合方向はＸ軸として示されており、コネクタ１０から相手側に向かっている。

この電気コネクタ１０はハウジング１２を具備し、一組の端子受容チャンバ１４が内部に形成され、電気端子１６が電気ワイヤ１８に圧着されている。１つの端子のみが図示されている。

端子１６は周知のクランプ形状であり、これ以上記載されない。

ハウジングの２つの部品が示されている：主ボディ２０と係止要素２２とである。

主ボディ２０は一般的な箱形状であり、端子１６を挿入するための後面２４と、係止要素２２によって覆われるようになっている前面２６とを備えている。

後面２４は保護スカート２８によって囲まれ、端子挿入孔（図示略）と共に配置されており、それぞれのチャンバ１４に案内している。

従って、それぞれのチャンバ１４は端子挿入孔２９から始まり、前面２６において終端となる。チャンバ１４は長方形状の断面形状を備え、前面２６近傍の一端で開口しており、すなわち、横壁が部分的に欠如している。

係止要素２２は一般的なキャップ形状であり、主ボディ２０の前面２６を覆う頂壁３０と、この頂壁３０から後方に延在しているスカート３２とを具備している。

頂壁３０はピン挿入孔３４と共に配置され、それぞれのチャンバ１４に案内している。

スカート３２は、チャンバ１４の部分的に欠如した壁を形成することで、主ボディ２０を補完している。

主ボディ２０と係止要素２２とは、主ボディ２０および係止要素２２に個々に備えられている相補的な係止手段３６Ａおよび３６Ｂの補助を伴って、共に固定される。

ここで図２を参照すると、受容チャンバ１４は、端部から端部に配置された２つの短い壁３８と４０とによって一方の側を収容方向Ｘに沿って区切られており、長壁４２によって他側を収容方向Ｘに沿って区切られている。従って、長壁４２は両方の短壁３８および４０と対向している。

第１の短壁３８、すなわち端子挿入孔２９から延在している壁は、主ボディ２０の一部であり、一方第２の端壁４０、すなわちピン挿入孔３４に案内する壁は、係止要素２２の一部である。これら２つの壁３８と４０とは、挿入方向Ｘに関して全体的に互いに平行で同じレベルである。より具体的には、壁３８は壁４２の正面に内面７０を備え、壁４０は壁４２の正面に内面７１を備え、面７０と７１とは原則的に位置合わせされている。

チャンバ１４の壁４２と３８とは側壁７３で連結されており、その壁７３は、ワイヤ径が端子の幅よりも大きい場合にワイヤの一部を受容するための溝７４によって部分的に切り取られている。

第１の短壁３８の前端部にヒンジ結合されている爪４４は、受容方向Ｘとチャンバ１４の内面に向かう方向との両方に傾いた進路を取っている。爪４４は接触面４８を画定している自由端４６を具備し、保持位置において端子１６を保持するために、端子１６の停止後面５０と協働する。側方保持突起５２は受容方向Ｘにおいて接触面５４から伸び、端子１６が保持位置にあるときに、爪４４に対向した端子１６の側面５６に面するためである。

第２の短壁４０は、ハウジング１２が一旦組み立てられた後に、爪を後方に押すことを防止するための係止突起５８を具備している。

凹部７２は面７１の側部に切り込まれ、端子と係止要素２２との間で、爪に作用して端子の係止を解除するために使用する工具の導入を可能にしている。

長壁４２は縦長のプロファイルを備え、互いに平行な受容ステージ６０と保持ステージ６２とを具備している。これらのステージは、スロープ６４によって接続されており、スロープ６４は受容方向Ｘに沿ってチャンバ１４の内部に向かって傾斜している。それは、ステージ６０および６２が距離ｄだけオフセットしていることを意味している（図２）。長壁４２は端子１６がチャンバ１４に受容される間、端子１６を案内している。後の記載において、案内壁４２として参照される。

第１の短壁３８と案内壁４２とは、受容ギャップＧreceptionが、壁４２に対して押し付けられている場合の端子１６の保持位置における端子１６と、爪が面７０に連結されたところの爪４４のヒンジ結合された端部６６との間で受容方向Ｘに直交して定義されるように、互いに離れている。受容ギャップＧreceptionは、案内壁４２とヒンジ結合された端部６６との間の距離の約１０％よりも大きくすることが可能である。

さらに、保持ギャップＧretainedは、保持位置における端子１６と、第２の短壁との間で、受容方向Ｘに直交して定義され、その距離は案内壁４２と第２の短壁４０との間の距離の５％よりも小さく、端子１６がきつく閉じ込められるようになっている。このことは、端子に発生する振動を制限することを確実にしている。

スロープのために、案内壁４２と第１の短壁３８との間の距離は、案内壁４２と第２の短壁との間の距離よりも完全に大きく、１０％以上の差がある。

コネクタ１０の組み立ては、図２および３を参照してここで説明される。

端子１６は挿入孔２９を通って受容チャンバ内に挿入され、その後爪に接触し、受容ステージに対して押し付けられ、受容位置に到達してそこで端子１６は受容ステージに保持される。受容ギャップＧreceptionは、端子１６が爪４４の長さの約３分の１の位置において爪４４と接触するような距離であり、従って良好なレバーアームを提供し、低い挿入力が爪４４を押し戻すために必要とされる。この様式は図２に示されている。

その後、端子１６は受容方向Ｘに沿ってさらに挿入される。端子１６は案内面に対してスライドされ、爪が弾性的に押し戻されることによって、端子はこの案内面に対して押し付けられる。図２および３において、この案内面は点Ａおよび点Ｂによって図示されている：案内面は受容方向Ｘに沿って点Ａから点Ｂまで延在している。案内面はスロープ６４を含んでいる。

図３に示しているように、一旦端子１６が点Ｂに到達すると、爪は開放され、端子を保持し、爪４４の接触面４８と端子１６の停止後面とがうまく協働する。この様式において、端子１６は保持位置にあり、案内壁４２の保持ステージ上に存在している。

その後、係止要素２２が主ボディ２０に対して後方に押され、係止突起５８は、爪４４をさらに押し戻すことを防止するために、爪４４の後方をスライドする。この様式は図３に示されている。

図４および５に示された実施形態において、第１の実施形態との主な差異は、第１の端壁３８および爪４４が変形されていることであり、受容ギャップＧreceptionが存在しないか、または公差に一致する最小のギャップに減少されていることである。このことは、面７０および７１が先の実施形態のように整列配置されていないが、ステージ６０と６２との間のオフセット量ｄと基本的に等しい距離だけオフセットされているということを意味する。

小さい溝７５は面７０の一部を切り取ることが可能であり、それはケーブルの圧着領域のための追加の空間を備えるためである。

端子がチャンバ内に導入されるとき、端子はチャンバ内に密接に適合されるが、通常のコネクタとして、従って通常の力の大きさで爪の足に接触する。さらに押されると、端子はスロープを登り、オフセット量ｄにほぼ等しい追加のストロークだけ爪を押す。このように、端子に対して爪が押し付ける力をより大きくすることが可能であり、または同じ剛性を得るために爪の厚さを減少させることが可能である。

接触面４８の任意の点と保持ステージ６２との間の受容方向Ｘと垂直な方向の距離は、受容方向に垂直な方向における端子１６のサイズよりも小さくすることが可能である。

さらに、側方保持突起５２と保持ステージ６２との間の受容方向Ｘに垂直な方向の距離は、受容方向Ｘに垂直な方向における端子１６のサイズよりも小さくすることが可能である。

このことは、爪４４の側方保持突起５２が、保持位置において端子１６の側面５６にあり、全体の接触面４８が使用されることを確実にしている。

それぞれの実施形態に見られるように、本発明によるコネクタは端子の不要な離脱の可能性を減少している。

しかしながら、２つの前述の実施形態は容易に結合されることが可能であり、他の実施形態は本発明の範囲から逸脱することなく想到することが可能である。

さらに、本発明はコネクタのための類似の方法に導入されることが可能であり、そこではチャンバが壁３８，４０，および４２を含む単一の部分に形成され、大部分の係止要素２２はハウジング２０に統合されている。

本発明による電気コネクタの分解図を示している。 図１に示されているコネクタの予備組み立てされた断面図である。 図１に示されているコネクタの組み立てられた断面図である。 本発明の他の実施形態における、図２および図３と同様の図である。 本発明の他の実施形態における、図２および図３と同様の図である。

符号の説明

１０ 電気コネクタ
１２ ハウジング
１４ 端子受容チャンバ
１６ 電気端子
１８ 電気ワイヤ
２０ 主ボディ
２２ 係止要素
２４ 後面
２６ 前面
２８ 保護スカート
２９ 端子挿入孔
３０ 頂壁
３２ スカート
３４ ピン挿入孔
３６Ａ，３６Ｂ 係止手段
３８，４０ 短壁
４２ 長壁
４４ 爪
４６ 自由端
４８ 接触面
５０ 停止後面
５２ 側方保持突起
６２ 保持ステージ
６４ スロープ

Claims (17)

1. −電気端子（１６）と、
   −受容方向（Ｘ）に沿って、受容位置および保持位置において連続的に前記端子（１６）を受容するためのチャンバ（１４）を区切ったハウジング（１２）と、
   −該ハウジング（１２）と前記端子（１６）との間の一方にヒンジ結合された爪（４４）と、
   −前記ハウジング（１２）と前記端子（１６）との間の他方に固定された停止部（５０）と、を含む電気コネクタであって、
   −前記爪（４４）と前記停止部（５０）とは前記保持位置において前記端子（１６）を保持するために協働し、
   −前記ハウジング（１２）は案内面を備えた案内壁（４２）を具備し、前記端子（１６）は前記爪（４４）が弾性的に押し戻されることによって前記案内面に押し付けられている電気コネクタにおいて、
   前記案内面は前記受容方向（Ｘ）に沿って前記チャンバ（１４）の内部に向かって傾斜した登りスロープ（６４）を具備し、該スロープは前記端子（１６）が前記受容位置から前記保持位置まで押されることで登っていくように配置されていることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記案内壁（４２）は、
   −前記端子（１６）の受容位置において前記端子（１６）が存在する平坦な受容ステージ（６０）と、
   −前記端子（１６）の保持位置において前記端子（１６）が存在する平坦な保持ステージ（６２）と、を含み、
   前記受容および保持ステージ（６０，６２）は前記スロープ（６４）で接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記２つのステージ（６０，６２）は互いに平行であることを特徴とする、請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記爪（４４）は前記案内壁（４２）に対向するハウジングの壁（３８）にヒンジ結合され、前記停止部（５０）は前記受容方向（Ｘ）に従って前記端子（１６）の後面（５０）によって構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
5. 前記スロープ（６４）は、前記受容方向（Ｘ）に従って前記爪（４４）の自由端（４６）に対向する案内壁（４２）の点の手前で終端となっていることを特徴とする、請求項４に記載の電気コネクタ。
6. 前記スロープ（６４）は、前記受容方向（Ｘ）に従って前記爪（４４）の自由端（４６）に対向して終端となっていることを特徴とする、請求項５に記載の電気コネクタ。
7. 前記スロープ（６４）は、前記爪（４４）に対向して延在していることを特徴とする、請求項５または６に記載の電気コネクタ。
8. 受容ギャップ（Ｇreception）は、前記端子（１６）の前記保持位置における前記端子（１６）と、前記爪（４４）のヒンジ結合された端部（６６）との間で受容方向（Ｘ）に直交して定義され、前記端子（１６）は前記爪（４４）の長さの約３分の１以上で前記爪（４４）と接触することを特徴とする、請求項４〜７のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
9. 前記受容ギャップ（Ｇreception）は、前記案内壁（４２）と前記ヒンジ結合された端部（６６）との間の距離の１０％以上に相当していることを特徴とする、請求項８に記載の電気コネクタ。
10. 前記爪（４４）は前記停止部（５０）と協働するための前記接触面（４８）を区切る自由端（４６）を具備し、前記接触面（４８）の任意の点と前記保持ステージ（６２）との間の前記受容方向（Ｘ）と垂直な方向の距離は、前記受容方向（Ｘ）に垂直な方向における前記端子（１６）のサイズよりも小さいか、または同じであることを特徴とする、請求項２および請求項４〜９のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
11. 前記爪（４４）は前記受容方向（Ｘ）において前記接触面（４８）から伸びている側方保持突起（５２）を具備し、該側方保持突起（５２）と前記保持ステージ（６２）との間の前記受容方向（Ｘ）と垂直な方向の距離は、前記受容方向（Ｘ）に垂直な方向における前記端子（１６）のサイズよりも小さいか、または同じであることを特徴とする、請求項１０に記載の電気コネクタ。
12. 前記爪（４４）は前記端子（１６）にヒンジ結合されており、前記停止部（５０）は前記案内壁（４２）に対向した前記ハウジングの壁内に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
13. 前記スロープ（６４）は、前記受容方向（Ｘ）に従って前記爪（４４）の自由端（４６）に対向する前記案内壁（４２）の一点の手前で終端となっていることを特徴とする、請求項１２に記載の電気コネクタ。
14. 前記スロープ（６４）は、前記端子（１６）が受容位置にある場合に、前記受容方向（Ｘ）に従って前記爪（４４）の前記自由端（４６）に対向して終端となっていることを特徴とする、請求項１３に記載の電気コネクタ。
15. 保持ギャップ（Ｇretained）は、前記端子（１６）の前記保持位置における前記端子（１６）と、前記案内壁（４２）に対向する前記壁（４０）との間で受容方向（Ｘ）に直交して定義され、前記案内壁（４２）と対向する前記壁（４０）との間の距離の５％よりも小さい距離であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
16. 受容方向（Ｘ）に沿って、受容位置および保持位置において連続的に電気端子（１６）を受容するためのチャンバ（１４）を区切った電気コネクタハウジングであって、
    −該ハウジング（１２）にヒンジ結合され、前記保持位置において前記端子（１６）を保持するために端子を固定するための停止部（５０）と協働するようにされた爪（４４）と、
    −前記端子（１６）は前記爪（４４）が弾性的に押し戻されることによって前記案内面に押し付けられている案内面を備えた案内壁と、を具備する電気コネクタハウジングにおいて、
    前記案内面は前記受容方向（Ｘ）に沿って前記チャンバ（１４）の内部に向かって傾斜した登りスロープ（６４）を具備し、該スロープは前記端子（１６）が前記受容位置から前記保持位置まで押されることで登っていくように配置されていることを特徴とする電気コネクタハウジング。
17. 前記端子（１６）は、前記案内壁（４２）と第１の対向壁（３８）との間の受容位置および前記案内壁（４２）と第２の対向壁（４０）との間の保持位置に配置され、
    前記案内壁（４２）と前記第１の対向壁（３８）との間の距離は、前記案内壁（４２）と前記第２の対向壁（４０）との間の距離よりも完全に大きく、好適には１０％以上の差があることを特徴とする、請求項１６に記載の電気コネクタハウジング。

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