JP6342708B2 - コネクタと端子金具の接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車内に配設されたワイヤーハーネスなどの接続に用いられるコネクタと端子金具の接続構造に関する。

従来のコネクタと該コネクタ内に電気的に接続される端子金具の接続構造としては、以下の特許文献１に記載されているものが知られている。

概略を説明すれば、前記コネクタは、ボックス状のコネクタハウジングの内部に複数の端子収容孔が貫通形成されていると共に、前記各端子収容孔のそれぞれの内部の軸方向の所定位置に、内外へ弾性変形可能なランス部が設けられている。

前記端子金具は、プレス成形によって一体に形成されており、ほぼ箱型に形成された本体と、該本体の長手方向の一端部に一体に結合されて、電線の端末に圧着接続可能なバレル部と、を備えている。前記本体は、前後に延出した底壁と、一対の側壁と、天井壁と、該天井壁の外側に重ね合わされる外壁と、を備えている。

前記外壁の前部における幅方向に沿った後端縁部のほぼ中央には、前記ランス部に係止可能な係止突部が外側に膨出するように形成されている。

この係止突部は、前端を頂点とするほぼ角錐状に形成されて、前端側にかけて幅寸法及び高さ寸法が減少する先細り状に形成されていると共に、３つの斜面により構成される角錐部と、幅寸法及び高さ寸法が一定にされているとともに３つの外面により構成される角筒部とから構成されている。また、この係止突部は、前端の頂点と、後端縁における一対の突出基端と、外側への突出先端とを結んで構成される仮想三角錐よりも外側に張り出すような形状に形成されている。

これによって、係止突部の内部容積が前記仮想三角錐と比較すると大きくなっており、したがって、ランス部との係止時において、係止突部の内側に進入することが許容される前記ランス部の抜け止め部の肉量が多くなる。このため、抜け止め部を係止突部に食い込ませながら端子金具を後方へ引っ張ることから、この端子金具の抜け止め力が大きくなるようになっている。

特開２００４−１４３０４号公報

しかしながら、前記従来の技術は、前記係止突部を形成するには、外壁の先端部を延設し、この延設部にプレス成形などによって膨出状の係止突部を形成した後に、前記延設部を下方へ折り返し状に折曲形成するようになっている。このため、係止突部の成形作業が煩雑になって、この成形作業能率の低下と成形コストの高騰を招いている。

本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、係止突部の成形作業が容易になり、成形コストの低減化を図り得るコネクタと端子金具の接続構造を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、コネクタハウジングに形成された端子収容孔に長手方向の一端開口から挿入されて、前記端子収容孔の内壁に形成された抜け止め部に係止して接続されるコネクタと端子金具の接続構造において、
前記端子金具の外壁の長手方向の所定位置に、前記抜け止め部が弾性的に係入するランス孔が形成されていると共に、前記ランス孔の前端側の孔縁部に、該ランス孔に係入された前記抜け止め部の先端縁部が軸方向から突き当り係止する係止突部が一体に設けられており、
前記係止突部は、前端側の頂点部から前記ランス孔の孔縁部側の後端部まで漸次拡径状のほぼ錐状に形成されていると共に、前記頂点部から後端部側の一部を切り欠いた切欠部が形成され、
前記外壁の前記係止突部と対向する内面には、接点ばねが設けられていると共に、
該接点ばねと対向する前記係止突部側の内面に、前記切欠部に対して長手方向から対向配置され、前記接点ばねと協働して雄端子を弾性挟持する接触ビードが設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、端子本体の外壁を折り返すことなく、単に平坦な部分に係止突起を設けるようにしたため、該係止突部の成形作業が容易になり、成形作業能率の向上が図れると共に、成形コストの低減化が図れる。

本発明のコネクタと端子金具の接続構造の第１実施形態に供されるコネクタハウジングを示す斜視図である。 同コネクタハウジングの正面図である。 同２のＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態に供される雌端子金具の上方からみた斜視図である。 Ａは同雌端子金具の下方からみた斜視図、ＢはＡのＢ部拡大図である。 同雌端子金具の正面図である。 図６のＣ−Ｃ線断面図である。 コネクタハウジングの端子収容孔に雌端子金具が正常に挿入接続された状態を示す縦断面図である。 本実施形態における接触ビードを示す拡大断面図である。 本実施形態の係止突部の先端部を切り欠かなかった場合の接触ビードの長さを比較して示す拡大断面図である。 本実施形態の端子収容孔に雄端子金具を誤って挿入した場合を示す縦断面図である。 図１１のＤ部拡大図である。 本発明の第２実施形態を示す要部拡大図である。

以下、本発明に係るコネクタと端子金具の接続構造の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、自動車の電気機器類に接続されるワイヤーハーネスを接続するコネクタと端子金具に適用したものである。

具体的に説明すれば、コネクタは、図１及び図２に示すように、内部に複数の端子収容孔(キャビティ)３を有するボックス状のコネクタハウジング１を備えている。一方、前記端子金具は、前記コネクタハウジング１の端子収容孔３の軸方向の一方側から内部に挿通固定される複数の雌型の端子金具２によって構成されている。

前記コネクタハウジング１は、図１〜図３に示すように、合成樹脂材によって一体に形成され、平坦状の底壁１ａと、該底壁１ａの両側縁から一体に立ち上がった両側壁１ｂ、１ｂと、該両側壁１ｂ、１ｂの上端縁に一体に設けられた比較的肉厚な上壁１ｃと、前記底壁１ａと上壁１ｃとの間に形成された中間壁１ｄと、前記底壁１ａと上壁１ｃ及び中間壁１ｄを上下方向で結合する５つの隔壁１ｅと、を有している。そして、コネクタハウジング１の内部に、前記各壁１ａ〜１ｅによって隔成された上下２段でかつ合計１２個の前記端子収容孔３が軸方向に沿って貫通形成されている。

前記各端子収容孔３は、それぞれ横断面ほぼ矩形状に形成されて、図３に示すように、一端開口３ａから内部軸方向のほぼ１／３までの第１収容孔部３ｂと、該第１収容孔部３ｂの先端側から内部軸方向のほぼ中央位置までの第２収容孔部３ｃと、該第２収容孔部３ｃの先端側から先端部付近までの第３収容孔部３ｄと、から構成されている。

前記第１収容孔部３ｂは、その断面積が前記上壁１ｃと中間壁１ｄの各天井壁面を切り欠いて比較的大きな断面積に形成されている。前記第２収容孔部３ｃは、該第１収容孔部３ｂの先端縁から軸方向ほぼ中央位置までの前記上壁１ｃと中間壁１ｄの各天井壁面３ｅが端子収容孔３の先端部方向に向かって下り傾斜状のテーパ面に形成されている。第３収容孔部３ｄは、その断面積が前記雌端子金具２の後述する端子本体６の断面積よりも僅かに大きく形成されて、該端子本体６を安定的に挿入可能になっている。

また、前記端子収容孔３の先端部、つまり第３収容孔部３ｄの先端部には、後述する雄端子金具の雄端子１６が挿通可能な挿通孔３ｆが軸方向へ貫通形成されている。

さらに、前記底壁１ａと中間壁１ｄの前記第３収容孔部３ｃに位置するそれぞれの部位には、抜け止め部であるランス部４がそれぞれ一体に形成されている。

この各ランス部４は、コネクタハウジング１を樹脂成形する際に一体に形成されたもので、図３及び図８に示すように、前記底壁１ａや中間壁１ｄの先端側の下部に形成された空間部５から上方へ傾斜状に切り起こされた形になっていると共に、前記空間部５を介して上下方向へ弾性変形可能に形成されている。つまり、各ランス部４は、基端部４ａが前記第２収容孔部３ｃの先端部付近に位置し、先端部４ｂが前記基端部４ａから前記挿通孔３ｆに向かって立ち上がり傾斜状に形成されて、この先端部４ｂが基端部４ａを支点として前記切欠空間部５を介して上下方向へ弾性変形するようになっている。

前記先端部４ｂは、先端縁が図中ほぼ逆Ｌ字形状に切り欠かれた段差状に形成されて、この段差状の係止溝４ｃに後述する係止突部１４の先端部が係止されるようになっている。

前記雌端子金具２は、図４〜図７に示すように、導電材である銅や銅合金などの金属プレートをプレス成形によって折り曲げ加工等を加えて一体に形成されており、ほぼ箱型に形成された先端側の端子本体６と、該端子本体６の後端側に接続部７を介して一体に結合されて電線の端末に圧着して接続するバレル部８と、から構成されている。

前記端子本体６は、前記金属プレートを横断面ほぼ矩形状に折り曲げて形成されていると共に、前後方向に長い角筒状に形成されており、前後に延出された底壁部９と、該底壁部９の両側縁からほぼ垂直に立ち上げられた一対の側壁部１０，１０と、該両側壁部１０，１０の上端縁に設けられた上壁部１１と、を備え、これらの各壁部９〜１１全体が外壁を構成している。

また、端子本体６は、各壁部９〜１１で隔成された先端部に雄端子金具の雄端子１６が挿通する開口部６ａが形成されている。

前記底壁部９は、平坦状に形成され、長手方向の後端部側に前記コネクタハウジング１のランス部４の先端部４ｂが係入する矩形状のランス孔１２が形成されていると共に、前端部には、前記開口部６ａから内部に挿入される後述する雄端子金具の雄端子１６が接触する左右一対の接触ビード１３ａ、１３ｂが長手方向に沿って細長くかつ平行に形成されている。この接触ビード１３ａ、１３ｂは、底壁部９の外側からプレス機によって外側から内側へ押圧して形成されていると共に、横断面がほぼ円弧状に形成されている。

また、この底壁部９の前記ランス孔１２の前端側の孔縁部１２ａ側には、前記ランス部４の係止溝４ｃに前後方向から係止する係止突部１４が一体に形成されている。

この係止突部１４は、図５Ａ、Ｂに示すように、前記底壁部９の係止孔１２の幅方向のほぼ中央位置に形成されて、係止孔１２の孔縁部１２ａをプレス機によって内側から押圧して外方(下方)へ膨出変形させることにより形成されていると共に、前端側の頂点部(仮想点Ｐ)から前記係止孔１２の孔縁部１２ａ付近まで漸次拡径状に形成された半円錐部１４ａと、該半円錐部１４ａの端縁からさらに後端部まで同一径状に形成された半円筒部１４ｂとから構成されている。

前記半円筒部１４ｂは、先端縁１４ｃが係止孔１２の孔縁部１２ａの端縁とほぼ同一平面上に形成されて、この先端縁１４ｃが前記ランス部４の係止溝４ｃに係止するようになっている。

前記半円錐部１４ａは、前記頂点部Ｐから半円筒部１４ｂ方向に向かって所定角度で漸次拡径状に形成されているが、前記頂点部Ｐ側の一部の部位が切り欠き形成されている。この切欠部１４ｄは、半円錐部１４ａの頂点部Ｐから約１／４程度の位置まで切り欠かれて、その切断面１４ｅが底壁部９の外底面に対してほぼ直角に形成されている。

前記上壁部１１は、図７にも示すように、前記底壁部９と平行に形成されて、下面(天井面)には、前記両接触ビード１３ａ、１３ｂと協働して前記雄端子金具の雄端子１６を弾性的に挟持する接点ばね１５が一体的に設けられている。

この接点ばね１５は、細長い板ばね状に形成されて、基部１５ａが上壁部１１の天井面に接合されていると共に、先端部１５ｂが雄端子金具の雄端子１６の良好な挿入性を確保するために湾曲状に形成されている。また、この接点ばね１５は、上壁部１１の下面に突設された突部１１ａに前記基部１５ａと先端部１５ｂとの間の上面が弾接して基部１５ａから先端部１５ｂに掛けて下り傾斜状に弾性変形していると共に、先端部１５ｂが前記突部１１ａを支点として上下変形可能になっている。

また、上壁部１１は、先端部に雄端部金具の雄端子１６を前記開口部６ａから内部に挿通案内可能な案内突片１１ｂが一体に設けられている。
上壁部１１の前記案内突片１１ｂよりも内部側には、前記接点ばね１５の先端部１５ｂが突部１１ａを支点として上壁部１１方向へ弾性変形した際に、この最大変形を吸収する吸収用孔１１ｃが貫通形成されている。

前記バレル部８は、前後に一対のＵ字形状のかしめ片８ａ、８ｂを有し、後側のかしめ片８ａが図外の電線の芯線部分をかしめ固定するのに対して、前側のかしめ片８ｂが電線の被覆部分をかしめ固定するようになっている。

前記前側のかしめ片８ｂは、内面に電線の被覆部分との摩擦力を大きくする複数の溝孔部８ｃが一体に設けられている。

〔本実施形態の作用〕
前記コネクタハウジング１の各端子収容孔３に、各雌端子金具２を挿入して接続するには、雌端子金具２を持って端子本体６の先端部を、前記端子収容孔３の一端開口３ａから第１収容孔部３ｂ内に挿入してそのまま押し込む。そうすると、前記端子本体６が、第２収容孔部３ｂから第３収容孔部３ｃ内を摺動しながら挿入されると共に、端子本体６の底壁部９の係止突部１４の下端縁が、ランス部４の弾性力に抗して該ランス部４の傾斜状の上面に沿って押圧しながら摺動すると、該ランス部４がランス孔１２を介して下方へ弾性変形しつつ前記空間部５内に吸収される。その後、前記係止突部１４が、ランス部４の係止溝４ｃに到達すると、ランス部４が自身の上方への弾性復帰力によって前記係止孔１２に係入すると同時に、係止突部１４の先端部１４ｃに係止溝４ｃが係止する(図８参照)。

これによって、端子金具２は、端子収容孔３内に強固に接続固定されることから、端子収容孔３からの抜け出し方向への力が作用しても不用意に抜け出すことがない。

なお、図８ではバレル部８の各かしめ片８ａ、８ｂに電線の芯材や被覆部分をかしめによって接続された状態にはなっていないが、実際には、予め前記バレル部８にかしめられた状態で端子金具２が端子収容孔３に挿入固定されるものである。

また、前記各端子金具２が各端子収容孔３に挿入固定された後には、図８に示すように、前記雄端子金具の雄端子１６を、端子収容孔３の先端開口３ｆから雌端子金具２の先端開口６ａを介して端子本体６内に挿入して、接点ばね１５の先端部１５ｂの弾性反力に抗して内部に押し込むと、雄端子１６の上下面が前記先端部１５ｂの下面と前記底壁部９の２つの接触ビード１３ａ、１３ｂとの間に弾性力によって挟持状態に保持されることになる。

このように、本実施形態では、前記係止突部１４は、従来のように端子本体６の底壁部９の先端部を折り返して形成するのではなく、前記係止孔１２の前端孔縁部をプレス機によって単に押圧して形成するだけであるから、この成形作業が容易であり、斯かる成形作業能率の向上とコストの低減化が図れる。

しかも、前記係止突部１４は、円錐部１４ａの先端部側の切欠部１４ｄによって軸方向に短くなっていることから、前記各接触ビード１３ａ、１３ｂの軸方向の長さを、前記円錐部１４ａが短くなった分だけ軸方向に長く形成することが可能になる。

すなわち、前記係止突部１４の円錐部１４ａが、図１０に示すように、頂点部Ｐまで軸方向に長く形成されている場合には、この分だけ接触ビード１３ａ、１３ｂの長さＬが短くなってしまうが、図９に示す本実施形態のように、係止突部１４の円錐部１４ａの先端部側の一部を切除した場合は、この分だけ接触ビード１３ａ、１３ｂの形成スペースが大きくなることから、該接触ビード１３ａ、１３ｂの軸方向の長さＬ１をＬよりも長くすることが可能になる。

この結果、接触ビード１３ａ、１３ｂの上面と前記雄端子１６の下面との接触面積が大きくなるため、この摩擦抵抗によって雄端子１６をさらに保持することが可能になると共に、雌端子金具２と雄端子金具との導通性が向上する。

また、本実施形態によれば、前述した端子収容孔３内に雌端子金具２を挿入する際に、雌端子金具２を誤って上下逆さまにした挿入した場合には、図１１及び図１２に示すように、端子本体６は、その先端部が開口面積の大きな一端開口３ａと第１収容孔部３ｂは通過するものの、前記第２収容孔部３ｃ内のテーパ状の天井壁面３ｅに前記係止突部１４の円錐部１４ａの上端縁が摺接しながら第３収容孔部３ｄに入ろうとすると、前記天井壁面３ｅの先端部(第３収容孔部３ｄ近傍)に前記円錐部１４ａの上端縁が当接してそれ以上の挿入を規制する。

したがって、挿入作業者は、雌端子金具２の誤組付を認識することができることから、誤組付を未然に防止することが可能になる。

特に、本実施形態では、前記円錐部１４ａの先端部側が切欠されていることから、端子本体６を挿入すると、前記天井壁面３ｅの先端部には、図１２に示すように、切欠部１４ｄの切断面１４ｅの上端縁が食い込むように係止するため、挿入の規制効果が大きくなって誤組付をさらに明確に認識することができる。
〔第２実施形態〕
図１３は第２実施形態を示し、この実施形態では、係止突部１４を角錐状に形成したものである。すなわち、係止突部１４は、角錐部１４ａと該角錐部１４ａの後端縁に一体に形成された角筒部１４ｂとから構成されており、第１実施形態と同じく前記角錐部１４ａの先端部に切欠部１４ｄが形成され、この分、軸方向の長さが短く形成されている。

他の構成は、第１実施形態と同様であるから、接触ビード１３ａ、１３ｂの軸方向の長さを大きくすることができるなど第１実施形態と同じ作用効果が得られるが、特に、本実施形態では、角筒部１４ｂとして形成することによって、該角筒部１４ｂの先端縁と前記ランス部４の係止溝４ｃの突き合わせ時の接触面積が大きくなって係止力がさらに大きくなる。

また、前記角錐部１４ａに形成することによって、該角錐部１４ａの先端縁１４ｃの横幅の長さが大きくなることから、前記誤組付時における天井壁面３ｅとの食い込み性が高くなって、誤組付状態をより明確に認識することが可能になる。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、コネクタの仕様によっては、雌端子金具２を雄端子金具とすることも可能である。

１…コネクタハウジング
２…雌端子金具
３…端子収容孔
３ｅ…天井壁面
４…ランス部
５…空間部
６…端子本体
８…バレル部
８ａ、８ｂ…かしめ部
９…底壁部
１０…両側壁部
１１…上壁部
１２…ランス孔
１２ａ…前端側の孔縁
１３ａ、１３ｂ…接触ビード
１４…係止突部
１４ａ…円錐部(角錐部)
１４ｂ…円筒部(角筒部)
１４ｃ…先端縁
１４ｄ…切欠部
１４ｅ…切断面
１５…接点ばね
１５ｂ…先端部
１６…雄端子

Claims (3)

1. コネクタハウジングに形成された端子収容孔に長手方向の一端開口から挿入されて、前記端子収容孔の内壁に形成された抜け止め部に係止して接続されるコネクタと端子金具の接続構造において、
   前記端子金具の外壁の長手方向の所定位置に、前記抜け止め部が弾性的に係入するランス孔が形成されていると共に、前記ランス孔の前端側の孔縁部に、該ランス孔に係入された前記抜け止め部の先端縁部が軸方向から突き当り係止する係止突部が一体に設けられており、
   前記係止突部は、前端側の頂点部から前記ランス孔の孔縁部側の後端部まで漸次拡径状のほぼ錐状に形成されていると共に、前記頂点部から後端部側の一部を切り欠いた切欠部が形成され、
   前記外壁の前記係止突部と対向する内面には、接点ばねが設けられていると共に、
   該接点ばねと対向する前記係止突部側の内面に、前記切欠部に対して長手方向から対向配置され、前記接点ばねと協働して雄端子を弾性挟持する接触ビードが設けられていることを特徴とするコネクタと端子金具の接続構造。
2. 前記係止突部は、前記頂点部側の切欠部の端縁側の円錐部または角錐部と、該円錐部または角錐部から後端部側の円筒部または角筒部と、によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタと端子金具の接続構造。
3. 前記端子収容孔は、内壁面の一部が前記一端開口から軸方向のほぼ中央位置に向かって下り傾斜状に形成されていると共に、前記ほぼ中央位置から先端部までの横断面形状が、前記端子金具の横断面形状より僅かに大きな相似形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタと端子金具の接続構造。

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