JP5494381B2

JP5494381B2 - コネクタ

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Publication number: JP5494381B2
Application number: JP2010206115A
Authority: JP
Inventors: 満謙北島
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: EP2429041A1; US8444444B2; CN102403593B; KR101249586B1; JP2012064364A; CN102403593A; US20120064782A1; KR20120028244A

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１には、端子金具をハウジングの圧入孔に圧入したコネクタが開示されている。このコネクタでは、端子金具に、圧入孔に圧入される圧入部と、圧入部よりも幅狭であって湾曲した形態の接触部が形成されており、ハウジング内には、接触部を収容するための付加溝が圧入孔に連通して形成されている。そして、この付加溝を遮断する手段として、端子金具に湾曲した溝遮断部を形成し、この溝遮断部を付加溝に嵌合している。

実開平６−３１０８３号公報

しかしながら、溝遮断部は、付加溝内に嵌合されているだけであって、付加溝の内壁との間に隙間なく密着してはいない。つまり、溝遮断部は、付加溝内に進入して、その付加溝内を概ね埋めるという簡易防水を目的としたものであり、付加溝の内壁との隙間を完全に塞いで確実な防止を図るためのものではない。そのため、付加溝と溝遮断部との隙間を通ることによる浸水や漏水を確実に防止することはできない。

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、圧入孔内を確実に防水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、合成樹脂製のハウジングと、前記ハウジングに貫通して形成され、貫通方向と直角な断面形状が略方形をなす圧入孔と、前記圧入孔に挿通される端子金具とを備え、前記端子金具には、前記圧入孔への挿通方向と直角な断面形状が略方形をなし、４つの外面のうち互いに略平行をなす２つの平面領域を前記圧入孔の内壁に対して液密状に面接触させる圧入部が形成されているコネクタにおいて、前記圧入部には、前記２つの平面領域を結ぶ方向における全領域に亘り、前記２つの平面領域と平行な方向へ局部的に膨出させた形態であって、前記圧入孔の内壁に対して液密状に押圧する膨出部が、互いに反対側に膨出するように少なくとも２つ形成され、かつ前記端子金具のうち前記圧入部よりも前記圧入孔への挿通方向の後側に位置する部分には、前記圧入部とともに前記圧入孔に圧入されて収容される第２圧入部が設けられており、前記膨出部の膨出量は、前記圧入部が前記圧入孔に圧入された状態において、前記第２圧入部の外面のうち前記２つの平面領域を結ぶ方向に平行な両面がいずれも前記圧入孔の内壁に接触する量に設定されている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、前記膨出部は、前記平面領域と平行な投影面上において、前記膨出部の外面のうち前記圧入孔の内壁を押圧する凸状領域が概ね台形をなすように曲げ成形されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
膨出部の４つの外面のうち、互いに略平行な２つの平面領域と、凸状に曲がった１つの凸面領域は、圧入孔の内壁に対して液密状に接触する。そして、凸面領域が圧入孔の内壁を押圧することによる反力により、圧入部のうちの凸面領域とは反対側の面も、圧入孔の内壁に対して液密状に押圧されることになる。したがって、本発明によれば、膨出部において浸水や漏水を確実に防止することができる。

また、少なくとも２つの膨出部が互いに反対側に膨出しているので、圧入部の４つの外面の全てが圧入孔の内壁に液密状に密着することになり、高い防水性能が得られる。

＜請求項２の発明＞
膨出部が、エッジ状の稜線を有するような三角形状をなす場合には、圧入の過程で膨出部の稜線と圧入孔の内壁との間の抵抗が大きくなることが懸念されるが、本発明では、膨出部を概ね台形に成形しているので、膨出部と圧入孔の内壁との間の抵抗が低く抑えられる。

実施形態１のコネクタを回路基板に取り付けた状態をあらわす正面図コネクタの平面図コネクタの底面図図２のＸ−Ｘ線断面図図２のＹ−Ｙ線断面図端子金具の側面図端子金具の正面図端子金具の平面図端子金具を圧入孔に圧入した状態をあらわす図４の部分拡大図端子金具を圧入孔に圧入した状態をあらわす図５の部分拡大図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図１０を参照して説明する。本実施形態のコネクタＡは、図１に示すように、回路基板Ｐに取り付けられるものであって、合成樹脂製のハウジング１０と、複数の端子金具２０とを備えている。以下の説明における前後方向、上下方向及び左右方向の向きについては、水平に固定した回路基板Ｐにハウジング１０を取り付けた状態を基準とする。

図４，５に示すように、ハウジング１０は、回路基板Ｐと略平行をなす支持壁部１１と、支持壁部１１の周縁部から上方へ突出したフード部１２とを一体に形成したものである。支持壁部１１には、上下方向に貫通する複数の圧入孔１３が前後左右に整列して形成されている。圧入孔１３の貫通方向と直角な断面形状は、長辺を左右方向（＝幅方向）に向け、短辺を前後方向に向けた長方形とされている。圧入孔１３の長辺側の寸法（幅寸法）と短辺側の寸法（前後寸法）は、いずれも、圧入孔１３の貫通方向全長に亘って一定の寸法である。また、図９，１０に示すように、支持壁部１１の下面には、各圧入孔１３の孔縁を凹ませた形態の凹部１４が形成されている。

端子金具２０は、所定形状に打ち抜いた金属板材に曲げ加工（プレス加工）を施すことにより、全体として上下方向に細長く成形されたものである。図６〜１０に示すように、端子金具２０は、上から順に、端子接続部２１と保持部２２と応力緩和部２３と基板接続部２４とを連ねた形態であり、左右対称な形状となっている。

図６，７に示すように、端子接続部２１は、上下方向において端子金具２０の上端側の約１／４の領域を占めており、雌形の相手側端子（図示省略）と導通可能に接続されるようになっている。端子接続部２１は、上下方向に直線状に延びた形態であり、その断面形状は、長辺を左右方向に向けた長方形となっている。端子接続部２１の左右方向の寸法（＝幅寸法）は、圧入孔１３の左右方向の寸法よりも僅かに大きく、端子接続部２１の前後方向の寸法（＝厚さ寸法）は、圧入孔１３の前後方向の寸法よりも僅かに大きい寸法となっている。

基板接続部２４は、上下方向において端子金具２０の下端側の約１／４の領域を占めており、回路基板Ｐのスルーホール（図示省略）に挿入されるようになっている。基板接続部２４は、上下方向に直線状に延びた形態であり、その断面形状は正方形となっている。基板接続部２４の左右方向及び前後方向の寸法は、端子接続部２１の前後方向の寸法（＝厚さ方向）と同じ寸法である。

応力緩和部２３は、基板接続部２４の上端に連なっており、端子金具２０の上下寸法のうちの約１／４を占めている。応力緩和部２３は、側方（幅方向）から見たときに概ね台形状をなすとともに基板接続部２４より前方へ突出するように曲げられている。応力緩和部２３の断面形状は、長辺を左右方向に向けた長方形である。応力緩和部２３は、その上下両端に上下方向の外力が作用したときに弾性変形し得るようになっており、この応力緩和部２３の弾性撓みにより、基板接続部２４をスルーホールに対して半田付けにより固定された状態において、回路基板Ｐとハウジング１０との間で上下方向の相対変位が生じたときに、その相対変位を吸収し、基板接続部２４とスルーホールとの固定部分における応力を緩和するようになっている。

保持部２２は、端子接続部２１の下端と応力緩和部２３の上端とを連結するように配されており、全体として上下方向にほぼ真っ直ぐに延びた形態である。保持部２２は、端子金具２０の上下寸法のうちの約１／４を占めている。保持部２２の断面形状は、その全長に亘り、長辺を左右方向に向けた長方形である。図６，７，９，１０に示すように、保持部２２は、上から下に向かって順に、第１圧入部２５（本発明の構成要件である圧入部）と第２圧入部３１とストッパ３６を順に連ねた形態である。この保持部２２のうち第１圧入部２５と第２圧入部３１が、圧入孔１３内に圧入されて収容される。

第１圧入部２５の長辺側（左右方向）の幅寸法は、端子接続部２１と同じ寸法、つまり圧入孔１３の左右寸法（幅寸法）よりも僅かに大きい寸法であり、第１圧入部２５の全長に亘って一定寸法である。この第１圧入部２５の４つの外面のうち左右２つの外側面（短辺側の外側面）は、第１圧入部２５の全長に亘って互いに平行をなす平面領域２６となっている。

第１圧入部２５は、端子接続部２１の下端に連なる第１膨出部２７Ａと、第１膨出部２７Ａの下端に連なる第２膨出部２７Ｂとから構成されている。第１膨出部２７Ａは、平面領域２６と直角な方向に投影した投影面（以下、「平面領域２６と平行な投影面」という）上において、略台形をなすように前方（平面領域２６と平行な方向であり、且つ圧入孔１３への圧入方向と直角な方向）へ膨出した形態である（図９を参照）。
この膨出方向は第１圧入部２５の板厚方向と平行な方向である。第１膨出部２７Ａは、左右方向（左右両平面領域２６を結ぶ方向であり、平面領域２６と直角な方向）における全領域に亘って連続して形成されている。そして、図９，１０に示すように、第１膨出部２７Ａのうち最も膨出量の大きい第１稜線領域２９Ａは、圧入孔１３への圧入方向（挿通方向）と直角な幅方向に延びている。

また、第１膨出部２７Ａの４つの外面のうち前側の外面は、第１凸状領域２８Ａとなっている。この第１凸状領域２８Ａは、側方（平面領域２６と直角に投影した方向）から見たときに概ね台形をなしている。また、第１膨出部２７Ａの外面のうち第１凸状領域２８Ａと反対側（後側）の外面は、概ね台形状に凹んだ第１凹状領域３０Ａとなっている。この略台形状に曲げ加工された第１膨出部２７Ａの、曲げ加工前の厚さ寸法（前後方向の寸法）は、端子接続部２１の厚さ寸法と同じである。

第２膨出部２７Ｂは、平面領域２６と平行な投影面（図９を参照）上において、略台形をなすように後方（平面領域２６と平行な方向であり、且つ圧入孔１３への圧入方向と直角な方向であって、第１膨出部２７Ａとは前後逆の方向）へ膨出した形態である。この膨出方向は第１圧入部２５の板厚方向と平行な方向である。第２膨出部２７Ｂは、左右方向（左右両平面領域２６を結ぶ方向であり、平面領域２６と直角な方向）における全領域に亘って連続して形成されている。そして、第２膨出部２７Ｂのうち最も膨出量の大きい第２稜線領域２９Ｂは、圧入孔１３への圧入方向（挿通方向）と直角な幅方向に延びている。平面領域２６と平行な投影面上において、上記の第１膨出部２７Ａとこの第２膨出部２７Ｂは、振幅方向を前後方向として波形をなすように上下に連なっている。

図９に示すように、第２膨出部２７Ｂの４つの外面のうち後側の外面は、第２凸状領域２８Ｂとなっている。この第２凸状領域２８Ｂは、側方（平面領域２６と直角に投影した方向）から見たときに概ね台形をなしている。また、第２膨出部２７Ｂの外面のうち第２凸状領域２８Ｂと反対側（前側）の外面は、概ね台形状に凹んだ第２凹状領域３０Ｂとなっている。この略台形状に曲げ加工された第２膨出部２７Ｂの、曲げ加工前の厚さ寸法（前後方向の寸法）は、第１膨出部２７Ａ及び端子接続部２１の厚さ寸法と同じである。

第２圧入部３１は、左右方向に投影した投影面上において、前後方向の寸法（厚さ寸法）が全長に亘って一定であり、第１圧入部２５の曲げ加工前の厚さ寸法、及び端子接続部２１の厚さ寸法と同じ寸法である。図１０に示すように、第２圧入部３１の上端部には、左右両外側方へ突出した形態の抜止部３２が形成されている。抜止部３２の外側面のうち上端部は、上下方向（圧入孔１３への圧入方向）に対して傾斜した誘導部３３となっており、抜止部３２の下端縁は、係止縁部３４となっている。また、第２圧入部３１の下端部には、左右両外側方へ張り出した幅広部３５が形成されている。第２圧入部３１の上端部の抜止部３２を含んだ幅寸法は、第１圧入部２５の幅寸法よりも大きく、第２圧入部３１の下端部の幅広部３５を含んだ幅寸法も、第１圧入部２５の幅寸法より大きい。ストッパ３６は、第２圧入部３１よりも幅寸法が大きく、ストッパ３６の上端縁は、圧入孔１３への圧入方向に対してほぼ直角をなしている。

次に、本実施形態の作用を説明する。端子金具２０を支持壁部１１に取り付ける際には、支持壁部１１の下方から端子金具２０を圧入孔１３に挿通する。挿通の過程では、まず、端子接続部２１が圧入孔１３に圧入され、その後、第１圧入部２５の第１膨出部２７Ａが圧入孔１３内に圧入される。この第１膨出部２７Ａの圧入過程では、第１膨出部２７Ａの左右両平面領域２６が、圧入孔１３の内壁のうち左右両内壁面に対して液密状に密着（面接触）した状態で摺接するとともに、第１膨出部２７Ａの第１凸状領域２８Ａが、圧入孔１３の内壁のうち前側の内壁面に対して液密状に密着した状態で摺接する。そして、この第１膨出部２７Ａに続いて第２膨出部２７Ｂが圧入孔１３内に圧入される。この第２膨出部２７Ｂの圧入過程では、第２膨出部２７Ｂの左右両平面領域２６が、圧入孔１３の内壁のうち左右両内壁面に対して液密状に密着（面接触）した状態で摺接するとともに、第２膨出部２７Ｂの第２凸状領域２８Ｂが、圧入孔１３の内壁のうち後側の内壁面に対して液密状に密着した状態で摺接する。

第１膨出部２７Ａと第２膨出部２７Ｂの両方が圧入孔１３内に進入している状態では、第１膨出部２７Ａの第１凸状領域２８Ａが、圧入孔１３の前側の内壁面を押圧するとともに、第２膨出部２７Ｂの第２凸状領域２８Ｂが圧入孔１３の後側の内壁面を押圧する。このように２つの膨出部２７Ａ，２７Ｂが、圧入孔１３の内壁面を互いに反対方向へ押圧しているので、前後方向における膨出部２７Ａ，２７Ｂと圧入孔１３の内壁面との間の密着度が高くなっている。また、第１凸状領域２８Ａの第１稜線領域２９Ａと第２凸状領域２８Ｂの第２流線領域は、いずれも、圧入孔１３の内壁面に対して面接触する。

第２膨出部２７Ｂの全体が圧入孔１３内に進入した後は、第２圧入部３１が圧入孔１３内に圧入される。そして、端子金具２０が支持壁部１１における所定の取付け位置に到達すると、ストッパ３６の上端縁が凹部１４の奥端面に対して下から当接し、それ以上の端子金具２０の圧入動作（上方への移動）が阻止される。また、抜止部３２の下端の係止縁部３４が圧入孔１３の内壁面に対して食い込むことによって、端子金具２０の抜き方向（下方）への移動が阻止される。これにより、端子金具２０が正規の組付位置に保持される。

上述のように、本実施形態のコネクタＡでは、端子金具２０に、圧入孔１３への挿通方向と直角な断面形状が略方形をなし、４つの外面のうち互いに略平行をなす２つの平面領域２６を圧入孔１３の内壁に対して液密状に面接触させる第１圧入部２５を形成した上で、この第１圧入部２５に、２つの平面領域２６を結ぶ幅方向における全領域に亘り、２つの平面領域２６と平行な前後方向へ局部的に膨出させた形態であって、圧入孔１３の内壁に対して液密状に押圧する第１膨出部２７Ａと第２膨出部２７Ｂを形成している。

この構成によれば、膨出部２７Ａ，２７Ｂの４つの外面のうち、互いに略平行な２つの平面領域２６と、凸状に曲がった凸状領域２８Ａ，２８Ｂが、圧入孔１３の内壁に対して液密状に接触する。そして、凸状領域２８Ａ，２８Ｂが圧入孔１３の内壁を押圧することによる反力により、第１圧入部２５における凸状領域２８Ａ，２８Ｂとは反対側の面（第１凸状領域２８Ａ側の反力に着目した場合は第２凸状領域２８Ｂであり、第２凸状領域２８Ｂ側の反力に着目した場合は第１凸状領域２８Ａである）も、圧入孔１３の内壁に対して液密状に押圧されることになる。したがって、本実施形態によれば、膨出部２７Ａ，２７Ｂにおいて浸水や漏水を確実に防止することができる。

また、図８に示すように、２つの膨出部２７Ａ，２７Ｂが、平面領域２６と直角な投影面（圧入孔１３への挿通方向と平行な方向に投影した投影面）上において互いに反対側へ膨出するように形成されているので、第１圧入部２５の４つの外面の全てが圧入孔１３の内壁に液密状に密着することになり、高い防水性能が得られる。
また、膨出部が、エッジ状の稜線を有するような三角形状をなす場合には、圧入の過程で膨出部の稜線と圧入孔の内壁との間の抵抗が大きくなり、圧入に支障を来したりすることが懸念される。その点、本実施形態では、膨出部２７Ａ，２７Ｂは、平面領域２６と平行な投影面上において、膨出部２７Ａ，２７Ｂの外面のうち圧入孔１３の内壁を押圧する凸状領域２８Ａ，２８Ｂが概ね台形をなすように曲げ成形されているので、膨出部２７Ａ，２７Ｂと圧入孔１３の内壁との間の抵抗が低く抑えられている。

＜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）上記実施形態では、回路基板に取り付けられる基板用コネクタに適用した場合について説明したが、本発明は、回路基板に取り付けられないコネクタ（例えば、ジョイントコネクタなど）にも適用できる。
（２）上記実施形態では、膨出部の稜線の向きが圧入孔への挿通方向と直角な幅方向となっていたが、膨出部の稜線の向きは、幅方向に対して斜めの方向であってもよい。
（３）上記実施形態では、圧入部に２つの膨出部を形成したが、圧入部に形成する膨出部の数は、３つ以上であってもよい。
（４）上記実施形態では、１つの膨出部を、圧入孔の内壁に面接触するような台形状としたが、膨出部は、曲線のみからなる弧状に湾曲した形態としてもよく、稜線がエッジ状をなす三角形状であってもよい。
（５）上記実施形態では、圧入部の断面形状を長方形とした上で、膨出部を板厚方向へ突出させたが、長方形断面の圧入部において、膨出部を幅方向（板厚方向と直交する方向）へ膨出させるようにしてもよい。
（６）上記実施形態では、圧入部の断面形状を長方形としたが、圧入部の断面形状は正方形であってもよい。

１０…ハウジング
１３…圧入孔
２０…端子金具
２５…第１圧入部（圧入部）
２６…平面領域
２７Ａ…第１膨出部
２７Ｂ…第２膨出部
２８Ａ…第１凸状領域
２８Ｂ…第２凸状領域

Claims

合成樹脂製のハウジングと、
前記ハウジングに貫通して形成され、貫通方向と直角な断面形状が略方形をなす圧入孔と、
前記圧入孔に挿通される端子金具とを備え、
前記端子金具には、前記圧入孔への挿通方向と直角な断面形状が略方形をなし、４つの外面のうち互いに略平行をなす２つの平面領域を前記圧入孔の内壁に対して液密状に面接触させる圧入部が形成されているコネクタにおいて、
前記圧入部には、前記２つの平面領域を結ぶ方向における全領域に亘り、前記２つの平面領域と平行な方向へ局部的に膨出させた形態であって、前記圧入孔の内壁に対して液密状に押圧する膨出部が、互いに反対側に膨出するように少なくとも２つ形成され、かつ前記端子金具のうち前記圧入部よりも前記圧入孔への挿通方向の後側に位置する部分には、前記圧入部とともに前記圧入孔に圧入されて収容される第２圧入部が設けられており、
前記膨出部の膨出量は、前記圧入部が前記圧入孔に圧入された状態において、前記第２圧入部の外面のうち前記２つの平面領域を結ぶ方向に平行な両面がいずれも前記圧入孔の内壁に接触する量に設定されていることを特徴とするコネクタ。
前記膨出部は、前記平面領域と平行な投影面上において、前記膨出部の外面のうち前記圧入孔の内壁を押圧する凸状領域が概ね台形をなすように曲げ成形されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。