JP6204784B2 - 接続ポート装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部機器が接続される接続ポート装置に関する。

音楽プレーヤー、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）プレーヤー、ディジタルカメラ、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、ゲーム機器などの携帯機器の利用拡大により、携帯機器を自動車内でも利用したいニーズが高まっている。それに応えるため、車内のコンソールに、携帯機器等の外部機器を接続可能な接続ポート装置（車載接続装置）が設けられる（特許文献１）。接続ポート装置に携帯機器を接続すると、携帯機器がカーナビゲーションシステムなどの車載システムに接続される。そして、車載システムが備えるモニタやスピーカーを介して携帯機器の機能を利用可能となる。

特開２０１１−２９９０６号公報

接続ポート装置は、例えば図７（ａ）に示すように、携帯機器に接続されるコネクタ６１を保持する保持ハウジング６２と、カバーパネル６３（図７（ｂ））と、保持ハウジング６２に組み付けられてカバーパネル６３の表側に露出する外装ハウジング６４とを備える。
外装ハウジング６４のロック梁６４１が保持ハウジング６２のロック突起６２１にロックされることで、保持ハウジング６２と外装ハウジング６４とが外れないように組み付けられる。
さらに、図７（ｂ）に示すように、保持ハウジング６２および外装ハウジング６４の組付体をカバーパネル６３の開口６３０にパネルの表側から挿入し、カバーパネル６３に装着すると、組み立てが完了する。
そして、外装ハウジング６４のポート孔６４０から外部に露出するコネクタ６１の嵌合部６１０に、携帯機器の端子を直接、あるいはケーブルを介して接続する。

上述のように、保持ハウジング６２と外装ハウジング６４とは別体とされる。これら保持ハウジング６２と外装ハウジング６４とはロック梁６４１がロック突起６２１に係止されることで一体化されるものの、コネクタ６１に携帯機器を抜き差しする際などに過大な荷重が加わると、ロック梁６４１がロック突起６２１から外れることで分離してしまう。
保持ハウジング６２と外装ハウジング６４との分離を避けるため、ロック梁６４１がロック突起６２１から外れないようにロック梁６４１を厚くしたり、ロック突起６２１を高くすると構造が大型化する。
また、保持ハウジング６２と外装ハウジング６４とをネジ止めにより固定すると、部品点数および作業工程が増えるのでコストが上昇する。

本発明は、上記の課題に基づいて、構造の大型化を招かずに、コストを抑えながら、部品が分離することを防止できる接続ポート装置を提供することを目的とする。

本発明は、下記の構成要件を特徴とする。
本発明は、外部機器が接続される接続ポート装置であって、外部機器に接続されるコネクタと、コネクタを保持する第１ハウジングと、第１ハウジングに組み付けられる第２ハウジングと、を備える。
第２ハウジングに形成されたロック梁、および第１ハウジングに形成されたロック部が係止されることで、第１ハウジングと第２ハウジングとがロックされる。
第１ハウジングは、コネクタを係止するコネクタロック梁を有する。
そして、ロック梁およびロック部が係止・離脱されるためのロック梁の撓みに必要なスペースに、コネクタの一部が配置される。
さらに、コネクタロック梁により第１ハウジングに係止されたコネクタの一部が、ロック部に対してロック梁を押圧する。

本発明では、ロック梁およびロック部を係止させることで第１ハウジングと第２ハウジングとをロックした後、ロック梁およびロック部が係止・離脱されるためのロック梁の撓みに必要なスペースにコネクタの一部を配置する。
そうすると、コネクタの一部により、ロック梁が撓んでロック部から離脱するのが規制される。そのため、保持ハウジングと外装ハウジングとを分離させる向きの力が作用したとしても、ロック梁がロック部から離脱せず、ロック梁およびロック部によって保持ハウジングと外装ハウジングとがロックした状態に保たれる。

ここで、ロック梁の撓みを規制するコネクタの一部は、ロック梁およびロック部によるロック機能に本来的に必要なスペースに配置されるのであって、新たな配置スペースを必要としないので、接続ポート装置が大型化することはない。
仮に、ロック梁がロック部から外れないようにロック梁を厚くすると、ロック梁の剛性向上により、ロック梁を撓めて第１ハウジングと第２ハウジングを組み付けるのに大きな力が必要となるため、組立性が低下するが、本発明によれば組立性が低下しない。
また、第１ハウジングが保持するコネクタを利用して、第１ハウジングおよび第２ハウジングの分離を防止することができるので、第１ハウジングおよび第２ハウジングの分離を防止するためにネジなどの固定部材を用いる場合とは異なり、部品点数および作業工程が増加することなく、コストを抑えることができる。
したがって、本発明によれば、構造が大型化することなく、コストを抑えながら、第１ハウジングおよび第２ハウジングを互いに組み付られた状態に確実に保持することができる。

本発明では、コネクタロック梁により第１ハウジングに係止されたコネクタの一部がロック部に対してロック梁を押圧する。
そうすると、コネクタの一部により、ロック梁が撓むことを阻止できるので、ロック梁がロック部から離脱することをより十分に規制できる。

本発明によれば、構造の大型化を招かずに、コストを抑えながら、部品が分離することを防止できる接続ポート装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る接続ポート装置を後方から示す斜視図である。 （ａ）は接続ポート装置の上面図であり、（ｂ）は接続ポート装置の前面図である。 図２（ａ）のIII−III線断面図である。 （ａ）は、図３の要部拡大図である。（ｂ）は、図３からコネクタを抜き出して示す図である。 接続ポート装置を組み立てる手順を示す図である。 本発明の変形例を示す図である。 従来の接続ポート装置を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態の接続ポート装置１０は、自動車に搭載されるナビゲーションシステム、音楽・映像の視聴システムなどの車載システムが備えるインタフェース機器であり、自動車の車室内に設けられる。
接続ポート装置１０は、外部機器を接続するための接続ポートＰ（図２（ｂ））を有する。接続ポート装置１０は、接続ポートＰに接続された外部機器を車載システムに接続する。
外部機器としては、例えば、音楽プレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、ディジタルカメラ、ＰＤＡ、ゲーム機器などの携帯機器が代表的なものとして挙げられる。
接続ポートＰの数は任意であり、接続ポート装置１０が複数の接続ポートＰを有するものであってもよい。

接続ポート装置１０は、図１および図２（ａ）に示すように、外部機器に接続されるコネクタ１２と、コネクタ１２を内側に保持する保持ハウジング２０（第１ハウジング）と、保持ハウジング２０に組み付けられる外装ハウジング３０（第２ハウジング）とを備える。

接続ポート装置１０は、意匠面を構成するカバーパネル１１（図２（ａ））に装着される。カバーパネル１１の表側に外装ハウジング３０のプレート３１が露出する。
カバーパネル１１には、矩形状の開口１１０が形成される。
カバーパネル１１は、コンソールに設けられる計器や操作スイッチの内部構造を覆うパネルと一体に形成することもできる。
以下では、接続ポート装置１０において、カバーパネル１１が設けられる側を「前」、その反対側を「後」と定義する。

保持ハウジング２０は、図１に示すように、コネクタ１２の外周を包囲する断面矩形の筒状に形成されており、カバーパネル１１の開口１１０の内側に通される。
保持ハウジング２０は、樹脂を用いて射出成形により形成することができる。外装ハウジング３０も同様である。

保持ハウジング２０は、コネクタ１２を内部に係止するための一対のコネクタロック梁２１（図１に一方のみを図示）と、外装ハウジング３０のロック梁３２（図３）を受け入れる一対のロック梁受容部２２（図３）と、外装ハウジング３０のプレート３１との間にカバーパネル１１を挟み込む一対のパネルロック梁２４（図１、図２（ａ））とを備える。

一対のコネクタロック梁２１は互いに対向し、コネクタ１２を間に挟持する。各コネクタロック梁２１は、コネクタ１２の係止部（図示しない）に係止される。
なお、コネクタロック梁２１およびコネクタ１２の係止部がそれぞれ１つだけ形成されていてもよい。
一対のパネルロック梁２４は、各々、コネクタロック梁２１の延長線上、前方側に位置する。
一対のロック梁受容部２２は、コネクタロック梁２１と共に保持ハウジング２０を形成する一対の側壁２０１よりも前方に位置する。

ロック梁受容部２２は、図３に示すように、ロック梁３２を迎え入れる第１突片２５および第２突片２６を有する。第１突片２５および第２突片２６のいずれも板状に形成され、側壁２０１から前方に向けて突出する。
第１突片２５は、保持ハウジング２０の外周側に位置する。
第２突片２６は、第１突片２５よりも内周側に位置する。
これら第１突片２５および第２突片２６の間にロック梁３２が挿入される。

第１突片２５の基端には、ロック梁３２の先端３２１をガイドする斜面２５１が形成される。
斜面２５１よりも後方側には、側壁２０１を厚み方向に貫通する係止孔２７が形成される。
係止孔２７は、ロック梁３２の先端３２１を受け入れる。係止孔２７の内周と斜面２５１とがなす角部は、ロック梁３２を係止するロック部２５２として構成される。
係止孔２７は、一対の側壁２０１の各々に、ロック梁３２の二股状の先端部に対応して２つずつ形成される。

次に、外装ハウジング３０は、図２（ｂ）および図３に示すように、矩形状のプレート３１と、プレート３１の裏面から突出する一対のロック梁３２と、プレート３１に重ねられる蓋３３とを一体に備える。外装ハウジング３０と上記の保持ハウジング２０は、同じ樹脂から形成することも、異なる樹脂から形成することもできる。

プレート３１には、厚み方向に貫通するポート孔３１０が形成される。ポート孔３１０を介して、コネクタ１２の嵌合口１２１が外部に露出する（図２（ｂ）および図３）。この嵌合口１２１が接続ポートＰとして機能する。
プレート３１は、カバーパネル１１の開口１１０（図２（ａ））のサイズよりも大きい。プレート３１の外周縁３１Ａは、図１に示すようにプレート３１の裏面側に立ち上がっており、保持ハウジング２０のパネルロック梁２４との間にカバーパネル１１を挟み込む。

蓋３３は、プレート３１と同等の大きさの矩形板状に形成される。この蓋３３は、プレート３１の一辺に沿ったヒンジ３３１を介してプレート３１に接続される。
蓋３３は、ヒンジ３３１により折り畳まれてプレート３１に重なると、接続ポートＰを覆う。
なお、外装ハウジング３０が蓋３３を備えていなくてもよい。

一対のロック梁３２は、図３に示すように、プレート３１の裏面からほぼ垂直に立ち上がる。
各ロック梁３２は、基端側が板状に形成されており、板状の部分から後方に向けて突出する２つの小梁を有する。ロック梁３２の先端３２１は小梁の先端である。
ロック梁３２の先端３２１は、断面三角形状に形成される。
図１に示すように、保持ハウジング２０の側壁２０１上に隣接して形成される２つの係止孔２７にロック梁３２の先端３２１が挿入されると、ロック梁３２がロック部２５２に係止される。これによって外装ハウジング３０と保持ハウジング２０とが分離しないようにロックされる。
なお、ロック梁３２の先端側が二股状に分かれておらず一体に形成されていてもよい。その場合、保持ハウジング２の係止孔２７は１つだけ形成される。

次に、コネクタ１２は、外部機器の端子と車載システムの端子とに接続されることで、両者の接続を仲介する。
このコネクタ１２は、上述の保持ハウジング２０および外装ハウジング３０をロックされた状態に保つ役割をも担う。
そのため、コネクタ１２は、ロック梁３２が撓んでロック部２５２から離脱するのを規制する規制部１４４を備える。
コネクタ１２は、外部機器と車載システムとを接続するために必要な構成と、規制部１４４とを有する限りにおいて、任意の形態に構成することができる。

以下、本実施形態のコネクタ１２の具体的構成を説明する。
コネクタ１２は、図４（ｂ）に示すように、外部機器に接続されるコンタクト１３１を有するコネクタ本体１３と、コネクタ本体１３を保持するコネクタホルダ１４とを備える。

コネクタ本体１３は、外部機器の端子が直接に、あるいはケーブルを介して接続されるコンタクト１３１と、コンタクト１３１を保持するコネクタハウジング１３２とを備える。

コンタクト１３１は、板状に形成され、電力の受け取りや信号の送受信に使われるパターン１３１Ａを有する。
コネクタハウジング１３２は、コンタクト１３１を収容し、保持する。コネクタハウジング１３２の内部には、図示しないケーブルの芯線を各パターン１３１Ａに対して位置決めする部品が配置される。

コネクタホルダ１４は、コネクタ本体１３を受容する受容部１４１と、コネクタ本体１３に接続されたケーブルを引き出すための引出部１４２と、保持ハウジング２０のコネクタロック梁２１を係止する図示しない一対の係止部と、一対の規制部１４４とを備える。
コネクタホルダ１４は、保持ハウジング２０の内側にガタつきなく収められるように、保持ハウジング２０の内部の幅に対応する幅に形成される。

受容部１４１は、前方から挿入されるコネクタハウジング１３２を保持する。受容部１４１からはコネクタハウジング１３２の前側が露出する。
引出部１４２は、受容部１４１の後端に形成される。

規制部１４４は、コネクタホルダ１４の幅方向両側の側壁の前方側に形成される。
規制部１４４は、図４（ａ）に示すように、ロック梁３２に対向する部分が断面曲面状に形成されており、同じく断面曲面状に形成されたロック梁３２に対して、Ｘで示される位置で突き当てられる。
規制部１４４は、ロック梁３２およびロック部２５２が係止・離脱される過程でロック梁３２が内周側に向けて（図４（ａ）の矢印Ｂ）撓むために必要なスペースＳに配置される。
そのため、保持ハウジング２０から外装ハウジング３０を引き抜く向きの力Ｆが作用したとしても、ロック梁３２がロック部２５２から離脱することが規制される。
規制部１４４は、スペースＳに配置されてロック梁３２の撓みを規制できる限り、任意の形態とすることができる。

コネクタ１２の具体的構成は、上記には限定されない。
コネクタ１２には、外部機器と車載システムとの間で送受信される信号を変換したり電位を合わせるための回路基板を設けることもできる。その場合、コネクタ１２は、外部機器の端子および回路基板を接続する接続部と、車載システムの端子および回路基板を接続する接続部とを有する。

以上で説明した構成の接続ポート装置１０を組み立てる手順の例を示す。
まず、保持ハウジング２０および外装ハウジング３０を組み付ける。
図５（ａ）に示すように、外装ハウジング３０のロック梁３２を保持ハウジング２０のロック梁受容部２２の第１突片２５および第２突片２６の間に挿入する。
そして、第１突片２５の斜面２５１によりロック梁３２をガイドしながら、ロック梁受容部２２の奥へと外装ハウジング３０を挿入する。そうすると、ロック梁３２が内周側に撓み、図４（ａ）に示すようにロック梁３２の先端３２１が斜面２５１を乗り越えてロック部２５２に係止される。ロック梁３２の先端３２１は係止孔２７に挿入される。また、プレート３１の裏面に保持ハウジング２０の前端面が突き当てられる。
以上により、保持ハウジング２０と外装ハウジング３０とが組み付けられる。

次に、図５（ｂ）に示すように、保持ハウジング２０の内部にコネクタ１２を押し込んで挿入する。すると、保持ハウジング２０のコネクタロック梁２１がコネクタ１２の係止部に係止される。これによって保持ハウジング２０にコネクタ１２が保持される。
コネクタ１２は、規制部１４４がロック梁３２の先端３２１の内周側に突き当てられ、嵌合口１２１の周縁部がプレート３１の裏面に突き当てられるまで挿入される。規制部１４４により、ロック梁３２はロック部２５２に対して押圧される。

以上により組み立てが完了した接続ポート装置１０を、カバーパネル１１（図３）の表側から開口１１０に挿入すると、プレート３１の裏面と保持ハウジング２０のパネルロック梁２４との間にカバーパネル１１が挟み込まれて係止される。こうして接続ポート装置１０がカバーパネル１１に装着される。
なお、保持ハウジング２０および外装ハウジング３０を組み付け、それらの組付体をカバーパネル１１に装着した後で、保持ハウジング２０にコネクタ１２を挿入することもできる。

さて、図４（ａ）を参照し、コネクタ１２の規制部１４４による作用効果について説明する。
図４（ａ）に示すように、規制部１４４は、互いに係止されたロック梁３２およびロック部２５２に対向する。
ここで、ロック梁３２がロック部２５２に係止される際には、ロック梁３２が内周側に向けて（矢印Ｂ）撓むのを許容するスペースＳを必要とする。
一方、ロック梁３２がロック部２５２から離脱される際にも、ロック梁３２が内周側に撓むのを許容するスペースＳを必要とする。
したがって、ロック梁３２をロック部２５２に係止した後、スペースＳに規制部１４４を配置する。そうすると、規制部１４４によってロック梁３２が内周側に撓むのが規制されるので、コネクタ１２から外部機器を引き抜く際などに、保持ハウジング２０から外装ハウジング３０を引き抜く向きの力Ｆが作用したとしても、ロック梁３２がロック部２５２から離脱することが防止される。

本実施形態では、規制部１４４によりロック梁３２がロック部２５２に対して押圧されるので、ロック梁３２が撓むことを阻止し、ロック梁３２がロック部２５２から離脱することをより十分に規制することができる。

上述のように、ロック部２５２からロック梁３２が離脱することが防止されることで、保持ハウジング２０と外装ハウジング３０とがロックした状態に保たれる。
ここで、規制部１４４とロック梁３２との間には若干の隙間があいていてもよい。この場合でも、ロック梁３２の撓みに必要なスペースＳに規制部１４４が配置されていることで、ロック梁３２が撓んでロック部２５２から離脱することが規制されるので、保持ハウジング２０と外装ハウジング３０とがロックした状態に保たれる。

保持ハウジング２０と外装ハウジング３０とがロックした状態に保たれることで、カバーパネル１１も、外装ハウジング３０のプレート３１と保持ハウジング２０のパネルロック梁２４との間に挟まれて係止された状態に保たれる。

本実施形態は、上述のように、ロック梁３２の撓みに必要なスペースＳにコネクタ１２の規制部１４４を配置することで、保持ハウジング２０および外装ハウジング３０を組み付けられた状態に保つ。
ここで、規制部１４４は、ロック梁３２およびロック部２５２によるロック機能に本来的に必要なスペースに配置されるのであって、新たな配置スペースを必要としないので、接続ポート装置１０が大型化することはない。
また、保持ハウジング２０が保持するコネクタ１２を利用して、保持ハウジング２０および外装ハウジング３０の分離を防止することができるので、両者の分離を防止するためにネジなどを用いる場合とは異なり、部品点数および作業工程が増加することなく、コストを抑えることができる。
したがって、本実施形態によれば、構造が大型化することなく、コストを抑えながら、保持ハウジング２０および外装ハウジング３０を互いに組み付られた状態に確実に保持することができる。

なお、カバーパネル１１の開口１１０の形状は、矩形状に限らず、円形、長円形、多角形などの任意の形状とすることができる。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

規制部１４４、ロック梁３２、およびロック部２５２は、種々の形態に改変することができる。
ロック梁３２およびロック部２５２は、保持ハウジング２０および外装ハウジング３０の周方向のいずれの箇所にも設けることができる。各箇所のロック梁３２が必要とする個別のスペースＳのそれぞれに、コネクタ１２の所定の部位を配置すればよい。
なお、本発明は、複数のロック梁３２の全てではなく一部のロック梁３２にコネクタ１２の部位が対向し、その部位によりロック梁３２の撓みが規制される場合も許容する。その場合も、保持ハウジング２０および外装ハウジング３０の分離を防止することができる。

上記の実施形態とは逆に、保持ハウジング２０がロック梁を備え、外装ハウジング３０がロック部を備えるように構成することもできる。
具体的には、例えば図６に示すように、保持ハウジング２０にロック梁２８を設けるとともに、ロック梁２８を受けるための突片３４を外装ハウジング３０に設け、突片３４にロック部３５を形成する。
このようにしても、上記の実施形態と同様に、ロック梁２８が撓むのに必要なスペースＳに配置されるコネクタ１２の一部１４５により、ロック梁２８が撓んでロック部３５から離脱するのを防ぐことができる。

本発明における第２ハウジングは、上記実施形態のように外装を担うものには限定されない。つまり、カバーパネル１１の表側に第２ハウジングが露出していなくてもよい。

１０ 接続ポート装置
１１ カバーパネル
１２ コネクタ
１３ コネクタ本体
１４ コネクタホルダ
２０ 保持ハウジング（第１ハウジング）
２１ コネクタロック梁
２２ ロック梁受容部
２４ パネルロック梁
２５ 第１突片
２６ 第２突片
２７ 係止孔
２８ ロック梁
３０ 外装ハウジング（第２ハウジング）
３１ プレート
３１Ａ 外周縁
３２ ロック梁
３３ 蓋
３４ 突片
３５ ロック部
１１０ 開口
１２１ 嵌合口
１３１ コンタクト
１３１Ａ パターン
１３２ コネクタハウジング
１４１ 受容部
１４２ 引出部
１４４ 規制部（コネクタの一部）
２０１ 側壁
２５１ 斜面
２５２ ロック部
３１０ ポート孔
３２１ 先端（自由端）
３３１ ヒンジ
Ｆ 力
Ｐ 接続ポート
Ｓ スペース

Claims (1)

1. 外部機器が接続される接続ポート装置であって、
   前記外部機器に接続されるコネクタと、
   前記コネクタを保持する第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングに組み付けられる第２ハウジングと、を備え、
   前記第２ハウジングに形成されたロック梁、および前記第１ハウジングに形成されたロック部が係止されることで、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとがロックされ、
   前記第１ハウジングは、前記コネクタを係止するコネクタロック梁を有し、
   前記ロック梁および前記ロック部が係止・離脱されるための前記ロック梁の撓みに必要なスペースに、前記コネクタの一部が配置され、
   前記コネクタロック梁により前記第１ハウジングに係止された前記コネクタの前記一部が、前記ロック部に対して前記ロック梁を押圧する、
   ことを特徴とする接続ポート装置。

Images