JP4494277B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、雌雄端子の電気的な接続を行うコネクタに関し、より詳細には振動による雌雄端子の接点部の磨耗を低減するようにしたコネクタに関する。

例えば自動車など車両の配線に使用されるコネクタにおいては車両の走行に伴う振動が作用するが、このような振動によってコネクタの雌雄端子の接点部が磨耗して電気的接続不良が発生する場合がある。そこで従来、嵌合状態にある雌雄コネクタハウジングの相互のガタツキを抑制して、擦れ合いによる雌雄端子の接点部の磨耗を低減するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されたコネクタ１００は、図５に示すように、雄端子１０３を保持した雌コネクタハウジング１０２と、雄端子１０３に電気的に接続される雌端子１０１を収容した雄コネクタハウジング１０４とを備えている。雄コネクタハウジング１０４は、雌端子１０１を保持して雌コネクタハウジング１０２のフード部１０５に内嵌するインナハウジング１０６と、インナハウジング１０６の外側に設けられた略角筒状のアウタハウジング１０７とを有し、一体に形成されている。

雌コネクタハウジング１０２のフード部１０５の内側面には規制突部１０８が形成されており、この規制突部１０８はフード部１０５内に挿嵌された雄コネクタハウジング１０４のインナハウジング１０６の外側面に接触する。これにより、雌雄コネクタハウジング１０２，１０４の嵌合方向と直交する方向の相互のガタツキが抑制されるようになっている。

雄コネクタハウジング１０４のアウタハウジング１０７にはロックアーム１０９が形成されており、ロックアーム１０９は雌コネクタハウジング１０２の係合突起を係止する。これにより、雄コネクタハウジング１０４の嵌合方向後方への移動が規制され、雌雄コネクタハウジング１０２，１０４の嵌合状態が維持されるようになっている。
特開２００２−１９８１２７号公報（第３−４頁、図４、図６）

ところで、振動による雌雄端子の接点部の磨耗を低減するためには、雌雄端子に負荷される荷重を軽減することも有効である。しかしながら、上記特許文献１に開示されたコネクタ１００において、雌端子１０１を保持している雄コネクタハウジング１０４のインナハウジング１０６はアウタハウジング１０７と一体に形成されている。そのため、コネクタ１００に振動が作用して、嵌合状態にある雌雄コネクタハウジング１０２，１０４にガタツキが生じた際には、雄コネクタハウジング１０４の全重量が直接的に雌雄端子１０１，１０３に負荷されることとなる。

そして、上記特許文献１に開示されたコネクタ１００の規制突部１０８は、嵌合方向と直交する方向のガタツキは抑制するものの、嵌合方向のガタツキの抑制については効果が少ないものである。そのため、上述のように雄コネクタハウジング１０４の全重量が負荷されることと相まって、振動による雌雄端子１０１，１０３の摩耗が十分に低減されるには至らないことが懸念される。

さらに、上記特許文献１に開示されたコネクタ１００の規制突部１０８は、長期にわたる使用において、雌雄コネクタハウジング１０２，１０４の嵌合方向のガタツキにより摩耗を起こす可能性があり、雌雄コネクタハウジング１０２，１０４の嵌合方向と直交する方向のガタツキをも生じかねないという虞がある。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、雌雄端子に負荷される荷重を軽減し、さらには、嵌合状態にある雌雄コネクタハウジングの嵌合方向および当該嵌合方向と直交する方向のガタツキを抑制することにより、雌雄端子の接点部の摩耗を低減することができるコネクタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係るコネクタは下記（１）〜（３）を特徴としている。

（１） 雄端子を保持した雌コネクタハウジングと、前記雄端子に電気的に接続される雌端子を収容した雄コネクタハウジングと、を備え、前記雄コネクタハウジングが、前記雌端子を保持して当該雌端子を前記雄端子に接続するように前記雌コネクタハウジングに内嵌するインナハウジングと、前記インナハウジングを前記雌コネクタハウジングとの嵌合方向及び当該嵌合方向と直交する方向に移動可能に支持するアウタハウジングと、を有し、前記嵌合方向と直交する方向に互いに対向する前記インナハウジングの外側面および前記アウタハウジングの内側面に、前記インナハウジングと前記雌コネクタハウジングとの非嵌合時において互いに接触または僅かな隙間をおいて離間するリブおよびリブ受け部がそれぞれ突設されており、前記インナハウジングと前記雌コネクタハウジングとの嵌合時に、前記インナハウジングが、前記リブと前記リブ受け部との前記嵌合方向の重なり量以上に嵌合方向に沿って移動されることにより、前記嵌合方向と直交する方向に前記アウタハウジングとの間に前記隙間よりも拡大された隙間をおいて配置されること。
（２） 上記（１）に記載のコネクタにおいて、前記インナハウジングの外側面および前記雌コネクタハウジングの内側面に互いに整合する傾斜面がそれぞれ形成されていること。
（３） 上記（２）に記載のコネクタにおいて、前記インナハウジングと前記アウタハウジングとの間に介装され、前記インナハウジングと前記雌コネクタハウジングとの嵌合時に前記インナハウジングの傾斜面が前記雌コネクタハウジングの傾斜面を押圧するように、前記インナハウジングを前記嵌合方向に沿って付勢する付勢手段をさらに備えたこと。

上記（１）の構成のコネクタにおいて、インナハウジングは雌コネクタハウジングとの嵌合方向及び当該嵌合方向と直交する方向に移動可能にアウタハウジングに支持されている。即ち、雄コネクタハウジングはインナハウジングとアウタハウジングとに分割されている。
そして、雌コネクタハウジングとの非嵌合時に、インナハウジングは、嵌合方向と直交する方向にアウタハウジングに接触し、またはアウタハウジングとの間に僅かな隙間を置いて配置されている。これにより、雌コネクタハウジングとの嵌合動作において嵌合方向と直交する方向のインナハウジングのガタツキが抑制され、インナハウジングと雌コネクタハウジングとのスムースな嵌合を行うことができる。
そして、雌コネクタハウジングとの嵌合時に、インナハウジングは嵌合方向と直交する方向にアウタハウジングとの間に拡大された隙間をおいて配置されている。このため、コネクタに振動が作用して雌雄コネクタハウジングにガタツキが生じた際にも、アウタハウジングがインナハウジングに干渉することが防止され、雌雄端子にアウタハウジングの荷重が負荷されることがない。これにより、雌雄端子に負荷される荷重を軽減して接点部の摩耗を低減することができる。

また、上記（１）の構成のコネクタにおいては、、インナハウジングが雌コネクタハウジングとの嵌合動作によって嵌合方向に沿って移動されることにより、インナハウジングのリブがアウタハウジングのリブ受け部に対して嵌合方向に完全に位置ズレする。これにより、リブとアウタハウジングの内側面と間にリブ受け部の高さ寸法分の隙間が生じ、またリブ受け部とインナハウジングの外側面との間にリブの高さ寸法分の隙間が生じる。このような簡易な構造により、インナハウジングと雌コネクタハウジングとの非嵌合時に、インナハウジングが、嵌合方向と直交する方向にアウタハウジングに接触し、またはアウタハウジングとの間に僅かな隙間をおいて配置され、インナハウジングと雌コネクタハウジングとの嵌合時に、インナハウジングが、嵌合方向と直交する方向にアウタハウジングとの間に前記隙間よりも拡大された隙間をおいて配置されるように構成することができる。

上記（２）の構成のコネクタにおいては、インナハウジングの外側面および雌コネクタハウジングの内側面に互いに整合する傾斜面がそれぞれ形成されている。これらの傾斜面は嵌合方向に交差するものであるので、嵌合状態にあるインナハウジングおよび雌コネクタハウジングの嵌合方向および当該嵌合方向と直交する方向のガタツキを抑制することができる。さらに、両傾斜面が摩耗した場合にも、インナハウジングが雌コネクタハウジングにより深く挿嵌されることで両傾斜面の整合が維持されるので、長期にわたる使用においてもガタツキを抑制することができる。

上記（３）の構成のコネクタにおいては、インナハウジングとアウタハウジングとの間に介装された付勢手段が、インナハウジングの傾斜面が雌コネクタハウジングの傾斜面を押圧するように、インナハウジングを嵌合方向に沿って付勢している。これによれば、インナハウジングの傾斜面と雌コネクタハウジングの傾斜面との整合が常に維持されると共に確実なものとなり、嵌合状態にあるインナハウジングおよび雄コネクタハウジングの嵌合方向および嵌合方向と直交する方向のガタツキをより確実に抑制することができる。付勢手段としては、バネ特性を有する部材を好適に用いることができ、コイルバネ等を例示することができる。

本発明に係るコネクタによれば、雌雄端子に負荷される荷重を軽減し、さらには、嵌合状態にある雌雄コネクタハウジングの嵌合方向および当該嵌合方向と直交する方向のガタツキを抑制することにより、雌雄端子の接点部の摩耗を低減することができる。

以下、本発明にかかるコネクタの好適な一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本実施形態のコネクタの分解斜視図、図２はアウタハウジングを一部破断して示す雄コネクタハウジングのインナハウジングおよびアウタハウジングの斜視図、図３（ａ）は雌コネクタハウジングとの非嵌合時における雄コネクタハウジングの断面図、（ｂ）は同図（ａ）における点線IIIｂで囲まれた部分の拡大図、図４（ａ）は雌コネクタハウジングとの嵌合時における雄コネクタハウジングの断面図、（ｂ）は同図（ａ）における点線IVｂで囲まれた部分の拡大図である。

本実施形態のコネクタ１は、図１に示すように、雄端子４（図４（ａ）に一点鎖線で示す。）を保持した雌コネクタハウジング２と、雄端子４に電気的に接続される雌端子５を収容した雄コネクタハウジング３とを備えている。

雌コネクタハウジング２は、例えば雄端子４をインサート成形した樹脂成形品であって機器に固定されており、雄端子４を包囲する略角筒状のフード部６を有している。フード部６の外側面には、後述する雄コネクタハウジング３のアウタハウジングに設けられた係止手段に係止される一対の係止突起７が形成されている。

さらに図２を参照して、雄コネクタハウジング３は、雌端子５を保持し、当該雌端子５を雌コネクタハウジング２に保持された雄端子４に接続するように雌コネクタハウジング２のフード部６に内嵌するインナハウジング２０と、インナハウジング２０が雌コネクタハウジング２のフード部６に内嵌した状態で雌コネクタハウジング２の係合突起７を係止する係止手段としての一対のロックアーム４１が設けられたアウタハウジング４０と、を有している。

インナハウジング２０は、例えば樹脂成形品であって、略角柱状に形成されており、電線Ｗが接続された雌端子５を収容して保持する端子収容室２１が設けられている。この端子収容室２１は、雌コネクタハウジング２との嵌合方向に沿ってインナハウジング２０を前後に貫通して形成されている。雌端子５は、端子収容室２１の後部開口２１ａから当該端子収容室２１内に挿入される。

電線Ｗが接続されている雌端子５の後端部には、例えばリング状のゴムパッキン等の防水性を有する弾性部材８が嵌着されている。弾性部材８は端子収容室２１の後端部に圧入状態に挿嵌されて固定され、これにより、雌端子５が端子収容室２１の後部開口２１ａから抜け落ちることが防止される。

インナハウジング２０の前端部にはフロントホルダ９が組付けられている。フロントホルダ９は端子収容室２１に収容された雌端子５の前端部を押止し、これにより、雌端子５が端子収容室２１の前部開口からの抜け落ちることが防止される。フロントホルダ９には、端子収容室２１に収容された雌端子５に前記嵌合方向に沿って外部から到達可能とする開口９ａが設けられている。

また、インナハウジング２０の前端部には、例えばリング状のゴムパッキン等の防水性を有する弾性部材１０が嵌着されている。この弾性部材１０は、インナハウジング２０が雌コネクタハウジング２のフード部６に内嵌した際に、フード部６の内側面に密着して防水すると共に、フード部６とインナハウジング２０との間で伝達される振動を減衰させる緩衝材としても機能する。

アウタハウジング４０は、例えば樹脂成形品であって、その内部にインナハウジング２０を収容し、且つ収容されたインナハウジング２０の外側面を所定の隙間をおいて取り囲むように略角筒状に形成されている。

アウタハウジング４０の対向する内側面には一対の弾性係止片４２がそれぞれ突設されている。弾性係止片４２は略Ｌ字形状に形成されており、その先端部が前記嵌合方向に沿って後方に向けて延在し、基端部がアウタハウジング４０の内側面に接続している。弾性係止片４２の先端部には、係止突起４３がアウタハウジング４０の内部に向けて突設されている。インナハウジング２０の後端部の外側面には、これら一対の弾性係止片４２の係止突起４３に係止される一対の係合突起２２が突設されている。

インナハウジング２０は、アウタハウジング４０の前部開口４０ａから当該アウタハウジング４０内に挿入される。インナハウジング２０が挿入されるに伴って、インナハウジング２０の係合突起２２の後端面がアウタハウジング４０の弾性係止片４２の係止突起４３の前端面に当接し、弾性係止片４２の先端部をその基端部が接続しているアウタハウジング４０の内側面に接近させるように当該弾性係止片４２を弾性変形させる。インナハウジング２０が規定の位置に達すると、弾性係止片４２がインナハウジング２０の係合突起２２を乗り越えて弾性変形から復帰し、係止突起４３が係合突起２２の前方に配置される。このようにインナハウジング２０がアウタハウジング４０内に収容された状態において、アウタハウジング４０の弾性係止片４２が、その係止突起４３の後端面においてインナハウジング２０の係合突起２２の前端面を係止する。

インナハウジング２０とアウタハウジング４０との間には、付勢手段としての金属製のコイルバネ１１が介装されている。コイルバネ１１は、その伸縮方向が前記嵌合方向に一致するように配置されており、アウタハウジング４０に対してインナハウジング２０を前記嵌合方向に沿って前方に弾性的に付勢している。上述のように、インナハウジング２０は、その係合突起２２をアウタハウジング４０の弾性係止片４２により係止されているので、アウタハウジング４０の前部開口４０ａから抜け落ちることが防止されている。

アウタハウジング４０の後部開口は、インナハウジング２０に保持された雌端子５に接続されている電線Ｗを外部に導出可能なリヤカバー１２が組付けられて塞がれている。

図３および図４を参照して、雌コネクタハウジング２と雄コネクタハウジング３との嵌合構造を説明する。

図３（ａ）に雌コネクタハウジング２との非嵌合時における雄コネクタハウジング３を示す。非嵌合時において、インナハウジング２０はコイルバネ１１によって前記嵌合方向に沿って前方に弾性的に付勢されており、その係合突起２２をアウタハウジング４０の弾性係止片４２により係止された状態にてアウタハウジング１０内に収容されている。

前記嵌合方向と直交する方向に互いに対向するインナハウジング２０の外側面およびアウタハウジング４０の内側面には、複数のリブ２３およびリブ受け部４４が互いに接近するように突設されている。尚、インナハウジング２０をアウタハウジング４０内にスムースに挿入可能とするために、図３（ｂ）に示すように、リブ２３とリブ受け部４４との間には僅かな隙間であるクリアランスＣ１が設定されている。アウタハウジング４０内に収容されたインナハウジング２０は、リブ２３においてアウタハウジング４０のリブ受け部４４に接触し、又はリブ２３とアウタハウジング４０のリブ受け部４４との間にクリアランスＣ１をおいて配置され、且つコイルバネ１１により弾性的に付勢されて、前記嵌合方向と直交する方向にガタツキがなく且つ前記嵌合方向に沿って前後移動可能にアウタハウジング４０により支持されている。

インナハウジング２０の前端部の外側面には、前記嵌合方向に沿う当該インナハウジング２０の中心線に関して略対称となるように、複数の規制突部２４が突設されている。これらの規制突部２４の前端面２４ａは、前記嵌合方向に沿って前方に向かうに従い次第にインナハウジング２０の前記中心線に接近するように傾斜した傾斜面とされている。雌コネクタハウジング２のフード部６の開口部内側面には、インナハウジング２０の規制突部２４に形成された傾斜面２４ａに整合可能な（換言すれば、面接触可能な）傾斜面６ａが形成されている。

雌コネクタハウジング２への嵌合移動に伴い、雄コネクタハウジング３のインナハウジング２０は雌コネクタハウジング２のフードブ６内に挿嵌される。相対的に雌コネクタハウジング２のフード部６が、雄コネクタハウジング３のインナハウジング２０の外側面とアウタハウジング４０の内側面との間に進入する。そして、インナハウジング２０の規制突部２４の傾斜面２４ａとフード部６の傾斜面６ａとが整合し、雌コネクタハウジング２に対するインナハウジング２０の位置が固定される。

図４（ａ）に雌コネクタハウジング２との嵌合時における雄コネクタハウジング３を示す。雌コネクタハウジング２との完全嵌合に伴い、雌コネクタハウジング２のフード部６が雄コネクタハウジング３のインナハウジング２０の外側面とアウタハウジング４０の内側面との間にさらに進入し、フード部６の外側面に設けられた係合突起７がアウタハウジング４０のロックアーム４１に係止される。雌コネクタハウジング２に固定されたインナハウジング２０は、リブ２３とリブ受け部４４との前記嵌合方向の重なり量以上に、アウタハウジング４０に対して相対的に前記嵌合方向に沿って後方に移動される。

かかる嵌合状態において、インナハウジング２０およびアウタハウジング４０は個々に雌コネクタハウジング２のフード部６に支持されている。そして、インナハウジング２０がアウタハウジング４０に対して相対的に前記嵌合方向に沿って後方に移動されることにより、インナハウジング２０のリブ２３がアウタハウジング４０のリブ受け部４４に対して前記嵌合方向に沿って完全に位置ズレし、図４（ｂ）に示すように、リブ２３とアウタハウジング４０の内側面と間にリブ受け部４４の高さ寸法分の隙間Ｃ２が生じ、またリブ受け部４４とインナハウジング２０の外側面との間にリブ２３の高さ寸法分の隙間Ｃ３が生じている。隙間Ｃ２および隙間Ｃ３はいずれもクリアランスＣ１よりも大きなものであり、従って、インナハウジング２０とアウタハウジング４０との間には、インナハウジング２０と雌コネクタハウジング２との非嵌合時に比べて拡大された隙間がおかれている。

このように、雌端子５を保持しているインナハウジング２０はアウタハウジング４０と非接触であるので、コネクタ１に振動が作用して雌雄コネクタハウジング２，３にガタツキが生じた際にも、雌雄端子４，５にアウタハウジング４０の荷重が負荷されることがなく、これにより、雌雄端子４，５に負荷される荷重が軽減されて接点部の摩耗が低減される。

さらに、インナハウジング２０の規制突部２４に形成された傾斜面２４ａおよび雌コネクタハウジング２のフード部６に形成された傾斜面６ａは前記嵌合方向に交差するものであるので、嵌合状態にあるインナハウジング２０および雌コネクタハウジング２の前記嵌合方向および当該嵌合方向と直交する方向の相互のガタツキが抑制される。さらに、両傾斜面２４ａ，６ａが摩耗した場合にも、インナハウジング２０が雌コネクタハウジング２により深く挿嵌されることで両傾斜面２４ａ，６ａの整合が維持されるので、長期にわたる使用においてもガタツキが抑制される。

さらに、インナハウジング２０の規制突部２４に形成された傾斜面２４ａが雌コネクタハウジング２のフード部６に形成された傾斜面６ａを押圧するように、コイルバネ１１がインナハウジング２０を前記嵌合方向に沿って前方に弾性的に付勢している。これによれば、インナハウジング２０の規制突部２４に形成された傾斜面２４ａと雌コネクタハウジング２のフード部６に形成された傾斜面６ａとの整合が常に維持されると共に確実なものとされており、嵌合状態にあるインナハウジング２０および雄コネクタハウジング２の前記嵌合方向および当該嵌合方向と直交する方向の相互のガタツキが確実に抑制されている。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。

本発明に係るのコネクタの一実施形態の分解斜視図である。 アウタハウジングを一部破断して示す雄コネクタハウジングのインナハウジングおよびアウタハウジングの斜視図である。 （ａ）は雌コネクタハウジングとの非嵌合時における雄コネクタハウジングの断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）における点線IIIｂで囲まれた部分の拡大図である。 （ａ）は雌コネクタハウジングとの嵌合時における雄コネクタハウジングの断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）における点線IVｂで囲まれた部分の拡大図である。 （ａ）および（ｂ）は従来のコネクタの断面図である。

符号の説明

１ コネクタ
２ 雌コネクタハウジング
３ 雄コネクタハウジング
４ 雄端子
５ 雌端子
６ フード部
６ａ 傾斜面
１１ コイルバネ（付勢手段）
２０ インナハウジング
２３ リブ
２４ 規制突部
２４ａ 傾斜面
４０ アウタハウジング
４１ ロックアーム
４４ リブ受け部

Claims (3)

1. 雄端子を保持した雌コネクタハウジングと、前記雄端子に電気的に接続される雌端子を収容した雄コネクタハウジングと、を備え、
   前記雄コネクタハウジングが、前記雌端子を保持して当該雌端子を前記雄端子に接続するように前記雌コネクタハウジングに内嵌するインナハウジングと、前記インナハウジングを前記雌コネクタハウジングとの嵌合方向及び当該嵌合方向と直交する方向に移動可能に支持するアウタハウジングと、を有し、
   前記嵌合方向と直交する方向に互いに対向する前記インナハウジングの外側面および前記アウタハウジングの内側面に、前記インナハウジングと前記雌コネクタハウジングとの非嵌合時において互いに接触または僅かな隙間をおいて離間するリブおよびリブ受け部がそれぞれ突設されており、
   前記インナハウジングと前記雌コネクタハウジングとの嵌合時に、前記インナハウジングが、前記リブと前記リブ受け部との前記嵌合方向の重なり量以上に嵌合方向に沿って移動されることにより、前記嵌合方向と直交する方向に前記アウタハウジングとの間に前記隙間よりも拡大された隙間をおいて配置されることを特徴とするコネクタ。
2. 前記インナハウジングの外側面および前記雌コネクタハウジングの内側面に互いに整合する傾斜面がそれぞれ形成されていることを特徴する請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記インナハウジングと前記アウタハウジングとの間に介装され、前記インナハウジングと前記雌コネクタハウジングとの嵌合時に前記インナハウジングの傾斜面が前記雌コネクタハウジングの傾斜面を押圧するように、前記インナハウジングを前記嵌合方向に沿って付勢する付勢手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。

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