JP6431277B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに係り、特に電線が接続された複数の端子を互いに接続するためのコネクタに関する。

自動車等の移動体には、ワイヤーハーネス等の複数の電線の端末同士を電気的に接続するコネクタ（例えば、ジョイントコネクタ）が搭載されている。この種のコネクタは、例えば、電線が接続された複数の雌型の端子と、これらの端子同士を電気的に接続するバスバと、樹脂製のハウジングとを備える。ハウジングは、端子を収容する複数の端子収容室と、バスバを収容するバスバ収容室とを有して形成される。バスバは、同一方向に延びる複数の接触片を連結部で連結して形成され、各接触片には、端子の一端部に形成された弾性変形可能な接点部が接触するようになっている（特許文献１参照）。

図６は、この種のコネクタのハウジングにバスバが収容された状態を示す水平断面図、図７は、ハウジングに収容されたバスバと端子とが接続される状態を示す縦断面図である。図６に示すように、バスバ５１は、複数の接触片５２と、これらを連結する連結部５３とを有して形成され、連結部５３の幅方向の両側には、係止部５４が設けられる。バスバ５１は、ハウジング５５のバスバ収容室５６に挿入されるときに、係止部５４をバスバ収容室５６の内壁に押し付けながら前進し、停止位置で抜け止めがなされる。

一方、ハウジング５５に形成された複数の端子収容室５７には、それぞれ端子５８が挿入される。図７に示すように、端子５８は、端子収容室５７の設定位置でランス５９に位置決めされるとともに、先端側の角筒状の接点部６０にバスバ５１の接触片５２が挿入される。接点部６０に挿入された接触片５２は、接点部６０の内側に折り返された弾性アーム６１に押圧される。その結果、各端子５８とバスバ５１とが接続され、端子５８同士がバスバ５１を介して電気的に接続される。

特開２０１２−１７４４３２号公報

ところで、この種のコネクタに使用されるハウジングは、合成樹脂等で形成されるため、温度が変化したときに、膨張や収縮による体積変化、つまり寸法変化が生じることがある。特にハウジングの長手方向（軸方向）は、この長手方向に樹脂が連続する部分が多いため、他の方向と比べて寸法変化が大きくなる。

例えば、図６、７のコネクタは、ハウジング５５の長手方向において、バスバ５１の係止部５４の位置Ｐ１と、バスバ５１が端子５８の接点部６０（弾性アーム６１）と接触する位置Ｐ２との距離が比較的離れた位置に配置される。このため、ハウジング５５に膨張や収縮による体積変化が生じると、位置Ｐ１、Ｐ２間の距離は、その距離の体積変化率に応じた寸法変化が生じ、位置Ｐ１に対して位置Ｐ２が相対移動する。すなわち、バスバ５１と端子５８との接触部分の位置ずれが生じる。その結果、バスバ５１と端子５８との間で摩擦が生じ、これらの表面のメッキが剥がれることで、バスバ５１や端子５８に錆が発生し、或いは、接触部分の電気抵抗が増大するおそれがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ハウジングの体積変化に伴う端子とバスバとの接触部分の位置ずれを抑制することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のコネクタは、電線が接続された複数の端子と、複数の端子を互いに電気的に接続するバスバと、端子を収容して位置決めする複数の端子収容室とバスバを収容するバスバ収容室とを有して形成されたハウジングとを備え、バスバは、平板をコの字状に折り返して形成された連結部と、連結部の折返し部の一端から延在されて端子に形成される弾性変形可能な接点部と接触され同一方向に延びる複数の接触片と、折返し部の他端から接触片の延出方向と同一方向に延在された平板の支持部と、支持部の幅方向の両側に形成されてバスバ収容室の内壁に係止される突起からなる係止部とを有し、バスバ収容室の開口から端子収容室に向かって挿入され、係止部がバスバ収容室の内壁に係止される位置は、接触片が前記端子の接点部と接触する位置とバスバ収容室の長手方向で一致するように設定され、連結部の折返し部は、バスバ収容室の開口端よりもハウジングの内側に位置されてなることを特徴とする。

このように構成すれば、ハウジングの長手方向において、バスバの接触片と端子の接点部とが接触する接触位置に係止部を近づけることができるから、ハウジングの体積変化に伴う、端子とバスバとの接触部分の位置ずれを抑制することができる。これにより、端子とバスバとの接触状態を安定させることができるから、端子とバスバとの摩擦によるメッキの剥がれを防ぎ、錆の発生や電気抵抗の増加を防ぐことができる。また、係止部を接触片と異なる支持部に設けているから、係止部を所望の位置に設けることができる。したがって、バスバと端子の設計自由度を高めることができる。

また、バスバの接触片の数（極数）が多いときでも、コネクタの幅寸法を変えることなく、接触片と端子とが接触する接触位置に対して、係止部を近づけることができる。

更に、バスバは、接触片が端子の接点部と接触する位置と、係止部がバスバ収容室に係止される位置とが、ハウジングの長手方向で一致するように設定されてなることから、ハウジングの長手方向で寸法変化が生じても、接触片と接点部との相対移動をより効果的に抑制できるから、端子とバスバとの接触状態をより安定させることができる。

本発明によれば、ハウジングの体積変化に伴う端子とバスバとの接触部分の位置ずれを抑制することができる。

本発明が適用されるコネクタの分解斜視図である。 本発明が適用されるコネクタの斜視断面図である。 バスバの折り曲げ前の平面状態を表した図である。 本発明が適用されるコネクタの縦断面図である。 バスバの他の実施形態を表した図である。 従来のコネクタのハウジングにバスバを組み付けた状態を示す断面図である。 従来のコネクタの縦断面図である。

以下、本発明が適用されてなるコネクタの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明が適用されるコネクタの分解斜視図である。図２はコネクタの組み立て後の部分断面図であり、図１のコネクタと上下を逆転させた状態を表している。図１の矢印Ｘは、コネクタの前後方向（軸方向、長手方向）を示し、矢印Ｙは、コネクタの幅方向を示し、矢印Ｚは、コネクタの厚み方向を示す。なお、これらの定義は、適宜他の図面の説明にも適用する。

本実施形態のコネクタ１０は、バスバ１１と、電線が接続された複数（４個）の雌型の端子１２と、リテーナ１３と、樹脂性のハウジング１４とを備える。バスバ１１は、複数の端子１２を互いに電気的に接続するための金属製の導体である。ハウジング１４は、バスバ１１を収容するバスバ収容室１５と端子１２を収容する複数（４個）の端子収容室１６とを有して形成される。

ハウジング１４は、前端部と後端部と側面部にそれぞれ開口を有して角筒状に形成され、前端部の開口から内側に向かってバスバ収容室１５が形成され、後端部の開口から内側に向かって端子収容室１６が形成される。バスバ収容室１５と端子収容室１６は、互いにハウジング１４の長手方向で連通して形成される。バスバ収容室１５は、バスバ１１の挿入方向の奥側が、隔壁１７により厚み方向で上下２つの空間に仕切られており、上方の空間が４個の端子収容室１６とそれぞれ連通される。端子収容室１６は、隣同士が仕切られてハウジング１４の幅方向に配列して設けられる。ハウジング１４の側面部の開口は、各端子収容室１６を臨むように設けられ、リテーナ１３を組み付け可能に形成される。

端子１２は、金属製の板材をプレス加工して形成される。この端子１２は、バスバ１１と接触する接点部１８と、電線１９の端末の導体部分を圧着する圧着部２０と、電線１９の絶縁部分を圧着するバレル部２１とを有して形成される。接点部１８は、角筒状の筒体の内側に弾性変形可能な弾性アーム２２を折り返して形成される。弾性アーム２２は、バスバ１１の挿入経路で山形に折り曲げて形成され、この折り曲げられた頂部２２ａをバスバ１１に押し当てて押圧可能になっている。なお、接点部１８は、このような構成に限られず、弾性変形してバスバ１１を押圧可能に形成されていればよい。

このようにして形成される各端子１２は、それぞれ端子収容室１６の設定位置まで挿入されると、端子収容室１６の内壁から各端子１２の挿入経路に延出するランス２３によって係止される。ランス２３に係止された端子１２は、端子収容室１６の設定位置に位置決めされる。また、各端子１２は、端子収容室１６に位置決めされた状態で、ハウジング１４の側面部の開口から組み込まれたリテーナ１３に接点部１８の後端が係止される。これにより、各端子１２は、ランス２３とリテーナ１３で２重に係止された状態となる。なお、リテーナ１３はコネクタの構成部品として必須のものではない。

バスバ１１は、図１に示すように、同一方向に延びる複数（４本）の接触片２４と、これらの接触片２４を互いに連結する連結部２５と、この連結部２５から接触片２４の延出方向に折り返されて延びる支持部２６とを有して形成される。接触片２４は、連結部２５からタブ状に延出する細長の部材であり、連結部２５の端面から幅方向に設定間隔で延出して設けられる。各接触片２４は、それぞれ端子１２の接点部１８に嵌入されて接続可能になっている。

バスバ１１は、図３に示すように、複数の接触片２４が延出された平板状の金属板材２７を接触片２４の延出方向に折り返して形成される。金属板材２７は、前後方向を長手とする矩形状に形成され、接触片２４が延出する一端側が連結部２５となり、残りの部分は、接触片２４の延出方向に折り返されて支持部２６になる。なお、図３では、便宜上、折り曲げ前の状態を支持部２６として表している。

支持部２６には、幅方向の中央部を貫通する開口部２８が形成され、バスバ１１の軽量化が図られている。支持部２６の幅方向（図３の上下方向）の両側面には、それぞれ金属板材２７の長手方向の他端側に２つの係止部２９ａ，２９ｂが突出して設けられる。係止部２９ａ，２９ｂは、平面視するとほぼ直角三角形の突起をなしてバスバ収容室１５の内壁の設定位置に係止可能に形成され、支持部２６を折り返したときに、折り返し方向に斜面が位置付けられる。バスバ１１の係止部２９を含めた最大幅寸法Ｌ１は、バスバ収容室１５の幅方向の内法寸法よりも大きく設定される。

バスバ１１は、金属板材２７の長手方向とほぼ直交する２箇所の折り曲げ部３０ａ，３０ｂに沿ってそれぞれほぼ直角に折り曲げられ、支持部２６が断面コの字状に折り返される。折り返された支持部２６の各係止部２９ａ，２９ｂは、連結部２５よりも接触片２４の延出方向に位置付けられる。このバスバ１１は、バスバ収容室１５に挿入されると、例えば、バスバ収容室１５の所定部位と当接して停止され、バスバ収容室１５の設定位置において、各係止部２９ａ，２９ｂがバスバ収容室１５の内壁と係止されるようになっている。

次に、バスバ１１と端子１２の組付手順と組付後の構成について、図２、４を参照して説明する。図４は、図２に対応するコネクタ１１全体の縦断面図である。バスバ１１は、バスバ収容室１５の隔壁１７で仕切られた上下の２つの空間のうち一方の空間に接触片２４が挿入され、他方の空間に支持部２６が挿入される。

このとき、支持部２６は、バスバ収容室１５の内壁に係止部２９ａ，２９ｂを押し付けながら挿入され、バスバ収容室１５の停止位置において、係止部２９ａ，２９ｂがそれぞれバスバ収容室１５の内壁に係止される。ここで、バスバ収容室１５の内壁は、係止部２９ａ，２９ｂが通過するときに凹状に変形するが、係止部２９ａ，２９ｂの通過後は、その変形がある程度復帰するため、係止部２９を係止することができる。その結果、バスバ１１は、係止部２９ａ，２９ｂを介して、ハウジング１４、つまり、バスバ収容室１５の設定位置に保持される。なお、バスバ収容室１５の内壁には、係止部２９ａ，２９ｂが係合する凹部が形成されていてもよい。

続いて、電線１９が接続された各端子１２がハウジング１４の端子収容室１６に挿入される。各端子１２は、端子収容室１６の停止位置において、接点部１８にバスバ１１の接触片２４が嵌入されるとともに、接点部１８がランス２３を乗り越えて端子収容室１６に位置決めされる。そして、バスバ１１の各接触片２４は、接点部１８の弾性アーム２２に押し付けられる格好で各端子１２に接続される。これにより、各端子１２はバスバ１１を介して互いに電気的に接続される。なお、ハウジング１４には、リテーナ１３が組み付けられることで、端子１２の位置決めにより確実になされる。

図４は、ハウジング１４の長手方向において、バスバ１１がハウジング１４に固定される位置（係止部２９がバスバ収容室１５に係止される位置）をＰ１、バスバ１１の接触片２４が端子１２の接点部１８と接触する位置をＰ２として表している。本実施形態のコネクタ１０は、Ｐ１とＰ２とがハウジング１４の長手方向で一致するように設定される。

ここで、Ｐ１は、ハウジング１４の長手方向で係止部２９が１個であれば、その係止部２９の位置を意味するが、ハウジング１４の長手方向に複数の係止部２９が設けられる場合には、長手方向の両端の係止部２９の内側の領域を意味するものとする。本実施形態では、２個の係止部２９ａ，２９ｂの中間の位置をＰ１として設定している。

一方、Ｐ２は、バスバ１１の接触片２４と端子１２の接点部１８とが１箇所で接触する場合は、この接触部分を意味するが、ハウジング１４の長手方向の複数箇所で接触する場合は、長手方向の両端の接触位置の内側の領域を意味するものとする。本実施形態では、弾性アーム２２の頂部２２ａが接触片２４と接触する位置をＰ２として設定している。

以上述べたように、本実施形態のコネクタ１０は、バスバ１１が、連結部２５から接触片２４の延出方向に延びる支持部２６を有して形成されるから、ハウジング１４の長手方向のＰ１とＰ２間の距離を短くすることができる。これにより、ハウジング１４に体積変化が生じたとしても、Ｐ１とＰ２間の体積変化の影響を小さくできるから、Ｐ１とＰ２間の相対移動距離を短くすることができ、結果として、端子１２とバスバ１１との接触部分（Ｐ２）の位置ずれを抑制することができる。すなわち、接触部分（Ｐ２）の安定性を高めることができる。これにより、端子１２とバスバ１１との摩擦によるメッキの剥がれを防ぐことができるから、錆の発生や電気抵抗の増加を防ぐことができ、コネクタ１０の電気的な信頼性を高めることができる。

また、本実施形態のバスバ１１は、接触片２４と異なる支持部２６に係止部２９を設けているから、係止部２９と端子１２との干渉を避けるために、構造が複雑になるのを防ぐことができる。そして、係止部２９を所望の位置に設けることができるから、バスバ１１と端子１２の設計自由度を高めることができる。

さらに、本実施形態のバスバ１１は、連結部２５を接触片２４の延出方向に折り返して支持部２６を形成しているから、例えば、接触片２４の数（極数）が多くなり、幅寸法が大きくなる場合でも、コネクタ１０の幅寸法を変えることなく、係止部２９を所望の位置に設けることができる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記の実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記の実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、上記の実施形態では、バスバ１１の支持部２６を折り返して形成する例を説明したが、支持部２６の形状はこのように折り返した形状に限られるものではない。例えば、図５のバスバ３１のように、複数の接触片３２と、これらの接触片３２を連結する連結部３３と、この連結部３３の幅方向の両端部から接触片３２の延出方向にそれぞれ延びる支持部３４とを、同一平面上に形成することもできる。この場合、係止部３５は、各支持部３４に設けられる。

これによれば、バスバ３１の製造時に支持片の折り曲げ工程を省くことができるから、工数を削減することができ、また、バスバ３１を平板状に形成することで、バスバ収容室１５の構造を簡単化できるから、コネクタの製造コストを低減することができる。また、バスバ３１は、幅寸法が大きくなる反面、厚みを薄くできるから、コネクタの薄型化を実現できる。

なお、図５のバスバ３１は、接触片３２の延出方向で、端子１２の接点部１８と接触する接触片３２の接触点３６に対し、係止部３５の位置を設定距離（Ｌ２）だけずらして設けているが、バスバ１１と同様、係止部３５は、連結部３３から接触片３２の延出方向に延びる支持部３４に設けられるから、端子１２とバスバ１３との接触部分の位置ずれを抑制することができる。ただし、この位置ずれを効果的に抑制するためには、Ｌ２をゼロに設定することが好ましい。

また、上述した係止部２９，３５は、いずれも、金属板材２７から突出して形成されるが、このように突出した形状に限定されるものではなく、例えば、係止部２９，３５に代えて、金属板材２７の係止部２９，３５の位置に凹みを設け、この凹みに対応する位置のバスバ収容室１５の内壁に、凹みに収容可能な突部を設けることもできる。これによれば、バスバ１１，３１は、バスバ収容室１５の突部が凹みに係止された位置でバスバ収容室１５に支持される。

１０ コネクタ
１１ バスバ
１２ 端子
１４ ハウジング
１５ バスバ収容室
１６ 端子収容室
１８ 接点部
１９ 電線
２４ 接触片
２５ 連結部
２６ 支持部
２９ａ，２９ｂ 係止部

Claims (1)

1. 電線が接続された複数の端子と、
   前記複数の端子を互いに電気的に接続するバスバと、
   前記端子を収容して位置決めする複数の端子収容室と前記バスバを収容するバスバ収容室とを有して形成されたハウジングとを備え、
   前記バスバは、平板をコの字状に折り返して形成された連結部と、
   前記連結部の折返し部の一端から延在されて前記端子に形成される弾性変形可能な接点部と接触され同一方向に延びる複数の接触片と、
   前記折返し部の他端から前記接触片の延出方向と同一方向に延在された平板の支持部と、
   前記支持部の幅方向の両側に形成されて前記バスバ収容室の内壁に係止される突起からなる係止部とを有し、
   前記バスバ収容室の開口から前記端子収容室に向かって挿入され、
   前記係止部が前記バスバ収容室の内壁に係止される位置は、前記接触片が前記端子の接点部と接触する位置と前記バスバ収容室の長手方向で一致するように設定され、
   前記連結部の折返し部は、前記バスバ収容室の開口端よりも前記ハウジングの内側に位置されてなるコネクタ。

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