JP5626118B2

JP5626118B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5626118B2
Application number: JP2011114887A
Authority: JP
Inventors: 野呂　豊; 豊野呂; 石川　亮太郎; 亮太郎石川
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-05-23
Also published as: JP2012243676A

Description

本発明は、コネクタに関する。

特許文献１には従来のコネクタが開示されている。このものは、互いに嵌合可能な第１、第２ハウジングを備えている。第１ハウジングは筒状のフード部を有し、フード部内にはタブ状の第１端子金具が突出して配置されている。第２ハウジングはブロック状のハウジング本体を有し、ハウジング本体内には箱状の第２端子金具が挿入されている。第１、第２ハウジングが互いに嵌合されると、第１、第２端子金具が互いに接続されるようになっている。また、フード部の内面には、第２ハウジングの壁面と当接することにより、第２ハウジングが第１ハウジングに対して嵌合方向と直交する方向に遊動するのを規制するガタ規制部が設けられている。この場合、ガタ規制部は、フード部の長さ方向（第１、第２ハウジングの嵌合方向）の全長に亘って延出する形態とされている。

特開平９−３０６５９２号公報

ところで、上記のコネクタでは、第１、第２端子金具同士が互いに接触したときに、第１、第２ハウジングの嵌合抵抗が最大値を示すものであった。しかし、ガタ規制部が第１、第２ハウジングの嵌合操作の全過程を通して第２ハウジングの壁面と当接しているため、第１、第２ハウジング間の摺動抵抗が嵌合抵抗に加算され、嵌合抵抗の最大値を引き上げる要因になっていた（図９を参照（図中、二点鎖線部がガタ規制部が無い場合で、実線部がガタ規制部が有る場合である））。その結果、第１、第２ハウジングの嵌合操作を行う際の作業負担が大きいという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、嵌合操作時の作業性を改善することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、第１端子金具が装着された第１ハウジングと、第２端子金具が装着された第２ハウジングとを備え、前記第１、第２ハウジングが互いに嵌合されることにより、前記第１、第２端子金具が互いに接続されるコネクタであって、前記第１ハウジングには、前記第２ハウジングの壁面と当接することにより、前記第２ハウジングが前記第１ハウジングに対して嵌合方向と直交する方向に遊動するのを規制するガタ規制部が設けられ、前記ガタ規制部が、前記第１、第２ハウジング間の嵌合抵抗が最大値を示した後から前記第２ハウジングの壁面と当接するように配置され、前記第１ハウジングが四角筒状のフード部を有し、前記フード部の一内面の角部には凹部が設けられ、前記第２ハウジングの壁面には凸部が設けられ、前記凹部が、前記フード部の内面のうち前記一内面と交差する他内面にほぼ段差なく連なる形態とされ、前記ガタ規制部が少なくとも前記フード部の前記他内面に設けられ、前記凹部内に前記凸部が適合して挿入された状態で、前記フード部の前記他内面に設けられた前記ガタ規制部が前記第２ハウジングの壁面を押圧することにより、前記凸部が前記凹部の内面に押し当てられるようになっているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ガタ規制部が前記フード部の内面の奥側に突設されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記ガタ規制部が前記フード部における４つの内面のいずれにも設けられているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記第１、第２ハウジングの嵌合過程で前記凹部内に前記凸部が適合して挿入されることにより、前記第１、第２ハウジングの誤嵌合が防止されるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ガタ規制部が第１、第２ハウジング間の嵌合抵抗が最大値を示した後から第２ハウジングの壁面と当接するため、ガタ規制部と第２ハウジングとの間の摺動抵抗が嵌合抵抗の最大値に加算されることはない。その結果、嵌合抵抗の最大値がガタ規制部によって引き上げられることはなく、嵌合操作時の作業性が改善される。また、凹部内に凸部が適合して挿入された状態で、フード部の他内面に設けられたガタ規制部が第２ハウジングの壁面を押圧することにより、凸部が凹部の内面に押し当てられるため、凹部内における凸部の遊動も規制可能となる。その結果、ガタ止めの信頼性がより高められる。

＜請求項２の発明＞
ガタ規制部がフード部の内面の奥側に突設されているから、外部異物との干渉によってガタ規制部が損傷摩耗するのが回避される。

＜請求項３の発明＞
フード部が四角筒状をなし、ガタ規制部がフード部における４つの内面のいずれにも設けられているため、第２ハウジングの遊動が全方位的に確実に規制される。その結果、ガタ止めの信頼性が高められる。

＜請求項４の発明＞
凹部及び凸部は、第１、第２ハウジングの誤嵌合を防止する役割を有する。

本発明の実施形態１に係るコネクタにおいて、第１、第２ハウジングが嵌合される前の状態をあらわす断面図である。第１、第２ハウジングが嵌合された直前の状態をあらわす断面図である。第１、第２ハウジングが嵌合される過程で、第１、第２端子金具が接触した状態をあらわす断面図である。第１、第２ハウジングが正規嵌合された状態をあらわす断面図である。第１ハウジングの正面図である。第１ハウジングの要部破断平面図である。フード部の凹部内に第２ハウジングの凸部が挿入された状態をあらわす拡大図である。嵌合ストロークと嵌合抵抗の関係をあらわすグラフである。比較例における嵌合ストロークと嵌合抵抗の関係をあらわすグラフである。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。実施形態１に係るコネクタは、図１に示すように、互いに嵌合可能な第１、第２ハウジング１０、６０を備えている。第１ハウジング１０には第１端子金具４０が装着され、第２ハウジング６０には第２端子金具８０が装着されている。

第２ハウジング６０は合成樹脂製であって、幅方向に細長い扁平ブロック状のハウジング本体６１を有している。ハウジング本体６１の上面の幅方向ほぼ中央部には撓み可能なロック部６２が突出して形成されている。また、ハウジング本体６１の上面には、ロック部６２を挟んだ幅方向両側に、複数の凸部６３が設けられている。各凸部６３は、断面矩形状をなし（図７を参照）、前後方向に延びるリブ状の形態とされている。

ハウジング本体６１内には、図１に示すように、複数のキャビティ６４が前後方向に延出して形成されている。この場合、各キャビティ６４は高さ方向に複数段でかつ幅方向に複数列となって配置されている。また、各キャビティ６４の内壁上面には、撓み可能なランス６５が前方に片持ち状に突出して形成されている。各キャビティ６４内には後方から第２端子金具８０が挿入され、挿入された第２端子金具８０がランス６５によって抜け止め状態に弾性的に係止される。

第２端子金具８０は導電性の金属板を曲げ加工等して一体に成形され、図１に示すように、箱形の端子本体８１を有している。端子本体８１の後方には図示しないバレル部が連成されている。バレル部は電線９０の端末部に圧着され、これによって電線９０が第２端子金具８０に接続される。端子本体８１内には撓み可能な弾性接触片８２が形成されている。弾性接触片８２は端子本体８１の上壁前端から後方へ折り返されて片持ち状に延びる形態とされている。

また、端子本体８１の下壁には、図１に示すように、受け部８３が内側に膨出して形成されている。受け部８３と弾性接触片８２との間には、第１端子金具４０が挿入される挿入空間８５が形成されている。さらに、端子本体８１の上壁には、ランス６５の先端部を受けるランス孔８６が開口して形成されている。端子本体８１のランス孔８６にはランス６５の先端部が嵌り込み、これによって第２端子金具８０がランス６５に係止されるようになっている。

続いて第１ハウジング１０について説明すると、第１ハウジング１０は合成樹脂製であって、図５に示すように、幅方向に細長い扁平な四角筒状のフード部１１を有している。フード部１１内には、第２ハウジング６０のハウジング本体６１が嵌合可能とされている。この場合、フード部１１は、幅方向で対向する一対の側壁１２と、高さ方向で対向する上壁１３及び下壁１４とを有し、上壁１３及び下壁１４が両側壁１２より長寸とされている。また、両側壁１２、上壁１３及び下壁１４の各後端は、奥壁１５によって連結されている。フード部１１の後面は奥壁１５で閉止されている。

フード部１１の両側壁１２の幅方向両端には、図５及び図６に示すように、一対の取付部１６が両側方に張り出して形成されている。両取付部１６は図示しない固定具を介してプリント回路基板１００に固定される。フード部１１の奥壁には、複数の第１端子金具４０が圧入して装着されている。

各第１端子金具４０は、図１に示すように、ほぼＬ字形に屈曲されたタブ状（詳細には角棒状）の形態とされている。そして、各第１端子金具４０は、各キャビティ６４と対応する位置毎に整列して配置されている。各第１端子金具４０の下端部は、第１ハウジング１０の下面より下方に突出し、プリント回路基板１００の図示しないスルーホールに挿入されて半田接続される。また、各第１端子金具４０の前端部は、フード部１１内に突出して配置され、第１、第２ハウジング１０、６０の嵌合操作に伴い、対応する第２端子金具８０に接続される。この場合、各第１端子金具４０の前端部は、図４に示すように、端子本体８１の挿入空間８５内に挿入されて、弾性接触片８２と受け部８３との間に弾性的に挟持接続される。

フード部１１の上壁１３の幅方向ほぼ中央部には、図１に示すように、爪状のロック受け部１７が内側に突出して形成されている。また、フード部１１の上壁１３の内面には、図５に示すように、ロック受け部１７を挟んだ幅方向両側に、複数の凹部１８が設けられている。各凹部１８は、対応する凸部６３と適合可能な断面矩形状をなし、フード部１１の前後方向（奥行方向）のほぼ全長に亘って延出する形態とされている。また、各凹部１８のうち、フード部１１の上側の２角部に位置する一対の凹部１８は、図７に示すように、両側壁１２の内面（上壁１３の内面と交差する内面）とほぼ段差無く面一で連なる垂直面１９を有している。

さて、フード部１１の内面には、図５に示すように、第１、第２ハウジング１０、６０間のガタを詰める複数のガタ規制部２１が設けられている。各ガタ規制部２１は、両側壁１２、上壁１３及び下壁１４の各内面に２つずつ配置されている。詳しくは、各ガタ規制部２１は、両側壁１２の内面の高さ方向両端部と上壁１３及び下壁１４のそれぞれの幅方向両端部とに配置され、端的にはフード部１１の内面の４角寄りの位置に配置されている。このうち、上壁１３に設けられた一対のガタ規制部２１は、隣接する凹部１８間に配置されている。

各ガタ規制部２１は、断面ほぼ三角形であって前後方向に細長く延びるリブ状の形態とされ、図６に示すように、フード部１１の奥側に突設されている。ガタ規制部２１の前端部には、前端（先端）に向けて薄肉となる斜面部２２が切り欠いて形成されている。そして、各ガタ規制部２１の後端は奥壁の前面に一体に連結されている。また、各ガタ規制部２１の前端は第１端子金具４０の前端より後方に位置している。詳細には、各ガタ規制部２１の全長は、フード部１１内に突出する第１端子金具４０の突出量の半分以下とされている。なお、各ガタ規制部２１は、互いにほぼ同一の形状とされている。

次に、実施形態１に係るコネクタの作用を説明する。
まず、図１に示すように、第２ハウジング６０のハウジング本体６１の各キャビティ６４内に後方から電線９０付きの第２端子金具８０を挿入する。また、プリント回路基板１００の表面に第１ハウジング１０を実装する。その状態で、第１ハウジング１０のフード部１１内にその前方から第２ハウジング６０を挿入する。このとき、第２ハウジング６０が正規姿勢をとっていれば、各凸部６３が対応する凹部１８内に進入して、第２ハウジング６０のフード部１１内への挿入動作が許容される。一方、第２ハウジング６０が正逆反転姿勢（上下反転姿勢）をとっていると、凸部６３がフード部１１の前端開口縁と当接して、第２ハウジング６０のフード部１１内への挿入動作が規制される。つまり、各凸部６３及び各凹部１８の嵌合可否によって第１、第２ハウジング１０、６０の誤嵌合が防止される。

図２に示すように、第２ハウジング６０の挿入過程でフード部１１内にハウジング本体６１のほぼ前半部分が挿入されると、ロック部６２がロック受け部１７と当接し、これによって第１、第２ハウジング１０、６０間の嵌合抵抗が上昇する（図８を参照）。しかし、このときには、第１、第２端子金具４０、８０は未だ接触しておらず、かつガタ規制部２１も第２ハウジング６０の壁面とは接触していない。

図３に示すように、第２ハウジング６０の挿入動作がさらに進むと、ロック部６２（図中ハウジング本体６１で隠れる）がロック受け部１７に乗り上げられて撓み変形させられる。また、ロック部６２が撓み変形するのとほぼ同時に、第１端子金具４０の先端部が第２端子金具８０の挿入空間８５内に進入して弾性接触片８２及び受け部８３と弾性的に接触する。これらの摺動抵抗により、第１、第２ハウジング１０、６０間の嵌合抵抗は最大値を示すこととなる（図８を参照）。しかし、このときには、ガタ規制部２１は未だ第２ハウジング６０とは接触していない。

さらに第２ハウジング６０がフード部１１内に押し込まれると、ロック部６２がロック受け部１７を乗り越えてロック受け部１７にその後方から係止可能に配置される。これにより、第１、第２ハウジング１０、６０が嵌合状態に保持される。また、こうしてロック部６２とロック受け部１７との係止状態が解除されるのとほぼ同時に、各ガタ規制部２１の先端（斜面部２２）が第２ハウジング６０のハウジング本体６１の外面と接触する。

その後、図４に示すように、ハウジング本体６１の前面がフード部１１の奥壁の前面に当接する位置に至るまで、ガタ規制部２１とハウジング本体６１の外面との当接状態が保持され、かつガタ規制部２１の突出端部がハウジング本体６１によってやや圧潰される。こうして各ガタ規制部２１がハウジング本体６１の４つの外面をその四方から押圧することにより、フード部１１内においてハウジング本体６１が嵌合方向と直交する方向に遊動するのが規制される。その結果、第１、第２ハウジング１０、６０がガタ止め状態でしっかりと保持される。なお、ガタ規制部２１がハウジング本体６１の外面と接触することにより、第１、第２ハウジング１０、６０間の嵌合抵抗が増加させられる（図８を参照）。

上記の場合において、図７に示すように、フード部１１の側壁１２の内面に設けられたガタ規制部２１がハウジング本体６１の側面を押圧することにより、凸部６３がその押圧方向で対向する凹部１８の内面に緊密に押し当てられ、凹部１８内における凸部６３の遊動も規制されることになる。

ところで、ガタ規制部２１が嵌合操作の全過程を通じて第２ハウジング６０と接触する場合には、図９の実線で示すように、ガタ規制部２１が省略された図中二点鎖線のものと比較して、ガタ規制部２１と第２ハウジング６０との間の摺動抵抗の分だけ、嵌合抵抗の最大値が引き上げられることとなる。その点、本実施形態によれば、図８に示すように、第１、第２ハウジング１０、６０間の嵌合抵抗が最大値を示した時点で、ガタ規制部２１が未だ第２ハウジング６０と接触していないため、ガタ規制部２１と第２ハウジング６０との間の摺動抵抗が嵌合抵抗の最大値に加算されることはない。

以上説明したように、本実施形態によれば、ガタ規制部２１が第１、第２ハウジング１０、６０間の嵌合抵抗が最大値を示した後から第２ハウジング６０の壁面と当接する構成とされるため、ガタ規制部２１と第２ハウジング６０との間の摺動抵抗が嵌合抵抗の最大値に加算されることはない。その結果、嵌合抵抗の最大値がガタ規制部２１によって引き上げられることはなく、嵌合操作時の作業性が改善される。
また、ガタ規制部２１がフード部１１の内面の奥側に突設されているから、外部異物との干渉によってガタ規制部２１が損傷摩耗するのが回避される。
また、フード部１１が四角筒状をなし、ガタ規制部２１がフード部１１における４つの内面のいずれも設けられているため、第２ハウジング６０の遊動が全方位的に確実に規制される。その結果、ガタ止めの信頼性が高められる。

さらに、凹部１８内に凸部６３が適合して挿入された状態で、フード部１１の側壁１２の内面に設けられたガタ規制部２１が第２ハウジング６０の外面を押圧することにより、凸部６３が凹部１８の内面に緊密に押し当てられるため、凹部１８内における凸部６３の遊動も規制可能となる。その結果、ガタ止めの信頼性がより高められる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、第１ハウジングがプリント回路基板の表面に実装される基板用コネクタとして構成されていたが、本発明によれば、第１ハウジングにも電線付きの第１端子金具が装着されるワイヤトゥワイヤ型のコネクタとして構成されるものであってもよい。
（２）ガタ規制部は、例えば、ガタ規制部はフード部における４つの内面のそれぞれに、１つずつ設けられるものであってもよく、あるいは３つ以上設けられるものであってもよい。
（３）第１、第２端子金具同士が互いに接触するとき以外のときに、第１、第２ハウジング間の嵌合抵抗が最大値を示すものであってもよい。

１０…第１ハウジング
１１…フード部
１７…ロック受け部
１８…凹部
２１…ガタ規制部
４０…第１端子金具
６０…第２ハウジング
６２…ロック部
６３…凸部
８０…第２端子金具
９０…電線

Claims

第１端子金具が装着された第１ハウジングと、第２端子金具が装着された第２ハウジングとを備え、前記第１、第２ハウジングが互いに嵌合されることにより、前記第１、第２端子金具が互いに接続されるコネクタであって、
前記第１ハウジングには、前記第２ハウジングの壁面と当接することにより、前記第２ハウジングが前記第１ハウジングに対して嵌合方向と直交する方向に遊動するのを規制するガタ規制部が設けられ、
前記ガタ規制部が、前記第１、第２ハウジング間の嵌合抵抗が最大値を示した後から前記第２ハウジングの壁面と当接するように配置され、
前記第１ハウジングが四角筒状のフード部を有し、
前記フード部の一内面の角部には凹部が設けられ、前記第２ハウジングの壁面には凸部が設けられ、前記凹部が、前記フード部の内面のうち前記一内面と交差する他内面にほぼ段差なく連なる形態とされ、前記ガタ規制部が少なくとも前記フード部の前記他内面に設けられ、
前記凹部内に前記凸部が適合して挿入された状態で、前記フード部の前記他内面に設けられた前記ガタ規制部が前記第２ハウジングの壁面を押圧することにより、前記凸部が前記凹部の内面に押し当てられるようになっていることを特徴とするコネクタ。
前記ガタ規制部が前記フード部の内面の奥側に突設されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記ガタ規制部が前記フード部における４つの内面のいずれにも設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
前記第１、第２ハウジングの嵌合過程で前記凹部内に前記凸部が適合して挿入されることにより、前記第１、第２ハウジングの誤嵌合が防止されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載のコネクタ。