JP6339831B2 - コネクタの端子保持構造 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングに形成された端子保持孔に端子の直状部を圧入して保持するコネクタの端子保持構造に関する。

各種の電子機器が備える回路基板（ＰＣＢ）に取り付けられ、フレキシブル集約配線の接続用コネクタなどの相手側コネクタと接続するための樹脂製のコネクタにおいては、ハウジングの端子保持壁に形成された端子保持孔に端子の直状部を圧入することで、該端子が保持されている。この場合に端子の保持力を高め、相手側端子との電気的な接続状態を良好に保つべく、従来から様々な端子の保持構造が提案されている。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、端子保持孔への圧入方向と直交する方向へ突出して該端子保持孔に保持される突出部を、直状部の端子保持孔に対応する部位に形成した端子の構造が開示されている。この場合、突出部が形成された部分（突出先端近傍）の直状部の幅は、端子保持孔の幅よりも拡幅されている。このため、端子の直状部が端子保持孔に圧入されると、突出部が該端子保持孔の内壁に食い込んだ状態となって、端子がコネクタに保持されるようになっている。

これにより、端子の長手方向（圧入方向及びその逆方向）へのずれを抑止でき、相手側コネクタを嵌合する際に端子が相手側端子に押され、圧入方向とは逆方向へ後退することが防止されている。また、端子の長手方向と直交する方向（例えば上下方向や左右方向）への振れが抑止されることで、端子の両端部（相手側コネクタ側及び回路基板側の端部）が位置寸法（アライメント寸法）から外れてしまうことが防止されている。

特開２０１３−６２１４２号公報 特開２００９−４３６７６号公報

その一方で、例えば平板状の端子に突出部を形成した場合、角柱状の端子の角部をプレスして突出部を平板状に押し出し形成した場合には、これらの突出部が薄くなるため、端子の直状部が端子保持孔に圧入された際、該突出部が端子保持孔の内壁を切り裂いて樹脂を塑性変形させる。そして、突出部が通過した圧入経路に沿って内壁に溝（傷）が形成される。これにより、圧入方向とは逆方向への端子保持力が低下し、端子が溝に沿って後退して端子保持孔から抜け出すおそれがある。また、突出部により押し広げられた樹脂が塑性変形すると、突出部への押圧力が弱められるので端子保持力が低下する。

本発明が解決しようとする課題は、端子保持孔に圧入された端子の保持力を高め、端子を安定して保持することが可能なコネクタの端子保持構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、樹脂製のハウジングの端子保持壁に形成された端子保持孔に、端子の直状部を圧入して保持するコネクタの端子保持構造であって、前記端子の直状部には、前記端子保持孔に対応する部位の外面に、圧入方向と直交する方向の両側へ突出する少なくとも一対の突条部が形成され、前記突条部は、前記直状部と直交する断面がくさび形の凹みを先端部に有して形成され、前記両側へ突出する突条部の凹みは、底部間の寸法が該両側へ突出する突条部が圧入される位置の前記端子保持孔の寸法よりも大きく形成されていることを特徴とする。

これによれば、直状部を端子保持孔に圧入した際、端子保持壁の樹脂を突条部のくさび形の凹みに閉じ込め、端子保持孔内で樹脂が塑性変形して逃げることを防いで弾性変形させることができるから、樹脂によるくさびが凹みに打ち込まれた状態となって、端子保持壁から突条部に作用される押圧力（弾性変形による復元反発力）を大きくすることができる。また、圧入時に突条部により押し広げられた端子保持孔は、孔内の樹脂が凹みに閉じ込められつつ、塑性変形ではなく弾性変形しながら突条部の圧入経路に沿って後方へ移動するから、突条部の通過後に弾性変形の復元力により元の状態（孔幅）に戻される。したがって、突条部が通過した後の端子保持孔の内壁に溝が形成されることを抑制でき、端子保持孔からの端子の抜け出しを防止することができる。

この場合、前記突条部は、前記圧入方向の奥側が該圧入方向に向かって先細りに形成することができる。また、前記突条部は、前記圧入方向の奥側が該圧入方向に向かうに従って上下に離間して形成することもできる。これにより、直状部を端子保持孔に圧入する際、突条部の先細り部分で圧入方向の前方から後方へ端子保持孔を徐々に押し広げながら、端子保持孔の奥側へ該突条部を進行させることができる。したがって、突条部によって押し広げられた端子保持孔内の樹脂を圧入方向の前方から後方へスムーズに移動させることができるから、押し広げられた樹脂を塑性変形ではなく、より弾性変形させ易くなり、端子保持孔の内壁に溝が形成されることを確実に抑制することができる。

さらに、前記突条部の凹みの上下二股に分岐する部分の底部の突出幅は、端子の圧入方向の奥側が前方へ向かうに従って徐々に狭められ、前端で前記直状部に一致する先細り状に形成することが好ましい。これにより、直状部を端子保持孔に圧入する際、突条部の先細り部分に加えて、突条部の分岐部分の先細り部分でも圧入方向の前方から後方へ端子保持孔を徐々に押し広げながら、端子保持孔の奥側へ突条部を進行させることができる。したがって、突条部によって押し広げられた端子保持孔内の樹脂を圧入方向の前方から後方へより一層スムーズに移動させることができ、押し広げられた樹脂をより一層弾性変形させ易くなり、端子保持孔の内壁に溝が形成されることをより確実に抑制することができる。

本発明によれば、端子保持孔に圧入された端子の保持力を高め、端子を安定して保持することが可能なコネクタの端子保持構造を実現できる。

本発明の第１の実施形態の端子保持構造を備えたコネクタの構成を示す図であって、(ａ)は前方から示す斜視図、(ｂ)は後方から示す斜視図である。 (ａ)はコネクタの端子保持壁で端子が保持される前の状態を説明するための断面図、(ｂ)はコネクタの端子保持壁で端子が保持された後の状態を説明するための断面図である。 本発明の第１の実施形態の端子における突条部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態の端子における突条部を示す図であって、(ａ)は上方から示す図、(ｂ)は側方から示す図である。 コネクタの端子保持壁に端子が保持された状態を示す断面図であって、(ａ)は図３の矢印Ａ３１に相当する部分を矢印方向から示す図、(ｂ)は図３の矢印Ａ３２に相当する部分を矢印方向から示す図である。 本発明の第２の実施形態の端子における突条部を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態の端子における突条部を示す図であって、(ａ)は上方から示す図、(ｂ)は側方から示す図である。 図７(ｂ)の矢印Ａ７部分における突条部の断面を矢印方向から示す図である。 本発明の第３の実施形態の端子における突条部を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態の端子における突条部を示す図であって、(ａ)は上方から示す図、(ｂ)は側方から示す図である。 図１０(ｂ)の矢印Ａ１０部分における突条部の断面を矢印方向から示す図である。

以下、本発明のコネクタの端子保持構造について、添付図面を参照して説明する。本発明のコネクタとしては、回路基板（ＰＣＢ）に取り付けられ、その端子をフレキシブル集約配線の接続用コネクタなどの相手側コネクタの端子（相手側端子）と電気的に接続させる基板用コネクタを一例として想定することができるが、その用途はこれに限定されるものではない。

図１には、本発明の第１の実施形態に係る端子保持構造を備えたコネクタ２の構成を示しており、同図(ａ)はコネクタ２を前方から示す斜視図、同図(ｂ)はコネクタ２を後方から示す斜視図である。なお、本説明においては、図１に示す矢印Ｘ方向を左右方向（側方向）、矢印Ｙ方向を前後方向、矢印Ｚ方向を上下方向という。このうち前後方向については、矢印Ｙ１方向を前方（前側）、矢印Ｙ２方向を後方（後側）とする。

図１に示すように、コネクタ２は、相手側コネクタ（図示しない）と嵌合するハウジング４と、ハウジング４に保持され、相手側コネクタの端子（相手側端子）と電気的に接続される端子６とを備えている。

ハウジング４は、絶縁性を有する樹脂材で形成されており、上下方向に起立して端子６を保持する端子保持壁４１と、端子保持壁４１の周縁から前方へ略角筒状に延在して端子６を包囲する端子収容部４２とを有している。相手側コネクタ（図示しない）は、ハウジング４の開口４３から端子収容部４２の内側に挿入され、該端子収容部４２と嵌合されて相手側端子が端子６と電気的に接続されるようになっている。この場合、端子収容部４２は、相手側コネクタを挿入可能となるように、該相手側コネクタよりも一回り大きな角筒状に形成されている。

端子保持壁４１には、端子６が圧入される端子保持孔４４が前後方向に貫通して形成されている。本実施形態では、前後方向の断面が矩形の角柱状に端子６が形成されているため、端子保持孔４４は、端子６の断面形状に対応し、かつ端子断面形状よりも僅かに大きな矩形状（相似形）の断面となるように形成されている。また、端子保持孔４４の数は、端子保持壁４１が保持する端子６の数に対応しており、本実施形態では、同一の６つの端子保持孔４４が左右方向に等間隔で並んで端子保持壁４１に形成されている。

図２(ａ)に示すように、端子６は、導電性を有する金属材を所定方向に所定長さで角柱状に伸延して形成され、その両端が４面（上下面及び左右側面）を端部（前端及び後端）へ向けてそれぞれ傾斜させて窄めた形状（先細り状）とされている。また、端子６は、直線状に伸延する直状部６１を有しており、直状部６１には、端子保持孔４４に保持される突条部６２が形成されている。

端子６は、直状部６１の一端側（前側）から端子保持壁４１の後方開口に差し込まれ、前方へ向けて端子保持孔４４に圧入される。圧入された端子６は、図２(ｂ)に示すように突条部６２が端子保持孔４４に保持された状態で、直状部６１の他端が下向きとなるように略直角に屈曲される。そして、屈曲された端子６は、一端側（下端側）が回路基板（図示しない）の端子孔に挿通され、半田付け等により固定された後、他端側（前端側）が相手側端子（図示しない）と接続されるようになっている。

本発明は、端子６の直状部６１に形成される突条部６２に特徴を有するものであり、本実施形態の突条部６２の構成について、以下に詳述する。図３及び図４には、本実施形態の突条部６２の構成を示す。図３は端子６の突条部６２の部分を示す斜視図、図４(ａ)は突条部６２を上方から示す図、図４(ｂ)は突条部６２を側方から示す図である。

図３及び図４に示すように、突条部６２は、直状部６１の外面における端子保持孔４４に対応する部位の対称位置に、圧入方向と直交する方向（本実施形態では左右方向）へ突出して形成されている。この場合、直状部６１をプレス加工することで、突条部６２が押し出し形成されている。具体的には、直状部６１の上面６１ａ及び下面６１ｂの左右方向両側の角部を上下からプレスすることで、左右方向の両側に、前後方向に沿って延在するように一対の突条部６２が押し出し形成されている。

すなわち、直状部６１には、左右両側の上下４か所に窪み６１１がプレスにより形成され、これらの窪み６１１の底面をプレス面６２２として第１から第４の突条部６２が左右両側の上下に形成される。本実施形態では、窪み６１１は矩形状に形成され、プレス面６２２は上下面６１ａ,６１ｂと平行をなす平坦状に形成されている。

また、本実施形態では、直状部６１をプレスする際、上下からのプレスの打ち込みを従来よりも深くしている。これにより、図５(ａ)に示すように、直状部６１には、該直状部６１と直交する断面（端子６の圧入方向の断面）がくさび形の凹み６３を先端部に有する突条部６２が形成されている。この場合、突条部６２は、くさび形の凹み６３を挟んで上下二股に分岐しており、左右方向の一方の凹み６３を挟んで第１の突条部６２ａと第２の突条部６２ｂが一体的に形成され、他方の凹み６３を挟んで第３の突条部６２ｃと第４の突条部６２ｄが一体的に形成されている。第１の突条部６２ａと第２の突条部６２ｂ、第３の突条部６２ｃと第４の突条部６２ｄは、凹み６３を挟んでなだらかな凸曲状に形成された対向面を上下方向に対向させている。これらの対向面は、凹み６３の底部６４で互いに接触しており、これによって、対向面の間にくさび形の凹み６３が形成される。

このように直状部６１に対する上下からのプレスの打ち込みを深くすることで、深くした打ち込みの分だけ直状部６１の角部の肉（金属材）が左右方向の両側へ余計に押し出され、突条部６２の肉厚（上下方向の寸法）及び突出幅（左右方向の寸法）が大きくなる。これにより、左右対称位置の一対の突条部６２の凹み６３は、底部６４間の幅寸法（図５(ａ)に示す寸法Ｗ１）が、該一対の突条部６２が圧入される位置の端子保持孔４４の幅寸法（同図(ａ)に示す寸法Ｗ２）よりも大きく形成されている。なお、図５(ａ)は、端子保持壁４１に端子６が保持された状態を、図３の矢印Ａ３１に相当する部分の矢印方向からの断面で示す図である。

突条部６２をこのような形態とすることで、直状部６１を端子保持孔４４に圧入した際、図５(ａ)に示すように端子保持壁４１の樹脂を突条部６２のくさび形の凹み６３に閉じ込めることができるから、突条部６２の凹み６３においては、樹脂が塑性変形して逃げることを防ぐことができる。すなわち、端子保持孔４４内で樹脂を塑性変形ではなく弾性変形させ、樹脂によるくさびが凹み６３に打ち込まれた状態とすることができるから、端子保持壁４１から突条部６２に作用される押圧力（弾性変形による復元反発力）を大きくすることができる。

また、圧入時に突条部６２により押し広げられた端子保持孔４４は、孔内の樹脂が凹み６３に閉じ込められつつ、塑性変形ではなく弾性変形しながら突条部６２の圧入経路に沿って後方へ移動するから、図５(ｂ)に示すように、突条部６２の通過後に弾性変形の復元力により元の状態（孔幅）に戻される。したがって、突条部６２が通過した後の端子保持孔４４の内壁に、該突条部６２の圧入経路に沿って溝が形成されることを抑制できる。これにより、突条部６２の後端が元の状態（孔幅）に戻された端子保持孔４４の内壁と干渉するから、端子保持孔４４からの端子６の抜け出しを防止することができる。なお、図５(ｂ)は、端子保持壁４１に端子６が保持された状態を、図３の矢印Ａ３２に相当する部分の矢印方向からの断面で示す図である。

このように本実施形態によれば、端子保持孔４４と突条部６２との間の摩擦力を増大させ、端子保持孔４４における端子保持力（図５(ａ),(ｂ)に矢印Ｆで示す突条部６２に対して作用される力）を高めることができるため、端子６を端子保持壁４１で安定して保持することができる。なお、突条部６２の長さ（前後方向の寸法）は、端子保持孔４４の長さまで伸延させることが可能である。例えば、突条部６２と端子保持孔４４の長さを一致させた場合、突条部６２に対する端子保持力の作用領域が最大限まで拡張され、端子６をより安定して保持することが可能となる。

以上、本発明を図１〜図５に示すような第１の実施形態に基づいて説明したが、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎないものであり、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図６〜図８に示す第２の実施形態、図９〜図１１に示す第３の実施形態のように突条部の構成を変更した場合であっても、上述した第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができ、さらにこれらの実施形態に特有の作用効果も奏することができる。以下、第２の実施形態及び第３の実施形態について説明する。なお、これらの実施形態において、コネクタ（ハウジング及び端子）の基本構成は第１の実施形態（図１〜図５）と同様としており、以下では第１の実施形態と相違する各実施形態の特徴点（突条部の構成）について説明する。

図６〜図８には、第２の実施形態の突条部７２の構成を示しており、図６は端子７の突条部７２の部分を示す斜視図、図７(ａ)は突条部７２を上方から示す図、図７(ｂ)は突条部７２を側方から示す図、図８は図７(ｂ)の矢印Ａ７部分における突条部７２の断面を矢印方向から示す図である。

図６〜図８に示すように、第２の実施形態の端子７の直状部７１には、上面７１ａ及び下面７１ｂの左右方向の両側の角部を上下からプレスすることで、くさび形の凹み７３を挟んで上下二股に分岐する突条部７２が、左右方向の両側に前後方向へ沿って延在するように押し出し形成されている。

この場合、突条部７２は、端子７の圧入方向の奥側（前側）が該圧入方向に向かって先細りに形成されている。すなわち、突条部７２は、前側の突出幅（左右方向の寸法）を前方へ向かうに従って徐々に狭め、前端で直状部７１の幅と一致させるように、側部７２１の前側がテーパ状に形成されている。また、突条部７２は、圧入方向の奥側（前側）が該圧入方向に向かうに従って上下に離間して形成されている。すなわち、突条部７２は、前側の肉厚（上下方向の寸法）を前方へ向かうに従って徐々に薄肉とし、前端で肉厚が略なくなるように、プレス面７２２の前側がテーパ状に形成されている。

突条部７２をこのような形態とすることで、直状部７１を端子保持孔４４に圧入する際、突条部７２は、側部７２１及びプレス面７２２のテーパ部分７２３,７２４で圧入方向の前方から後方へ端子保持孔４４を徐々に押し広げながら、端子保持孔４４の奥側へ進んでいくから、突条部７２によって押し広げられた端子保持孔４４内の樹脂を、圧入方向の前方から後方へスムーズに移動させることができる。このため、突条部７２によって押し広げられた樹脂を塑性変形ではなく、より弾性変形させ易くなり、突条部７２の圧入経路に沿って端子保持孔４４の内壁に溝が形成されることを確実に抑制することができる。

なお、突条部７２をテーパ状ではなく、例えば前側の突出幅を前方へ向かうに従って湾曲して狭め、前端で直状部７１の幅と一致させるような湾曲状（凸曲状）に形成することも可能であり、前側の肉厚を前方へ向かうに従って湾曲して薄肉とし、前端で肉厚が略なくなるような湾曲状（凹曲状）に形成することも可能である。このような湾曲状とした場合であっても、端子保持孔４４内の樹脂を圧入方向の前方から後方へスムーズに移動させることができる。また、上述した第１の実施形態では、直状部６１の左右両側の上下４か所を矩形状に窪ませて、左右両側の上下に第１から第４の突条部６２（別の捉え方をすれば窪み６１１）を形成したが、本実施形態では、プレス面７２２の前側及び後側が凸状に湾曲するように、直状部７１の左右方向の上下４か所を窪ませて、左右両側の上下に第１から第４の突条部７２（窪み７１１）を形成している。

図９〜図１１には、第３の実施形態の突条部８２の構成を示しており、図９は端子８の突条部８２の部分を示す斜視図、図１０(ａ)は突条部８２を上方から示す図、図１０(ｂ)は突条部８２を側方から示す図、図１１は図１０(ｂ)の矢印Ａ１０部分における突条部８２の断面を矢印方向から示す図である。

図９〜図１１に示すように、第３の実施形態の突条部８２は、第２の実施形態の突条部７２と同様に、くさび形の凹み８３を挟んで左右両側の上下に突条部８２が形成され、その側部８２１及びプレス面８２２の前側にテーパ部分８２３,８２４を有している。加えて、前後方向へ延在する突条部８２の凹み８３の底部８４、換言すれば、突条部８２の左右両側で上下二股に分岐する部分は、端子８の圧入方向の奥側（前側）が該圧入方向に向かって先細りに形成されている。

本実施形態では、プレス面８２２が平坦状からテーパ状に変わる部位の近傍を上下から円柱形にプレスし、前側が湾曲状となるように底部８４に対して湾曲部分８４１を押し出し形成している。すなわち、プレス面８２２の該当部位をプレスすることで円柱状の窪み８２５が形成され、底部８４の前側部分（図８に示す突条部７２の凹み７３の底部７４の前側部分７４１に相当する部分）の肉（金属材）が窪み８２５の分だけ湾曲して押し出される。これにより、図１１に示すように、底部８４には、前側の突出幅（左右方向の寸法）を前方へ向かうに従って湾曲して狭め、前端で直状部８１の幅と一致させるように、凸曲状の湾曲部分８４１が前側に形成される。なお、このような湾曲状ではなく、前側の突出幅（左右方向の寸法）を前方へ向かうに従って徐々に狭め、前端で直状部８１の幅と一致させるようなテーパ状とすることも可能である。

ここで、第２の実施形態の突条部７２は、図８に示すように、底部７４の前側部分７４１が直状部７１の側面から左右方向へ突出した状態（圧入方向に対して垂直に張り出した状態）となっているため、直状部７１を端子保持孔４４に圧入する際、端子保持孔４４内で圧入方向の前方から後方へ移動する樹脂が、底部７４の前側部分７４１と干渉して前方へ押し戻され易い。

これに対し、本実施形態では、直状部８１を端子保持孔４４に圧入する際、側部８２１及びプレス面８２２のテーパ部分８２３,８２４に加えて、さらに底部８４の湾曲部分８４１でも圧入方向の前方から後方へ端子保持孔４４を徐々に押し広げながら、端子保持孔４４の奥側へ突条部８２を進行させることができる。したがって、上述した第２の実施形態と比べ、突条部８２によって押し広げられた端子保持孔４４内の樹脂を、圧入方向の前方から後方へより一層スムーズに移動させることができる。このため、突条部８２によって押し広げられた樹脂を塑性変形ではなく、より一層弾性変形させ易くなり、突条部８２の圧入経路に沿って端子保持孔４４の内壁に溝が形成されることをより確実に抑制することができる。

なお、本発明の要旨の範囲で変形又は変更された形態で本発明を実施可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然のことである。例えば、上述した各実施形態では、前後方向の断面が矩形の角柱状に端子を形成しているが、該断面が円形や楕円形等の棒状に端子を形成しても構わない。また、直状部に対し、一対ではなく複数対の突条部を前後方向に所定間隔で並べて形成しても構わない。一対もしくは複数対のいずれであっても、対をなす突条部の対称位置は、左右方向であるか上下方向であるかは問わない。また、左右方向もしくは上下方向の対称位置ではなく、左右両側もしくは上下両側に前後方向の位置をずらして対をなす突条部を形成しても構わない。なお、このように前後方向の位置をずらして対をなす突条部の凹みの底部間の寸法、及び該対をなす突条部が圧入される位置の端子保持孔の寸法は、いずれか一方の突条部を他方の突条部の対称位置となるまで前後方向に仮想的にずらした場合における各寸法をそれぞれ準用する。

２ コネクタ
４ ハウジング
６ 端子
４１ 端子保持壁
４４ 端子保持孔
６１ 直状部
６２,７２,８２ 突条部
６３ 凹み
６４ 凹みの底部
Ｗ１ 凹みの底部間の幅寸法
Ｗ２ 端子保持孔の幅寸法

Claims (3)

1. 樹脂製のハウジングの端子保持壁に形成された端子保持孔に、端子の直状部を圧入して保持するコネクタの端子保持構造であって、
   前記端子の直状部には、前記端子保持孔に対応する部位の外面に、圧入方向と直交する方向の両側へ突出する少なくとも一対の突条部が形成され、
   前記突条部は、前記直状部と直交する断面がくさび形の凹みを先端部に有して形成され、
   前記両側へ突出する突条部の凹みは、底部間の寸法が該両側へ突出する突条部が圧入される位置の前記端子保持孔の寸法よりも大きく形成され、
   さらに、前記突条部は、前記圧入方向の奥側が該圧入方向に向かうに従って上下に離間して形成されていることを特徴とするコネクタの端子保持構造。
2. 前記突条部は、前記圧入方向の奥側が該圧入方向に向かって先細りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタの端子保持構造。
3. 前記突条部の凹みの上下二股に分岐する部分の底部の突出幅は、端子の圧入方向の奥側が前方へ向かうに従って徐々に狭められ、前端で前記直状部に一致する先細り状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタの端子保持構造。

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