JP6601092B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタに関する。

従来、機器のシールドケースに取り付けられるコネクタとして、例えば特開２０１４−３８７９３号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。シールドケースの内部には、コネクタと嵌合可能な機器側コネクタが設けられている。機器側コネクタは、複数の雄端子を保持した機器側ハウジングを有しており、この機器側ハウジングには、雄端子を囲う樹脂壁が設けられている。この樹脂壁は、雄端子同士を絶縁する役割に加えて、指が雄端子に触れないように指の進入を阻止する役割を有しているため、樹脂壁の先端は、雄端子の先端よりも前方に位置している。

特開２０１４−３８７９３号公報

上記の機器側コネクタにおいて樹脂壁を短くして、コネクタを機器側コネクタに嵌合させる際の嵌合ストロークを小さくしようとする場合、雌端子が内部に収容された端子収容部をできるだけ小型化し、この端子収容部が嵌合する樹脂壁を小型化する必要がある。しかしながら、端子収容部は、雌端子を位置決め状態で収容するために不可欠であり、所定の強度を確保する必要があることから、小型化するにも限界がある。仮に、端子収容部をなくしてしまうと雌端子の位置決めができなくなり、雄端子との接続に支障を来すおそれがある。

本明細書によって開示されるコネクタは、前方に開口する形態をなす複数の樹脂壁を有し各樹脂壁の内部に複数の相手側端子が個別に固定された相手側コネクタに嵌合可能なコネクタであって、前記複数の相手側端子に接続される複数の端子と、前記複数の端子が移動可能な状態で内部に収容されたハウジングとを備え、前記複数の端子は、前記相手側コネクタとの嵌合時に前記複数の樹脂壁によってそれぞれ位置決めされた状態で前記複数の相手側端子と接続される構成とした。

このような構成によると、相手側コネクタに設けられた樹脂壁によって端子が位置決めされるようにしたから、ハウジングに端子を位置決めする構造を設けなくてもよい。この結果、樹脂壁は端子の位置決めを行うだけでなく、隣り合う一対の端子間の絶縁も行うことになる。したがって、ハウジングを小型化することが可能になり、これに伴って相手側コネクタの樹脂壁における嵌合方向と直交する方向の長さを小さくすることができる。そして、嵌合方向と直交する方向の長さが小さくなると、嵌合方向において樹脂壁を短くすることが可能になり、相手側コネクタとの嵌合ストロークを小さくすることができる。

本明細書によって開示されるコネクタは、以下の構成としてもよい。
前記ハウジングは、前方に開口する開口部を有し、前記複数の端子をまとめて内部に収容する収容部と、前記開口部に装着されるフロントリテーナとを備え、前記フロントリテーナは、前記複数の樹脂壁を挿通させる複数の挿通孔が設けられた前面壁と、前記前面壁を前記収容部に対して移動可能な状態で装着させる周壁とを備える構成としてもよい。
このような構成によると、複数の樹脂壁が複数の挿通孔に挿通されて収容部内に進入し、複数の端子が複数の樹脂壁によって位置決めされることになる。仮に相手側コネクタが所定の公差で位置ずれしていた場合には、相手側コネクタの位置に合わせて前面壁が移動することによって位置ずれを吸収することができる。

前記端子の前端部は、前記開口部を閉止した状態の前記前面壁によって仮保持されている構成としてもよい。
このような構成によると、前面壁が移動した際に、端子も同時に移動することになるため、挿通孔を通過した樹脂壁が端子に突き当たることを防ぐことができる。

本明細書によって開示されるコネクタによると、嵌合ストロークを小さくすることができ、ハウジングおよび相手側コネクタを小型化できる。

実施形態におけるコネクタと相手側コネクタとの嵌合前の状態を示した側面図 コネクタと相手側コネクタとの嵌合後の状態を示した側面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 図２におけるＢ−Ｂ線断面図 コネクタの正面図 相手側コネクタの正面図 樹脂壁が挿通孔に嵌合した状態を示した断面図 フロントリテーナのロック構造を示した一部拡大断面図 コネクタと相手側コネクタとの嵌合後の状態を拡大して示した一部拡大断面図

＜実施形態＞
実施形態を図１から図９の図面を参照しながら説明する。本実施形態のコネクタ１０は、電線Ｗの端末に接続された電線側コネクタであって、例えばバッテリやインバータなどの機器間を接続するワイヤハーネスに用いられる。一方、コネクタ１０に嵌合可能とされた相手側コネクタ５０は、例えばインバータやモータなどの機器のケースＣに取り付けられた機器側コネクタとされている。図４に示すように、相手側コネクタ５０はケースＣの内部に配設されており、ケースＣには、コネクタ１０が相手側コネクタ５０に嵌合する際に貫通して配される取付孔Ｃ１が設けられている。また、図３に示すように、ケースＣの外面には、コネクタ１０を取り付けるための一対の取付部Ｃ２が前方に突出する形態で設けられている。

相手側コネクタ５０は、図３および図６に示すように、コネクタ１０が内部に嵌合する相手側ハウジング５１を有している。相手側ハウジング５１は合成樹脂製であって、円筒状をなして前方に開口する形態をなす筒部５２と、筒部５２の奥壁５３から前方に突出する形態で設けられた樹脂壁５４とを備えている。また、相手側コネクタ５０は、筒部５２の奥壁５３を貫通する形態で相手側ハウジング５１にインサート成形された相手側端子６０を有している。相手側端子６０は、導電性の金属からなる平板状のバスバー端子とされている。相手側端子６０の前端は、筒部５２の前端よりも後方に位置しており、相手側端子６０の後端は、ケースＣの内部に配設された図示しない内部配線に接続されるようになっている。

樹脂壁５４は、図６に示すように、一対の相手側端子６０の間に配された絶縁壁５５と、相手側端子６０を三方から囲う形態で設けられた保護壁５６とを備えて構成されている。樹脂壁５４は、１つの相手側端子６０に対して１つが設けられており、図６においては、一対の樹脂壁５４が設けられている。したがって、絶縁壁５５は、一対の樹脂壁５４に共通の壁として構成されている。絶縁壁５５は、相手側端子６０と同様に、上下方向に長い平板状とされ、上下方向においては相手側端子６０よりやや長めで、板厚方向においても相手側端子６０よりやや厚めとされている。一方、保護壁５６は、絶縁壁５５に向けて開口した略門形をなしている。保護壁５６と絶縁壁５５は連結されていないものの、相手側端子６０を四方から囲う形態で配され、全体として前方に開口する形態とされている。

図３に示すように、筒部５２の前端と絶縁壁５５の前端と保護壁５６の前端とは、前後方向において同じ位置に配されている。したがって、相手側端子６０の前端は、樹脂壁５４の前端よりも後方に位置している。このように相手側端子６０を配置している理由は、樹脂壁５４の内部に指が進入した際に、指が相手側端子６０に接触しないようにするためである。言い換えると、相手側端子６０の前端と樹脂壁５４の前端との間の距離は、指の進入長さよりも長めとされている。指の進入長さは、絶縁壁５５と保護壁５６の間の距離が小さいほど小さくなる。このため、相手側コネクタ５０の嵌合方向における寸法を小さくするためには、絶縁壁５５と保護壁５６の間の距離をできるだけ小さくする必要がある。

コネクタ１０は、図１に示すように、相手側コネクタ５０に嵌合するコネクタ嵌合部１１と、電線Ｗが引き出された電線引出部１２とを有し、相手側コネクタ５０との嵌合方向と電線Ｗの引き出し方向とが直交するように、全体として略Ｌ字状をなすものとされている。コネクタ嵌合部１１は、図３に示すように、合成樹脂製のハウジング２０と、ハウジング２０を覆う金属製のシールドシェル３０と、一対の相手側端子６０に接続される一対の端子４０とを備えて構成されている。

端子４０は導電性の金属からなり、相手側端子６０が嵌合する角筒部４１と、角筒部４１の後方に連なる接続板４２とを備えて構成されている。接続板４２には、編組線４３が例えば溶接などによって固着されており、編組線４３を介して端子４０と中継端子４４とが接続されている。図示はしないものの、中継端子４４には、電線Ｗの端末に露出した芯線が接続されている。したがって、端子４０と電線Ｗは、編組線４３と中継端子４４とを介して導通可能に接続されている。なお、角筒部４１の内部には、図示しない接触片が設けられており、この接触片が相手側端子６０に対して弾性的に接触することで端子４０と相手側端子６０とが導通可能に接続されるようになっている。

ハウジング２０は、一対の端子４０をまとめて内部に収容する収容部２１と、収容部２１に嵌着されたゴムリング２２と、ゴムリング２２の前方に装着されてゴムリング２２を抜け止めするフロントリテーナ２３とを備えて構成されている。収容部２１は円筒状をなし、前方に開口する開口部２１Ａを有している。フロントリテーナ２３は、開口部２１Ａを閉止する前面壁２３Ａと、前面壁２３Ａを収容部２１に対して移動可能な状態で装着させる周壁２３Ｂとを備え、図８に示すように、前面壁２３Ａに設けられたロック片２３Ｃが開口部２１Ａに設けられたロック孔２１Ｂに内側から嵌まり込むことでフロントリテーナ２３が収容部２１に装着されている。また、前面壁２３Ａには、一対の相手側端子６０を挿通させる一対の端子挿通孔２４が設けられている。

図８を見ればわかるように、フロントリテーナ２３の周壁２３Ｂと収容部２１との間には、所定のクリアランスが設定されている。また、開口部２１Ａとロック片２３Ｃとの間にも、所定のクリアランスが設定されている。そして、上記した２つのクリアランスは、ロック片２３Ｃとロック孔２１Ｂの係り代よりも十分に小さいものとされている。したがって、フロントリテーナ２３の前面壁２３Ａは、上記した２つのクリアランスのうち小さい方のクリアランスに相当する寸法分だけ移動が可能な状態で収容部２１に装着されている。ここでいう前面壁２３Ａの移動方向は、コネクタ１０と相手側コネクタ５０の嵌合方向と直交する方向である。

図５に示すように、前面壁２３Ａには、相手側ハウジング５１の絶縁壁５５が挿通される第１挿通孔２５と、一対の保護壁５６が挿通される一対の第２挿通孔２６とが設けられている。図７に示すように、絶縁壁５５と第１挿通孔２５の内壁との間には、所定のクリアランスが設定され、一対の保護壁５６と一対の第２挿通孔２６の内壁との間にも、所定のクリアランスが設定されている。図７の図面は、相手側コネクタ５０が正規の位置に設けられている場合を示したものであって、仮に相手側コネクタ５０が所定の公差で位置ずれしていた場合であっても上記したクリアランスの分だけ前面壁２３Ａが移動することによって位置ずれを吸収することができるようになっている。

図９に示すように、前面壁２３Ａの内側（奥壁５３と反対側）には、端子４０の前端部が進入可能な凹部２７が設けられている。凹部２７は、前面壁２３Ａの板厚の半分程度の深さを有している。凹部２７の周囲には、端子４０の前端部を仮保持する複数のリブが設けられている。これらのリブは、図５に示すように、一対の端子４０の間に配される第１リブ２７Ａと、一対の端子４０の上下両側に配される一対の第２リブ２７Ｂと、一対の端子４０の左右両側に配される一対の第３リブ２７Ｃとからなる。これらのリブ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃは、第１挿通孔２５と第２挿通孔２６を避けた位置に設けられているため、絶縁壁５５および一対の保護壁５６が各挿通孔２５、２６を通過した際に各リブ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃに干渉しないようになっている。

端子４０は、第１リブ２７Ａと第３リブ２７Ｃの間に配されることで、左右方向への移動が抑制される。また、端子４０は、上下一対の第２リブ２７Ｂの間に配されることで、上下方向への移動が抑制される。このように端子４０は、各リブ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃによって四方から囲まれた状態となることで前面壁２３Ａに仮保持されるようになっている。また、図３に示すように、編組線４３が撓んだ状態となって端子４０を前方に付勢しているため、編組線４３の付勢力によって端子４０の前端部が凹部２７から後方に抜けないようになっている。さらに、編組線４３は端子４０の移動に追従できる程度の柔軟性を備えているから、相手側コネクタ５０の位置に合わせてフロントリテーナ２３の前面壁２３Ａが移動した際に、端子４０が各リブ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃによって位置決めされた状態で移動可能となる。

さて、図３に示す嵌合前の状態からコネクタ１０と相手側コネクタ５０を嵌合させると、まず、樹脂壁５４が各挿通孔２５、２６を通過してハウジング２０の内部に進入する。端子４０の前端部が樹脂壁５４の内部に収容されると、端子４０が樹脂壁５４に対して位置決めされた状態となる。この後、相手側端子６０が端子挿通孔２４を通過してハウジング２０の内部に進入すると、位置決めされた状態の端子４０に対して相手側端子６０が嵌合することになるため、端子４０と相手側端子６０の嵌合が正規の姿勢で行われ、端子間のこじり嵌合が防止される。

図４に示すように、コネクタ１０と相手側コネクタ５０の嵌合が完了すると、端子４０と相手側端子６０が導通可能に接続され、隣り合う一対の端子４０が絶縁壁５５のみによって絶縁された状態に至る。また、ゴムリング２２は取付孔Ｃ１の内周面と収容部２１の外周面との間に挟持される。この後、ケースＣの一対の取付部Ｃ２とシールドシェル３０とをボルトで固定することにより、コネクタ１０と相手側コネクタ５０が嵌合状態に保持され、シールドシェル３０とケースＣがシールド接続される。

端子４０の周囲には絶縁壁５５と保護壁５６が配されている。つまり、本実施形態において端子４０を収容するキャビティは、ハウジング２０に存在しておらず、相手側ハウジング５１に設けられた絶縁壁５５と一対の保護壁５６のみによって構成されている。このようにすると、絶縁壁５５と保護壁５６の間の距離を端子４０の寸法とほぼ同じかこれよりやや大きめにすることができるため、端子４０を収容するキャビティをハウジング２０に設ける場合に比べて絶縁壁５５と保護壁５６の間の距離を短くすることが可能になる。さらに、絶縁壁５５と保護壁５６の間の距離を短くできると、樹脂壁５４への指の進入長さを短くすることができるため、樹脂壁５４の嵌合方向の長さを短くすることができる。加えて、樹脂壁５４の嵌合方向の長さを短くできると、コネクタ１０と相手側コネクタ５０の嵌合ストロークを小さくすることができる。

以上のように本実施形態では、相手側コネクタ５０に設けられた樹脂壁５４によって端子４０が位置決めされるようにしたから、ハウジング２０に端子４０を位置決めする構造を設けなくてもよい。この結果、樹脂壁５４は端子４０の位置決めを行うだけでなく、隣り合う一対の端子４０間の絶縁も行うことになる。したがって、ハウジングを小型化することが可能になり、これに伴って相手側コネクタ５０の樹脂壁５４における嵌合方向と直交する方向の長さを小さくすることができる。そして、嵌合方向と直交する方向の長さが小さくなると、嵌合方向において樹脂壁５４を短くすることが可能になり、相手側コネクタ５０との嵌合ストロークを小さくすることができる。

ハウジング２０は、前方に開口する開口部２１Ａを有し、複数の端子４０をまとめて内部に収容する収容部２１と、開口部２１Ａに装着されるフロントリテーナ２３とを備え、フロントリテーナ２３は、複数の樹脂壁５４を挿通させる複数の挿通孔２５、２６が設けられた前面壁２３Ａと、前面壁２３Ａを収容部２１に対して移動可能な状態で装着させる周壁２３Ｂとを備える構成としてもよい。
このような構成によると、複数の樹脂壁５４が複数の挿通孔２５、２６に挿通されて収容部２１内に進入し、複数の端子４０が複数の樹脂壁５４によって位置決めされることになる。仮に相手側コネクタ５０が所定の公差で位置ずれしていた場合には、相手側コネクタ５０の位置に合わせて前面壁２３Ａが移動することによって位置ずれを吸収することができる。

端子４０の前端部は、開口部２１Ａを閉止した状態の前面壁２３Ａによって仮保持されている構成としてもよい。
このような構成によると、前面壁２３Ａが移動した際に、端子４０も同時に移動することになるため、挿通孔２５、２６を通過した樹脂壁５４が端子４０に突き当たることを防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では一対の樹脂壁５４を備えた相手側コネクタ５０を例示しているものの、３つ以上の樹脂壁を備えた相手側コネクタとしてもよい。

（２）上記実施形態では一対の樹脂壁５４に共通の絶縁壁５５を例示しているものの、各樹脂壁に１つずつ絶縁壁を設けてもよい。

（３）上記実施形態では収容部２１とフロントリテーナ２３が別体に構成されたハウジング２０を例示しているものの、収容部とフロントリテーナが一体に構成されたハウジングとしてもよい。

１０…コネクタ
２０…ハウジング
２１…収容部
２１Ａ…開口部
２３…フロントリテーナ
２３Ａ…前面壁
２３Ｂ…周壁
２５…第１挿通孔
２６…第２挿通孔
４０…端子
５０…相手側コネクタ
５４…樹脂壁
６０…相手側端子

Claims (2)

1. 前方に開口する形態をなす複数の樹脂壁を有し各樹脂壁の内部に複数の相手側端子が個別に固定された相手側コネクタに嵌合可能なコネクタであって、
   前記複数の相手側端子に接続される複数の端子と、
   前記複数の端子が前記相手側コネクタとの嵌合方向と直交する方向に移動可能な状態で内部に収容されたハウジングとを備え、
   前記複数の端子は、前記相手側コネクタとの嵌合時に前記複数の樹脂壁によってそれぞれ位置決めされた状態で前記複数の相手側端子と接続され、
   前記ハウジングは、前方に開口する開口部を有し、前記複数の端子を内部に収容する収容部と、前記開口部に装着されるフロントリテーナとを備え、
   前記フロントリテーナは、前記複数の樹脂壁を挿通させる複数の挿通孔が設けられた前面壁と、前記前面壁を前記収容部に対して移動可能な状態で装着させる周壁とを備え、
   前記前面壁には前記端子の前端部が進入可能な凹部が設けられており、前記前面壁における前記凹部の周囲には前記端子の前端部を仮保持する複数のリブが設けられており、前記端子の前端部は前記複数のリブによって囲まれた状態となることで前記前面壁に仮保持されているコネクタ。
2. 前記端子の前端部は、前記開口部を閉止した状態の前記前面壁によって仮保持されている請求項１に記載のコネクタ。

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