JP5096515B2 - コネクタ - Google Patents

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    • H01R13/4223Securing in resilient one-piece base or case, e.g. by friction; One-piece base or case formed with resilient locking means comprising integral flexible contact retaining fingers
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Description

本発明は、端子を係止するランスを有する電気送信用そして光送信用のコネクタに関する。
ピン状の端子を保持する筒状体に該端子を保持する際、筒状体側に設けられたランスで端子の一部に対して軸線方向で係止するコネクタが知られている。
特許文献1では、端子は一端側に設けられたピン状の接触子と、ケーブルが圧着結線される他端側の結線部と、中間部で半径方向に張り出すフランジ部とを有しており、この端子を軸方向で係止そして保持するために、筒状体には、結線部を収める端子保持部材と、フランジ部とその近傍を収める防水パッキンとが配されている。上記防水パッキンの孔状段部がフランジ部の一方の面と係止し、上記端子保持部材はランスを有しており、該ランスが他方の面と係止することにより、該端子を軸方向で保持している。
実開平05−038766
特許文献1にあっては、端子を保持する筒状体とは別体として、ランスが形成された端子保持部材と防水パッキンとを必要とし、さらには、該端子保持部材を筒状体に留めておくためのストッパリングを設けている。
これは、部品点数を増やすのみならず、形状を複雑化し、したがって、組立作業の煩雑化そして製造コストの増大につながるのみならず、部品同士間にガタが発生し、端子における相手端子との間での接触不良そして不安定という事態をもたらして接触抵抗の増大による温度上昇という結果を招く。特に、コネクタが振動を伴う影響下で使用されると、これはチャタリングという事態をもたらす。
本発明は、かかる事態に鑑み、形状簡単、部品点数の低減を図れ、しかも、確実に、安定して正確な位置に端子を保持し、接触不良やチャタリングという事態を回避できるコネクタを提供することを課題とする。
本発明に係るコネクタは、ピン状の端子が軸方向中間部に半径方向に突出する被保持部を有し、該端子が筒状体内で該筒状体の軸線と平行に配されて上記被保持部の軸線方向に直角な一方の面と他方の面で保持されている。
かかるコネクタにおいて、本発明では、筒状体は、絶縁体を成形して作られていて、周方向の複数位置で筒状体の内周面から半径方向に突出する係止突部と、周方向の複数位置で上記内周面から上記軸線方向に対して傾斜して延るランスと、周方向の複数位置で上記内周面から突出するとともに上記軸線方向に沿って延びる凸条部とを一体に有し、上記軸線方向で、上記係止突部が上記被保持部の一方の面と当接し、上記ランスが他方の面と当接しており、上記係止突部と上記ランスが上記周方向にて分布して設けられ互いの周方向範囲が重複しないように形成されており、かつ、上記凸条部が上記周方向にて分布して設けられ上記係止突部と上記周方向で同位置に形成されていることを特徴としている。
このような構成の本発明によると、端子の被保持部と係止する係止突部、ランスが一部
材として筒状体と一体形成されるので、部品点数が減少し、したがって部品間でのガタもないのに加え、端子における接触が安定化すると共に、安価となる。また、係止突部とランスが周方向に分布していて、かつ係止突部とランスが周方向で重複しないように配置形成されており、軸方向保持力が周方向で偏らず均一化できる。
本発明において、ランス、係止突部、凸条部が、筒状体の相手コネクタ受入開口側へ向けて順次位置しているようにすることができる。
本発明において、係止突部は端子の周面に接して保持する保持面を有していることが好ましい。
こうすることにより、複数の係止突部の内周面で形成される断続円周面への端子を圧入を可能として端子の保持力を確保し、端子のガタつきを防止できる。その挿入の際、係止突部は隣接する係止突部との間の空間へ向け容易に周方向での弾性変形を可能とするので、その分、半径方向での弾性変形を容易とし、保持を強力化することができる。
本発明は、以上のように、筒状体を絶縁体の成形により作り、係止突部とランスをも一部材として一体に有するようにしたので、部品点数の減少と構造の簡単化が図れ、ガタそしてそれに起因する接触不良の不安定化を回避できると共にコストの低減化を図れる。さらには、係止部とランスが周方向で重複しないように分布されて配置形成されているので、これによる端子に対する軸方向保持力が周方向で偏らず均一化でき、端子を正規位置で保持できる。また、係止突部の保持面にて、端子の軸方向以外のガタつきも防止できる。
本発明の一実施形態の第一コネクタと第二コネクタを、筐体に取り付けられた結合状態で示す斜視図である。 図1の両コネクタを結合前の状態で示す斜視図である。 図1そして図2の第二コネクタをその一部を分解して示す斜視図である。 図2における第二コネクタを反対側から見た斜視図である。 図1の両コネクタの縦断面図である。 図1の両コネクタの下方から見た横断面図である。 図5の両コネクタを結合前状態で示す縦断面図である。 図1の第一コネクタの端子を示し、(A)は端子全体の斜視図、(B)は端子の接触子を示す斜視図である。 端子の断面図であり、(A)は図8の端子、(B),(C)は変形例としての端子を示している。 図1ないし図4の第二コネクタの筒状体を示し、(A)は部分破断斜視図、(B)は後方から見た正面図である。 本発明の他の実施形態の第一コネクタを、筐体に取り付けられた状態で示す斜視図である。 図11のコネクタの変形例を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態の第一コネクタと第二コネクタを、筐体に取り付けられた結合状態で示す斜視図である。 図13の両コネクタの結合前の斜視図である。
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、第一実施形態の二つのコネクタ、すなわち、第一コネクタ10とその相手方た
る第二コネクタ50の結合状態を示している。図1にて、筐体Fに取り付けられた第一コネクタ10に第二コネクタ50が結合後に筐体Fに取り付けられている。図2は第二コネクタ50が第一コネクタ10へ結合される前、図3は第二コネクタ50の一部分解図、図4は第二コネクタ50を図2とは反対側から見た様子をそれぞれ示している。さらに、図5そして図6は、図1に示された両コネクタ10,50についての縦断面そして横断面をそれぞれ示し、図7は図5の両コネクタ10,50の結合前を示している。
図2そして図7に見られるように、第一コネクタ10は筐体Fにねじ11によって取り付けられている。第一コネクタ10は、横長な長円断面をなしコネクタ嵌合方向に延びる筒状部12Aをハウジング12の外周のフランジ15と一体的に有している。該ハウジング12は合成樹脂を成形して作られており、相手方たる第二コネクタ50側の後部(図にて左部)に該第二コネクタ50の受入れのための受入空間13が形成され、前部は端子保持部14を形成している。上記ハウジング12は、図2にも見られるように、三つの端子を配列して保持していて、円筒状の三つの受入空間13が互いにつながるように形成されていて、端子保持部14もこれに対応して三つ設けられている(図6参照)。
上記端子保持部14からは、後方に向け薄肉のスリーブ14Aが上記受入空間13内まで延びており、後述の端子の保持の補助を担っている。端子保持部14には、上記端子が圧入される貫通空間14Bが上記スリーブ14Aの内部空間と連通して形成されている。
上記貫通空間14Bは段状に形成され前部の方が狭く形成されている。上記端子保持部14は、該貫通空間14Bよりも前方上方部が切り取られた形をなし、平坦な上面を有する支持部14Cとなっている。該支持部14Cには、上下に貫通する孔部14C−1が形成されており、ここにナット14C−2が埋め込まれている。
上記ハウジング12は、受入空間13を形成している該ハウジング12の筒状部12Aの外周面にフランジ15を有している。該フランジ15は、長円の筒状部12Aの全周にわたり形成されていて、図2に見られるように、略長方形をなしている。該フランジ15は、後面側で、対角線をなす位置の二つの領域に凸面部16、他の領域に凸面部16から段状に没した凹面部17を有している。これらの凸面部16と凹面部17は筐体Fに面する前面側では段状をなすことなく互いに周方向に連続している。
凸面部16は、外周縁が凹面部17の外周縁よりも若干突出して形成されている。したがって、フランジ15は外周面においても、段状をなしている。該フランジ15は、前面にて周方向に連続してシールリング18のための周溝部19が形成されている。又、上記フランジ15には、その隅部にて、凸面部16と凹面部17とにねじ用貫通孔部16Aと17Aが形成されている。これらのねじ用貫通孔部16A,17Aは筒状部12Aの外周面から等距離の位置に形成されている。一方のねじ用貫通孔部17Aは後述の第二コネクタ50のねじ用貫通孔部53Aに対応して位置している。
第一コネクタ10のハウジング12により保持される金属製の第一端子20は図8(A)そして図9(A)に見られるように、前部で軸状をなす接続部21と、後部で円筒体をなす接触部22とを有している。上記接続部21は、上下面が切り取られた平坦面21Aを有し、ここに上下に貫通する孔部21Bが形成されている。該孔部21Bには、帯状の端子バー23を接続保持するねじ24(図7参照)が収められ、ねじ24とナット14C−2が締め付けられている。
後部に円筒体をなして設けられた接触部22は、図9(A)に見られるように、後端の開口縁部が薄肉部22Aをなしている。該薄肉部22Aは、他部に対してその内筒面が段部をなして他部よりも薄肉とされ、さらには、その段部を他部との境として、かしめによ
って半径内方に屈曲により縮径加工されて、係止部22A’を形成している。かかる接触部22内には、上記薄肉部22Aよりも前方に位置している他部をなす円筒部22Bの範囲に、接触子25が収められている。上記係止部22A’を形成する薄肉部22Aは、周方向全域で屈曲されている必要はなく、周方向の一部での屈曲加工でもよい。したがって、薄肉部22Aは、周方向全域で形成されている必要がなく、周方向の一部に形成されていてもよい。
上記接触部22の薄肉部22Aは、図9(A)のように軸線に対して直角な面で段部を形成するのに代えて、図9(B)のように斜溝を形成するように斜面で段部をなしていてもよく、又、段部をなさずに図9(C)のように後端の開口端に向け徐々に厚みを減ずるようにしてもよい。かくして、屈曲された薄肉部22Aにより形成された係止部22A’は、後述の接触子25の軸方向での移動を規制する。
上記接触部22に収められる接触子25は、図8(B)に見られるように、薄い金属板を円筒状に丸めて作られている。この接触子25は、金属板に、前後方向に延びる溝25Aが形成されると共にその前後端となる環状部分に点状のディンプル25Bが形成された後に、円筒状に丸められそして前後方向での中間部が縮径されて内面に喉部25Cを有する鼓状をなしている。かくして溝25Aが形成された接触子25は、前後端が上記端子20の円筒部22Bの内面にほぼ接するようにして該円筒部22B内に収められると、周方向の一箇所にスリット25Dが形成されていると共に上記喉部25Cを有しているので、喉部25Cが半径外方に加圧されたときに、弾性拡径するようになる。その際、拡径に伴い、前後方向にも弾性的に伸びるようにもなる。接触子25の上記環状部分の後端側の周縁部は、薄肉部22Aと円筒部22Bとの境の段部及び斜溝に引っかかるように、拡径方向(半径外方)に屈曲加工を受けた半径方向張出部を形成していてもよい。なお、上記溝25は軸線方向成分をもって延びていれば良く、軸線に対して傾斜していてもよい。
上記接触子25は、当初から薄肉円筒状をなす部材に溝部と喉部を形成して作ることも可能である。
このような第一コネクタ10は、図2に見られるように、ねじ11によって、筐体Fに取り付けられる。
次に、第二コネクタ50は、図2そして図3に見られるような、金属製の外筒体51を有しており、該外筒体51は後部(図にて左部)の上部が切り取られていて、ここに押え部材52が取り付けられるようになっている。上記外筒体51は、前部にフランジ53を有している。該フランジ53は、第一コネクタ10のフランジ15の周方向で凸面部16と凹面部17のうち、該凹面部17に対応する領域にのみ設けられている。該フランジ53は、上記第一コネクタ10のフランジ15の凹面部17に接面した際、該フランジ53の後面そして外周面が上記フランジ15の凸面部16の後面そして外周面とそれぞれ同一レベル面をなすようになっている。換言すれば、該フランジ53の厚さ(前後方向での寸法)は、上記凸面部16と凹面部17の段差の大きさに等しくなっており、又、該フランジ53は、内周面で上記凹面部17の外周面に接して凸面部16の外周面と同一レベル面をなす突縁部54を有している。かかるフランジ53は、上記フランジ15の凹面部17に形成されている相手ねじ用貫通孔部17Aに対応する位置にねじ用貫通孔部53Aが形成されている。これらのねじ用貫通孔部17A,53Aにねじ55を通し、筐体Fに対して螺合させることで、フランジ53はフランジ15を筐体Fとの間で挟持する。外筒体51が金属であるため、両コネクタ結合後のコネクタ全体のシールドが可能となる。上記ねじ用貫通孔部17A,53Aそして既出のねじ用貫通孔部16Aは、コネクタの外周面から等距離の位置に形成されていることが望ましい。
図3そして図4に見られるように、第二コネクタ50からは外筒体51に形成された半円筒状の載置面51C上に配された三本のケーブルCが後方へ延出しており(図3では一本について図示が省略されている)、外筒体51の後部の上部で切り取り部分に押え部材52が取り付けられる。外筒体51のこの切り取り部分には、各ケーブル間にねじ孔51Aが形成された受部51Bを有し、上記押え部材52は軟らかい金属製のスリーブ52Aを介して上記受部51Bに配置された後に、ねじ52Bが上記ねじ孔51Aに螺合されることにより、上記ケーブルCを押える。スリーブ52AはケーブルCのシールド線C3上に取り付けられており、外筒体51を介して、外筒体51のフランジ53及びねじ55により筐体Fへ接地接続を可能としている。上記スリーブ52Aを銅テープで形成してこれをシールド線C3に巻いてもよいが、該スリーブを介さずシールド線を直接外筒体51と接触するようにしてもよい。
上記外筒体51内には、図7に見られるように、合成樹脂製の筒状体56が収容されている。上記三本のケーブルCそしてこれらにそれぞれ対応する後述の三本の端子に共通な一部材として作られているが、それぞれのケーブルCが結線される後述の端子に対しては、端子毎に対応して、独立した端子収容空間57が前後に貫通して形成されている。上記筒状体56は、この端子収容空間57の内面に突出する係止突部58を周方向の複数個所、図示の例では、図10に見られるように四箇所に有している。該係止突部58は、前後方向で上記筒状体56の中間位置に設けられていて、上記端子収容空間57を前部と後部に区分しており、前部空間57Aを端子の接触部のための空間、後部空間57Bを結線部のための空間としている。四つの係止突部58はそれらの半径方向内面が一つの円上に位置する円弧をなしている。
上記筒状体56は、図4に見られるように、各端子収容空間57の前部空間57Aで前後方向に延びる凸条部59が周方向で四箇所に設けられている。該凸条部59は、周方向で上記係止突部58と同じ位置にあり、第二コネクタ50と第一コネクタ10との結合の際に、第一コネクタ10の筒状部12Aとスリーブ14Aとの間に進入して、両コネクタ10,50の互いの支持に供する。
上記筒状体56の後部空間57Bでは、該筒状体56の内面に一体的に形成されて該内面から半径内方に傾きつつ前方に向け四つのランス60が延びている。これらのランス60は、周方向では、上記係止突部58及び凸条59と重複しない位置、すなわち周方向で隣接する係止突部58同士間の位置に設けられている。前方に向け半径内方に傾斜せる上記ランス60は、前後方向で上記係止突部58に対し所定間隔をなす位置まで延びており、半径方向に弾性を有している。かかる筒状体56は、前後方向での中間位置で外周面に、シールリング溝56Aと当接突起56Bが形成されている。該シールリング溝56Aにはシールリング56A−1が収められて第一コネクタ10との結合時に該第一コネクタ10の筒状部12Aとの間のシールに寄与し、当接突起56Bの前端は第一コネクタ10との結合時に筒状部12Aの後端と当接して両コネクタ10,50の結合の位置決めに寄与する。該当接突起56Bは、図10に見られるように、周方向の一部、すなわち図示の例では真中のケーブルCに対応する部分に、該当接突56Bの不在部分があり、その外周面には係止突起56Cが形成されている。
上記筒状体56は、各後部空間57Bの後端内面にテーパ部57B−1が形成されていて、ここに、各ケーブルに装着されるリング状のガスケット61の前部が接面するようになっている。ケーブルCは、図7に見られるように、複数の素線から成る芯線C1と、これを覆う内部被覆C2、その上に配されている網状のシールド線C3、シールド線C3を折り返して止める金属のスリーブ52A、さらには外部被覆C4を有しており、順次前端に向け露呈している。上記ガスケット61は上記内部被覆C2の外面に装着される円筒状内面と、前後にそれぞれ傾斜するテーパ外面とを有し、前部のテーパ外面が上記筒状体5
6のテーパ部57B−1に接面するようになっている。上記ガスケット61の後部のテーパ外面には、合成樹脂製の押圧部材62が当接するようになっている。この押圧部材62は、厚肉後部63とスリーブ状の薄肉前部64とを有している。厚肉後部63は、上記ガスケット61の後部のテーパ外面に後方から当接するテーパ内面63Aと外筒体51のテーパ内面から圧せられるテーパ外面63Bとを有しており、薄肉前部64は厚肉後部63から前方へ延びている。該薄肉前部64は、外筒体51と筒状体56との間の隙間へ後方から進入し、図示しない窓部で係止突起56Cに係止するようになっている。
第二コネクタ50の金属製の第二端子70は、図7に見られるごとく、前部に形成されたピン状の接触部71と、円筒状に形成された後部の結線部72と、中間部の外周面に形成された被保持部73とを有している。ピン状の接触部71は第一コネクタ10の接触子25に進入して該接触子25の喉部25Cを拡径するような直径に作られている。結線部72はケーブルCの芯線C1が挿入可能な内径を有し、ここで芯線C1が圧着結線されるようになっている。さらに、上記被保持部73は、環状凸部として形成されていて、該被保持部73の前面が筒状体56の係止突部58の後面に当接し、又、該被保持部73の後面がランス60により前方へ押されて筒状体56に係止されている。
かかる第二端子70は、ガスケット61がケーブルCの内部被覆C2上に配された後に芯線C1が圧着結線される。そして、かかる第二端子70を筒状体56へ後方から挿入し、四つの係止突部58の内面で形成された保持面に接するように上記接触部71を圧入して半径方向で保持すると共に、上記筒状体56内で上記係止突部58とランス60により前後方向保持させた後に、押圧部材62にてガスケット61を押圧して筒状体56と係止し、スリーブ52Aを外筒体51の載置面51Cに載せ、シールド線C3上のスリーブ52Aを押えるようにして、押え部材52を上記外筒体51へ、ねじ52Bで取り付ける。上記接触部71が圧入された四つの係止突部58はその内面での圧力を受け拡径方向に変形するが、その変形分の体積が周方向で隣接する係止突部58の方に向け逃げるので、しっかりとした十分な圧入が行われ接触部71のガタつき防止となる。
このように、ケーブルCが結線された端子70を筒状体56内で係止突部58とランス60により軸方向で保持した後、外筒体51と押え部材52で上記筒状体56を保持して形成された第二コネクタ50は、すでに筐体Fに取り付けられている第一コネクタ10へ結合される。第二コネクタ50の第二端子70の接触部71が第一コネクタ10の接触子25内へ進入し、該接触子25をその喉部25Cで拡径し、ここで弾性接触する。
喉部25Cで拡径した第一コネクタ10の接触子25は、その拡径により軸方向にも弾性変形、すなわち伸長する。該接触子25は、第二コネクタ50側の一端が第一端子20の係止部22A’で規制をされているが、上記伸長により上記一端はその規制を受けるまで変位可能であり、他端は円筒部22Bの底面に当接するまで変位可能である。この変位により接触子25のディンプル25Bは、第一端子20の接触部22と摺接して、クリーニング効果をもたらし、良好な接触を維持する。上記第一端子20の接触部22における薄肉部22Aが図9(B)のような斜溝を形成した段部を有していて、この薄肉部22Aの屈曲により斜溝で接触子25の一端側の周縁部に形成された半径方向張出部を挟圧保持しているときには、上記一端側は変位しないが、他端側が軸方向変位可能であり、ここでクリーニング効果を得る。
第二コネクタ50のフランジ53は、第一コネクタ10のフランジ15の凹面部17に収まり、ねじ55で筐体Fに取り付けられると、上記第一コネクタ10のフランジ15と同一レベル面を形成するようになる。第二コネクタ50のフランジ53は、その側端縁が第一コネクタ10のフランジ15の対応側面と当接するので、コネクタ嵌合方向に直角な方向でも、上記フランジ15と互いに保持強度を高める。
本発明は、図1ないし図10に示された形態以外にも、変形が可能である。
図1ないし図10の形態では、第一コネクタ10のフランジ15の凹面部17には相手ねじ用貫通孔部17Aが形成されていたが、図11の形態では、凹面部17は小さく形成されていて、筐体Fのねじ孔F1の位置までは及んでいなく、したがって第一コネクタ10のフランジ15には相手ねじ用貫通孔部は形成されていない。したがって、第二コネクタ50のフランジ53は、ねじ55が直接筐体Fのねじ孔F1に螺合あるいは裏側からナット止めされることにより固定される。この場合でも、第二コネクタ50のフランジ53は上記凹面部17でフランジ15を挟持可能である。
さらには、第一コネクタ10のフランジ15は、図12のごとく、切り欠かれて形成された切欠部を有し、図1ないし図10の形態における凹面部17に相当する部分を有していないようにすることもできる。したがって、図12の形態では、第一コネクタ10のフランジ15は凸面部16に相当する部分のみを有していることとなる。この場合でも、図11の場合と同様に、第二コネクタ50のフランジ53は、ねじ55により直接筐体Fに取り付けられる。しかし、第一コネクタ10は凹面部17に相当する部分を有していないので、第二コネクタ50のフランジ53はこの凹面部17を挟持することはしない。
本発明において、第一コネクタ10のフランジ15そして第二コネクタ50のフランジ53は、丸形とすることもできる。図13および図14の形態では、丸形のケーブルCが三つの芯線を有していて、これらが個々に端子に接続される例が示されている。この場合、端子が一つの円上に配されている関係で、コネクタ10,50自体が円筒外形をもつようになり、したがってフランジ15,53も円形をなしている。かかるフランジ15,53は、結合前を示す図14に見られるように、環状の領域を周方向に複数に区分して、フランジ15が凸面部16と凹面部17を、そしてフランジ53が凹面部17に対応する領域に設けられている。
かかる本実施形態では、小寸法ながらフランジが相手フランジと共に筐体されて端子をしっかり保持するので、耐振動性に優れ、端子に設けられた接触子が広面積で接触するばね部材で作られるので、高電流での端子における接触信頼性を向上し、各ケーブル毎にガスケット等を設けるので防水構造となり、シールド構造をなしているので、ノイズ対策に優れるようになる。
56 筒状体
58 係止突部
60 ランス
70 端子
73 被保持部

Claims (3)

  1. ピン状の端子が軸方向中間部に半径方向に突出する被保持部を有し、該端子が筒状体内で該筒状体の軸線と平行に配されて上記被保持部の軸線方向に直角な一方の面と他方の面で保持されているコネクタにおいて、
    筒状体は、絶縁体を成形して作られていて、周方向の複数位置で筒状体の内周面から半径方向に突出する係止突部と、周方向の複数位置で上記内周面から上記軸線方向に対して傾斜して延るランスと、周方向の複数位置で上記内周面から突出するとともに上記軸線方向に沿って延びる凸条部とを一体に有し、上記軸線方向で、上記係止突部が上記被保持部の一方の面と当接し、上記ランスが他方の面と当接しており、上記係止突部と上記ランスが上記周方向にて分布して設けられ互いの周方向範囲が重複しないように形成されており、かつ、上記凸条部が上記周方向にて分布して設けられ上記係止突部と上記周方向で同位置に形成されていることを特徴とするコネクタ。
  2. ランス、係止突部、凸条部が、筒状体の相手コネクタ受入開口側へ向けて順次位置していることとする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 係止突部は端子の周面に接して保持する保持面を有していることとする請求項1又は請求項2に記載のコネクタ。
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