JP4057476B2 - コネクタ嵌合具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極数（端子数）の多いコネクタを嵌合させるのに用いるコネクタ嵌合具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車内配線などで多数本の電線を所定の接続パターンに接続する場合には、いわゆるジョイントコネクタが使用される。ジョイントコネクタは、電線の端部に取りつけられた多数の雌端子をハウジング内に組み込んだ雌コネクタと、前記雌端子に対応する多数の雄端子を所定の接続パターンに接続した状態でハウジング内に組み込んだ雄コネクタとから構成される。このように構成されたジョイントコネクタは、雌コネクタと雄コネクタを嵌合させるだけで、多数の電線を一括して所定の接続パターンに接続することができる。
【０００３】
ジョイントコネクタの嵌合作業は従来手作業で行われていたが、極数が多くなると、嵌合させるのに相当な力を要することから、嵌合力不足で不完全嵌合状態になるケースが多くあった。この問題を解消するため従来から、多極コネクタを小さい力で嵌合させることのできるコネクタ嵌合具が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
このコネクタ嵌合具は、まず雄コネクタと雌コネクタを軽く嵌合した状態で固定ホルダに装着し、その後、可動ブロックを固定ホルダに向けて移動させることにより両コネクタに力を加えて嵌合させる、というものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２３６２４５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコネクタ嵌合具は、雄コネクタと雌コネクタを軽く嵌合させるところまでを手作業で行っており、手作業が入ると、両コネクタを常に正確な姿勢で対向させることが難しい。このため、両コネクタを軽く嵌合させる段階で、例えば一方のコネクタが他方のコネクタに対し若干傾いた状態になることがあり、このような状態のままコネクタ嵌合具に装着して嵌合を進めると、端子のコジリ等の不具合が発生しやすくなる。
【０００７】
この問題を回避するためには、雄コネクタと雌コネクタを個別に正確な姿勢で正確な位置に保持してから嵌合を行うようにして、嵌合過程に手作業を入れないようにすることが好ましい。しかしコネクタの構造によっては、雄コネクタと雌コネクタを個別に保持位置決めしようとすると、保持位置決めする部材が邪魔になって最後まで嵌合が出来なくなる場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、第一のコネクタと第二のコネクタを正確な姿勢で対向させて嵌合させることができ、しかもそれぞれのコネクタを保持位置決めする部材がコネクタの嵌合に支障をきたすことのないコネクタ嵌合具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコネクタ嵌合具は、第一のコネクタを載置する、コネクタ嵌合方向にスライド可能なスライド台と、スライド台上の第一のコネクタを前後左右方向に移動しないように保持する固定保持部材と、第二のコネクタを、前記スライド台と固定保持部材により位置決めされた第一のコネクタと対向するように保持するスライドブロックと、このスライドブロックを前記スライド台に向けて前進させる押圧機構とを備え、
前記スライド台の後方には第一の端板が設置されており、この第一の端板とスライド台の間には、コネクタ嵌合後にスライド台を初期位置にもどす第一のばねが介在させてあり、前記第一の端板とスライドブロックの間にはコネクタ嵌合後にスライドブロックを初期位置にもどす第二のばねが介在させてあり、第一のばねと第二のばねの合計反発力は嵌合されたコネクタの嵌合解除力よりも弱く設定されており、
前記スライドブロックを前進させる押圧機構は、回転によりスライドブロックの後端面を押すカムと、このカムを回転可能に支持するカム支持部材とを備えており、
前記スライド台、スライドブロック及びカム支持部材は同じ直線スライドレールにスライド可能に取りつけられており、
前記スライド台とスライドブロックは、前記押圧機構によりスライドブロックをスライド台に向けて前進させて行くと、スライド台に載置された第一のコネクタとスライドブロックに保持された第二のコネクタが嵌合し始める段階でスライドブロックの前端面がスライド台の前端面に突き当たる位置関係にあり、スライドブロックの前端面がスライド台の前端面に突き当たった後、スライドブロックをさらに前進させると、スライド台はスライドブロックに押されて第一のばねを圧縮しながら後退するが、第一のコネクタは固定保持部材に保持されていて後退できないため、第一のコネクタと第二のコネクタの嵌合が進行するようになっており、
前記カム支持部材の後方には第二の端板が設置されており、この第二の端板とカム支持部材との間には、両コネクタを嵌合する最後の段階で嵌合力を発生する第三のばねを介在させてある、ことを特徴とするものである。
【００１０】
ジョイントコネクタの場合、前記第一のコネクタが雌コネクタであり、第二のコネクタが雄コネクタである。
【００１１】
本発明のコネクタ嵌合具において、スライド台とスライドブロックが同じ直線スライドレールにスライド可能に取りつけられていることは、精度を高める上で好ましい。
【００１３】
また本発明のコネクタ嵌合具において、スライドブロックを前進させる押圧機構が、回転によりスライドブロックの後端面を押すカムと、このカムを回転可能に支持するカム支持部材とを備えているものであることは、構造を簡素化する上で好ましい。
【００１５】
本発明のコネクタ嵌合具は、第一のコネクタと第二のコネクタの嵌合が終了すると第一のコネクタのほぼ全体が第二のコネクタのハウジング内に入り込んでしまう構造のコネクタを嵌合させるのに好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１ないし図５は本発明に係るコネクタ嵌合具の一実施形態を示し、図６ないし図９はこのコネクタ嵌合具で嵌合しようとするジョイントコネクタを示す。
【００１７】
まずジョイントコネクタについて説明する。図６において、１０は雌コネクタ、１２は雄コネクタである。雌コネクタ１０は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すような偏平な雌ハウジング１４を複数層（図示の例では１０層）積層し、最上層に同図（Ｃ）に示すようなハウジングカバー１６を積層したものである。図７（Ａ）は雌ハウジング１４を上面側から見た斜視図、（Ｂ）は同じ雌ハウジング１４を裏返して見た斜視図である。雌ハウジング１４の後端には両側に張り出すように嵌合保持部１５が形成されている。１層の雌ハウジング１４には図７（Ｄ）に示すような雌端子１７が１０本組み込まれている。これが１０層積層されて１００極のジョイントコネクタを構成する。各雌端子１７には予め電線（図示せず）が圧着されている。
【００１８】
一方、雄コネクタ１２は、図６に示すように、上記雌コネクタ１０を受け入れるハウジング１８内に、後端側から接続部材２０を組み込み、カバー２２を被せたものである。接続部材２０は、所定の接続パターンを形成した回路基板２４に、前記雌端子に対応する雄端子２６を垂直に立て、半田付けにより固定したものである。組み立てられた雄コネクタ１２を後面側から見ると図８（Ａ）のようになり、前面側から見ると同図（Ｂ）のようになる。
【００１９】
図９は雌コネクタ１０と雄コネクタ１２を嵌合した状態を示すもので、（Ａ）は雄コネクタ１２の後面側から見た斜視図、（Ｂ）は雄コネクタ１２の前面側（雌コネクタ１０の後面側）から見た斜視図である。図９から分かるように、このジョイントコネクタは、雌コネクタ１０と雄コネクタ１２を嵌合すると、雌コネクタ１０の嵌合保持部１５を除いてほぼ全体が雄コネクタ１２のハウジング１８内に入り込んでしまう状態となる。このような雌コネクタと雄コネクタを嵌合させる場合、雌コネクタを嵌合前から嵌合が終わるまで、正確な姿勢で正確な位置に保持しておくことが難しい。
【００２０】
図１ないし図５に示すコネクタ嵌合具は、上記のようなジョイントコネクタを嵌合させるのに特に好適である。図１はコネクタを装着する前のコネクタ嵌合具を示す。図において、３０は雌コネクタを載置する（雌コネクタの上下方向の位置決めをする）スライド台、３２はスライド台３０上の雌コネクタを前後左右方向に移動しないように保持する固定保持部材、３４は雄コネクタを、前記スライド台３０と固定保持部材３２により位置決めされた雌コネクタと対向するように保持するスライドブロック、３６はスライドブロック３４をスライド台３０に向けて前進させるカム、３８はベースプレートである。
【００２１】
ベースプレート３８の上面には長手方向に直線スライドレール４０が固定されている。前記スライド台３０はこのスライドレール４０にスライド可能に結合された第一のスライダ４２上に取りつけられている。固定保持部材３２はスライド台３０の両側に直立するようにベースプレート３８に固定されている。固定保持部材３２の内側には上下方向に、雌コネクタの両側の嵌合保持部１５が差し込まれる溝４３が形成されている。またスライドブロック３４は、前記スライドレール４０にスライド可能に結合された第二のスライダ４４上に取りつけられている。またカム３６はカム支持部材４６の両側に軸ピン４８により回転可能に取りつけられている。カム支持部材４６は前記スライドレール４０にスライド可能に結合された第三のスライダ５０上に取りつけられている。
【００２２】
ベースプレート３８の、スライド台３０側の端面には第一の端板５２が固定され、カム３６側の端面には第二の端板５４が固定されている。スライドブロック３４には、図２に示すように、２本のロッド５６、５８が平行に固定されている。この２本のロッド５６、５８はスライド台３０及び第一の端板５２を貫通している。一方のロッド５６の外周には、端板５２とスライド台３０の間に介在する第一のコイルばね６０が装着されている。また他方のロッド５８の外周には、端板５２とスライドブロック３４の間に介在する第二のコイルばね６２と補助パイプ６４が装着されている。
【００２３】
第一のコイルばね６０はコネクタ嵌合後にスライド台３０を初期位置（図示の位置）にもどすためのものであり、第二のコイルばね６２はコネクタ嵌合後にスライドブロック３４を初期位置（図示の位置）にもどすためのものである。第一のコイルばね６０と第二のコイルばね６２が圧縮されたときの合計反発力は嵌合されたコネクタの嵌合解除力よりも弱く設定されている（理由は後述）。なお第二のコイルばね６２を補助パイプ６４の分まで長くすれば、補助パイプ６４は省略することも可能である。
【００２４】
また第二の端板５４とカム支持部材４６との間には、ボルト６８に支持された皿ばね６６が介在させてある。ボルト６８は、第二の端板５４及び皿ばね６６を貫通してカム支持部材４６にねじ込み固定されている。皿ばね６６は、両コネクタを嵌合する最後の段階で圧縮されて嵌合力を発生するものである。
【００２５】
カム３６は、レバー７０と一体に形成され、このレバー７０によって軸ピン４８を中心として回転させられるようになっている。第二の端板５４の両側面には、図１（Ｂ）に示すように、カム３６を初期位置に保持するストッパー７２が設けられている。またカム３６には、コネクタの嵌合が終了した位置でカム３６の回転を停止させるストッパー７４が形成されている。
【００２６】
スライドブロック３４には、雄コネクタを上から収容して位置決めする凹陥部７８が形成されている。スライドブロック３４はプラスチック製であるので、カム３６が当たる箇所（後面の両側）には補強金属部材８０が取りつけられ、摩耗を防止している。スライドブロック３４には、凹陥部７８に収容された雄コネクタが上下方向に変位しないように、雄コネクタを上から押さえつける蓋が付いているが、図示を省略してある。
【００２７】
またベースプレート３８の一方の側面にはリミットスイッチ８２が取りつけられている。このリミットスイッチ８２は、コネクタの嵌合が終了したときにカム３６の一部が突き当たって、嵌合終了を検知するためのものである。リミットスイッチ８２は、スライドブロック３４の側面に形成された凹み部８４に収まるように設置されている。
【００２８】
またスライド台３０の上面の前端側には一段低くなった段差部８６が形成されている。この段差部８６は、スライドブロック３４にセットされた雄コネクタの前面下部突出部を受け入れる部分である。
【００２９】
以上がコネクタ嵌合具の構造である。次にこのコネクタ嵌合具を用いてジョイントコネクタの雌コネクタと雄コネクタを嵌合する方法を説明する。
【００３０】
図３は初期状態（図１の状態）にあるコネクタ嵌合具の、スライド台３０上に雌コネクタ１０をセットし、スライドブロック３４に雄コネクタ１２をセットした状態を示す。雌コネクタ１０には予め多数の電線が接続されているが、電線は図示を省略してある。
【００３１】
スライド台３０上に雌コネクタ１０をセットするときは、図５（Ａ）に示すように、雌コネクタ１０の両側の嵌合保持部１５が、固定保持部材３２の内側の溝４３に入るようにセットする（図５ではスライド台の図示を省略）。このようにセットされた雌コネクタ１０は、スライド台３０によって上下方向の位置を決められ、固定保持部材３２によって前後左右方向の位置を決められ、所定の位置に正しい姿勢で保持される。この状態で雌コネクタ１０の前面はスライド台３０の前端面とほぼ同じ位置に揃う。
【００３２】
またスライドブロック３４に雄コネクタ１２をセットするときは、雄コネクタ１２を凹陥部７８に底に突き当たるまで押し込めばよい。これにより雄コネクタ１２は凹陥部７８の内面で上下前後左右の位置を決められ、正しい姿勢で雌コネクタ１０と対向する。この状態で雄コネクタ１２の前面は、上下の突出部を除いて、スライドブロック３４の前端面とほぼ同じ位置に揃う。なお雄コネクタ１２の上には蓋（図示せず）を被せて、雄コネクタ１２が上下に移動しないようにすることが好ましい。図５（Ｂ）は図３と同じ状態を示している。
【００３３】
図３の状態で、スライドブロック３４の補強金属部材８０は第二のコイルばね６２のゆるい反発力でカム３６の前面に軽く押しつけられている。この状態からレバー７０を図３（Ｂ）で反時計回りに回転させると、スライドブロック３４がカム３６に押されて第二のコイルばね６２を圧縮しながら前進する。スライドブロック３４が前進すると、まず図４（Ａ）に示すようにスライドブロック３４の前端面下部がスライド台３０の前端面に突き当たる。このとき雄コネクタ１２の前面の、上下の突出部は雌コネクタ１０を受け入れるようにガイドする。下側の突出部はスライド台３０の段差部８６と雌コネクタ１０の下面との間に入り込むので、スライド台３０に突き当たることはない。
【００３４】
さらにスライドブロック３４が前進すると、図４（Ｂ）に示すように、スライド台３０はスライドブロック３４に押されて第一のコイルばね６０を圧縮しながら後退するが、雌コネクタ１０は固定保持部材３２に保持されていて後退できないため、雄コネクタ１２内に入り込み、嵌合が進行する。レバー７０を最後まで回転させると、図４（Ｃ）に示すように、雌コネクタ１０が雄コネクタ１２内に完全に入り込んで、嵌合が終了する。
【００３５】
この段階になると、カム３６のストッパー７４がスライドブロック３４の補強金属部材８０の上面に突き当たって、カム３６はそれ以上回転できなくなる。また皿ばね６６は、両コネクタ１０、１２を嵌合する最後の段階で圧縮されてスライドブロック３４を後方から押す力（コネクタ嵌合力）を発生すると共に、摺動部品の摩耗劣化、構成部品の製作・組付精度により、固定保持部材３２とスライドブロック３４の間の距離が開かないように（常に一定に保たれるように）押し当てる働きをする。このため仮にカム３６が若干摩耗したとしても両コネクタを確実に嵌合させることができる。またカム３６がリミットスイッチ８２の可動突起を押すので、コネクタ嵌合が終了したことの信号を得ることができる。なおリミットスイッチ８２は、嵌合前はスライドブロック３４によりカバーされて容易に押すことができないようになっており、これにより誤信号の発生を防止している。
【００３６】
嵌合後のコネクタを取り出すときは、まず図４（Ｃ）の状態からレバー７０を時計回りに回転させて、初期位置にもどす。これによりカム３６による加圧力は解除されるが、第一と第二のコイルばね６０、６２の合計反発力は、嵌合されたコネクタの嵌合解除力よりも弱く設定されているため、コネクタの嵌合が解除されることはなく、スライドブロック３４は後退しない。図５（Ｃ）はこの状態を示している。その後、同図（Ｄ）のように嵌合されたコネクタを取り出すと、スライド台３０は第一のコイルばね６０の反発力により、スライドブロック３４は第二のコイルばね６２の反発力により、それぞれ初期位置にもどる。
【００３７】
本発明に係るコネクタ嵌合具は、以上の実施形態のように嵌合により雌コネクタが雄コネクタのハウジング内に入り込んでしまうタイプのジョイントコネクタを嵌合させるのに特に好適であるが、それ以外のコネクタを嵌合させる場合にも使用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るコネクタ嵌合具は、第一のコネクタと第二のコネクタを正しい姿勢で位置決めした後、嵌合を行うため、嵌合過程に手作業が入ることがなく、両コネクタを正確に嵌合させることができる。また第二のコネクタをセットしたスライドブロックの前進により、第一のコネクタを載置したスライド台が第一のコネクタを残して後退するようになっているので、嵌合により第一のコネクタのほぼ全体が第二のコネクタのハウジング内に入り込んでしまうタイプのコネクタの嵌合を支障なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るコネクタ嵌合具の一実施形態を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。
【図２】 図１のコネクタ嵌合具の、コイルばねの組み込み状態を示す断面図。
【図３】 図１のコネクタ嵌合具に雌コネクタ及び雄コネクタをセットした状態を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。
【図４】 （Ａ）〜（Ｃ）は、図３の状態からコネクタを嵌合させていく過程を示す側面図。
【図５】 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１のコネクタ嵌合具に雌コネクタ及び雄コネクタをセットしてから、嵌合されたジョイントコネクタを取り出すまでの過程を示す要部の斜視図。
【図６】 本発明のコネクタ嵌合具で嵌合させるジョイントコネクタの一例を示す分解斜視図。
【図７】 図６のジョイントコネクタの雌コネクタを構成する、（Ａ）は雌ハウジングの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の雌ハウジングを裏返して見た斜視図、（Ｃ）はハウジングカバーの斜視図、（Ｄ）は雌端子の斜視図。
【図８】 図６のジョイントコネクタの雄コネクタを、（Ａ）は後方から見た斜視図、（Ｂ）は前方から見た斜視図。
【図９】 図６のジョイントコネクタの嵌合後の状態を、（Ａ）は雄コネクタの後方から見た斜視図、（Ｂ）は雄コネクタの前方から見た斜視図。
【符号の説明】
１０：雌コネクタ
１２：雄コネクタ
３０：スライド台
３２：固定保持部材
３４：スライドブロック
３６：カム
３８：ベースプレート
４０：スライドレール
４２：第一のスライダ
４３：溝
４４：第二のスライダ
４６：カム支持部材
４８：軸ピン
５０：第三のスライダ
５２：第一の端板
５４：第二の端板
５６、５８：ロッド
６０：第一のコイルばね
６２：第二のコイルばね
６６：皿ばね
７０：レバー
７８：凹陥部
８０：補強金属部材
８２：リミットスイッチ
８６：段差部

Claims (2)

1. 第一のコネクタ（１０）を載置する、コネクタ嵌合方向にスライド可能なスライド台（３０）と、スライド台上の第一のコネクタを前後左右方向に移動しないように保持する固定保持部材（３２）と、第二のコネクタ（１２）を、前記スライド台と固定保持部材により位置決めされた第一のコネクタ（１０）と対向するように保持するスライドブロック（３４）と、このスライドブロックを前記スライド台に向けて前進させる押圧機構とを備え、
   前記スライド台（３０）の後方には第一の端板（５２）が設置されており、この第一の端板とスライド台の間には、コネクタ嵌合後にスライド台を初期位置にもどす第一のばね（６０）が介在させてあり、前記第一の端板とスライドブロックの間にはコネクタ嵌合後にスライドブロックを初期位置にもどす第二のばね（６２）が介在させてあり、第一のばねと第二のばねの合計反発力は嵌合されたコネクタの嵌合解除力よりも弱く設定されており、
   前記スライドブロック（３４）を前進させる押圧機構は、回転によりスライドブロック（３４）の後端面を押すカム（３６）と、このカムを回転可能に支持するカム支持部材（４６）とを備えており、
   前記スライド台（３０）、スライドブロック（３４）及びカム支持部材（４６）は同じ直線スライドレール（４０）にスライド可能に取りつけられており、
   前記スライド台（３０）とスライドブロック（３４）は、前記押圧機構によりスライドブロック（３４）をスライド台（３０）に向けて前進させて行くと、スライド台（３０）に載置された第一のコネクタ（１０）とスライドブロック（３４）に保持された第二のコネクタ（１２）が嵌合し始める段階でスライドブロック（３４）の前端面がスライド台（３０）の前端面に突き当たる位置関係にあり、スライドブロック（３４）の前端面がスライド台（３０）の前端面に突き当たった後、スライドブロック（３４）をさらに前進させると、スライド台（３０）はスライドブロック（３４）に押されて第一のばね（６０）を圧縮しながら後退するが、第一のコネクタ（１０）は固定保持部材（３２）に保持されていて後退できないため、第一のコネクタ（１０）と第二のコネクタ（１２）の嵌合が進行するようになっており、
   前記カム支持部材（４６）の後方には第二の端板（５４）が設置されており、この第二の端板（５４）とカム支持部材（４６）との間には、両コネクタを嵌合する最後の段階で嵌合力を発生する第三のばね（６６）を介在させてある、ことを特徴とするコネクタ嵌合具。
2. 請求項１記載のコネクタ嵌合具であって、第一のコネクタと第二のコネクタの嵌合が終了すると第一のコネクタのほぼ全体が第二のコネクタのハウジング内に入り込んでしまう構造のコネクタを嵌合させるのに使用されるものであることを特徴とするコネクタ嵌合具。

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