JP6604512B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタに関する。
ケース内に貯留された潤滑油内に金属粉や金属片などの異物が浮遊する環境でコネクタを用いることがある。このような環境で用いられるコネクタの一例として、特開2014−17085号公報(下記特許文献1)に記載のコネクタがある。このコネクタは、雌側ハウジングに設けられたロックアームを雄側ハウジングのフード部に設けられたロック孔に係止することで、両ハウジングの嵌合状態を保持している。このコネクタでは、フード部にロック孔が設けられているため、ロック孔からフード部内に異物が侵入して端子金具間が短絡する虞がある。そこで、このコネクタでは、端子金具間の短絡を防ぐために、嵌合面に異物侵入防止用の凹凸形状を設けている。
特開2014−17085号公報
特開2014−17085号公報(上記特許文献1)に記載のコネクタでは、凹凸形状によって端子金具間の沿面距離を伸ばすことで侵入した異物による短絡を防ぐ構造になっているが、異物の侵入自体を防止することはできない。そのため、改善の余地が残されている。
そこで、このような異物の侵入を防ぐためにコネクタを防水化(液密化)することが考えられる。一般的な防水コネクタでは、雄側ハウジングのフード部に雌側ハウジングのフード部を重ねあわせ、これらのフード部の間に防水ゴムを配することで両ハウジングの間をシールする。しかしながら、このような防水コネクタでは、フード部とフード部を重ねあわせて、その間に防水ゴムを配するために、コネクタハウジングが幅方向(径方向)に大きくなる。
本明細書で開示されるコネクタは、一端側に開口部を有したフード部が設けられ、該フード部の奥端に第1端子金具を収容する第1コネクタハウジングを備えた第1コネクタと、前記第1コネクタと嵌合する第2コネクタとを備えたコネクタであって、前記第2コネクタは、前記フード部内に収容される第2コネクタハウジングと、前記第2コネクタハウジング内に収容され、前記第1端子金具と接続可能で、電線が接続された第2端子金具と、前記第2コネクタハウジングの後方側において、前記電線の外周面と前記フード部の内周面との間をシールするゴム栓と、前記第1コネクタハウジングの外面に設けられた係合突起に係合して、前記フード部に取り付けられることで、前記第2コネクタハウジング及び前記ゴム栓を前記フード部内に抜け止めするホルダとを備えた。
このような構成によると、第2コネクタハウジングが第1コネクタハウジングのフード部内に収容されて、第2コネクタハウジングの後方側をゴム栓でシールし、ホルダが第2コネクタハウジングとゴム栓を抜け止めしている。そのため、ゴム栓によってフード部の第2コネクタハウジング側へ異物の侵入を防止することができるため、端子間の短絡を防止することができる。また、第1コネクタハウジングの外面に設けられた係合突起にホルダが係合することでホルダがフード部に取り付けられているため、第1コネクタハウジングのフード部に係止用の孔を設けておらずゴム栓によるシールが確保しやすくなる。さらに一般的な防水コネクタと異なり、フード部の上にフード部を重ねあわせていないため、幅方向(径方向)に大きくなることを抑制できる。
本明細書に開示されるコネクタの実施の態様として、以下の構成としても良い。
前記ホルダには、前記第2コネクタハウジング側に突出する突出部が設けられており、前記ゴム栓には前記突出部を挿通可能な挿通孔が設けられており、前記第2コネクタハウジングには、前記突出部の先端部に設けられた係合爪を係合可能な係合部が設けられている構成としても良い。
このような構成では、突出部を挿通孔に挿通して、その係合爪を第2コネクタハウジングの係合部に係合できる。そのため、第2コネクタの第2コネクタハウジングとゴム栓とホルダを予め組み合わせた状態で、第1コネクタに嵌合することができ、別々にフード部内に配置するのに比べて作業が容易になる。
また、前記第1コネクタハウジングは、機器に設けられた取付孔に内嵌される円柱状の嵌合部を備えており、前記フード部は、前記取付孔を挿通し、かつ断面視オーバル状となっており、前記係合突起は、前記フード部の短軸方向に突出するように設けられており、前記第2コネクタの前記ホルダには、前記係合突起に係合可能な係合孔が設けられたロックアームが設けられている構成としても良い。
このような構成では、筐体の取付孔にフード部を挿通した後、嵌合部を取付孔に内嵌する。そのため、フード部の外形寸法が小さくなると、嵌合部の外径寸法を小さくでき、取付孔の大きさも小さくできる。また、フード部の短軸方向に係合突起が突出し、係合突起に係合するようにロックアームがフード部に重ねられることで、フード部全体の最大外径寸法を小さくすることができる。つまり、嵌合部及び取付孔の寸法も小さくすることができる。
本明細書に開示されたコネクタによれば、嵌合面に異物が侵入するのを抑制することができる。
実施形態におけるコネクタの斜視図 コネクタの正面図 コネクタの平面図 図2におけるIV−IV位置における断面図 雌コネクタの正面図 雌コネクタの背面図 雌コネクタの側面図 雌コネクタの平面図 図5におけるIX−IX位置における断面図 雌コネクタハウジングの正面図 雌コネクタハウジングの側面図 一括ゴム栓の正面図 リアホルダの正面図 リアホルダの側面図 リアホルダの平面図 雌コネクタを組み立てる前の状態のコネクタの斜視図 雌コネクタを組み立て途中のコネクタの斜視図 雌コネクタを組み立てた状態でのコネクタの斜視図
<実施形態>
実施形態について図1から図18を参照して説明する。
本実施形態のコネクタ10は、図1及び図3に示すように、自動車のオートマチックトランスミッション等の機器のケースCに固定される中継コネクタ11(「第1コネクタ」の一例)と、中継コネクタ11の一端に嵌合する雌コネクタ15(「第2コネクタ」の一例)とを備えている。中継コネクタ11がケースCの丸孔形状の取付孔C1に内嵌すると、中継コネクタ11の雌コネクタ15が嵌合される側は、鉄粉等の異物が浮遊した潤滑油内に配され、他端側がケースCの外側に配される。なお、以下の説明において、前後方向については、図3の左側(雌コネクタ15の嵌合方向)を前側とし、図3の右側を後側とする。また、上下方向については、図3を基準とし、図3の上側を上側、図3の下側を下側とする。
中継コネクタ11は、図3及び図4に示すように、中継端子金具13(「第1端子金具」の一例)と中継コネクタハウジング20(「第1コネクタハウジング」の一例)とを備えている。中継端子金具13は、導電性の金属からなる角柱状のバスバーであって、中央部分が中継コネクタハウジング20にインサート成形によって埋め込まれている一方で、両端部が後記する中継コネクタハウジング20の各フード部21、23に突出する。
中継コネクタハウジング20は、合成樹脂製であって、図3及び図4に示すように、前方及び後方に開口した形状とされている。中継コネクタハウジング20は、ケースCの外側に配される外側フード部21と、ケースCの内側に配される内側フード部23(「フード部」の一例)と、両フード部21、23の間に位置してケースCの取付孔C1に内嵌される嵌合部31とを備えている。
嵌合部31は、図1及び図3に示すように、円柱形状をなしており、その外周面には、嵌合部31がケースCの取付孔C1に内嵌された際に、嵌合部31と取付孔C1との間をシールするゴムリング33が装着されている。また、嵌合部31の後端部には、嵌合部31から側方に張り出した取付片35が設けられている。取付片35には、前後方向に貫通するボルト挿通孔35Aが設けられており、このボルト挿通孔35Aにボルトを挿通させてケースCに締め付けることで、中継コネクタハウジング20がケースCに固定されるようになっている。
外側フード部21は、図2及び図4に示すように、前方に開口しており、外側フード部21の奥端面からは、中継端子金具13が前方に向かって突出している。また、外側フード部21の奥端部から嵌合部31に亘って凹部21Aが設けられている。そして、この凹部21Aにポッティング剤が流入して固められることで、中継端子金具13を伝って油がケースCの外側に出ることを抑制している。
内側フード部23は、図1及び図4に示すように、後方に開口した開口部23Aを有している。内側フード部23の雌コネクタ15を内嵌するための凹みは、嵌合部31に亘っており、嵌合部31には内側フード部23と連通する嵌合凹部31Aが設けられている。内側フード部23及び嵌合部31の嵌合凹部31Aの内周面の形状は、雌コネクタ15の外周面の形状に沿っており、奥側(前方)が最も上下方向の寸法が小さい段差形状となっている。そして、内側フード部23の奥端面(前端面)からは、中継端子金具13が後方に向かって突出している。
また、内側フード部23は、その外形形状が断面視(背面視)オーバル状となっており、上下方向が幅方向に比べて短い短軸方向となっている。そして、内側フード部23の両側面23Bは、曲面となっており、嵌合部31の外面形状に沿って面一となっている。また、内側フード部23の上下面23Cは、平面となっている。そして、内側フード部23の上下面23Cには、それぞれ上下方向に突出する係合突起25が設けられている。また、内側フード部23の上下面23Cの後端部には、前方に向かって凹むように切り欠かれた切欠き部27が設けられている。
雌コネクタ15は、図5及び図7に示すように、雌端子金具17(「第2端子金具」の一例、図16参照)と、雌コネクタハウジング40(「第2コネクタハウジング」の一例)と、一括ゴム栓60(「ゴム栓」の一例)と、リアホルダ70(「ホルダ」の一例)とを備えている。雌端子金具17は、図4及び図16に示すように、導電性の金属板材をプレス加工することで形成されており、前後方向に開口する角筒状の接続部17Aと、接続部17Aの後方に設けられた電線圧着部17Bとを備えている。接続部17Aには、中継端子金具13の一端が接続されるようになっており、電線圧着部17Bには電線Wが接続されている。
雌コネクタハウジング40は、合成樹脂製であって、図10及び図16に示すように、ハウジング本体部41と、ハウジング係合部51とを備えている。ハウジング本体部41は、図4及び図16に示すように、左右方向に横長な角柱状をしており、前後方向に貫通したキャビティ43が複数並んで設けられている。キャビティ43内には、雌端子金具17が後方から挿入可能となっている。また、ハウジング本体部41の下面から各キャビティ43に連通してリテーナ装着穴45が設けられている。そして、リテーナ装着穴45にリテーナ47が装着されることで、キャビティ43内に収容された雌端子金具17が係止される。
ハウジング係合部51は、図10及び図16に示すように、ハウジング本体部41と一体に設けられており、ハウジング本体部41の後端部から上方に横長の角柱状に突出している。ハウジング係合部51の上下方向の寸法は、ハウジング本体部41の上下方向の寸法とほぼ同じで、ハウジング係合部51の前後方向の寸法は、ハウジング本体部41の前後方向の寸法の4分の1程度となっている。ハウジング係合部51の両端部には、断面視矩形状の係合部53が前後方向に貫通している。係合部53は、ハウジング係合部51の幅方向の両端部に一対設けられている。また、係合部53は、図9及び図10に示すように、前部分53Aが後部分53Bよりも幅方向外側に大きくなっており、後部分53Bの前端面が段差面55となっている。
一括ゴム栓60は、耐油性のゴムなどの弾性材料でできており、図4及び図12に示すように、複数の電線Wと内側フード部23の内周面の間をシールする。一括ゴム栓60は、内側フード部23の開口部23Aの内周形状と同じ外周形状となっており、正面視オーバル状で、上下方向が短い端軸方向となっている。一括ゴム栓60の外周面には、複数条の外周リップ部61が設けられており、内側フード部23の内周面によって潰されることで内側フード部23と密着するようになっている。
一括ゴム栓60には、電線Wを挿通する電線挿通孔63が複数前後方向に貫通するように設けられている。電線挿通孔63の内周面には、内周リップ部65が複数条に亘って設けられており、電線Wの外周面に密着するようになっている。また、一括ゴム栓60には、後記する突出部80を挿通するための挿通孔67が2つ設けられている。挿通孔67は、断面視円形で前後方向に貫通しており、後記する突出部80の突出本体部81の外径と同じ内径となっており、内周面にリップが設けられて突出本体部81と密着する。
リアホルダ70は、合成樹脂製であって、図13及び図16に示すように、ホルダ本体部71と、ロックアーム75と、突出部80とを備えている。ホルダ本体部71は、内側フード部23内に内嵌され、一括ゴム栓60と同じ外形形状となっている。また、ホルダ本体部71の前後方向の寸法は、一括ゴム栓60の前後方向の寸法と同じとなっている。また、ホルダ本体部71には、雌端子金具17を挿通可能な端子挿通孔73が設けられている。
ロックアーム75は、図3及び図14に示すように、ホルダ本体部71の後端部から上下方向に突出する基端部75Aと、基端部75Aの上下端部から前方に突出する腕部75Bとを備えている。ロックアーム75の幅方向の寸法は、内側フード部23の切欠き部27の幅方向の内寸法とほぼ同じであり、ロックアーム75の基端部75Aが切欠き部27内に収容される。また、ロックアーム75の腕部75Bが内側フード部23の上下面と重なるようになっている。そして、基端部75Aと腕部75Bの中央部分には、係合孔77が設けられている。この係合孔77の前方孔縁部77Aが係合突起25に係止する。
突出部80は、図15及び図16に示すように、ホルダ本体部71の前面から前方に向かって一対突出している。突出部80は、ホルダ本体部71の上端部(端子挿通孔73よりも上方)の幅方向の両端部に設けられている。そして、突出部80は、突出本体部81と、係合爪83とを備えている。突出本体部81は、円柱状をしており、突出本体部81の前後方向の寸法は、一括ゴム栓60の前後方向の寸法と同じである。
係合爪83は、図9及び図13に示すように、突出本体部81の前端面より前方に突出しており、角柱部分83Aと、角柱部分83Aの先端部に設けられた爪部83Bとを有している。爪部83Bは、角柱部分83Aから幅方向外側に突出するように設けられている。係合爪83の角柱部分83Aは、突出本体部81よりも細くなっており、弾性変形可能になっている。また、係合爪83の角柱部分83Aの前後方向の寸法は、ハウジング係合部51の係合部53の後部分53Bの前後方向の寸法とほぼ同じになっており、係合爪83の爪部83Bの前後方向の寸法は、ハウジング係合部51の係合部53の前部分53Aの前後方向の寸法とほぼ同じになっている。そして、爪部83Bの後端面が、係合部53内の段差面55と当接することで、係合爪83が雌コネクタハウジング40の係合部53に係合している。
次に、コネクタ10の組み立て手順の一例について説明する。
まず、中継コネクタ11を組み立てる。図4及び図16に示すように、中継端子金具13を埋め込むようにして中継コネクタハウジング20を成形する。そして、外側フード部21の凹部21Aにポッティング剤を注入して凝固させる。また、嵌合部31の外周面にゴムリング33を装着する。
一方で、図9及び図16に示すように、雌コネクタ15を組み立てる。リアホルダ70の突出部80を一括ゴム栓60の挿通孔67に後方から挿通して一括ゴム栓60をリアホルダ70に固定する。この際に、突出本体部81の外周面が挿通孔67の内周面に密着する。そして、係合爪83をハウジング係合部51に設けられた係合部53に挿通する。係合爪83の爪部83Bが係合部53の段差面55内に引っかかって、リアホルダ70と雌コネクタハウジング40とが固定される。
次に、図4及び図17に示すように、雌端子金具17を雌コネクタハウジング40に挿入する。まず、雌端子金具17の電線圧着部17Bに電線Wを圧着して接続する。そして、リアホルダ70の後方から、雌端子金具17を端子挿通孔73に挿通する。この際に、リアホルダ70のホルダ本体部71が一括ゴム栓60と同じ程度の前後方向の寸法を有していることから、雌端子金具17が端子挿通孔73を挿通する間に端子挿通孔73の内周面と接触することで雌端子金具17が位置決めされる。
そして、位置決めされた雌端子金具17を一括ゴム栓60の電線挿通孔63に挿通させる。この際に、雌端子金具17が位置決めされていることから、一括ゴム栓60の電線挿通孔63に正規の姿勢で挿入することができ、電線挿通孔63の内周面を傷つけることが抑制される。そして、電線挿通孔63を挿通した雌端子金具17が雌コネクタハウジング40のキャビティ43内に挿入される。そして、リテーナ47を装着して雌端子金具17を係止する。このように雌端子金具17がキャビティ43内の正規位置まで挿入されると、電線挿通孔63の内周リップ部65が電線Wの外周面に密着する。
そして、図4と図18に示すように、雌コネクタ15を中継コネクタ11と嵌合させる。雌コネクタ15を内側フード部23の開口部23Aの後方から挿入し、雌コネクタハウジング40のハウジング係合部51の前端面が内側フード部23の内面に突き当たる位置まで押し込む。この際に、リアホルダ70のロックアーム75が上下方向に広がるように弾性変形して係合突起25を乗り越えて復元変形する。そして、ロックアーム75の係合孔77に係合突起25が嵌まる。
雌コネクタ15と中継コネクタ11が正規位置で嵌合されると、雌端子金具17と中継端子金具13が接続される。また、一括ゴム栓60の外周リップ部61が内側フード部23の内周面に密着する。そして、リアホルダ70のホルダ本体部71が内側フード部23に内嵌して、係合突起25にロックアーム75が係止していることで、雌コネクタ15が中継コネクタ11に抜け止めされる。
そして、雌コネクタ15が嵌合された中継コネクタ11を機器のケースCに取り付ける。中継コネクタ11の後側(雌コネクタ15が嵌合された側)をケースCの取付孔C1に挿入して、嵌合部31を取付孔C1に内嵌させ、ゴムリング33が取付孔C1の内周面に密着してシールされる。なお、雌コネクタ15には、フード部が設けられておらず、ロックアーム75も内側フード部23の短軸側に突出した係合突起25に係合するようになっていることから、取付孔C1に挿入される部分(内側フード部23及び雌コネクタ15)の外形寸法が小さくでき、取付孔C1の内径を小さくすることができる。
以上のように、本実施形態では、リアホルダ70の突出部80の突出本体部81を一括ゴム栓60の挿通孔67に挿通して、突出部80の係合爪83を雌コネクタハウジング40の係合部53に係合することで、雌コネクタ15を一体化している。つまり、雌コネクタ15の雌コネクタハウジング40と一括ゴム栓60とリアホルダ70を予め組み合わせた状態で、中継コネクタ11に嵌合することができ、別々にフード部内に配置するのに比べて作業が容易になる。
そして、雌コネクタ15が中継コネクタ11と嵌合すると、雌コネクタ15の雌コネクタハウジング40が中継コネクタ11の内側フード部23内に収容されて、雌コネクタハウジング40の後方側を一括ゴム栓60でシールし、リアホルダ70が雌コネクタハウジング40と一括ゴム栓60を抜け止めしている。そのため、一括ゴム栓60によって内側フード部23の雌コネクタハウジング40側へ異物の侵入を防止することができるため、端子金具13、17間の短絡を防止することができる。
また、背面視オーバル状の内側フード部23の外面に短軸方向(上下方向)に突出するように設けられた係合突起25にリアホルダ70のロックアーム75が係合している。そのため、ロックアーム75が内側フード部23に重ねられることで、外径寸法を大きくなることを抑制できる。また、リアホルダ70のロックアーム75が内側フード23部の外面に突出した係合突起25に係合することでリアホルダ70が取り付けられているため、中継コネクタ11の内側フード部23に係止用の孔を設けておらず、一括ゴム栓60によるシールが確保しやすくなる。さらに、一般的な防水コネクタと異なり、フード部の上にフード部を重ねあわせていないため、幅方向(径方向)に大きくなることを抑制できる。
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術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技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、中継コネクタ11は機器のケースCに取り付けられて2つのコネクタを中継するコネクタであったが、一般的なワイヤーハーネスなどの端末に取り付けられるコネクタであっても良い。
(2)上記実施形態では、中継コネクタ11に雄端子である中継端子13が収容され、雌コネクタ15に雌端子金具17が収容されていたが、中継コネクタに雌端子金具が収容されていても良い。
(3)上記実施形態では、リアホルダ70のリアホルダ本体部71は、一括ゴム栓60と同じ程度の板厚をもって内側フード部23内に内嵌されていたが、薄板状で内側フード部の外側を覆うように配されていても良い。
(4)上記実施形態では、一括ゴム栓60は、複数の雌端子金具17に接続された複数の電線Wを一括して内側フード部23との間をシールしていたが、端子金具を一組として、一本の電線Wと内側フード部23との間をシールするようにしても良い。
(5)上記実施形態では、雌コネクタハウジング40の係合部53に段差面55を設けてそこに突出部80の係合爪83を係合したが、段差を設けずに係合部53の孔縁に係合しても良い。
(6)上記実施形態では、リアホルダ70の突出部80を一括ゴム栓60の挿通孔に挿通して、突出部80の係合爪83を雌コネクタハウジング40の係合部53に係合することで、リアホルダ70と一括ゴム栓60と雌コネクタハウジング40を一体化して中継コネクタ11に嵌合したが、別体のままそれぞれ中継コネクタ11に嵌合しても良い。
10…コネクタ
11…中継コネクタ(第1コネクタ)
13…中継端子金具(第1端子金具)
15…雌コネクタ(第2コネクタ)
17…雌端子金具(第2端子金具)
20…中継コネクタハウジング(第1コネクタハウジング)
23…内側フード部(フード部)
23A…開口部
23B…両側面
23C…上下面
25…係合突起
31…嵌合部
31A…嵌合凹部
40…雌コネクタハウジング(第2コネクタハウジング)
41…ハウジング本体部
51…ハウジング係合部
53…係合部
55…段差面
60…一括ゴム栓(ゴム栓)
61…外周リップ部
63…電線挿通孔
65…内周リップ部
67…挿通孔
70…リアホルダ(ホルダ)
71…ホルダ本体部
73…端子挿通孔
75…ロックアーム
77…係合孔
80…突出部
81…突出本体部
83…係合爪
C…ケース
W…電線

Claims (3)

  1. 一端側に開口部を有したフード部が設けられ、該フード部の奥端に複数の第1端子金具を収容する第1コネクタハウジングを備えた第1コネクタと、
    前記第1コネクタと嵌合する第2コネクタとを備えたコネクタであって、
    前記第2コネクタは、
    前記フード部内に収容される第2コネクタハウジングと、
    前記第2コネクタハウジング内に収容され、前記複数の第1端子金具と接続可能で、電線が接続された複数の第2端子金具と、
    前記第2コネクタハウジングの後方側において、前記電線の外周面と前記フード部の内周面との間をシールするゴム栓と、
    前記第1コネクタハウジングの外面に設けられた係合突起に係合して、前記フード部に取り付けられることで、前記第2コネクタハウジング及び前記ゴム栓を前記フード部内に抜け止めするホルダとを備え
    前記ホルダは、前記複数の第2端子金具を挿通可能な複数の端子挿通孔と、前記係合突起に係合可能な係合孔が設けられたロックアームと、を有しており、
    前記ロックアームは、前記ホルダから前記複数の端子挿通孔の並び方向と直交する方向に突出する基端部と、前記基端部の突出端部から前記第2コネクタハウジング側に突出する腕部と、を備え、
    前記フード部の開口端部には、前記係合突起に向かって凹むように切り欠かれた切欠き部が設けられており、
    前記ロックアームの前記基端部は、前記切欠き部内に収容されているコネクタ。
  2. 前記ホルダには、前記第2コネクタハウジング側に突出する突出部が設けられており、
    前記ゴム栓には前記突出部を挿通可能な挿通孔が設けられており、
    前記第2コネクタハウジングには、前記突出部の先端部に設けられた係合爪を係合可能な係合部が設けられている請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記第1コネクタハウジングは、機器に設けられた取付孔に内嵌される円柱状の嵌合部を備えており、
    前記フード部は、前記取付孔を挿通し、かつ断面視オーバル状となっており、
    前記係合突起は、前記フード部の短軸方向に突出するように設けられている請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
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