JP2018060666A - 接続構造及びコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数のコネクタ間の結合力を低下しづらくする。
【解決手段】接続構造Ｓは、第１接続端子を有する第１コネクタ１と、第１接続端子１２と結合可能な第２接続端子２２を有する第２コネクタ２とを有する。第１コネクタ１は、第１接続端子１２の周囲に設けられ、少なくとも一つの開口を有する第１ハウジング１１を有し、第２コネクタ２は、第２接続端子２２の周囲に設けられ、第１ハウジング１１と結合可能な第２ハウジング２１と、第１接続端子１２と第２接続端子２２とが結合し、かつ第１ハウジング１１と第２ハウジング２１が結合した状態で第１コネクタ１側に移動されることにより、第１ハウジング１１が有する開口１１１に先端を含む一部が挿入された状態で固定されるロック部材２３と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のコネクタを接続するための接続構造、及び当該接続構造により他のコネクタと接続されるコネクタに関する。

自動車をはじめとする各種の移動体においては、多数の信号ケーブルが配線されている。信号ケーブルを回路基板に接続するために、信号ケーブルと回路基板とを結合するための接続構造が知られている。特許文献１には、車両で用いられるコネクタの接続構造が開示されている。

特開２０１５−９３６５０号公報

移動体で用いられるコネクタには、高い信頼性が求められる。しかしながら、従来の接続構造においては、メス側のコネクタとオス側のコネクタとが嵌合しているだけなので、製造時に両コネクタが十分に嵌合されていなかったり、コネクタのハウジングが破損していたりすると、移動体の移動に伴う揺動によって、コネクタがはずれてしまう虞があるという問題があった。移動体以外の装置に用いられるコネクタにおいても、製造時に十分に嵌合されていない場合には、同様の問題が生じる虞があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、複数のコネクタ間の結合力を低下しづらくすることを目的とする。

本発明の第１の態様である接続構造は、第１接続端子を有する第１コネクタと、前記第１接続端子と結合可能な第２接続端子を有する第２コネクタとを有する接続構造であって、前記第１コネクタは、前記第１接続端子の周囲に設けられ、少なくとも一つの開口を有する第１ハウジングを有し、前記第２コネクタは、前記第２接続端子の周囲に設けられ、前記第１ハウジングと結合可能な第２ハウジングと、前記第１接続端子と前記第２接続端子とが結合し、かつ前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが結合した状態で前記第１コネクタ側に移動されることにより、前記第１ハウジングが有する開口に先端を含む一部が挿入された状態で固定されるロック部材と、を有する。

前記第２ハウジングは、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが結合していない状態で前記ロック部材が移動しないように前記ロック部材を係止する係止部を有してもよい。

前記ロック部材は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが結合した状態で先端が前記開口に挿入されることにより前記係止部から離れる方向に撓むことで、前記開口に向けて移動可能になるように構成されていてもよい。

前記ロック部材の先端部は、前記第２ハウジングが前記第１ハウジングに挿入される方向に対して外郭線が斜めになるように形成されており、かつ前記先端部の終端に段差が形成されていてもよい。

前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが結合した状態で、前記先端部の最も外側が前記開口の壁面の内側に位置するように構成されていてもよい。

本発明の第２の態様であるコネクタは、他のコネクタの第１接続端子と結合可能な第２接続端子と、前記第２接続端子の周囲に設けられ、他のコネクタの第１ハウジングと結合可能な第２ハウジングと、前記第２ハウジングに接する状態で移動可能に設けられたロック部材と、を有し、前記ロック部材は、前記第１接続端子と前記第２接続端子とが結合し、かつ前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが結合した状態で前記第１コネクタ側に移動されることにより、前記第１ハウジングが有する開口に先端を含む一部が挿入された状態で固定される。

本発明によれば、複数のコネクタ間の結合力を低下しづらくすることができるという効果を奏する。

本実施の形態に係る接続構造Ｓの構成を示す図である。 第１コネクタ１の正面図である。 第２コネクタ２の正面図である。 第２コネクタ２が第１コネクタ１に結合していない状態における第２コネクタ２の構造を示す図である。 第２コネクタ２が第１コネクタ１と結合される直前の接続構造エエズ８Ｓの状態を示す図である。 先端部２３２の終端が段差部１１４と係合した状態の接続構造Ｓを示す図である。 先端部２３２の終端が段差部１１４と係合した状態の接続構造Ｓの側面視図である。 第２コネクタ２の製造方法を説明するための図である。 ２連コネクタである第１コネクタ１０の正面図である。

図１は、本実施の形態に係る接続構造Ｓの構成を示す図である。図２は、第１コネクタ１の正面図である。図３は、第２コネクタ２の正面図である。接続構造Ｓは、第１コネクタ１と、第２コネクタ２とを接続するための構造である。図１は、第１コネクタ１と第２コネクタ２とが結合する前の状態を示している。ユーザは、図１に示す状態から、第２コネクタ２を第１コネクタ１側に押すことにより、第１コネクタ１と第２コネクタ２とを結合することができる。

第１コネクタ１は、例えば、第１接続端子１２（例えばオス端子）を有するＨＳＤ（High Speed Data）コネクタであり、第２コネクタ２は不図示の第２接続端子２２（例えばメス端子）を有するＨＳＤコネクタである。ＨＳＤコネクタは、高速データ通信用の車載コネクタである。

第１コネクタ１は、第１ハウジング１１と、第１接続端子１２とを有する。第１接続端子１２は、複数のオス端子を含んで構成されている。第１ハウジング１１は、第１接続端子１２の周囲に設けられた樹脂製部材である。第１ハウジング１１には、開口１１１Ｌ及び開口１１１Ｒが形成されている。また、第１ハウジング１１には、開口１１１Ｌと開口１１１Ｒとの間に、外壁１１３により囲まれた開口１１２が形成されている。

第２コネクタ２は、第２ハウジング２１と、ロック部材２３とを有する。第２ハウジング２１は、第２接続端子２２の周囲に設けられた樹脂製部材である。第２ハウジング２１における第２接続端子２２と反対側には、ケーブル（不図示）が接続されるケーブル接続部２１０が形成されている。また、第２ハウジング２１には、ロック部材２３が通過することができる開口２１２が形成されている。

また、第２ハウジング２１には、突起部２１３が形成されている。詳細については後述するが、突起部２１３は、第１コネクタ１と第２コネクタ２とが結合された状態で、開口１１２を貫通して第１ハウジング１１と係合する。

ロック部材２３は、第２ハウジング２１に接する状態で前後方向に移動可能に設けられている。本明細書における前後方向は、第１コネクタ１及び第２コネクタ２の長手方向であり、第１コネクタ１側を前方とする。ロック部材２３は、第１接続端子１２と第２接続端子２２とが結合し、かつ第１ハウジング１１と第２ハウジング２１が結合した状態で第１コネクタ１側に移動されることにより、第１ハウジング１１が有する開口１１１Ｌに、先端部２３２Ｌが挿入された状態で固定される。

ユーザは、第１コネクタ１と第２コネクタ２とを結合させた後に、ロック部材２３を第１コネクタ１に近づける向きに力を加えることにより、ロック部材２３が第１コネクタ１に近づき、先端部２３２Ｌが開口１１１Ｌに挿入される。なお、図１においては先端部２３２Ｌを示しているが、反対側（図１における奥側）には、開口１１１Ｒに挿入される先端部２３２Ｒが設けられている。

図４は、第２コネクタ２が第１コネクタ１に結合していない状態における第２コネクタ２の構造を示す図である。図４（ａ）は、第２コネクタ２の側面視図である。図４（ｂ）は、第２コネクタ２のＸ−Ｘ線断面図である。

第２ハウジング２１の前方に形成された突起部２１３は、図１及び図２に示した開口１１２に挿入され、第１ハウジング１１と係合する。突起部２１３を側面視した場合の形状は、直角三角形である。突起部２１３における第１コネクタ１から最も遠い側には段差部Ｄが設けられており、突起部２１３は楔形状をしている。第１コネクタ１と第２コネクタ２とが嵌合すると、突起部２１３に設けられた段差部Ｄが開口１１２の奥側で、開口１１２の外壁１１３にラッチすることで、第２コネクタ２が第１コネクタ１に固定される。

また、第２ハウジング２１は、第１ハウジング１１と第２ハウジング２１とが結合していない状態でロック部材２３が移動しないようにロック部材２３を係止する突起である係止部２１４Ｒを有する。図４（ｂ）を参照すると、ロック部材２３は左右対称の形状である。ロック部材２３は、右側の領域と左側の領域とを結合する結合部２３０から第１コネクタ１と接続される側に延伸したラッチ部２３１Ｒ及びラッチ部２３１Ｌを有する。以下の図４（ｂ）に関する説明においては、右側（Ｒ）と左側（Ｌ）で同等の構成を有する場合、Ｒ及びＬを省略することがある。

ラッチ部２３１は、先端部２３２、突起部２３３及び突起部２３４を有する。突起部２３３と突起部２３４との間の凹部は係止部２１４と係合し、第２コネクタ２が第１コネクタ１に結合されていない状態において、ロック部材２３は第２コネクタ２の長手方向に移動しないようにされている。

詳細については後述するが、ラッチ部２３１は可撓性を有しており、先端部２３２が開口１１１に挿入されることにより、ラッチ部２３１が内側に撓む。ラッチ部２３１が内側に撓むと、突起部２３３及び突起部２３４が、係止部２１４から離れることにより、ユーザがロック部材２３を第２コネクタ２の長手方向に移動させることができるようになる。すなわち、ロック部材２３は、第１ハウジング１１と第２ハウジング２１とが結合した状態で先端が開口１１１に挿入されることにより係止部２１４から離れる方向に撓むことで、開口１１１に向けて移動可能になる。

ロック部材２３の先端から所定の領域の先端部２３２は、第２ハウジング２１が第１ハウジング１１に挿入される方向に対して外郭線が斜めになるように形成されており、かつ先端部２３２の終端に段差が形成されている。すなわち、先端部２３２は、楔形状をしており、先端から離れるにつれて幅が広くなっており、先端部２３２と突起部２３３との間に段差が形成されている。この段差が、第２ハウジング２１の位置Ｐに形成された段差と係合することで、ロック部材２３が後方（第１コネクタ１から離れる向き）に移動することを防ぐことができる。

図５は、第２コネクタ２が第１コネクタ１と結合される直前の接続構造Ｓの状態を示す図である。図５（ａ）は、接続構造Ｓの上面視図である。図５（ｂ）は、接続構造Ｓの断面図である。図５（ｂ）に示す断面は、図４（ｂ）に示した断面に対応している。

図５においては、先端部２３２Ｒの先端が開口１１１Ｒに入り、楔形状の先端部２３２Ｒの傾斜部分が、位置Ａにおいて開口１１１を形成する外壁１１３の外側に接している。そして、第２ハウジング２１が、図５（ｂ）に示す状態からさらに第１ハウジング１１側に押し込まれて第１ハウジング１１と第２ハウジング２１とが結合した状態になると、先端部２３２の最も外側が、外壁１１３の内壁面の内側に位置するようになる。このような状態になると、ラッチ部２３１が内側に撓むことで、ラッチ部２３１が係止部２１４から離れることにより、ユーザが、ロック部材２３を第１コネクタ１の側に移動させることが可能になる。

ラッチ部２３１において最も幅が大きい先端部２３２の終端における幅は、開口１１１の幅よりも小さく、ユーザは、結合部２３０が第１ハウジング１１に接する位置までロック部材２３を移動させることができる。ラッチ部２３１は、開口１１１の前後方向の長さと略同一の長さに形成されており、ユーザがロック部材２３を押し込むと、先端部２３２の終端が、開口１１１の奥側の終端位置に形成された段差部１１４にまで達する。先端部２３２の終端が段差部１１４にまで達すると、ラッチ部２３１が撓んだ状態が解消され、ラッチ部２３１が外側に変形し、先端部２３２の終端が段差部１１４と係合する。その結果、ロック部材２３が第１コネクタ１から離れる向きに移動することができない状態になりロックされる。

図６は、第１コネクタ１と第２コネクタ２とが嵌合し、先端部２３２の終端が段差部１１４と係合した状態の接続構造Ｓを示す図である。図６（ａ）は接続構造Ｓの斜視図であり、図６（ｂ）は、第２コネクタ２の上面視図である。図６（ａ）によれば、先端部２３２が、第１コネクタ１における開口１１１が形成されている領域を越えた位置に達していることを確認できる。

また、図６（ｂ）に示すように、ロック部材２３には突起部２３５が形成されている。突起部２３５は、開口２１２の外周壁２１１の内側面よりも外側に突出しており、ロック部材２３が開口２１２の終端位置２１５よりも第１コネクタ１側に移動しないように機能する。先端部２３２の終端が段差部１１４と係合することにより、ロック部材２３が後方に移動せず、突起部２３５が終端位置２１５の位置で外周壁２１１と接することにより、ロック部材２３が前方に移動しない。したがって、第１コネクタ１と第２コネクタ２とが結合された状態において、ロック部材２３は前後方向に移動しないので、第１コネクタ１と第２コネクタ２とを引き離す力が加わっても、第１コネクタ１と第２コネクタ２が分離しない。

図７は、先端部２３２の終端が段差部１１４と係合した状態の接続構造Ｓの側面視図である。ロック部材２３の終端には、突起部２３６が形成されている。ユーザは、先端部２３２Ｒと先端部２３２Ｌを内側に移動させる力を加えながら、突起部２３６を後方に移動させるようにすることで、ロック部材２３を取り外すことができる。

図８は、第２コネクタ２の製造方法を説明するための図である。第２ハウジング２１の右側及び左側には、ラッチ部２３１の上下方向の移動を規制するための溝部２１６Ｒ及び溝部２１６Ｌが形成されている。溝部２１６Ｒの外側と溝部２１６Ｌの外側との距離は、先端部２３２Ｒの外側と先端部２３２Ｌの外側との距離よりも小さい。溝部２１６の端部は、先端部２３２が入りやすいように、前後方向に対して傾斜している。

第２コネクタ２の製造者が、ロック部材２３を第２ハウジング２１に載置してから、ロック部材２３を前方に移動させると、ラッチ部２３１が内側に撓んだ状態で溝部２１６に沿って移動する。先端部２３２の終端が開口２１２の外周壁２１１の前方端を越えると、ラッチ部２３１が撓んだ状態が解消される。この状態で、先端部２３２が外周壁２１１と係合し、ロック部材２３が後方に移動しないようになる。

また、先端部２３２の終端の段差部が開口２１２の外周壁２１１の前方端を越えた状態で、突起部２３５が、第２ハウジング２１に形成された凹部２１７に収容され、ユーザが力を加えないとロック部材２３を前方に移動させることができないように固定される。凹部２１７は、ユーザが力を加えることによりロック部材２３を前方に移動することができる程度に浅く形成されている。

（変形例）
以上の説明においては、第１コネクタ１及び第２コネクタ２が一つの接続端子を有する場合について説明したが、第１コネクタ１及び第２コネクタ２は多連コネクタであってもよい。図９は、２連コネクタである第１コネクタ１０の正面図である。

第１コネクタ１０は、第１接続端子１２Ｒ及び第１接続端子１２Ｌの上方に、開口１１１Ｒ及び開口１１１Ｌを有している。ロック部材２３のラッチ部２３１Ｒ及びラッチ部２３１Ｌが、それぞれ開口１１１Ｒ及び開口１１１Ｌを貫通し、開口１１１Ｒ及び開口１１１Ｌの奥側で係合することで、２連コネクタがはずれにくい接続構造を提供することができる。

［接続構造Ｓによる効果］
以上説明したように、本実施形態に係る接続構造Ｓにおいては、第１コネクタ１が、第１接続端子１２の周囲に設けられ、開口１１１を有する第１ハウジング１１を有している。そして、第２コネクタ２が、ロック部材２３を有している。ロック部材２３は、第１接続端子１２と第２接続端子２２とが結合し、かつ第１ハウジング１１と第２ハウジング２１が結合した状態で第１コネクタ１側に移動されることにより、開口１１１に先端を含む一部が挿入された状態で固定される。したがって、第１ハウジング１１と第２ハウジング２１との間の嵌合力が弱い場合であっても、第１ハウジング１１と第２ハウジング２１とがロック部材２３により結合されるので、第１コネクタ１と第２コネクタ２とを分離させる力が加わったとしても、第２コネクタ２が第１コネクタ１から外れないようにすることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、以上の説明においては、接続構造Ｓが車両に搭載されるＨＳＤコネクタに適用される例を示したが、接続構造Ｓは、車両以外の移動体を始め、任意の装置に搭載される任意のコネクタに適用することが可能である。また、上記の説明においては、第１ハウジング１１が、複数の開口１１１Ｒ及び開口１１１Ｌを有する場合を例示したが、第１ハウジング１１は、ロック部材２３のラッチ部２３１が挿入可能な一つの開口１１１を有していてもよい。

１ 第１コネクタ
２ 第２コネクタ
１０ 第１コネクタ
１１ 第１ハウジング
１２ 第１接続端子
２１ 第２ハウジング
２２ 第２接続端子
２３ ロック部材
１１１ 開口
１１２ 開口
１１３ 外壁
１１４ 段差部
２１０ ケーブル接続部
２１１ 外周壁
２１２ 開口
２１３ 突起部
２１４ 係止部
２１５ 終端位置
２１６ 溝部
２１７ 凹部
２３０ 結合部
２３１ ラッチ部
２３２ 先端部
２３３ 突起部
２３４ 突起部
２３５ 突起部
２３６ 突起部

Claims (6)

1. 第１接続端子を有する第１コネクタと、前記第１接続端子と結合可能な第２接続端子を有する第２コネクタとを有する接続構造であって、
   前記第１コネクタは、前記第１接続端子の周囲に設けられ、少なくとも一つの開口を有する第１ハウジングを有し、
   前記第２コネクタは、
   前記第２接続端子の周囲に設けられ、前記第１ハウジングと結合可能な第２ハウジングと、
   前記第１接続端子と前記第２接続端子とが結合し、かつ前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが結合した状態で前記第１コネクタ側に移動されることにより、前記第１ハウジングが有する開口に先端を含む一部が挿入された状態で固定されるロック部材と、
   を有することを特徴とする接続構造。
2. 前記第２ハウジングは、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが結合していない状態で前記ロック部材が移動しないように前記ロック部材を係止する係止部を有することを特徴とする、
   請求項１に記載の接続構造。
3. 前記ロック部材は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが結合した状態で先端が前記開口に挿入されることにより前記係止部から離れる方向に撓むことで、前記開口に向けて移動可能になることを特徴とする、
   請求項２に記載の接続構造。
4. 前記ロック部材の先端部は、前記第２ハウジングが前記第１ハウジングに挿入される方向に対して外郭線が斜めになるように形成されており、かつ前記先端部の終端に段差が形成されていることを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の接続構造。
5. 前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが結合した状態で、前記先端部の最も外側が前記開口の壁面の内側に位置することを特徴とする、
   請求項４に記載の接続構造。
6. 他のコネクタの第１接続端子と結合可能な第２接続端子と、
   前記第２接続端子の周囲に設けられ、他のコネクタの第１ハウジングと結合可能な第２ハウジングと、
   前記第２ハウジングに接する状態で移動可能に設けられたロック部材と、
   を有し、
   前記ロック部材は、前記第１接続端子と前記第２接続端子とが結合し、かつ前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが結合した状態で前記第１コネクタ側に移動されることにより、前記第１ハウジングが有する開口に先端を含む一部が挿入された状態で固定されることを特徴とするコネクタ。