JP2016100224A - コネクタの支持構造及びアダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】配線ボードに保持されたコネクタと相手コネクタとの接続作業を容易にして作業効率を高めること。【解決手段】本発明のコネクタの支持構造は、電気部品１９に形成された相手コネクタ２０に嵌合される筒状のコネクタ１１と、このコネクタに接続される電線１５が配索される配線ボード１３に形成された筒状のコネクタ支持部１４と、コネクタ１１を内部に保持するとともに、コネクタ支持部１４に挿入されて支持される樹脂製のアダプタ１２を備える。このアダプタ１２は、外周面に複数の弾性片４８ａ〜４８dを有して形成され、コネクタ支持１４部の内面に弾性片４８ａ〜４８dを介してコネクタ１１を支持している。【選択図】図１０

Description

本発明は、コネクタの支持構造及びこれに用いられるアダプタに関する。

自動車のトランスミッション等には、ソレノイドバルブ等の電気部品（以下、電気部品と称する。）が搭載されている。この種の電気部品に電気信号や電源を供給するために、信号線や電源線（以下、単に電線という。）に接続されたコネクタが、電気部品に設けられた相手コネクタに嵌合するようになっている。

しかし、電線に接続されたコネクタを複数の電気部品の相手コネクタにそれぞれ接続しようとすると、作業工数が多くなり、コストアップの要因となる。そのため、コネクタに接続された電線が配索された配線ボードに、複数のコネクタを保持させて、各コネクタをそれぞれの電気部品に接続する構造が開示されている（特許文献１参照。）。

特許文献１では、配線ボードの側面に形成された貫通孔にコネクタの基端部を挿入して支持させ、そのコネクタの先端部を電気部品の相手コネクタに嵌合させるようにしている。これによれば、配線ボードに支持された複数のコネクタをそれぞれ電気部品の相手コネクタに接続することが可能になる。

特開２０１４−２６９０７号公報

しかしながら、特許文献１のように、配線ボードの貫通孔にコネクタの基端部を支持させる場合、貫通孔とコネクタの基端部との間にクリアランスが形成されるため、各コネクタの位置と電気部品の相手コネクタの位置との間に位置ずれが生じることがある。その結果、１つのコネクタの芯を相手コネクタに合わせても、他のコネクタの芯が相手コネクタからずれてしまい、コネクタと相手コネクタとの接続が煩雑になるという問題がある。

本発明の課題は、配線ボードに支持されたコネクタと相手コネクタとの接続作業を容易にして作業効率を高めることを課題とする。

上記課題を解決する本発明のコネクタの支持構造は、電気部品に形成された相手コネクタに嵌合される筒状のコネクタと、このコネクタに接続される電線が配索される配線ボードに形成された筒状のコネクタ支持部と、コネクタを内部に保持するとともに、コネクタ支持部に挿入されて支持される樹脂製のアダプタとを備え、アダプタは、外周面に複数の弾性片を有して形成され、コネクタ支持部の内面に弾性片を介してコネクタを支持してなることを特徴とする。

これによれば、コネクタと相手コネクタとの間に芯ずれが生じていても、コネクタの先端部が相手コネクタに拾われて嵌合すれば、相手コネクタの位置に合わせてアダプタの弾性片が変形し、コネクタの位置が調芯される。これにより、コネクタ同士の芯ずれを吸収できるから、コネクタと相手コネクタとの接続が容易になり、接続作業の効率を高めることができる。なお、コネクタは、一般に先端部が面取りされているから、コネクタの先端部を相手コネクタの先端に押し当てるだけで、先端部同士を嵌め合せることができる。

この場合において、コネクタの先端部には、相手コネクタを案内するテーパ部が形成されていることが好ましい。これによれば、相手コネクタにコネクタの先端部をスムーズに嵌合させることができる。

具体的に、配線ボードのコネクタ支持部は、角筒状に形成され、これに合わせてアダプタも角筒状に形成され、弾性片は、コネクタ支持部の上下左右の内面にそれぞれ接触可能に形成されているものとすることができる。

また、配線ボードのコネクタ支持部は、内面にアダプタの挿入位置を規制する突き当て面が形成されているものとする。これによれば、コネクタ支持部に対するコネクタの位置が安定するから、コネクタと相手コネクタとの接続を確実に行うことができ、電気的な信頼性を高めることができる。

また、上記課題を解決するため、本発明のアダプタは、電気部品に形成された相手コネクタに嵌合される筒状のコネクタを内部に保持し、コネクタに接続される電線が配索される配線ボードの筒状のコネクタ支持部に挿入され、コネクタ支持部の内面に弾性片を介してコネクタを支持してなることを特徴とする。

本発明によれば、配線ボードに支持されたコネクタと相手コネクタとの接続作業が容易になり、作業効率を高めることができる。

コネクタを支持する配線ボードの外観を示す斜視図である。 コネクタをソレノイドのコネクタ部に接続する動作説明図である。 コネクタの外観斜視図である。 アダプタの外観斜視図である。 アダプタの正面図である。 図５のＡ−Ａ矢視方向のアダプタの断面図である。 コネクタが装着されたアダプタの外観斜視図である。 コネクタ支持部の外観斜視図である。 コネクタ支持部の背面図である。 アッセンブリ体が装着されたコネクタ支持部の斜視図である。 アッセンブリ体が装着されたコネクタ支持部の正面図である。 図１１のＢ-Ｂ矢視方向の断面図である。 図１２のＣ−Ｃ矢視方向の断面図である。

以下、本発明が適用されるコネクタの支持構造の実施形態について図１ないし図１３を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、自動車のトランスミッションに配設された電気部品であるソレノイドに接続されるものである。ソレノイドには、コネクタを介して外部から電気信号や電源が供給される。以下では、コネクタを支持するための基本構成を説明した後、コネクタの保持構造について具体的に説明する。

本実施形態のコネクタ１１は、図１に示すように、アダプタ１２に装着された状態で、配線ボード１３に形成されたコネクタ支持部１４に支持される。

配線ボード１３は、図示しないトランスミッションのケース内に略水平に設置される。配線ボード１３は、絶縁性の樹脂で形成され、コネクタ１１に接続された電線１５が配索される配索路（図示せず）と、コネクタ１１を支持する複数のコネクタ支持部１４とを有している。配線ボード１３は、ボルト孔に通されたボルト１６をケース内の構成部品に螺合させて固定される。本実施形態の配線ボード１３は、平らな配索路の両端部から長手方向に沿って側壁１７を立ち上げ、その側壁１７の上端面にカバー１８を被せて中空の箱型に形成される。コネクタ支持部１４は、側壁１７を水平方向に突出させて筒状に形成される。図１では、互いに異なる方向に突出する３個のコネクタ支持部１４を示す。なお、配線ボード１３は、カバー１８を被せることなく、プレート状に形成することもできる。

配設ボード１３の各コネクタ支持部１４の近傍には、図２に示すように、それぞれ、電気部品である円柱状のソレノイド１９が配設される。ソレノイド１９は、コネクタ１１と１対１で対応している。ソレノイド１９は、自動車のトランスミッションの電磁弁を駆動するために用いられる。

ソレノイド１９の外周面には、コネクタ１１と接続される相手コネクタである樹脂製のコネクタ部２０が設けられる。コネクタ部２０は、電子部品類が収容された直方体状の基部２１と、基部２１からソレノイド１９の軸方向に延出する四角筒状のハウジング２２とを有して形成される。ハウジング２２は、軸方向の一端の開口が、配線ボード１３のコネクタ支持部１４に支持されたコネクタ１１の前端面と向き合って配置され、コネクタ１１が嵌入するようになっている。ハウジング２２の上面には、ハウジング２２の上壁を貫通するスリット部２３が設けられる。ハウジング２２は、ハウジング２２の軸芯と平行に延びる図示しない棒状の端子を収容して雄コネクタを構成する。棒状の端子に接続された電線は、基部２１内の電子部品等に接続される。

コネクタ１１は、図３に示すように、絶縁性の合成樹脂で形成された四角筒状のハウジング２４に図示しない端子を収容して雌コネクタを構成する。コネクタ１１の前端面２５には、両側面に向かって傾斜するテーパ部２６が形成される。テーパ部２６は、コネクタ１１とコネクタ部２０を相対的に近づけたときに、コネクタ部２０と当接してコネクタ１１を嵌合方向に案内するようになっている。端子に接続された電線は、ハウジング２４から引き出され、配線ボード１３の配索路に配索されるようになっている。

コネクタ１１は、前端面２５の上部とこの前端面２５と反対側の後端面２７の上部から、それぞれ帯状の１対の脚部２８が立ち上げられ、これらの脚部２８は、それぞれ円弧状に湾曲して互いに連ねられ、軸方向に延びる帯状のバネ本体２９を形成する。１対の脚部２８には、それぞれ矩形状の貫通孔３０が設けられる。バネ本体２９は、上下方向に撓み変形可能に形成され、長手方向の中央付近の上面には、第１突起部３１が突出している。バネ本体２９の後端側の上面には、バネ本体２９を押し付けて変形させる操作用の押付部３２が突出している。ハウジング２４の後端部の両側面には、それぞれコの字状に突出する枠状突起３３が設けられ、枠状突起３３の内側には、第２突起部３４が設けられる。枠状突起３３は、ハウジング２４の前方に開口して形成され、前方からみると、開口の奥に第２突起部３４が配置されている。枠状突起３３と第２突起部３４は、前端面３５が後方に傾斜している。

コネクタ１１が装着されるアダプタ１２は、絶縁性の樹脂により形成され、図４ないし図６に示すように、四角筒状のハウジング３６の内部にコネクタ３７が保持される。アダプタ１２は、ハウジング３６の前端面３７から後端側に向かって、上壁３８と下壁３９を矩形状に切り欠いた切り欠き部４０が形成される。上壁３８の切り欠き部４０には、前方に向かって突出する突片４１が設けられる。ハウジング３６の軸方向の中央部には、上壁３８に沿って左右に突出する１対の第１係止片４２ａ，４２ｂと、下壁３９から左右に離れて下方に突出する１対の第２係止片４３ａ，４３ｂが設けられる。ハウジング３６の左右の側壁４４には、それぞれハウジング３６の先端部から内側に突出する１対の第１ロック部４５ａ，４５ｂと、この第１ロック部４５ａ，４５ｂの後方から内側に突出する第２ロック部４６ａ，４６ｂが設けられる。第１ロック部４５ａ，４５ｂは、前端面が後方に傾斜して形成される。第２ロック部４６ａ，４６ｂは、ハウジング３６の前方からみると、それぞれ１対の第１ロック部４５ａ，４５ｂの間に配置される。ハウジング３６の下壁３９には、内側に突出するコネクタストッパ４７が設けられる。

アダプタ１２は、ハウジング３６の上壁３８と下壁３９、及び、左右の側壁４４にそれぞれ同一の弾性片４８ａ〜４８ｄが突出して設けられる。各弾性片４８は、ハウジング３６の外周面から略垂直に立ち上げられた後、ハウジング３６の後方に向かってこの外周面から次第に離れる方向、つまり、ハウジング３６の軸と傾斜する方向に延出して設けられ、ばね性を有している。各弾性片４８の後端部には、それぞれ外側に突出して相手部材（コネクタ支持部１４）と接触する突部４９ａ〜４９ｄが形成される。各突部４９は、各弾性片４８の幅方向に亘って形成される。

このようにして構成されるアダプタ１２には、前方からハウジング３６の内部にコネクタ１１が挿入される。ハウジング３６に挿入されたコネクタ１１は、左右の枠状突起３３が、それぞれアダプタ１２の第１ロック部４５ａ，４６ｂを押し付けて、ハウジング３６の側壁４４を外側に押し広げ、第１ロック部４５ａ，４６ｂを乗り越える。これにより、コネクタ１１は、左右の第２突起部３４が、それぞれアダプタ１２の第２ロック部４６ａ，４６ｂを乗り越えて、第２ロック部４６ａ，４６ｂと係合され、挿入方向と反対側への移動が規制される。また、コネクタ１１は、後端面２７がアダプタ１２のコネクタストッパ４７と当接することで、挿入方向の移動が規制される。さらに、コネクタ１１は、脚部２８の後方の貫通孔３０にアダプタ１２の切り欠き部４０の突片４１が挿入され、かつ左右の枠状突起３３がアダプタ１２の切り欠き部４０を挟んだ左右の側壁４４の内側に係合される。

これにより、コネクタ１１は、図７に示すように、後端部がアダプタ１２に係止されて、アダプタ１２に保持される。アダプタ１２に保持されたコネクタ１１は、バネ本体２９がアダプタ１２から露出しているため、アダプタ１２をソレノイド１９のコネクタ部２０に嵌合させるときに、バネ本体２９の押付部３２を押圧できるようになっている。

アダプタ１２に装着されたコネクタ１２（以下、適宜、アッセンブリ体５０という。）は、配線ボード１３のコネクタ支持部１４に装着される。コネクタ支持部１４は、図８及び図９に示すように、全体として四角筒状に形成される。本実施形態では、コネクタ支持部１４の上部をカバー１８で構成し、分割構造を採用しているが、一体的に形成することもできる。

コネクタ支持部１４は、前方壁５１の内側に矩形の開口５２が形成され、上壁５３と下壁５４と左右の側壁５５，５６とを有して形成される筒部５７の内部に、後方からアッセンブリ体５０が挿入されるようになっている。

コネクタ支持部１４の前方壁５１の裏面は、図１０及び図１１に示すように、アダプタ１２の第１係止片４２ａ，４２ｂ及び第２係止片４３ａ，４３ｂがそれぞれ当接する突き当て面５８となり、アダプタ１２が突き当て面５８に当接することで、コネクタ支持部１４の挿入位置が規制されるようになっている。アッセンブリ体５０は、コネクタ支持部１４に装着された状態で、開口５２からアダプタ１２の先端側とアダプタ１２に保持されたコネクタ１１が露出される。なお、コネクタ支持部１４は、側壁５５を階段状に形成して後端側を上方に開放することで、アッセンブリ体５０を上方から装着できるようになっている。

コネクタ支持部１４に挿入されたアッセンブリ体５０は、図１２及び図１３に示すように、アダプタ１２の各弾性片４８ａ〜４８ｄの突部４９ａ〜４９ｄがそれぞれ対向する筒部５７の内面を押し付けて、各内面に支持されるようになっている。また、コネクタ支持部１４の開口５２の内周面とこの開口５２から突出するアダプタ１２の外周面との間には、周方向に亘って隙間が設けられている。

このように、本実施形態のコネクタ１１の支持構造は、ソレノイド１９に形成されたコネクタ部２０に嵌合されるコネクタ１１と、このコネクタ１１に接続される電線１５が配索される配線ボード１３に形成された筒状のコネクタ支持部１４と、コネクタ１１を内部に保持するとともに、コネクタ支持部１４に挿入されて支持されるアダプタ１２とを有している。そして、アダプタ１２は、コネクタ支持部１４の内面に、弾性片４８ａ〜４８ｄを介してコネクタ１１を支持するようになっている。

このような構成によれば、配線ボード１３のコネクタ支持部１４に挿入されたアッセンブリ体５０、つまり、コネクタ１１は、アダプタ１２の各弾性片４８ａ〜４８ｄが、それぞれコネクタ支持部１４の内面を押し付けて撓むことにより、コネクタ支持部１４の内面に弾性片４８ａ〜４８ｄを介して調心可能に支持される。この弾性片４８ａ〜４８ｄは、同一に形成されるため、上下左右に同等の反発力を発生し、コネクタ支持部１４に対して、コネクタ１１を開口５２の中心付近に調芯する。

ここで、複数のアッセンブリ体５０が装着された配線ボード１３をトランスミッションのケース内に組み付けて、アッセンブリ体５０のコネクタ１１をソレノイド１９のコネクタ部２０に接続する手順の一例を説明する。

まず、配線ボード１３をトランスミッションのケース内の所定位置に組み付ける。このとき、配線ボード１３の各コネクタ支持部１４には、それぞれ、アッセンブリ体５０が正規の挿入位置から後退させた状態で配置される。各コネクタ支持部１４の近傍には、図２に示すように、ソレノイド１９のコネクタ部２０が配置される。

次に、各コネクタ支持部１４に装着されたアッセンブリ体５０を指で押し込み、コネクタ支持部１４の突き当て面５８に接触するまでアッセンブリ体５０を移動させる。このとき、コネクタ１１の軸芯とコネクタ部２０のハウジング２２の軸芯が多少ずれていたとしても、コネクタ１１のテーパ部２６がコネクタ部２０のハウジング２２の先端部と接触することで、コネクタ１１の先端部がコネクタ部２０のハウジング２２の開口に拾われる。これにより、弾性片４８ａ〜４８ｄは、ハウジング２２の位置に合わせて弾性変形し、コネクタの軸芯がハウジング２２の軸芯に応じて変位（調芯）する。その結果、コネクタ１１の先端部は、芯ずれが吸収されてハウジング２２の開口内に案内され、ハウジング２２の規定位置まで嵌入される。

一方、コネクタ１１の先端部がハウジング２２の開口内に嵌入されると、コネクタ１１の押付部３２を押し付けて、バネ本体２９を撓ませる。この撓みによって、バネ本体２９に形成された第１突起部３１が下方に移動し、第１突起部３１がハウジング２２のスリット部２３に係合される。スリット部２３に係合された第１突起部３１は、スリット部２３に沿って移動する。

このように、本実施形態によれば、配線ボード１３に保持された複数のコネクタ１１は、それぞれ、ソレノイド１９のコネクタ部２２との位置ずれを吸収できるから、コネクタ部２２へのスムーズな嵌合が可能になる。すなわち、コネクタ支持部１４に沿って、アッセンブリ体５０をスライドさせる簡単な操作で、コネクタ１１をコネクタ部２２に嵌合させることができる。

なお、本実施形態の配線ボード１３は、複数のコネクタ支持部１４が互いに異なる軸芯を向いて設けられるため、それぞれのコネクタ支持部１４に対してアッセンブリ体をスライドさせる例を説明したが、例えば、各コネクタ支持部１４の軸芯が互いに平行である場合には、コネクタ支持部１４の正規の挿入位置にアッセンブリ体５０を保持した状態で、各コネクタ１１をコネクタ部２２に接続することも可能である。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記の実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。

例えば、本実施形態では、アッセンブリ体５０を支持するコネクタ支持部１４が四角筒状の筒部５７を有して形成される例を説明したが、筒部５７は、アダプタ１２の外面を包囲して、各弾性片４８ａ〜４８ｄが接触する内面を有していれば、四角筒状に限らず、円筒状に形成することもできる。

また、本実施形態では、アダプタ１２の外面に上下左右に延びる４本の弾性片４８ａ〜４８ｄを設ける例を説明したが、弾性片４８の本数は４本に限られるものではない。例えば、コネクタ支持部１４の筒部５７が円筒状に形成されている場合には、弾性片がアダプタ１２の軸周りに等間隔で３本設けられていてもよい。

また、本実施形態では、コネクタを接続する相手コネクタとして、ソレノイド１９に形成されたコネクタ部２０を例に説明したが、本発明のコネクタの支持構造は、コネクタ１１をソレノイド１９のコネクタ部２０に接続する場合に限らず、あらゆる電気部品のコネクタに接続する場合にも適用できるのは勿論である。

１１ コネクタ
１２ アダプタ
１３ 配線ボード
１４ コネクタ支持部
１５ 電線
１９ ソレノイド
２０ コネクタ部
２６ テーパ部
４８ａ〜４８ｄ 弾性片
５０ アッセンブリ体
５７ 筒部
５８ 突き当て面

Claims (4)

1. 電気部品に形成された相手コネクタに嵌合される筒状のコネクタと、
   前記コネクタに接続される電線が配索される配線ボードに形成された筒状のコネクタ支持部と、
   前記コネクタを内部に保持するとともに、前記コネクタ支持部に挿入されて支持される樹脂製のアダプタとを備え、
   前記アダプタは、外周面に複数の弾性片を有して形成され、前記コネクタ支持部の内面に前記弾性片を介して前記コネクタを支持してなるコネクタの支持構造。
2. 前記配線ボードの前記コネクタ支持部は、角筒状に形成され、
   前記アダプタの前記弾性片は、前記コネクタ支持部の上下左右の内面にそれぞれ接触可能に形成されている請求項１に記載のコネクタの支持構造。
3. 前記配線ボードの前記コネクタ支持部は、内面に前記アダプタの挿入位置を規制する突き当て面が形成されてなる請求項１又は２に記載のコネクタの支持構造。
4. 電気部品に形成された相手コネクタに嵌合される筒状のコネクタを内部に保持し、前記コネクタに接続される電線が配索される配線ボードの筒状のコネクタ支持部に挿入され、該コネクタ支持部の内面に弾性片を介して前記コネクタを支持してなるアダプタ。

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