JP4913583B2

JP4913583B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4913583B2
Application number: JP2006352303A
Authority: JP
Inventors: 智明虎谷; 悟磯貝; 智和北村
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2008166044A

Description

本発明は、メス端子とオス端子を備えたコネクタに関するものである。

メス端子とオス端子を備えた従来のコネクタは、メス端子内に、入口側から内部へ折り返す形の弾性舌片を設けておき、メス端子にオス端子を挿入したときに、オス端子が前記弾性舌片を押し退けることにより発生する弾性反発力で、電気的接続に必要な接触圧を得るものが一般的である。

しかしながら、このタイプのコネクタは、オス端子を挿入するときに、弾性舌片でオス端子に押付け力を加えた状態で、オス端子の挿入が進行するため、摩擦抵抗が大きく、大きな挿入力が必要になることから、作業者に大きな負担がかかるという問題がある。特に、自動車の電源回路などに使用される通電電流の大きいコネクタでは、振動による微摺動摩耗を回避するため、押付け力を大きくする必要があることから、オス端子挿入時の摩擦抵抗が大きな問題となっている。

オス端子挿入時の摩擦抵抗を低減する手段としては、特許文献１に、メス端子を収容するハウジングに、メス端子内の弾性舌片を押し下げるロックアームを設け、オス端子を挿入する際に、前記ロックアームで弾性舌片を押し下げておくことが提案されている。

特開２００６−２１６２７２号公報

しかし、引用文献１記載のコネクタは、メス端子側ハウジングのロックアームを、オス端子側ハウジングで押し下げながら、オス端子とメス端子の嵌合を進行させるものであるから、結局、オス端子とメス端子の挿入摩擦を、ハウジングの挿入摩擦に置き換えただけであり、作業者の負担を大きく低減することは困難である。また、引用文献１記載のコネクタは、ハウジングの構造が複雑になり、多芯、特に多層のコネクタへの適用は困難になるという問題がある。

本発明の目的は、ハウジングに工夫を施すことなく、メス端子及びオス端子自体で、オス端子の挿入力を小さくできる、接続作業の容易な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本発明は、メス端子とオス端子を備えたコネクタであって、
前記メス端子のオス端子挿入部は、オス端子のタブの片面と摺動して接触する接触基板部と、前記オス端子のタブの反対側の面を摺動なしで前記接触基板部に向けて押圧する押圧部とを有しており、
前記押圧部は、前記接触基板部と対向するように設けられた片持ち梁形の弾性片と、この弾性片の自由端側にヒンジ部を介して回動可能に取り付けられた突っ張り片とで構成されており、
前記突っ張り片は、外力がかからない初期状態では、その内面と接触基板部との角度αが鋭角になるように、かつその先端と接触基板部との間隔ｄ _１が前記タブの厚さｔと同等かそれより大きくなるように保持されており、さらに、前記初期状態から弾性片を変形させることなく突っ張り片をヒンジ部を中心に回動させると、突っ張り片の先端と接触基板部との間隔の最小値ｄ _２が前記タブの厚さｔより小さくなるように形成されており、
前記オス端子のタブは、前記メス端子の接触基板部と突っ張り片の先端との間に挿入したときに当該突っ張り片の先端に引っ掛かる引っ掛かり部を有しており、
前記オス端子のタブをメス端子の接触基板部と突っ張り片の先端との間に挿入すると、前記突っ張り片がその先端をオス端子の引っ掛かり部に押されてヒンジ部を中心に回動すると共に、前記弾性片が押し上げられて変形し、この変形により発生する押圧力で前記タブを接触基板部に押し付けるようになっており、
電気的接続に必要な押圧力が発生する範囲で、前記突っ張り片が、その内面と接触基板部との角度αが鈍角になるまで回動すると、突っ張り片のそれ以上の回動を規制する回動規制手段が設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明に係るコネクタにおいて、前記突っ張り片の回動規制手段は、突っ張り片の内面が突き当たる回動規制部で構成されていることが好ましい。

また、本発明に係るコネクタにおいて、前記突っ張り片の回動規制手段は、オス端子のタブの先端が突き当たる押し込み規制部で構成されていてもよい。

また、本発明に係るコネクタにおいて、オス端子のタブの、突っ張り片の先端との引っ掛かり部は、タブに形成された突起で構成されていることが好ましい。

本発明によれば、オス端子を挿入する際に、オス端子とメス端子が摺動するのは、オス端子のタブとメス端子の接触基板部との接触面だけであり、オス端子の反対側の面は押圧部によって押圧されるだけで挿入摩擦がないので、オス端子の挿入力を大幅に小さくできる。その上、押圧力がかかった状態でのオス端子の挿入距離も短くできるので、オス端子の挿入に必要な仕事量も大幅に小さくすることができる。さらに、メス端子とオス端子の構造だけでオス端子の挿入力を小さくできるので、ハウジングの構造が複雑化することもない。

また、押圧部を構成する突っ張り片を、初期状態で突っ張り片の内面と接触基板部との角度を鋭角に保ち、オス端子の押し込みにより突っ張り片をヒンジ部を中心に回動させて押圧力を発生させる場合、突っ張り片の内面と接触基板部との角度が鈍角になったところで、突っ張り片のそれ以上の回動を規制する回動規制手段を設けておくと、突っ張り片が元へ戻る方向へ回動し難くなるので、メス端子とオス端子の接続状態を安定に保つことができる。

〔実施形態１〕図１は本発明の一実施形態を示す。このコネクタは、メス端子１１とオス端子１３とを備えている（ハウジングは図示省略）。（Ａ）はメス端子１１とオス端子１３を接続する前の状態、（Ｂ）は接続途中の状態、（Ｃ）は接続後の状態を示している。

メス端子１１は、オス端子挿入部１５、中間胴部１７、電線接続部１９などを有している。２１は電線接続部１９に接続された電線である。オス端子１３は、先端側にタブ２３を有し、後端側に電線接続部（図示省略）などを有している。

メス端子１１のオス端子挿入部１５は、オス端子１３のタブ２３の下面と接触する接触基板部２５と、この接触基板部２５と対向するように中間胴部１７の上部から延び出した片持ち梁形の弾性片２７と、この弾性片２７の自由端にヒンジ部２９を介して回動可能に取り付けられた突っ張り片３１と、この突っ張り片３１の回動限界を定める回動規制部３３などから構成されている。接触基板部２５、弾性片２７及び回動規制部３３は中間胴部１７と一体に形成されている。

前記突っ張り片３１は、外力がかからない初期状態では、図１（Ａ）に示すように、その内面と接触基板部２５との角度αが鋭角になるように、かつその先端と接触基板部２５との間隔ｄ_１が前記タブ２３の厚さｔと同等かそれより大きくなるように保持されている。さらに突っ張り片３１は、前記初期状態から弾性片２７を弾性変形させることなく突っ張り片３１をヒンジ部２９を中心として回動させ、前記角度αを直角にすると（２点鎖線参照）、その先端と接触基板部２５との間隔ｄ_２が前記タブ２３の厚さｔより小さくなるように寸法が定められている。なおこの実施形態では、初期状態での突っ張り片３１の角度αは、弾性片２７に基端部を固定された板ばね３５によって保たれている。この板ばね３５のばね力はオス端子１１の挿入力にほとんど影響しない程度のごく弱いもので十分である。

一方、オス端子１３のタブ２３の上面には、タブ２３を前記メス端子の接触基板部２５と突っ張り片３１の先端との間に挿入したときに、当該突っ張り片３１の先端に引っ掛かる突起３７が形成されている。

したがって、オス端子のタブ２３をメス端子の接触基板部２５と突っ張り片３１の先端との間に挿入すると、図１（Ｂ）に示すように、突っ張り片３１がその先端をオス端子１３の突起３７に押されて回動すると共に、弾性片３１が突っ張り片３１により押し上げられて弾性変形し、突っ張り片３１と接触基板部２５との角度が直角になったところで弾性片２７の弾性変形量が最大になり、タブ２３を接触基板部２５に最大の押圧力（弾性反発力）で押し付けることになる。

図１（Ｂ）の状態を保持して接続を終了してもよいが、接続状態を安定させるためには、オス端子１３を、図１（Ｃ）に示すように、突っ張り片３１の内面と接触基板部２５との角度αが直角より少し大きい鈍角になるまで押し込むとよい。この実施形態では、オス端子１３がこの位置まで押し込まれると、突っ張り片３１の内面が回動規制部３３に突き当たって、突っ張り片３１がそれ以上回動できなくなる。角度αが鈍角になると、突っ張り片３１が元へ戻る方向へ回動することは難しくなるので、メス端子とオス端子の接続状態を安定に維持することができる。なお、図１（Ｃ）の状態でも、弾性片２７は弾性変形したままであり、タブ２３に電気的接続に必要な押付け力（弾性反発力）がかかっていることは勿論である。

なお、突っ張り片３１が図１（Ｃ）の位置以上に回動できなくするには、オス端子挿入部１５内に、タブ２３の先端が突き当たってオス端子１３の押し込みがそれ以上できなくなる押し込み規制部３９（２点鎖線）を設けておいてもよい。

このコネクタは、メス端子１１とオス端子１３の接続が以上のようにして行われるため、接続の際に挿入摩擦が発生するのは、オス端子１１の下面側だけであり、オス端子１１の上面側は、突っ張り片３１が回動するだけで、挿入摩擦がないので、オス端子の両面で挿入摩擦が発生する従来のコネクタよりも、オス端子の挿入力を大幅に小さくすることができる。さらに、弾性反発力がかかった状態でのオス端子の挿入距離（突っ張り片３１が弾性片２７を押し上げ始めてから回動規制部３３に突き当たるまでのオス端子の移動距離）を、従来のコネクタの同じく弾性反発力がかかった状態でのオス端子の挿入距離（オス端子が弾性舌片を押し上げ始めてから所定の接続位置に到達するまでのオス端子の移動距離）よりも短くできるので、オス端子の挿入に必要な仕事量も大幅に小さくすることができる。

この点を図解すると図２のとおりである。図２（Ａ）は本発明のコネクタにおけるオス端子の挿入力（縦軸）と挿入距離（横軸）の関係を示し、（Ｂ）は従来のコネクタにおけるオス端子の挿入力（縦軸）と挿入距離（横軸）の関係を示す。本発明のコネクタの方が、従来のコネクタよりも、挿入力、挿入距離とも大幅に小さくなる。

〔実施形態２〕図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の他の実施形態を示す。図３において、図１と同一部分には同一符号を付してある。このコネクタが実施形態１のコネクタと異なる点は、ヒンジ部２９及び突っ張り片３１が薄い弾性金属板（ステンレス板等）により一体に形成されていることである。ヒンジ部２９は薄い弾性金属板の折り曲げ部により形成され、突っ張り片３１は薄い弾性金属板の両側縁を折り立てることにより突っ張りに必要な剛性をもたせている。ヒンジ部２９の弾性片２７側は、溶接その他の固定手段により弾性片２７に固定されている。

上記以外の構成は実施形態１と実質的に同じであり、このような構成でも実施形態１と同等の効果を得ることができる。

〔実施形態３〕図４は本発明のさらに他の実施形態を示す。図４において、図３と同一部分には同一符号を付してある。このコネクタが実施形態２のコネクタと異なる点は、メス端子１１の接触基板部２５に、隆起部４１を形成したことである。この場合は、隆起部４１の上面がタブ２３との接触面となる。接触基板部２５は、平板状とせずに、このような隆起部４１を形成した方が、オス端子１１の挿入摩擦を減らすことができる。隆起部４１は、オス端子１１の挿入方向に細長く、複数本形成することが好ましい。

上記以外の構成は実施形態２と実質的に同じであり、このような構成でも実施形態２と同等の効果を得ることができる。

〔実施形態４〕図５は本発明のさらに他の実施形態を示す。図５において、図１と同一部分には同一符号を付してある。このコネクタが実施形態１のコネクタと異なる点は、オス端子１３のタブ２３がクサビ状に形成されていることである。メス端子１１の構成は実施形態１と同じである。タブ２３のクサビ部分の厚さは、先端側が突っ張り片３１の先端と接触基板部２５との間隔ｄ_１より薄く、基端側が前記間隔ｄ_１より厚くなるように設定されている。このため、タブ２３を、メス端子１１の接触基板部２５と突っ張り片３１の先端との間に挿入すると、タブ２３のクサビ部分の中間部が突っ張り片３１の先端に引っ掛かり、突っ張り片３１の先端がタブ２３の上面に押されて回動する。それ以降の動作は実施形態１と同じである。つまり、この実施形態では、オス端子１３のクサビ状のタブ２３の中間部が突っ張り片３１の先端との引っ掛かり部となっている。

上記以外の構成は実施形態１と同じであり、このような構成でも実施形態１と同等の効果を得ることができる。

〔関連技術１〕図６は本発明の関連技術を示す。図６ではメス端子１１だけを示したが、オス端子の構成は実施形態１又は４と同様である。このメス端子１１は、オス端子を接触基板部に押し付ける押圧部を、接触基板部２５の両側から立ち上がる両側壁部１７ｂ、１７ｂ（中間胴部１７の一部）と、この両側壁部１７ｂ、１７ｂの間隔より幅がく前記接触基板部２５と平行な天板部１７ａと、この天板部１７ａの両側縁と前記両側壁部１７ｂ、１７ｂの上端縁とを連結する連結部１７ｃ、１７ｃと、前記天板部１７ａの先端側にヒンジ部２９を介して回動可能に取り付けられた突っ張り片３１とで構成したものである。

突っ張り片３１は、実施形態１と同様、外力がかからない初期状態では、その内面と接触基板部との角度αが鋭角になるように、かつその先端と接触基板部との間隔ｄ_１が前記タブの厚さｔと同等かそれより大きくなるように保持されており、さらに、前記初期状態から前記連結部１７ｃ、１７ｃを弾性変形させることなく突っ張り片３１をヒンジ部２９を中心に回動させると、突っ張り片３１の先端と接触基板部２５との間隔の最小値ｄ_２がオス端子のタブの厚さｔより小さくなるように形成されている。

したがって、オス端子のタブをメス端子１１の接触基板部２５と突っ張り片３１の先端との間に挿入すると、前記突っ張り片３１がその先端をオス端子の引っ掛かり部に押されてヒンジ部３１を中心に回動し、これにより天板部１７ａの先端側が押し上げられるため前記連結部１７ｃ、１７ｃが引っ張られて弾性変形する（この場合は両側壁部１７ｂ、１７ｂも若干内側へ倒れ込むように弾性変形する）。このときの弾性反発力で突っ張り片３１がオス端子のタブを接触基板部２５に強く押し付けることになる。したがって、このような構成でも実施形態１と同等の効果を得ることができる。

なお、図６では、突っ張り片３１を天板部１７ａと同じ金属板で形成する場合を示したが、突っ張り片３１は、図３と同様に、薄い弾性金属板で形成し、天板部１７ａに固定するようにしてもよい。また、図６では、天板部１７ａの幅を両側壁部１７ｂ、１７ｂの間隔より狭くして連結部１７ｃ、１７ｃを内向きに傾斜させたが、連結部１７ｃ、１７ｃは天板部１７ａと同一平面にあってもよく、また、天板部１７ａの幅を両側壁部１７ｂ、１７ｂの間隔より広くして連結部１７ｃ、１７ｃを外向きに傾斜させてもよく、さらに、天板部１７ａの幅を両側壁部１７ｂ、１７ｂの間隔と同じにして連結部１７ｃ、１７ｃを湾曲させてもよい。

本発明に係るコネクタの一実施形態を示す、（Ａ）は接続前、（Ｂ）は接続途中、（Ｃ）は接続後の側面図。（Ａ）は本発明のコネクタにおけるオス端子の挿入力を示す説明図、（Ｂ）は従来のコネクタにおけるオス端子の挿入力を示す説明図。本発明に係るコネクタの他の実施形態を示す、（Ａ）は一部切開側面図、（Ｂ）はメス端子の斜視図。本発明に係るコネクタのさらに他の実施形態を示す一部切開側面図。本発明に係るコネクタのさらに他の実施形態を示す、（Ａ）は接続前、（Ｂ）は接続途中、（Ｃ）は接続後の側面図。本発明の関連技術を示す、メス端子の斜視図。

符号の説明

１１：メス端子
１３：オス端子
１５：オス端子挿入部
１７：中間胴部
１７ａ：天板部
１７ｂ：側壁部
１７ｃ：連結部
１９：電線接続部
２１：電線
２３：タブ
２５：接触基板部
２７：弾性片
２９：ヒンジ部
３１：突っ張り片
３３：回動規制部
３５：板ばね
３７：突起
３９：押し込み規制部
４１：隆起部

Claims

メス端子とオス端子を備えたコネクタであって、
前記メス端子のオス端子挿入部は、オス端子のタブの片面と摺動して接触する接触基板部と、前記オス端子のタブの反対側の面を摺動なしで前記接触基板部に向けて押圧する押圧部とを有しており、
前記押圧部は、前記接触基板部と対向するように設けられた片持ち梁形の弾性片と、この弾性片の自由端側にヒンジ部を介して回動可能に取り付けられた突っ張り片とで構成されており、
前記突っ張り片は、外力がかからない初期状態では、その内面と接触基板部との角度αが鋭角になるように、かつその先端と接触基板部との間隔ｄ _１が前記タブの厚さｔと同等かそれより大きくなるように保持されており、さらに、前記初期状態から弾性片を変形させることなく突っ張り片をヒンジ部を中心に回動させると、突っ張り片の先端と接触基板部との間隔の最小値ｄ _２が前記タブの厚さｔより小さくなるように形成されており、
前記オス端子のタブは、前記メス端子の接触基板部と突っ張り片の先端との間に挿入したときに当該突っ張り片の先端に引っ掛かる引っ掛かり部を有しており、
前記オス端子のタブをメス端子の接触基板部と突っ張り片の先端との間に挿入すると、前記突っ張り片がその先端をオス端子の引っ掛かり部に押されてヒンジ部を中心に回動すると共に、前記弾性片が押し上げられて変形し、この変形により発生する押圧力で前記タブを接触基板部に押し付けるようになっており、
電気的接続に必要な押圧力が発生する範囲で、前記突っ張り片が、その内面と接触基板部との角度αが鈍角になるまで回動すると、突っ張り片のそれ以上の回動を規制する回動規制手段が設けられていることを特徴とするコネクタ。
突っ張り片の回動規制手段は、突っ張り片の内面が突き当たる回動規制部で構成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
突っ張り片の回動規制手段は、オス端子のタブの先端が突き当たる押し込み規制部で構成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
オス端子のタブの、突っ張り片の先端との引っ掛かり部は、タブに形成された突起で構成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。