JP5594175B2 - コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、機器側コネクタにハーネス側コネクタ等の相手コネクタを嵌合するコネクタ装置に関する。

例えば電気自動車において、車載機器類に電力を供給するためのコネクタ装置として、以下のようなものが知られている。このものは、互いに嵌合される機器側コネクタとハーネス側コネクタとを備えており、機器側コネクタは、ジャンクションボックス（Ｊ／Ｂ）の外面にフード部を有する雄ハウジングが一体的に形成され、このフード部の奥面からバスバーからなる雄端子が突設された構造であり、一方のハーネス側コネクタは、上記した雄ハウジングのフード部に嵌合可能な雌ハウジング内に電線の端末に接続された雌端子を収容した構造である。機器側コネクタを備えたＪ／Ｂは金属製のケース内に収容され、このケースにおける雄ハウジングの嵌合凹部と対向した面には、雌ハウジングを挿通するべく嵌合用開口が開けられている。この嵌合用開口は、雌ハウジングが挿通しやすいように嵌合凹部の開口よりも一回り大きい程度に形成されるのが一般的である。このようなコネクタ装置は、例えば特許文献１に記載されている。

そして、ハーネス側コネクタはケースの嵌合用開口を通して内部の機器側コネクタに嵌合するのであるが、嵌合箇所によっては嵌合動作を手探り状態で行わねばならない場合があり、そのような場合には例えばハーネス側コネクタの雌ハウジングを斜め姿勢として嵌合することに起因して、雌ハウジングの前端角部が、雄ハウジングのフード部内に深く入り、フード部の奥面から突出した雄端子に突き当たって、その変形等を招くおそれがある。

特開２００５−３２７５６１号公報

上記のような不具合の防止対策としては、フード部の先端を延ばしたり、フード部の内面にリブを形成することにより、斜め姿勢を採った雌ハウジングがフード部内に深く入り込むことを規制する手段が知られてはいるが、上記のようなコネクタ装置の場合は、ケースに形成された嵌合用開口の口縁が邪魔になってフード部を延ばすことができず、延ばそうと思えば嵌合用開口を広げる等、ケース側での設計変更も必要となり、またＪ／Ｂの形状によっては、型抜きの関係でフード部内にリブを形成することが難しい場合もあり、簡単には対応できない。なお、このような事情は、雄ハウジングの形状が、フード部を設けることなく単に相手の雌ハウジングが嵌合される嵌合凹部が形成されただけのものであっても、同様に生じるところである。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、機器のケース側の設計変更を伴うことなく、雌コネクタによる雄端子への衝突事故が生じることを防止するところにある。

本発明は、雌端子が収容された雌ハウジングを有する雌コネクタと、前記雌ハウジングが嵌合される嵌合凹部を設け雄端子が前記嵌合凹部内に突出した形態で収容された雄ハウジングを有する雄コネクタと、前記雄コネクタを収容する機器のケースと、が備えられるとともに、前記ケースにおける前記雄ハウジングの前記嵌合凹部と対向した面には、前記嵌合凹部の開口よりも拡径された嵌合用開口が前記嵌合凹部と同心に形成され、前記雌コネクタの前記雌ハウジングが前記ケースの前記嵌合用開口を通して、前記雄コネクタにおける前記雄ハウジングの前記嵌合凹部に嵌合されるようにしたコネクタ装置において、前記雄ハウジングの前記嵌合凹部の口縁には、前記嵌合用開口内に挿通可能な筒形の突壁が突出形成されているところに特徴を有する。

雌ハウジングは、筒形の突壁から雄ハウジングの嵌合凹部に嵌合されるが、仮に雌コネクタが斜め姿勢で嵌合された場合、突壁の突出端が当って雌ハウジングの嵌合深さが規制され、すなわち雌ハウジングの前端角部が雄端子の位置まで到らず、同雄端子と衝突することが回避される。また、突壁は、機器のケースの嵌合用開口内に挿通可能な形状に形成したから、嵌合用開口すなわち機器のケースでの設計変更は要しない。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記雌ハウジングには、前記雄ハウジングの前記嵌合凹部に嵌合される部分の後方側に段差状に拡径された拡径部が設けられ、この雌ハウジングの段差面には前記突壁の突出端側を嵌めて逃がす逃がし凹部が形成されている。
雌ハウジングに、ケースの嵌合用開口内に嵌ったり、同嵌合用開口を覆うような拡径部が設けられている場合にも、突壁が雌ハウジングにおける拡径部の段差面に設けられた逃がし凹部に嵌って逃がされつつ、両コネクタの正規嵌合が担保される。

（２）前記突壁の突出端の内周面には、ガイド用のテーパ面が形成されている。
雌コネクタの雌ハウジングが多少傾いたり心ずれして嵌合された場合にも、テーパ面で心出しされつつ突壁から嵌合凹部に向けてスムーズに嵌合される。

（３）前記機器のケースが金属製である一方、前記雌コネクタの前記雌ハウジングにおける前記拡径部にはシールドシェルが嵌着され、このシールドシェルの前端縁から張り出し形成されたフランジが、前記ケースにおける前記嵌合用凹部の口縁に固定されている。
シールド機能を備えたコネクタ装置に有効に適用することができる。

本発明によれば、機器のケース側の設計変更を伴うことなく、雌コネクタによる雄端子への衝突事故が生じることを防止できる。

本発明の一実施形態に係るコネクタ装置の分解斜視図 機器側コネクタとハーネス側コネクタとの嵌合前の状態の斜視図 機器側コネクタの平面図 雌ハウジングの背面図 同平面図 同底面図 同左側面図 ハーネス側コネクタの下方から視た斜視図 同背面図 同平面図 同底面図 同左側面図 機器側コネクタにハーネス側コネクタを嵌合する動作を示す側断面図 正規嵌合状態の側断面図 こじり嵌合が規制された状態を示す側断面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１５に基づいて説明する。
本実施形態は、バッテリと車載機器とを結ぶ電気系統に介設されるコネクタ装置を例示しており、図１及び図１３に示すように、ケース１０内に装備される機器側コネクタ２０と、ワイヤハーネスの端末に接続されて上記機器側コネクタ２０と嵌合されるハーネス側コネクタ３０とから構成されている。

機器側コネクタ２０は、ジャンクションボックス１５（以下、Ｊ／Ｂ１５）の外面に嵌合凹部２２が形成されることで雄ハウジング２１が一体的に形成されている。この嵌合凹部２２は、図３に示すように、左右方向に長い長方形断面をなし、同嵌合凹部２２内は、左右方向に３つの領域に分けられ、中央部と同図の左端の領域では、それぞれ奥面から幅広のバスバー２４（本発明の雄端子に相当）が突設されている。両バスバー２４は板面を揃えて左右に並んだ姿勢で配設され、嵌合凹部２２の深さの９割弱の高さ寸法突出している。両バスバー２４の間には背の低い仕切壁２５が立てられている。

嵌合凹部２２内の図３における右側の領域には、機器側コネクタ２０の嵌合検知部２６が構成されている。この嵌合検知部２６では、その奥面の中央部から、一対の嵌合検知用の雄タブ２７が左右に所定間隔を開けて並んで突設されており、両雄タブ２７の左右両側並びに手前側（図３の下側）の三方を囲むようにして、平面門形をなす仕切壁２８が立てられている。
機器側コネクタ２０には、図示はしないが動力用の電気回路が構成されており、上記した一対の嵌合検知用の雄タブ２７同士が電気的に接続された状態にあると、電気回路が導通状態とされる一方、雄タブ２７同士が非接続状態である場合には電気回路が遮断されるようになっている。

上記のように機器側コネクタ２０が設けられたＪ／Ｂ１５が、シールド機能を備えたアルミニウム等の金属製のケース１０内に収容され、図示しないボルトで止められて固定されている。より詳細には、図１３に示すように、ケース１０の上面の所定位置には、機器側コネクタ２０の嵌合凹部２２の開口よりも大きい長方形の嵌合用開口１１が形成されている。そしてＪ／Ｂ１５は、機器側コネクタ２０の嵌合凹部２２が嵌合用開口１１と同心に整合し、かつ、嵌合凹部２２の開口面が嵌合用開口１１の下方（裏側）に所定寸法控えた位置において、上記のようにボルト止めによって固定されている。

次に、ハーネス側コネクタ３０について説明する。ハーネス側コネクタ３０は大まかには、被覆電線の端末に固着された雌端子（図示せず）が収容される雌ハウジング３１と、この雌ハウジング３１の後端側に外嵌されるシールドシェル５０とから構成されている。雌端子は、上記した機器側コネクタ２０に設けられたバスバー２４（雄端子）と嵌合接続されるように機能する。

雌ハウジング３１は合成樹脂製であって、図４ないし図７に示すように、上記した雄ハウジング２１の嵌合凹部２２内に緊密に嵌合可能な扁平なブロック状に形成されている。雌ハウジング３１は左右方向に３つの領域に分けられ、中央部と背面（上面）から視た左端の領域では、それぞれ雌端子を背面側から挿入可能なキャビティ３２が形成されている。各キャビティ３２の前壁には、相手のバスバー２４が挿入可能な端子挿入口３３が開口されているとともに、キャビティ３２の天井面には、雌端子のランス孔に弾性的に係止する樹脂ランス３４が形成されている。
なお、雌ハウジング３１の前面における両キャビティ３２の間の位置には、相手の雄ハウジング２１の嵌合凹部２２の奥面に立てられた仕切壁２５が挿入されるガイド溝３５が形成されている。
各雌端子は、対応するキャビティ３２内に樹脂ランス３４を撓み変位させつつ後方から挿入され、前壁に当たる正規位置まで挿入されると、樹脂ランス３４が復元変位して係止することで、キャビティ３２内に抜け止めされて収容されるようになっている。

雌ハウジング３１における正面視で右端の領域には、ハーネス側コネクタ３０の嵌合検知部３７が構成されている。同嵌合検知部３７には、詳しくは図示しないが、ショート端子が装着されている。
そして、後記するように、両コネクタ２０，３０が正規に嵌合されると、機器側コネクタ２０の嵌合検知用の雄タブ２７同士がショート端子を介して接続され、離脱されると、ショート端子が外れて両雄タブ２７同士の接続が解除されるようになっている。

シールドシェル５０は、アルミニウム等の金属板を深絞り等のプレス加工をすることによって形成されており、雌ハウジング３１の後端部（上端部）に嵌装可能な長円形の筒形に形成されている。シールドシェル５０の下縁には、取付板となるフランジ５１が張り出し形成され、同フランジ５１の長さ方向の両端部が先細り状に延ばされて、同延出部５２にそれぞれボルトの挿通孔５３が開口されている。
なお、シールドシェル５０の上縁５５は、角に丸みを付けつつ内方に直角曲げされている。

シールドシェル５０は、雌ハウジング３１の上端側に対して上方から嵌装されるようになっており、そのため雌ハウジング３１の後端部の外面には、嵌装の案内用のガイドリブ４０が形成されている。このガイドリブ４０は、雌ハウジング３１の前後の面において、それぞれ幅方向の中央部で間隔を開けて２本ずつ、また左右の面において幅方向の中央部に１本ずつの合計６本が形成されている。
各ガイドリブ４０は、雌ハウジング３１の上縁から中央高さ位置よりも少し上方位置まで延びて形成され、その下端部にはテーパ部４１を介して突出高さが大きい高位部４２が形成されている。

各ガイドリブ４０の下端には、雌ハウジング３１の外面から直角に外方に突出したのち下方に直角曲げされ、さらに外方に直角曲げされたクランク状をなす張出部４４が形成されている。張出部４４は詳細には、垂直部４５が上記したガイドリブ４０の高位部４２の突出端と面一に形成され、シールドシェル５０の下端部の内周が、各ガイドリブ４０の高位部４２と張出部４４の垂直部４５に緊密に嵌合されるようになっている。
また、各張出部４４の下側の水平部が、それぞれシールドシェル５０の下縁のフランジ５１の付け根部を当てるストッパ４６となっている。

雌ハウジング３１の前後の面におけるガイドリブ４０の間の位置には、弾性係止片４８が上方を向いた片持ち状に形成され、同弾性係止片４８の先端には、シールドシェル５０の上縁５５に係止する係止突起４９が形成されている。
シールドシェル５０は、雌ハウジング３１の上方からガイドリブ４０に沿うようにして、かつ弾性係止片４８を弾性撓みさせつつ嵌装され、嵌装動作の終盤になると、シールドシェル５０の下縁がガイドリブ４０の高位部４２と張出部４４の垂直部４５に緊密に外嵌しつつ押し込まれる。シールドシェル５０の下縁が張出部４４のストッパ４６に当たったところで押し込みが停止され、そのとき弾性係止片４８が復動変位しつつ係止突起４９がシールドシェル５０の上縁に係止することで、図８ないし図１３に示すように、シールドシェル５０が雌ハウジング３１の後端部の外周において、がたつきなくかつ抜け止めされて装着された状態となる。
このように雌ハウジング３１に装着されたシールドシェル５０は、ケース１０の嵌合用開口１１の表面側の口縁に当てられて固定されるが、そのため嵌合用開口１１は、少なくとも、全６個の張出部４４のストッパ４６を内側に嵌めることができる大きさに形成されている。

さて本実施形態では、雌ハウジング３１が斜め姿勢を採って相手の雄ハウジング２１の嵌合凹部２２内に深く嵌合されること、すなわちこじりを防止する手段が設けられている。
図１ないし図３に示すように、機器側コネクタ２０の雄ハウジング２１に形成された嵌合凹部２２の口縁の全周から、四つ角に丸みの付けられた平面長方形をなす筒形の突壁６０が突出形成されている。

突壁６０は詳細には、比較的薄肉であって、図１３に示すように、その内周面が嵌合凹部２２の内周面と面一となるように形成されている。また、この突壁６０は、同図に示すように、Ｊ／Ｂ１５がケース１０内の定位置に取り付けられた場合に、その突出端がケース１０の上面から所定寸法突出するような高さを持って形成されている。
突壁６０の突出端の内周面には、先細りとなったガイド用のテーパ面６１が形成されている。

また、同突壁６０は、上記のように比較的薄肉であるために、図１４に参照して示すように、雌ハウジング３１に設けられた張出部４４の垂直部４５の裏側のスペースに嵌入可能となっており、従って同スペースが、本発明に言う逃がし凹部６５となっている。

続いて、本実施形態の作用を説明する。
ハーネス側コネクタ３０では、雌ハウジング３１の上端側にシールドシェル５０が上記した要領で緊密に嵌装され、弾性係止片４８で抜け止めされて装着される。それとともに、雌ハウジング３１のキャビティ３２に雌端子が挿入される。雌端子が接続された被覆電線には編組線からなるシールド筒体が嵌装されて、シールドシェル５０と接続される。

このように組み付けられたハーネス側コネクタ３０が、図１３の矢線に示すように、ケース１０の嵌合用開口１１を通して、機器側コネクタ２０の雄ハウジング２１を構成する嵌合凹部２２内に嵌合されるが、嵌合凹部２２の口縁に立てられた突壁６０が嵌合用開口１１の上方に突出しているから、雌ハウジング３１の先端（下端）が突壁６０の内側に嵌り、続いて嵌合凹部２２に向けて嵌合される。突壁６０の突出端の内周にはテーパ面６１が形成されているから、雌ハウジング３１が多少傾いたり心ずれして嵌合された場合にも、テーパ面６１で心出しされつつ突壁６０から嵌合凹部２２に向けてスムーズに嵌合される。

ハーネス側コネクタ３０の押し込みが進んで、図１４に示すように、同ハーネス側コネクタ３０に装着されたシールドシェル５０のフランジ５１が、嵌合用開口１１の表面側の口縁部に当たったところで押し込みが停止され、このとき雌ハウジング３１に形成された各張出部４４のストッパ４６が嵌合用開口１１内に収まるとともに、雄ハウジング２１側の突壁６０の突出端が各張出部４４の逃がし凹部６５に進入して逃がされつつ、両コネクタ２０，３０が正規嵌合された状態となる。そののち、フランジ５１に形成された延出部５２が、挿通孔５３に通したボルト（図示せず）を嵌合用開口１１の口縁部に対応して設けられたねじ孔に螺合して締め付けられることで、フランジ５１がケース１０に当てられた形態で固定される。
これにより、両コネクタ２０，３０の対応した端子金具同士が正規に接続され、また、被覆電線から両端子金具の嵌合部分に亘ってシールドされた状態となる。

上記のハーネス側コネクタ３０の嵌合操作において、雌ハウジング３１が斜め姿勢で嵌合されたとしても、図１５に示すように、雌ハウジング３１の前面や、前端側の周面が突壁６０の突出端に当って、雌ハウジング３１の嵌合深さが規制され、すなわち雌ハウジング３１の前端角部がバスバー２４の突出端の位置までは到らず、同バスバー２４と衝突することが回避される。このように嵌合操作が途中で規制されたら、ハーネス側コネクタ３０を真直姿勢に向きを変えて、再度嵌合操作を行えばよい。

本実施形態によれば、雄ハウジング２１の嵌合凹部２２の口縁から、嵌合用開口１１内に挿通可能な筒形の突壁６０を突出形成したから、仮に雌ハウジング３１が斜め姿勢で嵌合された場合にも、突壁６０の突出端が当たることで雌ハウジング３１の嵌合深さが規制され、すなわち雌ハウジング３１の前端角部がバスバー２４の位置まで到らず、同バスバー２４と衝突することが回避される。結果、機器用コネクタ２０側のバスバー２４が変形を招くといった事態の発生が未然に防止される。

また、本実施形態のハーネス側コネクタ３０は、シールドシェル５０を装着したシールドコネクタであり、同シールドシェル５０のフランジ５１をケース１０の嵌合用開口１１を覆って当てて同ケース１０に固定するようになっていて、それに伴い、雌ハウジング３１に設けたシールドシェル５０のストッパ４６が嵌合用開口１１内に嵌る構造となっているが、同ストッパ４６の裏側には、突壁６０の突出端を嵌めて逃がす逃がし凹部６５が設けられているから、突壁６０が同逃がし凹部６５に嵌って逃がされつつ、両コネクタ２０，３０の正規嵌合が担保される。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、ハーネス側コネクタがシールドコネクタであって、雌ハウジングに嵌着したシールドシェルの保持用に張出部を設けて同張出部をケースに形成した嵌合用開口に収める構造としたため、同嵌合用開口が、相手の機器側コネクタの雄ハウジングにおける嵌合凹部の開口よりも相当に大きく形成されていたのであるが、雌ハウジングに上記のような張出部が設けられていなければ、嵌合用開口は、嵌合凹部よりも若干大きい程度に形成すれば足りる。
そのような構造の場合は、嵌合凹部の口縁から、嵌合用開口の口縁と干渉しない程度の薄肉の突壁を突出形成すればよい。

（２）ハーネス側コネクタの雌ハウジングの形状によっては、雌ハウジングに対して必ずしも突壁を逃がす逃がし凹部を設ける必要はなく、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（３）上記実施形態では、機器用コネクタの雄ハウジングの形状として、Ｊ／Ｂの外面に単に嵌合凹部を穿設したものを例示したが、Ｊ／Ｂの外面にフード部を形成して同フード部の内側に嵌合凹部を設けた構造であってもよく、そのようなものにも本発明は同様に適用することができる。
（４）本発明は上記実施形態に例示した機器用のシールドコネクタ装置に限らず、例えばパネルの裏側で待ち受けたコネクタに対し、同パネルに形成した嵌合用開口を通して相手のコネクタを嵌合するようにしたコネクタ装置についても、本発明は適用可能である。

１０…ケース
１１…嵌合用開口
２０…機器側コネクタ（雄コネクタ）
２１…雄ハウジング
２２…嵌合凹部
２４…バスバー（雄端子）
３０…ハーネス側コネクタ（雌コネクタ）
３１…雌ハウジング
４４…張出部（拡径部）
５０…シールドシェル
５１…フランジ
６０…突壁
６１…テーパ面
６５…逃がし凹部

Claims (4)

1. 雌端子が収容された雌ハウジングを有する雌コネクタと、
   前記雌ハウジングが嵌合される嵌合凹部を設け雄端子が前記嵌合凹部内に突出した形態で収容された雄ハウジングを有する雄コネクタと、
   前記雄コネクタを収容する機器のケースと、が備えられるとともに、
   前記ケースにおける前記雄ハウジングの前記嵌合凹部と対向した面には、前記嵌合凹部の開口よりも拡径された嵌合用開口が前記嵌合凹部と同心に形成され、
   前記雌コネクタの前記雌ハウジングが前記ケースの前記嵌合用開口を通して、前記雄コネクタにおける前記雄ハウジングの前記嵌合凹部に嵌合されるようにしたコネクタ装置において、
   前記雄ハウジングの前記嵌合凹部の口縁には、前記嵌合用開口内に挿通可能な筒形の突壁が突出形成されていることを特徴とするコネクタ装置。
2. 前記雌ハウジングには、前記雄ハウジングの前記嵌合凹部に嵌合される部分の後方側に段差状に拡径された拡径部が設けられ、この雌ハウジングの段差面には前記突壁の突出端側を嵌めて逃がす逃がし凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
3. 前記突壁の突出端の内周面には、ガイド用のテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコネクタ装置。
4. 前記機器のケースが金属製である一方、前記雌コネクタの前記雌ハウジングにおける前記拡径部にはシールドシェルが嵌着され、このシールドシェルの前端縁から張り出し形成されたフランジが、前記ケースにおける前記嵌合用凹部の口縁に固定されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載のコネクタ装置。

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