JP2010067370A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電線を圧着した状態において全長が異なる複数種類の端子金具を、共通のハウジングに挿入するコネクタにおいて、ゴム栓の共用化を図る。
【解決手段】端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕのインシュレーションバレル部２５には、電線３０Ａｌ，３０Ｃｕの前端部のうち絶縁被覆３２で覆われている部分と、この絶縁被覆３２に外嵌した筒状のゴム栓４０の前端部とが、一緒に圧着され、端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕをキャビティ１１に挿入した状態では、ゴム栓４０の外周のリップ部４４がキャビティ１１の内周に密着する。ゴム栓４０には、ハウジング１０に対して後方から係止することで、ハウジング１０に対してリップ部４４を位置決めする係止部４６が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１には、ハウジングのキャビティ内に後方から端子金具を挿入した構造のコネクタが開示されている。端子金具は、前端側部分に相手側端子との接続手段としての端子接続部を有し、端子接続部よりも後方にオープンバレル状のワイヤバレル部を有し、後端部にインシュレーションバレル部を有している。ワイヤバレル部には、電線の前端部において絶縁被覆を除去して露出させた導体が圧着により接続されている。インシュレーションバレル部には、電線の前端部のうち絶縁被覆で覆われている部分と、この絶縁被覆に外嵌した筒状のゴム栓の前端部とが、一緒に圧着されている。

キャビティ内に挿入された端子金具は、ワイヤバレル部よりも前端側の位置においてランスによりハウジングに対して抜止めされる。また、端子金具が正規位置に挿入されて抜止めされた状態では、ゴム栓が絶縁被覆の外周とキャビティの内周にシール面との間を液密状にシールする。
特開２００６−２４４９０４号公報

従来では、導体の材料としては銅が一般的であるが、近年は、電線の軽量化等を目的としてアルミニウム製の導体が用いられている。アルミニウム製の導体をワイヤバレル部に圧着する場合、導体の表面に形成される酸化被膜を除去するために、ワイヤバレル部における締付けを銅製の導体の場合よりも強くしなければならないのであるが、締付けを強くすると、ワイヤバレル部が前後方向に伸長し、端子金具の全長が長くなってしまう。

したがって、銅製の電線を用いる場合とアルミニウム製の電線を用いる場合とで端子金具及びゴム栓を共通化すると、端子金具の前端からゴム栓までの距離が異なることになる。この場合、銅電線用のハウジングをアルミニウム電線用に流用すると、ゴム栓の後端部がキャビティの後端からハウジング外へはみ出し、防水性能が低下することが懸念される。

この対策としては、アルミニウム電線を圧着したときの端子金具の長さに合わせた専用のゴム栓を用いることが考えられる。しかし、この場合は、銅電線用のゴム栓とアルミニウム電線用のゴム栓との２種類のゴム栓が必要となるため、コストの点で好ましくない。

本発明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、電線を圧着した状態において全長が異なる複数種類の端子金具を、共通のハウジングに挿入するコネクタにおいて、ゴム栓の共用化を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、内部にキャビティが形成されたハウジングと、前記キャビティ内に後方から挿入される端子金具とを備え、前記端子金具は、前端側部分に設けられて相手側端子に接続される端子接続部と、前記端子接続部よりも後方に設けられたワイヤバレル部と、後端部に設けられたインシュレーションバレル部とを有しており、前記ワイヤバレル部には、電線の前端部において絶縁被覆を除去して露出させた導体が圧着により接続され、前記インシュレーションバレル部には、前記電線の前端部のうち前記絶縁被覆で覆われている部分と、この絶縁被覆に外嵌した筒状のゴム栓の前端部とが、一緒に圧着され、前記端子金具を前記キャビティに挿入した状態では、前記ゴム栓の外周のリップ部が前記キャビティの内周に密着するようになっているコネクタにおいて、前記ゴム栓には、前記ハウジングに対して後方から係止することで、前記ハウジングに対して前記リップ部を位置決めする係止部が形成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記係止部が、前記ハウジングの後端面に係止されるようになっているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記ゴム栓における前記インシュレーションバレル部への圧着部と前記リップ部との間には、弾性的に前後方向に伸長可能な伸長容易部が形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
端子金具の全長の長さに拘わらず、係止部がハウジングに係止することにより、ハウジングに対してリップ部が位置決めされるので、端子金具の全長寸法の相違に起因してシール性能が変動する、ということはない。端子金具の全長に合わせてゴム栓の種類を替える必要がないので、ゴム栓は１種類だけで済む。

＜請求項２の発明＞
係止部がハウジングの後端面に係止するようになっているので、係止部の係止状態を目視により確認することができる。

＜請求項３の発明＞
全長の短い端子金具がキャビティに挿入された場合は、リップ部よりも前方に配置されている伸長容易部が弾性的に伸長するので、リップ部が正規位置よりも前方へずれることがない。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１及び図２を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、ハウジング１０と端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕと電線３０Ａｌ，３０Ｃｕとゴム栓４０とを備えて構成されている。

ハウジング１０は、硬質の合成樹脂製であり、内部にはハウジング１０を前後方向に貫通する形態のキャビティ１１が形成されている。キャビティ１１の前端は、相手側端子のタブ（図示せず）が挿入されるタブ挿入口１２としてハウジング１０の前端面に小さく開口されている。キャビティ１１の後端は、ハウジング１０の後端面において端子挿入口１３として大きく開口されている。キャビティ１１には、その内壁に沿って前方へ片持ち状に延出した形態のランス１４が形成されている。また、キャビティ１１の内周の後端部は、円形断面のシール面１５となっている。また、ハウジング１０の後端面のうち端子挿入口１３の周縁部は、前後方向（キャビティ１１に対する端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕの挿入方向）と直角で平坦な係止面１６となっている。

端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕは、全体として前後方向に細長く、その前端側部分には角筒状の端子接続部２１が形成され、端子接続部２１の後方には電線接続部２２が形成されている。端子接続部２１には、タブ挿入口１２を通過して前方から相手側端子のタブが挿入され、導通可能に接続されるようになっている。この端子接続部２１には、ランス１４と係止可能な係止孔２３が形成されている。端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕをキャビティ１１に挿入する過程では、ランス１４が端子接続部２１との干渉により撓み空間内へ弾性撓みして退避し、端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕがキャビティ１１の前面壁１７に当接して正規の挿入位置に到達すると、ランス１４が弾性復帰して係止孔２３に係止し、この係止作用により端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕが抜止め状態に保持される。

電線接続部２２は、端子接続部２１の後端に連なるオープンバレル部のワイヤバレル部２４と、ワイヤバレル部２４よりも後方、即ち端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕの後端部に位置するオープンバレル状のインシュレーションバレル部２５とから構成されている。ワイヤバレル部２４は、端子接続部２１に連なる第１底壁２６の左右両側縁から一対の第１カシメ片２７を立ち上げて形態である。インシュレーションバレル部２５は、第１底壁２６の後端に連なる第２底壁２８の左右両側縁から一対の第２カシメ片２９を立ち上げた形態である。

この電線接続部２２には、電線３０Ａｌ，３０Ｃｕの前端部が接続されている。本実施形態のコネクタで用いられる端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕは、電線３０Ａｌ，３０Ｃｕを圧着する前の状態では１種類であるが、この端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕには、銅電線３０Ｃｕとアルミ電線３０Ａｌという導体３１Ａｌ，３１Ｃｕの材質が異なる２種類のものが用いられる。銅電線３０Ｃｕは、導体３１Ｃｕが銅又は銅合金からなり、導体３１Ｃｕの外周を絶縁被覆３２で包囲した形態である。アルミ電線３０Ａｌは、導体３１Ａｌがアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、導体３１Ａｌの外周を絶縁被覆３２で包囲した形態である。

アルミニウムは銅に比べて導電率（電気抵抗）が低いため、同等の電流値を確保するために、アルミ電線３０Ａｌの導体３１Ａｌの断面積は、銅電線３０Ｃｕの導体３１Ｃｕの断面積よりも大きくなっている。つまり、アルミ電線３０Ａｌの導体３１Ａｌの外径寸法は、銅電線３０Ｃｕの導体３１Ｃｕの外径よりも大きい。一方、絶縁被覆３２を含む電線３０Ａｌ，３０Ｃｕの外径については、電線３０Ａｌ，３０Ｃｕに共通のゴム栓４０が外嵌されることを勘案し、銅電線３０Ｃｕの外径とアルミ電線３０Ａｌの外径は同じ寸法とされている。つまり、アルミ電線３０Ａｌの絶縁被覆３２の厚さは銅電線３０Ｃｕの絶縁被覆３２よりも薄くなっている。かかる銅電線３０Ｃｕとアルミ電線３０Ａｌは、いずれも、その前端部において絶縁被覆３２が除去され、導体３１Ａｌ，３１Ｃｕの前端部が所定の長さだけ露出した状態となっている。

ゴム栓４０は、全体として円筒状をなし、ゴム栓４０の前端側部分はインシュレーションバレル部２５に圧着される圧着部４１となっている。圧着部４１の内径は、圧着部４１の全長に亘って一定であり、電線３０Ａｌ，３０Ｃｕの外径とほぼ同じ寸法である。圧着部４１の前端には、抜止め用の拡径部４２が形成されている。ゴム栓４０の後端側部分には、シール部４３が形成されている。シール部４３の内周と外周には、夫々、リップ部４４が形成されている。リップ部４４は、周方向において全周に亘って連続してリブ状に突出した形態である。外周側のリップ部４４の外径は、圧着部４１の拡径部４２よりも大径であり、キャビティ１１のシール面１５の内径よりも大きい寸法とされている。尚、図面上、内周側のリップ部は図示を省略している。端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕをキャビティ１１に挿入した状態では、シール部４３が電線３０の外周とキャビティ１１のシール面１５との間を液密状にシールする。

ゴム栓４０における圧着部４１とシール部４３との間には、伸長容易部４５が形成されている。伸長容易部４５は、圧着部４１及びシール部４３よりも肉薄の円筒状をなし、伸長容易部４５の前端は圧着部４１の後端に連なり、伸長容易部４５の後端はシール部４３の前端に連なっている。伸長容易部４５のうち前端から前後方向における略中央位置までの略前半領域は、後方に向かって次第に拡径するテーパ状をなし、伸長容易部４５のうち前後方向における略中央位置から後端までの略後半領域は、後方に向かって次第に縮径するテーパ状をなしている。伸長容易部４５の厚さは、その前端から後端に至るまでほぼ一定である。伸長容易部４５が弾性撓みしていない状態では、図１に示すように、伸長容易部４５の最大外径は、リップ部４４の外径及びシール面１５の内径よりも小さい。

ゴム栓４０のシール部４３の後端には、シール部４３と同心の円形をなす係止部４６が形成されている。係止部４６の外径は、リップ部４４の外径及びキャビティ１１のシール面１５の内径よりも大きい寸法である。この係止部４６は、端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕをキャビティ１１に挿入した状態で、ハウジング１０の後端面の係止面１６に当接するようになっている。

ゴム栓４０は、電線３０と一緒に電線接続部２２に取り付けられている。電線３０を電線接続部２２に取り付ける際には、予め、電線３０の前端部にゴム栓４０を外嵌しておき、露出状態の導体３１Ａｌ，３１Ｃｕの前端部をワイヤバレル部２４の第１底壁２６に載置するとともに、ゴム栓４０の圧着部４１をインシュレーションバレル部２５の第２底壁２８に載置する。この状態で、第１カシメ片２７を変形させて導体３１Ａｌ，３１Ｃｕに巻き付けると、導体３１Ａｌ，３１Ｃｕがワイヤバレル部２４で包囲され、導体３１Ａｌ，３１Ｃｕとワイヤバレル部２４とが導通可能に圧着される。同時に、第２カシメ片２９を変形させて圧着部４１に巻き付けると、圧着部４１が電線３０のうち絶縁被覆３２で包囲されている部分と一緒にインシュレーションバレル部２５で包囲され、ゴム栓４０と電線３０がインナハウジング１０に圧着される。

上記したように端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕには、銅電線３０Ｃｕとアルミ電線３０Ａｌが圧着されるのであるが、アルミ電線３０Ａｌが圧着される場合は、導体３１Ａｌの表面に形成されている酸化被膜を除去するために、ワイヤバレル部２４における締付け力を、銅電線３０Ｃｕの場合よりも強くする。そのため、銅電線３０Ｃｕの場合に比べると、アルミ電線３０Ａｌが接続される端子金具２０Ａｌにおいては、第１底壁２６と第１カシメ片２７が前後方向により大きく伸展し、アルミ電線３０Ａｌを圧着した場合のワイヤバレル部２４の前後長ＬＢ（図１を参照）は、銅電線３０Ｃｕを圧着した場合のワイヤバレル部２４の前後長Ｌｂ（図２を参照）よりも長くなる。したがって、アルミ電線３０Ａｌを接続した端子金具２０Ａｌの全長ＬＡは、銅電線３０Ｃｕを接続した端子金具２０Ｃｕの全長Ｌａよりも長くなる。つまり、キャビティ１１に挿入する前の状態では、銅電線３０Ｃｕが接続された端子金具２０Ｃｕの前端からゴム栓４０の後端までの寸法は、アルミ電線３０Ａｌが接続された端子金具２０Ａｌの前端からゴム栓４０の後端までの寸法よりも短くなる。

アルミ電線３０Ａｌが接続された端子金具２０Ａｌをキャビティ１１内の正規位置まで挿入すると、図１に示すように、伸長容易部４５は殆ど弾性変形せずに、係止部４６がハウジング１０の係止面１６に当接する。つまり、挿入状態における伸長容易部４５の前後長ＬＣは、比較的大きい。アルミ電線３０Ａｌを接続した端子金具２０Ａｌは全長が長くなるのであるが、伸長容易部４５は弾性変形せず、伸長容易部４５の前後長は比較的短いままなので、キャビティ１１の後端からゴム栓４０のシール部４３の前端までの距離ＬＳは、シール部４３の全長よりも少し長い寸法となる。したがって、シール部４３は、キャビティ１１のシール面１５から後方へ外れず、リップ部４４はキャビティ１１のシール面１５の範囲内に正しく位置し、リップ部４４により高いシール性能が発揮される。

銅電線３０Ｃｕが接続された端子金具２０Ｃｕをキャビティ１１内に挿入する際には、端子金具２０Ｃｕが正規挿入位置に到達する前に係止部４６が係止面１６に当接し、この当接によりシール部４３のそれ以上の挿入動作（前進）が規制される。したがって、それ以降は、端子金具２０Ｃｕの挿入が進むのに伴い、伸長容易部４５が前後方向へ弾性的に伸長するように変形することになる。図２に示すように、端子金具２０Ｃｕが正規挿入された状態における伸長容易部４５の前後長Ｌｃは、アルミ電線３０Ａｌが接続された端子金具２０Ａｌを挿入したときの伸長容易部４５の前後長ＬＣに比べて長くなる。その結果、キャビティ１１の後端からゴム栓４０のシール部４３の前端までの距離ＬＳは、アルミ電線３０Ａｌが接続された端子金具２０Ａｌの距離ＬＳと同じ寸法である。したがって、銅電線３０Ｃｕを接続した端子金具２０Ｃｕを挿入した場合でも、アルミ電線３０Ａｌを接続した端子金具２０Ａｌを挿入した場合と同等の高いシール性能が発揮される。

本実施形態によれば、銅電線３０Ｃｕを接続した場合とアルミ電線３０Ａｌを接続した場合とで端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕの全長ＬＡ，Ｌａが変わるのであるが、端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕをキャビティ１１に挿入した状態では、係止部４６がハウジング１０に係止することにより、ハウジング１０に対してリップ部４４が位置決めされるので、端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕの全長ＬＡ，Ｌａの相違に起因してシール性能が変動する、ということはない。端子金具２０Ａｌ，２０Ｃｕの全長ＬＡ，Ｌａに合わせてゴム栓４０の種類を替える必要がないので、ゴム栓４０は１種類だけで済んでいる。

また、ゴム栓４０におけるインシュレーションバレル部２５への圧着部４１とリップ部４４との間には、弾性的に前後方向に伸長可能な伸長容易部４５が形成されているので、全長の短い銅電線３０Ｃｕ側の端子金具２０Ｃｕがキャビティ１１に挿入された場合は、リップ部４４よりも前方に配置されている伸長容易部４５が弾性的に伸長することになる。これにより、リップ部４４が正規位置よりも前方へずれるのを規制し、リップ部４４を確実にシール面１５に密着させることができる。
また、係止部４６が、ハウジング１０の後端面に露出した状態で係止されるようになっているので、係止部４６の係止状態を、ハウジング１０の後方から目視により確認することができる。

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では係止部をゴム栓の後端に形成したが、係止部は、ゴム栓の後端よりも前方の位置に形成されていてもよい。
（２）上記実施形態では係止部をリップ部よりも後方の位置に形成したが、係止部はリップ部よりも前方の位置に形成されていてもよい。
（３）上記実施形態では係止部をキャビティの外部（ハウジングの後端面）に当接させるようにしたが、係止部はキャビティの内部に係止させてもよい。
（４）上記実施形態では係止部を全周に亘って連続する円環状に形成したが、係止部は、周方向における一部のみに形成してもよく、周方向に間隔を空けて複数形成してもよい。
（５）上記実施形態では前後方向において係止部を１カ所のみに形成したが、係止部は前後方向に間隔を空けた複数位置に形成してもよい。
（６）上記実施形態ではゴム栓に伸長容易部を形成したが、ゴム栓には伸長容易部を形成せず、ゴム栓全体が伸長するようにしてもよい。

実施形態１においてアルミ電線を接続した端子金具をハウジングに挿入した状態をあらわす断面図 銅電線を接続した端子金具をハウジングに挿入した状態をあらわす断面図

符号の説明

１０…ハウジング
１１…キャビティ
２０Ａｌ，２０Ｃｕ…端子金具
２１…端子接続部
２４…ワイヤバレル部
２５…インシュレーションバレル部
４０…ゴム栓
４１…インシュレーションバレル部への圧着部
４４…リップ部
４５…伸長容易部
４６…係止部

Claims (3)

1. 内部にキャビティが形成されたハウジングと、
   前記キャビティ内に後方から挿入される端子金具とを備え、
   前記端子金具は、
   前端側部分に設けられて相手側端子に接続される端子接続部と、
   前記端子接続部よりも後方に設けられたワイヤバレル部と、
   後端部に設けられたインシュレーションバレル部とを有しており、
   前記ワイヤバレル部には、電線の前端部において絶縁被覆を除去して露出させた導体が圧着により接続され、
   前記インシュレーションバレル部には、前記電線の前端部のうち前記絶縁被覆で覆われている部分と、この絶縁被覆に外嵌した筒状のゴム栓の前端部とが、一緒に圧着され、
   前記端子金具を前記キャビティに挿入した状態では、前記ゴム栓の外周のリップ部が前記キャビティの内周に密着するようになっているコネクタにおいて、
   前記ゴム栓には、前記ハウジングに対して後方から係止することで、前記ハウジングに対して前記リップ部を位置決めする係止部が形成されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記係止部が、前記ハウジングの後端面に係止されるようになっていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記ゴム栓における前記インシュレーションバレル部への圧着部と前記リップ部との間には、弾性的に前後方向に伸長可能な伸長容易部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。

Images