JP2010102999A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電気的接続状態を良好にしつつ小型化することが可能なコネクタを提供する。
【解決手段】第一端子２６又は第一ハウジング２１には磁石６０が一体に設けられ、第二端子４０には磁性体のシェル部４１が一体に設けられており、弾性接触片５１による弾性力に加えて、第一コネクタ２０及び第二コネクタ３０の嵌合時に第二端子４０のシェル部４１と磁石６０との間に作用する磁気吸引力によって第一端子２６及び第二端子４０が相互に接触状態に保持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来、第一コネクタと第二コネクタとを嵌合させるコネクタとしては、第一コネクタについては、フード状のコネクタハウジングの奥壁から雄端子を突出させるとともに、これと嵌合させる第二コネクタについては、コネクタハウジングのキャビティに雌端子金具が収容されたものが用いられている。この雌端子金具のうち、雄端子と接続される端子接続部には、箱型の部材とその内部にあって端子挿入口で折り返されて後方に延びる弾性接触片とが設けられている。

そして、コネクタの嵌合時には、第一コネクタの雄端子が第二コネクタの弾性接触片をコネクタの嵌合方向と直交する方向に弾性変形させつつ端子接続部に進入する。これにより、雄端子と弾性接触片との間には、弾性力（復元力）が作用することになり所定の接触圧が保たれて電気的接続が図られるようになっている。
特開２００２−２８０１３３

ところで、上記コネクタについて、コネクタの嵌合方向に小型化を図ろうとした場合に、弾性接触片の長さを短くすると、雄端子との間で電気的接続状態を良好にしうる接触圧を確保することが難しくなり望ましくない。

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、電気的接続状態を良好にしつつ小型化することが可能なコネクタを提供することを目的とする。

本発明に係るコネクタは、互いに嵌合される第一及び第二コネクタからなり、
前記第一コネクタは、第一ハウジングと、この第一ハウジングに収容された第一端子とを備え、
前記第二コネクタは、第二ハウジングと、この第二ハウジングに収容され前記第一及び第二コネクタの嵌合時に前記第一端子に突き当てられて第一端子と弾性接触する弾性接触片を有する第二端子とを備え、
前記第一端子又は前記第一ハウジングには第一磁性体が一体に設けられ、前記第二端子には第二磁性体が一体に設けられ、前記第一及び第二のコネクタの嵌合時に前記第一及び第二磁性体に作用する磁気吸引力によって前記第一端子及び第二端子を相互に接触状態に保持するところに特徴を有する（手段１）。
第一及び第二コネクタの嵌合時に第一端子に第二端子の弾性接触片を突き当てるタイプのコネクタを用いることよりコネクタの嵌合方向における小型化を図ろうとすると、弾性接触片の弾性力（復元力）だけでは、良好な電気的接続状態を確保することができるだけの端子間の接触圧を得ることができないおそれがある。
一方、手段１の構成によれば、上記した弾性力に加えて、第一及び第二コネクタの嵌合時に第一及び第二磁性体に作用する磁気吸引力によって第一端子及び第二端子が相互に接触状態に保持されるから、電気的接続状態を良好にしつつコネクタを小型化することができる。

また、手段１の構成に加えて、前記第一磁性体は永久磁石であり、前記第二磁性体は前記第二端子に固着した磁性金属板であるようにしてもよい（手段２）。
手段２の構成によれば、電磁石により磁力を発生させる場合と比較してコイルや電源が不要になるからコネクタの構成を簡素化できる。

手段１又は手段２の構成に加えて、前記第一ハウジングは前記第二ハウジングを収容するフード部を有しており、前記第一端子は前記フード部の奥壁から突出するように設けられると共に、前記第一磁性体は前記奥壁内に埋め込まれているようにしてもよい（手段３）。
手段３の構成によれば、永久磁石によって構成されている第一磁性体は、フード部の奥壁に位置することになるから、磁力で引き寄せられた異物が永久磁石に付着することを防止できる。

手段３の構成に加えて、前記第一端子は、前記第一ハウジングの奥壁を貫通し、先端側をほぼＬ字状に屈曲させて接点部が形成されているようにしてもよい（手段４）。
手段４の構成によれば、簡易な構成の第一端子とすることができる。

手段１ないし手段４のいずれかの構成に加えて、前記第二磁性体は、着磁させていないようにしてもよい（手段５）。
手段５の構成によれば、磁力で引き寄せられた異物が付着することを防止できる。

手段１ないし手段５のいずれかの構成に加えて、前記第二端子は、前記弾性接触片を有する端子本体部を有し、前記第二磁性体は、角筒状のシェル部であり、
前記シェル部は、前記弾性接触片を収容して前記端子本体部に一体的に取り付けられるようにしてもよい（手段６）。
手段６の構成によれば、本体的に第二端子に備えられる構成である角筒状の部分をシェル部（第二磁性体）とすることで、第二磁性体を第二端子に一体化する際の構成を簡素化することができる。

手段１ないし手段６のいずれかの構成に加えて、前記第二端子の弾性接触片は、前記第一端子側で折り返されて後方に延びる形状であるようにしてもよい（手段７）。
手段７の構成によれば、弾性接触片にコイルバネを用いる場合と比較して構成を簡素化できる。

本発明によれば、電気的接続状態を良好にしつつコネクタを小型化することができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１５を参照して説明する。
本実施形態におけるコネクタ１０は、図１に示すように、互いに嵌合可能な第一コネクタ２０と第二コネクタ３０とを備えている。以下、両コネクタ２０，３０における嵌合面側をそれぞれ前方とし、また図１の上側を上方、下側を下方として説明する。

第一コネクタ２０は、図２に示すように、第一ハウジング２１と、この第一ハウジング２１に収容された第一端子２６と、を備える。
第一ハウジング２１は、前方へ開口する略角筒状をなすフード部２２と、フード部２２の内部を閉塞する奥壁部２４と、を有する。

フード部２２は、前方から第二コネクタ３０の第二ハウジング３１を内嵌可能な形状とされており、フード部２２の内面の前端部（内面上側の前端部）には、第二ハウジング３１のロック受け部３７に係止されるロック係止部２３が形成されている。
奥壁部２４は、高さ方向の略中央部において壁厚が厚くされた厚壁部２５を有する。
第一端子２６は、幅方向に複数（４個）形成されており、棒状の端子であって、奥壁部２４の厚壁部２５を貫通した一端側（第二コネクタ３０側）は、Ｌ字状に上方に屈曲されており、その屈曲されて上方に向けられた部分が第二端子４０の弾性接触片５１に接触する接点部２７となっている。

一方、奥壁部２４の厚壁部２５を貫通して外部に露出した側は、Ｌ字状に下方に屈曲されており、その先端部が図示しない基板等に接続される。
なお、この第一端子２６は、棒状の端子が端子圧入孔２９に圧入された後、前端部が上方に屈曲されて接点部２７が形成され、外部の基板等に接続される後端側が、下方に屈曲される。

厚壁部２５のうちの略中央よりも前方側（第二コネクタ３０側）であって、第一端子２６の左右に隣接する位置（少なくとも接点部２７に隣接する位置）には、磁石６０（本発明の「第一磁性体」の一例）が埋め込まれている。
磁石６０は、一対の磁石６０Ａ，６０Ｂからなり、共に前後方向にやや長い略直方体状であって、図３に示すように、その一面が嵌合する側の面に露出している。磁石６０のうちの露出した面は、接点部２７の下端部から接点部２７の上端部近傍に至る位置に配され、コネクタ嵌合時には後述する第二コネクタ３０の第二端子４０に突き当てられるようになっている。
この磁石６０は、永久磁石であるフェライト磁石からなり、図５に示すように、左右一対の磁石６０Ａ，６０Ｂが互いに極性が反対になるように配されている。なお、磁石としては、アルニコ磁石、ネオジム磁石等の他の磁石を用いることも可能である。

磁石６０の埋め込み方法について説明すると、第一ハウジング２１の厚壁部２５には、磁石６０体の大きさよりもわずかに小さい磁性体挿入部２８が前方側に開口部２８Ａを有して形成されており、磁石６０を開口部２８Ａから圧入することにより、厚壁部２５に磁石６０が埋め込まれる。なお、磁性体挿入部２８と端子圧入孔２９とは連通している。

第二コネクタ３０は、図２に示すように、第二ハウジング３１と、この第二ハウジング３１に収容された複数（４個）の第二端子４０と、を備える。
第二ハウジング３１は、図６に示すように、略直方体状の端子収容部３２を有し、この端子収容部３２には、第二端子４０を後方から挿入可能なキャビティ３３が幅方向に例えば複数（４個）設けられている。

各キャビティ３３の底壁には、図８に示すように、前方に延びる片持ち状をなし、その前端部が第二端子４０に係合して第二端子４０の後方への抜け止めを図るランス３４が形成されている。
キャビティ３３の前端部は、正方形状の開口部３３Ａを有し、この開口部３３Ａに第二端子４０の前面部が配される。
キャビティ３３の前端部の周壁には、第二端子４０が係止される前止まり凸部３５が形成されている。

また、第二ハウジング３１のうち、端子収容部３２の上面部には、両コネクタの嵌合状態を保つためのロック部３６が形成されている。
ロック部３６は、第二ハウジング３１の上面部のうち、幅方向の中央部に突出形成されたロック受け部３７と、ロック受け部３７の後方にあって下方に押し付けられてロック状態を解除するロック解除部３８とを有する。

第二端子４０は、第一端子２６に対応して幅方向に複数（４個）形成されており、図１０に示すように、第一コネクタ２０側との電気的接続を行う端子本体部５０と、例えば、磁性を有するステンレス鋼等の角筒状のシェル部４１と、から構成される。
端子本体部５０は、図１２に示すように、第一端子２６に弾性接触する弾性接触片５１と、弾性接触片５１と連続し電線が載置される底板部５２と、シェル部４１を固着させるシェル固着部５３と、被覆電線５８の芯線が接続されるワイヤバレル部５５と、被覆電線５８を絶縁被覆の上から保持するインシュレーションバレル部５６と、を有する。この端子本体部５０は所定の展開形状に打ち抜いた銅合金の金属板に曲げ加工などを施すことにより形成される。

弾性接触片５１は、前方にて上方（図１では下方）に折り返されて（Ｕ字状に）湾曲した形状をなし、底板部５２よりも幅方向の寸法が細い所定の幅寸法で形成されている（図１３参照）。なお、弾性接触片５１の先端部は折り返されて２重になっている。
シェル固着部５３は、底板部５２の左右両側縁から一対の支持片５３Ａ，５３Ａが立ち上げられてなり、弾性接触片５１の後方にて底板部５２を介して弾性接触片５１に連なっている。支持片５３Ａ，５３Ａの先端部には、先端部がやや短く切り欠かれたカシメ凹部５４が形成されており、このカシメ凹部５４にシェル部４１がかしめられて固着される。

ワイヤバレル部５５は、底板部５２の左右両側縁から一対のかしめ片５５Ａ，５５Ａが立ち上げられてなり、シェル固着部５３の後方にてシェル固着部５３に連なっている。これら一対のかしめ片５５Ａ，５５Ａが被覆電線５８の芯線を包み込むように圧着する。
なお、ワイヤバレル部５５と底板部５２とには、圧着の際に芯線の周囲に形成された酸化膜を破るためのセレーション５７が凹設されている。
インシュレーションバレル部５６は、底板部５２の左右両側縁から一対のかしめ片５６Ａ，５６Ａが立ち上げられてなり、ワイヤバレル部５５の後方にてワイヤバレル部５５と連なっている。これらの一対のかしめ片５６Ａ，５６Ａを被覆電線５８側に湾曲させることにより、被覆電線５８が離脱や位置ずれしないように保持されている。

シェル部４１は、端子本体部５０の前端部を収容する角筒部４２と、コネクタ嵌合時に第一コネクタ２０の磁石６０に突き当たる突き当て部４３，４３と、端子本体部５０への連結を行うカシメ部４４と、を有する。

角筒部４２の上壁部４２Ａ（第二端子４０は、上下を反対にしてキャビティ３３へ挿入されるため、図１では下側となる）は、金属板が重ねられて形成されている。また、上壁部４２Ａの上面側には、ランス３４が係止可能な係止部４６が突出している。
突き当て部４３，４３は、図１３に示すように、角筒部４２の側壁部４２Ｂ，４２Ｂに連なって前方に突出した後、内方側に向けてほぼ直角に屈曲しており、突き当て部４３，４３の前面部は、図１４に示すように、共に長方形状であって、それぞれ突き当てられる第一コネクタ２０側の磁石６０の面の大きさよりわずかに小さい大きさとなる。なお、二個の突き当て部４３，４３の間の寸法は、弾性接触片５１の幅寸法よりわずかに広くなっており、シェル部４１の端子本体部５０への取付後であって、弾性接触片５１が弾性変形していないコネクタ嵌合前は、突き当て部４３，４３の間から弾性接触片５１の先端部がはみ出す。

カシメ部４４は、角筒部４２の後方にて角筒部４２の側壁部４２Ｂ，４２Ｂに連なっており、底板部５２の左右両側縁から一対のカシメ片４４Ａ，４４Ａが立ち上げられてなり、これらの一対のカシメ片４４Ａ，４４Ａが端子本体部５０のカシメ凹部５４にかしめられることにより、シェル部４１が端子本体部５０に一体的に固着される。
ここで、このシェル部４１は、磁性体であるステンレス鋼板（磁性金属板）を所定の展開形状に打ち抜いて曲げ加工などを施すことにより形成されるものであり、例えば、ステンレス鋼板としては、強磁性体であって鉄にクロムを１０．５％以上混ぜたステンレス(４００系ステンレス（マルテンサイト系・フェライト系）)を用いることができる。よって、シェル部４１が本発明の構成要件である「第二磁性体」の一例となる。
なお、ステンレス鋼板は、着磁することなく使用でき、本実施形態においても着磁させていないもの（磁力を発生させていないもの）が用いられている。
そして、このような第二端子４０をキャビティ３３に挿入していくと、図１に示すように、シェル部４１の角筒部４２がキャビティ３３の周壁の前止まり凸部３５に突き当たって位置決めされるとともに、ランス３４が角筒部４２の係止部４６に係止されて第二端子４０の抜け止めが図られる。

次に、上記のように構成されたコネクタの作用について説明する。
まず、図２に示すように、第二コネクタ３０を第一コネクタ２０のフード部２２に内嵌可能な位置に合わせ、第一コネクタ２０側に少しずつ押し込んでいく。すると、弾性接触片５１の前端部が第二端子４０の接点部２７に突き当てられ、弾性接触片５１が弾性変形する。そして、図１に示すように、シェル部４１の突き当て部４３，４３が磁石６０の前面に突き当たるとともに、第二ハウジング３１の上面のロック受け部３７が第一ハウジング２１のロック係止部２３の内側に入り込み、両コネクタ１０がロック状態となる。
このとき、第二端子４０の弾性接触片５１と第一端子２６の接点部２７との間には、弾性接触片５１の弾性力（復元力）に加えて、磁石６０と磁性体であるシェル部４１との間に生じる磁力によって引き寄せられる力を受けており、弾性接触片５１と接点部２７との間は、良好な電気的接続状態が確保できるだけの所定の接触圧が保たれている。

本実施形態によれば以下の効果を奏する。
第一コネクタ及び第二コネクタの嵌合時に第一端子に第二端子の弾性接触片を突き当てるタイプのコネクタを用いることよりコネクタの嵌合方向における小型化を図ろうとすると、弾性接触片の弾性力（復元力）だけでは、良好な電気的接続状態を確保することができるだけの端子間の接触圧を得ることができないおそれがある。
しかしながら、本実施形態によれば、第二端子４０にはシェル部４１（第二磁性体）が一体に設けられ、第一端子２６又は第一ハウジング２１には磁石６０（第一磁性体）が一体に設けられており、上記した弾性力に加えて、第一及び第二コネクタの嵌合時にシェル部４１及び磁石６０に作用する磁気吸引力によって第二端子４０及び第一端子２６が相互に接触状態に保持されるから、電気的接続状態を良好にしつつコネクタ１０を小型化することができる。
また、磁石６０は永久磁石であり、シェル部４１は第二端子４０に固着した磁性金属板であるから、電磁石により磁力を発生させる場合と比較してコイルや電源が不要になるからコネクタ１０の構成を簡素化できる。

さらに、第一ハウジング２１は第二ハウジング３１を収容するフード部２２を有しており、第一端子２６はフード部２２の奥壁部２４から突出するように設けられると共に、磁石６０は奥壁部２４内に埋め込まれている。
したがって、永久磁石によって構成されている磁石６０は、フード部２２の奥壁部２４の内部に位置することになるから、磁力で引き寄せられた異物が永久磁石に付着することを防止できる。

また、シェル部４１は、着磁させていないから、第二端子４０のキャビティ３３への挿入前等に、磁力で引き寄せられた異物が付着することを防止できる。

また、本体的に第二端子４０に備えられる構成である弾性接触片５１を収容する角筒状の部分をシェル部４１（第二磁性体）とすることで、第二端子に第二磁性体を一体化する際の構成を簡素化することができる。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、磁石６０（第一磁性体）として永久磁石を用いたが、これに限られず、磁性体（磁性材料）の芯のまわりに、コイルを巻き、通電することによって磁力を発生させる磁石である電磁石を用いてもよい。

（２）シェル部４１に用いる第二磁性体としては、着磁させていないもの（磁力を発生させていないもの）を用いることとしたが、着磁させているもの（磁力を発生させているもの。永久磁石や電磁石等）を用いてもよい。なお、第二磁性体の部材としてステンレス鋼板を用いることとしたが、これに限らず他の部材でもよく、第二磁性体の選択にあっては着磁しにくい部材（残留磁気（磁化）の残りにくい部材）を用いる方が、コネクタ嵌合時に第一コネクタ２０側の磁石６０の磁力により着磁（磁化）されにくいため、より好適である。

（３）上記実施形態では、第一磁性体である磁石６０として、２個の磁石の極性を変えて第一端子２６に隣接させることとしたが、これに限られない。例えば、図１６に示すように、Ｕ字型の磁石１６０を第一端子２６の接点部２７の回りを囲むように配してもよい。また、図１７に示すように、第一端子２６と同時に磁性体片２６１（着磁させていない鉄片、ステンレス片等）を第二ハウジングの中にインサート成形しておき、その後、挿入方向に長い直方体状の一対の磁石２６０Ａ，２６０Ｂを極性が反対になるように一対の挿入口２６２Ａ，２６２Ｂにそれぞれ圧入することで、全体としてＵ字型をなす構成とするものでもよい。

（４）磁石６０は、一対の磁石６０Ａ，６０Ｂから構成されたが、磁石６０Ａ，６０Ｂを一体としたものでもよい。具体的には、図１８に示すように、直方体状（立方体状）の磁石のうち、第一端子２６の配されるＬ字状の端子挿通部３６１を凹設した磁石３６０を用いてもよい。

（５）上記実施形態では、第二磁性体としてシェル部４１を有する構成としたが、第二磁性体のシェル部４１を有さないものでもよい。例えば、シェル部４１に代えて、シェル部４１とほぼ同一形状の角筒部と一対の突き当て部とを有する通常用いられている銅合金の第二端子を用意し、この第二端子の一対の突き当て部にそれぞれ板状（突き当て部と同じ長方形状）の第二磁性体を取り付けるよう（貼り付ける）にしてもよい。

実施形態１に係るコネクタの側断面図 コネクタの嵌合前の側断面図 第一ハウジングの前面図 第一ハウジングの側面図 第一ハウジングの接点部付近における正断面図 第二ハウジングの前面図 第二ハウジングの上面図 第二ハウジングの側断面図 第二端子の上面図 図９のＡ−Ａ側断面図 第二端子の前面図 シェル部と端子本体部の側断面図 シェル部と端子本体部の上面図 シェル部の前面図 端子本体部の前面図 他の実施形態における磁石の構成を説明する正断面図 他の実施形態における磁石の構成を説明する正断面図 他の実施形態における磁石の構成を説明する斜視図

符号の説明

１０…コネクタ
２０…第一コネクタ
２１…第一ハウジング
２２…フード部
２４…奥壁部
２５…厚壁部
２６…第一端子
２７…接点部
３０…第二コネクタ
３１…第二ハウジング
４０…第二端子
４１…シェル部（第二磁性体）
４２…角筒部
４４…カシメ部
５０…端子本体部
５１…弾性接触片
５２…底板部
５３…シェル固着部
６０（６０Ａ，６０Ｂ），１６０，２６０，３６０…磁石（第一磁性体）

Claims (7)

1. 互いに嵌合される第一及び第二コネクタからなり、
   前記第一コネクタは、第一ハウジングと、この第一ハウジングに収容された第一端子とを備え、
   前記第二コネクタは、第二ハウジングと、この第二ハウジングに収容され前記第一及び第二コネクタの嵌合時に前記第一端子に突き当てられて第一端子と弾性接触する弾性接触片を有する第二端子とを備え、
   前記第一端子又は前記第一ハウジングには第一磁性体が一体に設けられ、前記第二端子には第二磁性体が一体に設けられ、前記第一及び第二のコネクタの嵌合時に前記第一及び第二磁性体に作用する磁気吸引力によって前記第一端子及び第二端子を相互に接触状態に保持するようにしたことを特徴とするコネクタ。
2. 前記第一磁性体は永久磁石であり、前記第二磁性体は前記第二端子に固着した磁性金属板であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記第一ハウジングは前記第二ハウジングを収容するフード部を有しており、前記第一端子は前記フード部の奥壁から突出するように設けられると共に、前記第一磁性体は前記奥壁内に埋め込まれていることを特徴とする請求項１及び請求項２記載のコネクタ。
4. 前記第一端子は、前記第一ハウジングの奥壁を貫通し、先端側をほぼＬ字状に屈曲させて接点部が形成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. 前記第二磁性体は、着磁させていないことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のコネクタ。
6. 前記第二端子は、前記弾性接触片を有する端子本体部を有し、前記第二磁性体は、角筒状のシェル部であり、
   前記シェル部は、前記弾性接触片を収容して前記端子本体部に一体的に取り付けられることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のコネクタ。
7. 前記第二端子の弾性接触片は、前記第一端子側で折り返されて後方に延びる形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のコネクタ。

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