JP2004111265A

JP2004111265A - コネクタ

Info

Publication number: JP2004111265A
Application number: JP2002273617A
Authority: JP
Inventors: Satoru Nishide; 西出　悟
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP3941643B2

Abstract

【課題】コネクタ相互間の位置ずれを吸収する手段を設けるに際して、小型化を図る。
【解決手段】モジュールＭに、両コネクタ１０，４０の嵌合方向と交差する上下方向のガイドレール３２を設け、雄側コネクタ１０に設けた被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒをガイドレール３２に対しその長さ方向への相対移動を可能に係合した。２つのコネクタ１０，４０が上下方向に位置ずれ又は姿勢の傾きを生じた場合は、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒがガイドレール３２に沿って移動することにより、コネクタ１０，４０相互間の位置ずれが吸収される。従来のようにコネクタの両側にそのコネクタを弾性的に支持するバネ片を配置する必要がないので、バネ片が存在しない分だけ小型化を図ることができる。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車においてインストルメントパネルなどのモジュールをボディに組み付けるのに伴ない、モジュール側コネクタとボディ側コネクタとを嵌合させるようにしたコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車においてインストルメントパネルなどのモジュールをボディに組み付ける場合、組付け工数を減らすために、モジュールの組付けに伴なってモジュール側コネクタとボディ側コネクタとを嵌合させる構造がとられる（例えば、特許文献１を参照。）。
この場合、モジュール又はボディに対するコネクタの組付け公差などを考慮し、コネクタ相互間で嵌合方向と交差する方向への位置ずれがあった場合の対応策として、少なくともいずれか一方のコネクタをモジュール又はボディに対して相対変位し得るようにするためのフローティング機構が用いられる。このフローティング機構の一例としては、モジュール又はボディにフレームを設け、そのフレームとその内側に配置したコネクタとをバネ片で連結することによりコネクタを弾性的に支持する構造が考えられる。また、弾性支持手段としては、フレームとバネ片とコネクタハウジングとを合成樹脂によって一体成形することができる。コネクタ相互間で位置ズレが生じた場合には、バネ片が弾性撓みしつつコネクタハウジングが変位することによって相手側コネクタと位置を合わせる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５０９７９公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようにバネ片によってコネクタハウジングを支持する構造では、コネクタハウジングを挟んでその両側に対をなすようにバネ片を配置する必要があるため、フレームが大型化するという問題がある。
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、コネクタ相互間の位置ずれを吸収する手段を設けるに際して、小型化を図ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、自動車においてインストルメントパネルなどのモジュールをボディに組み付けるのに伴ない、モジュール側コネクタとボディ側コネクタとを嵌合させるようにしたコネクタであって、前記モジュールと前記ボディのうち少なくとも一方に、前記モジュール側コネクタと前記ボディ側コネクタの嵌合方向と交差する方向に延びるガイドレールを設け、前記ガイドレールが設けられている側の前記コネクタに、前記ガイドレールに対してその長さ方向への相対移動を可能に係合される被ガイド部を設けた構成とした。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記被ガイド部は、前記ガイドレールの長さ方向及び前記両コネクタの嵌合方向の両方向に対して交差する軸を略支点として前記ガイドレールに対して傾動可能とされている構成とした。
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記ガイドレールはリブ状に突出した形態とされており、前記被ガイド部は、前記ガイドレールを両側から挟むように対をなすとともに前記ガイドレールへの当接位置において最も間隔が狭まるように屈曲又は湾曲した形状をなしている構成とした。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの発明において、前記モジュール側コネクタと前記ボディ側コネクタのうち一方のコネクタには他方のコネクタを嵌入させるフード部を有しており、前記フード部の開口縁には先広がりのテーパ状をなす誘導部が形成されている構成とした。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
２つのコネクタがその嵌合方向と交差する方向に位置ずれを生じた場合は、被ガイド部がガイドレールに沿って移動することにより、コネクタ相互間の位置ずれが吸収される。本発明によれば、コネクタの両側にそのコネクタを弾性的に支持するバネ片を配置する必要がないので、バネ片が存在しない分だけ小型化を図ることができる。
【０００９】
［請求項２の発明］
被ガイド部及びこの被ガイド部が設けられているコネクタは首振り可能となっているので、嵌合方向と交差する方向への平行移動に起因する位置ずれだけでなく、嵌合方向に対して斜め方向に姿勢が傾むくことに起因する位置ずれにも対応できる。
［請求項３の発明］
被ガイド部は、ガイドレールを両側から挟むように対をなすとともにガイドレールへの当接位置において最も間隔が狭まるように屈曲又は湾曲した形状をなしているので、コネクタが首振りを生じた際には、被ガイド部における首振りの支点から離間した部位をガイドレールに当接させることによって、コネクタの最大首振り角度を規定することができる。
【００１０】
［請求項４の発明］
コネクタ同士が位置ずれしたときには、手作業でコネクタの位置や姿勢を修正しなくても、テーパ状の誘導部によって両コネクタが自動的に正規の嵌合態勢に矯正される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図６を参照して説明する。
本実施形態のコネクタＣは、自動車におけるインストルメントパネルなどのモジュールＭをボディＢに組み付けるのに伴ない、モジュールＭに設けた雄側コネクタ１０（本発明の構成要件であるモジュール側コネクタ）とボディＢに設けた雌側コネクタ４０（本発明の構成要件であるボディ側コネクタ）とを嵌合させるようにしたものである。モジュールＭは、図示しないガイド手段に案内されつつ概ね水平方向に移動しつつボディＢに組み付けられるようになっており、したがって、両コネクタ１０，４０も水平方向に嵌合されるようになっている。
【００１２】
まず、雄側コネクタ１０について説明する。雄側コネクタ１０は、前方へ開口する角形のフード部１２を有するコネクタハウジング１１と、このコネクタハウジング１１内に後方から組み付けられる複数のサブコネクタ１３と、コネクタハウジング１１の背面に組み付けられる電線カバー１４と、フード部１２内に前後移動可能に設けられたムービングプレート１５と、コネクタハウジング１１の左右両側面に軸支された一対のレバー１６と、コネクタハウジング１１に対し前後方向への相対移動可能に外嵌されるフレーム１７とから構成されている。
【００１３】
コネクタハウジング１１のフード部１２の前端の開口縁部には、前方に向かってテーパ状に拡がる誘導部１８が形成されている。後述する雌側コネクタ４０がフード部１２に嵌入する際に両コネクタ１０，４０の間で上下左右方向へ位置ずれが生じた場合には、雌側コネクタ４０の前端周縁が誘導部１８のテーパ状の内面に当接し、その誘導部１８の傾斜によって位置ずれが矯正されるようになっている。
【００１４】
コネクタハウジング１１に組み付けられたサブコネクタ１３には雄端子金具１９が挿入され、各雄端子金具１９に接続された電線２０がサブコネクタ１３の背面から導出され、電線カバー１４の内部において下向きに曲げられ、電線カバー１４の下方へ延出されている。
ムービングプレート１５は、雄端子金具１９の前端のタブを位置決めするための位置決め孔を有する周知の構造のものであり、このムービングプレート１５の左右両側縁には、カムフォロア２１がフード部１２の外面に露出する形態で形成されている。
【００１５】
レバー１６は、コネクタハウジング１１の外側面に沿った板状をなし、その軸受孔２２をコネクタハウジング１１の支持軸２３に嵌合させることで回動可能に支持されている。レバー１６には、カム溝２４とカムフォロア２５（図２を参照）が形成されており、カム溝２４には、ムービングプレート１５のカムフォロア２１が係合されている。
フレーム１７は、コネクタハウジング１１を包囲するように全体として方形の枠状をなす。フレーム１７の左右両側板部には左右一対の弧状をなすカム溝２６（図２を参照）が形成され、このカム溝２６にはレバー１６のカムフォロア２５が係合されている。レバー１６の回動中心（支持軸２３）からカムフォロア２５までの距離は、レバー１６の回動中心からカム溝２４までの最大距離よりも大きく設定されているため、コネクタハウジング１１がフレーム１７に対して前後方向に相対移動する際には、レバー１６のカムフォロア２５とフレーム１７のカム溝２６との係合によってレバー１６の回動中心回りに大きなモーメントが発生し、このモーメント力により、レバー１６のカム溝２４に係合されているムービングプレート１５のカムフォロア２１及び雌側コネクタ４０のカムフォロア４３に対して前後方向の大きな押し引き力が付与されるようになっている。
【００１６】
また、フレーム１７の左右両側板部には、その外面に沿って概ね上下方向に延びるリブ状をなす被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒが形成されている。各側板において、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒは、両コネクタ１０，４０の嵌合方向と同方向（前後方向）に間隔を空けて対をなすように設けられ、この対をなす被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒの前後方向の間隔は、上下方向（両コネクタ１０，４０の嵌合方向と直交する方向）におけるほぼ中央位置において最も狭く、この最も狭い部位が後述するガイドレール３２への当接部２８となっている。被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒは、この当接部２８において鈍角をなして屈曲し、当接部２８よりも上方の部位及び当接部２８よりも下方の部位は、両コネクタ１０，４０の嵌合方向に対して斜め方向に直線状に延びるストッパ２９となっている。このように、対をなす被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒは、側方から見て略「＞＜」形に屈曲した形状をなしている。
【００１７】
かかるフレーム１７は、モジュールＭに固定されたホルダ３０に対して上下方向への相対移動のみを可能に組み付けられている。即ち、ホルダ３０は、フレーム１７及び雄側コネクタ１０を収容可能な略方形の開口部３１を有し、この開口部３１の左右両側縁部には、上下方向（両コネクタ１０，４０の嵌合方向と直交する方向）に直線状に延びる左右一対のガイドレール３２が形成されている。このガイドレール３２はホルダ３０の開口部３１において内側へリブ状に突出した形態とされており、その前後方向の厚さ寸法は、上記対をなす２つの被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒにおける当接部２８同士の前後方向の間隔（被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒ間の最も狭い間隔）よりも僅かに小さい寸法とされている。
【００１８】
かかるガイドレール３２には、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒが前後から挟むように組み付けられている。組付け状態では、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒがガイドレール３２に沿って摺動することにより、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒ及び雄側コネクタ１０がホルダ３０及びモジュールＭに対して相対的に上下方向へ移動し得るようになっている。また、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒの当接部２８を略支点として、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒ及び雄側コネクタ１０がホルダ３０及びモジュールＭに対して前傾又は後傾するように姿勢を傾ける（上下に首振り変位する）ことが可能となっている。また、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒ及び雄側コネクタ１０は、上下方向へ移動する変位と同時に前傾又は後傾変位することもできる。
【００１９】
次に、雌側コネクタ４０について説明する。雌側コネクタ４０は、雄側コネクタ１０のフード部１２に対してその前方から嵌入される角形のコネクタハウジング４１と、コネクタハウジング４１の背面に組み付けられる電線カバー４２とを備えて構成されている。
コネクタハウジング４１の左右両外側面には、一対のカムフォロア４３が突出して形成されている。このカムフォロア４３は、ムービングプレート１５のカムフォロア２１の凹部に嵌合され、これにより、両カムフォロア２１，４３が一体化してレバー１６のカム溝２４に係合されるとともに、両カムフォロア２１，４３が嵌合した状態では、雌側コネクタ４０とムービングプレート１５とが一体となって前後方向に移動する。
【００２０】
コネクタハウジング４１には雄端子金具４４が挿入され、各雄端子金具４４に接続された電線４５がコネクタハウジング４１の背面から導出され、電線カバー４２の内部において下向きに曲げられ、電線カバー４２から下方へ延出されている。電線カバー４２の背面には取付部４６が形成されており、この取付部４６が、ボディＢに固設したＬ字形をなすブラケット４７に組み付けられている。これにより、雌側コネクタ４０がボディＢに対して固定されている。
【００２１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
両コネクタ１０，４０を嵌合する際には、雄側コネクタ１０において、コネクタハウジング１１にサブコネクタ１３、雄端子金具１９及び電線カバー１４を組み付け、さらにコネクタハウジング１１をフレーム１７に対して前方へ相対移動させ、ムービングプレート１５のカムフォロア２１をレバー１６のカム溝２４の入口で待機させておく。一方、雌側コネクタ４０においては、コネクタハウジング４１に雌端子金具４４と電線カバー４２を組み付けておき、さらに、その雌側コネクタ４０の取付部４６をボディＢのブラケット４７に組み付けておく。
【００２２】
この状態で、モジュールＭをボディＢに対して水平に接近させ、フード部１２に対してその前方から雌側コネクタ４０を相対的に嵌合させる。このとき、雌側コネクタ４０に対して雄側コネクタ１０が嵌合方向と交差する方向（上下左右方向）へ位置ずれしていても、誘導部１８のテーパ状の内面が雌側コネクタ４０のコネクタハウジング４１の前端外周縁に当接し、嵌合の進行に伴い、誘導部１８の傾斜に従って雄側コネクタ１０及びフレーム１７が上下方向へ移動することで雌側コネクタ４０及びボディＢに対して正規の位置へ矯正される。この雄側コネクタ１０の位置ずれ吸収に際しては、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒがその当接部２８をガイドレール３２に摺接させることで、雄側コネクタ１０が上下方向に案内される。
【００２３】
また、雌側コネクタ４０に対して雄側コネクタ１０が前傾又は後傾した姿勢をなしている場合には、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒがその当接部２８を略支点としてガイドレール３２に対して後傾又は前傾方向へ姿勢を変える。これにより、雄側コネクタ１０の姿勢が雌側コネクタ４０と真正面から対向する姿勢となり、これにより、両コネクタ１０，４０が支障なく嵌合される。
さて、雌側コネクタ４０がフード部１２に嵌入され始めると、雌側コネクタ４０のカムフォロア４３がムービングプレート１５のカムフォロア２１と合体する。その後、雌側コネクタ４０の嵌入が進むのに伴って雄側コネクタ１０のコネクタハウジング１１がフレーム１７に対して相対的に後方へ押されると、フレーム１７のカム溝２６とレバー１６のカムフォロア２５との係合によってレバー１６が回動し、レバー１６の回動に伴うそのカム溝２４と両カムフォロア２１，４３との係合により、雌側コネクタ４０とムービングプレート１５がフレーム１７の奥側へ引き込まれ、最終的に両コネクタ１０，４０が嵌合状態に至る。
【００２４】
尚、両コネクタ１０，４０の嵌合過程では、モジュールＭとホルダ３０は、ボディＢ及び両コネクタ１０，４０に対して相対的に下方へ移動するが（図５及び図６を参照）、この下動動作によって、モジュールＭがボディＢの固定片（図示せず）に引っ掛けられ、もって、モジュールＭがボディＢに固定される。
上述のように本実施形態においては、２つのコネクタ１０，４０がその嵌合方向と交差する上下方向に位置ずれを生じた場合、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒがガイドレール３２に沿って移動することにより、コネクタ１０，４０相互間の位置ずれが吸収される。即ち、従来のようにコネクタの両側にそのコネクタを弾性的に支持するバネ片を配置する必要がないので、バネ片が存在しない分だけ小型化を図ることができる。
【００２５】
また、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒ及びこの被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒが設けられている雄側コネクタ１０は、当接部２８（即ち、ガイドレール３２の長さ方向及びコネクタ１０，４０の嵌合方向の両方向に対して交差する軸）を略支点として上下方向への首振り（傾動）が可能となっているので、嵌合方向と交差する方向への平行移動に起因する位置ずれだけでなく、嵌合方向に対して斜め方向に姿勢が傾むくことに起因する位置ずれにも対応できるようになっている。
【００２６】
また、雄側コネクタを弾性支持する手段として合成樹脂製のバネ片を用いた従来構造のものと比較すると、本実施形態では雄側コネクタ１０を位置ずれ吸収する手段として弾性撓みするものを用いていないので、バネ片がその弾性限度を越えて過度に撓んだり、経年劣化によりバネ片の弾性が失われるなどの問題の生じない。
また、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒは、ガイドレール３２を両側から挟むように対をなすとともにガイドレール３２への当接位置（当接部２８）において最も間隔が狭まるように屈曲した形状をなしているので、雄側コネクタ１０及びフレーム１７が首振りを生じた際には、被ガイド部２７Ｆ，２７Ｒにおける首振りの支点（当接部２８）から離間した位置においてストッパ２９がガイドレール３２に当接し、その当接によって雄側コネクタ１０の最大首振り角度を規定することができる。
【００２７】
また、雄側コネクタ１０のフード部１２の開口縁には先広がりのテーパ状をなす誘導部１８を形成したので、雄側コネクタ０が雌側コネクタ４０に対して位置ずれしたときには、手作業で雄側コネクタ１０の位置や姿勢を修正しなくても、テーパ状の誘導部１８によって両コネクタ１０，４０が自動的に正規の嵌合態勢に矯正される。
［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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２８】
（１）上記実施形態ではコネクタを上下方向のみに移動させるようにしたが、本発明によれば、コネクタを上下方向と左右方向に移動させるようにしてもよい。この場合、実施形態のフレームを別フレームに支持し、このフレームを別フレームに対して左右方向へ相対移動しうる構造にすればよい。
（２）上記実施形態ではフローティング機構をモジュール側のみに設けたが、本発明によれば、フローティング機構はボディ側のみに設けてもよく、モジュール側とボディ側の双方に設けてもよい。モジュール側とボディ側の双方に設ける場合、双方のコネクタの移動方向を互いに直交する方向とすれば（例えば、コネクタが水平に嵌合させる場合、一方のコネクタを左右方向に移動させ、他方のコネクタを上下方向に移動させる）、位置ずれ吸収の機能が拡がる。
【００２９】
（３）上記実施形態ではガイド手段をリブ状としたが、本発明によれば、ガイド手段を溝状とし、この溝状のガイド手段にコネクタハウジングの被ガイド部を移動可能に嵌めるようにすればよい。
（４）上記実施形態ではモジュール側コネクタを雄側コネクタとし、ボディ側コネクタを雌側コネクタとしたが、本発明によれば、モジュール側を雌側コネクタとし、ボディ側を雄側コネクタとしてもよい。
【００３０】
（５）上記実施形態では被ガイド部を「＞＜」形に屈曲した形状としたが、本発明によれば、「）（」形に湾曲した形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】両コネクタを離脱した状態をあらわす斜視図
【図２】雄側コネクタの分解斜視図
【図３】雄側コネクタが中立姿勢にある状態の一部切欠側面図
【図４】雄側コネクタが雌側コネクタに併せて姿勢を傾けた状態をあらわす一部切欠側面図
【図５】（ａ）両コネクタの嵌合途中の状態をあらわす一部切欠側面図
（ｂ）両コネクタの嵌合途中の状態をあらわす断面図
【図６】（ａ）両コネクタが嵌合した状態をあらわす一部切欠側面図
（ｂ）両コネクタが嵌合した状態をあらわす断面図
【符号の説明】
Ｃ…コネクタ
Ｍ…モジュール
Ｂ…ボディ
１０…雄側コネクタ（モジュール側コネクタ）
１２…フード部
１８…誘導部
２７Ｆ，２７Ｒ…被ガイド部
３２…ガイドレール
４０…雌側コネクタ（ボディ側コネクタ）

Claims

自動車においてインストルメントパネルなどのモジュールをボディに組み付けるのに伴ない、モジュール側コネクタとボディ側コネクタとを嵌合させるようにしたコネクタであって、
前記モジュールと前記ボディのうち少なくとも一方に、前記モジュール側コネクタと前記ボディ側コネクタの嵌合方向と交差する方向に延びるガイドレールを設け、
前記ガイドレールが設けられている側の前記コネクタに、前記ガイドレールに対してその長さ方向への相対移動を可能に係合される被ガイド部を設けたことを特徴とするコネクタ。
前記被ガイド部は、前記ガイドレールの長さ方向及び前記両コネクタの嵌合方向の両方向に対して交差する軸を略支点として前記ガイドレールに対して傾動可能とされていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記ガイドレールはリブ状に突出した形態とされており、
前記被ガイド部は、前記ガイドレールを両側から挟むように対をなすとともに前記ガイドレールへの当接位置において最も間隔が狭まるように屈曲又は湾曲した形状をなしていることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
前記モジュール側コネクタと前記ボディ側コネクタのうち一方のコネクタには他方のコネクタを嵌入させるフード部を有しており、
前記フード部の開口縁には先広がりのテーパ状をなす誘導部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコネクタ。