JP6642089B2 - コネクタ取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタ取付構造に関する。

従来、金属製の筐体にコネクタをボルトによって取り付けることが行われている。合成樹脂部品をボルトで締め付ける際には、ボルトの緩み防止のために、ボルトの座面が金属面と接触すること(メタルタッチ)が望ましい。そこで、特開2012−221613号公報(下記特許文献1)に記載のコネクタでは、コネクタの合成樹脂製のコネクタハウジングの取付片に、金属製のカラーをインサート成形し、このカラーにボルトを挿通させて締め込むことで、ボルトがカラーの金属面と接触して締結する。

特開2012−221613号公報

しかしながら、特開2012−221613号公報(上記特許文献1)に記載のコネクタでは、金属製のカラーと合成樹脂製の取付片とでは、熱膨張係数(線膨張係数)が異なるため、両者が一体化していると複合サイクル腐食試験(CCT試験)や熱衝撃試験等を行った際に、カラー周縁部の取付片に割れやひびが発生する虞がある。

本明細書で開示されるコネクタ取付構造は、合成樹脂製のコネクタハウジングを有するコネクタをボルトにより金属製の筐体に取り付けるためのコネクタ取付構造であって、前記ボルトを挿通させ、前記ボルトを締結した状態で前記ボルトの頭部の座面と接触する筒状の金属部材を備えており、前記コネクタハウジングには、前記ボルト及び前記金属部材を挿通させる挿通孔を備えた取付片が一体に設けられている。

このような構成によると、合成樹脂製の取付片と、金属部材とはインサート成形により一体化されておらず、金属部材が取付片の挿通孔に挿通されているだけなので、取付片において割れやひびの発生を抑制できる。また、挿通孔に金属部材を挿通して、ボルト締結した状態では、金属部材がボルトの座面と接触するために、ボルト締結後の緩みなどの発生を抑制できる。さらに、合成樹脂製の取付片を成形する際に、カラーなどの金属部材を埋め込んで、インサート成形を行う必要がなくなるため、異物混入などの虞がなくなり、品質を向上することができる。

本明細書に開示されるコネクタ取付構造の実施の態様として、以下の構成としても良い。
前記金属部材は、コネクタを取り付けるための金属製の筐体と一体となっている構成としても良い。

このような構成では、金属部材が筐体から一体に突出した形態となり、この金属部材を取付片の挿通孔に挿通した上でボルト締結することで、ボルトの座面が金属部材と接触する。このように、金属部材を筐体と一体とすることで、部品点数や工数が増加することを防止する。

また、本明細書で開示される別態様のコネクタ取付構造は、合成樹脂製のコネクタハウジングを有するコネクタをボルトにより金属製の筐体に取り付けるためのコネクタ取付構造であって、前記ボルトには、該ボルトの頭部と軸部の間に設けられ、前記筐体に押し当てる押し当て面を有した押し当て部が設けられており、前記コネクタハウジングには、前記ボルトの押し当て部を挿通させる挿通孔を備えた取付片が一体に設けられている。

このような構成では、ボルトの頭部と軸部の間に押し当て部が設けられている。そして、この押し当て部を取付片の挿通孔に挿通して、ボルト締結する。ボルト締結すると、筐体と押し当て部の押し当て面が接触する。このように、筐体の金属面と接触する箇所を、コネクタハウジングではなく、ボルト側に設けることで、コネクタハウジングに割れやひびが発生することを抑制する。

さらに、本明細書に開示されるコネクタ取付構造の実施の態様として、以下の構成としても良い。
前記挿通孔の孔縁部には、前記筐体と前記取付片との間に挟み込まれたゴムリングが設けられている構成としても良い。

メタルタッチが行われる金属部分(金属部材もしくはボルトの押し当て部)が取付片と一体になっていないため、取付片は、ボルトによって強い力で押さえ込まれていない。そのため、寸法公差によって取付片と筐体との間にがたつきが生じる可能性がある。そこで、筐体と取付片との間にゴムリングを挟み込むことで、がたつきを吸収することができる。

本明細書に開示されたコネクタ取付構造によれば、ボルト締結時のメタルタッチを確保しつつ、コネクタハウジングのわれやひびの発生を抑制することができる。

実施形態1におけるコネクタ取付構造の分解斜視図 コネクタを取付けた状態での正面図 図2におけるIII−III位置における断面図 図3の位置における分解断面図 実施形態2におけるコネクタ取付構造の分解斜視図 ボルトの斜視図 コネクタを取付けた状態での正面図 図7におけるVIII−VIII位置における断面図 図8の位置における分解断面図

<実施形態1>
実施形態について図1から図4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、金属製の筐体50にボルト80によって取り付けられて使用される。コネクタ10は、合成樹脂製のコネクタハウジング20を備えている。なお、以下の説明において、前後方向については、図3の下側(相手側コネクタとの嵌合方向)を前側とし、図3の上側(コネクタ10の筐体50への取付け方向)を後側とする。また、上下方向については、図2を基準とし、図2の上側を上側、図2の下側を下側とする。

コネクタハウジング20は、図2及び図3に示すように、全体として正面視横長の矩形状をしている。コネクタハウジング20は、端子金具を収容する端子収容部21と、端子収容部21の外周に設けられたフード部23とを備えている。また、コネクタハウジング20と一体になるようにして取付片30が設けられている。

端子収容部21は、略角柱状となっており、取付片30を前後方向に貫通するようになっている。また、端子収容部21には、2つのキャビティ21Aが前後方向に貫通するように形成されており、キャビティ21Aには端子金具が収容可能となっている。

フード部23は、端子収容部21の外周に設けられており、取付片30の前面から前方に突出して相手側コネクタと嵌合する相手側フード部23Aと、後記する筐体50の取付孔51に嵌合する筐体側嵌合部23Bとを備えている。相手側フード部23Aは、取付片30の前面から端子収容部21の前端面より前方まで延びた形態とされている。また、相手側フード部23Aの上面には、相手側コネクタと係合する係合突起25が突設されている。一方、筐体側嵌合部23Bの前端部の外周面には、取付孔51の内周面との間をシールするシール部材27が外嵌されている。

取付片30は、図1及び図2に示すように、端子収容部21及びフード部23の外周面から幅方向外側に向かって張り出すようにして設けられている。取付片30は、筐体50の表面と平行な平板状で、正面視略長円形(小判型)をなしている。また、取付片30の外周部31は、平板状の他の部分よりも肉厚になっている。そして、取付片30の両端部には、ボルト80と当接する当接部35が設けられている。当接部35は、円形で、取付片30の他の部分より肉厚になっており、外周部31とほぼ同じ肉厚となっている。当接部35の中心には、円形で、板厚方向に貫通する挿通孔37が設けられている。

ボルト80は、図1及び図4に示すように、六角穴付きボルトで、円筒形の頭部81と雄ネジが切られた円柱形の軸部85とを備えている。頭部81は、軸部85よりも径が大きく、その中心部に六角形の穴が設けられている。頭部81の後端面は、座面83となっており、ボルト80の軸力を受ける面となっている。また、頭部81の外径は、挿通孔37の内径より大きく当接部35の外径より小さくなっている。つまり、座面83の一部が当接部35と当接するようになっている。

筐体50には、図1及び図4に示すように、コネクタハウジング20の筐体側嵌合部23Bを挿入可能な取付孔51が設けられている。取付孔51の両側方には、ボルト挿通穴53が一対設けられている。ボルト挿通穴53の内面には、ボルト80の軸部85の雄ネジと螺合する雌ネジが切込まれている。

そして、図1及び図3に示すように、筐体50のボルト挿通穴53の孔縁部には円筒状のボス部55(「金属部材」の一例)が突設されている。ボス部55は、筐体50の前面から一体となって前方に突出している。ボス部55の内面は、ボルト挿通穴53の内面と面一になっており、ボルト挿通穴53から連なって雌ネジが切込まれている。ボス部55の中心軸は、ボルト挿通穴53の中心軸及び取付片30の挿通孔37の中心軸と同じになっている。また、ボス部55の外径は、挿通孔37の内径とほぼ同じか若干小さくなっている。ボス部55の前後方向の寸法は、当接部35の肉厚(前後方向の寸法)より若干大きくなっており、当接部35の前後方向の寸法と後記するゴムリング60の突出した分の厚み(前後方向の寸法)を足した寸法とは、ほぼ同じか若干小さくなっている。

筐体50のボス部55の外周部(ボルト挿通穴53の孔縁部)には、図1及び図4に示すように、溝部57が設けられている。溝部57は、ボス部55の外径形状に沿う円周溝となっており、溝部57の外径は、当接部35の外径よりも小さくなっている。溝部57には、前後方向に弾性を有するゴムリング60が嵌めこまれる。ゴムリング60は、Oリングであって、溝部57に嵌められた状態で、筐体50の前面から半分程度突出して前後方向に圧縮可能とされている。

次に、コネクタ10を筐体50へ取り付ける手順の一例について説明する。
まず、ゴムリング60を筐体50の溝部57に装着する。そして、筐体50の取付孔51にコネクタハウジング20の筐体側嵌合部23Bが嵌まるように、コネクタハウジング20を配置する。そして、筐体側嵌合部23Bを取付孔51に押し込む。すると、筐体側嵌合部23Bの外周面に外嵌されたシール部材27が取付孔51の内周面に密着して、筐体側嵌合部23Bがシールされた状態となる。

また、筐体側嵌合部23Bを取付孔51に押し込む際に、コネクタハウジング20の挿通孔37にボス部55を嵌め込む。そして、ゴムリング60が当接部35の後面に当接し、挿通孔37の内部にボス部55が配される。

そして、ボス部55及びボス部55に連通するボルト挿通穴53にボルト80を締結する。ボルト80の座面83がボス部55の前端面55Aと接触するまで、ボルト80をボルト挿通穴53に締結する。同時に、ボルト80の座面83が当接部35における挿通孔37の孔縁部に接触して、コネクタハウジング20が筐体50に対してボルト80で固定される。また、ゴムリング60は、ボルト80の締結によって当接部35が後方に若干移動することで、コネクタハウジング20の当接部35と筐体50の溝部57の内面との間に挟み込まれて若干圧縮される。

このようにして、ボルト80の座面83がボス部55の前端面55Aと接触する位置まで締結されることで、ボルト80の軸力がかかる面(座面83)と筐体50の金属面とが接触すること(メタルタッチ)ができる。また、ボス部55の前後方向の寸法は、当接部35の前後方向の寸法と後記するゴムリング60の突出した分の厚み(前後方向の寸法)を足した寸法とは、ほぼ同じか若干小さくなっている。そのため、ボルト80の軸力は主にボス部55で受けられて、当接部35にはボルト80の軸力がほとんどかからず、ボルト80の軸力によって当接部35が凹むことが抑制される。また、当接部35と筐体50の間にゴムリング60が圧縮気味に挟み込まれていることから、寸法公差によって生じたがたつきを吸収することができる。

以上のように、本実施形態では、合成樹脂製の取付片30と、ボルト80と接触する金属部材とは一体とされておらず、筐体50から突出したボス部55が取付片30の挿通孔37に挿通されているだけなので、取付片30において熱膨張係数の差による割れやひびの発生を抑制できる。また、挿通孔37にボス部55を挿通して、ボルト80を締結した状態では、ボス部55がボルト80の座面83と接触する(メタルタッチ)ために、ボルト80を締結後の緩みなどの発生を抑制できる。さらに、合成樹脂製の取付片30を成形する際に、カラーなどの金属部材を埋め込んで、インサート成形を行う必要がなくなるため、異物混入などの虞がなくなり、品質を向上することができる。

また、ボス部55が筐体50から一体に突設されていることで、取付片30からボルト80と接触する金属部材を別体としても部品点数や工数が増加することを防止できる。なお、ボルト80と接触するボス部55が取付片30と一体になっていないため、取付片30自体にボルト80の座面83を強く締め付けられてはいない。そのため、寸法公差によって取付片30と筐体50との間にがたつきが生じる可能性がある。そこで、筐体50と取付片30との間にゴムリング60を挟み込むことで、がたつきを吸収することができる。

<実施形態2>
次に、実施形態2を図5から図9によって説明する。
実施形態2のコネクタ10の取付構造では、筐体150とのメタルタッチ面として押し当て面193がボルト180に設けられている点が実施形態1とは相違する。なお、筐体150に取り付けられるコネクタ10及びコネクタハウジング20については、実施形態1と同一のため説明を省略する。また、他の実施形態1と同一機能を有する部材、部位については、同一の符号を付すことで、説明を省略しまたは簡略化する。なお、上下前後方向については、実施形態1と同じ方向とする。

ボルト180は、図5及び図6に示すように、円筒形の頭部81と雄ネジが切られた円柱形の軸部85と、頭部81が拡径したワッシャ部187と、頭部81と軸部85との間に設けられた押し当て部191とを備えている。頭部81は、軸部85よりも径が大きく、その中心部に六角形の穴が設けられている。頭部81の後端部には、頭部81よりも外径寸法が大きな平板状のワッシャ部187が設けられている。そして、ワッシャ部187の後面が、当接部35の前面と当接する当接面189となっている。また、ワッシャ部187の外径は、挿通孔37の内径より大きく当接部35の外径より小さくなっている。つまり、当接面189が当接部35と当接するようになっている。

押し当て部191は、図6及び図8に示すように、円柱状となっている。押し当て部191の外径寸法は、ワッシャ部187の外径寸法よりも小さく、軸部85の外径寸法よりも大きくなっている。また、押し当て部191の外径寸法は、挿通孔37の内径とほぼ同じか若干小さくなっている。押し当て部191の前後方向の寸法は、当接部35の肉厚(前後方向の寸法)より若干大きくなっており、当接部35の前後方向の寸法とゴムリング60の突出した分の厚み(前後方向の寸法)を足した寸法とは、ほぼ同じか若干小さくなっている。そして、押し当て部191の後端面が、筐体150に押し当てられる押し当て面193となっている。そして、ボルト180を締結した後の押し当て面193がボルト180の軸力を受けるようになっている。

筐体150には、図5及び図9に示すように、取付孔51と、ボルト挿通穴53と、溝部57が設けられている。溝部57は、ボルト挿通穴53の孔縁部に設けられており、ボルト挿通穴53の外径に沿う円周溝となっている。そして、溝部57の外径は、押し当て部191の外径よりも大きく、当接部35の外径よりも小さくなっている。また、溝部57には、前後方向に弾性を有するゴムリング60が嵌めこまれる。

次に、コネクタ10を筐体150へ取り付ける手順の一例について説明する。
まず、ゴムリング60を筐体150の溝部57に装着する。そして、筐体50の取付孔51にコネクタハウジング20の筐体側嵌合部23Bを押し込む。筐体側嵌合部23Bが取付孔51の所定位置に収まると、ゴムリング60が当接部35の後面に当接する。

そして、ボルト挿通穴53にボルト180を締結する。ボルト180の押し当て部191が挿通孔37の内部に配されて、ボルト180の押し当て部191の押し当て面193が筐体150のボルト挿通穴53の孔縁部と接触するまで、ボルト180をボルト挿通穴53に締結する。この状態で、ボルト180の当接面189が当接部35における挿通孔37の孔縁部に接触して、コネクタハウジング20が筐体150に対してボルト180で固定される。また、ゴムリング60は、ボルト180の締結によって当接部35が後方に若干移動することで、コネクタハウジング20の当接部35と筐体150の溝部57の内面との間に挟み込まれて若干圧縮される。

このようにして、ボルト180の押し当て部191の押し当て面193が筐体150のボルト挿通穴53の孔縁部と接触する位置まで締結されることで、ボルト180の軸力を受ける面(押し当て面193)と筐体150の金属面同士が接触すること(メタルタッチ)ができる。また、押し当て部191の前後方向の寸法は、当接部35の前後方向の寸法とゴムリング60の突出した分の厚み(前後方向の寸法)を足した寸法とは、ほぼ同じか若干小さくなっている。そのため、ボルト180締結後のボルト180の軸力は押し当て面193にほとんどかかり、当接面189にはあまりかからない。さらに、ワッシャ部187により当接部35に当接面189が当たる面積が大きくなっていることから、当接部35が当接面189から単位面積あたりに受ける力が小さくなっている。そのため、当接部35にボルト180の軸力がかかって当接部35が凹むことが抑制される。また、当接部35と筐体150の間にゴムリング60が圧縮気味に挟み込まれていることから、寸法公差によって生じたがたつきを吸収することができる。

以上のように、本実施形態では、合成樹脂製の取付片30と、ボルト180と接触する金属部材とは一体とされておらず、ボルト180の頭部81と軸部85の間に押し当て部191が設けられている。そして、この押し当て部191を取付片30の挿通孔37に挿通して、ボルト180を締結する。ボルト180を締結すると、筐体150と押し当て部191の押し当て面193が接触する。このように、筐体150の金属面と接触する箇所を、コネクタハウジング20ではなく、ボルト180側に設けることで、コネクタハウジング20に割れやひびが発生することを抑制する。

また、挿通孔37に押し当て部191を挿通して、ボルト180を締結した状態では、筐体150がボルト180の押し当て面193と接触する(メタルタッチ)ために、ボルト180を締結後の緩みなどの発生を抑制できる。さらに、合成樹脂製の取付片30を成形する際に、カラーなどの金属部材を埋め込んで、インサート成形を行う必要がなくなるため、異物混入などの虞がなくなり、品質を向上することができる。

なお、筐体150と接触する押し当て部191が取付片30と一体になっておらず、取付片30自体にボルト180の当接面189を強く当てるようになっていない。そのため、寸法公差によって取付片30と筐体150との間にがたつきが生じる可能性がある。そこで、筐体150と取付片30との間にゴムリング60を挟み込むことで、がたつきを吸収することができる。

<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1、2では、筐体50、150に溝部57が設けられてゴムリング60が嵌められていたが、溝部がコネクタハウジング側に設けられ、そこにゴムリングが嵌められていても良い。また、溝部がなくても良い。

(2)上記実施形態1、2では、ゴムリング60が用いられていたが、ゴムリングがなくても良い。

(3)上記実施形態1では、ボス部55が筐体50と一体になっていたが、別体となっていても良い。また、ボス部55の内面に雌ネジが切込まれていたが、雌ネジが切込まれていなくても良い。

(4)上記実施形態2では、ワッシャ部187が設けられていたが、ワッシャ部を設けず、頭部81の後端面が当接部35に当接しても良い。

10…コネクタ
20…コネクタハウジング
21…端子収容部
23…フード部
30…取付片
31…外周部
35…当接部
37…挿通孔
50…筐体
51…取付孔
53…ボルト挿通穴
55…ボス部(金属部材)
55A…前端面
57…溝部
60…ゴムリング
80、180…ボルト
81…頭部
83…座面
85…軸部
191…押し当て部
193…押し当て面

Claims (2)

  1. 合成樹脂製のコネクタハウジングを有するコネクタをボルトにより金属製の筐体に取り付けるためのコネクタ取付構造であって、
    前記ボルトを挿通させ、前記ボルトを締結した状態で前記ボルトの頭部の座面と接触する筒状の金属部材を備えており、
    前記コネクタハウジングには、前記ボルト及び前記金属部材を挿通させる挿通孔を備えた取付片が一体に設けられており、
    前記金属部材は、前記筐体と一体となっているコネクタ取付構造。
  2. 前記挿通孔の孔縁部には、前記筐体と前記取付片との間に挟み込まれたゴムリングが設けられている請求項1に記載のコネクタ取付構造。
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