JP3744047B2 - 多極小型雄コネクタと多極小型雌コネクタ及びそれを用いた多極小型コネクタ - Google Patents

多極小型雄コネクタと多極小型雌コネクタ及びそれを用いた多極小型コネクタ Download PDF

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  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願は電気的信号(電源、アースを含む)を接続するためのコネクタに関する発明であり、その目的とするところは接続端子を多数有する多極でありながら極めて小型のコネクタを得ることにある。
【0002】
【従来の技術】
従来、コネクタとしては、丸形と長方形をなす箱形が主に用いられてきた。丸形コネクタはヒロセ電機製のRMやHR10シリーズ(カタログ’92.2)が知られているが、これらは何れも円中央部にコネクタ端子を網の目状に配しており、前記コネクタ端子の周囲を樹脂で覆う構造を成している。また前記コネクタの雌形コネクタと雄形コネクタの結合時には、それぞれのコネクタの周囲に配設されたフック部材により掛合を行うことで、コネクタの継合が外れるのを防いだ構成を成している。
一方、箱形コネクタとしては特公平4−249082公報や特公平4−163873公報等にみられるように、近年、基板に実装する為の有用なコネクタとして特許出願や各種製品が出されている。
例えば、特公平4−163873に於いては、雌形コネクタにロック機構を持たせて、フラット形被覆付き電線の端部の被覆を剥ぎ先端を導線とした後、雌形コネクタに差し込むことで導線とコネクタ端子とを接続する構成が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記した如く、丸形コネクタに於いては、それぞれの接続端子を覆う如く樹脂で覆っているためコネクタの寸法が大きくなってしまっている。また雌形コネクタと雄形コネクタの結合時には、それぞれのコネクタの周囲に配設されたフック部材とキャッチャ部材により掛合を行うためコネクタの構造が複雑になっていた。 一方、前記した箱形コネクタは、雌形コネクタにロック機構を持たせているため機構が複雑になり雌形コネクタのコストが高くなっている。ロック機構を持たせない構造とした場合には、フラット形被覆付き電線の端部の被覆を剥ぎ先端を導線とした後、雌形コネクタに差し込み導線とを接続する構成であるため電線を引き抜く方向に対する接触圧力が弱く、導線が抜け易く信頼性に欠けていた。また箱形コネクタはコネクタを使用する空間が広いときはよいが、決められた穴を通してコネクタを使用する場合には、箱形のため穴を大きく明けなければならずコネクタの使用範囲が狭められている。例えば、近年盛んに住宅に取り付けられ始めたドアホンのビデオカメラの信号用コネクタとして箱形コネクタを用いた場合には、従来からあるドアの覗き窓を用いてビデオカメラを取り付けることはコネクタが大きく困難を極めていた。このため箱形コネクタを用いる場合にはドアの覗き窓を大きくする作業が必要であった。従来の丸形コネクタも、小型化が難しくドアの覗き窓を大きくする作業が必要であった。
上記問題に鑑み、接続端子を多数有する多極でありながら極めて小型のコネクタを得ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本願発明は、電気的接続端子を有する雄コネクタにおいて、筒形状を成す導線ガイド部材の内面と外面に周方向に沿って複数の溝と土手を順次形成し前記外面の溝から前記内面の溝に至る様に導線を巻き付け、且つ前記導線の先端を前記内面の溝に位置する様にして溝に導線を配設しこの巻き付けられた前記導線で雄側接続端子を形成し、前記導線ガイド部材の筒の内側に断面が円形状の芯部材を挿入して前記巻き付けられた導線部材を前記導線ガイド部材と前記芯部材とで挟持し、前記雄側接続端子から延長する導線は前記導線ガイド部材に並んで配設される円筒形状を成す電線支持部材と前記芯部材により支持されることを特徴とす多極小型雄コネクタである。
【0005】
さらに、前記芯部材は、前記多極小型雄コネクタの先端に位置するツバ部を外周の一部に有し前記芯部材の前記ツバ部以外の部分を前記導線ガイド部材の円筒内部に挿入した構成をなすことを特徴とする多極小型雄コネクタである。
【0006】
さらに、前記芯部材は、前記ツバ部が前記多極小型雄コネクタの先端に位置し前記ツバ部以外の部分が前記導線ガイド部材の円筒内に挿入され前記ツバ部と反対側の端部が前記導線ガイド部材の他の端部から突出ており、この突出した前記芯部材の部位の外周に前記電線を配設しさらにその外周に円筒状の電線支持部材を配設したことで前記電線を前記芯部材と前記電線支持部材とで挟持したことを特徴とする多極小型雄コネクタである
【0007】
さらに、前記導線ガイド部材に巻付けられる前記導線は、単線でありこの単線の少なくとも一部がニッケルメッキあるいは金メッキされていることを特徴とする多極小型雄コネクタである。
【0008】
さらに、前記多極小型雄コネクタと接続する電気的接続端子を有する雌コネクタに於いて、筒部を有する円筒形状をなす雌側枠体の内面の周方向に沿って板状の雌側接続端子を配設する雌側接続端子圧入用溝とその溝より幅が狭いコンタクト通過用溝を有する複数の雌側溝が配設されており、この溝に厚み方向にバネ性を有するコンタクト部とこのコンタクト部より幅が広い圧入部と外部接続部とを有する雌側接続端子が挿入された構成を特徴とする多極小型雌コネクタである。
さらに、前記雌側枠体は、フック部を有する少なくとも2本の突出した腕部を前記筒部に配設したことを特徴とする多極小型雌コネクタ。
さらに、前記筒部の内面には、多極小型雄コネクタの接続端子と前記多極小型雌コネクタの接続端子との相対する位置を決める凸部が設けられていることを特徴とする多極小型雌コネクタである。
さらに、前記雌側枠体の筒部の一方の端である雌枠体支持底部には、バネ性を持たすための中央に切り込み有する円柱形状を成した前記雌枠体支持部が前記雌枠体支持底部から前記雌側枠体の外側に突出して設けられていることを特徴とする多極小型雌コネクタ。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本願の実施例を説明する。
図1から図5は本願実施例を示した図であり、図1は雄コネクタ1と雌コネクタ5の継合する前の状態を示した斜視図である。図2(a)は雌コネクタ5の断面図であり、図2(b)は図2(a)のB−B位置に於ける雌コネクタ5の断面図である。図3(a)は雄コネクタ1の断面図であり、図3(b)は図3(a)の芯部材40側から見た図である。図4は雌形コネクタの他の実施例を示した図であり、図4(a)は雌コネクタ5の断面図であり、図4(b)は図4(a)のB−B位置に於ける雌コネクタ5の断面図である。図5は雌コネクタ5に於ける雌側接続端子70の支持状態を示した図である。
【0010】
図1の斜視図の雄コネクタ1に於いて、中央部に穴が明いた歯車の歯を外面と内面に円周に沿って形成した如く構成された導線ガイド部材10には電線46の端部の被覆を剥した導線48が導線ガイド部材10の土手14に挟まれた雄側溝12に巻き付けられ、導線48の外側部分で雄側接続端子49を構成している。また雄側溝12に巻き付けらた導線48の導線ガイド部材10の内径側の端部は芯部材40と導線ガイド部材10とにより固定されている。芯部材40の電線支持部材43の側の端部は略A−A部の近傍まできており、芯部材40の端部を取り囲む如く被覆された電線46が配設されている。さらに芯部材40の端部を取り囲む如く配設されているところの被覆された電線46を覆う如く円筒状の電線支持部材43が配設され、電線支持部材43と芯部材40とで電線46を支持している。
【0011】
一方図1に於いて、雌コネクタ5は主に雌側枠体50と雌側枠体50の継合穴63側の面に配設されるコンタクト部71と外部接続部73とを少なくとも有する雌側接続端子70とにより構成されている。
雌側枠体50には、先端にフック部56を有する腕部54が雄コネクタ1の側の端部に少なくとも1箇所(図1では2箇所)に配設されており、雌側枠体50の筒部52の内側である継合穴63には雌側溝58が略全周に配設されており、雌側溝58を形成している雌側土手より突出して雌側溝58の少なくとも1箇所(図1では1箇所)に雄コネクタ1と掛合するための位置決め凸部60が配設されている。
コネクタの外から信号をやり取りするために外部接続部には、電線や基板が半田付けやピンコネクタの手段を用いて取り付けられる。
【0012】
雌コネクタ5と雄コネクタ1との継合は、例えば図1において、雌コネクタ5の継合穴63に雄コネクタ1の導線ガイド部材10を挿入するが、この時雄コネクタ1の導線48が配設されていない溝(図1では見ることができない)を雌コネクタ5の位置決め凸部60に位置を合わせて挿入する。雌コネクタ5に雄コネクタ1が規定の位置まで挿入されると、雌コネクタ5の腕部54の先端のフック部56が雄コネクタ1の電線支持部材43の端部の位置A−Aに掛合されコネクタの引き抜き力に対する信頼性を向上させている。
【0013】
本願実施例を図2から図5に示した図面により詳細に説明する。
本願に於ける雌コネクタ5の断面図である図2(a)と、図2(a)のB−B位置に於ける雌コネクタ5の断面図である図2(b)に於いて、雌コネクタ5は図2(b)に示す如く筒部52において略円筒形状を成しており、円筒形状の内面には雌側接続端子70を配設するための雌側溝58が多数配設されており、雌側溝の1箇所の位置には位置決め凸部63が雌側枠体50と一体成形されている。 さらに雌側枠体50には筒部52の端部に腕部54が配設され、腕部54の先端にフック部56が配設され、これらの各部が一体成形されている。
雌側枠体50の筒部52の内面には、少なくとも2端子以上の数の雌側接続端子70を配設するための雌端子支持部60と雌側溝58が位置決め凸部63の部分を除いて形成されている。
図3(a)に示した複数の雄側接続端子49と電気接続を行うためのコンタクト部71と、図5に示した圧入部72と、外部接続部73とを有する複数の雌側接続端子70が複数の雌端子支持部60と複数の雌側溝58とに配設される。
【0014】
ここで雌側枠体50に雌側接続端子70が組み込まれる状態の説明を図5の斜視図を用いて説明する。
図5(a)は雌側枠体50に配設された雌端子支持部60の斜視図を示しており、端子圧入用溝62とコンタクト通過用溝61が図示されている。
図5(b)には、コンタクト部71と2枚の羽のように形成された圧入部72と外部接続部73を有する雌側接続端子70を示している。
上記図5(b)の雌側接続端子70のコンタクト部71を図5(a)の雌端子支持部60のコンタクト部通過溝61に挿入すると共に、同様に圧入部72を端子圧入用溝62に圧入することで図5(c)に示した雌側枠体50に雌側接続端子70が組み込まれた雌コネクタ5が得られる。
【0015】
図3(a)には本願に於ける雄コネクタ1の断面図を示しており、図3(b)には図3(a)の芯部材40側から見た図を示している。
図3を用いて、本願実施例の雄コネクタ1の詳細な説明を行う。
図3(a)に於いて、電線46の端部の被覆層47を除いて導線48を露出させた導線48を、雄側溝12と土手14を交互に配設した円筒状の導線ガイド部材10の巻線部15に図の如く巻き付ける。複数の導線を巻付部15に巻付けた後、導線ガイド部材10の中央部の穴にツバ部41を有する芯部材40をツバ部41が導線ガイド部材10の突き当たるまで挿入する。
次に、被覆層47を有する電線46の側からは、円筒状の電線支持部材43を複数の電線46を覆う如く導線ガイド部材10に突き当たるかその近傍まで挿入する。
電線支持部材43と芯部材40とにより電線46は挟持される。導線48の巻付部15へ巻付けた固定力と、電線支持部材43と芯部材40とによる電線46の挟持する力により、電線46を雄コネクタ1から引抜く方向への外力に対抗できる電線46の支持力が得られる。
図3(b)からは、ツバ部41を有する芯部材40が略中心に配設されており、周囲には放射状に雄側溝12と土手14が配設された導線ガイド部材10示されており、雄側溝12には1箇所を除いて導線48が配設されており、導線48の最外周で雄側接続端子49を構成しており、前記導線48が配設されていない雄側溝12は位置決め溝16として用いられている。
導線48の配設は、必ずしも図3(b)の如く配設する必要はなく、歯抜け状でも良い。
【0016】
本願に於ける雌形コネクタの他の実施例を示した図である図4に関して説明を行うが、本願の第1の実施例である図2と異なるところを主に説明する。
本願に於ける雌コネクタ5の断面図である図4(a)と、図4(a)のB−B位置に於ける雌コネクタ5の断面図である図4(b)に於いて、雌コネクタ5は図4(b)に示す如く筒部52において略円筒形状を成しており、円筒形状の内面には雌側接続端子70を配設するための雌側溝58が多数配設されており、雌側溝58の1箇所の位置には位置決め凸部63が雌側枠体50と一体成形されている。
この凸部63は、雄コネクタ1の雄側接続端子49と雌コネクタ5の雌側接続端子70との相対する位置を決めるために雄側溝12の位置決め溝16と対向するようにして設けられている。
さらに雌側枠体50には、筒部52の端部に腕部54が配設され、腕部54の先端にフック部56が配設され、これらの各部が一体成形されている。雌側枠体50の筒部52の内面には、少なくとも2端子以上の数の雌側接続端子70を配設するための雌端子支持部60と雌側溝58が位置決め凸部63の部分を除いて形成されている。
図3(a)に示した複数の雄側接続端子49と電気接続を行うためのコンタクト部71と、図5に示した圧入部72と、外部接続部73とを有する複数の雌側接続端子70が複数の雌端子支持部60と複数の雌側溝58とに配設される。
さらに雌側枠体50の腕部54と反対側の端部である雌枠体支持底部68の略中央には雌枠体支持部65が配設されている。
この雌枠体支持部65は、雌枠体65を回路基板や板等の部材に取付ることを容易にするための部材である。
雌コネクタ5を雌枠体支持部65側からみたときの雌枠体支持部65の形状を示した図である図4(c)から判る如く、雌枠体支持部65は略楕円形状を成し中央に切込み67が配設されており、この切込み67により雌枠支持部にバネ製を持たせている。一方断面図である図4(a)によると、雌枠体支持部65は雌枠体支持フック66を有している。
上記の如く構成された雌枠体支持部65は雌側枠体50と一体成形されており、基板等の板材に穴を明けてを雌枠体支持フック部66を前記穴に挿入する。この時、切込み67により雌枠体支持フック部66が内側に変形して前記穴に雌枠体支持フック部66が基板に挿入される。同時に、雌側接続端子70に於ける外部接続部73は、基板に配設された端子挿入用スルーホールに挿入され半田付けされる。すなわち雌コネクタ5に掛かる力により外部接続部73の断線や変形を防止するために雌枠体支持部65が機能する構成になっている。
【0017】
図1の斜視図で説明した如く、図2または図4の雌コネクタ5の継合孔64に図3で示した雄コネクタ1を挿入することで、雄コネクタ1の雄側接続端子49が雌コネクタ5の金属でバネ機能を有する如く成形された雌側接続端子70のコンタクト部71がバネ圧接触して雄コネクタ1と雌コネクタ5の導通が取れる。
【0018】
上記の説明に於いては、雌側枠体の筒部にフック部を有する腕部を一体成形して雌側枠体を構成している実施例の説明を行ったが、本願のさらに他の実施例としては雌側枠体の前記腕部を除いた筒部を用いても既に説明した本願実施例と同様の作用と効果が得られる。但し、雌側接続端子と雄側接続端子の接触圧が弱いと雌コネクタから雄コネクタが容易に抜ける問題が生じるので、雌側接続端子と雄側接続端子の接触圧を強くする処置が必要である。
【0019】
雄コネクタ1の一部を構成している芯部材や導線ガイド部材や電線支持部材、また雌コネクタ5の一部を構成している雌側枠体の成形材料としては、ABS材やPS(例、塩化ビニル)材やPC(ポリカーボネート)材や炭素繊維強化樹脂(CFRP,例えばトレカ)材等の樹脂材を用いる。
電線の導線としては、単線がよいがより線でも良く、さらに単線にニッケルメッキや部分的に金メッキされた導線を用いるとなお良い。
以上のようにして、接続端子を有し雌コネクタに挿入する側のコネクタである雄コネクタは、少なくとも芯部材と導線ガイド部材と電線支持部材と導線に被覆層を配した電線とよりなり前記導線ガイド部材は前記導線を巻付ける巻付部を有しており前記巻付部に前記導線を巻付けることで雄側接続端子を構成したことを特徴とする。
また、接続端子を有し雌コネクタに挿入する側のコネクタである雄コネクタは、少なくとも芯部材と導線ガイド部材と電線支持部材と導線に被覆層を配した電線とよりなり前記導線ガイド部材は略円筒形状を成し円筒周囲には前記導線の巻付部と土手が形成されており前記巻付部に前記導線を巻付け雄側接続端子を構成するとともにツバ部を有し前記電線の前記被覆層に達する長さを有す前記芯部材を前記導線ガイド部材の円筒中央部に挿入するとともに前記電線の前記被覆層を覆う如く電線支持部材を配することで前記電線の前記導線を前記巻付部と前記芯部材とで挟持し前記電線の前記被覆層を前記芯部材と前記電線支持部材とで挟持したことを特徴とする。
また、雄コネクタが挿入されるところのコネクタである雌コネクタに於いて、バネ性を有するコンタクト部と外部接続部とを有する雌側接続端子と筒部を有する雌側枠体と前記外部接続部を前記筒部とにより挟持するところの雌端子支持部とにより構成されており前記コンタクト部は前記雄コネクタの前記雄側接続端子と電気的接続を成した構成を特徴とする。
また、雄コネクタが挿入されるところのコネクタである雌コネクタに於いて、バネ性を有するコンタクト部と外部接続部とを有する雌側接続端子とフック部を有する少なくとも2本の腕部と筒部を有する雌側枠体と前記外部接続部を前記筒 部とにより挟持するところの雌端子支持部とにより構成されており前記コンタクト部は請求項1または請求項2に記載された前記雄コネクタの前記雄側接続端子と電気的接続をなしまた前記フック部が前記雄コネクタの電線支持部材の端部(A−A)に掛合する構成を特徴とする。
さらに、切込みを備えた雌枠体支持部を配設することで前記端子支持部材の一部にバネ性を持たせたことを特徴とする。
【0020】
【発明の効果】
本願の雄コネクタは外部との接続リード線を雄側接続端子としている上に、導線ガイド部材に電線の導線を巻付け、巻付けられた導線の外側を雄側接続端子とし、巻付けられた導線の内側の導線部分を芯部材と導線ガイド部材により挟持しているため、電線と別体の端子部材を必要としないため部品点数が少なく製造コストが安くて済み、端子の引き抜き力に対しても強く信頼性が高く、全体が小型になる効果が得られる。
雌コネクタは、バネ性を有するコンタクト部と外部接続部とを有する雌側接続端子と雌端子支持部等を有する雌側枠体とにより構成されているため、簡単な構成で本願の雄コネクタとの接続が得られるため雌コネクタの製造コストが安くなり安いコネクタが得られる効果を有す。
また雌コネクタは、雌側枠体がフック部を有する少なくとも2本の腕と筒部とを主な構成としており、フック部が雄コネクタの電線支持部材の端部(図1のA−A)に掛合する構成となっているため、雌雄コネクタの継合が抜けるのを防ぐと共に電線支持部材が雄コネクタから抜けるのを防ぎ(フック部により電線支持部材が芯部材側に押しつけられる)、信頼性が高く安いコネクタが得られる効果を有する。
雌コネクタに雌枠体支持部を配設し、その雌枠体支持部にバネ性を持たせるための切込みを備えた基板挿入用端部を配設したため雌コネクタの基板などの板に取り付けるのが簡単になり、さらに雌コネクタの外部接続部に掛かる力を軽減し雌コネクタの取付の信頼性が向上する効果を有する。
以上の効果により、接続端子を多数有する多極でありながら極めて小型のコネクタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の実施例である雄コネクタ1と雌コネクタ5の継合する前の状態を示した斜視図である。
【図2】図2(a)は本願に於ける雌コネクタ5の断面図であり、図2(b)は図2(a)のB−B位置に於ける雌コネクタ5の断面図である。
【図3】図3(a)は本願に於ける雄コネクタ1の断面図であり、図3(b)は図3(a)の芯部材40側から見た図である。
【図4】図4は本願に於ける雌形コネクタの他の実施例を示した図であり、図4(a)は雌コネクタ5の断面図であり、図4(b)は図4(a)のB−B位置に於ける雌コネクタ5の断面図である。
【図5】本願の雌形コネクタ5に於ける雌側接続端子70の支持状態を示した図である。
【符号の説明】
1 雄コネクタ
5 雌コネクタ
10 導線ガイド部材
14 土手
15 巻付部
40 芯部材
41 ツバ部
43 電線支持部材
46 電線
47 被覆層
48 導線
49 雄側接続端子
50 雌側枠体
52 筒部
54 腕部
56 フック部
60 雌端子支持部
65 雌枠体支持部
67 切込み
70 雌側接続端子
71 コンタクト部
73 外部接続部

Claims (8)

  1. 電気的接続端子を有する雄コネクタにおいて、
    筒形状を成す導線ガイド部材の内面と外面に周方向に沿って複数の溝と土手を順次形成し前記外面の溝から前記内面の溝に至る様に導線を巻き付け、且つ前記導線の先端を前記内面の溝に位置する様にして溝に導線を配設しこの巻き付けられた前記導線で雄側接続端子を形成し、前記導線ガイド部材の筒の内側に断面が円形状の芯部材を挿入して前記巻き付けられた導線部材を前記導線ガイド部材と前記芯部材とで挟持し、前記雄側接続端子から延長する導線は前記導線ガイド部材に並んで配設される円筒形状を成す電線支持部材と前記芯部材により支持されることを特徴とする多極小型雄コネクタ。
  2. 前記芯部材は、前記多極小型雄コネクタの先端に位置するツバ部を外周の一部に有し前記芯部材の前記ツバ部以外の部分を前記導線ガイド部材の円筒内部に挿入した構成をなすことを特徴とする請求項1に記載の多極小型雄コネクタ。
  3. 前記芯部材は、前記ツバ部が前記多極小型雄コネクタの先端に位置し前記ツバ部以外の部分が前記導線ガイド部材の円筒内に挿入され前記ツバ部と反対側の端部が前記導線ガイド部材の他の端部から突出ており、この突出した前記芯部材の部位の外周に前記電線を配設しさらにその外周に円筒状の電線支持部材を配設したことで前記電線を前記芯部材と前記電線支持部材とで挟持したことを特徴とする請求項1または2に記載の多極小型雄コネクタ。
  4. 前記導線ガイド部材に巻付けられる前記導線は、単線でありこの単線の少なくとも一部がニッケルメッキあるいは金メッキされていることを特徴とする請求項1または2または3に記載の多極小型雄コネクタ。
  5. 請求項1に記載の多極小型雄コネクタと接続する電気的接続端子を有する雌コネクタに於いて、
    筒部を有する円筒形状をなす雌側枠体の内面の周方向に沿って板状の雌側接続端子を配設する雌側接続端子圧入用溝とその溝より幅が狭いコンタクト通過用溝を有する複数の雌側溝が配設されており、この溝に厚み方向にバネ性を有するコンタクト部とこのコンタクト部より幅が広い圧入部と外部接続部とを有する雌側接続端子が挿入された構成を特徴とする多極小型雌コネクタ。
  6. 前記雌側枠体は、フック部を有する少なくとも2本の突出した腕部を前記筒部に配設したことを特徴とする請求項に記載の多極小型雌コネクタ。
  7. 前記筒部の内面には、多極小型雄コネクタの接続端子と前記多極小型雌コネクタの接続端子との相対する位置を決める凸部が設けられていることを特徴とする請求項5また6に記載の多極小型雌コネクタ。
  8. 前記雌側枠体の筒部の一方の端である雌枠体支持底部には、バネ性を持たすための中央に切り込み有する円柱形状を成した前記雌枠体支持部が前記雌枠体支持底部から前記雌側枠体の外側に突出して設けられていることを特徴とする請求項5または6または7に記載の多極小型雌コネクタ。
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