WO2018008384A1 - 端子モジュール、およびコネクタ - Google Patents
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Definitions
- the technology disclosed by the present specification relates to a terminal module and a connector.
- the contactor apparatus which electrically connects two conductors using a coil spring in electricity supply parts, such as an electric equipment, is known (refer patent document 1).
- the contactor device includes a spring contact (diagonally wound coil spring) in which a wire is inclined with respect to a winding axis and spirally wound, and two conductors which can be fitted to each other.
- the fitting surface of one of the two conductors is provided with a groove for fitting a spring contact.
- the terminal module disclosed by the present specification is assembled to an electrical contact member having a coil holding surface facing the contact surface provided on the mating terminal, a conductive diagonally wound coil spring, and the electrical contact member, And a holder for holding the diagonally wound coil spring, wherein the holder holds the diagonally wound coil spring along the coil holding surface and exposes the diagonally wound coil spring to the side opposite to the coil holding surface.
- a holder main body having an opening, and an engagement portion which is continuous from the holder main body and engaged with the electric contact member.
- the connector disclosed by the present specification comprises the terminal module of the above configuration.
- the holder main body may be displaceable in a direction approaching or separating from the coil holding surface.
- the diagonally wound coil spring has a non-linear region in which the spring load does not change much even when the height dimension (dimension in the direction perpendicular to the coil axis) of the spring is changed.
- this non-linear region even if the height dimension of the diagonally wound coil spring changes due to assembly tolerance or vibration during use, the spring load does not change much. Therefore, by making the holder displaceable, it is possible to effectively utilize this non-linear region and absorb assembly tolerance without affecting the electrical connection between the electrical contact member and the mating terminal. In addition, the influence on the contact resistance due to the movement of the mating terminal can be suppressed.
- the holder may include a displacement restricting portion that restricts the displacement of the holder main body in the approaching direction with respect to the coil holding surface by abutting on the coil holding surface.
- the engaging portion extends from the holder main body and is a flexible piece which can be bent in a direction intersecting with the direction of extension from the holder main body, and a locking projection which protrudes from the flexible piece and locks to the electric contact member
- the connector housing may be provided with a deflection restricting wall which interferes with the deflection piece to restrict deflection of the deflection piece in a direction in which the engagement of the deflection piece with the electric contact member is released.
- the holder when the connector is fitted to the mating connector or when the connector is used, even if an external force is applied to the holder, the holder can be prevented from being inadvertently detached from the electrical contact member.
- the diagonally wound coil spring can be held with a simple configuration and manufacturing process.
- the perspective view 1 of the terminal module of an embodiment Terminal module perspective view 2 Terminal module exploded perspective view Perspective view of the electrical contact member Perspective view of the holder Front view of terminal module Side view of terminal module AA line sectional view of FIG. 6 BB line sectional view of FIG. 7 Connector perspective view 1 Connector perspective view 2 Perspective view of mating connector
- the perspective view which shows a mode that the terminal module and the other party terminal were connected Front view showing connection between terminal module and mating terminal Side view showing connection between terminal module and mating terminal CC sectional view of FIG. 14 DD line cross section of FIG.
- the connector 1 of the present embodiment includes three terminal modules 10, and a connector housing 40 that holds the terminal modules 10 and is fitted with a mating connector 60.
- each of the three terminal modules 10 holds the electric contact member 11, the conductive diagonally wound coil spring 21 and the diagonally wound coil spring 21 to hold the electric contact member. And a holder 31 assembled to the housing 11.
- the electrical contact member 11 is an L-shaped plate-like member formed by pressing a plate made of a conductive material such as copper alloy, and as shown in FIG. And an elongated plate-like external connection portion 13 extending from the terminal connection portion 12 and extending perpendicularly to the terminal connection portion 12.
- One surface of the terminal connection portion 12 (surface opposite to the side where the external connection portion 13 extends; lower surface in FIG. 6) is a coil holding surface 12F.
- the terminal connection portion 12 is provided with four locking holes 14 for locking the holder 31. Each locking hole 14 is a through hole penetrating from the coil holding surface 12F of the terminal connection portion 12 to the surface on the opposite side.
- the diagonally wound coil spring 21 is a coil spring formed by winding a conductive wire a plurality of times.
- the diagonally wound coil spring 21 is, as shown in FIG. 8, different from a general coil spring, it is a spring wound so that a winding constituting the spring is inclined in one direction with respect to the coil axis L.
- the winding falls down so as to be further inclined with respect to the coil axis L, and the height of the spring It deforms so that the dimension (dimension in the direction perpendicular to the coil axis L) becomes smaller.
- the diagonally wound coil spring 21 has a non-linear region in which the spring load does not change so much even if the amount of displacement (the amount of displacement of the height dimension) is changed.
- the diagonally wound coil spring 21 is disposed along the coil holding surface 12F in a posture in which the coil axis L is substantially parallel to the coil holding surface 12F, as shown in FIG. .
- the holder 31 includes a holder body 32 for holding the diagonally wound coil spring 21, a pair of holding walls 36 and a pair of holding shafts 37 arranged inside the holder body 32, and the holder body 32. It has a series of four locking pieces 39 (corresponding to the engaging portion) engaged with the terminal connection portion 12 and a displacement restricting portion 38 connected from the holder main body 32.
- the holder main body 32 is a tray-shaped portion which is long in one direction, as shown in FIG. 5, and includes a bottom wall 33, and a pair of long side walls 34L and a pair of short side walls 34S extending from the bottom wall 33. ing.
- the bottom wall portion 33 is a rectangular plate-like portion, as shown in FIG.
- Each of the pair of long side walls 34L is a wall extending from each of a pair of long sides of the bottom wall 33, and extends from the bottom wall 33 as shown in FIGS.
- each of the pair of short side walls 34S is a wall portion extending perpendicularly to the bottom wall portion 33 from each of the pair of short sides of the bottom wall portion 33, as shown in FIGS. The edges are respectively connected to the pair of long side walls 34L.
- each of the pair of holding walls 36 is a wall portion disposed in parallel with the short side wall 34S with a gap formed between each of the short side walls 34S.
- Each of the pair of holding shafts 37 is a short shaft portion for holding the diagonally wound coil spring 21.
- Each holding shaft 37 is a cross-shaped plate-like portion extending inward (toward the opposite holding wall 36) from each of the pair of holding walls 36, as shown in FIGS.
- the bottom wall 33 has a window 35 (corresponding to an opening). As shown in FIG. 2 and FIG. 5, the window 35 is an opening that penetrates from one side to the other side in a region surrounded by the pair of long sides and the pair of holding walls 36 in the bottom wall portion 33. .
- each locking piece 39 is perpendicular to the bending piece 39B from a plate-like bending piece 39B extending in the direction opposite to the bottom wall portion 33 from the extending end of the long side wall 34L, and from the extending end of the bending piece 39B. And a locking projection 39P protruding in the direction.
- the locking pieces 39 arranged on one long side wall 34L and the locking pieces 39 arranged on the other long side wall 34L are arranged to face each other, and each locking protrusion 39P It projects on the outside surface 39 (opposite to the other locking pieces 39 facing each other).
- the displacement restricting portion 38 extends in the direction opposite to the bottom wall portion 33 from the extending ends of the pair of short side walls 34S as shown in FIG. 5 and extends outward (perpendicularly to the long side wall 34L) It is a scaly part.
- the diagonally wound coil spring 21 is accommodated inside the holder 31, and as shown in FIG. 8, the pair of holding shafts 37 is inserted from the both ends so as to be held so as not to fall off the holder 31.
- the distance between the pair of holding walls 36 is slightly shorter than the length in the free state in which no load is applied to the diagonally wound coil spring 21, and the diagonally wound coil spring 21 slightly extends in the direction along the coil axis L It is kept compressed.
- the diagonally wound coil spring 21 is elliptical as viewed from the axial direction, and the elliptical short axis is disposed so as to be perpendicular to the bottom wall portion 33.
- the width of the window 35 (the distance between a pair of hole edges extending in the direction along the long side of the bottom wall 33) is slightly shorter than the major axis of the oval in the diagonally wound coil spring 21 as shown in FIG.
- the diagonally wound coil spring 21 contacts the inner wall surface of the holder main body 32 and is held in a state where a part thereof protrudes slightly outward from the window portion 35.
- the holder 31 is assembled to the terminal connection portion 12 in the direction in which the holder body 32 faces the coil holding surface 12F.
- the bending pieces 39B of each of the four locking pieces 39 are inserted into each of the four locking holes 14, and the locking projection 39P is locked to the peripheral portion of the locking hole 14 in the terminal connection portion 12,
- the holder 31 is held so as not to be detached from the terminal connection portion 12 (see also FIG. 21).
- the locking projections 39 P are inserted into the locking holes 14 while bending the bending pieces 39 B inward (opposite to the side where the locking projections 39 P are present).
- the locking projection 39P passes through the locking hole 14, the bending piece 39B elastically returns, and the locking projection 39P is locked to the peripheral portion of the locking hole 14 in the terminal connection portion 12.
- the distance from the base end (the end edge connected to the holder main body 32) of the bending piece 39B to the locking projection 39P is larger than the thickness of the terminal connection portion 12, and the bending piece 39B is a locking projection 39P.
- the holder main body 32 is displaceable in the direction approaching or separating from the coil holding surface 12F (vertical direction in FIG. 6) in accordance with the displacement of the bending piece 39B.
- the diagonally wound coil spring 21 is in contact with the coil holding surface 12 F, and is held between the holder main body 32 and the terminal connection portion 12.
- the holder 31 is positioned so that the locking projection 39P abuts against the terminal connection portion 12 by the elastic force of the diagonally wound coil spring 21 (the holder main body 32 is a terminal connection portion Position 12 shown in FIG. 6).
- the connector housing 40 is comprised by combining the upper split body 41 and lower split body 51 made of a synthetic resin, as shown in FIG.
- the upper split body 41 includes a flat mounting plate 42, and three terminal receiving portions 44 projecting from one surface (the lower surface in FIG. 18) of the front and back surfaces of the mounting plate 42.
- the mounting plate 42 is provided side by side with three insertion holes (not shown) through which the external connection portion 13 can be inserted, and from the hole edge of each insertion hole, as shown in FIG.
- An insertion cylinder 43 through which the external connection portion 13 can be inserted stands vertically to the mounting plate 42.
- each of the three terminal receiving portions 44 rises from the surface opposite to the surface on which the insertion cylinder 43 is disposed in the mounting plate 42, and is provided adjacent to each of the three insertion holes. Flat block-like part.
- Each terminal receiving portion 44 has a terminal contact surface 44 F parallel to the mounting plate 42.
- Each terminal receiving portion 44 has four receiving grooves 45 for receiving the four locking pieces 39 therein.
- Each of the four accommodation grooves 45 is a groove recessed toward the mounting plate 42 with reference to the terminal contact surface 44F, and as shown in FIG. 21, a groove bottom wall 45B parallel to the terminal contact surface 44F;
- the groove is a groove defined by two groove side walls (deflection restricting wall 45R and opposing wall 45S) which vertically extend from the groove bottom wall 45B to the terminal abutment surface 44F and are arranged to be spaced apart from each other.
- the lower split body 51 is a flat rectangular tubular member whose both ends are open.
- the internal space of the lower split body 51 is divided into three holder accommodating chambers 53 by two partition walls 52, as shown in FIG.
- the lower split body 51 is assembled to the upper split body 41 so that one opening edge of the lower split body 51 is in contact with the surface of the mounting plate 42 on which the terminal receiving portion 44 is disposed.
- the lock piece 46 extending from the mounting plate 42 is engaged with the lock projection 54 disposed on the outer wall surface of the body 51, whereby the upper split body 41 is held in a non-removable manner.
- the three terminal modules 10 are assembled into the upper split body 41.
- the external connection portion 13 of each terminal module 10 is inserted into the insertion hole and the insertion cylinder 43, and the terminal connection portion 12 is brought into contact with the terminal contact surface 44F.
- the tips of the four locking pieces 39 protruding from the terminal connection portion 12 are respectively accommodated in the four accommodation grooves 45, as shown in FIGS.
- the deflection restricting wall 45R is disposed substantially without a gap facing the inner side surface of the locking piece 39 (the surface on the opposite side to the surface where the locking protrusion 39P protrudes), and the locking piece 39 is inside ( The bending in the direction in which the locking of the locking projection 39P to the terminal connection portion 12 is released is restricted.
- the lower split body 51 is assembled to the upper split body 41 to hold the terminal module 10.
- Each of the three terminal receiving portions 44 and the holder body 32 and the diagonally wound coil spring 21 of each of the three terminal modules 10 are accommodated in each of the three holder accommodating chambers 53 (see FIG. 18).
- the mating connector 60 includes three mating terminals 61 connected to the electric contact member 11 via the diagonally wound coil spring 21, and a mating connector housing 63 for holding these mating terminals 61. ing.
- Each of the three mating terminals 61 is, as shown in FIG. 13, an L-shaped bus bar having a shape in which an elongated plate made of a conductive material is bent in an L-shape, one side of the L being elongated It is a plate-like contact portion 62.
- the mating connector housing 63 is made of synthetic resin, and is integrally formed with the three mating terminals 61 by insert molding.
- the mating connector housing 63 is, as shown in FIG. 12, a plate-like mating mounting plate 64 having an outer shape substantially equal to the mounting plate 42 of the connector housing 40 and one of the front and back surfaces of the mating mounting plate 64.
- the three terminal blocks 65 disposed and the terminal holding portion 66 extending from the other surface of the mating mounting plate 64 are provided.
- Each of the three terminal blocks 65 is a short rectangular table protruding from the mating mounting plate 64, and the contact portions 62 of the three mating terminals 61 are disposed on the terminal block 65. It is done.
- the contact portion 62 as shown in FIG. 16, when the connector 1 and the mating connector 60 are assembled, the surface opposite to the terminal block 65 becomes a contact surface 62F that contacts the diagonally wound coil spring 21.
- the terminal holding portion 66 has a block shape, and the L-shaped other side portion of the three mating connectors 60 is embedded inside.
- each of the three terminal blocks 65 and the three contact portions 62 of the mating connector 60 enters the interior of each of the three holder accommodating chambers 53, as shown in FIG. As shown, the contact portion 62 contacts a portion of the diagonally wound coil spring 21 that protrudes from the window portion 35. Then, the mating terminal 61 and the electrical contact member 11 are electrically connected via the diagonally wound coil spring 21. At this time, when the electric contact member 11 and the mating terminal 61 respectively contact the diagonally wound coil spring 21 at many points, a large number of contacts can be secured, and the contact resistance can be lowered.
- the mating connector housing 63 is omitted in consideration of the legibility of the drawings. Moreover, in FIG.21 and FIG.22, the other party connector housing 63 and the lower split body 51 are abbreviate
- the contact portion 62 causes the obliquely wound coil spring 21 to move from the window portion 35 to the holder body 32 And abut on the bottom wall portion 33 while pushing it into the inside of the
- the contact portion 62 presses the bottom wall portion 33, and the holder body 32 is displaced so as to approach the terminal connection portion 12.
- the diagonally wound coil spring 21 deforms so as to make the winding fall further with respect to the coil axis L against the elastic force of itself (see FIG. 16).
- the obliquely wound coil spring 21 elastically contacts the electric contact member 11 and the mating terminal 61. Thereby, the reliability of the electrical connection between the electrical contact member 11 and the mating terminal 61 is secured.
- the diagonally wound coil spring 21 is used in a non-linear region.
- the height dimension of the diagonally wound coil spring 21 is changed by a change in the relative distance between the contact portion 62 and the terminal connection portion 12 due to assembly tolerance of the connector 1 and the mating connector 60 or vibration. Even if it changes, the spring load does not change much. Therefore, assembly tolerances of the connector 1 and the mating connector 60 can be absorbed without affecting the electrical connection. Moreover, the influence on the contact resistance resulting from the movement of the mating terminal 61 can be suppressed.
- the holder main body 32 is configured to stop at a position where the displacement restricting portion 38 abuts on the coil holding surface 12F, and the diagonally wound coil spring 21 is prevented from being excessively crushed. Thereby, plastic deformation of the diagonally wound coil spring 21 can be avoided, for example, when an impact is applied to the connector 1.
- the terminal module 10 includes the electric contact member 11 having the coil holding surface 12F facing the contact surface 62F provided on the mating terminal 61, and the conductive diagonally wound coil spring 21. And a holder 31 that is assembled to the electrical contact member 11 and holds the diagonally wound coil spring 21.
- the holder 31 includes a holder body 32 and a locking piece 39.
- the holder main body 32 is a portion for holding the diagonally wound coil spring 21 along the coil holding surface 12F, and has a window 35 for exposing the diagonally wound coil spring 21 on the opposite side to the coil holding surface 12F.
- the locking piece 39 is a portion that is continuous with the holder body 32 and engages with the electrical contact member 11.
- the holder main body 32 is displaceable in the direction in which it approaches and separates from the coil holding surface 12F.
- the diagonally wound coil spring 21 has a non-linear region in which the spring load does not change much even when the height dimension (dimension in the direction perpendicular to the coil axis L) of the spring is changed.
- the relative distance between the contact portion 62 and the terminal connection portion 12 changes due to assembly tolerance of the connector 1 and the mating connector 60, vibration at the time of use, etc. Even if the height dimension changes, the spring load does not change much.
- assembly tolerance can be absorbed.
- the influence on the contact resistance resulting from the movement of the mating terminal 61 can be suppressed.
- the holder 31 is provided with a displacement restricting portion 38 which restricts the displacement of the holder main body 32 in the proximity direction to the coil holding surface 12F by abutting on the coil holding surface 12F.
- a locking piece 39 extends from the holder body 32 and a flexible piece 39B which can be bent in a direction intersecting with the direction of extension from the holder body 32 and a latch that protrudes from the flexible piece 39B and locks to the electrical contact member 11
- the connector housing 40 is provided with a locking projection 39P, and is provided with a deflection restricting wall 45R that interferes with the bending piece 39B and restricts bending in a direction in which the engagement of the bending piece 39B with the electric contact member 11 is released.
- the holder 31 is made of synthetic resin in the above embodiment, the holder may be made of a conductive material such as metal.
- the holder 31 is displaceable so that the holder main body 32 approaches or separates from the coil holding surface 12F.
- the holder may not be displaceable.
- the number of terminal modules 10 held by the connector housing 40 is not limited to that in the above embodiment, and may be two or less, or four or more.
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- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
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Abstract
端子モジュール(10)は、相手端子(61)に設けられた接触面(62F)と対向するコイル保持面(12F)を有する電気接触部材(11)と、導電性の斜め巻きコイルスプリング(21)と、電気接触部材(11)に組み付けられ、斜め巻きコイルスプリング(21)を保持するホルダ(31)とを備え、ホルダ(31)が、斜め巻きコイルスプリング(21)をコイル保持面(12F)に沿って保持するとともに、斜め巻きコイルスプリングをコイル保持面(12F)とは反対側に露出させる窓部(35)を有するホルダ本体(32)と、ホルダ本体(32)から連なり電気接触部材(11)と係合する係止片(39)とを備える。
Description
本明細書によって開示される技術は、端子モジュール、およびコネクタに関する。
電気機器等の通電部において、コイルばねを用いて2つの導体を電気的に接続する接触子装置が知られている(特許文献1参照)。この接触子装置は、素線を巻回軸に対して傾斜させて螺旋状に巻回したばね接触子(斜め巻きコイルスプリング)と、互いに嵌合可能な二つの導体とを備えている。二つの導体のうち一方の導体の嵌合面には、ばね接触子を嵌める溝が設けられている。二つの導体が嵌合すると、二つの導体の間にばね接触子が挟まれ、二つの導体が電気的な接続状態となる。
上記の構成では、切削加工により導体に溝を設けたり、ばね接触子の両端を導体に溶接したりする必要があり、構成及び製造工程が複雑化しがちであった。
本明細書によって開示される端子モジュールは、相手端子に設けられた接触面と対向するコイル保持面を有する電気接触部材と、導電性の斜め巻きコイルスプリングと、前記電気接触部材に組み付けられ、前記斜め巻きコイルスプリングを保持するホルダとを備え、前記ホルダが、前記斜め巻きコイルスプリングを前記コイル保持面に沿って保持するとともに、前記斜め巻きコイルスプリングを前記コイル保持面とは反対側に露出させる開口部を有するホルダ本体と、前記ホルダ本体から連なり前記電気接触部材と係合する係合部とを備える。
また、本明細書によって開示されるコネクタは、上記の構成の端子モジュールを備える。
上記の構成によれば、相手端子と電気接触部材とが接近したときに両者間に挟まれて両者を接続する斜め巻きコイルスプリングを、簡易な構成で電気接触部材に保持させることができ、製造工程を簡素化できる。
上記の構成において、前記ホルダ本体が前記コイル保持面に近接および離間する方向に変位可能となっていても構わない。
ここで、斜め巻きコイルスプリングは、ばねの高さ寸法(コイル軸に垂直な方向での寸法)を変化させても、ばね荷重があまり変化しない非線形領域を有している。この非線形領域では、組付公差や、使用時の振動等によって、斜め巻きコイルスプリングの高さ寸法が変化したとしても、ばね荷重があまり変化しない。このため、ホルダを変位可能とすることによって、この非線形領域を効果的に利用し、電気接触部材と相手端子との電気的接続に影響を与えることなく、組付公差を吸収することができ、また、相手端子の動きに起因する接触抵抗への影響を抑えることができる。
また、前記ホルダが、前記コイル保持面に突き当たることで前記ホルダ本体の前記コイル保持面に対する近接方向の変位を規制する変位規制部を備えていても構わない。
このような構成によれば、斜め巻きコイルスプリングが過度に押し潰されることを回避し、コネクタに衝撃が加えられた場合などにおける、斜め巻きコイルスプリングの塑性変形を避けることができる。
また、前記係合部が、前記ホルダ本体から延び、前記ホルダ本体からの延び方向とは交差方向に撓み可能な撓み片と、前記撓み片から突出して前記電気接触部材に係止する係止突起とを備え、前記コネクタハウジングが、前記撓み片に干渉して前記撓み片の前記電気接触部材との係合が解除される方向に撓むことを規制する撓み規制壁を備えていても構わない。
このような構成によれば、コネクタの相手コネクタへの嵌合操作時やコネクタの使用時において、ホルダに外力が加わっても、ホルダが電気接触部材から不用意に外れることを回避できる。
本明細書によって開示される端子モジュール、およびコネクタによれば、斜め巻きコイルスプリングを簡素な構成及び製造工程で保持させることができる。
実施形態を、図1~図22を参照しつつ説明する。本実施形態のコネクタ1は、図10に示すように、3つの端子モジュール10と、これらの端子モジュール10を保持し、相手コネクタ60と嵌合されるコネクタハウジング40とを備えている。
3つの端子モジュール10のそれぞれは、図1、図2および図3に示すように、電気接触部材11と、導電性の斜め巻きコイルスプリング21と、斜め巻きコイルスプリング21を保持して電気接触部材11に組み付けられるホルダ31とを備えている。
電気接触部材11は、銅合金などの導電性材料からなる板材をプレス加工して形成された、L字の板状の部材であって、図4に示すように、細長い板状の端子接続部12と、端子接続部12から連なり、端子接続部12に対して垂直に延びる細長い板状の外部接続部13とを備えている。端子接続部12の一面(外部接続部13が延びている側とは反対側の面;図6の下面)は、コイル保持面12Fとなっている。端子接続部12は、ホルダ31の係止のための4つの係止孔14を備えている。各係止孔14は、端子接続部12のコイル保持面12Fからその反対側の面まで貫通する貫通孔である。
斜め巻きコイルスプリング21は、図3に示すように、導電性の線材を複数回巻回させたコイルばねである。斜め巻きコイルスプリング21は、図8に示すように、一般的なコイルスプリングとは異なり、スプリングを構成する巻線がコイル軸Lに対して一方向に傾くように巻かれたスプリングである。この斜め巻きコイルスプリング21は、その外周部に、コイル軸Lに対して垂直な方向に荷重をかけられると、巻線がコイル軸Lに対してさらに傾斜するように倒れ込んで、ばねの高さ寸法(コイル軸Lに垂直な方向の寸法)が小さくなるように変形する。そして、斜め巻きコイルスプリング21は、その変位量(高さ寸法の変位量)を変化させても、ばね荷重があまり変化しない非線形領域を有している。
この斜め巻きコイルスプリング21は、図8に示すように、コイル軸Lがコイル保持面12Fに対して略平行となる姿勢で、コイル保持面12Fに沿って配置され、ホルダ31によって保持されている。
ホルダ31は、図5に示すように、斜め巻きコイルスプリング21を保持するホルダ本体32と、ホルダ本体32の内部に配置される一対の保持壁36および一対の保持軸37と、ホルダ本体32から連なり、端子接続部12に係合する4つの係止片39(係合部に該当)と、ホルダ本体32から連なる変位規制部38とを備えている。
ホルダ本体32は、図5に示すように、一方向に長いトレイ状の部分であり、底壁部33と、この底壁部33から延びる一対の長側壁34Lおよび一対の短側壁34Sとを備えている。底壁部33は、図2に示すように、長方形の板状の部分である。一対の長側壁34Lのそれぞれは、底壁部33の一対の長辺のそれぞれから延びる壁部であって、図6および図9に示すように、底壁部33から延び、底壁部33から離れるほど外側に(相手側の長側壁34Lから離れる方向に)傾斜する傾斜部34Lsと、傾斜部34Lsの延出端から底壁部33に対して垂直に延びる垂直部34Lvとを備えている。一対の短側壁34Sのそれぞれは、図2および図7に示すように、底壁部33の一対の短辺のそれぞれから、底壁部33に対して垂直に延びる壁部であって、その両側縁は、それぞれ一対の長側壁34Lのそれぞれに連なっている。
一対の保持壁36のそれぞれは、図5に示すように、一対の短側壁34Sのそれぞれに対して隙間を空けて、短側壁34Sと平行に配置される壁部である。
一対の保持軸37のそれぞれは、斜め巻きコイルスプリング21を保持するための短い軸部である。各保持軸37は、図5および図8に示すように、一対の保持壁36のそれぞれから内側に向かって(相手側の保持壁36に向かって)延びる、十字の板状の部分である。
底壁部33は、窓部35(開口部に該当)を有している。窓部35は、図2および図5に示すように、底壁部33において一対の長辺および一対の保持壁36によって囲まれた領域が、一面側から他面側まで貫通した開口部である。
係止片39は、図5に示すように、一対の長側壁34Lのうち一方から2つが、他方からもう2つが、それぞれ延びている。各係止片39は、長側壁34Lの延出端から底壁部33と反対方向に延びる板片状の撓み片39Bと、この撓み片39Bの延出端から、撓み片39Bに対して垂直方向に突出する係止突起39Pとを備えている。一方の長側壁34Lに配置された係止片39と、他方の長側壁34Lに配置された係止片39とは、互いに向かい合って配置されており、各係止突起39Pは、各係止片39の外側面(向かい合う他の係止片39とは反対側)に突出している。
変位規制部38は、図5に示すように、一対の短側壁34Sのそれぞれの延出端から、底壁部33と反対方向に延びるとともに、外側方向(長側壁34Lと垂直方向)に延びる、鍔状の部分である。
斜め巻きコイルスプリング21は、ホルダ31の内部に収容され、図8に示すように、一対の保持軸37が両端から内部に挿入されることにより、ホルダ31から抜け落ちないように保持されている。一対の保持壁36間の間隔は、斜め巻きコイルスプリング21に負荷が加えられていない自由状態での長さよりもやや短くされており、斜め巻きコイルスプリング21は、コイル軸Lに沿う方向にやや圧縮された状態で保持されている。
斜め巻きコイルスプリング21は、図9に示すように、軸方向から見ると楕円形をしており、楕円形の短軸が底壁部33に対して垂直方向になるように配されている。窓部35の幅(底壁部33の長辺に沿う方向に延びる一対の孔縁間の距離)は、図9に示すように、斜め巻きコイルスプリング21における楕円形の長軸よりやや短くなっており、斜め巻きコイルスプリング21は、ホルダ本体32の内壁面に接触するとともに、一部が窓部35から僅かに外方に突出した状態で保持されている。
図6~図9に示すように、ホルダ31は、端子接続部12に対し、ホルダ本体32がコイル保持面12Fと対向する向きに組み付けられる。4つの係止孔14のそれぞれに4つの係止片39のそれぞれにおける撓み片39Bが挿通され、係止突起39Pが端子接続部12において係止孔14の周縁部に係止されることにより、ホルダ31が端子接続部12から外れないように保持されている(図21を併せて参照)。ホルダ31を端子接続部12に組み付ける際には、各撓み片39Bを内側(係止突起39Pがある側とは反対側)に撓ませながら、係止突起39Pを係止孔14に挿通させる。係止突起39Pが係止孔14を通過すると、撓み片39Bが弾性復帰して、係止突起39Pが端子接続部12における係止孔14の周縁部に係止される。
撓み片39Bの基端(ホルダ本体32と接続している端縁)から係止突起39Pまでの距離は、端子接続部12の厚さよりも大きくなっており、撓み片39Bは、係止突起39Pが端子接続部12に突き当たる位置(図6~図9に示す位置)と、変位規制部38が端子接続部12に突き当たる位置(図13~図16に示す位置)との間で、端子接続部12に対して垂直方向に変位可能となっている。そして、ホルダ本体32は、撓み片39Bの変位に伴って、コイル保持面12Fに対して近接または離間する方向(図6の上下方向)に変位可能とされている。
ホルダ31が端子接続部12に組み付けられた状態では、斜め巻きコイルスプリング21がコイル保持面12Fに接触しており、ホルダ本体32と端子接続部12とによって挟み付けられた状態となっている。ホルダ31に対して押圧力が加えられていない状態では、斜め巻きコイルスプリング21の弾発力によって、ホルダ31は、係止突起39Pが端子接続部12に突き当たる位置(ホルダ本体32が端子接続部12から最も離れる位置;図6に示す位置)に保持されている。
コネクタハウジング40は、図10に示すように、合成樹脂製の上割体41と下割体51とを組み合わせることで構成されている。
上割体41は、平板状の取付板42と、この取付板42の表裏両面のうち一面(図18の下面)から突出する3つの端子受け部44とを備えている。
取付板42には、外部接続部13を挿通可能な3つの挿通孔(図示せず)が、並んで設けられており、各挿通孔の孔縁からは、図10に示すように、内部に外部接続部13を挿通可能な挿通筒43が、取付板42に対して垂直に立ち上がっている。
3つの端子受け部44のそれぞれは、図18に示すように、取付板42において挿通筒43が配置されている面とは反対側の面から立ち上がり、3つの挿通孔のそれぞれに隣接して設けられる、扁平なブロック状の部分である。各端子受け部44は、取付板42に対して平行な端子当接面44Fを有している。
各端子受け部44は、4つの係止片39をそれぞれ内部に受け入れる4つの収容溝45を有している。4つの収容溝45のそれぞれは、端子当接面44Fを基準として取付板42に向かって凹む溝であって、図21に示すように、端子当接面44Fと平行な溝底壁45Bと、この溝底壁45Bから端子当接面44Fまで垂直に延び、間隔を空けて互いに向かい合って配置される2つの溝側壁(撓み規制壁45Rおよび対向壁45S)とで定義される溝である。
下割体51は、両端が開口した扁平な角筒状の部材である。下割体51の内部空間は、図11に示すように、2つの仕切壁52によって3つのホルダ収容室53に区分けされている。この下割体51は、上割体41に対して、下割体51の一方の開口縁が取付板42において端子受け部44が配置された面に当接するように組み付けられており、下割体51の外壁面に配置されたロック突起54に、取付板42から延びるロック片46が係合することで、上割体41に対して離脱不能に保持されている。
端子モジュール10をコネクタハウジング40に組み付ける際には、まず、3つの端子モジュール10を上割体41に組み付ける。各端子モジュール10の外部接続部13を、挿通孔および挿通筒43に挿通させ、端子接続部12を端子当接面44Fに当接させる。端子接続部12から突き出る4つの係止片39の先端部は、図18および図21に示すように、4つの収容溝45の内部に、それぞれ収容される。撓み規制壁45Rは、係止片39の内側面(係止突起39Pが突出している面とは反対側の面)に対向して、ほぼ隙間なく配置されており、係止片39が内側(係止突起39Pの端子接続部12への係止が解除される方向)に撓むことを規制している。
次いで、下割体51を上割体41に組み付けることにより、端子モジュール10を保持する。3つの端子受け部44のそれぞれ、および、3つの端子モジュール10のそれぞれのホルダ本体32および斜め巻きコイルスプリング21は、3つのホルダ収容室53のそれぞれの内部に収容される(図18参照)。
相手コネクタ60は、図12に示すように、斜め巻きコイルスプリング21を介して電気接触部材11に接続される3つの相手端子61と、これらの相手端子61を保持する相手コネクタハウジング63とを備えている。
3つの相手端子61のそれぞれは、図13に示すように、導電性材料からなる細長い板材がL字状に折り曲げられたような形状を有するL字バスバーであって、L字の一辺が、細長い板状の接触部62となっている。
相手コネクタハウジング63は、合成樹脂製であって、インサート成形により3つの相手端子61と一体に形成されている。この相手コネクタハウジング63は、図12に示すように、コネクタハウジング40の取付板42とほぼ等しい外形を有する板状の相手取付板64と、この相手取付板64の表裏両面のうち一面に並んで配置される3つの端子台65と、相手取付板64の他面から延びる端子保持部66とを備えている。
3つの端子台65のそれぞれは、相手取付板64から突出する、背の低い矩形の台であって、3つの相手端子61のそれぞれの接触部62が、端子台65上に載るようにして配置されている。接触部62において、端子台65とは反対側の面は、図16に示すように、コネクタ1と相手コネクタ60とが組み付けられる際に、斜め巻きコイルスプリング21と接触する接触面62Fとなっている。端子保持部66は、ブロック状をなし、3本の相手コネクタ60におけるL字の他辺部分が内部に埋め込まれている。
コネクタ1が相手コネクタ60と組み付けられる際には、相手コネクタ60の3つの端子台65と3つの接触部62とのそれぞれが、3つのホルダ収容室53のそれぞれの内部に進入し、図19に示すように、接触部62が、斜め巻きコイルスプリング21の窓部35から突出している部分に接触する。すると、相手端子61と電気接触部材11とが斜め巻きコイルスプリング21を介して電気的な接続状態となる。この際に、電気接触部材11と相手端子61とが、それぞれ、斜め巻きコイルスプリング21と多点で接触することで、接点数を多く確保することができ、接触抵抗を低くできる。なお、図面の見易さを考慮して、図18~図20では、相手コネクタハウジング63を省略して示している。また、図21及び図22では、相手コネクタハウジング63および下割体51を省略して示している。
この接続状態から接触部62と端子接続部12とがより接近するように、コネクタ1と相手コネクタ60とがさらに近接すると、接触部62が、斜め巻きコイルスプリング21を窓部35からホルダ本体32の内部に押し込むようにしつつ底壁部33に当接する。さらに接触部62と端子接続部12とが接近していくと、接触部62が底壁部33を押圧し、ホルダ本体32が端子接続部12に近づくように変位する。これに伴い、斜め巻きコイルスプリング21が、自身の弾発力に抗して、巻線をコイル軸Lに対してさらに倒れ込ませるように変形する(図16参照)。そして、斜め巻きコイルスプリング21の弾発力によって、斜め巻きコイルスプリング21が電気接触部材11と相手端子61とに対して弾性的に接触する。これにより、電気接触部材11と相手端子61との電気的接続の信頼性が確保される。
コネクタ1と相手コネクタ60とが完全に嵌合した状態では、斜め巻きコイルスプリング21は非線形領域で使用されるようになっている。この非線形領域では、コネクタ1と相手コネクタ60との組付公差や、振動等によって接触部62と端子接続部12との相対的距離が変化することで、斜め巻きコイルスプリング21の高さ寸法が変化したとしても、ばね荷重があまり変化しない。このため、電気的接続に影響を与えることなく、コネクタ1と相手コネクタ60との組付公差を吸収することができる。また、相手端子61の動きに起因する接触抵抗への影響を抑えることができる。
なお、ホルダ本体32は、変位規制部38がコイル保持面12Fに突き当たる位置で止まるようになっており、斜め巻きコイルスプリング21が過度に押し潰されることが防がれている。これにより、コネクタ1に衝撃が加えられた場合などにおける、斜め巻きコイルスプリング21の塑性変形を避けることができる。
以上のように本実施形態によれば、端子モジュール10は、相手端子61に設けられた接触面62Fと対向するコイル保持面12Fを有する電気接触部材11と、導電性の斜め巻きコイルスプリング21と、電気接触部材11に組み付けられ、斜め巻きコイルスプリング21を保持するホルダ31とを備える。ホルダ31は、ホルダ本体32と、係止片39とを備える。ホルダ本体32は、斜め巻きコイルスプリング21をコイル保持面12Fに沿って保持する部分であって、斜め巻きコイルスプリング21をコイル保持面12Fとは反対側に露出させる窓部35を有する。係止片39は、ホルダ本体32から連なり、電気接触部材11と係合する部分である。
上記の構成によれば、相手端子61と電気接触部材11とが接近したときに両者間に挟まれて両者を接続する斜め巻きコイルスプリング21を、簡易な構成で電気接触部材11に保持させることができ、製造工程を簡素化できる。
また、ホルダ本体32がコイル保持面12Fに近接および離間する方向に変位可能となっている。
ここで、斜め巻きコイルスプリング21は、ばねの高さ寸法(コイル軸Lに垂直な方向での寸法)を変化させても、ばね荷重があまり変化しない非線形領域を有している。この非線形領域では、コネクタ1と相手コネクタ60との組付公差や、使用時の振動等によって、接触部62と端子接続部12との相対的距離が変化することで、斜め巻きコイルスプリング21の高さ寸法が変化したとしても、ばね荷重があまり変化しない。このため、ホルダ本体32を変位可能としておくことで、この非線形領域を効果的に利用し、電気接触部材11と相手端子61との電気的接続に影響を与えることなく、コネクタ1と相手コネクタ60との組付公差を吸収することができる。また、相手端子61の動きに起因する接触抵抗への影響を抑えることができる。
さらに、ホルダ31が、コイル保持面12Fに突き当たることでホルダ本体32のコイル保持面12Fに対する近接方向の変位を規制する変位規制部38を備える。
上記の構成によれば、斜め巻きコイルスプリング21が過度に押し潰されることを回避し、コネクタ1に衝撃が加えられた場合などにおける、斜め巻きコイルスプリング21の塑性変形を避けることができる。
加えて、係止片39が、ホルダ本体32から延び、ホルダ本体32からの延び方向とは交差方向に撓み可能な撓み片39Bと、撓み片39Bから突出して電気接触部材11に係止する係止突起39Pとを備え、コネクタハウジング40が、撓み片39Bに干渉して撓み片39Bの電気接触部材11との係合が解除される方向に撓むことを規制する撓み規制壁45Rを備える。
上記の構成によれば、コネクタ1の相手コネクタ60への嵌合操作時やコネクタ1の使用時において、ホルダ31に外力が加わっても、ホルダ31が電気接触部材11から不用意に外れることを回避できる。
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)上記実施形態では、ホルダ31は合成樹脂製であったが、ホルダは、金属などの導電性材料によって構成されていても構わない。
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)上記実施形態では、ホルダ31は合成樹脂製であったが、ホルダは、金属などの導電性材料によって構成されていても構わない。
(2)上記実施形態では、ホルダ31は、ホルダ本体32がコイル保持面12Fに対して近接または離間するように変位可能となっていたが、ホルダは変位不能であっても構わない。
(3)コネクタハウジング40に保持される端子モジュール10の数は上記実施形態の限りではなく、2個以下であってもよく、4個以上であっても構わない。
1…コネクタ
10…端子モジュール
11…電気接触部材
12F…コイル保持面
21…斜め巻きコイルスプリング
31…ホルダ
32…ホルダ本体
35…窓部(開口部)
38…変位規制部
39…係止片(係合部)
39B…撓み片
39P…係止突起
40…コネクタハウジング
45R…撓み規制壁
51…相手端子
52…接触面
10…端子モジュール
11…電気接触部材
12F…コイル保持面
21…斜め巻きコイルスプリング
31…ホルダ
32…ホルダ本体
35…窓部(開口部)
38…変位規制部
39…係止片(係合部)
39B…撓み片
39P…係止突起
40…コネクタハウジング
45R…撓み規制壁
51…相手端子
52…接触面
Claims (5)
- 相手端子に設けられた接触面と対向するコイル保持面を有する電気接触部材と、
導電性の斜め巻きコイルスプリングと、
前記電気接触部材に組み付けられ、前記斜め巻きコイルスプリングを保持するホルダとを備え、
前記ホルダが、
前記斜め巻きコイルスプリングを前記コイル保持面に沿って保持するとともに、前記斜め巻きコイルスプリングを前記コイル保持面とは反対側に露出させる開口部を有するホルダ本体と、
前記ホルダ本体から連なり前記電気接触部材と係合する係合部とを備える、端子モジュール。 - 前記ホルダ本体が前記コイル保持面に近接および離間する方向に変位可能となっている、請求項1に記載の端子モジュール。
- 前記ホルダが、前記コイル保持面に突き当たることで前記ホルダ本体の前記コイル保持面に対する近接方向の変位を規制する変位規制部を備える、請求項2に記載の端子モジュール。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の端子モジュールと、前記端子モジュールを保持するコネクタハウジングとを備えるコネクタ。
- 前記係合部が、前記ホルダ本体から延び、前記ホルダ本体からの延び方向とは交差方向に撓み可能な撓み片と、前記撓み片から突出して前記電気接触部材に係止する係止突起とを備え、
前記コネクタハウジングが、前記撓み片に干渉して前記撓み片の前記電気接触部材との係合が解除される方向に撓むことを規制する撓み規制壁を備える、請求項4に記載のコネクタ。
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