JP2011040337A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】ハウジングのがた付きを防止した上で端子金具の有効接触代を確保する。
【解決手段】コネクタは、雌端子金具80が収容されるインナハウジング11と、インナハウジング11の周りを取り囲むように配置されるアウタハウジング12と、インナハウジング11とアウタハウジング12との間に挟まれるように配置されるゴム部材70とを備える。インナハウジング11とアウタハウジング12との間に相手ハウジング90が嵌合され、その嵌合時には、ゴム部材70が嵌合方向に圧縮状態に保持され、かつインナハウジング11と相手ハウジング90の両嵌合面が互いに押圧状態に当接している。
【選択図】図5

Description

本発明は、コネクタに関する。
従来のコネクタが特許文献1に開示されている。このコネクタは、ハウジングとシールリングとを備え、ハウジングは、雌端子金具が収容されるハウジング本体と、ハウジング本体の周りを取り囲む嵌合筒部とから一体に構成されている。ハウジング本体と嵌合筒部との間には相手ハウジングのフード部が嵌合可能とされている。シールリングは、ハウジング本体とフード部とに密着され、これによって両ハウジングを液密にシールする役割をはたす。
シールリングは、ハウジング本体の外周面に嵌着され、両ハウジングの嵌合時に、ハウジング本体の外周面とフード部の内周面との間に嵌合方向と交差する方向に圧縮されるとともに、ハウジング本体の段差とフード部の先端との間に嵌合方向に圧縮される。こうしてシールリングが圧縮されると、両ハウジングに互いに離反する方向への付勢力が付与され、これによって両ハウジングが嵌合方向にがた付くのが抑えられ、ひいては両ハウジングに収容された端子金具同士が摺動磨耗するのが防止される。
特開2005−5135号公報
ところで、両端子金具の安定した接続を実現するには両端子金具間の有効接触代を確保する必要があり、そのためには雌端子金具の接触部の長さを長くとる必要がある。しかし、上記従来の構成では、シールリングの復元弾力によって両ハウジングの嵌合面が互いに離間するため、その分、接触部の長さの短縮を余儀なくされ、有効接触代を確保し難いという問題があった。
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、ハウジングのがた付きを防止した上で端子金具の有効接触代を確保す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、端子金具が収容されるインナハウジングと、前記インナハウジングの周りを取り囲むように配置されるアウタハウジングと、前記インナハウジングと前記アウタハウジングとの間に挟まれるように配置されるゴム部材とを備え、前記インナハウジングと前記アウタハウジングとの間に相手ハウジングが嵌合され、その嵌合時に、前記ゴム部材が嵌合方向に圧縮状態に保持されているとともに、前記インナハウジングと前記相手ハウジングの両嵌合面が互いに押圧状態に当接し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、前記ゴム部材は、前記インナハウジングの外周面に嵌着されるリング状をなし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又は2に記載のものにおいて、前記インナハウジングにはインナロック部が形成され、前記アウタハウジングには前記インナロック部に係止されて前記インナハウジング及び前記アウタハウジングを組付状態に保つアウタロック部が形成されており、前記インナロック部及びアウタロック部は、係止状態において互いの相対位置の変動を許容する曲面部を有しているところに特徴を有する。
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のものにおいて、前記端子金具には、前記インナハウジングから外部に引き出される電線が接続され、前記電線の周りには緩衝部材が配置され、前記緩衝部材は前記アウタハウジングの内周面に密着されているところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
インナハウジングとアウタハウジングとの間に挟まれるようにゴム部材が配置され、相手ハウジングとの嵌合時には、ゴム部材が嵌合方向に圧縮状態に保持されているとともに、インナハウジングと相手ハウジングの両嵌合面が互いに押圧状態に当接しているから、両ハウジングが嵌合方向にがた付くのが抑えられる。また、インナハウジングと相手ハウジングとの間が実質的に離間しないため、端子金具の接触部の長さを長くとることができ、端子金具の有効接触代が確保される。
<請求項2の発明>
ゴム部材がインナハウジングの外周面に嵌着されるリング状をなしているため、インナハウジングと相手ハウジングの両嵌合面に全周に亘ってゴム部材の弾性復元力が作用することとなり、両嵌合面の一方が他方に対して傾いた状態で当接するのが回避される。
<請求項3の発明>
インナロック部及びアウタロック部は係止状態にあるときでも曲面部によって互いの相対位置の変動が許容されるため、アウタハウジングの動きにインナハウジングが追従して動くのが防止される。その結果、インナハウジングに収容された端子金具が相手端子金具との間に摺動磨耗するのがより確実に防止される。
<請求項4の発明>
電線の周りに緩衝部材が配置され、緩衝部材はアウタハウジングの内周面に密着されているため、電線が振動したときにその振動力がアウタハウジング側に伝わることでインナハウジング側に伝わるのが小さく抑えられる。その結果、インナハウジングに収容された端子金具が相手端子金具との間に摺動磨耗するのがより確実に防止される。
本発明の実施形態1のコネクタの分解斜視図 相手ハウジングに正規嵌合されたコネクタの平面図 相手ハウジングに嵌合される初期のコネクタの断面図 相手ハウジングに嵌合される途中のコネクタの断面図 相手ハウジングに正規嵌合されたコネクタの断面図 相手ハウジングに正規嵌合されたコネクタの側面図 相手ハウジングに正規嵌合されたコネクタの正面視方向の断面図 コネクタの断面図 コネクタの側面図 コネクタの平面図
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図10によって説明する。実施形態1のコネクタは、ハウジング10、リテーナ60、ゴム部材70、及び雌端子金具80を備えている。ハウジング10は、インナハウジング11とアウタハウジング12とに分割可能とされ、両者間に相手ハウジング90が嵌合可能とされている。なお、以下の説明において前後方向については、両ハウジング10、90の相互の嵌合面側を前方とし、上下方向については図3を基準とする。
相手ハウジング90は合成樹脂製であって機器側に直結され、図3に示すように、前方に突出する筒状のフード部91を備えている。フード部91内には、雄端子金具95(相手端子金具)のタブ96が突出して配置されている。フード部91の内周面には段差98が形成され、フード部91の周壁のうち段差98を境とした前方領域(開口側)には後方領域よりも薄肉とされる薄肉部92が形成されている。薄肉部92の上壁の外周面にはロック部93が突出して形成されている。また、図7に示すように、フード部91の内周面には複数のガイド溝94が凹み形成されている。各ガイド溝94は、前後方向に延びる形状とされ、それぞれ周方向に間隔をあけて配置されている。
インナハウジング11は合成樹脂製であって、図1及び図8に示すように、扁平ブロック状のインナハウジング本体13と、インナハウジング本体13の後端から全周に亘って張り出すフランジ部14と、インナハウジング本体13の後端から後方へ突出するインナ筒部15とから一体に構成される。インナ筒部15は、幅方向に2つの筒体を連成した形状とされている。
インナハウジング本体13には、雌端子金具80(端子金具)を収容可能な複数のキャビティ16が前後方向に形成されている。各キャビティ16は、幅方向に対をなし、インナ筒部15内に連通する形状とされている。各キャビティ16の前面には前壁17が形成され、前壁17の前面には前方からタブ96が挿入される誘い込み口18が拡開して形成されている。また、各キャビティ16の下面には、前壁17の前面に開口するとともに誘い込み口18に連通する段付き部19が切り欠いて形成されている。
インナハウジング本体13の上面には各キャビティ16に連通する挿入孔21が開口して形成され、挿入孔21には上方からリテーナ60が挿入される。リテーナ60は合成樹脂製であって全体として板状をなし、連結部61と、連結部61の幅方向両端から互いに略平行に突出する一対のロック片62と、連結部61の下面から下方に突出する抜止片63とからなる。リテーナ60の挿入孔21への挿入時に、連結部61は挿入孔21の開口を塞ぐように配置され、ロック片62はインナハウジング本体13の内側面を弾性的に係止してリテーナ60を係止位置に留め置く。係止位置では、抜止片63が雌端子金具80にその後方から係止可能に配置される。
インナハウジング本体13の上面には、挿入孔21を挟んだ前後位置に、前後一対ずつのガイド突部22が形成されている。各ガイド突部22は、インナハウジング11の両側面に左右一対形成されているとともに、インナハウジング本体13の下面にも前後一対ずつ形成され、上下のガイド突部22では幅方向の形成位置を異にして配置されている。上下のガイド突部22の突出端面には前後方向に延びるリブ23が形成されている。また各リブ23は、図7に示すように、インナハウジング本体13の両側面におけるガイド突部22を挟んだ両側にも形成され、周方向に間隔をあけて8つ配置されている。両ハウジング10、90の正規嵌合時には、各リブ23の突出端がフード部91の内周面に圧潰状態で当接することにより、インナハウジング11が相手ハウジング90に対してがた付くのが規制される。なお、本実施形態の場合、後述するゴム部材70及び緩衝部54によっても両ハウジング10、90間のがた付きが防止されており、がた付き防止の信頼性を高めた構造となっている。
インナハウジング11の外周面のうち後側のガイド突部22とフランジ部14との間には、円環状のシールリング24が嵌着される。シールリング24は、シリコンゴム等のゴム製であって、その内外両面に複数条のリップ25を有している。両ハウジング10、90の正規嵌合時には、各リップ25がフード部91の薄肉部92の内周面とインナハウジング本体13の外周面との間に弾性的に圧縮され、これにより両ハウジング10、90間のシールがとられる。なお、シールリング24の前後長は、後側のガイド突部22とフランジ部14との間の離間距離にほぼ等しく、後述するゴム部材70の前後長よりも長くされている。
インナ筒部15の両側面の後端部には、左右一対のインナロック部26が突出して形成されている。図9に示すように、インナロック部26の略前半部は半円柱状のインナロック本体部27とされ、インナロック部26の略後半部はテーパ状のインナロック案内部28とされる。インナロック本体部27は前方にその円弧状のインナ係合面29を向けて配置され、インナロック案内部28はインナロック本体部27の突出端面における径方向に沿った端縁から後方へ向けて下り勾配に傾斜して配置されている。
雌端子金具80は導電性の金属板を曲げ加工等して一体に成形され、図1に示すように、端子本体部81と、端子本体部81の後端に連なるオープンバレル状のバレル部82、83とを備える。バレル部82、83は電線89の端末部に露出された芯線にかしめ付けられるワイヤバレル82と、電線89の端末部に嵌着されたゴム栓50にかしめ付けられるインシュレーションバレル83とからなる。また、端子本体部81は、平板状の受け板84と受け板84の両側縁から内側へ回曲される一対の接続片85とを有し、全体として略ハート型をなしている。両ハウジング10、90の嵌合時には、両接続片85の先端と受け板84との間に相手の雄端子金具95のタブ96が弾性的に挟み込まれ、これによって両端子金具80、95の電気的接続がとられる。また、受け板84にはランス86が後方へ開くように切り起こして形成されている。雌端子金具80がキャビティ16内に正規挿入されると、ランス86の先端がキャビティ16の段付き部19の奥面を弾性的に係止し、これによって雌端子金具80が一次的に抜け止めされる。また、リテーナ60が係止位置に至ると、端子本体部81の両接続片85に後方から抜止片63が係止可能に配置され、これによって雌端子金具80が二次的に抜け止めされる。
ゴム栓50はシリコンゴム等のゴム製であって、全体として前後方向に細長い円筒状をなしている。このゴム栓50は、インシュレーションバレル83にかしめられる薄肉のかしめ受け部51と、かしめ受け部51の後方にて内外両面に突出する複数条のリップ52を有するシール部53と、シール部53の後端から後方へ延びる緩衝部54とからなる。かしめ受け部51及びシール部53はインナハウジング本体13側のキャビティ16内に挿入され、緩衝部54はインナ筒部15側のキャビティ16内に挿入されている。また、緩衝部54の後端はインナ筒部15の後端よりも後方に位置し、緩衝部54の後端部は後述するアウタ筒部32内に挿入される。雌端子金具80がキャビティ16内に正規挿入されると、シール部53が電線89とキャビティ16の内周面との間に弾性的に圧縮されてキャビティ16内のシールがとられ、かつ緩衝部54の外周面がインナ筒部15の内周面に密着するようになっている。
アウタハウジング12は、インナハウジング本体13の周りを取り囲むアウタハウジング本体31と、アウタハウジング本体31の後端に連なりつつインナ筒部15の周りを取り囲むアウタ筒部32とからなる。アウタハウジング本体31とアウタ筒部32とは径方向(嵌合方向と直交する方向)の段差33を介して連結されている。アウタハウジング本体31には、前後方向に延びる複数の肉抜き孔34が周方向に間隔を開けて形成されている。
アウタ筒部32の上面の前端には、撓み可能なロックアーム35が連結されている。ロックアーム35は、アウタ筒部32の上面の前端から立ち上がる一対の支持部36と、両支持部36の上端から前後両方向に延びる一対のアーム部37と、両アーム部37の前端同士を連結するロック本体部38と、両アーム部37の後端同士を連結する解除操作部39とからなる。両アーム部37は支持部36を中心として弾性変位可能(揺動変位可能)とされ、ロック本体部38は両ハウジング10、90の正規嵌合時にロック部93を弾性的に係止して両ハウジング10、90を離脱規制状態に保持する。また、解除操作部39は、両アーム部37及びロック本体部38よりも一段高く配置され、ここを押圧することでロック本体部38とロック部93との係止状態が解除される。図10に示すように、アウタハウジング本体31の上壁には、ロックアーム35と対向する位置に、開口部41が切り欠き形成されており、開口部41を通してロックアーム35を視認可能とされ、かつ解除操作部39への解除操作は開口部41を通して行うことが可能とされている。
アウタ筒部32は、幅方向に2つの筒体を連成した形状とされ、インナ筒部15の外周面を周方向に取り囲むインナ包囲部42と、インナ包囲部42の内周面に接合されつつインナ包囲部42よりも後方に突出する筒本体部43とからなる。インナ包囲部42の内周面とインナ筒部15の外周面との間には若干の隙間が保有されている。また、インナ包囲部42の内周面と筒本体部43の内周面との間には段差44が形成され、段差44を介することで筒本体部43のほうがインナ包囲部42よりも小径とされている。インナハウジング11がアウタハウジング12に組み付けられた状態では、段差44の直前方にインナ筒部15の後端が配置され、かつ筒本体部43内にゴム栓50の緩衝部54が挿入されて、筒本体部43の内周面に緩衝部54の外周面が密着される。この場合、緩衝部54の後端は筒本体部43の後端と面一に又は筒本体部43の後端よりも後方へ少し突出して配置される。
アウタ筒部32には、図3に示すように、インナロック部26を受けるアウタロック部45が形成されている。アウタロック部45は、インナ包囲部42の両側面を溝状に切り欠いてなり、前後方向に延びるとともにインナ包囲部42の後端に開口する形状とされている。アウタロック部45の前部には、インナロック部26に対応する形状をなすアウタロック本体部46が筒本体部43の前縁との間に区画して形成されている。アウタロック本体部46には内側からインナロック部26が弾性的に嵌合され、これによってインナハウジング11がアウタハウジング12に組付状態に保持される。アウタロック本体部46の前縁は、インナロック本体部27のインナ係合面29と適合する円弧状のアウタ係合面47とされている。インナ係合面29及びアウタ係合面47がいずれも曲面形状をなすことにより、インナロック部26及びアウタロック部45が互いに係止状態にあるときでも、インナハウジング11及びアウタハウジング12の相対位置の変動が許容されるようになっている。
さて、インナハウジング11がアウタハウジング12に組み付けられた状態で、アウタ筒部32の前端とインナハウジング11のフランジ部14との間にはゴム部材70が配置される。ゴム部材70は、シリコンゴム等のゴム製であってフランジ部14を挟んでシールリング24とは反対側に配置され、インナ筒部15の外周面に嵌着されるリング状の形状をなしている。詳しくはゴム部材70は、図1に示すように、断面円形であって、周方向の全周に亘って略同形に構成されている。ゴム部材70の外周面は、このゴム部材70にシール性をもたせる必要がないためにリップが形成されておらず、全体に亘って凹凸の無い曲面形状をなしている。かかるゴム部材70は、両ハウジング10、90の嵌合時に、アウタ筒部32の前端(段差33の部分)とフランジ部14との間に前後方向に弾性的に圧縮される。このとき、ゴム部材70の弾性復元力は、相手ハウジング90及びインナハウジング11の両前面(両嵌合面)に両者が互いに強く当たり合う向きの押し付け力として付与される。したがって、両ハウジング10、90の嵌合時には、相手ハウジング90及びインナハウジング11の両前面は互いに押圧状態で当接することとなる。
次に、本実施形態のコネクタの組付作業、嵌合作業、及び作用効果について説明する。
インナハウジング11の外周面におけるフランジ部14を挟んだ前後両側にシールリング24を嵌着するとともにゴム部材70を嵌着する。また、インナハウジング11のキャビティ16内に後方から電線89及びゴム栓50をかしめ接続した雌端子金具80を挿入し、ランス86による係止作用によって各雌端子金具80をキャビティ16内に保持する。続いて、リテーナ60を係止位置に押し込み、各雌端子金具80を二重に係止する。
一方、アウタハウジング12内に前方からインナハウジング11を挿入する。挿入の過程では、インナロック案内部28がアウタ筒部32を弾性的に押し広げつつアウタ筒部32の内周面を摺動し、正規挿入時に、インナロック部26の全体がアウタロック本体部46に弾性的に嵌り込み、これによってインナハウジング11はアウタハウジング12に保持される。このとき、アウタハウジング12のアウタ筒部32内にインナ筒部15が嵌り込むとともに、アウタ筒部32の筒本体部43内にゴム栓50の緩衝部54が密着状態に保持される。また、ゴム部材70は自然状態に保たれながらもフランジ部14とアウタ筒部32との間に嵌合方向に挟まれるように配置される。なお、図8ないし図10に示すように、インナハウジング11の前端部はアウタハウジング12の前端よりも前方に露出して配置される。
次に、かく組み上げたハウジング10を相手ハウジング90に正対させ、その状態で相手ハウジング90のフード部91内にインナハウジング11を挿入する。嵌合の過程では、図4に示すように、ロックアーム35のロック本体部38がロック部93と干渉して両アーム部37が弾性的に持ち上げられる。両ハウジング10、90が正規嵌合されると、両アーム部37が弾性復帰して、図2及び図5に示すように、ロック本体部38がロック部93を弾性的に係止する。このとき、ゴム部材70がフランジ部14とアウタ筒部32との間に嵌合方向に圧縮され、それに伴ってゴム部材70の弾性復元力が、ロック本体部38とロック部93との間、及び相手ハウジング90とインナハウジング11の両前面間に作用し、もってロック本体とロック部93とが互いに緊密に係止し合うとともに、相手ハウジング90とインナハウジング11とが互いに緊密に当接し合う状態となる。また、インナロック部26のインナ係合面29とアウタロック部45のアウタ係合面47との間に若干の隙間が生じる。さらに、タブ96が端子本体部81内に正規深さで挿入され、タブ96と両接続片85とが前後方向に沿った所定の接触代で互いに導通接続される。なお、両ハウジング10、90が正規嵌合状態にあるときに、フード部91の先端は、フランジ部14の外側にあってアウタハウジング12の段差33との間に隙間をあけて配置され、前後位置に関してゴム部材70の前端とほぼ同じ位置にあるが、ゴム部材70とは非接触とされる。また、図6に示すように、両ハウジング10、90が嵌合状態にある場合にも、アウタハウジング本体31の両側面に開口する肉抜き孔34の奥端部を通してゴム部材70を部分的に視認可能となっている。
上記の状態で、相手ハウジング90に直結された機器等が振動すると、相手ハウジング90のフード部91内でインナハウジング11ががた付き、これによって両端子金具80、95が摺動磨耗するおそれがある。その点、本実施形態の場合、両ハウジング10、90の嵌合時には、ゴム部材70がインナハウジング11とアウタハウジング12との間に嵌合方向に圧縮され、このゴム部材70の弾性復元力によってインナハウジング11と相手ハウジング90の両前面が押圧状態で緊密に当たり合う構造となっている。このため、振動が発生したときに、インナハウジング11が相手ハウジング90に対して相対変位するのが規制され、ひいてはフード部91内におけるインナハウジング11のがた付きが防止される。また、両ハウジング10、90の嵌合時にインナハウジング11と相手ハウジング90の両前面が当たり合うため、両者間に隙間が開けられる場合に比べ、雄端子金具95のタブ96と雌端子金具80の両接続片85との接触代を前後方向に長くとることができる。したがって、両端子金具80、95の有効接触代が確保される。
また、インナロック部26及びアウタロック部45が、インナ係合面29及びアウタ係合面47の両曲面形状に沿って互いの相対位置を変動可能とされるため、インナハウジング11及びアウタハウジング12が両者の組付状態を保ちつつ互いに嵌合方向及び嵌合方向と交差する方向に相対変位するのが許容される。したがって、アウタハウジング12の動きにインナハウジング11が追従して動くのが防止され、インナハウジング11に収容された雌端子金具80が相手の雄端子金具95との間に摺動磨耗するのがより確実に防止される。
さらに、ハウジング10から引き出された電線89が振動した場合には、電線89の振動力がゴム栓50の緩衝部54を介してアウタハウジング12側に伝わるため、インナハウジング11側に伝わる振動力が小さく抑えられる。その結果、インナハウジング11に収容された雌端子金具80が相手の雄端子金具95との間に摺動磨耗するのがよりいっそう確実に防止される。
さらにまた、ゴム部材70はインナハウジング11の外周面に嵌着されるリング状をなしているため、ゴム栓50の弾性復元力がインナハウジング11と相手ハウジング90の両前面に全周に亘って均等に作用することとなり、インナハウジング11と相手ハウジング90の両前面の一方が他方に対して傾いた状態で当接するのが回避される。
<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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)ゴム部材は、シールリング及びゴム栓よりも硬度が高いゴム材よって構成されるものであってもよい。
(2)緩衝部は、ゴム栓のシール部から分離して形成されるものであってもよい。
11…インナハウジング
12…アウタハウジング
26…インナロック部
29…インナ係合面(曲面部)
45…アウタロック部
47…アウタ係合面(曲面部)
54…緩衝部(緩衝部材)
70…ゴム部材
80…雌端子金具
89…電線
90…相手ハウジング

Claims (4)

  1. 端子金具が収容されるインナハウジングと、
    前記インナハウジングの周りを取り囲むように配置されるアウタハウジングと、
    前記インナハウジングと前記アウタハウジングとの間に挟まれるように配置されるゴム部材とを備え、
    前記インナハウジングと前記アウタハウジングとの間に相手ハウジングが嵌合され、その嵌合時には、前記ゴム部材が嵌合方向に圧縮状態に保持されているとともに、前記インナハウジングと前記相手ハウジングの両嵌合面が互いに押圧状態に当接していることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記ゴム部材は、前記インナハウジングの外周面に嵌着されるリング状に形成されていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ。
  3. 前記インナハウジングにはインナロック部が形成され、前記アウタハウジングには前記インナロック部に係止されて前記インナハウジング及び前記アウタハウジングを組付状態に保つアウタロック部が形成されており、
    前記インナロック部及びアウタロック部は、係止状態において互いの相対位置の変動を許容する曲面部を有していることを特徴とする請求項1又は2記載のコネクタ。
  4. 前記端子金具には、前記インナハウジングから外部に引き出される電線が接続され、前記電線の周りには緩衝部材が配置され、前記緩衝部材は前記アウタハウジングの内周面に密着されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載のコネクタ。
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