JP6904989B2 - コネクタ構造 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ構造に関する。

ガタつきのないコネクタ構造を提供する技術が知られている（例えば特許文献１）。図１８に示すように、このコネクタ構造は、フード５０１を有するコネクタ５０３と、相手フード５０５を有する相手コネクタ５０７から構成されている。相手コネクタ５０７は、樹脂製の弾性部材であるパッキン５０９が、相手フード５０５内に配置されている。両コネクタの嵌合状態では、コネクタ５０３のフード５０１が、相手コネクタ５０７の相手フード５０５に挿入され、フード５０１の先端が、パッキン５０９の突出片５１１を押圧し、嵌合軸方向におけるコネクタ５０３と相手コネクタ５０７間のガタを抑制している。

特開２００５−１７４８１３号公報

従来のコネクタ構造において、パッキン５０９は、相手フード５０５の嵌合空間に収容されており、また、フード５０１も嵌合空間に挿入されるようになっており、嵌合空間が有効利用されている。
しかしながら、パッキン５０９は、樹脂製の弾性部材であるため、長年の使用による劣化で弾性反発力が低下し、ガタ抑制効果が低下することが懸念される。すると、車両の走行時等の振動により、オスタブ５１３と、メス端子の接触バネ５１５との微摺動摩耗により、電気的接続信頼性が低下する虞がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、経年後も安定した耐振効果を得ることができるコネクタ構造を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） ハウジングに形成された有底筒状のフードと、相手ハウジングに形成されて前記フードの内側に嵌合される相手フードと、前記フードの筒底に収容される金属製の板バネ部材と、前記板バネ部材を挟み前記筒底と反対側に設けられて前記板バネ部材により前記相手フードの嵌合方向と反対方向に付勢されるガタ規制部材と、前記相手フードの嵌合方向の先端に形成された相手フード先端面と、前記ガタ規制部材に設けられ前記ハウジングと前記相手ハウジングとの嵌合状態において前記相手フード先端面に押圧される規制部材当接面と、を備え、前記フードの内方には、端子受入口が形成された内筒部が前記筒底から前記フードと同軸的且つ一体に突出しており、前記内筒部と前記フード部との間には、環状の嵌合空間が画成され、前記嵌合空間には、枠状の前記板バネ部材及び枠状の前記ガタ規制部材がこの順で挿入され、且つ、前記相手フードが嵌合されることを特徴とするコネクタ構造。

上記（１）の構成のコネクタ構造によれば、フードの筒底に、金属製の板バネ部材が設けられる。板バネ部材を挟み筒底と反対側には、ガタ規制部材が設けられる。このガタ規制部材は、相手フードの嵌合方向と反対方向に板バネ部材により付勢されている。ガタ規制部材には、規制部材当接面が設けられる。この規制部材当接面は、嵌合完了の直前に、相手フードの嵌合方向の先端に形成される相手フード先端面に押圧される。相手フード先端面に規制部材当接面が押圧されたガタ規制部材は、板バネ部材をばね力（弾性復元力）に抗して圧縮変形させる。相手ハウジングは、嵌合のための挿入力が解除されると、板バネ部材の弾性復元力により付勢され、嵌合方向と反対方向に押し戻される。
そこで、板バネ部材の弾性復元力により押し戻された相手ハウジングは、当該相手ハウジングに設けられたロック突起の相手係止面がハウジングに設けられたロックアームのアーム側係止面に密接し、ロック機構におけるクリアランスをなくすことができる。つまり、両ハウジンを嵌合ロックするロック機構におけるクリアラスがガタ詰めされる。これにより、本構成のコネクタ構造は、両ハウジングの嵌合ロック状態において、ロック機構のクリアランスによるロック突起の相手係止面とロックアームのアーム側係止面における接近離反方向の移動が不能となる。その結果、本構成のコネクタ構造では、車両の走行時等の振動が生じても、ハウジングに収容された端子と、相手ハウジングに収容された相手端子とは、微摺動が抑制される。本構成のコネクタ構造では、ロック機構におけるクリアランスをなくすように相手ハウジングを押し戻す板バネ部材が、金属製の弾性部材からなる。そのため、板バネ部材は、ゴム製や樹脂製の弾性部材のような経年変化によるクリープが発生しにくい。即ち、相手ハウジングに作用させる押し戻し力を長期に渡り維持し続けることができる。このため、板バネ部材は、長年の使用でも、バネ部の弾性反発力を維持でき、ハウジングと相手ハウジングとの間におけるハウジング嵌合方向のガタを抑制できる。従って、本構成のコネクタ構造によれば、端子と相手端子とによる微摺動摩耗により生じた摩耗粉が酸化絶縁物となって、端子と相手端子との接触信頼性を低下させることを抑制できる。そのため、長期に渡り接触信頼性を良好に維持することができる。

（２） 前記相手フード先端面に形成された挿入部と、前記規制部材当接面に設けられて前記フードの筒内側へ撓む内側撓み片と前記フードの筒外側へ撓む外側撓み片とによってＶ字溝が構成されたガタ規制凸部と、を備え、前記ガタ規制凸部の前記Ｖ字溝が、前記挿入部により押圧されることを特徴とする上記（１）に記載のコネクタ構造。

上記（２）の構成のコネクタ構造によれば、ハウジングと相手ハウジングとの嵌合過程において、相手フード先端面に形成された挿入部が、ガタ規制凸部のＶ字溝に挿入される。更に挿入すると、板バネ部材のバネ部がガタ規制部材により押圧されて弾性変形し、板バネ部材のバネ部に弾性復元力が発生する。すると、バネ部の弾性復元力の付勢により、挿入部が、Ｖ字溝を構成しているガタ規制凸部の内側撓み片と外側撓み片とをそれぞれ撓み変形させる。
そこで、ハウジングと相手ハウジングの嵌合状態では、ロック機構におけるロック突起とロックアームが係合し、挿入部が、ガタ規制凸部の内側撓み片と外側撓み片とを撓ませた状態に維持する。これにより、ガタ規制部材のガタ規制凸部に設けられた内側撓み片と外側撓み片の撓みにより、ハウジングと相手ハウジングとの間におけるハウジング嵌合方向に直交する方向のクリアランスによるガタが抑制される。従って、ハウジングと相手ハウジングの嵌合状態では、車両に振動が加わっても端子と相手端子とによる微摺動摩耗が抑制され、電気的接続信頼性が向上する。

（３） 前記ガタ規制凸部が、前記フードの筒中心軸に直交し、且つ相互に直交する上下方向及び左右方向におけるそれぞれの前記規制部材当接面に少なくとも一つずつ設けられていることを特徴とする上記（２）に記載のコネクタ構造。

上記（３）の構成のコネクタ構造によれば、規制部材当接面に設けられるガタ規制凸部が、フードの筒中心軸を上下で挟む規制部材当接面の上側と下側、及びフードの筒中心軸を左右で挟む規制部材当接面の左側と右側の四方に、少なくとも４つが設けられる。なお、ガタ規制凸部は、四方のうち一方（例えば規制部材当接面の上側）に、筒中心軸を挟んで一対が設けられてもよい。この場合、ガタ規制凸部は、合計５つとなる。このように、本構成のコネクタ構造では、規制部材当接面に設けられるガタ規制凸部が筒中心軸を上下左右方向で挟む四方に放射状に配置される。このため、相手フード先端面は、筒中心軸を中心とした放射方向でほぼ均等にガタ規制部材と当接する。これにより、ガタ規制部材を介して相手フード先端面に作用する板バネ部材の付勢力が、筒中心軸を中心とした放射方向でほぼ均等となる。その結果、ガタ規制部材は、板バネ部材を押圧移動する際、或いは相手フードを押し戻す際においても、筒底と高い平行度を維持することができる。従って、本構成のコネクタ構造は、ガタ規制部材が、筒底に対して傾斜してガタ詰め作用が放射方向で不均一となることを抑制できる。

（４） 前記ガタ規制部材には、前記筒底に当接するバネ過大変位防止突起が形成されていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のコネクタ構造。

上記（４）の構成のコネクタ構造によれば、ガタ規制部材が、筒底に向かって突出するバネ過大変位防止突起を有する。ガタ規制部材は、コネクタと相手コネクタの嵌合時、規制部材当接面が相手フード先端面に押圧されると、板バネ部材を筒底に向かって押しつける。板バネ部材に設けられたバネ部は、この押しつけにより圧縮変形する。板バネ部材のバネ部は、圧縮変形される過程で、弾性限度を超える変位が加えられる前に、バネ過大変位防止突起が筒底に当接する。これにより、板バネ部材のバネ部は、それ以上の変位が規制される。その結果、本構成のコネクタ構造では、板バネ部材のバネ部が弾性限度を超えて過大に変形して塑性変形することを防止でき、安定したガタ詰め作用を持続させることができる。

（５） 前記相手フード先端面と前記規制部材当接面との当接開始位置が、前記ハウジングと前記相手ハウジングとの嵌合力が最大を迎えた後となる所定のストローク位置に設定されていることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のコネクタ構造。

上記（５）の構成のコネクタ構造によれば、相手フード先端面と規制部材当接面との当接開始が、ハウジングと相手ハウジングとの嵌合力が最大を迎えた後となる。即ち、例えばハウジングと相手ハウジングとの嵌合過程では、先ず、ロック機構のロックアームが相手ハウジングのロック突起に接触し、ロック挿入荷重が発生し始める。次いで、相手フードとパッキンとが接触し、パッキン挿入荷重が発生し始める。次いで、相手端子と端子とが接触し、端子挿入荷重が発生し始める。これにより、コネクタ挿入力の要素となるロック挿入荷重、パッキン挿入荷重及び端子挿入荷重の３つが全て発生している状態となる。
本構成のコネクタ構造では、この状態でコネクタ挿入力が最大になる。本構成のコネクタ構造は、コネクタ挿入力が最大を迎えた後に、相手フード先端面と規制部材当接面との当接が開始される。これにより、板バネ部材のバネ部によるバネ荷重が発生し始める。しかし、このバネ荷重発生時は、コネクタ挿入力が最大になる時点を過ぎている。つまり、それぞれの静止荷重のみが発生している状態となっている。このため、本構成のコネクタ構造は、バネ荷重の発生が、コネクタ挿入力を上げないように構成されている。

本発明に係るコネクタ構造によれば、経年後も安定した耐振効果を得ることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の第１実施形態に係るコネクタ構造を備える耐高振動コネクタの分解斜視図である。 図１に示したコネクタの正面図である。 図１に示した板バネ部材の斜視図である。 図１に示したガタ規制部材の斜視図である。 図１に示したコネクタの平断面図であり、（ａ）は板バネ部材が装着されたフードの平断面図、（ｂ）は板バネ部材及びガタ規制部材が装着されたフードの平断面図である。 図１に示した相手コネクタの正面図である。 図１に示した耐高振動コネクタの嵌合時におけるストロークと挿入力との相関を表したグラフである。 ロックアームとロック突起との接触が開始された耐高振動コネクタの縦断面図である。 パッキンの接触が開始された耐高振動コネクタの縦断面図である。 端子と相手端子との接触が開始された耐高振動コネクタの縦断面図である。 相手フードとガタ規制部材との接触が開始された耐高振動コネクタの縦断面図である。 嵌合が完了した耐高振動コネクタの縦断面図である。 図１２の要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るコネクタ構造を備える耐高振動コネクタにおける相手コネクタの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るガタ規制部材の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る耐高振動コネクタにおける相手フード先端面に形成された挿入部の角度とＶ字溝の角度を表す要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る耐高振動コネクタにおける挿入部とＶ字溝とによるガタ詰め作用を表す動作説明図である。 従来のコネクタ構造を備えるコネクタの縦断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係るコネクタ構造を備える耐高振動コネクタ１１の分解斜視図である。なお、本明細書中、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向は図１に示した矢印の方向に従うものとする。

本第１実施形態に係るコネクタ構造は、耐高振動コネクタ１１に適用される。
耐高振動コネクタ１１は、コネクタ１３と、相手コネクタ１５とを嵌合可能に構成される。本第１実施形態において、コネクタ１３は、雌コネクタである。相手コネクタ１５は、雄コネクタである。相手コネクタ１５は、例えば補機の一部として形成することができる。コネクタ１３には、箱形状に形成された雌型の端子１７が例えば２つ収容される。相手コネクタ１５には、タブ形状に形成された雄型の相手端子１９（図８参照）が例えば２つ収容される。なお、コネクタ構造の端子形状や数はこれに限定されない。

本第１実施形態に係るコネクタ構造は、コネクタ１３のフード２１と、相手コネクタ１５の相手フード２３と、板バネ部材２５と、ガタ規制部材２７と、相手コネクタ１５の相手フード先端面２９（図６参照）と、ガタ規制部材２７の規制部材当接面３１と、を主要な構成として有する。

この他、本第１実施形態に係るコネクタ構造は、パッキン３３と、ゴム栓３５と、電線３７と、コネクタ１３のハウジング３９と、相手コネクタ１５の相手ハウジング４１と、ロックアーム４３と、サイドスペーサ４５と、ロック突起４７と、を有する。

図２は図１に示したコネクタ１３の正面図である。
コネクタ１３のフード２１は、絶縁樹脂製のハウジング３９と一体に形成されて、略四角形の有底筒状に形成されている。筒底４９は、ハウジング３９の奥壁となっている。フード２１の内方には、端子受入口５１を形成された内筒部５３が同軸で突出している。内筒部５３とフード２１との間は、環状の嵌合空間５５となる。この嵌合空間５５には、相手コネクタ１５の相手フード２３が嵌合する。嵌合空間５５には、内筒部５３を挟む上下に、筒中心軸Ｌに沿って延在する溝５７が形成される。この溝５７には、被係止凸部５９（図５参照）が設けられる。嵌合空間５５の筒底４９には、一対の対角を結ぶ線分の両側に、一対の圧入孔６１が穿設されている。

図３は図１に示した板バネ部材２５の斜視図である。
フード２１の筒底４９には、金属製の板バネ部材２５が収容される。板バネ部材２５は、板バネ本体部６３を有する。板バネ部材２５は、筒底４９に平行な金属板を略四角形に打ち抜いた四角枠状に形成される。板バネ本体部６３の筒底４９に対向する側の面には、圧入孔６１に対応して一対の圧入突起６５が突設される。板バネ本体部６３の筒底４９と反対側の面には、４つのバネ部６７が一体に形成される。バネ部６７は、板バネ本体部６３の各辺に沿って重なるように折り曲げて形成される。それぞれのバネ部６７は、折り曲げ先端が自由端となった平板バネとして形成される。

図４は図１に示したガタ規制部材２７の斜視図である。
ガタ規制部材２７は、絶縁樹脂材により形成される。ガタ規制部材２７は、板バネ本体部６３とほぼ相似した四角枠状に形成される。ガタ規制部材２７は、板バネ部材２５を挟んで筒底４９と反対側に装着される。ガタ規制部材２７は、板バネ部材２５のバネ部６７により、相手フード２３の嵌合方向（Ｚ方向）と反対方向に付勢される。ガタ規制部材２７は、上辺部の両側と、下辺部の両側とに、各辺部の延在方向に突出する凸部６９が形成される。それぞれの凸部６９は、上述した溝５７に設けられている被係止凸部５９に係止される。これにより、ガタ規制部材２７は、相手フード２３の嵌合方向（Ｚ方向）に沿って移動自在となり、コネクタ１３のフード２１から脱落が規制される。

ガタ規制部材２７の筒底４９に対向する面には、一対のバネ過大変位防止突起７１が上辺部と下辺部とに突設されている。バネ過大変位防止突起７１は、バネ部６７が一定量変位すると突出先端が筒底４９に当接する。

図５は、図１に示したコネクタ１３の平断面図であり、図５の（ａ）は板バネ部材２５が装着されたフード２１の平断面図、図５の（ｂ）は板バネ部材２５及びガタ規制部材２７が装着されたフード２１の平断面図である。
図５の（ａ）に示すように、板バネ部材２５は、フード２１の嵌合空間５５に挿入され、圧入孔６１に圧入突起６５が圧入されることにより、筒底４９に板バネ本体部６３が平行に密着して固定される。

図５の（ｂ）に示すように、筒底４９に板バネ部材２５が固定されたフード２１には、ガタ規制部材２７が嵌合空間５５に挿入される。ガタ規制部材２７は、溝５７の被係止凸部５９に凸部６９が係合することにより、フード２１からの抜けが規制されて、装着が完了する。この係合状態において、バネ部６７は、図５の（ｂ）に示す矢印方向に予め所定量撓んだ状態になっている。

なお、図５の（ｂ）に示したガタ規制部材２７の装着完了状態において、バネ部６７が所定量変形すると、ガタ規制部材２７に設けられたバネ過大変位防止突起７１は、筒底４９に当接する。これにより、バネ過大変位防止突起７１は、バネ部６７が弾性限度を超えて過大に変形して塑性変形することを防止する。

図６は図１に示した相手コネクタ１５の正面図である。
相手コネクタ１５の相手ハウジング４１には、フード２１の内側に嵌合される相手フード２３が一体に形成される。この相手フード２３の内方には、コネクタ１３の内筒部５３が嵌合する。相手フード２３の内方には、端子受入口５１に進入する一対の相手端子１９が突出している。相手フード２３は、上辺部の両側と、下辺部の両側とに、各辺部の延在方向に突出するリブ７３が形成される。それぞれのリブ７３は、フード２１の溝５７に挿入され、嵌合ガイドとなる。この相手フード２３の嵌合方向（Ｚ方向）の先端には、相手フード先端面２９が形成される。相手フード先端面２９は、嵌合完了の直前からガタ規制部材２７に当接する。

ガタ規制部材２７には、ハウジング３９と相手ハウジング４１の嵌合状態において、相手フード先端面２９に押圧される規制部材当接面３１（図４参照）が形成されている。

パッキン３３は、フード２１の嵌合空間５５に収容される。パッキン３３は、ゴム等により環状に形成される。パッキン３３は、内筒部５３の外周に装着されることで、内筒部５３と相手フード２３との間を水密にシールする。

端子１７には、電線３７が圧着等により電気的に接続される。端子１７に接続されたそれぞれの電線３７の外周には、環状のゴム栓３５が装着される。ゴム栓３５は、電線３７が導出されるハウジング３９の電線導出口７４（図８参照）と電線３７との間を水密にシールする。ゴム栓３５は、例えば端子１７の加締め片に加締められて、電線３７に固定される。

コネクタ１３のロックアーム４３は、ハウジング３９に基端が一体に形成され、前方へ延びる他端が自由端となった片持ち梁状に形成される。ロックアーム４３は、自由端側から後方へ延びる操作アーム４４を有する。操作アーム４４は、後端側が操作部となる。ロックアーム４３は、相手コネクタ１５の相手フード２３に対向するアーム先端部７５を有する。アーム先端部７５は、相手フード２３に形成されたロック突起４７に係合する。これらロックアーム４３及びロック突起４７は、コネクタ１３と相手コネクタ１５とを嵌合ロックするロック機構を構成している。

サイドスペーサ４５は、ハウジング３９の一方の側面から端子収容室に挿入される。サイドスペーサ４５は、端子収容室に規制部４６を挿入することにより、端子１７の後端を係止して抜け出しを規制する。

次に、本第１実施形態に係るコネクタ構造の嵌合動作を説明する。
図７は図１に示した耐高振動コネクタ１１の嵌合時におけるストロークと挿入力との相関を表したグラフである。グラフの横軸は、嵌合過程でＰ３〜Ｐ０に推移し、嵌合完了状態でＰ０＝０ｍｍとなるストロークを表す。グラフの縦軸は、挿入力を表す。グラフ中の点線はロック挿入荷重を表し、破線はパッキン挿入荷重を表し、一点鎖線は端子挿入荷重を表し、二点鎖線はバネ荷重を表し、実線は合計荷重を表す。

図８はロックアーム４３とロック突起４７との接触が開始された耐高振動コネクタ１１の縦断面図である。
本第１実施形態に係るコネクタ構造は、耐高振動コネクタ１１の嵌合が開始されると、図８に示すように、ロックアーム４３とロック突起４７が接触し始める。即ち、ロックアーム４３は、アーム先端部７５が、ロック突起４７のアーム押上傾斜面７７に接触する。この際、ロック挿入荷重が生じ始める。

図９はパッキン３３の接触が開始された耐高振動コネクタ１１の縦断面図である。
フード２１の嵌合空間５５に相手フード２３を挿入する過程において、図９に示すように、相手フード２３にパッキン３３が進入し始める。この時点（ストローク位置Ｐ３）で、図７に示すパッキン挿入荷重が生じ始める。アーム先端部７５は、アーム押上傾斜面７７を上る。

図１０は端子１７と相手端子１９との接触が開始された耐高振動コネクタ１１の縦断面図である。
更に相手フード２３がフード２１に挿入されると、図１０に示すように、端子１７と相手端子１９とが接触を開始する。この時点（ストローク位置Ｐ２）で、図７に示す端子挿入荷重が生じ始める。そして、この後の時点（ストローク位置Ｅ）で、コネクタ挿入力Ｄ（ロック挿入荷重Ａ＋パッキン挿入荷重Ｂ＋端子挿入荷重Ｃ）が最大となる。

図１１は相手フード２３とガタ規制部材２７との接触が開始された耐高振動コネクタ１１の縦断面図である。
更に相手フード２３がフード２１に挿入されると、図１１に示すように、相手フード先端面２９が、ガタ規制部材２７の規制部材当接面３１と当接し（ストローク位置Ｐ１）、板バネ部材２５の押圧が開始される。

図１２は嵌合が完了した耐高振動コネクタ１１の縦断面図、図１３は図１２の要部拡大図である。
更に相手フード２３がフード２１に挿入されると、図１２に示すように、板バネ部材２５のバネ部６７がガタ規制部材２７により押圧されて弾性変形し、バネ部６７に弾性反発力が発生する。そして、本第１実施形態に係るコネクタ構造は、ストローク位置Ｐ０で、ロックアーム４３のアーム側係止面７９と、ロック突起４７の相手係止面８１とが係止して嵌合が完了となる。

このように、本第１実施形態に係るコネクタ構造では、相手フード先端面２９（図６参照）と規制部材当接面３１との当接開始位置が、ハウジング３９と相手ハウジング４１との嵌合力が最大を迎えた後（ストローク位置Ｅの後）となる所定のストローク位置Ｐ１に設定される。

本第１実施形態に係るコネクタ構造によれば、耐高振動コネクタ１１の嵌合状態で、ロック突起４７とロックアーム４３が係合し、相手フード先端面２９とガタ規制部材２７の規制部材当接面３１との当接状態が維持されることになる。

次に、上記した本第１実施形態に係るコネクタ構造の作用を説明する。
本第１実施形態に係るコネクタ構造では、コネクタ１３と相手コネクタ１５とが、ロックアーム４３とロック突起４７とにより構成されたロック機構により嵌合ロックされ、嵌合解除が規制される。本第１実施形態に係るコネクタ構造は、使用時、この嵌合解除が規制されたロック状態となる。ロックアーム４３は例えばコネクタ１３に設けられ、ロック突起４７は例えば相手コネクタ１５に設けられる。なお、ロック機構を構成するロックアーム４３とロック突起４７とは、嵌合時に、相対的に接近すれば、いずれがコネクタ１３または相手コネクタ１５に設けられていてもよい。

コネクタ１３に設けられたロックアーム４３は、相手コネクタ１５の嵌合方向と反対側に、この嵌合方向に垂直なアーム側係止面７９を有する。このアーム側係止面７９は、ロックアーム４３の自由端側に配置されることにより、相手コネクタ１５の嵌合方向に対してほぼ垂直な方向に変位が可能となる。一方、相手コネクタ１５のロック突起４７には、嵌合方向（Ｚ方向）に向かって徐々に低くなる下り勾配のアーム押上傾斜面７７が設けられる。即ち、このアーム押上傾斜面７７は、嵌合方向（Ｚ方向）と反対側に向かって徐々に高くなる傾斜面となる。アーム押上傾斜面７７は、徐々に高くなった終端の頂部に、ほぼ垂直に垂下する相手係止面８１が形成される。

コネクタ１３と相手コネクタ１５とは、嵌合時、これらロックアーム４３とロック突起４７とが接近する。嵌合が開始されると、ロック突起４７に形成されたアーム押上傾斜面７７は、アーム側係止面７９が形成されたアーム先端部７５に当接する。更に嵌合が進むと、アーム先端部７５がアーム押上傾斜面７７により押し上げられる。即ち、アーム先端部７５は、アーム押上傾斜面７７を上る。嵌合完了の直前に、アーム先端部７５は、アーム押上傾斜面７７の頂部に到達する。この状態で、ロックアーム４３は、最も上昇した位置へ弾性変形する。

ここで、アーム先端部７５は、アーム押上傾斜面７７の頂部を通過する必要がある。ロックアーム４３は、アーム先端部７５がアーム押上傾斜面７７の頂部を通過することにより、アーム押上傾斜面７７に対する乗り上げが終了する。ロックアーム４３は、アーム先端部７５が頂部を通過することで、弾性復元力により相手係止面８１に沿って落ち込む。これにより、相手係止面８１とアーム側係止面７９とが対向状態となり、コネクタ１３と相手コネクタ１５は、離脱が規制される。つまり、コネクタ１３と相手コネクタ１５は、ロック機構により嵌合状態でロックされる。

この際、アーム先端部７５は、相手係止面８１に沿って落ち込むために、頂部を僅かに通過しなければならない。この僅かな通過距離が、ロック機構の係止を完了させるために必須なクリアランスとなる。

このロック機構におけるクリアランスは、コネクタ１３と相手コネクタ１５がロック状態となってもそのまま残る。つまり、ロックアーム４３とロック突起４７は、コネクタの嵌合ロック状態においても、このクリアランス分だけ僅かに相対移動が可能となる。

このため、ハウジング３９に収容された端子１７と相手ハウジング４１に収容された相手端子１９とは、車両の走行時等の振動によりこのクリアランス分だけ微摺動が可能となる。端子１７と相手端子１９とは、この微摺動が長期に渡ると摩耗（即ち、微摺動摩耗）が許容量を超え、電気的接続信頼性が低下する虞がある。

そこで、本第１実施形態に係るコネクタ構造では、フード２１の筒底４９に、金属製の板バネ部材２５が設けられる。板バネ部材２５を挟み筒底４９と反対側には、ガタ規制部材２７が設けられる。このガタ規制部材２７は、相手フード２３の嵌合方向（Ｚ方向）と反対方向に板バネ部材２５により付勢されている。ガタ規制部材２７には、規制部材当接面３１が設けられる。この規制部材当接面３１は、嵌合完了の直前に、相手フード２３の嵌合方向の先端に形成される相手フード先端面２９に押圧される。相手フード先端面２９に規制部材当接面３１が押圧されたガタ規制部材２７は、板バネ部材２５のバネ部６７をばね力（弾性復元力）に抗して圧縮変形させる。

上記のように、アーム押上傾斜面７７の頂部に到達したアーム先端部７５は、クリアランス分だけ頂部を通過して相手係止面８１にアーム側係止面７９を係止させる。このクリアランス分の移動おいても、板バネ部材２５は圧縮されて弾性復元力が蓄積される。このため、相手コネクタ１５の相手ハウジング４１は、嵌合のための挿入力が解除されると、板バネ部材２５の弾性復元力により付勢され、嵌合方向と反対方向に押し戻される。

そこで、板バネ部材２５の弾性復元力により押し戻された相手コネクタ１５の相手ハウジング４１は、当該相手ハウジング４１に設けられたロック突起４７の相手係止面８１がハウジング３９に設けられたロックアーム４３のアーム側係止面７９に密接し、ロック機構におけるクリアランスをなくすことができる。つまり、ハウジング３９及び相手ハウジング４１を嵌合ロックするロック機構におけるクリアランスがガタ詰めされる。これにより、本第１実施形態のコネクタ構造は、ハウジング３９及び相手ハウジング４１の嵌合ロック状態において、ロック機構のクリアランスによるロック突起４７の相手係止面８１とロックアーム４３のアーム側係止面７９における接近離反方向の移動が不能となる。その結果、本第１実施形態のコネクタ構造では、車両の走行時等の振動が生じても、ハウジング３９に収容された端子１７と、相手ハウジング４１に収容された相手端子１９とは、微摺動が抑制される。

そして、本第１実施形態のコネクタ構造では、ロック機構におけるクリアランスをなくすように相手ハウジング４１を押し戻す板バネ部材２５が、金属製の弾性部材からなる。そのため、板バネ部材２５は、ゴム製や樹脂製の弾性部材のような経年変化によるクリープが発生しにくい。即ち、相手ハウジング４１に作用させる押し戻し力を長期に渡り維持し続けることができる。このため、板バネ部材２５は、長年の使用においても、バネ部６７の弾性反発力を維持でき、ハウジング３９と相手ハウジング４１との間における嵌合方向のガタを抑制できる。

従って、本第１実施形態のコネクタ構造によれば、端子１７と相手端子１９とによる微摺動摩耗により生じた摩耗粉が酸化絶縁物となって、端子１７と相手端子１９との接触信頼性を低下させることを抑制できる。そのため、長期に渡り接触信頼性を良好に維持できる。

また、本第１実施形態のコネクタ構造では、相手フード２３が挿入されるフード２１の嵌合空間５５に、板バネ部材２５及びガタ規制部材２７を収容することで、嵌合空間５５を有効利用している。これにより、他の部位に専用のガタ規制空間を確保することを不要としている。

また、本第１実施形態のコネクタ構造では、ガタ規制部材２７が、筒底４９に向かって突出するバネ過大変位防止突起７１を有する。ガタ規制部材２７は、コネクタ１３と相手コネクタ１５の嵌合時、規制部材当接面３１が相手フード先端面２９に押圧されると、板バネ部材２５を筒底４９に向かって押しつける。板バネ部材２５に設けられたバネ部６７は、この押しつけにより圧縮変形する。板バネ部材２５のバネ部６７は、圧縮変形される過程で、弾性限度を超える変位が加えられる前に、バネ過大変位防止突起７１が筒底４９に当接する。

これにより、板バネ部材２５のバネ部６７は、それ以上の変位が規制される。その結果、本第１実施形態のコネクタ構造によれば、板バネ部材２５のバネ部６７が弾性限度を超えて過大に変形して塑性変形することを防止でき、安定したガタ詰め作用を持続させることができる。

また、本第１実施形態のコネクタ構造では、相手フード先端面２９と規制部材当接面３１との当接開始が、ハウジング３９と相手ハウジング４１との嵌合力が最大を迎えた後となる。即ち、ハウジング３９と相手ハウジング４１との嵌合過程では、先ず、ロック機構のロックアーム４３が相手ハウジング４１のロック突起４７に接触し、ロック挿入荷重が発生し始める。次いで、相手フード２３とパッキン３３とが接触し、パッキン挿入荷重が発生し始める。次いで、相手端子１９と端子１７とが接触し、端子挿入荷重が発生し始める。これにより、コネクタ挿入力の要素となるロック挿入荷重、パッキン挿入荷重及び端子挿入荷重の３つが全て発生している状態となる。

本第１実施形態のコネクタ構造では、この状態でコネクタ挿入力Ｄが最大になる。本第１実施形態のコネクタ構造は、コネクタ挿入力Ｄが最大を迎えた後（ストローク位置Ｅの後）に、相手フード先端面２９と規制部材当接面３１との当接が開始される。これにより、板バネ部材２５のバネ部６７によるバネ荷重が発生し始める。このバネ荷重発生時（所定ストローク位置Ｐ１）は、コネクタ挿入力が最大になる時点を過ぎている。つまり、それぞれの静止荷重のみが発生している状態となっている。これにより、本第１実施形態のコネクタ構造は、バネ荷重の発生が、コネクタ挿入力Ｄを上げないように構成されている。

次に、本発明の第２実施形態に係るコネクタ構造を説明する。
図１４は本発明の第２実施形態に係るコネクタ構造を備える耐高振動コネクタにおける相手コネクタ８３の斜視図である。
本第２実施形態に係るコネクタ構造は、相手コネクタ８３の相手フード先端面２９に、挿入部８５が形成される。挿入部８５は、先端に向かって徐々に薄厚となるくさび状のテーパー面で形成される。挿入部８５は、くさび状のテーパー面の角度がθ１（図１６参照）で設定される。

図１５は本発明の第２実施形態に係るガタ規制部材８７の斜視図である。
本第２実施形態に係るコネクタ構造は、ガタ規制部材８７の規制部材当接面３１に、ガタ規制凸部８９を備える。ガタ規制凸部８９には、フード２１の筒内側へ撓む内側撓み片９３とフード２１の筒外側へ撓む外側撓み片９５とによってＶ字溝９１が構成される。ガタ規制凸部８９のＶ字溝９１は、挿入部８５により押圧される。

また、本第２実施形態に係るコネクタ構造は、ガタ規制凸部８９が、フード２１の筒中心軸Ｌに直交し、且つ相互に直交する上下方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）におけるそれぞれの規制部材当接面３１に少なくとも一つずつ設けられている。

図１６は本発明の第２実施形態に係る耐高振動コネクタにおける相手フード先端面２９に形成された挿入部８５の角度とＶ字溝９１の角度を表す要部拡大図である。
Ｖ字溝９１は、溝底に向かって徐々に両側の溝内壁が接近する。このＶ字溝９１の内角は、θ２に設定される。ここで、Ｖ字溝９１の内角θ２と、挿入部８５のテーパー角θ１とは、θ１＞θ２の関係で設定されている。

図１７は本発明の第２実施形態に係る耐高振動コネクタにおける挿入部８５とＶ字溝９１とによるガタ詰め作用を表す動作説明図である。
本第２実施形態に係るコネクタ構造では、コネクタ１３のハウジング３９と相手コネクタ８３の相手ハウジング４１との嵌合過程において、相手フード先端面２９に形成された挿入部８５が、ガタ規制凸部８９のＶ字溝９１に挿入される。更に挿入されると、板バネ部材２５のバネ部６７がガタ規制部材８７により押圧されて弾性変形し、板バネ部材２５のバネ部６７に弾性復元力が発生する。すると、バネ部６７の弾性復元力の付勢により、尖ったくさび状の挿入部８５が、Ｖ字溝９１を構成しているガタ規制凸部８９の内側撓み片９３と外側撓み片９５とをそれぞれ撓み変形させる。

そこで、コネクタ１３のハウジング３９と相手コネクタ８３の相手ハウジング４１の嵌合状態では、ロック機構におけるロック突起４７とロックアーム４３が係合し、先端の尖ったくさび状の挿入部８５が、ガタ規制凸部８９の内側撓み片９３と外側撓み片９５とを撓ませた状態に維持する。これにより、ガタ規制部材８７のガタ規制凸部８９に設けられた内側撓み片９３と外側撓み片９５の撓みによって、ハウジング３９と相手ハウジング４１との間におけるハウジング嵌合方向（Ｚ方向）に直交する上下方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）のクリアランスによるガタが抑制される。

従って、コネクタ１３のハウジング３９と相手コネクタ８３の相手ハウジング４１の嵌合状態では、車両に振動が加わっても端子１７と相手端子１９とによる微摺動摩耗が抑制され、電気的接続信頼性が向上する。

なお、ハウジング嵌合方向（Ｚ方向）に直交する上下方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）のクリアランスによるガタは、パッキン３３の圧縮による復元力によっても抑制される。

また、本第２実施形態に係るコネクタ構造では、規制部材当接面３１に設けられるガタ規制凸部８９が、フード２１の筒中心軸Ｌを上下で挟む規制部材当接面３１の上側と下側、及びフード２１の筒中心軸Ｌを左右で挟む規制部材当接面３１の左側と右側の四方に、少なくとも４つが設けられる。なお、本第２実施形態のガタ規制凸部８９は、四方のうち一方（規制部材当接面３１の上側）に、筒中心軸Ｌを挟んで一対が設けられている。そこで、ガタ規制凸部８９は、合計５つとなる。このように、本第２実施形態のコネクタ構造では、規制部材当接面３１に設けられる５つのガタ規制凸部８９が筒中心軸Ｌを上下左右方向（Ｙ，Ｘ方向）で挟む四方に放射状に配置される。

このため、相手コネクタ８３の相手フード先端面２９は、筒中心軸Ｌを中心とした放射方向（上下左右方向）でほぼ均等にガタ規制部材８７と当接する。これにより、ガタ規制部材８７を介して相手フード先端面２９に作用する板バネ部材２５の付勢力が、筒中心軸Ｌを中心とした放射方向でほぼ均等となる。その結果、ガタ規制部材８７は、板バネ部材２５を押圧移動する際、或いは相手コネクタ８３の相手フード２３を押し戻す際においても、コネクタ１３の筒底４９と高い平行度を維持することができる。従って、本第２実施形態のコネクタ構造は、ガタ規制部材８７が、筒底４９に対して傾斜してガタ詰め作用が放射方向で不均一となることを抑制できる。

従って、上記各実施形態に係るコネクタ構造によれば、経年後も安定した耐振効果を得ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良などが可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所などは本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係るコネクタ構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ ハウジング（３９）に形成された有底筒状のフード（２１）と、
相手ハウジング（４１）に形成されて前記フードの内側に嵌合される相手フード（２３）と、
前記フードの筒底（４９）に収容される金属製の板バネ部材（２５）と、
前記板バネ部材を挟み前記筒底と反対側に設けられて前記板バネ部材により前記相手フードの嵌合方向（Ｚ方向）と反対方向に付勢されるガタ規制部材（２７，８７）と、
前記相手フードの嵌合方向の先端に形成された相手フード先端面（２９）と、
前記ガタ規制部材に設けられ前記ハウジングと前記相手ハウジングとの嵌合状態において前記相手フード先端面に押圧される規制部材当接面（３１）と、
を備えることを特徴とするコネクタ構造。
［２］ 前記相手フード先端面（２９）に形成された挿入部（８５）と、
前記規制部材当接面（３１）に設けられて前記フード（２１）の筒内側へ撓む内側撓み片（９３）と前記フードの筒外側へ撓む外側撓み片（９５）とによってＶ字溝（９１）が構成されたガタ規制凸部（８９）と、を備え、
前記ガタ規制凸部の前記Ｖ字溝が、前記挿入部により押圧されることを特徴とする上記［１］に記載のコネクタ構造。
［３］ 前記ガタ規制凸部（８９）が、前記フード（２１）の筒中心軸（Ｌ）に直交し、且つ相互に直交する上下方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）におけるそれぞれの前記規制部材当接面（３１）に少なくとも一つずつ設けられていることを特徴とする上記［２］に記載のコネクタ構造。
［４］ 前記ガタ規制部材（２７，８７）には、前記筒底（４９）に当接するバネ過大変位防止突起（７１）が形成されていることを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれか一つに記載のコネクタ構造。
［５］ 前記相手フード先端面（２９）と前記規制部材当接面（３１）との当接開始位置が、前記ハウジング（３９）と前記相手ハウジング（４１）との嵌合力が最大を迎えた後となる所定のストローク位置（Ｐ１）に設定されていることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか一つに記載のコネクタ構造。

１１…耐高振動コネクタ
２１…フード
２３…相手フード
２５…板バネ部材
２７…ガタ規制部材
２９…相手フード先端面
３１…規制部材当接面
３９…ハウジング
４１…相手ハウジング
４９…筒底
７１…バネ過大変位防止突起
８５…挿入部
８７…ガタ規制部材
８９…ガタ規制凸部
９１…Ｖ字溝
９３…内側撓み片
９５…外側撓み片
Ｐ１…所定のストローク位置

Claims (5)

1. ハウジングに形成された有底筒状のフードと、
   相手ハウジングに形成されて前記フードの内側に嵌合される相手フードと、
   前記フードの筒底に収容される金属製の板バネ部材と、
   前記板バネ部材を挟み前記筒底と反対側に設けられて前記板バネ部材により前記相手フードの嵌合方向と反対方向に付勢されるガタ規制部材と、
   前記相手フードの嵌合方向の先端に形成された相手フード先端面と、
   前記ガタ規制部材に設けられ前記ハウジングと前記相手ハウジングとの嵌合状態において前記相手フード先端面に押圧される規制部材当接面と、
   を備え、
   前記フードの内方には、端子受入口が形成された内筒部が前記筒底から前記フードと同軸的且つ一体に突出しており、前記内筒部と前記フード部との間には、環状の嵌合空間が画成され、
   前記嵌合空間には、枠状の前記板バネ部材及び枠状の前記ガタ規制部材がこの順で挿入され、且つ、前記相手フードが嵌合されることを特徴とするコネクタ構造。
2. 前記相手フード先端面に形成された挿入部と、
   前記規制部材当接面に設けられて前記フードの筒内側へ撓む内側撓み片と前記フードの筒外側へ撓む外側撓み片とによってＶ字溝が構成されたガタ規制凸部と、を備え、
   前記ガタ規制凸部の前記Ｖ字溝が、前記挿入部により押圧されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造。
3. 前記ガタ規制凸部が、前記フードの筒中心軸に直交し、且つ相互に直交する上下方向及び左右方向におけるそれぞれの前記規制部材当接面に少なくとも一つずつ設けられていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ構造。
4. 前記ガタ規制部材には、前記筒底に当接するバネ過大変位防止突起が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコネクタ構造。
5. 前記相手フード先端面と前記規制部材当接面との当接開始位置が、前記ハウジングと前記相手ハウジングとの嵌合力が最大を迎えた後となる所定のストローク位置に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のコネクタ構造。

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