JP5787233B2 - コネクタ - Google Patents

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、ハウジング内に形成した端子収容室に端子金具を挿入し、挿入された端子金具を、ランスの係止作用によって抜止めするコネクタが開示されている。このコネクタでは、ランスを、ハウジングに対し仮係止位置と本係止位置との間で相対変位するリテーナに形成している。端子金具を端子収容室に挿入する際には、リテーナを仮係止位置に変位させておくことにより、ランスを端子金具の挿入経路から外れる方向へ退避させ、端子金具を挿入した後は、リテーナを本係止位置へ変位させることで、端子金具に対するランスの係止代を増すようにしている。この構成によれば、端子金具が挿入過程でランスと接触することに起因する摩擦抵抗が軽減される。

特開２００７−０１２３５２号公報

上記のコネクタでは、リテーナの変位方向が、端子金具の挿入方向と直角な向きとなっているため、端子収容室に挿入された端子金具が、正規挿入位置に到達せずに、その手前の半挿入位置に止まっている状態では、リテーナを仮係止位置から本係止位置へ変位させたときに、リテーナが端子金具と干渉することになる。この場合、リテーナを仮係止位置へ一旦戻してから、端子金具の挿入をやり直し、その後で、再び、リテーナを本係止位置へ変位させる必要がある。そのため、作業性の向上が望まれる。

また、近年は、環境問題に関する意識が益々高まっているため、端子金具の挿入作業性の向上だけでなく、環境破壊の対策にも配慮したリサイクル技術が求められる。
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、端子金具の挿入作業性の向上を実現するとともに、環境破壊の対策に配慮したコネクタを提供することを目的とする。

本発明のコネクタは、
内部に端子収容室が形成されたハウジングと、
前記端子収容室に挿入される端子金具と、
形状記憶特性を有する生分解プラスチックからなり、前記端子収容室内に対する前記端子金具の挿入を許容する退避形状から、前記端子収容室内の半挿入位置にある前記端子金具を正規挿入位置まで押し動かすように形状を変化させながら係止形状に回復するように形状記憶処理されたランスとを備えているところに特徴を有する。

端子金具を端子収容室に挿入する際には、予め、ランスを退避形状に保持しておき、端子金具を挿入した後は、生分解プラスチックの形状記憶特性を利用してランスを係止形状に回復させる。このとき、端子金具が半挿入位置に止まっていれば、ランスは、退避形状から係止形状に回復する過程で、半挿入位置の端子金具を正規挿入位置へ押し動かす。したがって、端子金具が半挿入位置に止まっている場合でも、端子金具の挿入作業をやり直す必要がなく、挿入作業性に優れている。端子金具は、係止形状に回復したランスの係止作用によって抜止めされる。また、生分解プラスチックからなるランスは、微生物を利用して二酸化炭素と水に分解させることができるので、半永久的に残存したままとなる石油由来のプラスチックのものに比べると、自然環境への負担が少ない。

実施例１においてランスが端子金具を正規挿入位置に押し動かした状態をあらわす断面図 ランスが退避形状であって、端子金具が半挿入位置に止まっている状態をあらわす断面図 ランスが退避形状から係止形状に回復する過程で、半挿入位置の端子金具に係止した状態をあらわす断面図

本発明のコネクタは、
前記ランスが退避形状であるときに、前記ランスの全体が、前記端子収容室内における前記端子金具の挿入経路の外部へ退避していてもよい。
この構成によれば、端子金具を挿入する過程で、端子金具がランスと干渉しないので、端子金具の挿入作業性が良い。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図３を参照して説明する。本実施例のコネクタ１０は、プラスチック製のハウジング１１と、導電路３０を構成する端子金具３４とを備えて構成されている。尚、以下の説明において、前後方向については、図１〜３の左側を前側ということにする。

ハウジング１１の内部には、前後方向に延びる端子収容室１２が形成されている。端子収容室１２内には、ハウジング１１の後方から端子金具３４が挿入されるようになっている。端子収容室１２の後端部は、端子金具３４を端子収容室１２に挿入させるための端子挿入口１３として開口している。端子収容室１２の前端部は前面壁１４で覆われており、前面壁１４には、雄形の相手側端子のタブ（図示省略）を端子収容室１２内に挿入させるための貫通形態のタブ挿入口１５が形成されている。

端子収容室１２における前端側の領域には、端子収容室１２の内壁面に沿って前方（端子収容室１２に対する端子金具３４の挿入方向と同じ方向）へ片持ち状に延出した形態のランス１６が、一体に形成されている。ランス１６は、上下方向（端子収容室１２に対する端子金具３４の挿入方向と交差する方向）に弾性撓み可能である。ランス１６は、前後方向に細長い弾性撓み部１７と、弾性撓み部１７の前端近くの位置から端子収容室１２の内部に向かって突出する係止突起１８とを一体に形成して構成されている。係止突起１８の前面は、端子金具３４の挿入方向と略直角な押圧面１９となっている。

ハウジング１１には、ランス１６の上方（ランス１６を挟んで端子収容室１２とは反対側）に配された変形許容空間２０が、ハウジング１１の前端面に開放された形態で形成されている。この変形許容空間２０は、ランス１６が退避位置（退避形状）に変位（変形）することを可能にするためのスペースである。また、ランス１６の前方には、ランス１６を金型成形する際に形成された型抜き空間２１が配されている。型抜き空間２１は、変形許容空間２０とタブ挿入口１５に連通しているとともに、ハウジング１１の前端面に開放されている。

導電路３０は、電線３１と、端子金具３４とを備えて構成されている。電線３１は、導体３２を絶縁被覆３３で包囲した単芯線からなる。端子金具３４は、全体として前後方向に細長い形状に成形されている。端子金具３４の前端部には周知形態の角筒部３５が形成され、端子金具３４の後端部にはオープンバレル状をなす周知形態の圧着部３６が形成されている。角筒部３５を構成する上板部には、ランス１６と係止するための係止孔３７が形成されている。圧着部３６には、電線３１の前端部が圧着により接続されている。

ハウジング１１は、その全体が、トウモロコシやサトウキビ等のようなデンプンや糖を多く含む穀物等の生物資源（バイオマス）から製造されたポリ乳酸（ＰＬＡ）を主成分（母材）とする脂肪族ポリエステル系の生分解プラスチックからなる。この生分解プラスチックは、形状記憶特性を有し、融点が１６０〜２００℃、ガラス転移点が４５〜７５℃である。

ハウジング１１は、前後方向に型開きされる金型（図示省略）に、融点以上の温度に加熱された溶融状態の生分解プラスチックを充填することにより成形される。このとき、ランス１６は図１に示す係止形状に形成され、この係止形状が、ランス１６に記憶される形状となる。ランス１６が係止形状であることは、ランス１６が係止位置にあることと同義である。

ランス１６が係止形状であるときは、弾性撓み部１７が、その前端から後端に至る全長に亘り、端子収容室１２の上面（端子金具３４の挿入方向）と平行をなして真っ直ぐに延びている。また、係止形状では、係止突起１８が、端子収容室１２内における端子金具３４の挿入経路内に進出するように下方へ突き出した状態となる。端子金具３４が端子収容室１２に正規挿入された状態で、ランス１６が係止形状をとると、係止突起１８が係止孔３７に進入し、押圧面１９が係止孔３７の前縁と当接可能となるので、ランス１６が抜止め機能を発揮し得る状態となる。

上記のようにハウジング１１とランス１６が成形された後は、ハウジング１１とランス１６を、生分解プラスチックのガラス転移点以上で且つハウジング１１の成形時の温度（成形温度）より低い温度（変形処理温度）まで加熱し、加熱状態を保ったままで、ランス１６を変形させる。このとき、型抜き空間２１から治具等を差し入れて、ランス１６を図２に示す退避形状に変形させる。ランス１６を退避形状に変形した後は、その変形状態を維持したままで、ランス１６をガラス転移点未満の温度まで冷却する。これにより、ランス１６は、退避形状に保持される。

ランス１６が退避形状であることは、ランス１６が退避位置にあることと同義である。ランス１６が退避形状であるときは、図２に示すように、弾性撓み部１７が、上方（端子金具３４の挿入方向と交差する方向において、端子収容室１２内の端子金具３４から遠ざかる方向）へ膨らむように湾曲する。つまり、弾性撓み部１７の後端側領域が前上がりの斜め姿勢になるとともに、弾性撓み部１７の前端側領域が前下がりの斜め姿勢になる。弾性撓み部１７が湾曲しているので、前後方向（端子金具３４の挿入方向と平行な方向）におけるランス１６の長さ寸法は、係止形状に比べて短くなる。したがって、係止突起１８と押圧面１９は、係止形状に比べると、後方（端子金具３４の挿入方向とは反対方向）に位置する。

また、弾性撓み部１７の全体が、係止形状に比べて上方へ変位しているので、弾性撓み部１７と係止突起１８の両方（つまり、ランス１６の全体）が、端子収容室１２における端子金具３４の挿入経路外へ退避して、変形許容空間２０内に収容される。したがって、ランス１６が退避形状であるときには、端子収容室１２に対して端子金具３４を挿入・抜取りを行う過程で、端子金具３４とランス１６が干渉することはない。

退避形状に変形させたランス１６は、その変形を加えたときの温度（変形処理温度）よりも高い温度に加熱すると、当初の成形時に記憶させた係止形状（元形状）に回復する。ランス１６に変形させるときの変形処理温度は、生分解プラスチックのガラス転移点よりも高い温度である。ガラス転移点は、ハウジング１１の保管場所の室温、及び端子収容室１２に端子金具３４を挿入する作業を行う環境下で想定される室温よりも高い温度（４５〜７５℃）である。したがって、ハウジング１１を成形してランス１６を退避形状に変形させてから、端子収容室１２に端子金具３４を挿入するまでの間、ランス１６は退避形状を維持する。

端子金具３４（導電路３０の前端部）は、後方から端子収容室１２内に挿入される。端子金具３４の挿入過程では、ランス１６が退避形状に保たれていて、端子収容室１２における端子金具３４の挿入経路外へ退避しているので、端子金具３４は、ランス１６と干渉することなく正規挿入位置まで挿入され、前面壁１４に当接して前止まりされる。この前止まり作用により、端子金具３４は、端子収容室１２内において前後方向に位置決めされ、係止孔３７がランス１６と対応する位置関係となる。

端子金具３４挿入作業が終わった後は、ランス１６を変形処理温度よりも高い温度に加熱すると、ランス１６が、退避形状から、記憶処理された係止形状へ回復する。つまり、ランス１６は、退避位置から係止位置へ変位する。このとき、端子金具３４が正規挿入位置に到達していれば、係止突起１８が端子収容室１２内における端子金具３４の挿入経路内に進出して、係止孔３７内に進入する。この状態では、電線３１に後方への引張力（抜取り方向の外力）が付与されると、係止孔３７の孔縁が係止突起１８の押圧面１９に係止（当接）することにより、ランス１６が変位規制機能を発揮し、端子金具３４は抜取り方向（後方）への変位を規制された状態に保持される。

また、ランス１６が退避形状から係止形状に回復する際に、端子金具３４が半挿入位置に止まっている場合には、ランス１６が形状回復する過程で、端子金具３４を半挿入位置から係止挿入位置へ移動させる。その工程を説明すると、ランス１６が退避形状から係止形状へ回復する過程では、図３に示すように、弾性撓み部１７が、全体として下方へ変位するので、係止突起１８が係止孔３７内に進入する。この状態から、ランス１６の形状回復が進むと、弾性撓み部１７が、その曲率半径を増すように（つまり、真っ直ぐ伸びるように）変形するので、押圧面１９が係止孔３７の前縁部を後方から押す。この押圧面１９からの押圧作用により、半挿入位置の端子金具３４が、前方へ押し動かされる。そして、ランス１６の係止形状への形状回復が完了すると、図１に示すように、端子金具３４は正規挿入位置に到達する。同時に、ランス１６による抜止め機能が発揮可能な状態となる。

導電路３０を構成する端子金具３４や電線３１をリサイクルする際には、端子収容室１２内の端子金具３４をランス１６の係止により抜止めした状態のままで、コネクタ１０を培地に埋めて放置しておけばよい。培地としては、微生物が棲息する通常の堆肥でも良いが、微生物の育成と活性化を促すための栄養素を含む液剤を混ぜ込んだ堆肥が好ましい。コネクタ１０を培地に埋め込んでから所定時間が経過すると、微生物が、生分解プラスチック製のハウジング１１を生分解するので、ハウジング１１は剛体としての形状を維持できなくなる。したがって、端子収容室１２内に収容されていた端子金具３４を取り出すことができる。

本実施例のコネクタ１０は、内部に端子収容室１２が形成されたハウジング１１と、端子収容室１２に挿入される端子金具３４と、形状記憶特性を有する生分解プラスチックからなり、端子収容室１２内に対する端子金具３４の挿入を許容する退避形状から、端子収容室１２内の半挿入位置にある端子金具３４を正規挿入位置まで押し動かすように形状を変化させながら係止形状に回復するように形状記憶処理されたランス１６とを備えている。

このコネクタ１０によれば、端子金具３４を端子収容室１２に挿入する際には、予め、ランス１６を退避形状に保持しておき、端子金具３４を挿入した後は、生分解プラスチックの形状記憶特性を利用してランス１６を係止形状に回復させる。このとき、端子金具３４が半挿入位置に止まっていれば、ランス１６は、退避形状から係止形状に回復する過程で、半挿入位置の端子金具３４を正規挿入位置へ押し動かす。したがって、端子金具３４が半挿入位置に止まっている場合でも、端子金具３４の挿入作業をやり直す必要がなく、挿入作業性に優れている。端子金具３４は、係止形状に回復したランス１６の係止作用によって抜止めされる。また、生分解プラスチックからなるランス１６は、微生物を利用して二酸化炭素と水に分解させることができるので、半永久的に残存したままとなる石油由来のプラスチックのものに比べると、自然環境への負担が少ない。

また、本実施例のコネクタ１０は、ランス１６が退避形状であるときに、ランス１６の全体が、端子収容室１２内における端子金具３４の挿入経路の外部へ退避している。したがって、端子金具３４を挿入する過程で、端子金具３４がランス１６と干渉しないので、端子金具３４の挿入作業性が良い。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、形状記憶特性を有する生分解性プラスチックとしてポリ乳酸を用いたが、ポリ乳酸に限らず、例えば、ポリグリコール酸、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸等のポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）、ポリ−ε−カプロラクトン等のポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート等のポリアルキレンアルカノエート等を用いることが可能である。
（２）上記実施例では、生分解プラスチックとして、生物資源（バイオマス）由来のバイオプラスチックを用いたが、これに限らず、石油由来の生分解性プラスチック（例えば、ＰＥＴ共重合体）を含むものであってもよい。
（３）上記実施例では、ランスを、端子収容室の内壁部に一体形成したが、ランスは、ハウジングに対して相対変位可能なリテーナに一体形成されたものであってもよい。
（４）上記実施例では、ランスを含むハウジングの全体を形状記憶特性を有する生分解プラスチックとしたが、これに替えて、ハウジングのうちランスとランスに直接繋がる部分だけを形状記憶特性を有する生分解プラスチックとしてもよい。
（５）上記実施例では、ランスが退避形状であるときに、端子金具が挿入過程でランスと接触しないようにしたが、挿入過程の端子金具が退避形状のランスと干渉するようにしてもよい。この場合、退避形状のランスが弾性変形可能とすることで、端子金具の挿入を支障なく行うことができる。
（６）上記実施例では、端子金具が、前端部に角筒部を有する雌形の端子である場合について説明したが、本発明は、端子金具が、前端部に細長いタブを有する雄形の端子である場合にも適用できる。

１０…コネクタ
１１…ハウジング
１２…端子収容室
１６…ランス
３４…端子金具

Claims (2)

1. 内部に端子収容室が形成されたハウジングと、
   前記端子収容室に挿入される端子金具と、
   形状記憶特性を有する生分解プラスチックからなり、前記端子収容室内に対する前記端子金具の挿入を許容する退避形状から、前記端子収容室内の半挿入位置にある前記端子金具を正規挿入位置まで押し動かすように形状を変化させながら係止形状に回復するように形状記憶処理されたランスとを備えていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記ランスが退避形状であるときに、前記ランスの全体が、前記端子収容室内における前記端子金具の挿入経路の外部へ退避していることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。

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