JP4899889B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

特許文献１には、プリント回路基板に装着されるコネクタが開示されている。このコネクタは、相手側の雌端子に接触される接触部を有する端子金具と、端子金具が圧入される圧入孔を有するハウジングとを備える。端子金具のうち接触部を含む前部の断面形状は四角形であり、圧入孔の断面形状は同じく四角形であって、両断面形状の大きさもほぼ同じとされる。そして、端子金具はハウジングの圧入孔に対して後方から挿入され、接触部が圧入孔を通過した後、接触部よりも後方に位置する後部が圧入孔内にて圧入保持されるようになっている。
特開２００６−１００２３１公報

上記の場合、接触部を含む前部の断面形状と圧入孔の断面形状がほぼ同一で、かつほぼ同じ大きさあることに起因し、接触部が圧入孔を通過する際、接触部のメッキ面と圧入孔の内面が互いに擦れ合って、接触部が傷付く虞があった。また、仮に、接触部を含む前部の断面形状よりも圧入孔の断面形状のほうが大きく、接触部と圧入孔の内面との間にクリアランスが保有される状況であっても、公差や位置ずれ等を考慮すると、接触部が圧入孔の内面に接触することが起こり得るという事情があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子金具の接触部が傷付くのを防止することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、相手側端子に接触する接触部を有する端子金具と、前記端子金具が圧入される圧入孔を有するハウジングとを備え、前記接触部が前記圧入孔を通過した後、前記端子金具が前記ハウジングに対して圧入保持されるコネクタであって、前記ハウジングにおける前記圧入孔の内面のうち、幅方向で対向する部分は、互いに平行に直線状に延びる一対の側部で構成され、前記ハウジングにおける前記圧入孔の内面のうち、前記接触部が通過する領域の幅方向両端部に対応した稜線部は、前記側部の延び方向の端縁から同領域の幅方向中心部に対応した頂部に向かって同領域から離れるように斜めに延びる形態をなす構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記稜線部が、前記頂部に向かって斜め直線状に延びる形態をなすところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記端子金具のうち、前記接触部の幅方向両端角部には、面取り部が形成されており、前記面取り部の面取り角は、前記接触部と平行な基準線に対して、前記ハウジングにおける前記圧入孔の内面のうち、前記接触部が通過する領域の幅方向両端部に対応した稜線部の立ち上がりの傾斜角よりも小さいところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記ハウジングには、前記端子金具の圧入方向に貫通する貫通孔が形成されており、前記圧入孔は、前記圧入方向について前記貫通孔の一部分にのみ形成されているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記端子金具は、前記接触部よりも圧入方向後方に、前記接触部より幅広であって前記圧入孔の内面に圧入状態で固定される幅広部を備えるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ハウジングにおける圧入孔の内面のうち、接触部が通過する領域の幅方向両端部に対応した稜線部は、側部の延び方向の端縁から同領域の幅方向中心部に対応した頂部に向かって同領域から離れるように斜めに延びる形態をなすから、接触部が圧入孔を通過する際、接触部と圧入孔の内面が互いに擦れ合うのを回避できる。結果、接触部が傷付くのを防止できる。

＜請求項２の発明＞
ハウジングにおける圧入孔の内面のうち、接触部が通過する領域の幅方向両端部に対応した稜線部は、頂部に向かって斜め直線状に延びる形態をなすから、接触部が圧入孔を通過する際頂部側に位置ずれしようとしても稜線部によって正規の通過位置に矯正される。

＜請求項３の発明＞
面取り部の面取り角は接触部と平行な基準線に対して圧入孔の稜線部の立ち上がりの傾斜角よりも小さいから、接触部が圧入孔を通過する際、接触部が軸周りに大きく傾動しない限り面取り部と稜線部との間には必ずクリアランスが形成されることとなる。結果、面取り部と稜線部が常に非接触状態に保たれ、接触部が傷付くのを確実に防止できる。

＜請求項４の発明＞
接触部が幅広部より幅狭であるから、接触部が圧入孔を通過する際、接触部の幅方向両端が圧入孔の内面と擦れ合って傷付くのを防止できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。本実施形態のコネクタは、プリント回路基板（図示せず）に装着される基板用コネクタを例示するものであり、相手側コネクタ（図示せず）と嵌合可能なハウジング１０と、ハウジング１０に装着される端子金具２０とを備えて構成される。なお、以下の説明において前後方向については相手側コネクタに対する嵌合面側を前方とする。

ハウジング１０は合成樹脂製であって、図１に示すように、筒状のフード部１１を備えている。フード部１１の奥壁１２には、後方から端子金具２０が挿入される貫通孔１３，１４，１５が前後方向に貫通して形成されている。この貫通孔１３，１４，１５は、凹陥孔１３、圧入孔１４、及び誘い込み孔１５によって構成され、圧入孔１４の前端に凹陥孔１３が連通し、圧入孔１４の後端に誘い込み孔１５が連通している。凹陥孔１３は圧入孔１４の孔径より一回り大きい径をもって奥壁１２の前面に開口され、誘い込み孔１５は圧入孔１４の後端から奥壁１２の後面に向かってラッパ状に拡開されている。

圧入孔１４は、前後方向に所定範囲で延出され、前後方向の全長に亘って同一の断面形状をとっている。そして、圧入孔１４には誘い込み孔１５側から端子金具２０が圧入され、これにより端子金具２０がハウジング１０に支持されるようになっている。なお、圧入孔１４の孔形状については後に詳述する。

端子金具２０は細長い角柱状のバスバーであって、延出方向途中で略Ｌの字に曲げられている。端子金具２０は、大まかには、曲げの基点となる屈曲部２１と、屈曲部２１を境とした前部側にて水平に配される水平部２２と、屈曲部２１を境としてプリント回路基板側に垂下される垂直部２３とからなる。垂直部２３の先端はプリント回路基板の導電路に半田付けによって接続される。

水平部２２は断面四角形のタブ状をなし、図２に示すように、前から順に、幅狭部２４、幅広部２５、及び張出部２６を備え、張出部２６側に向かって段々拡幅されている。張出部２６の幅方向両端部には、左右両側に突出する一対の規制片２７が形成され、この規制片２７が奥壁１２の後面に当接することで、端子金具２０の前方への抜けが規制される。
幅広部２５は、端子金具２０がハウジング１０に正規装着された場合に、圧入孔１４の内面に圧入状態で固定される。幅広部２５の幅方向両端部は、圧入孔１４の内面の幅方向両端部とラップしており、圧入孔１４の内面の幅方向両端部に圧入固定される圧入部２８として構成される。

幅狭部２４は、ほぼ正方形の断面形状をなし、奥壁１２の貫通孔１３，１４，１５（圧入孔１４を含む）を非接触状態で通過したあとフード部１１内に臨むようになっている。幅狭部２４の先端面には端子金具２０を貫通孔１３，１４，１５内に案内するテーパ面２９が全周に亘って切り欠き形成されている。そして、コネクタが相手側コネクタと嵌合されるに伴い、幅狭部２４は、相手側コネクタに収容された相手側端子３０に接続される。
相手側端子３０は雌側端子金具であって、図４に示すように、幅狭部２４が進入可能とされる略角筒状の箱部３１を備える。箱部３１の内面には受け部３２が内側に突出して形成され、この受け部３２の突出端面は幅方向に同じ高さでフラットに連なる接触受け面３３とされる。そして、箱部３１の内部には、受け部３２と対向する位置に、撓み可能な弾性接触片３４が配置され、この弾性接触片３４は接触受け面３３側に向かってエンボス状に突出する接点部３５を有する。

箱部３１内に幅狭部２４が進入すると、幅狭部２４は受け部３２と弾性接触片３４との間に高さ方向に弾性的に挟まれた状態で保持されるようになっている。この状態では、幅狭部２４において高さ方向で対向する上下両面が相手側端子３０と接触しており、詳細には、幅狭部２４の上面の幅方向中間部は受け部３２の接触受け面３３と面当りで接触して、ここが本発明における接触部４１として構成され、幅狭部２４の下面の幅方向中心部は弾性接触片３４の接点部３５と点当りで接触する。接触部４１は、高さ方向に同じ高さで連なる水平面であって、ここには錫メッキや金メッキ等のメッキが施されており、相手側端子３０との接触信頼性を高めた構造としてある。

さて、圧入孔１４の孔形状について詳述すると、この圧入孔１４は、図３に示すように、六角形に開口されるものであって、幅方向で対向する相互に平行な左右一対の側部６１と、両側部６１の上下両端に対して鈍角に交わりつつ圧入孔１４の幅方向中心部に設定された上下一対の頂部６２に向かって斜めに延出される上下一対ずつの稜線部６３とによって区画されている。側部６１及び各稜線部６３はいずれも直線状に形成され、頂部６２は点状に形成されている。また、側部６１の長さは各稜線部６３の長さより長く、頂部６２を挟んだ両稜線部６３の開き角度は１２０度よりも大きく、側部６１と稜線部６３との開き角度は１２０度よりも小さい。

幅狭部２４が圧入孔１４を正規位置で通過すると、図３に示すように、通過時には幅狭部２４の全周と圧入孔１４の内面との間にクリアランス（隙間）が保有される。この場合、圧入孔１４の内面のうち、接触部４１が通過する領域（図３に示す接触部４１の配置領域に同じ）と対応（高さ方向で対向）する位置には、頂部６２と稜線部６３が設置されており、頂部６２は接触部４１が通過する領域の幅方向中心部６５と対応する位置に設置されている。そして、稜線部６３は、接触部４１が通過する領域の幅方向両端部６６と対応する位置にあって、側部６１の一端から頂部６２に向かうにつれ接触部４１から次第に離れていって頂部６２に交わる形態となっている。換言すると、頂部６２は接触部４１から最も離れた位置にあり、稜線部６３は側部６１の一端から頂部６２側に行くに従って接触部４１から離間する形態であり、接触部４１と圧入孔１４の内面との間には略三角形のクリアランスが保有される。

かかる構成であれば、仮に、幅狭部２４が高さ方向に位置ずれしつつ圧入孔１４に挿入されても、幅狭部２４の角部（接触部４１の幅方向両端角部６８）が稜線部６３と側部６１との交差部分と接触したり稜線部６３と接触する可能性はあるものの、接触部４１が圧入孔１４の内面に接触することはない。なお、圧入孔１４の内面のうち、接触部４１とは反対側の面（幅狭部２４の下面）が通過する領域に対応する内面は、上述した接触部４１が通過する領域に対応する内面と同じ構成であり、後述するのと同じ作用効果を奏するものである。

次に、本実施形態における端子金具２０のハウジング１０への組付方法及び作用効果を説明する。
ハウジング１０の貫通孔１３，１４，１５に対して後方から端子金具２０を挿入すると、幅狭部２４が貫通孔１３，１４，１５を通過したあと幅広部２５が圧入孔１４に圧入され、もって圧入部２８が圧入孔１４の内面の幅方向両端部に高さ方向の全長に亘って圧入保持される。次いで、端子金具２０を略Ｌの字に曲げて、水平部２２と垂直部２３を形成する。もっとも、このＬ字曲げ作業は端子金具２０をハウジング１０に装着する前に予め行っておいてもよい。

この場合に、圧入孔１４の内面のうち、接触部４１が通過する領域と対応する内面は、同領域の幅方向中心部６５と対応した頂部６２に向かって同領域から離れる稜線部６３を有する形態とされるから、公差や位置ずれ等を考慮しても、接触部４１が圧入孔１４を通過する際、接触部４１と圧入孔１４の内面が互いに擦れ合うことはない。その結果、接触部４１が保護状態に保たれて、接触部４１のメッキが剥がれたり傷付いたりするのを防止できる。

また、ハウジング１０における圧入孔１４の稜線部６３は、頂部６２に向かって斜め直線状に延びる形態をなすから、接触部４１が圧入孔１４を通過する際頂部６２側に位置ずれしようとしても、接触部４１の幅方向両端角部６８が稜線部６３と当接することで、この稜線部６３によって接触部４１（幅狭部２４）が正規の通過位置に矯正される。しかも、稜線部６３が直線状であることから、幅狭部２４が軸周りに多少傾動しても、接触部４１と稜線部６３が干渉することはない。
さらに、接触部４１が幅広部２５より幅狭の形態をなすから、接触部４１が圧入孔１４を通過する際、接触部４１の幅方向両端が圧入孔１４の内面と擦れ合って傷付くのを防止できる。そして、圧入孔１４の内面に頂部６２が含まれることにより、幅狭部２４の断面形状の大きさが圧入孔１４の孔径と同じかそれより小さい場合であれば、幅狭部２４が軸方向に大きく傾動しない限り、接触部４１が圧入孔１４の内面（稜線部６３）と接触するのを回避でき、バリエーションに幅をもたせられる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５ないし図７によって説明する。実施形態２では、端子金具２０の幅狭部２４Ａの形状と圧入孔１４Ａの孔形状が実施形態１とは異なっている。その他は実施形態１と概ね同様であるため、実施形態１と同じ部位には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

端子金具２０の幅狭部２４Ａには、図５及び図６に示すように、接触部４１の幅方向両端角部に、面取り部７１が形成されている。面取り部７１は、幅狭部２４Ａの前後方向の全長（テーパ面２９を含む）に亘って形成されており、幅狭部２４Ａの二角を角落としすることで、接触部４１の水平面の高さ位置より低くなっている。図７に示すように、相手側端子３０の箱部３１内に幅狭部２４Ａが進入すると、実施形態１と同様に、接触部４１の水平面は受け部３２の接触受け面３３と面当りで接触する一方、面取り部７１は受け部３２を含めた相手側端子３０とは非接触とされる。

ハウジング１０における圧入孔１４Ａの内面は、実施形態１と同様に、左右一対の側部６１と、接触部４１が通過する領域の幅方向中心部６５に対応する上下一対の頂部６２Ａと、頂部６２Ａに向かって同領域から次第に離れる上下一対ずつの稜線部６３Ａとからなる。このうち、稜線部６３Ａは、実施形態１と異なり、側部６１寄りの立ち上がり部分（裾部分）が直線部６３Ｂとされ、頂部６２Ａ寄りの部分が外側に弧状に膨らむ曲線部６３Ｃとされる。また頂部６２Ａは、曲線部６３Ｃの円弧上にあって尖った箇所に設置されていない。

ここで、図６に示すように、接触部４１と平行な基準線Ｌ（図示する場合は水平線）に対する直線部６３Ｂの傾斜角Ｂは、頂部６２Ａに向かって全体が直線状につながる、実施形態１における稜線部６３Ａの傾斜角よりも大きく、かつ、接触部４１と平行な基準線Ｌに対する面取り部７１の面取り角Ａよりも大きくなる。

したがって、接触部４１が圧入孔１４Ａを通過する際、幅狭部２４Ａが軸周りに大きく傾動しない限り、面取り部７１と稜線部６３Ａ（直線部６３Ｂ）との間には必ずクリアランスが保有され、面取り部７１と稜線部６３Ａが擦れ合うことはない。まして、接触部４１と稜線部６３Ａが擦れ合うことは接触部４１が水平面であるだけに考え難く、結果、接触部４１が傷付くのを確実に防止できる。特に、接触部４１の幅方向両端角部に面取り部７１が形成されることにより、接触部４１の幅方向両端部が傷付くのをいっそう確実に防止できる。なお、直線部６３Ｂが形成されることにより、接触部４１の位置決め機能を果たすことは実施形態１において既述した通りである。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）相手側端子に受け部が幅方向に二つ並んで形成され、端子金具に二つの接触部が形成される場合にも本発明を適用することができる。この場合、圧入孔の内面には、両接触部と対応する位置に二つの頂部が形成されるとともに、各頂部に向かって稜線部が形成され、両接触部に対応する圧入孔の断面形状がふた山状をなすものとなる。
（２）稜線部はその立ち上がり部分も含めて全体が頂部に向かって外側に膨らむ曲線状をなしていてもよい。
（３）接触部の幅方向両端角部に面取り部を形成する手法は、実施形態２で示した場合に限らず、実施形態１の場合を含めて本発明に広く適用することができる。
（４）圧入孔の内面には、接触部（相手側端子の受け部と接触する領域）が通過する領域と対応する位置に、頂部及び稜線部が設けられていればよく、頂部及び稜線部が上下で対をなして設けられる必要はない。
（５）端子金具はプリント回路基板に設けられた孔に圧入保持されるプレスフィット型の端子であってもよい。
（６）端子金具は略Ｌの字に曲げられることなく直線状に形成されていてもよい。
（７）端子金具は幅狭部と幅広部とに区別されることなく、両者が同幅をもって形成されていてもよい。
（８）ハウジングの貫通孔に誘い込み孔や凹陥孔はなくてもよく、貫通孔の全体が圧入孔として構成されてもよい。

実施形態１のコネクタにおいて、ハウジングに端子金具を装着する前の状態を示す側断面図 端子金具の水平部を示す拡大平面図 接触部が圧入孔に進入した状態を示す拡大縦断面図 相手側端子に対して接触部が接触する状態を示す拡大縦断面図 実施形態２のコネクタにおいて、端子金具の水平部を示す拡大平面図 接触部が圧入孔に進入した状態を示す拡大縦断面図 相手側端子に対して接触部が接触する状態を示す拡大縦断面図

符号の説明

１０…ハウジング
１４，１４Ａ…圧入孔
２０…端子金具
２４，２４Ａ…幅狭部
４１…接触部
６１…側部
６２，６２Ａ…頂部
６３，６３Ａ…稜線部
６５…接触部が通過する領域の幅方向中心部

Claims (5)

1. 相手側端子に接触する接触部を有する端子金具と、前記端子金具が圧入される圧入孔を有するハウジングとを備え、前記接触部が前記圧入孔を通過した後、前記端子金具が前記ハウジングに対して圧入保持されるコネクタであって、
   前記ハウジングにおける前記圧入孔の内面のうち、幅方向で対向する部分は、互いに平行に直線状に延びる一対の側部で構成され、
   前記ハウジングにおける前記圧入孔の内面のうち、前記接触部が通過する領域の幅方向両端部に対応した稜線部は、前記側部の延び方向の端縁から同領域の幅方向中心部に対応した頂部に向かって同領域から離れるように斜めに延びる形態をなすことを特徴とするコネクタ。
2. 前記稜線部が、前記頂部に向かって斜め直線状に延びる形態をなすことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記端子金具のうち、前記接触部の幅方向両端角部には、面取り部が形成されており、
   前記面取り部の面取り角は、前記接触部と平行な基準線に対して、前記ハウジングにおける前記圧入孔の内面のうち、前記接触部が通過する領域の幅方向両端部に対応した稜線部の立ち上がりの傾斜角よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記ハウジングには、前記端子金具の圧入方向に貫通する貫通孔が形成されており、前記圧入孔は、前記圧入方向について前記貫通孔の一部分にのみ形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコネクタ。
5. 前記端子金具は、前記接触部よりも圧入方向後方に、前記接触部より幅広であって前記圧入孔の内面に圧入状態で固定される幅広部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコネクタ。

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