JP5991265B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

コネクタハウジングに設けられた係止部を、相手方コネクタハウジングに設けられた被係止部に係止させることで合体可能なコネクタにおいて、係止部を形状記憶樹脂にて構成した形態のものが知られている（下記特許文献１参照）。特許文献１における係止部は係止解除方向に形状記憶処理がなされている。よって、係止部に熱を加えることで、係止部と被係止部間の係合状態が解除され、両コネクタは容易に分離可能となる。

特開２００４−８７３７９号公報

ところで、自動車には広範囲にわたってハーネスが配索されている。そして、いずれかの部位で高い熱が発生すると、電線を伝って高い熱が広範囲に伝達されてしまう事態が懸念される。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、形状記憶樹脂を用いて熱の伝達を遮断可能なコネクタを提供することを目的とする。

本発明のコネクタは、
電線の端部に接続された端子金具と、
前記端子金具が収容され嵌合相手となる相手方コネクタハウジングと嵌合可能なコネクタハウジングとを備え、
前記コネクタハウジングと前記相手側コネクタハウジングとの間には、前記両コネクタハウジングを離間させる方向に付勢する付勢部材が介在されており、
前記コネクタハウジングには、係止部と、収容された前記端子金具を抜止めするランスとが形成され、
前記相手方コネクタハウジングには、前記係止部に係止して前記両コネクタハウジングを嵌合状態にロックする被係止部が形成されたコネクタであって、
前記コネクタハウジングは、形状記憶樹脂で形成された部分と難燃性樹脂で形成された部分とを一体化したものであり、
前記係止部が、前記被係止部に係止するアーム部と、前記アーム部を前記被係止部から外す方向へ撓ませる解除操作部とを有しており、
前記コネクタハウジングのうち前記アーム部のみが、温度上昇に応動して前記被係止部に対する係止を解除する変形動作が記憶された前記形状記憶樹脂で形成されており、
前記コネクタハウジングのうち前記ランスと前記解除操作部を含み且つ前記アーム部を除いた領域が、前記難燃性樹脂で形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、端子間の短絡などの不具合によりコネクタハウジングが温度上昇すると、形状記憶樹脂を含んで形成された係止部は被係止部から係止状態を解除するように変形する。この時、両コネクタハウジング間に介在された付勢部材によって、両コネクタハウジングは嵌合解除方向に押し出されて離間する。このように、電線の配索途中に介在されているコネクタが熱に応動して自動的に離間されるようにすることで、熱の伝達を遮断することが可能となる。

実施例１に係る両コネクタの側断面図 同じく嵌合途中の両コネクタの側断面図 同じく正規嵌合時の両コネクタの側断面図 同じく両コネクタの離間動作を示す側断面図

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

（１）本発明のコネクタは、
前記付勢部材は前記両コネクタハウジングのいずれか一方の内部において軸線が嵌合方向に沿うようにして配された複数本のバネである構成とすることが好ましい。
この構成によれば、複数本のバネを嵌合方向に沿って配するようにしたことで、コネクタハウジング同士の離間動作を安定的に行わせることができる。

（２）本発明のコネクタは、
両コネクタハウジングが嵌合状態のときに外部と非連通となるように防水シールされて、前記両コネクタハウジングの間に形成される空間が密閉空間を構成することが好ましい。
この構成によれば、密閉空間が熱膨張することで、密閉空間内の空気が両コネクタハウジングを離間する方向に作用して付勢部材の付勢力を助勢するため、付勢部材自体は付勢力が低いもので済む。

（３）本発明のコネクタは、
前記係止部を除く前記コネクタハウジングは前記係止部に比べて難燃性の高い難燃性樹脂もしくは不燃性樹脂にて形成された難燃部を含んで構成されていることが好ましい。
この構成によれば、係止部を除くコネクタハウジングの熱による変形を防止することができる。

次に、本発明のコネクタを具体化した実施例１について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例１＞
本実施例の防水コネクタは端子金具２１と、相手方コネクタハウジングＢと嵌合可能なコネクタハウジングＡと、両コネクタハウジングＡ、Ｂ間を防水する為のシールリング３１とを備えて構成されている。尚、以下の説明において、前後方向については、図１の左側を前側、右側を後側とする。

コネクタハウジングＡは端子金具２１を後方より収容可能な端子収容室１２が幅方向２列に並んで前後方向に開口して設けられている。そして、端子収容室１２の下壁面には片持ち状に延出した形態であって、上下方向に撓み変形可能なランス１２Ａが形成されている。ランス１２Ａは、端子収容室１２内に正規位置まで端子金具２１が挿入された際に、図１に示すように、端子金具２１に対して弾性係止してその抜け止めがなされる。また、端子収容室１２の前端側は角筒状であり、後端側は円筒状の形態を成している。そして、端子収容室１２の後端側の内周面はシール面１２Ｍとなっている。

コネクタハウジングＡの前面からは、壁部１３の前側を覆うようにして、リテーナ１４が組み付けられている。リテーナ１４には、図１に示すように、ランス１２Ａの撓み空間に位置して、ランス１２Ａの撓み変形を規制する撓み規制部１４Ａが設けられている。また、リテーナ１４には、端子収容室１２の位置に合わせて端子挿通孔１４Ｈが開口している。そして、図１に示すように、端子挿通孔１４Ｈは後述する雄端子金具のタブ部Ｔｂの進入を誘導する放射状のテーパ面１４Ｍを備えている。また、リテーナ１４の後端縁１４Ｅは、図１に示すようにシールリング３１の前端に位置しており、シールリング３１装着時には、その脱落規制を行うようになっている。また、図１に示すように、リテーナ１４の前端面の幅方向略中央には上下に亘って２つのバネ座部１４Ｂが窪み形成されている。バネ座部１４Ｂは両コネクタハウジングＡ、Ｂの嵌合時に相手方コネクタハウジングＢに収容された後述のバネ４１を受けつつ、嵌合面内方向への位置ずれを規制する役割を果たしている。

更に、コネクタハウジング１１の中央から前方にかけて、壁部１３を取り囲むようにして、スカート部１６が設けられている。尚、シールリング３１はこのスカート部１６と壁部１３との間の嵌合空間Ｓを通して装着される。また、スカート部１６の上面中央には、両コネクタハウジングＡ、Ｂとの嵌合状態を保持するロックアーム（係止部）１５が、上下方向に撓み変形可能に設けられている。

ロックアーム１５は、その中央部分がコネクタハウジングＡの壁部１３と連結されており、後端上面に設けられた押圧操作部１５Ｂを押す事で先端側のアーム部１５Ａが上方に撓み変形するようになっている。そして、アーム部１５Ａの略中央部には、ロック孔１５Ｈが開口している。

コネクタハウジングＡは形状記憶性を有する形状記憶樹脂と難燃性樹脂との二色成形によって形成されている。形状記憶樹脂にはポリウレタン化合物を、難燃性樹脂にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を母材としてハロゲン化合物を添加したものが用いられている。形状記憶樹脂が用いられているのはロックアーム１５のアーム部１５Ａのみであり、その他のコネクタハウジングＡは難燃性樹脂が用いられている。形状記憶樹脂にて形成されたアーム部１５Ａは図４に示すように、上方向（すなわち係合解除方向）に大きく撓み変形した状態で形状記憶処理が施されている。

相手方コネクタハウジングＢは合成樹脂製であり、後方に開口するフード部４１を備えている。そして、フード部４１内には、相手方コネクタハウジングＢに収容された周知の形態の雄端子金具のタブ部Ｔｂが突出している。フード部４１の開口縁の断面形状は、コネクタハウジングＡのスカート部１６の断面形状よりも一回り小さく、かつ、壁部１３の断面形状よりも一回り大きい形態を成している。よって、両コネクタハウジングＡ、Ｂを嵌合させると、相手方コネクタハウジングＢのフード部４１が嵌合空間Ｓに嵌り込み、図３に示すように、コネクタハウジングＡとの間で、シールリング３１を挟み付けることによって液密構造となる。そして、フード部４１の上面の略中央には、ロック突部（被係止部）４２が突設されており、ロックアーム１５のロック孔１５Ｈに係合可能とされている。

また、相手方コネクタハウジングＢの嵌合面の幅方向略中央には、図１に示すように、上下に亘って円形断面のバネ収容室４４が形成されている。バネ収容室４４の奥端部には、棒状突起４４Ａが形成されており、バネ（付勢部材）４３が装着可能となっている。バネ４３は金属製であり、円筒形状を成している。そして、図１に示すように、バネ収容室４４の前後方向の長さＬ１よりもバネ４３の自然長Ｌ２の方が長く設定されている（Ｌ１＜Ｌ２）。そして、両コネクタハウジングＡ、Ｂが嵌合した際には、図３に示すように、バネ４３の後端部はコネクタハウジングＡのリテーナ１４の前面に設けられたバネ座部１４Ｂに当接して圧縮される。

端子金具２１は全体として前後方向に細長く、雌側のものであり、前端部には角筒部２５が形成され、後端部にはバレル状の圧着部２６が形成された周知の形態となっている。そして、電線ＷＨが圧着部２６においてかしめ付けられている。角筒部２５の前面は雄端子金具のタブ部Ｔｂが貫通可能なように開口しており、タブ部Ｔｂは角筒部２５内の図示しないリブに摺接することで両端子金具２１は電気的に接続する。

更に、電線ＷＨの前端部（端子金具２１の後端部）にはゴム栓２２が外嵌されており、ゴム栓２２は全体として前後方向に略円筒状を成している。ゴム栓２２の外周には、端子収容室１２のシール面１２Ｍに対して弾性的に密着可能な外周リップ部２２Ａが形成されており、シール面１２Ｍとゴム栓２２は液密状に密着している。そして、電線ＷＨの外周に対しては周知形態の図示しない内周リップ部が形成され、電線ＷＨの絶縁被覆の外周に対してもゴム栓２２は液密状に密着している。

シールリング３１はゴム製であり、その内周及び外周面には全周に亘って突条縁３１Ａ、３１Ｂが突設されている。突条縁３１Ａは内周に向けられてコネクタハウジングＡの壁部１３と当接している。一方で、突条縁３１Ｂは外周に向かっており、相手方コネクタハウジングＢとの嵌合時には、そのフード部４１に所定の接圧で押し付けられる。

次に、防水コネクタの組み立て及び嵌合作業の手順の一例について説明する。

まず、コネクタハウジングＡの各端子収容室１２内に端子金具２１を収容した後、嵌合空間Ｓにシールリング３１を嵌め込んで、壁部１３の奥端部にシールリング３１を装着する。また、ロックアーム１５のアーム部１５Ａには、予め７０℃以上の温度で図４に示すように係合解除方向に持ち上がるように形状記憶処理がなされている。一方で、相手方コネクタハウジングＢ内にも雄端子金具を収容し、フード部４１内に設けられたバネ収容室４４に、バネ４３を収容し、バネ収容室４４内の棒状突起４４Ａにバネ４３を装着させる。

次に、両コネクタを嵌合させる際には、相手方コネクタハウジングＢのフード部４１と、コネクタハウジングＡの嵌合空間Ｓとが水平になるように位置を揃えてからフード部１２を嵌合空間Ｓに挿入させる。そして、ロックアーム１５のアーム部１５Ａが相手方コネクタハウジングＢのロック突部４２に当接したら、押圧操作部１５Ｂを下方に押し込むことで、アーム部１５Ａをロック突部４２の高さ以上に上方へ撓み変形させる。一方で、相手方コネクタハウジングＢのフード部４１内に突出した雄端子金具のタブ部Ｔｂはリテーナ１４の前端面に設けられたテーパ面１４Ｍに誘導されつつ、端子挿通孔１２Ｈを貫通し、コネクタハウジングＡ内に収容された端子金具２１の前面開口に進入していく。

その後、嵌合空間Ｓの奥端部にまでフード部４１を進入させると、ロックアーム１５のアーム部１５Ａに設けられたロック孔１５Ｈとロック突部４２が整合するので、押圧操作部への押込み操作を止めると、アーム部１５Ａは弾性復帰して、ロック突部４２とロック孔１５Ｈは係合し、両コネクタは嵌合状態が保持される。一方で、雄端子金具のタブ部Ｔｂは端子金具２１のリブに摺接することで正規挿入がなされ、両端子金具２１は電気的に接続される。また、バネ収容室４４より突出していたバネ４３は、コネクタハウジングＡのリテーナ１４の前面に設けられたバネ座部１４Ｂに進入し、図３に示すようにバネ４３は両コネクタ間にて圧縮された状態となる。また、相手方コネクタハウジングＢのフード部４１とコネクタハウジングＡの壁部１３間にはシールリング３２が挟み付けられ、シール状態で密着している。これで、両コネクタの嵌合作業は完了する。

次に、両コネクタの離間動作（本実施例の作用）について説明する。

まず、端子金具２１間の短絡などによって、コネクタハウジングＡが急激に温度上昇すると、その熱がロックアーム１５のアーム部１５Ａに伝わる。すると、上述の通り、７０℃以上の温度でアーム部１５Ａは上方すなわち係合解除方向に変形する。この時、両コネクタハウジングＡ、Ｂ間にはバネ４３が圧縮状態で介在している為、アーム部１５Ａのロック突部４２への係合が解除されると、バネ４３の復元力によって、両コネクタは離間する方向へ力を受ける。そして、相手方コネクタハウジングＢにまで温度上昇が及ぶ前に両コネクタは分離し、雌雄端子間の電気的接続についても遮断される。また、両コネクタハウジングＡ、Ｂ間及び、端子収容室１２と端子金具２１間はそれぞれシールリング３１と、ゴム栓２２が配されているので密閉状態が維持されている。よって、急激な温度上昇によって、コネクタハウジングＡ内の空気は熱膨張し、内圧が上昇する。この内圧がロックアーム１５の係合解除と共に解放されて、両コネクタを離間する方向へ作用する。これにより、両コネクタの分離はより確実に達成される。

次に、本実施例の効果について説明する。

本実施例によれば、端子間の短絡などの不具合によりコネクタハウジングＡが温度上昇すると、形状記憶樹脂を含んで形成されたロックアーム１５のアーム部１５Ａはロック突部４２から係合状態を解除するように変形する。この時、両コネクタハウジングＡ、Ｂ間に介在するバネ４３によって、両コネクタハウジングＡ、Ｂは嵌合解除方向に押し出されて離間する。よって、相手方コネクタハウジングＢへの熱の伝達を遮断することが可能となる。

また、バネ４３は相手方コネクタハウジングＢ内にその軸線が嵌合方向に沿うように２本配されているので、コネクタハウジングＡ、Ｂ同士の離間動作を安定的に行わせることができる。

また、コネクタハウジングＡの壁部１３と相手方コネクタハウジングＢのフード部４１との間にはシールリング３１が挟み付けられ、シール状態で密着している。また、端子収容室１２内に収容される端子金具２１の後端部にはゴム栓２２が液密状に外嵌されており、端子金具２１の挿入時には、端子収容室１２の後端側のシール面１２Ｍと、端子金具２１のゴム栓２２はシール状態で密着している。これにより、コネクタハウジングＡ内は密閉状態となる。よって、コネクタハウジングＡが温度上昇に至ると、密閉されたコネクタハウジングＡ内の空気が熱膨張し、両コネクタハウジングＡ、Ｂを離間する方向に作用してバネ４３の復元力を助勢する為、バネ４３自体は付勢力が低いもので済む。

また、ロックアーム１５のアーム部１５Ａを除くコネクタハウジングＡはアーム部１５Ａに比べて難燃性の高い難燃性樹脂もしくは不燃性樹脂にて形成された難燃部を含んで構成されている為、アーム部１５Ａの形状記憶機能を維持しつつ、温度上昇によるコネクタハウジングＡの熱変形を防止することができる。

以上、本発明によれば、電線ＷＨの配索途中に介在されているコネクタが熱に応動して自動的に離間されるようにすることで、熱の伝達を遮断することが可能となる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、形状記憶樹脂にはポリウレタン化合物を、難燃性樹脂にはＰＢＴにハロゲン化合物を添加したものを使用したが、これに限らず、形状記憶樹脂には、ポリノルボルネン、トランスポリイソプレン、スチレン―ブタジエン共重合体等を用いても良い。難燃性樹脂には添加剤として酸化アンチモンやガラス繊維を用いても良い。
（２）上記実施例では、コネクタハウジング側に雌側端子金具を、相手方コネクタハウジング側に雄側端子金具を収容したが、これに限らず、両コネクタハウジングに収容する端子金具の種類に制限はない。
（３）上記実施例では、コネクタに防水機能を持たせたが、これに限らず、防水機能を持たせなくても良い。その場合、ゴム栓やシールリングを使用は任意である。
（４）上記実施例では、相手方コネクタハウジング側にバネ収容部を設けたが、これに限らず、コネクタハウジング側にバネ収容部を設けても良いし、バネ収容部を設けることなく、両コネクタハウジング間に別体として介在させるだけでも良い。
（５）上記実施例では、相手方コネクタハウジングを合成樹脂にて形成したが、これに限らず、難燃性樹脂にて形成しても良い。
＜参考例＞
（１）上記実施例では、ランスも難燃性樹脂にて形成したが、ランスを弾性の高い形状記憶樹脂もしくは合成樹脂にて形成する形態も考えられる。
（２）上記実施例では、コネクタハウジングを形状記憶樹脂と難燃性樹脂の二色成形により形成したが、形状記憶樹脂と合成樹脂とする形態も考えられる。

Ａ…コネクタハウジング
Ｂ…相手方コネクタハウジング
ＷＨ…電線
１５…ロックアーム（係止部）
２１…端子金具
４２…ロック突部（被係止部）
４３…バネ（付勢部材）

Claims (4)

1. 電線の端部に接続された端子金具と、
   前記端子金具が収容され嵌合相手となる相手方コネクタハウジングと嵌合可能なコネクタハウジングとを備え、
   前記コネクタハウジングと前記相手側コネクタハウジングとの間には、前記両コネクタハウジングを離間させる方向に付勢する付勢部材が介在されており、
   前記コネクタハウジングには、係止部と、収容された前記端子金具を抜止めするランスとが形成され、
   前記相手方コネクタハウジングには、前記係止部に係止して前記両コネクタハウジングを嵌合状態にロックする被係止部が形成されたコネクタであって、
   前記コネクタハウジングは、形状記憶樹脂で形成された部分と難燃性樹脂で形成された部分とを一体化したものであり、
   前記係止部が、前記被係止部に係止するアーム部と、前記アーム部を前記被係止部から外す方向へ撓ませる解除操作部とを有しており、
   前記コネクタハウジングのうち前記アーム部のみが、温度上昇に応動して前記被係止部に対する係止を解除する変形動作が記憶された前記形状記憶樹脂で形成されており、
   前記コネクタハウジングのうち前記ランスと前記解除操作部を含み且つ前記アーム部を除いた領域が、前記難燃性樹脂で形成されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記付勢部材は前記両コネクタハウジングのいずれか一方の内部において軸線が嵌合方向に沿うようにして配された複数本のバネであることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 両コネクタハウジングが嵌合状態のときに外部と非連通となるように防水シールされて、前記両コネクタハウジングの間に形成される空間が密閉空間を構成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記係止部を除く前記コネクタハウジングは前記係止部に比べて難燃性の高い難燃性樹脂もしくは不燃性樹脂にて形成された難燃部を含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のコネクタ。

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