JP4612478B2

JP4612478B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4612478B2
Application number: JP2005166548A
Authority: JP
Inventors: 出熊谷
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-06-07
Also published as: JP2006344392A

Description

本発明は、コネクタに係り、特にコンタクト端子とリード線との接続にクランプばねを用いたコネクタに関するものである。

コネクタ或いは端子台において、端子とリード線との接続は、通常、締結ねじが使用されている。しかし、この締結ねじを使用するとねじ締結作業が必要となり、その締結作業が面倒で時間が掛かる等の理由から、このような締結ねじに代えてスプリングばねを用いたコネクタが普及してきている（例えば、下記特許文献１、２参照）。
図７は下記特許文献１に記載されたねじなし端子台を示す断面図である。このねじなし端子台２０は、両側に一対のガイド突起２６を有する端子台本体２１と、このガイド突起２６に組み付けた接圧ばね２２と、これらの接圧ばね２２を操作するリリースレバー２３とを備えている。これらの部品のうち、接圧ばね２２は、湾曲されてループ状をなし、その先端部に電線２７が挿通される挿入孔２５が形成され、その先端部が端子座２４両端の立ち上がり部に設けられた窓孔から外側へ突出された構成となっている。

電線２７との接続は、図７の右側の状態において、リリースレバー２３を回動して、圧接ばね２２の挿入孔２５を図の右側へ移動させ、この状態で挿入孔２５に電線２７の先端部を通し、その後、リリースレバー２３を元へ戻し、接圧ばね２２自体のばね圧により、電線の先端を端子座２４の側面に接触させて接続するようになっている。このコネクタによると、リリースレバーを操作することにより、ねじを使用することなく簡単に電線を接圧ばねに接続することができる。

また、図８は下記特許文献２に記載された接続装置の縦断面図である。この接続装置３０は、絶縁ハウジングに一体形成された突起３２と、長方形の材料絞り孔３４を有する母線片３３と、突起３２に底部が当接し両端部が孔３４内に差し込まれたＵ字状板ばね３１と、を備えている。電線との接続は、電線３５の端部をＵ字状板ばね３１の締付け脚片３１ａの側部からＵ字状板ばね３１のばね力に抗して孔内へ押し込み挿入する。この挿入により、電線３５の端部は、材料絞り孔３４の内壁と締付け脚片３１ａとの間に挟まれ機械的結合及び電気的接続がなされる。

特開平１１−６７３０２号公報（図１、段落〔０００７〕〜〔００１０〕）特開２００４−８７５００号公報（図１、図３、段落〔００２２〕〜〔００２５〕）

上記特許文献１、２に記載された端子台及び接続装置の圧接ばね及び板ばねは、いずれもハウジング内に一体に設けた突起に組み付け、この組み付けにより圧接ばね及び板ばねを位置決めすると共に、リード線の接続時には、これらばね体の移動をガイドし、過度の湾曲を規制している。

しかしながら、この種の圧接ばね及び板ばねは、そのばね力を利用してリード線（電線）との接続状態を保持するもので、これらの締結力はねじ締結に比べて弱く、リード線に少し過度な引き抜き力が加わると、簡単に抜けてしまい、また、接続作業時に、これらのばね体に過度の力が加わると永久変形、折損等が発生し、更に、振動、リード線の着脱回数、経年変化等によっても接続が緩み接続不良を起こすことがある。そのため、このような課題への対策として、圧接ばね及び板ばねに機械的強度の高い鋼材を使用し、この鋼材の板厚を厚く、板幅を長くする等の方策が考えられるが、これらの方策は、ときにばね体の仕様を変更しなければならず、このような仕様変更はコネクタの設計において採用できない場合がある。

そこで本発明は、このような従来技術が抱える課題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、クランプばねに補強部材を嵌め込みばね力を補強したコネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載のコネクタの発明は、導電性帯状ばね体がループ状に湾曲されてその一端が他端に設けたリード線挿通口に差込まれたクランプばねと、一端に前記クランプばねのリード線挿通口に差し込まれる係止部を備えるとともに他端に他のコネクタと接続されるコンタクト部を備えるコンタクト端子と、前記クランプばね及びコンタクト端子を収容する収容室を有するコネクタハウジングとを有し、前記クランプばねを撓ませて前記リード線挿通口にリード線を挿通し、前記撓みを解除することにより、前記リード線挿通口内にリード線を首締め接続するコネクタにおいて、
前記クランプばねのループ状に湾曲された内部には、着脱自在な弾性体からなるクランプばね補強部材が前記クランプばねの内周壁面に当接して嵌め込まれていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタにおいて、前記クランプばねは、前記コンタクト端子上に載置されてコンタクト端子と接触される接触部と、前記接触部から延び湾曲され先端部に前記リード線挿通口が形成された湾曲ばね部とからなり、前記クランプばね補強部材は前記接触部から前記湾曲ばね部にわたって当接されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のコネクタにおいて、前記クランプばねの前記接触部と前記湾曲ばね部とは、Ｕ字状に折曲され、前記クランプばね補強部材は前記接触部からＵ字状に折曲された部分を経て前記湾曲ばね部に当接されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のコネクタにおいて、前記クランプばね補強部材は、Ｕ字状の対向する一辺が他辺より肉厚に形成されるとともに、前記肉厚な一辺の端部の他辺と対向する位置に突出部が形成されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のコネクタにおいて、前記補強部材は、合成樹脂材で作製されていることを特徴とする。

本発明は上記構成を備えることにより、以下に示すような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、リード線をねじ等を用いることなく強固な機械的結合及び電気的接続ができるコネクタを提供できる。クランプばねのばね力は、弾性体からなるクランプばね補強部材により補強、すなわちクランプばねのばね力とクランプばね補強部材の弾性力とが加算されたものとなり、リード線の首締め、すなわち締結力が増大し、リード線挿通口からリード線が抜け難くなると共に、振動等に起因した緩みによる接触不良を防止できる。また、クランプばね補強部材をクランプばねに着脱自在にすることにより、補修、交換が簡単にできると共に、既存のクランプばねにも適用可能となる。

請求項２の発明によれば、クランプばね補強部材がクランプばねの湾曲部分に当接されるため、このクランプばねの押圧時に湾曲ばね部の過度な折曲が阻止されるので、クランプばねの挫屈或いは永久変形を防止できる。

請求項３の発明によれば、補強部材は、クランプばねの接触部からＵ字折曲部を経て湾曲ばね部に当接されるので、クランプばねの過度な折曲による挫屈或いは永久変形を防止できばね力を増強できる。

請求項４の発明によれば、クランプばねに合わせてＵ字状に形成されたクランプばね補強部材の一辺を他辺より肉厚にすると、肉薄な一辺を基台とした弾力性が強い安定したばね辺となる。すなわち、この肉薄な一辺は、他辺が延設された一辺の端部が支持点となり、他辺の安定した湾曲が可能となり、弾性力を高くできる。また、この一辺の端部に設けられた突起は、他辺が過度に押圧されたときストッパーとして働き、肉薄辺の過度の折曲を防止できる。勿論、このクランプばね補強部材に当接されたクランプばねの過度な折曲も防止できる。

請求項５の発明によれば、補強部材を樹脂成型により作ることができるので、製作が容易であると共にコストを低減できる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのコネクタを例示するものであって、本発明をこのコネクタに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

図１は、本発明の実施形態に係るコネクタを示し、図１（ａ）はコネクタを一方向から見た斜視図、図１（ｂ）はコネクタを他方向から見た斜視図、図２は図１のコネクタの一部を切断した状態を示し、図２（ａ）は図１（ａ）のＸーＸ線で切断した一部断面斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）を別の角度から見た一部断面斜視図、図３はコネクタハウジングに装着されるハウジングカバーの斜視図、図４はコンタクト端子の斜視図、図５はクランプばねの斜視図、図６は補強部材の斜視図である。

コネクタ１は、図１、図２に示すように、複数本のコンタクト端子１４がそれぞれ収容される複数個の貫通孔８と、これらの貫通孔に連通してリリース部材（図示省略）が挿入される開口６ａ及び同様に各貫通孔８に連通してコンタクト端子１４を固定するリテーナ１３が挿入される開口７を有したコネクタハウジング（以下、単にハウジングと示す）２と、このハウジング２の背面に装着されるハウジングカバー（以下、単にカバーと示す）１０と、各貫通孔８に収容される複数本のコンタクト端子１４と、を備えている。また、複数本のコンタクト端子１４には、それぞれループ状に湾曲したクランプばね１５が連結されている。

ハウジング２は、図１、図２に示すように、所定の横幅、長さ及び高さを有する細長な長方体からなり、長手方向のほぼ中心部の中心線（図示省略）を境にして、前方は肉薄扁平な平坦部２ａ、後方は傾斜面２ｂを経て肉厚になった隆起部２ｃとなっている。平坦部２ａは、他のコネクタ（図示省略）の開口へ差込まれる差込み部３を形成し、中心線から前方に向けて形成された複数本のスリット４により櫛状に分割されている。この分割された個々の差込み部３_１〜３_４には、それぞれ異なる位置に誤挿入防止キーが設けられている。
また、このハウジング２は、長手方向の両側壁面に他のコネクタと係合される係止手段５がハウジング２と一体成型により形成されている。これらの係止手段５は、いずれも弾性変形する係止片５ａと、この係止片５ａを押圧する操作部５ｂとからなり、係止片５ａの先端に係止爪が形成されている。

複数本の貫通孔８は、ハウジング２の長手方向において、背面から前面に向けて貫通している。この貫通孔８は、図２に示すように、平坦部２ａでは個々の差込み部３_１〜３_４を貫通し、隆起部２ｃではその孔径がクランプばね１５を収容できる大きさに拡大されて、クランプばね１５の収容室９を形成している。この収容室９は、貫通孔毎に形成され、各収容室９は隔壁により区画されている。各収容室９は、隆起部２ｃの背面からクランプばね１５を収納できるように、背面側が広い開口部９ａとなっており、奥部９ｂは傾斜面２ｂによってその開口が狭くなっている。ハウジング２の背面側に開口部９ａを形成することにより、クランプばね１５を装着したコンタクト端子１４の挿入が容易になる。また、隆起部２ｃの背面側には、カバー１０を装着できるように上下辺が突出した鍔片２ｄとなっており、この鍔片２ｄにはハウジングカバー１０装着用の小穴６ｂが形成されている。また、この隆起部２ｃの上面には、リリース部材が挿入される開口６ａが各収容室に連通して形成されている。
また、ハウジング２の底面には、リテーナ１３が挿入される開口７が各貫通孔８に連通して形成されている。なお、リテーナ１３は、図２に示すように、開口７に嵌め込まれる大きさを有する平坦片１３ａと、この平坦片のほぼ中央部から立設された係止片１３ｂとで構成されている。

カバー１０は、図３に示すように、ハウジング２の背面形状とほぼ同じ外形を有する板状体１１からなり、ハウジングと同じ合成樹脂で形成されている。
この板状体１１には、その表面に各貫通孔８に対応する箇所にリード線挿通口１２ａと、リリース部材の一端が係止される係止穴１２ｂがそれぞれ形成されている。また、上下側面には、ハウジング２の開口６ｂに係止される係止突起１２ｃが形成されている。

このコンタクト端子１４は、図４に示すように、他のコネクタのコンタクト端子（図示省略）と接触接続されるコンタクト部１４ａと、クランプばね１５が載置固定されるばね取付け部１４ｂと、コンタクト部１４ａとばね取付け部１４ｂとの間にあってリテーナ１３に係止される係止部１４ｃとを有し、良導電性を有する板状ばね体を折曲加工あるいはプレス加工等により形成されている。

コンタクト部１４ａは、他コネクタのコンタクト端子（図示省略）、すなわちプラグ端子が差し込まれたとき、このプラグ端子を挟持する一対のコンタクト片を有している。各コンタクト片は、プラグ端子を挟持する隙間を空けて対向し、加えて先端部の隙間を拡大してプラグ端子の差込を容易にしている。
また、ばね取付け部１４ｂは、コンタクト片から後方へ延びたところに設けられ、後述するクランプばね１５の平坦な接触部が載置できるように表面が平坦となった接触部と、クランプばね１５の挿通口１６に挿入されてクランプばね１５の突出先端部１７が係止される係止部１４ｄとを有している。この係止部１４ｄは、コンタクト端子の後端の折り曲げにより形成される。

クランプばね１５は、図５に示すように、所定の肉厚、幅長及び長さを有する良導電性材からなる帯状ばね体からなり、側面視でほぼ三角形状に湾曲されたループ状をなしている。このループ状のクランプばね１５は、三角形状の底辺に平坦な接触部１５ａと、この接触部から起立湾曲された第１湾曲部１５_１及びこの第１湾曲部１５_１から延びて接触部１５ａの一端へ向かって屈曲される第２湾曲部１５_２を有する湾曲ばね部１５ｂと、湾曲ばね部１５ｂの先端部に形成され、クランプばね１５が押圧されていない状態においてリード線の挿入を阻止するリード線遮蔽部１５ｃとからなり、湾曲ばね部１５ｂは、その先端が自由端となり、この自由端部近傍にはリード線を挿通する挿通口１６が形成されている。この挿通口１６は、クランプばね１５の他端部が長手方向に移動できるように細長な開口、いわゆる窓状開口となっている。つまりこの窓状開口は、開口枠１６ａに囲まれている。
接触部１５ａの一端に設けられた第１湾曲部１５_１は、ほぼＵ字状に湾曲され、これによりばね力を発揮できるようになっている。また、接触部の他端の先端部は、両側に肩部を経て横幅を挿通口の幅より若干狭めた突出先端部１７が形成されている。
この突出先端部１７は、湾曲ばね部１５ｂの自由端に設けられた挿通口１６内に挿入されている。このとき、突出先端部１７は、その肩部が挿通口１６の開口枠１６ａ枠に当接ガイドされて挿通口内をスライド移動する。

補強部材１８は、図６に示すように、ほぼＵ字状をなしクランプばね内に挿入できる大きさを有し合成樹脂材で形成されている。この補強部材１８は、クランプばね１５の幅長とほぼ同じ幅長を有し、クランプばね１５の接触部１５ａに当接される平坦部１８ａと、この平坦部１８ａの一端から湾曲して延びクランプばねの第１、２湾曲部１５_１、１５_２に当接するように湾曲して湾曲部１８_１、１８_２を有する弾性変形可能な湾曲ばね部１８ｂとを有している。
平坦部１８ａは、湾曲ばね部１８ｂより肉厚に形成され、Ｕ字状の底部、すなわち平坦部１８ａと湾曲ばね部１８ｂとを連結する湾曲部１８_１は、平坦部１８ａと同様に肉厚に形成されている。また、平坦部１８ａの端部には、湾曲ばね部１８ｂへ対向した突起１８_０が形成されている。

平坦部１８ａを肉厚にすると、湾曲ばね部１８ｂは平坦部１８ａを基台とした弾力性が強い安定したばね片となる。すなわち、この湾曲ばね部１８ｂは、平坦部１８ａの端部を支持点として安定した湾曲が可能となり、弾性力を高くできる。
また、平坦部１８ａの突起１８_０は、湾曲ばね部１８ｂが過度に押圧されたときストッパーとして働き、湾曲ばね部１８ｂの過度の折曲を防止できる。勿論、補強部材１８が当接されたクランプばね１５の過度な折曲も防止できる。

次に、このコネクタの組み立て及びリード線の接続法を説明する。
先ず、コンタクト端子１４にクランプばね１５を装着する。この装着は、クランプばね１５の挿通口１６にコンタクト端子１４の係止部１４ｄを挿入し、クランプばね１５の接触部１５ａをコンタクト端子１４の取付け部１４ｂの平坦面に載置し、クランプばね１５の突出先端部１７をコンタクト端子１４の係止部１４ｄに係止させる。この装着により、クランプばね１５は、コンタクト端子１４の平坦面に載置され、更に係止部１４ｄに係止させることにより、コンタクト端子１４に連結される。

次いで、このループ状のクランプばね１５の内部に補強部材１８を嵌め込む。この嵌め込みは、補強部材１８の湾曲部１８_１をクランプばねの第１湾曲部１５_１に、補強部材１８の平坦部１８ａをクランクばね１５の接触部１５ａに、湾曲ばね部１８ｂを湾曲ばね部１５ｂにそれぞれ当接させて嵌め込む。
このようにして複数のループ状のクランプばね１５の内部に補強部材１８を嵌め込んだ後、ループ状のクランプばね１５と複数本のコンタクト端子１４とからなる組立体をハウジング２の背面からそれぞれの貫通孔８に差し込む。差し込んだ各コンタクト端子１４は、ハウジング２の底面に設けられた開口７からリテーナ１３を差込むことにより、係止片１３ｂと係止部１４ｃを係止させることでコンタクト端子１４を位置決め固定する。その後、ハウジング２の背面にカバー１０を装着して、コネクタ１を完成させる。

このコネクタ１へのリード線の接続は、リリース部材（図示省略）をハウジング２の開口６ａから挿入しクランプばね１５を下方へ押圧することにより、クランプばね１５の第２湾曲部１５_２を下方へ押圧する。この押圧により、湾曲ばね部１５ｂの自由端部が下方へ移動し、この移動に伴いリード線の挿通口１６も下方へ移動され、リード線遮蔽部１５ｃによる遮蔽が解除されるとともに、コンタクト端子１４の後端部と挿通口１６の開口枠１６ａとが重なり、リード線を挿入可能な隙間が形成される。そして、この隙間にリード線の端部を挿入し、その後リリース部材の押圧を解く。すると、湾曲ばね部１５ｂは、ばねの復元力によりコンタクト端子１４の係止部１４ｄと挿通口の開口枠１６ａとの間でリード線の端部を首締め、すなわち締付けて機械的結合及び電気的接続がなされる。

このとき、クランプばね１５のループ内には補強部材１８が嵌め込まれているので、補強部材１８はリリース部材によるクランプばね１５の押圧により、クランプばね１５に追従して移動し、またリリース部材による押圧を解除したとき、クランプばね１５の復元とともに補強部材１８も復元し、リード線はクランプばね及び補強部材の両復元力により首締めして締付けられるので、機械的結合及び電気的接続が確実になされる。

以上述べたように、本発明のコネクタによれば、ねじを用いることなくリード線機械的結合及び電気的接続を行うことができるようになり、また、リード線の取付を複数回に亘って行ったとしても補強部材１８によりクランプばね１５の弾性力が低下し難くなる。

図１は、本発明の実施形態に係るコネクタを示し、図１（ａ）はコネクタを一方向から見た斜視図、図１（ｂ）はコネクタを他方向から見た斜視図、図２は図１のコネクタの一部を切断した状態を示し、図２（ａ）は図１（ａ）のＸーＸ線で切断した一部断面斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）を別の角度から見た一部断面斜視図、図３はコネクタハウジングに装着されるハウジングカバーの斜視図、図４はコンタクト端子の斜視図、図５はクランプばねの斜視図、図６は補強部材の斜視図、図７は従来技術の端子台を示す断面図、図８は従来技術の接続装置を示す断面図である。

符号の説明

１コネクタ
２（コネクタ）ハウジング
３差込部
４スリット
５係止手段
６ａ開口
８貫通孔
９収容室
１０（ハウジング）カバー
１２ａリード線挿通口
１３リテーナ
１４コンタクト端子
１４ａコンタクト部
１４ｂばね取付け部
１４ｃ（リテーナ）係止部
１４ｄ（クランプばね）係止部
１５クランプばね
１５ａ接触部
１５ｂ湾曲ばね部
１５ｃリード線遮蔽部
１６挿通口
１６ａ開口枠
１７突出先端部
１８（クランプばね）補強部材
１８ａ平坦部
１８ｂ湾曲ばね部
１８_０突起

Claims

導電性帯状ばね体がループ状に湾曲されてその一端が他端に設けたリード線挿通口に差込まれたクランプばねと、一端に前記クランプばねのリード線挿通口に差し込まれる係止部を備えるとともに他端に他のコネクタと接続されるコンタクト部を備えるコンタクト端子と、前記クランプばね及びコンタクト端子を収容する収容室を有するコネクタハウジングとを有し、前記クランプばねを撓ませて前記リード線挿通口にリード線を挿通し、前記撓みを解除することにより、前記リード線挿通口内にリード線を首締め接続するコネクタにおいて、
前記クランプばねのループ状に湾曲された内部には、着脱自在な弾性体からなるクランプばね補強部材が前記クランプばねの内周壁面に当接して嵌め込まれていることを特徴とするコネクタ。
前記クランプばねは、前記コンタクト端子上に載置されてコンタクト端子と接触される接触部と、前記接触部から延び湾曲され先端部に前記リード線挿通口が形成された湾曲ばね部とからなり、前記クランプばね補強部材は前記接触部から前記湾曲ばね部にわたって当接されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記クランプばねの前記接触部と前記湾曲ばね部とは、Ｕ字状に折曲され、前記クランプばね補強部材は前記接触部からＵ字状に折曲された部分を経て前記湾曲ばね部に当接されていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
前記クランプばね補強部材は、Ｕ字状の対向する一辺が他辺より肉厚に形成されるとともに、前記肉厚な一辺の端部の他辺と対向する位置に突出部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
前記補強部材は、合成樹脂材で作製されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコネクタ。