JP6032169B2 - コネクタの取付構造およびコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタの取付構造およびコネクタに関する。

従来、金属プレートに予め組み付けられた複数の機能部品を金属製のボディに一括して嵌合させる技術として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。このものは、ケース本体（金属プレート）に予め組み付けられた複数のソレノイドバルブ（機能部品）の基端部に、電気接続のための一対の圧接端子がそれぞれ設けられており、この圧接端子に電線を圧接接続することによってソレノイドバルブと電線とが電気的に接続される。また、各ソレノイドバルブの先端部には、本体ケーシング（金属製のボディ）の各油圧回路挿入孔に挿入される弁体が設けられている。

特開平９−３０６５５８号公報

ところで、機能部品の種類によっては、機能部品を金属製のボディにねじ込むことで予め固定しておく場合があり、この場合にはボディに固定された状態における機能部品の回転方向の固定姿勢は一様に定まらない。さらに、圧接端子と電線の圧接接続の代わりに、コネクタ嵌合によって接続しようとした場合、各コネクタの端子の極性を合わせた姿勢で嵌合を行う必要がある。このため、機能部品をボディに対して予め所定の回転角度で位置決めしておく必要があり、機能部品の固定姿勢が一様に定まらない場合には、コネクタを機能部品に嵌合させることはできない。

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、機能部品の固定姿勢が一様に定まらない場合においてもコネクタを機能部品に嵌合させることを目的とする。

本発明は、機能部品の一端側が金属製のボディにねじ込まれることで固定された機能部品の他端側に円筒形状をなす円筒部が設けられ、円筒部は円筒形状をなして前方に開口する形態をなし、円筒部の内側に嵌合可能とされたコネクタ本体を備えたコネクタの取付構造であって、機能部品の円筒部は、嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁を有し、コネクタ本体は、開口縁に沿って移動可能な案内突部を有し、案内突部の前端位置がコネクタ本体の前端位置よりも後方とされ、コネクタ本体は、金属プレートに対して同軸回転可能に装着され、回転方向において正規の嵌合姿勢となっている場合には、同軸回転することなく嵌合が行われる一方、正規の嵌合姿勢以外の不正な嵌合姿勢の場合には、案内突部が開口縁に沿って移動することで正規の嵌合姿勢となるまで同軸回転しながら嵌合が行われる構成としたところに特徴を有する。

また、本発明は、機能部品の一端側が金属製のボディにねじ込まれることで機能部品がボディに固定され、機能部品の他端側には円筒形状をなして前方に開口する形態をなす円筒部が設けられ、円筒部の内側にコネクタ本体が嵌合可能とされ、機能部品の円筒部は、嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁を有しているものにおいて、コネクタ本体を備えたコネクタであって、コネクタ本体は、開口縁に沿って移動可能な案内突部を有し、案内突部の前端位置がコネクタ本体の前端位置よりも後方とされ、コネクタ本体は、金属プレートに対して同軸回転可能に装着され、回転方向において正規の嵌合姿勢となっている場合には、同軸回転することなく嵌合が行われる一方、正規の嵌合姿勢以外の不正な嵌合姿勢の場合には、案内突部が開口縁に沿って移動することで正規の嵌合姿勢となるまで同軸回転しながら嵌合が行われる構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、機能部品の一端側を金属製のボディにねじ込むことで固定しておき、円筒部の内側にコネクタを嵌合させる。このとき、機能部品はボディに対して任意の回転角度で固定されるため、必ずしも、機能部品に対して嵌合可能となる正規の嵌合姿勢でコネクタを金属プレートに装着しておくことはできない。そこで、上記の構成では、回転方向において不正な嵌合姿勢の場合にコネクタが金属プレートに対して同軸回転しながら嵌合し、正規の嵌合姿勢となった場合には同軸回転を停止して引き続き嵌合が行われるため、機能部品の固定姿勢が一様に定まらない場合においてもコネクタを機能部品に嵌合させることができる。

また、コネクタの案内突部が円筒部の開口縁に当接し、案内突部が開口縁に沿って移動することによりコネクタが同軸回転しながら嵌合する。そして、案内突部が案内溝の入口に至ると、案内突部が案内溝に嵌まり込むことでコネクタが同軸回転を停止して引き続き嵌合が行われる。
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。

案内突部は、コネクタの外周面において嵌合方向に直線状に延びる形態をなす案内リブである構成としてもよい。
このような構成によると、案内リブが案内溝によって嵌合方向に長く案内されるため、コネクタを機能部品の円筒部に安定して嵌合させることができる。

本発明によれば、機能部品の固定姿勢が一様に定まらない場合においてもコネクタを機能部品に嵌合させることができる。

実施形態１におけるコネクタの取付構造を正面から見た図 コネクタの取付構造を側面から見た図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 案内リブが開口縁に沿って移動する様子を示した斜視図 図４の状態よりも案内突部が案内溝の入口に近づいた様子を示した斜視図 案内リブが案内溝の入口に至った様子を示した斜視図 案内リブが案内溝に嵌合した状態を示した斜視図 コネクタが金属プレートに装着された状態を正面から見た図 コネクタが金属プレートに装着された状態を側面から見た図 コネクタが金属プレートに装着された状態を下から見た図 コネクタが金属プレートに装着された状態を上から見た図 図１０におけるＢ−Ｂ線断面図 油圧センサを上から見た図 図１３におけるＣ−Ｃ線断面図 実施形態２におけるコネクタが金属プレートに装着された状態を上から見た図 コネクタ本体の取付部を金属プレートの取付孔に対して下方から挿入する前の状態を示した断面図 コネクタ本体の取付部を金属プレートの取付孔に対して下方から挿入した状態を示した断面図 コネクタ本体の取付部に金属クリップを装着することでコネクタが金属プレートに装着された状態を側面から見た図 コネクタの電線を金属プレートの下方において側方に引き出した状態を示した断面図 金属クリップの平面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１４の図面を参照しながら説明する。実施形態１におけるコネクタの取付構造１０は、図１に示すように、金属プレート２０と、この金属プレート２０に装着されたコネクタ３０と、このコネクタ３０が内側に嵌合可能とされた油圧センサ４０と、この油圧センサ４０が固定されたバルブボディ５０とを備えて構成されている。なお、以下において前後方向とはコネクタ３０と油圧センサ４０の嵌合方向を基準として互いの嵌合面側を前側とし、例えば図１においては図示上下方向が前後方向に該当する。

実施形態１では、自動車のオートマチックトランスミッションのケース内で使用されるコネクタの取付構造１０を例示している。ケース内には、金属製のバルブボディ５０が備えられ、このバルブボディ５０には、複数の油圧センサ４０の他、図示しない複数のソレノイドバルブが固定されている。一方、コネクタ３０は、電線Ｗの端末に接続され、複数のコネクタ３０が一つの金属プレート２０に一括して取り付けられている。したがって、金属プレート２０をバルブボディ５０に組み付けることにより、複数のコネクタ３０が複数の油圧センサ４０に一括して嵌合するようになっている。

油圧センサ４０は、その一端側４１がバルブボディ５０にねじ込まれることで固定されるようになっている。一方、油圧センサ４０の他端側４２には円筒部４３が形成されている。この円筒部４３は円筒形状をなして前方に開口する形態をなし、円筒部４３の内側にコネクタ３０が嵌合可能とされている。また、円筒部４３は、コネクタ３０との嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁４４を有している。図１４に示すように、円筒部４３の奥壁４５には、複数の雄端子４６が前方に突出して形成されている。この雄端子４６は針状をなし、その先端位置は、奥壁４５と開口縁４４の中央位置よりもやや後方とされている。

円筒部４３の内部には、案内溝４７が形成されている。この案内溝４７は、図１３に示すように、円筒部４３の内周壁を外周側に拡開して形成され、かつ、開口縁４４の後端から後方に向けて直線状に延びている。また、案内溝４７の入口４８は、開口縁４４の後端を外周側に拡開して形成され、かつ、前方に開口している。言い換えると、開口縁４４は、同一の板厚を維持しつつ案内溝４７の入口４８において略門形をなして外周側に突出しており、この突出寸法は、ほぼ板厚一枚分の寸法と同じものとされている。

コネクタ３０は、図８に示すように、円筒形状をなすコネクタ本体３１を有している。このコネクタ本体３１の後端部には、金属プレート２０に対する取付部３２が形成されている。コネクタ本体３１の外周面には、前後方向に延びる形態をなす案内リブ３９が形成されている。この案内リブ３９の前端位置は、コネクタ本体３１の前端位置よりも後方とされている。コネクタ本体３１の内部には、図１１に示すように、複数の雌端子３３が装着されている。この雌端子３３は、雄端子４６を内部に嵌合可能な筒状をなしている。

取付部３２は、図１２に示すように、金属プレート２０の取付孔２１の孔縁部に対して後方から当接する前止まり部３４と、取付孔２１の孔縁部に対して前方から係止する係止部３５とを備えている。前止まり部３４は、取付孔２１に後方から挿入されたコネクタ本体３１が前方に抜け落ちてしまうことを防止するものである。一方、係止部３５は弾性アーム３６によって弾性変位可能に設けられ、コネクタ本体３１が後方に引っ張られた際に取付孔２１の孔縁部に係止することでコネクタ本体３１の抜け止めを可能としている。

また、取付部３２の周縁部には、図１０に示すように、複数の前止まり部３４および複数の係止部３５が一体に形成されている。各前止まり部３４と各係止部３５は交互に並んで配されている。係止部３５は、図１２に示すように、取付部３２の周縁部から片持ち状をなして下方に延びる弾性アーム３６を有している。この弾性アーム３６は、取付孔２１の径方向に弾性変形可能とされている。

また、弾性アーム３６と取付孔２１の内周面との間のクリアランスＳ１は、前止まり部３４と取付孔２１の孔縁部との係り代Ｃ１よりも小さめに設定されている。したがって、弾性アーム３６が取付孔２１の内周面に当接した場合であっても前止まり部３４が取付孔２１の孔縁部から外れることはなく、コネクタ３０が金属プレート２０から落下することはない。

また、図９に示すように、各前止まり部３４が取付孔２１の孔縁部に当接した状態では、各係止部３５と取付孔２１の孔縁部との間にクリアランスＳ２が形成されるようになっている。これらのクリアランスＳ１、Ｓ２によりコネクタ３０は金属プレート２０に対して同軸回転可能に支持されている。

コネクタ本体３１の外周面には、油圧センサ４０の開口縁４４に近接して配される嵌合受け部３７が周設されている。また、嵌合受け部３７の前端部は、案内溝４７の入口４８を覆うように外周側に突出して形成された覆い部３８とされている。さらに、覆い部３８の前端部から前方に向けて前記した案内リブ３９が直線状に形成されている。

本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、油圧センサ４０の一端側をバルブボディ５０にねじ込むことで固定する。このとき、油圧センサ４０の回転方向における固定姿勢は一様に定まらないものとされている。ここでは、図４に示すように、回転方向においてコネクタ３０が油圧センサ４０に対して不正な嵌合姿勢（すなわち案内リブ３９がそのまま案内溝４７に嵌合しない姿勢）の場合について説明する。なお、上記した回転方向とは、図１０、図１１、図１３において図示したＲの矢線方向をいう。

コネクタ本体３１の前端部を円筒部４３に嵌合させて案内リブ３９の前端部を円筒部４３の開口縁４４に当接させ、このままコネクタ本体３１を円筒部４３に向けて押し込むと、図５に示すように、案内リブ３９の前端が円筒部４３の開口縁４４に摺動しながらコネクタ本体３１が同軸回転する。そして、図６に示すように、案内リブ３９の前端が案内溝４７の入口４８に至ると、案内リブ３９の前端が案内溝４７の入口４８に嵌まり込むことで同軸回転が停止し、コネクタ３０が回転方向において正規の嵌合姿勢となる。

引き続き、案内リブ３９と案内溝４７の嵌合によってコネクタ３０が同軸回転することなく円筒部４３に対して前後方向に嵌合し、この前後方向の嵌合動作が案内される。コネクタ３０が正規の嵌合姿勢に位置決めされた後、各雄端子４６が各雌端子３３に対して正しい極性で嵌合し、導通可能に接続される。こうして、図８に示すように、コネクタ３０が油圧センサ４０に対して正規に嵌合した状態に至る。

以上のように本実施形態では、油圧センサ４０の一端側４１を金属製のバルブボディ５０にねじ込むことで固定しておき、円筒部４３の内側にコネクタ３０を嵌合させる。このとき、油圧センサ４０はバルブボディ５０に対して任意の回転角度で固定されるため、この油圧センサ４０に対して嵌合可能となる正規の嵌合姿勢でコネクタ３０を金属プレート２０に装着しておくことはできない。そこで、上記の構成では、回転方向において不正な嵌合姿勢の場合にコネクタ３０が金属プレート２０に対して同軸回転しながら嵌合し、正規の嵌合姿勢となった場合には同軸回転を停止して引き続き嵌合が行われるため、油圧センサ４０の固定姿勢が一様に定まらない場合においてもコネクタ３０を油圧センサ４０に嵌合させることができる。

油圧センサ４０の円筒部４３は、嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁４４を有し、コネクタ３０は、開口縁４４に沿って移動可能な案内突部（案内リブ３９）を有し、この案内突部が開口縁４４に沿って移動することでコネクタ３０が同軸回転しながら嵌合する構成としてもよい。このような構成によると、コネクタ３０の案内突部が円筒部４３の開口縁４４に当接し、案内突部が開口縁４４に沿って移動することによりコネクタ３０が同軸回転しながら嵌合する。そして、案内突部が案内溝４７の入口４８に至ると、案内突部が案内溝４７に嵌まり込むことでコネクタ３０が同軸回転を停止して引き続き嵌合が行われる。

案内突部は、コネクタ３０の外周面において嵌合方向に直線状に延びる形態をなす案内リブ３９である構成としてもよい。このような構成によると、案内リブ３９が案内溝４７によって嵌合方向に長く案内されるため、コネクタ３０を油圧センサ４０の円筒部４３に安定して嵌合させることができる。

<実施形態２＞
次に、実施形態２のコネクタの取付構造１１０について図１５ないし図２０の図面を参照しながら説明する。実施形態２のコネクタの取付構造１１０は、実施形態１のコネクタ３０の構成を一部変更したものであって、金属プレート２０に対する取付構造が実施形態１とは異なる。なお、実施形態１と同じ構成についてはその説明を省略するものとし、実施形態１と同一の符号を用いるものとする。

実施形態２のコネクタ１３０は、図１６に示すように、油圧センサ４０の円筒部４３内に嵌合可能なコネクタ本体１３１と、このコネクタ本体１３１の上端部に形成された取付部１３２とを備えて構成されている。コネクタ本体１３１と取付部１３２の間には、コネクタ本体１３１の軸方向と直交する外周側に張り出す取付フランジ１３５が形成されている。この取付フランジ１３５はコネクタ本体１３１の外周側面において周方向に延びる形態をなし、図１５に示すように、同外周側面のうち電線Ｗの引出口１３６を除く全域に周設されている。

取付部１３２の外周側面には、金属クリップ１４１が装着される装着溝１４０が凹設されている。ここで、金属クリップ１４１は金属線材を曲げ加工したものであって、図２０に示すように、略門形をなし、対向状態で配された一対の装着片１４２と、これらの装着片１４２の基端１４２Ａ同士を連結する連結片１４３とを備えて構成されている。装着片１４２の先端１４２Ｂには、半円状をなして内側に折り返された抜止部１４２Ｃが形成されている。

取付部１３２を金属プレート２０の取付孔２１に挿入して金属クリップ１４１を装着溝１４０に装着した状態では、図１５に示すように、装着片１４２の基端１４２Ａと先端１４２Ｂが取付孔２１の孔縁部に上方から係止した状態となる。これにより、コネクタ１３０が金属クリップ１４１によって金属プレート２０の取付孔２１から落下することなく金属プレート２０に対して同軸回転可能に支持される。

図１５に示すように、一対の抜止部１４２Ｃ間の距離は、装着溝１４０の底部１４０Ａ間の距離よりも短くなっている。このため、金属クリップ１４１を装着溝１４０に装着する際には、各抜止部１４２Ｃが装着溝１４０の底部１４０Ａに摺接しながら一対の装着片１４２が外側に開き変形し、金属クリップ１４１が正規の装着位置に至ると、一対の装着片１４２が自然状態に復帰して、一対の抜止部１４２Ｃが装着溝１４０の端部１４０Ｂに係止した状態になる。したがって、金属クリップ１４１が装着溝１４０に正規に装着された状態に保持される。

次に、コネクタ１３０を金属プレート２０の取付孔２１に取り付ける手順について説明する。図１６に示すように、コネクタ１３０のコネクタ本体１３１を金属プレート２０の下方から取付孔２１に向けて上方に移動させ、図１７に示すように、コネクタ本体１３１の取付部１３２を取付孔２１に挿入する。次に、図１８に示すように、金属クリップ１４１を装着溝１４０に装着する。すると、コネクタ本体１３１の取付フランジ１３５が取付孔２１の孔縁部に対して下方から係止した状態となり、金属クリップ１４１が取付孔２１の孔縁部に対して上方から係止した状態となる。

すなわち、金属クリップ１４１は、取付孔２１に下方から挿入されたコネクタ本体１３１が下方に抜け落ちてしまうことを防止している。一方、取付フランジ１３５は、コネクタ本体１３１が上方に引っ張られた際に取付孔２１の孔縁部に係止することでコネクタ本体１３１の上方への抜け止めを行っている。

なお、電線Ｗは、図１９においては、コネクタ本体１３１の側面に切り欠かれた引出口１３６から側方に引き出され、金属プレート１４１の下方に配設されているものの、最終的には、金属プレート１４１に形成された図示しない貫通孔を通って金属プレート１４１の上方に引き出される。

以上のように実施形態２では、金属クリップ１４１を装着溝１４０に装着する作業を金属プレート２０の上方で行うことができるため、コネクタ１３０の取付作業が容易になる。また、コネクタ１３０の金属プレート２０に対する取付構造として金属クリップ１４１を採用したことにより、実施形態１のように弾性アーム３６を有する係止部３５を用いる必要がなく、係止部３５の内側（コネクタ本体３１側）に係止解除用の空間を確保する必要がないため、コネクタ１３０全体をコネクタ本体１３１の径方向に小型化することができる。

＜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。

（２）上記実施形態１および２では嵌合方向に直線状に延びる形態をなす案内リブ３９を案内部としているが、本発明によると、突起を案内部としてもよい。

（３）上記実施形態１および２では機能部品として油圧センサ４０を例示しているが、本発明によると、ソレノイドバルブや油温センサなどの機能部品に適用してもよい。

（４）上記実施形態１および２ではオートマチックトランスミッションに用いられるコネクタ３０を例示しているが、本発明によると、自動車のインストルメントパネルに装着されるメータ、スイッチなどの各種電装品をワイヤハーネスに一括して接続するコネクタに適用してもよい。

（５）上記実施形態１および２では案内リブ３９と開口縁４４を摺動させることによってコネクタ３０を同軸回転させているものの、本発明によると、同軸回転させる機構については限定されず、例えば磁石を用いてコネクタを同軸回転させるものでもよい。

１０、１１０…コネクタの取付構造
２０…金属プレート
３０、１３０…コネクタ
３１、１３１…コネクタ本体
３９…案内リブ（案内突部）
４０…油圧センサ（機能部品）
４１…一端側
４２…他端側
４３…円筒部
４４…開口縁
４７…案内溝
４８…入口
５０…バルブボディ

Claims (7)

1. 機能部品の一端側が金属製のボディにねじ込まれることで固定された前記機能部品の他端側に円筒形状をなす円筒部が設けられ、前記円筒部は円筒形状をなして前方に開口する形態をなし、前記円筒部の内側に嵌合可能とされたコネクタ本体を備えたコネクタの取付構造であって、
   前記機能部品の前記円筒部は、嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁を有し、前記コネクタ本体は、前記開口縁に沿って移動可能な案内突部を有し、前記案内突部の前端位置が前記コネクタ本体の前端位置よりも後方とされ、
   前記コネクタ本体は、金属プレートに対して同軸回転可能に装着され、回転方向において正規の嵌合姿勢となっている場合には、同軸回転することなく嵌合が行われる一方、前記正規の嵌合姿勢以外の不正な嵌合姿勢の場合には、前記案内突部が前記開口縁に沿って移動することで前記正規の嵌合姿勢となるまで同軸回転しながら嵌合が行われることを特徴とするコネクタの取付構造。
2. 機能部品の一端側が金属製のボディにねじ込まれることで固定された前記機能部品の他端側に円筒形状をなす円筒部が設けられ、前記円筒部は円筒形状をなして前方に開口する形態をなし、前記円筒部の内側に嵌合可能とされたコネクタ本体を備えたコネクタの取付構造であって、
   前記機能部品の前記円筒部は、嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁を有し、前記コネクタ本体の外周面には、正規嵌合時に前記開口縁に近接して配される嵌合受け部が設けられており、
   前記コネクタ本体は、金属プレートに対して同軸回転可能に装着され、回転方向において正規の嵌合姿勢となっている場合には、同軸回転することなく嵌合が行われる一方、前記正規の嵌合姿勢以外の不正な嵌合姿勢の場合には、前記正規の嵌合姿勢となるまで同軸回転しながら嵌合が行われることを特徴とするコネクタの取付構造。
3. 前記機能部品は、前記正規の嵌合姿勢にあるときに前記案内突部が嵌合可能な案内溝を有し、この案内溝の入口は、前記開口縁における嵌合方向後端において外周側に拡開して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタの取付構造。
4. 前記案内突部は、前記コネクタの外周面において嵌合方向に直線状に延びる形態をなす案内リブであることを特徴とする請求項３に記載のコネクタの取付構造。
5. 機能部品の一端側が金属製のボディにねじ込まれることで前記機能部品が前記ボディに固定され、前記機能部品の他端側には円筒形状をなして前方に開口する形態をなす円筒部が設けられ、前記円筒部の内側にコネクタ本体が嵌合可能とされ、前記機能部品の前記円筒部は、嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁を有しているものにおいて、前記コネクタ本体を備えたコネクタであって、
   前記コネクタ本体は、前記開口縁に沿って移動可能な案内突部を有し、前記案内突部の前端位置が前記コネクタ本体の前端位置よりも後方とされ、
   前記コネクタ本体は、金属プレートに対して同軸回転可能に装着され、回転方向において正規の嵌合姿勢となっている場合には、同軸回転することなく嵌合が行われる一方、前記正規の嵌合姿勢以外の不正な嵌合姿勢の場合には、前記案内突部が前記開口縁に沿って移動することで前記正規の嵌合姿勢となるまで同軸回転しながら嵌合が行われることを特徴とするコネクタ。
6. 機能部品の一端側が金属製のボディにねじ込まれることで前記機能部品が前記ボディに固定され、前記機能部品の他端側には円筒形状をなして前方に開口する形態をなす円筒部が設けられ、前記円筒部の内側にコネクタ本体が嵌合可能とされ、前記機能部品の前記円筒部は、嵌合方向に対して斜めに延びる開口縁を有しているものにおいて、前記コネクタ本体を備えたコネクタであって、
   前記コネクタ本体の外周面には、正規嵌合時に前記開口縁に近接して配される嵌合受け部が設けられており、
   前記コネクタ本体は、金属プレートに対して同軸回転可能に装着され、回転方向において正規の嵌合姿勢となっている場合には、同軸回転することなく嵌合が行われる一方、前記正規の嵌合姿勢以外の不正な嵌合姿勢の場合には、前記正規の嵌合姿勢となるまで同軸回転しながら嵌合が行われることを特徴とするコネクタ。
7. 前記案内突部は、前記コネクタ本体の外周面において嵌合方向に延びる形態をなす案内リブであることを特徴とする請求項５に記載のコネクタ。

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