JP2009259553A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズフィルタ搭載するための新たな部品を必要とせず、かつノイズフィルタを搭載することによるコネクタの大型化を抑えたノイズ除去機能を有するコネクタを低コストで提供すること。
【解決手段】電線Ｄの端末に接続された接続端子１０が装着されるコネクタハウジング２０と、このコネクタハウジング２０内において接続端子１０が正規の位置に装着された状態で接続端子１０に係合可能となるリテーナ３０とを備え、ノイズフィルタとしてのチップコンデンサ５０がリテーナ３０を介してコネクタハウジング２０に固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、電線を電気的に接続するためのコネクタに関し、さらに詳しくは、電線や端子から放射および外部から侵入、伝搬するノイズを除去するための電子素子、いわゆるノイズフィルタが設けられたコネクタに関するものである。

近年、各種電子機器の高性能化、高信頼性化を実現するため、電子機器内の信号のノイズを除去することが求められている。そのため、これら各種電子機器内で信号を伝達するための電線やコネクタに対し、ノイズ除去対策を施すことが必要とされている。

このようなノイズ除去対策の一例として、コンデンサ等の電子素子からなるノイズフィルタを電線間に電気的に接続することが一般的に知られている。例えば、特許文献１には、このようなノイズフィルタが搭載され、かつノイズフィルタを電線（電線端末に固定された接続端子）と電気的に接続するための導電性パターンが形成された基板をコネクタ内部に設けることで、ノイズ除去対策が施されたコネクタのコンパクト化を図った構成が記載されている。

特開２００５−２５１３９５号公報

しかしながら、特許文献１記載のコネクタには次のような問題がある。すなわち、上述のようなノイズフィルタが搭載される基板が別途必要となり、部品点数が増加するという問題がある。また、このような基板をコネクタ内部に設けることにより、コネクタ内部に基板を収納するためのスペースが新たに必要となるため、コネクタが大型化してしまうという問題がある。そして、このような部品点数の増加や、コネクタの大型化といったことに起因し、材料コストや組立コスト等が増加するため、コネクタの製造コストが増加してしまうという問題もある。

本発明が解決しようとする課題は、ノイズフィルタ搭載するための新たな部品を必要とせず、かつノイズフィルタを搭載することによるコネクタの大型化を抑えたノイズ除去機能を有するコネクタを低コストで提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るコネクタは、電線端末に接続された端子が装着されるコネクタハウジングと、該コネクタハウジング内において前記端子が正規の位置に装着された状態で前記端子に係合可能となるリテーナとを備え、ノイズフィルタとしての電子素子が前記リテーナを介して前記コネクタハウジングに固定されていることを要旨とするものである。

このように構成すれば、ノイズフィルタとしての電子素子が、コネクタハウジングに装着される端子の半挿入状態を検知するためや、端子の抜脱を防止するために設けられるリテーナを介して固定されているので、上述した電子素子を固定するための基板のような新たな別部材は不要となり、従来型のコネクタと比較し、コネクタの製造コストの増加が抑えられる。

この場合、前記リテーナには、前記電子素子を固定するための凹部が形成されていれば好ましい。

このように、上記リテーナにノイズフィルタとしての電子素子を取り付けるための凹部が形成されていれば、リテーナへの電子素子の取付が容易となるため、コネクタの組立の作業効率が向上する。

また、前記電子素子は、前記リテーナに固定された導電性部材を介して前記端子に電気的に接続されていれば好ましい。

このように、上記リテーナに、端子と電子素子とを電気的に接続するための導電性部材が設けられていれば、電子素子をリテーナを介してコネクタハウジングに固定すると同時に、電子素子と端子（電線）が電気的に接続されることとなる。

そして、この場合、前記導電性部材は、弾性材料によって構成され、弾発性をもって前記端子に当接されていればさらに好ましい。

このような構成とすることで、電子素子と端子（電線）との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。

また、前記導電性部材は、前記リテーナの表面に形成された導電性膜であり、前記リテーナは、前記端子に押圧されていれば好ましい。

このように、導電性部材としての導電性膜が形成されたリテーナ自体が前記端子に押圧されるように構成しても、電子素子と端子（電線）との電気的な接続を確実なものとすることができる。

さらに、上記前記電子素子としては、（チップ）コンデンサが好適な例として挙げられる。

このように、ノイズフィルタとしての電子素子が（チップ）コンデンサであれば、電線等から生じるノイズを効果的に除去することができる。

本発明に係るコネクタによれば、ノイズフィルタとしての電子素子が、コネクタハウジングに装着される端子の半挿入状態を検知するためや、端子の抜脱を防止するために設けられるリテーナを介して固定されているので、上述した電子素子を固定するための基板のような新たな別部材は不要である。また、この別部材を設けるための新たなスペースをコネクタに確保する必要がないから、電子素子を設けることによってコネクタが大型化してしまうこともない。また、その結果として、従来型のコネクタと比較し、コネクタの製造コストの増加が抑えられる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るコネクタ１の構成を説明するための概略図であり、図１（ａ）は、コネクタ１の長手方向の側面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態に係るコネクタ１は、電線Ｄの端末に固定された各接続端子１０が装着されるコネクタハウジング２０と、接続端子１０がコネクタハウジング２０内における正規の位置に装着された状態でのみ、コネクタハウジング２０に係合可能となるリテーナ３０とを備える。

接続端子１０は、箱型の電気接触部１２、導体バレル１４、およびインシュレーションバレル１６を有する。電気接触部１２は、図示されない相手方のオス型端子が嵌合されるメス型端子である。この電気接触部１２の側面には、接続端子１０を後述するコネクタハウジング２０の端子収容室２２内に固定するための係合突起１２１が設けられている。また、導体バレル１４によって電線Ｄの信号導体Ｄ１が纏めて抱き込み保持されることによって、接続端子１０と電線Ｄが電気的に接続されている。さらに、インシュレーションバレル１６が電線ＤのシースＤ２に圧着されることで、接続端子１０が機械的に電線Ｄに接続されることとなる。

コネクタハウジング２０は、絶縁性の合成樹脂材料により形成されてなる。そして、上記接続端子１０が装着される断面略矩形状の端子収容室２２を複数（本実施形態では二つ（端子収容室２２１，２２２））備える。また、端子収容室２２の内壁面には、接続端子１０の係合突起１２１が係合される凹部であるロック部２２ａが形成されている。接続端子１０が端子収容室２２内に挿入され、係合突起１２１がこのロック部２２１に係合されることによって、接続端子１０は、容易に挿入方向とは逆方向に引き抜くことができない状態で端子収容室２２に装着される。この位置が接続端子１０の正規の装着位置である。また、コネクタハウジング２０の一側面には、リテーナ３０が挿入されるリテーナ挿入口２４が形成されている。

リテーナ３０は、上記のように端子収容室２２に収容された接続端子１０の位置が正規の装着位置であるかを検知し、接続端子１０が端子収容室２２に完全に装着されていない状態（接続端子１０の係合突起１２１がロック部２２１に係合されていない状態）、すなわち接続端子１０の半挿入状態を防止するための役割を果たす。さらに、本実施形態では、電線Ｄから生じるノイズおよび外部から電線Ｄに侵入するノイズを除去するためのノイズフィルタと、電線Ｄ（接続端子１０）とを電気的に接続するための部材としての役割も果たす。

以下、図１に加え、図２を参照してリテーナ３０の構成を説明する。ここで、図２（ａ）は、リテーナ３０の外観斜視図、図２（ｂ）は、リテーナ３０の長手方向における側面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面でリテーナ３０を切断した斜視図である

リテーナ３０は、平板状の基部３２と、この基部３２の両端縁から略垂直に突出した二つの係合部３４、係合部３４と同一方向に基部３２から突出した半挿入検知用凸部３６（以下、単に凸部３６という。）を備える。

二つの係合部３４のそれぞれには、リテーナ３０をコネクタハウジング２０に取り付けた際、コネクタハウジング２０内部に形成された係合凹部２６に係合される仮係合片３４１および本係合片３４２が設けられている。また、それぞれの係合部３４のやや後端側には、切り欠き３４３が形成されている。凸部３６は、図２（ａ）から分かるように、先端側の基部３２からの突出量が若干大きくなるように形成されている。

また、図２（ｃ）から分かるように、リテーナ３０の長手方向における切り欠き３４３が形成された位置と同位置には、後述するノイズフィルタとしてのチップコンデンサ５０を取り付けるための取付凹部３８が形成されている。

ここで、このように構成されるリテーナ３０による接続端子１０の半挿入防止機構について、図３を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示すように、接続端子１０を端子収容室２２に挿入する前段階で、リテーナ３０は、その係合部３４の先端側に形成されている仮係合片３４１がコネクタハウジング２０の係合凹部２６に係合された状態で位置する。そして、図３（ｂ）に示すように、接続端子１０が端子収容室２２に挿入される。接続端子１０は、上述したように、電気接触部１２の側面に形成された係合突起１２１が、ロック部２２ａに嵌り込む位置まで挿入される。この位置がコネクタハウジング２０内における接続端子１０の正規の位置となる。

このように、接続端子１０が正規の位置に装着された状態で、リテーナ３０をコネクタハウジング２０内に押し込むと、図３（ｃ）に示すように、係合凹部２６に係合された仮係合片３４１が外れ、本係合片３４２が係合凹部２６に係合される。この位置がリテーナ３０の本係止位置である。本係止位置までリテーナ３０を押し込むと、リテーナ３０の凸部３６が、接続端子１０の電気接触部１２の後端側端部１２ａと当接した状態となる。

一方、図３（ｄ）に示すように、接続端子１０の電気接触部１２の側面に形成された係合突起１２１が、ロック部２２ａに係合されていない状態、すなわち、端子収容室２２内における正規の位置まで挿入されていない状態では、リテーナ３０を本係止位置まで押し込むことができない。つまり、リテーナ３０の凸部３６の先端が、接続端子１０の電気接触部１２の側面に当接することによって、リテーナ３０の移動が規制されるためである。

このように、リテーナ３０の本係止位置までの押し込みの可否によって、接続端子１０が半挿入状態であるか否かが検知できる。なお、本実施形態では、コネクタハウジング２０は、二つの端子収容室２２１，２２２を有するが、端子収容室２２１，２２２に装着される接続端子１０のいずれもが正規の位置に装着されていなければ、リテーナ３０を本係止位置まで押し込むことはできないように構成されている。

また、接続端子１０が端子収容室２２における正規の位置に装着され、リテーナ３０が本係止位置まで押し込まれた場合、リテーナ３０の凸部３６が、接続端子１０の電気接触部１２の後端側端部１２ａと当接した状態となる。そのため、リテーナ３０をコネクタハウジング２０から取り外さない限り、接続端子１０を端子収容室２２から引き抜くことはできない。すなわち、リテーナ３０は、接続端子１０の半挿入状態を検知する部材として働くと共に、接続端子１０（電線Ｄ）の抜脱防止部材としても働く。

次に、リテーナ３０による、チップコンデンサ５０（ノイズフィルタ）のコネクタハウジング２０への固定、およびチップコンデンサ５０と接続端子１０との電気的接続について具体的に説明する。

本実施形態では、ノイズフィルタとして図４に示すようなチップコンデンサ５０を使用する。このチップコンデンサ５０は、その容量が１０ｐＦ程度のものを使用する。具体的には、例えば、株式会社村田製作所製ＧＣＭ１８シリーズのチップコンデンサを好適に適用することができる。

このチップコンデンサ５０の各極には、接続端子１０とチップコンデンサ５０とを電気的に接続するための導電性部材５２が固定されている。この固定方法としては、溶接等が挙げられるが、チップコンデンサ５０と導電性部材５２との電気的導通が阻害される固定方法でなければ特に限定されるものではない。また、この導電性部材５２は、弾性を有する金属材料からなり、その断面が略Ｕ字型に形成されている。以下、チップコンデンサ５０に、この導電性部材５２を固定したものをノイズフィルタユニット５４という。

このノイズフィルタユニット５４は、リテーナ３０に固定される。具体的には、図４に示すように、リテーナ３０に形成された取付凹部３８にチップコンデンサ５０が接着剤等により固定され、導電性部材５４の折り返し部分が係合部３４に形成された切り欠き３４３の間に嵌り込むように取り付けられる。

そして、ノイズフィルタユニット５４が固定されたリテーナ３０をコネクタハウジング２０に押し込み、上述した本係止位置で固定することによって、図１（ｂ）から分かるように、二つの接続端子１０がノイズフィルタであるチップコンデンサ５０を介して電気的に接続される。このとき、断面が略Ｕ字型に形成された導電性部材５２が接続端子１０（導体バレル１４）と弾発性をもって当接することとなるから、導電性部材５２（チップコンデンサ５０）と接続端子１０との電気的接続の信頼性が大きく向上する。

なお、この導電性部材５２の形状としては、このような断面Ｕ字型形状に限られず、導電性部材５２が弾性的に接続端子１０と当接するような構成であればよい。例えば、図５に示すように、導電性部材５２ａの断面形状が接続端子１０側に向かって広がる円弧形状となるように形成されていてもよい。このように構成すれば、導電性部材５２ａの円弧形状によって生じる弾発性をもって導電性部材５２ａと接続端子１０とが当接することとなるから、上記と同様に両者の電気的接続の信頼性を向上させることができる（第一の変形例）。

また、図６に示すように、リテーナ３０に設けられる導電性部材５２として、上記実施形態のように弾性を有する板材ではなく、導電性を有する膜（以下、導電性膜という。）５２ｂを用いてもよい。この場合には、導電性膜５２ｂと接続端子１０との電気的な接続を確実なものとするため、リテーナ３０自体が接続端子１０に押圧されるように取り付けられる構造とすることが好ましい（第二の変形例）。このような構造の一例としては、図６に示すように、コネクタハウジング２０のリテーナ挿入口２４に、リテーナ３０の基部３２を接続端子１０側に付勢する付勢片２４１を設ける構成等が挙げられる。これにより、導電性部材として上述のような弾性を有する板材を使用した場合と比較し、その材料コストを低減することができる。

このように、本実施形態に係るコネクタ１によれば、ノイズフィルタとしてのチップコンデンサ５０が、コネクタハウジング２０に装着される接続端子１０の半挿入状態を検知するためや、接続端子１０（電線Ｄ）の抜脱を防止するため等に設けられるリテーナ３０を介して固定されている。そのため、チップコンデンサ５０をコネクタ１に固定するための新たな部材が不要となる。また、このような別部材を設けるためのスペースをコネクタ１に確保する必要がないから、ノイズ除去機能をコネクタ１に付与することによるコネクタ１の大型化を抑えることができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、コネクタ１（接続端子１０）は、メス型のものであることを説明したが、オス型のコネクタ１（接続端子１０）であっても本発明の技術的思想は適用可能である。

また、上記実施形態では、コネクタ１は、二つの端子収容室２２を備えるものであることを説明したが、コネクタ１が備える端子収容室２２の数は適宜変更可能である。すなわち、三つ以上の端子収容室２２を備えるコネクタであってもよい。

本発明に係るコネクタは、高周波数の電気信号を伝送する装置（例えば、家電製品や自動車等）のハーネス等に好適に使用することができる。

本発明の第一の実施形態に係るコネクタの構成を説明するための概略図であり、図１（ａ）はコネクタ１の長手方向の側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１に示したコネクタが備えるリテーナの構成を説明するための図であり、図２（ａ）はリテーナの外観斜視図、図２（ｂ）はリテーナの長手方向における側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面でリテーナを切断した斜視図である。 図２に示したリテーナによる接続端子の半挿入防止機構を説明するための概略図であり、図３（ａ）はリテーナの仮係合片がコネクタハウジングの係合部に係合された状態を示した図、図３（ｂ）は接続端子が端子収容室に挿入された状態を示した図、図３（ｃ）は接続端子が正規の位置に装着されたときに、リテーナがコネクタハウジング内に押し込まれた状態を示した図、図３（ｄ）は接続端子が正規の装着位置に位置していないときに、リテーナがコネクタハウジング内に押し込まれた状態を示した図である。 ノイズフィルタ（ノイズフィルタユニット）の構成、およびこのノイズフィルタのリテーナへの固定方法を説明するための概略図である。 第一の変形例（導電性部材の形状の変形例）を説明するための断面図である。 第二の変形例（導電性部材を導電性膜により形成した変形例）を説明するための断面図である。

符号の説明

１ コネクタ
１０ 接続端子
２０ コネクタハウジング
３０ リテーナ
３２ 外周面
３８ 取付凹部
５０ チップコンデンサ
５２ 導電性部材
５２ａ 導電性部材
５２ｂ 導電性部材（導電性膜）

Claims (6)

1. 電線端末に接続された端子が装着されるコネクタハウジングと、該コネクタハウジング内において前記端子が正規の位置に装着された状態で前記端子に係合可能となるリテーナとを備え、ノイズフィルタとしての電子素子が前記リテーナを介して前記コネクタハウジングに固定されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記リテーナには、前記電子素子を取り付けるための凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記電子素子は、前記リテーナに固定された導電性部材を介して前記端子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記導電性部材は、弾性材料によって構成され、弾発性をもって前記端子に当接されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ
5. 前記導電性部材は、前記リテーナの表面に形成された導電性膜であり、前記リテーナは、前記端子に押圧されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
6. 前記電子素子は、コンデンサであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のコネクタ。
   

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