JP2010073531A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化されても、信号伝送用端子と短絡用端子とを確実に接触させることのできる電気コネクタを提供する。
【解決手段】雌端子１１が係止されるランス２３が設けられた複数の端子収容キャビティ２２と、端子収容キャビティ２２に隣接する複数の短絡端子収容キャビティ２４とを備えるサブハウジング２１と、を備える雌コネクタ１０であって、短絡用端子１２は、相手側電気コネクタとの嵌合方向の前方に曲げ部１４を有するとともに、嵌合方向の後方に接点部１６を有し、サブハウジング２１は、ランス２３が設けられる位置よりも後方であって、短絡用端子１２の接点部１６に対応する位置に、端子収容キャビティ２２と短絡端子収容キャビティ２４とを連通する窓２５を設け、短絡用端子１２の接点部１６は、窓２５を貫通して雌端子１１と接触される。
【選択図】図４

Description

本発明は、信号伝送用端子同士を短絡状態にしておくための短絡用端子を備えた電気コネクタに関する。

自動車に搭載されるエアバッグ用の電気コネクタ（以下、単にコネクタと言う）は、雄コネクタと雌コネクタとから構成される。雄コネクタに収容される信号伝送用の雄端子は衝撃センサ等の信号側に接続され、雌コネクタに収容される信号伝送用の雌端子はエアバッグユニット等の機器側に接続される。このコネクタは、雄コネクタと雌コネクタとが分離している状態において、機器側に不用意に電流が流れて誤動作しないように、隣接する雌端子同士が短絡される機能を備えている。また、このコネクタは、雄コネクタと雌コネクタとが嵌合された状態においては、雌端子同士の短絡が解除される機能を備えている（例えば、特許文献１）。

図１０、図１１に示されるように、隣接する雌端子１２０同士が短絡される従来の雌コネクタ１００は、雌端子１２０を収容する複数の端子収容キャビティ１１１（以下、キャビティ１１１という）を備えたハウジング１１０と、キャビティ１１１内に収容され、ランス１１２により係止される雌端子１２０とを備えている。雌端子１２０には、前方から折り返された接触片１２０ａと、キャビティ１１１に向けて突出する接触凸部１２０ｂとが形成されている。図示しない雄コネクタの雄端子は、上面が接触片１２０ａと接触し、下面が接触凸部１２０ｂと接触することにより、雌端子１２０と電気的に接続される。ハウジング１１０の前方には、キャビティ１１１に対応して雄端子導入口１１３が形成されている。なお、本願明細書において、相手側コネクタ（雄コネクタ）が嵌合される側を前、その反対側を後と定義する。

雌コネクタ１００は、幅方向に隣接する一対の雌端子１２０同士を短絡状態とするためのＵ字状の短絡用端子を備えている。従来の短絡用端子は、特許文献１の図５に示されるように、後方に曲げ部を有するとともに前方に雌端子と直接接触される接点部を有しており、曲げ部から接点部までの部分がばねとして機能する。接点部は、ハウジングの前方に形成された窓１１４を貫通して雌端子１２０の接触凸部１２０ｂの下面に弾性的に接触される。そうすると、図１０に矢印Ａで示すように、雌端子１２０には上向きの力が加わる。

特開平９−５０８５０号公報

従来の雌コネクタ１００において、上向きの力が加わる雌端子１２０の上方にランス１１２が設けられているが、このランス１１２は弾性変形可能なため、前記上向きの力を十分に受け止めることができない。したがって、雌端子１２０が上方に変位してしまい、接点部と雌端子１２０との間の接触が不安定になる。そうすると、対をなす雌端子１２０同士の短絡状態が確保されず、機器側に不用意に電流が流れて誤動作するおそれがある。
ランス１１２の前方に雌端子１２０を支持するハウジング壁を設ければ、雌端子１２０の上方への変位を防止できる。しかし、ランス１１２を形成する金型部品をランス１１２の前方に配置する必要があるので、ランス１１２の前方にハウジング壁を設けることは事実上不可能である。
さらに、自動車部品である雌コネクタ１００には、小型化の要求がなされている。この要求に応えるために、雌コネクタ１００を構成する部材であるランス１１２の寸法を小さくしなければならない。そうすると、ランス１１２の強度が低下し、雌端子１２０は上方に容易に変位してしまう。

また、従来のコネクタ１００は、キャビティ１１１の前端にかけて窓１１４が形成されている。したがって、図１１に示されるように、雌端子１２０は、幅方向の両側面からハウジング１１０によって保持されるにすぎない。そのために、雌端子１２０は、軸方向周りに回転して、位置ずれを起こしやすい。位置ずれが大きくなると、雄端子と雌端子１２０との嵌合がスムーズに行えなくなる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、小型化されても、信号伝送用端子と短絡用端子とを安定して接触でき、加えて、信号伝送用端子の軸方向周りの回転を抑制できるコネクタを提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明のコネクタは、信号伝送用端子が係止されるランスが設けられた複数の端子収容キャビティと、端子収容キャビティに隣接する複数の短絡用端子収容キャビティとを備えるハウジングと、端子収容キャビティに収容される信号伝送用端子と、短絡用端子収容キャビティに収容されるＵ字状の短絡用端子と、を備え、短絡用端子は、相手側コネクタとの嵌合方向の前方に曲げ部を有するとともに、嵌合方向の後方に接点部を有し、ハウジングは、ランスよりも後方であって、短絡用端子の接点部に対応する位置に、端子収容キャビティと短絡用端子収容キャビティとを連通する窓を有すると共に、ランスの後方に前記位置に対応する位置に信号伝送用端子の上支持壁を有し、短絡用端子の接点部は、窓を貫通して信号伝送用端子と接触されることを特徴とする。

本発明に係るコネクタは、一次係止部材としてのランスとともに信号伝送用端子を係止する二次係止部材を備え、二次係止部材は、ハウジングに対して、ハウジングの幅方向に挿入され、短絡用端子よりも後方において信号伝送用端子を係止することが好ましい。コネクタが小型になると、ランスのみで信号伝送用端子を保持することが困難となる。そこで、一次係止部材としてのランスとともに信号伝送用端子を係止する二次係止部材を設けることにより、小型化されたコネクタから信号伝送用端子が抜けるのを阻止する。

本発明のコネクタに係るハウジングは、ランスが設けられた位置よりも後方に、端子収容キャビティと短絡用端子収容キャビティとを連通する窓が設けられる。ランスが設けられた位置よりも後方には、端子収容キャビティを区画する上支持壁が形成されている。この壁はランスよりも剛性が十分に高い。したがって、本発明のコネクタは、信号伝送用端子に上向きの力が加わっても、当該上支持壁がこの上向きの力を受け止めるので、信号伝送用端子は上方に変位しにくい。
また、本発明のコネクタは、ランスが設けられた位置よりも窓が後方に設けられので、下方から信号伝送用端子を支持することのできる下支持壁を端子収容キャビティの前端に形成できる。したがって、信号伝送用端子は、端子収容キャビティの前端において、幅方向の両側面に加えて下面が支持されることにより、軸方向周りの回転が抑制される。

以下、本発明の実施形態を添付する図１〜図９に基づいて説明する。
本実施形態は、自動車のエアバッグに適用されるコネクタに関するものである。
本実施の形態に係る雌コネクタ１０は、コネクタ本体２０と、コネクタ本体２０が収容されるハウジング４０とから構成される。雌コネクタ１０は後述する雄コネクタ６０と嵌合される。
雌コネクタ１０に設けられる雌端子（信号伝送用端子）１１は、エアバックユニットの機器側に接続され、雄コネクタ６０に設けられる雄端子６３は、衝撃センサ等の信号側に接続される。

コネクタ本体２０は、複数の雌端子１１が収容される複数の端子収容キャビティ２２（以下、キャビティ２２という）が形成されたサブハウジング２１を備えている。サブハウジング２１は、樹脂材料を射出成形することにより、一体に成形されている。キャビティ２２は、サブハウジング２１の前後方向に沿って貫通して形成されている。サブハウジング２１の前端には、各キャビティ２２に対応して、雄端子導入口３２が形成されている。また、サブハウジング２１には、キャビティ２２に臨んでランス２３が弾性変形可能に形成されている。雌端子１１はランス２３により一次係止される。雌端子１１は、コネクタ本体２０とハウジング４０とが嵌合されると、二次係止されるようになっている。

雌端子１１は、高強度と高導電度を兼ね備えた金属材料を打抜き加工及び曲げ加工することにより形成されている。雌端子１１には、前方から折り返された接触片１１ａと、キャビティ２２に向けて突出する接触凸部１１ｂが形成されている。雄コネクタ６０の雄端子６３は、上面が接触片１１ａと接触し、下面が接触凸部１１ｂと接触することにより、雌端子１１と雄端子６３とが電気的に接続される。なお、図４において、下の２つの段のキャビティ２２に収容される雌端子１１の記載が省略されている。

最上段に位置するキャビティ２２に収容される複数の雌端子１１は、隣接するもの同士で対を成している。本実施の形態の場合、最上段に８つのキャビティ２２があるから、合計４つの雌端子１１の対が存在する。雌コネクタ１０と雄コネクタ６０とが分離されている状態において、対をなす雌端子１１同士が短絡される。これにより、エアバッグ側に不意に電流が流れるのを防止している。なお、雌コネクタ１０と雄コネクタ６０とが嵌合された状態においては、対をなす雌端子１１同士の短絡が解除されるようになっている。

サブハウジング２１の前方には、Ｕ字状の短絡用端子１２が収容される短絡端子収容キャビティ２４（以下、キャビティ２４という）が形成されている。キャビティ２４は、図中、最上段に位置するキャビティ２２の下に形成されている。キャビティ２４は、サブハウジング２１の幅方向に４つ形成されており、２つのキャビティ２２に１つのキャビティ２４が対応している。サブハウジング２１には、最上段に位置するキャビティ２２とキャビティ２４の間を貫通する窓２５が、ランス２３が設けられた位置よりも後方に形成されている。

サブハウジング２１には、キャビティ２４の後方にリテーナ挿入孔２６が形成されている。リテーナ挿入孔２６は、サブハウジング２１の前後方向に直交する幅方向に沿って形成されている。また、リテーナ挿入孔２６は、キャビティ２４の上下に位置するキャビティ２２の各々に貫通している。このリテーナ挿入孔２６には、ハウジング４０に形成されたリテーナ部４３が挿入される。リテーナ部４３がリテーナ挿入孔２６の正規位置まで挿入されると、雌端子１１はリテーナ部４３により二次係止されるようになっている。
また、サブハウジング２１には、上面にガイド溝２７が形成され、また、下面にガイド溝２８、２９が形成されている。ガイド溝２７、２８、２９は、サブハウジング２１の幅方向に沿って形成されている。

短絡用端子１２は、高強度と高導電度を兼ね備えた金属材料を打抜き加工及び曲げ加工することにより形成されている。短絡用端子１２は、キャビティ２４の底面に固定される底板部１３を有している。また、短絡用端子１２は、底板部１３の前端から上方にＵ字状に折り返された曲げ部１４と、曲げ部１４から後方に向けて延びるばね部１５とを備えている。ばね部１５には、上向きに突出する接点部１６が形成されている。このように、短絡用端子１２は、前方に曲げ部１４を有するとともに、後方に接点部１６を有している。
底板部１３には、位置決め孔１３ａ（図５参照）が形成されており、キャビティ２４の底面に形成された位置決め突起３１との嵌め合いによって、短絡用端子１２はサブハウジング２１に固定される。
ばね部１５は、二股に分岐されている。したがって、１つの短絡用端子１２は、２つの接点部１６を有している。雌コネクタ１０と雄コネクタ６０とが分離している状態では、２つの接点部１６が窓２５を貫通して、対をなす２つの雌端子１１の各々の下面に接触される。これにより、対をなす２つの雌端子１１同士が短絡状態とされる。雌コネクタ１０と雄コネクタ６０とが嵌合している状態では、雄コネクタ６０に形成された短絡解除突起６２が、雌端子１１の下面と接点部１６との間に挿入され、接点部１６を押下げることにより、短絡状態が解除される（図９参照）。

ハウジング４０は、コネクタ本体２０が収容されるコネクタ収容キャビティ４１（以下、キャビティ４１という）を備えている。このハウジング４０も、樹脂材料を射出成形することにより、一体に成形されている。
キャビティ４１はハウジング４０の幅方向の一方の側に開口を有しており、この開口からコネクタ本体２０がキャビティ４１に挿入される。また、ハウジング４０の前端には、コネクタ本体２０の雄端子導入口３２に対応して、複数の雄端子導入口４２が形成さている。雄コネクタ６０が備える雄端子６３は、雄端子導入口４２、雄端子導入口３２を通って、雌端子１１と接続される。

ハウジング４０のキャビティ４１内には、コネクタ本体２０のリテーナ挿入孔２６に挿入されるリテーナ部４３が形成されている。リテーナ部４３は、ハウジング４０の前記開口と対向する側壁４４の内面から突出して形成されている。コネクタ本体２０とハウジング４０とが嵌合されると、リテーナ部４３の前端面に雌端子１１の係止端１１ｃが突き当たることにより、雌端子１１は二次係止される。

ハウジング４０には、キャビティ４１に向けて突出する、ガイド突起４７、４８、４９が形成されている。コネクタ本体２０をハウジング４０のキャビティ４１に挿入する際に、ガイド突起４７がガイド溝２７に、ガイド突起４８がガイド溝２８に、さらにガイド突起４９がガイド溝２９にそれぞれ挿入されることにより、コネクタ本体２０をキャビティ４１の所定位置にガイドする。

ハウジング４０には、キャビティ４１内のリテーナ部４３の後方に、ロックアーム４５が形成されている（図７参照）。ロックアーム４５は、ハウジング４０の側壁４４の内面から突出して形成されている。ロックアーム４５の先端には係止突起４６が上向きに形成されており、この係止突起４６とサブハウジング２１に形成された係止溝３０とが係合されることにより、コネクタ本体２０はハウジング４０から抜け止めされる。

雌コネクタ１０において、サブハウジング２１のキャビティ２４に対して、短絡用端子１２は前方から挿入される。一方、サブハウジング２１のキャビティ２２に対して雌端子１１を後方から挿入すると、雌端子１１は可撓性のランス２３により一次係止される。また、対をなす雌端子１１同士は、短絡用端子１２の接点部１６と接触し、短絡状態とされる。なお、ここでは、キャビティ２４の上方にあるキャビティ２２について言及したが、キャビティ２４の下方のキャビティ２２に収容される雌端子１１も、ランス２３により一次係止される。

雌端子１１及び短絡用端子１２を備えたコネクタ本体２０は、ハウジング４０の前記開口からキャビティ４１に挿入される。このときに、リテーナ部４３はコネクタ本体２０のリテーナ挿入孔２６に挿入される。コネクタ本体２０が正規の位置まで挿入されると、ロックアーム４５の先端に形成された係止突起４６がサブハウジング２１の係止溝３０と係合され、コネクタ本体２０はサブハウジング２１から抜け止めされる。また、リテーナ部４３の前端面に雌端子１１の係止端１１ｃが突き当たることにより、雌端子１１は、ランス２３による一次係止とともに二次係止される。

このようにして構成された雌コネクタ１０と雄コネクタ６０とが嵌合されると、雄コネクタ６０のハウジング６１に保持された雄端子６３と、雌コネクタ１０のコネクタ本体２０に保持された雌端子１１とが電気的に接続される。この嵌合状態において、雄コネクタ６０のハウジング６１に形成された短絡解除突起６２が、短絡用端子１２の接点部１６と雌端子１１の間に挿入され、接点部１６を押し下げることにより、対をなす雌端子１１同士の短絡状態が解除される（図９参照）。

以上説明した本実施形態による雌コネクタ１０の特徴を、従来の雌コネクタ１００と対比しつつ説明する。
（１）従来の雌コネクタ１００において、弾性変形可能に形成されたランス１１２は、雌端子１２０に加わった上向きの力を十分に受け止めることができない。そうすると、雌端子１２０は上方に変位しやすい。したがって、短絡用端子と雌端子１２０との間の接触が不安定になる。
これに対して、図４に示されるように、本実施形態による雌コネクタ１０は、短絡用端子１２の曲げ部１４が前方に配置され、短絡用端子１２の接点部１６がランス２３よりも後方に配置されている。接点部１６の上方にはキャビティ２２を区画する上支持壁２１ａが形成されている。この上支持壁２１ａはランス２３に比べて剛性が高いので、雌端子１１が例えば短絡用端子１２により上向きの力を受けたとしても、雌端子１１は上方に変位しにくい。したがって、雌端子１１と短絡用端子１２との間の接触が安定する。その結果、対をなす雌端子１１同士の短絡状態を安定して維持できる。

（２）従来の雌コネクタ１００において、短絡用端子の接点部は雌端子１２０の接触凸部１２０ｂの下面と接触される。図１１に示されるように、接触凸部１２０ｂの下面は両側が傾斜面となっており、短絡用端子がこの傾斜面と接触すると、接触面積が不足して短絡用端子と雌端子１２０の間の電気的な接続を十分に得ることができない。
これに対して、本実施形態による雌コネクタ１０は、ランス２３が設けられた位置よりも後方に接点部１６が設けられている。接点部１６に対応する位置には接触凸部１１ｂが存在しないから、当該位置における底板部１３の下面は平坦である。したがって、本実施の形態に係る雌コネクタ１０は、接点部１６と雌端子１１の間の接触面積を十分に得ることができるので、対をなす雌端子１１同士の短絡状態を安定して維持できる。

（３）従来の雌コネクタ１００は、図１１に示されるように、ハウジング１１０の前端に窓１１４が形成されている。そのために、雌端子１２０の保持が前記前端において不十分となり、雌端子１２０が軸方向周りに回転して、雌端子１２０は正規の位置からずれる。位置ずれが大きくなると、雄端子と雌端子１２０とをスムーズに嵌合できない。
これに対して本実施の形態による雌コネクタ１０においては、サブハウジング２１の前端に、雌端子１１の下面を支持する下支持壁２１ｂ（図５参照）が存在する。したがって、サブハウジング２１の前端において、雌端子１１は、幅方向の両側面に加えて下面が支持されるので、軸方向回りに回転しにくく、大きく位置がずれることがない。よって、雄端子６３と雌端子１１との接続をスムーズに行うことができる。

（４）従来の雌コネクタ１００は、ハウジング１１０を射出成形により作製する際に、窓１１４を形成するための成形ピンＰが前方から挿入される（図１０参照）。射出成形時に、雄端子導入口１１３の下側に成形ピンＰが配置されると、その分だけ下側の壁１１３ａの肉厚が薄くなり、壁１１３ａの強度が低下する。また、壁１１３ａの肉厚が薄くなると、下側の壁１１３ａの前端に形成される傾斜面Ｔの距離が短くなる。その結果、雄端子６３を受け入れる領域が狭くなり、雄端子導入口１１３に雄端子６３が導かれないおそれがある。また、傾斜面Ｔに雄端子６３の先端が当たった状態で雌コネクタ１０と雄コネクタ６０とを無理に嵌合しようとすると、雄端子６３によって壁１１３ａが破損されるおそれがある。

これに対して本実施形態による雌コネクタ１０は、コネクタ本体２０のサブハウジング２１には、幅方向にリテーナ挿入孔２６が設けられている（図４参照）。このリテーナ挿入孔２６を射出成形時に形成するには、リテーナ挿入孔２６に対応する成形ピンを幅方向から挿入することになる。この成形ピンを、リテーナ挿入孔２６のみならず窓２５に対応する部分を含めた形状とすれば、成形ピンを前方から挿入することなく窓２５を形成することができる。そのために、雄端子導入口３２の下側の壁３２ａの厚さが、従来の雌コネクタ１００のように薄くなることがない。したがって、従来のコネクタ１００に比べて、雄端子６３を受け入れる領域が広くなり、また、雄端子６３の先端が当たっても壁３２ａが破損するおそれが小さい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定して解釈されるものでない。本実施の形態は、エアバッグに用いられるコネクタについて説明したが、短絡状態とされる信号伝送用端子と短絡用端子を備えたコネクタに広く適用することができる。また、短絡状態とされる雌端子１１は、サブハウジング２１の上段に位置されるものに限らず、最下段に位置される雌端子１１を短絡状態とすることができる。

本実施の形態に係る雌コネクタを、前方から視た分解斜視図である。 本実施の形態に係る雌コネクタを、後方から視た分解斜視図である。 本実施の形態に係る雌コネクタの正面図である。 図３の４−４矢視断面図である。 図４の５−５矢視断面図である。 本実施の形態に係るコネクタの側面図である。 図６の７−７矢視断面図である。 本実施の形態に係る雌コネクタと雄コネクタとが嵌合された状態を示す正面図である。 図８の９−９矢視断面図である。 従来の雌コネクタの部分断面図である。 図１０の１１−１１矢視断面図である。

符号の説明

１０…雌コネクタ、
１１…雌端子、１１ａ…接触片、１１ｂ…接触凸部、１１ｃ…係止端、
１２…短絡用端子、
１３…底板部、
１４…曲げ部、
１５…ばね部、
１６…接点部、
２０…コネクタ本体、
２１…サブハウジング、２１ａ…上支持壁、２１ｂ…下支持壁
２２…端子収容キャビティ（キャビティ）、
２３…ランス、
２４…短絡端子収容キャビティ（キャビティ）、
２５…窓、
２６…リテーナ挿入孔、
３２…雄端子導入口、３２ａ…壁、
４０…ハウジング、
４１…コネクタ収容キャビティ（キャビティ）、
４２…雄端子導入口、
４３…リテーナ部、
４４…側壁、
４５…ロックアーム、
６０…雄コネクタ、
６１…ハウジング、
６２…短絡解除突起、
６３…雄端子

Claims (2)

1. 信号伝送用端子が係止される可撓性のランスが設けられた複数の端子収容キャビティと、前記端子収容キャビティに隣接する短絡用端子収容キャビティとを備えるハウジングと、
   前記端子収容キャビティに収容される信号伝送用端子と、
   前記短絡用端子収容キャビティに収容されるＵ字状の短絡用端子と、
   を備える電気コネクタであって、
   前記短絡用端子は、相手側電気コネクタとの嵌合方向の前方に曲げ部を有するとともに、前記嵌合方向の後方に接点部を有し、
   前記ハウジングは、前記ランスよりも後方であって、前記短絡用端子の前記接点部に対応する位置に、前記端子収容キャビティと前記短絡用端子収容キャビティとを連通する窓を有すると共に、前記ランスの後方に前記位置に対応する位置に前記信号伝送用端子の上支持壁を有し、
   前記短絡用端子の前記接点部は、前記窓を貫通して前記信号伝送用端子と接触されることを特徴とする電気コネクタ。
2. 一次係止部材としての前記ランスとともに前記信号伝送用端子を係止する二次係止部材を備え、
   前記二次係止部材は、
   前記ハウジングに対して、前記ハウジングの幅方向に挿入され、
   前記短絡用端子よりも後方において前記信号伝送用端子を係止することを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。

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