JP3646867B2

JP3646867B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP3646867B2
Application number: JP2000299651A
Authority: JP
Inventors: 悟西出
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: US20020039862A1; US6599153B2; DE60105723D1; EP1193808B1; EP1193808A2; EP1193808A3; DE60105723T2; JP2002110289A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誤嵌合防止手段を備えたコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、前面に複数の嵌合凹部を有する１つの雄側コネクタと、この雄側コネクタの各嵌合凹部内に嵌合される複数の雌側コネクタとからなり、嵌合凹部の内周形状が同一形状である分割コネクタの場合、雌側コネクタが本来嵌合すべき嵌合凹部とは別の嵌合凹部に誤って嵌合される虞がある。
【０００３】
そこで、誤嵌合防止の手段として、各嵌合凹部の内周に、夫々、他の嵌合凹部とは異なる位置に溝又はリブを形成するとともに、各雌側コネクタの外周に、夫々、その雌側コネクタが嵌合されるべき嵌合凹部の溝又はリブと対応するリブ又は溝を形成することが行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の誤嵌合防止手段では、雌側コネクタ側のリブ又は溝が、その雌側コネクタを構成する合成樹脂製のコネクタハウジングに設けられているのであるが、このコネクタハウジングは、その内部に複数のキャビティや端子金具を抜け止めするための樹脂ランス等が形成されていて複雑な形状をなしている。
【０００５】
一般に、金型を製造する場合には成形品の形状が複雑になるほど金型形状も複雑になって金型の製造コストが高くなる、という事情があることに鑑みると、もともと形状が複雑である上に更にリブ又は溝の形成されたコネクタハウジングを新たに製造することは、金型コストが増大することを意味し、好ましくない。特に、雌側コネクタは種類数が多いので、その点においてもコスト増大の影響は大である。
【０００６】
尚、このような誤嵌合防止手段を設けることに起因して金型コストが増大するという事情は、分割コネクタに限らず、１つの雄側コネクタと１つの雌側コネクタを一対一で嵌合させるコネクタの場合にも同様である。
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、誤嵌合防止手段を備えたコネクタにおいて金型コストの低減を図ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、内周に誤嵌合規制部が設けられた嵌合凹部を有する第１部材と、外周に誤嵌合規制部が設けられた第２部材とを備え、前記第１部材と第２部材が正規の組み合わせである場合にのみ、前記誤嵌合規制部同士が互いに非干渉となって前記第２部材の前記嵌合凹部への嵌合が許容され、且つ前記第１部材と第２部材が不正な組み合わせである場合には、前記誤嵌合規制部同士が互いに干渉することで前記第２部材の前記嵌合凹部への嵌合が規制されるようにしたコネクタにおいて、前記第２部材は、複数の端子金具を収容するとともにその各端子金具に接続された電線を後端面から導出させたコネクタハウジングと、このコネクタハウジングとは別体部品であり且つそのコネクタハウジングの後端面に組み付けられ、前記電線を水密状に貫通させるとともに、外周を前記嵌合凹部の内周のシール面に対して水密状に密着させるようにした一括ゴム栓と、この一括ゴム栓の後面に当接する形態で前記コネクタハウジングに組み付けられることで、その一括ゴム栓を組付け状態に保持するとともに前記嵌合凹部内に嵌合されるゴム栓カバーとを備えてなり、前記嵌合凹部側の誤嵌合規制部が、前記シール面よりも開口側の位置に溝状に形成されているとともに、前記第２部材側の誤嵌合規制部が、突起状をなすとともに、前記ゴム栓カバーの外周に一体に形成されている構成とした。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
一般に、コネクタの場合、内部に端子金具を収容するコネクタハウジングはその形状が比較的複雑であるのに対し、このコネクタハウジングに組み付けられる組付け部材（例えば、ゴム栓カバーやリテーナ等）は比較的形状が簡素であるから、コネクタハウジング成形用の金型の製造コストに比べて組み付け部材の金型コストを低く抑えることが可能である。本発明では、誤嵌合規制部の形成された複数種類の部品を新たに金型成型するにあたり、誤嵌合規制部を、形状が複雑なコネクタハウジングにではなくて、形状が簡素な組付け部材に設けるようにしたので、金型コストを低く抑えることができる。
【００１０】
また、嵌合凹部の内周と第２部材の外周との間は一括ゴム栓によってシールされる。また、第２部材側の突起状をなす誤嵌合規制部は、第２部材の嵌合凹部への嵌合方向において一括ゴム栓よりも後方に位置するので、嵌合凹部内においては、その溝状の誤嵌合規制部を一括ゴム栓によるシール面よりも嵌合方向後方に位置することになり、したがって、嵌合凹部内には凹凸のないシール面が確保される。さらに、ゴム栓カバーの突起状の誤嵌合規制部は、一括ゴム栓のシール機能に影響を与えないので、一括ゴム栓の外周から突出量を大きくして誤嵌合防止機能の信頼性向上を図ることが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図８を参照して説明する。
フレーム１０（本発明の構成要件である第１部材）は、合成樹脂材料からなる金型成形品であり、その内部には、後端面に開口する上下一対の嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂが形成されているとともに、その両嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの中間高さに位置する複数のキャビティ１２が同じく後端面に開口して形成されている。両嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂは、いずれも、横長の長円形をなす。嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの内周面のうち、水平方向の上面及び下面の水平方向の長さ寸法、及び上下両面間の上下方向の高さ寸法は、上下両嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂ間で互いに同じ寸法であり、また、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの内周面のうち、左右両端の半円弧面の曲率及び半径寸法も、双方の嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂ間で互いに同じとされている。即ち、上側の嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂと下側の嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂとは、その後方から視た形状（嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂに対してサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂが嵌合する方向と同方向に視た形状）及び寸法が同一となっている。
【００１２】
この２つの嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの内周には、後述する２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂ（本発明の構成要件である第２部材）のうち不正な組み合わせとなる側のサブコネクタ２０Ｂ，２０Ａが嵌合されるのを防止するための手段として、溝１３Ａ，１３Ｂ（本発明の構成要件である誤嵌合規制部）が形成されている。この溝１３Ａ，１３Ｂは、サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの嵌合方向に視て略方形をなし、上下両嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂ間で互いに異なるような位置に配置されている。即ち、図２に示すように、上側の嵌合凹部１１Ａにおいては、その上面における左端部に近い位置に溝１３Ａ配置されており、下側の嵌合凹部１１Ｂにおいては、その下面における左右方向中央よりも少し左寄りの位置に溝１３Ｂ配置されている。このように、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの左右方向中央位置から各溝１３Ａ，１３Ｂまでの距離は互いに相違しているので、フレーム１０を上下反転させて視ても、双方の嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの溝１３Ａ，１３Ｂの位置が合致することはない。
【００１３】
この溝１３Ａ，１３Ｂの前後方向における形成領域については、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの後面側の開口端から短い寸法分だけに留まる。そして、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの内周面のうち溝１３Ａ，１３Ｂよりも奥側の周方向領域は、全周に亘って滑らかに連なるシール面１４となっている。
また、各嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの内周におけるシール面１４よりも奥側には、サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂを抜け止めするための左右一対の抜止め突起１５が形成されている。さらに、各嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの奥端面には、サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの端子金具３０のタブ３２をフード部１６内に突出させるための長孔状のタブ挿通孔１７が形成されている。
【００１４】
上記の２つの嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂには、夫々、２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂのうち正規の組み合わせとなる側のサブコネクタ２０Ａ又は２０Ｂだけが嵌合されるようになっている。尚、図１に示すのは、上側の嵌合凹部１１Ａに嵌合される側のサブコネクタ２０Ａであるが、もう一方のサブコネクタ２０Ｂについては詳しい図示を省略する。
２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂは、ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂのみが専用部品になっているだけであって、その他の構成部品は共通部品となっている。まず、共通部品及びゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂのうちの共通構成について説明する。サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂは、合成樹脂材料からなる金型成型品である１つのコネクタハウジング２１と、このコネクタハウジング２１内に収容される複数の端子金具３０と、その各端子金具３０に接続された電線３４と、コネクタハウジング２１に対しその後端面に密着するように取り付けられる１つの一括ゴム栓４０と、合成樹脂材料からなる金型成形品であってコネクタハウジング２１に組み付けられることにより一括ゴム栓４０をコネクタハウジング２１への取付け状態に保持する１つのゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂ（本発明の構成要件である組付け部材）から構成される。
【００１５】
コネクタハウジング２１は、横長の長円形をなし、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂにガタ付きなく嵌合し得る形状及び寸法とされている。コネクタハウジング２１内には、その前後両端面に開口するように複数のキャビティ２２が形成され、その内部にはストッパ２３と樹脂ランス２４とが形成されている。また、コネクタハウジング２１の左右両側面には一対の撓み係止片２５が形成されている。さらに、コネクタハウジング２１の後端面には、一括ゴム栓４０の上下方向への変形を規制するための遊動規制ピン２６がほぼ中央位置から突出するように形成されているとともに、ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂを組付け状態に保持するための左右一対の抜止めピン２７が突成されている。
【００１６】
端子金具３０は、金属製であり、角筒部３１と、この角筒部３１から前方へ突出する細長いタブ３２と、角筒部３１から後方へ連なる電線圧着部３３とからなり、電線圧着部３３には電線３４が圧着により接続されている。角筒部３１には、端子金具３０がキャビティ２２内に正規挿入されたときに樹脂ランス２４と係止することでその端子金具３０を抜止め状態に保持する係止孔３５が形成されている。同じく角筒部３１には、キャビティ２２内に端子金具３０を挿入するときの姿勢安定化を図るとともに、キャビティ２２内に正規挿入された端子金具３０をキャビティ２２のストッパ２３に当接させることで前止まり状態に保持するスタビライザ３６が突成されている。
【００１７】
一括ゴム栓４０は、コネクタハウジング２１の後端面に対して前面に亘って密着する厚肉の長円形板状をなし、その外周には、複数のリップ部４１が形成されている。このリップ部４１はコネクタハウジング２１の外面よりも外側へ張り出しており、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂのシール面１４に対して弾性撓みすることで水密状に密着するようになっている。一括ゴム栓４０には、その前後両端面間を貫通する複数の電線貫通孔４２が各キャビティ２２と対応するように形成されており、各電線貫通孔４２には、コネクタハウジング２１の後端面から導出された電線３４が水密状態で後方へ貫通されるようになっている。また、一括ゴム栓４０には、遊動規制ピン２６と抜止めピン２７を水密状態に貫通させるためのピン貫通孔４３，４４が形成されている。
【００１８】
ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂは、外周形状及び寸法がコネクタハウジング２１と同じであって厚板の長円形をなしている。このゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂには、端子金具３０の貫通を許容する大きさの複数の遊嵌孔４６が各電線貫通孔４２と対応するように形成されている。また、ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂには、遊動規制ピン２６の先端部を嵌合させる受け孔４７が形成されているとともに、抜止めピン２７の先端の爪２７Ａを係止させるための受け部４８が形成されている。
【００１９】
かかるサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの組付けに際しては、まず、一括ゴム栓４０をコネクタハウジング２１の後端面に密着させるるとともに、ピン貫通孔４３，４４に遊動規制ピン２６及び抜止めピン２７を貫通させる。次に、ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂを一括ゴム栓４０の後端面に密着させ、遊動規制ピン２６の先端を受け孔４７に嵌合させるとともに、抜止めピン２７の爪２７Ａを受け部４８に係止させる。この状態では、一括ゴム栓４０がコネクタハウジング２１とゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂとの間で弾性的に押し潰されるので、コネクタハウジング２１と一括ゴム栓４０との間、及び一括ゴム栓４０とゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂとの間が水密状態に保たれる。
【００２０】
この後、後方から端子金具３０をコネクタハウジング２１に挿入するが、このとき、端子金具３０を遊嵌孔４６及び電線貫通孔４２に順に貫通させてキャビティ２２内に挿入する。キャビティ２２に挿入された端子金具３０は、係止孔３５と樹脂ランス２４との係止及びスタビライザ３６とストッパ２３との当接により挿抜両方向への遊動を規制された状態に保持される。
さて、上記ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂの外周には、２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂのうち嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂに対して不正な組み合わせとなる側のサブコネクタ２０Ｂ，２０Ａの嵌合を規制する手段として、略方形をなす突起４９Ａ，４９Ｂ（本発明の構成要件である誤嵌合規制部）が金型成型により一体に形成されている。この突起４９Ａ，４９Ｂは、２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの間で互いに異なる位置に配置されており、この突起４９Ａ，４９Ｂの位置の違いによってサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂが２種類に分けられている。即ち、上側の嵌合凹部１１Ａに嵌合されるべき一方のサブコネクタ２０Ａを構成するゴム栓カバー４５Ａにおいては、上側の嵌合凹部１１Ａの溝１３Ａと対応すべく、後方から視たときに、そのゴム栓カバー４５Ａの上面における左端部に近い位置に突起４９Ａが配置されている（図５を参照）。また、下側の嵌合凹部１１Ｂに嵌合されるべき他方のサブコネクタ２０Ｂを構成するゴム栓カバー４５Ｂにおいては、下側の嵌合凹部１１Ｂの溝１３Ｂと対応すべく、後方から視たときに、そのゴム栓カバー４５Ｂの下面における左右方向中央よりも少し左寄りの位置に配置されている。このように、この２種類のゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂにおける左右方向中央位置から各突起４９Ａ，４９Ｂまでの距離は、双方のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの間で互いに相違しているので、ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂを上下反転させて視ても、２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの突起４９Ａ，４９Ｂの位置が合致することはない。また、この突起４９Ａ，４９Ｂは、一括ゴム栓４０のリップ部４１の外周よりも更に外方へ大きく突出するような寸法とされている。
【００２１】
上記２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂを夫々適正な組み合わせとなる嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂに対して嵌合すると、まず、コネクタハウジング２１が嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂ内に進入し、その後、一括ゴム栓４０が嵌入され、さらにその後に突起４９Ａ，４９Ｂが溝１３Ａ，１３Ｂに対して引っ掛かりを生じることなく嵌合される。サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂが正規位置まで深く嵌合されると、撓み係止片２５が抜止め突起１５に係止することでサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂは抜止め状態に保持されるとともに、一括ゴム栓４０のリップ部４１が嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂのシール面１４に水密状に密着することで、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂ内への浸水が防止される。
【００２２】
また、サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂを正規の組み合わせではない側の嵌合凹部１１Ｂ，１１Ａに嵌合しようとしたときには、突起４９Ｂ，４９Ａが嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの開口縁に当接するため、途中で嵌合動作が阻止される。これにより、サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの嵌合対象が正規の嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂではなかった、ということが判る。
上述のように、コネクタハウジング２１は、内部に端子金具３０を収容するものであることからその形状が比較的複雑であるのに対し、このコネクタハウジング２１に組み付けられる組付け部材であるゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂは比較的形状が簡素であるから、コネクタハウジング２１を成形するための金型の製造コストに比べてゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂの金型コストが低く抑えられる。そして、本実施形態では、誤嵌合規制部としての突起４９Ａ，４９Ｂを有する複数種類の部品を新たに金型成型するに際して、突起４９Ａ，４９Ｂを、形状が複雑なコネクタハウジング２１にではなく、形状が簡素なゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂに設けるようにしたので、金型コストを低く抑えることが実現されている。
【００２３】
また、コネクタハウジング２１については、２種類のサブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの間で共通の部品とされているので、コネクタハウジング２１を成形するための金型は１種類で済み、この点も金型コストの低減に寄与している。
また、サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂ側の誤嵌合規制部である突起４９Ａ，４９Ｂは、サブコネクタ２０Ａ，２０Ｂの嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂへの嵌合方向において一括ゴム栓４０よりも後方に位置するので、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂ内においては、その誤嵌合規制部としての溝１３Ａ，１３Ｂを一括ゴム栓４０によるシール面１４よりも嵌合方向後方（即ち、嵌合凹部１１Ａ，１１Ｂの開口面側）に位置することになる。したがって、溝１３Ａ，１３Ｂを成型するための型抜き空間がシール面１４と重なることがなく、凹凸のない滑らかなシール面１４が形成されている。
【００２４】
さらに、ゴム栓カバー４５Ａ，４５Ｂの突起４９Ａ，４９Ｂは、一括ゴム栓４０のシール機能に影響を与えないので、一括ゴム栓４０の外周から突出量を大きくすることが可能となっている。このように、突起４９Ａ，４９Ｂを大きくすることにより、不正な嵌合の際の突起４９Ａ，４９Ｂと嵌合凹部１１Ｂ，１１Ａの開口縁との干渉代が大きくなるので、誤嵌合防止機能の信頼性向上を図ることが可能である。また、突起４９Ａ，４９Ｂと溝１３Ａ，１３Ｂの双方が大きくなるので、目視による突起４９Ａ，４９Ｂ及び溝１３Ａ，１３Ｂの位置の確認が容易となり、誤嵌合を未然に回避することも可能である。
【００２５】
［他の実施形態］
本発明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、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では１つの第１部材に対して複数の第２部材を嵌合させる分割コネクタに適用した例を説明したが、本発明は、１つの第１部材と１つの第２部材とを一対一で嵌合されるコネクタにも適用することができる。
【００２６】
（２）上記実施形態では第２部材側の誤嵌合規制部の形成母体をゴム栓カバーとしたが、本発明によれば、ゴム栓カバーに限らず、端子金具を抜け止めするためのリテーナ（具体的には第２部材のコネクタハウジングに対して前方から組み付けられるフロントリテーナ、側方から組み付けられるサイドリテーナ、後方から組み付けられるリアリテーナ）、第２部材のコネクタハウジングから延出した電線を所定の屈曲形状に保持するための電線カバー等に誤嵌合規制部を形成してもよい。
【００２７】
（３）上記実施形態では第１部材側の誤嵌合規制部を溝状にするとともに第２部材側の誤嵌合規制部を突起状としたが、本発明によれば、第１部材側を突起状にするとともに第２部材側を溝状にしてもよく、第１・第２双方に、夫々、溝状の誤嵌合規制部と突起状の誤嵌合規制部の両方を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における第２部材の分解斜視図
【図２】フレーム（第１部材）の正面図
【図３】フレームの断面図
【図４】サブコネクタ（第２部材）の正面図
【図５】サブコネクタの背面図
【図６】サブコネクタの側面図
【図７】サブコネクタの一部切欠底面図
【図８】サブコネクタの部分断面図
【符号の説明】
１０…フレーム（第１部材）
１１Ａ，１１Ｂ…嵌合凹部
１３Ａ，１３Ｂ…溝（誤嵌合規制部）
２０Ａ，２０Ｂ…サブコネクタ（第２部材）
２１…コネクタハウジング
３０…端子金具
３４…電線
４０…一括ゴム栓
４５Ａ，４５Ｂ…ゴム栓カバー（組付け部材）
４９Ａ，４９Ｂ…突起（誤嵌合規制部）

Claims

内周に誤嵌合規制部が設けられた嵌合凹部を有する第１部材と、
外周に誤嵌合規制部が設けられた第２部材とを備え、
前記第１部材と第２部材が正規の組み合わせである場合にのみ、前記誤嵌合規制部同士が互いに非干渉となって前記第２部材の前記嵌合凹部への嵌合が許容され、且つ前記第１部材と第２部材が不正な組み合わせである場合には、前記誤嵌合規制部同士が互いに干渉することで前記第２部材の前記嵌合凹部への嵌合が規制されるようにしたコネクタにおいて、
前記第２部材は、複数の端子金具を収容するとともにその各端子金具に接続された電線を後端面から導出させたコネクタハウジングと、
このコネクタハウジングとは別体部品であり且つそのコネクタハウジングの後端面に組み付けられ、前記電線を水密状に貫通させるとともに、外周を前記嵌合凹部の内周のシール面に対して水密状に密着させるようにした一括ゴム栓と、
この一括ゴム栓の後面に当接する形態で前記コネクタハウジングに組み付けられることで、その一括ゴム栓を組付け状態に保持するとともに前記嵌合凹部内に嵌合されるゴム栓カバーとを備えてなり、
前記嵌合凹部側の誤嵌合規制部が、前記シール面よりも開口側の位置に溝状に形成されているとともに、
前記第２部材側の誤嵌合規制部が、突起状をなすとともに、前記ゴム栓カバーの外周に一体に形成されていることを特徴とするコネクタ。