JP6784650B2 - 接触片を有する端子、コネクタ、及びコネクタ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、側壁の側縁側同士を折り重ねることによって略筒状に形成された端子挿入空間を有する端子、特に、該端子挿入空間に相手端子と接触させる接触片を有する端子に関する。
特許文献1に、この種の端子の一例が開示されている。この端子は、前端側に相手側の雄型端子が挿入される端子挿入口を有する矩形筒状の端子挿入空間を備え、該端子挿入空間は、更に、端子挿入空間を構成する一方の面から前端側に突出すると共に対向する筒壁に向けて屈曲し、互いに重ね合わされた一対の弾性接触片を備える。
互いに重ね合された一対の弾性接触片のうち、対向する筒壁に近い側に配置された第1弾性接触片には、端子挿入空間に相手側の雄型端子が挿入されたときに、この雄型端子と接触する接点部が設けられている。一方、対向する筒壁から遠い側に配置された第2弾性接触片は、第1弾性接触片と重ね合わされることにより、第1弾性接触片にバネ力を付与等する補強部として機能し得る。
特開2011−154944号
特許文献1の構成によれば、第2弾性接触片を利用して、第1弾性接触片のバネ力を補強することができるが、ここでは、第1弾性接触片に設けた相手端子と接触する接点部が、第1弾性接触片を支持している支持部よりも、雄型端子の挿入方向において手前側に位置付けられているため、相手端子の挿入の初期段階において、相手端子が接点部と比較的大きな力を受ける状態で衝突することになってしまうため、この衝突によって相手端子の挿入が妨げられてしまうおそれがある。特に、第1弾性接触片を補強する第2弾性接触片を設けている場合には、接点部のバネ力が強化されていることから、この問題はより大きなものとなる。
本願発明はこのような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、補強部によって相手端子と接触する接点部におけるバネ力が強化されている場合においても、相手端子の挿入を円滑にすることができる端子、該端子を用いたケーブル側コネクタ、及び、該ケーブル側コネクタを用いたケーブルコネクタ装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明の一態様による端子は、手前から奥に向かって相手端子が挿入される端子挿入空間を有する端子であって、前記端子挿入空間は、幅方向にて互いに離間され且つ高さ方向にてそれぞれ高さを有する第一及び第二の側壁の側縁側同士を折り重ねることによって略筒状に形成されており、前記端子挿入空間に近い側に配置された、前記折り重ねられた前記第一の側壁の側縁側には、前記高さ方向にて弾性変位可能な状態で片持ち梁状に支持された接触片が前記相手端子の挿入方向に沿って設けられており、前記端子挿入空間から遠い側に配置された、前記折り重ねられた前記第二の側壁の側縁側には、前記接触片を前記高さ方向にて補強する片持ち梁状に支持された補強部が前記相手端子の挿入方向に沿って設けられており、前記接触片に設けた前記相手端子との接点部は、前記接触片の支持部よりも、前記挿入方向において奥側に位置することを特徴として有する。
この態様の端子によれば、相手端子を端子挿入空間にある程度挿入した後にのみ当該相手端子を接触片と接触させることができるため、相手端子の挿入を円滑にすることができる。本構成では、特に、接触片のバネ力が補強部によって強化され、相手端子を挿入するために要する力が通常よりも大きいことから、より大きな効果を得ることができる。
上記態様の端子において、前記高さ方向において前記接触片と対面している前記端子挿入空間の内壁に対して、前記接触片の接点部は、前記接触片の支持部よりも、前記高さ方向にて近接しているのが好ましい。
この構成によれば、相手端子は、徐々に力を受けながら、接触片の接点部と接触することになり、相手端子の挿入を円滑にすることができる。
上記態様の端子において、前記接触片の自由端は、前記補強部と前記高さ方向にて対面しているのが好ましい。
この構成によれば、接触片の中で最も強度が弱い自由端を、補強部によって補強することができるため、相手端子との接圧をより確実に確保するとともに、接触片の耐久性をより確実に向上させることができる。
上記態様の端子において、前記補強部の側縁は、前記接触片とは反対側の前記補強部の面に向かって折り返されており、折り返された前記補強部の側縁に、片持ち梁状に支持されたランス用の片が形成されてもよい。
補強部の側縁側を折り返すことにより、補強部の強度を高めることができる。また、補強部の側縁側を片持ち梁状に支持することにより、補強部の側縁側をランス用の片として用いることができる。
上記態様の端子において、前記ランス用の片は、前記幅方向と前記高さ方向の双方に沿う断面において略L字形状を有するのが好ましい。
断面形状を略L字とすることにより、ランスの強度を強化することができる。
上記態様の端子において、前記接触片は、該接触片の支持部の近傍に、前記高さ方向にて前記接触片の面を打ち出した打ち出し部を有してもよい。
打ち出し部を設けることにより、打ち出しの方向及び度合いに応じて接触片の支持力を調整し、これによって接触片のバネ性を制御することができる。
上記態様の端子において、前記高さ方向にて前記接触片の接点部と対面している前記端子挿入空間の内壁に、前記高さ方向にて前記端子挿入空間側に突出する凸部を設けてもよい。
凸部を設けることにより、該凸部と接触片とによって相手端子の高さ方向における挿入距離を調整することができ、相手端子を端子挿入空間の所定位置により確実に位置決めすることができる。
上記態様の端子において、前記補強部は支持部によって片持ち梁状に支持されており、前記補強部の自由端側は、前記補強部の支持部よりも、前記挿入方向において奥側に位置するのが好ましい。
接触片と同様に、補強部を補強片として形成し、その自由端側を支持部よりも挿入方向において奥側に位置付けることにより、接触片の動作に同期させた状態で補強片を動作させることができ、接触片のバネ力を強化しつつ、相手端子の挿入を円滑にすることができる。
また、本発明は、上記端子を保持するハウジングを有するコネクタ、該コネクタと該コネクタと嵌合される相手コネクタを特徴とする。
本発明によれば、補強部によって相手端子と接触する接点部におけるバネ力が強化されている場合においても、相手端子の挿入を円滑にすることができる端子、該端子を用いたケーブル側コネクタ、及び、該ケーブル側コネクタを用いたケーブルコネクタ装置が提供される。
本発明の好ましい一つの実施形態による端子の斜視図である。 本体についての図1のA−A線断面斜視図である。 本体の前面図である。 本体の側面図である。 図3のB−B線断面図である。 図4のC−C線断面図である。 本発明による端子の動作を段階的に説明する断面図である。 本発明による端子の動作を段階的に説明する断面図である。 本発明による端子の動作を段階的に説明する断面図である。 本発明の好ましい一つの実施形態によるコネクタの斜視図である。 コネクタのみの中心線断面図である。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。尚、説明の便宜のため好適な実施形態のみを示すが、勿論、これによって本発明を限定しようとするものではない。
図1に、本発明の好ましい一つの実施形態による端子の斜視図を示す。ここでは、一例としてケーブル端子30を例に挙げて説明するが、本発明をケーブル端子に限定する意図ではない。
ケーブル端子30は、例えば、一枚の薄い金属板に打ち抜き、折り曲げ加工することによって形成されている。ケーブル端子30は、本体51と、芯線カシメ部52、及び、外被カシメ部53を、これらの順に有する。
ケーブル端子30には、ケーブル3の芯線(図示されていない)を芯線カシメ部52によってかしめ、且つ、ケーブル3の外被3aを外被カシメ部53によってかしめることにより、ケーブル3の一端を固定することができるようになっている。
図2乃至図6に、本体51の構成を更に詳細に示す。図2は、本体51についての図1のA−A線断面斜視図、図3は、その前面図、図4は、その側面図、図5は、図3のB−B線断面図、図6は、図4(b)のC−C線断面図である。
本体51には、相手端子が挿入される端子挿入空間51bが形成されている。端子挿入空間51bには、端子挿入口51aを通じて、手前から奥に向かって図示矢印「α1」方向に沿って相手端子を挿入することができる。端子挿入空間51bは、幅方向(図示矢印「β」方向)にて互いに離間され且つ高さ方向(図示矢印「γ」方向)にてそれぞれ高さを有する側壁31、41の側縁側同士を折り重ねることにより、略筒状に形成されている。側壁31と側壁41は、略直角な湾曲部を介して天壁61において互いに連結された状態にある。側壁31には、幅方向「β」方向に貫通した係止穴35が、これに対応して、側壁41には、係止突起45が、それぞれ設けられており、係止突起45を係止穴35に係止させることによって、側壁31の側縁側32と、側壁41の側縁部42とを固定し、略筒状体を保持している。係止突起45は、図示矢印「α1」方向における支持部42a部分に配置されており、接触片42Aを支持している。
側壁31の側縁側32よりも端子挿入空間51bに近い側に配置された、折り重ねられた側壁41の側縁部42に、相手端子の挿入方向「α」に沿って接触片42Aが形成されている。接触片42Aは、支持部42aによって片持ち梁状に支持されており、高さ方向「γ」において弾性変位可能である。接触片42Aの自由端42e側には、端子挿入空間51bに挿入された相手端子と接触し得る接点部42bが形成されている。
接点部42bは、山型に折り曲げることにより、高さ方向「γ」に多少突出した状態とされている。これにより、相手端子との接触をより確実に行うことができるようになっている。
また、接点部42bは、接触片42Aの支持部42aよりも、挿入方向「α」において奥側に位置付けられている。相手端子が端子挿入空間51bへ挿入されたとき、相手端子と接触片42Aの衝突を通じて相手端子に力が加わり、円滑な挿入が妨げられてしまうおそれがあるが、接点部42bを支持部42aよりも奥側に位置付けることにより、端子挿入空間51bにおいてある程度位置決めし且つ挿入にある程度勢いを与えた状態で、相手端子を接触片42Aと接触させることができるため、相手端子を端子挿入空間51bへ円滑に挿入することができる。
支持部42aの近傍に、接触片42Aの面を高さ方向「γ」に打ち出した打ち出し部42dを設けてもよい。打ち出し部42dを設けることにより、打ち出し部42dにおける打ち出しの方向及び度合いに応じて支持部42aによる接触片42Aの支持力を調整し、これによって接触片42Aのバネ性を制御することができる。例えば、図示のように、端子挿入空間51bに向かって内方に打ち出された打ち出し部42dを支持部42aに設けることにより、支持部42aによる接触片42Aの支持力を大きく設定してもよい。また、打ち出し部42dの形状を、平面視略長方形状とすることにより、バネ性の制御が容易となっている。
接触片42Aは、高さ方向「γ」において、端子挿入空間51bを形成している天壁61の内壁61cと対面している。この内壁61cに対し、接触片42Aの接点部42bは、支持部42aよりも、高さ方向「γ」において近接した状態にある。この構成によれば、相手端子は、徐々に力を受けながら、接触片42Aの接点部42bと接触することになるため、相手端子の挿入を円滑にすることができる。
また、高さ方向「γ」において接触片42Aの接点部42bと対面している端子挿入空間51bの内壁61cに、高さ方向「γ」にて端子挿入空間51b側に突出する凸部61bを設けてもよい。凸部61bを設けることにより、該凸部61bと接触片42Aとによって相手端子の高さ方向「γ」における挿入距離を調整することができ、相手端子を端子挿入空間51bの所定位置により確実に位置決めすることができる。凸部61bは、幅方向「β」において2カ所に設けられ、挿入方向「α」において接点部42bの手前から接点部42bを超えた奥の位置まで設けられている。
側壁41の側縁部42よりも端子挿入空間51bから遠い側に配置された、折り重ねられた側壁31の側縁側32は、挿入方向「α」に沿って伸びており、端子挿入空間51bに向かって内方に折り曲げられている。折り曲げられた側縁側32の一部32Aは、接触片42Aの底側に位置付けられ、接触片42Aを高さ方向「γ」にて補強する補強部として機能する。補強片32Aは、接触片42Aと異なり、側壁41ではなく側壁42の側縁側に形成されている。補強片32Aと接触片42Aとを、このように互いに離間された側壁31、32の側縁側にそれぞれに形成することにより、補強片32Aと接触片42Aが互いに実質的に影響を与えない態様として両者の働きを完全に分けることができる。また、補強部32Aを設けたことにより、接触片42Aのバネ力は強化され、また、接触片42Aの耐久性は向上する。このように接触片42Aのバネ力が補強部32Aによって強化されている場合には、端子挿入空間51bへ相手端子を挿入させる際に相手端子が接触片42Aから受ける力は補強片32Aを設ける前より大きくなるが、上述したように、接触片42Aの接点部42bは、接触片42Aの支持部42aよりも、端子挿入空間51bの挿入方向「α」において奥側に位置付けられていることから、このような状況においても、相手端子の挿入を円滑に行うことができる。
補強部32Aは、接触片42Aと同様に、片として形成されてもよい。補強片32Aは、支持部32aによって片持ち梁状に支持され、高さ方向「γ」において弾性変位可能である。補強片32Aの自由端32e側は、接触片42Aと同様に、支持部32aよりも挿入方向「α」において奥側に位置付けられている。このように、補強片32Aを接触片42Aと同様の態様で支持することにより、接触片42Aの動作に同期させた状態で補強片32Aを動作させることができ、接触片42Aのバネ力を強化しつつ、相手端子の挿入を円滑にすることができる。
補強片32Aの自由端32e側は、挿入方向「α」において、接触片42Aの自由端42eに達する長さとするのが好ましい。この場合、接触片42Aの自由端42eは、補強片32Aと高さ方向「γ」において対面することになるが、この結果、接触片42Aの中で最も強度が弱い自由端42eを、接点部42bと反対側の底面42f側から補強片32Aによって補強することができ、相手端子との接圧をより確実に確保するとともに、接触片の耐久性をより確実に向上させることができる。
補強片32Aの側縁33は、接触片42Aとは反対側の補強部32Aの面に向かって折り返されてもよい。このような折り返し部を設けることにより、補強片32Aの強度を高めることができる。
折り返された側縁33は、ランス用の片として使用することもできる。ランス用の片として使用する場合、折り返された側縁33を、接触片42Aや補強片32A等と同様に、挿入方向「α」の手前側において支持部33aによって片持ち梁状に支持し、高さ方向「γ」において弾性変位可能とする。ランス片33bは、幅方向「β」と高さ方向「γ」の双方に沿う断面「β−γ」形状、例えば、略L字形状としてもよい。このような形状とすることにより、ランスの強度を高めることができる。
図7乃至図9を参照して、本発明の端子30の動作を説明する。これらの図は、図5に対応する断面図であって、端子30に相手端子7が挿入されたときの端子30の動作を段階的に示した図である。尚、端子挿入空間51bへの相手端子7の挿入を円滑にするため、相手端子7の先端は先細形状とされている。
図7の(a)に示すように、端子挿入空間51bへ相手端子7が挿入される以前において、接触片42Aは、曲部42cにおいて補強片32Aと接触した状態にあるが、曲部42cより自由端42e側においては、高さ方向「γ」において補強片32Aと多少離間され、隙間が形成された状態にある。
図7の(b)に、接触片42Aと補強片32Aの衝突部付近の部分拡大図を示す。この図に示すように、接触片42Aの底面42fと、補強片32Aの上面32bとの間に隙間が形成されていることにより、接触片42Aが補強片32Aの側に変位した際に、接触片42Aが補強片32Aに接触(衝突)するまでの間(接触当初段階)は接触片42Aのみの弾性力(反力)が相手端子7に加えられる。そして、接触片42Aが補強片32Aに接触(衝突)した後は、接触片42Aの弾性力(反力)に加え、補強片32Aの弾性力(反力)も加わることとなり、結果、2つの片の弾性力(反力)が相手端子7に加わることとなる。従って、接触当初段階では少ない挿入力で相手端子7を端子30に挿入できるとともに、挿入後は2つの片の弾性力(反力)により、接触片42Aと相手端子7との接触状態を確実に保持することができ、例えば、振動が加わる条件下においても相手端子7と端子30との瞬断などの不具合を生じることがない。
また、自由端42e側に形成された隙間mの大きさを接点部42b側に形成された隙間nの大きさよりも、多少小さく設定することにより、接触片42Aが補強片32Aの側に変位した際に、自由端42e側が先に補強片32Aと確実に接触する、すなわち、方向「α」における接触片42Aと補強片32Aとの接触位置をほぼ同じ位置に制御することができることになり、補強片32Aの弾性力(反力)を制御できる。更に、これらの隙間m、nの大きさを、接触片42Aや補強片32Aの板厚よりも小さく設定することにより、接触片42Aに過大な変位が生じる前に補強片32Aに接触させることができる。隙間m、nの大きさや位置は、折り曲げの角度や位置を調整することで制御できる。
図8に示すように、端子挿入空間51bへ相手端子7が挿入される際、相手端子7は、端子挿入空間51bの内壁61cに設けた凸部61bによって接触片42Aに向かって徐々にその位置を調整されつつ、接触片42A、特に、接触片42Aの自由端42eの近傍に設けた接点部42bと、凸部61bとの間の隙間に挿入される。
相手端子7が端子挿入空間51bへ更に挿入され、相手端子7が接触片42Aと接触すると、図9に示すように、接触片42Aの自由端42e側は、補強片32Aとの接触点である曲部42cを支点として、補強片32Aの側に向かって変位する。この結果、接触片42Aは、自由端42e側の底面42fにおいて、補強片32Aの上面32bと衝突し、補強片32Aによって自由端42e側を支持される。補強片32Aは、接触片42Aと同様に、弾性変位可能に設けられているため、接触片42Aが補強片32Aに衝突した後は接触片42Aと同期して変位し、これによって、接触片42Aにバネ力(反力)を与えつつ、相手端子7の円滑な挿入を可能とする。
図10に、図1乃至図9に示した本発明の好ましいケーブル端子30を利用した、本発明の好ましい一つの実施形態によるコネクタ20の斜視図を示すとともに、このコネクタ20を利用した、本発明の好ましい一つの実施形態によるコネクタ装置1の斜視図を示し、更に、図11に、コネクタ20の中心線断面図を示す。
コネクタ20の一例として、ここではケーブルコネクタを例に挙げて説明するが、本発明は、ケーブルコネクタ20に限定されるものではない。同様に、コネクタ装置1の一例として、ここではケーブルコネクタ装置を例に挙げて説明するが、本発明は、ケーブルコネクタ装置1に限定されるものではない。
ケーブルコネクタ20は、主に、ハウジング21と、ハウジング21の内部に配列された複数のケーブル端子30を備える。
ハウジング21にケーブル端子30を取付ける際、ケーブル端子30は、ハウジング21の端子保持孔22cに、挿入方向「α」に沿って、奥から手前に向かって図示矢印「α2」方向に挿入される。ケーブル端子30には、補強部32Aの側縁33を利用して、弾性変位可能なランス片33bが形成されており、ケーブル端子30が端子保持孔22cに挿入される際、ランス片33bは、その弾性を利用して端子保持孔22cの底部内壁に設けた段部24を乗り越えて、段部24の前面24aに当接した状態でそこに嵌る。その後、ケーブル端子30の側面に設けた切欠54に挿入するように、ハウジング21にリテーナ4を取付けることにより、ケーブル端子30はハウジング21の所定位置に固定され得る。ハウジング21の所定位置に固定されたとき、ケーブル端子30の端子挿入口51aは、ハウジング21の端子挿入口22bと整列し、相手端子が挿入される連通口を形成する。
ケーブルコネクタ装置1は、ケーブルコネクタ20と基板コネクタ10の組から成る。但し、上の説明からも明らかなように、本発明は、ケーブルコネクタ20と基板コネクタ10の組に限定されるものではなく、種々のコネクタに適用することができる。例えば、基板コネクタ同士の組としてもよいし、ケーブルコネクタ同士の組としてもよい。
基板コネクタ10は、主に、ハウジング11と、ハウジング11の内部に配列された端子7を備える。ハウジング11は、該ハウジング11に埋め込まれた実装用金具12を利用して基板2に固定される。
ハウジング11の前面に、ケーブルコネクタ20を嵌合させる嵌合口11aが設けられている。嵌合口11aを通じてケーブルコネクタ20が基板コネクタ10に嵌入される際、ケーブルコネクタ20の端子挿入口51aとハウジング21の端子挿入口22bの連通口を通じて、基板コネクタ10の相手端子7が、ケーブル端子30の端子挿入空間51bに挿入され、相手端子7とケーブル端子30が電気的に接続される。また、このときケーブルコネクタ20のハウジング21に設けたロック突部22aが、基板コネクタ10のハウジング11に設けたロック孔11bに嵌り、ケーブルコネクタ20は基板コネクタ10に係止される。
以上の説明は、好ましい実施形態に関するものであり、物品及びそれを製造する方法を単に代表するものであることを理解すべきである。異なる実施形態の変形及び修正が上述の教示に照らして当業者に容易に明らかになることを認めることができる。従って、例示的実施形態並びに代替的な実施形態は、添付の特許請求の範囲で説明する物品及び方法の精神から逸脱することなく行うことができる。
α 挿入方向
β 幅方向
γ 高さ方向
7 相手端子
30 端子
31 側壁(第二の側壁)
32 側縁側
32A 補強部
41 側壁(第一の側壁)
42 側縁部
42a 支持部
42b 接点部
42A 接触片
51b 端子挿入空間

Claims (9)

  1. 手前から奥に向かって相手端子が挿入される端子挿入空間を有する端子であって、
    前記端子挿入空間は、幅方向にて互いに離間され且つ高さ方向にてそれぞれ高さを有する第一及び第二の側壁の側縁側同士を折り重ねることによって略筒状に形成されており、
    前記端子挿入空間に近い側に配置された、前記折り重ねられた前記第一の側壁の側縁側には、前記高さ方向にて弾性変位可能な状態で片持ち梁状に支持された接触片が前記相手端子の挿入方向に沿って設けられており、
    前記端子挿入空間から遠い側に配置された、前記折り重ねられた前記第二の側壁の側縁側には、前記接触片を前記高さ方向にて補強する片持ち梁状に支持された補強部が前記相手端子の挿入方向に沿って設けられており、
    前記接触片に設けた前記相手端子との接点部は、前記接触片の支持部よりも、前記挿入方向において奥側に位置
    前記補強部の側縁は、前記接触片とは反対側の前記補強部の面に向かって折り返されており、
    折り返された前記補強部の側縁に、片持ち梁状に支持されたランス用の片が形成されていることを特徴とする端子。
  2. 前記高さ方向において前記接触片と対面している前記端子挿入空間の内壁に対して、前記接触片の接点部は、前記接触片の支持部よりも、前記高さ方向にて近接している、請求項1に記載の端子。
  3. 前記接触片の自由端は、前記補強部と前記高さ方向にて対面している、請求項1又は2に記載の端子。
  4. 前記ランス用の片は、前記幅方向と前記高さ方向の双方に沿う断面において略L字形状を有する、請求項に記載の端子。
  5. 前記接触片は、該接触片の支持部の近傍に、前記高さ方向にて前記接触片の面を打ち出した打ち出し部を有する、請求項1乃至のいずれかに記載の端子。
  6. 前記高さ方向にて前記接触片の接点部と対面している前記端子挿入空間の内壁に、前記高さ方向にて前記端子挿入空間側に突出する凸部が設けられている、請求項1乃至のいずれかに記載の端子。
  7. 前記補強部は支持部によって片持ち梁状に支持されており、前記補強部の自由端側は、前記補強部の支持部よりも、前記挿入方向において奥側に位置する、請求項1乃至のいずれかに記載の端子。
  8. 請求項1乃至のいずれかに記載の端子を保持するハウジングを有するコネクタ。
  9. 請求項に記載の前記コネクタと、該コネクタと嵌合される相手コネクタとを備えるコネクタ装置。
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