JP2018037321A - コネクタハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】オス型コンタクトの先端に位置ずれが生じたとしても、その機能を十分に発揮できる誘い込みを備えるコネクタハウジングを提供すること。
【解決手段】本発明のコネクタハウジング１０は、相手側コネクタとの嵌合面１３に、オス型コンタクト１をコンタクトキャビティ１５に案内するテーパ形状の誘い込み２０を備える。誘い込み２０は、第一傾斜角度θ１を有する第一テーパ面２１と、第一傾斜角度θ１よりも小さい第二傾斜角度θ２を有する第二テーパ面２５と、を有する。第二テーパ面２５は、第一テーパ面２１から嵌合面１３にわたって設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気コネクタを構成するコネクタハウジングに関するものである。

電気コネクタ（以下、単にコネクタということがある）は、通常、オス型コンタクトを保持するオスコネクタと、オス型コンタクトと電気的に接続されるメス型コンタクトを保持するメスコネクタとが互いに嵌合されている。
この嵌合を行なう際に、オス型コンタクトを無理なくメス型コンタクトに嵌合できることが、嵌合完了後のコネクタの信頼性を確保する上で必要である。そのために、オス型コンタクトが貫通して挿入されるメスコネクタを構成するハウジングに、例えば特許文献１（図３）に示されるように、テーパ形状を有する誘い込みを設ける。誘い込みは、オス型コンタクトが貫通するハウジングの挿通孔の周囲に設けられ、オス型コンタクトが挿入される側の嵌合面を、挿入の向きに先細りに形成したものである。

特開２００５−２０３２５１号公報

ところが、電気コネクタの小型化及び高密度化に伴って、隣接するコンタクト同士の距離であるコンタクトピッチを狭くすることが求められるところ、オス型コンタクトの断面の寸法を小さくする必要がある。断面の寸法を小さくするとオス型コンタクトの曲げに対する剛性が低くなるために、外力が加わると塑性変形を起こし、オス型コンタクトにはその先端が本来の位置からずれる位置ずれが生ずる。変形の程度によっては、誘い込みを設けていたとしても、オス型コンタクトの先端が誘い込みで受け入れられずに、誘い込みと誘い込みの間の嵌合面に衝突してしまう。この嵌合面は、オス型コンタクトの挿入の向きと垂直をなすために、オス型コンタクトとメス型コンタクトのスムーズな嵌合ができなくなるおそれがある。

以上より、本発明は、オス型コンタクトの先端に位置ずれが生じたとしても、オス型コンタクトをメス型コンタクトにスムーズに誘い込むという機能を十分に発揮できる誘い込みを備えるコネクタハウジングを提供することを目的とする。

本発明は、相手側電気コネクタのオス型コンタクトを受容する複数のコンタクトキャビティを有する電気コネクタのコネクタハウジングであって、相手側電気コネクタとの嵌合面に、オス型コンタクトをコンタクトキャビティに案内する誘い込みを備える。
本発明における誘い込みは、第一傾斜角度を有する第一テーパ面と、第一傾斜角度よりも小さい第二傾斜角度を有する第二テーパ面と、を有し、第二テーパ面は、第一テーパ面から嵌合面にわたって設けられる、ことを特徴とする。

本発明におけるコネクタハウジングにおいて、第二テーパ面と第一テーパ面が、相手側電気コネクタとの嵌合方向に連なって形成できる。

本発明におけるコネクタハウジングにおいて、第一テーパ面は、複数の傾斜面から構成される場合に、第二テーパ面は、複数の傾斜面の少なくとも一つに対応して設ける、ことができる。
その中で、本発明におけるコネクタハウジングにおいて、第一テーパ面を構成し、対称の位置に配置される一対の傾斜面のそれぞれに、一対の第二テーパ面を設ける、ことが好ましい。

本発明におけるコネクタハウジングにおいて、第一テーパ面と第二テーパ面を有する誘い込みを、複数のコンタクトキャビティの全てに対応して設けるか、または、複数のコンタクトキャビティの一部に対応して設ける、ことができる。

本発明によれば、第一傾斜角度を有する第一テーパ面と、第一傾斜角度よりも小さい第二傾斜角度を有する第二テーパ面と、を有し、第二テーパ面は、第一テーパ面から嵌合面にわたって設けられる誘い込みを有する。したがって、本発明によれば、第二テーパ面を設けることにより、第一テーパ面だけの誘い込みよりも、オス型コンタクトを誘い込みできる面積が広くなるので、オス型コンタクトの先端に位置ずれが生じたとしても、誘い込み機能を十分に発揮できる。しかも、本発明のコネクタハウジングによれば、傾斜角度の小さい第二テーパ面の面積を小さくすれば、傾斜角度の大きい第一テーパ面による誘い込みのし易さを担保できる。換言すれば、傾斜角度が小さく、傾斜角度が小さいために誘い込みの機能の劣る第二テーパ面の面積を最小限に抑えることができるので、全体として誘い込みの機能を担保できる。

本発明の実施形態に係るコネクタハウジングを嵌合面側から示す斜視図である。 図１の部分拡大図である。 図１のコネクタハウジングの横断面図である。 図３の部分拡大図である。 本実施形態の作用及び効果を説明する図であり、（ａ）は第一テーパ面にオス型コンタクトの先端が突き当たった様子を示し、（ｂ）は第二テーパ面にオス型コンタクトの先端が突き当たった様子を示している。 第二テーパ面を有しない従来のコネクタハウジングの部分拡大図であり、（ａ）は図２に対応する図、（ｂ）は図４に対応する図である。 従来のコネクタハウジングにおいて、（ａ）はテーパ面にオス型コンタクトの先端が突き当たった様子を示し、（ｂ）は嵌合面にオス型コンタクトの先端が突き当たった様子を示している。 本実施形態の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係るコネクタハウジング１０は、図１に示すように、図示を省略するメス型コンタクトを保持し、図示を省略するオス型コンタクトを保持する相手側電気コネクタ（以下、相手コネクタという）と嵌合されることで電気コネクタ組立体を構成する。コネクタハウジング１０は、相手コネクタとの嵌合の際に、相手側のオス型コンタクトが位置ずれを起こしていても、メス型コンタクトにスムーズに誘い込むことができるように、誘い込み２０の構成に特徴を有している。

以下、図１〜図４を参照しながら、コネクタハウジング１０の構成について説明する。
コネクタハウジング１０は、図１に示すように、ハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の一方の面側に配置される嵌合面１３と、を備える。嵌合面１３は、誘い込み２０及び誘い込み３０などの部分を除いて平坦な面をなしている。
ハウジング本体１１は、図３に示すように、その内部にコンタクトキャビティ１５が形成され、メス型コンタクトはこのコンタクトキャビティ１５に収容される。コンタクトキャビティ１５は、嵌合面１３に形成される誘い込み２０，３０に連なる挿通孔１６に前端が開口する。
なお、コネクタハウジング１０において、図１及び図３に示すように、嵌合面１３が配置される側を前（Ｆ）、その逆側を後（Ｂ）と定義する。また、コネクタハウジング１０において、図１及び図３に示すように、嵌合方向Ｘ、幅方向Ｙ及び高さ方向Ｚを定義する。

コネクタハウジング１０は、図１及び図３に示すように、嵌合面１３に複数の誘い込み２０，３０を有しており、誘い込み２０は高さ方向Ｚの下側の領域に配置され、誘い込み３０は高さ方向Ｚの上側の領域に配置される。図１から容易に理解できるように、誘い込み３０に比べて誘い込み２０の寸法が小さいが、これは、誘い込み３０が受け入れるオス型コンタクトの寸法が大きく、誘い込み２０が受け入れるオス型コンタクトの寸法が小さいことに起因する。つまり、誘い込み２０が受け入れるオス型コンタクトの方が、誘い込み３０が受け入れるオス型コンタクトよりも剛性が低いために、外力による変形に基づくオス型コンタクトの位置ずれが生じやすい。そこで、本実施形態においては、誘い込み２０にこの位置ずれを考慮した構造を付加している。

誘い込み２０は、図２及び図４に示すように、オス型コンタクトを挿入する後方に向けて、嵌合面１３からテーパ状に先細りに窪む構造を有している。
誘い込み２０は、周縁Ｅが矩形をなしている第一テーパ面２１と、第一テーパ面２１と嵌合面１３の境界面１４にわたって形成される第二テーパ面２５と、を備えている。境界面１４は、嵌合面１３の一部であって、隣接する誘い込み２０，２０の間の領域をいう。

第一テーパ面２１は、図２に示すように、挿通孔１６を線対称の中心として幅方向Ｙに対向して設けられる二つの同じ形状の傾斜面２２，２２と、挿通孔１６を線対称の中心として高さ方向Ｚに対向して設けられる二つの同じ形状の傾斜面２３，２３と、から構成されている。傾斜面２２と傾斜面２２はテーパをなし、傾斜面２３と傾斜面２３がテーパをなしている。なお、傾斜面２２，２２と傾斜面２３，２３は、後者に第二テーパ面２５が重複していることを除くと、ほぼ同じ形状をなしている。

傾斜面２２と傾斜面２２は、ともに平面形状が台形をなしており、図２に示すように、下底Ｌが周縁Ｅに沿って配置され、上底Ｕが挿通孔１６に沿って配置されている。傾斜面２３と傾斜面２３も同様に、同じ台形の平面形状をなしており、下底Ｌが周縁Ｅに沿って配置され、上底Ｕが挿通孔１６に沿って配置されている。

次に、第二テーパ面２５は、図２に示すように、挿通孔１６を線対称の中心として高さ方向Ｚに対向して設けられる二つの同じ形状の一対の傾斜面２６，２６と、から構成されている。一対の傾斜面２６，２６は、テーパをなしている。
傾斜面２６，２６は、第一テーパ面２１をなす傾斜面２３，２３と平面視して重複するとともに、高さ方向Ｚに隣接する誘い込み２０と誘い込み２０の間の境界面１４、つまり嵌合面１３にわたって形成されている。
傾斜面２６，２６は、傾斜面２３，２３の幅方向Ｙの中央に配置されるので、傾斜面２３は傾斜面２６を挟む両側が傾斜面２６と重複していない。高さ方向Ｚについては、傾斜面２３，２３の一端が挿通孔１６の近くまで達しており、また、他端が嵌合面１３（境界面１４）に入り込んでいる。したがって、高さ方向Ｚにおいて、第二テーパ面２５は第一テーパ面２１よりも広い範囲まで嵌合面１３を占有している。なお、高さ方向Ｚに隣接する傾斜面２３，２３の間には幅の狭い境界面１４が残されている。
また、幅方向Ｙに隣接する傾斜面２３，２３の間に設けられた孔２８は、メス型コンタクト用の抜き治具（図示せず）を挿入するための孔である。

図４に示すように、第一テーパ面２１の傾斜面２３，２３は第一傾斜角度θ１をなしており、第二テーパ面２５の傾斜面２６，２６は第二傾斜角度θ２をなしている。第一傾斜角度θ１及び第二傾斜角度θ２は、図４に示すように、嵌合面１３に対する角度として定義され、正負を問わない値である。第二テーパ面２５と第一テーパ面２１は、嵌合方向Ｘに連なっている。
本実施形態は、図４に示すように、第一傾斜角度θ１よりも第二傾斜角度θ２を小さく設定しており、この設定を採用することにより、第一テーパ面２１よりも広い範囲まで第二テーパ面２５が嵌合面１３を占有できる。つまり、コネクタハウジング１０は、オス型コンタクトを誘い込む面積が、第二テーパ面２５を設けることにより部分的に広がる。ここで、図４に示すように、傾斜面２６が傾斜面２３よりも高さ方向Ｚにはみ出す寸法をＡとし、図示を省略する傾斜面２６の幅をＢとすると、オス型コンタクトを誘い込む面積を、一つの傾斜面２６についてＡ×Ｂだけ広げることができる。

次に、以上の構成を備えるコネクタハウジング１０が奏する効果を図５〜図７を参照して説明する。なお、コネクタハウジング１０の効果を説明する際に、図６に示される誘い込み５１を備える従来のコネクタハウジング５０と対比する。誘い込み５１は、本実施形態の第一テーパ面２１の傾斜面２２だけから構成されるものであり、第二テーパ面２５を備えていない以外の形状及び寸法が第一テーパ面２１と一致する。

はじめに、本実施形態のコネクタハウジング１０について、図５（ａ）に示すように、傾斜面２３の設けられる領域においてオス型コンタクト１が傾斜面２３に接すると、オス型コンタクト１は傾斜面２３に案内されてから、挿通孔１６に誘い込まれる。なお、オス型コンタクト１は矩形の横断面を有しているが、図５〜図７においては線分として表されている。
また、図５（ｂ）に示すように、オス型コンタクト１が傾斜面２６の上端に近い位置で傾斜面２６に接する。この範囲は、傾斜面２３が設けられていないが、オス型コンタクト１は傾斜面２６及び傾斜面２３を順に案内されてから、挿通孔１６に誘い込まれる。傾斜面２３は、傾斜角度が大きいので、傾斜面２３に達したオス型コンタクト１はスムーズに挿通孔１６に誘い込まれる。図５（ｂ）に示される、傾斜面２６であって傾斜面２３からはみ出す領域は、第二テーパ面２５が形成されていなければ、嵌合面１３又は境界面１４に該当する。つまり、コネクタハウジング１０は、第二テーパ面２５を設けることにより、オス型コンタクト１を挿通孔１６に誘い込むことのできる面積が広がる。
なお、本実施形態において、第二テーパ面２５を第一テーパ面２１の傾斜面２３，２３に設ける例を示したのは、オス型コンタクト１が撓んで高さ方向Ｚに位置ずれしやすいことを前提とするからである。例えば、オス型コンタクト１は、幅方向Ｙの寸法に比べて高さ方向Ｚの寸法、つまり厚さが小さいと、高さ方向Ｚに位置ずれしやすく、幅方向Ｙへは位置ずれしにくい。

傾斜面２２だけからなる誘い込み５１について、図７を参照して説明する。
図７（ａ）に示すように、オス型コンタクト１が傾斜面２２に接すると、オス型コンタクト１は傾斜面２２に案内されてから、挿通孔１６に誘い込まれる。これは、図５（ａ）に示した本実施形態と同じである。
ところが、図７（ｂ）に示すように、オス型コンタクト１が嵌合面１３又は境界面１４に接すると、オス型コンタクト１と嵌合面１３又は境界面１４が直交するので、オス型コンタクト１を強く押し込んでもそこで突き当たったままとなり、オス型コンタクト１を挿通孔１６に誘い込むことができない。
なお、図７（ｂ）において、オス型コンタクト１が境界面１４に接する絶対的な位置は、図５（ｂ）に示すように本実施形態と同じＡの範囲内である。

以上の通りであり、従来の傾斜面２２だけからなる誘い込み５１を備えるコネクタハウジング５０に比べて、本実施形態によるコネクタハウジング１０はオス型コンタクト１を誘い込める範囲が広い。

ここで、オス型コンタクト１を誘い込める範囲を広げるだけであれば、第一テーパ面２１と第二テーパ面２５の組み合わせのように二段階のテーパ形状とする必要はなく、一段のテーパ面が占有する面積を広げればよい。しかし、そうすると傾斜角度θｎが小さくなる。

オス型コンタクト１は、テーパ面の傾斜角度が大きいほど誘い込み易くなるので、誘い込みの機能からすると傾斜角度は大きいことが好ましい。一方で、傾斜角度が大きくなるほど、テーパ面が占有する面積は小さくなるので、位置ずれを起こしたオス型コンタクト１を誘い込める範囲が狭くなる。

そこで、本実施形態は傾斜角度の異なる傾斜面２３と傾斜面２６を組み合わせる二段階のテーパ形状とする。つまり、本実施形態は、第一傾斜角度θ１の大きな傾斜面２３と、第二傾斜角度θ２は小さいが、傾斜面２３を超える範囲までオス型コンタクト１の誘い込みを賄う傾斜面２６と、を備える二段階の誘い込み２０を構成する。こうすることで、誘い込み２０において大部分の面積を占める第一テーパ面２１における誘い込み機能を確保しつつ、第一テーパ面２１では賄うことのできない領域については第二テーパ面２５が誘い込みに対応できる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、本発明における誘い込みの形状は任意であり、本実施形態のように平面視した形状が矩形に限るものではなく、平面視した形状が円形をなすすり鉢状の誘い込みにすることができるし、平面視した形状が矩形を除く多角形にすることができる。

また、本実施形態は、オス型コンタクト１が高さ方向Ｚに位置ずれすることを前提として、第二テーパ面２５を高さ方向Ｚに沿う傾斜面２３，２３に形成した。しかし、本発明において、第二テーパ面２５を設ける領域は任意であり、オス型コンタクト１の位置ずれの傾向に応じて、第二テーパ面２５を設ける領域を定めることができる。
例えば、オス型コンタクト１が幅方向Ｙに位置ずれしやすいことが予め明らかであれば、図８（ａ）に示すように、幅方向Ｙに沿う傾斜面２２，２２に傾斜面２６，２６を設けることができる。また、オス型コンタクト１の位置ずれの向きが不特定であれば、図８（ｂ）に示すように、傾斜面２２，２２及び傾斜面２３，２３の双方に傾斜面２６，２６を設ければよい。さらに、図示は省略するが、例えばオス型コンタクト１が高さ方向Ｚの上向きだけに位置ずれすることが予め明らかであれば、上側の傾斜面２３だけに傾斜面２６，２６を設けるなど、必ずしも対をなす傾斜面２２，２２の両方、または、対をなす傾斜面２３，２３の両方に、傾斜面２６，２６を設けることを要しない。

また、本実施形態は、複数の誘い込み２０の全てを第一テーパ面２１と第二テーパ面２５の二段階とする例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は、一部の領域に配置される誘い込み２０だけを第一テーパ面２１と第二テーパ面２５の二段階にすることができる。
また、本実施形態は、誘い込み２０を第一テーパ面２１と第二テーパ面２５の二段階から構成したが、三段階又はそれ以上のテーパ形状にすることを許容する。

また、それぞれの機能を発揮しうる限り、第一テーパ面２１及び第二テーパ面２５の形状及び傾斜角度任意である。例えば、図８（ｃ）に示すように、第二テーパ面２５をなす傾斜面２６を先細りの平面形状とすることができるし、図８（ｄ）に示すように、第二テーパ面２５を周縁Ｅの近くだけに限定して設けることができる。さらに、図８（ｅ）に示すように、傾斜面２３と傾斜面２６の境界の角部をＲ面、Ｃ面などの面取り形状とすることができる。

その他、本実施形態で示したコネクタハウジング１０の構造はあくまで一例であり、本発明は、誘い込み２０を備える電気コネクタのハウジングに広く適用できる。

１ オス型コンタクト
１０ コネクタハウジング
１１ ハウジング本体
１３ 嵌合面
１４ 境界面
１５ コンタクトキャビティ
１６ 挿通孔
２０ 誘い込み
２１ 第一テーパ面
２２ 傾斜面
２３ 傾斜面
２５ 第二テーパ面
２６ 傾斜面
２８ 孔
３０ 誘い込み

Claims (5)

1. 相手側電気コネクタのオス型コンタクトを受容する複数のコンタクトキャビティを有する電気コネクタのコネクタハウジングであって、
   前記コネクタハウジングは、
   前記相手側電気コネクタとの嵌合面に、前記オス型コンタクトを前記コンタクトキャビティに案内する誘い込みを備え、
   前記誘い込みは、
   第一傾斜角度を有する第一テーパ面と、前記第一傾斜角度よりも小さい第二傾斜角度を有する第二テーパ面と、を有し、
   前記第二テーパ面は、
   前記第一テーパ面から前記嵌合面にわたって設けられる、
   ことを特徴とするコネクタハウジング。
2. 前記第二テーパ面と前記第一テーパ面は、前記相手側電気コネクタとの嵌合方向に連なる、
   請求項１に記載のコネクタハウジング。
3. 前記第一テーパ面は、複数の傾斜面から構成され、
   前記第二テーパ面は、複数の前記傾斜面の少なくとも一つに対応して設けられる、
   請求項１又は請求項２に記載のコネクタハウジング。
4. 一対の前記第二テーパ面が、前記第一テーパ面を構成し、対称の位置に配置される一対の傾斜面のそれぞれに設けられる、
   請求項３に記載のコネクタハウジング。
5. 前記第一テーパ面と前記第二テーパ面を有する前記誘い込みは、
   複数の前記コンタクトキャビティの全てに対応して設けられるか、または、複数の前記コンタクトキャビティの一部に対応して設けられる、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のに記載のコネクタハウジング。

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