JP2019216068A - コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】電気接続の信頼性を向上させることができるコネクタを提供する。【解決手段】平板状の端子部材2Aに収容凹部211、212が形成されるとともに、収容凹部211、212に収容されたコイル部材3Aが端子部材2Aに保持されることで、収容凹部211、212の底面と、相手方端子100と、によってコイル部材3Aの巻線部31、32が挟み込まれる際に、巻線部31、32を収容凹部211、212内で変形させることができる。従って、斜め巻きされたコイル部材3Aは、リング部311、321の倒れ以外の変形や移動が生じにくく、端子部材2Aと相手方端子100との両方に接触しやすく、電気接続の信頼性を向上させることができる。【選択図】図1
Description
本発明は、斜め巻きされたコイル部材を備えて相手方端子と弾性接触するコネクタに関するものである。
従来、一方のコネクタの端子金具と、他方のコネクタの端子金具と、によってコイルばねを挟み込むことにより、端子金具同士を電気的に接続するコネクタが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたコネクタでは、一方の端子金具上に配置された斜め巻きコイルばねが、他方の端子金具によって押圧されることにより、さらに倒れるように変形する構成となっている。
しかしながら、特許文献1に記載されたコネクタでは、斜め巻きコイルばねは変形時に倒れやすい方向が決まっているものの、倒れ以外の変形が生じたり移動したりする可能性があった。即ち、予期しない変形等が生じることによって、電気接続の信頼性が低下してしまうおそれがあった。
本発明の目的は、電気接続の信頼性を向上させることができるコネクタを提供することにある。
本願発明のコネクタは、斜め巻きされたコイル部材を備えて相手方端子と弾性接触するコネクタであって、平板状に形成されて前記コイル部材が配置される端子部材と、前記コイル部材を保持する保持手段と、を備え、前記端子部材は、前記コイル部材を収容する収容凹部が形成された収容面を有し、前記保持手段は、前記収容凹部に収容された前記コイル部材を保持することを特徴とする。
このような本願発明のコネクタによれば、平板状の端子部材に収容凹部が形成されるとともに、収容凹部に収容されたコイル部材が端子部材に保持されることで、収容凹部の底面と、相手方コネクタの端子金具と、によってコイル部材が挟み込まれる際に、コイル部材を収容凹部内で変形させることができる。従って、斜め巻きされたコイル部材は、倒れ以外の変形や移動が生じにくく、端子部材と相手方の端子金具との両方に接触しやすく、電気接続の信頼性を向上させることができる。
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。尚、第2、3実施形態においては、第1実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、第1実施形態と同じ符号を付すとともに説明を省略する。
[第1実施形態]
本実施形態のコネクタ1Aは、図1、2に示すように、端子部材2Aと、コイル部材3Aと、保持手段としての2つの固定ピン4と、コネクタハウジングと、を備える。コネクタ1Aおよび相手方コネクタは、それぞれ例えばワイヤハーネスの先端に設けられ、コネクタハウジング同士の嵌合によって互いに接続され、端子部材2Aと相手方端子100とが電気的に接続されるようになっている。
本実施形態のコネクタ1Aは、図1、2に示すように、端子部材2Aと、コイル部材3Aと、保持手段としての2つの固定ピン4と、コネクタハウジングと、を備える。コネクタ1Aおよび相手方コネクタは、それぞれ例えばワイヤハーネスの先端に設けられ、コネクタハウジング同士の嵌合によって互いに接続され、端子部材2Aと相手方端子100とが電気的に接続されるようになっている。
端子部材2Aは、導電性の金属部材によって平面視長方形の平板状に形成され、例えばワイヤハーネスの導体部(芯線)と電気的に接続される。以下では、端子部材2Aの板厚方向をZ方向とし、長方形の長辺方向をX方向とし、短辺方向をY方向とする。端子部材2Aの一面である収容面21には、2つの収容凹部211、212が形成されている。また、端子部材2Aには、Z方向に沿って延びる(即ち収容面21から反対側の面22まで延びる)2対の貫通孔対23、24が形成されている。
収容凹部211、212は、それぞれX方向に沿って延びている。収容凹部のX方向寸法は、コイル部材3Aの自然長に対して略等しいか若干大きく、Y方向寸法は、コイル部材3Aの直径に対して略等しいか若干大きく、深さは、コイル部材3Aの半径に略等しい。2つの収容凹部211、212はY方向に並んでいる。
収容凹部211、212の底部には、図3に示すように、コイル部材3Aの後述する複数のリング部311、321のそれぞれが配置される複数の凹状の配置部211A、212Aが形成されている。配置部211A、212Aは、X方向に対して傾斜した傾斜面211B、212Bと、Z方向に沿って延びる垂直面211C、212Cと、が形成されている。即ち、収容凹部211、212の底面には、収容面21に対して傾斜するとともに複数のリング部311、321のそれぞれが配置される複数の傾斜面211B、212Bが形成されている。
貫通孔対23、24は、図4に示すように、Y方向において、2つの収容凹部211、212の間の領域に形成されている。一方の貫通孔対23は、収容凹部211、212のX方向一端側に配置され、他方の貫通孔対24は、収容凹部211、212のX方向他端側に配置されている。一方の貫通孔対23は、2つの収容凹部211、212に挟まれる位置に形成された内側貫通孔231と、2つの収容凹部211、212に挟まれない位置に形成された外側貫通孔232と、によって構成されている。同様に、他方の貫通孔対24は、2つの収容凹部211、212に挟まれる位置に形成された内側貫通孔241と、2つの収容凹部211、212に挟まれない位置に形成された外側貫通孔242と、によって構成されている。
コイル部材3Aは、1本の金属製の線材30によって構成されており、斜め巻きされた2つの巻線部31、32を有する。巻線部31、32は、螺旋状に形成されることで複数のリング部311、321を有する(1周分を1つのリング部とする)。2つの巻線部31、32は、それぞれ収容凹部211、212に収容されることにより、X方向を軸方向として延びるとともに、Y方向に並べられる。2つの巻線部31、32は、X方向一端側において、Y方向に沿って延びる接続部33によって接続され、X方向他端側に端部34、35が配置されている。端部34、35は、例えばX方向に並んでいる。接続部33は、一方の貫通孔対23における内側貫通孔231と外側貫通孔232との間に配置され、端部34、35は、一方の貫通孔対24における内側貫通孔241と外側貫通孔242との間に配置される。
尚、「斜め巻き」とは、Z方向の力が加わった際にリング部311、321が決まった方向に倒れるように、リング部311、321が、Z方向に対して所定値以上の傾斜角度を有することを意味する。また、リング部311、321の傾斜の向きと、収容凹部211、212の底面の傾斜面211B、212Bの傾斜の向きと、は一致している。また、本実施形態では、2つの巻線部31、32の傾斜の向きは互いに一致しているものとするが、互いに逆向きであってもよい。
固定ピン4は、端子部材2Aとは別体に構成され、端子部材2Aにコイル部材3Aを保持させるために用いられる。尚、固定ピン4は、導電性部材によって構成されていてもよいし、絶縁性部材によって構成されていてもよい。固定ピン4は、一対の係止脚部41、42と、係止脚部41、42を連結する連結部43と、を有する。
一方の係止脚部41は、端子部材2Aの内側貫通孔231、241に挿通され、他方の係止脚部42は、外側貫通孔232、242に挿通される。係止脚部41、42は、その先端に、互いに離れる方向に突出した係止突起411、421を有する。一対の係止脚部41、42は、収容面21側から貫通孔231、232、241、242に挿通され、係止突起411、421が貫通孔231、232、241、242内を通過する際に、互いに近づくように撓み変形する。係止突起411、421が貫通孔231、232、241、242を通過して反対側の面22に到達すると、係止脚部41、42は復元して元の形状となる。これにより、係止脚部41、42は、係止突起411、421によって、収容面21とは反対側の面22に係止される。
連結部43は、係止脚部41、42が反対側の面22に係止された状態において、X方向に沿って延びるとともに、その下面431が、収容面21との間に間隔をあける。下面431と収容面21との間隔は、コイル部材3Aを構成する線材30の太さと同程度か若干小さく、下面431と収容面21とが、接続部33または端部34、35を挟み込む。即ち、連結部43は、収容面21との間にコイル部材3Aの一部を挟み込むコイル挟持部として機能する。
このように、固定ピン4を端子部材2Aに対して取り付けることにより、コイル部材3Aが固定ピン4と端子部材2Aとによって挟み込まれて保持され、巻線部31、32が収容凹部211、212内に位置付けられる。即ち、固定ピン4は、収容凹部211、212に収容されたコイル部材3Aを保持し、保持手段として機能する。
コネクタハウジングは、例えば絶縁性の樹脂によって箱状に形成され、端子部材2Aとコイル部材3Aと固定ピン4とを収容する。コネクタハウジングは、収容面21側に開口部を有しており、相手方端子100が通過可能となっている。尚、相手方端子100は、固定ピン4と干渉しないような大きさおよび形状を有しているものとする。
以上のようなコネクタ1と相手方コネクタとが接続される際、相手方端子100は、端子部材2Aに接近していき、コイル部材3Aの巻線部31、32に接触した後、巻線部31、32を端子部材2Aに押し付けるように圧縮する。このとき、巻線部31、32は、斜め巻きの向きに応じてリング部311、321が倒れるように変形する。このように、コネクタ1はコイル部材3Aによって相手方端子100と弾性接触し、端子部材2Aと相手方端子100とがコイル部材3Aを介して電気的に接続される。
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、平板状の端子部材2Aに収容凹部211、212が形成されるとともに、収容凹部211、212に収容されたコイル部材3Aが端子部材2Aに保持されることで、収容凹部211、212の底面と、相手方端子100と、によってコイル部材3Aの巻線部31、32が挟み込まれる際に、巻線部31、32を収容凹部211、212内で変形させることができる。従って、斜め巻きされたコイル部材3Aは、リング部311、321の倒れ以外の変形や移動が生じにくく、端子部材2Aと相手方端子100との両方に接触しやすく、電気接続の信頼性を向上させることができる。また、収容凹部211、212によって、コイル部材3Aを容易に位置決めすることができる。
また、係止脚部41、42とコイル挟持部としての連結部43とを有する固定ピン4を固定手段として用い、端子部材2Aにコイル部材3Aを保持させることで、コイル部材3Aの巻線部31、32が収容凹部211、212の内側に収容された状態を保ちやすくすることができる。
また、収容凹部211、212の底面に傾斜面211B、212Bが形成されていることで、巻線部31、32を斜め巻きの向きに応じて倒れやすくすることができる。これにより、コイル部材3Aを変形させるために必要な力を小さくし、コネクタ同士の接続時の作業性を向上させることができる。
また、コイル部材3Aが、それぞれX方向に延びるとともにY方向に並ぶ2つの巻線部31、32を有することで、巻線部31、32に接触する相手方端子100の接触面を、収容面21に対して略平行に保つことができる。
[第2実施形態]
本実施形態のコネクタ1Bは、図5、6に示すように、端子部材2Bと、コイル部材3Bと、保持手段としての係止部材5と、コネクタハウジングと、を備える。
本実施形態のコネクタ1Bは、図5、6に示すように、端子部材2Bと、コイル部材3Bと、保持手段としての係止部材5と、コネクタハウジングと、を備える。
端子部材2Bは、前記第1実施形態の端子部材2Aと同様に、導電性の金属部材によって平面視長方形の平板状に形成されるとともに、収容面21に2つの収容凹部211、212が形成されている。端子部材2Bには、Z方向に沿って延びる(即ち収容面21から反対側の面22まで延びる)2つの貫通孔25、26が形成されている。貫通孔25、26は、Y方向において2つの収容凹部211、212の間の領域であり、且つ、X方向において2つの収容凹部211、212に挟まれない位置に形成されている。
コイル部材3Bは、前記第1実施形態のコイル部材3Aと同様に、1本の金属製の線材30によって構成されており、斜め巻きされた2つの巻線部31、32を有する。2つの巻線部31、32は、X方向一端側において接続部36によって接続され、X方向他端側に端部37、38が配置されている。
係止部材5は、端子部材2Bとは別体に構成され、端子部材2Bの反対側の面22に重ねられる板状部51と、板状部51から端子部材2Bに向かって突出する2つの突出部52と、突出部52の先端に形成されたフック部53と、を一体に有する。尚、係止部材5は、導電性部材によって構成されていてもよいし、絶縁性部材によって構成されていてもよい。また、係止部材5は、接着剤や固定用のクランプ等を用いることにより、端子部材2Bに対して固定される。
2つの突出部52は、端子部材2Bの2つの貫通孔25、26のそれぞれに挿通される。これにより、フック部53が収容面21から突出する。フック部53は、X方向において収容凹部211、212とは反対側を向くとともにコイル部材3Bの接続部36または端部37、38を係止するコイル係止部531を有する。コイル係止部531は、接続部36または端部37、38が当接する当接面531Aと、当接面531Aよりも先端側(収容面21から離れた側)において収容凹部211、212とはX方向反対側に突出した突起部531Bと、によって構成されている。
フック部53は、X方向から見て二俣状となっていることにより、二俣の間に、コイル部材3Bの線材30が通過可能なコイル通過部532が形成されている。即ち、コイル部材3Bの接続部36または端部37、38が、収容凹部211、212側からコイル係止部531側に向かって、コイル通過部532を通過可能となっている。
フック部53によってコイル部材3Bの接続部36または端部37、38を係止する構造の詳細について、図7、8を参照して説明する。端部37、38側において、線材30は、巻線部31、32からY方向において互いに近づくように延びた後、収容凹部211、212から離れるようにX方向に沿って延びてコイル通過部532を通過する。線材30は、コイル通過部532を通過した後、Y方向において互いに離れるように延び、端部37、38がコイル係止部531によって係止される。
接続部36側において、線材30は、巻線部31、32からY方向において互いに近づくように延びた後、収容凹部211、212から離れるようにX方向に沿って延びてコイル通過部532を通過する。線材30は、コイル通過部532を通過した後、Y方向において一旦互いに離れるように延び、再び互いに近づいて連続することにより、環状の接続部36を構成する。環状の接続部36がコイル係止部531によって係止される。以上のように、端子部材2Bに固定された係止部材5が、フック部53によってコイル部材3Bの接続部36または端部37、38を係止することにより、巻線部31、32が収容凹部211、212内に位置付けられる。即ち、係止部材5は、収容凹部211、212に収容されたコイル部材3Bを保持し、保持手段として機能する。
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、前記第1実施形態と同様に、平板状の端子部材2Bに収容凹部211、212が形成されるとともに、収容凹部211、212に収容されたコイル部材3Bが端子部材2Bに保持されることで、斜め巻きされたコイル部材3Bが端子部材2Bと相手方端子100との両方に接触しやすく、電気接続の信頼性を向上させることができる。また、収容凹部211、212によって、コイル部材3Bを容易に位置決めすることができる。
また、フック部53を有する係止部材5を保持手段として用い、端子部材2Bにコイル部材3Bを保持させることで、コイル部材3Bの巻線部31、32が収容凹部211、212の内側に収容された状態を保ちやすくすることができる。
また、フック部53がコイル通過部532を有していることで、コイル部材3Bの線材30のうちコイル通過部532を通過する部分の変形を抑制することができ、フック部53による線材30の係止を解除されにくくすることができる。
また、コイル部材3Bが、それぞれX方向に延びるとともにY方向に並ぶ2つの巻線部31、32を有することで、巻線部31、32に接触する相手方端子100の接触面を、収容面21に対して略平行に保つことができる。
[第3実施形態]
本実施形態のコネクタ1Cは、図9、10に示すように、端子部材2Cと、コイル部材3Cと、保持手段としての係止部材5Cと、コネクタハウジングと、を備える。
本実施形態のコネクタ1Cは、図9、10に示すように、端子部材2Cと、コイル部材3Cと、保持手段としての係止部材5Cと、コネクタハウジングと、を備える。
端子部材2Cは、前記第1実施形態の端子部材2Aと同様に、導電性の金属部材によって平面視長方形の平板状に形成されるとともに、収容面21に2つの収容凹部211、212が形成されている。端子部材2Cには、Z方向に沿って延びる(即ち収容面21から反対側の面22まで延びる)2つの貫通孔25、26が形成されている。
コイル部材3Cは、前記第1実施形態のコイル部材3Aと同様に、1本の金属製の線材30によって構成されており、斜め巻きされた2つの巻線部31、32を有する。2つの巻線部31、32は、X方向一端側において接続部39Aによって接続され、X方向他端側に端部39B、39Cが配置されている。
係止部材5Cは、端子部材2Cとは別体に構成され、端子部材2Cの反対側の面22に重ねられる板状部51と、板状部51から端子部材2Cに向かって突出する2つの突出部52と、突出部52の先端に形成されたフック部54と、を一体に有する。尚、係止部材5Cは、導電性部材によって構成されていてもよいし、絶縁性部材によって構成されていてもよい。また、係止部材5Cは、接着剤や固定用のクランプ等を用いることにより、端子部材2Cに対して固定される。
2つの突出部52は、端子部材2Bの2つの貫通孔25、26のそれぞれに挿通される。これにより、フック部54が収容面21から突出する。フック部54は、X方向において収容凹部211、212とは反対側を向くとともにコイル部材3Cの接続部39Aまたは端部39B、39Cを係止するコイル係止部541を有する。コイル係止部541は、接続部39Aまたは端部39B、39Cが当接する当接面541Aと、当接面541Aよりも先端側(収容面21から離れた側)において収容凹部211、212とはX方向反対側に突出した突起部541Bと、によって構成されている。
フック部54は、前記第2実施形態のフック部53とは異なり、コイル通過部を有していない。即ち、図11、12に示すように、フック部54の外側にコイル部材3Cの線材30が掛け回されることにより、接続部39Aまたは端部39B、39Cが係止されるようになっている。端子部材2Cに固定された係止部材5Cが、フック部54によってコイル部材3Cの接続部39Aまたは端部39B、39Cを係止することにより、巻線部31、32が収容凹部211、212内に位置付けられる。即ち、係止部材Cは、収容凹部211、212に収容されたコイル部材3Cを保持し、保持手段として機能する。
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、前記第1実施形態と同様に、平板状の端子部材2Cに収容凹部211、212が形成されるとともに、収容凹部211、212に収容されたコイル部材3Cが端子部材2Cに保持されることで、斜め巻きされたコイル部材3Cが端子部材2Cと相手方端子100との両方に接触しやすく、電気接続の信頼性を向上させることができる。また、収容凹部211、212によって、コイル部材3Cを容易に位置決めすることができる。
また、フック部54を有する係止部材5Cを保持手段として用い、端子部材2Cにコイル部材3Cを保持させることで、コイル部材3Cの巻線部31、32が収容凹部211、212の内側に収容された状態を保ちやすくすることができる。
また、コイル部材3Cが、それぞれX方向に延びるとともにY方向に並ぶ2つの巻線部31、32を有することで、巻線部31、32に接触する相手方端子100の接触面を、収容面21に対して略平行に保つことができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記第1〜第3実施形態では、コイル部材3A〜3Cが2つの巻線部31、32を有するものとしたが、コイル部材は、1つの巻線部を有していてもよいし、3つ以上の巻線部を有していてもよい。また、コイル部材が複数の巻線部を有する場合、1本の線材によって複数の巻線部が形成されていてもよいし、各巻線部がそれぞれ独立した線材によって形成されていてもよい。また、端子部材の収容面には、コイル部材の巻線部の数以上の収容凹部が形成されていればよい。
また、前記第1実施形態では、収容凹部211、212の底面に傾斜面211B、212Bが形成されているものとしたが、例えば斜め巻きされた巻線部の傾斜角度が充分に大きく、リング部が決まった向きに倒れやすい場合には、傾斜面は形成されていなくてもよい。
また、前記第2、第3実施形態では、フック部53、54を有する係止部材5、5Cが端子部材2B、2Cと別体に構成されているものとしたが、フック部が端子部材と一体に形成され、収容面から突出する構成としてもよい。このような構成によれば、部品点数を削減することができる。
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
1A〜1C コネクタ
2A〜2C 端子部材
21 収容面
23、24 貫通孔対
211、212 収容凹部
211B、212B 傾斜面
3A〜3C コイル部材
4 固定ピン(保持手段)
41、42 係止脚部
43 連結部(コイル挟持部)
5、5C 係止部材(保持手段)
53、54 フック部
532 コイル通過部
100 相手方端子
2A〜2C 端子部材
21 収容面
23、24 貫通孔対
211、212 収容凹部
211B、212B 傾斜面
3A〜3C コイル部材
4 固定ピン(保持手段)
41、42 係止脚部
43 連結部(コイル挟持部)
5、5C 係止部材(保持手段)
53、54 フック部
532 コイル通過部
100 相手方端子
Claims (5)
- 斜め巻きされたコイル部材を備えて相手方端子と弾性接触するコネクタであって、
平板状に形成されて前記コイル部材が配置される端子部材と、
前記コイル部材を保持する保持手段と、を備え、
前記端子部材は、前記コイル部材を収容する収容凹部が形成された収容面を有し、
前記保持手段は、前記収容凹部に収容された前記コイル部材を保持することを特徴とするコネクタ。 - 前記端子部材には、板厚方向に沿って延びる貫通孔が形成され、
前記保持手段は、前記端子部材とは別体に構成され、前記収容面との間に前記コイル部材の一部を挟み込むコイル挟持部と、前記貫通孔に挿通されるとともに前記収容面とは反対側の面に係止される係止脚部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。 - 前記保持手段は、前記収容面から突出したフック部を有し、
前記フック部は、前記収容凹部とは反対側を向くとともに前記コイル部材の一部を係止するコイル係止部を有することを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。 - 前記フック部には、前記コイル部材の一部が前記収容凹部側から前記コイル係止部側に通過可能なコイル通過部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
- 前記収容凹部の底面には、前記収容面に対して傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のコネクタ。
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