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JP7298461B2 - 雌端子及び雌コネクタ - Google Patents

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JP7298461B2 JP2019220498A JP2019220498A JP7298461B2 JP 7298461 B2 JP7298461 B2 JP 7298461B2 JP 2019220498 A JP2019220498 A JP 2019220498A JP 2019220498 A JP2019220498 A JP 2019220498A JP 7298461 B2 JP7298461 B2 JP 7298461B2
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Description

本開示は、雌端子及び雌コネクタに関する。
特開2014-160544号公報(特許文献1)に開示されている雌端子金具は、前方から相手側の雄タブが挿入される筒状の本体部と、本体部内において上下方向に撓み可能な弾性接触片と、弾性接触片に対向し下方へと突き出している受け部と、左右側壁を本体部内へ切り起こして形成されているたたき出し部と、を備えて構成されている。この雌端子金具に雄タブが挿入されたとき、雄タブは弾性接触片と受け部によって上下方向に挟持され、端子間の電気的接触が保証される。このとき、雌端子のたたき出し部は、雌端子金具内における雄タブとの間のクリアランスを小さくし、雄タブの幅方向の変位を制限する。
特開2014-160544号公報
上記の雌端子金具において、雄タブが雌端子金具に接続されたときにおいても、雄タブの左右のクリアランスは依然として存在している。したがって、特許文献1の雌端子金具を含むコネクタを、例えば自動車のような振動環境下で長期にわたって使用すると、雄タブの幅方向のがたつきにより、雄タブが摩耗し、端子間の電気的接触が不良となる可能性がある。
本明細書に開示された技術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、振動環境下で長期にわたって使用される場合でも、雄端子のがたつきを抑制し、端子間の接触不良を防ぐことができる雌端子を提供することを目的とする。
本開示の雌端子は、前方から雄端子が接続される筒状の接続筒部と、前記接続筒部の内部に挿入された前記雄端子に対して第1の方向から弾性的に接触する弾性接触片と、前記接続筒部の内部において前記弾性接触片との間で前記雄端子を挟持する受け部と、前記第1の方向とは交差する第2の方向から前記雄端子に弾性的に接触する振動抑制部と、前記接続筒部の内部において前記振動抑制部との間で前記雄端子を挟持する当接部と、を備え、前記振動抑制部は、前記接続筒部を構成する壁部に設けられ、前記第2の方向に撓み可能な複数の撓み部を有する。
本開示によれば、振動環境下でも端子の摩耗が抑制され、コネクタの接続信頼性を確保できる。
図1は、実施形態1にかかる雌端子の斜視図である。 図2は、実施形態1にかかる雌端子の正面図である。 図3は、実施形態1にかかる雌端子の側面図である。 図4は、図2におけるA-A断面図である。 図5は、図2におけるB-B断面図である。 図6は、実施形態1にかかる雌端子の展開図である。 図7は、雄コネクタと実施形態1にかかる雌コネクタが接続された状態の平面図である。 図8は、図7におけるC-C断面図であって、雄端子と雌端子のみを図示した図である。 図9は、図7におけるD-D断面図であって、雌端子の周辺を拡大した断面図である。 図10は、図7におけるE-E断面図である。 図11は、図7におけるF-F断面図であって、雌端子の周辺を拡大した断面図である。 図12は、図9に示すG-G断面図である。 図13は、実施形態2にかかる雌端子の斜視図である。 図14は、実施形態2にかかる雌端子の正面図である。 図15は、実施形態2にかかる雌端子の側面図である。 図16は、実施形態2にかかる雌端子の平面図である。 図17は、図14におけるH-H断面図である。 図18は、実施形態2にかかる雌端子の展開図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示の雌端子は、前方から雄端子が接続される筒状の接続筒部と、前記接続筒部の内部に挿入された前記雄端子に対して第1の方向から弾性的に接触する弾性接触片と、前記接続筒部の内部において前記弾性接触片との間で前記雄端子を挟持する受け部と、前記第1の方向とは交差する第2の方向から前記雄端子に弾性的に接触する振動抑制部と、前記接続筒部の内部において前記振動抑制部との間で前記雄端子を挟持する当接部と、を備え、前記振動抑制部は、前記接続筒部を構成する壁部に設けられ、前記第2の方向に撓み可能な複数の撓み部を有する。
このような構成によると、雄端子が接続筒部の内部に挿入されたとき、雄端子は振動抑制部と当接部によって第2の方向に挟持された状態となるため、第2の方向のがたつきが抑制される。したがって、上記の雌端子を用いたコネクタは、振動環境下で長期にわたって使用されても、第2の方向のがたつきによって雄端子が摩耗され、端子間の接続不良が生じることを抑制できる。
さらに、本構成では、振動抑制部に複数の撓み部を設けているため、撓み部を1か所とした場合に比べて、振動抑制部の第2の方向への撓み変位量を大きくとることができ、雄端子の挿入力を低減することが可能である。また、撓み変位量が大きいことにより、雄端子や雌端子の許容寸法公差を大きく確保することができ、生産性向上につながる。
(2)前記接続筒部は、底壁と、前記底壁に対向する天井壁と、前記底壁の両側縁から立ち上がる一対の側壁と、を備えて構成され、前記弾性接触片は、前記底壁に設けられており、前記振動抑制部は、前記側壁もしくは前記天井壁のいずれか一方に設けられていることが好ましい。
底壁以外の側壁もしくは天井壁のいずれか一方に振動抑制部が設けられているから、弾性接触片を避けるようにして振動抑制部を設けなくてもよい。
(3)また、本開示の雌コネクタは、上記の雌端子と、前記雌端子が挿入される雌端子収容部を有する雌ハウジングと、リテーナと、を備えた雌コネクタであって、前記複数の撓み部は、前記接続筒部の外部に突出した外部撓み部と、前記接続筒部の内部に配された内部撓み部と、を備えて構成され、前記外部撓み部は、前記雌端子収容部の内部において前記リテーナの前方に配されている、雌コネクタである。
このように構成することにより、雌ハウジング内に雌端子を収容するときの逆挿入を防ぐことができる。
[本開示の実施形態の詳細]
以下に、本開示の実施形態が説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
<実施形態1>
本開示の実施形態1を図1から図12を参照しつつ説明する。以降の説明では、図1から図5及び図7から図12におけるX方向を前方、Y方向を右方、Z方向を上方として説明する。
[雌コネクタ、雌ハウジング、リテーナ]
雌コネクタ100は、電線Wに接続された雌端子10と、雌ハウジング60と、リテーナ70と、を備えて構成されている。雌コネクタ100の相手側の雄コネクタMCは、図7及び図12に示すように、電線MWに接続された雄端子80と、雄ハウジングMHと、を備えて構成されている。雄コネクタMCは、雌コネクタ100の外周側に嵌合する。雌ハウジング60及び雄ハウジングMHは、合成樹脂製となっている。
[雌端子]
実施形態1にかかる雌端子10は、導電性の金属板をプレス加工及び曲げ加工することにより形成されている。雌端子10は、図1から図3に示すように、前方から相手側の雄端子80が挿入される筒状の接続筒部11と、接続筒部11の後方に配されたワイヤーバレル12及びインシュレーションバレル13と、を備えて構成されている。電線Wは、芯線W1が絶縁被覆W2に覆われた構成を有している。ワイヤーバレル12は、図12に示すように、電線Wの末端において芯線W1に圧着され、雌端子10と電線Wとを電気的に接続している。インシュレーションバレル13は、電線Wの絶縁被覆W2に圧着されている。
接続筒部11は、図2に示すように、底壁14と、底壁14に対向する天井壁15と、底壁14の両側縁から立ち上がる一対の側壁16A、16Bと、を備えて構成されている。図2において、一対の側壁16A、16Bのうち、側壁16Aは左方に配され、側壁16Bは右方に配されている。
底壁14の前縁には、図2に示すように、接続筒部11内に向かって折り曲げられた弾性接触片20が設けられている。弾性接触片20は、上下方向に撓み可能であり、弾性接触片20の上面には接点21が設けられている。接点21は、上方向に突出した形態をなしている。図8に示すように、雄端子80が接続筒部11内に挿入された状態では、接点21が雄端子80の下面に接触するようになっている。
天井壁15には、図2に示すように、リブ状に下方に突出した受け部30が設けられている。受け部30は、雄端子80が接続筒部11内に挿入された状態では、図8に示すように、接点21との間で雄端子80を挟持するように配されている。これにより、雄端子80と弾性接触片20が電気的に接続されるようになっている。
側壁16Bには、図2に示すように、リブ状に左方に突出した当接部50が設けられている。当接部50は、図5及び図6に示すように、前後方向に長く、上下方向に短い矩形状をなしている。
図1から図4に示すように、側壁16Aの下縁部には、片持ち状の振動抑制部40が設けられている。振動抑制部40は、図4に示すように、外部撓み部41と、内部撓み部42と、支持部43と、角部44と、延出部45と、から構成されている。
図6に示す展開状態において、振動抑制部40に対応する部分は、L字型をした弾性片17である。弾性片17において、基端部側の幅広部17Aは、角部17Cを介して、先端部側の幅狭部17Bに接続されている(図6の破線は境界を示す)。幅狭部17Bは、前後方向に延出する形態とされている。幅広部17Aは、前後方向と直交する幅方向に延長する形態とされている。
幅広部17Aは、雌端子10が完成された形態においては、図1から図4に示すように、接続筒部11の内部へと折り曲げられ、底壁14の下方に突出している。この突出した部分は、外部撓み部41とされている。幅狭部17Bは、雌端子10が完成された形態においては、図1から図5に示すように、プレス加工により凹凸を施され、側壁16Aの近傍に配されている。この凹凸を有する部分は、内部撓み部42とされている。図5に示すように、内部撓み部42は、接続筒部11の内側に向かって突出した一対の支持部43を有する。角部17Cは、雌端子10が完成された形態においては、図3から図5に示すように、内部撓み部42とともに、側壁16Aに沿うように配されており、角部44とされている。角部44は、図4に示すように、延出部45を介して、外部撓み部41に接続されている。
外部撓み部41及び内部撓み部42は、いずれも左右方向に撓み可能である。図1及び図4に示すように、内部撓み部42の左方向、つまり、側壁16Aに接近する方向への弾性変位を許容するため、側壁16Aには貫通孔18が形成されている。
雄端子80が接続筒部11内に挿入された状態では、図8及び図12に示すように、雄端子80は、一対の支持部43と当接部50によって左右方向から挟持されている。このとき、振動抑制部40は、自然状態に比べ、左方に変位している。振動抑制部40は、撓み部を2か所備えているため、撓み部を1か所とした場合に比べ、撓み可能な変位量を大きく設定できるようになっている。
[雌ハウジング]
雌ハウジング60は、図9から図11に示すように、電線Wと接続された雌端子10が収容される雌端子収容部61と、ランス62と、を備えて構成されている。ランス62は、雌端子収容部61の下面の左右方向中央に配されている。ランス62は、前方に向かってのびる片持ち状の形態をなし、可撓性を有している。ランス62の上面には、上方に突出した雌端子係止部63が設けられている。
図9に示すように、雌端子10が雌端子収容部61内に収容されるとき、ランス62が下方に撓んで雌端子10が収容される。このとき、雌端子10の底壁14に設けられた係止孔19(図5及び図6参照)に、ランス62の雌端子係止部63が収容される。係止孔19の内壁が雌端子係止部63によって後方から係止されることにより、雌端子10が後方に抜けることが抑制される。
雌端子収容部61の下面において、ランス62の左右には、図10に示すように、溝が設けられている。その溝の前方には、図11に示すように、前壁64が設けられている。一方、雌端子収容部61の上面には、下面に設けられたような溝は設けられていない。
雌端子10が雌端子収容部61に収容されている状態で、接続筒部11から下方に突出している外部撓み部41は、図10に示すように、雌端子収容部61の下面の溝に収容されている。このとき、図11に示すように、外部撓み部41の後方には、リテーナ70が配されている。これによって、電線Wが後方に引っ張られ、ランス62が破損した場合でも、リテーナ70によって外部撓み部41が係止されることにより、雌端子10が後方に抜けることが抑制される。また、雌端子収容部61の上面には、外部撓み部41が収容可能な溝が設けられていないため、雌ハウジング60内への雌端子10の上下逆挿入が防止される。このような、雌端子10の後方への抜け防止と雌ハウジング60内への逆挿入防止の役割を担う部分は、一般にスタビライザーとされている。つまり、本実施形態では、外部撓み部41は、スタビライザーを兼ねている。
[本実施形態の作用効果]
本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。本実施形態にかかる雌端子10は、前方から雄端子80が接続される筒状の接続筒部11と、接続筒部11の内部に挿入された雄端子80に対して第1の方向から弾性的に接触する弾性接触片20と、接続筒部11の内部において弾性接触片20との間で雄端子80を挟持する受け部30と、第1の方向とは交差する第2の方向から雄端子80に弾性的に接触する振動抑制部40と、接続筒部11の内部において振動抑制部40との間で雄端子80を挟持する当接部50と、を備え、振動抑制部40は、接続筒部11を構成する壁部に設けられ、第2の方向に撓み可能な複数の撓み部を有する。
このような構成によると、雄端子80が接続筒部11の内部に挿入されたとき、雄端子80は振動抑制部40と当接部50によって第2の方向に挟持された状態となるため、第2の方向のがたつきが抑制される。したがって、上記の雌端子10を用いたコネクタは、振動環境下で長期にわたって使用されても、第2の方向のがたつきによって雄端子80が摩耗され、端子間の接続不良が生じることを抑制できる。
さらに、本構成では、振動抑制部40に複数の撓み部を設けているため、撓み部を1か所とした場合に比べて、振動抑制部40の第2の方向への撓み変位量を大きくとることができ、雄端子80の挿入力を低減することが可能である。また、撓み変位量が大きいことにより、雄端子80や雌端子10の許容寸法公差を大きく確保することができ、生産性向上につながる。
本実施形態によれば、接続筒部11は、底壁14と、底壁14に対向する天井壁15と、底壁14の両側縁から立ち上がる一対の側壁16A、16Bと、を備えて構成され、弾性接触片20は、底壁14に設けられており、振動抑制部40は、側壁16Aに設けられている。
底壁14以外の側壁16Aに振動抑制部40が設けられているから、弾性接触片20を避けるようにして振動抑制部40を設けなくてもよい。
また、本開示の雌コネクタ100は、上記の雌端子10と、雌端子10が挿入される雌端子収容部61を有する雌ハウジング60と、リテーナ70と、を備えた雌コネクタ100であって、複数の撓み部は、底壁14から接続筒部11の外部に突出した外部撓み部41と、接続筒部11の内部に配された内部撓み部42と、を備えて構成され、外部撓み部41は、雌端子収容部61の内部においてリテーナ70の前方に配されている、雌コネクタ100である。
このように構成することにより、雌ハウジング60内に雌端子10を収容するときの逆挿入を防ぐことができる。
<実施形態2>
図13から図18を参照しつつ実施形態2を説明する。以降の説明では、図13から図17におけるX方向を前方、Y方向を右方、Z方向を上方として、説明する。なお、実施形態1と同じ構成については、説明を省略し、実施形態1と同一の符号を用いるものとする。
[雌端子]
実施形態2の雌端子210は、前方から相手側の雄端子80が接続される筒状の接続筒部211を備えて構成されている。接続筒部211は、図14に示すように、底壁214と、底壁214に対向する天井壁215と、底壁214の両側縁から立ち上がる一対の側壁216A、216Bと、を備えて構成されている。図14において、一対の側壁216A、216Bのうち、側壁216Aは左方に配され、側壁216Bは右方に配されている。
雌端子210は、図13及び図14に示すように、接続筒部211の側壁前縁部分に一対の保護壁212を備えている。図18に示す展開状態において、保護壁212に対応する部分は、突端部230である。側壁216Aに設けられた保護壁212は、側壁216Bの前縁に向かって突出しており、側壁216Bに設けられた保護壁212は、側壁216Aの前縁に向かって突出している。よって、一対の保護壁212の先端同士が対向する配置となっている。保護壁212の先端間の間隔は、雄端子80の左右の幅よりも小さくなっている。保護壁212の上端は、図14に示すように、弾性接触片20上面の接点21の高さ位置より少し低く配置されている。このような構成により、雄端子80が接続筒部211内に挿入されるとき、雄端子80が弾性接触片20の基端部に接触することを防ぎ、雄端子80が弾性接触片20の上面にある接点21と接触するように案内される。保護壁212の上縁部には、図13及び図15に示すように、前方から後方に向かうにつれて、高さが増加するようなテーパー構造213が施されている。このテーパー構造213によって、雄端子80は接続筒部211内へと円滑に案内される。
底壁214には、図17に示すように、弾性接触片20の後端部の左右両側に、一対の過度撓み防止部220が設けられている。図18に示す展開状態において、過度撓み防止部220に対応する部分は、切片部221である。過度撓み防止部220は、弾性接触片20が下方に過度に撓んだ場合、下方から弾性接触片20の後端部に当接するように配置されている。これにより、弾性接触片20の下方への過度な撓みを制限し、弾性接触片20の塑性変形を回避できる。
天井壁215には、図13及び図16に示されるように、振動抑制部240が設けられている。振動抑制部240は、2か所の内部撓み部242A、242Bを備えて構成されている。
雌端子210は、図13及び図14に示すように、実施形態1の外部撓み部41に代えて、スタビライザー290を備えている。これにより、雌端子210の雌ハウジング60への逆挿入が防止され、雌ハウジング60から雌端子210が後方に抜けることが抑制される。
図18に示す展開状態において、振動抑制部240に対応する部分は、T字型をした弾性片217である。弾性片217は、基端部側の幅広部217Aと、先端部側の幅狭部217Bと、を備えて構成されている(図18の破線は境界を示す)。幅狭部217Bは、前後方向に延出する形態とされている。幅広部217Aは、前後方向と直交する幅方向に延出する形態とされている。幅広部217Aは、先端部側において、幅狭部217Bの前後方向中央部と接続されている。
幅広部217Aは、雌端子210が完成された形態においては、図13、図14及び図16に示すように、接続筒部211の内部へと折り曲げられており、内部撓み部242Aとされている。内部撓み部242Aの下端は、図14に示すように、受け部30より下方に突出しておらず、雄端子80と接触しないようになっている。幅狭部217Bは、雌端子210が完成された形態においては、図13及び図17に示すように、プレス加工により凹凸を施され、側壁216Aの近傍に配されている。この凹凸を有する部分は、内部撓み部242Bとされている。図17に示すように、内部撓み部242Bは、接続筒部211の内側に向かって突出した一対の支持部243を有する。支持部243は、雄端子80が接続筒部211に挿入された状態において、当接部50との間で雄端子80を左右方向から挟持する。
内部撓み部242A及び内部撓み部242Bは、いずれも左右方向に撓み可能である。図13及び図15に示すように、内部撓み部242Bの左方向、つまり、側壁216Aに接近する方向への弾性変位を許容するため、側壁216Aには貫通孔218が形成されている。
[本実施形態の作用効果]
実施形態2の作用効果については、実施形態1と同様であるため、重複する説明を省略する。
<他の実施形態>
(1)実施形態1及び実施形態2では、振動抑制部40、240は2か所の撓み部を備えている構成としたが、これに限られることはない。振動抑制部は、3か所以上の撓み部を備えている構成としてもよい。
(2)実施形態1及び実施形態2では、弾性接触片20は底壁14、214に設けられる構成としたが、これに限られることはない。弾性接触片は、天井壁または側壁に設けられる構成としてもよい。
(3)実施形態1では、振動抑制部40は側壁16Aに設けられる構成とし、実施形態2では、振動抑制部240は天井壁215に設けられる構成としたが、これに限られることはない。振動抑制部は、底壁に設けられる構成としてもよい。
(4)実施形態2では、保護壁212及び過度撓み防止部220が設けられる構成としたが、これに限られることはなく、保護壁または過度撓み防止部が設けられない構成としてもよい。
10,210: 雌端子
11,211: 接続筒部
12: ワイヤーバレル
13: インシュレーションバレル
14,214: 底壁
15,215: 天井壁
16A,16B,216A,216B: 側壁
17,217: 弾性片
17A,217A: 幅広部
17B,217B: 幅狭部
17C,44: 角部
18,218: 貫通孔
19: 係止孔
20: 弾性接触片
21: 接点
30: 受け部
40,240: 振動抑制部
41: 外部撓み部
42,242A,242B: 内部撓み部
43,243: 支持部
45: 延出部
50: 当接部
60: 雌ハウジング
61: 雌端子収容部
62: ランス
63: 雌端子係止部
64: 前壁
70: リテーナ
80: 雄端子
100: 雌コネクタ
212: 保護壁
213: テーパー構造
220: 過度撓み防止部
221: 切片部
230: 突端部
290: スタビライザー
W,MW: 電線
W1: 芯線
W2: 絶縁被覆
MC: 雄コネクタ
MH: 雄ハウジング

Claims (3)

  1. 前方から雄端子が接続される筒状の接続筒部と、
    前記接続筒部の内部に挿入された前記雄端子に対して第1の方向から弾性的に接触する弾性接触片と、
    前記接続筒部の内部において前記弾性接触片との間で前記雄端子を挟持する受け部と、
    前記第1の方向とは交差する第2の方向から前記雄端子に弾性的に接触する振動抑制部と、
    前記接続筒部の内部において前記振動抑制部との間で前記雄端子を挟持する当接部と、を備え、
    前記振動抑制部は、前記接続筒部を構成する壁部に設けられる1つの弾性片から構成されており
    前記振動抑制部は、前記第2の方向に撓み可能な複数の撓み部を有する、雌端子。
  2. 前記接続筒部は、底壁と、前記底壁に対向する天井壁と、前記底壁の両側縁から立ち上がる一対の側壁と、を備えて構成され、
    前記弾性接触片は、前記底壁に設けられており、
    前記振動抑制部は、前記側壁もしくは前記天井壁のいずれか一方に設けられている、請求項1に記載の雌端子。
  3. 請求項1または請求項2に記載の雌端子と、
    前記雌端子が挿入される雌端子収容部を有する雌ハウジングと、
    リテーナと、を備えた雌コネクタであって、
    前記複数の撓み部は、前記接続筒部の外部に突出した外部撓み部と、前記接続筒部の内部に配された内部撓み部と、を備えて構成され、
    前記外部撓み部は、前記雌端子収容部の内部において前記リテーナの前方に配されている、雌コネクタ。
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