JP7375840B2

JP7375840B2 - 電気コネクタ

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Publication number: JP7375840B2
Application number: JP2022015602A
Authority: JP
Inventors: 康夫義浦; 健介渡辺
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2022-02-03
Filing date: 2022-02-03
Publication date: 2023-11-08
Anticipated expiration: 2042-02-03
Also published as: JP2023113323A; CN116544706A; US20230246377A1

Description

本発明は、ケーブルを相手側コネクタに接続するための電気コネクタに関する。

従来、ケーブルを保持する半完成品にケースを組み込む構成を有する電気コネクタが知られている。このような電気コネクタは、ケースのロック爪を半完成品に係合させる構成を有している。しかしながら、このような電気コネクタにおいては、ケーブルに対して引張り負荷が加わった際に、半完成品に対するケースのロック爪の係合が解除されてケースが脱落する可能性がある。

これに対して、従来、リテーナと呼ばれる部材を追加して、リテーナによって半完成品に対するケースの取り付け強度を向上させる電気コネクタが知られている。しかしながら、このような電気コネクタは、部品数の増加を招くために組立が面倒であると共にコストの増大を招く。

このような状況において、特許文献１は、オーバーモールドで形成した把手部によってプラグ本体を被覆したプラグを開示している。特許文献１のプラグによれば、部品数を増加させることなく、ケーブルに対して引張り負荷が加わった場合であっても把持部の脱落を防ぐことができる。

特開２００３－１７１７６号公報

しかしながら、特許文献１においては、把手部を形成するための成型機を用意する必要があると共に、用意した成型機を用いて成型処理を行う必要があるため、製造工程が複雑になってコストの増大を招くという課題を有する。

本発明の目的は、コストの増大を抑制することができると共に強度を向上させることができる電気コネクタを提供することである。

本発明に係る電気コネクタは、ケーブルを相手側コネクタに接続するための電気コネクタであって、前記ケーブルの導電部と接続すると共に前記相手側コネクタの導電部材と接続する導電性の接続部と、前記ケーブル及び前記接続部を保持する保持部材と、前記保持部材を覆うケースと、前記ケースの一部を覆うカバーと、を有し、前記ケースは、前記保持部材に対して弾性変形して係合する第１の係合部を備え、前記カバーは、前記第１の係合部を覆って前記第１の係合部の前記保持部材に対する係合が外れる方向への弾性変形を規制する規制部を備える。

ケーブルが引っ張られる等により、保持部材に対する第１の係合部の係合が外れる方向への負荷が加わった場合に、規制部によって第１の係合部の係合が外れる方向への移動を規制する。

本発明によれば、コストの増大を抑制することができると共に強度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る電気コネクタの斜視図である。本発明の実施形態に係る電気コネクタの側面図である。図２のＡ－Ａ断面図である。本発明の実施形態に係る電気コネクタのカバーを取り除いた状態の側面図である。図４のＢ－Ｂ断面図である。本発明の実施形態に係る電機コネクタのケースの側面図である。図６のＣ－Ｃ断面図である。本発明の実施形態に係る電気コネクタのカバーの前方から見た斜視図である。本発明の実施形態に係る電気コネクタのカバーの後方から見た斜視図である。本発明の実施形態に係る電気コネクタのカバーの平面図である。図１０のＤ－Ｄ断面図である。図１０のＤ－Ｄ断面斜視図である。本発明の実施形態に係る電気コネクタの一部の拡大断面図である。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態に係る電気コネクタにつき、詳細に説明する。図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｙ軸の正方向を前方向、ｙ軸の負方向を後ろ方向、ｘ軸の正方向を左方向、ｘ軸の負方向を右方向、ｚ軸の正方向を上方向、及びｚ軸の負方向を下方向として説明する。

＜電気コネクタの構成＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の構成につき、図１から図１３を参照しながら、以下に詳細に説明する。

本実施形態に係る電気コネクタ１は、ケーブル１００を図示しない相手側コネクタに接続するために使用され、ケーブル半完品２と、ケース３と、カバー４と、を有している。ここで、ケーブル１００は、何れも図示を省略する複数の内部導電部と、複数の内部導電部の各々を被覆する複数の内部絶縁部と、複数の内部絶縁部を被覆する外部導電部と、外部導電部を被覆する外部絶縁部と、を備えている。なお、ケーブル１００は、上記の構成に限らず、単一の導電部と単一の絶縁部とを備える構成であっても良いし、任意の構成にすることができる。

ケーブル半完品２は、ケーブル１００を保持しており、接続端子２１と、接続部２２と、保持部材２３と、を備えている。

接続端子２１は、複数設けられており、ケーブル１００の複数の内部導電部と各々接続されていると共に、電気コネクタ１が相手側コネクタと接続する際に相手側コネクタの図示しない導電部と接続される。

接続部２２は、筒状であり、接続端子２１の周囲に設けられている。接続部２２は、ケーブル１００の外部導電部と接続していると共に、電気コネクタ１が相手側コネクタと接続する際に相手側のコネクタの図示しない導電部材と接続される。

保持部材２３は、絶縁性を有する材料によって形成されている。保持部材２３は、複数の接続端子２１を間隔を設けて保持していると共に、接続部２２を接続端子２１と絶縁させた状態で保持している。保持部材２３は、ケーブル１００を保持している。保持部材２３は、後端に係合壁部２３１を備えている。なお、保持部材２３は、複数の部材によって構成されているが、これに限らず、単一の部材であってもよい。

ケース３は、保持部材２３を覆っている。ケース３は、前方開口部３１と、後方開口部３２と、係合腕部３３と、スリット３４と、を備えている。

前方開口部３１は、ケース３の前端においてケース３の内部を外部に開放している。

後方開口部３２は、ケース３の後端においてケース３の内部を外部に開放している。

第１の係合部としての係合腕部３３は、ケース３の前後方向の中央から後方に延設されて片持ち状であり、左右方向に弾性変形可能になっている。係合腕部３３は、後端に内方に突出する係合突出部３３１を備えている。係合腕部３３は、保持部材２３に対して弾性変形して係合している。

係合突出部３３１は、係合壁部２３１に係合することにより保持部材２３にケース３を保持させている。係合突出部３３１は、図１３に示すように、保持部材２３に当接する当接部３３１ａと、当接部３３１ａより後方に向けて保持部材２３より離れる方向に傾斜して保持部材２３に当接しない傾斜部３３１ｂと、係合壁部２３１に対向する対向壁部３３１ｃと、を備えている。

スリット３４は、係合腕部３３の周囲に設けられており、係合腕部３３を弾性変形可能にしている。

カバー４は、ケース３の一部であるケース３の後端側を覆っていると共に、後方開口部３２を塞いでいる。カバー４は、第１のカバー４ａと、第２のカバー４ｂと、から構成されている。

第１のカバー４ａは、被覆部４０ａと、係合部４１ａと、スリット４２ａと、切欠き部４３ａと、段差部４４ａと、規制部４５ａと、肉厚部４６ａと、対向部４７ａと、を備えている。

被覆部４０ａは、カバー４の側壁部であり、ケース３の側壁部の後端を覆っている。

係合部４１ａは、被覆部４０ａに設けられていると共に片持ち状であり、左右方向に弾性変形可能になっている。係合部４１ａは、前端に内方に突出する係合突出部４１１ａを備えている。係合部４１ａは、ケース３に対して弾性変形して係合している。

係合突出部４１１ａは、ケース３のスリット３４に係合することにより、ケース３にカバー４を保持させている。

スリット４２ａは、被覆部４０ａの係合部４１ａの周囲に設けられており、係合部４１ａを弾性変形可能にしている。

切欠き部４３ａは、第１のカバー４ａの後壁部４ｃにおいて半円形状に切り欠かれている。

段差部４４ａは、第１のカバー４ａの上壁部４ｄの肉厚部４６ａと、第１のカバー４ａの下壁部４ｅの肉厚部４６ａと、に設けられている。段差部４４ａは、左右方向に沿って設けられている。ここで、上壁部４ｄは、第１のカバー４ａ及び第２のカバー４ｂにおけるｚ軸の正方向側の壁部であり、下壁部４ｅは、第１のカバー４ａ及び第２のカバー４ｂにおけるｚ軸の負方向側の壁部である。

規制部４５ａは、スリット４２ａよりも前方に設けられており、スリット４２ａによって係合部４１ａより隔てられている。規制部４５ａは、保持部材２３に対する係合腕部３３の係合が外れる方向と直交する幅方向である上下方向に延設されている。規制部４５ａは、係合壁部２３１に係合突出部３３１を係合させた際において、当接部３３１ａの後端（図１３において一点鎖線で示す前後方向の位置）よりも前方に位置している。規制部４５ａは、保持部材２３に対する係合腕部３３の係合が外れる方向である右方向及び外方への弾性変形を規制している。

ここで、保持部材２３に対する図３において上側の係合腕部３３の係合が外れる方向はｘ軸の負方向であり、保持部材２３に対する図３において下側の係合腕部３３の係合が外れる方向はｘ軸の正方向である。また、保持部材２３に対する係合腕部３３の係合が外れる方向と直交する幅方向はｚ軸と平行な方向である。

肉厚部４６ａは、外方に突出して肉厚になっている。

対向部４７ａは、被覆部４０ａとの間に間隔を有して被覆部４０ａに対向していると共に、係合部４１ａとの間に間隔を有して係合部４１ａに対向している。対向部４７ａは、第１のカバー４ａの後壁部４ｃより前方に延設されている。

被覆部４０ａと対向部４７ａとは、ケース３の後端部を挟持している。

第２のカバー４ｂは、被覆部４０ｂと、係合部４１ｂと、スリット４２ｂと、切欠き部４３ｂと、段差部４４ｂと、規制部４５ｂと、肉厚部４６ｂと、対向部４７ｂと、を備えている。

被覆部４０ｂは、カバー４の側壁部であり、ケース３の一部を覆っている。

係合部４１ｂは、被覆部４０ｂに設けられていると共に、前方に延設されて片持ち状であり、左右方向に弾性変形可能になっている。係合部４１ｂは、前端に内方に突出する係合突出部４１１ｂを備えている。係合部４１ｂは、ケース３に対して弾性変形して係合している。ここで、係合部４１ａ及び係合部４１ｂは、第２の係合部を構成している。

係合突出部４１１ｂは、スリット３４に係合することにより、ケース３にカバー４を保持させている。

スリット４２ｂは、被覆部４０ｂの係合部４１ｂの周囲に設けられており、係合部４１ｂを弾性変形可能にしている。

切欠き部４３ｂは、第２のカバー４ｂの後壁部４ｃにおいて半円形状に切り欠かれている。切欠き部４３ｂは、後壁部４ｃにおいて切欠き部４３ａと共に円形の貫通孔を形成している。

段差部４４ｂは、第２のカバー４ｂの上壁部４ｄの肉厚部４６ｂと、第２のカバー４ｂの下壁部４ｅの肉厚部４６ｂと、に設けられている。段差部４４ｂは、左右方向に沿って設けられており、段差部４４ａと係合可能な凹凸形状を有している。上壁部４ｄ側の段差部４４ｂは、上壁部４ｄ側の段差部４４ａに覆い被さっている。下壁部４ｅ側の段差部４４ｂは、下壁部４ｅ側の段差部４４ａによって覆われている。

カバー４ａは、段差部４４ａと段差部４４ｂとが互いに係合することにより、カバー４ｂに対して左右方向への移動が規制されている。カバー４ｂは、段差部４４ａと段差部４４ｂとが互いに係合することにより、カバー４ａに対して左右方向への移動が規制されている。

規制部４５ｂは、スリット４２ｂよりも前方に設けられており、スリット４２ｂによって係合部４１ｂより隔てられている。規制部４５ｂは、保持部材２３に対する係合腕部３３の係合が外れる方向と直交する幅方向である上下方向に延設されている。規制部４５ｂは、係合壁部２３１に係合突出部３３１を係合させた際において、当接部３３１ａの後端よりも前方に位置している。規制部４５ｂは、保持部材２３に対する係合腕部３３の係合が外れる方向である左方向及び外方への弾性変形を規制している。

肉厚部４６ｂは、外方に突出して肉厚になっている。

対向部４７ｂは、被覆部４０ｂとの間に間隔を有して被覆部４０ｂに対向していると共に、係合部４１ｂとの間に間隔を有して係合部４１ｂに対向している。対向部４７ｂは、第２のカバー４ｂの後壁部４ｃより前方に延設されている。

被覆部４０ｂと対向部４７ｂとは、ケース３の後端部を挟持している。

＜電気コネクタの組立方法＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の組立方法につき、以下に詳細に説明する。

まず、ケーブル半完品２を準備した後に、ケース３の後方開口部３２よりケーブル半完成品２をケース３の内部に挿入してケーブル半完成品２にケース３を被せる。

ケーブル半完成品２をケース３の内部に挿入する際に、ケース３の係合腕部３３の係合突出部３３１が保持部材２３の側壁に当接することにより、係合腕部３３が保持部材２３の側壁によって外方に押圧されて外方に弾性変形する。

そして、係合突出部３３１が保持部材２３の係合壁部２３１の位置に到達した際に、係合腕部３３の弾性復帰力によって係合突出部３３１が係合壁部２３１に係合する。これにより、ケーブル半完成品２にケース３が取り付けられる。

次に、第１のカバー４ａの切欠き部４３ａにケーブル１００を係合させると共に、第２のカバー４ｂの切欠き部４３ｂにケーブル１００を係合させた状態で、第１のカバー４ａの段差部４４ａと第２のカバー４ｂの段差部４４ｂとを嵌合させることによりカバー４を組み立てる。この際に、第１のカバー４ａに対して第２のカバー４ｂを前方又は後方からスライドさせながら段差部４４ａと段差部４４ｂとを嵌合させる。

次に、組み立てたカバー４を前方に移動させて、ケース３に対してカバー４を後方より被せる。

ケース３に対してカバー４を被せる際に、係合部４１ａの係合突出部４１１ａと係合部４１ｂの係合突出部４１１ｂとがケース３の左右側壁部に当接することにより外方に弾性変形する。

そして、係合突出部４１１ａ及び係合突出部４１１ｂがスリット３４に到達した際に、係合部４１ａ及び係合部４１ｂの弾性復帰力によって係合突出部４１１ａ及び係合突出部４１１ｂがスリット３４に係合する。また、係合突出部４１１ａ及び係合突出部４１１ｂがスリット３４に係合した際に、規制部４５ａ及び規制部４５ｂが係合腕部３３の後端を覆う。更に、被覆部４０ａと対向部４７ａとの隙間、及び被覆部４０ｂと対向部４７ｂとの隙間に、ケース３の後端が挿入されることにより、ケース３の後端が被覆部４０ａと対向部４７ａとによって挟持されると共に被覆部４０ｂと対向部４７ｂとによって挟持される。

＜電気コネクタの動作＞
本発明の実施形態に係る電気コネクタ１の動作につき、以下に詳細に説明する。

ケーブル１００が引っ張られる等によって電気コネクタ１に負荷が加わることに伴って、係合腕部３３は係合突出部３３１と係合壁部２３１との係合が外れる方向である外方に弾性変形しようとするが、この際にカバー４の規制部４５ａ及び規制部４５ｂによって係合腕部３３の外方への弾性変形を規制することができる。

また、カバー４ａとカバー４ｂとは段差部４４ａと段差部４４ｂとが係合することにより互いに左右方向への移動を規制されるため、規制部４５ａ及び規制部４５ｂが係合腕部３３によって外方に押圧された場合であっても、係合腕部３３の外方への弾性変形を確実に規制することができる。

また、被覆部４０ａと対向部４７ａとによってケース３の後端を挟持していると共に被覆部４０ｂと対向部４７ｂとによってケース３の後端を挟持していることにより、係合腕部３３によって規制部４５ａ及び規制部４５ｂが外方に押圧された際に、対向部４７ａ及び対向部４７ｂがケース３の後端の内側壁に当接して、規制部４５ａ及び規制部４５ｂの外方への弾性変形を阻止することができる。

更に、係合壁部２３１に係合突出部３３１を係合させた際において、規制部４５ａ及び規制部４５ｂが当接部３３１ａの後端よりも前方に位置することにより、規制部４５ａ及び規制部４５ｂによって係合突出部３３１の当接部３３１ａを保持部材２３に押さえ付けることができ、係合壁部２３１と係合突出部３３１との係合状態を確実に維持させることができる。

このように、本実施形態によれば、ケース３が保持部材２３に係合する弾性変形可能な係合腕部３３を備え、カバー４が係合腕部３３を覆って係合腕部３３の保持部材２３に対する係合が外れる方向への弾性変形を規制する規制部４５ａ及び規制部４５ｂを備えることにより、リテーナ等の別部材及び成型処理を不要にすることができるためコストの増大を抑制することができると共に、ケーブル１００の引っ張り強度等の強度を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、ケース３の後端側とカバー４の前端側とを重ね合わせたことにより、規制部４５ａ及び規制部４５ｂを電気コネクタ１の前後方向の略中央部に配置することができるため、規制部４５ａ及び規制部４５ｂに対する外部から加わる負荷の影響を低減して、保持部材２３に対する係合腕部３３の係合が外れる方向への弾性変形を強固に規制することができる。

また、本実施形態によれば、規制部４５ａをスリット４２ａによって係合部４１ａより隔てると共に、規制部４５ｂをスリット４２ｂによって係合部４１ｂより隔てることにより、規制部４５ａ及び規制部４５ｂを係合部４１ａ及び係合部４１ｂから独立させることができ、規制部４５ａ及び規制部４５ｂが係合部４１ａ及び係合部４１ｂの弾性変形の影響を受けないようにすることができる。

また、本実施形態によれば、ケース３の４つの側面の全てをカバー４の４つの側面によって覆うことにより、ケース３の係合腕部３３を有する１つの側面のみをカバーの１つの側面のみによって覆う場合に比べて、保持部材２３に対する係合腕部３３の係合が外れる方向への弾性変形を、規制部４５ａ及び規制部４５ｂによって強固に規制することができる。

本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記の実施形態において、第１のカバー４ａと第２のカバー４ｂとによってカバー４を構成したが、これに限らず、カバー４を一体に構成してもよい。この場合には、ケーブル半完成品２を組み立てる前に、カバー４の後壁部４ｃの挿通孔に予めケーブル１００を挿通させておく。

また、上記の実施形態において、対向部４７ａ及び対向部４７ｂを設けたが、これに限らず、対向部４７ａ及び対向部４７ｂを設けなくてもよい。

本発明の電気コネクタは、ケーブルを相手側コネクタに接続するのに好適である。

１電気コネクタ
２ケーブル半完成品
３ケース
４カバー
４ａ第１のカバー
４ｂ第２のカバー
４ｃ後壁部
４ｄ上壁部
４ｅ下壁部
２１接続端子
２２接続部
２３保持部材
３１前方開口部
３２後方開口部
３３係合腕部
３４スリット
４０ａ被覆部
４０ｂ被覆部
４１ａ係合部
４１ｂ係合部
４２ａスリット
４２ｂスリット
４３ａ切欠き部
４３ｂ切欠き部
４４ａ段差部
４４ｂ段差部
４５ａ規制部
４５ｂ規制部
４６ａ肉厚部
４６ｂ肉厚部
４７ａ対向部
４７ｂ対向部
２３１係合壁部
３３１係合突出部
３３１ａ当接部
３３１ｂ傾斜部
３３１ｃ対向壁部
４１１ａ係合突出部
４１１ｂ係合突出部

Claims

ケーブルを相手側コネクタに接続するための電気コネクタであって、
前記ケーブルの導電部と接続すると共に前記相手側コネクタの導電部材と接続する導電性の接続部と、
前記ケーブル及び前記接続部を保持する保持部材と、
前記保持部材を覆うケースと、
前記ケースの一部を覆うカバーと、
を有し、
前記ケースは、
前記保持部材に対して弾性変形して係合する第１の係合部を備え、
前記カバーは、
前記第１の係合部を覆って前記第１の係合部の前記保持部材に対する係合が外れる方向への弾性変形を規制する規制部と、
前記ケースに対して弾性変形して係合する第２の係合部と、前記第２の係合部の周囲に設けられると共に前記第２の係合部の弾性変形を可能にするスリットと、を備え、
前記規制部は、
前記スリットによって前記第２の係合部より隔てられている、
ことを特徴とする電気コネクタ。
前記規制部は、
前記係合が外れる方向と直交する幅方向に延設されている、
ことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
前記カバーは、
第１のカバーと、前記第１のカバーと係合する第２のカバーと、から構成される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気コネクタ。
前記第１のカバーと前記第２のカバーとは、
互いに係合することにより、前記係合が外れる方向への移動が規制される、
ことを特徴とする請求項３記載の電気コネクタ。
前記カバーは、
前記ケースの前記一部を覆う被覆部と、前記被覆部との間に間隔を有して前記被覆部に対向する対向部と、を備え、
前記ケースの前記一部は、
前記被覆部と前記対向部とによって挟持される、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電気コネクタ。