JP2011048995A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】挿入力を低く抑えつつ、雄コネクタハウジングと雌コネクタハウジングのガタつきを防止できるコネクタを提供する。
【解決手段】雌コネクタハウジング１１と、この雌コネクタハウジング１１の差し込みにより嵌合が生じる筒状の嵌合筒部１３を有する雄コネクタハウジング１５とを備え、両ハウジングは嵌合後のハウジング間のガタつきが規制されるコネクタ１００であって、雌コネクタハウジング１１は少なくとも両側面３３に嵌合方向に沿って延伸した嵌合用のガイドリブ３５を突設する。雄コネクタハウジング１５にはガイドリブ３５を係入させる案内溝３７が嵌合筒部１３の内壁面５５に形成される。嵌合時、ガイドリブ３５が嵌合筒部１３を外方へ押し広げつつ案内溝３７に進入する一方、案内溝３７を備えた内壁面５５と異なる雄コネクタハウジング１５の内壁面４７ａが内方に変形して雌コネクタハウジング１１の外面を弾接状態に押圧するよう構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、雌コネクタハウジングと雄コネクタハウジングとの間のガタつきが防止されるコネクタに関する。

雌コネクタハウジングと雄コネクタハウジングとを嵌合することで、雄雌の端子金具を電気的に接触して接続するコネクタでは、端子金具同士の接続状態に悪影響が及ばないようにしたり、異音の発生を抑えたりするために、コネクタハウジング同士にガタつきのないことが好ましい。例えば特許文献１に開示されるコネクタは、図７に示すように、対になる雄コネクタハウジング５０１と雌コネクタハウジング５０３とのうち、雄コネクタハウジング５０１にゴム製の弾性部材５０５を取り付け、弾性部材５０５の弾性変形を利用してハウジング間のガタつきを吸収するガタ止め機構を嵌合方向に少なくとも２箇所備える。図中、５０７は、嵌合時にこれら雄コネクタハウジング５０１と雌コネクタハウジング５０３の水密性を確保する部分として機能する密着部を示す。

第一ガタ止め機構５０９は、環状筒部５１１の前端と、雌コネクタハウジング５０３の押圧突起５１３とで構成され、雌コネクタハウジング５０３により環状筒部５１１の前端が押圧されると、コネクタ嵌合方向に直行方向の弾発力が生じて上下左右方向のガタつきが吸収される。第二ガタ止め機構５１５は、雌コネクタハウジング５０３により押圧される直交面５１７と、押圧する雌コネクタハウジング５０３の先端５１９とで構成され、直交面５１７が押圧されると、コネクタ嵌合方向に平行方向の弾発力が生じ、係止部５２１と係止突起５２３との間隙がなくなりガタつきが阻止される。

特開２００５−１７４８１３号公報 特開２００８−１３０４６７号公報

しかしながら、上記した従来のコネクタは、ハウジング間のガタつきを吸収する第一ガタ止め機構５０９及び第二ガタ止め機構５１５を、ゴム製の弾性部材５０５を取り付けることで構成する。このため、弾性部材５０５自体の低剛性の素材特性が欠点となり、弾性部材５０５が変形し、十分なガタつき抑止効果を得ることができない。
また、特許文献２には、互いに嵌合可能な二つのコネクタハウジングの一方に、嵌合後のハウジングガタつきを規制する遊動規制突条を複数設け、他方のコネクタハウジングが初めに当接する遊動規制突条の前部に可撓性と弾力性とを持たせるよう構成したコネクタの記載がある。このコネクタでは、ガタつき防止のため設けられた複数の遊動規制突条を弾性変形させ、その復元力によりハウジング同士を接触状態で嵌合しなければならないため、嵌合力を増大させてしまう欠点がある。また、複数の遊動規制突条を形成するため、成型性に難がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、挿入力を低く抑えつつ、嵌合後における雄コネクタハウジングと雌コネクタハウジングとの間のガタつきを防止できるコネクタを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 雌コネクタハウジングと、該雌コネクタハウジングの差し込みにより嵌合が生じる筒状の嵌合筒部を有する雄コネクタハウジングとを備え、両ハウジングは嵌合後のハウジング間のガタつきが規制されるコネクタであって、
前記雌コネクタハウジングは少なくとも両側面に嵌合方向に沿って延伸した嵌合用のガイドリブを突設させ、前記雄コネクタハウジングには前記ガイドリブを係入させる案内溝が前記嵌合筒部の内壁面に形成され、
嵌合時、前記ガイドリブが前記嵌合筒部を外方へ押し広げつつ前記案内溝に進入する一方、前記案内溝を備えた内壁面と異なる前記雄コネクタハウジングの内壁面が内方に変形して前記雌コネクタハウジングの外面を弾接状態に押圧することを特徴とするコネクタ。

このコネクタによれば、雌コネクタハウジングが雄コネクタハウジングの嵌合筒部に嵌合し始めると、雌コネクタハウジングの両側面のガイドリブが雄コネクタハウジングの嵌合筒部の内壁面に形成された案内溝に進入する。さらに嵌合が進むと、ガイドリブが嵌合筒部を外方へ押し広げる。嵌合筒部の内壁面が外方へ押し広げられると、案内溝を備えた内壁面と異なる雄コネクタハウジングの内壁面が内方に変形し、雌コネクタハウジングの外面を弾接状態に押圧する。これにより、嵌合完了時に、雌コネクタハウジングが、嵌合筒部の上下左右の壁部で挟まれ、雄コネクタハウジングの内壁面と雌コネクタハウジングの外面とが密着して内壁面と外面とに隙間がなくなり、ガタつきが生じなくなる。

（２） 請求項１記載のコネクタであって、
前記ガイドリブの進入方向前部には、進入方向に向かって前記両側面に徐々に接近する傾斜のテーパーが形成されていることを特徴とするコネクタ。

このコネクタによれば、案内溝に対しガイドリブが進入開始する時点では、雌コネクタハウジングの両側面から突出高さの低いテーパーが案内溝に進入し、ガイドリブが嵌合筒部を外方へ押し広げることがない。つまり、挿入力を増大させずに、ガイドリブと案内溝の位置合わせが容易となる。なお、テーパーのない場合には、嵌合開始と同時に挿入抵抗が急増し、挿入移動に伴う慣性が挿入力低減に有効に作用しない。その結果、嵌合性が低下する。

（３） 請求項１又は請求項２記載のコネクタであって、
前記案内溝が前記内壁面の高さ方向の略中央部に配置されることを特徴とするコネクタ。

このコネクタによれば、雄コネクタハウジングの内壁面が外方へ撓み易くなる。この結果、案内溝を備えた内壁面と異なる雄コネクタハウジングの内壁面が内方に変形し易くなる。例えば、案内溝が内壁面の上下方向のいずれか一方側に大きく片寄っている構成では、近接する他の内壁面の支持により剛性が高まり、案内溝の設けられた内壁面が外方へ撓み難くなる。本構成ではこのような撓み不足の生じる不利がない。

（４） 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコネクタであって、
前記雄コネクタハウジングの上壁下面の両縁部が、前記雌コネクタハウジングの上壁上面の両縁部を、弾接状態に押圧することを特徴とするコネクタ。

このコネクタによれば、嵌合完了時に、両コネクタハウジングを係止状態とするためのロック手段が、両コネクタハウジングの上壁同士の中央部に亘って配置できる。ロック手段は、嵌合筒部の上壁、両側壁、下壁のいずれかに設ける必要がある。両側壁は、案内溝が存在し可撓するため設置に好ましくない。本構成では、嵌合筒部の下壁が雌コネクタハウジングの下面を押圧するとともに、ロック手段を挟む嵌合筒部の上壁両縁部が雌コネクタハウジングの上壁両縁部を押圧する。これにより、嵌合筒部は、上下壁においては雌コネクタハウジングを３箇所で安定的に挟持できる。

本発明に係るコネクタによれば、嵌合時、雌コネクタハウジングのガイドリブが嵌合筒部を外方へ押し広げつつ案内溝に進入する一方、案内溝を備えた内壁面と異なる雄コネクタハウジングの内壁面が内方に変形して雌コネクタハウジングの外面を弾接状態に押圧するので、嵌合完了時に、雄コネクタハウジングの内壁面と雌コネクタハウジングの外面とが密着して内壁面と外面との隙間をなくすことができる。この結果、挿入力を低く抑えつつ、雄コネクタハウジングと雌コネクタハウジングのガタつきを防止できる。また、嵌合案内するガイドリブと案内溝とがガタつきを防止する機能を兼ねて、構造を複雑にしない。さらに、ガイドリブや案内溝は成形容易である。

本発明に係るコネクタの分解斜視図である。 図１に示した雌コネクタハウジングの側面図である。 図１に示した雄コネクタハウジングの側面図である。 図３に示した雄コネクタハウジングの正面図である。 嵌合状態のコネクタのロック部近傍における断面図である。 （ａ）は変形前の嵌合筒部を模式的に表した正面図、（ｂ）は嵌合後の嵌合筒部を模式的に表した正面図である。 従来のコネクタの嵌合方向に沿う方向の鉛直面で切り欠いた縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るコネクタの分解斜視図、図２は図１に示した雌コネクタハウジングの側面図である。
本実施の形態に係るコネクタ１００は、雌コネクタハウジング１１と、この雌コネクタハウジング１１の差し込みにより嵌合が生じる筒状の嵌合筒部１３を有する雄コネクタハウジング１５とからなる。雌コネクタハウジング１１は、箱状の電気接触部を有する雌端子（図示せず）を内部に収容する。雄コネクタハウジング１５は、棒状の電気接触部１７（図３，４参照）を有する雄端子１９を内部に収容する。このコネクタ１００は、両ハウジングの嵌合後、ハウジング間のガタつきが規制されるよう構成されていることに特徴を有する。雌コネクタハウジング１１、雄コネクタハウジング１５を順次参照しながらその構成を説明して行く。

雌コネクタハウジング１１は、合成樹脂製であり、長手方向が嵌合方向となる略直方体形状の雌ハウジング本体２１を有する。雌ハウジング本体２１の両側には側壁２３ａ，２３ｂが形成され、側壁２３ａ，２３ｂは横方向に並設される複数の端子収容室（不図示）を挟む。雌ハウジング本体２１の後部には端子収容室の配線導出口２５が開口され、配線導出口２５は雌端子に接続された配線（図示せず）を外部へ導出する。なお、本明細書中では、雌コネクタハウジング１１、雄コネクタハウジング１５のそれぞれにおいて、嵌合側を前側、その反対側を後部と称す。

側壁２３ａ，２３ｂの後部には側方に突出した膨出部２７が形成され、膨出部２７は嵌合時に雄コネクタハウジング１５の嵌合筒部１３に当接するストッパとなる。雌ハウジング本体２１の上部にはロックアーム２９が設けられ、ロックアーム２９は雄コネクタハウジング１５に設けられた後述のロック突き当て部３１に当接する。雌コネクタハウジング１１の上部にはロック突き当て部３１が下方に進入する架橋部３２が形成される。

側壁２３ａ，２３ｂの少なくとも両側面３３には嵌合用のガイドリブ３５が突設され、ガイドリブ３５は雌コネクタハウジング１１の嵌合方向ａに沿って延伸する。ガイドリブ３５は、中実の略半円柱状に形成され、側壁２３ａ，２３ｂと一体成形されている。このガイドリブ３５は、雄コネクタハウジング１５の嵌合筒部１３に形成される後述の案内溝３７に係入する。

ガイドリブ３５の進入方向前部には、進入方向に向かって両側面３３に徐々に接近する傾斜のテーパー４１が形成されている。案内溝３７にガイドリブ３５が進入開始する時点では、雌コネクタハウジング１１の両側面３３から突出高さの低いテーパー４１が最初に案内溝３７に進入する。

図３は図１に示した雄コネクタハウジングの側面図、図４は図３に示した雄コネクタハウジングの正面図である。
雄コネクタハウジング１５は、合成樹脂製であり、前部が開口した箱状の嵌合筒部１３を有する。嵌合筒部１３は、一対の平行な両側壁４３ａ，４３ｂ（図１参照）を上壁４５と下壁４７とで連結して箱状に形成される。嵌合筒部１３の嵌合方向略中央部の内部には奥壁４９が形成され、奥壁４９（図４参照）からは上述の雄端子１９が前部開口に向かって突出する。この奥壁４９より後方は、雄ハウジング本体５１となる。雄ハウジング本体５１には雄端子１９の雄端子収容室（図示せず）が形成される。雄端子収容室に収容された雄端子１９は、後部の接続導体部５３が雄ハウジング本体５１から外部へ導出される。

雄コネクタハウジング１５にはガイドリブ３５を係入させる上記の案内溝３７が嵌合筒部１３の内壁面５５に形成されている。雌コネクタハウジング１１に設けられたガイドリブ３５，３５は、突出先端同士の間の距離Ｓ２（図６（ｂ）参照）が、案内溝３７，３７同士の間の距離Ｓ１（図６（ａ）参照）よりも大きく設定されている。つまり、ガイドリブ３５が案内溝３７に進入し、嵌合が進むと、ガイドリブ３５が嵌合筒部１３の側壁４３ａ，４３ｂを外方へ押し広げるように構成されている。

雄コネクタハウジング１５は、嵌合時、ガイドリブ３５が案内溝３７に進入して嵌合筒部１３を外方へ押し広げると、案内溝３７を備えた内壁面５５と異なる雄コネクタハウジング１５の内壁面が内方に向かって変形する。内壁面５５と異なる雄コネクタハウジング１５の内壁面とは、上壁４５の内壁面、下壁４７の内壁面４７ａを言う。上壁４５の内壁面は、後に詳述する。この変形により、上壁４５の内壁面および下壁４７の内壁面４７ａは、雌コネクタハウジング１１の外面を弾接状態に押圧する構成となっている。

本実施の形態において、上壁４５の内壁面は、雄コネクタハウジング１５の上壁下面４５ｃ（図３参照）の両縁部４５ａ，４５ｂ（図４参照）となる。つまり、上壁下面４５ｃの両縁部４５ａ，４５ｂが、雌コネクタハウジング１１の上壁上面の両縁部５７ａ，５７ｂ（図１参照）に密着状態に接して両縁部５７ａ，５７ｂを、弾接状態に押圧する。

コネクタ１００では、嵌合完了時に、両コネクタハウジング１１，１５を係止状態とするためのロック手段（ロックアーム２９、ロック突き当て部３１）が、両コネクタハウジング１１，１５の上壁同士の中央部に亘って配置されている。ロック突き当て部３１は、嵌合筒部１３の上壁４５、両側壁４３ａ，４３ｂ、下壁４７のいずれかに設ける必要がある。両側壁４３ａ，４３ｂは、案内溝３７が存在し可撓するため、ロック突き当て部３１の設置には好ましくない。

本構成では、ロック突き当て部３１が、案内溝３７の存在しない上壁４５に設けられる。このロック突き当て部３１を挟んで左右に振り分けられた両縁部４５ａ，４５ｂが雌コネクタハウジング１１に密着し雌コネクタハウジング１１を押圧する。このように、ロック突き当て部３１を挟む嵌合筒部１３の上壁両縁部４５ａ，４５ｂが雌コネクタハウジング１１の上壁両縁部５７ａ，５７ｂを押圧するとともに、嵌合筒部１３の下壁４７が雌コネクタハウジング１１の下面５９（図５参照）を押圧する。これにより、嵌合筒部１３の上下壁４５，４７は、雌コネクタハウジング１１の上下壁をガタつきの生じ難い３箇所で安定的に挟持できるように構成されている。

案内溝３７は、内壁面５５の高さ方向（図３の上下方向）の略中央部に配置されている。案内溝３７が内壁面５５の中央近くに設けられていることで、嵌合筒部１３の内壁面５５が外方へ撓み易くなる。この結果、案内溝３７を備えた内壁面５５と異なる雄コネクタハウジング１５の内壁面（両縁部４５ａ，４５ｂ、内壁面４７ａ）が内方に変形（上下から接近する方向に変位）し易くなる。例えば、案内溝３７が内壁面５５の上下方向のいずれか一方側に大きく片寄っている構造では、近接する他の内壁面（例えば上壁４５）の支持により剛性が高まり、案内溝３７の設けられた内壁面５５が外方へ撓み難くなる。本構成ではこのような不利がないよう構成されている。

次に、上記のように構成されたコネクタ１００の作用を説明する。
図５は嵌合状態のコネクタのロック部近傍における断面図、図６（ａ）は変形前の嵌合筒部を模式的に表した正面図、（ｂ）は嵌合後の嵌合筒部を模式的に表した正面図である。なお、図６は雌コネクタハウジングを省略している。
雌コネクタハウジング１１が雄コネクタハウジング１５の嵌合筒部１３に嵌合し始めると、雌コネクタハウジング１１の両側面３３のガイドリブ３５が雄コネクタハウジング１５の嵌合筒部１３の内壁面５５に形成された案内溝３７に進入する。

案内溝３７に対しガイドリブ３５が進入開始する時点では、雌コネクタハウジング１１の両側面３３から突出高さの低いテーパー４１が案内溝３７に進入し、ガイドリブ３５が嵌合筒部１３を外方へ押し広げることがない。つまり、挿入力を増大させずに、ガイドリブ３５と案内溝３７の位置合わせが容易となる。なお、テーパー４１のない場合には、嵌合開始と同時に挿入抵抗が急増し、挿入移動に伴う慣性が挿入力低減に有効利用できない。その結果、嵌合性が低下する。

さらに嵌合が進むと、ガイドリブ３５が案内溝３７内に接触し、ガイドリブ３５が嵌合筒部１３の両側壁４３ａ，４３ｂを外方（図５の矢印ｂ，矢印ｃ方向）へ押し広げる。嵌合筒部１３の内壁面５５が外方へ押し広げられると、案内溝３７を備えた内壁面５５と異なる雄コネクタハウジング１５の内壁面（両縁部４５ａ，４５ｂ、内壁面４７ａ）が内方（図５の矢印ｄ，矢印ｅ方向）に変形する。

図６（ａ）に示すように、ガイドリブ３５の進入前には案内溝３７，３７間の距離はＳ１であり、両縁部４５ａ，４５ｂと内壁面４７ａとの距離はｈ１である。図６（ｂ）に示すように、ガイドリブ３５が両側壁４３ａ，４３ｂを外方へ押し広げると、案内溝３７，３７間の距離は、ガイドリブ３５，３５間の距離に倣ってＳ２（Ｓ１＜Ｓ２）となり、両縁部４５ａ，４５ｂと内壁面４７ａとの距離はｈ２（ｈ１＞ｈ２）となる。つまり、嵌合筒部１３は、両側壁４３ａ，４３ｂがくの字状に撓むことで、両縁部４５ａ，４５ｂと内壁面４７ａとが接近する。この接近は、奥壁４９から離れ、嵌合筒部１３の前部開口にちかづく程顕著となる。

その結果、嵌合筒部１３は、雌コネクタハウジング１１の外面を弾接状態に押圧する。これにより、嵌合完了時には、雌コネクタハウジング１１が、嵌合筒部１３の上下左右の壁部（両縁部４５ａ，４５ｂ、内壁面４７ａ、及び側壁４３ａ，４３ｂに形成された案内溝３７，３７）で挟まれ、雄コネクタハウジング１５の内壁面と雌コネクタハウジング１１の外面とにガタつきの原因となる隙間がなくなり、ガタつきが生じなくなる。

したがって、本実施の形態に係るコネクタ１００によれば、嵌合時、雌コネクタハウジング１１のガイドリブ３５が嵌合筒部１３を外方へ押し広げつつ案内溝３７に進入する一方、案内溝３７を備えた内壁面と異なる雄コネクタハウジング１５の内壁面が内方に変形して雌コネクタハウジング１１の外面（上壁上面の両縁部５７ａ，５７ｂ、下面５９）を弾接状態に押圧するので、嵌合の完了したときに、雄コネクタハウジング１５の内壁面と雌コネクタハウジング１１の外面との隙間をなくすことができる。この結果、嵌合完了前の挿入力を低く抑えつつ、雄コネクタハウジング１５と雌コネクタハウジング１１との間の嵌合完了後のガタつきを防止することができる。

なお、上記本実施の形態では、嵌合筒部１３の上壁両縁部４５ａ，４５ｂが雌コネクタハウジング１１の上壁両縁部５７ａ，５７ｂを押圧する構成としたが、本発明に係るコネクタは、ロック手段（ロックアーム２９、ロック突き当て部３１）の位置を適宜調整することで、嵌合筒部１３の上壁下面全体が雌コネクタハウジング１１の上壁上面全体に密着して雌コネクタハウジング１１を押圧する構成としてもよい。

１１ 雌コネクタハウジング
１３ 嵌合筒部
１５ 雄コネクタハウジング
３３ 雌コネクタハウジングの両側面
３５ ガイドリブ
３７ 案内溝
４１ テーパー
４５ａ，４５ｂ 雄コネクタハウジングの上壁下面の両縁部
４７ａ 内壁面
５５ 嵌合筒部の内壁面
５７ａ，５７ｂ 雌コネクタハウジングの上壁上面の両縁部
１００ コネクタ
ａ 嵌合方向

Claims (4)

1. 雌コネクタハウジングと、該雌コネクタハウジングの差し込みにより嵌合が生じる筒状の嵌合筒部を有する雄コネクタハウジングとを備え、両ハウジングは嵌合後のハウジング間のガタつきが規制されるコネクタであって、
   前記雌コネクタハウジングは少なくとも両側面に嵌合方向に沿って延伸した嵌合用のガイドリブを突設させ、前記雄コネクタハウジングには前記ガイドリブを係入させる案内溝が前記嵌合筒部の内壁面に形成され、
   嵌合時、前記ガイドリブが前記嵌合筒部を外方へ押し広げつつ前記案内溝に進入する一方、前記案内溝を備えた内壁面と異なる前記雄コネクタハウジングの内壁面が内方に変形して前記雌コネクタハウジングの外面を弾接状態に押圧することを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタであって、
   前記ガイドリブの進入方向前部には、進入方向に向かって前記両側面に徐々に接近する傾斜のテーパーが形成されていることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１又は請求項２記載のコネクタであって、
   前記案内溝が前記内壁面の高さ方向の略中央部に配置されることを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコネクタであって、
   前記雄コネクタハウジングの上壁下面の両縁部が、前記雌コネクタハウジングの上壁上面の両縁部を、弾接状態に押圧することを特徴とするコネクタ。

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