JP5180252B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は電気コネクタに関し、特に、端子が金属板を板厚方向に屈曲して作られていて、相手コネクタに設けられた相手端子と上記板厚方向で接触する電気コネクタに関する。

金属板を板厚方向に屈曲して作られた端子を有する電気コネクタとしては、例えば、特許文献１に開示されているコネクタが知られている。この特許文献１のコネクタの端子は、金属板を板厚方向に屈曲して形成されたＵ字状の屈曲部がハウジングの側壁に跨るようにしてハウジングに取り付けられている。この屈曲部から上記側壁に沿って延びる平坦状部が接触部を形成し、コネクタ嵌合時に、相手端子がこの面に摺接して所定位置で該接触部と接触するようになる。

上記接触部は側壁との間に僅かな隙間を形成しているものの、該接触部はその板厚方向で弾性変形する余地はなく、相手端子からの接触圧により直ぐに側壁と当接し、該側壁により高剛性のもとに支持される。したがて、コネクタ嵌合時には、相手コネクタの端子の弾性変形により、接触圧を得ることとなる。

特開２００９−０３２４２５

金属板は、本来その板厚方向に撓み変形し易く、板面に平行な方向には変形しずらい。特許文献１では、金属板を板厚方向に屈曲して作られた端子がその接触部で高剛性のもとで、ハウジングの側壁で支持されていて、この接触部が変形しないようになっている。コネクタは、多極性が進み、端子同士間のピッチ寸法が極力小さくなるように要請されている。したがって、上記金属板を板厚方向に屈曲して作られた端子はその幅内で相手端子と接触することが好ましい。そこで、相手端子は金属板の平坦面を維持して作られていて、該相手端子の接触部はその板厚面で形成され、上記幅内に収まるようになっている。かかる特許文献１では、上述した金属板を板厚方向で屈曲して作った、本来撓み変形し易い端子を変形しないようにハウジングで支持し、本来板面方向で変形しにくい相手端子に、接触のための弾性変形を求めている。その結果、相手端子は形状が複雑で、脆弱なものとなる。その配慮がないと、接触に必要な弾性変形量を十分に得られずに、コネクタ嵌合時に必要なコネクタの挿入力が大きくなる。端子数が多いコネクタにあっては、その必要挿入力はきわめて大きく嵌合が大変である。

本発明は、このような事情に鑑み、相手端子に弾性変形量を一方的に要求することなく、コネクタ嵌合時の必要挿入力を小さく抑えられる電気コネクタを提供することを課題とする。

本発明に係る電気コネクタは、金属板を板厚方向に屈曲することにより形成された屈曲部から相手コネクタの嵌合方向先方に位置する自由端に向け延びる接触部が形成されており、上記屈曲部の凸弯曲面側となる外面で相手端子を接触部へ案内する端子を有する。

かかる電気コネクタにおいて、本発明では、端子は屈曲部の範囲内から自由端まで上記嵌合方向に延び板厚方向に貫通してスリットが形成され、上記接触部が上記スリットにより二つの接触脚部に分割形成されていて、該二つの接触脚部の少なくとも一方がスリットの幅方向に弾性を有していることを特徴としている。

このような構成の本発明の電気コネクタによれば、相手コネクタとの嵌合時に、本発明のコネクタに設けられた端子の接触部の接触脚部がスリットでの相手端子との係合によって、該相手端子から接圧を受けて、開脚方向に弾性変形する。その結果、スリットが拡幅されて相手端子の進入を容易としてコネクタ嵌合時の挿入力が小さく、かつ端子同士の相対的弾性変形量が増大して接触が良好となる。かかる本発明によれば、端子の接触部がハウジングの側壁に当接支持されていても、上記開脚方向での弾性変形を生ずるので挿入力の軽減と接触の良好という効果を得る。

本発明において、接触脚部は板厚方向にも弾性を有していることが好ましい。接触部の背後に該接触部の板厚方向の弾性変形を許容する空間が形成されている場合には、上記接触脚部は開脚方向のみならず上記板厚方向にも弾性変形でき、さらに挿入力の軽減と接触の良好を確保できる。

本発明において、接触脚部は外面側でスリットに向く内縁がテーパ縁となっていることが好ましい。テーパ縁を形成しておくと、このテーパ縁で、相手端子がスリットへ容易に導入され、接触脚部はスリットを拡幅する開脚方向の接圧力を確実に得る。

本発明において、スリットは屈曲部の範囲内で、接触部におけるスリットの幅よりも大きい幅を形成する弯曲端縁部を有していることが好ましい。接触脚部は、相手端子から開脚方向の曲げモーメントを受けたとき、該接触脚部の基部の弯曲端縁部で応力が分散され、応力集中による局所での亀裂発生が回避される。

本発明は、以上のように、相手端子が案内を受ける屈曲部から該相手端子が接触する接触部にわたる範囲に、コネクタ嵌合方向に延びるスリットを形成して、該スリットにより弾性を有する二つの接触脚部を備えるようにしたので、相手端子からの接圧によって上記二つの接触脚部がスリット拡幅である開脚方向に弾性変形することとなり、このスリット内へ相手端子の一部が進入してコネクタの挿入力が小さく抑えられる。しかも、端子間の接触を確保するための弾性変形量も十分得られる。さらには、相手端子は上記スリットとの係合により、接触位置が安定する。

本発明の一実施形態のコネクタと相手コネクタの嵌合前の斜視図である。 図１のコネクタの複数の端子のうちの一つを抜き出した状態で示しており、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は斜視図である。 図１の端子とこれに対応する相手端子とを、コネクタの嵌合直前の状態で示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。 図２の端子の変形例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は斜視図である。 図２の端子のさらなる変形例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は斜視図である。

以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタの斜視図であり、この電気コネクタ１０とこれに嵌合される相手コネクタ４０とを示している。図１において、コネクタ１０と相手コネクタ４０は、図における底面側でそれぞれ回路基板（図示せず）に取り付けられ、使用時には、相手コネクタ４０は上下反転された状態でコネクタ１０へ上方から嵌合される。

コネクタ１０は、電気絶縁材から作られたハウジング１１と、該ハウジング１１により保持される端子２０そして取付金具３０とを有している。ハウジング１１は、複数の端子２０を配列保持する平行な二つの側壁１２と、側壁１２同士を両端で連結する端壁１３と、そして底壁１４とを有していて、これらの側壁１２、端壁１３そして底壁１４により、後述する相手コネクタ４０の対応せる島状の中央壁を受け入れる受入凹部１５を形成している。

二つの側壁１２のそれぞれには、その内面、上面そして外面に連続する複数の端子溝１６が形成されて、それぞれの端子溝１６内に端子の対応部分を収容するようになっている。また、端壁１３には、金具溝１７が形成されていて、該金具溝１７には、コネクタ１０を回路基板（図示せず）に固定取付するための取付金具３０が収められている。

コネクタ１０の端子２０は、抜き加工等で外形づけられた帯状金属材をその板厚方向に屈曲されて作られている。図２（Ａ），（Ｂ）には、図１における互いに平行で対向する二つの側壁１２に取り付けられた複数の端子２０のうち、一方の側壁１２から一つの端子２０を抜き出して、図示している。この端子２０は、二つの側壁１２で対向して対称に配されているが、全く同じ形態に作られている。図２（Ａ）は正面図で、図２（Ｂ）は斜視図である。

また、図３は、端子２０がハウジング１１の側壁１２に取り付けられている状態を嵌合直前の相手端子５０と共に該側壁１２のみを破断して示しており、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。

端子２０は、図２及び図３に見られるように、逆Ｕ字状部２１と該逆Ｕ字状部２１の一方の脚部から水平方向に延出する水平部２２とを有している。逆Ｕ字状部２１は、屈曲部２３と、該屈曲部２３の頂部から両側に垂下する一方の脚部をなす取付部２４と他方の脚部をなす接触部２５とを有している。取付部２４は平坦面を有し、その幅方向の両側縁に突出部２４Ｂが形成されており、該取付部２４がハウジング１１の端子溝１６へ上方から取り付けられるとき、上記突出部２４Ｂが端子溝１６の対向溝内面を圧し、該取付部２４での側壁１２への取付けを強固とする。上記接触部２５は、側壁１２への端子取付状態で、側壁１２に形成された端子溝１６の溝底の面から若干離間しており（図３（Ｂ）参照）、その離間により接触部２５は板厚方向に弾性が与えられている。また、上記接触部２５は、図３（Ａ）からも判るように、幅方向両端の外側縁が端子溝１６の対向溝内面と隙間をもって対向している。

上記取付部２４は、その下端部がＬ字状に屈曲され水平方向に延出する水平部２２に連結されている。該水平部２２は、その下面が回路基板の対応回路部に接面して半田接続される接続部として形成されている。

逆Ｕ字状部２１の他方の脚部としての接触部２５は、下端が自由端となっており、この自由端から屈曲部２３の頂部の位置までの範囲を幅方向で二つの接触脚部２５Ａ，２５Ｂに分割するスリット２６が延びている。二つの接触脚部２５Ａ，２５Ｂは、接触部２５の板面に平行な方向で、スリット２６を拡幅する方向に弾性を有している。該スリット２６が延びる方向で自由端側部分に、板厚方向に貫通する窓状部２６Ａが形成されている。該窓状部２６Ａの上縁面はアーチ状をなし後述の相手コネクタ４０の端子５０との係止部２６Ａ−１を形成している。また、該係止部２６Ａ−１から下方の側縁面は自由端まで直状に延びている。かくして、スリット２６の窓状部２６Ａは門型をなしている。上記窓状部２６Ａには、上記接触部２５の外面側の縁部の一部にテーパ縁として斜面で面取りされた導入部２６Ａ−２が形成されている。なお、本発明において、上記窓状部２６Ａは必須ではなく、ストレートに下方に延びるスリットでもよい。

上記屈曲部２３には、板厚方向に貫通する孔部２７が、上記窓状部２６Ａを貫通して上方に延びるスリット２６の上端部として、それよりも下方でのスリット２６の幅よりも広い幅で形成されている。換言すると、スリット２６の上端縁は上記孔部２７により大きな曲率半径の弯曲端縁部をなしている。かくして、孔部２７で、応力集中により局所での亀裂を回避している。

かかるコネクタ１０に嵌合される相手コネクタ４０は、電気絶縁材料から作られたハウジング４１と、該ハウジング４１により保持される相手端子５０そして取付金具６０とを有している。ハウジング４１は複数の相手端子５０を配列保持する平行な二つの側壁４２と、側壁４２同士を両端で連結する端壁４３と、底壁４４そして該底壁４４上に島状に設けられた中央壁４５とを有し、これらの側壁４２、端壁４３、中央壁４５そして底壁４４により、四角環状の受入凹部４６を形成している。該受入凹部４６は、既述のコネクタ１０の側壁１２そして端壁１３を受け入れ、上記中央壁４５はコネクタ１０の受入凹部１５に受け入れられる。

上記ハウジング４１には、中央壁４５の両側に、端子溝４７が形成されている。各側の端子溝４７は、コネクタ１０との嵌合時に、該コネクタ１０の端子２０の配列方向で該端子２０に対応する位置に形成されている。端子溝４７は、中央壁４５の側面、底壁４４の上面、側壁４２の内面、上面、外面に連続して形成されている。したがって端子溝４７は、これらの面にわたりＳ字状に形成されている。また、上記端壁４３には、金具溝４８が形成されていて、該金具溝４８には、相手コネクタ４０を回路基板（図示せず）に固定取付けするための取付金具６０が収められている。

相手コネクタ４０の端子である相手端子５０は、図３に見られるように、金属板の平坦面を維持して抜き加工により作られていて、略Ｓ字状をなしている。

上記相手端子５０は、コネクタ１０の端子２０との接続直前状態として、図１の状態から上下反転して端子２０と共に示される図３に見られるように、図にてＵ字状をなす取付部５１と、該取付部５１の内方上端から逆Ｌ字状に延びる弾性部５２と、上記取付部５１の外方上端から外方へ延出する接続部５３とを有している。ここで、図３における相手端子５０に関しての上下方向は、該相手端子５０が図３では図１の状態を上下反転して示されているので、図１に示される相手端子５０とは反対となる。したがって、図３では、相手端子５０がハウジング４１に保持されたときに、相手コネクタ４０用の回路基板は、上記相手端子５０の上部側に位置することとなる。

上記Ｕ字状の取付部５１の内方上端から逆Ｌ字状に延びる弾性部５２は、相手端子５０が上記取付部５１でハウジング４１へ取り付けられた状態では、上記取付部５１の内方上端を支点として弾性撓み変形可能となっている。

上記弾性部５２は、上記取付部５１の内方上端からハウジング４１の底壁４４に沿って横方向に延びる底腕部５４と、該底腕部５４から屈曲され下方に延びる相手接触部５５とを有している。

該相手接触部５５、底腕部５４そして該底腕部５４につながる取付部５１の一方の脚部とは逆Ｕ字状をなして、上記コネクタ１０の端子２０の逆Ｕ字状部２１、すなわち、屈曲部２３、取付部２４そして接触部２５をかかえ込むような形状をなしている。

相手接触部５５は、その自由端たる下端に内方へ突出した鉤状部をなす接触突部５７を有している。この接触突部５７は、コネクタ１０との嵌合時に、上記端子２０のスリット２６の窓状部２６Ａへ、該窓状部２６Ａの斜面を経て導入されて、該相手接触部５５の有する弾性によって、端子２０のスリット２６を拡幅する方向へ二つの接触脚部２５Ａ，２５Ｂを開脚するように弾性変形させる。その際、二つの接触脚部２５Ａ，２５Ｂは、図３（Ａ）にて、端子溝１６の対向溝内面に当接するまで開脚方向に弾性変形可能である。上記二つの接触脚部２５Ａ，２５Ｂは、図３（Ｂ）にも見られるように、端子溝１６の溝底面とも隙間をもっているので、該接触脚部２５Ａ，２５Ｂの板厚方向でも、その隙間の分だけ弾性変形可能である。この接触脚部２５Ａ，２５Ｂの開脚方向そして板厚方向での弾性変形によって、上記接触突部５７は、上記スリット２６へ容易に進入すると共に、該接触脚部２５Ａ，２５Ｂとの接圧を高め、さらには、コネクタ１０への嵌合後の相手コネクタ４０が上方へもち上げられたとき、コネクタ１０の端子２０に形成された係止部２６Ａ−１と係止して抜け防止のためのロック機能をも生ずる。

かかる相手端子５０は、ハウジング４１の端子溝４７へ収められるように取り付けられると、図３の相手端子５０が上下反転して示されている図１に見られるように、接触突部５７が該端子溝４７から突出している。

このような本実施形態のコネクタ１０へ相手コネクタ４０が図３の嵌合直前の状態から嵌合されると、相手コネクタ４０の相手端子５０は、底腕部５４と相手接触部５５から成る弾性部５２と、該底腕部５４につらなる取付部５１の脚部とで、コネクタ１０の端子２０の接触部２５、及び屈曲部２３そして取付部２４をかかえ込むように嵌り込む。

相手端子５０の取付部５１の底腕部５４側の脚部は上記端子２０の取付部２４の外面で案内され、一方、相手端子５０の相手接触部５５はその鉤状の接触突部５７にて端子２０の屈曲部２３の端部から接触部２５へとスリット２６で案内される。コネクタ１０への相手コネクタ４０の嵌合開始時に、相手接触部５５の接触突部５７が上記屈曲部２３のスリット縁部に当接してスリット２６を拡幅する。その結果、コネクタの挿入力が軽減される。接触突部５７が窓状部２６Ａ内に入ると、接触突部５７はスリット２６の内側縁面を押圧して板厚方向に撓ませると共に該スリット２６の幅を容易に拡げる。したがって、この内側縁面からの反力により、相手接触部５５は接触部２５との接圧を高める。

本発明は、図１ないし図３に示された形態に限定されず、種々変形可能である。

図４（Ａ），（Ｂ）に示される形態では、スリット２６は、図２に見られる孔部２７や窓状部２６Ａを有しておらず、端子２０の屈曲部２３でＵ字状の弯曲端縁部から発して自由端（下端）までスリット２６の幅が一定である。したがって、相手コネクタの相手端子の被係止部はスリット２６のどの位置でも停止して二つの接触脚部２５Ａ，２５Ｂを開脚させることが可能である。また、相手端子の被係止部を容易にスリット２６へ導入させるために、好ましい形態として、図５（Ａ），（Ｂ）のごとくに、スリット２６の全長にわたり、テーパ縁として導入部２６Ａ−２を形成することもできる。かかるテーパ縁は、図１ないし図３に示された実施形態でも適用可能である。テーパ縁を有している接触脚部に対して、嵌合完了時の相手端子はこのテーパ縁で接触していても、あるいはスリット内面で接触していてもよい。

１０ コネクタ ２５Ｂ 接触脚部
２０ 端子 ２６ スリット
２３ 屈曲部 ２６Ａ−２ テーパ縁（導入部）
２５ 接触部 ４０ 相手コネクタ
２５Ａ 接触脚部 ５０ 相手端子

Claims (4)

1. 金属板を板厚方向に屈曲することにより形成された屈曲部から相手コネクタの嵌合方向先方に位置する自由端に向け延びる接触部が形成されており、上記屈曲部の凸弯曲面側となる外面で相手端子を接触部へ案内する端子を有する電気コネクタにおいて、端子は屈曲部の範囲内から自由端まで上記嵌合方向に延び板厚方向に貫通してスリットが形成され、上記接触部が上記スリットにより二つの接触脚部に分割形成されていて、該二つの接触脚部の少なくとも一方がスリットの幅方向に弾性を有していることを特徴とする電気コネクタ。
2. 接触脚部は板厚方向にも弾性を有していることとする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 接触脚部は外面側でスリットに向く内縁がテーパ縁となっていることとする請求項１又は請求項２に記載の電気コネクタ。
4. スリットは屈曲部の範囲内で、接触部におけるスリットの幅よりも大きい幅を形成する弯曲端縁部を有していることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の電気コネクタ。

Images