JP4667004B2

JP4667004B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4667004B2
Application number: JP2004317741A
Authority: JP
Inventors: 昭彦土肥; 勉幸田; 文敏赤池
Original assignee: Fujikura Ltd; Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Fujikura Ltd; Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2024-11-01
Also published as: JP2006128025A

Description

本発明は、主として自動車の部品モジュール同士の接続、あるいは電装品とワイヤハーネスの接続などに用いられるコネクタ、例えば電装品としては自動車ドアの個所に設けたドアスイッチやコンソールスイッチ、オーディオ機器などとワイヤハーネスとを接続するためのコネクタに関する。

例えば２つの自動車用部品モジュールを機械的に結合する時に、電気的な接続をも行うことが必要な場合がある。かかる場合にそれぞれの部品モジュールの所定位置に電気接続用のコネクタを取り付けておいて、部品モジュール同士を結合させると、それによって両コネクタが嵌合するようにしておくことが組立作業を効率良く行う上で好ましい。このような用途に使用されるコネクタは、結合すべき部品モジュール上の寸法公差がコネクタの接続に影響しないように、また各部品モジュールの振動モードの違いが接続後のコネクタに悪影響を与えないように配慮する必要がある。

一例として自動車のドアトリムに配線体をもたせたドアトリムモジュールの組付け工程について説明する。この組付け工程は、ハーネスに接続された雌コネクタをドアトリムの裏側に予め取り付け、ドアインナーパネルにはパワーウインドウレギュレータに取り付けた雄コネクタをレギュレータごとパネルの所定位置に取り付ける。そして、モジュール組付け工程においてドアトリムの所定部分をまず最初にドアインナーパネルの取り付け基準位置に合わせ、次にドアトリム全体を回転させてトリム上縁部をパネル上縁部に取り付け、次いでドアトリム全体を押してパネルにドアトリムを嵌め合せる。この作業工程において、あらかじめコネクタ同士のみを嵌合させる作業を行うと非常に手間がかかる。したがって、上述の通りドアトリムを取り付ける際にコネクタ同士も同時に嵌合させることが作業工程上望ましい。

このような目に見えない部分でのコネクタ嵌合を可能とし、しかも小型で目視をせずに芯合わせを行うことができ、確実に嵌合可能でありかつ嵌合後に端子部の微摺動磨耗を防止するコネクタが開発された。これは、第１のコネクタと第１のコネクタを離脱可能に収納するコネクタホルダと、第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備えたコネクタであって、第２のコネクタと第１のコネクタとの完全嵌合に応じて第１のコネクタをコネクタホルダから離脱させる仮止め離脱手段を有するとともに、コネクタホルダには、第１のコネクタと第２のコネクタとの嵌合を容易にする調芯手段が備わったものである（特許文献１参照）。
特開２００３−３２３９４１号公報（第３頁、図１）

特許文献１に記載された従来技術では、コネクタホルダが四角筒型形状であり、この一端には第２のコネクタを挿入する端部開口部が形成されている。この端部開口部周囲には第２のコネクタがコネクタホルダに進入し易くするためのテーパ部が形成されている。また、コネクタホルダ内部には端部開口部近傍に段部が形成されている。この段部は第２のコネクタを第１のコネクタから離脱させるときに第１のコネクタが端部開口部から離脱しないためのストッパである。一方、コネクタホルダの他端には、このコネクタホルダを被取付部に取り付ける取付壁が形成されている。取付壁には長穴の取付穴が穿設され、この取付穴にクランプが係合し、クランプを介してコネクタホルダを例えば車体パネル等被取付部に取り付けるようになっている。また、コネクタホルダの周壁の一部には第１のコネクタをコネクタホルダの上方からコネクタホルダ内に挿入するための上部開口部が形成されているなど、その構造は複雑なものとなっている。さらに、両コネクタを完全嵌合した後に、コネクタの軸心方向の高さや長さに誤差があったときに、この誤差を調整することはできないものであった。

そこで、本発明は、構造も簡単で安価に製造でき、ワンタッチで嵌合することができるとともに、組付け誤差を吸収し、かつコネクタの軸心方向におけるズレの調整を可能としたコネクタを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、第１のコネクタと、第１のコネクタを収納しブラケットに取り付けられるコネクタホルダと、第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備え、前記コネクタホルダは筒状に形成され、前記第１のコネクタを挿通させるとともに、前記第１のコネクタが前記コネクタホルダに対し、軸心方向の所定範囲内で移動可能としたコネクタにおいて、前記コネクタホルダの筒状本体部の両側に羽根部を形成し、前記ブラケットに筒状本体部を受け入れる開口部と前記羽根部を収納する間隙部を形成し、羽根部はこの間隙部内で前後左右並びに回動可能であり、前記コネクタホルダの羽根部の少なくとも片面に複数の凸部を設け、前記第１のコネクタの上方位置側面に係合突起を形成するとともに下方位置側面に突起を形成し、前記第２のコネクタに前記係合突起に係合する係合片を形成し、前記コネクタホルダの内部に前記突起に係脱する係合弾片を形成し、前記コネクタホルダの係合弾片の上端に前記第１のコネクタの突起を係合させた状態で前記第１のコネクタの係合突起と前記第２のコネクタの係合片とを係合して電気的接続を図り、さらに前記第２のコネクタを押し下げて前記突起と係合弾片との係合を解除することにより第２のコネクタの軸心方向高さを低くできるようにしたものである。

本発明によれば、第１のコネクタと、第１のコネクタを収納しブラケットに取り付けられるコネクタホルダと、第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備え、前記コネクタホルダは筒状に形成され、前記第１のコネクタを挿通させるとともに、前記第１のコネクタが前記コネクタホルダに対し、軸心方向の所定範囲内で移動可能としたコネクタにおいて、前記コネクタホルダの筒状本体部の両側に羽根部を形成し、前記ブラケットに筒状本体部を受け入れる開口部と前記羽根部を収納する間隙部を形成し、羽根部はこの間隙部内で前後左右並びに回動可能であり、前記コネクタホルダの羽根部の少なくとも片面に複数の凸部を設け、前記第１のコネクタの上方位置側面に係合突起を形成するとともに下方位置側面に突起を形成し、前記第２のコネクタに前記係合突起に係合する係合片を形成し、前記コネクタホルダの内部に前記突起に係脱する係合弾片を形成し、前記コネクタホルダの係合弾片の上端に前記第１のコネクタの突起を係合させた状態で前記第１のコネクタの係合突起と前記第２のコネクタの係合片とを係合して電気的接続を図り、さらに前記第２のコネクタを押し下げて前記突起と係合弾片との係合を解除することにより第２のコネクタの軸心方向高さを低くできるようにしたので、コネクタホルダの構造が簡単なものとなり、全体を安価に提供することができ、コネクタ同士の軸心方向のズレの調整が簡単に行える。また、寸法誤差があっても、前記コネクタホルダの筒状本体部の両側に羽根部を形成し、前記ブラケットに筒状本体部を受け入れる開口部と前記羽根部を収納する間隙部を形成し、羽根部はこの間隙部内で前後左右並びに回動可能であるものにあっては、組付け誤差を吸収することができる。さらに、凸部がブラケットの間隙部の天井と底面とに点接触し（羽根部の上下面に凸部を形成したとき）、あるいは天井又は底面に点接触し、羽根部の間隙部内での動きをスムーズにしている。

以下に本発明の実施形態について図面を参照にして説明する。

図１は、組付け前のコネクタ１，２と、コネクタホルダ３及びこのコネクタホルダ３が取り付けられるパネルなどに固定されたブラケット４を示す分解斜視図である。４つの側面を有する四角柱状の第１のコネクタ（メスコネクタ）の上方位置側面（４つの側面の１つ）に係合突起５を形成し、下方位置側面（４つの側面の１つ）に突起６を形成してある。これら係合突起５と突起６とが形成された１つの側面に隣り合う側面にガイド溝７を形成し、このガイド溝７の入口端をテーパ状入口７ａに形成してある。ガイド溝７には、図示しない第２のコネクタ２の内部に形成された突条が嵌まり込む。このガイド溝７が形成された第１のコネクタ１の側面下端側には小突起８を形成してある。この小突起８は、図示しないコネクタホルダ３の内面に形成された溝に嵌まり込む。第１のコネクタ１の上面には、端子部９を形成してある。この端子部９に端子Ｂが装着される。

前記第２のコネクタ２は、第１のコネクタ１を内部に挿入できる筒形形状に形成してあり、上半分の径よりも下半分の径を大きく形成し、この下半分の中空部内側に前記係合突起５に係合する係合片１０と、下半分下端のフランジ部１１の内周面に形成されたテーパ部１１ａとを備え、内部には部品モジュールなどからの配線Ｗと接続された端子Ａが装着される端子部１２を備えている（図３ないし図６参照）。第２のコネクタ２の下半分の中空部の内径は、第１のコネクタ１の最外径とほぼ同一であり、テーパ部１１ａの存在により第１のコネクタ１を第２のコネクタ２の中空部へ挿入し易くし、かつ軸心がズレた状態でも嵌合し得るようになっている。また、フランジ部１１から立上った１つの立壁部１３を備え、前記係合片１０の個所には切込み１４を入れてあり、この切込み１４により全体が撓んで係合片１０が係合突起５に係合する。これら両コネクタ１，２は、樹脂成形品であることが好ましい。

前記コネクタホルダ３は、筒状本体部１５の内部に係合弾片１６を形成し、筒状本体部１５の両側に羽根部１７を形成してある。これら羽根部１７の上面に複数の凸部１８を設けてある。筒状本体部１５には下方から第１のコネクタ１が挿入され、係合弾片１６の上端が第１のコネクタ１の突起の下面に当接して係合する。このコネクタホルダ３は、射出成形などにより樹脂で成形されることが好ましい。

自動車のインストルーメントパネルなどに固定されるブラケット４は、固定用の取付孔１９を有し、前記コネクタホルダ３の筒状本体部１５を受け入れる開口部２０を中央に形成してある。また、この開口部２０の周囲には前記羽根部１７を収納する間隙部２１を形成してある。この間隙部２１の入口には、一旦羽根部１７を挿入して収納した後は抜け出ないようにくさび状のストッパ２１ａを設けてある。このストッパ２１ａは、挿入口側から奥に向けて徐々に高くなる面を有し、この面に沿って羽根部１７が間隙部２１内へ導かれる。

前記第１のコネクタ１をコネクタホルダ３に収納し、コネクタホルダ３の羽根部１７をブラケット４の間隙部２１へ収納する。この状態では、ブラケット４は所定の位置に固定され、部品に寸法誤差があってもブラケット４の位置は固定されている。その後、図示していないが部品モジュールなどからの配線を第２のコネクタ２の内部に収め、例えば端子部１２から複数のピンジャックを突出させ（オス側）、メス側の第１のコネクタ１の端子部９（ピンジャックを受け入れる差込口を有する）へこの端子部１２を接合させるには、第２のコネクタ２を第１のコネクタ１に嵌合させる。このとき、係合片１０が係合突起５に係合した状態を両端子部９，１２の接合完了状態とする。コネクタ１，２の端子部９，１２同士が正しく接合された状態が図２である。

図７ないし図１０において、各部品の嵌合状態などを説明する。図７では、コネクタホルダ３の下方から第１のコネクタ１を挿入していき、第１のコネクタ１の下方位置側面に形成された突起６がコネクタホルダ３の係合弾片１６を外方へ押し拡げながら通過したとき、突起６の下面に係合弾片１６の上端が係合した状態を示す。この状態のとき、第１のコネクタ１に第２のコネクタ２を嵌合させると、図８に示すように係合突起５と係合片１０とが係合する。この係合状態で端子部９，１２同士も電気的に接続した状態で接合が図られる。この図８に示す状態に至る前、第２のコネクタ２を第１のコネクタ１に嵌合させようとしたときに、両コネクタ１，２の軸心Ｚがズレていたとしても、第２のコネクタ２のフランジ部１１の内周面にテーパ部１１ａが形成されているので、第２のコネクタ２を嵌め込んでいくうちに、第１のコネクタ１が動いてズレが解消される。図８の状態において、第２のコネクタ２の位置が所定の位置よりも高い場合、第２のコネクタ２を図９の矢印方向へ押し下げて突起６から係合弾片１６の係合を外す。さらに、第２のコネクタ２を押し下げて適正位置としたとき、図１０に示す状態となる。図１０の状態では、第２のコネクタ２が第１のコネクタ１をコネクタホルダ３内で吊り下げた状態となる。

図１１ないし図１３は、コネクタホルダ３の詳細を示し、筒状本体部１５の内面と両側下端部が連結されて係合弾片１６が内部に設けられ、この係合弾片１６の上端が筒状本体部１５よりもわずかに上に突出している。また、凸部１８は羽根部１７の上下両面に形成したが、いずれか片面であってもよい。これら凸部１８がブラケット４の間隙部２１の天井と底面とに点接触し、羽根部１７の間隙部２１内での動きをスムーズにしている。

図１４及び図１５は、間隙部２１内における羽根部１７の動きを説明するものであり、符号Ｈ_１〜Ｈ_５に示す角度範囲で羽根部１７は自由に動くことができる。したがって、２つのコネクタ１，２の軸心Ｚ（図８参照）がズレた状態で第２のコネクタ２を第１のコネクタ１にテーパ部１１ａを利用して無理に嵌め込んでも、第１のコネクタ１がコネクタホルダ３とともに動く、すなわち羽根部１７が間隙部２１内で動くため、両コネクタ１，２の軸心Ｚが合った状態で嵌合することとなる。また、図１４の符号Ｈ_１〜Ｈ_５で示す範囲は、誤差吸収範囲であり、例えば両コネクタ１，２がねじれた状態で嵌合することがあってもＨ_５の回動範囲で第１のコネクタ１が回動することで正しい嵌合を実現することができる。

尚、本発明の実施形態については自動車のインストルーメントパネルを例にしたが、車両等のシートにも適用でき、特にシートバック上部に取り付けられる電動ユニット付きヘッドレストにおいてシートバック側のコネクタとヘッドレストのステーに設けたコネクタとの嵌合で効果が期待できる。例えば、車両用シートに適用した例を図１６に示すと、シートバックの略逆Ｕ字状に形成されたフレーム３０の上部の左右にヘッドレスト（図示せず）のステー３１（中空体）を支持する一対の筒状のステーブラケット３２を溶接などにより固着し、このステーブラケット３２にステー３１が挿入されて保持されるサポート部材３３を取り付けてある。さらに、前記フレーム３０には左右一対の下方に延びる取付板３４を固着し、この取付板３４にヘッドレスト上下調整機構３５を取り付けてある。このヘッドレスト上下調整機構３５は、取付板３４に固定される調整機構ベース部３６と、調整機構ベース部３６に上下方向にスライド可能なヘッドレストステー３１の下部と連結される可動調整部３７とからなっている。この可動調整部３７は図示しないモータ等のアクチュエータを装備し、また左右側部にはヘッドレストステー３１を保持するステーホルダ３８が設けられている。このステーホルダ３８の下部には、コネクタホルダ３を保持するブラケット４が取り付けられ、コネクタホルダ３は第１のコネクタ１を組み付けた後、ブラケット４に取り付けられる。また、第２のコネクタ２は、図１７に示すように、ステー３１の下部に装着される。なお、第１のコネクタ１の下部には、車両に搭載された電源から電気を供給するための配線Ｗの端子Ｂが接続されている。第１及び第２のコネクタ１，２は、ステー３１がシートバックに装着されると同時に接続される。

前記第２のコネクタ２には、図１７及び図１８に示すように、ステー３１の中を通る配線Ｗの端子Ａが装着され、第２のコネクタ２はこの第２のコネクタ２の立壁部１３がステー３１の切欠き３１Ａに嵌入され、係合片１０がステー３１に形成された窓３１Ｂから露出するようにステー３１の下端開口部に挿入される。ステー３１の中を通る配線Ｗは、ヘッドレスト内のアクチュエータに接続されている。例えばこのアクチュエータに電気を供給したり、信号を送信したりしてヘッドレスト上下調整機構３５を作動させるようになっている。

分解斜視図。組み立てた状態の斜視図。第２のコネクタの正面図。図３のＡ−Ａ線断面図。第２のコネクタの側面図。図５のＢ−Ｂ線断面図。第１のコネクタをコネクタホルダへ挿入した状態の断面図。第１と第２のコネクタの嵌合状態の断面図。第２のコネクタを押し下げた状態の断面図。第２のコネクタをさらに押し下げた状態の断面図。コネクタホルダの斜視図。コネクタホルダの正断面図。コネクタホルダの側断面図。間隙部内の羽根部を示す平断面図。図１４の符号Ｈ_５の範囲で回動したときの平断面図。シートバックの内部構造を示す斜視図。ステーと第２のコネクタの関係を示す分解斜視図。ステーに第２のコネクタを装着した状態の斜視図。

符号の説明

１第１のコネクタ
２第２のコネクタ
３コネクタホルダ
４ブラケット
５係合突起
６突起
１０係合片
１６係合弾片

Claims

第１のコネクタと、第１のコネクタを収納しブラケットに取り付けられるコネクタホルダと、第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備え、
前記コネクタホルダは筒状に形成され、前記第１のコネクタを挿通させるとともに、前記第１のコネクタが前記コネクタホルダに対し、軸心方向の所定範囲内で移動可能としたコネクタにおいて、
前記コネクタホルダの筒状本体部の両側に羽根部を形成し、
前記ブラケットに筒状本体部を受け入れる開口部と前記羽根部を収納する間隙部を形成し、
羽根部はこの間隙部内で前後左右並びに回動可能であり、
前記コネクタホルダの羽根部の少なくとも片面に複数の凸部を設け、
前記第１のコネクタの上方位置側面に係合突起を形成するとともに下方位置側面に突起を形成し、前記第２のコネクタに前記係合突起に係合する係合片を形成し、前記コネクタホルダの内部に前記突起に係脱する係合弾片を形成し、
前記コネクタホルダの係合弾片の上端に前記第１のコネクタの突起を係合させた状態で前記第１のコネクタの係合突起と前記第２のコネクタの係合片とを係合して電気的接続を図り、さらに前記第２のコネクタを押し下げて前記突起と係合弾片との係合を解除することにより第２のコネクタの軸心方向高さを低くできるようにしたことを特徴とするコネクタ。
前記コネクタホルダの係合弾片の上端が第１のコネクタの突起を乗り越えたとき、係合突起と係合片とが係合した状態で第２のコネクタが第１のコネクタをコネクタホルダ内で吊り下げた状態となることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記第２のコネクタの下端側内周面にテーパ部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。
前記第１のコネクタはシートのヘッドレストまたはシートバックの一方に取り付けられ、前記第２のコネクタはシートバックまたはヘッドレストの他方に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコネクタ。