JP2014232587A - 電気コネクタのハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】端子収容室内で導電端子を安定させることで、電気接続信頼性の低下を抑止することが可能な電気コネクタのハウジングを提供する。【解決手段】電気コネクタ１０のハウジング３０は、端子収容室３２１に、雌端子２０の抜け防止用の突起部３２４を有するランス部３２３が形成されている。ランス部３２３は、雌端子２０が突起部３２４を通過するときに、突起部３２４により押されて弾性変形し、突起部３２４が雌端子２０に係止するときに弾性復帰する可撓部３２５を備えている。可撓部３２５は、両端が固定されたアーチ状に形成されていることで、雌端子２０を弾性復帰力により押圧して、端子収容室３２１の壁面との間での変位を規制する。【選択図】図７

Description

本発明は、ケーブルが接続された導電端子が、端子収容室に挿入される電気コネクタのハウジングに関するものである。

電気コネクタは、ケーブルを基端に接続した導電端子である雌端子を、ハウジングに形成された端子収容室に挿入した際に、雌端子の抜けを防止するために、雌端子の凹部に引っ掛けるための突起部が、端子収容室の壁面に形成されている。このような突起部（ランス）を備えた電気コネクタに関する技術として、特許文献１，２に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載の「コネクタ」は、ランスにおける端子金具（導電端子）との対向面には、凹部に概ね沿った形状の沿面と、前方へ向かって上り勾配を成すと共に、係止突部のランスに対する押圧動作を案内可能な案内傾斜面とが前後に形成され、且つ沿面と案内傾斜面との間には、案内傾斜面よりも緩やかな勾配を成す逃がし傾斜面が形成されたものである。

特許文献２に記載の「端子の係止方法及び装置」は、先端に接触子が形成され、この接触子の後部に傾斜部を備えた突出部が形成され、この突出部の傾斜面が端子収容室の位置決め部内に押し付けられることで挟持されると同時に、係止突起が端子の係止部内に入り、端子を固定するものである。

特開２００５−１５８４１８号公報 特開平７−７８６４８号公報

特許文献１に記載の「コネクタ」は、端子収容室から導電端子を取り外す際に、ランスを強制的に撓み変形させるときランスの突起の形状に関するものである。一方、端子収容室は、導電端子が端子収容室の後方から挿入され、前方に向かって進行するため、導電端子に対して余裕を持たせた寸法とする必要がある。また、端子収容室と導電端子とは、それぞれ公差もあるため、このような面からも、互いに余裕を持たせた寸法とする必要がある。

そうなると、端子収容室に挿入された状態の導電端子は、ランス部に係止され、引き抜けない状態となるものの、ケーブルが揺動すると、ランス部の突起部を支点にして、端子収容室内で、軸線がふらつくような、がたつきが生じる。

この点、特許文献２に記載の「端子の係止方法及び装置」では、位置決め部に嵌合する突出部の後部の垂直面に、係止突起の垂直係止面が当接して、端子を端子収容室の位置決め部へ押し付けることで、端子を固定しているため、端子の前後方向（端子の挿抜方向）のがたつきは防止できるものの、位置決め部に嵌合した突出部を中心とした上下方向（端子の挿抜方向と交差する方向）へのがたつきは防ぎ切れない可能性がある。

例えば、従来の電気コネクタが、振動の激しい場所に設置される場合では、雌端子が揺動してがたつくことで、雌端子を構成する各部同士が擦れ、微摺動摩耗が発生する。微摺動摩耗が発生すると、電気抵抗が上昇してしまうため、電気コネクタの電気接続信頼性が低下してしまう。

そこで本発明は、端子収容室内で導電端子を安定させることで、電気接続信頼性の低下を抑止することが可能な電気コネクタのハウジングを提供することを目的とする。

本発明は、端子収容室に、導電端子の抜け防止用の突起部を有するランス部が形成され、前記ランス部は、前記導電端子が前記突起部を通過するときに、前記突起部により押されて弾性変形し、前記突起部が前記導電端子に係止するときに弾性復帰する可撓部を備えた電気コネクタのハウジングにおいて、前記可撓部は、前記雄端子を弾性復帰力により押圧して、前記端子収容室の壁面との間での変位を規制することを特徴とする。

本発明の電気コネクタのハウジングによれば、導電端子に挿抜方向に揺れる振動や、挿抜方向と直交する方向への振動があっても、導電端子が、可撓部と端子収容室の壁面との間で押圧され、挟持されるので、導電端子の変位が規制される。従って、導電端子ががたつくことで導電端子を構成する部材同士が擦れたりすることが抑止できるので、微摺動摩耗による電気抵抗の上昇を抑制することができる。

前記可撓部は、両端が固定されているのが望ましい。両端が固定されている方が、片一方のみが固定された状態より、弾性復帰力を大きくすることができるので、可撓部により導電端子を強く押圧させることができる。

前記可撓部は、可撓する両端部の厚みが、前記導電端子を押圧する押圧部より薄く形成されていると、可撓部を両端部で撓ませやすいため、押圧部でしっかりと導電端子を押圧させることができる。

前記可撓部は、アーチ状に形成されて、前記可撓部の頂部により前記導電端子を押圧するのが望ましい。可撓部がアーチ状に形成され、可撓部の頂部により導電端子を押圧すると、可撓部の両端部を撓ませやすく、頂部により導電端子をしっかりと押圧することができる。

前記可撓部は、前記端子収容室に前記雌端子を挿入する位置から、前記突起部に至る位置までの前記導電端子と接触する接触面が、前記突起部へ前記導電端子を案内する傾斜面に形成されている望ましい。導電端子を端子収容室に挿入して突起部まで進行させる際に、可撓部の接触面が、突起部へ導電端子を案内する傾斜面に形成されていると、導電端子の進行と共に、可撓部を押し込んで撓ませることができるので、導電端子をスムーズに進行させることができる。

本発明によれば、導電端子ががたつくことで導電端子を構成する部材同士が擦れたりすることが抑止できるので、微摺動摩耗による電気抵抗の上昇を抑制することができる。従って、本発明は、端子収容室内で導電端子を安定させることで、電気接続信頼性の低下を抑止することが可能である。

本発明の実施の形態に係る電気コネクタを正面側から見た斜視図である。 図１に示す電気コネクタの正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す電気コネクタの雌端子の斜視図である、 端子収容室に雌端子を挿入した状態を示す斜視図である。 図５に示す端子収容室に雌端子を挿入した状態の正面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 端子収容室に雌端子を挿入し始めた状態の斜視図である。 図８に示す端子収容室に雌端子を挿入し始めた状態の正面図である。 図９のＣ−Ｃ線断面図である。 端子収容室に雌端子を挿入する途中の状態を示す斜視図である。 図１１に示す端子収容室に雌端子を挿入する途中状態の一部を切り欠いた斜視図である。 図１１に示す端子収容室に雌端子を挿入する途中状態の正面図である。 図１３のＤ−Ｄ線断面図である。 図１４のＥ−Ｅ線断面図である。 図１１に示す端子収容室のスリットを説明するための一部切り欠いた状態の斜視図である。

本発明の実施の形態に係る電気コネクタを図面に基づいて説明する。
図１に示す電気コネクタ１０は、針状の雄端子を有する雄側の電気コネクタが嵌合する３端子の雌型のコネクタである。電気コネクタ１０は、各種のセンサの信号伝達用として使用することができる。
図１から図３に示すように、電気コネクタ１０は、雄端子が挿入される雌端子２０と、モールド成形により形成されたハウジング３０とを備えている。

図３および図４に示すように、雌端子２０は、ハウジング３０に挿入される導電性の鞘状部２０１と、鞘状部２０１と導通した状態で鞘状部２０１内に設けられた弾性接触片２０２と、鞘状部２０１の後方に形成され、ケーブルＣを圧着固定するための結束部２０３と、結束部２０３の後方に配設され、ケーブルＣが挿通される防水栓（図示しない）とを備えた導電端子である。

鞘状部２０１、弾性接触片２０２および結束部２０３などは、導電性の良好な金属板を曲げ加工することにより、一体的に形成されている。ただし、本発明の実施形態に係る電気コネクタにおいて、弾性接触片２０２は鞘状部２０１と別体の部品で構成されている。
鞘状部２０１には、ハウジング３０からの抜けを防止するために、後述するランス部に係合させるための凹部である第１の段差部２０２ａが形成されている。また、鞘状部２０１の後端部には、後述するリヤホルダによって雌端子２０の抜けを防止するための第２の段差部２０２ｂが形成されている。

なお、以下の説明においての「前後」という表現は、ハウジング３０に対する雌端子２０の挿入方向（図１に示す矢線Ｘ方向）を「前」とし、その反対方向を「後」として表現したものである。

図１から図３に示すように、ハウジング３０は、ハウジング本体３００と、フロントホルダ４００と、リヤホルダ５００とを備えている。
ハウジング本体３００は、外形が円筒形状に形成された円筒部３１０と、雌端子２０が配列される雌端子配列部３２０とを備えている。

円筒部３１０には、雄側の電気コネクタにおけるハウジングの前端の凸部を受け入れ、雄側の電気コネクタにおける軸線回りの回転方向の位置決めをするために、半径方向に縁部を膨出させた位置決め部３１１が形成されている。
円筒部３１０の上部には、リヤホルダ５００を雌端子配列部３２０の後方に挿入するための開口部が形成されている。
円筒部３１０と、雌端子配列部３２０との間には、雄側の電気コネクタのハウジングが嵌入される嵌合空間３４０が形成されている。

雌端子配列部３２０には、図２に示すように、３つの端子収容室３２１が雌端子配列部３２０の軸線を中心として三角形の頂点位置に配置されている。３つの端子収容室３２１は、雌端子２０が第１の段差部２０２ａ同士を向き合うように収納される２つの端子収容室３２１ａ，３２１ｂと、この２つの端子収容室３２１ａ，３２１ｂに雌端子２０が第１の段差部２０２ａを向けて収納される端子収容室３２１ｃとが形成されている。

図５に示すように、それぞれの端子収容室３２１は、挿入方向と直交する方向に沿った断面が矩形状に形成された鞘状部２０１の外形に合わせて、室内の断面形状が矩形状に形成されている。端子収容室３２１は、室内が、３面の固定壁３２２と、ランス部３２３とにより囲まれている。
端子収容室３２１ａおよび端子収容室３２１ｂの間と、端子収容室３２１ｃの上方には、ランス部３２３が撓む際の退避空間Ｓが形成されている（図２参照）。ここで、ランス部３２３について、図５から図７に基づいて詳細に説明する。

ランス部３２３は、端子収容室３２１に挿入された雌端子２０の抜けを防止するものである。ランス部３２３は、雌端子２０を抜くときに第１の段差部２０２ａに引っ掛かる突起部３２４と、突起部３２４が突設された可撓部３２５とを備えている。
突起部３２４は、台形状に形成され、不平行な一対の対辺が前方に向かって傾斜するように形成されている。可撓部３２５は、両端が固定壁３２２と繋がることで固定され、両側に沿ってスリット３２５ａ（図１５、図１６参照）が形成されていることで、弾性変形による変位が可能となっている。

端子収容室３２１の内側へ向いた可撓部３２５の内側面３２５ｂは、突起部３２４が突設された位置から両端に向かって、対向する端子収容室３２１の固定壁３２２との間の距離が徐々に拡がる円弧状に形成されている。可撓部３２５の背面３２５ｃ（内側面３２５ｂと反対面）は平坦面に形成されている。このように、可撓部３２５は、両端部の厚みが薄く、中央部の厚みが厚い、アーチ状に形成されている。突起部３２４は、アーチ状に形成された可撓部３２５の頂部３２５ｆとなる中央部に突設されている。

図１に示すように、フロントホルダ４００は、雌端子配列部３２０の前面に取り付けられ、雌端子２０の押し込み過ぎを防止するためのカバーである。フロントホルダ４００は、円形状に形成され、雄側の電気コネクタの端子ピンが挿入される端子収容室３２１に対応する位置に開口が形成されている。
リヤホルダ５００は、矩形板状の天板部５１０と、天板部５１０から下方に延び、中央部が中空に形成された脚部５２０とを備えている。リヤホルダ５００は、ハウジング本体３００に形成された上部の開口部から、向かい合わせに配置された雌端子２０の第２の段差部２０２ｂによってできる空間に、脚部５２０を挿入することで、脚部５２０が、それぞれの雌端子２０の第２の段差部２０２ｂに係止するようにして配置される。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る電気コネクタの使用状態について、図面に基づいて説明する。
図８から図１０に示すように、ケーブルＣの芯線が結束部２０３に圧着固定された雌端子２０の先端を、端子収容室３２１の後部に入れる。

端子収容室３２１へ雌端子２０を挿入すると、雌端子２０の鞘状部２０１の前端が、可撓部３２５の内側面３２５ｂと、端子収容室３２１の固定壁２２２とに摺動しながら進行する。可撓部３２５は、端子収容室３２１に雌端子２０を挿入する位置から、突起部３２４に至る位置までの雌端子２０と接触する接触面３２５ｅが、突起部３２４へ雌端子２０を案内する傾斜面に形成されているので、雌端子２０の進行と共に、可撓部３２５を押し込んで撓ませることができるので、雌端子２０をスムーズに進行させることができる。

そして、雌端子２０の鞘状部２０１の前端が、端子収容室３２１の中央部に位置すると、ランス部３２３の突起部３２４に引っ掛かる。しかし、雌端子２０を強く端子収容室３２１に挿入することで、突起部３２４が押し込まれて、固定された両端の間の可撓部３２５が弾性変形して円弧状に撓む。可撓部３２５が撓み、退避空間Ｓに押し上げられて逃げることで、図１１から図１５に示すように、鞘状部２０１の前端が突起部３２４の傾斜面３２４ａを摺動しながら前進する。

そして、図５から図７に示すように、雌端子２０の前端が突起部３２４を通過して端子収容室３２１の前端まで進行すると、第１の段差部２０２ａが突起部３２４を乗り越える。第１の段差部２０２ａが突起部３２４を乗り越えることで、可撓部３２５が弾性復帰して突起部３２４が第１の段差部２０２ａに引っ掛かる。これにより、雌端子２０を引き抜こうとしても、第１の段差部２０２ａが突起部３２４に引っ掛かるため、雌端子２０は抜けない状態となる。

雌端子２０のハウジング３０への挿入が終わると、図１および図３に示すように、リヤホルダ５００の天板部５１０を持って、ハウジング３０の開口部に挿入する。リヤホルダ５００がハウジング３０の開口部に挿入されると、雌端子２０を引き抜こうとしても、第２の段差部２０２ｂがリヤホルダ５００の脚部５２０に引っ掛かるため、雌端子２０は抜けない状態となる。従って、ランス部３２３の突起部３２４と、リヤホルダ５００とにより、雌端子２０が引き抜けてしまうことを二重に防止することができる。

雌端子２０が端子収容室３２１に挿入されていない状態（可撓部３２５が撓んでいない状態）では、可撓部３２５の内側面３２５ｂと、対向する端子収容室３２１の固定壁３２２との間隔で、最も狭くなる部分の間隔は、雌端子２０の鞘状部２０１の厚みより小さくなるように形成されている。従って、図７に示すように、雌端子２０が端子収容室３２１に挿入された状態（可撓部３２５が撓んだ状態）では、可撓部３２５の内側面３２５ｂのうち、鞘状部２０１の厚みより、固定壁３２２との間隔が狭くなる押圧部３２５ｄでは、鞘状部２０１が挿入されることで、可撓部３２５の内側面３２５ｂが押された状態となる。そのため、可撓部３２５の弾性復帰力により、反対に、押圧部３２５ｄが鞘状部２０１を押圧する。押圧部３２５ｄが鞘状部２０１を押圧することで、鞘状部２０１は端子収容室３２１の壁面との間で挟まれて動けなくなる。これにより、可撓部３２５は、雌端子２０の変位を規制することができる。なお、押圧部３２５ｄは、突起部３２４を中心として雌端子２０の挿入方向における前後の位置に配置されている。

雌端子２０が、雌端子２０に挿抜方向に揺れる振動や、挿抜方向と直交する方向への振動があっても、押圧部３２５ｄと固定壁３２２との間で押圧され、挟持されるので、雌端子２０の変位が規制される。そのため、雌端子２０に挿入された雄端子が、がたつくことで、例えば、鞘状部２０１と弾性接触片２０２とが擦れたり、雌端子２０を構成する他の部材同士が擦れたりすることを抑止することができる。従って、微摺動摩耗による電気抵抗の上昇を抑制することができるので、電気コネクタの電気接続信頼性の低下を防止することができる。

可撓部３２５は、両端が固定されているため、片一方のみが固定された状態より、弾性復帰力を大きくすることができるので、可撓部３２５の押圧部３２５ｄにより雌端子２０を強く押圧させることができる。

可撓部３２５の可撓する両端部の厚みが、雌端子２０を押圧する押圧部３２５ｄより薄く形成されているので、可撓部３２５を両端部で撓ませやすいため、押圧部３２５ｄでしっかりと雌端子２０を押圧させることができる。

可撓部３２５が、アーチ状に形成されて、可撓部３２５の頂部３２５ｆにより雌端子２０を押圧しているため、可撓部３２５の両端部を撓ませやすく、頂部３２５ｆを押圧部３２５ｄとして雌端子２０を押圧することができる。

本実施の形態では、可撓部３２５が、両端部の厚みが薄く、中央部が厚いアーチ状に形成されていたが、可撓部３２５が雌端子２０の挿入により撓めば、他の形状でもよい。例えば、可撓部として、全体的に同じ厚みのアーチ状としたり、台形状としたり、押圧部となる頂部が２つ以上ある形状としたりすることができる。

また、本実施の形態では、端子収容室３２１に挿入される導電端子を雌端子２０として説明をしているが、雌端子２０の代わりに雄端子としてもよい。

本発明のハウジングは、電気信号を導通する電線の接続手段として、自動車産業、電気電子機器産業あるいは各種機械産業などの分野において広く利用される電気コネクタに好適である。

１０ 電気コネクタ
２０ 雌端子
２０１ 鞘状部
２０２ 弾性接触片
２０２ａ 第１の段差部
２０２ｂ 第２の段差部
２０３ 結束部
２０４ 防水栓
３０ ハウジング
３００ ハウジング本体
３１０ 円筒部
３１１ 位置決め部
３２０ 雌端子配列部
３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ 端子収容室
３２２ 固定壁
３２３ ランス部
３２４ 突起部
３２４ａ 傾斜面
３２５ 可撓部
３２５ａ スリット
３２５ｂ 内側面
３２５ｃ 背面
３２５ｄ 押圧部
３２５ｅ 接触面
３２５ｆ 頂部
３４０ 嵌合空間
４００ フロントホルダ
５００ リヤホルダ
５１０ 天板部
５２０ 脚部
Ｃ ケーブル
Ｓ 退避空間

本発明は、端子収容室に、導電端子の抜け防止用の突起部を有するランス部が形成され、前記ランス部は、前記導電端子が前記突起部を通過するときに、前記突起部により押されて弾性変形し、前記突起部が前記導電端子に係止するときに弾性復帰する可撓部を備えた電気コネクタのハウジングにおいて、前記可撓部は、両端が固定されて、アーチ状に形成され、押圧部が形成されていると共に、可撓する両端部の厚みが、前記押圧部より薄く形成され、前記押圧部は、前記端子収容室への前記導電端子の挿入方向における前記突起部の前後で、前記可撓部の弾性復帰力により、前記導電端子を押圧して、前記端子収容室の壁面との間での前記導電端子の変位を規制することを特徴とする。

前記可撓部は、両端が固定されていることにより、片一方のみが固定された状態より、弾性復帰力を大きくすることができるので、可撓部により導電端子を強く押圧させることができる。

前記可撓部は、可撓する両端部の厚みが、前記導電端子を押圧する押圧部より薄く形成されているので、可撓部を両端部で撓ませやすいため、押圧部でしっかりと導電端子を押圧させることができる。

前記可撓部は、アーチ状に形成されて、前記可撓部の弾性復帰力により前記導電端子を押圧するので、可撓部の両端部を撓ませやすく、導電端子をしっかりと押圧することができる。

Claims (5)

1. 端子収容室に、導電端子の抜け防止用の突起部を有するランス部が形成され、
   前記ランス部は、前記導電端子が前記突起部を通過するときに、前記突起部により押されて弾性変形し、前記突起部が前記導電端子に係止するときに弾性復帰する可撓部を備えた電気コネクタのハウジングにおいて、
   前記可撓部は、前記導電端子を弾性復帰力により押圧して、前記端子収容室の壁面との間での変位を規制する電気コネクタのハウジング。
2. 前記可撓部は、両端が固定されている請求項１記載の電気コネクタのハウジング。
3. 前記可撓部は、可撓する両端部の厚みが、前記導電端子を押圧する押圧部より薄く形成されている請求項２記載の電気コネクタのハウジング。
4. 前記可撓部は、アーチ状に形成されて、前記可撓部の頂部により前記導電端子を押圧する請求項２または３記載の電気コネクタのハウジング。
5. 前記可撓部は、前記端子収容室に前記導電端子を挿入する位置から、前記突起部に至る位置までの前記導電端子と接触する接触面が、前記突起部へ前記導電端子を案内する傾斜面に形成されている請求項１から４のいずれかの項に記載の電気コネクタのハウジング。

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