JP2930962B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気コネクタ、特に絶縁ハウジングの空洞
を貫通して挿入された導線に端子を成端した後引き戻し
て端子を空洞に着座する、所謂プル・ツー・シートと称
される形式の電気コネクタに関する。

（従来の技術、発明が解決しようとする課題） 個々の絶縁ハウジング内に複数の端子を使用するハー
ネスまたは装置における電気接続不良の共通的な原因の
一つは、端子をハウジング内に確実に保持または位置固
定することの難しさにある。個々の多接点ハウジングま
たは複数の多接点端子を内蔵するハーネスにおける多数
の端子のうち一つが故障するのを回避することが困難で
あるだけに、上記の問題は特に深刻である。従って、概
して満足すべき端子保持形態を備える種々のコネクタが
考案されているが、それらの多くは依然として故障し易
いものである。こうした故障は位置検出及び修理が特に
繁雑である。振動を伴なう環境においてコネクタを使用
する場合、端子を多接点ハウジング内に正しく保持する
ことは特に困難である。従って、ハウジング内に端子を
始めに正しく位置ぎめしても、振動のため、時間の経過
と共に端子の係合が解かれるおそれがある。こうした問
題は自動車の配電ハーネスにおいて特に顕著である。

これらの問題を軽減するため種々の形態が採用されて
いる。概して満足すべき性能を発揮する電気コネクタの
一例が米国特許第4,557,542号に開示されている。この
コネクタはハウジング空洞に挿入された端子の表面と係
合するように末端を形成した複数の可撓ラッチ・アーム
を採用している。この特許に開示されているようなクリ
ンプ・スナップ・コネクタを後方から、即ち、ハウジン
グの導線受承端から挿入すると、弾性ラッチ・アームは
先ず外方へ撓み、クリンプ・スナップ端子をハウジング
空洞へ完全に挿入することを可能にする。端子を空洞内
へ完全挿入すると、可撓ラッチ・アームは端子の適当な
制止面と係合する位置までスナップ・バックする。この
公知装置は端子のリセプタクル部分に近い前面または嵌
合面から挿入できる別設の楔棒を使用する。この楔棒は
ハウジング内の可撓ラッチ保持アームと係合することに
より、楔棒が完全に撓んだ位置に維持されるようにす
る。この楔棒は、端子自体が正しく挿入されない限り、
完全挿入されて可撓ラッチ・アームと係合することはで
きないから、端子の位置ぎめに寄与する。

このように構成された電気コネクタの重大な短所の一
つは、端子挿入時にラッチ・アームが撓むことができる
ように充分な弾性を有する材料でハウジング本体を形成
しなければならないことである。ラッチ・アーム自体も
複雑な構造となるからハウジングの製造が繁雑になり、
コストの増大を伴なう。

米国特許第4,557,542号に開示されたような弾性ラッ
チ・ハウジング部材を利用する場合の不都合として、ハ
ウジング内に組み込む前に個々の端子を個々の導線に取
り付けねばならない。迅速かつ自動的にこの作業を行う
ための端子取り付け装置は一般に市販されている。

米国特許第4,557,542号のクリンプ・スナップ式に後
方から挿入する形態に代わるものとして、導体端を取リ
付ける前に導体を端子ハウジングに挿入するという方式
がある。端子を取り付けたら、導線を引っ張って端子を
装着し、前方の嵌合面から絶縁性ハウジング内へ端子を
進入させることができる。米国特許第3,667,101号は押
し抜き成形したピン／ソケット端子を引っ張ってハウジ
ング内に装着する、所謂プル・ツー・シート型コネクタ
を開示している。この特許に開示されているソケット・
コンタクトは嵌合ピン・コンタクトと同様に円筒形であ
るから、ハウジング内で個々の端子を姿勢制御する必要
はない。絶縁ハウジング内の肩部と係合する後方に向っ
て突出させた保持ランスの係合によって端子をハウジン
グ内に固定することができる。端子をハウジング内に固
定するのには突出するディンプル／ランスを利用する。

米国特許第3,667,101号の形態に使用されるようなピ
ン／ソケット端子は特定用途に必要な相互接続に不適当
な場合が多い。自動車用コネクタの多くは、ピン／ソケ
ット端子とは異なり、ハウジング内で正しく姿勢制御し
なければならないタブ／リセプタクル式端子を採用して
いる。米国特許第4,346,959号はタブ／リセプタクル形
態を開示している。前記引っ張り装着式のコネクタはハ
ウジング内に組み込む前に導体に取り付けられる端子と
の併用を念頭に置いたものである。端子ハウジングの外
側に形成したスロットに導体を挿入したのち、該スロッ
トと連通する空洞内へ端子を引き込む。リセプタクルと
端子を確実に整列させるため、前記特許はハウジングの
外側スロットに受承される突出タブを採用している。米
国特許第4,588,242号も別のタブ／リセプタクル引っ張
り装着式コネクタを開示している。この特許もハウジン
グに外側スロットを有し、これによってハウジング外側
に弾性ラッチ・フィンガを画定する。この弾性ラッチ・
フィンガは端子をコネクタ内に引き込む際に撓んで端子
の通過を可能にする。

しかし、これらの公知の引っ張り装着式コネクタはい
ずれも、端子の固定、整列または安定化に弾性ランスを
利用するか、あるいはコネクタハウジング空洞が全面閉
鎖されないように構成されている。クリンプ・スナップ
端子の突出ランスはハウジングに組み込まれる前の導体
に絡みを発生させ易く、クリンプ・スナップ・コネクタ
と併用されるような普通の弾性突出ランスが曲ってハウ
ジングへの挿入時に正しく機能しないおそれがある。コ
ネクタハウジングの弾性フィンガはハウジング成形を複
雑にするだけでなく、特に小さいコネクタの場合、取リ
扱い中に損傷し易い。コネクタハウジングの側面に沿っ
て端子が露出しているコネクタは、端子が完全に閉鎖さ
れたハウジングで保護されていないから、利用範囲が制
限され、短絡や汚染を生じ易い。本発明は、ハウジング
側にも端子側にもいかなる可撓性端子固定部材を使用し
ない一体的な非可撓性ハウジングとしてハウジング本体
を形成する引っ張り装着式を採用することによってこれ
らの問題を回避する。

（課題を解決するための手段、作用、効果） 本発明の引っ張り装着式コネクタは、可撓性または変
形可能な端子保持フィンガを具備しない比較的剛度の高
いハウジングを含み、端子も弾性または可撓の保持ラン
スまたはフィンガを使用しない。コネクタは導体をハウ
ジングに挿入したのち、端子を個々の導体にクリンプ嵌
着または公知の方式で取り付けるようにした引っ張り装
着式コネクタから成る。端子はハウジングの前端または
嵌合端において導体に取り付ける。導体を引っ張ると、
端子がコネクタ嵌合面からハウジング内の完全に閉塞さ
れた空洞へ引き込まれる。各端子に放散状整列部を形成
することにより、端子をハウジング内へ引き込めば端子
が回動して整列し、ハウジング内に正しく位置ぎめされ
るようにする。端子に固設した制止フィンガまたは耳片
がハウジングの内側肩部と係合したコンタクトがそれ以
上後退するのを防止する。次いで、コネクタ嵌合面に別
設の保持キャップを取り付けることができて端子が前方
へ移動するのを阻止する。保持キャップは別設の部材で
あるから、比較的可撓性の材料で形成することにより、
比較的剛度の高い端子ハウジングに取り付けるとき、保
持キャップを撓ませることができる。

本発明に係る電気コネクタは、少なくとも１つの空洞
を有する絶縁ハウジングと、前記空洞内に受容される少
なくとも１つの端子とを具備し、該端子が導線への成端
部及び本体端子に係合する略箱形のリセプタクルコンタ
クト部を有し、前記絶縁ハウジングの前記空洞が、前記
端子のコンタクト受承端に近接している、断面略矩形の
壁を有するリセプタクル包囲部を有し、前記端子が、前
記成端部及び前記リセプタクルコンタクト部の間にカム
部を有し、該カム部は、前記端子が前記コンタクト受承
端から前記空洞内に受容される際に、前記壁と係合して
前記端子を回転させ、これにより前記リセプタクルコン
タクト部を前記リセプタクル包囲部内に整列させること
を特徴としている。

このため、略箱形のリセプタクルコンタクト部を有す
る端子を断面略矩形の空洞を有する絶縁ハウジング内へ
整列及び位置決めをするに際して、端子を絶縁ハウジン
グの空洞内に挿入するだけでよく、端子の整列及び位置
決めが容易に行える。

（実施例） 第１図〜第５図において、本発明の好ましい実施例と
しての電気コネクタは、比較的可撓性の単一片から成る
絶縁ハウジング４、複数の押し抜き成形端子６及び対応
する絶縁ハウジング４の嵌合面に取り付けることのでき
る比較的可撓性の保持キャップ８を含む。各端子６は導
体または導線10にクリンプ嵌着することができる。各端
子６はクリンプ嵌着部16及び非円形または箱形の断面を
呈するリセプタクル・コンタクト部20を含む。クリンプ
嵌着部16は第１端子端12の近傍に位置する。本発明の好
ましい実施例では、各端子が上記部分のほかに、クリン
プ嵌着部16と第１端子端12の間に位置する絶縁クリンプ
18をも含む。リセプタクル・コンタクト20は、第２端子
端14の近傍に位置し、一般に矩形に近い形状を呈する。
絶縁クリンプ18は各導線10の円形外周とほぼ一致し、ク
リンプ嵌着部16は個々の導線10の周面の円形射影によっ
て形成される包被面から著しくは突出しない。ただし、
箱形リセプタクル・コンタクト20は少なくとも絶縁され
た導線10の外形よりはるかに大きい寸法を有する。

リセプタクル・コンタクト20は相補端子86における扁
平タブ88（第12図参照）と係合するのに適したものであ
る。箱形リセプタクル・コンタクト部20は、ベース22、
該ベースとは反対の側に位置する外側片持ちコンタクト
24及びベース22と外側片持ちコンタクト24との間にあっ
てリセプタクル・コンタクト20の矩形包被面両側に位置
する一対の側壁26を含む。片持ちバネ28が、リセプタク
ル・ベース22の前縁から延出し、外側片持ちコンタクト
24と対向関係の位置を占める。従って、片持ちバネ28と
外側片持ちコンタクト24とは、リセプタクル・コンタク
トへ挿入されたときのタブ88と係合する接点を形成す
る。リセプタクル・コンタクト・ベース22の前縁から距
離を保った位置において該ベースから内方へランス30が
進入する（第12図参照）。この過応力ランスが片持ちバ
ネと係合することによって界面に作用する力を増大させ
る。本発明の好ましい実施例では、外側片持ちコンタク
ト24が二又であり、それぞれの脚が片持ちバネ28とベー
ス22との交点とは反対側の前端に外方に湾曲した突出部
25を有する。

ほぼ円形断面を呈するクリンプ嵌着部16、18及び箱形
の、またはほぼ矩形の断面を呈するリセプタクル・コン
タクト部20との中間に過渡部が位置する。この過渡部は
コンタクト端子の中心からリセプタクル・コンタクト部
に向って放散する（diverging）テーパ部を形成する。
このテーパ部またはカム部34（第14図参照）はクリンプ
嵌着部16付近のほぼ半円形断面を有する部分からリセプ
タクル・コンタクト部20の近傍に一方の開口面を有する
ほぼ矩形断面を有する部分にまで延びている。過渡部の
ベースと側壁との間の折り曲げ線を画定する複数のカム
面36（第14図参照）が形成されている。過渡部34のベー
スの下方から互いに距離を保つ二つのストップ・フィン
ガ32が延出している。ストップ・フィンガ32は、互いに
ほぼ平行であり、ほぼリセプタクル・コンタクト側壁26
の平面内にそれぞれ形成されている。本発明の好ましい
実施例では、ストップ・フィンガ32が非可撓性であり、
テーパ部または放散カム部の幅が最も広い端部に位置
し、少なくとも箱形リセプタクル・コンタクト部20の高
さに等しい高さを有する。このストップ・フィンガ32の
高さ及び横方向間隔はストップ・フィンガが絶縁ハウジ
ング４の空洞の少なくとも一部の内形と一致している。

絶縁ハウジング４は、例えば30％グラス充填ポリブチ
レンテレフタレートのような比較的剛性の材料から成
る。このハウジングは導線受承端42からこれとは反対側
のコンタクト受承端44へ延びる複数の横並び空洞40を有
する。本発明の好ましい実施例では、ハウジングが四っ
の空洞を有し、各空洞は三っの部分から成る。即ち、導
線受承端42の近傍に導線10の外周と一致するほぼ円形の
断面を有する導線包囲部46が位置し、導線包囲部46に近
く、かつハウジング空洞40の両端間に導線包囲部46より
も幅広のクリンプ包囲部48が位置し、コンタクト受承端
44の近傍にほぼ矩形の断面を有するリセプタクル包囲部
50が位置する。前記両端間に位置するクリンプ包囲部48
は円弧面56及びこれと対向する矩形面58によって形成さ
れるＤ形断面を有する。導線包囲部46の円形断面からク
リンプ包囲部48のＤ形断面への過渡域に第１肩部52が形
成されている。この肩部52の態様については、特に第４
図を参照されたい。

クリンプ包囲部48の円弧または円筒面56からリセプタ
クル包囲部50のほぼ矩形の断面図への過渡域に第２肩部
54が形成されている。この第２肩部54の態様について
は、特に第３図を参照されたい。肩部54はそれぞれが円
筒面及びほぼ矩形面の隅部によって形成される楕円四分
円の形状を有する一対の肩部から成る。本発明の好まし
い実施例では、これらの楕円四分円が具体的には真円筒
面及び矩形面によって形成される。

隣接する空洞40は壁60によって分離される。この壁60
の少なくとも一つはコネクタの嵌合面までは延びていな
い。少なくとも一つの壁60の前端に切頭テーパ壁延長部
66が形成されている。この延長部66は、すべての壁60に
形成されるのではなく、本発明の好ましい実施例では、
テーパ延長部66を有する壁60とテーパ延長部を有しない
壁60とが互い違いに配列されている。コネクタの嵌合面
に共通の空洞口65があり、個々の空洞40は矩形断面を有
するこの空洞口65に併合する。コネクタ嵌合面の直ぐ近
くに位置する空洞口65の前縁はその外側の全面が射角面
62として形成されている。絶縁ハウジング４の頂面及び
底面に複数の係止孔64が形成されている。これらの係止
孔64は空洞壁延長部66の近傍に位置する。ハウジング４
の後部から導線を挿入し易くするため、各空洞40ごとに
導線受承着端42に漏斗状の導線挿入部68が形成されてい
る。

前端に配置される保持キャップ８はハウジング４の本
体成形材料よりも可撓性の、例えば無充填ポリブチレン
テレフタレートのような公知プラスチック材から成形さ
れ、水平脚76と端壁78によるほぼ矩形の外枠70を有す
る。四位置コネクタの場合、保持キャップの上下水平脚
76から中央支柱72が延出している（第１図参照）。外枠
70の外側に複数のラッチ74が形成されており、第１図か
ら明らかなように、ラッチ74は保持キャップ８の端と中
央支柱72の間に位置し、中央支柱72はハウジング空洞40
の中心間距離よりも大きい。具体的には、前記端壁78か
ら中央支柱72までの距離は絶縁ハウジング４の空洞40の
中心間距離の約２倍である。保持キャップ８を絶縁ハウ
ジング４に取り付けたとき、絶縁ハウジング本体４にお
ける切頭形延長部66が端壁と隣接の支柱72との間に形成
される矩形口の少なくとも一部を貫通する。内側切込み
80がテーパ延長部66に嵌入クリアランスを提供する。保
持キャップ８の上下水平脚76は絶縁ハウジング４の嵌合
面に保持キャップ８を取り付けるとき、内側へ撓む（第
13図参照）。端壁78と支柱76の間の距離はラッチ74と絶
縁ハウジング４の射角面62とが係合することで上下水平
脚76が内方へ湾曲するのを充分に回避できるように設定
される。コネクタ嵌合面の空洞口65へ保持キャップ８を
完全に挿入すると、ハウジング４の上下面に形成されて
いる係止孔64にラッチ74が嵌入する。完全に組み立たら
れた状態で、保持キャップ８の水平脚76が端子の外方湾
曲突出部25にオーバラップし、これによって前方嵌合面
から端子を押し出そうとする力に抗して端子をハウジン
グ内に保持する。

第６乃至11図は、本発明の引っ張り装着式コネクタの
空洞40内に端子を引き込む態様を示す。導線10を引っ張
って端子をハウジング内に引き込むと、端子は先ずハウ
ジング４の嵌合面と係合する。本発明の好ましい実施例
では、絶縁クリンプ部18の後方に位置する端子端を射角
に面取りする。絶縁クリンプ部18は断面が円形の導線10
の外周とほぼ一致するＯクリンプから成る。端子後端の
射角面とハウジング嵌合面の射角面62はそれぞれ初期挿
入時に端子が座屈する傾向を極力回避するのに寄与す
る。

箱形リセプタクル・コンタクト部20は、相補コネクタ
84及び端子タブ88（第12図参照）に対して姿勢制御しな
ければならないから、箱形リセプタクル・コンタクト部
20をハウジング４内で正しく姿勢制御するなんらかの手
段を設ける必要がある。一般に、導線10を回動させるだ
けではリセプタクル・コンタクト部20を姿勢制御できな
い。第７図に示すように、ほぼ円形の断面を有するクリ
ンプ部16,18をハウジングの矩形断面を有するリセプタ
クル包囲部へ移動させるだけでは回動方向に正しく姿勢
制御するのに不充分である。

第８図に示すように、空洞40のほぼ矩形の断面を有す
るリセプタクル包囲部に直立ストップ・フィンガ32が進
入する前に、放散カム（diverging camming）部34がハ
ウジング４の嵌合面と係合して端子が回動し、正しく姿
勢制御する。第９図に示すように、放散折り曲げ線36が
隣接側壁と係合することにより、コンタクトを整列させ
る。端子はストップ・フィンガ32と同じ側に放散エッジ
38をも有する。この放散エッジも端子を正しく姿勢制御
するのに寄与する。第10図及び第11図に示すように、ス
トップ・フィンガ32はそれぞれの空洞40のリセプタクル
包囲部50に進入して端子を安定させる。ストップ・フィ
ンガは空洞40のリセプタクル包囲部50の幅にほぼ相当す
る距離だけ互いに間隔を保っている。従って、放散カム
部34と絶縁ハウジング４の外側との係合で端子が正しく
姿勢制御されると、端子はストップ・フィンガ32によっ
てそれぞれの正しい位置に保持される。端子がハウジン
グ内に進入すると、各ストップ・フィンガ32は各空洞の
矩形リセプタクル包囲部から隣接のＤ形クリンプ包囲部
48への過渡域に画定されている制止肩部54（第２図参
照）の一つと係合とする。フィンガ32は空洞40内での端
子６の後退を制限する一次制止手段として作用する。導
線包囲部分とクリンプ包囲部48との交点に画定される後
方肩部52は二次制止手段として作用し、もし端子の外径
が導線包囲部46の内径よりも大きければ、端子６の後端
と係合する。前方ストップ・フィンガ32の寸法は絶縁ク
リンプ18の直径よりも制御し易いから、極めて確実な制
止手段を提供する。

上述のように、端子を引っ張ってそれぞれの空洞に挿
入させたのちには、比較的可撓性の保持キャップ８をコ
ネクタ２の絶縁ハウジング４嵌合面に取り付けることが
できる。この時点で各端子が位置固定され、長手方向の
どちらへの移動も阻止される。このコネクタ２では、ハ
ウジング内の弾性端子ランスにも可撓ラッチ・フィンガ
にも依存することなく端子が位置固定される。

第12図は、端子６と係合する相補端子86を有する相補
コネクタ84と嵌合させた状態でのコネクタ２を示す。端
子86は端子６のリセプタクル・コンタクト20に挿入され
て片持ちバネ28及び外側片持ちコンタクト24と嵌合する
扁平な端子タブ88を具備する。相補コネクタ84は扁平可
撓回路90との使用に好適なコネクタである。相補コネク
タ84もコネクタ２も互いに嵌合して両コネクタを一体的
に保持する外側ラッチ・アーム92,82をそれぞれ含む。
絶縁ハウジング４上のラッチ・アーム82は自由端が撓む
ことのできる片持部材から成る。このラッチ・アーム82
は、これに生ずる応力、その寸法に関係なく、絶縁ハウ
ジング４と同一材料で、かつ絶縁ハウジング４と一体的
に形成することができる。ラッチ・アーム82は公知のコ
ネクタに使用される弾性的なハウジング保持フィンガよ
りもはるかに大きい。

本発明は、以上に述べた実施例に制限されるものでは
ない。例えば、当業者ならば本発明の好ましい実施例の
説明を参考にして、これとは異なるクリンプ嵌着部及び
リセプタクル・コンタクト部を採用するコネクタを容易
に構成できる。当業者は、前述したようなクリンプ端子
の代りに、公知の導線／端子結合手段、例えば、絶縁排
除（又は圧接）コネクタを使用することもできよう。こ
のような変更は当然の結果として端子及びハウジングの
形状変更を必要としようが、このような形状変更は当業
者にとって容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コネクタを一部分解して示す斜視図。 第２図は、端子を引っ張ってハウジングに装着する態様
を一部断面で示す第１図と同様の図。 第３図，第４図及び第５図は、ハウジング内各空洞の三
つの分の形状を示す第２図の３−3,4−４及び５−５線
における断面図。 第６図は、コネクタ前端から端子を引っ張る際に予期さ
れる端子の不整列を示す斜視図。 第７図は、端子がさらに後方へ移動し、ハウジング空洞
に対して回動方向に姿勢がずれた状態にあることを示す
第６図と同様な斜視図。 第８図は、ハウジング嵌合結面付近でハウジングと係合
する際の端子回動動作を示す斜視図。 第９図は、端子の放散カム部を空洞壁と係合させるため
の端子の回動を示す第８図の９−９線における断面図。 第10図は、ストップ・フィンガが端子を正しい姿勢に保
持するため端子をさらに後方へ移動させる態様を示す斜
視図。 第11図は、制止手段が各空洞のリセプタクル包囲部の内
側輪郭と一致することを示す第10図11−11線における断
面図。 第12図は、コネクタと相補コネクタとの組み立て体を示
す断面図。 第13図は、保持キャップが撓んでコネクタ嵌合面に嵌合
される態様を示す断面図。 第14図は、各端子のテーパまたは放散カム部を示す部分
斜視図。 4:絶縁ハウジング 6:端子 10:導線 16:成端部（クリンプ嵌着部） 20:リセプタクル・コンタクト 34:カム部 40:空洞 44:コンタクト受承端 46:導線包囲部 50:リセプタクル包囲部 60:壁 86:相手端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−139281（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−160673（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−25490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−62985（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−70393（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−197665（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−7875（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01R 13/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つの空洞を有する絶縁ハウジ
   ングと、前記空洞内に受容される少なくとも１つの端子
   とを具備し、該端子が導線への成端部及び相手端子に係
   合する略箱形のリセプタクルコンタクト部を有する電気
   コネクタにおいて、 前記絶縁ハウジングの前記空洞が、前記端子のコンタク
   ト受承端に近接している、断面略矩形の壁を有するリセ
   プタクル包囲部を有し、 前記端子が、前記成端部及び前記リセプタクルコンタク
   ト部の間にカム部を有し、該カム部は、前記端子が前記
   コンタクト受承端から前記空洞内に受容される際に、前
   記壁と係合して前記端子を回転させ、これにより前記リ
   セプタクルコンタクト部を前記リセプタクル包囲部内に
   整列させることを特徴とする前記電気コネクタ。