JP5179926B2 - 雄端子及びこれを有するコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、挿入力を低減できる多極コネクタ及びこれに用いられる雄端子に関する。

従来の多極コネクタ及び端子の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１の基板用コネクタは、合成樹脂材から形成された雌型のコネクタハウジングを有する。そして、コネクタハウジングの高さ方向中間部には、水平な隔壁が形成されており、当該隔壁には、例えば銅合金から成る複数のピン状端子が、圧入して取り付けられている。
特開２００２−２１６８７０号公報

近年、自動車等に用いられる多極コネクタにおいては、その端子数（極数）が従来のものより多くなっている。そして、それぞれの雄端子において、雌端子（相手端子）又は相手ハウジングとの接続時に摩擦力が発生するため、このような多極コネクタでは、端子数の増加に伴って、接続時の摩擦力が全体として増大する。そのため、多極コネクタの接続には、従来よりも大きな力が必要となっている。そして、多極コネクタにおいては、簡易な構成により、接続時に生じる抵抗力を低減できることが望ましい。

そこで、本発明の目的は、簡易な構成により接続時の抵抗力を低減できる雄端子及びコネクタを提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る雄端子は、雌端子に対して挿入される雄端子であって、前記雌端子に対して接触する接点部を含む接続部を有し、前記接続部の表裏各面においては、前記雌端子に対する挿入方向に沿って線状に形成された２つの突出部が形成されている。

この構成によると、雄端子の接続部に突出部が形成されているので、雄端子と、相手ハウジング又は雌端子との間の接触面積が小さくなり、雄端子の挿入時に生じる摩擦力が低減される。そのため、簡易な構成により接続時の抵抗力を低減できる。

また、本発明に係る雄端子において、前記突出部は、前記雌端子に対する挿入方向に沿って線状に形成されているので、接続動作を通じて、挿入時の摩擦力の大きさが一定に保たれる。そのため、接続動作を安定して行なうことができる。

また、本発明に係る雄端子において、前記接続部の、前記接点部よりも先端側の領域においては、前記接点部の位置における前記接続部の最大幅よりも幅が狭くなっている。これによると、接点部よりも先端側の領域の端子幅が狭くなっているので、コネクタの接続開始時に、相手ハウジング又は雌端子に対して、雄端子が強く押し付けられることを抑制できる。そのため、雄端子が相手ハウジング又は雌端子に対して確実に挿入される。
さらに、表裏各面における２つの前記突出部の離隔方向に関して、前記裏面における２つの前記突出部が、前記表面における２つの前記突出部よりも外側に配置されている。これにより、雄端子及び雌端子の接続が安定したものとなる。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、複数の雌端子を含む相手コネクタに対して接続されるコネクタであって、コネクタハウジングと、複数の雄端子と、を備え、前記複数の雄端子のそれぞれは、前記複数の雌端子の一つに対して接触する接点部を含む接続部を有し、当該接続部の表裏各面においては、前記雌端子に対する挿入方向に沿って線状に形成された２つの突出部が形成されており、前記接続部の、前記接点部よりも先端側の領域においては、前記接点部の位置における前記接続部の最大幅よりも幅が狭くなっており、表裏各面における２つの前記突出部の離隔方向に関して、前記裏面における２つの前記突出部が、前記表面における２つの前記突出部よりも外側に配置されている。この構成によると、簡易な構成により接続時の抵抗力を低減できる。
また、前記突出部は、前記雌端子に対する挿入方向に沿って線状に形成されているので、接続動作を通じて、挿入時の摩擦力の大きさが一定に保たれる。そのため、接続動作を安定して行なうことができる。
さらに、表裏各面における２つの前記突出部の離隔方向に関して、前記裏面における２つの前記突出部が、前記表面における２つの前記突出部よりも外側に配置されている。これにより、雄端子及び雌端子の接続が安定したものとなる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しつつ説明する。以下においては、説明の便宜のために本発明の好適な実施形態例のみを示すが、これにより本発明を限定するものではない。

（全体構成について）
まず、本発明の一実施形態に係る電気コネクタ装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる電気コネクタ装置の全体構成を示す概略図である。図２は、本発明の一実施形態にかかる雄端子の全体構成を示す平面図である。図３は、雄端子の接続部周辺を示す斜視図である。図４は、雄端子の接続部周辺を示す概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図を示すである。図５は、雄端子の接続部の正面拡大図である。図６は、雄端子の接続部周辺を示す拡大平面図である。図７は、雄端子が相手コネクタに接続された状態を示す断面図である。図８は、雄端子が相手コネクタに接続された状態を示す断面図である。

なお、図８は、図７のＡ−Ａ’位置における断面図に相当するものである。また、図７及び図８は断面図を示しているが、図７及び図８では、雄端子に関しては断面ではない。また、図４（ａ）の正面図とは、図２における矢印Ｂの方向に沿って見たときの図である。

本実施形態に係る電気コネクタ装置１は、自動車のＥＣＵ（電子制御装置）等の基板に用いられるものであり、コネクタ４と、相手コネクタ２と、を有している。また、コネクタ４は、ソケットコネクタであり、コネクタハウジング４２と、複数の雄端子５と、を有している。本実施形態において、コネクタ４は、基板３に対して取り付けられており、基板３及び相手コネクタ２に対して電気的に接続される。なお、基板３はプリント基板であり、その表面には、図示しない電子部品が実装される。

また、コネクタ４は、トップタイプの多極コネクタであって、コネクタ４と相手コネクタ２との接続方向Ｋが、基板３の基板面３ｓに対して垂直になっている（図１参照）。また、相手コネクタ２は、プラグコネクタであり、相手ハウジング２２と複数の雌端子２１とを有して構成されている。複数の雌端子２１は、図示しない複数の電線に接続されている。そして、コネクタ４の挿入用凹部４３に対して相手コネクタ２の先端部分が完全に挿入された状態（接続状態）では、相手コネクタ２と基板３とが電気的に接続される。

また、コネクタ４はＤＩＰ型（ピン挿入型）であり、コネクタ４に含まれる複数の雄端子５は、基板３を貫通した状態で、基板３に対して、基板３の両面におけるはんだ付けにより取り付けられる。なお、本実施形態では、コネクタ４がＤＩＰ型となっているが、コネクタは表面実装型（コネクタ用端子が基板を貫通せずに、基板の表面に対してはんだ付けにより取り付けられるもの）であってもよい。また、コネクタは基板用コネクタには限られず、相手コネクタに対して取り付けられるものであればよい。例えば、コネクタは、自動車におけるエアバッグ衝突加速度センサへ電力を供給するための、機器用コネクタであってもよい。以下、各部の詳細について説明する。

（コネクタ）
コネクタ４は、上記のように、コネクタハウジング４２と、複数の雄端子５と、を備え、複数の雌端子２１を含む相手コネクタ２に対して接続される。なお、本実施形態においては、コネクタ４に含まれる端子は全て雄端子５であるが、コネクタは、雄端子５以外の端子を含んで構成されていてもよい。

（コネクタハウジング）
コネクタハウジング４２について説明する。コネクタハウジング４２は、複数の雄端子５を互いに絶縁させつつ支持するためのものであり、全体的な強度を確保するための四角筒状の本体部４２ｂと、本体部４２ｂを基板に対して取り付けるための二つの脚部４２ｓと、壁部４２ｗとを有して構成されている。なお、本体部４２ｂ、壁部４２ｗ、及び二つの脚部４２ｓは、一体として形成されている。

本体部４２ｂには、接続方向Ｋに沿って、挿入用凹部４３が形成されている。そして、挿入用凹部４３には、相手コネクタ２の先端部が挿入される。また、挿入用凹部４３の奥には、壁部４２ｗが形成されている。

壁部４２ｗには、複数の挿入孔４２ｈが接続方向Ｋに沿って貫通形成されている（図１には、左端の一つのみ図示）。そして、複数の挿入孔４２ｈに対して、複数の雄端子５が挿入される。以下、複数の挿入孔１２が並べて配置された方向（図１の矢印Ｎ方向参照）を列方向とする。

壁部４２ｗにおいて、接続方向Ｋに関して相手コネクタ２側（図１のＫｐ側参照）には、複数の挿入孔４２ｈのそれぞれに対応して、二つの凹部４２ｖが形成されている（図１には、左端の挿入孔４２ｈについて図示）。それぞれの凹部４２ｖは、挿入孔４２ｈから連続して形成されている。なお、本実施形態においては、雄端子５に形成された抜け止め部５４ｖ（後述）に対応させて凹部４２ｖが形成されているが、雄端子に抜け止め部がない場合には、凹部はなくてもよい。

また、脚部１０ｓには、基板３に対してコネクタ４を取り付けるためのボルト穴（図示せず）が形成されている。コネクタ４は、二つのボルト穴に二つのボルト１０ｖが嵌ることにより、基板３に対して取り付けられる（図３（ｂ）、図３（ｃ）参照）。

本実施形態において、コネクタハウジング４２の材料は、合成樹脂（絶縁材料）である。なお、ハウジング部分は、他の材料から形成されていてもよい。また、コネクタと基板との取り付け方法はボルト締結には限られず、コネクタは接着等によって基板に取り付けられてもよい。また、ハウジングの形状はこのようなものには限られない。

（雄端子）
次に、複数の雄端子５について説明する。複数の雄端子５は、上記の複数の挿入孔４２ｈに対して挿入される金属部材である。複数の雄端子５、及び、複数の雌端子２１は、それぞれ同様に構成されているので、以下の説明においては、特記する場合を除いて、一つの雄端子５及び一つの雌端子２１について説明し、他の雄端子５及び及び雌端子２１についての説明を省略する。

雄端子５は、基板３及び雌端子２１に対して電気的に接続される。また、コネクタ４と相手コネクタ２とが接続された接続状態では、雄端子５は、雌端子２１に対して挿入された状態となる。なお、雄端子５の雌端子２１に対する挿入方向は、接続方向Ｋに等しい。また、ここでの幅方向は、列方向Ｎ、すなわち、複数の雄端子５が並べて配置される方向に等しいものとする。

次に、雄端子５の形状について説明する。雄端子５は、接続部５ｃと、本体部５ｂと、基板接続部５ｓとを有する（図２参照）。接続部５ｃは、雄端子５の先端５ｔを含む、先端周辺部分である（図３、図６参照）。基板接続部５ｓは、雄端子５の根元部分であり、基板３に対して電気的に接続される（図１、図２参照）。本体部５ｂは、接続部５ｃ及び基板接続部５ｓに挟まれた中間部分である（図２参照）。

接続部５ｃは、雌端子２１に対して接触する接点部５２を含む（図３、図５、図６参照）。接点部５２の中心は、ノミナル接点５２ｃとなっている。雄端子５と雌端子２１とが接続した状態を示す図８から分かるように、雄端子５は、雌端子２１に対して、接点部５２において電気的に接続される。接点部５２の接点中心位置（ノミナル接点位置）における端子幅は、Ｗ１となっている（図６参照）。接点部５２は、ノミナル接点５２ｃを中心として、雄端子５の公差を考慮して定められる接点範囲である。例えば、板幅０．６４ｍｍの雄端子であれば、接点部の長さ（接点範囲の長さ）は、積率法（moment method）又は統計的計算手法により、０．５ｍｍというように定められる。

接続部５ｃには、四つの傾斜面が形成されている。具体的には、接続部５ｃにおいて、先端５ｔから連続して、表面５３ｓ、裏面５３ｒ、二つの側面５３ｃの四面が形成されている（図３乃至図６参照）。

また、接続部５ｃにおいては、四本の突出部５１が形成されている。より詳細には、表面５３ｓ側に二本の突出部５１が、裏面５３ｒ側に二本の突出部が形成されている（図４、図５参照）。それぞれの突出部５１は、雌端子２１に対する挿入方向（接続方向Ｋ）に沿って、線状に（より具体的には直線状に）形成されている（図３、図４、図６参照）。また、接続部５ｃは、傾斜面の領域（先細り領域。図６の長さＬ２の領域参照）、及び、傾斜面よりも本体部５ｂ側の領域を含んでいる。

また、図５から分かるように、表面５３ｓ側と裏面５３ｒ側とでは、二本の突出部５１の配置が異なっており、図５に示すように、正面視において、四本の突出部５１が左右対称に配置されていない。具体的には、表面５３ｓ側においては、二本の突出部５１が、列方向Ｎに関して中心寄りに配置されているが、裏面５３ｒ側においては、二本の突出部５１が、表面５３ｓ側に比べて、列方向Ｎに関して外側寄りに配置されている。このような配置によると、雄端子５及び雌端子２１の接続がより安定したものとなる。以下、これについて具体的に説明する。電気コネクタ装置１においては、雄端子５が雌端子２１に対して挿入されるときに、表面５３ｓ側の二本の突出部５１は、雌端子２１の接触部２１ｓ（図８参照。後述）に対して接触し、裏面５３ｒ側の二本の突出部５１は、雌端子２１の支持部２１ｔに対して接触する。また、本実施形態において、接触部２１ｓ及び支持部２１ｔの幅は同一ではなく、接触部２１ｓの幅の方が、支持部２１ｔの幅よりも狭いものとする。そして、雄端子５の、表面５３ｓ側及び裏面５３ｒのそれぞれにおいて、二本の突出部５１の幅が、接触部２１ｓ及び支持部２１ｔの幅に合わせたものとなっているために、雄端子５及び雌端子２１の接続時において、挿入状態が安定し、また、電気的な接続状態も安定する。

なお、接触部２１ｓの幅と支持部２１ｔの幅とが等しい場合であっても、本実施形態に係る雄端子５のように、表面５３ｓと裏面５３ｒとで、二本の突出部５１の配置幅を変えることにより、雄端子５が雌端子２１に対して傾いて挿入されることが防止される。

なお、表面と裏面とで、二本の突出部５１の配置は、（正面視において）左右対称であってもよい。また、突出部の数は四本には限られない。例えば、表面及び裏面に一本ずつであってもよい。また、突出部の数は四本より多くてもよい。また、突出部は、挿入方向（接続方向Ｋ）に沿って形成されていなくてもよく、挿入方向に対する斜めの方向、又は、列方向Ｎに沿って形成されていてもよい。また、突出部は直線状に形成されていなくてもよく、曲線状に形成されていてもよい。また、突出部の形状は、線状の他にも、例えば、環状（円形、四角形を形成するような環状）であってもよい。また、突出部は、側面５３ｃに形成されていてもよい。また、本実施形態に係る突出部、及び、ここで説明された各種変形例に係る突出部の代わりに、溝部が陥入形成されていてもよい。また、雄端子において、突出部及び溝部の両方が形成されていてもよい。

また、本体部５ｂは、第１部分５ｆと、中間部５ｄと、第２部分５ｇと、を備える（図２参照）。第１部分５ｆ及び第２部分５ｇは、真っ直ぐに伸びるように形成されている。中間部５ｄは、第１部分５ｆ及び第２部分５ｇの間に挟まれている。また、中間部５ｄは、挿入孔４２ｈに挿入されて、コネクタハウジング４２により支持される。第１部分５ｆは、接続部５ｃから連続して形成されており、その幅はＷ１である（図６参照）。また、第２部分５ｇの幅もＷ１となっている。なお、Ｗ１は、本体部５ｂの最小幅である。

また、雄端子５において、中間部５ｄの、接続方向Ｋに関してＫｐ側の端部には、二つの凹部４２ｖに嵌るように、二つの抜け止め部５４ｖが、幅方向に突出するように形成されている（図２参照）。また、中間部５ｄには、挿入孔４２ｈの形状誤差を吸収するための、幅方向に突出した二つの調整用突出部５４ｔが形成されている（図２参照）。なお、このような中間部５ｄはなくてもよく、例えば、本体部の幅は均一であってもよい。

なお、本実施形態において、雄端子５は、真っ直ぐの状態でコネクタハウジング４２に取り付けられているが、雄端子は、一箇所以上が曲げられた状態において、コネクタハウジングに取り付けられてもよい。例えば、壁部４２ｗと基板３との間の位置において、雄端子が複数箇所で折り曲げられていてもよい。このような構成にすることにより、折り曲げられた部分において応力を吸収させて、半田部分のクラックの発生を抑制することができる。

また、本実施形態においては、ノミナル接点５２ｃと基板接続部５ｓとの間の領域における端子幅に関しては、電気容量を確保するために、規格によってＷ１以上となるように制限されているものとする。

接続部５ｃの形状についてより詳細に説明する。接続部５ｃの、接点部５２よりも先端５ｔ側の領域（以下、先端領域５５とする）においては、その幅が狭くなっている。より具体的には、先端領域５５においては、その全長に亘って、接点部５２の位置における接続部５ｃの最大幅、すなわちＷ１よりも幅が狭い（図６のＷ１、Ｗｔ参照）。そして、先端領域５５においては、その全長に亘って、ノミナル接点５２ｃ位置における接続部５ｃの端子幅Ｗ１よりも幅が狭い。また、接点部５２の位置における接続部５ｃの幅については、最小がＷ２であり、最大がＷ１となっている（図６参照）。以上のように、接続部５ｃは、先端５ｔに向かって先が細くなるように形成されている。なお、接点部５２はある程度の面積を有しており（図６の破線部参照）、“接点部５２よりも先端５ｔ側”とは、接点部５２のうち、最も先端５ｔ寄りの位置よりも先端側、という意味である。また、“接点部５２の位置における接続部５ｃの最大幅”とは、接続部５ｃ全域のうち、接点部５２が位置する長さ領域（接続方向Ｋに関する、接点部５２の長さ分の領域。図６の領域５６参照）における、接続部５ｃの最大端子幅のことである。本実施形態において、接続部５ｃは、主に、先端領域５５及び長さ領域５６から成る。

また、接点部５２の位置における接続部５ｃの最大幅Ｗ１は、本体部５ｂのうち、接続部５ｃに連続する部分である第１部分の幅Ｗ１に等しい。また、接点部５２の位置における接続部５ｃの最大幅Ｗ１は、本体部５ｂの最小幅Ｗ１に等しい。

図６において、Ｌ１は、接点部５２のノミナル接点位置と、先端５ｔとの間の距離である。また、Ｌ２は、先細り領域長さ（平面視において、Ｗ１よりも幅が細くなっている領域の長さ）である。なお、本実施形態において、先細り領域長さは、接続方向Ｋに関する傾斜面の長さに相当する。また、本実施形態においては、接続部５ｃは、平面視（図４（ｂ））及び側面視（図４（ｃ））の両方において、先端に向かって細くなるように形成されているが、接続部の形状はこのような形状でなくてもよい。例えば、接続部は、平面視においてのみ先端に向かって細くなっており、側面視においては先端に向かって細くなっていなくてよい。すなわち、雄端子の厚みに関しては、接続部の厚みが先端まで均一であってもよい。

また、平面視及び側面視において、接続部の幅及び厚みが先端まで均一であってもよい。すなわち、雄端子には、突出部又は溝部が形成されていればよく、雄端子の先が細くなっている必要はない。また、上記の実施形態においては、先端領域の全長に亘って、Ｗ１よりも端子幅が狭くなっているが、雄端子においては、接点部よりも先端側（先端領域）に、端子幅がＷ１の部分があってもよい。すなわち、先端領域の一部分の幅のみがＷ１よりも狭くなっており、且つ、先端領域のその他の部分の幅がＷ１となっていてもよい。また、本実施形態では、先細り領域の一部（Ｌ２参照）と、接点部５２が位置する長さ領域５６の一部と、が重なっているが、先細り領域と、接点部が位置する長さ領域とは重なっていなくてもよい。そして、例えば、先端領域と先細り領域とが一致するようにしてもよい。すなわち、接点部が位置する長さ領域における接続部の幅は、一定（Ｗ１）であってもよい。

先端領域５５は、(i)安定して雄端子を挿入できるようにするガイド部としての機能、及び、(ii)ワイピング（相手ハウジング２２及び雌端子２１に付着した、ほこり及び酸化膜を、雄端子の接続動作に伴って取り除くこと）の機能を有しており、この部分が、端子間の電気的な接続に直接寄与するわけではない。そのため、先端領域５５の形状については、ある程度自由に設定することができる。一方、上記のように、規格による制限があるために、ノミナル接点５２ｃと基板接続部５ｓとの間の端子幅がＷ１以上となっている。このように、コネクタの用途によっては、ノミナル接点位置から基板接続部５ｓまでの領域における端子幅について、最低幅が設定される場合があり、この場合、端子幅はこの最低幅以上とする必要がある。そこで、本実施形態に係る雄端子５においては、ノミナル接点５２ｃ位置から本体部５ｂに亘る領域の端子幅（基本幅）に関してはある幅（Ｗ１）以上の幅を確保し、且つ、先端領域５５の幅Ｗｔを幅Ｗ１よりも狭くしている。その結果、規格により端子幅が規制される場合であっても、電気容量に影響する雄端子５の基本幅に関しては、規格により定められた幅Ｗ１以上とした上で、雄端子５の挿入性の向上が可能となる。なお、規格により最低幅が定められていない場合であっても、本技術は適用可能である。

（相手コネクタ）
次に、相手コネクタ２について説明する。相手コネクタ２は、プラグ型の多極コネクタであり、相手ハウジング２２と複数の雌端子２１とを有して構成されている。

（相手ハウジング）
相手ハウジング２２は、合成樹脂製であり、複数の雄端子５を互いに絶縁させつつ支持するために用いられる。相手ハウジング２２の先端部は、挿入用凹部４３に嵌るように形成されている。また、相手ハウジング２２には、複数の挿入孔２２ｈが形成されている（図７、図８参照）。そして、接続状態においては、複数の挿入孔２２ｈのそれぞれに対して、雄端子５が挿入される。

また、相手ハウジング２２においては、それぞれの挿入孔２２ｈの周囲全体に亘って、雄端子５の挿入ガイドとなるチャンファ面２２ｓが形成されている（図７、図８参照）。具体的には、接続方向Ｋに沿って見たときの、挿入孔２２ｈの形状は四角形であり、相手ハウジング２２には、挿入孔２２ｈの四方を囲むように、四つのチャンファ面２２ｓが形成されている。挿入孔２２ｈにこのようなチャンファ面２２ｓが形成されていることにより、多少傾いた角度で両コネクタが接触しても、雄端子５の先端がチャンファ面２２ｓに接触しながら両コネクタが接続することになるので、雄端子５はチャンファ面２２ｓに沿って挿入孔２２ｈへ誘導される。なお、挿入孔の形状は四角形には限定されず、円形や、三角形、五角形等の多角形であってもよい。その場合には、チャンファ面の形状や数についても、挿入孔の形状に合ったものとなる。

（雌端子）
次に、雌端子２１について説明する。雌端子２１は、雄端子５に対して電気的に接続されるものであり、角筒状に形成されている（図７、図８参照）。より具体的には、雌端子２１は雄端子５を取り囲む外周壁部２１ｗを有している。そして、角筒状に形成された雌端子２１の内部には、板状の接触部２１ｓが形成されている（図８参照）。そして、接続状態では、接触部２１ｓが、雄端子５の接点部５２に対して接触する。

接触部２１ｓは、雌端子２１の外周壁部２１ｗと一体に形成されている（図８参照）。そして、接触部２１ｓは、雄端子５との接続時には、その付け根部分において弾性的に曲げ変形する。また、接触部２１ｓと雄端子５との接続時には、接触部２１ｓが接点部５２に対して接触する。そして、接触部２１ｓから押されることによって、雄端子５は、外周壁部２１ｗの支持部２１ｔに対して押さえ付けられる（図８参照）。

（雄端子の製造方法）
次に、雄端子５の製造方法について説明する。まず、細長い板状金属板に対して、プレス加工（打ち抜き加工）を行ない、雄端子の輪郭形状を形成する（打ち抜き工程）。

次に、さらにプレス加工を行ない、四つの傾斜面（表面５３ｓ、裏面５３ｒ、二つの側面５３ｃ）を形成する（傾斜面形成工程）。

次に、さらにプレス加工を行ない、四本の突出部５１を形成する（突出部形成工程）。ここでは、突出部以外の部分に圧力をかけることによって、突出部５１を形成する。

なお、これらの順番はこのようなものには限られず、入れ替わっていてもよい。また、これらの行程が同時に行なわれてもよい。そして、突出部５１の代わりに溝部が形成される場合には、突出部形成工程の代わりに、溝部を形成するためのプレス加工が行なわれる（溝部形成工程）。

（接続時の動作について）
次に、電気コネクタ装置１の接続時の動作について説明する。電気コネクタ装置１の接続時には、例えば、相手コネクタ２の相手ハウジング２２を手で掴んで接続動作を行なう。

まず、両コネクタ（相手コネクタ２及びコネクタ４）が接続を開始する接続開始状態について説明する。ここでは、コネクタハウジング４２の製造過程（冷却工程）などにおいて、コネクタハウジング４２全体に反り変形が生じているものとする。多極コネクタであるコネクタ４においては、コネクタハウジング４２が列方向Ｎに関して長くなっているため、コネクタハウジング４２の反り変形は、接続時の抵抗力に影響し得る。具体的には、コネクタハウジング４２に反り変形が生じていると、相手コネクタ２とコネクタ４との接続の開始時に、雄端子５の先端位置が、その雄端子５に対応する挿入孔２２ｈ又は雌端子２１に対してずれてしまうことが考えられる（図７の破線で示した雄端子５参照）。より詳細には、例えば、列方向Ｎに配置された複数の雄端子５の中央位置付近では、ある雄端子５の位置が、対応する挿入孔２２ｈの正面に位置していたとしても、複数の雄端子５のうち、中央から離れた端位置では、別の雄端子５が、対応する挿入孔２２ｈの正面からずれていることが考えられる。

本実施形態では、それぞれの雄端子５において、接続部５ｃの先端領域５５が上記のように細くなっている。そのため、相手コネクタ２とコネクタ４との接続開始時に、雄端子５の先端位置が、挿入孔２２ｈ又は雌端子２１に対してずれた位置にあったとしても（図７の破線部参照）、雄端子５の幅方向中心（図７に一点鎖線で示す中心線参照）が、ずれ許容幅Ｗｍの範囲内に入っていれば、先端５ｔがチャンファ面２２ｓに接触して、雄端子５が挿入孔２２ｈへ誘導される。

そして、雄端子５における先端５ｔの端子幅は、図１１に示す従来の雄端子９０５における先端９０５ｔの端子幅に比べて小さい。そのため、相手コネクタ２及びコネクタハウジング４２を共通に用いた同一の条件において、雄端子５と雄端子９０５とを比較した場合に、雄端子５においては、ずれ許容幅Ｗｍが、従来の雄端子９０５よりも大きい。そのため、コネクタハウジング４２が変形している場合であっても、雄端子５のずれ許容幅Ｗｍが比較的大きいために、雄端子５の位置ずれがチャンファ面２２ｓによって吸収されやすくなる。そのため、この雄端子５によると、接続時の抵抗力が低減され、コネクタ４と相手コネクタ２との接続が円滑になる。その結果、多極コネクタにおいて、コネクタハウジング４２が変形している場合であっても、従来よりも小さな力により、両コネクタの接続が可能になる。

なお、挿入孔２２ｈを接続方向Ｋに沿って見たときに、正面から見えるチャンファ面の面積を広くすると、雄端子５のずれ許容幅Ｗｍがさらに広がる。また、先端５ｔの先端幅を狭くするほど、ずれ許容幅Ｗｍがさらに広がる。また、相手ハウジング２２にはチャンファ面が形成されていなくてもよく、その場合であっても、従来のものに比べて許容幅を拡大できる。

ここで、図１１を参照して、従来の雄端子９０５について説明する。図１１は、従来の雄端子の接続部周辺を示す拡大平面図である。図１１において、符号９０５、９０５ｂ、９０５ｃ、９０５ｆ、９０５ｔ、９５２、９５２ｃ、９５３ｓ、９５５、９５６を付した部分は、それぞれ、本実施形態において、符号５、５ｂ、５ｃ、５ｆ、５ｔ、５２、５２ｃ、５３ｓ、５５、５６を付した部分に相当する。雄端子９０５には、突出部及び溝部は無い。そして、接点部９５２及び先端９０５ｔの中間位置と、先端９０５ｔとの間の領域において、Ｗ１に比べて端子幅が狭くなっている。そのため、雄端子９０５の先端領域９５５においては、端子幅がＷ１となっている領域が存在する。すなわち、雄端子９０５においては、先端領域９５５の全長に亘って、接点部９５２の位置における接続部９０５ｃの最大幅Ｗ１よりも幅が狭いわけではない。また、先端９０５ｔの端子幅が、雄端子５の先端５ｔの端子幅よりも大きい。また、雄端子９０５においては、先細り領域の長さが比較的短い（図１１のＬ２参照）。

次に、挿入孔２２ｈに雄端子５が挿入された後の状態について説明する。挿入孔２２ｈに雄端子５が挿入された後、雄端子５は、さらに、雌端子２１の内部へと挿入される。そして、このときに、コネクタハウジング４２又は雌端子２１と、雄端子５とが接触することが考えられる。ここで、接続部５ｃには、四本の突出部５１が形成されているので、コネクタハウジング４２又は雌端子２１と、雄端子５との間の接触面積が小さくなる。そのため、雄端子５を用いることにより、突出部５１（又は溝部）が形成されていない場合に比べて、挿入時の摩擦力が減少する。また、特に、接触部２１ｓと接続部５ｃとの間の摩擦力が減少する。すなわち、この雄端子５の構成によると、突出部５１（又は溝部）が形成されていない場合に比べて、より小さい力により、雄端子５を相手コネクタ２の雌端子２１内に挿入できる（図８参照）。

（効果）
次に、雄端子５及びコネクタ４による効果について説明する。雄端子５は、雌端子２１に対して挿入される雄端子であって、雌端子２１に対して接触する接点部５２を含む接続部５ｃを有し、接続部５ｃにおいては、四本の突出部５１が形成されている。

この構成によると、雄端子５の接続部５ｃに四本の突出部５１が形成されているので、雄端子５と、相手ハウジング２２又は雌端子２１との間の接触面積が小さくなり、雄端子５の挿入時に生じる摩擦力が低減される。そのため、簡易な構成により接続時の抵抗力を低減できる。

また、雄端子５において、それぞれの突出部５１は、雌端子２１に対する挿入方向に沿って線状に形成されている。これによると、接続動作を通じて、挿入時の摩擦力の大きさが一定に保たれる。そのため、接続動作を安定して行なうことができる。

また、雄端子５において、接続部５ｃの、接点部５２よりも先端５ｔ側の領域（先端領域５５）においては、接点部５２の位置における接続部５ｃの最大幅Ｗ１よりも幅が狭くなっている。これによると、接点部５２よりも先端５ｔ側の領域の端子幅が狭くなっているので、コネクタ４の接続開始時に、相手ハウジング２２又は雌端子２１に対して、雄端子５が強く押し付けられることを抑制できる。そのため、雄端子５が相手ハウジング２２又は雌端子２１に対して確実に挿入される。

また、コネクタ４は、複数の雌端子２１を含む相手コネクタ２に対して接続されるコネクタであって、コネクタハウジング４２と、複数の雄端子５と、を備え、複数の雄端子５のそれぞれは、複数の雌端子２１の一つに対して接触する接点部５２を含む接続部５ｃを有し、当該接続部５ｃにおいては、四本の突出部５１が形成されている。この構成によると、簡易な構成により接続時の抵抗力を低減できる。

また、例えば、特開平１１−１６６３１号公報には、コネクタハウジングと、このコネクタハウジングに軸支手段により回転可能に支持されたレバーとを備え、このレバーの回転動作に伴い、相手コネクタハウジングを引き寄せて接続させるようにしたレバー式コネクタが開示されている。このようなレバー式コネクタでは、レバーにより接続動作が補助される。作業効率の観点からは、多極コネクタにおいては、接続時の抵抗力が小さいことが望ましい。しかし、特開平１１−１６６３１号公報に記載されているようなレバー式のコネクタを用いる場合には、レバーが必要となるために、部品点数が増加してしまう。一方、複数の雄端子５を有するコネクタ４によると、接続動作を補助するための別部品が不要となるので、部品点数を増加させることなく、接続時の抵抗力を低減できる。

また、コネクタにおける端子数が多くなるほど、雄端子５及びコネクタ４により得られる抵抗力の低減効果が、より顕著なものとなる。

（実施例）
次に、本発明にかかる雄端子の実施例について説明する。図９は、本発明にかかる雄端子を、単体で雌端子に挿入した場合における、挿入時の抵抗力を測定したグラフである。図９の横軸は、雄端子を挿入した距離を示しており、縦軸は、挿入時の端子挿入力（抵抗力）を、精密荷重測定器により測定した結果を示している。なお、挿入試験は、幅が０．６４ｍｍの端子、及び、幅が１．５ｍｍの端子の両方について行なった。ここで使用した雄端子は、上記の実施形態に係る雄端子５とほぼ同様に構成されたものであり、ここでは、幅の異なる２種類の雄端子を使用した。条件は以下の通りである。
（Ａ）０．６４ｍｍ幅の端子（本発明）
（１）ノミナル接点−先端間距離（図６のＬ１に相当）：２．５ｍｍ
（２）先細り領域長さ（図６のＬ２に相当）：１．７ｍｍ
（３）ノミナル接点位置における端子幅（図６のＷ１に相当）：０．６４ｍｍ
（４）突出部の本数：４個
（５）突出部の突出高さ：０．０１ｍｍ
（Ｂ）１．５ｍｍ幅の端子（本発明）
（１）ノミナル接点−先端間距離（図６のＬ１に相当）：１．９５ｍｍ
（２）先細り領域長さ（図６のＬ２に相当）：１．６５ｍｍ
（３）ノミナル接点位置における端子幅（図６のＷ１に相当）：１．５ｍｍ
（４）突出部の本数：４個
（５）突出部の突出高さ：０．０１ｍｍ

また、比較例として、図１１に示す従来の雄端子についても、同様の試験を行なった。比較例に係る従来の端子についての試験条件は以下のようになっている。
（Ｃ）０．６４ｍｍ幅の端子（比較例）
（１）ノミナル接点−先端間距離（図１１のＬ１に相当）：２．５ｍｍ
（２）先細り領域長さ（図１１のＬ２に相当）：０．５ｍｍ
（３）ノミナル接点位置における端子幅（図１１のＷ１に相当）：０．６４ｍｍ
（Ｄ）１．５ｍｍ幅の端子（比較例）
（１）ノミナル接点−先端間距離（図１１のＬ１に相当）：１．９５ｍｍ
（２）先細り領域長さ（図１１のＬ２に相当）：０．６ｍｍ
（３）ノミナル接点位置における端子幅（図１１のＷ１に相当）：１．５ｍｍ

図９において、０．６４ｍｍ幅、及び、１．５ｍｍ幅の両方の端子に関して、（ａ）は、雄端子及び雌端子の接触開始位置を示している。図９に示すように、０．６４ｍｍ幅、及び、１．５ｍｍ幅の両方の雄端子において、本発明の雄端子単体の端子挿入力は、従来の雄端子単体の端子挿入力に比べて減少した。すなわち、本発明に係る雄端子を複数備える多極コネクタでは、従来の多極コネクタに比べて、接続時の抵抗力を低減できた。これは、主として、接続部に突出部が形成されているために、雄端子の挿入時に生じる摩擦力が低減されていることによる。

（変形例）
次に、上記の実施形態に係る雄端子の変形例について、上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。図１０は、変形例にかかる雄端子の接続部周辺を示す拡大平面図である。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１０において、符号１０５、１０５ｃ、１０５ｔ、１５３ｓ、１５５、１５６を付した部分は、それぞれ、上記の実施形態において符号５、５ｃ、５ｔ、５３ｓ、５５、５６を付した部分に相当する。

雄端子１０５において、接点部５２の位置における接続部１０５ｃの最大幅はＷ１となっている。そして、図１０に示すように、雄端子１０５においても、先端領域１５５（接続部１０５ｃにおける、接点部５２よりも先端１０５ｔ側の領域）では、その全長に亘って、接点部５２の位置における接続部１０５ｃの最大幅Ｗ１よりも幅が狭い。また、雄端子１０５において、ノミナル接点５２ｃの位置での端子幅は、Ｗ１より小さいＷ３となっている。また、雄端子１０５の先端領域１５５においては、接点部５２と先端１０５ｔとの間に、端子幅が一定（Ｗｓ）の領域がある。雄端子の形状はこのようなものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の範囲内において様々に変更して実施することができる。

例えば、コネクタは、電気信号の送受信のための機器用コネクタとして用いられてもよい。また、電気コネクタ装置は、機器用以外の用途（例えば、中継用）に用いられてもよい。

また、電気コネクタ装置は、固定された相手コネクタにコネクタを接続するようなものには限られず、固定されたコネクタに対して相手コネクタを接続するようなものであってもよい。

また、上記の実施形態では、雄端子５を有するコネクタ４がソケットコネクタであり、相手コネクタ２がプラグコネクタとなっている。しかし、雄端子は、プラグタイプのコネクタに用いられてもよい。

また、上記の実施形態における端子形状は一例であり、端子の形状は、上記の実施形態のようなものには限定されない。例えば、雌端子の形状は角筒状には限られず、円筒状であってもよいし、断面が三角形、五角形であってもよい。

また、上記の実施形態においては、複数の雄端子のそれぞれが独立しているが、複数の雄端子は、互いに連結されていてもよい。例えば、一定間隔で配置された複数の雄端子が、それぞれの根元部分において、帯状板部によって一体的に連結されることにより、複数の雄端子を含む、一つの集合体が形成されていてもよい。この場合に、帯状板部と複数の雄端子とは別部材であってもよい。

本発明の一実施形態にかかる電気コネクタ装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態にかかる雄端子の全体構成を示す平面図である。 雄端子の接続部周辺を示す斜視図である。 雄端子の接続部周辺を示す概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図を示す。 雄端子の接続部の正面拡大図である。 雄端子の接続部周辺を示す拡大平面図である。 雄端子が相手コネクタに接続された状態を示す断面図である。 雄端子が相手コネクタに接続された状態を示す断面図である。 実施例における端子挿入力を示すグラフである。 変形例にかかる雄端子の接続部周辺を示す拡大平面図である。 従来の雄端子の接続部周辺を示す拡大平面図である。

符号の説明

１ 電気コネクタ装置
２ 相手コネクタ
２１ 雌端子（相側端子）
２１ｓ 接触部
２１ｔ 支持部
２１ｗ 外周壁部
２２ 相手ハウジング
２２ｈ 挿入孔
２２ｓ チャンファ面
３ 基板
４ コネクタ
４２ コネクタハウジング
４２ｂ 本体部
４２ｈ 挿入孔
４２ｓ 脚部
４２ｖ 凹部
４２ｗ 壁部
４３ 挿入用凹部
５ 雄端子（コネクタ端子）
５ｃ 接続部
５ｂ 本体部
５ｄ 中間部
５ｆ 第１部分
５ｇ 第２部分
５ｓ 基板接続部
５ｔ 先端
５１ 溝部
５２ 接点部
５３ｃ 側面
５３ｓ 表面
５３ｒ 裏面
５４ｔ 調整用突出部
５４ｖ 抜け止め部
５５ 先端領域

Claims (2)

1. 雌端子に対して挿入される雄端子であって、
   前記雌端子に対して接触する接点部を含む接続部を有し、
   前記接続部の表裏各面においては、前記雌端子に対する挿入方向に沿って線状に形成された２つの突出部が形成されており、
   前記接続部の、前記接点部よりも先端側の領域においては、前記接点部の位置における前記接続部の最大幅よりも幅が狭くなっており、
   表裏各面における２つの前記突出部の離隔方向に関して、前記裏面における２つの前記突出部が、前記表面における２つの前記突出部よりも外側に配置されていることを特徴とする雄端子。
2. 複数の雌端子を含む相手コネクタに対して接続されるコネクタであって、
   コネクタハウジングと、
   複数の雄端子と、を備え、
   前記複数の雄端子のそれぞれは、前記複数の雌端子の一つに対して接触する接点部を含む接続部を有し、当該接続部の表裏各面においては、前記雌端子に対する挿入方向に沿って線状に形成された２つの突出部が形成されており、
   前記接続部の、前記接点部よりも先端側の領域においては、前記接点部の位置における前記接続部の最大幅よりも幅が狭くなっており、
   表裏各面における２つの前記突出部の離隔方向に関して、前記裏面における２つの前記突出部が、前記表面における２つの前記突出部よりも外側に配置されていることを特徴とするコネクタ。

Images