JP6329021B2

JP6329021B2 - 中継用コネクタユニット

Info

Publication number: JP6329021B2
Application number: JP2014144661A
Authority: JP
Inventors: 英彦岩澤; 拓久岩本; 真之助安田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2018-05-23
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: JP2016021326A

Description

本発明は、自動車等の電気配線系統に介装されて一対のコネクタ同士の電気的接続に用いられる中継用コネクタユニットに関する。

この種の中継用コネクタユニットとして例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。

特許文献１に記載された中継用コネクタユニットは、例えば自動車のオートマチックトランスミッションに適用されるものを想定しており、円筒状をなすとともに両端の開口部から相手側コネクタがそれぞれに嵌合されてそれらコネクタ同士を電気的に接続する中継用コネクタ本体と、この中継用コネクタ本体の一端面に着座する略チャンネル状の取付ブラケットと、から構成されている。

そして、中継用コネクタ本体を取付ブラケットに対し９０度変位した二箇所に設けた第１のブラケット受け具および第２のブラケット受け具によって前後、左右方向に揺動可能に且つ弾性的に支持するとともに、上下方向へスライド可能状態で取り付けてある。これにより、中継用コネクタ本体と取付ブラケットは、Ｘ，Ｙ，Ｚの三次元方向のフローティング自由度を有しながら相互離脱防止が図られて連結保持されている。なお、取付ブラケットは例えば自動車のオートマチックトランスミッションに組み込まれるコントロールバルブユニット等の電子制御機器に予め固定され、この電子制御機器をトランスミッションのミッションケースに組み付ける際に、中継用コネクタ本体がミッションケースの隔壁等に形成された取付穴に挿入されることになる。

特許第５１４９０６６号公報

特許文献１に記載された中継用コネクタユニットにおいて、中継用コネクタ本体のうち取付ブラケット側に臨むことになる一方の開口部側には予め相手側コネクタが嵌合されることになるので、中継用コネクタユニット全体としてみれば上記相手側コネクタに接続されたハーネス（電線の束）が付帯していることになる。その一方、特許文献１に記載された中継用コネクタユニットでは、中継用コネクタ本体と取付ブラケットとの間に三次元方向のフローティング自由度を持たせることに主眼が置かれていて、取付ブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持のための拘束力が必ずしも十分ではない。

そのため、中継用コネクタユニットが予め取り付けられている電子制御機器をトランスミッションのミッションケースに組み付ける際に、電子制御機器側で配索または取り回されたハーネスのテンションを受けて中継用コネクタ本体が取付ブラケットに対して大きく傾いたり、あるいは極端な場合には取付ブラケットから外れてしまうことがある。それによって、中継用コネクタ本体がミッションケースと過剰に干渉してしまい、中継用コネクタ本体を相手側の取付穴に正しく挿入できずに組付作業性の極端な悪化を招くことがあった。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、従来の中継用コネクタユニットの持つ不具合を解消して、三次元方向のフローティング自由度を持たせながら、特にブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持のための拘束力を十分なものとし、ハーネスのテンションが加わった場合でも中継用コネクタ本体が大きく傾いたり取付ブラケットから外れてしまうのを未然に防止できるようにした中継用コネクタユニットを提供するものである。

本発明に係る中継用コネクタユニットは、両端の開口部から相手側コネクタがそれぞれに嵌合されてそれらコネクタ同士を電気的に接続する円筒状の中継用コネクタ本体と、上記中継用コネクタ本体の一端部と突き合わされて当該中継用コネクタ本体の離脱防止を図りながらその中継用コネクタ本体を遊動可能に連結保持するブラケットと、を備えた中継用コネクタユニットであって、上記中継用コネクタ本体の一端部外周のうち半径方向外側に向かって張り出し形成された一対の着座フランジ部と、上記中継用コネクタ本体の一端部と突き合わされるブラケットの一端部外周のうち上記一対の着座フランジ部と対応する位置にそれぞれに設けられた張り出しフランジ部と、上記着座フランジ部および張り出しフランジ部のうちいずれか一方に他方側に向かって突出形成されて先端に抜け止め用の爪片を有する係止爪と、上記係止爪に対応して着座フランジ部および張り出しフランジ部のうち他方に形成された係止穴と、をさらに備えている。そして、上記係止爪の先端の爪片が係止穴の開口縁に引っ掛かりながら上記係止爪と係止穴とが三次元方向の遊動自由度をもって遊嵌的に係止されていることを特徴とする。

この場合において、ハーネスにテンションに対抗する上では、請求項２に記載のように、上記ブラケットの円筒状の胴部には、中継用コネクタ本体に対してブラケット側の開口部から嵌合されるコネクタに付帯するハーネスを引き出すための開口部が形成されていて、上記ブラケットと連結された中継用コネクタ本体を軸心方向から見た平面視において、中継用コネクタ本体からの着座フランジ部の張り出し方向が開口部からのハーネスの引き出し方向に対して傾斜していることが望ましい。

したがって、本発明に係る中継用コネクタユニットの構造では、係止爪と係止穴との遊嵌的な係止をもって連結されたブラケットと中継用コネクタ本体との間において三次元方向の遊動自由度を有しながらも、係止爪の先端の爪片が係止穴の開口縁に引っ掛かっていることで、両者の抜け止めが施されているとともに、ブラケットに対する中継用コネクタ本体の過度の傾きが抑制されている。これにより、ブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持のための十分な拘束力が付与されていることになる。

本発明によれば、ブラケットと中継用コネクタ本体との間において三次元方向のそれぞれの遊動自由度を有しながらも、係止爪と係止穴との係止によって両者の抜け止めとともにブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢が拘束されているので、中継用コネクタ本体にハーネスのテンションが加わったような場合でも中継用コネクタ本体はこれに十分に対抗することができて、過度の傾きを抑制しながらブラケットからの外れを未然に防止することができる。そのため、中継用コネクタ本体と他部品との干渉や中継用コネクタ本体を相手側となる取付穴に挿入できなくなるなどのトラブルを未然に防止して、組付作業性の向上に大きく貢献できるようになる。

また、請求項２に記載の発明によれば、中継用コネクタ本体からの着座フランジ部の張り出し方向とブラケットからのハーネスの引き出し方向とが特定の位置関係にあることで、ハーネスのテンションに対抗する上で一段と有利となり、ハーネスのテンションに基づく中継用コネクタ本体の過度な傾きやブラケットからの外れをより確実に防止できるようになる。

本発明に係る中継用コネクタユニットの第１の実施の形態を示す斜視図。図１に示した中継用コネクタユニットの分解斜視図。図１に示した中継用コネクタユニットを特定方向から見た斜視図。図３のＡ−Ａ線に沿った断面説明図。図３の要部拡大図。図３における中継用コネクタ本体が傾いた場合の説明図。

図１〜６は本発明に係る中継用コネクタユニットを実施するためのより具体的な形態を示し、特に図１は中継用コネクタユニットの組付状態での斜視図を、図２は図１における中継用コネクタユニットの分解斜視図を示している。また、図３は図１における中継用コネクタユニット１を特定の方向から見た正面図を示している。

図１，２に示すように、中継用コネクタユニット１は、概略的には、樹脂材料にて形成されて両端面が外部に開放されている円筒状の中継用コネクタ本体２と、金属製の円筒状のものであって上面に中継用コネクタ本体２が一端部が着座するように突き合わされることになるブラケット３と、ブラケット３の内部を通して中継用コネクタ本体２の下端面側から嵌合される雌側コネクタ４と、から構成される。

ここでは、図１に示すように、中継用コネクタ本体２の軸心方向をＺ方向とし、このＺ方向に直交する平面のうち直交二方向の一方をＸ方向、他方をＹ方向と定義するものとする。

ブラケット３には、中継用コネクタ本体２と突き合わされる円筒状の胴部３ａの上端部外周のうち１８０度位相が異なる二箇所のそれぞれの位置にて、半径方向外側に向かって張り出す三次元形状の一対の張り出しフランジ部５を突出形成してある。この張り出しフランジ部５は胴部３ａの上端面よりも一段低い位置に形成され、胴部３ａの上端部ではそれぞれの張り出しフランジ部５に対応する位置が部分的に切除されて切欠部３ｂが形成されている。

また、張り出しフランジ部５の上面には上方に向けて係止爪６がそれぞれに突出形成されている。この係止爪６は軸部６ａの上端が軸部６ａよりも大径の爪片６ｂとなっている円形の段付き軸状のものであり、図１に示すようにその縮拡径を可能にするために平面視にて十字状のすり割り溝６ｃが形成されている。そして、爪片６ｂの外周面は傾斜面となっている。なお、この係止爪６は胴部３ａと同じ材料にて一体に形成されていても良いが、樹脂等の異材質で形成されたものを嵌合構造その他の固定手段にて固定したものであっても良い。

さらに、ブラケット３には、円筒状の胴部３ａのうち直径方向で正対する二箇所を比較的大きく切り欠くようにして略矩形状の開口部３ｃを形成してある。この開口部３ｃは後述するように雌側コネクタ４に付帯するハーネス７を外部に引き出す際に使用される。

中継用コネクタ本体２の内部には双方の開放端面に向かって端子ピン８が突出する雄側コネクタが収容配置されていて、図２に示すように中継用コネクタ本体２の下面側からは圧着端子付き電線の束であるハーネス７に接続された雌側コネクタ４が嵌合接続される。また、中継用コネクタ本体２の上面側からも雌側コネクタ４と同様の相手側となる図示外の雌側コネクタが事後的に嵌合接続され、これにより中継用コネクタ本体２は双方の開放端面から嵌合される雌側コネクタ同士を電気的に接続する機能を有している。

また、中継用コネクタ本体２の円筒状の外周面にはＯリング等の円環状のシール部材９が装着されているとともに、上端部側には螺旋状の複数の溝カム１０が形成されている。シール部材９は、後述するように中継用コネクタ本体２が例えばミッションケース側の取付穴に挿入される際にその取付穴の内周面に圧接して当該部位をシールする機能を有する。また、複数の溝カム１０が形成された中継用コネクタ本体２の上端部には、溝カム１０に係合可能な凸部を有する図示外の締結部材が結合されるようになっていて、先に説明したように中継用コネクタ本体２の上端面側から相手側となる雌側コネクタが嵌合された後に上記溝カム１０を噛み合い部として締結部材を締め込むことで、中継用コネクタ本体２からの相手側となる雌側コネクタの抜け止めが施されるようになっている。

中継用コネクタ本体２の下端部外周のうちブラケット３側の張り出しフランジ部５と対応する位置、より具体的には中継用コネクタ本体２の下端部外周のうち１８０度位相が異なる二箇所のそれぞれの位置には、半径方向外側に向かって張り出す一対の着座フランジ部１１を突出形成してある。この着座フランジ部１１は単純厚板状のものであり、ブラケット３側の係止爪６と対応する位置には円形の係止穴１２をそれぞれに形成してある。この係止穴１２の直径は係止爪６における爪片６ｂの最大直径よりも小さく、且つ係止爪６における軸部６ａの直径よりも大きいものとして形成されている。さらに、係止穴１２が形成された着座フランジ部１１の厚みは、係止爪６における爪片６ｂよりも下側のいわゆる首下長さよりも小さく設定されている。

なお、図１から明らかなように、ブラケット３の上端部内側に中継用コネクタ本体２の下端部がわずかに内挿可能なように、ブラケット３の上端部の内径は中継用コネクタ本体２の下端部の外径よりもわずかに大きく設定されている。

このような各構成要素からなる中継用コネクタユニット１を図１，３の組付状態にするには、図２に示すように、最初にハーネス７が付帯している雌側コネクタ７をブラケット３の内部に挿通した上で中継用コネクタ本体３の下端開口部から挿入して、その中継用コネクタ本体３の内部に収容配置されている図示外の雄側コネクタと嵌合接続する。

続いて、中継用コネクタ本体３側の一対の着座フランジ部１１に形成されている係止穴１２とブラケット３側の一対の張り出しフランジ部５に付帯している係止爪６とが合致するように、中継用コネクタ本体２の下端部をブラケット３の上端部に突き合わせて、一対の着座フランジ部１１側の係止穴１２の周縁部を同じく一対の張り出しフランジ部５側の係止爪６の爪片６ｂの上に着座させる。

その上で、一対の着座フランジ部１１と張り出しフランジ部５とがさらに接近するように両者を押し込むと、係止爪６の先端の爪片６ｂと係止穴１２との摺動によって係止爪６が縮径して、係止爪６が係止穴１２に挿入されるとともに、やがては係止爪６の先端の爪片６ｂが着座フランジ部１１の板厚を乗り越えて着座フランジ部１１の上面側に突出して再び拡径することになる。これにより、係止穴１２に挿入された係止爪６の爪片６ｂが着座フランジ部１１の上面側において係止穴１２の開口縁に引っ掛かり、ブラケット３側の係止爪６と中継用コネクタ本体２の係止穴１２とが係止状態となる。

その結果、中継用コネクタ本体２はその着座フランジ部１１がブラケット３側の張り出しフランジ部５に着座したままで、係止爪６と係止穴１２との係止によって両者の抜け止めが施されたことになり、中継用コネクタ本体２はきわめて安定した直立姿勢のもとでブラケット３からの相互離脱防止が図られて連結保持されることになる。これにより、中継用コネクタユニット１は図１，３のような組付状態となる。

この場合において、図１，３に示すように、雌側コネクタ４の嵌合接続によって中継用コネクタ本体２側に付帯しているハーネス７は、ブラケット３に形成されている開口部３ｃから屈曲させるようにして外部に引き出される。

そして、このような組付状態となった中継用コネクタユニット１は、例えば自動車のオートマチックトランスミッションに組み込まれるコントロールバルブユニット等の電子制御機器の上面にブラケット３を固定部として予め固定支持された上で、その電子制御機器がオートマチックトランスミッションのミッションケースに組み付けられることになる。その際に、中継用コネクタ本体２はミッションケース側の隔壁等に形成された図示外の取付穴に挿入され、中継用コネクタ本体２の上面開口部側からは雌側コネクタ４と同様の別の雌側コネクタが嵌合接続されることになる。なお、上記電子制御機器の組み付けに際しては、オートマチックトランスミッションのミッションケースを下置きとし、中継用コネクタユニット１を含む上記電子制御機器を天地反転させた裏返し状態で組み付けることもある。

ここで、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図を、図５は図３の要部を拡大した図をそれぞれ示している。

図４に示すように、ブラケット３側の張り出しフランジ部５に付帯する係止爪６と中継用コネクタ本体２の着座フランジ部１１に付帯する係止穴１２との係止状態においては、先に説明したように係止爪６側の軸部６ａの直径よりも係止穴１２の直径の方が大きく形成されていて両者が遊嵌状態にある。そのため、中継用コネクタ本体２の軸心と直交する平面のＸ方向およびＹ方向において、Ｘ方向の遊動自由度またはフローティング自由度としてαなる隙間が、Ｙ方向の遊動自由度またはフローティング自由度としてβなる隙間がそれぞれに確保されている。

また、図５に示すように、係止爪６と係止穴１２とが遊嵌状態にあって、しかも先に説明したように係止爪６のうち爪片６ｂよりも下側の軸部６ａいわゆる首下長さが、係止穴１２が形成された着座フランジ部１１の厚み、すなわち係止穴１２の長さよりも大きく設定されているため、係止爪６と着座フランジ部１１との間にはＺ方向の遊動自由度またはフローティング自由度としてγなる隙間がそれぞれに確保されている。

したがって、図１，３のような組付状態にある中継用コネクタユニット１は、中継用コネクタ本体２を相手側となる図示外のミッションケース側の取付穴に挿入する際に、上記のようなＸ，Ｙ，Ｚ方向のフローティング自由度のもとで両者の相対位置誤差を吸収しつつ、その取付穴に倣わせるようにしてセンタリングしながら挿入することができることから、取付穴への挿入作業がきわめて良好なものとなる。

この場合において、中継用コネクタ本体２はブラケット３に対してＸ，Ｙ，Ｚ方向のフローティング自由度を有してはいても、図６に示すようにブラケット３側の張り出しフランジ部５に付帯する係止爪６と中継用コネクタ本体２側の着座フランジ部１１に付帯する係止穴１２との係止のために、ブラケット３に対する中継用コネクタ本体２の傾きは最大でもθ程度に制限され、取付穴への挿入作業に支障をきたすような過度な傾きが防止される。

また、中継用コネクタ本体２とブラケット３とは、上記のようなＺ方向のフローティング自由度を有しながらも、基本的にはブラケット３側の一対の張り出しフランジ部５に中継用コネクタ本体２側の一対の着座フランジ部１１がそれぞれに着座しているので、ブラケット３側への中継用コネクタ本体２の過剰な押し込みも未然に防止することができる。

さらに、図４はブラケット３と連結された中継用コネクタ本体２を軸心方向から見た平面視または投影視ともみなし得ることから、同図に示すように、ブラケット３の開口部３ｃから引き出されたハーネス７の引き出し方向であるＸ方向と、中継用コネクタ本体２からの着座フランジ部１１の張り出し方向（図４において、一対の着座フランジ部１１の幅寸法を二分する中心線の方向）Ｌとの関係に着目した場合に、ハーネス７の引き出し方向であるＸ方向に対して着座フランジ部１１の張り出し方向Ｌは４５度程度傾斜していることになる。

そのため、中継用コネクタユニット２にハーネス７によるテンションが加わった場合には、中継用コネクタ本体２は上記のようなＸ，Ｙ，Ｚ方向の三次元のフローティング自由度を有しながらも、ハーネス７によるテンションに十分に対抗することができ、ブラケット３に対する中継用コネクタ本体２の傾きは図６に示すように最大でもθ程度に抑制され、中継用コネクタ本体２が過剰に傾いてしまうことがない。

したがって、先にも述べたように、中継用コネクタユニット１のうち中継用コネクタ本体２と組み合わされたブラケット３を図示外の電子制御機器に予め固定した上で、その電子制御機器をミッションケースに組み付けるにあたり、特に中継用コネクタ本体２を相手側となる図示外の取付穴に挿入するに際して、ハーネス７によるテンションの影響を回避して、上記のように両者の相対位置誤差を吸収しつつ、その取付穴に倣わせるようにしてセンタリングしながら挿入することができることはもちろんのこと、中継用コネクタ本体２の過度の傾きやブラケット３からの外れ、さらにはミッションケースとの干渉等を抑制できることで、これによってもまた中継用コネクタ本体２を相手側となる図示外の取付穴に挿入する際の作業性がきわめて良好なものとなる。

ここで、上記実施の形態では、ブラケット３が円筒状のものについて例示しているが、ブラケット３は円筒状のものに限らず他の筒状のものであっても良い。また、中継用コネクタ本体２の一端部外周のうち１８０度位相が異なるそれぞれの位置にて半径方向外側に向かって一対の着座フランジ部１１を張り出し形成しているが、一対の着座フランジ部１１の位置としては必ずしも１８０度位相が異なる位置に限定されるものではない。

さらに、上記実施の形態では、ブラケット３側の張り出しフランジ部５に係止爪６を、中継用コネクタ本体２側の着座フランジ部１１に係止穴１２をそれぞれ形成した場合の例を示しているが、係止爪６と係止穴１２の相対位置関係を逆にして、ブラケット３側の張り出しフランジ部５に係止穴を、中継用コネクタ本体２側の着座フランジ部１１に係止爪をそれぞれ形成するようにしても良い。

１…中継用コネクタユニット
２…中継用コネクタ本体
３…ブラケット
３ａ…胴部
３ｃ…開口部
４…雌側コネクタ
５…張り出しフランジ部
６…係止爪
６ｂ…爪片
７…ハーネス
１１…着座フランジ部
１２…係止穴
α，β，γ…隙間（遊動自由度）

Claims

両端の開口部から相手側コネクタがそれぞれに嵌合されてそれらコネクタ同士を電気的に接続する円筒状の中継用コネクタ本体と、
上記中継用コネクタ本体の一端部と突き合わされて当該中継用コネクタ本体の離脱防止を図りながらその中継用コネクタ本体を遊動可能に連結保持するブラケットと、
を備えた中継用コネクタユニットであって、
上記中継用コネクタ本体の一端部外周のうち半径方向外側に向かって張り出し形成された一対の着座フランジ部と、
上記中継用コネクタ本体の一端部と突き合わされるブラケットの一端部外周のうち上記一対の着座フランジ部と対応する位置にそれぞれに設けられた張り出しフランジ部と、
上記着座フランジ部および張り出しフランジ部のうちいずれか一方に他方側に向かって突出形成されて先端に抜け止め用の爪片を有する係止爪と、
上記係止爪に対応して着座フランジ部および張り出しフランジ部のうち他方に形成された係止穴と、
をさらに備えていて、
上記係止爪の先端の爪片が係止穴の開口縁に引っ掛かりながら上記係止爪と係止穴とが三次元方向の遊動自由度をもって遊嵌的に係止されていることを特徴とする中継用コネクタユニット。
上記ブラケットの円筒状の胴部には、中継用コネクタ本体に対してブラケット側の開口部から嵌合されるコネクタに付帯するハーネスを引き出すための開口部が形成されていて、
上記ブラケットと連結された中継用コネクタ本体を軸心方向から見た平面視において、中継用コネクタ本体からの着座フランジ部の張り出し方向が開口部からのハーネスの引き出し方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の中継用コネクタユニット。