JP2012221875A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の機器を積層したコネクタ嵌合部にコネクタを嵌合して機器の端子とコネクタを接続する場合、機器側の積層公差を吸収して、機器のコネクタ嵌合部に容易に嵌合が可能であり、確実な端子の接続を行うことが可能であるコネクタを提供する。
【解決手段】端部に端子１０を有する機器１１が複数積層された積層体１２に嵌合して、複数の機器の端子を一括して接続するためのコネクタ１であって、上記機器１１の各端子１０に接続するための複数の独立した嵌合部２１〜２４を有する端子本体部２と、前記端子本体部２を支持して一体化するための端子保持部３と、前記嵌合部２１〜２４と前記端子保持部２を接続し、機器の積層による公差を弾性力により吸収可能な公差吸収部として形成されている接続部５１〜５３を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の機器の端子を一括して接続することが可能なコネクタに関するものである。

例えば、図１０に示すように、端子１０１が設けられた基板等の機器１０２を複数積層した機器の積層体１０３を組み立てて、一つの装置を構成する場合がある。機器の積層体１０３には、端部にコネクタ嵌合部１０４が形成される。

図１０に示すように、積層した機器１０３のコネクタ嵌合部１０４に、コネクタ２０１を嵌合して、複数の機器１０２の端子１０１をコネクタ２０１で一括して接続することができる。

複数の機器の積層体１０３のコネクタ嵌合部１０４は、機器１０２の積層による公差があるので、設計値に対して端子の位置がずれることになる。コネクタ嵌合部１０２に、直接コネクタ２０１を嵌合して機器と接続する場合、積層による公差を考慮してコネクタ２０１の嵌合を行う必要がある。すなわち、コネクタ嵌合部１０２の端子１０１の位置が公差による位置ずれを何らかの手段で吸収しなければならない。

従来、このようなコネクタ２０１と端子１０１の位置ずれを吸収する手段として、例えば特許文献１に記載の方法が公知である。

特許文献１に記載の方法は、コネクタハウジングをメインカバーと構造上別体にし、メインカバーにコネクタハウジングの外周より大きな開口部を設け、可撓性を有する切断可能な保持部により、コネクタハウジングを開口部に移動可能に保持し，コネクタハウジングと配線板の間に、タブ端子の高さ以上のコネクタハウジングの移動空間を形成し、保持部の切断後、コネクタハウジングの挿通孔にタブ端子を通過させることによってコネクタ部を形成するものである。

特開平１１−２９９０５４号公報

しかし上記特許文献１に記載されているコネクタは、複数の機器を積層したコネクタ嵌合部に、コネクタを接続するものではない。特許文献１は、図１０に示すような積層機器の端子を接続する場合とは、基本的な形態が相違する。

従来、図１０に示すような複数の機器が積層された場合の公差の吸収は、積層後の機器側で端子位置のずれを直し、公差を矯正するようにしていた。しかし、機器側で公差を矯正することは、矯正作業に非常に手間がかかり、コストが上昇してしまう。

また従来、コネクタ側では公差を吸収することができなかった為、機器側で公差の矯正が不十分な場合には、コネクタを機器に嵌合して端子との接続を行うことが不可能になってしまうという問題があった。

本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決しようとするものであり、複数の機器を積層したコネクタ嵌合部にコネクタを嵌合して機器の端子とコネクタを接続する場合、機器側の積層公差を吸収して、機器のコネクタ嵌合部に容易に嵌合が可能であり、確実な端子の接続を行うことが可能であるコネクタを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明のコネクタは、
端部に端子を有する機器が複数積層された積層体に嵌合して、複数の機器の端子を一括して接続するためのコネクタであって、
上記機器の各端子に接続するための複数の独立した嵌合部を有する端子本体部と、
前記端子本体部を支持して一体化するための端子保持部と、
前記嵌合部と前記端子保持部を接続し、機器の積層による公差を弾性力により吸収可能である公差吸収部を有することを要旨とするものである。

上記コネクタにおいて、前記公差吸収部は、前記独立した嵌合部に対し、独立して公差を吸収可能に設けられていることが好ましい。

上記コネクタにおいて、前記公差吸収部は、前記嵌合部と前記端子保持部とを接続し一体に形成されている樹脂バネからなることが好ましい。

上記コネクタにおいて、前記複数の嵌合部のうちの少なくとも一つの嵌合部は、前記端子保持部に固着されていることが好ましい。

上記コネクタにおいて、前記公差吸収部が、前記嵌合部の後方端部に設けられていることが好ましい。

本発明コネクタは、上記機器の各端子に接続するための複数の独立した嵌合部を有する端子本体部と端子保持部とを有し、前記嵌合部と前記端子保持部を接続し、機器の積層による公差を弾性力により吸収可能である公差吸収部を有することにより、機器の積層体の積層による公差をコネクタ側の公差吸収部により吸収する事ができる。そのため、コネクタの嵌合部が機器の積層体の端子の位置が公差により変動していても、嵌合部が追従して、機器のコネクタ嵌合部に容易にコネクタを嵌合することができ、確実な端子の接続が可能である。

本発明のコネクタとコネクタ嵌合部を示す斜視図である。 図１のコネクタの正面図である。 図１のコネクタの背面図である。 図１のコネクタの平面図である。 図１のコネクタの下面図である。 図１のコネクタの左側面図である。 図１のコネクタの右側面図である。 図１のコネクタを機器に嵌合した状態を示す斜視図である。 図８のＡ−Ａ線縦断面図である。 従来のコネクタと積層機器の概略を示す説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。図１は本発明のコネクタとコネクタ嵌合部の一実施例を示す斜視図である。図１に示すように本発明のコネクタ１は、端部に端子１０を有する基板などの機器１１が複数積層された機器の積層体１２に嵌合して、複数の機器１１の端子１０を一括して接続するためのコネクタである。図１に示す実施例のコネクタ１は、４つの機器１１が積層された積層体１２の４つの端子１０を一括して接続するためのコネクタである。機器１１は、端子１０の周囲は、コネクタのキャビティが嵌合可能な凹部１３として形成されている。積層体１２において、端子１０の凹部１４の集合体が、コネクタ嵌合部１３として形成されている。

機器１１が積層された積層体１２では、コネクタ嵌合部１３の各凹部１４と端子１０は、積層方向（図１中Ｚ方向）の公差による位置ずれや、積層方向に対し直交する水平（横）方向（図１中Ｘ方向）の公差による位置ずれ等が発生する。本実施例のコネクタは、これらの機器の積層による二方向の公差を公差吸収部により吸収することができるように構成されている。

図２は図１のコネクタの正面図であり、図３は図１のコネクタの背面図であり、図４は図１のコネクタの平面図であり、図５は図１のコネクタの下面図であり、図６は図１のコネクタの左側面図であり、図７は図１のコネクタの右側面図である。コネクタ１は、図１〜７に示すように、機器の積層体１２の各端子１０に接続するために、各機器１１に設けた４つの凹部１４に嵌合可能な、分割した４つの独立した凸部から構成される端子本体部２を有する。

端子本体部２は、図１中上から順に、第一の嵌合部２１、第２の嵌合部２２、第３の嵌合部２３、第４の嵌合部２４からなる４つの嵌合部が、所定の間隔で縦一列に配設されて構成されている。各嵌合部２１〜２４の配列は、機器１１の積層方向と同じ方向に配列されている。コネクタ１は、嵌合部２１〜２４が、機器のコネクタ嵌合部１３に嵌合して、コネクタ嵌合部１３の端子１０と電気的に接続するようになっている。

嵌合部２１〜２４は、同じ形状に形成されている。嵌合部２１〜２４の形状は、断面が四角形の筒状に形成されている。嵌合部２１〜２４は、角が面取りされている。各嵌合部２１〜２４の内部に設けられている各キャビティには、機器１１のオス型の端子１０と接続可能に形成されているメス型の端子２５が装着されている。

嵌合部２１〜２４は、先端が機器側のコネクタ嵌合部１３の各凹部１４に嵌合した際に、端子２５の機器１１側（便宜的に前方側という）は、コネクタ嵌合部１３の相手側端子１０と電気的に接続される。各区嵌合部の各端子２５の機器側と反対側（便宜的に後方側という）は、ワイヤーハーネスの端子（図示せず）に電気的に接続される。

コネクタ１は、端子本体部２の独立した複数の嵌合部２１〜２４を支持して一体化するための端子保持部３を有する。端子保持部３は上記嵌合部２１〜２４の後方端部の周囲に形成されている。

端子保持部３は、図２、図３等に示すように、嵌合部２１〜２４端部側の周囲を囲む四角形の外枠４と、上記各端子部２１〜２４を該外枠４に接続する接続部５（５１〜５４）とから構成されている。外枠４は、上板４１、底板４２、左側板４３、右側板４４の４枚の板状体により構成されている。

接続部５は、第１の嵌合部２１と外枠４の側板４３、４４とを接続する第一の接続部５１、第２の嵌合部２２と外枠４の側板４３、４４とを接続する第２の接続部５２、第３の嵌合部２３と外枠２４の側板４３、４４とを接続する第３の接続部５３、第４の嵌合部２４と外枠２４の側板４３、４４とを接続する第４の接続部５４を有する。端子本体２１〜２４は、接続部５（５１〜５４）により外枠４に接続されて固定されている。

コネクタ１は、絶縁性を有する合成樹脂材料を用いた成形体からなり、嵌合部２１〜２４と接続部５１〜５４と外枠４は一体に形成されている。接続部５１〜５３は、端子本体部３と前記嵌合部２１〜２３を接続する樹脂バネとして機能する形状に形成されている。接続部５１〜５３は、樹脂バネの弾性力により、機器の積層による公差を吸収する公差吸収部としての機能を有する。

公差吸収部として形成されている接続部５１〜５３は、正面視した状態でＳ字あるいは逆Ｓ字状の湾曲した板状体からなり、一方の端部が外枠４に接続され、他方の端部が嵌合部２１〜２３に接続されている。接続部５１〜５３は、湾曲した部分が撓み易く、変形し易くなっている。接続部５１〜５３は、嵌合部２１〜２４にＸ方向、Ｚ方向の応力が加わった場合に、容易に弾性変形して樹脂バネとして機能する。

例えば、コネクタ１をコネクタ嵌合部１３に挿入する場合、公差により嵌合部２１〜２３にＸ方向、Ｚ方向の応力が加わると、接続部５１〜５３がそれに応じて変形して、公差があってもコネクタの端子本体部２が機器のコネクタ嵌合部１３に追従して嵌合可能である。また、コネクタ１をコネクタ嵌合部１３から取り外すと、接続部５１〜５４の変形が、弾性力により回復する。コネクタ１の嵌合部２１〜２３は、元の所定の位置に戻る。

接続部５１〜５３は、それぞれ独立して嵌合部２１〜２３と外枠４を接続している。そのため、各接続部５１〜５３は、独立した嵌合部２１〜２３に対し、独立して各嵌合部２１〜２３の公差を吸収することができる。このように独立して嵌合部の公差を吸収できるように形成することで、公差が大きくなっても、端子アライメントを良好に補正して、コネクタの嵌合を更に確実に行うことができる。

第４の接続部５４は、上記接続部５１〜５３とは異なり、嵌合部２４が外枠４に固着するように形成されている。第４の接続部５４は、公差吸収部として機能しないようになっている。具体的には、第４の接続部５４は、第４の嵌合部２４の上面部分と左右の側板４３、４４を直線状に接続している。また、嵌合部２４の底面部は底板４２に接続一体化されている。第４の嵌合部２４は、外枠４に固着していて、嵌合部２４に応力が加わった際に、変形しないように端子保持部２に接続、保持されている。

第４の嵌合部２４に接続する第４の接続部５４は、嵌合部２４に応力が加わっても変形しない。そのため、コネクタ１をコネクタ嵌合部１３に嵌合する際に、寸法の基準となる位置とすることができる。

尚、上記実施例では第４の嵌合部を端子保持部に固着して変形しないように接続し、基準となるように形成しているが、特にこの形態に限定されない。すなわち、端子保持部に固着するどの嵌合部は、どの嵌合部であってもよい。端子保持部に固着する嵌合部は、複数の嵌合部のうちの一つの嵌合部とし、その他の嵌合部は独立して公差吸収部となるように接続部により接続するのが好ましい。また端子保持部に固着する嵌合部は、中央側とするのが好ましい。これは、固着した嵌合部から最も遠い嵌合部までの距離を最短とすることができるので、公差が大きくなった際の許容範囲を最大に確保できる。

またコネクタ１は、該コネクタ１を機器１１のコネクタ嵌合部１３に嵌合した際に、嵌合を固定するためのロック部６が、外枠４の左側板４３に設けられている。機器１１側のロック部と対応する位置には、ロック部６のロック爪を係止する係止部（図示せず）が設けられている。コネクタ１を機器１１のコネクタ嵌合部に嵌合した際に、ロック部６を係止部にロックして、コネクタ１が機器１１から外れないように固定することができる。

図８は、図１のコネクタを機器のコネクタ嵌合部に嵌合した状態を示す斜視図であり、図９は図８のＡ−Ａ線断面図である。コネクタ１は、４つの機器１１、１１、１１、１１が積層されている積層体１２のコネクタ嵌合部１３に、端子本体部３の４つの嵌合部（第１の嵌合部２１〜第４の嵌合部２４）を挿通し嵌合する。コネクタ１の各嵌合部の端子２５と、機器の端子１０が電気的に接続される。この場合、機器１１側の凹部１４の位置が、積層の公差により、上下方向（Ｚ軸方向）、左右方向（Ｚ軸方向）にずれていても、接続部５１〜５４が撓んでＸ軸方向及びＺ軸方向に変形する。嵌合部２１〜２３は凹部１４のずれに追従する。コネクタ１の端子本体部２は、機器の積層体１２のコネクタ嵌合部１３に容易に挿通して嵌合する。このように、コネクタ１は、接続部５１〜５４の樹脂ばねが撓むことにより、機器の積層による公差を吸収している。尚、嵌合部２４は、変形しないようになっているので、コネクタの接続位置の基準となっている。

本発明のコネクタは上記実施例の態様に限定されず、変形が可能である。例えば、上記実施例では、端子本体部２は４つの嵌合部２１〜２４により構成したが、嵌合部の数は２つ以上であれば特に限定されず、相手側端子の数に応じて形成することができる。

また上記実施例では、端子保持部３が端子本体部２の後方側の周囲に設けられて構成されていたが、端子保持部３は端子本体部２の右側面や左側面に設けられていても良い。

上記実施例では、接続部５の公差吸収部として形成する場合、その形状がＺ方向、Ｘ方向に対し変形し易い形状に形成されていて、Ｚ方向、Ｘ方向の二方向で寸法公差を吸収可能な構造を有している。これに対し、接続部５をＸ方向、Ｙ方向に変形し易い形状の公差吸収部として形成することもできる。具体的には、接続部５を上記実施例で用いた湾曲した板状体からなる樹脂バネを、平板面が水平方向から垂直方向となるように取り付ければよい。このように形成することでＸ方向、Ｙ方向の二方向で寸法公差を吸収可能な構造とすることができる。

１ コネクタ
２ 端子本体部
２１ 第１の嵌合部
２２ 第２の嵌合部
２３ 第３の嵌合部
２４ 第４の嵌合部
３ 端子保持部
４ 外枠
５ 接続部
５１ 第１の接続部
５２ 第２の接続部
５３ 第３の接続部
５４ 第４の接続部
６ ロック部
１０ 機器側の端子
１１ 機器
１２ 機器の積層体
１３ コネクタ嵌合部
１４ 嵌合可能な凹部

Claims (5)

1. 端部に端子を有する機器が複数積層された積層体に嵌合して、複数の機器の端子を一括して接続するためのコネクタであって、
   上記機器の各端子に接続するための複数の独立した嵌合部を有する端子本体部と、
   前記端子本体部を支持して一体化するための端子保持部と、
   前記嵌合部と前記端子保持部を接続し、機器の積層による公差を弾性力により吸収可能である公差吸収部を有することを特徴とするコネクタ。
2. 前記公差吸収部は、前記独立した嵌合部に対し、独立して公差を吸収可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記公差吸収部は、前記嵌合部と前記端子保持部とを接続し一体に形成されている樹脂バネからなることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記複数の嵌合部のうちの少なくとも一つの嵌合部は、前記端子保持部に固着されていることを特徴とする請求項２又は３記載のコネクタ。
5. 前記公差吸収部が、前記嵌合部の後方端部に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ。

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