JP7680290B2 - コネクタ嵌合構造 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ嵌合構造に関する。

従来、自動車等に搭載される各種電装品間を電気的に接続するワイヤハーネス（電線）は、コネクタによって接続されている。このようなコネクタを良好に嵌合するため、例えば特許文献１に記載のコネクタガイド機構を適用することが考えられる。

このコネクタガイド機構は、プラグ、ソケット、プラグ側ガイド、及びソケット側ガイドを有し、プラグ側ガイド及びソケット側ガイドには、プラグのソケットへの差込時にプラグ及びプラグ側ガイドの先端部を軸周り方向の所定位置に合わせる位置決め部を備える。位置決め部は、プラグ側ガイドの先端部に形成された突起部と、ソケット側ガイドの開口部に、突起部が内部に入り込むように形成された溝とを含む。この構成により、位置決め部によって、プラグ及びプラグ側ガイドの先端部が正規方向に規制されるので、プラグの中心軸方向とソケットの中心軸方向とが傾いた関係にある場合であっても、プラグを良好に挿抜できる。

特開２０１６－２４９５２号公報

特許文献１に開示されたコネクタガイド機構では、平面視で、溝が嵌合方向に延びる長方形状を有し、突起部がこの溝に応じた長方形状を有する。このため、このコネクタガイド機構においては、溝の入口側が拡幅しているものの、プラグ挿入時の挿入角度によっては、突起部が溝の入口近傍で溝壁面に引っ掛かり、プラグをスムーズに嵌合できないおそれがある。

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、コネクタをスムーズに挿入し、嵌合させることが可能なコネクタ嵌合構造を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 相互に嵌合して電気的に接続される第１コネクタと第２コネクタとのコネクタ嵌合構造であって、
前記第１コネクタは、
第１接続端子を収容する第１ハウジングと、
前記第１ハウジングに設けられたガイド溝と、を有し、
前記ガイド溝は、
コネクタ嵌合方向に沿って延びる第１溝部と、前記第１溝部側から前記第２コネクタ側に向かうにつれて次第に幅広に形成された第２溝部と、前記第１溝部と前記第２溝部とを接続する接続部と、を有し、
前記第２コネクタは、
第２接続端子を収容する第２ハウジングと、
前記第２ハウジングを収容し、保持するアウタハウジングと、
前記アウタハウジングに設けられ、前記ガイド溝に挿入される凸部と、を有し、
前記凸部は、前記ガイド溝の溝側面に対向する少なくとも一側面の先端側に凹部が形成される、
コネクタ嵌合構造。

上記（１）の構成のコネクタによれば、凸部の側面に凹部が形成されることにより、凸部がガイド溝に斜め挿入された場合であっても、凹部によって凸部とガイド溝の接続部との干渉が避けられ、引っ掛かりが発生しない。よって、第一コネクタと第二コネクタとをスムーズに嵌合させることができる。なお、斜め挿入とは、コネクタ嵌合方向に対して、ガイド溝の幅方向に傾いて、凸部がガイド溝に挿入されることを意味する。

（２） 前記凸部は、前記溝側面に対向する両側面に、前記凹部がそれぞれ形成される、
上記（１）に記載のコネクタ嵌合構造。

（３） 前記凹部は、前記凸部において、前記先端側から前記コネクタ嵌合方向に沿って所定間隔毎に複数形成される、
上記（１）又は（２）に記載のコネクタ嵌合構造。

（４） 前記凹部は、前記ガイド溝の溝底面に沿う平面における断面が、湾曲形状を有する、
上記（１）から（３）のいずれか一に記載のコネクタ嵌合構造。

（５） 前記凸部の前記少なくとも一側面は、前記断面が、サイン波形状を有する、
上記（４）に記載のコネクタ嵌合構造。

本発明によれば、コネクタをスムーズに挿入し、嵌合させることが可能なコネクタ嵌合構造を提供できる。

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。

本発明の一実施形態に係るコネクタ嵌合構造を構成する第２コネクタとしてのインレットと、このインレットに嵌合される第１コネクタとしてのインレットプラグとを示す斜視図である。 図１に示したインレットの分解斜視図である。 図１に示したインレットプラグの斜視図である。 図１に示したインレットとインレットプラグの嵌合開始直後の状態において、インレットの天板を省略した平面図である。 図４に示したインレットとインレットプラグの嵌合途中状態を示す平面図である。 （ａ）は図４におけるＡ－Ａ断面図であり、（ｂ）は図５におけるＢ－Ｂ断面図である。 図５におけるＣ部分の拡大図であって、凸部がガイド溝に斜め挿入された状態を示す。 図７におけるＤ部分の拡大図である。 図５に示したインレットとインレットプラグの嵌合完了状態を示す平面図である。 拾いリブの変形例を示す平面図である。

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、本発明の一実施形態に係るコネクタ嵌合構造を構成する第２コネクタとしてのインレット１と、このインレット１に嵌合される第１コネクタとしてのインレットプラグ５とを示す斜視図である。図２は、図１に示したインレット１の分解斜視図である。図３は、図１に示したインレットプラグ５の斜視図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る第２コネクタであるインレット１は、接続端子（第２接続端子）を収容するハウジング２０と、ハウジング２０を収容保持する第２ハウジングとしてのアウターケース５１と、アウターケース５１に設けられ、嵌合ガイド溝８５（ガイド溝）に挿入される、凸部としての拾いリブ１９と、を備える。拾いリブ１９は、嵌合ガイド溝８５の溝側面に対向する両側面の先端側に複数の凹部１９１が形成される。嵌合ガイド溝８５は、インレットプラグ５のプラグハウジング８０に設けられる。

なお、本明細書中において、前後方向とはハウジング２０のコネクタ嵌合方向（図６中、左右方向）に沿う方向であり、インレットプラグ５のプラグハウジング８０が嵌合される側を前方とし、上下方向とはハウジング２０のコネクタ嵌合方向と直交する方向（図６中、上下方向）であり、アウターケース５１の天板５０側を上方とする。

インレット１のハウジング２０は、電気絶縁性の合成樹脂から成形されたものである。ハウジング２０の前壁２６には、インレットプラグ５側へ突出する一対の端子収容筒部２３，２３が設けられている。
端子収容筒部２３内には、図示しない高圧ケーブルの端末部に接続された接続端子が収容されている。接続端子に接続された高圧ケーブルは、端子収容筒部２３の後端開口から引き出される。
端子収容筒部２３の前端には、インレットプラグ５の接続端子（第１接続端子）が挿入される前面開口２５が形成されている。

接続端子は、導電性金属材料から形成されたメス端子で、円筒形の棒状に形成されている。接続端子は、その後端部に、接合穴が形成されており、この接合穴には、端子収容筒部２３の後端開口から引き出される高圧ケーブルの導体が挿し込まれてカシメ接続されている。

アウターケース５１は、図２に示すように、底板部５７と、側壁部材６１，６３と、天板５０とで構成された扁平な筐体である。
底板部５７は、天板５０よりも一回り小さいサイズの平板である。底板部５７は、前方側端部の上面に、インレット１へのインレットプラグ５の挿入を案内するための傾斜部を有する。

側壁部材６１，６３は、ハウジング２０の左右両側に配置され、アウターケース５１の両側壁となる。側壁部材６１，６３は、前後方向に略中央位置に、ハウジング２０の両側端部がそれぞれ当接される段差部をそれぞれ有する。

天板５０は、底板部５７及び側壁部材６１，６３と共にハウジング収容空間を画成する上壁部１３の前方に、庇部１５が延設されている。
庇部１５の中央部における下面には、アウターケース５１に収容されたハウジング２０にインレットプラグ５のプラグハウジング８０を嵌合案内するための拾いリブ１９が、コネクタ嵌合方向に沿って延設されている。

拾いリブ１９は、先端が丸められ、左右方向の長さよりもコネクタ嵌合方向の長さが長い略直方体形状を有し、前方側（先端側）において、左右両側面に、複数の凹部１９１が形成されている。複数の凹部１９１は、拾いリブ１９において、前端（先端）からコネクタ嵌合方向に沿って所定間隔毎に複数形成される。この所定間隔は、拾いリブ１９のサイズや、嵌合ガイド溝８５のサイズ等を考慮して適宜決定される。凹部１９１は、嵌合ガイド溝８５の溝底面に沿う平面における断面が、湾曲形状であるサイン波形状を有する。凹部１９１の断面形状は、図８に示す、平面視した凹部１９１の形状と同じである。拾いリブ１９の左右両側面は、インレットプラグ５のプラグハウジング８０に設けられた嵌合ガイド溝８５の溝側面に対向する。拾いリブ１９の先端側は、左右力側面に複数の凹部１９１が設けられることにより、嵌合ガイド溝８５の溝底面に沿う平面における断面形状が、複数の円を連結した円連結形状となっている。

天板５０、拾いリブ１９、側壁部材６１，６３及び底板部５７は、電気絶縁性の合成樹脂により一体成形される。接続端子を収容したハウジング２０は、一体成形されたアウターケース５１内に、後方から挿入されてねじ止めされる。

本実施形態に係る第１コネクタであるインレットプラグ５は、インレット１の接続端子に嵌合されるプラグ側接続端子と、プラグ側接続端子を収容する一対の端子収容室８３，８３を有する第１ハウジングとしてのプラグハウジング８０と、ブラケット８６と、を備えている（図１及び図３参照）。

プラグハウジング８０は、電気絶縁性の合成樹脂から成形されたものである。プラグハウジング８０には、ブラケット８６が装着されている。
プラグハウジング８０の上面には、嵌合ガイド溝８５が形成されている。嵌合ガイド溝８５は、コネクタ嵌合方向に沿って延びる第１溝部８５ａと、第１溝部８５ａ側からインレット１側に向かうにつれて次第に幅広に形成された第２溝部８５ｂと、第１溝部８５ａと第２溝部８５ｂとを接続する接続部８５ｃと、を有する。第１溝部８５ａは、インレット１の天板５０に設けられた拾いリブ１９の幅に対応する幅を有する。嵌合ガイド溝８５は、平面視略Ｙ字状の輪郭を有する。この嵌合ガイド溝８５は、インレットプラグ５がインレット１に嵌合される際、拾いリブ１９と係合することにより、プラグハウジング８０をハウジング２０に嵌合案内することができる。

端子収容室８３内には、図示しないプラグ側高圧ケーブルの端末部に接続された接続端子９０（図６参照）が収容されている。接続端子９０に接続されたプラグ側高圧ケーブルは、端子収容室８３の後端開口から引き出される。

図６に示す接続端子９０は、導電性金属材料から形成されたオス端子で、円柱形の棒状に形成されている。接続端子９０は、その後端部に、接合穴が形成されており、この接合穴には、端子収容室８３の後端開口から引き出される高圧ケーブルの導体が挿し込まれてカシメ接続されている。

次に、図４～図９を参照しながら上述したインレット１とインレットプラグ５の嵌合動作を説明する。
インレットプラグ５とインレット１とが対向した状態から、インレットプラグ５をインレット１側へ移動させ、プラグハウジング８０のアウターケース５１内への挿入嵌合を開始する。嵌合開始直後の状態においては、図４及び図６（ａ）に示すように、プラグハウジング８０の上面が、インレット１の天板５０の下面に当接し、拾いリブ１９の先端が嵌合ガイド溝８５の第２溝部８５ｂに挿入されている。
図４及び図６（ａ）に示す状態から、さらにインレットプラグ５をインレット１の後方へ前進させるように深く挿入すると、図５及び図６（ｂ）に示すように、拾いリブ１９の先端が、嵌合ガイド溝８５の接続部８５ｃを経て第１溝部８５ａ内に案内される。図１は、この嵌合途中状態におけるインレット１及びインレットプラグ５を示す。

一方、インレットプラグ５がコネクタ嵌合方向に対して左右方向に傾いて斜め挿入された場合、嵌合開始直後の状態（図４参照）において、拾いリブ１９の前端が嵌合ガイド溝８５における第２溝部８５ｂの溝側面に当接する。この状態から、さらにインレットプラグ５をインレット１の後方へ前進させるように深く挿入すると、拾いリブ１９の側面が嵌合ガイド溝８５の第２溝部８５ｂの溝側面に摺接しながら、図７に示すように、拾いリブ１９の先端が接続部８５ｃの両溝側面間に到達する。

図７の状態から、さらにインレットプラグ５をインレット１の後方へ前進させるように深く挿入すると、拾いリブ１９が、嵌合ガイド溝８５における第１溝部８５ａの両溝側面間に挿入される。拾いリブ１９が第１溝部８５ａ内に進入することにより、傾いていた嵌合方向を正しいコネクタ嵌合方向に矯正しながら、プラグハウジング８０がハウジング２０に嵌合案内される。

そして、さらにインレットプラグ５をインレット１の後方へ前進させるように深く挿入すると、図９に示すように、プラグハウジング８０の前端がハウジング２０の前壁２６に突き当たる。図９の状態において、インレットプラグ５の接続端子９０がインレット１の接続端子に嵌合されて接続され、これによりインレット１側の高圧ケーブルとプラグ側高圧ケーブルとが電気的に接続される。

ここで、図８を参照して、本実施形態の拾いリブ１９の形状と、参考例の拾いリブ１９Ａの形状とを比較する。図８において、拾いリブ１９の形状を実線で示し、拾いリブ１９Ａの形状を一点鎖線で示す。参考例の拾いリブ１９Ａは、本実施形態の拾いリブ１９に凹部１９１を設けない形状を有する。参考例の拾いリブ１９Ａは、図８に矩形枠で示す箇所において、接続部８５ｃの溝側面と干渉するため、インレットプラグ５をインレット１に挿入する際、引っ掛かりが発生する。一方、実施形態の拾いリブ１９は、接続部８５ｃと干渉しないため、引っ掛かりが発生しない。

上述したように、本実施形態に係るインレット１及びインレットプラグ５のコネクタ嵌合構造によれば、拾いリブ１９の側面に凹部１９１が形成される。この構成により、拾いリブ１９が嵌合ガイド溝８５に斜め挿入された場合であっても、凹部１９１によって拾いリブ１９と接続部８５ｃとの干渉が避けられ、引っ掛かりが発生しない。よって、インレット１とインレットプラグ５とをスムーズに嵌合させることができる。したがって、本実施形態のコネクタ嵌合構造は、自動的又は半自動的にインレット１とインレットプラグ５とを嵌合させる際に特に有用である。また、凹部１９１が拾いリブ１９の一側面において複数形成されるので、拾いリブ１９の進入角度が変化した場合であってもいずれかの凹部１９１で接続部８５ｃとの干渉を避けることができる。

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。

例えば、上記実施形態では、コネクタとして電気自動車等に用いられるインレットを例に説明したが、本発明のコネクタはこれに限らず、本発明の趣旨に基づく種々のコネクタに応用することができる。

また、上記実施形態では、凹部１９１が拾いリブ１９の両側面に複数設けられる構成としたが、凹部１９１は、拾いリブ１９の少なくとも一側面の先端側に、少なくとも一つ設けられればよい。さらに、拾いリブ１９に形成される凹部の断面形状又は平面視形状は、湾曲した形状に限定されず、図１０に示す拾いリブ１９Ｂに設けられた凹部１９１のように、屈曲された直線で形成されてもよい。

さらに、上記実施形態では、凹部１９１が形成された拾いリブ１９がインレット１に設けられ、嵌合ガイド溝８５がインレットプラグ５に設けられる構成としたが、この構成に限定されない。互いに嵌合される二つのコネクタのいずれか一方に、凹部が形成された拾いリブに相当する凸部が設けられ、他方に、この凸部が挿入されるガイド溝が設けられればよい。

ここで、上述した本発明の実施形態に係るコネクタ嵌合構造の特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 相互に嵌合して電気的に接続される第１コネクタ（インレットプラグ５）と第２コネクタ（インレット１）とのコネクタ嵌合構造であって、
前記第１コネクタ（インレットプラグ５）は、
第１接続端子を収容する第１ハウジング（プラグハウジング８０）と、
前記第１ハウジングに設けられたガイド溝（嵌合ガイド溝８５）と、を有し、
前記ガイド溝（嵌合ガイド溝８５）は、
コネクタ嵌合方向に沿って延びる第１溝部（８５ａ）と、前記第１溝部側から前記第２コネクタ側に向かうにつれて次第に幅広に形成された第２溝部（８５ｂ）と、前記第１溝部と前記第２溝部とを接続する接続部（８５ｃ）と、を有し、
前記第２コネクタ（インレット１）は、
第２接続端子を収容する第２ハウジング（アウターケース５１）と、
前記第２ハウジングに設けられ、前記ガイド溝に挿入される凸部（拾いリブ１９）と、を有し、
前記凸部は、前記ガイド溝の溝側面に対向する少なくとも一側面の先端側に凹部（１９１）が形成される、
コネクタ嵌合構造。
［２］ 前記凸部（拾いリブ１９）は、前記溝側面に対向する両側面に、前記凹部（１９１）がそれぞれ形成される、
上記［１］に記載のコネクタ嵌合構造。
［３］ 前記凹部（１９１）は、前記凸部において、前記先端側から前記コネクタ嵌合方向に沿って所定間隔毎に複数形成される、
上記［１］又は［２］に記載のコネクタ嵌合構造。
［４］ 前記凹部は、前記ガイド溝（嵌合ガイド溝８５）の溝底面に沿う平面における断面が、湾曲形状を有する、
上記［１］から［３］のいずれか一に記載のコネクタ嵌合構造。
［５］ 前記凸部（拾いリブ１９）の前記少なくとも一側面は、前記断面が、サイン波形状を有する、
上記［４］に記載のコネクタ嵌合構造。

１…インレット（第２コネクタ）
５…インレットプラグ（第１コネクタ）
１９…拾いリブ（凸部）
２０…ハウジング
２５…前面開口
５１…アウターケース（第２ハウジング）
８０…プラグハウジング（第１ハウジング）
８５…嵌合ガイド溝（ガイド溝）
１９１…凹部

Claims (10)

1. 相互に嵌合して電気的に接続される第１コネクタと第２コネクタとのコネクタ嵌合構造であって、
   前記第１コネクタは、
   第１接続端子を収容する第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングに設けられたガイド溝と、を有し、
   前記ガイド溝は、
   コネクタ嵌合方向に沿って延びる第１溝部と、前記第１溝部側から前記第２コネクタ側に向かうにつれて次第に幅広に形成された第２溝部と、前記第１溝部と前記第２溝部とを接続する接続部と、を有し、
   前記第２コネクタは、
   第２接続端子を収容する第２ハウジングと、
   前記第２ハウジングを収容し、保持するアウタハウジングと、
   前記アウタハウジングに設けられ、前記ガイド溝に挿入される凸部と、を有し、
   前記凸部は、前記ガイド溝の溝側面に対向する少なくとも一側面の先端側に凹部が形成される、
   コネクタ嵌合構造。
2. 前記凸部は、前記溝側面に対向する両側面に、前記凹部がそれぞれ形成される、
   請求項１に記載のコネクタ嵌合構造。
3. 前記凹部は、前記凸部において、前記先端側から前記コネクタ嵌合方向に沿って所定間隔毎に複数形成される、
   請求項１又は２に記載のコネクタ嵌合構造。
4. 前記凹部は、前記ガイド溝の溝底面に沿う平面における断面が、湾曲形状を有する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ嵌合構造。
5. 前記凸部の前記少なくとも一側面は、前記断面が、サイン波形状を有する、
   請求項４に記載のコネクタ嵌合構造。
6. 前記凸部は、前記第２接続端子の上に位置する、
   請求項１に記載のコネクタ嵌合構造。
7. 前記ガイド溝は、前記第１接続端子の上に位置する、
   請求項１に記載のコネクタ嵌合構造。
8. 前記アウタハウジングは天板、側壁、および底板を備え、
   前記凸部は、前記アウタハウジングの前記天板の底面に配置される、
   請求項１に記載のコネクタ嵌合構造。
9. 前記凸部は、先端が丸められた形状の略直方体形状を有する、
   請求項１に記載のコネクタ嵌合構造。
10. 前記第２接続端子は、前記第２ハウジングの前壁に設けられ、前記第１コネクタに向かって突出する端子収容筒部に収容される、
    請求項１に記載のコネクタ嵌合構造。

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