JP2016054104A - コネクタの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化やコストアップを招くことなく、十分な強度でコネクタを固定することが可能なコネクタの固定構造を提供すること。
【解決手段】相手方コネクタが接合されるコネクタ３１のケース２１に対する固定構造であって、ケース２１には、内周面が凹凸形状の係合穴２６が形成され、コネクタ３１には、係合穴２６に圧入される係合ピン４１が形成され、係合ピン４１の外周面に係合穴２６の凹凸形状に形成された内周面が係合されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、ケース等の被固定部材に固定されるコネクタの固定構造に関する。

ケーブル側の相手方コネクタが接続されるコネクタを備えた接続端子箱では、コネクタに形成されたフランジ部を接続端子箱のパネルにネジ止めすることで、パネルにコネクタが固定されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−６２４５０号公報

ところで、極数の増加等によってコネクタの端子数が多くなると、相手方コネクタとの接合力も大きくなる。したがって、このような場合、フランジ部を大きくしてネジ止め箇所を多くしなければならず、大型化を招いて接続端子箱内で大きなスペースを占有してしまい、また、ネジ等の部品点数が増加するためにコストアップも招いてしまう。

また、上記の接続端子箱では、フランジ部を係止する爪部をパネルに一体に形成し、この爪部によってもコネクタをパネルに係止しているが、パネルに爪部を一体成形するために、コストアップが免れなかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大型化やコストアップを招くことなく、十分な強度でコネクタを固定することが可能なコネクタの固定構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタの固定構造は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） 相手方コネクタが接合されるコネクタの被固定部材に対する固定構造であって、
前記被固定部材には、内周面が凹凸形状の係合穴が形成され、
前記コネクタには、前記係合穴に圧入される係合ピンが形成され、
前記係合ピンの外周面に前記係合穴の凹凸形状に形成された内周面が係合されている
ことを特徴とするコネクタの固定構造。
（２） 前記係合穴の内周面には、複数の山部と複数の谷部とが軸方向に交互に形成されている
ことを特徴とする（１）に記載のコネクタの固定構造。
（３） 前記係合ピンには、周方向に間隔をあけた複数個所に、径方向外方へ突出する圧入リブが軸方向に沿って形成されている
ことを特徴とする（１）または（２）に記載のコネクタの固定構造。
（４） 前記コネクタは、さらに、ネジが挿通される挿通孔が形成されたフランジ部を備え、
前記被固定部材は、前記コネクタが前記被固定部材に固定された状態で、前記挿通孔を貫通した前記ネジが挿入されるネジ穴を備え、
前記挿通孔を貫通した前記ネジが前記ネジ穴に締結されることにより、前記係合ピンは前記係合穴に圧入される、
ことを特徴とする（１）から（３）のいずれか１項に記載のコネクタの固定構造。

上記（１）のコネクタの固定構造では、係合穴に係合ピンが圧入されることで、係合ピンに係合穴の内周面の凸部分が食い込み、係合穴の内周面の凹部分に凸部分で削られた係合ピンの一部が入り込む。
これにより、コネクタの極数が増えて相手方コネクタとの接合力が大きくなっても、被固定部材の係合穴とコネクタの係合ピンとからなる固定手段を設けることで、被固定部材とコネクタとの固定強度を高めることができる。
したがって、他の固定手段であるネジ止め固定や接着固定に併用することで、ネジ止め箇所や接着面積を増やすことなく被固定部材とコネクタとを強固に固定することができる。つまり、ネジ止め箇所や接着面積を増やすことによる大型化やコストアップを招くことなく、十分な強度でコネクタを固定することができ、スペースの占有を抑えることができる。
上記（２）のコネクタの固定構造では、係合穴に係合ピンを圧入することで、係合ピンに係合穴の内周面の山部を食い込ませ、係合穴の内周面の谷部に係合ピンの一部を入り込ませることができ、大きな係合力を得ることができる。
上記（３）のコネクタの固定構造では、係合穴に係合ピンを圧入させることで、係合ピンの圧入リブに係合穴の内周面の凸部分を容易に食い込ませ、係合穴の内周面の凹部分に圧入リブの一部を容易に入り込ませることができる。
上記（４）のコネクタの固定構造では、コネクタは、ネジによる締結力とともに、係合穴に対する係合ピンの係合力によって被固定部材に確実に固定される。

本発明によれば、大型化やコストアップを招くことなく、十分な強度でコネクタを固定することが可能なコネクタの固定構造を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本実施形態に係るコネクタの固定構造によってコネクタが固定された制御ボックスの斜視図である。 図２は、コネクタが固定されるカバーの裏面側から視た斜視図である。 図３は、カバーに形成された係合穴を示す図であって、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は断面図である。 図４は、カバーに固定されるコネクタの正面側から視た斜視図である。 図５は、コネクタのフランジに形成された係合ピンを示す図であって、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は断面図である。 図６は、カバーへのコネクタの固定手順を示す図であって、図６（ａ）から図６（ｃ）は、それぞれカバー及びコネクタの斜視図である。 図７は、係合穴への係合ピンの係合状態を示す図であって、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ部拡大図、図７（ｃ）は図７（ｂ）におけるＢ部拡大図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るコネクタの固定構造によってコネクタが固定された制御ボックスの斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係るコネクタの固定構造は、制御ボックス１０に適用されている。制御ボックス１０は、自動車等の車両のエンジンルーム等に設置される電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、車両の各種の機器を制御する。制御ボックス１０は、ケース（被固定部材）２１と、コネクタ３１とを備えており、コネクタ３１には、各種の機器に接続されたワイヤハーネスに設けられた相手方コネクタが接続される。この制御ボックス１０には、制御機器が設けられており、ワイヤハーネスを介して各種の機器との間で信号の送受信が行われる。

図２は、コネクタが固定されるカバーの裏面側から視た斜視図である。

図２に示すように、ケース２１は、端面板２２と、端面板２２の周縁から端面板２２の裏面２２ａ側へ延びる周面板２３とを有している。ケース２１は、例えば、金属材料または硬質樹脂材料から形成されている。端面板２２には、表裏に貫通する挿通穴２４が形成されている。挿通孔２４は、正面視矩形状に形成されている。端面板２２の裏面２２ａには、複数（本例では４つ）のネジ穴２５が形成されている。これらのネジ穴２５は、挿通孔２４の周囲における角部付近に形成されている。また、端面板２２の裏面２２ａには、複数（本例では２つ）の係合穴２６が形成されている。これらの係合穴２６は、挿通孔２４の周囲における挿通孔２４を挟んだ対向位置に形成されている。

図３は、カバーに形成された係合穴を示す図であって、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は断面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、係合穴２６は、その内周面が凹凸形状に形成されている。具体的には、係合穴２６の内周面は、山部２７及び谷部２８を螺旋状に形成することで凹凸形状とされている。これにより、係合穴２６の内周面は、断面視において、複数の山部２７と複数の谷部２８とが軸方向へ交互に形成された形状とされている。なお、周方向にわたる山部２７及び谷部２８を軸方向へ交互に形成することで係合穴２６の内周面を凹凸形状に形成しても良い。

図４は、カバーに固定されるコネクタの正面側から視た斜視図である。

図４に示すように、コネクタ３１は、ハウジング３２と、複数の接続端子３３とを有している。コネクタ３１は、ケース２１に対して、その裏面２２ａ側から固定される。ハウジング３２は、樹脂材料から形成されたもので、正面視矩形状の箱型に形成された接続部３４と、この接続部３４の周囲から外方へ張り出すフランジ部３５とを有している。接続部３４は、その外形がケース２１の挿通孔２４よりも僅かに小さくされている。この接続部３４は、ケース２１の挿通孔２４に対して、端面板２２の裏面２２ａ側から挿入される。この接続部３４には、ワイヤハーネスに接続された相手方コネクタが接合される。接続部３４には、複数のキャビティ３６が形成されており、これらのキャビティ３６に接続端子３３が収容されている。これらの接続端子３３は、接続部３４に接合される相手方コネクタの接続端子と導通接続される。

フランジ部３５は、正面視矩形状に形成されている。フランジ部３５には、複数（本例では４つ）の挿通孔３７が形成されている。これらの挿通孔３７は、フランジ部３５の四隅に設けられている。これらの挿通孔３７には、金属材料から形成された環状のカラー３８が嵌合されている。また、フランジ部３５には、ケース２１への固定側である表面３５ａに、複数（本例では２つ）の係合ピン４１が形成されている。これらの係合ピン４１は、フランジ部３５における接続部３４を挟んだ対向位置に設けられている。

図５は、コネクタのフランジに形成された係合ピンを示す図であって、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は断面図である。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、係合ピン４１は、フランジ部３５に一体的に形成されており、フランジ部３５の表面３５ａから突出されている。係合ピン４１には、先端部分を除いた外周に、径方向外方へ突出する複数（本例では４つ）の圧入リブ４２が形成されている。これらの圧入リブ４２は、係合ピン４１の周方向に等間隔の位置に形成されており、それぞれ軸方向に沿って形成されている。係合ピン４１は、圧入リブ４２の頂部を通る最外径が、ケース２１の係合穴２６の山部２７の頂部を通る最内径よりも大きくされている。また、係合ピン４１の根元には、周方向にわたって環状の溝部４３が形成されている。

次に、コネクタ３１をケース２１に固定する場合について説明する。

図６は、カバーへのコネクタの固定手順を示す図であって、図６（ａ）から図６（ｃ）は、それぞれカバー及びコネクタの斜視図である。図７は、係合穴への係合ピンの係合状態を示す図であって、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ部拡大図、図７（ｃ）は図７（ｂ）におけるＢ部拡大図である。

コネクタ３１をケース２１に固定するには、まず、図６（ａ）に示すように、ケース２１の裏側からコネクタ３１を近接させ、コネクタ３１の接続部３４を挿通孔２４に嵌め込む。このようにすると、コネクタ３１の係合ピン４１の先端部がケース２１の係合穴２６へ入り込み、コネクタ３１の挿通孔３７がケース２１のネジ穴２５と連通した状態となる。

この状態において、図６（ｂ）に示すように、フランジ部３５の裏側から挿通孔３７へネジ５１を挿し込む。

次に、ドライバー等の締結工具を用いてそれぞれのネジ５１をネジ穴２５へねじ込んでフランジ部３５を端面板２２に締結し、図６（ｃ）に示すように、コネクタ３１をケース２１に固定する。なお、挿通孔３７には、金属材料から形成された環状のカラー３８が嵌合されている。このため、ネジ５１をネジ穴２５へねじ込んでフランジ部３５を端面板２２に締結する際のフランジ部３５の損傷が防止される。

このように、コネクタ３１をケース２１に固定すると、図７（ａ）に示すように、ネジ５１の締結力によって係合ピン４１が係合穴２６へ圧入される。なお、ネジ５１でフランジ部３５を端面板２２に締結する前に、フランジ部３５を端面板２２に押圧して係合ピン４１を係合穴２６へ圧入しても良い。

図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、係合穴２６に圧入された係合ピン４１には、その圧入リブ４２に、係合穴２６の凹凸形状の内周面が係合する。具体的には、係合穴２６の内周面の山部２７が係合ピン４１の圧入リブ４２に食い込み、係合穴２６の内周面の谷部２８に山部２７で削られた係合ピン４１の圧入リブ４２の一部が入り込む。これにより、係合穴２６に対して係合ピン４１が強固に係合される。したがって、コネクタ３１は、ネジ５１による締結力とともに、係合穴２６に対する係合ピン４１の係合力によってケース２１に確実に固定される。

このように、上記実施形態に係るコネクタの固定構造によれば、複数の山部２７と複数の谷部２８とが軸方向に交互に形成されることで内周面が凹凸形状とされた係合穴２６がケース２１に設けられ、係合穴２６に圧入される係合ピン４１がコネクタ３１に設けられている。したがって、係合穴２６に係合ピン４１が圧入されることで、係合ピン４１に係合穴２６の内周面の山部２７からなる凸部分が食い込み、係合穴２６の内周面の谷部２８からなる凹部分に山部２７からなる凸部分で削られた係合ピン４１の一部が入り込む。

したがって、コネクタ３１の極数が増えて相手方コネクタとの接合力が大きくなっても、ケース２１の係合穴２６とコネクタ３１の係合ピン４１とからなる固定手段を設けることで、ネジ止め箇所を増やすことなくケース２１とコネクタ３１との固定強度を高めることができる。

つまり、ネジ止め箇所を増やして固定強度を高める場合と比較して、使用するネジ５１及びカラー３８が増えることによるコストアップを抑えつつ、十分な強度でコネクタ３１をケース２１に固定することができ、また、ネジ止め箇所による制御ボックス１０内のスペースの占有を抑えることができる。

また、係合穴２６と係合ピン４１との係合力は、ケース２１に係合穴２６を貫通させなくても十分に得ることができる。したがって、防水性を確保するために、係合穴２６をケース２１に貫通させることができない制御ボックス１０にも容易に適用できる。

特に、係合ピン４１における周方向に間隔をあけた複数個所に、径方向外方へ突出する圧入リブ４２を軸方向に沿って形成したので、係合穴２６に係合ピン４１を圧入させることで、係合ピン４１の圧入リブ４２に係合穴２６の内周面の山部２７からなる凸部分を容易に食い込ませ、係合穴２６の内周面の谷部２８からなる凹部分に圧入リブ４２の一部を容易に入り込ませることができる。

なお、上記実施形態では、ネジ止めによる固定手段に係合穴２６と係合ピン４１との係合による固定手段を併用した場合を例にとって説明したが、接着材によってケース２１の端面板２２にコネクタ３１のフランジ部３５を接着固定する固定手段に併用しても良い。

つまり、係合穴２６と係合ピン４１との係合による本実施形態の固定手段を他の固定手段であるネジ止め固定や接着固定に併用することで、ネジ止め箇所や接着面積を増やすことなくケース２１とコネクタ３１とを強固に固定することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係るコネクタの固定構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（４）に簡潔に纏めて列記する。
（１） 相手方コネクタが接合されるコネクタ（３１）の被固定部材（ケース２１）に対する固定構造であって、
前記被固定部材（ケース２１）には、内周面が凹凸形状の係合穴（２６）が形成され、
前記コネクタ（３１）には、前記係合穴（２６）に圧入される係合ピン（４１）が形成され、
前記係合ピン（４１）の外周面に前記係合穴（２６）の凹凸形状に形成された内周面が係合されている
ことを特徴とするコネクタの固定構造。
（２） 前記係合穴（２６）の内周面には、複数の山部（２７）と複数の谷部（２８）とが軸方向に交互に形成されている
ことを特徴とする（１）に記載のコネクタの固定構造。
（３） 前記係合ピン（４１）には、周方向に間隔をあけた複数個所に、径方向外方へ突出する圧入リブ（４２）が軸方向に沿って形成されている
ことを特徴とする（１）または（２）に記載のコネクタの固定構造。
（４） 前記コネクタ（３１）は、さらに、ネジ（５１）が挿通される挿通孔（３７）が形成されたフランジ部（３５）を備え、
前記被固定部材（２１）は、前記コネクタ（３１）が前記被固定部材（２１）に固定された状態で、前記挿通孔（３７）を貫通した前記ネジ（５１）が挿入されるネジ穴（２５）を備え、
前記挿通孔（３７）を貫通した前記ネジ（５１）が前記ネジ穴（２５）に締結されることにより、前記係合ピン（４１）は前記係合穴（２６）に圧入される、
ことを特徴とする（１）から（３）のいずれか１項に記載のコネクタの固定構造。

２１：被固定部材（ケース）
２６：係合穴
２７：山部
２８：谷部
３１：コネクタ
４１：係合ピン
４２：圧入リブ

Claims (4)

1. 相手方コネクタが接合されるコネクタの被固定部材に対する固定構造であって、
   前記被固定部材には、内周面が凹凸形状の係合穴が形成され、
   前記コネクタには、前記係合穴に圧入される係合ピンが形成され、
   前記係合ピンの外周面に前記係合穴の凹凸形状に形成された内周面が係合されている
   ことを特徴とするコネクタの固定構造。
2. 前記係合穴の内周面には、複数の山部と複数の谷部とが軸方向に交互に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタの固定構造。
3. 前記係合ピンには、周方向に間隔をあけた複数個所に、径方向外方へ突出する圧入リブが軸方向に沿って形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタの固定構造。
4. 前記コネクタは、さらに、ネジが挿通される挿通孔が形成されたフランジ部を備え、
   前記被固定部材は、前記コネクタが前記被固定部材に固定された状態で、前記挿通孔を貫通した前記ネジが挿入されるネジ穴を備え、
   前記挿通孔を貫通した前記ネジが前記ネジ穴に締結されることにより、前記係合ピンは前記係合穴に圧入される、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコネクタの固定構造。

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