JP2017069149A - コネクタの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの挿入力の低減を図る。
【解決手段】本明細書によって開示されるコネクタの取付構造は、ケース４０に取り付けられるコネクタ２０の取付構造であって、ケース４０は、同ケース４０の内部と外部とを連通させる取付孔４３を有する嵌合筒部４２を有しており、コネクタ２０は、取付孔４３に嵌合可能なケース嵌合部２５を有するハウジング２１と、ケース嵌合部２５の外周面に嵌着され、取付孔４３にケース嵌合部２５が嵌合された際に、取付孔４３の内周面４３Ａに密着する環状のシールリング２６と、を備えており、シールリング２６は、ケース嵌合部２５が取付孔４３に嵌合される際に、取付孔４３の内周面４３Ａによって押圧されることで径方向内側に向かって圧縮されるようになっており、取付孔４３の内周面４３Ａは、ケース４０内に向かうほど拡径するように傾斜して設けられている構成とした。
【選択図】図３

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタの取付構造に関する。

ケースの壁部に取り付けられるコネクタの取付構造として、特開２０１４−８６１５０号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。
ケースの壁部には、壁部を貫通する取付孔が貫通方向に同径となる形態で設けられており、コネクタはこの取付孔に嵌合可能なケース嵌合を有している。

ケース嵌合部の外周面には、取付孔の内周面とケース嵌合部の外周面と密着することで取付孔の内周面とケース嵌合部との間をシールするシールリングが嵌着されており、ケース嵌合部の先端には、角筒状の雌型端子を収容するハウジング嵌合部が装着されている。ケース嵌合部が取付孔に嵌合されると、これに合わせて、ケース内に配された機器側端子が雌型端子内に進入し、取付孔の内周面とケース嵌合部との間がシールされると共に、雌型端子と機器側端子とが接続されるようになっている。

特開２０１４−８６１５０号公報

ところで、上記のコネクタによると、取付孔に対してケース嵌合部が嵌合する過程において、まず、ケース嵌合部に嵌着されたシールリングが取付孔に進入することで、シールリングと取付孔の内周面との間に摩擦が生じ、取付孔に対するコネクタの挿入抵抗が増加する。そして、この後、ケース内の機器側端子が雌型端子内に進入することで、機器側端子と雌型端子との間において摩擦が生じ、さらにコネクタの挿入抵抗が増加する。このため、仮に、２つの挿入抵抗の合計がコネクタの挿入力の限界値よりも大きくなると、ケースに対してコネクタを取り付けることができなくなってしまう。また、２つの挿入抵抗の合計がコネクタの挿入力の限界値よりも大きくならなかったとしても、コネクタの取付作業性が著しく低下してしまう。

本明細書では、コネクタの挿入力の低減を図る技術を開示する。

本明細書によって開示される技術は、ケースに取り付けられるコネクタの取付構造であって、前記ケースには、同ケースの内部と外部とを連通させる取付孔が貫通して形成されており、前記コネクタは、前記取付孔に嵌合可能な嵌合部を有するハウジングと、前記嵌合部の外周面に嵌着され、前記取付孔に前記嵌合部が嵌合された際に、前記取付孔の内周面に密着する環状のシール部材と、を備えており、前記シール部材は、前記嵌合部が前記取付孔に嵌合される際に、前記取付孔の内周面によって押圧されることで径方向内側に向かって圧縮されるようになっており、前記取付孔の内周面は、前記ケース内に向かうほど拡径するように傾斜して設けられている構成とした。

このような構成によると、取付孔の内周面がケース内に向けて広がるように傾斜しているから、嵌合部が取付孔に嵌合されて径方向内側に向けて圧縮されたシール部材は、取付孔が拡径した側であるケース内に向けて弾性復元し、ケース内に向かって引き寄せられるような力が嵌合部に対して働く。つまり、嵌合部が嵌合方向に引き寄せられるような状態となり、コネクタの挿入力が低減される。これにより、ケースに対してコネクタの取り付けができなくなることを防ぐと共に、コネクタの取付作業性が低下することを防ぐことがきる。

本明細書によって開示されるコネクタの取り付け構造は、以下の構成としてもよい。
前記取付孔は、前記ケースにおいて嵌合方向に延びて設けられた筒状の嵌合筒部内に設けられており、前記シール部材は、前記嵌合部が前記取付孔における正規の位置に至ると、前記取付孔における前記ケースの内部側の位置において前記取付孔の内周面に密着する構成としてもよい。

このような構成によると、例えば、嵌合部が正規の位置に至った際に、シール部材がケースの外側寄りの位置に配されるものに比べて、取付孔内におけるシール部材の移動距離を長くすることができる。つまり、嵌合部が嵌合方向に引き寄せられる距離が長くなり、コネクタの挿入力をさらに低減することができる。

本明細書によって開示される技術によれば、コネクタの挿入力の低減を図ることができる。

取付孔にハウジング嵌合部を浅く挿入させた状態を示す斜視図 同縦断面図 取付孔にケース嵌合部を嵌合させる過程の断面図 ケースにコネクタが正規に嵌合され、ケース嵌合部が取付孔内における正規の位置に配された状態を示す断面図 嵌合筒部とコネクタとの嵌合過程における挿入力の変化を示す図

＜実施形態＞
本明細書に開示された技術における一実施形態について図１から図４を参照して説明する。
本実施形態は、車両に搭載される機器の金属製のケース４０に取り付けられるコネクタ２０の取付構造を例示している。
ケース４０は、導電性に優れた金属製のケースであって、ケース４０の壁部４１には、ケース４０の外面４０Ａから外側に向けて延びる嵌合筒部４２が設けられている。

嵌合筒部４２は、四隅が丸みを帯びた四角筒状をなしており、嵌合筒部４２内には、ケース４０の内部と外部とを連通させる取付孔４３が壁部４１を貫通するようにして形成されている。
嵌合筒部４２の上面には、ボルト締結孔４５を有する一対の締結部４４が幅方向に並んで設けられている。

一方、コネクタ２０は、合成樹脂製のハウジング２１と、ハウジング２１内に収容される図示しない一対の端子と、ハウジング２１を覆う金属製のシールドシェル３０とを備えて構成されている。
ハウジング２１は、ケース４０の嵌合筒部４２における取付孔４３に挿入される挿入部２２と電線Ｗを収容する電線収容部２３とをＬ字状に連結した形態とされており、電線収容部２３には、一対の電線Ｗが下方から導入されている。

挿入部２２は、挿入方向に長く、四隅が丸みを帯びた角筒状に形成されており、挿入部２２の前半分はケース４０内に配された機器側ハウジング５０に嵌合されるハウジング嵌合部２４とされている。ハウジング嵌合部２４内には、一対の端子が幅方向に並んだ状態で収容されており、一対の端子は、電線収容部２３に導入された一対の電線Ｗと接続状態となっている。

また、ハウジング嵌合部２４は、ケース４０に対してコネクタ２０が正規の位置に取り付けられる最終過程で、機器側ハウジング５０内に挿入されて嵌合されるようになっている。機器側ハウジング５０内には、図示しない一対の機器側端子が設けられており、ハウジング嵌合部２４と機器側ハウジング５０とが嵌合する際に、機器側端子がハウジング嵌合部２４内の端子内にそれぞれ進入することで機器側端子と端子とが電気的に接続されるようになっている。なお、機器側端子が端子内に進入する際には、機器側端子と端子とが互いに摺動する摩擦により、ハウジング嵌合部２４を機器側ハウジング５０内に挿入する挿入抵抗が高くなる。

一方、挿入部２２の後半分は、ハウジング嵌合部２４よりも大径に形成されており、嵌合筒部４２の取付孔４３に適合して嵌合されるケース嵌合部（「嵌合部」の一例）２５とされている。ケース嵌合部２５の前部における外周面には、含油性ゴム材料からなる環状のシールリング（「シール部材」の一例）２６が嵌着されており、シールリング２６が嵌着された部分のケース嵌合部２５の外径は、図２に示すように、嵌合筒部４２の取付孔４３におけるコネクタ２０側の間口よりも大きくなっている。

したがって、シールリング２６は、取付孔４３内に挿入される際に、嵌合筒部４２の内周面である取付孔４３の内周面４３Ａによって径方向内側に向かって押圧されることで圧縮され、取付孔４３の内周面４３Ａに全周に亘って密着するようになっている。

そして、ケース４０に対してコネクタ２０が正規の位置に取り付けられ、ケース嵌合部２５が取付孔４３内における正規の位置に至ると、シールリング２６は、図３に示すように、取付孔４３における機器側ハウジング５０側寄りの位置に配され、適切な圧縮によって、ケース嵌合部２５と嵌合筒部４２との間を止水するようになっている。

シールドシェル３０は、ハウジング２１の幅方向両側における一対の側面と上面と後面とを覆う箱形状に形成されており、シールドシェル３０の上面３０Ａおよび後面３０Ｂに設けられた固定部材３１によってハウジング２１に固定されている。

また、シールドシェル３０の上壁３２における幅方向両端部には、上下方向に貫通する一対のボルト挿通孔３３が設けられている。この一対のボルト挿通孔３３は、ケース４０にコネクタ２０が取り付けられた際に、一対の締結部４４におけるボルト締結孔４５と同軸状に配されるようになっており、ボルト締結孔４５と同軸状に配されたボルト挿通孔３３に図示しないボルトを差し込んでボルト締結孔４５に締め込むことにより、シールドシェル３０が締結部４４に固定されると共に電気的に接続され、コネクタ２０がケース４０に対して固定されるようになっている。

さて、ケース４０の嵌合筒部４２における取付孔４３は、ケース４０内に向かって拡径されており、取付孔４３の内周面４３Ａは、ケース４０内に向かうほど径方向外側に向かって傾斜した形態とされている。

したがって、ケース嵌合部２５が取付孔４３に挿入され、シールリング２６が取付孔４３に進入した際には、嵌合筒部４２におけるコネクタ２０側の間口の周縁部（取付孔４３におけるコネクタ２０側の内周面）によって過剰に圧縮された状態となるものの、取付孔４３の内周面４３Ａがケース４０内に向かうほど径方向外側に向かって傾斜しており、取付孔４３の内周面４３Ａとシールリング２６との摩擦抵抗がシールリング２６に含まれる油によって軽減されているから、シールリング２６の弾発力によってシールリング２６が機器側ハウジング５０側に向かって弾性復元しようとすることで、ケース嵌合部２５に対して嵌合方向に向かって引き寄せられるような力が働くようになっている。

本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、ケース４０にコネクタ２０を取り付ける手順を簡単に説明すると共に、その作用および効果について説明する。
ケース４０にコネクタ２０を取り付ける際には、まず、ケース４０の嵌合筒部４２とコネクタ２０の挿入部２２と向かい合わせに配置し、嵌合筒部４２の取付孔４３に挿入部２２を挿入する。

この挿入過程では、まず、図２に示すように、ハウジング嵌合部２４が取付孔４３に進入し、続けてケース嵌合部２５が取付孔４３に進入する。そして、嵌合筒部４２におけるコネクタ２０側の間口部分にケース嵌合部２５に嵌着されたシールリング２６が至ると、シールリング２６が取付孔４３の内周面４３Ａによって径方向内側に向かって過剰に押圧された状態となり、嵌合筒部４２内にケース嵌合部２５を挿入する際の挿入抵抗が高くなる。

しかしながら、取付孔４３の内周面４３Ａは、ケース４０内に向かうほど径方向外側に向かって傾斜した状態になっており、取付孔４３の内周面４３Ａとシールリング２６との摩擦抵抗はシールリング２６に含まれる油によって軽減されているから、嵌合筒部４２の取付孔４３に進入したシールリング２６は、シールリング２６の弾発力によりケース４０内に向けて弾性復元し、ケース嵌合部２５に対して嵌合方向に向かって引き寄せられるような力が生じる。

そして、ケース４０に対してコネクタ２０が正規の位置に取り付けられる最終過程で、ハウジング嵌合部２４が機器側ハウジング５０内に嵌合され、機器側端子と端子とが電気的に接続される。

このとき、機器側端子が端子内に進入することで、機器側端子と端子との摩擦により、ハウジング嵌合部２４を機器側ハウジング５０内に挿入する挿入抵抗が高くなるものの、本実施形態によると、ケース嵌合部２５が嵌合方向に引き寄せられるような状態となっている。

つまり、嵌合筒部４２の取付孔４３にシールリング２６を挿入し始める際の挿入抵抗は、若干高くなるものの、シールリング２６の挿入後の挿入抵抗を軽減することで挿入抵抗が高くなるタイミングを分散させることができるから、例えば、従来のコネクタのように、シールリングが取付孔に進入する際の挿入抵抗と、機器側端子と雌型端子とが接続される際の挿入抵抗とにより、挿入抵抗が二重に高くなる場合に比べて、嵌合筒部４２に対するコネクタ２０の挿入力の低減を図ることができる。これにより、ケース４０に対してコネクタ２０の取り付けができなくなることを防ぐと共に、コネクタ２０の取付作業性が低下することを防ぐことがきる。

また、本実施形態によると、シールリング２６は、ケース嵌合部２５が取付孔４３における正規の位置に至ると、取付孔４３内における機器側ハウジング５０側寄りの位置に配される。つまり、例えば、ケース嵌合部が正規の位置に至った際に、シールリングがケースの外側寄りの位置に配されるものに比べて、取付孔４３内におけるシールリング２６の移動距離を長くすることができるから、ケース嵌合部２５が嵌合方向に引きつけられる距離が長くなり、コネクタ２０の挿入力をさらに低減することができる。

そして、最後に、ボルト締結孔４５と同軸状に配されたボルト挿通孔３３にボルトを差し込んでボルト締結孔４５に締め込むことにより、コネクタ２０がケース４０に固定され、コネクタ２０の取り付けが完了する。

＜実施例＞
本発明の実施例について図５を参照して説明する。
本実施例は、ケース４０の嵌合筒部４２とコネクタ２０との嵌合過程における挿入力の変化示したグラフである。図５に示したグラフにおいて、Ｘ軸は、嵌合筒部の取付孔にコネクタを挿入する際の挿入力を表したものであり、Ｙ軸は、取付孔に対するコネクタの各挿入位置を表したものである。

また、グラフ内における実線Ａは、本実施形態におけるコネクタ２０の挿入力の推移を示し、破線Ｂは、取付孔の内周面が嵌合方向に同径となる従来型のコネクタの挿入力の推移を示している。また、Ｘ軸におけるαの位置は、シールリングが嵌合筒部の取付孔に進入する時点を示し、βの位置は、シールリングが取付孔内を進入していることに加え、機器側端子が端子内に進入する時点を示している。

ここで、αにおける２つのコネクタの挿入力を比較すると、本実施形態におけるコネクタ２０の挿入力は、従来型のコネクタの挿入力に比べて若干高くなっているものの、その後の挿入力は低下し、挿入力が負に転じていることがわかる。そして、βにおける２つのコネクタの挿入力を比較すると、本実施形態におけるコネクタ２０の挿入力は、従来型のコネクタの挿入力に比べて低くなっており、本実施形態のコネクタ２０は、挿入力の作業限界値を超えることなく、コネクタ２０の取付作業を実施することができるようになっている。

以上のように、本実施形態によると、コネクタ２０の挿入力は、嵌合筒部４２の取付孔４３にシールリング２６を挿入し始める際に若干高くなるものの、その後の挿入力は負に転じ、機器側端子と端子とが接続される時点の挿入力が作業限界値を超えることを防ぐことができるようになっている。つまり、本実施形態によると、ケース４０に対してコネクタ２０の取り付けができなくなることを防ぐと共に、コネクタ２０の取付作業性が低下することを防ぐことがきる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、コネクタ２０のハウジング２１をＬ字状に構成した。しかしながら、これに限らず、ハウジングは直線状に構成されていてもよい。
（２）上記実施形態では、シールドシェル３０を備えたコネクタ２０に構成した。しかしながら、これに限らず、シールドシェルを有さないコネクタにも、本明細書で開示した技術を適用することができる。
（３）上記実施形態では、ケース嵌合部２５および嵌合筒部４２を四角筒状に構成した。しかしながら、これに限らず、ケース嵌合部および嵌合筒部を円筒状に構成してもよい。

２０：コネクタ
２１：ハウジング
２６：シールリング（「シール部材」の一例）
２５：ケース嵌合部（「嵌合部」の一例）
４０：ケース
４２：嵌合筒部
４３：取付孔
４３Ａ：取付孔の内周面

Claims (2)

1. ケースに取り付けられるコネクタの取付構造であって、
   前記ケースには、同ケースの内部と外部とを連通させる取付孔が貫通して形成されており、
   前記コネクタは、前記取付孔に嵌合可能な嵌合部を有するハウジングと、
   前記嵌合部の外周面に嵌着され、前記取付孔に前記嵌合部が嵌合された際に、前記取付孔の内周面に密着する環状のシール部材と、を備えており、
   前記シール部材は、前記嵌合部が前記取付孔に嵌合される際に、前記取付孔の内周面によって押圧されることで径方向内側に向かって圧縮されるようになっており、
   前記取付孔の内周面は、前記ケース内に向かうほど拡径するように傾斜して設けられているコネクタの取付構造。
2. 前記取付孔は、前記ケースにおいて嵌合方向に延びて設けられた筒状の嵌合筒部内に設けられており
   前記シール部材は、前記嵌合部が前記取付孔における正規の位置に至ると、前記取付孔における前記ケースの内部側の位置において前記取付孔の内周面に密着する請求項１に記載のコネクタの取付構造。

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