JP4382530B2 - コネクタおよびコネクタの結合方法 - Google Patents

Description

本発明は、パネル等の取付対象部品に固定するコネクタに関するものである。

従来、パネル等の取付対象部品に開口を設け、当該開口を挟んで電気配線の結線を行うような場合には、雄雌一対のコネクタを用いることが一般的である。このコネクタは、取付対象部品へと仮固定されて他方のコネクタとの結合を待ち受ける雌コネクタと、雌コネクタに結合する雄コネクタとを有している。そして、コネクタ同士の結合の進行と平行して雌コネクタを取付対象部品の奥へと押し込み、雄コネクタを取付対象部品に固定するものである（例えば、特許文献１参照。）。
また、自動車の車外から車内へと配線を行う場合等、結線を確実に行いかつ防水性を確保する必要がある結線部位に対しては、グロメット一体型のコネクタが用いられている（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）。

特開２００２−１５１２１４号公報（〔００１７〕〜〔００２５〕、図１〜図１１） 登録実用新案２５１９２０６号公報（〔０００８〕〜〔００１２〕、図１〜図４） 特開２００３−１７３８３７号公報（〔００１３〕〜〔００２４〕、図１〜図４）

しかしながら、従来のコネクタには次のような問題点が存在していた。まず、コネクタ同士の嵌合の進行と同時に雌コネクタを取付対象部品の奥へと押し込み、雄コネクタを取付対象部品に固定するものについては、コネクタの結合部分の防水性は考慮されていない。そこで、かかる従来のコネクタに防水性確保のためグロメットを装着すると、コネクタ同士の結合の進行状態がグロメットに覆い隠され確認不可能となり、雌コネクタと雄コネクタとの結合が不充分なまま、雄コネクタが取付対象部品に固定されてしまうといった結合不良を生じ易くなる。
一方、従来のグロメット一体型のコネクタは、結合状態を確認するピンを雌コネクタから雄コネクタを貫通するように伸ばし、当該ピンによってコネクタ同士の結合確認を行う構造を有するものや、コネクタ同士の結合を促進させる結合レバーを設けるもの等、結合の確実化のみを目的とするための特別の機構を備えるものであることから、構造の複雑化、部品点数および部品コストの増大、コネクタの大型化を招くといった不具合が指摘されていた。

以上のような課題は、防水性確保のためのグロメットを備えるコネクタに限らず、電気配線の結線が必要で、かつ、結合完了状態ではコネクタ同士の結合部を目視することができないような部品、例えば、インストルメントパネルに対し表面から嵌め込まれる操作スイッチのコネクタ等においても、同様に指摘されていたところである。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より単純な構造で完全な結合を確実に保証することが可能なコネクタを、低コストで提供することにある。また、より単純な作業で、完全なコネクタの結合を可能とすることにある。

上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係るコネクタは、取付対象部品へと仮固定されて雄コネクタとの結合を待ち受ける雌コネクタと、前記雌コネクタに結合しかつ前記雌コネクタを取付対象部品の奥へと押し込み、自ら取付対象部品に固定される雄コネクタとを有し、前記雌コネクタには、前記コネクタ同士の結合が完了するまでの間、前記雄コネクタの構造部分に補助されて見かけ上の剛性が高められ、仮固定の解除が阻止される取付対象部品への仮固定部を、前記雄コネクタには、前記コネクタ同士の結合完了後、前記仮固定部への補助を無くして、前記仮固定部を取付対象部品から取外す前記仮固定部の剛性制御部を設けたことを特徴とするものである。
本発明によれば、雌コネクタの取付対象物への仮固定部は、コネクタ同士の結合が完了するまでの間、雄コネクタの構造部分に補助されて見かけ上の剛性が高められるので、コネクタ同士の結合が完了しない限り、雌コネクタの取付対象部品に対する仮固定が外れることが無くなる。一方、雄コネクタの剛性制御部によって、前記コネクタ同士の結合完了後、仮固定部への補助を無くしてそれまで見かけ上高められていた仮固定部の剛性を元々の剛性に戻し、取付対象部品から取外すので、コネクタ同士の結合を確実に行うことができる。しかも、コネクタ同士の結合と、雄コネクタの取付対象部品への固定とを、雌コネクタに雄コネクタを差込むという単一の作業によって完了することが可能となる。

また、本発明の請求項２に係るコネクタは、請求項１記載のコネクタにおいて、前記仮固定部は、前記雄コネクタの構造部分に摺接することで見かけ上の剛性が高められることを特徴とするものである。
本発明によれば、仮固定部が雄コネクタの構造部分に対し、コネクタ同士の結合が完了するまでの間摺接することで、その間仮固定部の見かけ上の剛性が高められるものである。

また、本発明の請求項３に係るコネクタは、請求項１または２記載のコネクタにおいて、前記仮固定部は、取付対象部品の開口縁端部と噛み合うための外側突起部と、前記雄コネクタのハウジングに摺接する内側突起部とからなる爪部を備え、前記仮固定部の剛性制御部は、前記ハウジングと、当該ハウジングの基端側に位置し、前記コネクタ同士の結合が完了した状態で前記爪部を受け入れるネック部と、前記爪部を変形させ取付対象部品の開口縁端内側へと押し込むための押し込み部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、雌コネクタの仮固定を、爪部の取付対象部品の開口縁端部と噛み合うための外側突起部によって行い、コネクタ同士の結合が完了するまでの間は、雌コネクタの、爪部の内側突起部を雄コネクタのハウジングに摺接させることで、雄コネクタのハウジングにより爪部の変形が規制され、爪部の見かけ上の剛性が高められる。よって、コネクタ同士の結合が完了するまでの間の仮固定力を大きくすることができる。一方、コネクタ同士の結合完了後は、雄コネクタの押し込み部によって、雌コネクタの爪部を取付対象部品の開口縁端内側へと押し込み、爪部をネック部へと退避させて、雌コネクタの仮固定を解除することができる。

また、本発明の請求項４に係るコネクタは、請求項１から３のいずれか１項記載のコネクタにおいて、前記雄コネクタは、取付対象部品への固定を完了した時点でシール機能が確保されるグロメットを備えるものである。
本発明によれば、コネクタ同士の結合か完了した後も、雄コネクタから雌コネクタへの結合完了に要する力を上回る力を加え続けることによって、初めて、雌コネクタの取付対象部品に対する仮固定が外れる。そして、雌コネクタが取付対象部品の奥へと押し込まれ、雄コネクタを取付対象部品に固定することにより、グロメットによるコネクタ同士の結合部分のシールを、確実に行うことができる。しかも、コネクタ同士の結合と、雄コネクタの取付対象部品への固定に加え、グロメットによるシールも、雌コネクタに雄コネクタを差込むという単一の作業によって完了することが可能となる。

また、本発明の請求項５に係るコネクタは、請求項１から３のいずれか１項記載のコネクタにおいて、前記雄コネクタは、取付対象部品への固定を完了した時点で前記取付対象部品の表面に露出する部品の一部を構成するものである。
本発明によれば、コネクタ同士の結合が完了した後も、雄コネクタから雌コネクタへの結合完了に要する力を上回る力を加え続けることによって、初めて、雌コネクタの取付対象部品に対する仮固定が外れる。そして、雌コネクタが取付対象部品の奥へと押し込まれ、雄コネクタを備える部品を、前記取付対象部品の表面に露出した状態で取付対象部品に固定することができる。しかも、コネクタ同士の結合と、取付対象部品の表面に露出する部品の取付対象部品への固定とを、雌コネクタに雄コネクタを差込むという単一の作業によって完了することが可能となる。

上記課題を解決するための、本発明の請求項６に係るコネクタの結合方法は、請求項４記載のコネクタの結合方法であって、前記雌コネクタを取付対象部品へと仮固定し、前記グロメットを備える雄コネクタを前記雌コネクタに結合し、前記コネクタ同士の結合を完了した後に、さらに雄コネクタを取付対象部品へと押し込んで、前記雌コネクタと取付対象部品との結合を解除し、前記雌コネクタを取付対象部品の奥へと押し込み、前記雄コネクタと取付対象部品とを固定し、前記グロメットのシールリップ部を前記取付対象部品に密着させることを特徴とするものである。
本発明によれば、雌コネクタの取付対象物への仮固定部を、コネクタ同士の結合が完了するまでの間、雄コネクタの構造部分により補助して見かけ上の剛性を高めるので、コネクタ同士の結合が完了しない限り、雌コネクタの取付対象部品に対する仮固定が外れることが無くなる。そして、コネクタ同士の結合を完了した後に、さらに雄コネクタを取付対象部品へと押し込んで、雄コネクタの剛性制御部によって、仮固定部への補助を無くしてそれまで見かけ上高められていた仮固定部の剛性を元々の剛性に戻し、取付対象部品から取外し、雌コネクタと取付対象部品との結合を解除し雌コネクタを取付対象部品の奥へと押し込むことで、コネクタ同士の完全な結合状態を保証することができる。また、雄コネクタと取付対象部品とを固定し、グロメットのシールリップ部を取付対象部品に密着させることにより、コネクタ同士の結合部分のシールを確実に行うことができる。しかも、コネクタ同士の結合と、雄コネクタの取付対象部品への固定と、グロメットによるシールとを、雌コネクタに雄コネクタを差込むという単一の作業によって完了することが可能となる。

本発明はこのように構成したので、より単純な構造で完全な結合を確実に保証することが可能なコネクタを、低コストで提供することが可能となる。また、より単純な作業で、完全なコネクタの結合が可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係るコネクタ１は、図１〜図３に示すように、取付対象部品２へと仮固定される雌コネクタ３と、雌コネクタ３に結合する雄コネクタ４とを備えている。さらに、雄コネクタ４は、グロメット５を備えている。取付対象部品２は、図示の例では自動車の金属製ボディーパネルである。一方、雌コネクタ３、雄コネクタ４共に、プラスチック成形品である。さらに、グロメット５はゴム製品である。そして、雌コネクタ３には電気配線６が、雄コネクタ４には電気配線７がつなげられており、雌コネクタ３のハウジング３ａ、雄コネクタ４のハウジング４ａの内部には、電気接続端子が設けられている。

取付対象部品２に形成された開口２ａには、車体内側（図の左側）から雌コネクタ３が差込まれている。そして、雌コネクタ３は、取付対象部品２へと仮固定された状態で、雄コネクタ４との結合を待ち受けるものである。図示の例では、雌コネクタ３のハウジング３ａには、取付対象部品２の開口２ａの縁端部と噛み合うための、取付対象部品への仮固定部を構成する爪部３ｂと、車体外側（図の右側）への脱落を防止するためのフランジ部３ｃとが一体成形されている。なお、爪部３ｂは、開口２ａの縁端部と噛み合うための外側突起部と、雌コネクタ３の仮固定が解除されることを阻止するため、雄コネクタ４のハウジング４ａに摺接する内側突起部とからなるものである。
一方、雄コネクタ４は、雌コネクタ３のハウジング３ａに嵌合するハウジング４ａと、ハウジング４ａの基端側に位置し、雌コネクタ３の爪部３ｂを受け入れるネック部４ｂと、雌コネクタ３の爪部３ｂを変形させ押し込むための押し込み部である肩部４ｃと、取付対象部品２に形成された開口２ａに対し車体外側から嵌合する鍔部４ｄと、グロメット５のシールリップ部５ａが嵌合するネック部４ｅと、グロメット５の抜け止め部５ｂを嵌め込むためのフランジ部４ｆとが一体成形されている。そして、鍔部４ｄ、ネック部４ｅ、フランジ部４ｆによって、雄コネクタ４を取付対象部品２に固定するための固定部を構成している。
さらにグロメット５のシールリップ部５ａ、抜け止め部５およびホース部５ｃは、一体成形されている。

そして、雌コネクタ３の仮固定部である爪部３ｂの内側突起部は、雌コネクタ３と雄コネクタ４との結合が完了するまでの間、雄コネクタ４のハウジング４ａに摺接することで爪部３ｂの変形が規制され、爪部３ｂの見かけ上の剛性を高めて、仮固定力を大きくすることができる。一方、前記コネクタ同士の結合完了後は、ネック部４ｂが爪部３ｂに対面することで、爪部３ｂへの補助が無くなり、見かけ上高められていた爪部３ｂの剛性は元々爪部３ｂ自体が備える剛性に戻される。この状態で、爪部３ｂは肩部４ｃにより変形を促され、ネック部４ｂへと容易に押し込められることとなる。すなわち、雄コネクタ４のハウジング４ａ、ネック部４ｂ、肩部４ｃによって、雌コネクタ３の、爪部３ｂの見かけ上の剛性を制御する「剛性制御部」を構成している。なお、雌コネクタ３の爪部３ｂが、取付対象部品２の開口２ａの縁端部から外れる際の変形態様は、弾性変形であっても、塑性変形であっても良い。

ここで、コネクタ１の結合手順を説明する。
第１ステップ：まず、図１（ａ）に示すように、雌コネクタ３を取付対象部品２へと仮固定する。
第２ステップ：次に、図１（ｂ）に示すように、グロメット５を備える雄コネクタ４を、雌コネクタ３に結合する。この、雌コネクタ３と雄コネクタ４との結合が完了するまでの間は、雄コネクタ４のハウジング４ａに雌コネクタ３の爪部３ｂが摺接することで、爪部３ｂは開口２ａの縁端部内側への変形が規制され、爪部３ｂの見かけ上の剛性が高められて、仮固定力は大きなものとなる。すなわち、雄コネクタ４によって雌コネクタ３の仮固定の解除が阻止された状態となる。
第３ステップ：したがって、雄コネクタ４のハウジング４ａが、雌コネクタ３のハウジング３ａの深部まで差込まれ、結合完了となるまで、雌コネクタ３の爪部３ｂが、取付対象部品２の開口２ａの縁端部から外れることはない。しかしながら、図２に示す結合完了状態では、雌コネクタ３の爪部３ｂの内側突起部は、雄コネクタ４のネック部４ｂと対面することで、雄コネクタ４から爪部３ｂへの補助が無くなり、見かけ上高められていた爪部３ｂの剛性は元々の剛性に戻される。この状態から、さらに継続して雄コネクタ４を雌コネクタ３へと差込む方向の力を付与することにより、雄コネクタ４の肩部４ｃが雌コネクタ３の爪部３ｂに当接し、爪部３ｂは図２に矢印で示す方向へと変形し、取付対象部品２の開口２ａの縁端部から外れ、爪部３ｂはネック部４ｂに受け入れられる。

第４ステップ：図３（ａ）には、爪部３ｂが弾性変形して取付対象部品２の開口２ａを通過し、取付対象部品２の車体内側へと押し込まれた状態を示している。このようにして、爪部３ｂは、取付対象部品２の奥へと押し込まれる。
第５ステップ：すると、図３（ｂ）に示すように、雄コネクタ４が取付対象部品２の開口２ａに嵌り込み、雄コネクタ４の鍔部４ｂが開口部２ａの縁端部を通過する。そして、雄コネクタ４の鍔部４ｂが取付対象部品２の車体内側に嵌り込むことで、取付対象部品２と雄コネクタ４のフランジ部４ｆとの間に、グロメット５のシールリップ部５ａを圧縮状態で挟み込む。
この、図３（ｂ）に示す状態に至ると、雄コネクタ４は取付対象部品２に固定され、かつ、グロメット５のシールリップ部５ａが取付対象部品２に密着して、雌コネクタ３と雄コネクタ４の結合部であるハウジング３ａ、４ａの密閉性が確保される。

上記構成をなす、本発明の実施の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。まず、本発明の実施の形態に係るコネクタ１は、コネクタ３、４同士の結合か完了した後（図２）に、初めて、雌コネクタ３の取付対象部品２に対する仮固定が外れる（図３（ａ））ものである。すなわち、雌コネクタ３の仮固定を、爪部３ｂの、取付対象部品の開口２ａの縁端部と噛み合うための外側突起部によって行うと共に、コネクタ同士の結合が完了するまでの間は、雌コネクタ３の、爪部３ｂの内側突起部を雄コネクタ４のハウジング４ａに摺接させることで（図１（ｂ））、雄コネクタ４のハウジング４ａによって爪部３ｂの変形が規制され、爪部３ｂの見かけ上の剛性が高められて、仮固定力を大きくすることができる。一方、コネクタ同士の結合完了後は、雌コネクタ３の爪部３ｂの内側突起部は、雄コネクタ４のネック部４ｂと対面することで、雄コネクタ４による爪部３ｂへの補助が無くなり、見かけ上高められていた爪部３ｂの剛性は元々の剛性に戻される。この状態から、雄コネクタ４の押し込み部である肩部４ｃによって、雌コネクタの爪部３ｂを取付対象部品２の開口２ａの縁端内側へと押し込み（図３（ａ））、爪部３ｂを雄コネクタ４のネック部４ｂに係合させて、雌コネクタ３の爪部３ｂの仮固定を解除する。
そして、雌コネクタ３の取付対象部品２に対する仮固定が外れ（図３（ａ））、雌コネクタ３が取付対象部品２の奥へと押し込まれることで、雄コネクタ４を取付対象部品２に固定する（図３（ｂ））ことが可能となる。

したがって、雌コネクタ３と雄コネクタ４との結合が完了しない限り、雌コネクタ３の取付対象部品２に対する仮固定が外れることが無くなるので、従来のコネクタと異なり、雌コネクタ３と雄コネクタ４との結合が不十分な状態で、雌コネクタ３が取付対象部品２から外れてしまうといった結合不良は発生し得ず、コネクタ３、４同士の完全な結合を、確実に保証することが可能である。
しかも、コネクタ３、４同士の結合と、雄コネクタ４の取付対象部品２への固定とを、雌コネクタ３に雄コネクタ４を差込むという単一の作業によって完了することが可能となる。

また、雄コネクタ４は、取付対象部品２への固定を完了した時点でシール機能が確保されるグロメット５を備えるものである。すなわち、雌コネクタの取付対象部品に対する仮固定が外れ（（図３（ａ））、雌コネクタ３が取付対象部品２の奥へと押し込まれ、雄コネクタ４が取付対象部品２に固定されると同時に（図３（ｂ））、グロメット５のシールリップ部５ａが取付対象部品２に密着することで、コネクタ３、４同士の結合部分（ハウジング３ａ、４ａ）のシールを、グロメット５により確実に行うことが可能となる。しかも、コネクタ３、４同士の結合と、雄コネクタ４の取付対象部品２への固定に加え、グロメット５によるシールも、雌コネクタ３に雄コネクタ４を差込むという単一の作業によって完了することが可能となる。
したがって、本発明の実施の形態に係るコネクタ１によれば、従来のグロメット一体型のコネクタと異なり、結合状態を確認するピンや、コネクタ同士の結合を促進させる結合レバー等、結合の確実化のみを目的とするための特別の機構を備える必要が無く、より単純な構造で、完全な結合を確実に保証することが可能となる。

なお、本発明の実施の形態では、雄コネクタ４がグロメット５を備えることによって、コネクタ３、４同士の密閉性の確保を可能としているが、別例として図４に示すように、雄コネクタ４が、取付対象部品２への固定を完了した時点で取付対象部品２の表面に露出する部品８の一部を構成するものである場合、具体的には、部品８が自動車のインストルメントパネルに取り付けられるスイッチであるような場合にも、本発明を適用することが可能である。
この別例の場合も、図１〜図３の例と同様の構造をコネクタ３、４に持たせることで、コネクタ３、４同士の結合と、取付対象部品２の表面に露出する部品８の取付対象部品２の所定位置への固定とを、雌コネクタ３に雄コネクタ４を差込むという単一の作業によって完了することが可能となり、しかも、コネクタ３、４同士の完全な結合を、確実に保証することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るコネクタと、その結合手順を示すものであり、（ａ）は第１ステップ、（ｂ）は第２ステップを示す図である。 本発明の実施の形態に係るコネクタと、その結合手順を示すものであり、その第３ステップを示す図である。 本発明の実施の形態に係るコネクタと、その結合手順を示すものであり、（ａ）は第４ステップ、（ｂ）は第５ステップを示す図である。 本発明の実施の形態に係るコネクタの別例と、その結合手順を示すものであり（ａ）は雌コネクタの仮固定状態を、（ｂ）は雌コネクタと雄コネクタとの結合完了状態を示す図である。

１：コネクタ ２：取付対象部品 ２ａ：開口 ３：雌コネクタ ３ｂ：爪部 ４：雄コネクタ ５：グロメット ５ａ：シールリップ部

Claims (6)

1. 取付対象部品へと仮固定されて雄コネクタとの結合を待ち受ける雌コネクタと、前記雌コネクタに結合しかつ前記雌コネクタを取付対象部品の奥へと押し込み、自ら取付対象部品に固定される雄コネクタとを有し、
   前記雌コネクタには、前記コネクタ同士の結合が完了するまでの間、前記雄コネクタの構造部分に補助されて見かけ上の剛性が高められ、仮固定の解除が阻止される取付対象部品への仮固定部を、
   前記雄コネクタには、前記コネクタ同士の結合完了後、前記仮固定部への補助を無くして前記仮固定部を取付対象部品から取外す前記仮固定部の剛性制御部を設けたことを特徴とするコネクタ。
2. 前記仮固定部は、前記雄コネクタの構造部分に摺接することで見かけ上の剛性が高められることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記仮固定部は、取付対象部品の開口縁端部と噛み合うための外側突起部と、前記雄コネクタのハウジングに摺接する内側突起部とからなる爪部を備え、
   前記仮固定部の剛性制御部は、前記ハウジングと、当該ハウジングの基端側に位置し、前記コネクタ同士の結合が完了した状態で前記爪部を受け入れるネック部と、前記爪部を変形させ取付対象部品の開口縁端内側へと押し込むための押し込み部とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記雄コネクタは、取付対象部品への固定を完了した時点でシール機能が確保されるグロメットを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のコネクタ。
5. 前記雄コネクタは、取付対象部品への固定を完了した時点で前記取付対象部品の表面に露出する部品の一部を構成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のコネクタ。
6. 請求項４記載のコネクタの結合方法であって、前記雌コネクタを取付対象部品へと仮固定し、前記グロメットを備える雄コネクタを前記雌コネクタに結合し、前記コネクタ同士の結合を完了した後に、さらに雄コネクタを取付対象部品へと押し込んで、前記雌コネクタと取付対象部品との結合を解除し、前記雌コネクタを取付対象部品の奥へと押し込み、前記雄コネクタと取付対象部品とを固定し、前記グロメットのシールリップ部を前記取付対象部品に密着させることを特徴とするコネクタの結合方法。

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