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JP7025374B2 - ハウジング - Google Patents

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Description

本発明は、ハウジングに関する。
オスハウジングとメスハウジングとが嵌合されるコネクタには、メスハウジングに装着されたパッキン等の環状のシール部材によって嵌合箇所をシールするものがある(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2016-105353号公報 特開2016-115411号公報
ところで、コネクタの小型化を図るためには、樹脂製のハウジングにおける各部の肉厚を薄くすることが有効である。しかし、メスハウジングにおける環状のシール部材の装着箇所の肉厚を薄くすると、このシール部材の装着箇所の強度が低下し、シール部材の弾性力による締め付け力によって変形するおそれがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化を図りつつ、環状のシール部材が装着されるシール装着部における強度を十分に確保することが可能なハウジングを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るハウジングは、下記(1)~(4)を特徴としている。
(1) 端子が収容される端子収容室を有する端子保持部が設けられたハウジング本体と、
前記ハウジング本体の前記端子保持部に組付けられるリテーナと、
前記ハウジング本体における前記リテーナの組付け側に形成された筒状のシール装着部に装着される環状のシール部材と、
を備えるハウジングであって、
前記リテーナは、前記ハウジング本体への組付け方向へ突出する係合片を有し、
前記ハウジング本体の前記端子保持部に前記リテーナが組付けられることにより、前記シール装着部の内側に前記係合片が挿入されて内面に当接され
前記シール装着部は、上部側が薄肉壁部とされており、
前記薄肉壁部には、その縁部における内周側に、端部へ向かって次第に外周側へ傾斜するガイド面が形成され、
前記係合片は、前記ガイド面で終端し、且つ、前記ガイド面に当接する
ことを特徴とするハウジング。
(2) 前記ハウジング本体は、前記シール装着部の内面に沿って突設されて前記端子収容室に収容される前記端子を係止するランスを有し、
前記端子収容室へ前記端子が収容された状態で、前記シール装着部の内面と前記ランスとの間に前記係合片が挿し込まれて前記ランスの前記端子を係止する方向と反対側への変位が規制され、
前記端子収容室への前記端子の収容が不完全の状態で、前記端子によって弾性変形された前記ランスに前記係合片が突き当たる
ことを特徴とする(1)に記載のハウジング。
(3) 前記ランスと前記シール装着部の内面との間に挿し込まれた前記係合片の内面側に前記ランスが当接される
ことを特徴とする(2)に記載のハウジング。
(4) 前記ハウジング本体は、嵌合相手のハウジングを係止するロック機構を備え、
前記係合片は、前記シール装着部における少なくとも前記ロック機構側の内面に当接される
ことを特徴とする(1)~(3)のいずれか一つに記載のハウジング。
上記(1)の構成のハウジングによれば、ハウジング本体の端子保持部にリテーナを組付けることにより、環状のシール部材が装着されるシール装着部の内面にリテーナの係合片を当接させてシール装着部を支持することができる。これにより、小型化及び軽量化するためにハウジング本体の各部を薄肉にしても、シール部材の締め付け力によるシール装着部の変形を抑えることができる。つまり、小型化を図りつつ、環状のシール部材が装着されるシール装着部における強度を十分に確保することができる。
上記(2)の構成のハウジングによれば、係合片に、ランスの変位を規制して端子を二重係止させる二重係止機能及びランスに突き当たることで端子の挿入が不完全であることを検知する検知機能を持たせている。つまり、シール装着部の補強機能を有する係合片に、二重係止機能及び検知機能を持たせることにより、各機能を有する部位をそれぞれ設ける場合と比べ、構造及び形状の簡略化による小型化を図ることができる。
上記(3)の構成のハウジングによれば、シール装着部の内面に当接してシール装着部を支持する係合片の内面側にランスが当接される。したがって、シール装着部を支持する係合片をランスによってさらに強固に支持することができる。
上記(4)の構成のハウジングによれば、シール装着部における少なくともロック機構側が係合片によって支持される。これにより、シール装着部における少なくともロック機構側を薄肉にしてロック機構の嵩張りを抑えることができる。
本発明によれば、小型化を図りつつ、環状のシール部材が装着されるシール装着部における強度を十分に確保することが可能なハウジングを提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、コネクタの分解斜視図である。 図2は、オスハウジングとメスハウジングとの嵌合方向に沿うコネクタの断面図である。 図3は、オスハウジングの斜視図である。 図4は、オスハウジングを示す図であって、図4(a)は正面図、図4(b)は側面図である。 図5は、本実施形態に係るメスハウジングの斜視図である。 図6は、本実施形態に係るメスハウジングを示す図であって、図6(a)は正面図、図6(b)は図6(a)におけるA-A断面図である。 図7は、シール部材及びリテーナの装着前におけるメスハウジングの斜視図である。 図8は、シール部材及びリテーナの装着前におけるメスハウジングを示す図であって、図8(a)は正面図、図8(b)は図8(a)におけるB-B断面図である。 図9は、リテーナの斜視図である。 図10は、リテーナを示す図であって、図10(a)は正面図、図10(b)は図10(a)におけるC-C断面図である。 図11は、図6(b)におけるD部拡大図である。
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1は、コネクタの分解斜視図である。図2は、オスハウジングとメスハウジングとの嵌合方向に沿うコネクタの断面図である。
(コネクタ)
図1及び図2に示すように、本実施形態に係るメスハウジング(ハウジング)15は、オスハウジング(嵌合相手のハウジング)13に嵌合されるもので、オスハウジング13とともに、コネクタ11を構成する。このコネクタ11は、メスハウジング15の後方側からスライドされて装着される筒状のCPA(嵌合保証部材)17を備えている。これらのオスハウジング13、メスハウジング15及びCPA17は、それぞれ合成樹脂から成形されている。
(オスハウジング)
図3は、オスハウジングの斜視図である。図4は、オスハウジングを示す図であって、図4(a)は正面図、図4(b)は側面図である。
図3及び図4(a)(b)に示すように、オスハウジング13は、メスハウジング15との嵌合側である先端側にフード部21を有している。このフード部21には、その上下に、係止突起23が形成されている。
オスハウジング13は、メスハウジング15との嵌合側と反対側である後方側に、二つの端子収容室30を有している。図1に示すように、端子収容室30には、電線31の端部に接続されたオス端子33が収容されており、電線31は、オスハウジング13の後端から引き出される。端子収容室30には、電線31に装着されたゴム栓34がオスハウジング13の後端側から嵌め込まれる。これにより、オス端子33を収容するオスハウジング13の端子収容室30が止水される。
オス端子33は、例えば、銅または銅合金等の導電性金属材料から形成されたもので、電線31が圧着されて接続されている。このオス端子33は、ピン状に形成されたタブ35を有しており、タブ35は、フード部21内に配置される。
オスハウジング13には、前端側からフロントホルダ41及びショート端子43が組付けられる。フロントホルダ41は、合成樹脂から形成されたもので、このフロントホルダ41をオスハウジング13に組付けることで、端子収容室30に挿し込まれて収容されたオス端子33が端子収容室30に収容された状態に保持される。ショート端子43は、例えば、銅または銅合金等の導電性金属材料から形成されている。ショート端子43は、オスハウジング13に組付けられることで、オスハウジング13にメスハウジング15が嵌合されていない非嵌合状態において、オス端子33のタブ35に接触される。これにより、オス端子33同士がショート端子43で導通され、例えば、インターロック回路が形成される。
(メスハウジング)
図5は、本実施形態に係るメスハウジングの斜視図である。図6は、本実施形態に係るメスハウジングを示す図であって、図6(a)は正面図、図6(b)は図6(a)におけるA-A断面図である。
図5及び図6(a)(b)に示すように、本実施形態に係るメスハウジング15は、ハウジング本体51を有している。このハウジング本体51には、その前方側からシール部材98及びリテーナ99が装着される。
図7は、シール部材及びリテーナの装着前におけるメスハウジングの斜視図である。図8は、シール部材及びリテーナの装着前におけるメスハウジングを示す図であって、図8(a)は正面図、図8(b)は図8(a)におけるB-B断面図である。
図7及び図8(a)(b)に示すように、メスハウジング15のハウジング本体51には、嵌合突部53と、ロック機構54とが設けられている。嵌合突部53は、ハウジング本体51からオスハウジング13との嵌合方向の前方側へ突出されており、オスハウジング13のフード部21に嵌合される。嵌合突部53は、ハウジング本体51側から順にシール装着部61及び端子保持部63とされている。端子保持部63は、シール装着部61から前方に突出されている。メスハウジング15は、ハウジング本体51における嵌合突部53側の縁部が、シール装着部61よりも大きい外形の嵌合縁部65とされている。
ロック機構54は、メスハウジング15におけるハウジング本体51の上部に設けられている。ロック機構54は、ロックアーム55と、解除アーム81とを有している。ロックアーム55は、一対の弾性アーム部71を有している。弾性アーム部71は、ハウジング本体51の上面に形成された支柱部73と、支柱部73から前方側へ屈曲した屈曲部75と、屈曲部75から前方へ延びる延在部77とを有している。弾性アーム部71は、その延在部77の先端同士が連結されており、この連結部分が係止部79とされている。ロックアーム55は、弾性アーム部71が弾性変形することで揺動する。
解除アーム81は、弾性アーム部71の先端に連設されて後方へ延びる一対の支持アーム部83と、これらの支持アーム部83の後端を連結する操作部85とを有している。支持アーム部83は、弾性アーム部71の支柱部73よりもメスハウジング15の後方側へ延在されている。これにより、操作部85は、弾性アーム部71の支柱部73よりもメスハウジング15の後方側に配置されている。
ロック機構54は、オスハウジング13とメスハウジング15とが嵌合した際に、ロックアーム55の係止部79がオスハウジング13のフード部21における上側の係止突起23を係止する。これにより、オスハウジング13とメスハウジング15とを、互いに嵌合した状態にロックする。
メスハウジング15には、ハウジング本体51から嵌合突部53にわたって、二つの端子収容室91が形成されている。端子収容室91には、電線93の端部に接続されたメス端子(端子)95が収容され、電線93は、メスハウジング15の後端から引き出される。端子収容室91には、電線93に装着されたゴム栓96がメスハウジング15の後端側から嵌め込まれる。これにより、メス端子95が収容されるメスハウジング15の端子収容室91の後端側が止水される。
嵌合突部53の端子保持部63は、その上部が開放されている。また、端子保持部63には、その先端部に、一対の挿通口66を有する前壁部67が形成されている。前壁部67の挿通口66は、それぞれ端子収容室91に対応する位置に形成されている。端子収容室91に収容されるメス端子95は、その先端部が端子保持部63の前壁部67に当接することで前方への移動が規制される。
また、端子収容室91には、ランス68が形成されている。ランス68はハウジング本体51に一体に成形されており、嵌合方向へ向かって延在されて端子収容室91の内側へ張り出している。
メス端子95は、角筒状に形成された電気接続部95aを有しており、ランス68は、電気接続部95aの後端を係止する。具体的には、ハウジング本体51の端子収容室91にメス端子95が挿し込まれて収容されると、ランス68は、メス端子95の電気接続部95aによって外側へ一旦弾性変形され、電気接続部95aが通過した後に復元する。これにより、端子収容室91に収容されたメス端子95は、電気接続部95aがランス68で係止されてハウジング本体51の後端側からの抜け出しが防止される。
ランス68は、その先端がシール装着部61よりも前方側へ延びている。シール装着部61は、筒状に形成されている。シール装着部61は、上部側が薄肉壁部87とされており、この薄肉壁部87とランス68との間には、隙間Gが形成されている。また、薄肉壁部87には、その縁部における内周側に、端部へ向かって次第に外周側へ傾斜するガイド面87aが形成されている。
シール装着部61に装着されるシール部材98は、ゴム等の弾性材料からなるもので、環状に形成されている。シール部材98は、シール装着部61の外径よりも僅かに小さい内径を有している。シール部材98は、嵌合突部53のシール装着部61に対して、拡げられながら前方側から装着される。これにより、シール部材98は、その弾性力によってシール装着部61の外周面に密着した状態で装着される。
図9は、リテーナの斜視図である。図10は、リテーナを示す図であって、図10(a)は正面図、図10(b)は図10(a)におけるC-C断面図である。図11は、図6(b)におけるD部拡大図である。
図9及び図10(a)(b)に示すように、リテーナ99は、筒状に形成されている。このリテーナ99は、合成樹脂から形成されている。リテーナ99は、ハウジング本体51の嵌合突部53の端子保持部63に対して前方側から嵌装される。このリテーナ99が端子保持部63に装着されることで、上方側が開放された端子保持部63の上部が覆われる。これにより、端子収容室91に挿し込まれて収容されたメス端子95は、その周囲が覆われた状態で保持される。
また、リテーナ99には、ハウジング本体51への装着方向の前端に、一対の係合片111が形成されている。これらの係合片111は、リテーナ99からハウジング本体51への装着方向へ突出されている。
図11に示すように、係合片111は、それぞれハウジング本体51に形成されたランス68に対応して設けられており、リテーナ99をハウジング本体51に装着することで、シール装着部61の薄肉壁部87とランス68との隙間Gに挿入される。
係合片111は、その端部が薄肉に形成された薄肉部112とされている。係合片111には、その外面側に、薄肉部112へ向かって内側へ傾斜するテーパ面112aを有している。また、係合片111には、その内面側に、薄肉部112へ向かって外側へ傾斜するテーパ面112bを有している。
リテーナ99は、シール装着部61にシール部材98が装着され、さらに、端子収容室91にメス端子95が収容されたハウジング本体51に対して組付けられる。
このとき、端子収容室91に対してメス端子95が挿入途中で不完全に収容されていると、電気接続部95aによって薄肉壁部87側へ弾性変形されたランス68は、復元することなく弾性変形したままとなる。この状態では、ハウジング本体51へリテーナ99を組付けようとしても、弾性変形されているランス68に係合片111が突き当たるため、ハウジング本体51への組付けができないこととなる。したがって、作業者は、リテーナ99の組付けができないことから端子収容室91へのメス端子95の挿し込み不良が生じていることを認識することができる。
また、リテーナ99をハウジング本体51に組み付けることで、係合片111がシール装着部61の薄肉壁部87とランス68との隙間Gに挿入される。これにより、係合片111によってランス68の変位が規制され、メス端子95のランス68による係止状態が維持される。このとき、係合片111は、薄肉壁部87の内面に当接された状態となる。これにより、薄肉壁部87は、係合片111によって端部が支持された状態となる。さらに、係合片111は、その内面にランス68が当接された状態となる。これにより、薄肉壁部87の端部を支持している係合片111は、ランス68によって内側から支持された状態となる。
なお、ハウジング本体51にリテーナ99を組付ける際に、係合片111は、薄肉壁部87のガイド面87a及びテーパ面112aによって案内されてシール装着部61の薄肉壁部87の内側へ円滑に挿し込まれる。また、ハウジング本体51にリテーナ99を組付ける際に、ランス68は、係合片111のテーパ面112bによって案内されて係合片111の内側へ円滑に挿し込まれる。したがって、ハウジング本体51にリテーナ99を組付ける際に、係合片111をシール装着部61の薄肉壁部87とランス68との隙間Gへ円滑に挿し込むことができる。
(CPA)
図1及び図2に示すように、CPA17は、角筒状に形成された本体部101を有しており、メスハウジング15に対して後方から被せられて嵌合方向にスライド可能に装着される。CPA17には、本体部101の上下に係合アーム103を有している。これらの係合アーム103は、本体部101に片持ち梁状に支持されており、先端部には、内側へ突出する係合爪105が形成されている。CPA17は、メスハウジング15に装着されると、上側の係合アーム103の係合爪105がロックアーム55の係止部79の後部に当接する。
(嵌合手順)
次に、オスハウジング13とメスハウジング15との嵌合について説明する。
オスハウジング13と、CPA17が装着されたメスハウジング15とを嵌合させると、CPA17の上側の係合アーム103によって係止部79が嵌合方向の前方に押圧される。
そして、ロックアーム55の係止部79がオスハウジング13のフード部21の上側の係止突起23を乗り越えて係止すると、オスハウジング13とメスハウジング15とが嵌合された状態にロックされる。また、嵌合方向の前方側へ押し込まれたCPA17の上側の係合アーム103の係合爪105が、フード部21の上側の係止突起23を係止しているロックアーム55の係止部79に係合し、下側の係合アーム103の係合爪105がフード部21の下側の係止突起23を係止する。これにより、CPA17が上下の係合アーム103によってオスハウジング13にロックされるとともに、ロックアーム55の係止部79による係止突起23の係止状態がCPA17の上側の係合アーム103によって維持されて嵌合保証状態が確保される。
そして、オスハウジング13とメスハウジング15とが嵌合されると、オスハウジング13のフード部21に、リテーナ99が装着されたメスハウジング15の嵌合突部53が挿入される。これにより、リテーナ99によってショート端子43が押し下げられてオス端子33のタブ35から離間し、オス端子33の短絡状態が解除されるとともに、オス端子33のタブ35がメス端子95に挿し込まれて互いに電気的に接続される。
また、オスハウジング13とメスハウジング15とが嵌合されると、オスハウジング13のフード部21の内周面にメスハウジング15のシール装着部61に装着されたシール部材98が密着する。これにより、オスハウジング13とメスハウジング15との嵌合箇所がシールされる(図2参照)。
ところで、メスハウジング15を小型化するためには、各部の肉厚を薄くすることが有効である。しかし、環状のシール部材98が装着される筒状に形成されたシール装着部61の肉厚を薄くすると、シール部材98の弾性力による締め付け力によってシール装着部61が変形するおそれがある。
本実施形態に係るメスハウジング15では、ハウジング本体51の端子保持部63にリテーナ99を組付けることにより、環状のシール部材98が装着されるシール装着部61の薄肉壁部87の内面にリテーナ99の係合片111を当接させてシール装着部61を支持することができる。これにより、小型化及び軽量化するためにハウジング本体51の各部を薄肉にしても、シール部材98の締め付け力によるシール装着部61の変形を抑えることができる。つまり、小型化を図りつつ、環状のシール部材98が装着されるシール装着部61における強度を十分に確保することができる。
また、係合片111に、ランス68の変位を規制してメス端子95を二重係止させる二重係止機能及びランス68に突き当たることでメス端子95の挿入が不完全であることを検知する検知機能を持たせている。つまり、シール装着部61の補強機能を有する係合片111に、二重係止機能及び検知機能を持たせることにより、各機能を有する部位をそれぞれ設ける場合と比べ、構造及び形状の簡略化による小型化を図ることができる。
しかも、シール装着部61の薄肉壁部87の内面に当接してシール装着部61を支持する係合片111の内面側にランス68が当接される。したがって、シール装着部61を支持する係合片111をランス68によってさらに強固に支持することができる。
また、シール装着部61におけるロック機構54側が係合片111によって支持される。これにより、シール装着部61におけるロック機構54側を薄肉壁部87としてロック機構54の嵩張りを抑えることができる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係るハウジングの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 端子(メス端子95)が収容される端子収容室(91)を有する端子保持部(63)が設けられたハウジング本体(51)と、
前記ハウジング本体(51)の前記端子保持部(63)に組付けられるリテーナ(99)と、
前記ハウジング本体(51)における前記リテーナ(99)の組付け側に形成された筒状のシール装着部(61)に装着される環状のシール部材(98)と、
を備えるハウジング(メスハウジング15)であって、
前記リテーナ(99)は、前記ハウジング本体(51)への組付け方向へ突出する係合片(111)を有し、
前記ハウジング本体(51)の前記端子保持部(63)に前記リテーナ(99)が組付けられることにより、前記シール装着部(61)の内側に前記係合片(111)が挿入されて内面に当接される
ことを特徴とするハウジング。
[2] 前記ハウジング本体(51)は、前記シール装着部(61)の内面に沿って突設されて前記端子収容室(91)に収容される前記端子(メス端子95)を係止するランス(68)を有し、
前記端子収容室(91)へ前記端子(メス端子95)が収容された状態で、前記シール装着部(61)の内面と前記ランス(68)との間に前記係合片(111)が挿し込まれて前記ランス(68)の前記端子(メス端子95)を係止する方向と反対側への変位が規制され、
前記端子収容室(91)への前記端子(メス端子95)の収容が不完全の状態で、前記端子(メス端子95)によって弾性変形された前記ランス(68)に前記係合片(111)が突き当たる
ことを特徴とする[1]に記載のハウジング。
[3] 前記ランス(68)と前記シール装着部(61)の内面との間に挿し込まれた前記係合片(111)の内面側に前記ランス(68)が当接される
ことを特徴とする[2]に記載のハウジング。
[4] 前記ハウジング本体(51)は、嵌合相手のハウジング(オスハウジング13)を係止するロック機構(54)を備え、
前記係合片(111)は、前記シール装着部(61)における少なくとも前記ロック機構(54)側の内面に当接される
ことを特徴とする[1]~[3]のいずれか一つに記載のハウジング。
13:オスハウジング(嵌合相手のハウジング)
15:メスハウジング(ハウジング)
51:ハウジング本体
54:ロック機構
61:シール装着部
63:端子保持部
68:ランス
91:端子収容室
95:メス端子(端子)
98:シール部材
99:リテーナ
111:係合片

Claims (4)

  1. 端子が収容される端子収容室を有する端子保持部が設けられたハウジング本体と、
    前記ハウジング本体の前記端子保持部に組付けられるリテーナと、
    前記ハウジング本体における前記リテーナの組付け側に形成された筒状のシール装着部に装着される環状のシール部材と、
    を備えるハウジングであって、
    前記リテーナは、前記ハウジング本体への組付け方向へ突出する係合片を有し、
    前記ハウジング本体の前記端子保持部に前記リテーナが組付けられることにより、前記シール装着部の内側に前記係合片が挿入されて内面に当接され
    前記シール装着部は、上部側が薄肉壁部とされており、
    前記薄肉壁部には、その縁部における内周側に、端部へ向かって次第に外周側へ傾斜するガイド面が形成され、
    前記係合片は、前記ガイド面で終端し、且つ、前記ガイド面に当接する
    ことを特徴とするハウジング。
  2. 前記ハウジング本体は、前記シール装着部の内面に沿って突設されて前記端子収容室に収容される前記端子を係止するランスを有し、
    前記端子収容室へ前記端子が収容された状態で、前記シール装着部の内面と前記ランスとの間に前記係合片が挿し込まれて前記ランスの前記端子を係止する方向と反対側への変位が規制され、
    前記端子収容室への前記端子の収容が不完全の状態で、前記端子によって弾性変形された前記ランスに前記係合片が突き当たる
    ことを特徴とする請求項1に記載のハウジング。
  3. 前記ランスと前記シール装着部の内面との間に挿し込まれた前記係合片の内面側に前記ランスが当接される
    ことを特徴とする請求項2に記載のハウジング。
  4. 前記ハウジング本体は、嵌合相手のハウジングを係止するロック機構を備え、
    前記係合片は、前記シール装着部における少なくとも前記ロック機構側の内面に当接される
    ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のハウジング。
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