JP4420340B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、主として自動車の部品モジュール同士の接続、あるいは電装品とワイヤハーネスの接続などに用いられるコネクタ、例えば電装品としては自動車ドアの個所に設けたドアスイッチやコンソールスイッチ、オーディオ機器などとワイヤハーネスとを接続するためのコネクタに関する。

例えば２つの自動車用部品モジュールを機械的に結合する時に、電気的な接続をも行うことが必要な場合がある。かかる場合にそれぞれの部品モジュールの所定位置に電気接続用のコネクタを取り付けておいて、部品モジュール同士を結合させると、それによって両コネクタが嵌合するようにしておくことが組立作業を効率良く行う上で好ましい。このような用途に使用されるコネクタは、結合すべき部品モジュール上の寸法公差がコネクタの接続に影響しないように、また各部品モジュールの振動モードの違いが接続後のコネクタに悪影響を与えないように配慮する必要がある。

一例として自動車のドアトリムに配線体をもたせたドアトリムモジュールの組付け工程について説明する。この組付け工程は、ハーネスに接続された雌コネクタをドアトリムの裏側に予め取り付け、ドアインナーパネルにはパワーウインドウレギュレータに取り付けた雄コネクタをレギュレータごとパネルの所定位置に取り付ける。そして、モジュール組付け工程においてドアトリムの所定部分をまず最初にドアインナーパネルの取付け基準位置に合わせ、次にドアトリム全体を回転させてトリム上縁部をパネル上縁部に取り付け、次いでドアトリム全体を押してパネルにドアトリムを嵌め合せる。この作業工程において、あらかじめコネクタ同士のみを嵌合させる作業を行うと非常に手間がかかる。したがって、上述の通りドアトリムを取り付ける際にコネクタ同士も同時に嵌合させることが作業工程上望ましい。

このような目に見えない部分でのコネクタ嵌合を可能とし、しかも小型で目視をせずに芯合わせを行うことができ、確実に嵌合可能でありかつ嵌合後に端子部の微摺動磨耗を防止するコネクタが開発された。これは、第１のコネクタと第１のコネクタを離脱可能に収納するコネクタホルダと、第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備えたコネクタであって、第２のコネクタと第１のコネクタとの完全嵌合に応じて第１のコネクタをコネクタホルダから離脱させる仮止め離脱手段を有するとともに、コネクタホルダには、第１のコネクタと第２のコネクタとの嵌合を容易にする調芯手段が備わったものである（特許文献１参照）。
特開２００３−３２３９４１号公報（第３頁、図１）

特許文献１に記載された従来技術では、コネクタホルダが例えば車体パネル等にクランプを介して取り付けられている。そしてコネクタホルダはこのクランプを中心として所定範囲移動して第１のコネクタと第２のコネクタの嵌合時の誤差を吸収することができる。しかし、このコネクタホルダの移動は、クランプ中心で行われるため、第１のコネクタと第２のコネクタの嵌合誤差が大きいと、コネクタホルダが軸心方向に対して斜めに傾くため、第１のコネクタと第２のコネクタの嵌合を車体パネル等に対して、垂直に行わなければならない場合、結合が難しい。また、一方のコネクタが軸心に対して、ねじれた状態にある場合においても対応が難しい。

そこで、本発明は、部品点数も少なく、構造も簡単で安価に製造でき、ワンタッチで嵌合することができるとともに、組付け誤差を吸収し、かつコネクタの軸心方向におけるズレの調整を可能としたコネクタを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、第１のコネクタと、第１のコネクタが取り付けられるブラケットと、第１のコネクタに嵌合するための中空部を有する第２のコネクタとを備えたコネクタにおいて、第２のコネクタの第１のコネクタを挿入する中空部下端側内周面に下方に拡大するテーパ部を形成し、前記ブラケットに第１のコネクタを受け入れる開口部とこの開口部の周囲に形成された間隙部とを形成し、前記第１のコネクタの下端側両側に羽根部を設け、これら羽根部を前記ブラケットの間隙部に挿入して間隙部内の所定範囲で前記第１のコネクタの軸心方向に対し略垂直方向にスライド及び回動するように構成し、前記羽根部は、前記第２のコネクタを第１のコネクタに嵌合させるときの押下力により撓んで反力が生じるような構成とするとともに、先端側に向けて下方に傾斜し、中間部で折れ曲がり水平に延出する形状であり、前記第１のコネクタの羽根部が位置するブラケットの間隙部の下側で、開口部に面する部位に突起状部を形成し、この突起状部を第１コネクタの傾斜部に対向するように配置したものである。

本発明によれば、第１のコネクタと、第１のコネクタが取り付けられるブラケットと、第１のコネクタに嵌合するための中空部を有する第２のコネクタとを備えたコネクタにおいて、第２のコネクタの第１のコネクタを挿入する中空部下端側内周面に下方に拡大するテーパ部を形成し、前記ブラケットに第１のコネクタを受け入れる開口部とこの開口部の周囲に形成された間隙部とを形成し、前記第１のコネクタの下端側両側に羽根部を設け、これら羽根部を前記ブラケットの間隙部に挿入して間隙部内の所定範囲で前記第１のコネクタの軸心方向に対し略垂直方向にスライド及び回動するように構成し、前記羽根部は、前記第２のコネクタを第１のコネクタに嵌合させるときの押下力により撓んで反力が生じるような構成とするとともに、先端側に向けて下方に傾斜し、中間部で折れ曲がり水平に延出する形状であり、前記第１のコネクタの羽根部が位置するブラケットの間隙部の下側で、開口部に面する部位に突起状部を形成し、この突起状部を第１コネクタの傾斜部に対向するように配置したので、部品点数も少なく、構造が簡単なものとなり、全体を安価に提供することができ、コネクタ同士の嵌合時におけるズレの調整が簡単に行える。特に、突起状部が形成されていることで、第２のコネクタを押し下げたとき、羽根部が突起状部にぶつかり、その先端側を上昇させ、この状態で羽根部からの反力が第２のコネクタの力に対して生じ、このような羽根部の反力により、第１のコネクタに第２のコネクタが完全嵌合する。

以下に本発明の実施形態について図面を参照にして説明する。

図１は、組み付け前の第１のコネクタ１、第２のコネクタ２、ブラケット３を示すものであり、両コネクタ１，２には電源や部品モジュールからの配線Ｗの端子Ａ，Ｂが装着される。また、ブラケット３は、例えばインストルーメントパネルなどに固定され、第１のコネクタ１を受け入れる開口部４とこの開口部４の周囲に形成された断面コ字状の間隙部５とを形成してあるものである。これら第１及び第２のコネクタ１，２とブラケット３は、いずれも樹脂成形品であることが安価に製造する上で好ましい。

前記第１のコネクタ１は、側面にガイド溝６を有し、このガイド溝６の入口側（上側）がテーパ６ａに形成してあり、第２のコネクタ２の中空部７内に形成された突条（図示せず）が嵌まり込んで第２のコネクタ２の第１のコネクタ１に対する軸心回りの回動を規制するとともに両部材の完全嵌合を補助する。また、第１のコネクタ１の下端側両側に一対の羽根部８を設け、これら羽根部８が前記ブラケット３の間隙部５へ挿入される。これら羽根部８が設けられていない第１のコネクタ１の側面にはプレート部９と舌片１０とが設けてある。前記一対の羽根部８は、先端側に向けて下方に傾斜し、中間部で折れ曲がり（折曲部を８ａで示す）、さらに水平に延出する形状に形成され、羽根部８自体で板バネ的に撓むようになっている。

前記ブラケット３は、平面Ｕ字状の開口部４の入口側から第１のコネクタ１を受け入れ、この同じ側の間隙部５の入口にはくさび状のストッパ５ａを設けてある。第１のコネクタ１の羽根部８をストッパ５ａを乗り越えるように間隙部５へ挿入すると、一旦間隙部５内へ挿入された羽根部８は、ストッパ５ａの存在により抜け出るおそれはなくなる。また、第１のコネクタ１の舌片１０も間隙部５内での羽根部８の回動範囲を規制する。さらに、ブラケット３には、取付孔１１を形成してあり、この取付孔１１を利用してパネルなどへ固定する。

図２は、図１に示す３点の部材を組み付けた状態を示す。第２のコネクタ２を部品モジュールに配線で接続されたオスコネクタとし、第１のコネクタ１を電源と接続されたワイヤハーネスが装着されたメスコネクタとすると、これらオス、メスのコネクタが完全嵌合したときに、電気的接続も完了し、両コネクタの軸心も合致した状態となる。

図３は、固定されたブラケット３に第１のコネクタ１を取り付けた状態で、第２のコネクタ２を目に見えない個所で第１のコネクタ１に嵌合させようとする場合を説明するものである。すなわち、目に見えない個所で第２のコネクタ２を第１のコネクタ１に嵌合させようとした場合、最初に第２のコネクタ２の中空部７の下端側内周面に下方に拡大するように形成されたテーパ部７ａが第１のコネクタ１の上端外周の一部にぶつかる。この図３に示す状態からさらに第２のコネクタ２を押し下げていくと、第１のコネクタ１の軸心が第２のコネクタ２の軸心に合致するように第１のコネクタ１自身が移動（図３では右手方向へ移動）する。より具体的には、第２のコネクタ２を押し下げると、その力は第１のコネクタ１を中空部７へ挿入しようと作用し、間隙部５内の羽根部８が移動する。なお、羽根部８が位置するブラケット３の間隙部５の下側で、開口部４に面する部位に突起状部１２が形成してあり、後述するようにこれら突起状部１２が羽根部８を撓ませる。なおまた、第１のコネクタ１の上半分の外径よりも下半分の外径を大きく形成し、この下半分が第２のコネクタ２の中空部７にほぼぴったりと嵌合する寸法となっている。上半分の径が小さいことにより、第１のコネクタ１が中空部７へスムーズに挿入され易い。

図４は、図３の状態から第２のコネクタ２を強制的に押し下げて第１のコネクタ１を移動して両コネクタ１，２の軸心を合わせた後、さらに第２のコネクタ２を押し下げたとき、羽根部８が突起状部１２にぶつかり、その先端側を上昇させ、この状態で羽根部８からの反力が第２のコネクタ２の力に対して生じている状態を示している。このような羽根部８の反力により、第１のコネクタ１に第２のコネクタ２が完全嵌合する。

図５ないし図８は、ブラケット３内の羽根部８の動きを説明するための平断面図であり、図５において第１のコネクタ１が開口部４の中央に位置したときの横方向のズレａ、縦方向のズレｂ、羽根部８の角度のズレαを夫々示し、図６ないし図８も第１のコネクタ１の位置が変わったときの同様のズレａ，ｂ，αを示すものである。これらは、いわば平面上、すなわちＸＹ方向の調芯を説明するものであり、固定されたブラケット３内を第１のコネクタ１がスライド（可動）する構造を説明している。軸方向すなわちＺ方向については、先の図３及び図４で説明した通りである。

尚、本発明の実施形態については自動車のインストルーメントパネルを例にしたが、車両等のシートにも適用でき、特にシートバック上部に装着される電装品を内蔵したヘッドレストとシートバックとの接続において効果が期待できる。例えば、図９に示すように、シートバックのフレーム２０の上部の左右に中空状のヘッドレスト（図示せず）のステー２１を支持する一対の筒状のステーブラケット２２を溶接などにより固着し、このステーブラケット２２にステー２１が挿入されて保持されるサポート部材２３を取り付けてある。さらに、前記フレーム２０には左右一対の下方に延びる取付板２４を固着し、この取付板２４にヘッドレスト上下調整機構２５を取り付けてある。このヘッドレスト上下調整機構２５は、取付板２４に固定される調整機構ベース部２６と、調整機構ベース部２６に上下方向にスライド可能なヘッドレストステー２１の下部と連結される可動調整部２７とからなっている。この可動調整部２７は図示しないモータ等のアクチュエータを装備し、また左右側部にはヘッドレストステー２１を保持するステーホルダ２８が設けられている。このステーホルダ２８の下部には、ブラケット３が取り付けられ、第１のコネクタ１が組み付けられている。また、第２のコネクタ２は、図１０に示すように、ステー２１の下部開口部に装着される。なお、第１のコネクタ１の下部には、車両に搭載された電源から電気を供給するための配線Ｗの端子Ｂが接続されている。第１及び第２のコネクタ１，２は、ステー２１がシートバックに装着されると同時に接続される。

前記第２のコネクタ２には、図１０及び図１１に示すように、ステー２１の中を通る配線Ｗの端子Ａが装着され、この第２のコネクタ２がステー２１に嵌入される。ステー２１の中を通る配線Ｗは、ヘッドレスト内のアクチュエータに接続されている。例えばこのアクチュエータに電気を供給したり、信号を送信したりしてヘッドレスト上下調整機構２５を作動させるようになっている。

組み付け前の斜視図。 組み付けた状態の斜視図。 軸心がずれた状態で両コネクタを嵌合させようとする状態の断面図。 両コネクタが完全嵌合した断面図。 ブラケット内での羽根部の動きを説明する平断面図。 図５と同様の平断面図。 図５と同様の平断面図。 図５と同様の平断面図。 シートバックの内部構造を示す斜視図。 ステーと第２のコネクタの関係を示す分解斜視図。 ステーに第２のコネクタを装着した状態の斜視図。

符号の説明

１ 第１のコネクタ
２ 第２のコネクタ
３ ブラケット
４ 開口部
５ 間隙部
７ 中空部
７ａ テーパ部
８ 羽根部
１２ 突起状部

Claims (3)

1. 第１のコネクタと、第１のコネクタが取り付けられるブラケットと、第１のコネクタに嵌合するための中空部を有する第２のコネクタとを備えたコネクタにおいて、
   第２のコネクタの第１のコネクタを挿入する中空部下端側内周面に下方に拡大するテーパ部を形成し、
   前記ブラケットに第１のコネクタを受け入れる開口部とこの開口部の周囲に形成された間隙部とを形成し、
   前記第１のコネクタの下端側両側に羽根部を設け、
   これら羽根部を前記ブラケットの間隙部に挿入して間隙部内の所定範囲で前記第１のコネクタの軸心方向に対し略垂直方向にスライド及び回動するように構成し、
   前記羽根部は、前記第２のコネクタを第１のコネクタに嵌合させるときの押下力により撓んで反力が生じるような構成とするとともに、先端側に向けて下方に傾斜し、中間部で折れ曲がり水平に延出する形状であり、
   前記第１のコネクタの羽根部が位置するブラケットの間隙部の下側で、開口部に面する部位に突起状部を形成し、
   この突起状部を第１コネクタの傾斜部に対向するように配置したことを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１のコネクタの上半分の外径よりも下半分の外径を大きく形成し、この下半分が前記第２のコネクタの中空部にほぼぴったりと嵌合することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記第１のコネクタはシートのヘッドレストまたはシートバックの一方に取り付けられ、前記第２のコネクタはシートバックまたはヘッドレストの他方に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のコネクタ。

Images