JP2017037727A - コネクタ嵌合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの嵌合作業性を向上させる。
【解決手段】コネクタ嵌合装置は、複数のホルダ側コネクタ５０を保持して自動変速機のボディ９０に設置され、各ホルダ側コネクタ５０を機器側コネクタ８２と対応する位置に一括して配置させるコネクタホルダ１０を備える。コネクタホルダ１０は、ホルダ側コネクタ５０を、機器側コネクタ８２と嵌合可能な状態に位置合わせする位置合わせ位置と位置合わせ位置からの押し込みによって機器側コネクタ８２と嵌合させる押し込み位置とに、変位可能に保持する保持部１９を有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、機器側コネクタにホルダ側コネクタを嵌合させる際に用いられるコネクタ嵌合装置に関する。

従来より、コネクタ同士が嵌合する際に相互の位置ずれを吸収することが可能な技術が知られている。例えば、特許文献１には、ケースに固定されるアウタハウジングと、アウタハウジングの収容部に挿入されるインナハウジングと、収容部内に配置され、インナハウジングを収容部内に変位可能に取り付けるバネ部材とを備えたコネクタが開示されている。バネ部材は、収容部とインナハウジングとの間に複数配置されている。インナハウジングは相手側コネクタと嵌合され、バネ部材によって嵌合時におけるインナハウジングと相手側コネクタとの位置ずれを吸収することができるようになっている。

特許第５３０３３７８号公報

ところで、自動変速機のソレノイド等の電気機器に設けられた相手側コネクタにコネクタを嵌合させる場合には、コネクタと相手側コネクタとの間に位置ずれが生じ易いという事情がある。これに鑑み、上述した特許文献１の技術を応用し、ケース内にコネクタとバネ部材を収容して、コネクタがバネ部材を介してケースに弾性的に支持されるような構成にすれば、コネクタと相手側コネクタとの間の位置ずれを吸収することができる。しかし、単に位置ずれを吸収できたとしても、コネクタが相手側コネクタと嵌合される過程で、バネ部材の弾性反力がコネクタに作用し続けると、嵌合作業を円滑に進めることができない。

また、自動変速機にはソレノイドが複数設けられるため、各ソレノイドの相手側コネクタに対してコネクタの嵌合作業を個別に行うのでは、作業が煩雑になるのに加え、作業者の迷いや誤嵌合が生じ易いという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コネクタの嵌合作業性を向上させることを目的とする。

本発明のコネクタ嵌合装置は、自動変速機が備える複数の電気機器にそれぞれ設けられた機器側コネクタにホルダ側コネクタを嵌合させるための装置であって、複数のホルダ側コネクタを保持して前記自動変速機のボディに設置され、各ホルダ側コネクタを前記機器側コネクタと対応する位置に一括して配置させるコネクタホルダを備える。前記コネクタホルダは、前記ホルダ側コネクタを、前記機器側コネクタと嵌合可能な状態に位置合わせする位置合わせ位置と前記位置合わせ位置からの押し込みによって前記機器側コネクタと嵌合させる押し込み位置とに、変位可能に保持する保持部を有しているところに特徴を有する。

コネクタホルダが自動変速機のボディに配置されると、各ホルダ側コネクタが機器側コネクタと対応する位置に一括して配置され、コネクタホルダの保持部によって、機器側コネクタに対するホルダ側コネクタの位置合わせと嵌合作業を連続して円滑に行うことができるため、嵌合作業性に優れる。

本発明の実施例のコネクタ嵌合装置において、自動変速機のボディにコネクタホルダが取り付けられ、各ホルダ側コネクタが位置合わせ位置にて保持部に保持された状態を示す斜視図である。 図１の状態から各ホルダ側コネクタが押し込み位置に押し込まれ、機器側コネクタと正規嵌合された状態を示す斜視図である。 図１の状態を側方から見たときの断面図である。 図２の状態を側方から見たときの断面図である。 図１の状態を前方から見たときの断面図である。 図２の状態を前方から見たときの断面図である。 コネクタホルダの斜視図である。 コネクタホルダの平面図である。 コネクタホルダの底面図である。 ハウジングの斜視図である。 ハウジングの正面図である。 ハウジングの平面図である。 機器側コネクタを一体に設けた各ソレノイドが自動変速機のボディに組み付けられた状態を示す斜視図である。 図１３の状態を上方から見たときの図である。 図１３の状態を側方から見たときの図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記ホルダ側コネクタは、前記位置合わせ位置にて前記コネクタホルダから突出する部分を有している。これによれば、作業者がホルダ側コネクタの突出部分を押し込むことにより、ホルダ側コネクタを押し込み位置に容易に至らすことができる。

前記コネクタホルダは、前記コネクタから延出する導電部材を支持する導電部支持面を有している。これによれば、コネクタホルダに、上述した嵌合装置としての機能と導電部材を支持する機能とをあわせ持たせることができるため、各々別部品で構成される場合に比べ、全体の構造を簡素にすることができる。

前記コネクタホルダは、前記導電部支持面の位置する側と対向して前記導電部材を覆うように設けられた導電部規制片を有している。これによれば、導電部支持面からの導電部材の浮き上がりを導電部規制片によって規制することができ、導電部材の噛み込み等を防止することができるとともに、装置を低背にすることができる。また、導電部材が電線である場合には、タイバンド等を使わずに済むため、面倒な電線の結束作業等を省略することができる。

＜実施例＞
本発明の実施例を図１〜図１５によって説明する。実施例のコネクタ嵌合装置は、全体を図示しない自動車の自動変速機に搭載されるコネクタホルダ１０を例示している。図１に示すように、コネクタホルダ１０には、複数のホルダ側コネクタ５０が保持され、且つ各ホルダ側コネクタ５０から延出する電線７０が支持される。なお、以下の説明において、上下方向は、自動車に搭載された状態を基準とし、重力方向に沿う方向である。また、前後方向は、図３の紙面上方から見て右側を前側とする。

自動変速機は、図１に示すように、ボディ９０（自動変速機のケースを含む）を有している。ボディ９０には、複数の油圧制御用のソレノイド８０が組み付けられる。ソレノイド８０は、円柱状（円筒状）をなし、ボディ９０の前面に開口するバルブ挿入部９１に挿入され、図示しないピンなどでボディ９０に固定される。ソレノイド８０は、ピンで固定された後、バルブ挿入部９１内で回転し得る状態にある。また、ソレノイド８０は、ボディ９０の前面に横一列に複数並んで配置される。

ソレノイド８０には、図３及び図５に示すように、内部の図示しないコイルに電気的に接続される相手端子８１を装着した機器側コネクタ８２が一体に設けられている。図１４及び図１５に示すように、機器側コネクタ８２は、ソレノイド８０の前端面（ソレノイド８０の外周面と直交する端面）から前方に突出する連結部８３と、連結部８３から上方に突出するフード部８４とを有している。ソレノイド８０の前端面とフード部８４との間には隙間Ｓが形成されている。フード部８４は、上方に開口しており、内部に、タブ状の相手端子８１が上向きに突出して配置されている。フード部８４の前壁には、ロック孔８５が前後に貫通して設けられている。

ホルダ側コネクタ５０は、機器側コネクタ８２のフード部８４に挿入される合成樹脂製のハウジング５１を有している。図１０に示すように、ハウジング５１は、上下方向に長い角ブロック状のハウジング本体５２と、ハウジング本体５２の前面側の上下両端間に架け渡される両持ち梁状のロックアーム５３とを有している。

ハウジング本体５２には、上下方向に延出して上下両面に開口するキャビティ５４が横並びに対をなして設けられている。図５に示すように、各キャビティ５４には、上方から端子金具５５が挿入される。

端子金具５５は、導電金属製であって、電線７０の端末部に接続されている。ホルダ側コネクタ５０が機器側コネクタ８２に嵌合され、端子金具５５が相手端子８１に接続されると（図６を参照）、図示しないＣＰＵからの電気信号が電線７０を介してソレノイド８０に伝達される。

図１２に示すように、ハウジング本体５２の左右両側面の上部には、一対の係合部５６が突設されている。係合部５６は、前後方向に延出するリブ状をなし、コネクタホルダ１０の後述する保持部１９に係合可能とされている。

ロックアーム５３は、上下方向に延出する帯状部分を有し、延出方向の途中にロック突起５７が前方に突出して設けられている。図４に示すように、ハウジング５１が機器側コネクタ８２のフード部８４に挿入され、ロック突起５７がロック孔８５に弾性的に嵌まり込むことにより、ホルダ側コネクタ５０が機器側コネクタ８２に嵌合状態に保持される。

続いて、コネクタホルダ１０について説明する。コネクタホルダ１０は、合成樹脂製の板状部材であって、図１に示すように、ねじ部材６０を介してボディ９０にほぼ水平に取り付けられる。図８に示すように、コネクタホルダ１０の後端部の左右両端部には、ねじ部材６０を挿通可能な一対の挿通孔３１が上下に貫通して設けられている。ボディ９０に取り付けられたコネクタホルダ１０は、ボディ９０の上面前端から前方に突出し、各ソレノイド８０を機器側コネクタ８２ともども上方から臨むようにして配置される。

図７に示すように、コネクタホルダ１０は、前後方向に延出し、左右に複数並んで配置される浅底溝状の支線部１１と、後端部において各支線部１１に接続され、左右に延出して配置される１つの浅底溝状の幹線部１２と、前端部において各支線部１１に接続され、下方に突出する角筒状のコネクタ挿入部１３とを有している。各支線部１１間には、空間部１４が開口している。空間部１４には、左右に延出して隣接する支線部１１同士をつなぐ架設部１５が架け渡して設けられている。

図１に示すように、コネクタ挿入部１３には、上方からホルダ側コネクタ５０が挿入される。コネクタホルダ１０がボディ９０に取り付けられると、各コネクタ挿入部１３が各ソレノイド８０の機器側コネクタ８２に上方から覆い被さるように配置される。

図３に示すように、コネクタ挿入部１３の後壁下端部１６は、ソレノイド８０の前端面とフード部８４との間の隙間Ｓに位置決めして挿入される。図７に示すように、コネクタ挿入部１３の前壁下端部１７には、正面視矩形の窓部１８が下端に開口して設けられている。コネクタ挿入部１３が機器側コネクタ８２に被さると、窓部１８の内側にフード部８４のロック孔８５が配置される。このため、フード部８４のロック孔８５にロック突起５７が嵌り込んだ状態を前方から見ることにより、ホルダ側コネクタ５０が機器側コネクタ８２と正規に嵌合されたことを知ることができる（図２及び図４を参照）。

図５に示すように、コネクタ挿入部１３の両側内面には、一対の保持部１９が設けられている。保持部１９は、コネクタ挿入部１３の両側内面の下端部に設けられる下側ストッパ部２１と、コネクタ挿入部１３の両側内面の上端部に設けられる上側ストッパ部２２とからなる。保持部１９には、上側ストッパ部２２と下側ストッパ部２１との間に、コネクタ挿入部１３に挿入されたホルダ側コネクタ５０の上下方向の移動を許容する移動空間２３が確保されている。

下側ストッパ部２１は、図５に示すように、上方を向いて配置されるほぼ平坦な段差面として構成され、図８に示すように、上方から見て上側ストッパ部２２を挟んだ両側に対をなして配置されている。図５に示すように、下側ストッパ部２１の下方には、フード部８４の上端と当接可能な段部２９が設けられている。

上側ストッパ部２２は、コネクタ挿入部１３の上端（開口端）から内部に突出する突片として構成され、コネクタ挿入部１３の上端を支点として内外（左右）に撓み変形可能とされている。上側ストッパ部２２の突出方向の先端部には、下向きに傾斜するテーパ状の傾斜部２４が設けられている。

ホルダ側コネクタ５０がコネクタ挿入部１３に挿入される際には、ハウジング本体５２の係合部５６が傾斜部２４を摺動して上側ストッパ部２２が撓み変形させられる。その後、係合部５６が傾斜部２４を通過することで、上側ストッパ部２２が弾性復帰して、係合部５６が移動空間２３に進入して配置される。係合部５６は、移動空間２３を上下方向に移動可能とされ、上側ストッパ部２２の突出端に当接することで上方への抜け出しが規制され（図５を参照）、下側ストッパ部２１の段差面に当接することで下方への抜け出しが規制される（図６を参照）。

後述するように、係合部５６が上側ストッパ部２２と当接可能となる移動空間２３の上端側に位置する場合に、ホルダ側コネクタ５０は機器側コネクタ８２と位置合わせされる位置合わせ位置にあり、係合部５６が下側ストッパ部２１と当接可能となる下端側に位置する場合に、ホルダ側コネクタ５０は機器側コネクタ８２と正規嵌合される押し込み位置にある。また、ホルダ側コネクタ５０は、係合部５６が移動空間２３に進入した状態で、コネクタ挿入部１３との隙間範囲で上下方向と交差する方向（前後方向及び左右方向を含む）にも遊動し得る状態にある。

図７に示すように、支線部１１と幹線部１２は、電線７０が支持される溝底を構成する導電部支持面２５と、電線７０の長さ方向に延出して導電部支持面２５の両側を区画するリブ状の区画部２６とを有している。区画部２６は架設部１５と一体に連結され、区画部２６と架設部１５とで矩形枠状をなしている。

また、支線部１１と幹線部１２には、導電部支持面２５を挟んだ両側の区画部２６のうち、一方の区画部２６の上端から他方の区画部２６に向けて突出する矩形板状の導電部規制片２７が設けられている。図２及び図４に示すように、導電部規制片２７は、導電部支持面２５に支持された電線７０を上方から覆うように配置され、電線７０の浮き上がりを規制することができる。図示する場合、導電部規制片２７は、１つの支線部１１に１つ、幹線部１２にほぼ一定間隔をあけて複数設けられている。導電部規制片２７の上面は、区画部２６及び架設部１５のそれぞれの上面と同一高さで段差無く連続している。

導電部規制片２７の突出端と他方の区画部２６との間には、電線７０を導電部支持面２５上に導入可能なスリット状の導入口２８（図８を参照）が開口している。また、図９に示すように、導電部支持面２５を構成する溝底のうち、導電部規制片２７と対向する部分は、導電部規制片２７を形成するための金型が通過する型抜き孔３３として上下に貫通している。

次に、本実施例の作用効果を説明する。
組み付けに際し、ボディ９０の各バルブ挿入部９１にソレノイド８０が軸周りの回転を許容された状態で挿入される。

また、ホルダ側コネクタ５０のハウジング５１に端子金具５５が挿入される（図１３〜図１５を参照）。続いて、コネクタホルダ１０のコネクタ挿入部１３にホルダ側コネクタ５０が上方から挿入される。上側ストッパ部２２が係合部５６と干渉して撓み変形させられた後、移動空間２３に係合部５６が進入することで、上側ストッパ部２２が弾性的に復帰し、ホルダ側コネクタ５０が保持部１９に対して上下方向への移動を可能に保持される（図５及び図６を参照）。また、ハウジング５１の後端面から延出する電線７０は、対応する支線部１１から幹線部１２にかけて導電部支持面２５に沿って配置され、導入口２８を通して導電部規制片２７の内側に差し込まれる。導電部規制片２７は、電線７０が導入口２８を通過するときには電線７０と干渉して撓み変形させられ、電線７０が導入口２８を抜けるに伴い弾性復帰して電線７０の上方に覆い被さる。

続いて、自動変速機のボディ９０にコネクタホルダ１０がねじ部材６０で固定される。ボディ９０にコネクタホルダ１０が取り付けられると、各コネクタ挿入部１３が、対応する各ソレノイド８０の機器側コネクタ８２に上方から被せられる。これにより、各コネクタ挿入部１３に挿入されたホルダ側コネクタ５０が、各ソレノイド８０の機器側コネクタ８２と対応する位置に一括して配置される。なお、上記とは逆に、ボディ９０にコネクタホルダ１０を取り付けた後、各コネクタ挿入部１３にホルダ側コネクタ５０を挿入する作業を行ってもよい。

コネクタホルダ１０によって機器側コネクタ８２の上方にホルダ側コネクタ５０が配置された状態では、ソレノイド８０の軸周りの回転により、又は寸法公差や寸法誤差によって、ホルダ側コネクタ５０が機器側コネクタ８２と嵌合可能な位置に正確に対向して配置されるとは限らない。その点、本実施例の場合、ホルダ側コネクタ５０は、位置合わせ位置において、係合部５６が移動空間２３を変位可能な範囲で動き得るため、ハウジング５１の下端がフード部８４の上端開口縁を摺動しながらフード部８４内に誘い込まれる状態へと円滑に導かれる。こうしてハウジング５１の下端部がフード部８４内に嵌合されると、ロックアーム５３のロック突起５７がフード部８４の上端開口縁に当接し、ホルダ側コネクタ５０のそれ以上の下降が一時的に規制される（図３を参照）。

このようにホルダ側コネクタ５０が位置合わせ位置にあって、ロック突起５７がフード部８４の上端開口縁に当接した状態では、ハウジング５１の上端部がコネクタ挿入部１３の上端開口から上方へ部分的に突き出るように配置される（図１及び図３を参照）。その状態から、ハウジング５１の突出部分（上端部）の上端に、直接に、あるいはハウジング５１の上端から延出する電線７０を介して間接的に、下向きの押圧力が付与される。例えば、作業者の指によって各ホルダ側コネクタ５０が下方へと個別に押し込まれるか、あるいは板状の治具等を用いて各ホルダ側コネクタ５０が下方へと一括して押し込まれる。

すると、ロック突起５７がフード部８４の上端開口縁から離れ、ロックアーム５３の撓み動作を伴いながら、ロック突起５７がフード部８４の前壁内面を摺動する。ハウジング５１の下端がフード部８４の奥端に当接するまで押し込まれると、ロックアーム５３が弾性復帰して、ロック突起５７がフード部８４のロック孔８５に内側から嵌り込み、ホルダ側コネクタ５０が機器側コネクタ８２と正規に嵌合された状態に保持される（図４を参照）。また、ホルダ側コネクタ５０が押し込み位置に至ると、ハウジング５１の全体がコネクタ挿入部１３に挿入され、ハウジング５１の後端がコネクタ挿入部１３の上端開口縁より下方に引っ込むようにして配置される。

このように本実施例によれば、自動変速機のボディ９０にコネクタホルダ１０が取り付けられることにより、各ホルダ側コネクタ５０が各ソレノイド８０の機器側コネクタ８２と対応する位置合わせ位置に一括して至ることが可能となり、各ホルダ側コネクタ５０が機器側コネクタ８２との嵌合を開始可能な状態に位置合わせされるため、その後の嵌合操作を円滑に行うことができる。また、各ホルダ側コネクタ５０が位置合わせ位置から押圧されて機器側コネクタ８２と嵌合される押し込み位置に至るため、複雑な嵌合作業を行う必要がなく、且つ、作業者の迷いや誤嵌合が生じるおそれも少ない。その結果、ホルダ側コネクタ５０の嵌合作業性を向上させることができる。

とくに、ハウジング５１の後端部が位置合わせ位置において上方へ突き出るように配置され、この突出部分を下方へ押し込むことで、ホルダ側コネクタ５０が押し込み位置に至ることができるため、作業し易く、嵌合作業性をよりいっそう向上させることができる。このとき、ハウジング５１の後端部がコネクタホルダ１０の上端から突出するため、周囲から識別し易く、作業のし忘れを防止することができる。

さらに、コネクタホルダ１０が嵌合装置としての機能と各ホルダ側コネクタ５０から延出する電線７０を支持する機能をあわせ持つため、専用装置にならずに済む。さらにまた、導電部規制片２７によって電線７０の浮き上がりを規制することができるため、装置全体を低背にすることができるとともに、タイバンドで電線７０を締結したり、チューブに電線７０を通すなどの面倒な作業を行う必要がない。

＜他の実施例＞
本発明の他の実施例を簡単に説明する。
（１）例えば、保持部が撓み変形可能な弾性片で構成され、ホルダ側コネクタが、コネクタ挿入部に対し弾性片によって弾性的に保持され、位置合わせ位置から押し込まれることで、弾性片との保持状態が解除され、押し込み位置に至るような構成であってもよい。
（２）ホルダ側コネクタを押し込む方向は、上方からでなくてもよく、側方や後方であってもよい。
（３）機器側コネクタは、ソレノイドに限らず、自動変速機の油圧センサ等に設けられるものであってもよい。
（４）各電線を束ねるためにタイバンドやチューブを用いてもよく、本発明はタイバンド等の使用を否定するものではない。
（５）ホルダ側コネクタには、端子金具以外の導電部材として、例えば、バスバーが装着されるものであってもよい。ホルダ側コネクタにバスバーが装着される場合、導電部支持面にはバスバーが支持される。

１０…コネクタホルダ
１３…コネクタ挿入部
１９…保持部
２５…導電部支持面
２７…導電部規制片
５０…ホルダ側コネクタ
７０…電線
８０…ソレノイド（電気機器）
８２…機器側コネクタ
９０…ボディ

Claims (4)

1. 自動変速機が備える複数の電気機器にそれぞれ設けられた機器側コネクタにホルダ側コネクタを嵌合させるための装置であって、
   複数の前記ホルダ側コネクタを保持して前記自動変速機のボディに設置され、各ホルダ側コネクタを前記機器側コネクタと対応する位置に一括して配置させるコネクタホルダを備え、
   前記コネクタホルダは、前記ホルダ側コネクタを、前記機器側コネクタと嵌合可能な状態に位置合わせする位置合わせ位置と前記位置合わせ位置からの押し込みによって前記機器側コネクタと嵌合させる押し込み位置とに、変位可能に保持する保持部を有していることを特徴とするコネクタ嵌合装置。
2. 前記ホルダ側コネクタは、前記位置合わせ位置にて前記コネクタホルダから突出する部分を有していることを特徴とする請求項１記載のコネクタ嵌合装置。
3. 前記コネクタホルダは、前記コネクタから延出する導電部材を支持する導電部支持面を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ嵌合装置。
4. 前記コネクタホルダは、前記導電部支持面の位置する側と対向して前記導電部材を覆うように設けられた導電部規制片を有していることを特徴とする請求項３記載のコネクタ嵌合装置。

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