JP2014182915A - コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ嵌合部を所望の向きに配置できるコネクタ装置を提供する。
【解決手段】雌端子を配置した第１ハウジング部４を有するワイヤハーネス側コネクタ２と、雄端子を配置した第２ハウジング部１９を有するセンサ側コネクタ３とを備え、双方の嵌合完了位置では雌端子と雄端子間を接続し、ワイヤハーネス側コネクタ２は、第１ハウジング部４に回転自在に取り付けされた第３コネクタ５を有し、第３コネクタ５は、第１ハウジング部４の回転方向によってコネクタ嵌合部６の向きが可変される第３ハウジング部９を有し、第３ハウジング部９に回転防止リブ１０を設け、第１ハウジング部４に回転許容リング溝１１とこれより嵌合奥方向に間隔を置いて設けられた複数の回転防止壁１２と、隣り合う回転防止壁１２の各隙間に形成された複数のリブ嵌合溝１３とを設けた。
【選択図】図１０

Description

本発明は、双方のハウジング部間を嵌合して端子間を電気的に接続するコネクタ装置に関する。

この種のコネクタ装置は、従来より種々提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。かかるコネクタ装置の一従来例が図１３に示されている。図１３において、コネクタ装置５０は、エンジンのシリンダヘッド７０に装着され、内蔵された燃料圧センサ素子（図示せず）の出力を取り出すためのものである。コネクタ装置５０は、ワイヤハーネス側コネクタ５１とセンサ側コネクタ６０とを備えている。

ワイヤハーネス側コネクタ５１は、ハウジング部５２を有する。このハウジング部５２の一端側の内部には第１端子５３が配置され、他端側の内部には外部端子５４が配置されている。第１端子５３と外部端子５４間は、ハウジング部５２内に収容された電線Ｗで接続されている。ハウジング部５２は、外部端子５４を内蔵するコネクタ嵌合部５２ａを有する。このコネクタ嵌合部５２ａには、外部コネクタ（図示せず）が嵌合される。

センサ側コネクタ６０は、内部にセンサ素子（図示せず）が配置されたセンサ本体部６１と、このセンサ本体部６１に固定され、第２端子６２が内部に配置されたハウジング部６３とを有する。センサ本体部６１の外周には、ネジ部６１ａが形成されている。センサ本体部６１をシリンダヘッド７０のネジ孔７０ａに螺入することによって、センサ側コネクタ６０がシリンダヘッド７０に装着されている。

上記構成において、シリンダヘッド７０にセンサ側コネクタ６０を装着し、その後、シリンダヘッド７０上にヘッドカバー７１が装着される。このヘッドカバー７１の孔７１ａよりワイヤハーネス側コネクタ５１を挿入してセンサ側コネクタ６０に嵌合される。

また、他の従来例として、図１４に示すコネクタ装置も提案されている。図１４において、コネクタ装置８０は、円形の断面形状を有し、ディーゼルエンジンのプラグインコネクタとしてグロープラグ（図示せず）に接続される。コネクタ装置８０は、同軸上に配置される３つの接触子８１〜８３を有する樹脂製のベース本体８４と、他のグロープラグ用コネクタ（図示せず）にコネクタ装置８０をロックするロック手段（図示せず）を有するハウジング部キャップ８５と、電線（図示せず）を介してエンジン制御装置（図示せず）に接続される複数のコンタクトラグ８６とを備えている。

特開２０００−１８２７０２号公報 米国特許２０１０／０００３８４１Ａ１号公報

しかしながら、前述した従来例のセンサ側コネクタ６０は、シリンダヘッド７０のネジ孔７０ａにネジ締結されるため、センサ側コネクタ６０のハウジング部６３の回転位置（向き）が一定ではなく、ワイヤハーネス側コネクタ５１のハウジング部５２に設けられるコネクタ嵌合部５２ａの開口向きは決まらないという問題があり、外部コネクタ用電線の配線位置や方向などに応じて、コネクタ嵌合部５２ａを所望の向きに配置したいという要望があった。

その上、ワイヤハーネス側コネクタ５１の嵌合に際して、センサ側コネクタ６０のハウジング部６３がヘッドカバー７１の孔７１ａの奥に位置する。従って、センサ側コネクタ６０のハウジング部６３を明確に目視で認識できず、ワイヤハーネス側コネクタ５１のハウジング部５２をセンサ側コネクタ６０のハウジング部６３に対し、正規の嵌合回転位置に位置合わせするのが困難であり、嵌合作業性が悪いという問題があった。

なお、前述した他の従来例のコネクタ装置８０においても同様の要望及び問題があった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、外部からコネクタが嵌合されるコネクタ嵌合部を所望の向きに配置することができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明は、第１端子を配置した第１ハウジング部を有する第１コネクタと、第２端子を配置した第２ハウジング部を有する第２コネクタとを備え、前記第１及び前記第２ハウジング部を嵌合し、嵌合完了位置では前記第１端子と前記第２端子間を接続すると共に、前記第１コネクタは、前記第１ハウジング部に回転自在に取り付けされた第３コネクタを有し、前記第３コネクタは、コネクタ嵌合部を設けた第３ハウジング部を有し、前記第１ハウジング部の回転方向によって前記コネクタ嵌合部の向きが可変するコネクタ装置であって、前記第１ハウジング部と前記第３ハウジング部のいずれか一方に設けられた回転防止リブと、他方に設けられ、前記回転防止リブが回転自在に配置される回転許容リング溝と、前記回転許容リング溝より嵌合奥方向に間隔を置いて設けられた複数の回転防止壁と、隣り合う前記回転防止壁の各隙間に形成され、前記回転防止リブが嵌合される複数のリブ嵌合溝とを有することを特徴とするコネクタ装置である。

前記回転防止リブは、スライド凹溝を有するものを含む。前記回転許容リング溝が設けられたハウジング部側は、前記スライド凹溝に入るリング状のスライド凸部を有し、前記回転防止リブが前記回転許容リング溝に回転自在に配置された位置では、前記スライド凹溝に前記スライド凸部が挿入されているものを含む。双方の前記第１及び前記第２ハウジング部のいずれか一方に、誘導リブを設けたものを含む。双方の前記第１及び前記第２ハウジング部の他方に、前記第１端子及び前記第２端子が接触開始する前の位置までに、双方の前記第１及び前記第２ハウジング部が正規の嵌合回転位置となるよう前記誘導リブをガイドする回転方向誘導部を設けたものを含む。

本発明によれば、回転防止リブが回転許容リング溝に配置された位置では、第１ハウジング部が第３ハウジング部に回転自在であるため、コネクタ嵌合部の開口向きを所望の向きになるよう第１ハウジング部の向きを設定し、この向きで第１ハウジング部と第３ハウジング部を嵌合奥方向に変位し、前記回転防止リブを任意のリブ嵌合溝に嵌合すれば、この回転位置で第１コネクタに第３コネクタが固定される。これにより、コネクタ嵌合部を所望の向きで第３コネクタを第１コネクタに嵌合できるので、外部コネクタ用電線の配線位置や方向などに応じて、コネクタ嵌合部を所望の向きに配置することができる。

本発明の一実施形態を示し、エンジンの概略断面図である。 本発明の一実施形態を示し、コネクタ装置の嵌合前の斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はコネクタ装置の分解斜視図、（ｂ）は誘導リブの正面図である。 本発明の一実施形態を示し、センサ側コネクタの斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、第１ハウジング部の正面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態を示し、第１ハウジング部の正面図である。 本発明の一実施形態を示し、図７のＥ−Ｅ線で切断した斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は第３コネクタの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ部の拡大斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はワイヤハーネス側コネクタの回転時の斜視図、（ｂ）は回転防止リブがリブ嵌合溝に係合する前の断面斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はワイヤハーネス側コネクタを下降させる状態の斜視図、（ｂ）は回転防止リブがリブ嵌合溝に係合した状態の断面斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれコネクタの各嵌合過程を示す斜視図である。 一従来例を示し、コネクタ装置の概略斜視図である。 他の従来例を示し、コネクタ装置の概略斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図１２は本発明の一実施形態を示す。この実施形態のコネクタ装置１は、図１に示すように、燃焼圧センサ素子（図示せず）を一体として有し、エンジン２０のシリンダヘッド２１に装着される。以下、説明する。

図２及び図３に示すように、本実施形態のコネクタ装置１は、第１コネクタであるワイヤハーネス側コネクタ２と、第２コネクタであるセンサ側コネクタ３とを備えている。ワイヤハーネス側コネクタ２は、第１端子である雌端子Ｔ１が配置された第１ハウジング部４と、これに回転自在に取り付けされた第３コネクタ５を有する。

第３コネクタ５は、第３端子である外部端子Ｔ３を内蔵するコネクタ嵌合部６を備えた本体部７と、これに一体的に設けられた円筒部８とから成る第３ハウジング部９を有する。コネクタ嵌合部６は、第１ハウジング部４及び第３コネクタ５の嵌合方向に対しほぼ垂直方向を嵌合方向とする。コネクタ嵌合部６には車体側ワイヤハーネスの外部コネクタ（図示せず）が嵌合される。外部端子Ｔ３と雌端子Ｔ１間は、第１ハウジング部４と第３ハウジング部９内に収容された電線Ｗで接続されている。

第３ハウジング部９には、下方に向って回転防止リブ１０が突設される。第１ハウジング部４は、図５及び図６に示すように、回転防止リブ１０が回転自在に配置される回転許容リング溝１１と、回転許容リング溝１１より嵌合奥方向に間隔を置いて設けられた複数の回転防止壁１２と、隣り合う回転防止壁１２の各隙間に形成され、回転防止リブ１０が嵌合される複数のリブ嵌合溝１３とを有する。

回転防止リブ１０は、スライド凹溝１４を有し、回転許容リング溝１１が設けられた第１ハウジング部４側は、スライド凹溝１４に入るリング状のスライド凸部１５を有し、回転防止リブ１０が回転許容リング溝１１に回転自在に配置された位置では、スライド凹溝１４にスライド凸部１５が挿入されている。

第１ハウジング部４の下端側の外周には、誘導リブ１６が突設されている。この誘導リブ１６は、図３（ｂ）に詳しく示すように、その下端面の全域が円弧面１６ａに形成されている。円弧面１６ａは、中央が最も低く、その左右側が徐々に上方に上がるものである。

センサ側コネクタ３は、内部に燃焼圧センサ素子（図示せず）が配置されたセンサ本体部１７と、このセンサ本体部１７に固定されたアウターガイド筒部１８と、センサ本体部１７に固定され、アウターガイド筒部１８内に配置された第２ハウジング部１９とを有する。

センサ本体部１７の外周には、ネジ部１７ａが形成されている。センサ本体部１７をシリンダヘッド２１のネジ孔２１ａに螺入することによって、センサ側コネクタ３がシリンダヘッド２１に装着されている（図２参照）。このようにネジ締結であるため、センサ側コネクタ３の第２ハウジング部１９は、特定の向き（回転位置）ではなく任意の向き（回転位置）で装着される。

アウターガイド筒部１８は、円筒形状であり、上面が開口している。

第２ハウジング部１９は、下記に詳述するような円筒形状であり、上面が開口している。第２ハウジング部１９は、上面開口している嵌合室内に第２端子である雄端子Ｔ２が配置されている。雄端子Ｔ２は、燃焼圧センサ素子からの出力を取り出すためのものである。

第２ハウジング部１９は、上端面が斜め方向となるよう切断された円筒形状である。この斜め方向の上端面が回転方向誘導部である誘導レール面１９ａとして形成されている。つまり、誘導レール面１９ａは、円筒状の第２ハウジング部１９の上端面を、正規の回転嵌合位置の対向位置で最も高く、正規の回転嵌合位置で最も低くした傾斜面である。誘導レール面１９ａは、誘導リブ１６が当接すると、雌端子Ｔ１と雄端子Ｔ２間が接触を開始する前の嵌合位置までに、第１ハウジング部４と第２ハウジング部１９が正規の回転嵌合位置となるように誘導リブ１６をガイドする。

第２ハウジング部１９には、誘導レール面１９ａの最下方位置に開口するストレートなガイド溝１９ｂが形成されている。ガイド溝１９ｂは、誘導リブ１６の回転を規制し、第１ハウジング部４が第２ハウジング部１９に正規の嵌合回転位置で嵌合する移動のみを許容する。誘導リブ１６がガイド溝１９ｂに入り込んでから雌端子Ｔ１と雄端子Ｔ２間の接触を開始し、誘導リブ１６がガイド溝１９ｂの奥まで入り込む嵌合完了位置では、雌端子Ｔ１と雄端子Ｔ２が適正な接触状態となる。

上記構成において、シリンダヘッド２１にワイヤハーネス側コネクタ２を装着し、その後、シリンダヘッド２１上にヘッドカバー２２が装着される。ヘッドカバー２２には、センサ側コネクタ３の装着位置に孔２２ａが形成され、この孔２２ａよりワイヤハーネス側コネクタ２を組み付ける。

次に、ワイヤハーネス側コネクタ２の組み付け作業を説明する。ワイヤハーネス側コネクタ２をヘッドカバー２２の孔２２ａを経てアウターガイド筒部１８内に挿入すると、図１２（ａ）に示すように、第１ハウジング部４を第２ハウジング部１９に正規の嵌合回転位置で挿入した場合を除き、第１ハウジング部４の誘導リブ１６が第２ハウジング部１９の誘導レール面１９ａの任意の箇所に当接する。そして、図１２（ｂ）に示すように、誘導リブ１６が図４のＡ領域に当接すれば、第１ハウジング部４が図３のａ矢印方向に回転しつつ第１ハウジング部４が嵌合を深める方向に移動する。誘導リブ１６が図４のＢ領域に当接すれば、第１ハウジング部４が図３のｂ矢印方向に回転しつつ第１ハウジング部４が嵌合を深める方向に移動する（図１２（ｂ）はこの状態を示す）。このようにして、図１２（ｃ）に示すように、第１ハウジング部４は、誘導リブ１６が誘導レール面１９ａの最下方位置に位置する回転位置となる。これにより、第１ハウジング部４と第２ハウジング部１９は、正規の嵌合回転位置となる。その後、更に第１ハウジング部４の嵌合を進めると、誘導リブ１６がストレートなガイド溝１９ｂに入り、図１２（ｄ）に示すように、嵌合完了位置まで挿入される。誘導リブ１６がストレートなガイド溝１９ｂを進む過程で、雌端子Ｔ１と雄端子Ｔ２が接続を開始し、嵌合完了位置では適正な接続位置となる。これで完了する。

また、第１ハウジング部４を第２ハウジング部１９に正規の嵌合回転位置の状態で嵌合を開始した場合には、誘導リブ１６が誘導レール面１９ａを摺動することなくストレートなガイド溝１９ｂに直接入り、図１２（ｄ）に示すように、嵌合完了位置まで挿入される。

次いで、コネクタ嵌合部６の開口向きを変更する場合、図１０（ｂ）に示すように、回転防止リブ１０が回転許容リング溝１１に配置された位置で、第１ハウジング部４を第２ハウジング部１９に対して図１０（ａ）の矢印方向に回転させ、コネクタ嵌合部６の開口向きを所望の向きになるよう第１ハウジング部４の向きを設定する。この回転に際して、スライド凸部１５とスライド凹溝１４が回転ガイドを行うため、スムーズに回転する。次に、第１ハウジング部４と第３ハウジング部９を嵌合奥方向（図１１（ａ）の矢印方向）に変位することにより、図１１（ｂ）に示すように、回転防止リブ１０を任意のリブ嵌合溝１３に嵌合すれば、この回転位置で第１ハウジング部４に第３ハウジング部９が固定される。

以上説明したように、コネクタ装置１は、第３ハウジング部９に回転防止リブ１０を下方に向って突設し、第１ハウジング部４に設けた回転許容リング溝１１により、第３ハウジング部９の回転を許容してコネクタ嵌合部６の開口向きを所望の向きにする。次いで、第１ハウジング部４と第３ハウジング部９を押し下げて、第１ハウジング部４に設けた複数の回転防止壁１２及び複数のリブ嵌合溝１３で第３ハウジング部９の回転を防止する。従って、コネクタ嵌合部６を所望の向きで第３コネクタ５をワイヤハーネス側コネクタ２に嵌合できる。また、回転防止リブ１０が回転許容リング溝１１に回転自在に配置された位置では、スライド凸部１５とスライド凹溝１４が回転ガイドを行うため、第１ハウジング部４を第３ハウジング部９にスムーズに回転できる。

この実施形態にあっては、コネクタ装置１は、第１ハウジング部４を本体部７に回転自在に設け、且つ、誘導リブ１６を設け、第２ハウジング部１９には、雌端子Ｔ１と雄端子Ｔ２が接触開始する前の位置までに、誘導リブ１６がいずれの回転位置に位置する場合でも誘導リブ１６を正規の回転位置までガイドする回転方向誘導部である誘導レール面１９ａを設けた。従って、第１ハウジング部４と第２ハウジング部１９が正規の嵌合回転位置でない状態で嵌合を開始しても、雌端子Ｔ１と雄端子Ｔ２間が接続を開始する位置までに、誘導リブ１６と誘導レール面１９ａによって第１ハウジング部４と第２ハウジング部１９が正規の嵌合回転位置とされる。従って、センサ側コネクタ３の第２ハウジング部１９の回転位置が分からなくても簡単に第１ハウジング部４と第２ハウジング部１９間の嵌合作業ができる。

（その他）
前記実施形態では、第１ハウジング部４に回転防止リブ１０を設けて、第３コネクタ５に回転許容リング溝１１、回転防止壁１２及びリブ嵌合溝１３を設けたが、逆に、第１ハウジング部に回転許容リング溝、回転防止壁及びリブ嵌合溝を設け、第３コネクタに回転防止リブを設けても良い。

前記実施形態では、ワイヤハーネス側コネクタ２の第１ハウジング部４に誘導リブ１６を設け、センサ側コネクタ３の第２ハウジング部１９に誘導レール面１９ａを設けたが、逆に、ワイヤハーネス側コネクタの第１ハウジング部に誘導レール面を設け、センサ側コネクタの第２ハウジング部に誘導レール面を設けても良い。

前記実施形態では、コネクタ装置１は、燃焼圧センサ素子（図示せず）を一体として有し、エンジン２０のシリンダヘッド２１に装着されるものであるが、本発明はこれに限定されない。本発明のコネクタ装置は、例えばセンサ素子の有無を問わず適用できるし、センサ素子以外の部品を一体として有するものでも適用できることはもちろんである。本発明のコネクタ装置は、相手側のハウジング部が目視で明確に分からなく場合に有効であるが、相手側のハウジング部が目視できる場合でも利用可能である。つまり、相手側ハウジング部の向き（回転位置）を配慮することなく嵌合作業を容易に行うことができる。

１ コネクタ装置
２ ワイヤハーネス側コネクタ（第１コネクタ）
３ センサ側コネクタ（第２コネクタ）
４ 第１ハウジング部
５ 第３コネクタ
６ コネクタ嵌合部
９ 第３ハウジング部
１０ 回転防止リブ
１１ 回転許容リング溝
１２ 回転防止壁
１３ リブ嵌合溝
１４ スライド凹溝
１５ スライド凸部
１６ 誘導リブ
１９ 第２ハウジング部（ハウジング部）
１９ａ 誘導レール面（回転方向誘導部）
Ｔ１ 雌端子（第１端子）
Ｔ２ 雄端子（第２端子）
Ｔ３ 外部端子（第３端子）
Ｗ 電線

Claims (3)

1. 第１端子を配置した第１ハウジング部を有する第１コネクタと、第２端子を配置した第２ハウジング部を有する第２コネクタとを備え、前記第１及び前記第２ハウジング部を嵌合し、嵌合完了位置では前記第１端子と前記第２端子間を接続すると共に、
   前記第１コネクタは、前記第１ハウジング部に回転自在に取り付けされた第３コネクタを有し、前記第３コネクタは、コネクタ嵌合部を有する第３ハウジング部を有し、前記第１ハウジング部の回転方向によってコネクタ嵌合部の向きが可変するコネクタ装置であって、
   前記第１ハウジング部と前記第３ハウジング部のいずれか一方に設けられた回転防止リブと、
   他方に設けられ、前記回転防止リブが回転自在に配置される回転許容リング溝と、前記回転許容リング溝より嵌合奥方向に間隔を置いて設けられた複数の回転防止壁と、隣り合う前記回転防止壁の各隙間に形成され、前記回転防止リブが嵌合される複数のリブ嵌合溝とを有することを特徴とするコネクタ装置。
2. 請求項１記載のコネクタ装置であって、
   前記回転防止リブは、スライド凹溝を有し、
   前記回転許容リング溝が設けられたハウジング部側は、前記スライド凹溝に入るリング状のスライド凸部を有し、前記回転防止リブが前記回転許容リング溝に回転自在に配置された位置では、前記スライド凹溝に前記スライド凸部が挿入されていることを特徴とするコネクタ装置。
3. 請求項１又は請求項２記載のコネクタ装置であって、
   双方の前記第１及び前記第２ハウジング部のいずれか一方には、誘導リブを設け、
   双方の前記第１及び前記第２ハウジング部の他方には、前記第１端子及び前記第２端子が接触開始する前の位置までに、前記誘導リブがいずれの回転位置に位置する場合でも双方の前記第１及び前記第２ハウジング部が正規の嵌合回転位置となるよう前記誘導リブをガイドする回転方向誘導部を設けたことを特徴とするコネクタ装置。

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