JP7164568B2

JP7164568B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP7164568B2
Application number: JP2020127214A
Authority: JP
Inventors: 康弘山口; 一馬渡辺
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2022-11-01
Anticipated expiration: 2040-07-28
Also published as: JP2022024554A; US20220037824A1; DE102021119452A1; CN114006201B; CN114006201A; US11626682B2

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来、コネクタとしては、相手端子を収容する相手ハウジングと嵌合可能なハウジングとしてのサブハウジングと、サブハウジングに収容され、相手端子が挿入される筒状の電気接続部を有する端子とを備えている。また、少なくとも端末部がサブハウジングに収容され、端子に電気的に接続された電線を備えたものが知られている（特許文献１参照）。

このコネクタでは、サブハウジングが、フレーム内に収容されている。このサブハウジングとフレームとの間には、フレーム内でサブハウジングを、相手ハウジングとの嵌合方向と直交する平面方向に移動可能な調心手段が設けられている。

このようなコネクタでは、サブハウジングと相手ハウジングとが嵌合するときに、サブハウジングと相手ハウジングとの間に公差がある場合、調心手段によってサブハウジングが移動する。このサブハウジングの移動により、嵌合時の公差を吸収し、サブハウジングと相手ハウジングとが正常に嵌合し、端子と相手端子とを安定して電気的に接続させることができる。

特開２０１６－２０７５２６号公報

ところで、上記特許文献１のようなコネクタでは、嵌合時の公差を吸収するために、ハウジングをフレームに収容し、ハウジングとフレームとの間に調心手段を設けている。このため、公差吸収構造において、ハウジングより大きなフレームが必要であり、コネクタが全体的に大型化していた。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、嵌合時の公差を吸収することができ、小型化することができるコネクタを提供することにある。

本実施形態に係るコネクタは、相手端子を収容する相手ハウジングと嵌合可能なハウジングと、前記ハウジングに収容され、前記相手端子が挿入される筒状の電気接続部を有する端子と、少なくとも端末部が前記ハウジングに収容され、前記端子に電気的に接続された電線とを備え、前記電気接続部には、弾性変形可能に環状に形成され、前記電気接続部と電気的に接続され、内部に前記相手端子が挿入されて複数の箇所で前記相手端子に接触される多接点コイルばねが収容され、前記端子と前記電線の少なくとも端末部とは、前記ハウジングにインサート成形されている。

前記ハウジングには、前記電気接続部に挿入され、前記多接点コイルばねを前記電気接続部内に保持する保持部を有する保持部材が組付けられていることが好ましい。

前記電線は、前記ハウジングの嵌合方向と交差する方向に、前記ハウジングから引き出され、前記電線の端末部は、中継端子に電気的に接続され、前記中継端子は、前記端子に電気的に接続され、前記ハウジングにインサート成形されていることが好ましい。

本発明によれば、嵌合時の公差を吸収することができ、小型化することができるコネクタを提供することができる。

本実施形態に係るコネクタの正面図である。本実施形態に係るコネクタの側面図である。本実施形態に係るコネクタの断面図である。本実施形態に係るコネクタの多接点コイルばねの斜視図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係るコネクタについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

本実施形態に係るコネクタ１は、相手端子を収容する相手ハウジングと嵌合可能なハウジング３と、ハウジング３に収容され、相手端子が挿入される筒状の電気接続部５を有する端子７とを備えている。また、少なくとも端末部がハウジング３に収容され、端子７に電気的に接続された電線９を備えている。

そして、電気接続部５には、弾性変形可能に環状に形成され、電気接続部５と電気的に接続され、内部に相手端子が挿入されて複数の箇所で相手端子に接触される多接点コイルばね１１が収容されている。また、端子７と電線９の少なくとも端末部とは、ハウジング３にインサート成形されている。

また、ハウジング３には、電気接続部５に挿入され、多接点コイルばね１１を電気接続部５内に保持する保持部１３を有する保持部材１５が組付けられている。

さらに、電線９は、ハウジング３の嵌合方向と交差する方向に、ハウジング３から引き出され、電線９の端末部は、中継端子１７に電気的に接続されている。そして、中継端子１７は、端子７に電気的に接続され、ハウジング３にインサート成形されている。

図１～図４に示すように、コネクタ１は、ハウジング３と、端子７と、電線９と、中継端子１７と、多接点コイルばね１１と、保持部材１５とを備えている。

図１～図３に示すように、ハウジング３は、合成樹脂などの絶縁性材料からなり、嵌合部１９と、電線引出部２１とを備えている。

嵌合部１９は、楕円形の筒状に形成され、内部と外部とに、相手端子（不図示）を収容する相手ハウジング（不図示）が嵌合可能となっている。この嵌合部１９の外周には、相手ハウジングとの嵌合状態で、相手ハウジングとハウジング３との間を防水するシール部材２３が配置されている。このような嵌合部１９の内部には、ハウジング３から露出された端子７の電気接続部５の一部が配置されている。

電線引出部２１は、嵌合部１９と連続する一部材で、電線９の引出方向である嵌合部１９の嵌合方向と直交する方向に向けて延設されている。この電線引出部２１の外周には、電線９へのノイズの浸入、或いは電線９からのノイズの漏出を防止するシールド部材２５が、加締めリング２７を介して固定されている。このような電線引出部２１の端部には、端子７に電気的に接続された電線９がハウジング３の外部に引き出されている。

このようなハウジング３は、端子７と電線９の端末部と中継端子１７とが内部に位置するように、インサート成形され、嵌合部１９と電線引出部２１とが成形される。なお、ハウジング３の外周には、ハウジング３や相手ハウジングを保護する保護カバー２９が固定部材３１を介して組付けられているが、保護カバー２９が不必要であれば、取り外してもよい。

図３に示すように、端子７は、導電性材料からなり、ハウジング３内に複数（ここでは２つ）配置され、電気接続部５と、電線側接続部３３とを備えている。

電気接続部５は、円筒状に形成されている。この電気接続部５は、一部が、インサート成形されたハウジング３から外部に露出し、ハウジング３の嵌合部１９内に配置されている。このような電気接続部５には、ハウジング３と相手ハウジングとが嵌合した状態で、相手ハウジングに収容された相手端子の棒状に形成された電気接続部が挿入される。

電線側接続部３３は、電気接続部５と連続する一部材で、電気接続部５より厚肉で大径の筒状に形成されている。この電線側接続部３３は、全体が、ハウジング３にインサート成形されている。このような電線側接続部３３の内周は、ボルト３５が締結可能なように、ねじ形状に形成されている。

図１～図３に示すように、電線９は、芯線部３７の外周が絶縁被覆部３９で覆われた被覆電線からなり、複数の端子７に合わせて、複数（ここでは２本）配置されている。この電線９は、ハウジング３の電線引出部２１から引き出された端部が、例えば、電源や機器などに電気的に接続されている。この電線９の端末部には、絶縁被覆部３９から露出する芯線部３７に中継端子１７が電気的に接続されている。このような電線９は、中継端子１７が電気的に接続された端末部側が、ハウジング３にインサート成形され、ハウジング３の電線引出部２１から外部に引き出されている。

図３に示すように、中継端子１７は、導電性材料からなり、全体がハウジング３にインサート成形され、電線接続部４１と、端子接続部４３とを備えている。

電線接続部４１は、電線９の芯線部３７に加締められる加締め片からなる。この電線接続部４１は、電線９の芯線部３７に加締められることにより、中継端子１７と電線９とを電気的に接続させる。

端子接続部４３は、電線接続部４１と連続する一部材で、板状に形成されている。この端子接続部４３には、ボルト３５が挿入可能な貫通孔が形成されている。このような端子接続部４３は、ボルト３５が、貫通孔を挿通し、端子７の電線側接続部３３に締結されることによって、中継端子１７を介して端子７と電線９とを電気的に接続させる。

ここで、中継端子１７を介在させずに、端子７と電線９とを、直接、電気的に接続したとする。この場合には、ハウジング３の内部で、電線９が９０°程度、屈曲された状態となる。このため、電線９の屈曲部がハウジング３にインサート成形されているとしても、電線９の屈曲部には大きな負荷がかかっている。

また、従来では、端子７と相手端子との接点部の公差を吸収するために、電線９を長く皮むきするなどしてＲを描くように電線９を配索したり、端子７と電線９との間に編組線を介在させていた。このため、ハウジング３の内部に、電線９のＲ形状の配索部分や編組線が可動するためのスペースを設ける必要があり、ハウジング３が大型化していた。

そこで、中継端子１７を介して端子７と電線９とを電気的に接続することにより、電線９に屈曲部を設ける必要がなく、電線９に大きな負荷がかかることがない。なお、電線９の引出方向は、嵌合方向と直交する方向に限らず、嵌合方向と交差する方向であれば、どのような引出方向であってもよい。この場合には、中継端子１７の電線接続部４１と端子接続部４３との間の連結部を屈曲させて、電線９の引出方向に対応すればよい。

また、中継端子１７を介して端子７と電線９とを電気的に接続することにより、ハウジング３の内部に、電線９のＲ形状の配索部分や編組線が可動するためのスペースを設ける必要がなく、ハウジング３を小型化することができる。

このような中継端子１７を介して電線９に電気的に接続される端子７の電気接続部５には、内部に多接点コイルばね１１が収容されている。

図３，図４に示すように、多接点コイルばね１１は、導電性材料からなる複数の線状部材４５を、曲げ加工や溶接などを施すことによって、弾性変形可能な環状に形成されている。この多接点コイルばね１１は、内周面及び外周面に、複数の線状部材４５によって、複数の接点部が、ハウジング３の嵌合方向に延出され、周方向に複数列配置された状態となっている。このような多接点コイルばね１１は、ハウジング３に端子７がインサート成形された状態で、電気接続部５の開口から縮径された状態で挿入され、電気接続部５の内部に収容される。

このように電気接続部５に収容された多接点コイルばね１１は、外周面の複数の接点部が、復元しようとする付勢力によって、電気接続部５の内面に接触し、多接点コイルばね１１が端子７と電気的に接続される。なお、多接点コイルばね１１は、電気接続部５の内部に形成された段部４７と当接することによって、電気接続部５の内部への移動が規制されている。また、多接点コイルばね１１は、端子７がハウジング３にインサート成形される前に、電気接続部５内に収容されてもよい。

このような多接点コイルばね１１は、ハウジング３と相手ハウジングとが嵌合した状態で、内周面を径方向外側に向けて押圧するように、相手端子の棒状の電気接続部が挿入される。この相手端子が挿入された状態では、多接点コイルばね１１の内周面の複数の接点部が、復元しようとする付勢力によって、相手端子の外面に接触し、多接点コイルばね１１を介して端子７と相手端子とが電気的に接続される。

このような弾性変形可能な多接点コイルばね１１を用いることにより、ハウジング３と相手ハウジングとの嵌合時の公差を吸収することができ、端子７と相手端子とを安定して電気的に接続することができる。このため、ハウジング３の内部に、公差を吸収する構造を設ける必要がなく、ハウジング３が大型化することがない。

また、多接点コイルばね１１は、相手端子との接点を多く有している。このため、相手端子との荷重が低荷重であっても、低抵抗を得ることができる。なお、本実施形態における多接点コイルばね１１は、ハウジング３の嵌合方向に対して奥行きのある形状に形成されている。このように多接点コイルばね１１を嵌合方向に長く形成することにより、相手端子との接触面積を広くすることができる。なお、多接点コイルばね１１は、嵌合方向に奥行きのある長円の巻き形状に限らず、円形の巻き形状であってもよい。

このような多接点コイルばね１１は、ハウジング３に組付けられる保持部材１５によって、電気接続部５内での配置位置が保持されている。

図１～図３に示すように、保持部材１５は、ハウジング３の嵌合部１９の外周面及び内周面を覆うことが可能な形状に形成され、複数の係合部４９を介してハウジング３に組付けられている。この保持部材１５には、端子７の電気接続部５内に挿入され、多接点コイルばね１１と当接し、多接点コイルばね１１を電気接続部５内に保持する保持部１３が設けられている。このように保持部１３で多接点コイルばね１１を保持することにより、多接点コイルばね１１が電気接続部５から抜け出ることがなく、多接点コイルばね１１を電気接続部５内の正規位置で保持することができる。

このため、多接点コイルばね１１が相手端子と接触した状態で、多接点コイルばね１１が電気接続部５内を移動することがなく、多接点コイルばね１１と相手端子との電気的な接続信頼性を保持することができる。また、保持部材１５をハウジング３から取り外すことで、多接点コイルばね１１を電気接続部５内から取り外すことができ、多接点コイルばね１１を容易に交換することができる。

なお、保持部材１５は、導電性材料からなり、端子７や相手端子へのノイズの浸入、或いは端子７や相手端子からのノイズの漏出を防止するシールド部材としても機能している。

このようなコネクタ１では、電気接続部５に、弾性変形可能に環状に形成され、電気接続部５と電気的に接続され、内部に相手端子が挿入されて複数の箇所で相手端子に接触される多接点コイルばね１１が収容されている。

このため、弾性変形可能な多接点コイルばね１１によって、ハウジング３と相手ハウジングとの嵌合時の公差を吸収することができ、多接点コイルばね１１を介して端子７と相手端子とを安定して電気的に接続することができる。従って、ハウジング３を収容する収容部材を設ける必要がないと共に、収容部材との間に公差吸収構造を設ける必要がなく、コネクタ１を小型化することができる。加えて、ハウジング３の内部にも、公差吸収構造を設ける必要がなく、コネクタ１を小型化することができる。

また、端子７と電線９の少なくとも端末部とは、ハウジング３にインサート成形されている。このため、ハウジング３に、端子７や電線９を保持するための構造を設ける必要がなく、ハウジング３を小型化し、コネクタ１を小型化することができる。

従って、このようなコネクタ１では、電気接続部５に多接点コイルばね１１を収容し、端子７と電線９の少なくとも端末部とをハウジング３にインサート成形することで、嵌合時の公差を吸収することができ、小型化することができる。

また、ハウジング３には、電気接続部５に挿入され、多接点コイルばね１１を電気接続部５内に保持する保持部１３を有する保持部材１５が組付けられている。このため、多接点コイルばね１１を、電気接続部５内に安定して保持することができ、多接点コイルばね１１と相手端子との接続信頼性を保持することができる。

このため、中継端子１７によって、電線９に屈曲部を設ける必要がなく、電線９に負荷がかかることを抑制することができる。また、ハウジング３に、中継端子１７を保持するための構造を設ける必要がなく、ハウジング３を小型化することができる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、電線は、ハウジングの嵌合方向と交差する方向に、ハウジングから引き出されているが、電線を、ハウジングの嵌合方向と平行な方向に、ハウジングから引き出してもよい。この場合には、中継端子を介在させずに、端子と電線とを、直接、電気的に接続してもよい。

１コネクタ
３ハウジング
５電気接続部
７端子
９電線
１１多接点コイルばね
１３保持部
１５保持部材
１７中継端子

Claims

相手端子を収容する相手ハウジングと嵌合可能なハウジングと、
前記ハウジングに収容され、前記相手端子が挿入される筒状の電気接続部を有する端子と、
少なくとも端末部が前記ハウジングに収容され、前記端子に電気的に接続された電線と、
を備え、
前記電気接続部には、弾性変形可能に環状に形成され、前記電気接続部と電気的に接続され、内部に前記相手端子が挿入されて複数の箇所で前記相手端子に接触される多接点コイルばねが収容され、
前記端子と前記電線の少なくとも端末部とは、前記ハウジングにインサート成形され、
前記ハウジングには、前記電気接続部に挿入され、前記多接点コイルばねを前記電気接
続部内に保持する保持部を有する保持部材が組付けられているコネクタ。
前記電線は、前記ハウジングの嵌合方向と交差する方向に、前記ハウジングから引き出され、
前記電線の端末部は、中継端子に電気的に接続され、
前記中継端子は、前記端子に電気的に接続され、前記ハウジングにインサート成形されている請求項１に記載のコネクタ。