JP2013201002A - 端子の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電線をハウジングから取り外すときの端子の回収率を高めること。
【解決手段】電線３が接続された雌端子１が挿入される端子収容室２９が形成された樹脂製のハウジング２１と、端子収容室に固定された板状の雄端子４３とを備え、端子収容室に挿入される雌端子を雄端子に接続する端子の接続構造であり、雌端子１は、雄端子を挿入可能に形成する筒状部９と、雄端子の先端側の筒状部の基端に連なる側壁１５を切欠いて、基端から先端に向かって延在する支持片部４５の先端を折り返して雄端子が挿入される経路内に位置させてなる板状の係止片４７と、係止片の折り返し部５１の外側に板幅方向に渡って形成されるノッチ５３とを備え、雄端子の一側縁には係止片を収容可能な切欠き部５５が形成され、雌端子が設定位置まで挿入されたときに係止片が切欠き部に収容されて雌端子の引き抜き方向の動きが係止されてなること。
【選択図】図７

Description

本発明は、端子の接続構造に関する。

従来、ジョイントコネクタの防水構造として、例えば、特許文献１に示す技術が知られている。

図９に、特許文献１のジョイントコネクタの防水構造を示す。ハウジング７１の筒体７３の内側には、電線７５が接続された雌端子７７が挿入される端子収容室７９が形成されている。この端子収容室７９には、雄端子８１が収容されている。雄端子８１はその一端側が端子収容室７９の奥側の基部８３に固定され、他端側が端子収容室７９の軸方向に延在して設けられている。雄端子８１の他端寄りの位置には、ロック孔８５が貫通して設けられている。

雌端子７７は、その先端部に金属板を折り曲げて雄端子８１が挿入可能な筒状部８７が形成されている。筒状部８８の内部には、前端縁を内側へ折り返すことで弾性変形可能な弾性接触片８９が形成され、弾性接触片８９は筒状部８７に挿入された雄端子８１と所定の接圧で接触可能になっている。弾性接触片８９は、中央部が盛り上がった緩やかな山形形状をなすとともに、その頂部にはロック孔８５に係止可能な凸部９１が形成されている。凸部９１は、弾性接触片８９の頂部を切り起こして形成される。

筒状部８７の後部には電線７５を包み込むようにして圧着する圧着部９３が形成され、その圧着部９３には電線７５の被覆から露出された芯線が圧着されている。電線７５の被覆部分の先端の近傍には、ゴム栓９５が装着され、ゴム栓９５の外周面が端子収容室７９の内周面と密着することにより、端子収容室７９への水の浸入を防ぐようになっている。

このようにして構成されるハウジング７１の端子収容室７９に雌端子７７を挿入すると、雄端子８１が弾性接触片８９を撓ませつつ、筒状部８７内に嵌め込まれる。そして、雌端子７７が端子収容室７９の設定位置まで挿入されたときに、ロック孔８５と凸部９１が係合して抜け止めがなされ、ハウジング７１内では、雌端子７７と雄端子８１が短絡状態となる。

特開平１１−３２９５６９号公報

ところで、車両などに搭載されるジョイントコネクタは、例えば車両を解体してリサイクルする際にハウジングから電線が取り外される。このとき、特許文献１の端子接続構造によれば、雌端子と雄端子が凸部とロック孔で係合されているため、電線をハウジングから引き抜いたときに、雌端子が雄端子から離脱されず、端子収容室に残ることがある。この場合、端子部分の回収率が低下するという問題がある。

本発明の課題は、電線をハウジングから取り外すときの端子の回収率を高めることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、電線が接続された雌端子が挿入される端子収容室が形成された樹脂製のハウジングと、端子収容室に固定された板状の雄端子とを備え、端子収容室に挿入される雌端子を雄端子に接続する端子の接続構造において、雌端子は、金属板を筒状に折り曲げて雄端子を挿入可能に形成する筒状部と、雄端子の先端側の筒状部の基端に連なる側壁を切欠いて、基端から先端に向かって延在する支持片部の先端を折り返して雄端子が挿入される経路内に位置させてなる板状の係止片と、この係止片の折り返し部の外側に板幅方向に渡って形成されるノッチとを備え、雄端子の一側縁には係止片を収容可能な切欠き部が形成され、雌端子が設定位置まで挿入されたときに係止片が切欠き部に収容されて雌端子の引き抜き方向の動きが係止されてなることを特徴とする。

これによれば、雌端子が端子収容室に挿入されると、雄端子は、雌端子の筒状部の係止片を撓ませながら筒状部内に挿入されていく。そして、雌端子が端子収容室の設定位置まで挿入されたときに、雌端子の係止片は、雄端子の切欠き部に収容され、雄端子と雌端子が係合される。これにより、雌端子の引き抜き方向の動きが係止される。

次に、雌端子の引き抜き方向の動きが係止された状態で、雌端子に接続される電線を引っ張ると、雌端子は、係止片が雄端子の切欠き部に収容されたまま、端子収容室から引き出される方向に移動する。これにより、係止片は、折り返し部を中心として先端部が周方向へ移動し、折り返し部に形成されるノッチの切り込み口は次第に狭まっていく。そして、係止片の先端部が切欠き部を押し付けることにより、折り返し部は切欠き部から反力を受け、これによりノッチにき裂が入り、折り返し部が破断する。このようにして折り返し部が破断することにより、係止片と切欠き部との係合状態が解除されるため、雌端子を端子収容室から抜き出すことができ、端子の回収率を高めることができる。

この場合において、切欠き部には、係止片の折り返された先端を収容可能な鉤形の凹部が形成されてなるものとする。

これによれば、雌端子に、端子収容室から引き出す方向の力が作用した場合、係止片の先端が凹部に収容されるため、係止片が切欠き部から簡単に離脱するのを防ぐことができる。一方、係止片の先端が凹部に収容された状態で雌端子が引き抜き方向に移動すると、折り返し部に応力が集まり易くなるため、折り返し部の破断をより確実に行うことができる。

また、ハウジングには、該ハウジングを被取付部材に取り付けるための支持部材が接続され、支持部材には、該支持部材を被取付部材に固定するためのボルト取付用孔が形成されてなり、ボルト取付用孔は、雄端子の軸芯に対して、雄端子の切欠き部と反対側にずらした位置に設けられてなるものとする。

これによれば、端子収容室から引き出される雌端子には、ボルト取付用孔を基点とする引き抜き方向の力が作用する。つまり、雌端子は、端子収容室の軸芯に対して、ボルト取付用孔と反対側の方向に傾いて引き出されることになる（図７の矢印Ｅ）。これにより、係止片は、折り返し部を中心とする周方向の移動がスムーズになるため、折り返し部をより確実に破断させることができる。

本発明によれば、電線をハウジングから取り外すときの端子の回収率を高めることができる。

本発明が適用される端子の接続構造における雌端子の斜視図である。 本発明が適用される端子の接続構造において、ハウジングのリアカバーを開いた状態を示す斜視図である。 本発明が適用される端子の接続構造において、ハウジングのリアカバーを閉じた状態を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ矢視図である。 端子収容室に雌端子を挿入するときの動作を説明する図である。 本発明が適用される端子の接続構造の断面図である。 端子収容室から雌端子を引き抜くときの動作を説明する図である。 折り返し部に形成されるノッチの寸法を説明する図である。 従来の端子の接続構造を示す断面図である。

以下、本発明を適用してなる端子の接続構造の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、防水コネクタとしての端子の接続構造を説明するが、この例に限られるものではない。

図１に、本実施形態の雌端子１に電線３が接続された状態を示す。本実施形態の雌端子１は、圧着部５と、弾性舌片７と、筒状部９などを備えて構成され、例えば、金属の薄板を打ち抜き加工して得られた端子片に、必要な曲げ加工などを施すことにより形成される。

圧着部５は、電線３を圧着して接続する機能を有しており、一対の圧着片１１で電線３の被覆から露出された芯線（図示せず）を包み込むようにして圧着するようになっている。

圧着部５を基部として、軸方向に延びる筒状部９は、略四角形の筒状に折り曲げられて相手側端子（雄端子）が挿入される空間１３を軸方向に形成している。筒状部９は、軸方向に延びる底面の両端側をそれぞれ底面に対して略直角に折り曲げて側壁１５を形成し、その一対の側壁１５の折り曲げた先端側を互いに折り重なるように略直角に折り曲げて天面１７を形成している。図１の矢印Ａは雄端子の挿入方向を示している。

また、弾性舌片７は、筒状部９の１面（底面）の雄端子の挿入側縁から延設されるとともに空間１３内に折り返されている。したがって、折り返しの曲折部位を支点として弾性変形が可能となっており、空間１３内に挿入される雄端子を筒状部９の１面に対向する方向（天面１７側）に押し付けて雄端子を挟持するようになっている。

一方、圧着部５に圧着された電線３は、先端寄り（圧着部５側）の被覆された部位の外周面に、シール部材としての環状のパッキン１９が装着されている。パッキン１９は、雌端子１が後述するハウジングの端子収容室に挿入されたときに、端子収容室の入口部分の内壁面と全周に渡って密着するようになっている。

次に、ハウジングの構成について説明する。図２に示すように、本実施形態のハウジング２１は、合成樹脂を成形して形成され、ハウジング２１を図示しない被取付部材に取り付けるための支持部材２３がインサート成形などにより取り付けられている。ハウジング２１には、一対のリアカバー２５が回動自在に取り付けられている。なお、図２は、リアカバー２５の一方を開放し、他方を省略した状態を示し、図３は、一対のリアカバー２５を回動させて閉じた状態を示す。

ハウジング２１は、円筒状に形成された複数の筒体２７が互いに平行に配列されて形成される。筒体２７の内側には、雌端子１が挿入される端子収容室２９が形成され、雌端子１の挿入方向の奥側は基部３１によって閉じられ、入口は開口する円柱状の空間をなしている。

支持部材２３は、ハウジング２１の底部（図２の下方）から露出され、筒体２７の基部３１側に向かって軸方向に延在した後、略直角に方向を変えて、ハウジング２１の平面方向の投影領域（図２の上からみた投影領域）から外側に延在し、更にクランク状に略直角に方向を変えて形成される。また、支持部材２３には、ハウジング２１の投影領域の外側の略直角に方向を変える角部３３において、支持部材２３を被取付部材に固定するためのボルト取付用孔３５が形成されている。

ハウジング２１は、筒体２７の開口寄りの外周壁に一対のリアカバー２５が回動自在に取り付けられている。図３に示すように、リアカバー２５には、各筒体２７の端子収容室２９からそれぞれ導出される電線３が収容される半円弧状に形成された電線挿通溝３７が設けられており、一対のリアカバー２５をそれぞれ回動させて閉じたときに、それぞれの電線挿通溝３７に電線３が１本ずつ収容されるようになっている。また、ハウジング２１には、リアカバー２５に形成される係止穴３９に挿入される係止突起４１が設けられている。

次に、ハウジング２１の端子収容室２９の構成について説明する。図４に示すように、端子収容室２９の内部には、基端側（図４の右上）がインサート成形により基部３１に埋め込まれ、端子収容室２９と同軸に延在する雄端子４３が収容されている。雄端子４３は、矩形に形成された金属の板材からなり、先端側（図４の左下）が端子収容室２９の長手方向（軸方向）の略中央の位置に配置されている。雄端子４３の幅方向（短手方向）の寸法は、端子収容室２９の内径寸法よりも小さく設定され、長手方向に延在する両側縁が端子収容室２９の内側壁と設定間隔を開けて配置されている。より具体的には、雄端子４３の幅方向の寸法は、雌端子１の筒状部９の空間１３に収容可能な大きさに設定されている。

次に、本実施形態の特徴構成について説明する。本実施形態では、雌端子１と雄端子４３のそれぞれが特徴的な構成を備えている。

図１に示すように、本実施形態の雌端子１は、筒状部９の側壁１５を切欠いて形成される板状の支持片部４５を空間１３側に折り返して板状の係止片４７を形成している。具体的には、雄端子１の挿入方向（矢印Ａ）の先端側の基端４９と連なる一対の側壁１５のうち、一方の側壁１５を切欠いて、矩形の支持片部４５を形成する。そして、支持片部４５の先端側（基端４９と反対側）を空間１３の雄端子４３が挿入される経路内に位置させて形成されるものが係止片４７となる。係止片４７と支持片部４５の間に位置する折り返し部５１の外側の面には、Ｖ字状の溝断面を有するノッチ５３が板幅方向に渡って形成されている。なお、ノッチ５３の溝形状は、Ｖ字状であることが好ましいが、Ｕ字状でも構わない。

一方、図４に示すように、本実施形態の雄端子４３は、その長手方向に延在する一側縁に、係止片４７を収容可能な切欠き部５５が形成されている。切欠き部５５は、雄端子４３を平面方向から見たときに、雄端子４３の軸方向と略平行に延在する底面を有し、その底面の一方には滑らかな斜面が連なり、他方には略直交する直交面が連なって形成されている。この直交面には、係止片４７の折り返された先端部を収容可能な鉤形の凹部５７が形成されている。また、雄端子４３の挿入方向の先端部には、テーパ面５９が平面方向と厚み方向にそれぞれ形成されている。

次に、このようにして構成される接続構造の動作について説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、端子収容室２９の矢印Ｂの方向に雌端子１が挿入されると、雄端子４３は、雌端子１の筒状部９に挿入される。このとき、筒状部９の雄端子４３の挿入経路には、係止片４７が配置されているため、雄端子４３は、まず、テーパ面５９に沿って係止片４７を空間１３の外側に押し出す。続いて、雄端子４３は、係止片４７と連なる折り返し部５１や支持片部４５を空間１３の外側に撓ませながら進入する。そして、雌端子１が端子収容室２９の設定位置まで挿入されると、図５（ｂ）に示すように、雌端子１は、係止片４７の先端部が弾性変形の復元力により雄端子４３の切欠き部５５に収容されて、雄端子４３と雌端子１が係合される。これにより、雌端子１は、引き抜き方向の動きが係止される。また、雄端子４３と雌端子１との電気的な接続は、係止片４７を介してなされるが、基本的には、筒状部９において雄端子４３が弾性舌片７により天面１７に押し付けられることで、可能となる。

図６に、端子収容室２９に挿入された雌端子１が雄端子４３と係合する状態を示す。この例では、パッキン１９が装着された電線３が端子収容室２９に挿入されているため、パッキン１９の外周面が端子収容室２９の入口側の内周面と全周に渡って密着する。これにより、電線３と端子収容室２９の内壁面との隙間は気密にシールされるため、端子収容室２９の端子接続部分に水等が浸入するのを防ぐことができる。

次に、図７（ａ）に示すように、雌端子１の引き抜き方向の動きが係止された状態で、雌端子１に接続される電線３を端子収容室２９から矢印Ｃの方向に引っ張ると、雌端子１は、係止片４７の先端部が、切欠き部５５の凹部５７に収容された状態で、引き抜き方向に移動する。これにより、係止片４７の先端部は、折り返し部５１を中心として周方向（矢印Ｄ）に移動、つまり回転を始める。この係止片４７の周方向の移動により、折り返し部５１に形成されるノッチ５３は、ノッチ５３を形成する２つの斜面間の隙間が次第に狭まり、ついには斜面同士が密着した状態となる。そして、図７（ｂ）に示すように、係止片４７の先端部が雄端子４３の切欠き部を矢印Ｄの方向に押し付けることにより、折り返し部５１は、雄端子４３から反力を受ける。その結果、ノッチ５３にはき裂６１が入り、折り返し部５１が破断する。このように折り返し部５１が破断すると、係止片４７と切欠き部５５との係合状態が解除されるため、雌端子１を端子収容室２９から容易に抜き出すことができる。したがって、本実施形態によれば、雌端子１の回収率（リサイクル率）を高めることができるから、経済的であるとともに、環境面での貢献を図ることができる。

図８に、雌端子１の折り返し部５１に形成されるノッチ５３を拡大して示す。ノッチ５３の寸法（切り込み深さＬ_１、切り込み幅Ｌ_２）は、雄端子４３が雌端子１の筒状部９に挿入されるときの係止片４７のバネ性を確保するとともに、雌端子１を端子収容室２９から抜き出すときに、係止片４７のノッチ５３を形成する２つの斜面同士が密着可能となるように適宜設定する。例えば、切り込み深さＬ_１は、折り返し部５１の板厚ｔの半分以下の範囲で設定され、切り込み幅Ｌ_２は、筒状部９に雄端子４３が挿入されたときの筒状部９の側壁１５の内側面と雄端子４３の側縁との隙間よりも小さい範囲で設定されるのが望ましい。

また、本実施形態では、ハウジング２１に一対のリアカバー２５が取り付けられているため、一対のリアカバー２５の電線挿通溝３７にそれぞれ電線３を通し、リアカバー２５の係止穴３９にハウジング２１の係止突起４１を挿入してリアカバー２５をハウジング２１に係止させる。ここで、電線挿通溝３７の内径寸法を被覆された電線３の外径寸法に合わせて適宜設定（例えばラップ設定）することにより、電線３が左右に振られるなどの外力を受けても、端子収容室２９に挿通されている電線３への負荷（外力の影響）を減らすことができ、雌端子１と雄端子４３の接続状態を良好に維持することができる。

ところで、本実施形態のハウジング２１は、支持部材２３を介して例えば車両側の被取付部材に取り付けられており、支持部材２３は、ボルト取付用孔３５にボルトが挿通されることで、被取付部材に固定されるようになっている。ここで、ボルト取付用孔３５は、図３に示すように、すべての端子収容室２９の軸芯、つまり雄端子４３の軸芯に対して、雄端子４３の切欠き部５５と反対側にずらした位置に設けられている。

これにより、端子収容室２９から引き出される雌端子１には、ボルト取付用孔３５を基点とする引き抜き方向の力が作用する。すなわち、雌端子１は、端子収容室２９の軸芯に対してボルト取付用孔３５と反対側の方向、すなわち、折り返し部５１が雄端子４３の切欠き部５５から離れる方向に傾いて引き出されることになる。これにより、係止片４７は、折り返し部５１を中心とする周方向の移動をスムーズに行うことができ、折り返し部５１をより効果的に破断させることができる。したがって、このようにハウジング２１からボルト取付用孔３５を所定の方向に離して配置（オフセット）することにより、雌端子１の回収率（リサイクル率）をより確実に高めることができる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、本実施形態では、ボルト取付用孔３５を支持部材２３の角部３３に設ける例を説明したが、ボルト取付用孔３５は、すべての雄端子４３の軸芯に対して、雄端子４３の切欠き部５５と反対側にずらした位置に設けられていれば、その設置位置について特に限定されるものではない。

１ 雌端子
３ 電線
９ 筒状部
１５ 側壁
２１ ハウジング
２３ 支持部材
２５ リアカバー
２９ 端子収容室
３１ 基部
３５ ボルト取付用孔
４３ 雄端子
４５ 支持片部
４７ 係止片
４９ 基端
５１ 折り返し部
５３ ノッチ
５５ 切欠き部
５７ 凹部

Claims (3)

1. 電線が接続された雌端子が挿入される端子収容室が形成された樹脂製のハウジングと、前記端子収容室に固定された板状の雄端子とを備え、前記端子収容室に挿入される前記雌端子を前記雄端子に接続する端子の接続構造において、
   前記雌端子は、金属板を筒状に折り曲げて前記雄端子を挿入可能に形成する筒状部と、前記雄端子の先端側の前記筒状部の基端に連なる側壁を切欠いて、該基端から先端に向かって延在する支持片部の先端を折り返して前記雄端子が挿入される経路内に位置させてなる板状の係止片と、該係止片の折り返し部の外側に板幅方向に渡って形成されるノッチとを備え、
   前記雄端子の一側縁には前記係止片を収容可能な切欠き部が形成され、前記雌端子が設定位置まで挿入されたときに前記係止片が前記切欠き部に収容されて前記雌端子の引き抜き方向の動きが係止されてなることを特徴とする端子の接続構造。
2. 前記切欠き部には、前記係止片の折り返された先端を収容可能な鉤形の凹部が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の端子の接続構造。
3. 前記ハウジングには、該ハウジングを被取付部材に取り付けるための支持部材が接続され、前記支持部材には、該支持部材を前記被取付部材に固定するためのボルト取付用孔が形成されてなり、
   前記ボルト取付用孔は、前記雄端子の軸芯に対して、前記雄端子の前記切欠き部と反対側にずらした位置に設けられてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の端子の接続構造。

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