JP6943917B2

JP6943917B2 - コネクタ

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Publication number: JP6943917B2
Application number: JP2019066544A
Authority: JP
Inventors: 瑛理香小平; 宮川　知之; 知之宮川; 知由深谷
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: EP3716413A1; CN111755920A; US11121510B2; JP2020167035A; EP3716413B1; US20200313369A1

Description

本発明は、板状のパネルに設けられた貫通孔に挿入された状態にてパネルに取り付けられるコネクタに関する。

従来から、車両の車体（例えば、インストルメントパネル等）を構成する板状のパネルに設けられた貫通孔に挿入されて係止されるコネクタが提案されている。例えば、従来のコネクタの一つは、コネクタ本体部から延びる片持ち梁状の係止アームと係止片とを有し、パネルに組み付けられるとき、貫通孔の周縁部を係止アームと係止片とで挟んだ状態でパネルに係止されるようになっている。このコネクタは、係止アームが弾性変形可能であることを利用し、コネクタのパネルに対する相対移動（いわゆるガタツキ）を抑制するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開平７−２６３０８７号公報

上述した従来のコネクタをパネルへ組み付ける際、パネルの貫通孔にコネクタを挿入した後のコネクタの移動量は、主に、係止アームによって規制されている。具体的には、作業者は、係止アームが貫通孔の周縁部に当接してコネクタがそれ以上進まなくなるまで、コネクタをパネルに対して移動させる。そのため、作業者によっては、係止アームがパネルに強く押し付けられ、係止アームに意図しない損傷などが生じる可能性がある。コネクタは、このような損傷を出来る限り避け得るように、パネルへの組み付けに対する十分な耐久性を有することが望ましい。

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、パネルへの組み付けに対する耐久性に優れたコネクタ、を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記［１］〜［３］を特徴としている。
［１］
板状のパネルに設けられた貫通孔に挿入された状態にて前記パネルに組み付けられるコネクタであって、
前記貫通孔に所定の挿入方向に沿って挿入される本体部と、前記本体部に一体的に設けられ且つ前記貫通孔の周縁部を前記挿入方向において挟んだ状態で前記周縁部に係合する第１係止部及び第２係止部と、前記本体部から突出するリブと、を備え、
前記第１係止部及び前記第２係止部の少なくとも一方は、
前記本体部から延出する一対の梁状部と、前記一対の前記梁状部の自由端同士を連結し且つ前記パネルに向けて突出する突出部と、を含む両持ち梁状の形状を有し、
前記リブは、
前記一対の前記梁状部のうちの一方から前記挿入方向における前方に延出する、
コネクタであること。
［２］
上記［１］に記載のコネクタにおいて、
前記突出部は、
前記一対の前記梁状部の一方に繋がって前記パネルに向けて延びる第１部分と、前記一対の前記梁状部の他方に繋がって前記パネルに向けて延びる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に隙間を画成しながら前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ連結部分と、を有する、
コネクタであること。
［３］
上記［１］又は上記［２］に記載のコネクタにおいて、
前記一対の前記梁状部の少なくとも一方は、
当該コネクタが前記パネルに組み付けられたときに前記貫通孔の開口領域よりも外側に向けて広がるように前記本体部から延出する形状を有する、
コネクタであること。

上記［１］の構成のコネクタによれば、コネクタをパネルに係止する第１係止部および第２係止部の少なくとも一方が、両持ち梁状の形状を有する。そのため、上述した従来のコネクタに比べ、パネルへのコネクタの組み付け時に係止部（第１係止部および第２係止部の少なくとも一方）がパネルに強く押し付けられた場合であっても、係止部の意図しない損傷等を抑制できることになる。このように、本構成のコネクタは、パネルへの組み付けに対する耐久性に優れている。

また、上述した従来のコネクタでは、コネクタから延びる電線等が片持ち梁状の係止アームに引っかかることで、パネルへのコネクタの組み付けが妨げられる可能性がある。これに対し、本構成のコネクタは、両持ち梁状の係止部（第１係止部および第２係止部の少なくとも一方）を有するため、電線による組み付けの妨げが生じ難い。

上記［２］の構成のコネクタによれば、係止部（第１係止部および第２係止部の少なくとも一方）を構成する突出部が、隙間をあけて配置された第１部分および第２部分を連結部分で繋いだ形状を有する。よって、このような隙間が無い場合に比べ、この係止部がパネルに当接したとき、突出部がパネルから受ける力が係止部の全体に分散され、突出部の周辺に過大な応力集中が生じ難い。よって、本構成のコネクタは、パネルへの組み付けに対する耐久性に更に優れている。

上記［３］の構成のコネクタによれば、係止部（第１係止部および第２係止部の少なくとも一方）を構成する梁状部が、貫通孔の開口領域よりも外側に向けて広がるように本体部から延出する形状を有する。よって、梁状部が貫通孔の開口領域内に収まる程度の長さを有する場合に比べ、梁状部を長くすることができる。その結果、梁状部が弾性変形可能な範囲が広がり、パネルへの組み付けに対する耐久性を更に向上できる。

本発明によれば、パネルへの組み付けに対する耐久性に優れたコネクタを提供できる。

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、本発明の実施形態に係るコネクタ斜視図である。図２（ａ）は、図１に示すコネクタの正面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すコネクタの上面図である。図３は、図１に示すコネクタのアーム状係止部の周辺を拡大した部分拡大図である。図４（ａ）は、図１に示すコネクタ及びコネクタが取り付けられるパネルの斜視図であり、図４（ｂ）は、コネクタがパネルに取り付けられた状態を示す斜視図である。図５は、図１に示すコネクタがパネルに組み付けられた状態における、パネル及びコネクタの上面図である。図６（ａ）は、図１に示すコネクタのアーム状係止部に外力が及んでいない状態のアーム状係止部の形状を表す上面図であり、図６（ｂ）は、アーム状係止部に外力が及んでいる場合におけるアーム状係止部の変形の様子を表す概略図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコネクタ１について説明する。

図１〜図４（特に図４）に示すように、コネクタ１は、板状のパネルＰに設けられた貫通孔Ｐａに挿入された状態にてパネルＰに取り付けられ、且つ、相手側コネクタ（図示省略）と嵌合されるように用いられる。パネルＰとしては、車両の車体（例えば、インストルメントパネル）を構成する板状体が例示される。コネクタ１の使用態様の一例として、車両に内蔵される故障診断システム（メンテナンス時などに外部装置と接続され、車両に異常が生じているか否かの情報を外部装置に送信するシステム）へアクセスするためのコネクタが挙げられる。本例では、コネクタ１にメス端子が収容され、相手側コネクタにオス端子が収容される。

以下、図１に示すように、「嵌合方向」、「幅方向」、「上下方向」、「前」、「後」、「上」及び「下」を定義する。「嵌合方向」、「幅方向」及び「上下方向」は、互いに直交する。

図１等に示すように、コネクタ１は、樹脂製のコネクタ本体部１０を有する。コネクタ本体部１０は、上面の幅方向長さが下面の幅方向長さよりも短い略台形状の断面形状を有する端子収容ブロック部２０と、端子収容ブロック部２０から一体で後方に延びるパネル組付部３０と、を有する。

端子収容ブロック部２０には、複数の端子収容室２１が嵌合方向に沿って貫通形成されている。複数の端子収容室２１には、後方に電線が接続された複数のメス端子（図示省略）が収容・固定されるようになっている。端子収容ブロック部２０が相手側コネクタの端子収容ブロック部（図示省略）と接続されることで、コネクタ１と相手側コネクタとが嵌合され、コネクタ１に収容された複数のメス端子と、相手側コネクタに収容された複数のオス端子との電気的導通がそれぞれ達成されるようになっている。

端子収容ブロック部２０の上面の中央部には上方に向けて突出し且つ嵌合方向に延びる凸部２２が設けられている。凸部２２は、コネクタ１と相手側コネクタとの嵌合時、相手側コネクタの端子収容ブロック部に設けられた案内凹部（図示省略）に挿入・案内されることにより、コネクタ１と相手側コネクタとの軸ズレを抑制するようになっている。

パネル組付部３０には、上面３２の幅方向両端部および下面の幅方向両端部の４箇所にアーム状係止部３１が設けられている。アーム状係止部３１は、パネル組付部３０から延びる一対の梁状部３１ａと、梁状部３１ａの自由端同士を連結してパネルＰに向けて嵌合方向前方に向けて突出する突出部３１ｂと、を有する。アーム状係止部３１は、全体として、両持ち梁状の形状を有する。

図３に示すように、梁状部３１ａの一方は、上面３２の後方側かつ幅方向外側の端部から幅方向外側に向けて延び、上方に延びた後、幅方向内側に向けて延びている。梁状部３１ａの他方は、上面３２から上方に延出するリブ３３の後方側かつ上下方向の上端から幅方向外側に向けて延びている。

突出部３１ｂは、上面視で略Ｕ字状の形状を有する形状を有し、一対の梁状部３１ａの自由端同士を繋ぎながら、嵌合方向前方に突き出している。より具体的には、図３，５に示すように、突出部３１ｂは、一対の突出壁３１ｃの嵌合方向前方の端部同士が連結壁３１ｄを介して連結された形状を有している。一対の突出壁３１ｃは、それらの間に隙間を画成した状態で連結壁３１ｄによって連結されており、パネルＰから外力Ｆ（図６を参照）を受けない状態では互いに接触しない。アーム状係止部３１と上面３２との間には、隙間３４が設けられている。なお、図５に示すように、コネクタ１がパネルＰの貫通孔Ｐａに挿入されたとき、アーム状係止部３１は、貫通孔Ｐａの周縁部において嵌合方向後方側のパネル面Ｐ１に当接する。

パネル組付部３０には、幅方向両端部の２箇所に係合爪部３６が設けられている。係合爪部３６は、パネル組付部３０の側面から幅方向外側に突出しており、図４（ｂ）及び図５に示すように、コネクタ１がパネルＰの貫通孔Ｐａに挿入されたとき、貫通孔Ｐａの周縁部において、嵌合方向前方側のパネル面Ｐ２に係合する。

これにより、アーム状係止部３１と係合爪部３６とでパネルＰを挟んだ状態となり、コネクタ１がパネルＰに対して嵌合方向に相対移動しないように（ガタツキが抑制されるように）、コネクタ１がパネルＰに組み付けられることになる。

ここで、係合爪部３６の嵌合方向前方側には、後方に移動するにつれて係合爪部３６の頂面が幅方向外側に移動するように傾斜する傾斜面３６ａが形成されている。傾斜面３６ａは、パネルＰにコネクタ１を挿入する際の貫通孔Ｐａに対するコネクタ１の幅方向の位置決めを行い易くする（案内する）ために設けられている。

一方、パネル組付部３０のリブ３３の嵌合方向前方には、後側に移動するにつれてリブ３３の頂面が上方に移動するように傾斜する傾斜面３３ａが形成されている。傾斜面３３ａは、パネルＰにコネクタ１を挿入する際の貫通孔Ｐａに対するコネクタ１の上下方向の位置決めを行い易くする（案内する）ために設けられている。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、リブ３３は、貫通孔Ｐａの周縁部の上方に設けられた窪みＰｂに入ることにより、幅方向における位置決めを行いやすくする（案内する）効果も有する。

また、図２等に示すように、リブ３３の後端部から後端壁３５が幅方向内側に延びるように設けられている。パネル組付部３０の上面側の後端壁３５は、パネル組付部３０の幅方向中央部において分断されており、パネル組付部３０の下面側の後端壁３５は、分断されることなく幅方向に延びている。

次いで、図４（ａ）及び図４（ｂ）、並びに、図５を参照しながら、パネルＰにコネクタ１を取り付ける際の手順について簡単に説明する。なお、図示はしていないが、実際には、パネルＰへの組み付けの時点で、端子収容ブロック部２０には複数のメス端子が収容されており、複数のメス端子の後端側にそれぞれ接続された複数の電線が端子収容ブロック部２０から後方へ延出している。

まず、図４（ａ）に示すように、コネクタ１の端子収容ブロック部２０がパネル組付部３０よりも嵌合方向前方に位置する状態で、端子収容ブロック部２０をパネルＰの貫通孔Ｐａに挿入していく。そうすると、端子収容ブロック部２０の嵌合方向前方側の端部から徐々に貫通孔Ｐａを通過し、係合爪部３６の傾斜面３６ａが貫通孔Ｐａの周縁部に接触する。そして、傾斜面３６ａの傾きに沿うようにパネル組付部３０が幅方向において案内されることで、パネル組付部３０の幅方向における位置決めがなされる。同様に、リブ３３の傾斜面３３ａが窪みＰｂの周縁部に接触し、傾斜面３３ａに傾きに沿うようにパネル組付部３０が上下方向において案内されることで、パネル組付部３０の上下方向における位置決めがなされる。

このように位置決めがなされた状態で、更に、コネクタ１が嵌合方向前方に移動すると、端子収容ブロック部２０が完全に貫通孔Ｐａを通過する。また、リブ３３が窪みＰｂに入った状態で、貫通孔Ｐａの幅方向両縁部が係合爪部３６に当接し乗り上がる。これに伴い、係合爪部３６が幅方向内側に弾性変形し、貫通孔Ｐａの縁部が弾性変形した係合爪部３６を乗り越える。そして、図５に示すように、係合爪部３６が弾性復帰してパネルＰのパネル面Ｐ２に係合する。

このとき、図５に示すように、パネルＰのパネル面Ｐ１に、アーム状係止部３１の突出部３１ｂの嵌合方向前方側の端部（具体的には、連結壁３１ｄの嵌合方向前方側の端部）が当接した状態となる。即ち、パネルＰの貫通孔Ｐａの周縁部が、一対の係合爪部３６と４つのアーム状係止部３１との間に挟まれるように、コネクタ１（より具体的には、パネル組付部３０）がパネルＰに係止される。これにより、パネルＰへのコネクタ１の組み付けが完了する（図４（ｂ）の状態）。

ここで、突出部３１ｂの嵌合方向前方側の端部と、係合爪部３６と、の間の距離ａ（図２（ｂ）参照）は、パネルＰの厚さｂ（図５参照）よりも所定程度小さくなるように設計されている。そのため、図５に示すように、パネルＰを係合爪部３６とアーム状係止部３１とで挟んだ状態では、アーム状係止部３１は、図中の矢印に示すように、嵌合方向後方向きの外力Ｆを受け、嵌合方向後方に若干撓むように変形した状態となる。換言すると、アーム状係止部３１は、パネルＰのパネル面Ｐ２に弾性的に接触した状態となる。これにより、パネルＰに対するコネクタ１のガタツキが抑制される。

より具体的には、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、パネル面Ｐ１からの外力Ｆが連結壁３１ｄの嵌合方向前方側の端部に及んだとき、一対の突出壁３１ｃの間の距離が広がる（即ち、隙間が大きくなる）ように、一対の突出壁３１ｃだけでなく連結壁３１ｄ及び梁状部３１ａの全体が湾曲する。そして、パネル面Ｐ１からの外力Ｆがアーム状係止部３１の全体に適度に分散される。その結果、例えば、一対の突出壁３１ｃの間に隙間が無い場合に比べ、突出部３１ｂの周辺における応力集中が緩和され、外力Ｆに対するアーム状係止部３１の耐久性が高まることになる。このような応力集中の緩和を生み出す構造は、パネルＰにコネクタ１を組み付ける際にアーム状係止部３１に大きな外力Ｆが及んだ場合においても同様に、アーム状係止部３１の耐久性を高める効果がある。

以上に説明したように、本実施形態に係るコネクタ１によれば、コネクタ１をパネルＰに係止するアーム状係止部３１が、両持ち梁状の形状を有する。そのため、上述した従来のコネクタに比べ、パネルＰへのコネクタ１の組み付け時にアーム状係止部３１がパネルＰに強く押し付けられた場合であっても、アーム状係止部３１の意図しない損傷等を抑制できることになる。このように、コネクタ１は、パネルＰへの組み付けに対する耐久性に優れている。なお、本例では、コネクタ１をパネルＰに係止するアーム状係止部３１及び係合爪部３６のうちの一方であるアーム状係止部３１が、上述した両持ち梁状の形状を有する。しかし、コネクタ１は、アーム状係止部３１及び係合爪部３６の双方が両持ち梁状の形状を有するように構成されてもよい。

また、上述した従来のコネクタでは、コネクタから延びる電線等が片持ち梁状の係止アームに引っかかることで、パネルＰへのコネクタの組み付けが妨げられる可能性がある。これに対し、本実施形態に係るコネクタ１は、両持ち梁状のアーム状係止部３１を有するため、電線による組み付けの妨げが生じ難い。

更に、アーム状係止部３１を構成する突出部３１ｂが、隙間をあけて配置された一対の突出壁３１ｃを連結壁３１ｄで繋いだ形状を有する。よって、このような隙間が無い場合に比べ、アーム状係止部３１がパネルＰに当接したとき、突出部３１ｂがパネルＰから受ける力がアーム状係止部３１の全体に分散され、突出部３１ｂの周辺に過大な応力集中が生じ難い。よって、コネクタ１は、パネルＰへの組み付けに対する耐久性に更に優れている。

更に、アーム状係止部３１を構成する梁状部３１ａが貫通孔Ｐａの開口領域よりも外側に向けて広がるようにパネル組付部３０から延出する形状を有する。よって、梁状部３１ａが貫通孔Ｐａの開口領域内に収まる程度の長さを有する場合に比べ、梁状部３１ａを長くすることができる。その結果、梁状部３１ａが弾性変形可能な範囲が広がり、パネルＰへの組み付けに対する耐久性を更に向上できる。

＜他の態様＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、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コネクタ１の実施形態の特徴を以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
板状のパネル（Ｐ）に設けられた貫通孔（Ｐａ）に挿入された状態にて前記パネル（Ｐ）に組み付けられるコネクタ（１）であって、
前記貫通孔（Ｐａ）に所定の挿入方向に沿って挿入される本体部（３０）と、前記本体部（３０）に一体的に設けられ且つ前記貫通孔（Ｐａ）の周縁部を前記挿入方向において挟んだ状態で前記周縁部に係合する第１係止部（３１）及び第２係止部（３６）と、を備え、
前記第１係止部（３１）及び前記第２係止部（３６）の少なくとも一方は、
前記本体部（３０）から延出する一対の梁状部（３１ａ）と、前記一対の前記梁状部（３１ａ）の自由端同士を連結し且つ前記パネル（Ｐ）に向けて突出する突出部（３１ｂ）と、を含む両持ち梁状の形状を有する、
コネクタ（１）。
［２］
上記［１］に記載のコネクタ（１）において、
前記突出部（３１ｂ）は、
前記一対の前記梁状部（３１ａ）の一方に繋がって前記パネル（Ｐ）に向けて延びる第１部分（３１ｃ）と、前記一対の前記梁状部（３１ａ）の他方に繋がって前記パネル（Ｐ）に向けて延びる第２部分（３１ｃ）と、前記第１部分（３１ｃ）と前記第２部分（３１ｃ）との間に隙間を画成しながら前記第１部分（３１ｃ）と前記第２部分（３１ｃ）とを繋ぐ連結部分（３１ｄ）と、を有する、
コネクタ（１）。
［３］
上記［１］又は上記［２］に記載のコネクタ（１）において、
前記一対の前記梁状部（３１ａ）の少なくとも一方は、
当該コネクタ（１）が前記パネル（Ｐ）に組み付けられたときに前記貫通孔（Ｐａ）の開口領域よりも外側に向けて広がるように前記本体部（３０）から延出する形状を有する、
コネクタ（１）。

１コネクタ
１０コネクタ本体部
２０端子収容ブロック部
３０パネル組付部（本体部）
３１アーム状係止部（第１係止部）
３１ａ梁状部
３１ｂ突出部
３６係合爪部（第２係止部）
Ｐパネル
Ｐａ貫通孔

Claims

板状のパネルに設けられた貫通孔に挿入された状態にて前記パネルに組み付けられるコネクタであって、
前記貫通孔に所定の挿入方向に沿って挿入される本体部と、前記本体部に一体的に設けられ且つ前記貫通孔の周縁部を前記挿入方向において挟んだ状態で前記周縁部に係合する第１係止部及び第２係止部と、前記本体部から突出するリブと、を備え、
前記第１係止部及び前記第２係止部の少なくとも一方は、
前記本体部から延出する一対の梁状部と、前記一対の前記梁状部の自由端同士を連結し且つ前記パネルに向けて突出する突出部と、を含む両持ち梁状の形状を有し、
前記リブは、
前記一対の前記梁状部のうちの一方から前記挿入方向における前方に延出する、
コネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記突出部は、
前記一対の前記梁状部の一方に繋がって前記パネルに向けて延びる第１部分と、前記一対の前記梁状部の他方に繋がって前記パネルに向けて延びる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に隙間を画成しながら前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ連結部分と、を有する、
コネクタ。
請求項１又は請求項２に記載のコネクタにおいて、
前記一対の前記梁状部の少なくとも一方は、
当該コネクタが前記パネルに組み付けられたときに前記貫通孔の開口領域よりも外側に向けて広がるように前記本体部から延出する形状を有する、
コネクタ。