JP5534504B2

JP5534504B2 - 低挿入力コネクタ

Info

Publication number: JP5534504B2
Application number: JP2009245584A
Authority: JP
Inventors: 健一岡本; 慶之深澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: JP2011090999A

Description

本発明は、低挿入力コネクタに関する。

図１１は、例えばモータと電源との接続等に利用することが可能な大電流用のコネクタの従来例を示したものである。

このコネクタ１は、複数の第１タブ端子３を中心軸方向に突出して保持した第１ハウジング５と、この第１ハウジング５に嵌合接続される第２ハウジング７とを備えている。

第２ハウジング７の先端面には、ハウジング相互の嵌合時に第１タブ端子３が挿入される複数の相手端子収容孔９が設けられている。複数の相手端子収容孔９は、第１ハウジング５上における第１タブ端子３の配列ピッチと同じ配列ピッチで設けられている。

図示はしていないが、各相手端子収容孔９内には、当該相手端子収容孔９内に挿入された第１タブ端子３を挟持する雌側タブ端子が装備される。また、第１ハウジング５には位置合わせ突起１１が設けられ、第２ハウジング７には突起１１が嵌合する合わせ孔１３が設けられている。位置合わせ突起１１と合わせ孔１３とが整合しないと、ハウジング相互を嵌合させることができず、誤挿入を防止することができる。

以上のコネクタ１は、第１ハウジング５と第２ハウジング７とを嵌合させるときに、同時に、第１タブ端子３が相手の雌側タブ端子に挟持される構成で、ハウジング相互の嵌合時に、ハウジング相互の嵌合部の摩擦力だけでなく、タブ端子相互の摩擦力も作用する。そして、タブ端子相互の摩擦力は、接続する端子数が多くなるほど、大きくなる。

そのため、ハウジング相互の挿抜時に大きな操作力が必要となり、作業員にかかる負担が大きいため、作業性が悪いという問題があった。

そこで、低挿入力でハウジング相互を嵌合させることができるコネクタとして、図１２に示すコネクタが提案されている。

このコネクタ１５は、下記特許文献１に開示されたもので、第１ハウジング１６と第２ハウジング１８とは、位置を合わせて嵌合させた後、ハウジング相互を中心軸回りに所定角度相対回転させることで、連結状態となる。

第１ハウジング１６に装備されている第１接続端子１９は、先端に相手の端子が遊嵌する孔１９ａが設けられた構造である。第２ハウジング１８に装備されている第２接続端子２１は、ハウジング相互の嵌合時に先端が孔１９ａに遊嵌する針状の端子本体２１ａと、この端子本体２１ａの基端を第２ハウジング１８に固定する端子基部２１ｂとを備えている。

このコネクタ１５では、ハウジング相互の嵌合時には、第１接続端子１９の孔１９ａに第２接続端子２１の先端が遊嵌するだけで、端子相互間に摩擦が生じないため、端子相互の嵌合によって挿抜時の操作力が増大することがない。

そして、嵌合させたハウジング相互を相対回転すると、図１３に示すように、第１接続端子１９の位置と第２接続端子２１の位置とが周方向に相対移動して距離Ｌ１の位置ずれを起こし、この位置ずれにより針状の端子本体２１ａの両端には逆向きの剪断力Ｆ１，Ｆ２が作用する。そして、上記の剪断力Ｆ１，Ｆ２による端子本体２１ａの撓み変形により、端子本体２１ａの先端は孔１９ａの内周面に押圧接触して、第１接続端子１９と第２接続端子２１とが導通接続状態になる。

なお、第２ハウジング１８の先端の円筒状のフード部１８ａの内周には、係合突起２３が突設されている。そして、フード部１８ａに回転自在に嵌合する第１ハウジング１６の円筒壁１６ａには、係合突起２３が進入可能な案内溝２５が切り欠き成形されている。

案内溝２５は、中心軸方向に沿って延在する嵌合案内溝２５ａと、この嵌合案内溝２５ａの終端から周方向に延設された回転案内溝２５ｂとから構成されている。

ハウジング相互の相対回転時の位置規制は、係合突起２３と回転案内溝２５ｂとの係合により行っている。回転案内溝２５ｂの終端近くには、ロックばね２６が溝内に突出するように設けられている。このロックばね２６は、該ロックばね２６を乗り越えて回転案内溝２５ｂの終端側に移動した係合突起２３を溝の終端との間に係止して、ハウジング相互の相対回転が戻ることを防止する。

実開平０６−７２１８５号公報

ところが、特許文献１に記載のコネクタ１５は、嵌合させたハウジング１６，１８を相対回転させたときの変位によって、針状の端子本体２１ａを撓み変形させて、端子本体２１ａの先端を第１接続端子１９の孔１９ａの内周に押圧接触させるもので、第１接続端子１９と第２接続端子２１との接触面積を大きくとれないため、大電流用のコネクタには利用できないという問題があった。

また、ロックばね２６が係合突起２３を係止することでハウジング相互の相対回転が戻ることを規制しているが、ロックばね２６自体が小さいため規制力が小さい。そのため、ロックばね２６による係止が外れて、第１接続端子１９と第２接続端子２１との接触不良等が発生するおそれがあった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、ハウジング相互の挿抜作業時に作業員にかかる負担を軽減することができ、しかも、それぞれのハウジングに装備されたタブ端子間に大きな接触面積を確保することができる低挿入力コネクタを提供することにある。

本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）中心軸の周囲に複数の第１タブ端子を前記中心軸方向に突出して保持した第１ハウジングと、
前記第１ハウジングの中心軸上で位相を初期嵌合位置に合わせて前記第１ハウジングに嵌合させた後、所定角度だけ前記中心軸回りに相対回転させることで前記第１ハウジングに連結される第２ハウジングと、
前記相対回転に伴う前記各第１タブ端子の変位を許容するように前記第２ハウジングに形成された複数の相手端子収容空間と、
前記相対回転の完了時に前記第１タブ端子が面接触して前記第１タブ端子と導通接続状態となるように前記相手端子収容空間の終端部で前記第２ハウジングに保持された第２タブ端子と、
を備えたことを特徴とする低挿入力コネクタ。

（２）前記第１タブ端子及び第２タブ端子の少なくとも一方には、面接触する相手のタブ端子の表面に弾性接触する弾性接触片が突設されていることを特徴とする上記（１）に記載の低挿入力コネクタ。

（３）前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングの内の一方のハウジングの中心軸の周囲の複数箇所に突設された複数の嵌合用突起と、これらの複数個の嵌合用突起が嵌入するように他方のハウジングに形成された複数の嵌入孔と、を備え、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを前記初期嵌合位置を合わせた状態で対向させたとき以外は、前記嵌合用突起及び前記嵌入孔の位置の不整合によってハウジング相互の嵌合ができないように、前記嵌合用突起及び前記嵌入孔の配列ピッチが設定されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の低挿入力コネクタ。

上記（１）の構成によれば、第１ハウジングと第２ハウジングとの嵌合時には、第１タブ端子は第２タブ端子に接触しておらず、端子相互間に摩擦が生じないため、端子相互の嵌合によって挿抜時の操作力が増大することがない。そのため、低挿入力でハウジング相互を嵌合させることができる。従って、ハウジング相互の挿抜作業時に作業員にかかる負担を軽減することができ、コネクタ接続作業の作業性を向上させることができる。

また、第１ハウジングと第２ハウジングは、互いに嵌合させた後、所定角度だけ中心軸回りに相対回転させることで連結状態となる。そして、前記相対回転の完了時には、第１ハウジングに保持されている第１タブ端子と第２ハウジングに保持されている第２タブ端子とが接触して、タブ端子相互が導通接続状態になる。このタブ端子相互の接触は、面接触により実現されるため、これらのタブ端子間に大きな接触面積を確保することができる。従って、低挿入力コネクタでありながら、大電流用のコネクタとして利用することができる。

上記（２）の構成によれば、各ハウジングにおける寸法公差や組立誤差に影響されずに、第１タブ端子と第２タブ端子との間に安定した接触圧、接触面積を確保することができ、コネクタとしての信頼性を向上させることができる。

上記（３）の構成によれば、各ハウジングにおける嵌合用突起及び嵌入孔の配列自体が、誤挿入防止機構として機能する。そのため、専用の誤挿入防止機構を装備する必要がなく、各ハウジングの構造が誤挿入防止機構のために繁雑化することを防止することができる。

本発明による低挿入力コネクタによれば、第１ハウジングと第２ハウジングとの嵌合時には、第１タブ端子は第２タブ端子に接触しておらず、端子相互間に摩擦が生じないため、端子相互の嵌合によって挿抜時の操作力が増大することがない。そのため、低挿入力でハウジング相互を嵌合させることができる。従って、ハウジング相互の挿抜作業時に作業員にかかる負担を軽減することができ、コネクタ接続作業の作業性を向上させることができる。

本発明に係る低挿入力コネクタの一実施形態の斜め上方から見た分解斜視図である。図１に示した低挿入力コネクタの斜め下方から見た分解斜視図である。（ａ）は図１に示した第１ハウジングの嵌合部（先端部）側の構造を示す斜視図、（ｂ）は図１に示した第２ハウジングの嵌合部（先端部）側の構造を示す斜視図である。図２に示した第１ハウジングに保持される第１タブ端子の斜視図である。図１に示した第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合状態時の外観を示す斜視図である。（ａ）は初期嵌合位置で嵌合させた第１ハウジングと第２ハウジングとを相対回転させる前の第１タブ端子と第２タブ端子との位置関係を示す横断面図、（ｂ）は第１ハウジングと第２ハウジングの相対回転途中における第１タブ端子と第２タブ端子との位置関係を示す横断面図、（ｃ）は第１ハウジングと第２ハウジングの相対回転完了時の第１ハウジングと第２ハウジングとの接触状態を示す横断面図である。（ａ）は図２に示した第２ハウジングに保持される第２タブ端子を第１タブ端子と接触する表面側から見た斜視図、（ｂ）は同第２タブ端子の裏面側から見た斜視図である。図６（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。図８のＢ−Ｂ断面斜視図である。図８のＣ−Ｃ断面図である。従来の大電流用のコネクタの分解斜視図である。従来の低挿入力コネクタの分解斜視図である。図１２に示した低挿入力コネクタにおける端子相互の接続状態の説明図である。

以下、本発明に係る低挿入力コネクタの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明に係る低挿入力コネクタの一実施形態の斜め上方から見た分解斜視図、図２は図１に示した低挿入力コネクタの斜め下方から見た分解斜視図である。

この一実施形態の低挿入力コネクタ３１は、樹脂製の第１ハウジング４１と、該第１ハウジング４１の先端に連結される樹脂製の第２ハウジング５１を備えている。

第１ハウジング４１は、先端部（図１及び図２では、下端部）４１ａが、第２ハウジング５１に嵌合する嵌合部となる。

また、第２ハウジング５１は、先端部（図１及び図２では、上端部）５１ａが、第１ハウジング４１に嵌合する嵌合部となる。

第１ハウジング４１は、図３（ａ）にも示すように、先端部４１ａの中心に、円柱状のボス部４２が突設されている。また、第１ハウジング４１の先端部４１ａの外周は、ボス部４２と同心の円筒部４３となっている。第１ハウジング４１の先端部４１ａは、ボス部４２と円筒部４３との間が凹んでいる。この窪み４４は、第２ハウジング５１の先端部５１ａが嵌合する空間となる。

第１ハウジング４１は、中心軸Ｏ１の周囲に複数の第１タブ端子６１を保持している。各第１タブ端子６１は、金属板のプレス成形品で、図４に示すように、単純な短冊形を成している。第１タブ端子６１は、図１〜図３に示すように、先端６１ａが窪み４４に突出し、且つ基端６１ｂが第１ハウジング４１の基端側に突出するように、第１ハウジング４１に保持されている。なお、符号６１ｃで示す孔は第１タブ端子６１においては機能せず、後述するように第２タブ端子７１においては係止孔７１ｃとして機能する。

第１タブ端子６１の先端６１ａは、第１ハウジング４１の中心軸Ｏ１の方向に沿って突出している。
また、図示はしていないが、第１タブ端子６１の基端６１ｂには、電線が接続される。

本実施形態の第１ハウジング４１の窪み４４には、図３に示すように、隣接する第１タブ端子６１，６１間には、第２ハウジング５１との連結を果たすための複数の嵌合用突起４６が、突設されている。各嵌合用突起４６は、中心軸Ｏ１に沿って延出する嵌合軸部４６ａと、この嵌合軸部４６ａの先端から半径方向外方に向かって張り出した抜け止め用の係止部４６ｂとを備えた構成を成している。

第２ハウジング５１は、第１ハウジング４１のボス部４２が回転自在に嵌合する中心孔５２が、中心に貫通形成されている。また、第２ハウジング５１の先端部５１ａは、円筒部４３の内周に回転自在に嵌合する円柱状になっている。先端部５１ａの外周と、中心孔５２は、同心になっている。図１〜図３に示す符号Ｏ２は、第２ハウジング５１の中心軸で、中心孔５２の中心を通っている。第２ハウジング５１の先端部５１ａは、基端部５１ｂよりも小径に設定されている。

第２ハウジング５１の先端面には、図３（ｂ）に示すように、複数の相手端子収容空間５３と、複数の嵌入孔５５とが設けられている。

相手端子収容空間５３は、第１ハウジング４１の第１タブ端子６１の先端６１ａを収容する空間である。

嵌入孔５５は、第１ハウジング４１の窪み４４に突設されている嵌合用突起４６が嵌入する孔である。

これらの相手端子収容空間５３及び嵌入孔５５は、図５に示すように第２ハウジング５１の中心軸Ｏ２を第１ハウジング４１の中心軸Ｏ１に揃え、且つそれぞれのハウジングの位相（周方向の位置）を初期嵌合位置に合わせてハウジング相互を嵌合させたときに、対応する嵌合用突起４６、第１タブ端子６１が挿通するように、配置されている。

図６（ａ）は初期嵌合位置で嵌合させた第１ハウジングと第２ハウジングとを相対回転させる前の第１タブ端子と第２タブ端子との位置関係を示す横断面図、図６（ｂ）は第１ハウジングと第２ハウジングの相対回転途中における第１タブ端子と第２タブ端子との位置関係を示す横断面図、図６（ｃ）は第１ハウジングと第２ハウジングの相対回転完了時の第１ハウジングと第２ハウジングとの接触状態を示す横断面図である。上記の初期嵌合位置については、後で詳述する。

図６に示したように、相手端子収容空間５３は、嵌合させたハウジング４１，５１相互を所定角度だけ中心軸Ｏ１の回りに相対回転させたとき、その相対回転に伴う各第１タブ端子６１の周方向への変位を許容するように、周方向に広がって形成されている。

第２ハウジング５１は、図６（ｃ）に示すように、ハウジング相互の相対回転の完了時に、第１タブ端子６１が面接触して第１タブ端子６１と導通接続状態となるように、相手端子収容空間５３の終端部に、第２タブ端子７１を保持している。

第２タブ端子７１は、図４に示した第１タブ端子６１と同じ形状であり、第１タブ端子６１との接触を確実にするために、金属板のプレス成形品で、図７に示す矩形の接触片７５が装着されている。

この接触片７５は、図７（ａ）に示すように、第１タブ端子６１の表面に弾性接触する弾性接触片７３が突設されている。弾性接触片７３は、打ち出しにより形成されている。また、接触片７５は、図７（ｂ）に示すように、その裏面側に、第２タブ端子７１に形成された係止孔７１ｃに係止される抜け止め用の弾性係止片７４が突設されている。弾性係止片７４は、切り起こしにより形成されている。

第２タブ端子７１は、図２に示すように、その基端部７１ａが第２ハウジング５１の基端から突出する形態で、第２ハウジング５１に保持されている。基端部７１ａには、電線が接続される。

図６（ｃ）に示したようにハウジング相互の相対回転が完了したときには、弾性接触片７３が圧縮変形した状態で第１タブ端子６１に面接触しており、第１タブ端子６１と第２タブ端子７１との間に安定した接触圧と接触面積とを確保することができる。

各嵌入孔５５は、図３に示すように、初期挿通孔８１と、該初期挿通孔８１から周方向に延びて形成された回転用案内溝８３とを備えている。

初期挿通孔８１は、図６（ａ）に示すように、第１ハウジング４１と第２ハウジング５１とを初期嵌合位置で嵌合させたときに、嵌合用突起４６が挿通する孔である。

回転用案内溝８３は、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、ハウジング相互を相対回転させたときに、嵌合用突起４６の嵌合軸部４６ａの周方向への移動を許容する溝である。

図８に示すように、回転用案内溝８３の外周側の縁部８３ａの裏側には、係止部４６ｂの周方向の移動を許容する係止空間８５が形成されている。係止空間８５の外周側の範囲は、図２及び図１０に示すように、第２ハウジング５１の基端側に貫通して形成されている。

第２ハウジング５１は、第１ハウジング４１の中心軸Ｏ１上で位相を初期嵌合位置に合わせて前記第１ハウジング４１に嵌合させた後、所定角度だけ中心軸Ｏ１回りに相対回転させると、図８に示すように、係止部４６ｂが縁部８３ａの裏に係合して、嵌合用突起４６が嵌入孔５５から抜けなくなる。

即ち、第２ハウジング５１は、初期嵌合位置で第１ハウジング４１に嵌合させた後、所定角度だけ中心軸Ｏ１回りに相対回転させることで、第１ハウジング４１に連結された状態になる。

更に、本実施形態の低挿入力コネクタ３１では、複数の嵌合用突起４６の配列ピッチは、均等割りではなく、一部で変えている。これは、第１ハウジング４１と第２ハウジング５１との嵌合時の誤挿入を防止するためである。

換言すると、本実施形態では、第１ハウジング４１と第２ハウジングとを初期嵌合位置を合わせた状態で対向させて嵌合させたとき以外は、嵌合用突起４６及び嵌入孔５５の位置の不整合によってハウジング相互の嵌合ができないように、嵌合用突起４６及び嵌入孔５５の配列ピッチが設定されている。

上記の初期嵌合位置とは、第１ハウジング４１上の嵌合用突起４６の配列と第２ハウジング５１上の嵌入孔５５との配列とが整合する位置で、図示はしていないが、各ハウジングの外周面には、初期嵌合位置を合わせるための合いマーク等が付与される。

以上に説明した低挿入力コネクタ３１では、第１ハウジング４１と第２ハウジング５１との嵌合時には、図６（ａ）にも示したように第１タブ端子６１は第２タブ端子７１に接触しておらず、端子相互間に摩擦が生じないため、端子相互の嵌合によって挿抜時の操作力が増大することがない。そのため、低挿入力でハウジング相互を嵌合させることができる。従って、ハウジング相互の挿抜作業時に作業員にかかる負担を軽減することができ、コネクタ接続作業の作業性を向上させることができる。

また、第１ハウジング４１と第２ハウジング５１は、互いに嵌合させた後、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、所定角度だけ中心軸Ｏ１回りに相対回転させることで連結状態となる。そして、ハウジング相互の相対回転の完了時には、図６（ｃ）に示すように、第１ハウジング４１に保持されている第１タブ端子６１と第２ハウジング５１に保持されている第２タブ端子７１とが接触して、タブ端子相互が導通接続状態になる。このタブ端子相互の接触は、面接触により実現されるため、これらのタブ端子間に大きな接触面積を確保することができる。従って、低挿入力コネクタ３１でありながら、大電流用のコネクタとして利用することができる。

また、第１タブ端子６１と第２タブ端子７１との導通接続は、第２タブ端子７１に装備された弾性接触片７３が弾性変形した状態で第１タブ端子６１に面接触することにより実現されている。

そのため、各ハウジングにおける寸法公差や組立誤差に影響されずに、第１タブ端子６１と第２タブ端子７１との間に安定した接触圧、接触面積を確保することができ、コネクタとしての信頼性を向上させることができる。

更に、本実施形態の低挿入力コネクタ３１では、第１ハウジング４１及び第２ハウジング５１は初期嵌合位置に合わせて嵌合させないと、嵌合用突起４６及び嵌入孔５５の位置の不整合によってハウジング相互の嵌合ができないように、嵌合用突起４６及び嵌入孔５５の配列ピッチが設定されている。

即ち、各ハウジングにおける嵌合用突起４６及び嵌入孔５５の配列自体が、誤挿入防止機構として機能する。そのため、専用の誤挿入防止機構を装備する必要がなく、各ハウジングの構造が誤挿入防止機構のために繁雑化することを防止することができる。

なお、上記実施形態では、第１タブ端子６１と第２タブ端子７１とを弾性的に面接触させる弾性接触片７３を、第２タブ端子７１に突設した。しかし、弾性接触片７３を第１タブ端子６１に突設するようにしても良い。また、第１タブ端子６１と第２タブ端子７１との双方に、弾性接触片７３を突設した構成としても良い。

また、本発明の低挿入力コネクタは、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

３１低挿入力コネクタ
４１第１ハウジング
４２ボス部
４３円筒部
４４窪み
４６嵌合用突起
４６ａ嵌合軸部
４６ｂ係止部
５１第２ハウジング
５１ａ先端部
５１ｂ基端部
５２中心孔
５３相手端子収容空間
５５嵌入孔
６１第１タブ端子
６１ａ先端
６１ｂ基端
７１第２タブ端子
７１ａ基端部
７３弾性接触片
７４弾性係止片
８１初期挿通孔
８３回転用案内溝
８３ａ縁部
８５係止空間
Ｏ１，Ｏ２中心軸

Claims

中心軸の周囲に複数の第１タブ端子を前記中心軸方向に突出して保持した第１ハウジングと、
前記第１ハウジングの中心軸上で位相を初期嵌合位置に合わせて前記第１ハウジングに嵌合させた後、所定角度だけ前記中心軸回りに相対回転させることで前記第１ハウジングに連結される第２ハウジングと、
前記相対回転に伴う前記各第１タブ端子の変位を許容するように前記第２ハウジングに形成された複数の相手端子収容空間と、
前記相対回転の完了時に前記第１タブ端子が面接触して前記第１タブ端子と導通接続状態となるように前記相手端子収容空間の終端部で前記第２ハウジングに保持された第２タブ端子と、
を備えたことを特徴とする低挿入力コネクタ。
前記第１タブ端子及び第２タブ端子の少なくとも一方には、面接触する相手のタブ端子の表面に弾性接触する弾性接触片が突設されていることを特徴とする請求項１に記載の低挿入力コネクタ。
前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングの内の一方のハウジングの中心軸の周囲の複数箇所に突設された複数の嵌合用突起と、これらの複数個の嵌合用突起が嵌入するように他方のハウジングに形成された複数の嵌入孔と、を備え、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを前記初期嵌合位置を合わせた状態で対向させたとき以外は、前記嵌合用突起及び前記嵌入孔の位置の不整合によってハウジング相互の嵌合ができないように、前記嵌合用突起及び前記嵌入孔の配列ピッチが設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の低挿入力コネクタ。