JP7232142B2 - アングルコネクタ及びケーブルハーネス - Google Patents

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Description

この発明はケーブルの端末に取り付けられるコネクタであって、相手側コネクタとの嵌合方向と垂直な方向にケーブルを引き出すエンドベルを備えたアングルコネクタ及びアングルコネクタを具備するケーブルハーネスに関する。
図7及び8はこの種のアングルコネクタの従来例として特許文献1に記載されている構成を示したものであり、図7は相手側コネクタ(レセプタクル)と嵌合した状態のアングルコネクタ(特許文献1ではケーブルコネクタと称している)の縦断面を示し、図8はアングルコネクタが各部に分解された状態を示す。
相手側コネクタ10と嵌合されるプラグ21はアセンブリナット22に挿入され、プラグ21は2本の止めねじ23によってアセンブリナット22に固定されている。アセンブリナット22は第1のエンドベル24にリテイニングリング25によって固定されている。第1のエンドベル24は第2のエンドベル26に4本のセムスねじ27によって固定され、第2のエンドベル26にはケーブルクランプ28が固定されている。
プラグ21は複数のコンタクト21aと、各コンタクト21aを保持するハウジング21bとを有する。アセンブリナット22の2箇所には止めねじ23用の穴22aが開けられており、アセンブリナット22と第1のエンドベル24の間にはOリング29が介在されている。
図9は第1のエンドベル24を裏側から見た斜視図であり、第1のエンドベル24の内部には圧着端子31がタッピンねじ32によって固定されている。ケーブル33のアースは矢印方向に圧着端子31に接続され、第1のエンドベル24と第2のエンドベル26との間にはガスケット34が介在される。
このアングルコネクタ20では第1のエンドベル24と第2のエンドベル26はA-A’ラインで分割されており、これによりケーブル33を第2のエンドベル26、第1のエンドベル24及びアセンブリナット22に挿通してプラグ21の各コンタクト21aに接続する配線作業を容易に行えるものとなっている。
図10はケーブル33が第2のエンドベル26の引出部26aと第1のエンドベル24とアセンブリナット22を挿通し、ケーブル33の芯線部33aがプラグ21の各コンタクト21aに半田付けされた状態を示す。第1のエンドベル24の屈曲部24aの先端はアセンブリナット22に挿入されている。
特開2007-299649号公報
上述したアングルコネクタ20によれば、相手側コネクタ10との嵌合方向と垂直な方向にケーブル33を引き出すエンドベルを1体で構成するのではなく、A-A’ラインで分割された第1のエンドベル24と第2のエンドベル26との2体構成とすることによって、ケーブル33をエンドベルに挿通する作業を図10に示したようにケーブル33の屈曲を必要とせず、容易に行えるものとなっている。
しかるに、このようにエンドベルを2体構成とすると、その分、金型部品の部品点数が増え、また第1のエンドベル24と第2のエンドベル26は図7,8に示されているように複雑な形状を有するため、これらの点でコストがかかるものとなっていた。
さらに、エンドベルを第1のエンドベル24と第2のエンドベル26の2体構成としたことにより、それら第1のエンドベル24と第2のエンドベル26間の防水が必要となり、上述したアングルコネクタ20では第1のエンドベル24と第2のエンドベル26の曲面を含む複雑な境界を防水するためにガスケット34を用いるものとなっており、簡易で安価なOリングを使えない分、コストがかかるものとなっていた。
この発明の目的はこのような状況に鑑み、エンドベルへのケーブルの挿通作業を容易に行うことができ、かつ従来よりも安価、低背に構成することができるアングルコネクタを提供することにある。
請求項1の発明によれば、相手側コネクタと嵌合されるバレルと、コンタクトを保持してバレルに収容されたインシュレータと、コンタクトに結線されるケーブルをバレルの嵌合方向と垂直な引出し方向に案内するエンドベルとを少なくとも備えるアングルコネクタにおいて、バレルとエンドベルとは前記嵌合方向と前記引出し方向とが張る平面に垂直で前記嵌合方向と前記引出し方向の双方に斜交する平面に沿う境界を形成して相互に密接しており、インシュレータはカバーインシュレータとベースインシュレータとよりなり、カバーインシュレータは相手側コネクタと対向される一端に底板部を備え、他端が開放された筒状をなし、バレルに前記嵌合方向に抜け止めされて収容され、ベースインシュレータは前記嵌合方向に伸長する柱状部と、柱状部の一端から前記嵌合方向と反対方向に突出されてエンドベルの内壁に突き当たる突出部とを備え、柱状部がカバーインシュレータに収容され、コンタクトは前記柱状部の周面に形成された前記嵌合方向に延びる収容部に位置決めされて収容されているものとされる。
請求項2の発明では請求項1の発明において、バレルとエンドベルとはねじ止めによって相互に結合されているものとされる。
請求項3の発明では請求項2の発明において、前記ねじ止めは前記境界上の、前記引出し方向と反対方向の端縁に位置する1つのねじと、バレルの中心軸よりもケーブルが引き出される側にあってケーブルを挟む両側に位置する2つのねじとの合わせて3つのねじでなされているものとされる。
請求項の発明では請求項1からまでの何れかの発明において、前記境界にはOリングが設けられているものとされる。
請求項の発明によれば、ケーブルハーネスは請求項1からまでの何れかに記載のアングルコネクタを具備するものとされる。
この発明によるアングルコネクタによれば、相手側コネクタと嵌合されるバレルの嵌合方向と垂直な引出し方向にケーブルを案内するエンドベルを従来のように2体構成ではなく、1体で構成したことにより、その分、部品点数を削減することができ、また従来、2体のエンドベル間の防水に使用していたガスケットを不要とすることができるため、その分、アングルコネクタを安価に構成することができる。
さらに、従来のアングルコネクタに比べ、構造を単純化したことにより、低背化を図ることができる。
Aはこの発明によるアングルコネクタの一実施例を示す前方から見た斜視図、Bはこの発明によるアングルコネクタの一実施例を示す後方から見た斜視図。 Aは図1Aに示したアングルコネクタの平面図、Bはその正面図、Cはその側面図。 図2AにおけるD-D線拡大断面図(但し、ケーブルの断面は図示せず、以下、断面図について同様)。 図1Aに示したアングルコネクタの上方から見た分解斜視図。 図1Aに示したアングルコネクタの下方から見た分解斜視図。 Aはエンドベルにケーブルが挿通された状態を示す平面図、BはAのC-C線断面図。 従来のアングルコネクタが相手側コネクタと嵌合した状態を示す断面図。 図7に示したアングルコネクタの分解斜視図。 図7における第1のエンドベルを裏側から見た斜視図。 ケーブルが第1及び第2のエンドベルに挿通されてプラグのコンタクトに半田付けされた状態を示す断面図。
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1及び2はこの発明によるアングルコネクタの一実施例の外観を示したものであり、図3は図1及び2に示したアングルコネクタ100の断面構造を示したものである。また、図4及び5はアングルコネクタ100を各部に分解して示したものである。なお、図1~3はアングルコネクタ100にケーブル200が取り付けられた状態を示している。
まず、初めに、アングルコネクタ100を構成する主要各部の構成を図4及び5を参照して説明する。なお、以下においてはX,Y,Zの直交三方向のうち、Z方向を相手側コネクタに対するアングルコネクタ100の嵌合方向とし、X方向をアングルコネクタ100からのケーブル200の引出し方向として説明する。
相手側コネクタと嵌合されるバレル40は円筒状をなし、その中心軸はZ方向と平行とされている。バレル40の下端面(Z方向の前端面)40aはXY平面と平行とされ、上端面(Z方向の後端面)40bはXZ平面(X方向とZ方向とが張る平面)に垂直でZ方向とX方向の双方に斜交する平面と平行とされている。
バレル40のZ方向におけるほぼ中央部の外周にはフランジ41が突出形成されており、このフランジ41の上面の外周側には1段低い段部41aが全周に渡って形成されている。また、フランジ41より下の外周には溝42が全周に渡って形成され、この溝42の下には溝42から下端面40aに至るスリット43が円筒状をなすバレル40の円筒の一部を切り欠いて形成されている。
バレル40の上端の外周には突出部44が3つ、ほぼ等角間隔で突出形成されており、各突出部44にはねじ穴45がZ方向に貫通して形成されている。なお、3つの突出部44のうちの1つはバレル40の上端の最も高い位置に位置しており、各突出部44の上面はXY平面と平行とされている。
エンドベル50は中心軸がX方向と平行とされた略方形の筒状部51と、筒状部51に続く延長部52とを有し、全体としてX方向に延びる中空部53を有する中空形状とされている。延長部52の先端(延長端)から後端近くにかけての下面側は中空部53がZ方向に開口するように切り欠かれた形状となっており、この切欠きによってZ方向に開口する中空部53の開口53aのまわりにはXZ平面に垂直でZ方向とX方向の双方に斜交する平面をなすバレル40の上端面40bと平行とされて上端面40bと合致する傾斜面54が形成されている。
傾斜面54の外周側にはバレル40の3つの突出部44上にまたがって位置するように外縁部55が設けられている。外縁部55におけるバレル40の3つの突出部44とそれぞれ対応する位置の上下面はXY平面と平行とされ、この部分にはZ方向に貫通する貫通穴56がそれぞれ形成されている。なお、バレル40の上端面40bと対応して環状をなす傾斜面54には溝57が全周に渡って形成されている(図3参照)。
一方、筒状部51の外周にはY方向及びY方向と反対方向にそれぞれ突出する一対の取付け部58が形成され、これら取付け部58にはそれぞれX方向に穴58aが形成され、さらにX方向中央部には穴58aと連通する凹部58bがそれぞれ形成されている。
上述したバレル40及びエンドベル50は例えばアルミニウムのダイカストによって形成される。
バレル40に収容されるインシュレータは樹脂製とされ、この例ではカバーインシュレータ60とベースインシュレータ70とよりなる。
カバーインシュレータ60は外周が円形の筒状をなし、その中心軸はZ方向と平行とされている。カバーインシュレータ60は相手側コネクタと対向される一端(Z方向の前端)に底板部61を備え、他端(Z方向の後端)は開放されている。底板部61には穴62が4つ形成されている。カバーインシュレータ60の他端(上端)寄りにはやや外径が大とされた大径部63が設けられている。
ベースインシュレータ70はZ方向に伸長する柱状部71と、柱状部71の一端からZ方向と反対方向に突出形成された軸状をなす突出部72とよりなる。柱状部71の周面にはZ方向に延びる収容部73が4つ、それぞれ柱状部71の全長に渡って形成されており、これら収容部73は断面円弧形状の内壁面をそれぞれ有する。
柱状部71の周面にはさらに互いに外向きに突出する一対の突条74が突出形成され、周方向において突条74と90°をなす位置に溝75が1つ形成されている。これら突条74及び溝75は柱状部71の全長に渡って形成され、柱状部71の下端面(Z方向の前端面)には一辺が一対の突条74と一致、連結された十字形状をなす突部76が突出形成されている。なお、各収容部73のZ方向中間部には収容部73の内壁にZ方向の軸回りに断面の円弧形状に沿って延びる溝状の凹部77がそれぞれ形成されており、凹部77の突条74のない側の端部においては柱状部71の薄肉化に伴って切欠きが形成されている。
コンタクト81はこの例では筒状をなすソケットコンタクトとされ、4つ設けられている。各コンタクト81は長手方向中間部に互いに外向きに突出する一対の突出部81aを備えている。
アングルコネクタ100は上述したバレル40、エンドベル50、カバーインシュレータ60、ベースインシュレータ70及び4つのコンタクト81に加え、図4及び5に示したように、カップリングナット82、ウエイブスプリング83、Cリング84、Oリング85、3本のねじ86、ブッシング87、抑え88及び2組のねじ91とナット92の組を有して構成されている。
次に、ケーブル200の接続を含めたアングルコネクタ100の各部の組立てについて順に説明する。
<組立-1>
(1-1)抑え88及びブッシング87にケーブル200を通す。
(1-2)エンドベル50の筒状部51側からエンドベル50の中空部53にケーブル200を通し、ケーブル200のシース201から露出された被覆線202の先端の被覆を除去して4本の芯線203を露出させ、コンタクト81を半田付けしやすいように被覆線202を曲げて整列させる。図6はこの状態を示したものである。
(1-3)コンタクト81を4本の芯線203にそれぞれ半田付けして結線する。
(1-4)ベースインシュレータ70の4つの収容部73にそれぞれコンタクト81を組み込む。各コンタクト81は突出部81aが収容部73の内壁に形成されている凹部77に嵌まり込むことによってベースインシュレータ70に位置決めされて収容される。
(1-5)コンタクト81を保持したベースインシュレータ70の柱状部71をカバーインシュレータ60の筒内に挿入して組み込む。カバーインシュレータ60の内周面はコンタクト81を保持した柱状部71の外周形状と合致する形状とされており、またカバーインシュレータ60の底板部61の内面は十字形状の突部76が形成されている柱状部71の下端面と合致する形状とされており、これにより柱状部71は周方向の回転が規制されてカバーインシュレータ60に収容される。各コンタクト81の先端はカバーインシュレータ60の底板部61の穴62の位置に位置して外部に臨む。
(1-6)エンドベル50の開口53aの回りの傾斜面54に形成されている溝57にOリング85を入れる。
<組立-2>
(2-1)図3~5では図示を省略しているが、相手側コネクタとの嵌合時に、相手側コネクタとの間で防水を確保するOリングをバレル40に取り付け、溝42に位置させる。
(2-2)ウエイブスプリング83をバレル40の上端面40b側からバレル40の回りに入れて、段部41aの上に搭載する。ここで、3つの突出部44を含むバレル40の上端をZ方向に沿って見たときのXY平面内での大きさは、その外径がウエイブスプリング83の内径よりも大となっている。換言すれば、仮に3つの突出部44がZ方向において同じ高さに突出形成されていたとしたら、ウエイブスプリング83を段部41a上に到達させることができない。ところが、この実施例では上述のように、1つの突出部44がバレルの上端の最も高い位置に位置しており、他の2つの突出部44が相対的に低い位置に位置している。従って、ウエイブスプリング83をZ方向に沿って1つ又は2つのみの突出部44が通過できるように、高さに応じて偏心させながらバレル40の回りに入れることが可能となっている。ウエイブスプリング83に続いてCリング84も、上端面40b側からバレル40の回りに入れる。こうして段部41aの上に、ウエイブスプリング83とCリング84とが、前者を下、後者を上として重なって搭載される。
(2-3)カップリングナット82をバレル40の下端面40a側から入れてバレル40の回りに位置させる。詳しくは、カップリングナット82の内周には、内径が下端側で小となるように変化する内周段部82bが設けてあり、さらにその上方には内径が局所的に拡大する内周溝82cが形成されている。そしてカップリングナット82は、その内周段部82bがバレル40のフランジ41の下面に突き当たるまで挿入される。このとき、例えばバレル40の上端面40b側から適宜の冶具を用いてCリング84の開放された両端の距離を一時的に縮め、すなわちCリング84の外径を一時的に縮小してCリング84をカップリングナット82の内周溝82cに収容してから解放する。換言すれば、Cリング84は内周溝82cに嵌め込まれる。カップリングナット82の内周段部82bと内周溝82cのZ方向の間隔は、バレル40のフランジ41の厚みとウエイブスプリング83のZ方向の高さとを合わせた寸法に相当している。この状態において、カップリングナット82のZ方向と反対方向への動きは内周段部82bのフランジ41下面への突き当てによって規制され、Z方向への動きはフランジ41よりも上側に装着されているCリング84によって規制される。換言すれば、カップリングナット82はCリング84によって抜け止めされる。なお、カップリングナット82はこの例ではZ方向前端側の内周に相手側コネクタとの嵌合に用いられる三条ねじ82aを備えている。
<組立-3>
(3-1)上記(2-3)の状態のバレル40に上記(1-6)の状態のカバーインシュレータ60を組み込む。カバーインシュレータ60はバレル40の内周面に形成されている段部46(図3参照)に大径部63が突き当たることによってZ方向に抜け止めされる。
(3-2)バレル40の上端面40bをエンドベル50のOリング85が入れ込まれている溝57に挿入し、3本のねじ86をそれぞれエンドベル50の貫通穴56に挿入し、バレル40のねじ穴45にねじ込んでバレル40とエンドベル50とをねじ止めによって相互に結合する。これにより、ベースインシュレータ70の突出部72はエンドベル50の延長部52の内壁に突き当たり、相手側コネクタとの嵌合時にカバーインシュレータ60を介してZ方向と反対方向の力をベースインシュレータ70が受けてもベースインシュレータ70のZ方向と反対方向への移動(後退)が阻止され、つまりカバーインシュレータ60とベースインシュレータ70の後退が阻止される。
(3-3)2組のねじ91とナット92とを用いてブッシング87を挟み込んだ状態で抑え88をエンドベル50の筒状部51に取り付ける。ねじ91は抑え88に形成されている貫通穴88a及びエンドベル50の穴58aを挿通してエンドベル50の凹部58bに位置されたナット92にねじ込まれる。これにより、エンドベル50の中空部53はブッシング87により蓋されて防水される。
以上により、ケーブル200の接続及びアングルコネクタ100の組立てが完了し、図1~3に示したケーブル200が取り付けられたアングルコネクタ100が完成する。
この例では、このようにバレル40の嵌合方向(Z方向)と垂直な引出し方向(X方向)にケーブル200を案内するエンドベル50とバレル40とは、その傾斜面54と上端面40bとによってXZ平面に垂直でZ方向とX方向の双方に斜交する平面に沿う境界bを形成して相互に密接し、境界bにはOリング85が設けられた構造となっている。
また、バレル40とエンドベル50とは、図1~3に示したように、境界b上の、X方向と反対方向の端縁に位置する1つのねじ86と、バレル40の中心軸よりもケーブル200が引き出される側にあってケーブル200を挟む両側に位置する2つのねじ86との合わせて3つのねじ86でねじ止め固定する構造となっている。
以上、この発明によるアングルコネクタの一実施例について説明したが、上述したアングルコネクタ100によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)エンドベルを従来のように2体構成ではなく、1体で構成したことにより、その分、金型部品を削減することができ、また従来、2体のエンドベル間の複雑な境界を防水するために使用していたガスケットを不要とすることができるため、これらの点でコストダウンを図ることができる。
(2)エンドベル50はケーブル200を挿通する際、図6に示したようにケーブル200の屈曲を必要としない形状であるため、ケーブル200の挿通作業を容易に行うことができる。
(3)図7~10に示した従来のアングルコネクタ20ではコンタクト21aが設けられているプラグ21と第1のエンドベル24とを結合するのにアセンブリナット22を利用していたが、本発明ではこのアセンブリナット22を廃し、バレル40とエンドベル50とを直接ねじ止めによって相互に結合したので、従来よりも顕著にアングルコネクタを低背化することができる。ここで注意すべきは、従来のアングルコネクタ20において本発明と同様にアセンブリナット22を廃し、プラグ21と第1のエンドベル24とを直接にねじ止めすることはできないか、または低背化の要請に逆行することである。詳しくは、従来のアングルコネクタ20においてプラグ21に含まれるバレル(ハウジング)の外周にねじ止めのための(突出部44に相当する)突出部を必要数設けるとすれば、それらはプラグ21の同じ高さに設けなければならず、従ってプラグ21に含まれるカップリングナットを取り付けるために必要なウエイブスプリングを装着することができないからである。ねじ止めのための突出部の高さを無理に異ならせるためには、プラグ21自体の高さ寸法を著しく大きくしなければならず、かえって低背化に逆行してしまう。これに対して本発明の構成では、バレル40とエンドベル50の境界bが傾斜していることから、境界b上に位置する複数個のねじ止めの高さが必然的に相互に異なるものとなり、限られた高さ方向の寸法の中で、可能な程度に小さなウエイブスプリング83を装着できるような必要数の突出部44を備えることができる。換言すれば、限られたスペースの中でバレルとエンドベルとをねじ止めによって結合することが可能となるのである。
以上の通りであって、ケーブルハーネスがこのようなアングルコネクタを具備するものとすれば、コストダウン及び省スペース化に寄与することができる。
10 相手側コネクタ 20 アングルコネクタ
21 プラグ 21a コンタクト
21b ハウジング 22 アセンブリナット
22a 穴 23 止めねじ
24 第1のエンドベル 24a 屈曲部
25 リテイニングリング 26 第2のエンドベル
26a 引出部 27 セムスねじ
28 ケーブルクランプ 29 Oリング
31 圧着端子 32 タッピンねじ
33 ケーブル 33a 芯線部
34 ガスケット 40 バレル
40a 下端面 40b 上端面
41 フランジ 41a 段部
42 溝 43 スリット
44 突出部 45 ねじ穴
46 段部 50 エンドベル
51 筒状部 52 延長部
53 中空部 53a 開口
54 傾斜面 55 外縁部
56 貫通穴 57 溝
58 取付け部 58a 穴
58b 凹部 60 カバーインシュレータ
61 底板部 62 穴
63 大径部 70 ベースインシュレータ
71 柱状部 72 突出部
73 収容部 74 突条
75 溝 76 突部
77 切欠き 81 コンタクト
81a 突出部 82 カップリングナット
82a 三条ねじ 82b 内周段部
82c 内周溝 83 ウエイブスプリング
84 Cリング 85 Oリング
86 ねじ 87 ブッシング
88 抑え 88a 貫通穴
91 ねじ 92 ナット
100 アングルコネクタ 200 ケーブル
201 シース 202 被覆線
203 芯線

Claims (5)

  1. 相手側コネクタと嵌合されるバレルと、コンタクトを保持して前記バレルに収容されたインシュレータと、前記コンタクトに結線されるケーブルを前記バレルの嵌合方向と垂直な引出し方向に案内するエンドベルとを少なくとも備えるアングルコネクタであって、
    前記バレルと前記エンドベルとは、前記嵌合方向と前記引出し方向とが張る平面に垂直で前記嵌合方向と前記引出し方向の双方に斜交する平面に沿う境界を形成して相互に密接しており、
    前記インシュレータはカバーインシュレータとベースインシュレータとよりなり、
    前記カバーインシュレータは前記相手側コネクタと対向される一端に底板部を備え、他端が開放された筒状をなし、前記バレルに前記嵌合方向に抜け止めされて収容され、
    前記ベースインシュレータは前記嵌合方向に伸長する柱状部と、前記柱状部の一端から前記嵌合方向と反対方向に突出されて前記エンドベルの内壁に突き当たる突出部とを備え、前記柱状部が前記カバーインシュレータに収容され、
    前記コンタクトは前記柱状部の周面に形成された前記嵌合方向に延びる収容部に位置決めされて収容されていることを特徴とするアングルコネクタ。
  2. 請求項1に記載のアングルコネクタにおいて、
    前記バレルと前記エンドベルとは、ねじ止めによって相互に結合されていることを特徴とするアングルコネクタ。
  3. 請求項2に記載のアングルコネクタにおいて、
    前記ねじ止めは、前記境界上の、前記引出し方向と反対方向の端縁に位置する1つのねじと、前記バレルの中心軸よりも前記ケーブルが引き出される側にあって前記ケーブルを挟む両側に位置する2つのねじとの合わせて3つのねじでなされていることを特徴とするアングルコネクタ。
  4. 請求項1からまでの何れかに記載のアングルコネクタにおいて、
    前記境界にはOリングが設けられていることを特徴とするアングルコネクタ。
  5. 請求項1からまでの何れかに記載のアングルコネクタを具備することを特徴とするケーブルハーネス。
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