JP2007157503A

JP2007157503A - コネクタ構造

Info

Publication number: JP2007157503A
Application number: JP2005351034A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Shimase; 清嶋瀬; Kaichiro Moriyama; 嘉一郎森山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】部品点数を低減しつつ第１コネクタと第２コネクタとを的確に接続する。
【解決手段】待受けコネクタ構造１０では、雌コネクタ１２と雄コネクタ４０とが接続される際に、構造部品に係合された撓みバネ２２及びセンタリングバネ３０の弾性変形と第１ガイド面１８及び第２ガイド面４８とによって雄コネクタ本体４２の雌コネクタ本体１４に対する位置のバラツキが吸収されて雄コネクタ本体４２内に雌コネクタ本体１４が良好に嵌合されると共に、防止バネ３２の構造部品への係合によって雌コネクタ１２の構造部品３６からの脱落が防止されるため、雌コネクタ１２と雄コネクタ４０とを的確に接続できる。さらに、雄コネクタ４０及び雌コネクタ１２のみにより構成されるため、部品点数を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１コネクタと第２コネクタとが嵌合される状態で接続されるコネクタ構造に関する。

コネクタ構造としては、パネルに雌コネクタのホルダが弾性変位可能に支持されることで、雌コネクタの雌ハウジングに雄コネクタが嵌合される際に、雌コネクタが弾性変位して、雌コネクタと雄コネクタとが芯合わせされるものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このコネクタ構造では、雌コネクタが雌ハウジングとホルダとから構成されている。このため、部品点数が多く、高コストである。

さらに、雌ハウジングに雄コネクタが嵌合される際には、雌ハウジングがホルダに対して反雄コネクタ側へ移動可能である。このため、雌ハウジングに雄コネクタが接続できない可能性がある。
特開２００１−３５１７４３公報

本発明は、上記事実を考慮し、部品点数を低減しつつ第１コネクタと第２コネクタとを的確に接続できるコネクタ構造を得ることが目的である。

請求項１に記載のコネクタ構造は、構造物側に設けられる第１コネクタと、前記第１コネクタと嵌合される状態で接続される第２コネクタと、前記第１コネクタに一体に設けられ、前記構造物に係合されることで前記第１コネクタが前記構造物に変位可能に保持される保持部と、前記第２コネクタに一体に設けられ、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが接続される際に前記保持部に係合することで前記保持部の前記構造物への係合を解除する解除部と、前記第１コネクタに一体に設けられ、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが接続される際に前記構造物に係合されることで前記第１コネクタの前記構造物からの脱落を防止する防止部と、を備えている。

請求項２に記載のコネクタ構造は、請求項１に記載のコネクタ構造において、前記第１コネクタ及び第２コネクタの少なくとも一方に設けられ、前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合をガイドするガイド面を備えた、ことを特徴としている。

請求項３に記載のコネクタ構造は、請求項１又は請求項２に記載のコネクタ構造において、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが嵌合された後に前記解除部が前記保持部に係合する、ことを特徴としている。

請求項１に記載のコネクタ構造では、構造物側に設けられる第１コネクタと第２コネクタとが嵌合される状態で接続される。

ここで、第１コネクタの保持部が構造物に係合されることで、第１コネクタが構造物に変位可能に保持されている。このため、第１コネクタと第２コネクタとが嵌合される際には、第１コネクタが第２コネクタの位置に対応して構造物に対して変位されることで、第２コネクタの第１コネクタに対する位置のバラツキが吸収される。

さらに、第１コネクタと第２コネクタとが接続される際には、第２コネクタの解除部が保持部に係合することで保持部の構造物への係合が解除されるが、第１コネクタの防止部が構造物に係合されることで、第１コネクタの構造物からの脱落が防止されて、第１コネクタと第２コネクタとを接続できなくなることが防止される。

以上により、第１コネクタと第２コネクタとを的確に接続することができる。

また、第１コネクタに保持部及び防止部が一体に設けられると共に、第２コネクタに解除部が一体に設けられている。このため、部品点数を低減することができる。

請求項２に記載のコネクタ構造では、第１コネクタ及び第２コネクタの少なくとも一方に設けられたガイド面が、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合をガイドする。このため、第１コネクタが第２コネクタの位置に対応して構造物に対して良好に変位されることで、第２コネクタの第１コネクタに対する位置のバラツキを良好に吸収することができる。

請求項３に記載のコネクタ構造では、第１コネクタと第２コネクタとが嵌合された後に、解除部が保持部に係合して、保持部の構造物への係合が解除される。このため、第１コネクタ及び第２コネクタが嵌合部分において応力を受けることができる。

図１には、本発明のコネクタ構造が適用されて構成された実施の形態に係る待受けコネクタ構造１０が斜視図にて示されている。

本実施の形態に係る待受けコネクタ構造１０は、例えば、車両（自動車）の部品において適用されるものである。

待受けコネクタ構造１０は、第１コネクタとしての雌コネクタ１２を備えている。なお、図１では、雌コネクタ１２の前方を矢印Ａで示し、雌コネクタ１２の上方を矢印Ｂで示す。

雌コネクタ１２は、第１コネクタ本体としての略矩形柱状の雌コネクタ本体１４を有している。雌コネクタ本体１４には、所定数の端子収容室１６が形成されており、所定数の端子収容室１６は、雌コネクタ本体１４の左右方向及び上下方向へ格子状に整列されて配置されると共に、それぞれ雌コネクタ本体１４の前面から後面に亘って貫通形成されている。端子収容室１６内には、第１端子としての雌端子（図示省略）が収容されており、雌端子には、雌コネクタ本体１４の後面側から端子収容室１６内に挿入されたワイヤハーネス（図示省略）が接続されている。

雌コネクタ本体１４前面の全周には、ガイド面（テーパ面）としての第１ガイド面１８が形成されており、雌コネクタ本体１４の前端は第１ガイド面１８によって前方へ向かうに従い上下方向幅及び左右方向幅を徐々に小さくされている。

雌コネクタ本体１４の後端には、上面及び下面において、平板状の係止板２０が一体に設けられており、係止板２０は、雌コネクタ本体１４の上面では左端、右端及び左右方向中央において３つ設けられると共に、雌コネクタ本体１４の下面では左端及び右端以外の位置において１つ設けられている。

雌コネクタ本体１４の上面及び下面には、保持部としての略Ｊ字形棒状の撓みバネ２２が設けられており、撓みバネ２２は、弾性を有すると共に、前端（基端）において雌コネクタ本体１４の前端近傍と一体にされて後方へ向かうに従い反雌コネクタ本体１４側へ向かう方向へ延伸されている。撓みバネ２２は、雌コネクタ本体１４の上面では左端近傍及び右端近傍において２つ設けられて係止板２０間の位置に配置されると共に、雌コネクタ本体１４の下面では左端及び右端において２つ設けられて係止板２０の左右方向外側位置に配置されている。

撓みバネ２２の後端（先端）には、略平板状のセット爪２４が一体に形成されており、セット爪２４は撓みバネ２２の後端から後方に延伸されている。また、撓みバネ２２の後端面は、セット爪２４の反雌コネクタ本体１４側において、略平面状の係止面２６にされている。

撓みバネ２２の長手方向中間部には、略三角柱状の解除突起２８が一体に形成されており、解除突起２８は撓みバネ２２から左方及び右方へ突出されている。

雌コネクタ本体１４の右側面及び左側面には、上部において、付勢部としての略Ｌ字形棒状のセンタリングバネ３０が設けられており、センタリングバネ３０は弾性を有している。センタリングバネ３０の前端（基端）は雌コネクタ本体１４の前端近傍（撓みバネ２２前端の後側）と一体にされており、センタリングバネ３０は、後側部分が前側部分に比し反雌コネクタ本体１４側に配置されて、前後方向中間部が前方へ向かうに従い雌コネクタ本体１４側へ向かう方向へ延伸されている。

雌コネクタ本体１４の右側面及び左側面には、上下方向中間部において、防止部としての略Ｌ字形棒状の防止バネ３２が設けられており、防止バネ３２は、弾性を有すると共に、後端（基端）を雌コネクタ本体１４の後端と一体にされている。防止バネ３２の前側部分には台形平板状のロック突起３４が一体に設けられており、ロック突起３４は防止バネ３２から雌コネクタ本体１４側へ突出されている。

図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、雌コネクタ１２は、構造物としての平板状の構造部品３６に設けられており、構造部品３６には矩形状の保持孔３８が貫通形成されている。保持孔３８には雌コネクタ１２の雌コネクタ本体１４が貫通されており、構造部品３６には保持孔３８の周囲において雌コネクタ１２の係止板２０が接触されている。雌コネクタ本体１４の上側及び下側の撓みバネ２２は、それぞれ雌コネクタ本体１４側へ撓んだ状態でセット爪２４において保持孔３８の上縁及び下縁に係合されており、係止板２０と撓みバネ２２の係止面２６との間に構造部品３６が配置されている。さらに、雌コネクタ本体１４の右側面及び左側面のセンタリングバネ３０は、それぞれ後側部分において保持孔３８の右縁及び左縁に対し係合（接触）されている。これにより、雌コネクタ本体１４が保持孔３８の中央に高精度に配置されると共に、雌コネクタ本体１４が上下方向及び左右方向へ弾性変位可能にされて、雌コネクタ１２が構造部品３６に待受け状態で保持されている。

待受けコネクタ構造１０は、第２コネクタとしての雄コネクタ４０を備えている。なお、図１では、雄コネクタ４０の前方を矢印Ｃで示し、雄コネクタ４０の上方を矢印Ｄで示す。

雄コネクタ４０は、第２コネクタ本体としての略矩形筒状の雄コネクタ本体４２を有しており、雄コネクタ４０内には、前側から上記雌コネクタ本体１４が嵌合可能にされている。雄コネクタ本体４２の後側には、矩形平板状の取付板４４が一体に設けられており、取付板４４は、雄コネクタ本体４２の後面を閉塞すると共に、雄コネクタ本体４２の全周から外側へ突出されている。取付板４４は、電子部品（図示省略）側に取り付けられており、これにより、雄コネクタ４０が電子部品側に取り付けられている。

取付板４４には、第２端子としての雄端子４６（図２（Ｂ）参照）が所定数取り付けられており、所定数の雄端子４６は、上記雌コネクタ本体１４の所定数の端子収容室１６に対応して、左右方向及び上下方向へ格子状に整列された状態で雄コネクタ本体４２内に突出されている。

雄コネクタ本体４２周壁の前面には、ガイド面（テーパ面）としての第２ガイド面４８が形成されており、雄コネクタ本体４２内の前端は第２ガイド面４８によって前方へ向かうに従い上下方向幅及び左右方向幅を徐々に大きくされている。

雄コネクタ本体４２の周壁には、上側部分及び下側部分において、長尺矩形状の挿入孔５０が貫通形成されており、挿入孔５０は雄コネクタ本体４２周壁前面から前方へ開放されている。挿入孔５０は、雄コネクタ本体４２の周壁上側部分では、上記雌コネクタ本体１４上側の撓みバネ２２に対応して、左端近傍及び右端近傍において２つ設けられると共に、雄コネクタ本体４２の周壁下側部分では、上記雌コネクタ本体１４下側の撓みバネ２２に対応して、挿入孔５０は、左端及び右端において２つ設けられている。

雄コネクタ本体４２の周壁には、挿入孔５０前側部の左右両側において、上記撓みバネ２２の解除突起２８に対応して、解除部としての台形柱状の解除柱５２が一体に形成されており、解除柱５２は雄コネクタ本体４２内側へ向かうに従い前後方向長さを徐々に小さくされている。

雄コネクタ本体４２の周壁には、右側部分及び左側部分の上部において、上記雌コネクタ１２のセンタリングバネ３０に対応して、長尺矩形状の配置孔５４が貫通形成されており、配置孔５４は雄コネクタ本体４２周壁前面から前方へ開放されている。

雄コネクタ本体４２の周壁には、右側部分及び左側部分の上下方向中間部において、上記雌コネクタ１２のロック突起３４に対応して、矩形状のロック孔５６が貫通形成されており、ロック孔５６は雄コネクタ本体４２周壁の後側部分に配置されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の待受けコネクタ構造１０では、雌コネクタ１２に雄コネクタ４０が嵌合される状態で接続される。

すなわち、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、雄コネクタ４０が雌コネクタ１２側に移動される。

次に、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、雄コネクタ４０が雌コネクタ１２側に更に移動されて、雄コネクタ４０の雄コネクタ本体４２内に雌コネクタ１２の雌コネクタ本体１４が嵌合されることで、雄コネクタ本体４２の挿入孔５０内に雌コネクタ１２の撓みバネ２２が挿入され始める。

ここで、雌コネクタ１２は、雌コネクタ本体１４が撓みバネ２２及びセンタリングバネ３０によって上下方向及び左右方向へ弾性変位可能にされた状態で、構造部品３６に待受け状態で保持されている。このため、移動される雄コネクタ本体４２の位置が雌コネクタ本体１４に対して上下方向及び左右方向の少なくとも一方においてずれている場合でも、例えば図８に示す如く、全ての撓みバネ２２（セット爪２４）及び少なくとも一方のセンタリングバネ３０（後側部分）の保持孔３８周縁への係合が維持された状態で、雄コネクタ本体４２の位置に対応して雌コネクタ本体１４が上下方向及び左右方向の少なくとも一方へ追従して変位される（図８には、移動される雄コネクタ本体４２が雌コネクタ本体１４に対して上方へずれて雌コネクタ本体１４が上方へ変位される状況が示されている）ことで、雄コネクタ本体４２の雌コネクタ本体１４に対する位置のバラツキが吸収かつ許容されて、雄コネクタ本体４２内に雌コネクタ本体１４を良好に嵌合させることができる。

さらに、雌コネクタ本体１４の前面全周に第１ガイド面１８が形成されると共に、雄コネクタ本体４２の周壁前面に第２ガイド面４８が形成されている。このため、第１ガイド面１８及び第２ガイド面４８が雄コネクタ本体４２内への雌コネクタ本体１４の嵌合をガイドする。これにより、雄コネクタ本体４２の位置に対応して雌コネクタ本体１４が良好に追従して変位されることで、雄コネクタ本体４２の雌コネクタ本体１４に対する位置のバラツキが良好に吸収かつ許容されて、雄コネクタ本体４２内に雌コネクタ本体１４を一層良好に嵌合させることができる。

したがって、雌コネクタ本体１４の端子収容室１６（雌端子）と雄コネクタ４０の雄端子４６とを良好に位置合わせ（調芯）することができる。

次に、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、雄コネクタ４０が雌コネクタ１２側に更に移動されることで、雄コネクタ本体４２の配置孔５４内に雌コネクタ１２のセンタリングバネ３０が挿入され始める。さらに、雌コネクタ１２の防止バネ３２が、ロック突起３４において雄コネクタ本体４２の左右方向両側の周壁外面に乗り上げて、反雌コネクタ本体１４側へ弾性変形されると同時に、雄コネクタ本体４２の解除柱５２が撓みバネ２２の解除突起２８に係合されて撓みバネ２２が雌コネクタ本体１４側へ弾性変形され始める。

これにより、雄コネクタ４０が雌コネクタ１２側に更に移動されて、撓みバネ２２が更に雌コネクタ本体１４側へ弾性変形されることで、撓みバネ２２のセット爪２４における保持孔３８周縁への係合が解除されて、雌コネクタ１２の待受け状態が解除され、さらに、撓みバネ２２の係止面２６が構造部品３６の保持孔３８内側へ移動されて、雄コネクタ４０と雌コネクタ１２とが一体に移動され始める。

次に、図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、雄コネクタ４０と雌コネクタ１２とが一体に更に移動されることで、センタリングバネ３０の後側部分における保持孔３８周縁への係合が解除された後に、雌コネクタ１２の防止バネ３２が保持孔３８の周縁に係合される。これにより、雌コネクタ１２が雄コネクタ４０と一体に移動されることが阻止されると共に、雌コネクタ１２の構造部品３６からの脱落が防止されて、雌コネクタ１２に雄コネクタ４０を接続できなくなることを防止することができる。

次に、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、雄コネクタ４０が雌コネクタ１２側に更に移動されることで、雄コネクタ本体４２内への雌コネクタ本体１４の嵌合量が大きくされて、雌コネクタ本体１４の端子収容室１６内に雄コネクタ４０の雄端子４６が挿入され始める。

次に、図７の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、雄コネクタ４０が雌コネクタ１２側に更に移動されることで、雄コネクタ本体４２の解除柱５２が撓みバネ２２の解除突起２８を乗り越えて（解除柱５２の解除突起２８への係合が解除されて）、撓みバネ２２が反雌コネクタ本体１４側へ弾性力により移動される。さらに、雌コネクタ１２の防止バネ３２が、弾性力によりロック突起３４において雄コネクタ本体４２周壁のロック孔５６内に挿入されて、雄コネクタ４０の取付板４４に当接されることで、雄コネクタ本体４２内への雌コネクタ本体１４の嵌合がロックされると共に、雌コネクタ１２が構造部品３６から離脱され、かつ、雄コネクタ４０の取付板４４が構造部品３６の保持孔３８周囲に当接される。これにより、雌コネクタ本体１４の端子収容室１６内に雄コネクタ４０の雄端子４６が完全に挿入されて、端子収容室１６内の雌端子に雄端子４６が電気的に接続されることで、雌コネクタ１２と雄コネクタ４０とが接続される。

以上のように、撓みバネ２２及びセンタリングバネ３０の弾性変形と第１ガイド面１８及び第２ガイド面４８とによって雄コネクタ本体４２の雌コネクタ本体１４に対する位置のバラツキが吸収されて雄コネクタ本体４２内に雌コネクタ本体１４が良好に嵌合されると共に、防止バネ３２によって雌コネクタ１２の構造部品３６からの脱落が防止されて雌コネクタ１２に雄コネクタ４０を接続できなくなることが防止される。このため、雌コネクタ１２と雄コネクタ４０とを的確に接続することができて作業性の向上（工数低減）を図ることができると共に、待受けコネクタ動作を実現できてワイヤハーネスの余剰長の削減を図ることができる。

さらに、上述の如く、雌コネクタ１２と雄コネクタ４０とが嵌合された後に、撓みバネ２２の解除突起２８への解除柱５２の係合によって撓みバネ２２（セット爪２４）の構造部品３６（保持孔３８周縁）への係合が解除されて、雌コネクタ１２の待受け状態が解除される。これにより、雌コネクタ１２及び雄コネクタ４０が嵌合部分において応力を受けた状態で、雌コネクタ１２の端子収容室１６内に雄コネクタ４０の雄端子４６が挿入されて端子収容室１６内の雌端子に雄端子４６が電気的に接続されるため、雌コネクタ１２の雌端子及び雄コネクタ４０の雄端子４６が応力を受けることを防止できる。

また、雌コネクタ１２は、雌コネクタ本体１４（第１ガイド面１８を含む）、係止板２０、撓みバネ２２（セット爪２４及び解除突起２８を含む）、センタリングバネ３０及び防止バネ３２（ロック突起３４を含む）が一体にされて構成されると共に、雄コネクタ４０は、雄コネクタ本体４２（第２ガイド面４８、挿入孔５０、配置孔５４及びロック孔５６を含む）、取付板４４及び解除柱５２が一体にされて構成されている。このため、待受けコネクタ構造１０を雄コネクタ４０及び雌コネクタ１２のみにより構成することができ、部品点数を低減することができて、コストを低減することができる。

なお、本実施の形態では、本発明の第１コネクタを雌コネクタ１２にして雌コネクタ１２を構造部品３６に待受け状態で保持した構成としたが、本発明の第１コネクタを雄コネクタ４０にして雄コネクタ４０を構造部品３６に待受け状態で保持した構成としてもよい。

本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造を示す斜視図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造における雌コネクタと雄コネクタとの接続状況（初期段階）を示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造における雌コネクタと雄コネクタとの接続状況（図２の次の段階）を示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造における雌コネクタと雄コネクタとの接続状況（図３の次の段階）を示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造における雌コネクタと雄コネクタとの接続状況（図４の次の段階）を示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造における雌コネクタと雄コネクタとの接続状況（図５の次の段階）を示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造における雌コネクタと雄コネクタとの接続状況（図６の次の段階である完了段階）を示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。本発明の実施の形態に係る待受けコネクタ構造における雄コネクタと嵌合される際の雌コネクタの状況を示す概略的な側面図である。

符号の説明

１０待受けコネクタ構造（コネクタ構造）
１２雌コネクタ（第１コネクタ）
１８第１ガイド面（ガイド面）
２２撓みバネ（保持部）
３２防止バネ（防止部）
３６構造部品（構造物）
４０雄コネクタ（第２コネクタ）
４８第２ガイド面（ガイド面）
５２解除柱（解除部）

Claims

構造物側に設けられる第１コネクタと、
前記第１コネクタと嵌合される状態で接続される第２コネクタと、
前記第１コネクタに一体に設けられ、前記構造物に係合されることで前記第１コネクタが前記構造物に変位可能に保持される保持部と、
前記第２コネクタに一体に設けられ、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが接続される際に前記保持部に係合することで前記保持部の前記構造物への係合を解除する解除部と、
前記第１コネクタに一体に設けられ、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが接続される際に前記構造物に係合されることで前記第１コネクタの前記構造物からの脱落を防止する防止部と、
を備えたコネクタ構造。
前記第１コネクタ及び第２コネクタの少なくとも一方に設けられ、前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合をガイドするガイド面を備えた、ことを特徴とする請求項１記載のコネクタ構造。
前記第１コネクタと前記第２コネクタとが嵌合された後に前記解除部が前記保持部に係合する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ構造。