JP7061270B2

JP7061270B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP7061270B2
Application number: JP2018216515A
Authority: JP
Inventors: 康弘工藤
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: CN111200211B; US10985502B2; CN111200211A; JP2020087563A; US20200161807A1

Description

本明細書では、コネクタに関する技術を開示する。

従来、雄型のコネクタと雌型のコネクタとのこじり嵌合を防ぐ技術が知られている。こじり嵌合とは、雄型のコネクタと雌型のコネクタとが嵌合する際に正規の嵌合姿勢に対して傾いた姿勢で嵌合動作が行われることをいう。こじり嵌合が行われると、両コネクタが本来接触しない位置で接触することによる不具合が懸念される。特許文献１は、雄コネクタのフード部の外面にロック受け部が設けられ、雌コネクタは、ロック受け部に係止して雌雄両コネクタを嵌合状態にロックするロックアームを備えている。このロックアームは、ロック受け部に係止するロック部と、ロック部より前方に突出するこじり防止用突部とが設けられており、正規の嵌合姿勢に対して傾いた姿勢で嵌合動作が行われた際には、こじり防止用突部がロック受け部に干渉することにより、こじり嵌合による不具合が防止される。

特開２００８－３０５６０７号公報

ところで、上記構成では、こじり嵌合を防止するために、一方のコネクタのフード部の外面のロック受け部に、他方のコネクタのロックアームのこじり防止用突部を接触させる必要がある。そのため、こじり防止用突部がロック受け部に干渉する位置までフード部を大きくしなければならず、コネクタの構成を簡素化することが容易にではないという問題がある。
本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コネクタの構成を簡素化しつつ、こじり嵌合を抑制することを目的とする。

本明細書に記載されたコネクタは、第１コネクタと第２コネクタとが嵌合するコネクタであって、前記第１コネクタは、第１端子と、前記第１端子が収容される第１ハウジングとを備え、前記第２コネクタは、第２端子と、前記第２端子が収容され、前記第１ハウジングに嵌合するフード部を有する第２ハウジングとを備え、前記第１ハウジングにおける前記第２ハウジングと嵌合する側には、凹部が設けられ、前記第２ハウジングには、前記フード部の前方に突出し、嵌合動作の際に前記凹部内に進入して前記第１ハウジングに対する前記第２ハウジングの位置ずれを抑制するこじり防止突部が設けられている。
上記構成によれば、第２ハウジングには、フード部の前方に突出するこじり防止突部が設けられているため、嵌合動作の際にこじり防止突部が凹部内に挿入されることにより、第１コネクタに対する第２コネクタの位置ずれを抑制することができる。これにより、フード部を大きくしなくてもこじり嵌合による不具合を抑制することができるため、コネクタの構成を簡素化しつつ、こじり嵌合を抑制することが可能になる。

本明細書に記載した技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記第２ハウジングは、前記フード部内を仕切る仕切部を備え、前記こじり防止突部は、前記仕切部の前端部に設けられている。
このようにすれば、第２ハウジングの構成を簡素化しつつ、仕切部によりこじり防止突部の強度を高めることができる。

前記凹部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合方向に延びるガイド部が設けられ、前記こじり防止突部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合時に前記ガイド部に係合して案内される被ガイド部が形成されている。
このようすれば、こじり防止突部の構成を利用して両コネクタの嵌合方向を案内することができる。

前記凹部の内壁には、前記こじり防止突部の先端部に当接して前記こじり防止突部を前記凹部内に導くように切り欠かれた形状の傾斜面が形成されている。
このようにすれば、コネクタ嵌合時にこじり防止突部を傾斜面により凹部内に導くことができる。

前記第１ハウジングは機器のケースに固定され、前記第２ハウジングは、前記ケースを貫通する挿通孔に挿通されるとともに、前記こじり防止突部が前記凹部に当接可能となるように、前記挿通孔の内壁と前記第２ハウジングの外面との間のクリアランスが設定されている。
このようにすれば、第２コネクタの嵌合作業時に、第２コネクタと挿通孔の内壁との間のクリアランスにより第２コネクタの挿通孔への挿入を容易に行うことができるとともに、クリアランスにより第２コネクタの傾きや位置ずれが生じる場合でも、こじり防止突部が凹部に当接することにより、こじり嵌合を抑制することが可能になる。

本明細書に記載された技術によれば、コネクタの構成を簡素化しつつ、こじり嵌合を抑制することが可能になる。

実施形態１のコネクタが機器のケースに取り付けられた状態を示す斜視図ケースの背面図図２のＡ－Ａ断面図図２のＢ－Ｂ断面図第１コネクタを示す正面図第１コネクタを示す側面図端子収容部材を示す斜視図端子収容部材を図７とは異なる方向から示す斜視図端子収容部材を示す平面図端子収容部材を示す正面図端子収容部材を示す側面図延出部材を示す平面図延出部材を示す正面図連結部材を示す正面図図１４のＣ－Ｃ断面図第２コネクタを示す平面図図１６のＤ－Ｄ断面図第２コネクタを示す正面図第２ハウジングを示す斜視図第２ハウジングを図１９とは異なる方向から示す斜視図第２ハウジングを示す平面図第２ハウジングを示す側面図第１コネクタと第２コネクタとの嵌合動作時にこじり防止突部が第１ハウジングの傾斜面に当接した位置の背面図第１コネクタと第２コネクタとの嵌合動作時にこじり防止突部が第１ハウジングの傾斜面に当接した状態の平面図図２４のＥ－Ｅ断面図図２５のこじり防止突部が傾斜面に当接する部分を拡大した図第１コネクタと第２コネクタとの嵌合動作時にこじり防止突部が第１ハウジングの傾斜面に当接した位置の側面図図２７のＦ－Ｆ断面図図２８のこじり防止突部が傾斜面に当接する部分を拡大した図図２７のＧ－Ｇ断面図図２７のＨ－Ｈ断面図

＜実施形態＞
実施形態１について図１～図３１を参照しつつ説明する。
本実施形態のコネクタ１０は、例えば自動車等の車両の電力供給経路に配されるものであり、図１に示すように、機器のケース７０（図１等のケース７０は、コネクタ１０側の一部のみを図示し、他は省略）に取り付けられ、第１コネクタ２０と、第１コネクタ２０に嵌合する第２コネクタ５０とを備える。以下では両コネクタ２０，５０の嵌合方向を前方、図１のＹ方向を左方、Ｚ方向を上方として説明する。

ケース７０は、例えば金属製であって、第１コネクタ２０側の内部に例えば電池やキャパシタ等の蓄電モジュール（不図示）が収容される。ケース７０は、第２コネクタ５０が挿通される長円形状の挿通孔７５が貫通形成される。挿通孔７５は、左右方向の径が上下方向よりも大きくされている。ケース７０は、図３，図４に示すように、車両の金属フレーム等にネジ（不図示）でネジ留めされて固定される車両固定部７１と、ケース７０の内面に対して直交する方向に延び、第１コネクタ２０が取り付けられるコネクタ取付部７２とを備える。車両固定部７１には、ネジの軸部が挿通される複数の貫通孔７１Ａが形成され、コネクタ取付部７２には、一対のピン挿通孔７３と、一対のピン挿通孔７３の間に配された締結用孔７４とが貫通形成されている。

（第１コネクタ２０）
第１コネクタ２０は、図２８に示すように、雌型であって、２つ（複数）の第１端子２１と、２つの第１端子２１が収容される第１ハウジング２３とを備える。第１端子２１は、箱部の内部に第２端子５１が接触する弾性接触片が収容された雌端子であって、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなり、第１端子２１の後方側は、電線又は金属板材からなるバスバーに接続されている。

第１ハウジング２３は、第２ハウジング５３のフード部５４に内嵌し、２つの第１端子２１が収容される端子収容部材２４と、端子収容部材２４の後方に延びる延出部材４０と、端子収容部材２４と延出部材４０とを連結する角筒状の連結部材４６とを備える。端子収容部材２４は、絶縁性の合成樹脂製であって、図７，図８に示すように、各第１端子２１が収容される２つの収容室２５が左右に並んでいる。各収容室２５は、角筒状の周壁２７を備え、周壁２７の外面には、複数の被嵌合溝２８と、複数の被嵌合リブ２９とが嵌合方向（前後方向）に延びている。２つの収容室２５の前壁２６には、第２端子５１が挿入される端子挿入孔２６Ａが貫通形成されている。２つの収容室２５の前壁２６における内方側の縁部には、前方にＬ字状に突出する４つ（複数）の起立壁３５が形成されている。２つの収容室２５の周壁２７のうち、起立壁３５の後方において互いに対向する一対の側壁３１は、後述するこじり防止突部６２が進入する溝状の凹部３０とされている。

凹部３０は、一対の収容室２５間に隙間（スペース）を形成するように設けられている。４つの起立壁３５は、前壁２６の前面に凹部３０によって形成される長方形の空間の角部の位置に設けられている。各起立壁３５の内側（凹部３０の前端部）は、側壁３１に対して傾斜し、切り欠かれた形状の傾斜面３６とされている。一対の側壁３１には、嵌合方向に延びるガイド溝３３（「ガイド部」の一例）が側壁３１を貫通している。後述するこじり防止突部６２の先端部が傾斜面３６により凹部３０の内方側（凹部３０の後方側のガイド溝３３）に案内される。

延出部材４０は、金属製又は合成樹脂製であって、図１２，図１３に示すように、端子収容部材２４の後方に連なる角筒状の延出本体４１と、延出本体４１に対して一体的に設けられ、機器のケース７０に固定されるアーム部４３とを備える。アーム部４３は、延出本体４１の側面に基端部が固定され、この基端部から略直角に曲がって前方側に延びており、先端側には、円筒形状の金属からなるカラーが埋め込まれた留め部４４と、留め部４４の両側に突出する一対のピン４５とを備える。図２８に示すように、コネクタ取付部７２の一対のピン挿通孔７３に一対のピン４５を挿通した状態で留め部４４のカラーと締結用孔７４にボルト（不図示）を挿通してネジ留めすることにより、第１ハウジング２３がケース７０に取り付けられ、ケース７０に対して第１コネクタ２０の位置が保持された状態となる。

連結部材４６は、合成樹脂製の枠状であって、図１４，図１５に示すように、複数の係止爪４８が内方に突出しており、図２４に示すように、複数の係止孔４７が貫通形成されるとともに、複数の係止孔４７の孔壁が端子収容部材２４の外面から突出する複数の係止凸部３８に係止する。また、複数の係止爪４８が延出本体４１に設けられた複数の係止凹部４２に係止する。これにより、端子収容部材２４と延出本体４１とが連結部材４６により連結された状態に保持される。なお、係止孔４７と係止凸部３８との間は、所定のクリアランスを有し、このクリアランスに応じた範囲で、延出本体４１に対する端子収容部材２４の位置及び角度位置ずれ及び回動が許容されている。

第２コネクタ５０は、図１６，図１７に示すように、雄型であって、２つ（複数）の第２端子５１と、２つの第２端子５１が収容される第２ハウジング５３とを備える。第２端子５１は、平板状（雄タブ状）の雄端子であって、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなり、貫通孔５１Ａが形成された後方側は、電線（不図示）の端末部の端子等に接続可能とされている。電線は、例えば、外部のインバータや充電コネクタ等に接続される。

第２ハウジング５３は、絶縁性の合成樹脂製であって、図２８に示すように、フード状に開口するフード部５４と、フード部５４を閉鎖する奥壁部５８と、フード部５４内を仕切る仕切壁５９（「仕切部」の一例）とを備える。フード部５４は、図１９，図２０に示すように、左右方向に長い角筒状であって、フード部５４の内面には、嵌合方向に延びる複数の嵌合溝５５と複数の嵌合リブ５６とが形成されている。フード部５４の外面には、嵌合方向に延びる複数の突条５７が設けられている。複数の突条５７は、フード部５４の外面に対して板状に起立している。複数の突条５７のうち、フード部５４の上下で対向する対向壁５４Ａ，５４Ｂのそれぞれの外面に設けられる一対の突条５７Ａ及びフード部５４の各側壁５４Ｃの外面の突条５７Ａは、先端側の突出寸法が傾斜状に小さくされており、コネクタ嵌合時に突条５７Ａがケース７０の挿通孔７５の孔壁に当接した際に、先端部の傾斜により第２ハウジング５３が挿通孔７５内に案内されるように構成されている。

仕切壁５９は、フード部５４内において、左右方向の中間部に平板状に設けられており、仕切壁５９の上下の端部は、対向壁５４Ａ，５４Ｂに対して一体に連結されている。仕切壁５９の左右の両面における上下方向の中間部には、第１ハウジング２３のガイド溝３３に摺動して案内される被ガイド突条６０（「被ガイド部」の一例）が嵌合方向に延びている。仕切壁５９の前方には、こじり防止突部６２が前方に突出している。こじり防止突部６２は、先端に向けてテーパ状に細くなる先細の形状とされ、仕切壁５９の前面の全体から突出している。被ガイド突条６０の前端側は、こじり防止突部６２の両面まで延びてこじり防止突部６２と一体となっており、被ガイド突条６０の前端部は、前方側がテーパ状に先細の先細部６０Ａとされている。

第２ハウジング５３及び端子収容部材２４は、例えば端子をハウジングの圧入孔に圧入したり、インサート成形により金型内に樹脂を注入して端子とハウジングとを一体に形成してもよい。

次に、コネクタ１０の嵌合時の動作について説明する。
図２８に示すように、第１コネクタ２０のアーム部４３をケース７０のコネクタ取付部７２にボルト締めして固定する。そして、第２コネクタ５０を前方側からケース７０の挿通孔７５に挿通する。挿通孔７５内に挿通された状態の第２コネクタ５０は、挿通孔７５の内壁とフード部５４の外面（の突条５７Ａ）との間のクリアランスＣＬの範囲で移動可能とされている（図３０，図３１参照）。一方、機器のケース７０に固定された第１コネクタ２０の端子収容部材２４は、連結部材４６の連結により延出部材４０に対してわずかに位置ずれが許容されている。

第２コネクタ５０を更に前方に移動させると、図２５，図２８に示すように、こじり防止突部６２が第１ハウジング２３の先端部に当接する。ここで、このとき第１ハウジング２３と第２ハウジング５３との間に位置ずれが生じていても、図２６，図２９に示すように、こじり防止突部６２の先端６２Ａは、第１ハウジング２３の傾斜面３６の縁部に当接するため、凹部３０内にこじり防止突部６２及び仕切壁５９が案内され、第１コネクタ２０に対する第２コネクタ５０の位置ずれ及びコネクタ２０，５０の姿勢の傾きが抑制される。そして、第２コネクタ５０が第１コネクタ２０に対して正規位置まで嵌合することにより、第１端子２１と第２端子５１とが正規位置で接触した状態となり、コネクタ１０がケース７０に固定された状態のコネクタ付きケース（図１）が形成される。

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
第１コネクタ２０と第２コネクタ５０とが嵌合するコネクタ１０であって、第１コネクタ２０は、第１端子２１と、第１端子２１が収容される第１ハウジング２３とを備え、第２コネクタ５０は、第２端子５１と、第２端子５１が収容され、第１ハウジング２３に嵌合するフード部５４を有する第２ハウジング５３とを備え、第１ハウジング２３における第２ハウジング５３と嵌合する側には、凹部３０が設けられ、第２ハウジング５３には、フード部５４の前方に突出し、第１コネクタ２０と第２コネクタ５０との嵌合動作の際に凹部３０内に進入して第１ハウジング２３に対する第２ハウジング５３の位置ずれを抑制するこじり防止突部６２が設けられている。
本実施形態によれば、第２ハウジング５３には、フード部５４の前方に突出するこじり防止突部６２が設けられているため、フード部５４内に第１ハウジング２３が嵌合し始める前に、こじり防止突部６２が凹部３０内に挿入されて第１コネクタ２０に対する第２コネクタ５０の位置ずれを抑制することができる。これにより、例えば、第２コネクタのフード部の外面を第１コネクタのロックアームに係合させてこじり防止を行う構成と比較して、フード部を大きくしなくてもこじり嵌合による不具合を抑制することができるため、コネクタ１０の構成を簡素化しつつ、こじり嵌合を抑制することが可能になる。また、フード部５４を大きくしなくてもよいため、第２ハウジングを形成するための樹脂量を少なくすることが可能になる。

また、第２ハウジング５３は、フード部５４内を仕切る仕切壁５９（仕切部）を備え、こじり防止突部６２は、仕切壁５９の前端部に設けられている。
このようにすれば、一対の第２端子５１を絶縁するために設けられる仕切壁５９の構成を利用してこじり防止突部６２を設けることができるため、第２ハウジング５３の構成を簡素化することができるとともに、仕切壁５９によりこじり防止突部６２の強度を高めることができる。

また、凹部３０には、第１ハウジング２３と第２ハウジング５３との嵌合方向に延びるガイド溝３３（ガイド部）が設けられ、こじり防止突部６２には、第１ハウジング２３と第２ハウジング５３との嵌合時にガイド溝３３に係合して案内される被ガイド突条６０（被ガイド部）が形成されている。
このようすれば、こじり防止突部６２の構成を利用して両コネクタ２０，５０の嵌合方向を案内することができる。

また、凹部３０の内壁には、こじり防止突部６２の先端部に当接してこじり防止突部６２を凹部３０内に導くように傾斜状に切り欠かれた形状の傾斜面３６が形成されている。
このようにすれば、第１コネクタ２０と第２コネクタ５０との嵌合時に、こじり防止突部６２を傾斜面３６により凹部３０内に導くことができる。

また、第１ハウジング２３は機器のケース７０に固定され、第２ハウジング５３は、ケース７０を貫通する挿通孔７５に挿通されるとともに、こじり防止突部６２が凹部３０に当接可能となるように、挿通孔７５の内壁と第２ハウジング５３の外面との間のクリアランスＣＬが設定されている。
このようにすれば、第２コネクタ５０の嵌合作業時に、第２コネクタ５０と挿通孔７５の孔壁との間のクリアランスＣＬにより第２コネクタ５０の挿通孔７５への挿入を容易に行うことができるとともに、クリアランスＣＬにより第２コネクタ５０の位置ずれや傾きが生じる場合でも、こじり防止突部６２が凹部３０に当接することにより、こじり嵌合を防止することが可能になる。

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された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本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）第１コネクタ２０が雌端子を有し、第２コネクタ５０が雄端子を有する構成としたが、これに限られず、第１コネクタが雄端子を有し、第２コネクタが雌端子を有する構成としてもよい。

（２）こじり防止突部６２は、仕切壁５９に設けたが、これに限られない。例えば、フード部５４内の仕切壁５９ではない部分にこじり防止突部を設けたり、フード部５４の前端部やフード部５４の外面側にフード部５４よりも前方に突出するこじり防止突部を設けてもよい。

（３）こじり防止突部６２の形状は、上記実施形態の形状に限られず、種々の形状に変形することができる。例えば、先細でない（厚みがほぼ一定の）こじり防止突部を設けてもよい。
（４）凹部３０に傾斜面３６を設けたが、これに限られず、凹部３０に傾斜面３６を設けない構成としてもよい。

１０：コネクタ
２０：第１コネクタ
２１：第１端子
２３：第１ハウジング
２４：端子収容部材
３０：凹部
３３：ガイド溝（ガイド部）
３６：傾斜面
４０：延出部材
４６：連結部材
５０：第２コネクタ
５１：第２端子
５３：第２ハウジング
５４：フード部
５９：仕切壁（仕切部）
６０：被ガイド突条（被ガイド部）
６２：こじり防止突部
７０：ケース
７５：挿通孔

Claims

第１コネクタと第２コネクタとが嵌合するコネクタであって、
前記第１コネクタは、第１端子と、前記第１端子が収容される第１ハウジングとを備え、
前記第２コネクタは、第２端子と、前記第２端子が収容され、前記第１ハウジングに嵌合するフード部を有する第２ハウジングとを備え、
前記第１ハウジングにおける前記第２ハウジングと嵌合する側には、凹部が設けられ、
前記第２ハウジングには、前記フード部の前方に突出し、嵌合動作の際に前記凹部内に進入して前記第１ハウジングに対する前記第２ハウジングの位置ずれを抑制するこじり防止突部が設けられており、
前記第２ハウジングは、前記フード部内を仕切る仕切部を備え、
前記こじり防止突部は、前記仕切部の前端部に設けられている、コネクタ。
前記凹部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合方向に延びるガイド部が設けられ、
前記こじり防止突部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合時に前記ガイド部に係合して案内される被ガイド部が形成されている請求項１に記載のコネクタ。
前記凹部の内壁には、前記こじり防止突部の先端部に当接して前記こじり防止突部を前記凹部内に導くように切り欠かれた形状の傾斜面が形成されている請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
前記第１ハウジングは機器のケースに固定され、
前記第２ハウジングは、前記ケースを貫通する挿通孔に挿通されるとともに、前記こじり防止突部が前記凹部に当接可能となるように、前記挿通孔の内壁と前記第２ハウジングの外面との間のクリアランスが設定されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコネクタ。
第１コネクタと第２コネクタとが嵌合するコネクタであって、
前記第１コネクタは、第１端子と、前記第１端子が収容される第１ハウジングとを備え、
前記第２コネクタは、第２端子と、前記第２端子が収容され、前記第１ハウジングに嵌合するフード部を有する第２ハウジングとを備え、
前記第１ハウジングにおける前記第２ハウジングと嵌合する側には、凹部が設けられ、
前記第２ハウジングには、前記フード部の前方に突出し、嵌合動作の際に前記凹部内に進入して前記第１ハウジングに対する前記第２ハウジングの位置ずれを抑制するこじり防止突部が設けられており、
前記第１ハウジングは機器のケースに固定され、
前記第２ハウジングは、前記ケースを貫通する挿通孔に挿通されるとともに、前記こじり防止突部が前記凹部に当接可能となるように、前記挿通孔の内壁と前記第２ハウジングの外面との間のクリアランスが設定されているコネクタ。