JP6606925B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタに関する。

複数の電気回路を備える機器においては、電気回路の間を接続するのに多数のケーブルが用いられる。多数のケーブルを電子部品に接続する際には、複数のケーブルをコネクタにつなぎ、そのコネクタを相手側のコネクタと嵌合させる形態がとられるのが一般的である。このようなコネクタでは、複数のケーブルとコネクタ内の複数の接続端子とが、例えば一列に並べられた状態で、半田付けにより接続されることが多い（例えば、特許文献１、２参照）。

特表２００７−５１７３５６号公報 特開２００８−１８１８１７号公報

産業機器や産業用ロボットなどの各種機器では、扱う電力の大きさ等のため、径の大きなケーブル、すなわち太径のケーブルが用いられることが多い。この場合、ケーブルの芯線の径も大きくなる。

一方で、機器を小型化するため、複数のケーブルと接続するコネクタの小型化、低背化が求められている。このような小型化等の要請により、コネクタ内の接続端子の配列ピッチも狭くなっている。接続端子の配列ピッチが狭くなると、ケーブルと半田付けされる結線部の幅も狭くなる。

芯線の径が大きくなり、結線部の幅が狭くなってくると、半田付けを行う時に半田フィレットを外部から確認するのが困難になる。しかしながら、半田フィレットを外部から確認するために結線部の幅を広げれば、隣接する結線部との絶縁性を維持するのが困難になってくる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、結線時に半田フィレットを確認し易くして、配線接続作業を容易化しつつ、小型化、低背化を実現することができる電気コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る電気コネクタは、
他のコネクタのハウジングと嵌合する絶縁ハウジングと、
第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第１の芯線接続部が他端側に形成された第１の接続端子と、
前記第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第２の芯線接続部が他端側に形成された第２の接続端子と、
を備え、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが、前記第１の方向に直交する第２の方向に等間隔で交互に並ぶように、前記絶縁ハウジングに配設され、
前記第１の芯線接続部の位置と、前記第２の芯線接続部の位置とが、前記第１の方向にずれており、
前記第１の接続端子の幅と前記第２の接続端子の幅との和が、前記第２の方向で一定となるように、前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子に、前記第１、第２の芯線接続部に対応して幅狭部が設けられている。

前記第１の芯線接続部及び前記第２の芯線接続部は、
前記第２の方向の両側に張り出す張り出し部をそれぞれ有し、
前記張り出し部は、半田付けされる芯線を包むように、前記第２の方向の中央部から立ち上がっている、
こととしてもよい。

前記第１の芯線接続部の張り出し部と、前記第２の芯線接続部の張り出し部とは、
前記ケーブル芯線と前記第１、第２の接続端子との半田付けに用いられ前記第２の方向に延びる板状の半田バーを挟んで保持する保持部として用いられる、
こととしてもよい。
また、本発明の第２の観点に係る電気コネクタは、
他のコネクタのハウジングと嵌合する絶縁ハウジングと、
第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第１の芯線接続部が他端側に形成された第１の接続端子と、
前記第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第２の芯線接続部が他端側に形成された第２の接続端子と、
を備え、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが、前記第１の方向に直交する第２の方向に等間隔で交互に並ぶように、前記絶縁ハウジングに配設され、
前記第１の芯線接続部の位置と、前記第２の芯線接続部の位置とが、前記第１の方向にずれており、
前記第１の芯線接続部及び前記第２の芯線接続部は、
前記第２の方向の両側に張り出す張り出し部をそれぞれ有し、
前記張り出し部は、半田付けされる芯線を包むように、前記第２の方向の中央部から立ち上がっており、
前記第１の芯線接続部の張り出し部と、前記第２の芯線接続部の張り出し部とは、
前記ケーブル芯線と前記第１、第２の接続端子との半田付けに用いられ前記第２の方向に延びる板状の半田バーを挟んで保持する保持部として用いられる。

本発明によれば、第１の芯線接続部と第２の芯線接続部とがその配列方向に直交する第１の方向にずれているので、第１の芯線接続部と第２の芯線接続部の幅を広く保ちつつ、第１の接続端子と第２の接続端子の間隔を狭くすることができる。また、第１、第２の接続端子は、ほぼ直線状となっている。このため、隣接する接続端子との絶縁性を保ったまま、太径の配線を結線する場合においても結線時に半田フィレットの確認ができるようになるうえ、電気コネクタ全体の形状を平坦化することができる。この結果、配線接続作業を容易化しつつ、小型化、低背化を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る電気コネクタ（ケーブル群が接続された状態）の構成を示す斜視図である。 ケーブル群が接続された状態の電気コネクタの上面図である。 ケーブル群が接続された状態の電気コネクタの側面図である。 本発明の実施の形態１に係る電気コネクタ（ケーブル群が接続されていない状態）の構成を示す斜視図である。 ケーブル群が接続されていない状態の電気コネクタの上面図である。 ケーブル群が接続されていない状態の電気コネクタの正面図である。 ケーブル群が接続されていない状態の電気コネクタの側面図である。 接続端子（その１）の斜視図である。 接続端子（その２）の斜視図である。 ２つの接続端子が配列されている様子を示す図である。 本実施の形態に係る電気コネクタの芯線接続部の拡大図である。 本実施の形態に係る電気コネクタにおいてケーブルが半田付けされている様子を示す図である。 芯線接続部が前後にずれていない接続端子にケーブルが半田付けされている様子を示す図である。 芯線接続部が幅広になっていない接続端子にケーブルが半田付けされている様子を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る電気コネクタ（ケーブル群が接続された状態）の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る電気コネクタ（ケーブル群が接続されていない状態）の構成を示す斜視図である。 接続端子（その１）の斜視図である。 接続端子（その２）の斜視図である。 芯線接続部の拡大斜視図である。 芯線接続部の断面図である。 本実施の形態に係る電気コネクタにおいてケーブルが半田付けされている様子を示す図である。 本実施の形態に係る電気コネクタにおいて半田バーが固定される様子を示す図である。

本発明の実施の形態に係る電気コネクタについて図面を参照して詳細に説明する。

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態に係る電気コネクタ１Ａは、図１、図２及び図３に示すように、絶縁ハウジング１０と、接続端子群２０Ａと、を備える。電気コネクタ１Ａには、ケーブル３１から成るケーブル群３０が接続される。

電気コネクタ１Ａでは、ケーブル群３０が配線される側を前側とする。電気コネクタ１Ａの前側から後側に向かう方向、後側から前側に向かう方向を、以下ではコネクタ前後方向（ｙ軸方向）とする。

ケーブル群３０を構成するケーブル３１は、それぞれコネクタ前後方向に延びている。各ケーブル３１の一端（後側）では、芯線３２が露出しており、各ケーブル３１の芯線３２が、半田付けにより、電気コネクタ１Ａと接続している。

絶縁ハウジング１０は、合成樹脂等の絶縁性材料で構成されている。絶縁ハウジング１０は、前側から見て一方向に細長い形状を有している。本実施の形態では、絶縁ハウジング１０の長手方向をコネクタ長手方向（ｘ軸方向）とする。コネクタ長手方向とコネクタ前後方向とは直交する。

図４に示すように、絶縁ハウジング１０には、各ケーブル３１の芯線３２が露出した部分の根元を狭持する狭持部１０Ｃが設けられている。狭持部１０Ｃで芯線３２が保持されることにより、ケーブル３１の位置ずれが防止されている。

ケーブル群３０を構成するケーブル３１は、コネクタ長手方向に等間隔に並んだ状態で、電気コネクタ１Ａと接続している。絶縁ハウジング１０は、後側で他のコネクタのハウジング（不図示）と嵌合する。

なお、図１、図２及び図３では図示していないが、電気コネクタ１Ａは、絶縁ハウジング１０全体を覆うカバー（不図示）を有している。絶縁ハウジング１０には、カバーを固定する一対の固定部１０Ａがコネクタ長手方向の両端に設けられている。

図４、図５、図６及び図７に示すように、接続端子群２０Ａは、第１の接続端子としての複数の接続端子２１と、第２の接続端子としての複数の接続端子２２と、を備える。絶縁ハウジング１０におけるコネクタ長手方向の中央部分には、ケーブル実装部１０Ｂが設けられている。ケーブル実装部１０Ｂでは、コネクタ前後方向に延びる溝がコネクタ長手方向に等間隔に配列されている。接続端子２１、２２は、その溝に嵌め込まれる。

図８に示すように、接続端子２１は、コネクタ前後方向に延びる直線状の導電性部材である。接続端子２１には、他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部２１Ａが一端側（後側）に形成されている。

また、接続端子２１には、コネクタ接続部２１Ａよりも幅広でケーブル３１の芯線３２と半田付けされる芯線接続部２１Ｂが他端側（前側）に形成されている。芯線接続部２１Ｂのさらに先には、幅の狭い幅狭部２１Ｃが設けられている。

図９に示すように、接続端子２２は、コネクタ前後方向に延びる直線状の導線性部材である。接続端子２２には、他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部２２Ａが一端側（後側）に形成されている。

また、接続端子２２には、コネクタ接続部２２Ａよりも幅広でケーブル３１の芯線３２と半田付けされる芯線接続部２２Ｂが他端側（前側）に形成されている。コネクタ接続部２２Ａと芯線接続部２２Ｂとの間には、幅の狭い幅狭部２２Ｃが設けられている。

図１０に示すように、接続端子２１と接続端子２２とは、コネクタ前後方向に直交するコネクタ長手方向に交互に等間隔で並ぶように、絶縁ハウジング１０のケーブル実装部１０Ｂに配設されている。

コネクタ接続部２１Ａ、２２Ａは、他のコネクタの接続部と接続するために湾曲しているものの、接続端子２１、２２は、全体としてほぼ直線状に形成されている。これにより、絶縁ハウジング１０を平坦化して、電気コネクタ１Ａの低背化を実現することができる。

図１０に示すように、芯線接続部２１Ｂの位置と、芯線接続部２２Ｂの位置とは、コネクタ前後方向にずれている。また、芯線接続部２１Ｂのコネクタ前後方向の位置に対応して幅狭部２２Ｃが設けられ、芯線接続部２２Ｂのコネクタ前後方向の位置に対応して幅狭部２１Ｃが設けられている。これにより、接続端子２１と接続端子２２との間の絶縁性を保ったまま、芯線接続部２１Ｂ、２２Ｂの幅を広くとることができる。

図１１に示すように、芯線接続部２１Ｂと芯線接続部２２Ｂを、コネクタ前後方向にずらして設けた場合、接続端子２１、２２の間隔を広げることなく、芯線接続部２１Ｂ及び芯線接続部２２Ｂの幅を広くすることができる。このため、芯線接続部２１Ｂと芯線接続部２２Ｂで芯線３２を半田付けした場合であっても、図１２に示すように、半田フィレット４１を確認することができる。

これに対して、図１３に示すように、芯線接続部２１Ｂのみを配列し、隣接する芯線接続部２１Ｂがコネクタ前後方向にずれていない場合、隣接する芯線接続部２１Ｂの間が狭くなるため、芯線接続部２１Ｂの幅を広くとることが困難になる。また、図１４に示すように、隣接する芯線接続部２１Ｂの幅を広くとらなかった場合には、半田フィレット４１を確認するのが困難になる。半田フィレット４１を確認できなれば、半田付け不良を検出することができず、電気コネクタ１Ａの歩留まりの低下を防ぐことが困難になる。

芯線接続部２１Ｂ、２２Ｂの幅及び幅狭部２１Ｃ、２２Ｃの幅は任意に設定することができる。例えば、絶縁性の観点から、接続端子２１の幅と接続端子２２の幅との和がコネクタ前後方向で常に一定となるように、芯線接続部２１Ｂ、２２Ｂの幅及び幅狭部２１Ｃ、２２Ｃの幅を決定するようにしてもよい。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、芯線接続部２１Ｂと芯線接続部２２Ｂとがコネクタ前後方向にずれているので、芯線接続部２１Ｂと芯線接続部２２Ｂの幅を広く保ちつつ、接続端子２１と接続端子２２の間隔を狭くすることができる。このため、隣接する接続端子２１、２２との絶縁性を保ったまま、太径の配線を結線する場合においても半田フィレット４１の確認ができるようになるので、小型化を維持しつつ、配線接続作業を容易化することができる。

また、接続端子２１、２２では、それぞれ芯線接続部２１Ｂ及びコネクタ接続部２１Ａ等が、同じ平面内に設けられている。これにより、電気コネクタ１Ａ全体の形状をフラットにして、電気コネクタ１Ａの低背化を実現することができる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２に係る電気コネクタ１Ｂは、図１５に示すように、絶縁ハウジング１０と、接続端子群２０Ｂと、を備える。電気コネクタ１Ｂには、電気コネクタ１Ａと同様に、複数のケーブル３１から成るケーブル群３０が接続される。

図１６に示すように、接続端子群２０Ｂは、第１の接続端子としての複数の接続端子２３と、第２の接続端子としての複数の接続端子２４と、を備える。絶縁ハウジング１０におけるコネクタ長手方向の中央部分には、ケーブル実装部１０Ｂが設けられている。ケーブル実装部１０Ｂには、コネクタ前後方向に延びる溝がコネクタ長手方向に等間隔に配列されている。接続端子２３、２４は、その溝に嵌め込まれる。

図１７に示すように、接続端子２３は、コネクタ前後方向に延びる直線状の導電性部材である。接続端子２３には、他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部２３Ａが一端側（後側）に形成されている。

また、接続端子２３には、コネクタ接続部２３Ａよりも幅広でケーブル３１の芯線３２と半田付けされる芯線接続部２３Ｂが他端側（前側）に形成されている。

図１８に示すように、接続端子２４は、コネクタ前後方向に延びる直線状の導線性部材である。接続端子２４には、他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部２４Ａが一端側（後側）に形成されている。

また、接続端子２４には、コネクタ接続部２４Ａよりも幅広でケーブル３１の芯線３２と半田付けされる芯線接続部２４Ｂが他端側（前側）に形成されている。

接続端子２３と接続端子２４とは、コネクタ前後方向に直交するコネクタ長手方向に交互に等間隔で並ぶように、絶縁ハウジング１０のケーブル実装部１０Ｂに配設されている。

コネクタ接続部２３Ａ、２４Ａは、他のコネクタの接続部と接続するために湾曲しているものの、接続端子２３、２４は、全体としてほぼ直線状に形成されている。これにより、絶縁ハウジング１０を平坦化し、電気コネクタ１Ａの低背化を実現することができる。

図１９に示すように、芯線接続部２３Ｂ及び芯線接続部２４Ｂは、コネクタ長手方向の両側に張り出す張り出し部２３Ｄ、２４Ｄをそれぞれ有している。図２０に示すように、張り出し部２３Ｄ、２４Ｄは、半田付けされる芯線３２を包むように、接続端子２３、２４のコネクタ長手方向の中央部から立ち上がっている。

半田４０は、張り出し部２３Ｄ、２４Ｄに沿って盛り上がり、芯線３２の側面に沿って広がった状態で、芯線３２と芯線接続部２３Ｂ、２４Ｂとの間に充填される。このようにすれば、半田４０と接触する面積を増やすことができるので、ケーブル３１と電気コネクタ１Ｂとの接合強度を高めることができる。この結果、結線時のケーブル３１の保持力を向上することができる。

また、図２１に示すように、芯線接続部２３Ｂ、２４Ｂの立ち上がりに半田４０が付着だけでなく、張り出し部２３Ｄ、２４Ｄの左右側面にも半田フィレット４１が形成されるため、ケーブル３１の保持力を向上することができる。

ケーブル３１の芯線３２と接続端子２３、２４とを半田付けする場合には、図２２に示すように、接続端子２３（芯線接続部２３Ｂ）の張り出し部２３Ｄと、接続端子２４（芯線接続部２４Ｂ）の張り出し部２４Ｄとの間に、フラックスを塗布したコネクタ長手方向に延びる板状の一本の半田バー５０を固定する。このようにすれば、結線時の半田バー５０のずれを防ぐことができる。この状態で、複数本のケーブル３１の芯線３２が半田バー５０上に配設され、例えばヒータチップを半田バー５０側に圧接することにより、複数本のケーブル３１の芯線３２と、対応する複数本の接続端子２３、２４の芯線接続部２３Ｂ、２４Ｂとが一括して半田付けされる。

このように、芯線接続部２３Ｂの張り出し部２３Ｄと、芯線接続部２４Ｂの張り出し部２４Ｄとは、ケーブル３１と接続端子２３、２４との半田付けに用いられる板状の半田バー５０を挟んで保持する保持部として用いることができる。

張り出し部２３Ｄ、２４Ｄの張り出す方向は、ケーブル３１の芯線３２の径に応じて適宜決定するのが望ましい。具体的には、ケーブル３１の芯線３２の側面の接線に平行な方向とするのが望ましい。また、張り出し部２３Ｄ、２４Ｄの張り出す長さは、求められる接合力や絶縁性に応じて決めるのが望ましい。

また、芯線接続部２３Ｂ、２４Ｂの面を、ケーブル３１の芯線３２の側面に沿った曲面としてもよい。

なお、本実施の形態の接続端子２３、２４は、幅狭部を有していない。張り出し部２３Ｄ、２４Ｄは、コネクタ長手方向に交差する方向に張り出しており、接続端子２３と接続端子２４との間がある程度維持されているからである。しかしながら、接続端子２３と接続端子２４との間を広く維持するために、上記実施の形態１の接続端子２１、２２と同様に、幅狭部を有していてもよい。

また、上記各実施の形態では、ケーブル３１については特に言及していないが、芯線としての中心導体と、その外周に設けられた網目状の外部導体とを有する同軸ケーブルであってもよいし、外部導体を有しない単線ケーブルであってもよい。

また、上記各実施の形態では、コネクタ長手方向に接続端子２１、２２又は接続端子２３、２４を配列したが、接続端子２１、２２又は接続端子２３、２４の配列方向が、絶縁ハウジング１０の長手方向でなくてもよい。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本発明は、複数のケーブルを相手側と接続するコネクタに適用される。

１Ａ、１Ｂ 電気コネクタ、１０ 絶縁ハウジング、１０Ａ 固定部、１０Ｂ ケーブル実装部、１０Ｃ 狭持部、２０Ａ、２０Ｂ 接続端子群、２１ 接続端子、２１Ａ コネクタ接続部、２１Ｂ 芯線接続部、２１Ｃ 幅狭部、２２ 接続端子、２２Ａ コネクタ接続部、２２Ｂ 芯線接続部、２２Ｃ 幅狭部、２３ 接続端子、２３Ａ コネクタ接続部、２３Ｂ 芯線接続部、２３Ｄ 張り出し部、２４ 接続端子、２４Ａ コネクタ接続部、２４Ｂ 芯線接続部、２４Ｄ 張り出し部、３０ ケーブル群、３１ ケーブル、３２ 芯線、４０ 半田、４１ 半田フィレット、５０ 半田バー

Claims (4)

1. 他のコネクタのハウジングと嵌合する絶縁ハウジングと、
   第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第１の芯線接続部が他端側に形成された第１の接続端子と、
   前記第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第２の芯線接続部が他端側に形成された第２の接続端子と、
   を備え、
   前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが、前記第１の方向に直交する第２の方向に等間隔で交互に並ぶように、前記絶縁ハウジングに配設され、
   前記第１の芯線接続部の位置と、前記第２の芯線接続部の位置とが、前記第１の方向にずれており、
   前記第１の接続端子の幅と前記第２の接続端子の幅との和が、前記第２の方向で一定となるように、前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子に、前記第１、第２の芯線接続部に対応して幅狭部が設けられている、
   電気コネクタ。
2. 前記第１の芯線接続部及び前記第２の芯線接続部は、
   前記第２の方向の両側に張り出す張り出し部をそれぞれ有し、
   前記張り出し部は、半田付けされる芯線を包むように、前記第２の方向の中央部から立ち上がっている、
   請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記第１の芯線接続部の張り出し部と、前記第２の芯線接続部の張り出し部とは、
   前記ケーブル芯線と前記第１、第２の接続端子との半田付けに用いられ前記第２の方向に延びる板状の半田バーを挟んで保持する保持部として用いられる、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 他のコネクタのハウジングと嵌合する絶縁ハウジングと、
   第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第１の芯線接続部が他端側に形成された第１の接続端子と、
   前記第１の方向に延びる直線状の導線性部材であって、前記他のコネクタの接続端子と接続するコネクタ接続部が一端側に形成され、前記コネクタ接続部よりも幅広でケーブル芯線と半田付けされる第２の芯線接続部が他端側に形成された第２の接続端子と、
   を備え、
   前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが、前記第１の方向に直交する第２の方向に等間隔で交互に並ぶように、前記絶縁ハウジングに配設され、
   前記第１の芯線接続部の位置と、前記第２の芯線接続部の位置とが、前記第１の方向にずれており、
   前記第１の芯線接続部及び前記第２の芯線接続部は、
   前記第２の方向の両側に張り出す張り出し部をそれぞれ有し、
   前記張り出し部は、半田付けされる芯線を包むように、前記第２の方向の中央部から立ち上がっており、
   前記第１の芯線接続部の張り出し部と、前記第２の芯線接続部の張り出し部とは、
   前記ケーブル芯線と前記第１、第２の接続端子との半田付けに用いられ前記第２の方向に延びる板状の半田バーを挟んで保持する保持部として用いられる、
   電気コネクタ。

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