JP2006331971A - 雌端子および雌端子を使用する電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 雌端子およびこれを使用する電気コネクタにおいて、嵌合時に、角筒状の嵌合部を形成する金属板の合わせ目が外方に開くおそれがなく電気的接続の信頼性を確保する。
【解決手段】 金属板を折り曲げて形成された角筒状の嵌合部２と、嵌合部２内に配置された接点ばね部材１８と、嵌合部２に連続する電線接続部４とを備え、嵌合部２に挿入された相手方の雄端子４０に接点ばね部材１８が接触して、雄端子４０と電気的接続をなす雌端子１において、嵌合部２を形成する金属板の端部同士が、嵌合部２の、接点ばね部材１８の変位方向に沿う面で、互いに離隔しないように結合されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は雌端子および雌端子を使用する電気コネクタに関し、特に、金属板を折り曲げて形成された角筒状の嵌合部を有する雌端子および雌端子を使用する電気コネクタに関する。

電気コネクタに使用される雌端子の形状として角筒状の嵌合部と、この嵌合部内に配置された接触片すなわち接点ばね部材を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この雌端子は、接触部（嵌合部）の上壁内面に端子の挿抜方向に沿って配置された２つの凸部を有するとともに、嵌合部の底壁から２つの凸部に向けて内側に切り起こした接触片を有する。相手方の雄端子が、この雌端子に挿入されると雄端子の接触部は、前述の２つの凸部と接触片との間に、接触片を押し広げるように挿入されて電気的に接続されるようになっている。
特開２０００−２０８１９６号公報（図３）

上記の従来技術において、雌端子の嵌合部内の凸部と接触片は、雄端子の挿入によって互いに離れる方向に付勢される。換言すると、雄端子の挿入によって嵌合部には上壁と底壁に対し互いに離隔させる方向へ力が働く。このため、一般的に金属板を折り曲げて、金属板の端部同士を単に折り重ねて形成されている嵌合部は、雄端子の挿入により上下方向へ離隔させる力が発生して嵌合部が開くように変形するおそれがある。嵌合部が変形すると、雄端子と雌端子との接圧が適切に維持されず電気的な接続の信頼性が低下する。特に、雌端子が慣性ロック用の電気コネクタに使用される場合は、コネクタ同士の嵌合時に瞬間的に大きな接圧が発生するので、このような問題が生じやすい。また、コネクタ内の雌端子に接続されている電線を引っ張った場合、雌端子の嵌合部が応力を受けて変形することがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、嵌合時に、角筒状の嵌合部を形成する金属板の合わせ目が外方に開くおそれのない電気的接続の信頼性の高い雌端子および雌端子を使用する電気コネクタを提供することを目的とする。

本発明の雌端子は、金属板を折り曲げて形成された角筒状の嵌合部と、嵌合部内に配置された接点ばね部材と、嵌合部に連続する電線接続部とを備え、嵌合部に挿入された相手方の雄端子に接点ばね部材が接触して、雄端子と電気的接続をなす雌端子において、嵌合部を形成する金属板の端部同士が、嵌合部の、接点ばね部材の変位方向に沿う面で、互いに離隔しないように結合されていることを特徴とするものである。

金属板の端部同士は、互いに分離しにくいように嵌まり合う相補的係合部を有していることが好ましい。この相補的係合部は、ありとあり溝状切欠とすることができる。

また、この雌端子を使用する本発明の電気コネクタは、端子受容孔を有する絶縁ハウジングを備え、端子受容孔内に請求項１または２記載の雌端子を配置してなることを特徴とするものである。

本発明の雌端子は、角筒状の嵌合部を形成する金属板の端部同士が、嵌合部の、接点ばね部材の変位方向に沿う面で、互いに離隔しないように結合されているので、次の効果を奏する。すなわち、嵌合時に雄端子が挿入される雌端子の角筒状の嵌合部を形成する金属板が互いに離隔しないように結合されているので、合わせ目が外方に開くおそれのない電気的接続の信頼性の高い雌端子およびこれを使用する電気コネクタが得られる。

金属板の端部同士が、互いに分離しにくいように嵌まり合う相補的係合部を有している場合は、金属板の互いに組み合う端部の形状のみで効果的に端部同士を結合することができる。

以下、本発明の一例を示す雌端子１の好ましい実施の形態について添付図を参照して詳細に説明する。図１および図２は雌端子１を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は右側面図、図１（ｃ）は底面図、図２（ａ）は左側面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は背面図をそれぞれ示す。以下、図１および図２を参照して説明する。雌端子１は、一枚の金属板を打抜き、折り曲げて形成される。雌端子１は、前部に位置する嵌合部２および過渡部３を介して後部に位置する電線接続部４を有する。電線接続部４は、電線３０（図６、図７）の芯線３２に圧着される導体バレル４ａと、電線３０の外被３０ａに圧着される絶縁体バレル４ｂから構成される。この電線接続部４については、従来既知の構成なので詳細な説明は省略する。なお、ここで雌端子１の前部、後部とは、相手方の雄端子４０（図６、図７）が挿入される側を前部、反対側を後部という。

嵌合部２は、底壁２ａ、底壁２ａの両側で底壁２ａに直角に立設された側壁２ｂ、２ｃ、２ｄ、上壁２ｅ、２ｆを有する。なお、ここで底壁２ａ、側壁２ｂ〜２ｄ、上壁２ｅ、２ｆとは、正面図や右側面図に基づいて説明の便宜上称するものである。上壁２ｅと上壁２ｆは雌端子１の挿抜方向Ｄ（図１（ｂ））に沿って互いに離隔している。上壁２ｅ、２ｆの間には矩形の開口６が形成されている。側壁２ｂの前部には上壁２ｅと、この上壁２ｅに連続して形成された側壁２ｄが、側壁２ｃに向けて折り曲げられるように一体に形成されている。側壁２ｃと側壁２ｄは、互いに組み合うように形成されている。すなわち、側壁２ｃの、側壁２ｄ側の端部には、あり溝状切欠（相補的係合部）８（図２）が形成され、側壁２ｄの端部には、このあり溝状切欠８と相補的な形状のあり（相補的係合部）１０が形成され、互いに嵌め合わされている。この嵌め合い構造により、側壁２ｃと側壁２ｄは、上下方向すなわち底壁２ａ側と上壁２ｅ側に引き離されにくい構造になっている。なお、側壁２ｃと側壁２ｄを一面側の側壁と称する。相補的係合部としては、あり１０やあり溝状切欠８に限定されるものではなく、湾曲状の相補的形状であってもよい。

他方、側壁２ｃの後部には、側壁２ｂの上縁１２上に折り曲げられた狭幅の内側上壁２ｇ（図１（ｂ）、図２（ｃ））が形成されている。また、前述の広幅の上壁２ｆは、側壁２ｂの後部に内側上壁２ｇ上に折り曲げられるように形成されている。上壁２ｆには、側壁２ｂの上縁１２近傍に矩形の切欠１４（図１（ａ））が形成され、内側上壁２ｇの先端が、上壁２ｆの折曲げ部分に干渉しないようにしている。

次に、図３を併せて参照して、嵌合部２内の、相手方の雄端子４０との接触構造について説明する。図３は、図１（ａ）のIII―III線に沿う断面図である。底壁２ａの前部には、嵌合部２内に打ち出しにより矩形の凸部１６（図１（ｃ）、図３）が形成されている。また、前述の内側上壁２ｇには、嵌合部２内を前方に延びる舌片状の接触片（接点ばね部材）１８が一体に形成されている。接触片１８は凸部１６に対向するように凸部１６近傍に延び、さらに接触片１８の先端部１８ａは、上壁２ｅに向けて湾曲しながら凸部１６から離隔するように延びている。この先端部１８ａは、挿入される雄端子４０の案内面として機能する。接触片１８は、凸部１６に最も接近した箇所が接点１８ｂとなる。すなわち、雄端子４０は、この接点１８ｂと凸部１６との間の間隙Ｇ（図３）に挿入されて雌端子１と電気的に接続される。

次に、図４および図５を参照して、雌端子１を使用する電気コネクタ（プラグコネクタ）（以下、単にコネクタという）１００について説明する。図４および図５は、コネクタ１００を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は正面図、図５（ａ）は背面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＶｃ−Ｖｃ線に沿う断面図をそれぞれ示す。なお、図４および図５において、雌端子１は省略してある。コネクタ１００は、略直方形状であり、絶縁性の合成樹脂から形成されたハウジング（絶縁ハウジング）１０１を有する。ハウジング１０１には、ハウジング１０１の嵌合面１０２から後面１０４にかけて貫通している４つの端子受容孔１０６が１列形成されている。各端子受容孔１０６の先端には雄端子４０が挿入される案内孔１３２が形成されている。ハウジング１０１の上面１０８の両端部には、嵌合面１０２から後面１０４に延びるリブ１１０が上方に突設されている。

上面１０８の後端部両端には、リブ１１０に連続してハウジング１０１の上方および側方に凸部１１２が形成されている。また、上面１０８には、嵌合面１０２側に固定端１１４ａを有するラッチアーム１１４が、互いに離隔したリブ１１０、１１０の中間に形成されている。ラッチアーム１１４の自由端部１１４ｂは、上面１０８から離隔しており、上面１０８に対して弾性的に撓むことができるようになっている。ラッチアーム１１４の自由端部１１４ｂには上方に***した指掛突起１１６が形成されており、また、固定端１１４ａと自由端部１１４ｂとの間には、１対の係合突起１１８、１１８が上方に向けて形成されている。この係合突起１１８は、コネクタ１００の挿抜方向１２０（図４（ａ））の同じ位置に互いに挿抜方向１２０と直交方向に離隔して形成されている。各係合突起１１８の先端１１８ａは、急傾斜の平面に形成されている。

ラッチアーム１１４は、前述のリブ１１０や凸部１１２により保護されている。すなわち、電線等の外部の部品がラッチアーム１１４と上面１０８との間に進入して、偶発的にラッチアーム１１４を変形あるいは折損することから防止している。図５（ｃ）に示すように各端子受容孔１０６に対応して、コネクタ１００の底壁１２２に形成された開口１２４内に係止アーム１２６が形成されている。係止アーム１２６は開口１２４の後端側から前方に延び、先端に端子受容孔１０６内に突出する突起１２６ａを有する。この突起１２６ａにより雌端子１が端子受容孔１０６内に係止される。また、コネクタ１００の後部には、外方に突出する他の凸部１２８が、底壁１２２からコネクタ１００の側壁１３０にかけて形成されている。

次に、図６および図７を参照して、雌端子１を収容したコネクタ１００が相手方の電気コネクタ（ヘッダコネクタ）（以下、単にコネクタという）２００と嵌合する状態について説明する。図６はコネクタ１００とコネクタ２００が嵌合途中にある状態を示す断面図であり、図７はコネクタ１００とコネクタ２００が完全に嵌合した状態を示す断面図である。図６および図７に示すように、雌端子１が端子受容孔１０６内に収容されると、雌端子１の開口６内に係止アーム１２６の突起１２６ａが係合して、雌端子１は端子受容孔１０６内に係止される。このとき雌端子１の接触片１８と凸部１６との間の間隙Ｇは、コネクタ１００の案内孔１３２に位置合せされる。

相手方のコネクタ２００は、この実施形態では基板（ＰＣＢ）２５０上に配置されている。コネクタ２００は、絶縁性のハウジング２０２を有し、基板２５０上に位置する底壁２０４と、底壁２０４から上方に開放する嵌合凹部２０６を有する。底壁２０４には、雌端子１に対応する雄端子４０が植設されており、これらの雄端子４０が基板２５０の貫通孔２５０ａに挿入および固定されている。また側壁２０８には、嵌合凹部２０６に連通する係合口２１０が形成されている。係合口２１０は、嵌合凹部２０６内に挿入されたコネクタ１００の係合突起１１８に対応する位置に形成されている。

図６に示すように、コネクタ１００をコネクタ２００の嵌合凹部２０６内に挿入すると、係合突起１１８の先端１１８ａが、コネクタ２００の上面２１２に当接する。先端１１８ａは、急角度に傾斜しているため、コネクタ１００を小さい挿入力でコネクタ２００に押し込むことはできない。従って、コネクタ１００を図６に示す位置から相当大きな力で押し込むと、係合突起１１８の先端１１８ａの斜面により、ラッチアーム１１４が矢印１３４（図６）で示すようにハウジング１０１の上面１０８側に変位される。そして、係合突起１１８の外面１１８ｂがコネクタ２００の上面２１２の内側のエッジより内方に撓むと、コネクタ１００は一気に嵌合凹部２０６内に押し込まれ、図７に示す位置に達する。コネクタ１００が図６に示す位置にあるとき、雄端子４０の先端部４０ａはコネクタ１００の案内孔１３２内に位置している。

このように、係合突起１１８がコネクタ２００の上面２１２に当接した位置からコネクタ１００を嵌合凹部２０６に押し込むときに最大の挿入力が必要とされる。そして、係合突起１１８と上面２１２との当接関係が解除されると、コネクタ１００は嵌合途中で停止することなく、確実に完全嵌合位置まで押し込まれる。この種のコネクタ１００は、いわゆる慣性ロックタイプのコネクタと称され、半嵌合状態が回避されるようになっている。従って、慣性ロックコネクタは、構造上、嵌合の際にコネクタ１００はコネクタ２００に高速で挿入されるため、接触片１８と凸部１６に対し、瞬間的に大きな接圧が生じる。この接圧は、接触片１８を一面（接触片の変位方向に沿う面）すなわち側壁２ｄ、２ｃに沿って移動させ、側壁２ｄと側壁２ｃを互いに引き離すように作用する。しかし、側壁２ｄ、２ｃは前述の如くあり１０とあり溝状切欠８の関係に結合されているので、変形は確実に阻止され、電気的接続の信頼性が損なわれることはない。また、コネクタ１００内の雌端子１に接続されている電線３０を引っ張っても、雌端子１の嵌合部２が変形することが阻止される。

完全嵌合位置では雄端子４０が、凸部１６と接触片１８との間の間隙Ｇに進入して、雌端子１に電気的に接続される。また、係合突起１１８が係合口２１０と合致した位置で、ラッチアーム１１４が弾発的に復帰して、係合突起１１８が係合口２１０に係合し、コネクタ同士の抜止めがなされる。

本発明の一態様の雌端子を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面図をそれぞれ示す。 図１の雌端子を示し、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図をそれぞれ示す。 図１（ａ）のIII―III線に沿う断面図である。 本発明の電気コネクタを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。図中、雌端子は省略してある。 図４の電気コネクタを示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図５（ａ）のＶｃ−Ｖｃ線に沿う断面図をそれぞれ示す。図中、雌端子は省略してある。 本発明の電気コネクタと相手方の電気コネクタが嵌合途中にある状態を示す断面図である。 本発明の電気コネクタと相手方のコネクタが完全に嵌合した状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 雌端子
２ 嵌合部
２ｄ、２ｃ 一面
４ 電線接続部
８ あり溝状切欠（相補的係合部）
１０ あり（相補的係合部）
１８ 接点ばね部材（接触片）
１００ 電気コネクタ
１０１ 絶縁ハウジング
１０６ 端子受容孔

Claims (3)

1. 金属板を折り曲げて形成された角筒状の嵌合部と、該嵌合部内に配置された接点ばね部材と、前記嵌合部に連続する電線接続部とを備え、前記嵌合部に挿入された相手方の雄端子に前記接点ばね部材が接触して、前記雄端子と電気的接続をなす雌端子において、
   前記嵌合部を形成する金属板の端部同士が、前記嵌合部の、前記接点ばね部材の変位方向に沿う面で、互いに離隔しないように結合されていることを特徴とする雌端子。
2. 前記金属板の端部同士は、互いに分離しにくいように嵌まり合う相補的係合部を有していることを特徴とする請求項１記載の雌端子。
3. 端子受容孔を有する絶縁ハウジングを備え、前記端子受容孔内に請求項１または２記載の雌端子を配置してなることを特徴とする雌端子を使用する電気コネクタ。

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