JP5238481B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ランスブロック等のハウジングとは別個に作製されるコンタクト係止体を備える電気コネクタ（以下、単にコネクタ）に関する。

例えば、自動車用の回路基板と電線とを電気的に接続する目的で用いられるコネクタには、上下方向に低背化及び左右方向に狭幅化（狭ピッチ）の要請がある。この要請に応えるとともに、十分なコンタクト保持力が得られるコネクタを、本出願人は特許文献１にて提案している。

特許文献１のコネクタは、前後面、上下面及び左右側面を有すると共に、下面から凹部が形成されているハウジングと、ハウジングの凹部に後面側から前面側に向けて収容されるコンタクトと、ハウジングの凹部に下面側から収容され、コンタクトを一次係止するランスブロックと、ハウジングの凹部に下面側から収容され、コンタクトを二次係止するサイドリテーナとを具備する。

特許文献１のコネクタは、以上の構成を有しているので、ハウジングを薄壁化して上下方向に低背化及び左右方向に狭幅化を図っても、十分なコンタクト保持力が得られる。なお、本願明細書において、特許文献1と同様に、コンタクトを一次係止するものをランス、コンタクトを二次係止するものをリテーナという。

特開２００７−３２４０４９号公報（図３）

しかしながら、特許文献１のコネクタにおいて、ハウジングの下面から凹部に並んで収容されるランスブロックとサイドリテーナは、その下面がハウジングの下面側に剥き出しにされている（特許文献１ 図３参照）。この構成でも十分にランスブロックとサイドリテーナが係止されているが、自動車などに使用されるコネクタの場合には、さらに安全性が高いほうがよい。
したがって、さらに安全性を追及すると、例えば使用中にコネクタにかなり強い衝撃が加わると、ランスブロックとサイドリテーナがハウジングの正規の位置から抜け出る可能性がないこともない。また、ハウジングの凹部に並んで収容されるランスブロックとサイドリテーナとの境界、ハウジングとランスブロックとの境界、さらに、ハウジンングとサイドリテーナとの境界に隙間が空いており、この隙間からコネクタの内部に異物が入ってしまう可能性もある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ハウジングとは別個に作製されるランスブロック、サイドリテーナのようなコンタクト係止体が、ハウジングから不必要に抜け出ることを防止するとともに、コンタクト係止体間の隙間、コンタクト係止体とハウジングとの間の隙間からの異物の侵入を阻止できるなどの利点を有するコネクタを提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明の電気コネクタは、上面及び下面の何れか一方の面に開口する凹部を備える第１ハウジングと、第１ハウジングの凹部に収容される第１コンタクトと、前記何れか一方の面から第１ハウジングの凹部に収容され、第１コンタクトを抜け止めする第１コンタクト係止体と、前記何れか一方の面側から第１コンタクト係止体を覆う一体部材と、を備え、一体部材は、第２コンタクトを収容する第２ハウジングから構成され、第１コンタクトをさらに抜け止めする第２コンタクト係止体が、第２ハウジングに一体的に形成され、及び／又は、第２コンタクトを抜け止めする第３コンタクト係止体が、第１ハウジングに一体的に形成されていることを特徴とする。
本発明のコネクタは、第１コンタクト係止体、例えば特許文献１に示されるランスブロック、サイドリテーナ等を覆う一体部材を、第１ハウジングの上面及び下面の何れか一方の面側に設けるので、第１コンタクト係止体が、ハウジングから不必要に抜け出ることを防止できる。また、第１コンタクト係止体間の隙間、第１コンタクト係止体と第１ハウジングとの間の隙間は、一体部材により外部から遮蔽されるので、本発明によるコネクタによれば、当該隙間からの異物の侵入を阻止できる。なお、本発明における一体部材とは、継ぎ目がなく、複数の部材に分かれていないものを言い、その固定方法は、ハウジングに係止されてもよく、接着されてもよい。
さらに、本発明のコネクタにおいて、第１コンタクト係止体を覆う一体部材は、第２コンタクトを収容する第２ハウジングから構成されるため、コンタクト収容数（極数）を多くしながらも、第１コンタクト係止体の抜け出し防止及び異物侵入の阻止効果を享受できる。
また、本発明のコネクタにおいて、第１コンタクトをさらに抜け止めする第２コンタクト係止体が第２ハウジングに一体的に形成され、及び／又は、第２コンタクトを抜け止めする第３コンタクト係止体が第１ハウジングに一体的に形成されている。第２コンタクト係止体、第３コンタクト係止体は、典型的には、リテーナとして実現される。この場合、第１ハウジングに収容される第１コンタクトを抜け止めするリテーナを第２ハウジングが備え、逆に、第２ハウジングに収容される第２コンタクトを抜け止めするリテーナを第１ハウジングが備えることになる。よって、特許文献１のようにリテーナを別個に作製するのに比べて、本発明は２つのハウジングを備えながら、部品点数の削減に寄与する。なお、理解を容易にするために、ここではリテーナを例にしたが、本発明における第２コンタクト係止体、第３コンタクト係止体は、リテーナに限らず、ランスも含め、コンタクトを係止して抜け止めする部材に広く適用できる。

一体部材が第２ハウジングから構成される場合には、第２ハウジングに収容される第２コンタクトは、第１ハウジングに収容される第１コンタクトよりも、サイズを大きくすることができる。
収容されるコンタクトのサイズが小さいと、射出成形によりハウジング自体にランス（ハウジングランス）を形成することが困難になり、特許文献１のようにランスブロックを別個に作製する必要がある。一方、収容されるコンタクトのサイズが大きいと、射出成形によってハウジング自体にランスを形成することができるので、一体部材を構成するコネクタハウジングを作製しやすい。
したがって、一体部材が第２ハウジングから構成される場合には、第１ハウジングに収容される第１コンタクトより、第２コンタクトのサイズを大きくして、第２ハウジングにハウジングランスを一体的に形成することで、一体部材を容易に作製することができ、第１ハウジングと第２ハウジングとからなるコネクタの部品点数を削減することができる。

本発明において、第２ハウジングに収容される第２コンタクトが第１ハウジングに収容される第１コンタクトよりサイズを大きくして、第１コンタクトと第２コンタクトとのサイズを相違させれば、第２コンタクト係止体により第１コンタクトが係止される位置と、第３コンタクト係止体により第２コンタクトが係止される位置とを、前後方向にずらすことができる。第１コンタクトが係止される位置と、第２コンタクトが係止される位置とが、前後方向において一致すると、第２コンタクト係止体と第３コンタクト係止体とが干渉してしまい、第２コンタクト係止体と第３コンタクト係止体を設けること自体が困難になる。これに対して第１コンタクトと第２コンタクトのサイズが相違すれば、第１コンタクトが係止される位置と第２コンタクトが係止される位置とを前後方向にずらすことができるので、第２コンタクト係止体と第３コンタクト係止体とを、干渉させることなく、設けることができる。

本発明によれば、第１コンタクト係止体を覆う一体部材を設けたので、第１コンタクト係止体がハウジングから不必要に抜け出ることを防止できるとともに、第１コンタクト係止体の周囲の隙間が一体部材により外部から遮蔽されるので、当該隙間からコネクタ内部に異物が侵入するのを阻止できる。

以下、添付する図１〜図５に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
本実施の形態に係るコネクタ１０は、例えば、自動車用の回路基板と電線とを電気的に接続する目的で用いられるものであり、図示しない相手側のコネクタと嵌合される。相手側コネクタは例えばピン状の雄型コンタクトを備えており、コネクタ１０と相手側コネクタとが嵌合されると、コネクタ１０の雌型のコンタクトに相手側コネクタの雄型コンタクトが受容されて、電気的な接続が確保される。

コネクタ１０は、下部ハウジング（第１ハウジング）２０と、下部ハウジング２０の上面を覆って下部ハウジング２０と結合される上部ハウジング（第２ハウジング）３０と、下部ハウジング２０に装着されるランスブロック４０とを備えている。なお、以下では、上・下方向については図１〜図４の上・下に従うものとする。また、前・後方向については、図示しない相手側コネクタと結合される側（図１〜図４の正面）を前とする。

＜下部ハウジング２０＞
絶縁性樹脂を射出成形して一体に形成される直方体状の下部ハウジング２０は、相手側コネクタが嵌合される前端面に、相手側コネクタに保持される雄型のコンタクトが挿入されるコンタクト挿入開口２１が開けられている。コンタクト挿入開口２１は、幅方向及び上下方向に複数列設けられている。相手コンタクトの挿入を容易にするために、コンタクト挿入開口２１は傾斜面とされている。
下部ハウジング２０には、上面に開口する凹部２３が形成されている。この凹部２３は、後述する上部ハウジング３０のリテーナ部３０ｂ及びランスブロック４０が収容されるに足る容積を有している。

下部ハウジング２０の凹部２３よりも前方の部分には、コンタクト挿入開口２１に連なるコンタクト収容孔（図示せず）が形成されている。コンタクト収容孔の後端は、凹部２３に開口している。
下部ハウジング２０の凹部２３よりも後方の部分は、コンタクト収容部２４を構成する。コンタクト収容部２４には、第１コンタクト収容孔２５が、左右（幅）方向に所定ピッチで複数配列され、かつ上下方向に２列に配列される。第１コンタクト収容孔２５は、前端が凹部２３に開口し、後端が下部ハウジング２０の後端面に開口しており、コンタクト収容部２４を前後方向に貫通している。この後端面の開口は、コンタクト挿入開口２６をなしている。

下部ハウジング２０の前端側の上面には、係止片２７が形成されている。係止片２７は、上部ハウジング３０に形成される係止溝３７に嵌入される。下部ハウジング２０の幅方向端部の上面には、左右一対の係止片２８が形成されている。係止片２８は、上部ハウジング３０の幅方向端部に形成される左右一対の係止溝３５に嵌入される。係止片２７が上部ハウジング３０の係止溝３７に嵌入され、かつ係止片２８が上部ハウジング３０の係止溝３５に嵌入されることにより、下部ハウジング２０と上部ハウジング３０とが、互いに位置決めされながら結合される。
下部ハウジング２０の後端側の両側面には、係止突起２２が形成されている。係止突起２２は、上部ハウジング３０に形成される係止片３６と係止される。

下部ハウジング２０は、凹部２３の後方の上面に、直方体状の第１リテーナ（第３コンタクト係止体）２９を備えている。第１リテーナ２９は、上部ハウジング３０に保持される第２コンタクト５２（図５）を二次係止する。１つの第２コンタクト５２を二次係止するのに、２つ（一対）の第１リテーナ２９が使われる。第２コンタクト５２の係止溝に第１リテーナ２９の先端部を挿入することにより、第２コンタクト５２は二次係止され、上部ハウジング３０から抜け止めされる。なお、この係止の機構は周知であるため、ここでの説明は省略する。

＜上部ハウジング３０＞
絶縁性樹脂を射出成形して一体に形成される上部ハウジング（一体部材）３０は、上側に配置されるコンタクト収容部３０ａと、第２リテーナ部（第２コンタクト係止体）３０ｂとから構成される。
コンタクト収容部３０ａの前端面には、相手側の雄型コンタクトが挿入されるコンタクト挿入開口３２が開けられている。コンタクト挿入開口３２は、コンタクト収容部３０ａの右側に２つ、左側に２つ設けられている。コンタクト収容部３０ａには、コンタクト挿入開口３２に連なるコンタクト収容孔が形成されており、第２コンタクト５２がこのコンタクト収容孔内に収容、保持される。また、このコンタクト収容孔内には、ランス（ハウジングランス）が第２ハウジング３０と一体的に形成されている。第２コンタクト５２はこのハウジングランスにより、一次係止される。なお、この係止の機構は周知であるため、ここでの説明は省略する。コンタクト収容孔は、コンタクト収容部３０ａの後端面に貫通し、コンタクト挿入開口３４を構成する。

コンタクト収容部３０ａの前後方向の中央部であって左右両側面には、下部ハウジング２０の係止片２８が挿入される係止溝３５が形成されている。
また、コンタクト収容部３０ａの後端部の左右両側面には、係止片３６が下向きに形成されている。係止片３６の内面には、前後方向に延びる係止溝３６ｇが形成されている。
コンタクト収容部３０ａの前端部の上面には、下部ハウジング２０の係止片２７が挿入される係止溝３７が形成されている。

リテーナ部３０ｂは、コンタクト収容孔３８ａと、コンタクト収容孔３８ａよりも下側に設けられるコンタクト挿通溝３８ｂとを備えている。コネクタ１０が組み立てられた状態で、コンタクト収容孔３８ａは、下部ハウジング２０の上側に配列されるコンタクト挿入開口２１と前後方向の位置が対応している。同様に、コンタクト挿通溝３８ｂは、下部ハウジング２０の下側に配列されるコンタクト挿入開口２１と前後方向の位置が対応している。

コンタクト収容孔３８ａの上面には、下向きのリテーナ突起３９ａが設けられている。また、コンタクト挿通溝３８ｂの上面には、下向きのリテーナ突起３９ｂが設けられている。下部ハウジング２０と上部ハウジング３０とが本係止状態において、リテーナ突起３９ａ、リテーナ突起３９ｂは、各々対応する第１コンタクト５１の係止溝に挿入されて、第１コンタクト５１を二次係止する。

＜ランスブロック４０＞
ランスブロック（第１コンタクト係止体）４０は、上面側から挿入されて下部ハウジング２０の凹部２３に収容され、第１コンタクト５１を一時係止する。
ランスブロック４０は、下部ハウジング２０の凹部２３内に収容可能な寸法で左右方向に延びる基部４１を備えている。ランスブロック４０は、絶縁性樹脂を射出成形することによって一体的に形成される。
基部４１には、下部ハウジング２０のコンタクト挿入開口２１と同一のピッチで上下方向及び左右方向に配列された複数の弾性ランス４２が設けられている。弾性ランス４２は、第１コンタクト５１を一時係止する部材である。

図中、上側に配列される各弾性ランス４２の下には、第１コンタクト５１が挿通される第１コンタクト収容孔４３が形成されている。第１コンタクト収容孔４３は、基部４１の前後方向を貫通する。図中、下側に配列される各弾性ランス４２の下は開放されており、ランスブロック４０を下部ハウジング２０の凹部２３の所定位置に収容すると、下部ハウジング２０の底壁との間に第１コンタクト５１が収容される間隙が形成される。
ランスブロック４０の両側面には、係止突起４４が各々形成されている。この係止突起４４は、ランスブロック４０が、下部ハウジング２０の凹部２３の所定位置に収容されると、下部ハウジング２０の左側壁、右側壁の各々の内面に形成された係止溝（図示せず）に挿入されることにより、ランスブロック４０を下部ハウジング２０に対して位置決めするとともに、ランスブロック４０の移動を規制する。

＜第１コンタクト、第２コンタクト＞
図５に示すように、第１コンタクト５１と第２コンタクト５２はともに、雌型のコンタクトである。つまり、第１コンタクト５１、第２コンタクト５２は、薄い金属板を打抜き、折曲げにより、前端側が箱状に形成されており、雄型の相手側コンタクトが挿入される。
下部ハウジング２０に収容される第１コンタクト５１は０．５サイズ、上部ハウジング３０に収容される第２コンタクト５２は１．５サイズであり、第２コンタクト５２の方が第１コンタクト５１よりもサイズが大きい。

次に、コネクタ１０の組立方法について説明する。
先ず、図３の状態から、下部ハウジング２０の凹部２３内に、下部ハウジング２０の上面側からランスブロック４０を挿入する。この際に、ランスブロック４０の係止突起４４を、左右両側壁の内面に形成される係止溝に挿入することにより、ランスブロック４０を下部ハウジング２０の所定位置に固定する。

図２に示すようにランスブロック４０を下部ハウジング２０の凹部２３内の所定位置に収容した後に、下部ハウジング２０のコンタクト収容孔、ランスブロック４０の第１コンタクト収容孔４３、下部ハウジング２０の第１コンタクト収容孔２５が前後方向に整列される。
凹部２３には、前側がランスブロック４０により占められているが、後側には上部ハウジング３０のリテーナ部３０ｂが挿入されるスペースが残されている。

次に、リテーナ部３０ｂが下部ハウジング２０の凹部２３の後側のスペースに挿入されるように、コンタクト収容部３０ａの係止片３６が下部ハウジング２０の係止突起２２の上側に突き当たる仮係止位置まで上部ハウジング３０を押し込む。仮係止位置では、下部ハウジング２０のコンタクト収容孔、ランスブロック４０のコンタクト収容孔４３、リテーナ部３０ｂのコンタクト収容孔３８ａ（３８ｂ）、下部ハウジング２０の第１コンタクト収容孔２５が前後方向に整列される。

下部ハウジング２０と上部ハウジング３０とが、仮係止位置において、各第１コンタクト５１を、下部ハウジング２０の後端面のコンタクト挿入開口２６から前方に向けて挿入する。第１コンタクト５１は、コンタクト挿入開口２６、リテーナ部３０ｂのコンタクト収容孔３８ａ（３８ｂ）、ランスブロック４０のコンタクト収容孔４３を貫通して収容される。このとき、各第１コンタクト５１は、ランスブロック４０の弾性ランス４２により一次係止される。
また、各第２コンタクト５２を、上部ハウジング３０の後端面のコンタクト挿入開口３４から前方に向けて、コンタクト収容孔の所定位置まで挿入する。各第２コンタクト５２は、上部ハウジング３０のハウジングランスにより一次係止される。

第１コンタクト５１、第２コンタクト５２の挿入が完了したならば、上部ハウジング３０を下部ハウジング２０に対してさらに押し込んで、本係止位置まで移動させる。本係止位置では、上部ハウジング３０の係止片３６の先端が、下部ハウジング２０の係止突起２２を乗り越えて、係止突起２２が係止溝３６ｇに入り込む。また、下部ハウジング２０の係止片２８が、上部ハウジング３０の係止溝３５に入り込む。そうして、上部ハウジング３０と下部ハウジング２０とは結合、固定される。

そして、この本係止位置では、下部ハウジング２０の第１リテーナ２９は、上部ハウジング３０に収容される第２コンタクト５２を二次係止して、第２コンタクト５２を抜け止めする。また、上部ハウジング３０のリテーナ突起３９ａ、３９ｂは、下部ハウジング２０に収容される第１コンタクト５１を二次係止して、第１コンタクト５１の抜け止めを行う。
以上でコネクタ１０の組み立ては完了する。

本実施形態のコネクタ１０によれば、上部ハウジング３０で下部ハウジング２０を覆うので、ランスブロック４０が抜け出る可能性が極めて低くなるとともに、コネクタ１０の内部に異物が侵入するおそれがない。また、コネクタ１０は、ランスブロック４０を覆う部材として、上部ハウジング３０を用いているので、コンタクトの極数を増やしながらも、ランスブロック４０の抜け出し防止及び異物侵入の阻止効果を享受できる。

コネクタ１０は、上部ハウジング３０に収容される第２コンタクト５２は、下部ハウジング２０に収容される第１コンタクト５１よりサイズを大きくし、一次係止のためのランス（ハウジングランス）を上部ハウジング３０に一体的に形成する。したがって、第２コンタクト５２に対してランスブロック４０に相当する部材を、別個に作製する必要がないので、コネクタ１０は、部品点数削減に有効である。もっとも、一次係止のためのランス（ハウジングランス）を上部ハウジング３０に一体的に形成するのは、本発明の好ましい形態であって、本発明を限定するものではない。

また、コネクタ１０は、第１コンタクト５１を二次係止するリテーナ部３０ｂを上部ハウジング３０に一体的に形成するとともに、第２コンタクト５２を二次係止する第１リテーナ２９を下部ハウジング２０に一体的に形成する。したがって、コネクタ１０は、リテーナをハウジングと別個に作製する必要がないので、さらに部品点数削減に有効である。ただし、リテーナ部３０ｂを上部ハウジング３０に一体的に形成し、第１リテーナ２９を下部ハウジング２０に一体的に形成するのは、本発明の好ましい形態にすぎず、リテーナ部３０ｂ、第１リテーナ２９をハウジングとは別個に作製することを本発明は許容する。

コネクタ１０は、第１コンタクト５１と第２コンタクト５２のサイズが相違しているので、リテーナ部３０ｂにより第１コンタクト５１が係止される位置と、第１リテーナ２９により第２コンタクト５２が係止される位置とを、前後方向にずらすことができる。
第１コンタクト５１と第２コンタクト５２とが同じサイズの場合、リテーナにより係止される位置は設計上、前後方向においてほぼ一致することになる。特に、第１コンタクト５１と第２コンタクト５２とが、ともにサイズが小さいと、リテーナにより係止できる領域が限られるため、二次係止するためのリテーナを前後方向において干渉する位置にしか配置できないことになる。つまり、この形態は、実現性がない。これに対して第１コンタクト５１と第２コンタクト５２のサイズが異なれば、コネクタ１０のように、第１コンタクト５１が係止される位置と第２コンタクト５２が係止される位置とを、前後方向に相当にずらして形成することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、ランスブロック４０を覆うことのできる部材であれば、上部ハウジング３０に限らない。
また、下部ハウジング２０に収容されるコンタクトは、必ずしも上下２列状に配置される必要はなく、１列であってもよいし、３列状以上であってもよい。上部ハウジング３０についても、同様である。また、下部ハウジング２０、上部ハウジング３０に収容されるコンタクトは、雄型コンタクトであってもよい。

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

本実施の形態におけるコネクタの組立て状態を示す斜視図である。 本実施の形態におけるコネクタの分解斜視図であって、ランスブロックが下部ハウジングに組み込まれた状態を示す斜視図である。 本実施の形態におけるコネクタの分解斜視図であって、ランスブロックを下部ハウジングから取り外した状態を示す斜視図である。 本実施の形態におけるコネクタを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。 本実施の形態におけるコネクタを構成する第１コンタクト、第２コンタクトを示す斜視図である。

符号の説明

１０…コネクタ（電気コネクタ）、
２０…下部ハウジング（第１ハウジング）、
２１，２６…コンタクト挿入開口、２２…係止突起、２３…凹部、
２４…コンタクト収容部、２５…第１コンタクト収容孔、
２９…第１リテーナ（第３コンタクト係止体，第１リテーナ）
３０…上部ハウジング（一体部材，第２ハウジング）
３０ａ…コンタクト収容部、３０ｂ…第２リテーナ部（第２コンタクト係止体）、
３２，３４…コンタクト挿入開口、３８ａ…コンタクト収容孔、
３８ｂ…コンタクト挿通溝
４０…ランスブロック
４２…弾性ランス
５１…第１コンタクト、５２…第２コンタクト

Claims (3)

1. 上面及び下面の何れか一方の面に開口する凹部を備える第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングの前記凹部に収容される第１コンタクトと、
   前記何れか一方の面から前記第１ハウジングの前記凹部に収容され、前記第１コンタクトを抜け止めする第１コンタクト係止体と、
   前記何れか一方の面側から前記第１コンタクト係止体を覆う一体部材と、
   を備え、
   前記一体部材は、
   第２コンタクトを収容する第２ハウジングからなり、
   前記第１コンタクトをさらに抜け止めする第２コンタクト係止体が、前記第２ハウジングに一体的に形成され、及び／又は、前記第２コンタクトを抜け止めする第３コンタクト係止体が、前記第１ハウジングに一体的に形成されていることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記第２ハウジングに収容される前記第２コンタクトは、前記第１ハウジングに収容される前記第１コンタクトより、サイズが大きいことを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記第２コンタクト係止体により前記第１コンタクトが係止される位置と、前記第３コンタクト係止体により前記第２コンタクトが係止される位置とが、前後方向にずれていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。

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