JP2013143303A - 雌型端子 - Google Patents

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鉄 廣瀬
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Abstract

【課題】雌型端子の雄型端子受部における筒状の端子受部本体の開口が拡大して塑性変形するのを抑制する。
【解決手段】雌型コネクタに設けられる雌型端子は、先端側に雄型端子受部21を備える。雄型端子受部21は、金属板の幅方向の一端辺及び他端辺が合わされるようにオープンエンドの筒状に形成された端子受部本体24と、端子受部本体24の一端辺に一体に設けられた舌片が外向きに延びた後に折り返されると共にその端面が端子受部本体24の他端辺に対向するように位置付けられて構成された開口拡大規制部26,27とを有する。
【選択図】図20

Description

本発明は雌型コネクタに設けられる雌型端子に関する。
自動車内に配索されるハーネスを配線基板に接続する場合、一般的にはコネクタが用いられる。具体的には、ハーネスの端部に取り付けられた雌型コネクタと配線基板に実装された雄型コネクタとを嵌合させてコネクタ接続構造を構成することによってそれらを電気的に接続する。そして、このとき用いられる雄型コネクタ及び雌型コネクタは、それぞれ相互に嵌合構造を構成する雄型端子及び雌型端子を有している(例えば、特許文献1)。
特許第4514645号公報
ところで、雌型コネクタの雌型端子には雄型コネクタの雄型端子が嵌め入れられるが、この際、雌型端子がオープンエンドの筒状に形成されていると、その開口が拡大して塑性変形する虞がある。特に雌型端子を形成する金属板の厚さが薄い場合にはその傾向は顕著である。そして、かかる開口の拡大による塑性変形が生じると、端子間の安定した電気的接続を得ることができないという問題がある。
本出願の課題は、雌型端子の雄型端子受部における筒状の端子受部本体の開口が拡大して塑性変形するのを抑制することである。
本発明は、雌型コネクタに設けられ先端側に雄型端子受部を備えた雌型端子であって、
上記雄型端子受部は、金属板の幅方向の一端辺及び他端辺が合わされるようにオープンエンドの筒状に形成された端子受部本体と、該端子受部本体の一端辺に一体に設けられた舌片が外向きに延びた後に折り返されると共にその端面が該端子受部本体の他端辺に対向するように位置付けられて構成された開口拡大規制部とを有する。
本発明によれば、筒状の端子受部本体に雄型端子が嵌められ、その開口が拡大しようとしても、開口拡大規制部の端面により端子受部本体の他端辺の過大な変位が規制されるので、それにより端子受部本体の開口が拡大して塑性変形するのを抑制することができる。
雌型コネクタの正面・平面・右側面方向から見た斜視図である。 雌型コネクタの正面・底面・右側面方向から見た斜視図である。 (a)はハウジングの背面・平面・右側面方向から見た斜視図であり、(b)はその正面・底面・右側面方向から見た斜視図である。 (a)はハウジングの正面図であり、(b)はその背面図であり、(c)はその平面図である。 (a)はフロントマスクの正面・平面・右側面方向から見た斜視図であり、(b)はその背面・底面・右側面方向から見た斜視図である。 (a)はフロントマスクの正面図であり、(b)はその背面図であり、(c)はその平面図である。 (a)及び(b)はハウジングへのフロントマスクの装着方法を示す説明図である。 ハウジングにフロントマスクを装着した状態における水平拡大部分断面図である。 (a)はサイドホルダの正面・平面・右側面方向から見た斜視図であり、(b)はその背面・底面・右側面方向から見た斜視図である。 (a)はサイドホルダの正面図であり、(b)はその右側面図である。 (a)及び(b)はハウジングへのサイドホルダの仮係止での装着方法を示す横断面の説明図である。 ハウジングへのサイドホルダの仮係止での装着方法を示す説明図である。 (a)及び(b)はハウジングへのサイドホルダの仮係止での装着方法を示す縦断面の説明図である。 (a)及び(b)はハウジングへのサイドホルダの本係止での装着方法を示す縦断面の説明図である。 (a)は雌型端子の正面図であり、(b)はその背面図である。 (a)は雌型端子の平面図であり、(b)はその底面図である。 (a)は雌型端子の右側面図であり、(b)はその左側面図である。 (a)は図15(b)におけるA−A断面図であり、(b)は図17(b)におけるB−B断面図である。 (a)は図17(b)におけるC−C断面図であり、(b)は図17(b)におけるD−D断面図である。 (a)は雌型端子の雄型端子受部の正面・平面・右側面方向から見た斜視図であり、(b)はその正面・背面・右側面方向から見た斜視図である。 コネクタ本体への雌型端子の取り付け方法を示す説明図である。 コネクタ本体への雌型端子のランスの係合状態を示す説明図である。 コネクタ本体から雌型端子を取り外す方法を示す説明図である。 (a)及び(b)はハウジングにサイドホルダを本係止での装着方法を示す説明図である。 雄型コネクタへの雌型コネクタの取り付け方法を示す説明図である。 雄型コネクタから雌型コネクタを取り外す方法を示す斜視図である。 雄型コネクタから雌型コネクタを取り外す方法を示す水平断面図である。
以下、実施形態に図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び2は本実施形態に係る雌型コネクタCを示す。本実施形態に係る雌型コネクタCは、例えば、自動車内に配索されるハーネスの端部に取り付けられ、配線基板に実装された雄型コネクタと嵌合してコネクタ接続構造を構成するものである。
本実施形態に係る雌型コネクタCは、コネクタ本体10とそれに挿入された複数の雌型端子20とを備えている。
コネクタ本体10は、背面側のハウジング30及び正面側のフロントマスク40、並びにハウジング30に底面側から装着されたサイドホルダ50からなる横長の樹脂成形品で構成されている。コネクタ本体10を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ナイロン樹脂等が挙げられる。コネクタ本体10を構成するハウジング30、フロントマスク40、及びサイドホルダ50は、同一の樹脂材料で形成されていてもよく、また、異なる樹脂材料で形成されていてもよい。ハウジング30、フロントマスク40、及びサイドホルダ50は、コスト低減及び誤接続防止の観点から、フロントマスク40については、識別用に着色を施した、或いは、識別用に形状を異ならせた複数スペックとする一方、ハウジング30及びサイドホルダ50については、同一色、或いは、同一形状のワンスペックとすることが好ましい。
図3(a)及び(b)並びに図4(a)〜(c)はハウジング30を示す。
ハウジング30の背面には、複数の端子挿入孔31が横方向に並ぶように形成され、また、それが縦方向(高さ方向)に2段設けられている。具体的には、下段に、両側のそれぞれに5個の端子挿入孔31が横方向に並ぶように形成され、また、それらの間に4個の端子挿入孔31が横方向に並ぶように形成され、上段に、下段両側の端子挿入孔31に対応するように5個の端子挿入孔31が横方向に並ぶように形成され、従って、下段14個及び上段10個の2段に全部で24個の端子挿入孔31が形成されている。なお、端子挿入孔31の段数は、これに限定されるものではなく、1段であってもよく、また、3段以上の複数段であってもよい。端子挿入孔31の個数も、これに限定されるものではない。
ハウジング30の底面側の長さ方向の中央部には、サイドホルダ50を収容するための横方向に延びるように形成された凹溝状のホルダ収納凹部32が設けられている。ハウジング30のホルダ収納凹部32よりも背面側の部分には、ハウジング30の背面の複数の端子挿入孔31に対応して、各々、端子挿入孔31からホルダ収納凹部32に連通した複数の貫通孔が形成されている。ハウジング30のホルダ収納凹部32よりも正面側の部分には、フロントマスク40を収容するための正面側に開口したマスク収納凹部33が設けられており、ホルダ収納凹部32とマスク収納凹部33とを仕切る縦壁には、ハウジング30の背面の複数の端子挿入孔31に対応した複数の貫通孔が形成されている。これにより、ハウジング30の背面の複数の端子挿入孔31のそれぞれはハウジング30の正面まで連通している。
ハウジング30の平面側の横方向の中央部には、上段両側のそれぞれの5個の端子挿入孔31に挟まれるように、後述のフロントマスク40のガイドアーム45が差し入れられる長さ方向に延びたガイド溝34が設けられている。ガイド溝34には、正面側の両開口端のそれぞれから溝内側に張り出して背面側に延びて背面側の両開口端に結合した雄型コネクタロックアーム35がハウジング30の上面よりも上側に突出することなく、面一になるように一体に設けられ、これによって雌型コネクタCの低背化が図られている。これらの一対の雄型コネクタロックアーム35には、それらの中間部に内側に向かい合って突出するように設けられた係合爪35aが形成されている。また、ハウジング30の上面側には、背面側の両端を掛け渡すように形成されると共に横方向のやや内側部分で支持されたブリッジ部36が設けられている。ブリッジ部36の中央部には、一対の雄型コネクタロックアーム35間の上方に対応するように、正面視において下向きに先細りに形成された台形状のコネクタロック解除キー36aが一体に設けられている。
図5(a)及び(b)並びに図6(a)〜(c)はフロントマスク40を示す。
フロントマスク40の正面には、ハウジング30の背面の複数の端子挿入孔31に対応するように複数の雄型端子差込孔41が形成されている。
フロントマスク40の背面側には、下段の雄型端子差込孔41を囲うように筒状に形成された背面側突出部42が一体に設けられており、図7(a)及び(b)に示すように、フロントマスク40がハウジング30に装着された際には、この背面側突出部42がハウジング30のマスク収納凹部33に嵌め入れられるように構成されている。背面側突出部42の内側の上下面のそれぞれには、下段の各雄型端子差込孔41を区画するようにリブ42aが設けられており、これにより、フロントマスク40がハウジング30に装着された際には、ハウジング30の背面の下段の各端子挿入孔31から対応するフロントマスク40の正面の雄型端子差込孔41まで連通した端子挿入路60が形成されるように構成されている。背面側突出部42の外側の上面にも、上段の各雄型端子差込孔41を区画するようにリブ42aが設けられており、また、ハウジング30のマスク収容凹部の内側の上面にも、上段の各雄型端子差込孔41を区画するようにリブ37aが設けられており、これにより、フロントマスク40がハウジング30に装着された際には、ハウジング30の背面の上段の各端子挿入孔31から対応するフロントマスク40の正面の雄型端子差込孔41まで連通した端子挿入路60が形成されるように構成されている。端子挿入路60は、雌型端子20の断面形状に対応した形状に形成されている。
フロントマスク40がハウジング30に装着されたコネクタ本体10では、図8に示すように、コネクタ本体10内に構成された各端子挿入路60に対応して、背面側を基端として正面側に延びるように形成された片持ち梁状のランス38が設けられている。具体的には、各ランス38は、ハウジング30のマスク収納凹部33の縦壁における各端子挿入路60を構成する貫通孔の正面視の左下角部縁を基端として雌型端子20が挿入される向きに沿って正面側に真っ直ぐに延びた後、それに連続してくの字状に屈曲して端子挿入路60に横方向から張り出すように延びている。また、その先端側の部分の上面側には、長さ方向に沿ってその中間部分まで延びる突条38aが一体に設けられて段差が形成されている。ランス38の横方向の厚さは、雌型コネクタCの小型化及びランス38の強度のバランスを考慮して設計すればよい。
従って、本実施形態に係る雌型コネクタCによれば、コネクタ本体10の内部に形成されたランス38が端子挿入路60に横方向から張り出すように延びていることから、その可動域を横方向に有することとなるので、ランス38の可動域を縦方向、つまり、雌型コネクタCの高さ方向に確保する必要がなく、そのため雌型コネクタCの低背化を図ることができる。
フロントマスク40の正面には、各雄型端子差込孔41の下側における対応するランス38の延長線上の位置に、後述するようにランス38の雌型端子20への係合を解除する治具Jを挿入するための断面L字状の治具挿入孔43が形成されている。
フロントマスク40の両側端のそれぞれには、背面側に延びる側部44が一体に設けられており、図7(a)及び(b)に示すように、フロントマスク40がハウジング30に装着された際には、この側部44がハウジング30を覆うと共に、その内側に設けられた係合爪44aがハウジング30に設けられた係合部39aに係合して固定するように構成されている。
フロントマスク40の背面側突出部42の上方の中央には、背面側に延びるU字状のガイドアーム45が一体に設けられており、図7(a)及び(b)に示すように、フロントマスク40がハウジング30に装着された際には、このガイドアーム45がハウジング30における一対の雄型コネクタロックアーム35の下側のガイド溝34に正面側から差し入れられ、その両側のそれぞれに外側に突出するように設けられた係合爪45aがハウジング30に設けられた係合部39bに係合して固定するように構成されている。
図9(a)及び(b)並びに図10(a)及び(b)はサイドホルダ50を示す。
サイドホルダ50には、ハウジング30の下段の端子挿入孔31に対応して横方向に並ぶように形成された貫通孔51が設けられており、サイドホルダ50がハウジング30に装着された際には、この貫通孔51が端子挿入路60の一部を形成するように構成されている。サイドホルダ50の上面には、上段の端子挿入孔31を区画するようにリブ52が設けられており、また、ハウジング30のマスク収容凹部の上面にも、上段の端子挿入孔31を区画するようにリブ37bが設けられており、サイドホルダ50がハウジング30に装着された際には、これらにより、リブ37b、52同士が当接してハウジング30の上段の端子挿入孔31に対応して横方向に並ぶように形成された貫通孔を形成するように構成されている。
サイドホルダ50の両側部のそれぞれには、縦方向に延びる横方向に可動な板バネ部53が立設されており、それらの板バネ部53には、正面側の上及び背面側の下に配置された仮係合爪54及び本係合爪55が突設されている。サイドホルダ50をハウジング30に装着する際、サイドホルダ50は、ホルダ収納凹部32に嵌め入れられ、まず、図11(a)及び(b)並びに図12に示すように、仮係合爪54がハウジング30の対応する側部に設けられた開口からなる係合部39cに係合し、その位置においてハウジング30に仮係止される。サイドホルダ50の正面側の面には、4個の貫通孔51を挟むように一対の係合爪56が突設されており、これらの一対の係合爪56は、この仮係止位置において、図13(a)及び(b)に示すように、ホルダ収納凹部32の正面側の内壁に設けられた下側の係合部39dに係合するように構成されている。そして、サイドホルダ50は、ホルダ収納凹部32のさらに奥に嵌め入れられると、今度は本係合爪55がハウジング30の対応する側部に設けられた開口からなる係合部39cに係合し、その位置においてハウジング30に本係止される。サイドホルダ50の正面側の面の一対の係合爪56は、この本係止位置において、図14(a)及び(b)に示すように、ホルダ収納凹部32の正面側の内壁に設けられた上側の係合部39eに係合するように構成されている。サイドホルダ50の正面側の端部には、ハウジング30への装着方向の間違いを防止するための誤差し防止突起57が突設されている。
図15〜19は雌型端子20を示す。
各雌型端子20は、金属板をプレス加工して形成された細長の金属部材で構成されている。雌型端子20を形成する金属材料としては、例えば、銅、銅合金が挙げられ、銅合金としては、Cu−Ni−Si合金が挙げられ、それらの板材にSnメッキしたものが適用される。雌型端子20を形成する金属板の厚さは、軽量化及び強度のバランスを考慮して適宜特定する。
雌型端子20は、コネクタ本体10の正面側に配置される先端側の雄型端子受部21と、電線70側の電線取付部22と、それらを連結する連結部23とを有する。
図20(a)及び(b)は雄型端子受部21を示す。
雄型端子受部21は、金属板の幅方向の一端辺及び他端辺が突き合わされてオープンエンドの矩形の筒状に形成された端子受部本体24を有する。
端子受部本体24の内部には、内側に突出するようにくの字状に屈曲した板バネ状の端子接触部25が先端側から電線70側に延びるように設けられており、雄型端子が差し込まれた際には、この端子接触部25が雄型端子に弾性接触するように構成されている。
雄型端子受部21は、端子受部本体24の長さ方向の両端部に設けられた、各々、下面の幅方向の一方端(正面視における左端)を基端として下方に延びるように形成された先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27を有する。先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27の突出長さは例えば0.4mm以上である。
先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27のそれぞれは、端子受部本体24の一端辺に一体に設けられた舌片で構成されている。具体的には、金属板が、正面視において、始点から右方に延びることにより下面部を形成し、次いで、屈曲して上方に延びることにより右下角部及び右側面部を形成し、次いで、屈曲して左方に延びることにより右上角部及び上面部を形成し、続いて、屈曲して下方に延びることにより左上角部及び左側面部を形成して始点に達すると共に断面矩形の端子受部本体24を構成し、そして、舌片が始点を通過してさらに下方に延びた後に右側に折り返されて上方に延び、その端面が下面部に対向する点で終点となって先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27が構成されている。つまり、先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27のそれぞれは、端子受部本体24の一端辺に一体に設けられた舌片が外向き下方に延びた後に折り返されると共にその端面が端子受部本体24の他端辺に対向するように位置付けられて構成されている。先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27を構成する舌片の端面は端子受部本体24の他端辺に当接していてもよい。
雌型コネクタの雌型端子には雄型コネクタの雄型端子が嵌め入れられるが、この際、雌型端子がオープンエンドの筒状に形成されていると、その開口が拡大して塑性変形する虞がある。特に雌型端子を形成する金属板の厚さが薄い場合にはその傾向は顕著である。そして、かかる開口の拡大による塑性変形が生じると、端子間の安定した電気的接続を得ることができないという問題がある。しかしながら、上記構成によれば、筒状の端子受部本体24に雄型端子が嵌められ、その開口が拡大しようとしても、先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27の端面により端子受部本体24の他端辺の過大な変位が規制されるので、それにより端子受部本体24の開口が拡大して塑性変形するのを抑制することができる。従って、先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27が開口拡大規制部を構成する。
また、雌型端子20を形成する金属板の端部が外向きに露出していると、特にその厚さが薄い場合、金属板の端部によりコネクタ本体10や電線70が損傷を受ける虞があり、特に電線70が損傷を受けると漏電の原因となって致命的な障害を生じかねない。しかしながら、上記構成によれば、金属板の舌片が折り返されて先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27が構成され、そのため金属板の端部が外向きに露出しないので、かかる金属板の端部によるコネクタ本体10や電線70の損傷を回避することができる。
端子受部本体24における先端側スタビライザ26と電線側スタビライザ27との間の正面視における左下角部には欠損部28が形成されている。
電線取付部22は、長さ方向に間隔をおいて舌片状の第1及び第2のかしめ部22a,22bが設けられており、第1のかしめ部22aにより電線70を被覆層の上からかしめると共に、第2のかしめ部22bにより電線70の被覆層を剥いだ導体線をかしめることにより雌型端子20が電線70に電気的に接続される。第2のかしめ部22bの内側面には、各々、横方向に延びる溝状の複数本(図では3本)のセレーション29が長さ方向に間隔をおいて形成されており、第2のかしめ部22bが導体線をかしめた際に、導体線が展性によりセレーション29に嵌り込み、導体線の酸化されていない新しい面が生じて接触することにより低抵抗化を図ることができる。
連結部23は、下方に開口した横断面コの字状に形成されており、雄型端子受部21との間で下側に段差を構成するように雄型端子受部21よりも厚さが小さく形成されている。
本実施形態に係る雌型コネクタCを組み立てる際には、まず、ハウジング30にフロントマスク40及びサイドホルダ50を装着してコネクタ本体10を構成する。このとき、サイドホルダ50を仮係止位置に位置付ける。
続いて、コネクタ本体10の背面の複数の端子挿入孔31のそれぞれから、電線70を取り付けた雌型端子20を、雄型端子受部21側から挿入する。
このとき、雌型端子20が端子挿入路60に背面側から正面側に進入することとなるが、端子挿入路60に横方向から張り出すように延びたランス38は、一旦、図21(a)に示すように、雌型端子20の雄型端子受部21に摺接しながら端子挿入路60の外側に押圧され、そして、図21(b)に示すように、雄型端子受部21の端面がフロントマスク40に当接すると共に雄型端子受部21に設けられた先端側スタビライザ26が通過した後に弾性復帰して、ランス38の先端面が先端側スタビライザ26の電線側端面26aに係合する。また、この際に、図22に示すように、同時に、ランス38に設けられた突条38aが雄型端子受部21に設けられた欠損部28に嵌って、突条38aの先端面が欠損部28の先端側における電線側を向いた縦壁28aに係合する。従って、先端側スタビライザ26が第1の係合部及び欠損部28が第2の係合部にそれぞれ相当する。このように、ランス38による雌型端子20への係合箇所が2箇所であるので、特にスペース的な制約からランス38の厚さが薄く形成されている場合でも、ランス38と雌型端子20との接触面積を十分に確保し、それらの間に高い係合強度が得られ、雌型端子20の抜け防止を図ることができる。なお、ランス38は、端子挿入路60を区画するフロントマスク40やハウジング30に設けられたリブ37a,42aにより過変形が規制される。また、雌型端子20を挿入し直すような場合には、図23に示すように、サイドホルダ50を仮係止位置に位置付けた状態で、フロントマスク40の正面の治具挿入孔43から専用の治具Jを挿入することによりランス38の雌型端子20への係合を解除することができる。このようなランス38による係合構造は、本実施形態のような雌型コネクタCのコネクタ本体10への雌型端子20を係合固定するものに限定されず、雄型コネクタのコネクタ本体への雄型端子を係合固定する場合においても有効である。
また、このとき、端子挿入路60の断面形状が雌型端子20の断面形状に対応して形成されているので、先端側スタビライザ26及び電線側スタビライザ27が抵抗となって端子挿入路60に挿入される雌型端子20の回転や捻れを防止することができる。
そして、全ての端子挿入孔31に雌型端子20を挿入した後、サイドホルダ50を本係止位置に位置付けるように押し込む。このとき、図24(a)及び(b)に示すように、サイドホルダ50が雌型端子20の凹部状に構成された連結部23に嵌って、後端側スタビライザ27の電線側端面26aに係合する。この際、電線側スタビライザ26の電線側端面26aがサイドホルダ50に当接するので、サイドホルダ50と雌型端子20との接触面積を十分に確保し、それらの間に高い係合強度を得ることができ、それによって雌型端子20の後抜けを防止することができる。
以上の構成の本実施形態に係る雌型コネクタCは、図25(a)及び(b)に示すように、例えば配線基板に実装された雄型コネクタC’に押し込んで嵌合してコネクタ接続構造を構成する。このとき、一対の雄型コネクタロックアーム35に設けられた係合爪35aが雄型コネクタC’に係合して固定される。
一方、本実施形態に係る雌型コネクタCの雄型コネクタC’への係合を解除するには、図26(a)及び(b)に示すように、コネクタロック解除キー36aを下方に押し下げ、そして、一対の雄型コネクタロックアーム35間に楔を打つように押し込み、それによって係合爪35aの係合を外せばよい。このとき、図27(a)及び(b)に示すように、ハウジング30のガイド溝34に差し入れられたフロントマスク40のガイドアーム45が一対の雄型コネクタロックアーム35の下側に配置されているので、コネクタロック解除キー36aに押された一対の雄型コネクタロックアーム35はガイドアーム45に支持されることとなり、コネクタロック解除キー36aと共に下方移動することがなく、これにより確実に雄型コネクタC’への係合を解除することができる。
本発明は雌型コネクタに設けられる雌型端子について有用である。
C 雌型コネクタ
10 コネクタ本体
20 雌型端子
21 雄型端子受部
24 端子受部本体
26 先端側スタビライザ(第1の係合部、開口拡大規制部)
27 電線側スタビライザ(開口拡大規制部)
28 欠損部(第2の係合部)
31 端子挿入孔

Claims (2)

  1. 雌型コネクタに設けられ先端側に雄型端子受部を備えた雌型端子であって、
    上記雄型端子受部は、金属板の幅方向の一端辺及び他端辺が合わされるようにオープンエンドの筒状に形成された端子受部本体と、該端子受部本体の一端辺に一体に設けられた舌片が外向きに延びた後に折り返されると共にその端面が該端子受部本体の他端辺に対向するように位置付けられて構成された開口拡大規制部と、を有する雌型端子。
  2. 請求項1に記載された雌型端子において、
    上記開口拡大規制部の端面が上記端子受部本体の他端辺に当接している雌型端子。
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