JP5757426B2

JP5757426B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5757426B2
Application number: JP2012073171A
Authority: JP
Inventors: 貴弘千種; 真治飯星
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: US20130260598A1; JP2013206668A; US8845362B2; CN103367971B; CN103367971A

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１には、端子収容室が形成されたハウジングと、端子収容室の内壁面に沿って前方へ片持ち状に延出した形態の弾性撓み可能なランスと、後方から端子収容室内に挿入される端子金具とを備えたコネクタが開示されている。端子金具は係止孔を有し、ランスは係止突起を有している。端子収容室に挿入された端子金具は、係止突起が、係止孔内に進入して係止孔の孔縁に係止することで、後方への移動を規制された状態に抜止めされる。

特許第４７６２９６６号公報

上記のようなコネクタでは、ランスによって抜止めされている端子金具が後方へ引っ張られると、係止突起の係止孔内への進入深さが増大して、ランスがその前端側を端子収容室側へ変位させるように反り返る。そして、ランスの反り返りが大きくなるほど、係止突起の剪断強度が低下し、ランスによる端子金具の抜止め機能の信頼性が低下していく。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ランスによる抜止め機能の信頼性低下を防止することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、端子収容室が形成された合成樹脂製のハウジングと、前記端子収容室の内壁面に沿って前方へ片持ち状に延出した形態であって、前記端子収容室に対して接近・離間する方向へ弾性撓み可能なランスと、前記ランスに一体に形成され、前記端子収容室側へ突出した形態の係止突起と、後方から前記端子収容室内に挿入される端子金具と、前記端子金具に形成され、前記端子金具が前記端子収容室に挿入した状態では、前記係止突起に係止することで前記端子金具を抜止めする係止孔とを備えたコネクタにおいて、前記ランスに一体に形成され、且つ前記ランスの弾性撓み方向と交差する幅方向における両側縁部に沿って配され、前記ランスの弾性撓み方向において前記端子収容室とは反対方向へリブ状に突出する一対の補強部と、前記ハウジングに形成され、前記ランスをその弾性撓み方向と交差する幅方向に挟むように位置する一対の受け部と、前記ランスの前記幅方向における両外側面に一体に形成され、前記ランスの弾性撓み方向においては前記受け部を挟んで前記端子収容室とは反対側に位置する一対の規制部とを備え、前記一対の規制部が、前記一対の補強部に繋がった形態であるところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前後方向における前記補強部の形成領域は、前記ランスの前端から後端に亘って連続しているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のものにおいて、前記ハウジングには、前記端子金具の挿入過程で前記ランスが前記端子収容室から遠ざかる方向へ弾性撓みするのを許容する撓み空間が、前記ハウジングの前端面に開放された形態で形成され、前記撓み空間内には、前記端子金具の挿入状態を検知するための検知部材が前方から進入するようになっており、前記補強部は、前記撓み空間側へ突出した形態であり、前記ランスの弾性撓み方向と交差する幅方向に間隔を空けて一対形成されており、前後方向における前記一対の補強部の形成領域は、少なくとも前記ランスの前端部を含む範囲とされているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ランスは、補強部によって剛性が高められているので、ランスの反り返りを防止することができる。
また、補強部は、ランスの幅方向における両側縁部に沿って一対設けられているので、幅方向中央部の１箇所だけに設けられている場合に比べると、ランスの剛性が高い。また、端子金具に後方への引張力が作用すると、一対の規制部が一対の受け部に係止することによってランスの反り返りが規制される。一対の規制部は、一対の補強部に繋がっているので、剛性が高い。したがって、規制部によるランスの反り返り防止効果が高い。

＜請求項２の発明＞
補強部は、ランスの前端から後端に亘って連続して形成されているので、ランスが全長に亘って補強され、ランスの反り返りが確実に防止される。

＜請求項３の発明＞
一対の補強部はランスの前端部に位置しているので、前方から撓み空間内に進入する検知部材を、ガイドする機能を発揮する。

実施形態１の正面図図１のＡ−Ａ線断面図図２の部分拡大図端子金具が半挿入の状態をあらわす側断面図図２のＢ−Ｂ線断面図端子金具がランスによって抜止めされている状態をあらわす正断面図ランスの反り返りが第１規制部と受け部によって規制されている状態をあらわす正断面図ランスの反り返りが第２規制部によって規制されている状態をあらわす正断面図検知部材によって端子金具の挿入状態を検知している状態をあらわす正断面図治具によってランスによる端子金具の抜止めを解除している状態をあらわす正断面図ランスの形状をあらわす一部切欠斜視図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１〜図１１を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、合成樹脂製のハウジング１０と、ハウジング１０内に後方から挿入される端子金具３０とを備えて構成されている。尚、以下の説明において、便宜上、幅方向と左右方向は同義で用いる。また、ランス１２の弾性撓み方向と上下方向は同義で用いる。

図１〜５に示すように、ハウジング１０の内部には複数室の端子収容室１１が形成されている。端子収容室１１内には、ハウジング１０の後方（図２〜図４の左方）から端子金具３０が挿入される。図２〜４に示すように、端子金具３０は、全体として前後方向に細長い雌形の端子である。端子金具３０の前端部には、角筒部３１が形成されている。角筒部３１の外面のうち底面３２には、その幅方向中央部を方形に開口させた係止孔３３が形成されている。また、係止孔３３の孔縁部のうち前端縁部は、下方（角筒部３１の外面側）へ膨出させた形態の係止突部３４となっている。係止孔３３の幅寸法は、角筒部３１の幅寸法よりも小さい。したがって、角筒部３１の底面３２のうち、幅方向において係止孔３３を左右両側から挟む領域（つまり、底面３２の左右両側縁部）は、一対の受け面３５となっている。

ハウジング１０には、端子収容室１１に正規挿入された端子金具３０を抜止めする手段として、端子収容室１１の下壁面（内壁面）に沿って前方へ片持ち状に延出した形態のランス１２が、一体に形成されている。ランス１２は、その後端部（端子収容室１１の下壁部に連なる基端部）を支点として、上下方向（端子収容室１１に対する端子金具３０の挿入方向と交差する方向）へ揺動するように弾性撓みし得るようになっている。弾性撓みするときのランス１２の変位量は、ランス１２の前端部が最大となる。また、端子収容室１１の下方には、ランス１２が下方（端子収容室１１から遠ざかる方向）へ弾性撓みすることを許容するための撓み空間１３が形成されている。撓み空間１３は、ハウジング１０の前端面に開放されている。

次に、ランス１２について説明する。尚、以下の説明における位置関係については、ランス１２が弾性撓みしない状態（自由状態）を基準とする。図６〜１０に示すように、ランス１２は、幅方向（即ち、端子金具３０の挿入方向及びランス１２の弾性撓み方向の両方向に対して交差する左右方向）に関して左右対称な形態であり、端子収容室１１の幅方向中央に配置されている。ランス１２は、本体部１４と、係止突起１５とを備えて構成されている。本体部１４は、上下方向の寸法（厚さ寸法）に比べて幅方向の寸法の大きい板状をなす。図６に示すように、ランス１２が弾性撓みしていない自由状態では、本体部１４の上面（端子収容室１１との対向面）は、上下方向において端子収容室１１の下壁面より低い高さに位置する。

係止突起１５は、本体部１４の上面から端子収容室１１側（上方）へ突出した形態で一体形成されている。前後方向における係止突起１５の形成領域は、本体部１４の前端（つまり、弾性撓み時に変位量が最大となる部位）から、本体部１４の前後方向における略中央部に至る範囲となっている。つまり、係止突起１５は、ランス１２の撓みの支点よりも前方に配置され、係止突起１５の前端面と本体部１４の前端面とはほぼ面一状に繋がっている。また、係止突起１５の幅寸法は、係止孔３３の幅寸法よりも僅かに小さい寸法である。

図３に示すように、本体部１４の上面を基準とする係止突起１５の高さ寸法は、係止突起１５の前端において最大である。係止突起１５の上面は、係止突起１５の前端から後端に向かって下り勾配となるように傾斜している。ランス１２が端子金具３０を抜止めしている状態では、係止突起１５の前端面が係止突部３４に対して後方から係止可能となる。この係止作用により、端子金具３０が後方へ引っ張られても、抜止めされる。

係止突起１５が端子金具３０に係止しているときの抜止め強度は、係止突起１５における端子金具３０との係止位置から、端子収容室１１の下壁面及び本体部１４の上面と平行（つまり、端子収容室１１に対する端子金具３０の挿抜方向と平行）に延ばした剪断面の面積が大きいほど強い。したがって、剪断面の面積（つまり、剪断強度）は、角筒部３１が端子収容室１１の下壁面に当接し、ランス１２が自由状態であるときが最も大きい。

端子金具３０が後方へ引っ張られた場合、係止突起１５と係止突部３４との係止により、ランス１２が、その前端側を上方へ変位させるように反り返ることがある。このとき、反り返りの度合いが大きいほど係止突起１５の後傾の度合いが強くなるため、剪断強度（剪断面の面積）が小さくなる。この対策として、本実施形態では、次のような手段によりランス１２の反り返りを抑制している。

ランス１２の反り返り抑制手段として、図６〜９に示すように、ハウジング１０に左右対称な一対の受け部１６が形成され、ランス１２には、一対の第１規制部１７（本発明の構成要件である規制部）と、一対の第２規制部１８と、一対の補強部２０とが形成されている。さらに、端子収容室１１の上壁面と、端子金具３０の角筒部３１及び左右一対の受け面３５も、反り返り抑制手段として機能する。

本体部１４の左右両外側面には、幅方向外方へリブ状に突出する一対の第１規制部１７が形成されている。上下方向における第１規制部１７の形成位置は、本体部１４の下端部である。前後方向における第１規制部１７の形成領域は、本体部１４（ランス１２）の前端から後端までの全長に亘っている。第１規制部１７の上面は、本体部１４側から幅方向外側に向かって下り勾配となるように傾斜している。

一方、ハウジング１０には、一対の受け部１６が形成されている。端子収容室１１を構成する下壁部のうち、幅方向において本体部１４と対応する領域は、端子収容室１１と撓み空間１３とを連通させる連通空間１９となっている。そして、端子収容室１１を構成する下壁部の左右両側縁部（つまり、連通空間１９内に位置するランス１２を左右両側から挟む部分）が、端子収容室１１の内壁面から幅方向中央（連通空間１９側）に向かってリブ状に突出する形態の一対の受け部１６となっている。

前後方向における受け部１６の形成領域は、少なくともランス１２（第１規制部１７）の前端部と対応する範囲（重なる範囲）であり、受け部１６の前端はランス１２の前端よりも前方に位置する。また、幅方向における受け部１６の形成領域は、第１規制部１７の幅方向外縁部と対応する範囲（重なる範囲）である。受け部１６の下面は、第１規制部１７の上面と同様、幅方向外側に向かって下り勾配となるように傾斜している。受け部１６の上面は端子収容室１１に臨んでおり、受け部１６の上面には、端子金具３０の底面３２が当接し得るようになっている。上下方向において、第１規制部１７は、受け部１６の下方に位置する。換言すると、ランス１２の弾性撓み方向において、第１規制部１７は、受け部１６を挟んで端子収容室１１とは反対側（撓み空間１３側）に位置している。

ランス１２における係止突起１５の幅寸法は、本体部１４の幅寸法よりも小さく設定されている。これにより、本体部１４のうち係止突起１５を左右から挟む両側縁部が、一対の第２規制部１８となっている。第２規制部１８の上下寸法は、本体部１４と同じ寸法であり、第１規制部１７の上下寸法よりも大きい。また、ランス１２の前端部における幅寸法は、下端部（第１規制部１７の形成領域）において最大であり、上端部（係止突起１５）において最小である。つまり、ランス１２の左右両側面は、第１規制部１７、第２規制部１８及び係止突起１５によって、階段状をなしている。

図６に示すように、第２規制部１８の上面（端子収容室１１に臨む面）は、受け部１６の上面よりも下方に位置する。また、端子収容室１１の下壁面に端子金具３０の受け面３５が載置（当接）している状態では、第２規制部１８の上面は、空け面に対して所定の第１隙間Ｓｃを空けて対向している。同じく受け面３５が端子収容室１１の下壁面に当接している状態では、端子金具３０（角筒部３１）の上面と端子収容室１１の上壁面との間に、所定の第２隙間Ｓｄが空いている。この第２隙間Ｓｄは、端子収容室１１に対する端子金具３０の挿抜を円滑に行わせるために確保されたクリアランスである。この第１隙間Ｓｃと第２隙間Ｓｄを併せた第２間隙Ｓｂの寸法は、第１規制部１７の上面と受け部１６の下面との間の最小寸法である第１間隙Ｓａよりも大きい寸法とされている。

ランス１２には、本体部１４の左右両側縁部に沿うように、且つ両側縁部から下方（撓み空間１３側）へリブ状に突出した形態一対の補強部２０が一体に形成されている。一対の補強部２０は、ランス１２の剛性を高めるために形成されたものであり、前後方向における補強部２０の形成領域は、ランス１２の前端から後端に至る全長に亘っている。また、幅方向における補強部２０の形成領域は、第１規制部１７の形成領域と同じである。したがって、補強部２０と第１規制部１７とは上下方向（ランス１２の弾性撓み方向）に繋がった形態である。補強部２０を形成したことにより、第１規制部１７の剛性も高められている。図９に示すように、一対の補強部２０の間には、検知部材２２を進入させるための検知空間２１が形成されている。検知空間２１は、撓み空間１３と直接、連通している。

次に、本実施形態の作用を説明する。端子金具３０を端子収容室１１に挿入する過程では、図４に示すように、端子金具３０の係止突部３４がランス１２の係止突起１５に当接することにより、ランス１２が撓み空間１３側の解除姿勢へ弾性撓みする。そして、端子金具３０が正規挿入位置に到達すると、係止突部３４が係止突起１５を通過するので、図２，３に示すように、ランス１２が係止位置へ弾性復帰して自由状態に戻る。この状態では、係止突起１５が係止突部３４に係止することにより、端子金具３０が抜止めされる。

この状態では、図６に示すように、第１規制部１７の上面が、撓み空間１３側から受け部１６の下面に対して第１間隙Ｓａを空けて対向している。また、第２規制部１８の上面が、端子金具３０の受け面３５とに対して第１隙間Ｓｃを空けて対向しているとともに、角筒部３１の正面と端子収容室１１の上壁面との間に第２隙間Ｓｄが空いている。

端子金具３０がランス１２の係止作用によって抜止めされている状態で、端子金具３０に後方への引張力が作用すると、係止突起１５が係止突部３４によって後方へ押されるため、ランス１２が、その前端側を上方（端子収容室１１側）へ変位させつつ、上面側を凹ませるような形態で反り返るように弾性変形することが懸念される。しかし、本実施形態では、第１規制部１７が、ランス１２の弾性撓み方向（上下方向）において端子収容室１１とは反対方向（撓み空間１３側）へリブ状に突出する補強部２０に繋がった形態であるから、第１規制部１７自体の剛性が高く、ひいては、ランス１２全体の強度が第１規制部１７によって高められている。したがって、ランス１２は、反り返るような弾性変形を生じ難くなっている。

しかし、端子金具３０に対する引張力が強い場合は、ランス１２は反り返るような弾性変形を生じるのであるが、ランス１２の弾性変形に伴い、図７に示すように、第１規制部１７が上方へ変位して受け部１６に対して下から当接するので、第１規制部１７のそれ以上の上方変位が規制され、これにより、ランス１２の反り返りが規制される。第１規制部１７が受け部１６に当接した時、第２規制部１８の上面は、端子金具３０の受け面３５に当接するか、受け面３５に当接した上で更に角筒部３１を上方へ僅かに押し上げるか、受け面３５との間に僅かな隙間を空けて対向するか、のいずれかの状態となる。

第１規制部１７と受け部１６によってランス１２の反り返りが規制されている状態から、端子金具３０に作用する後方への引張力が増大すると、受け部１６が第１規制部１７側からの押圧力（押し上げ力）によって端子収容室１１側へ弾性変形しつつ、ランス１２の弾性変形量が増大する。ランス１２の弾性変形が増大するのに伴い、第２規制部１８が、第１規制部１７と一体に上方変位して端子金具３０の受け面３５を押し、角筒部３１を押し上げる。そして、ランス１２の弾性変形が僅かに増したところで、図８に示すように、角筒部３１の上面が端子収容室１１の上壁面に突き当たる。これにより、それ以上の角筒部３１の上方変位が規制され、角筒部３１に対して下から当接している第２規制部１８の上方変位も規制される。つまり、ランス１２のそれ以上の上方変位と反り返りが確実に規制される。

本実施形態のコネクタは、ハウジング１０に、ランス１２をその弾性撓み方向と交差する幅方向に挟むように位置する一対の受け部１６を形成している。また、ランス１２の幅方向における左右両外側面に、ランス１２の弾性撓み方向において受け部１６を挟んで端子収容室１１とは反対側に位置し、且つランス１２が弾性撓みしていない状態では受け部１６と非接触である一対の第１規制部１７を一体形成している。さらに、ランス１２の左右両外側面に、端子金具３０の外面のうち係止孔３３が開口する底面３２と対向するように位置し、且つランス１２が弾性撓みしていない状態では底面３２と非接触である一対の第２規制部１８を一体形成する構成としている。

この構成によれば、係止突起１５と係止孔３３が係止している抜止め状態で端子金具３０が後方へ引っ張られて、ランス１２が端子収容室１１側へ変位しながら反り返ったとき、第１規制部１７が受け部１６に係止するとともに第２規制部１８が端子金具３０の底面３２（受け面３５）に係止することにより、ランス１２のそれ以上の反り返りが阻止される。したがって、本実施形態によれば、第１と第２の２つの規制部１７，１８によって、ランス１２の反り返りに起因する抜止め機能の低下を確実に防止することができる。

また、ランス１２の左右両外側面においては、第１規制部１７と第２規制部１８とが階段状に連なっている。つまり、ランス１２の弾性撓み方向における第２規制部１８の厚さ寸法は、第１規制部１７の下面から第２規制部１８の上面までの寸法となる。このように、本実施形態では、第１規制部よりも上方の位置から第２規制部を幅方向側方へ突出させた形態（第１規制部と第２規制部が互いに独立した突起状の場合）に比べて、第２規制部１８の厚さ寸法を大きく確保できるので、第２規制部１８の剛性が高い。

また、ランス１２が反り返るときには、ランス１２の変位量はその前端部で最大となる。この点に鑑み、本実施形態では、第１規制部１７における受け部１６への係止位置と、第２規制部１８における開口外面への係止位置を、両方共に、ランス１２の前端部に設定した。これにより、ランス１２の反り返りを効果的に抑制することができる。

また、前後方向（ランス１２の延出方向）における補強部２０の形成領域は、ランス１２の前端から後端に亘って連続している。これにより、ランス１２は、その全長に亘って補強されるので、ランス１２の反り返りが確実に防止される。また、補強部２０は、ランス１２の弾性撓み方向と交差する幅方向における両側縁部に沿うように一対配されているので、補強部が幅方向中央部の１箇所だけに設けられている場合に比べると、ランス１２の剛性が高い。

また、端子収容室１１に端子収容室１１を挿入した後は、端子金具３０が正規挿入されているか否かを検知するため、図９に示すように、ハウジング１０の前方から撓み空間１３及び検知空間２２内に検知部材２２が挿入される。端子金具３０が正規挿入されていれば、検知部材２２は、ランス１２と干渉することなく撓み空間１３及び検知空間２２内に進入することができる。しかし、端子金具３０が半挿入状態の場合には、図４に示すように、ランス１２が端子金具３０の係止突部３４により撓み空間１３内へ押し下げられているので、検知部材２２は、ランス１２と干渉し、撓み空間１３及び検知空間２２内に深く進入することができない。

本実施形態では、検知部材２２による検知作業の円滑化を図るために、図９に示すように、リブ状に突出する補強部２０を、撓み空間１３側へ突出した形態とするとともに、ランス１２の弾性撓み方向と交差する幅方向に間隔を空けて一対形成し、さらに、前後方向（撓み空間１３に対する検知部材２２の進入方向）における一対の補強部２０の形成領域を、少なくともランス１２の前端部を含む範囲としている。この構成によれば、ランス１２の前端部に位置する一対の補強部２０により、前方から撓み空間１３内に進入する検知部材２２を、幅方向にぶれないようにガイドすることができる。

また、端子金具３０を端子収容室１１内から抜き取る際には、図１０に示すように、ハウジング１０の前方から二股状の治具２３を挿入して第１規制部１７の上面に宛てて、ランス１２を下方（撓み空間１３）側へ押し下げる。これにより、係止突起１５が係止突部３４から外れて、ランス１２による端子金具３０の抜止め状態が解除されるので、あとは、端子金具３０を後方へ引き抜けばよい。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、補強部をランスの前端から後端に亘って連続する形態としたが、前後方向における補強部の形成領域は、ランスの全長よりも短い範囲であってもよい。
（２）上記実施形態では、規制部における受け部への係止位置を、ランスの前端部に設定したが、この係止位置は、ランスの前後方向における中央の位置に設定してもよい。
＜参考例＞
（１）上記実施形態では、補強部を、ランスの幅方向における両側縁部に沿って一対設けたが、補強部は、幅方向両側縁よりも中央寄りの位置に一対設けてもよく、幅方向中央の１箇所だけに設けてもよい。
（２）上記実施形態では、規制部を、ランスの弾性撓み方向において端子収容室とは反対方向へリブ状に突出する補強部に繋がる形態としたが、規制部は、補強部から独立して突出する形態としてもよい。

１０…ハウジング
１１…端子収容室
１２…ランス
１３…撓み空間
１５…係止突起
１６…受け部
１７…第１規制部（規制部）
２０…補強部
２２…検知部材
３０…端子金具
３３…係止孔

Claims

端子収容室が形成された合成樹脂製のハウジングと、
前記端子収容室の内壁面に沿って前方へ片持ち状に延出した形態であって、前記端子収容室に対して接近・離間する方向へ弾性撓み可能なランスと、
前記ランスに一体に形成され、前記端子収容室側へ突出した形態の係止突起と、
後方から前記端子収容室内に挿入される端子金具と、
前記端子金具に形成され、前記端子金具が前記端子収容室に挿入した状態では、前記係止突起に係止することで前記端子金具を抜止めする係止孔とを備えたコネクタにおいて、
前記ランスに一体に形成され、且つ前記ランスの弾性撓み方向と交差する幅方向における両側縁部に沿って配され、前記ランスの弾性撓み方向において前記端子収容室とは反対方向へリブ状に突出する一対の補強部と、
前記ハウジングに形成され、前記ランスをその弾性撓み方向と交差する幅方向に挟むように位置する一対の受け部と、
前記ランスの前記幅方向における両外側面に一体に形成され、前記ランスの弾性撓み方向においては前記受け部を挟んで前記端子収容室とは反対側に位置する一対の規制部とを備え、
前記一対の規制部が、前記一対の補強部に繋がった形態であることを特徴とするコネクタ。
前後方向における前記補強部の形成領域は、前記ランスの前端から後端に亘って連続していることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記ハウジングには、前記端子金具の挿入過程で前記ランスが前記端子収容室から遠ざかる方向へ弾性撓みするのを許容する撓み空間が、前記ハウジングの前端面に開放された形態で形成され、
前記撓み空間内には、前記端子金具の挿入状態を検知するための検知部材が前方から進入するようになっており、
前記補強部は、前記撓み空間側へ突出した形態であり、前記ランスの弾性撓み方向と交差する幅方向に間隔を空けて一対形成されており、
前後方向における前記一対の補強部の形成領域は、少なくとも前記ランスの前端部を含む範囲とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。