JP5393425B2 - コネクタの固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタの固定構造に係り、特に、電子機器が収容されたケースの開口に、複数の雌型端子を備える雌型コネクタを挿入固定するコネクタの固定構造に関する。

従来、自動車等に搭載される電子機器は、一般に、ケースに収容することにより保護している。ケース内の電子機器と外部の電子部品等は、一般に、コネクタを介して電気的に接続される。例えば、雌型コネクタをケースに設けた開口に装着し、内部の電子機器に接続された雄型コネクタを雌型コネクタに挿入する構成が採用される。ケースの開口に挿入して固定された雌型コネクタから引き出された導体部は、ケース外部に設けられた電子部品等に半田付けで接続される。

しかし、ケース内の電子機器に接続された雄型端子を雌型端子に挿入すると、雌型端子を介してケース外部の電子部品等の半田接続部に雄型端子の挿入力が加わり、電子部品等が損傷するおそれがある。そこで、雄型端子の挿入力により雌型端子が動かないように固定する構造が要望される。

一般に、回路構成部品が動かないように固定するために、例えば、特許文献１に記載されているように、電子機器に用いられるＡＣアダプターのケースに回路基板を収容する場合に、ケース内の上面と下面から突出させたリブで回路基板を挟み込んで固定することが提案されている。

特開平１１−２０４９５８号公報

しかしながら、特許文献１等に記載の従来技術は、雄型コネクタを雌型コネクタに挿入する際に、挿入力によって雌型端子が動いて外部の電子部品等との半田接続部に外力が加わることによる損傷などの問題については配慮されていない。

本発明が解決しようとする課題は、雄型コネクタを雌型コネクタに挿入する際に、挿入力によって雌型端子が動いて外部の電子部品等との半田接続部に外力が加わることを防止することにある。

まず、雌型コネクタを電子機器が収容されたケースに設けた開口に挿入固定し、内部の電子機器に接続された雄型コネクタを雌型コネクタに挿入する構成において、電子機器が収容されたケースに雌型コネクタを固定する固定構造について検討した。

そこで、本発明の発明者らは、複数の雌型端子がそれぞれ収容される端子収容室が並設された柱状のハウジングと、ハウジングを電子機器のケースに形成された開口に挿入して複数のねじにより固定するリアホルダとを有する固定構造を提案する。ここで、ハウジングは、雌型端子の先端に相手側端子が挿入される第１の開口及び雌型端子を挿入可能に、かつ後端に連設された導体部を引き出す第２の開口と、第２の開口が形成された端面部の外縁にケースの開口よりも大きく突出させてケースの開口縁部に当接可能に形成された突出片とを有して構成する。また、リアホルダは、ハウジングの突出片を挟んでケースに対向するベース板と、ハウジングの第２の開口に対応させてベース板に形成された複数の貫通穴と、貫通穴ごとに設けられ雌型端子に当接する端子押え部材と、複数のねじが挿入される複数のねじ穴とを有して構成する。

このように構成することにより、リアホルダのベース板をケースにねじ止めし、ベース板とケースの開口縁部とでハウジングの突出片を挟持して、雌型コネクタのハウジングがケースの開口に固定される。

ところで、雌型端子を直状に形成して端子収容室に収容する場合、端子収容室の一端から雌型端子を挿入して端子収容室に固定することになる。この場合、雌型端子に接続される雄型端子の挿入側の端子収容室の他端に、雌型端子の挿入先端を位置決めする係止段部が形成される。一方、リアホルダから突出させて、端子収容室に挿入可能な弾性部材により形成された端子押え部材を設け、この端子押え部材により、例えば、雌型端子の挿入後端を押さえて雌型端子が端子収容室から抜け出るのを規制する。

一方、複数の雌型端子を有する雌型コネクタをリアホルダにより電子機器が収容されたケースに固定する場合、収容される電子機器のケース内配置、電子部品等との接続設計、コネクタの固定構造の製作、設置場所による制約、作業性などの種々の要因により、リアホルダのベース板の形状が制約を受け、かつ、ベース板をケースにねじ止めするねじ穴の位置及び数が制約を受ける場合がある。例えば、複数の雌型端子の後端に連設された導体部をそれぞれ挿入可能に形成された貫通穴群の領域に対して偏った位置に、リアホルダのベース板をケースにねじ止めする複数のねじ穴を形成しなければならない場合がある。特に、貫通穴群が形成された領域の重心に対して、各ねじ穴を結ぶ直線が同一側に偏っていると、次のような問題が生ずるおそれがある。

すなわち、リアホルダとケースの間に雌型コネクタのハウジングの突出片が挟持されるため、リアホルダに突出片を収納する凹み部を形成しても、ハウジング、リアホルダの製作公差などによりねじ穴が形成されるリアホルダの周縁部とケースの間に隙間が形成される場合がある。また、貫通穴群が形成された領域のベース板の剛性は小さくなり、それ以外の領域、つまりベース板の周縁部の剛性は高く保持される。そのため、ベース板の周縁部にねじ穴を設けてねじで締め付けてリアホルダをケースに固定すると、ねじに近い位置の貫通穴に形成された端子押え部材に伝わるねじ締め付け力が大きくなる。一方、ねじから離れた位置の貫通穴に形成された端子押え部材に伝わるねじ締め付け力は、ベース板の剛性の低下に応じて小さくなる。つまり、ねじ締め付け力により、端子押え部材を雌型端子に押圧して端子押え力を得ているから、貫通穴の位置からねじ穴の位置までの距離の違いに応じて、端子押え力にばらつきが生じ、端子押え力が低下した位置に設けられた雌型端子は、雄型端子の挿入力により動いてしまう問題がある。特に、貫通穴群が形成された領域の重心に対して、各ねじ穴を結ぶ直線が同一側に偏っていると、貫通穴の位置からねじ穴の位置までの距離の違いの幅が大きくなるから、端子押え力のばらつきが大きくなる。そのため、雄型端子の挿入力によって雌型端子がリアホルダ側（軸方向）に動くおそれがあり、これにより外部の電子部品等との半田接続部に外力が加わって損傷させることがある。

そこで、本発明は、ベース板の複数のねじ穴が偏って形成された領域、つまり、貫通穴が形成されていない領域のベース板を減肉することを特徴とする。すなわち、本発明の雌型コネクタの固定構造は、複数の雌型端子がそれぞれ収容される端子収容室が並設された柱状のハウジングと、ハウジングを電子機器が収容されたケースに形成された開口に挿入して複数のねじにより固定するリアホルダとを有し、ハウジングは、雌型端子の先端に相手側端子が挿入される第１の開口及び雌型端子を挿入可能に、かつ後端に連設された導体部を引き出す第２の開口と、第２の開口が形成された端面部の外縁からケースの開口よりも大きく突出させてケースの開口縁部に当接可能に設けられた突出片とを有してなり、リアホルダは、ハウジングの突出片を挟んでケースに対向するベース板と、ハウジングの第２の開口に対応させてベース板に形成された複数の貫通穴と、貫通穴ごとに設けられ雌型端子に当接可能な端子押え部材と、複数のねじが挿入される複数のねじ穴とを有し、リアホルダの複数のねじ穴は、貫通穴が形成された領域の重心に対して各ねじ穴を結ぶ直線が同一側に偏って配設され、ベース板は、ねじ穴を結ぶ直線が偏って配設された領域に減肉部が形成されることを特徴とする。

これによれば、貫通穴群の領域に対して複数のねじ穴が偏って形成された領域のベース板を減肉して剛性を下げることで、ねじ締め力を貫通穴群の領域に分散できるから、端子押え部材が雌型端子を押さえる端子押え力のばらつきを低減できる。その結果、各雌型端子に加わる端子押え力を均一化できるので、雄型コネクタを雌型コネクタに挿入する際の雄型端子の挿入力により、雌型端子が動くことに起因した外部の電子部品等の損傷を防止できる。

例えば、リアホルダのねじ穴が２つであって、２つのねじ穴を結ぶ直線が、貫通穴群の領域の重心から離して配設されている場合は、ベース板の２つのねじ穴が形成された領域を減肉することができる。

本発明によれば、雄型コネクタを雌型コネクタに挿入する際に、挿入力によって雌型端子が動いて外部の電子部品等との半田接続部に外力が加わることを防止できる。

本発明の一実施形態のコネクタの固定構造の断面図である。 本発明の一実施形態のコネクタの分解図である。 図１のリアホルダの平面図である。 図３のリアホルダの弾性部材の拡大図である。 ベース板のねじ穴が偏って形成された領域を減肉していないリアホルダの平面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。図１〜３に示すように、本実施形態の雌型コネクタは、複数の雌型端子１が収容される柱状のハウジング３と、電子機器、例えば、自動車のトランスミッションが収容されるケースのケース壁５の外面に、複数のねじで固定されるリアホルダ７を有している。雌型端子１は、例えば、金属部材により断面矩形の筒状に形成され、先端の開口から雄型端子が挿入されるようになっている。筒内には、雄型端子と接触する山形の弾性片９が形成されている。雌型端子１の後端には、例えば、リアホルダ７の裏面側に位置させる回路基板に半田等で接続される導体部１１が連設されている。

ハウジング３は、例えば、樹脂により形成され、複数の雌型端子１がそれぞれ収容される、例えば、直状の端子収容室１３と、雌型端子１の先端に相手方の雄型端子が挿入される第１の開口１５と、雌型端子１を挿入可能に、かつ後端に連設された導体部１１を引き出す第２の開口１７と、ケース壁５とリアホルダ７に挟持される突出片１９と、リアホルダ７の係止部材３５に係止される突部２１が形成されている。端子収容室１３は、断面矩形の直状に形成され、一端に開口１５が形成され、他端に開口１７が形成されている。開口１５は、端子収容室１３の雌型端子１の先端から、ケース内の電子機器に接続された雄型端子を挿入可能に形成されている。開口１７は、雌型端子１を挿入可能な断面矩形に形成されている。端子収容室１３の開口１５側の内面には、雌型端子１の先端が当接して位置決めされる係止段部１６が形成されている。突出片１９は、開口１７が形成された端面部１８の外縁から開口１２よりも大きく突出させてケース壁５の開口１２の縁に当接可能に設けられている。突出片１９は、扁平に形成されている。突出片１９は、本実施形態では、ハウジング３の中心軸と対称に２つ、２つの突出片１９を結ぶ直線に直交する線がハウジング３の外縁と交わる位置に１つの計３つ形成されている。突部２１は、ハウジング３の外面から起立して形成され、リアホルダ７の係止部材３５と係止するようになっている。

リアホルダ７は、ハウジング３の突出片１９を挟んでケース壁５に対向するベース板２５を備えている。ベース板２５には、ハウジング３の開口１７に対応する複数の貫通穴２７と、貫通穴２７ごとに設けられ雌型端子１の、例えば、後端の位置に当接する端子押え部材４１と、リアホルダ７をケース壁５にねじ止めする、例えば、２本のねじがそれぞれ挿入される２つのねじ穴３１，３２と、ハウジング３の突出片１９が挿入される複数の凹部３３と、ハウジング３の突部２１に係止して、ハウジング３をリアホルダ７に固定する係止部材３５と、ケース壁５の凹部に挿入され雌型コネクタを位置決めする突部３７が形成されている。

複数の貫通穴２７は、雌型端子１の導体部１１が挿入されてリアホルダ７の裏面側から突出するようになっている。各貫通穴２７には、雌型端子１を固定する複数の端子押え部材４１が形成されている。端子押え部材４１は、リアホルダ７をねじ止めしたとき、雌型端子１の後端に当接して弾性変形し、雌型端子１を係止段部１６に向かって押さえつけるようになっている。端子押え部材４１は、図４に示すように、略Ｌ字型に形成され、ベース板２５に片持ちされた脚部４３と、脚部４３から略直角に垂下され雌型端子１の後端に当接する腕部４５を有している。複数の貫通穴２７と端子押え部材４１により貫通穴群の領域３０がベース板２５に形成されている。

ねじ穴３１，３２は、リアホルダ７をケース壁５に固定させるねじが挿入され、かつ、挿入されたねじによりリアホルダ７をケース壁５に固定するようになっている。凹部３３は、突出片１９に対応して形成され、突出片１９の厚みよりも浅く形成されている。突部３７は、ケース壁５に設けられた凹部に嵌合してリアホルダ７を位置決めするようになっている。

次に、本実施形態のコネクタの特徴構成を説明する。リアホルダ７のねじ穴３１，３２は、貫通穴群の領域３０の重心４７、すなわち、端子押え部材４１が雌型端子１を押さえる方向の貫通穴群の領域３０の軸中心に対して、ねじ穴３１，３２を結ぶ直線が離して配設されている。また、ねじ穴３１，３２が形成された領域４９の外縁の一部にはベース板２５を減肉させた減肉部５１が設けられている。減肉部５１は、ねじ穴を結ぶ直線に対して、重心４７の反対側のベース板２５の縁部に形成され、ねじ穴３１，３２を結ぶ直線の略中心に対向して形成されている。

このように構成される雌型コネクタを、電子機器が収容されたケースのケース壁５に固定する構造について説明する。図１に示すように、ハウジング３の開口１７側にリアホルダ７を位置させ、導体部１１をリアホルダ７の各貫通穴２７に挿入してリアホルダ７の裏面側に突出させる。この際、ハウジング３の突部２１にリアホルダ７の係止部材３５を係止させてハウジング３とリアホルダ７を固定する。リアホルダ７に固定されたハウジング３を、電子機器が収容されたケースのケース壁５の開口１２に挿入して、各突出片１９を開口１２の縁に当接させる。この状態で、リアホルダ７のねじ穴３１，３２にねじを挿入して、ケース壁５に形成されたねじ穴に螺合させ、リアホルダ７をケース壁５に固定する。これにより、各突出片１９がリアホルダ７の各凹部３３に押圧されてハウジング３がケース壁５の開口１２に固定される。このとき、ベース板２５の端子押え部材４１の腕部４５が雌型端子１の後端に当接した状態でねじ止めされる。これにより、端子押え部材４１が弾性変形し、端子押え部材４１からの弾性力により、雌型端子１が端子収容室１３内に押さえつけられる。なお、各突出片１９と各凹部３３の製作公差などを考慮して、各凹部３３の深さより各突出片１９は厚く形成されるので、ケース壁５とリアホルダ７の間には隙間が形成されている。

次に、本実施形態の特徴作用について説明する。貫通穴群の領域３０には、複数の貫通穴２７が形成されるから、ねじ穴３１，３２が形成された領域４９より剛性が低い。そのため、ねじ穴３１，３２を結ぶ直線が、貫通穴群の領域３０の重心４７より離してねじ穴３１，３２が形成されると、ねじ穴３１，３２からの距離に応じて、貫通穴群の領域３０に伝わるねじ締め付け力にばらつきが生ずる。つまり、貫通穴群の領域３０の境界に位置し、かつねじ穴３１又はねじ穴３２を臨む位置の貫通穴２７に形成された端子押え部材４１に伝わるねじ締め付け力は大きくなり、ねじ穴３１又はねじ穴３２から離れるに従いねじ締め付け力の伝わりが小さくなる。このように、端子押え部材４１に伝わるねじ締め付け力が位置により異なると、端子押え部材４１に加わる雌型端子１を押さえ付ける力にばらつきが生じ、雄型端子の挿入力によって雌型端子１がリアホルダ７側に動くおそれがあり、これにより外部の電子部品等との半田接続部に外力が加わって損傷させることがある。

そこで、ベース板２５のねじ穴３１，３２が形成された領域４９を減肉して減肉部５１を形成する。これにより、ねじ穴３１，３２が形成された領域４９の剛性が下がるので、ねじ止め時に、領域４９から貫通穴群の領域３０に伝わるねじ締め付け力を分散できる。その結果、貫通穴群の領域３０に伝わるねじ締め付け力を均一化でき、端子押え力のばらつきを低減できるから、雄型端子の挿入力によって雌型端子１がリアホルダ７側に動くことを防止できる。

これに反して、図５に示すように、リアホルダ６０のねじ穴６１、６２が偏って形成された領域６３を減肉しないと、ねじ止め時に、貫通穴群の領域６５の境界に位置し、かつねじ穴３１又はねじ穴３２を臨む位置の貫通穴に形成された端子押え部材に伝わるねじ締め付け力は大きくなり、ねじ穴３１又はねじ穴３２から離れるに従いねじ締め付け力の伝わりが小さくなる。つまり、図５中の斜線で示したねじ穴６１，６２に近い領域６７，６９に伝わるねじ締め付け力は大きくなり、その他の貫通穴群の領域６５に伝わるねじ締め付け力が小さくなる。その結果、ねじ穴６１、６２から離れた位置の端子押え部材は、雌型端子を押さえる力が不十分となり、雄型端子の挿入力により雌型端子が動いて、電子部品等との半田接続部に外力が加わり損傷することがある。

以上述べたように、本実施形態の雌型コネクタの固定構造によれば、雌型端子１に雄型端子を挿入するときに、雌型端子１が動いて外部の電子部品等との半田接続部に外力が加わることを防止できる。特に、ねじ穴３１，３２を結ぶ直線が、貫通穴群の領域３０の重心４７から離れていても、各端子押え部材４１が各雌型端子１を押さえる力のばらつきを抑制できるから、ねじ穴３１，３２の位置等の制約が緩和され、雌型のコネクタタの固定構造を容易に製作できる。

なお、本実施形態は、リアホルダ７にねじ穴を２つ形成しているが、ねじ穴の位置及び数はこれに限定されるものではない。ねじ穴の数が２つを越えた場合であって、かつ、貫通穴群の領域の重心に対して各ねじ穴を結ぶ複数の直線が同一側に偏って配設されている場合は、ベース板の減肉部を、各ねじ穴を結ぶ複数の直線が偏って配設された領域に形成できる。

また、ベース板２５の形は本実施形態に限定されるものではなく、例えば、収容される電子機器のケース内配置に応じて、四角、円等、適宜設計できる。

また、ハウジング３の突部２１とリアホルダ７の係止部材３５を省略することもできるが、突部２１と係止部材３５により、ハウジング３とリアホルダ７を固定した後、ケース壁５に挿入固定することで、挿入固定の作業が容易になる。

１ 雌型端子
３ ハウジング
５ ケース壁
７ リアホルダ
１１ 導体部
１２ 開口
１３ 端子収容室
１５ 開口
１７ 開口
１９ 突出片
２５ ベース板
２７ 貫通穴
３０ 貫通穴群の領域
３１ ねじ穴
３２ ねじ穴
４１ 端子押え部材
５１ 減肉部

Claims (2)

1. 複数の雌型端子がそれぞれ収容される端子収容室が並設された柱状のハウジングと、該ハウジングを電子機器が収容されたケースに形成された開口に挿入して複数のねじにより固定するリアホルダとを有し、
   前記ハウジングは、前記雌型端子の先端に相手側端子が挿入される第１の開口及び前記雌型端子を挿入可能に、かつ後端に連設された導体部を引き出す第２の開口と、該第２の開口が形成された端面部の外縁から前記開口よりも大きく突出させて前記ケースの開口縁部に当接可能に設けられた突出片とを有してなり、
   前記リアホルダは、前記ハウジングの前記突出片を挟んで前記ケースに対向するベース板と、前記ハウジングの前記第２の開口に対応させて前記ベース板に形成された複数の貫通穴と、該貫通穴ごとに設けられ前記雌型端子に当接可能な端子押え部材と、前記複数のねじが挿入される複数のねじ穴とを有し、
   前記リアホルダの前記複数のねじ穴は、前記貫通穴群が形成された領域の重心に対して各ねじ穴を結ぶ直線が同一側に偏って配設され、前記ベース板は、前記ねじ穴を結ぶ直線が偏って配設された領域に減肉部が形成されてなるコネクタの固定構造。
2. 請求項１に記載の雌型コネクタの固定構造において、
   前記リアホルダには前記ねじ穴が２つ形成され、該２つのねじ穴を結ぶ直線は、前記貫通穴群が形成された領域の重心から離して配設され、前記ベース板は、前記ねじ穴を結ぶ直線が配設された領域に前記減肉部が形成されてなるコネクタの固定構造。

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