JP4329966B2 - コネクタ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車内配線等に使用するコネクタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の車内配線において、互いに嵌合される一方のコネクタを予め取り付けた機器を、他方のコネクタを予め取り付けた機器（例えば、車体側の機器）に組み付ける過程で、両コネクタが互いに嵌合されるようになっているコネクタ装置が使用されている。
【０００３】
この種のコネクタ装置としては、例えば、図１１及び図１２に示すものがある。この装置は、互いに結合される第１及び第２の筐体１０、１１と、筐体１０に突設されたコネクタホルダ１２と、コネクタホルダ１２内に上記筐体の結合方向に移動可能に収納された第１のコネクタ１３と、第２の筐体１１に形成された、コネクタホルダ１２が挿入される空洞１４と、空洞１４内に収納された第２のコネクタ１５と、第２のコネクタ１５を空洞１４内で上記筐体の結合方向に移動できないように保持するバネ付勢されたストッパー１６と、コネクタホルダ１２の先端部に設けられた、ストッパー１６の解除手段１８と、第１のコネクタ１３を第２のコネクタ１５に両コネクタの嵌合に要する力より大きい力で押すバネ部材１７とを備え、第１及び第２の筐体１０、１１を結合させる過程で、コネクタホルダ１２が空洞１４に挿入され、第１及び第２のコネクタ１３、１５の嵌合が進行し、バネ部材１７がコネクタ嵌合前の状態より圧縮された状態になると、解除手段１８がストッパー１６を解除し、その後に第１及び第二の筐体１０、１１の結合が完了するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コネクタ装置は、自動車等に搭載されて種々の振動を受けることが多い。このような場合、上記コネクタ装置では、嵌合して相互に接続された第１及び第２のコネクタ１３、１５がコネクタホルダ１２内に上記筐体の結合方向（コネクタの嵌合方向）に移動可能に収納され、バネ部材１７で付勢されている。従って、このコネクタ装置の第１及び第２の筐体１０、１１に対し、両コネクタ１３、１５の嵌合方向（前後方向）に異なる振動が作用しても、両コネクタ１３、１５間に振動のずれが生じにくい。
【０００５】
ところが、このコネクタ装置は、上記コネクタホルダ１２が第２の筐体１１に密着して結合し、その結合方向と垂直方向、即ち、上下、左右（紙面の表裏）方向には移動が拘束されている。また、このホルダ１２の先端部も、第２の筐体１１に保持されたストッパー１６に係合して結合方向及び垂直方向の移動が同様に拘束されている。このため、第１及び第２の筐体１０、１１に対し、両コネクタ１３、１５の嵌合方向に垂直な方向に異なる振動が作用した場合、両コネクタ１３、１５間に振動のずれが生じる。従って、この装置では、第１及び第２のコネクタ１３、１５の端子間に微振動による磨耗等が生じ、その接続部分が損傷して接触不良を起こし、安定した電気接続を維持出来なくなる恐れがあった。
【０００６】
また、上記装置では、第１及び第２のコネクタ１３、１５の嵌合（電気的接続）が終了した後に、これらコネクタ嵌合に要する力より大きい力を持つバネ部材１７を圧縮させて、コネクタホルダ１２を更に前方に押すことにより、ストッパー１６の係止を解除するようになっている。これは、上記コネクタ１３、１５の嵌合とストッパー１６の係止解除の２動作に時間差を持たせることにより、コネクタ１３、１５の嵌合が終了しないうちに、ストッパー１６が係止解除されてしまう不都合が生じないようにするためである。
このため、少なくともバネ部材１７とコネクタホルダ１２の部品を必要とし、コネクタ装置が大型になって取り扱いが不便になり、さらにコストが大幅にアップするという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決し、コネクタ装置に第１及び第２のコネクタの嵌合方向及び垂直方向に異なる振動が作用しても、第１及び第２のコネクタ間に振動のずれが起きないようにして、コネクタの端子間に微振動による磨耗等が生じるのを防止し、コネクタ接続部分における接触不良をなくし、構造が小型で低コストのコネクタ装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコネクタ装置は、互いに嵌合される第１及び第２のコネクタと、待受部に形成された、第１のコネクタが挿入される挿入穴と、この挿入穴内に収納された第２のコネクタと、第１及び第２のコネクタの嵌合前は、第２のコネクタを上記挿入穴内で該穴に挿入した方向とは逆方向には引き抜けないように係止する振動吸収係止部材と、待受部の挿入穴に挿入された第１のコネクタがこれと第２のコネクタの嵌合方向に垂直な方向に移動できるように第１のコネクタと待受部との間に形成された遊嵌空隙とを備え、第１のコネクタに組み込まれる第１の端子と第２のコネクタに組み込まれる第２の端子が電気的接続状態になる通電部位の範囲を、第１及び第２のコネクタがその嵌合終了前から嵌合終了時までの所定範囲に設定し、上記第１及び第２のコネクタを嵌合する際、第１のコネクタを待受部の挿入穴に挿入して第１及び第２のコネクタの嵌合を開始し、第１及び第２のコネクタの嵌合位置が、上記通電部位の所定範囲内にあるとき、第２のコネクタを係止している振動吸収係止部材の係止を解除して、この振動吸収係止部材で、第１のコネクタをこれが待受部に対して第１及び第２のコネクタの嵌合方向に垂直な方向に移動できるように係止することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図５は、第１及び第２のコネクタが嵌合される前の状態と各部の構造を、図６乃至図１０は第１及び第２のコネクタの嵌合過程及び組立て状態を示している。
図１乃至図５において、２０は電気機器（図示せず）を収容する筐体への取付け部、２２は上記電気機器に接続される他の電気機器（図示せず）を収容する待受部である。待受部２２は、例えば、自動車のインスツルメントパネルに取り付けられる枠型部材で構成され、後記する第１及び第２のコネクタ２４、３０を挿入する挿入穴２８が設けられている。挿入穴２８の大きさはこれらコネクタ２４、３０が嵌合された状態で自由に動けるような大きさになっている。
【００１０】
２４は筐体への取付け部２０を有する、例えば、雄コネクタからなる第１のコネクタである。第１のコネクタ２４は、例えば、図１、２に示すように横２列、縦５段に配列された計１０個の端子収納口２４ａが形成され、この端子収納口２４ａに、例えば、雄端子からなる第１の端子２６が組み込まれる。
３０はこの挿入穴２８内に収納された、例えば、雌コネクタからなる第２のコネクタである。第２のコネクタ３０は、例えば、図１、３に示すように横２列、縦５段に配列された計１０個の端子収納口３０ａが形成され、この端子収納口３０ａに、例えば、雌端子からなる第２の端子３２が組み込まれる。
【００１１】
待受部２２には、第２のコネクタ３０を両側面から挟み付ける１対の振動吸収係止部材３４が設けられている。この振動吸収係止部材３４は、例えば、図１（イ）（ロ）、図３、図４（イ）に示すように、待受部２２の両側面に上下２段に切込み溝を設けて形成された可動性リブ３４ａと、その先端から内側に突出する爪３４ｂとで構成される。第２のコネクタ３０の両側面には、振動吸収係止部材３４の爪３４ｂと係止する断面３角形状の突起３０ｂが形成されている。
なお、振動吸収係止部材３４は、図１１、１２に示すバネ付勢されたストッパー１６のような構造のものであってもよい。
【００１２】
第２のコネクタ３０は、図４（イ）に示すように、待受部２２の挿入穴２８に挿入され、前記突起３０ｂを待受部２２に形成された前記振動吸収係止部材３４の爪３４ｂと係止させることにより、コネクタ３０を挿入した方向と逆方向には引き抜けないようになっている。
【００１３】
図４（イ）（ロ）及び図５は、第１のコネクタ２４と予め待受部２２に挿入された第２のコネクタ３０とが嵌合される前の状態を示す。このような状態から、本発明のコネクタ装置を組み立てる場合には、先ず、第１のコネクタ２４を第２のコネクタ３０に向けて移動させ、挿入穴２８に挿入すると、第２のコネクタ３０が第１のコネクタ２４内に挿入されて、第１のコネクタ２４と第２のコネクタ３０の嵌合が行われる（図６（イ）（ロ）参照）。
この場合、待受部２２の挿入穴２８に挿入された第１のコネクタ２４は、第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合方向に垂直な方向に移動できるよう、前記挿入穴２８内にあって、第１のコネクタ２４と待受部２２との間に遊嵌空隙３６が形成されるようになっている。
【００１４】
次に、第１のコネクタ２４と第２のコネクタ３０を嵌合させた状態で、さらに第１のコネクタ２４を待受部２２に向けて押し込む。そして、図６（イ）（ロ）に示すものでは、第１のコネクタ２４に組み込まれる第１の端子２６と第２のコネクタ３０に組み込まれる第２の端子３２が電気的接続状態になる通電部位に到達したとき、第１のコネクタ２４の先端が振動吸収係止部材３４の爪３４ｂに当接し、後記するように、この爪３４ｂと第２のコネクタ３０の突起３０ｂとの係止を解除するようになっている。
【００１５】
本発明では、上記第１の端子２６と第２の端子３２が電気的接続状態になる通電部位の範囲が、図６、図７に示すように、第１及び第２のコネクタ２４、３０がその嵌合終了前から嵌合終了時までの所定範囲Ａに設定されている。
即ち、図７の上段に示す構成のものは、上記通電部位が第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合終了時にある場合、図７の下段及び図６に示すものは上記通電部位が第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合終了時より所定範囲Ａだけ手前にあり、第１のコネクタ２４に形成された第２のコネクタ挿入孔の底面と、第２のコネクタ３０の先端との間に、上記所定範囲Ａに相当する隙間が形成された状態のものを示している。通電部位は上記範囲Ａに設定されているので、その範囲内の任意の位置で、第１の端子２６と第２の端子３２が安定した電気的接続状態に保持される。
この所定範囲Ａは第１及び第２のコネクタ２４、３０の通電部位がコネクタ嵌合終了位置から微妙にずれるのを吸収できる範囲に設定されている。
【００１６】
一方、第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合過程において、第２のコネクタ３０における一方の側面に設けられた可動リブからなる突起３０ｃ（図３、図１（イ）参照）が第１のコネクタ２４における一方の側面に形成された横長孔２４ｂに内側から入って係止され（図３、図５参照）、第２のコネクタ３０が第１のコネクタ２４から抜け出るのを防止する。また、待受部２２の内側に形成された可動性リブ状の内側突起（図１（イ）（ロ）参照）が前記横長孔２４ｂに外側から入って係止され、第１のコネクタ２４が待受部２２から抜け出るのを防止する。
【００１７】
なお、本実施形態のものは、第１のコネクタ２４の前記横長孔２４ｂに第２のコネクタ３０の突起３０ｃを係止させている。このような横長孔２４ｂで係止させると、第２のコネクタ３０を第１のコネクタ２４に対して、両コネクタの嵌合方向（長さ方向）に動かすことが可能になる。従って、両コネクタ２４、３０の製作誤差や嵌合状態不良等によって、両コネクタ２４、３０に組み込まれた第１及び第２の端子２６、３２の通電部位が万一前記所定範囲Ａから外れるような事態が生じても、第２のコネクタ３０を第１のコネクタ２４側に動かして、前記通電部位を所定範囲Ａ内に納めることが容易となり、両コネクタの通電不良をなくし、安定した電気接続状態を維持することができる。
【００１８】
次に、図６、図７下段に示すように、第１及び第２のコネクタ２４、３０がその嵌合終了時より所定範囲Ａだけ手前にあるとき、前記第１及び第２の端子２６、３２が通電部位に到達し、第１のコネクタ２４の先端が振動吸収係止部材３４の爪３４ｂに当接した後、第１のコネクタ２４の先端を押し込む。
そして、図８（イ）（ロ）に示すように、その先端を振動吸収係止部材３４の内側傾斜面に突き当て、振動吸収係止部材３４の可動性リブ３４ａを左右側方に広げる。これにより、振動吸収係止部材３４の爪３４ｂと第２のコネクタ３０の突起３０ｂとの係止を解除する。さらに、第１のコネクタ２４を押し込み、振動吸収係止部材３４の爪３４ｂを、今度は図９（イ）（ロ）に示すように、第１のコネクタ２４に予め形成されている縦長孔２４ｃに入れて係止する。
【００１９】
図９及び図１０は、上記の嵌合過程により第１及び第２のコネクタ２４、３０を嵌合し、待受部２２に支持させた状態のコネクタ装置を示す。これによると、第１及び第２のコネクタ２４、３０は一体に嵌合した状態で、第１のコネクタ２４が待受部２２に振動吸収係止部材３４で支持される。従って、このコネクタ装置に外部から第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合方向（前後方向）に振動が作用しても、両コネクタは一体になって振動をするので、コネクタの端子間に微振動による磨耗等が生じにくい。
【００２０】
なお、第２のコネクタ３０を係止している振動吸収係止部材３４の係止を解除するタイミングは、第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合位置が、前記図６、図７下段に示すような通電部位に到達したときだけでなく、嵌合終了時（図７上段の嵌合状態）のときでも良いし、通電部位の上記所定範囲Ａ内のいずれの嵌合位置にあるときでも良い。
このように、第１の端子２６と第２の端子３２が電気的接続状態になる通電部位の範囲を、第１及び第２のコネクタ２４、３０がその嵌合終了前から嵌合終了時までの所定範囲Ａに設定して、通電部位を広げ、この範囲内の任意に第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合位置があるとき、第２のコネクタ３０を係止している振動吸収係止部材３４の係止を解除する。
そうすると、第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合終了ポイントに微妙なずれが生じても、第２のコネクタ３０に対する振動吸収係止部材３４の係止解除を行うときに、すでに両コネクタ２４、３０が通電部位に到達して電気的に接続された状態になる。従って、両コネクタの嵌合と振動吸収係止部材の係止解除動作に時間差機構を採用する必要がなくなり、従来のようなバネ部材及びコネクタホルダ等の部品が不要となり、構造の小型化とコスト低減化を図ることができる。
【００２１】
さらに、本発明においては、第１のコネクタ２４は振動吸収係止部材３４により待受部２２に係止されるが、待受部２２の挿入穴２８に挿入された第１のコネクタ２４と待受部２２との間に遊嵌空隙３６が形成されているため、第１のコネクタ２４は待受部２２に対して第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合方向に垂直な方向に移動できるようになる。従って、このコネクタ装置に、その第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合方向（前後方向）に対し垂直な方向に異なる振動が作用するような場合でも、第１及び第２のコネクタ２４、３０間に振動のずれが生じにくくなる。
【００２２】
さらに、本実施形態においては、振動吸収係止部材３４の爪３４ｂを第１のコネクタ２４の縦長孔２４ｃに入れて係止させるが、この縦長孔２４ｃの上下方向の長さは前記爪３４ｂの上下方向の長さよりも長く形成されている。
このような縦長孔２４ｃで振動吸収係止部材３４の爪３４ｂを係止させることにより、第１のコネクタ２４を待受部２２に対して第１及び第２のコネクタ２４、３０の嵌合方向に垂直な縦方向（上下方向）にも移動させることが可能となり、該コネクタ２４の移動方向の自由度が拡大されて、上下左右の複合振動が作用しても、振動のずれをより確実に防止することができ好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように、待受部内に遊嵌空隙をおいて第１及び第２のコネクタが一体に嵌合した状態で挿入され、第１のコネクタが振動吸収係止部材により、待受部に対して第１及び第２のコネクタの嵌合方向に垂直な方向に自由に移動できるように構成されているので、第１及び第２のコネクタに外部からその嵌合方向又は垂直方向に異なる振動が作用しても、第１及び第２のコネクタ間に振動のずれが生じにくくなり、従って、コネクタの端子間に微振動による磨耗等が生じにくくなり、コネクタ接続部分の損傷をなくして接触不良を確実に防止し、安定した電気接続を維持することができる。
【００２４】
また、上記第１の端子と第２の端子が電気的接続状態になる通電部位の範囲を、第１及び第２のコネクタがその嵌合終了前から嵌合終了時までの所定範囲に設定して広げたので、第１及び第２のコネクタの嵌合終了ポイントに微妙なずれが生じても、第２のコネクタに対する振動吸収係止部材の係止解除を行うとき、両コネクタが通電部位に到達して電気的に接続される。従って、両コネクタの嵌合と振動吸収係止部材の係止解除動作に時間差機構を採用する必要がなくなり、従来のようなバネ部材及びコネクタホルダ等の部品が不要となって構造の小型化とコスト低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコネクタ装置を分解して示す図で、（イ）は平断面図、（ロ）は側断面図である。
【図２】図１に示すコネクタ装置において、第１のコネクタの斜視図である。
【図３】図１の待受部に第２のコネクタを挿入する状態を示す斜視図である。
【図４】図１の第１及び第２のコネクタが嵌合される前の状態を示す図で、（イ）は平断面図、（ロ）は側断面図（第１及び第２の端子を除く）である。
【図５】図４の状態の斜視図である。
【図６】第１及び第２のコネクタが図４に示す状態から嵌合している状態を示す図で、（イ）は平断面図、（ロ）は側断面図（第１及び第２の端子を除く）である。
【図７】本発明のコネクタ装置において、第１及び第２のコネクタにおける通電部位の位置に幅を持たせて組み立てられた２種類の例を示すもので、上段の例は通電部位が第１及び第２のコネクタの嵌合終了時にある場合、下段の例は通電部位が第１及び第２のコネクタの嵌合終了時より所定範囲手前にある場合の平断面図である。
【図８】図６に示す状態において、第１及び第２のコネクタの嵌合位置が通電部位に到達し、振動吸収係止部材の係止を解除している状態を示す図で、（イ）は平断面図、（ロ）は側断面図（第１及び第２の端子を除く）である。
【図９】図８の状態から、振動吸収係止部材で第１のコネクタを係止し、第１及び第２のコネクタが嵌合され組み立てられた状態を示す図で、（イ）は平断面図、（ロ）は側断面図（第１及び第２の端子を除く）である。
【図１０】図９に示す状態の斜視図である。
【図１１】従来のコネクタ装置において、第１及び第２のコネクタが嵌合される前の状態を示す縦断面図である。
【図１２】図１１の第１及び第２のコネクタが嵌合した後の状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２０ 筐体の取付け部
２２ 待受部
２２ａ 内側突起
２４ 第１のコネクタ
２４ａ 端子収納口
２４ｂ 横長孔
２６ 第１の端子
２８ 挿入穴
３０ 第２のコネクタ
３０ａ 端子収納口
３０ｂ、３０ｃ 突起
３２ 第２の端子
３４ 振動吸収係止部材
３４ａ 可動性リブ
３４ｂ 爪
３６ 遊嵌空隙

Claims (1)

1. 互いに嵌合される第１及び第２のコネクタと、待受部に形成された、第１のコネクタが挿入される挿入穴と、この挿入穴内に収納された第２のコネクタと、第１及び第２のコネクタの嵌合前は、第２のコネクタを上記挿入穴内で該穴に挿入した方向とは逆方向には引き抜けないように係止する振動吸収係止部材と、待受部の挿入穴に挿入された第１のコネクタがこれと第２のコネクタの嵌合方向に垂直な方向に移動できるように第１のコネクタと待受部との間に形成された遊嵌空隙とを備え、第１のコネクタに組み込まれる第１の端子と第２のコネクタに組み込まれる第２の端子が電気的接続状態になる通電部位の範囲を、第１及び第２のコネクタがその嵌合終了前から嵌合終了時までの所定範囲に設定し、上記第１及び第２のコネクタを嵌合する際、第１のコネクタを待受部の挿入穴に挿入して第１及び第２のコネクタの嵌合を開始し、第１及び第２のコネクタの嵌合位置が、上記通電部位の所定範囲内にあるとき、第２のコネクタを係止している振動吸収係止部材の係止を解除して、この振動吸収係止部材で、第１のコネクタをこれが待受部に対して第１及び第２のコネクタの嵌合方向に垂直な方向に移動できるように係止することを特徴とするコネクタ装置。

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