JP5757431B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１には、筒状部を複数の厚肉部と複数の薄肉部とで構成することにより、筒状部の強度を維持しつつ軽量化を図ったコネクタが開示されている。このコネクタは、筒状部が潰れる方向の外力を受けても、肉厚部における剛性の高さにより、筒状部が変形し難くなっている。また、筒状部は、部分的に肉薄になっているので、筒状部全体として軽量化されている。

特開２０１０−０７３３５７公報

上記のコネクタは、薄肉部が筒状部の全領域に亘ってほぼ均一な配置で形成されているが、筒状部の周方向における一部には高剛性部が形成されているので、薄肉部が均一な配置であると、筒状部が潰れる方向の外力を受けたときに、応力が一部に集中する虞がある。
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、軽量化を図るために筒状部に薄肉部を形成したコネクタにおいて、筒状部における応力集中を回避することを目的とする。

本発明は、
全周に亘って繋がった筒状部と、
前記筒状部を構成し、幅方向の間隔が最大となる左右一対の最大幅部と、
前記筒状部を構成し、幅方向における両端が前記一対の最大幅部に繋がった第１半筒部と、
前記筒状部を構成し、幅方向における両端が前記一対の最大幅部を介して前記第１半筒部に繋がった第２半筒部と、
前記第１半筒部と前記第２半筒部のうち前記第１半筒部のみに形成され、前記第２半筒部よりも剛性が高く、前記第１半筒部の幅方向における略中央部に配された高剛性部と、
前記第１半筒部のうち前記高剛性部から外れた領域を部分的に薄肉とした形態の第１薄肉部と、
前記第２半筒部を部分的に薄肉とした形態であって、軸方向の寸法が前記第１薄肉部よりも小さい第２薄肉部とを備えている
ところに特徴を有する。

このコネクタは、筒状部に対し第１半筒部と第２半筒部を接近させるような外力が作用すると、第１半筒部と第２半筒部が、夫々、最大幅部を支点として弾性撓みする。このとき、第２半筒部の可撓域は、最大幅部から幅方向中央部に至る全領域である。これに対し、幅方向中央部に高剛性部が形成されている第１半筒部の可撓域は、幅方向において高剛性部を除いた領域であり、第２半筒部の可撓域よりも狭い。そのため、可撓域の広さだけを勘案した場合、第２半筒部の方が第１半筒部よりも撓み易いので、第２半筒部側に応力が集中することが懸念される。

そこで、本発明では、筒状部の軽量化を図るために形成した薄肉部に着目し、第１半筒部に形成した第１薄肉部の軸方向における形成範囲を、第２半筒部に形成した第２薄肉部の軸方向における形成範囲よりも大きくした。これにより、第１半筒部と第２半筒部の撓み剛性の不均衡が緩和されるので、第２半筒部への応力の集中を緩和することができる。

実施例１のコネクタの正面図 コネクタの側面図 コネクタの背面図 コネクタの平面図 コネクタの底面図 図２，４のＡ−Ａ線断面図 図２，４のＢ−Ｂ線断面図 図２，４のＣ−Ｃ線断面図

本発明のコネクタは、
前記筒状部の軸方向における後端部が、本体部の外周に支持され、
前記筒状部の軸方向における前端が開放されており、
前記第１薄肉部と前記第２薄肉部の軸方向中央が、前記筒状部の軸方向中央よりも後方に位置していてもよい。
このコネクタは、筒状部の後端側が、本体部に支持されているために比較的撓み難いのに対し、筒状部の前端側は開口となっているので比較的弾性撓みし易く、軸方向において筒状部の剛性が均一ではない。この点に鑑み、第１薄肉部と第２薄肉部の軸方向中央位置を、筒状部の軸方向中央よりも後方に配したので、筒状部の軸方向における剛性の不均一が緩和される。

本発明のコネクタは、
前記第１薄肉部と前記第２薄肉部が、前記筒状部の外周を切欠した形態であり、前記筒状部の軸方向における後方へ開放された形態であってもよい。
この構成によれば、筒状部を成形するために軸方向に型開きされる金型によって、第１薄肉部と第２薄肉部を形成することができる。したがって、軸方向と交差する方向に型開きされる金型が不要となり、金型構造の簡素化を図ることができる。

本発明のコネクタは、
前記最大幅部を部分的に薄肉とした形態であって、前記第１薄肉部と前記第２薄肉部に繋がる第３薄肉部を備えていてもよい。
このコネクタは、最大幅部にも第３薄肉部を形成したので、更なる、軽量化が図られている。また、最大幅部は、第１半筒部と第２半筒部が撓むときの支点となるのであるが、第３薄肉部を形成したことにより撓み易くなるので、応力が最大幅部に分散され、応力集中がより効果的に緩和される。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図８を参照して説明する。本実施例のコネクタは、合成樹脂製であり、ブロック状をなす本体部１０と、本体部１０を全周に亘って包囲する筒状部１１とを一体に形成して構成されている。本実施例のコネクタは、本体部１０内に雌端子金具（図示省略）が収容される雌側コネクタである。本体部１０の外周には、フランジ状の支持部１２が形成され、支持部１２には筒状部１１の後端部が繋がっている。したがって、筒状部１１は、前方へ片持ち状に延出した形態となっている。また、本体部１０の外周と筒状部１１の内周との間の筒状の空間は、前方に開放された嵌合空間１３となっている。この嵌合空間１３内には、本実施例のコネクタの嵌合対象である雄側コネクタ（図示省略）のフード部が嵌合されるようになっている。フード部は、雄側コネクタに取り付けた雄端子金具（図示省略）のタブを包囲する。

次に、筒状部１１について説明する。尚、以下の説明において、「左右方向」と「幅方向」は同義で用いる。図１に示すように、筒状部１１は、全周に亘って繋がった形態であり、左右一対の最大幅部１４と、第１半筒部１６と、第２半筒部２１とから構成されている。左右一対の最大幅部１４は、筒状部１１のうち幅方向の間隔が最も大きくなる部分である。この最大幅部１４は、筒状部１１の外周側へ局部的に突出した形態であり、最大幅部１４には、筒状部１１の内面を凹ませた溝部１５が形成されている。このように、最大幅部１４は、横向きの略「Ｕ字形」をなすように屈曲した形状なので、第１半筒部１６及び第２半筒部２１に比べて変形し難い高い剛性を有している。

第１半筒部１６は、全体として上方へ膨らむように湾曲した形状をなし、筒状部１１の略上半分領域を構成する。第１半筒部１６の幅方向（周方向）における下向きの両端部は、一対の最大幅部１４に繋がっている。第１半筒部１６の幅方向における中央部には、高剛性部１７が形成されている。この高剛性部１７は、第１半筒部１６と第２半筒部２１のうち第１半筒部１６だけに形成され、第２半筒部２１には形成されていない。高剛性部１７は、上下方向に延びる左右対称な一対の側壁部１８と、両側壁部１８の上端縁同士を略直角に繋ぐ水平な上壁部１９とから構成されている。第１半筒部１６のうち高剛性部１７以外の領域は、左右対称な一対の弧状部２０となっている。屈曲した形状をなす高剛性部１７は、滑らかに湾曲した弧状部２０に比べると剛性が高い。

第２半筒部２１は、全体として下方へ膨らむように湾曲した形状をなし、筒状部１１の略下半分領域を構成する。第２半筒部２１の幅方向（周方向）における上向きの両端は、一対の最大幅部１４に繋がっている。したがって、第２半筒部２１と第１半筒部１６は、最大幅部１４を介して繋がっている。第１半筒部１６の両端部と第２半筒部２１の両端部との境界には、溝部１５が開口している。第２半筒部２１は、その周方向（幅方向）における全領域に亘って滑らかに湾曲しているので、屈曲形状の高剛性部１７に比べると剛性が低い。

筒状部１１は、肉抜きを施すことによって軽量化が図られているとともに、軽量化のための肉抜きに起因する応力集中の回避も図られている。以下、その具体的な構成を説明する。尚、以下の説明において、「前後方向」と「筒状部１１の軸方向」は同義で用いる。

図２，６〜８に示すように、第１半筒部１６には、その外周と内周のうち外周のみを部分的に浅く凹ませた形態の第１薄肉部２２が、左右対称に一対形成されている。周方向（幅方向）における第１薄肉部２２の形成範囲は、第１半筒部１６のうち高剛性部１７を除いた領域（つまり、弧状部２０）内である。周方向における第１薄肉部２２の形成範囲は、弧状部２０のうち最大幅部１４に近い側の略半分の領域のみである。

図２に示すように、第１薄肉部２２は、前後方向において連続した形態である。前後方向における第１薄肉部２２の形成範囲は、筒状部１１（弧状部２０）の前端よりも少し後方の位置から、筒状部１１の後端に至る領域である。つまり、第１薄肉部２２の軸方向中央は、筒状部１１の軸方向中央よりも後方に位置している。したがって、第１薄肉部２２の前端は筒状部１１の前方へ開放されていない。一方、第１薄肉部２２の後端は、周方向における全領域に亘って筒状部１１の後方へ開放されている。

図２，６〜８に示すように、第２半筒部２１には、その外周と内周のうち外周のみを部分的に浅く凹ませた形態の第２薄肉部２３が、左右対称に一対形成されている。周方向（幅方向）における第２薄肉部２３の形成範囲は、第２半筒部２１における中央部（高剛性部１７と上下方向に対向する部分）を除いた全領域である。周方向における第２薄肉部２３の形成範囲は、第１薄肉部２２の形成範囲よりも広い。

第２薄肉部２３は、前後方向において連続した形態である。前後方向における第２薄肉部２３の形成範囲は、筒状部１１（弧状部２０）の前端及び第１薄肉部２２の前端よりも後方の位置から、筒状部１１の後端に至る領域である。つまり、第２薄肉部２３の軸方向の形成範囲は、第１薄肉部２２よりも狭い。第２薄肉部２３の軸方向中央は、筒状部１１の軸方向中央及び第１薄肉部２２の軸方向中央よりも後方に位置している。したがって、第２薄肉部２３の前端は筒状部１１の前方へ開放されていない。一方、第２薄肉部２３の後端は、周方向における全領域に亘って筒状部１１の後方へ開放されている。

図２，５に示すように、第２薄肉部２３の前端縁のうち最大幅部１４側の領域は、軸方向と直角な直角縁部２４となっている。この直角縁部２４と対応する領域（上端側の領域）では、第２薄肉部２３の軸方向の寸法が一定である。また、第２薄肉部２３の前端縁のうち幅方向中央側の領域（下端側の領域）は、軸方向と直角ではなく、軸方向に対して斜めをなす傾斜縁部２５となっている。この傾斜縁部２５と対応する領域（直角縁部２４とは非対応である下端側の領域）では、第２薄肉部２３の軸方向の寸法が、最大幅部１４から遠ざかるほど小さくなっている。

図２に示すように、最大幅部１４は前後方向に細長い。最大幅部１４には、その外周と内周のうち外周のみを部分的に浅く凹ませた形態の第３薄肉部２６が、左右対称に一対形成されている。周方向において、第３薄肉部２６の上端縁は、その前後方向全領域に亘って第１薄肉部２２に繋がり、第３薄肉部２６の下端縁は、その前後方向全領域に亘って第２薄肉部２３に繋がっている。つまり、第１薄肉部２２と第２薄肉部２３は、第３薄肉部２６を介して繋がっている。

第３薄肉部２６は、前後方向において連続した形態である。前後方向における第３薄肉部２６の形成範囲は、第２薄肉部２３と同じ領域、つまり、第２薄肉部２３の前端と同じ位置から、筒状部１１の後端に至る領域である。第３薄肉部２６の軸方向中央は、筒状部１１の軸方向中央及び第１薄肉部２２の軸方向中央よりも後方に位置している。したがって、第３薄肉部２６の前端は筒状部１１の前方へ開放されていない。一方、第３薄肉部２６の後端は、周方向における全領域に亘って筒状部１１の後方へ開放されている。

次に、本実施例の作用を説明する。筒状部１１の上端部（高剛性部１７）と下端部に対し、筒状部１１を上下方向に潰す方向の外力（つまり、第１半筒部１６と第２半筒部２１を接近させる方向の外力）が作用すると、第１半筒部１６と第２半筒部２１が、夫々、最大幅部１４を支点として上下に弾性撓みする。このとき、第２半筒部２１の可撓域は、最大幅部１４から幅方向中央部に至る全領域である。

これに対し、幅方向中央部に高剛性部１７が形成されている第１半筒部１６の主たる可撓域は、幅方向において高剛性部１７を除いた領域であり、第２半筒部２１の可撓域よりも狭い。そのため、周方向（幅方向）における可撓域の広さだけを勘案した場合、第２半筒部２１の方が第１半筒部１６よりも撓み易いので、第２半筒部２１側に応力が集中することが懸念される。

この点に鑑み、本実施例では、筒状部１１の軽量化を図るために形成した薄肉部２２，２３に着目し、可撓域の狭い第１半筒部１６の第１薄肉部２２の軸方向の形成範囲を、可撓域の広い第２半筒部２１の第２薄肉部２３の軸方向の形成範囲よりも大きくした。これにより、第１半筒部１６の撓み剛性の低下率を、第２半筒部２１よりが大きくなるので、第１半筒部１６と第２半筒部２１の撓み剛性の不均衡が緩和される。したがって、筒状部１１が上下に撓んだときに、第２半筒部２１に応力が集中するのを緩和することができる。

また、筒状部１１の軸方向における後端部は、本体部１０の外周に支持されていて比較的撓み難くなっているのに対し、筒状部１１の軸方向における前端（延出端）は、前方に開放された開口部となっていて比較的撓み易くなっており、筒状部１１の剛性は、軸方向において不均一となっている。そこで、第１薄肉部２２と第２薄肉部２３の軸方向中央が、筒状部１１の軸方向中央よりも後方に位置するようにした。つまり、第１半筒部１６と第２半筒部２１を、前後方向において筒状部１１の後端側に片寄った配置とした。これにより、筒状部１１の軸方向における剛性の不均一が緩和されている。

また、第１薄肉部２２と第２薄肉部２３は、筒状部１１の外周を切欠した形態であり、筒状部１１の軸方向における後方へ開放された形態となっている。この構成によれば、筒状部１１を成形するために軸方向に型開きされる金型によって、第１薄肉部２２と第２薄肉部２３を形成することができるので、軸方向と交差する方向に型開きされる金型が不要となる。これにより、金型構造の簡素化を図ることができる。

また、筒状部１１には、最大幅部１４を部分的に薄肉とした形態であって、第１薄肉部２２と第２薄肉部２３に繋がる第３薄肉部２６が形成されている。最大幅部１４に第３薄肉部２６を形成したことにより、更なる、軽量化が図られている。また、最大幅部１４は、第１半筒部１６と第２半筒部２１が撓むときの支点となるのであるが、第３薄肉部２６を形成したことにより最大幅部１４が撓み易くなる。これにより、応力が最大幅部１４に分散されるので、応力集中がより効果的に緩和される。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、第１薄肉部と第２薄肉部が第３薄肉部を介して繋がった形態となっているが、第３薄肉部を形成せず、第１薄肉部と第２薄肉部を、互いに独立して凹ませた形態としてもよい。
（２）上記実施例では、第１薄肉部が、第１半筒部の外周面のみを切欠した形態としたが、第１薄肉部は、第１半筒部の外周面と内周面の両方を切欠した形態でもよく、第１半筒部の内周面のみを切欠した形態でもよい。
（３）上記実施例では、第２薄肉部が、第２半筒部の外周面のみを切欠した形態としたが、第２薄肉部は、第２半筒部の外周面と内周面の両方を切欠した形態でもよく、第２半筒部の内周面のみを切欠した形態でもよい。
（４）上記実施例では、第１薄肉部が筒状部の後方へ開放された形態としたが、第１薄肉部は筒状部の後方へ開放されない形態としてもよい。
（５）上記実施例では、第１薄肉部が筒状部の前方へ開放されない形態としたが、第１薄肉部は、筒状部の前方へ開放された形態としてもよい。
（６）上記実施例では、第２薄肉部が筒状部の後方へ開放された形態としたが、第２薄肉部は筒状部の後方へ開放されない形態としてもよい。
（７）上記実施例では、第２薄肉部が筒状部の前方へ開放されない形態としたが、第２薄肉部は、筒状部の前方へ開放された形態としてもよい。
（８）上記実施例において、第１薄肉部を軸方向に分割してもよい。
（９）上記実施例において、第２薄肉部を軸方向に分割してもよい。
（１０）上記実施例では、第１薄肉部の軸方向中央が筒状部の軸方向中央よりも後方に位置するが、第１薄肉部の軸方向中央が、筒状部の軸方向中央よりも前方に位置してもよく、筒状部の軸方向中央と同じ位置でもよい。
（１１）上記実施例では、第２薄肉部の軸方向中央が筒状部の軸方向中央よりも後方に位置するが、第２薄肉部の軸方向中央が、筒状部の軸方向中央よりも前方に位置してもよく、筒状部の軸方向中央と同じ位置でもよい。
（１２）上記実施例では、第２薄肉部が、第２半筒部のうち幅方向中央部を除いた領域に形成したが、第２薄肉部は、幅方向における全領域に亘って形成してもよい。
（１３）上記実施例では、筒状部が、雌側コネクタにおいて雌端子金具を収容する本体部を包囲するものであったが、本発明は、筒状部が、雄側コネクタにおいて雄端子金具を包囲するフード部である場合にも適用できる。

１０…本体部
１１…筒状部
１４…最大幅部
１６…第１半筒部
１７…高剛性部
２１…第２半筒部
２２…第１薄肉部
２３…第２薄肉部
２６…第３薄肉部

Claims (4)

1. 全周に亘って繋がった筒状部と、
   前記筒状部を構成し、幅方向の間隔が最大となる左右一対の最大幅部と、
   前記筒状部を構成し、幅方向における両端が前記一対の最大幅部に繋がった第１半筒部と、
   前記筒状部を構成し、幅方向における両端が前記一対の最大幅部を介して前記第１半筒部に繋がった第２半筒部と、
   前記第１半筒部と前記第２半筒部のうち前記第１半筒部のみに形成され、前記第２半筒部よりも剛性が高く、前記第１半筒部の幅方向における略中央部に配された高剛性部と、
   前記第１半筒部のうち前記高剛性部から外れた領域を部分的に薄肉とした形態の第１薄肉部と、
   前記第２半筒部を部分的に薄肉とした形態であって、軸方向の寸法が前記第１薄肉部よりも小さい第２薄肉部とを備えていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記筒状部の軸方向における後端部が、本体部の外周に支持され、
   前記筒状部の軸方向における前端が開放されており、
   前記第１薄肉部と前記第２薄肉部の軸方向中央が、前記筒状部の軸方向中央よりも後方に位置していることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記第１薄肉部と前記第２薄肉部が、前記筒状部の外周を切欠した形態であり、前記筒状部の軸方向における後方へ開放された形態であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記最大幅部を部分的に薄肉とした形態であって、前記第１薄肉部と前記第２薄肉部に繋がる第３薄肉部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。

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