JPH11354209A - 自己調芯型コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不完全嵌合を防止し、嵌合信頼性を向上させ
ることができ、更に小型化することができる自己調芯型
コネクタを提供する。 【解決手段】 オスコネクタ１ａには、ハウジング２
ａ、このハウジング２ａ内に設けられた端子３ａ、ハウ
ジング２ａに連結されたコイルばね５ａ及びこのコイル
ばね５ａが自然長より縮められた状態でハウジング２ａ
を揺動可能に支持するオスコネクタ用支持手段が設けら
れ、メスコネクタ２ｂには、ハウジング２ｂ、このハウ
ジング２ｂ内に設けられたメスコネクタ用端子、ハウジ
ング２ｂに連結されたコイルばね５ｂ及びこのコイルば
ね５ｂが自然長より縮められた状態でハウジング２ｂを
揺動可能に支持するメスコネクタ用支持手段が設けられ
ている。更に、自己調芯型コネクタは、端子３ａ又は前
記メスコネクタ用端子のいずれか一方の端子を他方の端
子に案内する案内手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワイヤハーネスを有
する自動車用部品の完全自動組付けに好適な自己調芯型
コネクタに関し、特に、不完全嵌合を防止し嵌合信頼性
が高い自己調芯型コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のハーネス及びケーブル等の接
続に調芯コネクタが使用されている。近時、自動車メー
カーでは、モジュール化された部品のロボット等による
完全自動組付けが主流となりつつあるが、その際にオス
コネクタとメスコネクタとの間に取付ガタが発生するこ
とがある。そこで、完全自動組付け用に自己整合的に調
芯が行われる自動調芯コネクタが提案されている（実開
平２−５２７４号公報）。図７は実開平２−５２７４号
公報に記載された従来の自動調芯コネクタを示す分解斜
視図である。

【０００３】この公報に記載された従来の自動調芯コネ
クタにおいては、オスコネクタ３１に自動調芯手段が備
えられている。オスコネクタ３１はコネクタ支持枠３２
に固定されている。コネクタ支持枠３２は直方体形状の
相互に平行な１組の側面に夫々２個の突起３２ａが設け
られた形状を有している。そして、コネクタ支持枠３２
は内枠３３内に取り付けられ、内枠３３は外枠３４内に
取り付けられる。

【０００４】内枠３３の突起３２ａに整合する内側面に
は、複数個の溝３３ａが規則的に形成されており、コネ
クタ支持枠３２が内枠３３に取り付けられるとき、突起
３２ａは溝３３ａに嵌合される。また、内枠３３の溝３
３ａが形成されていない内側面の裏面に該当する１組の
外側面には、夫々２個の突起３３ｂが設けられている。
更に、内枠３３の一方の開口部には、溝３３ａに沿って
ストッパ３３ｃが設けられている。このストッパ３３ｃ
によりコネクタ支持枠３２がケーブルの張力によって内
枠３３から落下することが防止される。

【０００５】また、外枠３４の突起３３ｂに整合する内
側面には、複数個の溝３４ｂが規則的に形成されてお
り、内枠３３が外枠３４に取り付けられるとき、突起２
４ｂは溝３４ｂに嵌合される。また、外枠３４の一方の
開口部には、溝３４ｂに沿ってストッパ３４ｃが設けら
れている。このストッパ３４ｃにより内枠３３がケーブ
ルの張力によって外枠３４から落下することが防止され
る。

【０００６】更に、外枠３４に内枠３３が取り付けら
れ、内枠３３にコネクタ支持枠３２が取り付けられた
後、これらを覆いオスコネクタ３１に整合する位置に開
口部３５ａが設けられた取付ケース３５がねじを使用し
て外枠３４に固定される。

【０００７】このように構成された従来の自動調芯コネ
クタにおいては、突起３２ａは溝３３ａが形成された内
側面に沿って段階的に移動され、突起３３ｂは溝３４ｂ
が形成された内側面に沿って段階的に移動される。従っ
て、オスコネクタ３１の外枠３４に対する相対的な位置
は、端子が延びる方向に垂直な方向であって相互に垂直
な２方向に段階的に調節可能である。そして、メスコネ
クタ（図示せず）が接続される際に、メスコネクタが押
し付けられる方向に垂直な２方向における調芯が行われ
る。

【０００８】また、コネクタ支持枠３２は取付ケース３
５に対してメスコネクタが押し付けられる方向に所定量
移動できるように取り付けられており、メスコネクタが
押し付けられる方向における調芯は、オスコネクタ３１
の端子に接続されたケーブルの柔軟性を利用して行われ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自己調
芯型コネクタの構造を上述のようにコネクタ支持枠の段
階的な移動及びケーブルの柔軟性により調芯が行われる
ような構造とした場合、不完全嵌合及びこじりが発生し
やすいという問題点がある。図８（ａ）は従来の自己調
芯型コネクタにおいて不完全嵌合が発生した状況を示す
模式図、（ｂ）は同じくこじりが発生した状況を示す模
式図である。図８（ａ）に示すように、メスコネクタ４
１に自己調芯手段が備えられている場合、オスコネクタ
４２が矢印Ａが示す方向に押し付けられるが、メスコネ
クタ４１のハウジング４１ｂ内に設けられた端子４１ａ
とオスコネクタ４２のハウジング４２ｂ内に設けられた
端子４２ａとの嵌合により摩擦力が生じる。そして、端
子４１ａに接続されたケーブル４３が柔軟性を有してい
るので、前述の摩擦力によりハウジング４１ｂが取り付
けられた枠４１ｃに対して相対的にハウジング４１ｂは
オスコネクタ４２が押し付けられる方向Ａに移動する。
このため、不完全嵌合が発生してしまう。

【００１０】また、ハウジング４１ｂがオスコネクタ４
２が押し付けられる方向Ａに対して傾斜した方向を向い
ている状態でオスコネクタ４２が押し付けられた場合、
図８（ｂ）に示すように、このまま端子４１ａに端子４
２ａが嵌合されることがあり、特に、ＴＡＢ端子の先端
にこじりが発生してしまう。このため、嵌合信頼性及び
耐久性が低い。

【００１１】なお、不完全嵌合及びこじりは、オスコネ
クタに自動調芯手段が備えられているときにも、同様に
して発生する。

【００１２】更に、コネクタ同士が押し付けられる方向
に垂直な方向における調芯が突起と溝との嵌合により行
われるので、動きが悪く調芯機構が作用しない場合もあ
る。

【００１３】更にまた、内枠に対するコネクタ支持枠の
相対位置の調節及び外枠に対する内枠の相対位置の調節
によりコネクタ同士が押し付けられる方向に垂直な方向
における調芯が行われるので、内枠の内側面とコネクタ
支持枠の外側面との間及び外枠の内側面と内枠の外側面
との間にクリアランスが必要なので、コネクタ全体の投
影面積が極めて大きい。このため、狭い空間での使用が
困難であると共に、他の装置の設置空間が狭くなる。

【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、不完全嵌合を防止し、嵌合信頼性を向上さ
せることができ、更に小型化することができる自己調芯
型コネクタを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自己調芯型
コネクタは、オスコネクタ及びメスコネクタから構成さ
れる自己調芯型コネクタにおいて、前記オスコネクタ
は、オスコネクタ用ハウジングと、このオスコネクタ用
ハウジング内に設けられたオスコネクタ用端子と、前記
オスコネクタ用ハウジングに連結されたオスコネクタ用
コイルばねと、このオスコネクタ用コイルばねが自然長
より縮められた状態で前記オスコネクタ用ハウジングを
揺動可能に支持するオスコネクタ用支持手段とを有し、
前記メスコネクタは、メスコネクタ用ハウジングと、こ
のメスコネクタ用ハウジング内に設けられたメスコネク
タ用端子と、前記メスコネクタ用ハウジングに連結され
たメスコネクタ用コイルばねと、このメスコネクタ用コ
イルばねが自然長より縮められた状態で前記メスコネク
タ用ハウジングを揺動可能に支持するメスコネクタ用支
持手段とを有し、前記オスコネクタ用端子又は前記メス
コネクタ用端子のいずれか一方の端子を他方の端子に案
内する案内手段を有することを特徴とする。

【００１６】本発明においては、オスコネクタとメスコ
ネクタとが接続されるときにそれらの嵌合中心線間にず
れがある場合、オスコネクタ用コイルばね及びメスコネ
クタ用コイルばねの弾性並びに案内手段により、それら
の嵌合中心線が一致させられる。このように、押し付け
方向に垂直な２方向における調芯が可能である。また、
更に相互に押し付けられることにより、押し付け方向に
おける調芯が可能である。このとき、自然長よりも縮め
られた２個のコイルばねから自然長まで伸びようとする
力がハウジングに印加されるので、不完全嵌合が防止さ
れる。

【００１７】前記オスコネクタ用支持手段は、前記オス
コネクタ用コイルばねに連結されたオスコネクタ用ガイ
ドと、前記オスコネクタ用ハウジングの外側面から突出
するオスコネクタ用鍔部と、前記オスコネクタ用ガイド
に設けられ前記オスコネクタ用鍔部が当接するオスコネ
クタ用ストッパを有し、前記メスコネクタ用支持手段
は、前記メスコネクタ用コイルばねに連結されたメスコ
ネクタ用ガイドと、前記メスコネクタ用ハウジングの外
側面から突出するメスコネクタ用鍔部と、前記メスコネ
クタ用ガイドに設けられ前記メスコネクタ用鍔部が当接
するメスコネクタ用ストッパを有してもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る自己
調芯型コネクタについて、添付の図面を参照して具体的
に説明する。図１は本発明の実施例に係る自己調芯型コ
ネクタを示す分解斜視図である。

【００１９】本実施例においては、オスコネクタ１ａの
ハウジング２ａ内にオスコネクタ用端子３ａが設けられ
ている。ハウジング２ａは端子３ａが配置された基部１
１とこの基部１１から広がって端子３ａが延びる方向に
延出し開口部を有する案内部１０を有している。案内部
１０の開口端部は内側に傾斜しており、この斜面９に沿
ってメスコネクタ１ｂのハウジング２ｂが案内される。
また、基部１１の相互に平行な１組の外側面には、端子
３ａが延びる方向に垂直な方向に延びる鍔部４ａが設け
られている。更に、基部１１の端面にはコイルばね５ａ
が取り付けられる凹部（図示せず）が形成されている。
また、コイルばね５ａは片端開口角筒形状のオスコネク
タ用ガイド６ａの閉口端内面に形成された凹部（図示せ
ず）にも取り付けられる。つまり、基部１１とオスコネ
クタ用ガイド６ａとがコイルばね５ａを介して連結され
る。更に、この閉口端のコイルばね５ａが取り付けられ
る凹部の中央部には孔８ａが穿設されており、オスコネ
クタ用ガイド６ａの開口端部には、内側に突出するスト
ッパ７ａが鍔部４ａと整合する１組の内側面に設けられ
ている。

【００２０】また、本実施例においては、メスコネクタ
１ｂのハウジング２ｂ内にメスコネクタ用端子（図示せ
ず）が設けられている。また、ハウジング２ｂの相互に
平行な１組の外側面には、メスコネクタ用端子が延びる
方向に垂直な方向に延びる鍔部４ｂが設けられている。
更に、ハウジング２ｂの端面にはコイルばね５ｂが取り
付けらる凹部１２が形成されている。また、コイルばね
５ｂは片端開口角筒形状のメスコネクタ用ガイド６ｂの
閉口端内面に形成された凹部（図示せず）にも取り付け
られる。つまり、ハウジング２ｂとメスコネクタ用ガイ
ド６ｂとがコイルばね５ｂを介して連結される。更に、
この閉口端のコイルばね５ｂが取り付けられる位置の中
央部には孔８ｂが穿設されており、メスコネクタ用ガイ
ド６ｂの開口端部には、内側に突出するストッパ７ｂが
鍔部４ｂと整合する１組の内側面に設けられている。

【００２１】図２は組み立てられたメスコネクタ１ｂを
示す模式図である。本実施例においては、鍔部４ｂがス
トッパ７ｂの内側にくるようにハウジング２ｂがメスコ
ネクタ用ガイド６ｂ内に配置される。なお、コイルばね
５ｂの自然長は、鍔部４ｂがストッパ７ｂに当接したと
きのハウジング２ｂの端面とメスコネクタ用ガイド６ｂ
の閉口端内面との間隔Ａよりも長いものとする。従っ
て、メスコネクタ１ｂが組み立てられる際には、上述の
ように、コイルばね５ｂがハウジング２ａの端面及びメ
スコネクタ用ガイド６ｂの閉口端内面に取り付けられる
が、このときのコイルばね５ｂの長さは自然長より短
い。このため、メスコネクタ１ｂが組み立てられた状態
では、コイルばね５ｂの弾性力により鍔部４ｂがストッ
パ７ｂに圧接され、ハウジング２ｂはメスコネクタ用ガ
イド６ｂからは外れない。

【００２２】このように構成されたメスコネクタ１ｂに
おいては、コイルばね５ｂの弾性により、ハウジング２
ｂの位置はコイルばね５ｂが延びる方向において連続的
に調節可能であり、ハウジング２ｂはコイルばね５ｂの
基部を中心として連続的に回転可能である。

【００２３】なお、図示しないが、オスコネクタ１ａは
メスコネクタ１ｂと同様にして組み立てられ、オスコネ
クタ１ａが組み立てられた状態では、コイルばね５ａの
弾性力により鍔部４ａがストッパ７ａに圧接され、ハウ
ジング２ａはオスコネクタ用ガイド６ａからは外れな
い。また、コイルばね５ａの弾性により、ハウジング２
ａの位置はコイルばね５ａが延びる方向において連続的
に調節可能であり、ハウジング２ａはコイルばね５ａの
基部を中心として連続的に回転可能である。

【００２４】次に、前述のように組み立てられたオスコ
ネクタ１ａへのメスコネクタ１ｂの接続ついて説明す
る。図３はインストゥルメントパネルモジュールのダッ
シュパネルへの自動組付けを示す模式図である。前述の
ように組み立てられたオスコネクタ１ａは車体２６に取
り付けられたダッシュパネル２１にボルト等により固定
される。ダッシュパネル２１にはワイヤハーネス２２が
設けられており、ワイヤハーネス２２は孔８ａ及びコイ
ルばね５ａの中心部を貫通してオスコネクタ用端子３ａ
に接続される。一方、前述のように組み立てられたメス
コネクタ１ｂはインストゥルメントパネルモジュール
（以下、インパネモジュールという）２３にボルト等に
より固定される。インパネモジュール２３にはワイヤハ
ーネス２４が設けられており、ワイヤハーネス２４は孔
８ｂ及びコイルばね５ｂの中央部を貫通してメスコネク
タ用端子３ｂに接続される。そして、ロボット２５を使
用した完全自動制御によりインパネモジュール２３がダ
ッシュパネル２１に組付けられる。このとき、メスコネ
クタ１ｂがオスコネクタ１ａに接続される。

【００２５】図４（ａ）乃至（ｃ）及び図５（ａ）乃至
（ｃ）は本発明の実施例に係る自己調芯型コネクタが接
続される過程を順に示す模式図である。ここでは、図４
（ａ）に示すように、メスコネクタ１ｂがオスコネクタ
１ａより高い位置からオスコネクタ１ａに接続されるも
のとし、それらの間には寸法Ｂの芯ずれがあるものとす
る。

【００２６】そして、インパネモジュール２３がロボッ
ト２５によりダッシュパネル２１側に移動されると、図
４（ｂ）に示すように、ハウジング２ｂの先端部がハウ
ジング２ａに設けられた斜面９に当接する。

【００２７】更にインパネモジュール２３がダッシュパ
ネル２１側に押し付けられると、図４（ｃ）に示すよう
に、コイルばね５ａが湾曲されてハウジング２ａが上向
きに回転し、コイルばね５ｂが湾曲されてハウジング２
ｂが下向きに回転する。このとき、それらの間の芯ずれ
が寸法Ｂより若干減少する。

【００２８】その後、更にインパネモジュール２３がダ
ッシュパネル２１側に押し付けられると、図５（ａ）に
示すように、コイルばね５ａ及びコイルばね５ｂが更に
湾曲されてハウジング２ａ及びハウジング２ｂが回転
し、それらの嵌合中心線が一致する。つまり、斜面９に
よってメスコネクタ１ｂの端子がオスコネクタ１ａの端
子に案内され、この時点で芯ずれは解消される。このた
め、メスコネクタ１ｂの端子からの荷重によるオスコネ
クタ１ａの端子３ａのこじり及び変形は防止される。

【００２９】ここで、コイルばね５ａ及び５ｂの自然長
をＣとすると、オスコネクタ１ａ及びメスコネクタ１ｂ
が組み立てられたとき、コイルばね５ａ及び５ｂは自然
長Ｃより（Ｃ−Ａ）だけ短縮されている。また、このと
きに生じる弾性力をＤとする。図６は横軸にばねの縮み
量をとり、縦軸に弾性力をとって両者の関係を示すグラ
フ図である。嵌合中心線が一致した後、ハウジング２ｂ
が案内部１０の内面に嵌入され始めると、ハウジング２
ａとハウジング２ｂとの間の摩擦力及びオスコネクタ１
ａの端子３ａとメスコネクタ１ｂの端子との間の摩擦力
が生じるようになる。このため、弾性係数が小さいコイ
ルばねを使用した場合には不完全嵌合が生じる虞がある
が、弾性力Ｄが両摩擦力の和よりも大きくなるようなコ
イルばね５ａ及び５ｂを使用することにより、不完全嵌
合の発生は防止される。

【００３０】その後、更にインパネモジュール２３がダ
ッシュパネル２１側に押し付けられることにより、図５
（ｂ）に示すように、ハウジング２ｂが案内部１０内に
嵌合される。

【００３１】そして、インパネモジュール２３が所定の
位置までダッシュパネル２１側に押し付けられる。これ
により、オスコネクタ１ａとメスコネクタ１ｂとの接続
方向（嵌合深さ方向）における調芯が行われる。

【００３２】なお、メスコネクタ１ｂのハウジング２ｂ
の斜面９に当接する先端部には面取りが施されているこ
とが望ましい。

【００３３】また、前述の実施例ではオスコネクタ１ａ
のハウジング２ａに斜面９が形成された案内部１０が設
けられているが、同様の構成の案内部がメスハウジング
に設けられていてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
コイルばねの弾性により調芯が行われる構造としたの
で、こじりを防止して嵌合信頼性を向上させることがで
きる。また、自然長より縮められたコイルばねから作用
する弾性力により不完全嵌合を防止することができる。
更に、従来の突起と溝とを使用したものと比して、クリ
アランスを小さく設定することができるので、全体の小
型化が可能となる。更にまた、ハウジングが連続的に移
動することができるので、微調整も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自己調芯型コネクタを示
す分解斜視図である。

【図２】組み立てられたメスコネクタ１ｂを示す模式図
である。

【図３】インストゥルメントパネルモジュールのダッシ
ュパネルへの自動組付けを示す模式図である。

【図４】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の実施例に係る自己
調芯型コネクタが接続される過程を順に示す模式図であ
る。

【図５】（ａ）乃至（ｃ）は同じく本発明の実施例に係
る自己調芯型コネクタが接続される過程を順に示す図で
あって、図４（ａ）乃至（ｃ）に示す過程の次過程を示
す模式図である。

【図６】コイルばねの特性を示すグラフ図である。

【図７】実開平２−５２７４号公報に記載された従来の
自動調芯コネクタを示す分解斜視図である。

【図８】（ａ）は従来の自己調芯型コネクタにおいて不
完全嵌合が発生した状況を示す模式図、（ｂ）は同じく
こじりが発生した状況を示す模式図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、４１、４２；コネクタ ２ａ、２ｂ、４１ｂ、４２ｂ；ハウジング ３ａ、４１ａ、４２ａ；端子 ４ａ、４ｂ；鍔部 ５ａ、５ｂ；コイルばね ６ａ、６ｂ；ガイド ７ａ、７ｂ；ストッパ ８ａ、８ｂ；孔 ９；斜面 １０；案内部 １１；基部 １２；凹部 ２１；ダッシュパネル ２２、２４； ワイヤハーネス ２３；インストゥルメントパネルモジュール ２５；ロボット ２６；車体 ３１；オスコネクタ ３２；コネクタ支持枠 ３２ａ、３３ｂ；突起 ３３；内枠 ３３ａ、３４ｂ；溝 ３３ｃ、３４ｃ；ストッパ ３４；外枠 ３５；取付ケース ３５ａ；開口部 ４３；枠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オスコネクタ及びメスコネクタから構成
   される自己調芯型コネクタにおいて、前記オスコネクタ
   は、オスコネクタ用ハウジングと、このオスコネクタ用
   ハウジング内に設けられたオスコネクタ用端子と、前記
   オスコネクタ用ハウジングに連結されたオスコネクタ用
   コイルばねと、このオスコネクタ用コイルばねが自然長
   より縮められた状態で前記オスコネクタ用ハウジングを
   揺動可能に支持するオスコネクタ用支持手段とを有し、
   前記メスコネクタは、メスコネクタ用ハウジングと、こ
   のメスコネクタ用ハウジング内に設けられたメスコネク
   タ用端子と、前記メスコネクタ用ハウジングに連結され
   たメスコネクタ用コイルばねと、このメスコネクタ用コ
   イルばねが自然長より縮められた状態で前記メスコネク
   タ用ハウジングを揺動可能に支持するメスコネクタ用支
   持手段とを有し、前記オスコネクタ用端子又は前記メス
   コネクタ用端子のいずれか一方の端子を他方の端子に案
   内する案内手段を有することを特徴とする自己調芯型コ
   ネクタ。
2. 【請求項２】 前記オスコネクタ用支持手段は、前記オ
   スコネクタ用コイルばねに連結されたオスコネクタ用ガ
   イドと、前記オスコネクタ用ハウジングの外側面から突
   出するオスコネクタ用鍔部と、前記オスコネクタ用ガイ
   ドに設けられ前記オスコネクタ用鍔部が当接するオスコ
   ネクタ用ストッパを有し、前記メスコネクタ用支持手段
   は、前記メスコネクタ用コイルばねに連結されたメスコ
   ネクタ用ガイドと、前記メスコネクタ用ハウジングの外
   側面から突出するメスコネクタ用鍔部と、前記メスコネ
   クタ用ガイドに設けられ前記メスコネクタ用鍔部が当接
   するメスコネクタ用ストッパを有することを特徴とする
   請求項１に記載の自己調芯型コネクタ。