JP7202937B2 - コネクタ及びコネクタ組立体 - Google Patents

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Description

本開示は、コネクタ及びコネクタ組立体に関するものである。
従来、ケーブル等の電線をプリント回路基板等の回路基板に接続するために電線対基板コネクタが使用されている(例えば、特許文献1参照。)。このような電線対基板コネクタでは、電線の端部に接続された電線コネクタが、回路基板に実装された基板コネクタと嵌合するようになっている。
図18は従来のコネクタの嵌合前の斜視図である。
図において、811は基板コネクタのハウジングであり、底板部812と該底板部812の左右両端に接続された一対の側壁部814とを有する。また、851は基板コネクタの端子であり、各側壁部814に取付けられている。そして、前記端子851のテール部853が図示されない回路基板の表面に形成された接続パッドにはんだ付等によって接続されることにより、前記基板コネクタは回路基板に実装される。また、前記ハウジング811の中央には、下側を底板部812によって画定され、左右両側を側壁部814によって画定された嵌合凹部813が形成されている。
そして、911は電線コネクタのハウジングであり、下面の前後に形成された係合突部912と、四隅から下方に突出する弾性片914とを有する。また、ハウジング911に形成された端子支持孔913に挿入されて支持された一対の電線991の終端に接続された図示されない端子は、ハウジング911の下面に取付けられている。
電線コネクタが基板コネクタと嵌合すると、電線コネクタのハウジング911が、基板コネクタのハウジング811の嵌合凹部813内に収容され、各電線991の終端に接続された端子が、それぞれ、基板コネクタの端子851と接触して導通する。また、電線コネクタのハウジング911の各係合突部912が、それぞれ、基板コネクタのハウジング811の底板部812の前端及び後端と係合し、電線コネクタのハウジング911における弾性片914の先端に形成された係合爪914aが、基板コネクタのハウジング811における側壁部814に形成された係合突起814aと係合する。これにより、電線コネクタと基板コネクタとの嵌合状態が維持される。
特開2012-28303号公報
しかしながら、前記従来のコネクタにおいて、電線コネクタと基板コネクタとの嵌合状態は、樹脂等から成るハウジング911の係合突部912及び係合爪914aが、同じく樹脂等から成るハウジング811の底板部812及び係合突起814aと係合することによって維持されているので、係合維持力が必ずしも十分でなく、例えば、オペレータ等が手によって電線991を持上げた場合のように、強い外力が電線コネクタに付与されると、簡単に係合が解除されてしまう。特に、近年では、コネクタが装着される電気装置や電子機器の小型化や薄型化に伴い、コネクタも小型低背化する傾向にあるが、前記従来のコネクタにおいて、電線コネクタのハウジング911や基板コネクタのハウジング811を小型低背化すると、係合突部912及び係合爪914aや底板部812及び係合突起814aが小型化や薄肉化されるので、係合維持力が更に低下してしまう。
ここでは、前記従来のコネクタの問題点を解決して、構成が簡素でありながら、小型低背化しても、相手方端子との導通状態を確実に維持することができ、かつ、相手方コネクタとの嵌合状態を確実に維持することができる信頼性の高いコネクタ及びコネクタ組立体を提供することを目的とする。
そのために、コネクタにおいては、ハウジングと、該ハウジングに装填された端子とを備え、前記ハウジングは、相手方コネクタを受入れる上面が開放された受入空間と、該受入空間の左右両側の少なくとも一部を画定する一対の側壁部と、前記受入空間の前側の少なくとも一部を画定する前壁部と、前記受入空間の後側の少なくとも一部を画定する一対の後壁部とを有し、前記端子は、各側壁部に隣接して前記受入空間の前側に配設される前接触部と、各側壁部に隣接して前記受入空間の後側に配設される後接触部とを有し、前記前接触部及び後接触部は、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、互いに対向し、前記相手方コネクタの相手方端子を前後から挟持可能であり、前記前接触部は、前記前壁部から離間した弾性変形可能な帯板状の部材であり、前記受入空間の後側に向けて延出する腕部と、該腕部の先端に接続された接触湾曲部とを含み、前記後接触部は、前記後壁部の少なくとも一部と一体化され、前記前接触部及び後接触部は、前記前接触部が弾性変形することによって、前記相手方端子を弾性的に挟持する。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記後接触部の前記受入空間の前側を向く面には、前記相手方端子と係合可能な凹部が形成されている。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記端子は、前記側壁部の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する側部を有し、前記前接触部及び後接触部は、前記側部の前端及び後端にそれぞれ接続されている。
更に他のコネクタにおいては、ハウジングと、該ハウジングに装填された端子とを備え、前記ハウジングは、相手方コネクタを受入れる上面が開放された受入空間と、該受入空間の左右両側の少なくとも一部を画定する一対の側壁部と、前記受入空間の前側の少なくとも一部を画定する前壁部と、前記受入空間の後側の少なくとも一部を画定する一対の後壁部とを有し、前記端子は、各側壁部に隣接して前記受入空間の前側に配設される前接触部と、各側壁部に隣接して前記受入空間の後側に配設される後接触部とを有し、前記前接触部及び後接触部は、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、互いに対向し、前記相手方コネクタの相手方端子を前後から挟持可能であり、前記端子は、前記前壁部の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する補強部を有し、該補強部は、前記前接触部よりも前記ハウジングの幅方向中心寄りに配設され、前記相手方端子と接触しない。
コネクタ組立体においては、前記コネクタと、該コネクタと嵌合可能な相手方コネクタとから成る。
他のコネクタ組立体においては、さらに、前記相手方コネクタは、相手方ハウジングと、電線の終端に接続され、前記相手方ハウジングに装填された相手方端子とを備え、前記相手方ハウジングは、上面部、底面部、左右の側面部、前面部及び後面部によって周囲を画定され、前記電線は後面部から後方に向けて延出し、前記相手方端子は、前記前面部に露出する前板部と、前記後面部に露出する後板部とを有し、前記前板部は、前記電線よりも前記相手方ハウジングの幅方向外側であって側面部に隣接する接点領域を含み、該接点領域及び後板部は、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、前記コネクタの端子の前接触部及び後接触部によって、前後から被挟持可能である。
本開示によれば、コネクタ及びコネクタ組立体は、構成が簡素でありながら、小型低背化しても、相手方端子との導通状態を確実に維持することができ、かつ、相手方コネクタとの嵌合状態を確実に維持することができ、信頼性を向上させることができる。
第1の実施の形態における嵌合状態のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタの斜め後方から観た斜視図であって、(a)はプラグコネクタ側から観た図、(b)はレセプタクルコネクタ側から観た図である。 第1の実施の形態における嵌合状態のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタの斜め前方から観た斜視図であって、(a)はプラグコネクタ側から観た図、(b)はレセプタクルコネクタ側から観た図である。 第1の実施の形態におけるレセプタクルコネクタの斜視図である。 第1の実施の形態における第1レセプタクル端子の四面図であって、(a)は上面図、(b)は(a)のA-A矢視断面図、(c)は(a)のB-B矢視断面図、(d)は(a)のC-C矢視断面図である。 第1の実施の形態における第1レセプタクル端子の三面図であって、(a)は右側面図、(b)は前面図、(c)は下面図である。 第1の実施の形態におけるレセプタクルハウジングの斜視図である。 第1の実施の形態におけるレセプタクルハウジングの上面図である。 第1の実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図である。 第1の実施の形態における電線に接続された第1プラグ端子の斜視図であって、(a)は電線に接続された第1プラグ端子を斜め上方から観た斜視図、(b)は電線に接続された第1プラグ端子を斜め下方から観た斜視図である。 第1の実施の形態における電線に第1プラグ端子を接続する工程を説明する図であって、(a)は電線に接続前の第1プラグ端子の斜視図、(b)は電線を第1プラグ端子の電線接続部に接続する第1の工程を示す図、(c)は電線を第1プラグ端子の電線接続部に接続する第2の工程を示す図である。 第1の実施の形態における嵌合直前のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタのハウジングを除去した状態を示す斜視図である。 第1の実施の形態における嵌合したレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタのハウジングを除去した状態を示す二面図であって、(a)は上面図、(b)は(a)のD-D矢視断面図である。 第2の実施の形態における嵌合直前のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタのハウジングを示す斜視図である。 第2の実施の形態におけるプラグコネクタを斜め下方から観た斜視図であって、(a)はハウジングを除去した状態を示す図、(b)はプラグ端子だけの状態を示す図である。 第3の実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図であって、(a)はプラグコネクタを斜め上方から観た斜視図、(b)は(a)からプラグハウジングを除去した状態を示す図である。 第3の実施の形態におけるプラグ端子の各部の斜視図であって、(a)はプラグ端子の斜視図、(b)は第1プラグ端子の斜視図、(c)は第2プラグ端子の斜視図、(d)は端子間絶縁板の斜視図である。 第3の実施の形態におけるプラグハウジングの斜視図である。 従来のコネクタの嵌合前の斜視図である。
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は第1の実施の形態における嵌合状態のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタの斜め後方から観た斜視図、図2は第1の実施の形態における嵌合状態のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタの斜め前方から観た斜視図である。なお、図1及び2において、(a)はプラグコネクタ側から観た図、(b)はレセプタクルコネクタ側から観た図である。
図において、1は本実施の形態におけるコネクタであり、コネクタ組立体である電線対基板コネクタにおける基板コネクタとしてのレセプタクルコネクタであって、図示されない基板に実装される。なお、該基板は、例えば、プリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル(FFC)、フレキシブル回路基板(FPC)等であるが、いかなる種類の基板であってもよい。
また、101は本実施の形態における相手方コネクタであり、コネクタ組立体である電線対基板コネクタにおける電線コネクタとしてのプラグコネクタであって、複数(図に示される例においては、2本)の電線191の終端に接続され、レセプタクルコネクタ1と前記基板の表面に直交する方向(Z軸方向)で嵌合する。なお、前記電線191は、例えば、米国ワイヤゲージ規格(AWG)の#30(外径:0.255〔mm〕)又は#28等に該当するものであるが、単芯線や撚り線を用いた電線、同軸電線等、電気を通電することができるものであればいかなる種類のものであってもよい。図に示される例において、各電線191は、銅合金等の導電性の金属から成る導電線としての芯線192と、該芯線192の周囲を被覆する絶縁被覆193とを有する。
前記レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101とから成るコネクタ組立体は、例えば、電子機器、電気機器等において、バッテリ等の電源と電力を消費する部材とを接続する電力ラインを接続するために使用されるものであるが、信号ラインを接続するために使用することもできる。なお、前記コネクタ組立体が取付けられる電子機器、電気機器等は、いかなる種類の機器であってもよいが、ここでは、比較的小型で人が携帯可能な程度の大きさの機器である。そして、前記レセプタクルコネクタ1は、前後方向、すなわち、長さ方向(X軸方向)の寸法が1.2〔mm〕程度、左右方向、すなわち、幅方向(Y軸方向)の寸法が2.0〔mm〕程度、上下方向、すなわち、厚さ方向(Z軸方向)の寸法が0.6〔mm〕程度であるものとして説明するが、これらの寸法は、コネクタ組立体の用途、電線191の太さ及び本数等に応じて、適宜変更されてもよい。
なお、本実施の形態において、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101の各部の姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
前記レセプタクルコネクタ1は、プラグコネクタ101を受入れる後述される略凹状の受入空間13を備えるコネクタであって、樹脂等の絶縁性材料から成るハウジングとしてのレセプタクルハウジング11と、導電性の金属から成り、前記レセプタクルハウジング11に装填される端子としてのレセプタクル端子51とを備える。なお、前記レセプタクルハウジング11及びレセプタクル端子51は、レセプタクルコネクタ1の幅方向中心を通るX-Z平面に関して、左右面対称となるように構成されている。
また、前記プラグコネクタ101は、前記受入空間13に収容される箱状の外形を有するコネクタであって、樹脂等の絶縁性材料から成る相手方ハウジングとしてのプラグハウジング111と、導電性の金属から成り、前記プラグハウジング111に装填される相手方端子としてのプラグ端子151とを備える。なお、前記プラグハウジング111及びプラグ端子151は、プラグコネクタ101の幅方向中心を通るX-Z平面に関して、左右面対称となるように構成されている。
前記プラグハウジング111は、上面部111a、底面部111b、左右の側面部111c、前面部111f及び後面部111rによって周囲を画定された略直方体状の部材であり、前記後面部111rには、レセプタクルコネクタ1に接続された電線191の周囲の一部を覆う電線覆部111dが形成されている。該電線覆部111dは、後面部111rから後方(X軸負方向側)に向けて延出する円筒状の部材である。前記電線覆部111dは、上下方向に関して、上端の位置が上面部111aの上端と同じ、又は、上面部111aの上端より低く、下端の位置が底面部111bの下端より低くなっている。すなわち、電線覆部111dの外径は、プラグハウジング111の厚さ方向の寸法よりも大きくなっている。なお、電線覆部111dの外径は、任意に設定することができるが、プラグコネクタ101の小型低背化の観点から、電線191の外径、すなわち、絶縁被覆193の外径と同等に設定することが望ましい。また、プラグコネクタ101は、電線覆部111dを有するので、一般的な圧着端子に用いられる電線の被覆部分を挟持するための圧着バレルを必要とせず、プラグコネクタ101やプラグ端子151の低コスト化や、小型低背化に寄与することができる。
次に、前記レセプタクルコネクタ1の構成について詳細に説明する。
図3は第1の実施の形態におけるレセプタクルコネクタの斜視図、図4は第1の実施の形態における第1レセプタクル端子の四面図、図5は第1の実施の形態における第1レセプタクル端子の三面図、図6は第1の実施の形態におけるレセプタクルハウジングの斜視図、図7は第1の実施の形態におけるレセプタクルハウジングの上面図である。なお、図4において、(a)は上面図、(b)は(a)のA-A矢視断面図、(c)は(a)のB-B矢視断面図、(d)は(a)のC-C矢視断面図であり、図5において、(a)は右側面図、(b)は前面図、(c)は下面図である。
前記レセプタクルコネクタ1は、図3に示されるように、平面視における形状が概略矩形の背の低い皿乃至盆のような部材であって、その中央に、前方(X軸正方向)及び左右両側(Y軸両方向)が低い壁によって画定され、上方(Z軸正方向)が開放された凹状の受入空間13が形成されている。
また、前記レセプタクルコネクタ1は、樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成されたレセプタクルハウジング11と、導電性の金属板に打抜き、プレス、折曲げ等の加工を施して一体的に形成されたレセプタクル端子51とを備える。なお、前記レセプタクルハウジング11は、インサート成形(オーバーモールド成形)によってレセプタクル端子51と一体化される部材であって、レセプタクル端子51から離間した状態で単独で存在するものではないが、説明の都合上、図6及び7においては、単独で存在するように描画されていることに留意されたい。
そして、前記レセプタクル端子51は、左右一対となっていて、左側(Y軸正方向側)に位置するものを第1レセプタクル端子51Aと称し、右側(Y軸負方向側)に位置するものを第2レセプタクル端子51Bと称することとする。なお、第1レセプタクル端子51Aと第2レセプタクル端子51Bとは、レセプタクルコネクタ1の幅方向中心を通るX-Z平面に関して、左右面対称となるように構成されているので、両者の間に実質的な構成上の差異はない。そこで、第1レセプタクル端子51Aと第2レセプタクル端子51Bとを統合的に説明するときは、レセプタクル端子51として説明する。なお、図4及び5には、図示の都合上、第1レセプタクル端子51Aのみが描画されている。
前記レセプタクル端子51は、前後方向に延在する細長い側部52と、該側部52の前端及び後端に、前コーナ部52d1及び後コーナ部52d2を介して接続され、レセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向けて延出する前部53及び後部54とを含んでいる。
前記側部52は、レセプタクルハウジング11の側壁部14の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する部分である。そして、前記側部52は、前後方向に延在する平板状の側板部52aと、該側板部52aの上端に接続された前後方向に延在する部材であって、断面が略U字状の連結部52bと、該連結部52bにおける下端のうちの側板部52aと反対側の下端から下方(Z軸負方向)に向けて延出する片持ち梁状のタブ部52cと、前記側板部52aの前後両端に接続された前コーナ部52d1及び後コーナ部52d2と、前記側板部52aの下端から下方に向けて延出する基板接続部56とを含んでいる。なお、前記タブ部52cは、側板部52aよりもレセプタクルコネクタ1の幅方向中心寄りに位置する。また、前記タブ部52cは、その下端近傍部分が上端近傍部分よりもレセプタクルコネクタ1の幅方向中心寄りに位置するように、屈曲していることが望ましい。
前記側板部52aは、上述のように前後方向かつ上下方向に延在する平板状の部材であって、レセプタクルコネクタ1の幅方向外方に面した側面である外面52a1は、平坦面であってレセプタクルコネクタ1の側面である外面の一部を構成する。また、基板接続部56の外面56aも前記外面52a1と面一であり、レセプタクルコネクタ1の側面である外面の一部を構成する。図に示される例において、基板接続部56は前後に2つ並ぶように形成され、その下端は、湾曲し、レセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向けて延出する接続端部56bとなっている。該接続端部56bは、図示されない基板の表面に形成された導電パッドにはんだ付等の接続手段によって接続される部分である。さらに、前記前コーナ部52d1及び後コーナ部52d2は、上下方向に延在する円筒の円筒面の一部のような形状の部材であり、上方から観ると、図4(a)に示されるように、中心角が約90度の扇形の弧を描いて、側板部52aの前後両端と前部53及び後部54とを連結する。そして、前記前コーナ部52d1及び後コーナ部52d2は、上下方向に関して、上端の位置が側板部52aとほぼ同じ位置にあるが、下端の位置は、側板部52aより下方であって前記接続端部56bの下面とほぼ同じ位置にある。さらに、前記前コーナ部52d1及び後コーナ部52d2の外面は、レセプタクルコネクタ1の外面の一部を構成する。
また、図に示される例において、側板部52aの下方における2つの基板接続部56の間の部分は、切欠き部56cとなっていて、該切欠き部56c内にはレセプタクルハウジング11の側壁部14の一部が露出している。該側壁部14の切欠き部56cに露出した面は、前記側板部52aの外面52a1及び基板接続部56の外面56aと略面一であることが望ましい。なお、必ずしも側壁部14の一部を切欠き部56c内に露出させる必要はない。また、該切欠き部56cを形成せず、レセプタクルコネクタ1の側面の大部分が、側板部52aの外面52a1及び基板接続部56の外面56aによって構成されるようにしてもよい。
前記前部53は、左右方向に延在する細長い帯状の前板部53aと、該前板部53aの上端に接続された後方に向けて延出する弾性変形可能な前接触部53bと、前記前板部53aの下端に接続された後方に向けて延出する前梁部53cと、前記前板部53aにおけるレセプタクルコネクタ1の幅方向中心側端に接続された補強部53dとを含んでいる。なお、前記前接触部53b及び前梁部53cは、左右方向に関して同じ位置において前板部53aの上端及び下端に接続され、上方から観ると、図4(a)に示されるように、重なっている。
前記前板部53aにおいて、レセプタクルコネクタ1の前方に面した側面である外面53a1は、平坦面であってレセプタクルコネクタ1の前面である外面の一部を構成する。
また、前記前接触部53bは、図4(b)に示されるように、全体の側面形状が略U字状である弾性変形可能な帯板状の部材であって、プラグコネクタ101のプラグ端子151と接触して電気的に接続される接続部として機能する。そして、前記前接触部53bは、前板部53aの上端から上方に向けて延出する基部53b1と、該基部53b1の上端に接続され、先端がレセプタクルコネクタ1の後方を向くように略90度湾曲した第1湾曲部53b2と、該第1湾曲部53b2の先端に接続され、レセプタクルコネクタ1の後方に向けて延出する腕部53b3と、該腕部53b3の先端に接続され、先端が下斜め前方を向くように略90度湾曲した接触湾曲部としての第2湾曲部53b4とを含んでいる。該第2湾曲部53b4において、レセプタクルコネクタ1の後方に向けて最も膨出した部分の外面が前記プラグ端子151と接触する前接点53b5として機能する。
前記前梁部53cは、前記前板部53aの下端からレセプタクルコネクタ1の後方に向けて延出する細長い帯状の板材であり、図に示される例において、その先端は、前後方向に関して、側壁部14の切欠き部56cの前端とほぼ同じ位置にある。また、前記前梁部53cの下面は、前記基板接続部56の接続端部56bの下面とほぼ面一である。
前記補強部53dは、図5(a)に示されるように、側面形状が略U字状の部材であって、前壁部15の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する。そして、前記補強部53dは、前板部53aに接続されて上下方向に延在する外側部53d1と、該外側部53d1の上端に接続され、先端が下方を向くように略180度湾曲した湾曲部53d2と、該湾曲部53d2の先端に接続され、下方に向けて延出する内側部53d3とを含んでいる。前記外側部53d1におけるレセプタクルコネクタ1の前方に面した側面は、前板部53aの外面53a1と面一な平坦面であってレセプタクルコネクタ1の前面である外面の一部を構成する。また、前記内側部53d3におけるレセプタクルコネクタ1の後方に面した側面は、平坦面であってレセプタクルコネクタ1の受入空間13の前方を画定する面の一部を構成する。
前記後部54は、左右方向に延在する帯状の後板部54aと、該後板部54aの上端に接続された前方に向けて延出する後接触部54bと、前記後板部54aの下端に接続された前方に向けて延出する後梁部54cとを含んでいる。なお、前記後接触部54b及び後梁部54cは、左右方向に関して同じ位置において後板部54aの上端及び下端に接続され、上方から観ると、図4(a)に示されるように、重なっている。また、前記後接触部54b及び後梁部54cは、左右方向に関して、前記前接触部53b及び前梁部53cと同じ位置にある。
前記後板部54aにおいて、レセプタクルコネクタ1の後方に面した側面である外面54a1は、平坦面であってレセプタクルコネクタ1の後面である外面の一部を構成する。
また、前記後接触部54bは、図4(b)に示されるように、全体の側面形状が略U字状である帯板状の部材であって、プラグコネクタ101のプラグ端子151と接触して電気的に接続される接続部として機能する。そして、前記後接触部54bは、後板部54aの上端に接続され、先端がレセプタクルコネクタ1の前方を向くように略90度湾曲した第1湾曲部54b1と、該第1湾曲部54b1の先端に接続され、レセプタクルコネクタ1の前方に向けて延出する上梁部54b2と、該上梁部54b2の先端に接続され、先端が下方を向くように略90度湾曲した第2湾曲部54b3と、該第2湾曲部54b3の先端に接続され、下方に向けて延出する接触板部54b4とを含んでいる。該接触板部54b4において、レセプタクルコネクタ1の前方に向いた面には、前記プラグ端子151と接触して係合可能な凹部としての後接点凹部54b5が形成されていることが望ましい。
なお、前記後接触部54bは、剛性が高く弾性変形しないことが望ましい。すなわち、前記接触板部54b4が前後方向に弾性的に変位しないことが望ましい。そのため、前記後板部54aと後接触部54bとの間の空間である後接触部内空間54dには、レセプタクルハウジング11を構成する樹脂の一部が充填されることが望ましい。
前記後梁部54cは、前記後板部54aの下端からレセプタクルコネクタ1の前方に向けて延出する細長い帯状の板材であり、図に示される例において、その先端は、前後方向に関して、側壁部14の切欠き部56cの後端とほぼ同じ位置にある。また、前記後梁部54cの下面は、前記基板接続部56の接続端部56bの下面とほぼ面一である。
さらに、前記前接触部53b及び前梁部53c、並びに、後接触部54b及び後梁部54cは、平面視において、すなわち、上方から観ると、図4(a)に示されるように、X軸に平行な、すなわち、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置する。また、前記前接触部53bと後接触部54bとは、互いに対向し、かつ、前部53、側部52及び後部54の各部とともに、一体的に形成されている。したがって、前記前接触部53bと後接触部54bとの間の距離を確実に維持することができる。
前記レセプタクルハウジング11は、前記受入空間13の下側の少なくとも一部を画定する底壁部12と、前記受入空間13の左右両側の少なくとも一部を画定する左右一対の側壁部14と、前記受入空間13の前側の少なくとも一部を画定する前壁部15と、前記受入空間13の後側の少なくとも一部を画定する後壁部16とを備える。
前記底壁部12は、上方から観ると、図7に示されるように、略T字状の形状を有する平板状の部材である。そして、前記底壁部12は、左右方向に延在する本体部12aと、該本体部12aの前端における左右方向の中心から前方に延出する延在部12bとを含んでいる。なお、前記本体部12aの後端より後方には、底壁部12が存在せず、前記本体部12aの後端から後壁部16までの範囲において、受入空間13の下方は開放されている。
上述のように、レセプタクルハウジング11が、レセプタクルコネクタ1の幅方向中心を通るX-Z平面に関して、左右面対称となるように構成されているので、左右の側壁部14も、互いに、レセプタクルコネクタ1の幅方向中心を通るX-Z平面に関して、左右面対称となるように構成されており、両者の間に実質的な構成上の差異はない。そして、各側壁部14は、底壁部12の本体部12aの左右両端の各々に接続された本体部14aと、該本体部14aの上端に接続され、前後方向に延在する細長い側梁部14bと、該側梁部14bの前後両端において、その上端に接続された前コーナ帽子14e1及び後コーナ帽子14e2と、前記側梁部14bの下端から下方に向けて延出する接続脚部14cとを含んでいる。
前記本体部14aは、比較的肉厚の部材であり、全体の側面形状が略T字状であり、レセプタクルコネクタ1の幅方向外方に面した側面は、レセプタクル端子51の側板部52aの外面52a1とほぼ面一の平坦面であって、レセプタクルコネクタ1の側面である外面の一部を構成する。また、前記本体部14aにおけるレセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向いた側面は、レセプタクル端子51の連結部52bにおけるレセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向いた側面とほぼ面一の平坦面であって、受入空間13の側方を画定する壁の内側面の一部を構成する。
前記側梁部14bは、レセプタクルコネクタ1の幅方向に関する寸法が本体部14aよりも小さい肉薄の細長い帯状の部材であり、レセプタクル端子51の連結部52bにおける略U字状の断面の内側空間内に密着して収容されることが望ましい。これにより、前記連結部52bは、剛性が向上し、変形しにくくなる。また、前記前コーナ帽子14e1及び後コーナ帽子14e2は、それぞれ、半球の四半分のような形状を備え、前コーナ部52d1及び後コーナ部52d2の上面を覆う部材である。図に示される例において、接続脚部14cは、前記基板接続部56と同様に、前後に2つ並ぶように形成され、各接続脚部14cにおけるレセプタクルコネクタ1の幅方向外方を向いた側面は、対応する基板接続部56におけるレセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向いた側面に密着し、各接続脚部14cにおける下面は、接続端部56bの上面に密着することが望ましい。これにより、接続端部56bを含む基板接続部56は、剛性が向上し、変形しにくくなる。なお、各接続脚部14cにおけるレセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向いた側面は、前記本体部14aにおけるレセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向いた側面とほぼ面一である。
また、前記側梁部14bの下方において、本体部14aとその前後の接続脚部14cとの間には、タブ収容切欠き14dが形成されている。レセプタクル端子51のタブ部52cは、空間であるタブ収容切欠き14d内に収容されるので、レセプタクルコネクタ1の幅方向に弾性的に変位可能となる。
前記前壁部15は、底壁部12の延在部12bの前端から上方に向けて延出する部材であって、左右方向及び上下方向に延在する板材である。そして、前記前壁部15は、比較的肉厚の本体部15aと、該本体部15aから左右両方向に向けて延出する一対の比較的肉薄の薄肉部15bとを含んでいる。左右の薄肉部15bは、それぞれ、レセプタクル端子51の各補強部53dにおける略U字状の断面の内側空間内に密着して収容されることが望ましい。これにより、各補強部53dは、剛性が向上し、変形しにくくなる。また、前記本体部15aは、第1レセプタクル端子51Aの補強部53dと第2レセプタクル端子51Bの補強部53dとの間に収容される。そして、前記本体部15aの外面全体は、補強部53dの外面全体とほぼ面一である。したがって、前記本体部15aの外面は、補強部53dの外面とともに、受入空間13の前方を画定する壁の内側面、外側面及び上面の一部を構成する。また、前記本体部15aが左右の第1レセプタクル端子51A及び第2レセプタクル端子51Bの補強部53dと一体化することによって、左右の補強部53d同士が一体的に強固に結合され、延いては、左右の第1レセプタクル端子51Aと第2レセプタクル端子51Bとが一体的に強固に結合される。
前記後壁部16は、側壁部14の後端からレセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向けて延出する部材であるが、レセプタクルコネクタ1の幅方向の寸法が小さく、したがって、後壁部16は左右に分割され、かつ、左右の後壁部16同士の間には、底壁部12の左右方向の寸法よりも大きな寸法の空間が存在する。したがって、該空間の範囲において、受入空間13の後方は開放されている。図1及び2に示されるように、レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101とが嵌合した状態では、前記空間を2本の電線191が通過する。
そして、前記後壁部16は、側梁部14bの後端に接続され、該後端からレセプタクルコネクタ1の幅方向中心に向けて延出する本体部16aと、該本体部16aの先端に接続され、下方に向けて延出する後接触補強部16bと、前記本体部16aの上端に接続された後壁帽子16cとを含んでいる。
前記本体部16aは、レセプタクル端子51の後板部54aにおける前方を向いた側面に密着することが望ましい。これにより、前記後板部54aは剛性が向上し、変形しにくくなる。また、前記後接触補強部16bは、レセプタクル端子51の後部54における後板部54aと後接触部54bとの間の空間である後接触部内空間54d内に密着して収容されることが望ましい。これにより、後接触部54bの剛性が向上し、接触板部54b4の前後方向への弾性的な変位が防止される。さらに、前記後壁帽子16cは、後コーナ帽子14e2と一体化した部材であって、後板部54aの上端における後接触部54bが接続されていない箇所を覆う部材である。そして、前記後壁帽子16cの外周面は、全体の側面形状が略U字状である後接触部54bの外周面とほぼ面一である。
上述のように、レセプタクルコネクタ1は、インサート成形(オーバーモールド成形)によってレセプタクルハウジング11とレセプタクル端子51とを一体化することによって得られる。具体的には、まず、導電性の金属板に打抜き、プレス、折曲げ等の加工を施して、第1レセプタクル端子51A及び第2レセプタクル端子51Bを成形する。続いて、第1レセプタクル端子51A及び第2レセプタクル端子51Bを、図示されない成形用金型の左右方向及び前後方向の内面に当接するようにして、前記成形用金型内に配置する。続いて、該成形用金型内に溶融した樹脂等の絶縁性材料を充填し、該絶縁性材料を冷却固化した後に、成形品を前記成形用金型から取出す。これにより、図3に示されるようなレセプタクルハウジング11とレセプタクル端子51とが一体化されたレセプタクルコネクタ1を得ることができる。
なお、第1レセプタクル端子51A及び第2レセプタクル端子51Bを上述のようにして成形用金型内に配置すると、該成形用金型内に流入する溶融した絶縁性材料の流圧が第1レセプタクル端子51A及び第2レセプタクル端子51Bの各々に付与される。これにより、第1レセプタクル端子51A及び第2レセプタクル端子51Bにおける側部52、前部53及び後部54の各外面、並びに、連結部52b、補強部53d及び後接触部54bの各上面が前記成形用金型の内面に確実に密着する。その結果、レセプタクルハウジング11に対する第1レセプタクル端子51A及び第2レセプタクル端子51Bの位置決めが正確に行われるので、第1レセプタクル端子51Aと第2レセプタクル端子51Bとの間の距離の公差を小さくすることができ、位置精度の良好なレセプタクルコネクタ1を得ることができる。
また、レセプタクル端子51における連結部52bと側板部52aとの間、補強部53dと前板部53aとの間、及び、後接触部54bと後板部54aとの間に絶縁性材料が入込むので、前記連結部52b、補強部53d及び後接触部54bとレセプタクルハウジング11の側壁部14、前壁部15及び後壁部16とが一体化され、これにより、前記連結部52b、補強部53d及び後接触部54bの弾性変形が防止される。したがって、レセプタクルコネクタ1は、堅牢な構造を備えることができる。一方、レセプタクル端子51におけるタブ部52cや前接触部53bは、周辺に絶縁性材料が付着していないので、拘束されることなく弾性変形することができ、プラグコネクタ101と確実に当接することができる。
さらに、レセプタクルコネクタ1の側面、前面及び後面は、レセプタクル端子51の側部52、前部53及び後部54の外面及び上面と、レセプタクルハウジング11の側壁部14、前壁部15及び後壁部16の外面及び上面とから構成される。同様に、レセプタクルコネクタ1の内面は、レセプタクル端子51の連結部52b、補強部53d及び後接触部54bの内側面とレセプタクルハウジング11の内面とから構成される。
また、前梁部53c及び後梁部54cの自由端(先端)は、底壁部12の本体部12aの前端及び後端に一体成形されて固定される。上述のように、レセプタクル端子51の前接触部53b及び前梁部53c、並びに、後接触部54b及び後梁部54cは、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置するので、絶縁性材料が入込んだ後接触部54bが前接触部53bの弾性力を直接的に受けることができ、変形量を抑制することができる。また、前梁部53c及び後梁部54cが梁として機能するので、前記変形量を更に抑制することができる。
次に、前記プラグコネクタ101の構成について詳細に説明する。
図8は第1の実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図、図9は第1の実施の形態における電線に接続された第1プラグ端子の斜視図、図10は第1の実施の形態における電線に第1プラグ端子を接続する工程を説明する図である。なお、図9において、(a)は電線に接続された第1プラグ端子を斜め上方から観た斜視図、(b)は電線に接続された第1プラグ端子を斜め下方から観た斜視図であり、図10において、(a)は電線に接続前の第1プラグ端子の斜視図、(b)は電線を第1プラグ端子の電線接続部に接続する第1の工程を示す図、(c)は電線を第1プラグ端子の電線接続部に接続する第2の工程を示す図である。
前記プラグコネクタ101は、上述のように、箱状の外形を有するコネクタであって、樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成されたプラグハウジング111と、導電性の金属板に打抜き、プレス、折曲げ等の加工を施して一体的に形成されたプラグ端子151とを備える。なお、前記プラグハウジング111は、インサート成形(オーバーモールド成形)によってプラグ端子151と一体化される部材であって、プラグ端子151から離間した状態で単独で存在するものではない。
そして、前記プラグ端子151は、左右一対となっていて、左側(Y軸正方向側)に位置するものを第1プラグ端子151Aと称し、右側(Y軸負方向側)に位置するものを第2プラグ端子151Bと称することとする。なお、第1プラグ端子151Aと第2プラグ端子151Bとは、プラグコネクタ101の幅方向中心を通るX-Z平面に関して、左右面対称となるように構成されているので、両者の間に実質的な構成上の差異はない。そこで、第1プラグ端子151Aと第2プラグ端子151Bとを統合的に説明するときは、プラグ端子151として説明する。なお、図9及び10には、図示の都合上、第1プラグ端子151Aのみが描画されている。
前記プラグ端子151は、上方に位置する上板部152と、前方に位置する前板部153と、側方に位置する側板部154と、後方に位置する後部155と、電線191に接続される電線接続部156とを備える。
前記上板部152は、前後方向に延在する側上板部152bと、該側上板部152bの前端及び後端からプラグコネクタ101の幅方向中心に向けて延出する前上板部152a及び後上板部152cとを含んでいる。なお、左右方向に関して、前記前上板部152aの寸法は後上板部152cよりも大きく設定されている。すなわち、前上板部152aの自由端(先端)は、後上板部152cの自由端よりもプラグコネクタ101の幅方向中心寄りに位置している。前記上板部152は、前上板部152a、側上板部152b及び後上板部152cが同一平面上において一体的に接続されて、かつ、上方から観た形状(平面視における形状)が略コ字状となっているので、剛性が高く、変形しにくい。
前記前板部153は、上板部152の前上板部152aの前端から下方に向けて延出する平板状の板材であって、プラグハウジング111の前面部111fに露出する。そして、前板部153の下端には、接続梁部153a及び前梁部153bが接続されている。前記接続梁部153aは、前板部153における自由端(先端)寄り、すなわち、プラグコネクタ101の幅方向中心寄りに接続され、後方に向けて延出する帯状の片持ち梁状の板材であり、その自由端には電線接続部156が接続されている。また、前記前梁部153bは、前板部153における基端寄り、すなわち、側板部154に近接して接続され、後方に向けて延出する帯状の片持ち梁状の板材である。なお、前記前板部153において、下端に前梁部153bが接続された箇所は、レセプタクル端子51の前接触部53bと接触する接点領域153cとして機能する。
前記電線接続部156は、電線191の芯線192と電気的に接続される圧着部156aを備える。該圧着部156aは、一般的な圧着端子と同様に、芯線192の外周と電気的に接続するための接続タブ156bを含んでいる。なお、図9(a)に示される例において、接続タブ156bは、その先端が芯線192の外周に押付けられるように、折曲げ加工された状態となっている。上述のように、電線接続部156が接続された接続梁部153aと前梁部153bとが左右方向、すなわち、プラグコネクタ101の幅方向に関して異なる位置にあって、電線接続部156と、レセプタクル端子51に接触する接点領域153cとがプラグコネクタ101の幅方向に関して異なる位置にあるので、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101の前後方向の寸法を小さくすることができる。
前記側板部154は、上板部152の側上板部152bの側端から下方に向けて延出する平板状の板材であって、プラグハウジング111の側面部111cに露出する。そして、前記側板部154の外面154aには、凹部154bが形成されている。図に示される例においては、2つの凹部154bが前後方向に並んで形成されている。そして、各凹部154bの下端には、外面154aとの段差154cが形成されている。
前記後部155は、上板部152の後上板部152cの後端から下方に向けて延出する平板状の板材である後板部155aと、該後板部155aの下端から前方に向けて延出する帯状の片持ち梁状の板材である後梁部155bと、プラグハウジング111の後面部111rに露出する後板部155aの外面に形成された後方に向けて突出する凸部155cとを含んでいる。なお、該凸部155cは、省略することもできる。
また、前記前板部153の接点領域153c及び前梁部153b、並びに、後部155の後板部155a及び後梁部155bは、平面視において、すなわち、上方から観ると、X軸に平行な、すなわち、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置する。また、接点領域153cと後板部155aとは、互いに背を向け、かつ、上板部152、前板部153、側板部154及び後部155の各部とともに、一体的に形成されている。したがって、接点領域153cと後板部155aとの間の距離を確実に維持することができる。
さらに、前記電線接続部156は、上板部152、前板部153、側板部154及び後部155によって三方を取囲まれ、プラグコネクタ101の外方に突出する部分を有していない。したがって、プラグコネクタ101を小型低背化することができる。
なお、前記プラグ端子151は、図10に示されるような工程で、電線191の終端に接続される。該電線191に接続される以前において、プラグ端子151は、図10(a)に示されるような形状に加工されている。
また、図10(b)に示されるように、電線191は、その終端近傍において、絶縁被覆193が所定の長さに亘って除去され、芯線192がその先端から所定の長さだけ露出している。そして、露出した芯線192が、電線接続部156の圧着部156aにおける湾曲した部分の内面に当接するように位置付けられる。
続いて、図10(c)に示されるように、前記圧着部156aの接続タブ156bは、その先端が芯線192の外周に押付けられるように、曲げ加工が施される。
最後に、接続梁部153aが約90度湾曲するように、曲げ加工が施される。これにより、図9に示されるように、電線191の終端に接続されたプラグ端子151を得ることができる。なお、電線191とプラグ端子151とをより安定的に電気的に接続させるために、芯線192と電線接続部156との接続箇所に、はんだ付等の更なる接続手段を付加することもできる。
上述のように、プラグコネクタ101は、インサート成形(オーバーモールド成形)によってプラグハウジング111とプラグ端子151とを一体化することにより得られる。具体的には、まず、導電性の金属板に打抜き、プレス、折曲げ等の加工を施して、第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bを成形し、さらに、電線191の終端を接続する。続いて、電線191が接続された第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bを、図示されない成形用金型の左右方向及び前後方向の内面に当接するようにして、前記成形用金型内に配置する。続いて、該成形用金型内に溶融した樹脂等の絶縁性材料を充填し、該絶縁性材料を冷却固化した後に、成形品を前記成形用金型から取出す。これにより、図8に示されるようなプラグハウジング111とプラグ端子151とが一体化されたプラグコネクタ101を得ることができる。この際、電線覆部111dもプラグハウジング111と一体的に形成されるので、一般的な圧着端子に用いられる電線の被覆部分を挟持するための圧着バレルを必要とせず、プラグコネクタ101やプラグ端子151の低コスト化や、小型低背化に寄与することができる。
なお、第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bを上述のようにして成形用金型内に配置すると、該成形用金型内に流入する溶融した絶縁性材料の流圧が第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bの各々に付与される。これにより、第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bにおける上板部152、前板部153、側板部154及び後部155の各外面、並びに、前梁部153b及び後梁部155bの各下面が前記成形用金型の内面に確実に密着する。その結果、プラグハウジング111に対する第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bの位置決めが正確に行われるので、第1プラグ端子151Aと第2プラグ端子151Bとの間の距離の公差を小さくすることができ、位置精度の良好なプラグコネクタ101を得ることができる。
また、プラグ端子151における各部の間に絶縁性材料が入込み、また、第1プラグ端子151Aと第2プラグ端子151Bとの間に絶縁性材料が入込むので、プラグ端子151における各部とプラグハウジング111とが一体化され、これにより、プラグ端子151における各部の弾性変形が防止され、また、第1プラグ端子151Aの各部と第2プラグ端子151Bの各部との間隔の変化が防止される。したがって、プラグコネクタ101は、堅牢な構造を備えることができる。
さらに、上述のように、前板部153の接点領域153c及び前梁部153b、並びに、後部155の後板部155a及び後梁部155bは、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、しかも、接点領域153cと後板部155aとは、上板部152、前板部153、側板部154及び後部155の各部とともに、一体的に形成されているので、レセプタクル端子51の前接触部53bや後接触部54bから前後方向の力を受けても、接点領域153cと後板部155aとの間の距離が変化することがない。また、前梁部153b及び後梁部155bが梁として機能するので、接点領域153cや後板部155aの変形を確実に防止することができる。なお、前梁部153b及び後梁部155bの自由端(先端)及び上面は、プラグハウジング111に一体成形されて固定される。
さらに、電線接続部156もプラグハウジング111に内包されるので、プラグコネクタ101の強度がより高くなる。
なお、本実施の形態においては、電線接続部156の圧着部156aを電線191の芯線192に圧着することによって電線接続部156と芯線192とを電気的に接続する例について説明したが、電線接続部156と芯線192との電気的な接続は、これに限定されるものでなく、芯線192の電線接続部156への圧接、溶接、はんだ付等のいかなる接続手段を用いてもよく、複数の接続手段を組合せて用いてもよい。
次に、前記レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101とを嵌合させる動作について説明する。
図11は第1の実施の形態における嵌合直前のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタのハウジングを除去した状態を示す斜視図、図12は第1の実施の形態における嵌合したレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタのハウジングを除去した状態を示す二面図である。なお、図12において、(a)は上面図、(b)は(a)のD-D矢視断面図である。
ここで、レセプタクルコネクタ1は、レセプタクル端子51の基板接続部56における接続端部56bが図示されない基板の表面に形成された導電パッドにはんだ付等の手段によって接続されることにより、前記基板の表面に実装されているものとする。また、プラグコネクタ101は、図8に示されるように、電線191の終端に接続されている。
そして、作業者は、図11に示されるように、レセプタクルコネクタ1の受入空間13の上方において、前記レセプタクルコネクタ1の前後、左右及び上下方向と、前記プラグコネクタ101の前後、左右及び上下方向とが一致するようにプラグコネクタ101の姿勢を制御する。なお、図11では、レセプタクル端子51とプラグ端子151との位置関係を理解しやすくするために、レセプタクルハウジング11及びプラグハウジング111を除去した状態が描画されていることに留意されたい。
続いて、作業者は、プラグコネクタ101をレセプタクルコネクタ1に対して相対的に下降させ、プラグコネクタ101をレセプタクルコネクタ1の受入空間13内に進入させて、図1及び2に示されるように、レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101とを嵌合させる。
嵌合が完了すると、図12に示されるように、レセプタクル端子51の前接触部53bの第2湾曲部53b4における最も膨出した部分の外面である前接点53b5が、プラグ端子151の前板部153における接点領域153cと接触して導通する。また、レセプタクル端子51の後接触部54bの接触板部54b4における後接点凹部54b5に、プラグ端子151の後板部155aにおける凸部155cが係合して接触し、導通する。これにより、レセプタクル端子51とプラグ端子151とが導通し、延いては、基板の表面に形成された導電パッドと電線191とが導通する。なお、レセプタクル端子51の補強部53dは、プラグ端子151に接触していない。
嵌合前の状態、すなわち、レセプタクル端子51の前接触部53bに力が付与されていない状態では、レセプタクル端子51における前接点53b5から接触板部54b4(より具体的には後接点凹部54b5)までの距離が、プラグ端子151における接点領域153cから後板部155a(より具体的には凸部155c)までの距離よりも短くなっている。そのため、嵌合の際には、プラグ端子151の接点領域153cによってレセプタクル端子51の前接点53b5が前方に押されるので、レセプタクル端子51の前接触部53bが弾性的に変形し、前記前接点53b5が前方に弾性的に変位する。嵌合が完了すると、弾性的に変形した前接触部53bが発揮する反発力によって前記前接点53b5がプラグ端子151の前板部153における接点領域153cに押圧されるので、前記前接点53b5と接点領域153cとの接触が確実に維持され、導通状態が確保される。
また、嵌合の際には、レセプタクル端子51の側部52のタブ部52cが、プラグ端子151の側板部154の外面154aに沿って相対的に上昇し、段差154cを通過して凹部154bと係合する。この際、片持ち梁状であって、下端近傍部分がレセプタクルコネクタ1の幅方向中心寄りに位置するように屈曲したタブ部52cは、段差154cによって弾性的に変形された後に凹部154bに到達して弾性力が開放されるので、クリック音や振動が発生する。これにより、作業者は、嵌合が完了したことを容易に感知することができる。なお、クリック音や振動が不要な場合には、タブ部52c、凹部154b、段差154c等の形成を省略することができる。また、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101の使用状況に合せて、タブ部52c、凹部154b、段差154c等の有無を選択してもよい。
さらに、嵌合した状態において、レセプタクル端子51の前接触部53b及び後接触部54b、並びに、プラグ端子151の前板部153の接点領域153c及び後板部155aは、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、かつ、レセプタクル端子51の後接触部54bとプラグ端子151の後板部155aとは、弾性的に変形することなく、互いに当接する。したがって、弾性的に変形したレセプタクル端子51の前接触部53bの反発力が後方に向いて作用しても、レセプタクル端子51の後接触部54bとプラグ端子151の後板部155aとが前接触部53bの反発力を直接的に減衰させることがない。さらに、レセプタクル端子51の前接触部53bの前接点53b5がプラグ端子151の前板部153における接点領域153cを確実に押圧するので、コネクタ組立体は確実な接続安定性を得ることができる。
また、レセプタクル端子51が前記一直線上にほぼ位置する前梁部53c及び後梁部54cを有するので、電線191が引張られたり、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101が誤嵌合されたりした場合に生じる過度な力が、プラグコネクタ101を介して付与されたときであっても、前梁部53c及び後梁部54cが梁としての機能を発揮し、レセプタクル端子51やレセプタクルコネクタ1の変形が防止される。
さらに、レセプタクル端子51が補強部53dを有し、該補強部53dがレセプタクルハウジング11の前壁部15と一体化されているので、レセプタクルコネクタ1全体としての機械的強度を維持することができる。
また、レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101との嵌合状態を維持するための係合機構を備えていてもよい。例えば、図4(b)、図5(a)等に示されるように、レセプタクル端子51の後接触部54bの接触板部54b4に後接点凹部54b5を形成するとともに、図10(b)等に示されるように、プラグ端子151の後板部155aの外面に凸部155cを形成して、前記後接点凹部54b5と凸部155cとを係合させるようにする。これにより、レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101との嵌合状態を維持することができる。また、前記後接点凹部54b5と凸部155cとが第2の電気的接点として機能する。
さらに、レセプタクルハウジング11の底壁部12は、本体部12aの後端より後方には存在せず、該本体部12aの後端から後壁部16までの範囲において、受入空間13の下方は開放されて更なる空間が形成されている。そのため、プラグコネクタ101に接続された電線191及び電線覆部111dの下側がプラグハウジング111の底面部111bより下方に突出する場合、すなわち、プラグコネクタ101の上下方向の寸法よりも外径の大きな電線191を用いた場合であっても、突出した電線191及び電線覆部111dの下側が前記更なる空間に収容されるので、互いに嵌合したレセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101、すなわち、コネクタ組立体の上下方向の寸法(高さ)を維持することができる。
このように、本実施の形態において、レセプタクルコネクタ1は、レセプタクルハウジング11と、レセプタクルハウジング11に装填されたレセプタクル端子51とを備え、レセプタクルハウジング11は、プラグコネクタ101を受入れる上面が開放された受入空間13と、受入空間13の左右両側の少なくとも一部を画定する一対の側壁部14と、受入空間13の前側の少なくとも一部を画定する前壁部15と、受入空間13の後側の少なくとも一部を画定する一対の後壁部16とを有し、レセプタクル端子51は、各側壁部14に隣接して受入空間13の前側に配設される前接触部53bと、各側壁部14に隣接して受入空間13の後側に配設される後接触部54bとを有し、前接触部53b及び後接触部54bは、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、互いに対向し、プラグコネクタ101のプラグ端子151を前後から挟持可能である。
これにより、レセプタクルコネクタ1は、構成が簡素でありながら、小型低背化しても、プラグコネクタ101のプラグ端子151との導通状態を確実に維持することができ、かつ、プラグコネクタ101との嵌合状態を確実に維持することができる。したがって、信頼性を向上させることができる。
また、前接触部53b及び後接触部54bは、前接触部53bが弾性変形することによって、プラグ端子151を弾性的に挟持する。したがって、後接触部54bがプラグ端子151のレセプタクル端子51に対する位置を画定することができ、レセプタクル端子51とプラグ端子151との位置関係、延いては、レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101との位置関係を安定的に維持することができる。
さらに、前接触部53bは、前壁部15から離間した弾性変形可能な帯板状の部材であり、受入空間13の後側に向けて延出する腕部53b3と、腕部53b3の先端に接続された第2湾曲部53b4とを含み、後接触部54bは、後壁部16の少なくとも一部と一体化されている。したがって、前接触部53bにおいてプラグ端子151と接触する第2湾曲部53b4が十分に弾性的に変位可能であり、一方、後接触部54bの弾性変形が確実に防止されるので、レセプタクル端子51とプラグ端子151との接触導通状態を確実に維持しつつ、レセプタクル端子51とプラグ端子151との位置関係、延いては、レセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ101との位置関係を安定的に維持可能となる。
さらに、後接触部54bの受入空間13の前側を向く面には、プラグ端子151と係合可能な後接点凹部54b5が形成されている。したがって、弾性変形しない後接触部54bとプラグ端子151との係合が確実に維持され、高いロック強度で、プラグ端子151とレセプタクル端子51とがロックされる。
さらに、レセプタクル端子51は、側壁部14の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する側部52を有し、前接触部53b及び後接触部54bは、側部52の前端及び後端にそれぞれ接続されている。このように、前接触部53b及び後接触部54bは、強度の高い部材である側部52に接続されているので両者の位置関係が安定しており、したがって、レセプタクル端子51と、前接触部53b及び後接触部54bによって前後から挟持されるプラグ端子151との位置関係も安定する。
さらに、レセプタクル端子51は、前壁部15の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する補強部53dを有し、補強部53dは、前接触部53bよりもレセプタクルハウジング11の幅方向中心寄りに配設され、プラグ端子151と接触しない。したがって、レセプタクルコネクタ1の強度が向上する。
さらに、プラグコネクタ101は、プラグハウジング111と、電線191の終端に接続され、プラグハウジング111に装填されたプラグ端子151とを備え、プラグハウジング111は、上面部111a、底面部111b、左右の側面部111c、前面部111f及び後面部111rによって周囲を画定され、電線191は後面部111rから後方に向けて延出し、プラグ端子151は、前面部111fに露出する前板部153と、後面部111rに露出する後板部155aとを有し、前板部153は、電線191よりもプラグハウジング111の幅方向外側であって側面部111cに隣接する接点領域153cを含み、接点領域153c及び後板部155aは、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、レセプタクルコネクタ1のレセプタクル端子51の前接触部53b及び後接触部54bによって、前後から被挟持可能である。このように、プラグ端子151の前後に位置する接点領域153c及び後板部155aが、レセプタクル端子51の前接触部53b及び後接触部54bによって、前後から被挟持可能なので、レセプタクル端子51に対するプラグ端子151の位置精度、延いては、レセプタクルコネクタ1に対するプラグコネクタ101の位置精度が向上する。また、プラグコネクタ101は、幅方向の寸法精度が低くても、高い位置精度でレセプタクルコネクタ1に保持される。
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図13は第2の実施の形態における嵌合直前のレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタのハウジングを示す斜視図、図14は第2の実施の形態におけるプラグコネクタを斜め下方から観た斜視図である。なお、図14において、(a)はハウジングを除去した状態を示す図、(b)はプラグ端子だけの状態を示す図である。
本実施の形態における電線コネクタとしてのプラグコネクタ101に接続される電線191は、前記第1の実施の形態における電線191よりも外径が小さいものであって、本数も多く、プラグコネクタ101の幅方向に並んで列を構成する(図に示される例においては、プラグコネクタ101の幅方向に8本ずつ1列に並んだ列を、左右に分かれて1列ずつ構成する)ようになっている。本実施の形態における電線191は、典型的には、マグネットワイヤと称される細径の電線であって、一般的はコイル形に巻かれて使用されるものであり、例えば、銅合金等の導電性の金属から成る導電線としての芯線192と、該芯線192の周囲を被覆するエナメル、ポリイミド等から成る絶縁被覆193とを有する外径が0.03~0.25〔mm〕程度のものであるが、いかなる種類のものであってもよい。そして、図14(a)に示されるように、電線191は、その終端近傍において、絶縁被覆193が所定の長さに亘って除去され、芯線192がその先端から所定の長さだけ露出している。
また、本実施の形態におけるプラグ端子151の電線接続部156は、図14(b)に示されるように、上板部152と一体化された略矩形の平板状の板材であり、左右方向の寸法が前板部153と同等であり、後部155よりも後方にまで延在している。さらに、本実施の形態におけるプラグ端子151は、前記第1の実施の形態における電線接続部156が備える接続タブ156bを含む圧着部156aを備えておらず、その下面(Z軸負方向の面)に、電線191の芯線192がはんだ付等の接続手段によって、電気的に接続される。
なお、本実施の形態におけるプラグ端子151は、前記第1の実施の形態におけるプラグ端子151と比較すると、左右方向の寸法と前後方向及び上下方向の寸法との比率が異なっているものの、上述の点以外については、実質的に同じ構造を有するので、説明を省略する。
そして、本実施の形態におけるプラグコネクタ101も、前記第1の実施の形態と同様に、インサート成形(オーバーモールド成形)によってプラグハウジング111とプラグ端子151とを一体化することによって得られるものであって、電線191が接続された第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bを、図14(a)に示されるような姿勢を維持するようにして、成形用金型内に配置した後、該成形用金型内に溶融した樹脂等の絶縁性材料を充填し、該絶縁性材料を冷却固化した後に、成形品を前記成形用金型から取出すことによって得ることができる。これにより、図13に示されるようなプラグハウジング111とプラグ端子151とが一体化されたプラグコネクタ101を得ることができる。
また、本実施の形態における基板コネクタとしてのレセプタクルコネクタ1は、図13に示されるように、前記第1の実施の形態におけるレセプタクルコネクタ1と比較すると、左右方向の寸法と前後方向及び上下方向の寸法との比率が異なっている。さらに、レセプタクル端子51の前梁部53c及び後梁部54cが省略されるとともに、底壁部12の本体部12aが後壁部16まで延在して該後壁部16と一体的に接続されている。したがって、受入空間13は下方が開放された部分を含んでいない。
なお、本実施の形態におけるレセプタクルコネクタ1は、上述の点以外については、前記第1の実施の形態におけるレセプタクルコネクタ1と実質的に同じ構造を有するので、説明を省略する。
なお、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101のその他の点の構成、動作及び効果については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第1及び第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1及び第2の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図15は第3の実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図、図16は第3の実施の形態におけるプラグ端子の各部の斜視図、図17は第3の実施の形態におけるプラグハウジングの斜視図である。なお、図15において、(a)はプラグコネクタを斜め上方から観た斜視図、(b)は(a)からプラグハウジングを除去した状態を示す図であり、図16において、(a)はプラグ端子の斜視図、(b)は第1プラグ端子の斜視図、(c)は第2プラグ端子の斜視図、(d)は端子間絶縁板の斜視図である。
本実施の形態における電線コネクタとしてのプラグコネクタ101に接続される電線191は、前記第2の実施の形態と同様のものであるが、プラグコネクタ101の幅方向に並んだ列が、上下複数の列(図に示される例においては、上下2列)となるように配置されている。
そして、プラグハウジング111の中央には、電線収容凹部113が形成され、電線191の先端から所定の長さだけ露出した芯線192が前記電線収容凹部113内に収容されている。該電線収容凹部113は、プラグハウジング111の上面部111a、底面部111b及び後面部111rに開放された略直方体状の空間である。なお、前記プラグハウジング111は、インサート成形(オーバーモールド成形)によってプラグ端子151と一体化される部材であって、プラグ端子151から離間した状態で単独で存在するものではないが、説明の都合上、図17においては、単独で存在するように描画されていることに留意されたい。
本実施の形態における第1プラグ端子151Aの電線接続部である第1電線接続部156Aは、図16(b)に示されるように、プラグコネクタ101の幅方向に延在する帯状の平板状の板材であって、前梁部153b及び後梁部155bにおけるプラグコネクタ101の幅方向中心側の側端に一端が接続された第1前電線接続部156Af及び第1後電線接続部156Arから成る。なお、第1前電線接続部156Afと第1後電線接続部156Arとを統合的に説明するときは、第1電線接続部156Aとして説明する。また、前記第1前電線接続部156Afと第1後電線接続部156Arにおける前梁部153b及び後梁部155bに接続される部分は、断面がクランク状となっていて、これにより、第1前電線接続部156Afと第1後電線接続部156Arにおける下面(Z軸負方向の面)は、前梁部153b及び後梁部155bにおける下面よりも上方に位置する。そして、第1電線接続部156Aは、前記第1の実施の形態における電線接続部156が備える接続タブ156bを含む圧着部156aを備えておらず、その下面に、電線191の芯線192がはんだ付等の接続手段によって、電気的に接続される。
また、本実施の形態における第2プラグ端子151Bの電線接続部である第2電線接続部156Bは、図16(c)に示されるように、プラグコネクタ101の幅方向に延在する帯状の平板状の板材であって、側上板部152bにおけるプラグコネクタ101の幅方向中心側の側端に一端が接続された第2前電線接続部156Bf及び第2後電線接続部156Brから成る。なお、第2前電線接続部156Bfと第2後電線接続部156Brとを統合的に説明するときは、第2電線接続部156Bとして説明する。また、前記第2前電線接続部156Bfと第2後電線接続部156Brにおける側上板部152bに接続される部分は、断面がクランク状となっていて、これにより、第2前電線接続部156Bfと第2後電線接続部156Brにおける上面(Z軸正方向の面)は、側上板部152bにおける上面よりも下方に位置する。そして、第2電線接続部156Bは、前記第1の実施の形態における電線接続部156が備える接続タブ156bを含む圧着部156aを備えておらず、その上面に、電線191の芯線192がはんだ付等の接続手段によって、電気的に接続される。
本実施の形態において、第1プラグ端子151Aと第2プラグ端子151Bとは、図16(a)に示されるように、相対的に位置付けられる。具体的には、第1前電線接続部156Af及び第1後電線接続部156Arの上方に、それぞれ、第2前電線接続部156Bf及び第2後電線接続部156Brが重なるように配置される。そして、第1前電線接続部156Af及び第1後電線接続部156Arの上面と、第2前電線接続部156Bf及び第2後電線接続部156Brの下面との間には、樹脂等の絶縁性材料から成る端子間絶縁板としての中間絶縁シート115が配設される。該中間絶縁シート115が介在することによって、第1前電線接続部156Af及び第1後電線接続部156Arと、第2前電線接続部156Bf及び第2後電線接続部156Brとが互いに接触して第1プラグ端子151Aと第2プラグ端子151Bとが短絡してしまうことを防止することができる。なお、前記中間絶縁シート115は、図16(d)に示されるように、略矩形の板材である。
そして、本実施の形態におけるプラグコネクタ101も、前記第2の実施の形態と同様に、インサート成形(オーバーモールド成形)によってプラグハウジング111とプラグ端子151とを一体化することによって得られるものであって、電線191が接続された第1プラグ端子151A及び第2プラグ端子151Bを、図15(b)に示されるような姿勢を維持するようにして、成形用金型内に配置した後、該成形用金型内に溶融した樹脂等の絶縁性材料を充填し、該絶縁性材料を冷却固化した後に、成形品を前記成形用金型から取出すことによって得ることができる。これにより、図15(a)に示されるようなプラグハウジング111とプラグ端子151とが一体化されたプラグコネクタ101を得ることができる。
なお、本実施の形態におけるレセプタクルコネクタ1は、前記第1の実施の形態におけるレセプタクルコネクタ1と実質的に同じ構造を有するので、説明を省略する。
また、レセプタクルコネクタ1及びプラグコネクタ101のその他の点の構成、動作及び効果については、前記第1及び第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
さらに、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。
本開示は、コネクタ及びコネクタ組立体に適用することができる。
1 レセプタクルコネクタ
11 レセプタクルハウジング
12 底壁部
12a、14a、15a、16a 本体部
12b 延在部
13 受入空間
14、814 側壁部
14b 側梁部
14c 接続脚部
14d タブ収容切欠き
14e1 前コーナ帽子
14e2 後コーナ帽子
15 前壁部
15b 薄肉部
16 後壁部
16b 後接触補強部
16c 後壁帽子
51 レセプタクル端子
51A 第1レセプタクル端子
51B 第2レセプタクル端子
52 側部
52a、154 側板部
52a1、53a1、54a1、56a、154a 外面
52b 連結部
52c タブ部
52d1 前コーナ部
52d2 後コーナ部
53 前部
53a、153 前板部
53b 前接触部
53b1 基部
53b2、54b1 第1湾曲部
53b3 腕部
53b4、54b3 第2湾曲部
53b5 前接点
53c、153b 前梁部
53d 補強部
53d1 外側部
53d2 湾曲部
53d3 内側部
54、155 後部
54a、155a 後板部
54b 後接触部
54b2 上梁部
54b4 接触板部
54b5 後接点凹部
54c、155b 後梁部
54d 後接触部内空間
56 基板接続部
56b 接続端部
56c 切欠き部
101 プラグコネクタ
111 プラグハウジング
111a 上面部
111b 底面部
111c 側面部
111d 電線覆部
111f 前面部
111r 後面部
113 電線収容凹部
115 中間絶縁シート
151 プラグ端子
151A 第1プラグ端子
151B 第2プラグ端子
152 上板部
152a 前上板部
152b 側上板部
152c 後上板部
153a 接続梁部
153c 接点領域
154b 凹部
154c 段差
155c 凸部
156 電線接続部
156A 第1電線接続部
156Af 第1前電線接続部
156Ar 第1後電線接続部
156a 圧着部
156B 第2電線接続部
156Bf 第2前電線接続部
156Br 第2後電線接続部
156b 接続タブ
191、991 電線
192 芯線
193 絶縁被覆
811、911 ハウジング
812 底板部
813 嵌合凹部
814a 係合突起
851 端子
853 テール部
912 係合突部
913 端子支持孔
914 弾性片
914a 係合爪

Claims (6)

  1. (a)ハウジングと、該ハウジングに装填された端子とを備え、
    (b)前記ハウジングは、相手方コネクタを受入れる上面が開放された受入空間と、該受入空間の左右両側の少なくとも一部を画定する一対の側壁部と、前記受入空間の前側の少なくとも一部を画定する前壁部と、前記受入空間の後側の少なくとも一部を画定する一対の後壁部とを有し、
    (c)前記端子は、各側壁部に隣接して前記受入空間の前側に配設される前接触部と、各側壁部に隣接して前記受入空間の後側に配設される後接触部とを有し、前記前接触部及び後接触部は、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、互いに対向し、前記相手方コネクタの相手方端子を前後から挟持可能であり、
    (d)前記前接触部は、前記前壁部から離間した弾性変形可能な帯板状の部材であり、前記受入空間の後側に向けて延出する腕部と、該腕部の先端に接続された接触湾曲部とを含み、前記後接触部は、前記後壁部の少なくとも一部と一体化され、前記前接触部及び後接触部は、前記前接触部が弾性変形することによって、前記相手方端子を弾性的に挟持することを特徴とするコネクタ。
  2. 前記後接触部の前記受入空間の前側を向く面には、前記相手方端子と係合可能な凹部が形成されている請求項に記載のコネクタ。
  3. 前記端子は、前記側壁部の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する側部を有し、前記前接触部及び後接触部は、前記側部の前端及び後端にそれぞれ接続されている請求項1又は2に記載のコネクタ。
  4. (a)ハウジングと、該ハウジングに装填された端子とを備え、
    (b)前記ハウジングは、相手方コネクタを受入れる上面が開放された受入空間と、該受入空間の左右両側の少なくとも一部を画定する一対の側壁部と、前記受入空間の前側の少なくとも一部を画定する前壁部と、前記受入空間の後側の少なくとも一部を画定する一対の後壁部とを有し、
    (c)前記端子は、各側壁部に隣接して前記受入空間の前側に配設される前接触部と、各側壁部に隣接して前記受入空間の後側に配設される後接触部とを有し、前記前接触部及び後接触部は、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、互いに対向し、前記相手方コネクタの相手方端子を前後から挟持可能であり、
    (d)前記端子は、前記前壁部の少なくとも一部と一体化されて外面に露出する補強部を有し、該補強部は、前記前接触部よりも前記ハウジングの幅方向中心寄りに配設され、前記相手方端子と接触しないことを特徴とするコネクタ。
  5. 請求項1~のいずれか1項に記載のコネクタと、該コネクタと嵌合可能な相手方コネクタとから成るコネクタ組立体。
  6. 前記相手方コネクタは、相手方ハウジングと、電線の終端に接続され、前記相手方ハウジングに装填された相手方端子とを備え、
    前記相手方ハウジングは、上面部、底面部、左右の側面部、前面部及び後面部によって周囲を画定され、
    前記電線は後面部から後方に向けて延出し、
    前記相手方端子は、前記前面部に露出する前板部と、前記後面部に露出する後板部とを有し、前記前板部は、前記電線よりも前記相手方ハウジングの幅方向外側であって側面部に隣接する接点領域を含み、該接点領域及び後板部は、前後方向に延在する一直線上にほぼ位置し、前記コネクタの端子の前接触部及び後接触部によって、前後から被挟持可能である請求項に記載のコネクタ組立体。
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