JP4650918B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打抜き加工及び曲げ加工された電気コネクタ、及びその電気コネクタに使用される端子すなわちコンタクトに関する。さらに詳細には、本発明は、箱型のリセプタクル端子、及びその端子に使用され、その端子と嵌合相手の刃（ブレード）端子又はピン端子との間に嵌合接触力を生成する弾性片持ちばね梁に対する損傷を防止する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
打抜き加工及び曲げ加工された箱型のリセプタクルコンタクトすなわちリセプタクル端子は、印刷回路基板のヘッダから延びるピン又はブレード、あるいは他の雄型端子と接触するために、自動車の電気システム等の応用分野で広く使用されている。これら従来の打抜き加工及び曲げ加工された箱型のリセプタクルは、基部から上方に曲げられた両側壁を有し、端子の箱型リセプタクル部を囲むように側壁から延びる頂壁が内方に曲げられているのが典型的である。一般的に片持ち梁の形態のばねは、基部から曲げられる。そして、雄型端子が片持ち梁及び箱型接触部の頂壁間に挿入されると、片持ち梁が撓み、リセプタクル端子及びブレード間に高信頼性接続を形成するのに十分な接触力を生成する。従来の他の端子において、主要な接触点は片持ち梁上にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この種の多くのリセプタクル端子は、成形されたコネクタハウジング内で使用される。このハウジング内では、端子が対応するハウジングキャビティに挿入されると、成形されたラッチ延長部が撓む。次に、ラッチ延長部は、端子の表面と係合する中立位置に戻り、第１の端子ラッチとして作用する。しかし、端子の片持ち梁が露出すると、端子をハウジングに挿入する際に片持ち梁が損傷するおそれがある。この問題は露出した片持ち梁に下限強度を与えることになり、適正な接触力を生成するためには多極コネクタの嵌合力を過度に増大せざるを得ないという問題がある。このため、従来の端子に使用された片持ち梁は、逆に曲げられて、ハウジングの外部に露出しない比較的弾性を有する梁部を有する場合がある。しかし、比較的弾性を有する梁のため、この種の従来のコネクタは一般的に、箱型リセプタクルの内部に位置する比較的長い梁を有する。しかし、これら長い梁により、梁上の主要な接触点が端子の前端から後方に離れる結果となる。この場合、端子は、比較的長い雄型端子又はブレードとしか使用できなくなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の代表的実施形態の箱型リセプタクルコンタクトすなわち箱型リセプタクル端子は、典型的には多数の端子を使用するタイプの電気コネクタ内での使用を意図される。箱型リセプタクル端子は、リセプタクル基部から延びる１本の接触ばね梁（アーム）を有する。接触ばねアームは、その両端の中間を逆に曲げられて、接触ばねアームの前方部に逆曲げ部を形成する。接触ばね梁は、ブレード又はピン端子等の嵌合相手コンタクトと接触する際に、リセプタクル基部に対して外方へ撓み得る。２個のリセプタクル側壁は、接触ばね梁の両側にリセプタクル基部から上方に形成される。基部及び逆曲げ部間の接触ばね梁の一縁からは、少なくとも１個の横突起が延びる。横突起は、側壁の一方の下に延び、リセプタクル基部に対する接触ばね梁の内方への撓みを制限する。このようにして、例えば端子がコネクタハウジング内に挿入される際に、箱型リセプタクルの内部に向かう方向の力が梁に加わっても、片持ち接触ばね梁の形態の接触ばね梁は、損傷を受けたり過応力状態になったりしない。逆に、この形状により、端子がコネクタハウジングに挿入されると、損傷を受け易い片持ち梁を形成するだけの長さを有する片持ち梁のような、より追従性の高い、すなわち、より弾性を有する梁を使用することが可能になる。
【０００５】
このタイプの端子が使用できる電気コネクタは、成形されたハウジングと、ハウジングキャビティに配置される接触端子とを具備する。ハウジングは、接触コンタクトをハウジング内に保持するためにキャビティ内に延びるラッチを有する。接触端子のばね梁は、相手端子と嵌合する際に外方に撓んで嵌合力を生成する。この片持ちばね梁は、対向する両縁から延びると共に内方に撓む際に対向面に当接して第２方向の撓みを制限する突起を具備する。これらの対向面は、片持ちばね梁に隣接した側壁の縁でもよい。接触端子はハウジングキャビティに挿入可能であり、ハウジングのラッチは片持ちばね梁と係合し、接触端子がハウジングキャビティに挿入される際に第２方向に片持ちばね梁を撓ませる傾向がある。端子位置保証部材がハウジングラッチの１つに当接すると、片持ちばね梁が端子挿入を許容するのに十分な距離だけ内方に撓むことができれば、まだ端子をハウジングキャビティに挿入することができる。しかし、端子は損傷するおそれがあり、片持ちばね梁には十分な相互接続を維持するための十分な嵌合力を最早生成できなくなる程度まで応力が加わるおそれがある。
【０００６】
本発明の雌型（リセプタクル）電気端子は、異なる長さの相手ブレード端子と電気的接続する使用に好適である。このリセプタクル電気端子は片持ちばね梁を有し、第１部分が片持ち基部から第１部分との間に配置された逆曲げ部分まで延びる。第２部分は逆曲げ部分及び自由端の間を延び、ブレード接触面が端子のこの端に隣接して配置される。第２部分は、第１部分に対して鋭角に延びる。第１部分は、第１部分に印加され第２部分を向く力による片持ち接触ばね梁の撓みを制限するための構造を具備する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の好適実施形態を構成する打抜き加工及び曲げ加工された箱型リセプタクル電気端子を示す斜視図である。図２は、図１の箱型リセプタクル端子の側面図である。図３は、図１に示された端子のリセプタクル接触部の詳細を示す部分縦断面図である。図４は、図１の箱型リセプタクル端子が形成される、打抜きブランクを示す平面図である。図５は、図１に示された端子に使用される片持ち接触ばね梁の拡大縦断面図である。図６は、図１に示された端子をハウジングキャビティに挿入して電気コネクタを形成する様子を示す縦断面図である。図７ないし図１０は、図６のコネクタ及び図１の端子が異なる標準的長さを有する嵌合相手ブレード端子と共に使用できる状態を示す縦断面図である。
【０００８】
本発明の好適なすなわち代表的実施形態を構成する箱型のリセプタクル端子すなわちリセプタクルコンタクト１０は、雄型ピンコンタクトすなわち雄型ブレード端子８０と嵌合するための雌型電気コンタクトすなわち雌型電気リセプタクルである。ここに示される特定実施形態は、幅2.8mmのブレード端子８０との嵌合を意図されている。この端子幅は、自動車の電気系統で使用される標準的なブレード端子幅の１つである。この端子幅は種々のグループで標準として採用されてきたが、端子の長さは特定されておらず、現在、種々の長さを有するブレード８０が使用されている。従って、箱型リセプタクル接触端子１０は、種々の長さを有するブレード８０と嵌合することを意図されている。
【０００９】
箱型リセプタクル端子１０は、成形されたハウジング４と共に使用され、多数の極すなわち端子を有する電気コネクタ２を形成する。各端子１０は、ハウジング４の一端からハウジングキャビティ６に挿入され、成形ハウジング４の一部を構成すると共に対応するハウジングキャビティ６内に延びる可撓性成形ラッチ８により、ハウジングキャビティ６内に保持される。これらラッチ８は、端子１０をハウジングキャビティ６内へ挿入できるようにするため撓み、端子１０の挿入が完了すると、端子１０と係合する通常の位置に戻り、対応するキャビティ６内で端子１０を適正位置に保持する。これら端子１０は、ハウジングキャビティ６の後端に挿入され、ハウジング嵌合面に向かって押圧されるのが典型である。図６に示される端子位置保証部材７０はラッチ８の背後に挿入できるので、ラッチ８は端子１０から位置ずれしない。
【００１０】
図１に示されるように、打抜き加工及び曲げ加工された各リセプタクル端子１０は、矩形すなわち箱型の接触部すなわち嵌合部を有する。端子１０は図１に、キャリアストリップ６２に接続された状態で示される。このキャリアストリップ６２は、端子１０がコネクタ２の部品を形成する際に従来からの方法で分離される。端子１０は種々の方向にハウジング４へ挿入できるが、端子１０の形状及びハウジング４との関係を説明するために、ここではある約束事が採用されている。例えば、箱型リセプタクル端子１０は、リセプタクル基部１４を具備する下面と、互いに重なる２個の上壁５４，５６を具備する上面とを有するということである。しかし、リセプタクル基部１４及び上壁５４，５６の特徴は、端子１０が一方向にのみ挿入できることを意味しない。同様に、端子１０は、嵌合相手ブレード端子８０が挿入される前端と、従来の電線圧着部５８及び絶縁被覆圧着部６０に圧着される電線（図示せず）が延びる後端とを有する。リセプタクル基部１４、２個の側壁４２，４４及び２個の上壁５４，５６により区画される領域は、端子１０の外部に対しての端子１０の内部として表現される。そして、ハウジング４内に配置される際に、対応するハウジングキャビティ６の壁に隣接して配置される。
【００１１】
箱型リセプタクル端子１０は、追従性すなわち弾性を有する片持ちばね梁１２を具備する。梁１２は、撓むと、箱型リセプタクルの内部に挿入された嵌合相手ブレード端子８０と信頼性高く電気接触するために、適当な嵌合力を生成する。好適実施形態において、端子１０は光沢錫めっきされるが、本発明は他のタイプの電気めっきを使用することができる。片持ちばね梁基部１６は、リセプタクル基部１４と、このリセプタクル基部１４から前方に延びる片持ちばね梁１２とを連結する。片持ちばね梁１２の第１部分は、片持ちばね梁１２が中立位置にある際に、リセプタクル基部１４と略同一平面内に延びる。片持ちばね梁１２のこの第１部分２２は逆曲げ中間部２０まで延びる。逆曲げ中間部２０は、リセプタクル端子１０の前方端に位置し、端子１０がハウジングキャビティ６に挿入される際に、片持ちばね梁１２の前方端すなわち先端２６を具備する。片持ち梁第２部分２４は、逆曲げ部２０の反対側の端から片持ちばね梁１２の末端すなわち自由端１８に向って後方に延びる。片持ち梁第２部分２４は、第１部分２２に対して鋭角に延び、末端１８に隣接する広い基部と共に、図４に示される略三角形の開口３０を有する。片持ちばね梁１２が逆曲げされると、末端１８は片持ちばね梁１２の後部に配置され、従って開口３０の幅は端子１０の後部に向かって増大する。中高部は片持ち梁末端１８に隣接して形成され、開口３０の最大幅部分は中高部内に延び、片持ちばね梁１２の最も内側すなわち最も高い部分を具備する。ブレード８０が挿入されて片持ちばね梁１２と係合すると、ブレード８０は開口３０の対向する両縁のブレード接触面２８と係合するので、片持ち梁１２との４点の接触点すなわち接触領域を形成する。
【００１２】
開口３０により片持ち梁第２部分２４により大きな追従性を与える結果となるが、片持ち梁１２及びブレード８０間の接触ばね力は片持ち梁第２部分２４の撓みにのみ依るのではない。片持ち梁第１部分２２も追従性を有する部材であり、ブレード８０が挿入されて片持ちばね梁１２と係合する際に撓む。片持ち梁基部１６は、ブレード８０が係合する接触面２８のほぼ下に配置される。この結果、長い弾性梁部２２は片持ち梁基部１６及び逆曲げ前方部２０の間に延びる。ばね梁部２２に付加的な弾性を付与するために、片持ち梁基部１６に隣接する梁の部分を形成する縁が内方に傾斜し、この結果、片持ち梁基部１６の梁幅は梁の残余部分の幅より小さくなる。梁のこの後方へ延び且つ内方に傾斜する部分は、２個の横方向突起３８、４０から片持ち梁基部１６まで延びる。横方向突起３８、４０間の梁幅は片持ち梁基部１６での梁幅よりも依然として大きいが、２個の横方向突起３８、４０は梁の最大幅部を形成する。これら横方向突起３８、４０は、対向する両梁縁３４、３６から延び、端子１０がハウジングラッチ８を越えてハウジングキャビティ６に挿入される際に、梁１２及び第１梁部２２の内方への過度の撓みを防止する撓み制限手段を構成する。これら横方向突起が撓みを制限する方法は、箱型リセプタクル端子１０の残余部分を説明した後に詳細に説明する。
【００１３】
図１に示されるように、対向する両側壁４２、４４はリセプタクル基部１４から上方に延びる。リセプタクル基部１４は、片持ち梁基部１６と、片持ちばね梁１２の後部に配置された開口３２との間で両側壁４２、４４を連結する。この開口３２は、コネクタハウジングラッチ８を受容する寸法に形成される。このラッチ８は、端子１０が対応するハウジングキャビティ６に挿入完了されてラッチ８が開口３２と整合すると、中立の保持位置に戻る。側壁４２、４４は圧着部５８まで延びる傾斜部に連結されているが、ばね梁１２の撓みによる応力は、梁自体と、片持ち梁基部１６から開口３２まで延びるリセプタクル基部１６の部分に制限されている。
【００１４】
２枚の側壁４２、４４は、リセプタクル基部１６から略平行に上方へ形成され、片持ち梁１２の対向する両側に配置される。これらの側壁４２、４４はばね梁１２の上部を越えて上方へ延び、２枚の重なった上壁５４、５６は側壁４２、４４の上縁５０、５２から内方に曲げられ、閉じた矩形箱を形成する。ばね梁１２の最上部は上壁５４、５６に対して配置されるので、ブレード８０が梁１２及び上壁５４、５６の間の空間に挿入されると、ブレード８０はこれらの対向する両面に接触し、第１及び第２部分２２、２４の撓みを含む片持ちばね梁１２の撓みにより十分な接触力が生成される。
【００１５】
各側壁４２、４４は、隣接する横方向突起３８、４０と整合する下側切欠き縁４８を有する切欠き部４６を具備する。図４を参照すると、横方向突起３８、４０は、窪んだ切欠き部４６から打ち抜かれる。側壁４２、４４はリセプタクル基部１４に対して略直角に形成され、下側切欠き縁４８は横方向突起３８、４０のすぐ上に配置される。従って、これら切欠き縁４８は、突起３８，４０の上方への移動を制限する対向する両面を構成するので、弾性梁部２２の内方への撓みを制限することにより、片持ち梁１２の内方の撓みを制限する。ブレード端子８０が箱型リセプタクル１０の内部に挿入されると、第１部分２２は、面４８から離れる外方に撓んでブレード８０の挿入に対する空間を与える。しかし、ラッチが移動して切欠き開口３２と整合する前にラッチが梁部２２の外面と係合すると、端子１０のハウジングキャビティ６内への挿入中に第１梁部２２に力が作用する。面すなわち縁４８に対向する横方向突起３８、４０が内向きの過度の撓みを防止する制限停止部として作用するので、この内向きの力は弾性片持ちばね梁１２に損傷又は過度の応力を与えるには不十分である。これらのばね梁１２は、ハウジングラッチ８と係合する端子１０の挿入により通常は損傷しないが、ある場合には損傷が発生する。例えば、図６に示されるタイプの端子位置保証部材７０が撓みを防止するラッチ８の背後に配置される場合、知識を持たない作業者が端子を挿入完了位置に無理に移動させると、片持ち梁が過応力状態になり得る。その問題に対する１つの解決手段は、必要な嵌合力を第２梁部２４に生成させないことであろうが、図７ないし図１０は、従来のいくつかのブレードの形状に対する重要な嵌合寸法がmm単位で示される別の問題を図示する。図７及び図８に示される短いブレード端子と嵌合するために、接触点はコネクタ２の嵌合端に比較的接近しなければならない。比較的短い梁により過度の嵌合力が印加される場合、図９及び図１０に示されるような比較的長いブレードがこのタイプのコネクタと嵌合すると、接触面が損傷し得る。また、この比較的長い移動が嵌合力を増大させるので、比較的長い端子を有するコネクタが使用されると、過度の嵌合力が一般的には問題である。しかし、本発明は、比較的長く弾性ばね梁を使用することにより、嵌合面に隣接して配置された主要な接触点と、対向する両面４８と共に横方向突起３８、４０とが、嵌合及び接触性能に悪影響を与えることなく片持ちばね梁１２の内方移動を制限するように作用して、この問題を解決する。
【００１６】
本発明の好適実施例で説明したリセプタクル端子及びコネクタは、本発明の好適実施例を構成する。また、別の実施形態も本発明の主要素を具備する。例えば、横方向突起の移動を制限する対向両面は、別体の端子部品又はハウジングキャビティの壁に配置することができる。また、他の実施形態も当業者には明白であろう。それ故、本発明は特許請求の範囲により定義され、本明細書に開示された代表的実施形態に限定されない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、端子がコネクタハウジングに挿入される際に、電気端子の弾性片持ち接触梁に対する損傷を防止する。本発明は、コネクタハウジングが挿入完了した端子を所定位置にロックするラッチ梁を有する場合の電気コネクタに特に有利である。本発明は、端子が撓んだラッチ梁を越えて移動する挿入の際、片持ち接触梁の過度の撓みを防止する。端子の突起は、箱型リセプタクル部の肩に当接して片持ち接触梁の撓み過ぎを防止する。
【００１８】
また、本発明は、片持ち接触梁が相手電気端子と嵌合する際、電気コネクタに使用される弾性片持ち接触梁に対する損傷を防止する。特に、本発明は、雄型端子が雌型端子と最初に整合しない場合に生じ得る、雄型端子との初期嵌合の際の雌型端子の接触梁に対する損傷を防止する。適切に整合していない雄型端子は、従来の逆曲げされた片持ち梁の基部に突き当たってその基部を正しくない方向に撓め、端子に永久変形又は損傷を与えるおそれがある。
【００１９】
本発明は、片持ち接触梁端子がこの正しくない方向に撓むのを防止する。このようにして片持ち梁端子に対する損傷を防止することにより、本発明は、より長い又はより弾性を有する片持ち梁を使用して、接触点を端子の前端により接近して配置することを可能にするので、リセプタクル端子を長短の相手ピン又は相手ブレードと共に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施形態を構成する打抜き加工及び曲げ加工された箱型リセプタクル電気端子を示し、（Ａ）箱型リセプタクル電気端子を斜め下方から見た斜視図であり、（Ｂ）箱型リセプタクル電気端子を斜め上方から見た斜視図である。
【図２】図１の箱型リセプタクル端子の側面図である。
【図３】図１に示された端子のリセプタクル接触部の詳細を示す部分縦断面図である。
【図４】図１の箱型リセプタクル端子が形成される、打抜きブランクを示す平面図である。
【図５】図１に示された端子に使用される片持ち接触ばね梁の拡大縦断面図である。
【図６】図１に示された端子をハウジングキャビティに挿入して電気コネクタを形成する様子を示す縦断面図である。
【図７】図６のコネクタ及び図１の端子が標準的長さを有する嵌合相手ブレード端子と共に使用できる状態を示す縦断面図である。
【図８】図６のコネクタ及び図１の端子が別の標準的長さを有する嵌合相手ブレード端子と共に使用できる状態を示す縦断面図である。
【図９】図６のコネクタ及び図１の端子が更に別の標準的長さを有する嵌合相手ブレード端子と共に使用できる状態を示す縦断面図である。
【図１０】図６のコネクタ及び図１の端子が別の標準的長さを有する嵌合相手ブレード端子と共に使用できる状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２ 電気コネクタ
４ ハウジング
６ キャビティ
８ ラッチ
１０ 端子
１２ 片持ちばね梁
１４ リセプタクル基部
１６ 片持ち梁基部
１８ 自由端
２６ 前方端
３２ 開口
３８，４０ 突起
４２，４４ 側壁
４６ 切欠き部
４８ 面
７０ 端子位置保証部材

Claims (9)

1. 成形されたハウジング、及び該ハウジングのキャビティ内に配置された接触端子とを具備する電気コネクタであって、前記ハウジングは、前記キャビティ内に延びて前記ハウジング内に前記接触端子を保持するラッチを具備し、前記接触端子は、相手端子と嵌合して嵌合力を生成する際に第１方向に撓み得る片持ちばね梁を具備すると共に、前記ハウジングキャビティ内に挿入可能であり、前記ハウジングの前記ラッチは、前記接触端子が前記ハウジングキャビティ内に挿入される際に前記片持ちばね梁と係合して前記片持ちばね梁を第２方向に撓める電気コネクタにおいて、前記片持ちばね梁は、対向する両縁から延びる突起を具備し、該突起は、前記片持ちばね梁が前記第２方向に撓む際に前記突起と重なり対向する面に当接して、前記第２方向に沿った前記片持ちばね梁の撓みを制限し、前記片持ちばね梁の各々は、片持ち梁基部から逆曲げ前方部まで延びると共に、該前方部から前記片持ちばね梁の自由端まで後方に向かって延び、前記突起は、前記片持ち梁基部及び前記逆曲げ前方部の間に配置されることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記対向する面が前記接触端子上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記接触端子がリセプタクル端子であることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
4. 前記リセプタクル端子は、前記片持ちばね梁に隣接すると共にリセプタクル基部から延びる側壁を有することを特徴とする請求項３記載の電気コネクタ。
5. 前記対向する面は、前記リセプタクル基部に隣接する前記側壁の縁に配置されていることを特徴とする請求項４記載の電気コネクタ。
6. 前記接触端子は開口を具備し、前記ハウジングラッチは、前記開口内に延びて前記接触端子を前記ハウジングキャビティ内に保持するために前記接触端子と係合し、前記開口は、前記片持ちばね梁の基部に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
7. 前記逆曲げ前方部は、前記接触端子が前記ハウジングキャビティに挿入される際の前記接触端子の先端を具備することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
8. 前記ハウジングラッチの撓みを防止するために前記ハウジングラッチと係合可能な端子位置保証部材を更に具備することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
9. 前記接触端子は、前記片持ちばね梁に隣接して延びる側壁を有するリセプタクル端子を構成し、前記側壁はリセプタクル基部から延び、前記側壁の各々は、突起が前記片持ちばね梁の対向する両縁から延びる切欠き部を有し、前記片持ちばね梁が前記切欠き部内に延びることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。

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