JP5835157B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関し、さらに詳しくは、ハウジング内に端子金具が収容されたコネクタに関する。

相手側端子金具と電気的に接続される端子金具がハウジング内に収容されたコネクタが公知であるが、この種のコネクタが車両内部の電気配線等に使用される場合には、車両の振動等のために端子金具がハウジング内でがたつくことにより、相手側端子金具との接点に振動が与えられ、接点の接触抵抗が上昇してしまうことがある。これを防止するため、特許文献１においては、端子金具に当接片が形成され、当接片がハウジングの端子収容孔の内壁を内方から押圧する構成が開示される。

また、特許文献２においては、ハウジングの一部として形成された振動減衰部材と減振部を有するゴム栓をコネクタに備えることで、電線から端子金具への振動の伝達を減衰させることが図られる。

特開２００６−１００２３４号公報 特開２０１１−１２９２９６号公報

車両内の電気配線においては、限られた空間に電線を取り回す必要性などのために、端子金具をハウジングに挿入した状態で、端子金具に接続された電線を端子金具の後端部で様々な方向に屈曲したり、回転したりすることがしばしば行われる。すると、電線から端子金具にトルクが伝わり、端子金具が電線軸の周りに回転してしまう場合がある。

図３に、雌型コネクタを例として、従来一般のコネクタ３０の模式図を示す。ハウジング３１に収容された雌型端子金具３４は、前方部に雄型端子金具Ｍを挟圧保持する接続部３２を有し、後方部に電線Ｗがかしめられて接続されるバレル部３３を有する。バレル部３３に接続された電線Ｗが、バレル部３３の後端部で屈曲されたり、回転されたりすると、そのトルクが雌型端子金具３４に伝達され、雌型端子金具３４が、ハウジング３１に対して相対的に回転してしまう。

電線Ｗの屈曲や回転によって、ハウジング３１内部で端子金具３４が回転すると、端子金具３４が、相手側の雄型端子金具Ｍに対して相対的に回転してしまう。すると、両端子金具の間の接点３２ａにおいて、設計時に意図された接触面積を得られなくなり、接触抵抗が不安定化したり、増大したりするおそれがある。

また、図４に示したコネクタ４０のように、端子金具４４のバレル部４３の後部に、水の浸入を防止するゴム栓４５が設けられる場合がある。ゴム栓４５は、略円筒状の形状を有し、内壁が電線Ｗに密着し、外壁がコネクタ４０のハウジング４１の内壁に密着しているが、ゴム栓４５の後端部で電線Ｗが屈曲又は回転されると、ゴム栓４５もともに回転してしまう場合がある。すると、端子金具４４がハウジング４１内で回転し、やはり雄型端子金具Ｍとの接点において回転が生じてしまう。

このように、車両等の振動の伝搬によるがたつき以外に、電線の取り回し時の屈曲及び回転による端子金具の回転によっても、接点における接触抵抗の増大が引き起こされる。しかし、ハウジング内での端子金具の回転運動は、上記特許文献に記載されているような、端子金具のがたつきを防止する機構や、電線からの振動の伝達を防止する機構によっては、防止されない。

本発明が解決しようとする課題は、端子金具に接続された電線の屈曲や回転が行われた際に、端子金具が、端子金具を収容するハウジングに対して相対的に回転運動をすることが防止されたコネクタを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかるコネクタは、相手側端子金具と電気的に接続される接続部と、電線が接続されるバレル部とを有する端子金具と、前記端子金具を収容するハウジングと、前記端子金具の少なくとも一部分の外壁又は前記バレル部に隣接する前記電線の外周に密着するとともに前記ハウジングの内壁に密着して形成された中空筒状の弾性体よりなる回転規制部材と、を備え、前記ハウジングの前記回転規制部材が密着している箇所の内壁及び前記回転規制部材の外壁が、前記電線の軸方向に垂直な断面が円形以外の形状となるように形成されていることを要旨とする。

ここで、前記ハウジングの前記回転規制部材が密着している箇所の内壁及び前記回転規制部材の外壁が、前記電線の軸方向に垂直な断面が矩形となるように形成されていることが好ましい。

そして、前記回転規制部材は、前記接続部が相手側端子金具と電気的に接触する接点が形成されている箇所の前記接続部の外壁に密着して設けられているとよい。

ここで、前記接点が形成されている箇所の前記接続部の外壁及び前記回転規制部材の内壁は、前記電線の軸方向に垂直な断面が矩形となるように形成されていることが好適である。

あるいは、前記回転規制部材は、前記バレル部に隣接する前記電線の外周に密着して設けられているとよい。

上記発明にかかるコネクタにおいては、端子金具又は電線とハウジングとの間に、双方に密着して回転規制部材が形成されており、しかもハウジングの内壁及び回転規制部材の外壁が、電線の軸方向に垂直な断面が円形以外の形状になるように形成されている。さらに、回転規制部材が弾性体よりなることによって、回転規制部材とハウジングとの間、及び回転規制部材と端子金具又は電線との間の密着性が高められている。これらの効果によって、電線の取り回し等のために電線が端子金具のバレル部の後端部で屈曲されたり、回転された際に、端子金具がハウジングの内部で回転することが防止される。それに伴って、接点において、端子金具が相手側端子金具に対して相対的に回転することが防止され、このような回転による接触抵抗値の不安定化及び増大が防止される。

ここで、回転規制部材が密着している箇所のハウジングの内壁及び回転規制部材の外壁が、前記電線の軸方向に垂直な断面が矩形となるように形成されていると、その形状により、ハウジングと回転規制部材の間の回転が良く規制されるので、ハウジングに対する端子金具の回転が、より効果的に防止される。

そして、接点が形成されている箇所の接続部の外壁を覆って、回転規制部材が設けられていると、接点の形成されている箇所において、接続部がハウジングに対して回転することが強固に防止されるので、接点における相手側端子金具に対する相対回転が効果的に阻止される。

ここで、接点が形成されている箇所の接続部の外壁及び回転規制部材の内壁が、電線の軸方向に垂直な断面が矩形となるように形成されているものであると、その形状の効果により、回転規制部材と端子金具との間の回転が良く規制される。これにより、ハウジングに対する端子金具、とりわけ接点が形成された箇所の回転が、一層効果的に防止される。

あるいは、回転規制部材が、バレル部に隣接する前記電線の外周に密着して形成されている場合には、回転規制部材が、ハウジング内部への水の浸入を防止する防水栓としても同時に機能する。

本発明の第一の実施形態にかかるコネクタを示す模式図であり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第二の実施形態にかかるコネクタを示す模式図であり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 従来のコネクタを示す模式図であり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）はコネクタ後端部見た図（Ｃ−Ｃ断面図）である。 別の従来のコネクタを示す模式図であり、（ａ）は部分断面図、（ｂ）はコネクタ後端部見た図（Ｄ−Ｄ断面図）である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１に本発明の第一の実施形態にかかるコネクタ１０を示す。なお、各図において、相手側端子金具である雄型端子金具Ｍが位置する方向、つまり図の左側を前、電線Ｗが接続される方向を後とする。また、図の上下方向を上下とする。

コネクタ１０は雌型コネクタであり、端子金具４と、端子金具４を収容するハウジング１とを有する。ハウジング１は、略角筒形の形状を有しており、前後方向（電線Ｗの軸方向）に垂直な断面が、外壁面及び内壁面ともに矩形に形成されている。

端子金具４の前部には、相手側端子金具である雄型コネクタの雄型端子金具Ｍと電気的に接続される接続部２が形成されている。接続部２は略角筒状の構造を有し、外壁の前後方向に垂直な断面（以下、単に断面と称する場合がある）が矩形に形成されている。接続部２の角筒の中空部下面には、内側後方へ折り返されて、弾性を有する弾性接触片２ｂが一体に形成されている。弾性接触片２ｂは、接続部２の内部に挿入されたタブ状の雄型端子金具Ｍに対して上向きの力を加える。接続部２の角筒の中空部上面には、弾性接触片２ｂと相対する箇所に内部対向接触面２ｃが形成され、雄型端子金具Ｍが弾性接触片２ｂによって内部対向接触面２ｃに押し付けられることにより、雄型端子金具Ｍが弾性接触片２ｂと内部対向接触面２ｃの間に挟圧保持される。弾性接触片２ｂ及び内部対向接触面２ｃと、雄型端子金具Ｍとが接触する箇所が、両端子間の電気的接触を実現する接点２ａとなる。

なお、図示していないが、雄型コネクタも、雄型端子金具Ｍを収容するハウジングを有していてもよい。その場合には、雌型コネクタ１０のハウジング１と、雄型コネクタのハウジングが、相互に係止されている。

端子金具４の後部には、電線Ｗが接続されるバレル部３が設けられている。バレル部３の前部は、絶縁被覆Ｗｉを剥離されて露出した裸線導体Ｗｃの外周をかしめて固定するワイヤーバレル３ａとなっている。また、ワイヤーバレル３ａの後方には、電線Ｗの絶縁被覆Ｗｉの外周をかしめて固定するインシュレーションバレル３ｂが一体に形成されている。ワイヤーバレル３ａによって電線Ｗと端子金具４が電気的に接続されるとともに、ワイヤーバレル３ａ及びインシュレーションバレル３ｂの働きによって電線Ｗが端子金具４に強固に固定される。

接点２ａが形成された箇所を含んで、端子金具４の接続部２とハウジング１の間には、接続部２の全外周を囲んで、弾性体よりなる回転規制部材５が形成されている。回転規制部材５は、中空の角筒状の形状を有しており、外壁面、内壁面ともに、断面矩形に形成されている。回転規制部材５の内壁面は端子金具４の接続部２の外壁面と略同一の形状及び寸法を有し、回転規制部材５の外壁面は、ハウジング１の内壁面と略同一の形状及び寸法を有する。回転規制部材５は、内壁面が端子金具４の外壁面と密着し、外壁面がハウジング１の内壁面と密着している。なお、図１及び後の図２においては、見やすさのため、これら密着している箇所に空隙を設けて示してあるが、実際には、空隙なく密着しているものとする。

断面矩形の回転規制部材５が、ハウジング１と端子金具４の双方に密着して形成されていることで、限られた空間に電線Ｗの取り回しを行う際などに、インシュレーションバレル３ｂの後方で電線Ｗが様々な方向に屈曲されたり回転されたりした場合にも、そのトルクによって、端子金具４がハウジング１に対して回転することが阻止される。これにより、接点２ａにおいて、雌型コネクタ１０の端子金具４と、雄型コネクタの端子金具Ｍが相互に対して回転することが防止される。このような相対回転が接点２ａにおいて起こると、設計段階で意図した両端子金具間の接触面積が確保されない場合があり、接触抵抗の不安定化や増大を引き起こす可能性がある。また、このような接点２ａでの相対回転が繰り返されると、接点２ａの摩耗が起こり、これによっても接触抵抗の増大が起こる場合がある。回転規制部材５の存在により、これらの要因による接点２ａでの接触抵抗の不安定化及び増大が防止される。

回転規制部材５は、弾性体より形成されている。上記のような回転規制部材５の形状の効果による端子金具４のハウジング１内での回転の規制が、回転規制部材５の弾性によって、さらによく発揮される。回転規制部材５が、その弾性の効果によって、ハウジング１及び端子金具４によく密着するとともに、電線Ｗに加えられた屈曲や回転のトルクを弾性変形によって吸収し、一種の緩衝材として作用するからである。

また、回転規制部材５の内径（対向する内壁面の間の距離）を端子金具４の外径（対向する外壁面の間の距離）と同じか、それよりもわずかに小さく形成し、回転規制部材５の外径をハウジング１の内径と同じか、それよりもわずかに大きく形成しておいて、弾性変形させながら端子金具４とハウジング１の間に挿入すれば、より一層、回転規制部材５による回転規制の効果が高められる。

このような回転規制部材５は、ハウジング１と端子金具４の双方に密着してさえいれば、端子金具４の前後方向のどの部分に形成されていても、ハウジング１内での端子金具４の回転を阻止するのに寄与する。しかし、接触抵抗の増大及び不安定化の抑制という観点に鑑みると最も回転が阻止されなければならないのは接点２ａである。本実施形態においては、回転規制部材５が、その接点２ａが形成された箇所の全外周を覆って設けられていることで、端子金具４の他の位置の外周に設けられている場合よりも、接点２ａの箇所を効果的に回転から保護することができる。

以上のように、回転規制部材５は、ハウジング１に対する端子金具４の回転を規制する働きをするが、ハウジング１及び端子金具４への密着性によって、ハウジング１に対する端子金具４の回転運動だけでなく、並進運動（つまり端子金具４のがたつき）も抑制することができる。もし、回転規制部材５による並進運動の抑制が不十分な場合には、例えば引用文献１に記載されるような、公知のがたつき防止のための機構をさらに備えればよい。

弾性体よりなる回転規制部材５を端子金具４とハウジング１の間に挿入する方法としては、例えば、電線Ｗを接続した端子金具４の所定の箇所に筒状の回転規制部材５を被せるように予め取り付けておけばよい。そして、回転規制部材５を取り付けた端子金具４をハウジング１の後方からハウジング１内に挿入すればよい。

上記の実施形態においては、回転規制部材５の内壁面及び外壁面及びそれらが密着する端子金具４の外壁面及びハウジング１の内壁面の断面形状は、矩形とされている。しかし、これらの断面形状は、必ずしも矩形でなくてもよい。

回転規制部材５による端子金具４のハウジング１内での回転阻止の効果を享受するために、回転規制部材５の外壁面及びハウジング１の内壁面は、矩形でなくともよいが、円形以外の断面形状を有している必要がある。回転規制部材５の外壁面とハウジング１の内壁面が、略同一の形状及び寸法を有し、相互に密着しているとしても、もしそれら断面が円形であれば、電線Ｗから回転トルクを加えられた際に、ハウジング１と回転規制部材５の間に回転が生じてしまう可能性がある。すると、ハウジング１に対して端子金具４が回転し、接点２ａにおいて、雌型端子金具４が雄型端子金具Ｍに対して回転してしまう場合がある。

一方、回転規制部材５の内壁面及び端子金具４の外壁面の断面形状も、上記のように、矩形に代表される円形以外の形状であれば、同様に、端子金具４の回転を阻止する機能が効果的に発揮されるものの、これらの断面形状は、円形であっても構わない。回転規制部材５は弾性体より形成された筒状の形状を有しているので、その内部に挿入された端子金具４に、内向きの力を及ぼす。よって、回転規制部材５は端子金具４に強固に密着する。この密着力が十分に大きければ、回転規制部材５の内壁面及び端子金具４の外壁面の断面形状が円形であっても、回転規制部材５とその内部に挿入される端子金具４のような部材との間の回転が十分に阻止されうる。

このように、回転規制部材の内壁面及びその内部に挿入される部材の外壁面の断面形状が円形である場合にも、回転規制部材の内部に挿入される部材の回転を防止することができるということを利用し、電線の外周面に回転規制部材を設けたのが、次に示す第二の実施形態にかかるコネクタ２０である。

図２に、第二の実施形態にかかるコネクタ２０を示す。上記第一の実施形態においては、回転規制部材２５が接点２ａとハウジング１との間に設けられたが、第二の実施例にかかるコネクタ２０では、回転規制部材２５がインシュレーションバレル３ｂのすぐ後方で、端子金具４に接続された電線Ｗの外周上に形成されている。

回転規制部材２５は、内壁面の断面形状が、電線Ｗの外径と略同一径の円形に形成されるとともに、外壁面の断面形状が、ハウジング２１の断面形状と略同一形状及び寸法の矩形に形成されている。ハウジング２１のうち、少なくとも回転規制部材２５が挿入されている箇所は、回転規制部材２５の外壁面と形状及び寸法が略同一になるように内壁面が形成されている。

これらの点以外においては、コネクタ２０は上記第一の実施形態のコネクタ１０と同様に形成されている。対応する部材には、対応する符号が付してある。

本実施形態においても、回転規制部材２５は弾性体より形成されている。回転規制部材２５の外壁面及びハウジング２１の内壁面の断面形状は、円形以外の形状であれば、必ずしも矩形でなくともよい。また、回転規制部材２５の内径が電線Ｗの外径と同じかそれよりも少し小さく形成され、回転規制部材２５の外径がハウジング２１の内径と同じかそれよりも少し大きく形成されていれば、回転規制部材２５は電線Ｗ、ハウジング２１との密着性に優れる。

上記のように、回転規制部材２５が、インシュレーションバレル３ｂのすぐ後方の電線Ｗの外周面とハウジング２１の内壁面に密着して設けられることにより、電線Ｗが、回転規制部材２５よりも後方で屈曲又は回転されたとしても、回転規制部材２５の存在する箇所及びそれよりも前方に位置する電線Ｗは、屈曲及び回転を受けない。つまり、回転規制部材２５によって電線Ｗの屈曲及び回転が吸収、遮断される。これにより、接点２ａにおける雄型端子金具Ｍと雌型端子金具４の間の相対的な回転運動が阻止される。

なお、電線Ｗと回転規制部材２５の間に、さらに接着剤層を形成してもよい。すると、端子金具４の回転が一層強固に阻止される。

回転規制部材２５を、ハウジング２１及び電線Ｗに密着するとともに、端子金具４のバレル部３の後端面にも密着するように形成しておけば、回転規制部材２５が、ハウジング２１内での端子金具４の回転を阻止する機能を有するとともに、端子金具４への水の浸入を防止する防水栓（ゴム栓）としても機能する。本実施形態においては、回転規制部材２５が端子金具４の接点２ａから離れた位置に形成されており、接点２ａの回転を防止する効率においては、第一の実施形態のコネクタ１０の方が優れているが、コネクタに防水性が求められる場合には、この第二の実施形態にかかるコネクタ２０を採用すればよい。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。特に、回転規制部材を適正に配置することができるものであれば、ハウジング及び端子金具の構造は、上記の実施例において示したものに限定されない。

また、実施例においては、雌型コネクタを例として説明したが、同様の規制部材を設ける構成は、雄型コネクタにおいても適用可能なものである。特に上記の第二の実施形態におけるように、バレル部の後方に回転規制部材を設ける構成は、雄型コネクタにおいても、そのまま適用される。

１０、２０ （雌型）コネクタ
１、２１ ハウジング
２ 接続部
２ａ 接点
３ バレル部
３ａ ワイヤーバレル
３ｂ インシュレーションバレル
４ （雌型）端子金具
５、２５ 回転規制部材
Ｍ 雄型端子金具
Ｗ 電線

Claims (3)

1. 相手側端子金具と電気的に接続される接続部と、電線が接続されるバレル部とを有する端子金具と、前記端子金具を収容するハウジングと、前記接続部が前記相手側端子金具と電気的に接触する接点が形成されている箇所の前記接続部の外壁に密着するとともに前記ハウジングの内壁に密着して形成された中空筒状の弾性体よりなる回転規制部材と、を備え、前記ハウジングの前記回転規制部材が密着している箇所の内壁及び前記回転規制部材の外壁が、前記電線の軸方向に垂直な断面が円形以外の形状となるように形成されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記接点が形成されている箇所の前記接続部の外壁及び前記回転規制部材の内壁は、前記電線の軸方向に垂直な断面が矩形となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ハウジングの前記回転規制部材が密着している箇所の内壁及び前記回転規制部材の外壁が、前記電線の軸方向に垂直な断面が矩形となるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
   

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