JP6329020B2 - 中継用コネクタユニット - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の電気配線系統に介装されて一対のコネクタ同士の電気的接続に用いられる中継用コネクタユニットに関する。

この種の中継用コネクタユニットとして例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。

特許文献１に記載された中継用コネクタユニットは、例えば自動車のオートマチックトランスミッションに適用されるものを想定しており、円筒状をなすとともに両端の開口部から相手側コネクタがそれぞれに嵌合されてそれらコネクタ同士を電気的に接続する中継用コネクタ本体と、この中継用コネクタ本体の一端面に着座する略チャンネル状の取付ブラケットと、から構成されている。

そして、中継用コネクタ本体を取付ブラケットに対し９０度変位した二箇所に設けた第１のブラケット受け具および第２のブラケット受け具によって前後、左右方向に揺動可能に且つ弾性的に支持するとともに、上下方向へスライド可能状態で取り付けてある。これにより、中継用コネクタ本体と取付ブラケットは、Ｘ，Ｙ，Ｚの三次元方向のフローティング自由度を有しながら相互離脱防止が図られて連結保持されている。なお、取付ブラケットは例えば自動車のオートマチックトランスミッションに組み込まれるコントロールバルブユニット等の電子制御機器に予め固定され、この電子制御機器をトランスミッションのミッションケースに組み付ける際に、中継用コネクタ本体がミッションケースの隔壁等に形成された取付穴に挿入されることになる。

特許第５１４９０６６号公報

特許文献１に記載された中継用コネクタユニットにおいて、中継用コネクタ本体のうち取付ブラケット側に臨むことになる一方の開口部側には予め相手側コネクタが嵌合されることになるので、中継用コネクタユニット全体としてみれば上記相手側コネクタに接続されたハーネス（電線の束）が付帯していることになる。その一方、特許文献１に記載された中継用コネクタユニットでは、中継用コネクタ本体と取付ブラケットとの間に三次元方向のフローティング自由度を持たせることに主眼が置かれていて、取付ブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持のための拘束力が必ずしも十分ではない。

そのため、中継用コネクタユニットが予め取り付けられている電子制御機器をトランスミッションのミッションケースに組み付ける際に、電子制御機器側で配索または取り回されたハーネスのテンションを受けて中継用コネクタ本体が取付ブラケットに対して大きく傾いたり、あるいは極端な場合には取付ブラケットから外れてしまうことがある。それによって、中継用コネクタ本体がミッションケースと過剰に干渉してしまい、中継用コネクタ本体を相手側の取付穴に正しく挿入できずに組付作業性の極端な悪化を招くことがあった。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、従来の中継用コネクタユニットの持つ不具合を解消して、三次元方向のフローティング自由度を持たせながら、特にブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持のための拘束力を十分なものとし、ハーネスのテンションが加わった場合でも中継用コネクタ本体が大きく傾いたり取付ブラケットから外れてしまうのを未然に防止できるようにした中継用コネクタユニットを提供するものである。

本発明に係る中継用コネクタユニットは、筒状をなすとともに両端の開口部から相手側コネクタがそれぞれに嵌合されてそれらコネクタ同士を電気的に接続する中継用コネクタ本体と、上記中継用コネクタ本体の軸心と平行な一対の支持脚部とそれら一対の支持脚部同士の間に位置する中間脚部とをもってチャンネル状に形成されて、各脚部の端面の着座面に中継用コネクタ本体の一端面が着座するブラケットと、上記チャンネル状のブラケットの開放側から当該ブラケットのチャンネル状空間に挿入されて、中継用コネクタ本体とブラケットとの間に介在することにより当該ブラケットと中継用コネクタ本体との相互離脱防止を図りながら両者を遊動可能に連結保持するホルダと、を備えている。

その上で、上記中継用コネクタ本体の一端面のうちブラケット側の各脚部に対応する位置に形成されたフランジ部と、上記フランジ部のうちブラケット側の一対の支持脚部に対応する位置に形成された係止溝と、上記ブラケットのうち上記係止溝と対応する位置に形成された切欠溝と、上記ホルダのうちブラケット側の各切欠溝に対応する位置に形成されて、当該切欠溝に受容されながらフランジ部側の係止溝に係止されることにより中継用コネクタ本体とブラケットとの相互離脱防止を司っている係止爪と、をさらに備えている。

そして、上記中継用コネクタ本体の軸心方向をＺ方向とし、このＺ方向に直交する二方向のうちブラケットに対するホルダの挿入方向に相当する一方の方向をＸ方向、他方の方向をＹ方向とした場合に、上記フランジ部側の係止溝に係止されるホルダ側の係止爪とブラケット側の切欠溝との間にＸ方向の遊動自由度が、上記着座フランジ部とブラケットとの間にＹ方向の遊動自由度が、上記ブラケットとホルダとの間にＺ方向の遊動自由度がそれぞれ設定されていることを特徴とする。

この場合において、係止溝と係止爪との係止によって、ブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持のための拘束力を十分なものとするためには、請求項２に記載のように、上記係止溝が形成されるフランジ部にはＸ方向で正対する一対のリブが突出形成されていて、この一対のリブ同士の間の空間が上記係止溝となっているとともに、この係止溝に係止される係止爪のＸ方向の動きが一対のリブによって規制されていることが望ましい。

また、係止爪が形成されているホルダのブラケットへの挿入容易性を考慮するならば、請求項３に記載のように、上記切欠溝はＺ方向溝部とＸ方向溝部とが連続したＬ字状のものであって、上記Ｘ方向溝部は支持脚部の端部から外部に開放されていることが望ましい。

したがって、本発明に係る中継用コネクタユニットの構造では、ホルダを介して連結されたブラケットと中継用コネクタ本体との間において、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれの遊動自由度を有しながらも、ブラケットに挿入されたホルダ側の係止爪と中継用コネクタ本体側の係止溝との係止によって、両者の抜け止めが施されているとともに、ブラケットに対する中継用コネクタ本体の過度の傾きが抑制されている。これにより、ブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持のための十分な拘束力が付与されていることになる。

本発明によれば、ブラケットと中継用コネクタ本体との間において、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれの遊動自由度を有しながらも、ホルダ側の係止爪と中継用コネクタ本体側の係止溝との係止によってブラケットに対して中継用コネクタ本体が拘束されているので、中継用コネクタ本体にハーネスのテンションが加わったような場合でも中継用コネクタ本体はこれに十分に対抗することができて、過度の傾きを抑制しながらブラケットからの外れを未然に防止することができる。そのため、中継用コネクタ本体と他部品との干渉や中継用コネクタ本体を相手側となる取付穴に挿入できなくなるなどのトラブルを未然に防止して、組付作業性の向上に大きく貢献できるようになる。

また、請求項２に記載の発明によれば、係止溝と係止爪との係止に加えて、係止溝に係止された係止爪が一対のリブによって位置規制されているので、ブラケットに対する中継用コネクタ本体の姿勢保持性が一段と良好なものとなる。

本発明に係る中継用コネクタユニットの第１の実施の形態を示す斜視図。 図１に示した中継用コネクタユニットを矢印ａ方向から見た斜視図。 図１に示した中継用コネクタユニットの分解斜視図。 図１に示した中継用コネクタユニットを矢印ｂ方向から見た図。 図１に示した中継用コネクタユニットを矢印ｃ方向から見た図。 図２のｄ−ｄ線に沿った断面図。

図１〜６は本発明に係る中継用コネクタユニットを実施するためのより具体的な形態を示し、特に図１は中継用コネクタユニットの組付状態での斜視図を、図２は図１における中継用コネクタユニットを矢印ａ方向から見た斜視図をそれぞれ示している。また、図３は図１における中継用コネクタユニットの分解斜視図を示している。

図１，２のほか図３に示すように、中継用コネクタユニット１は、概略的には、樹脂材料にて形成されて両端面が外部に開放されている円筒状の中継用コネクタ本体２と、金属板をチャンネル状に折り曲げることで形成されて上面に中継用コネクタ本体２が着座することになるブラケット３と、中継用コネクタ本体２と同様に所定の樹脂材料にて形成されて、チャンネル状のブラケット３の開放側から当該ブラケット３に挿入されることでそのブラケット３に対して中継用コネクタ本体２の遊動自由度を持たせながら両者の相互離脱防止機能を有するホルダ４と、ブラケット３の内部を通して中継用コネクタ本体２の下端面側から嵌合される雌側コネクタ８と、から構成される。

ここでは、中継用コネクタ本体２の軸心方向をＺ方向とし、このＺ方向に直交する平面のうちブラケット３に対するホルダ４の挿入方向をＸ方向、そのＸ方向に直交する方向をＹ方向と定義するものとする。

ブラケット３は、互いに対向する左右一対の支持脚部３ａとそれらの支持脚部３ａ同士の間に位置する中間脚部３ｂとの三辺部をもってチャンネル状またはコ字状に形成されているものであり、支持脚部３ａおよび中間脚部３ｂの上端部をそれぞれ内側に折り曲げることで、中継用コネクタ本体２のための着座面となる内側フランジ部５ａ，５ｂが形成されている。なお、図３から明らかなように、内側フランジ部５ａ，５ｂはブラケット３自体の上端面５ｃよりも一段高くなるように形成されている。また、内側フランジ部５ａ，５ｂのうち中継用コネクタ本体２のための着座面として有効に機能する幅寸法は、後述する図４からも明らかなようにブラケット３そのものの板厚よりも大きいものとされている。

中継用コネクタ本体２の内部には双方の開放端面に向かって端子ピン６が突出する雄側コネクタが収容配置されていて、図３における中継用コネクタ本体２の下面側からは圧着端子付き電線の束であるハーネス７に接続された雌側コネクタ８が嵌合接続される。また、図３における中継用コネクタ本体２の上面側からも雌側コネクタ８と同様の相手側となる図示外の雌側コネクタが事後的に嵌合接続され、これにより中継用コネクタ本体２は双方の開放端面から嵌合される雌側コネクタ同士を電気的に接続する機能を有している。

また、中継用コネクタ本体２の外周面にはＯリング等の円環状のシール部材９が装着されているとともに、上端部側には螺旋状の複数の溝カム１０が形成されている。シール部材９は、後述するように中継用コネクタ本体２が例えばミッションケース側の取付穴に挿入される際にその取付穴の内周面に圧接して当該部位をシールする機能を有する。また、複数の溝カム１０が形成された中継用コネクタ本体２の上端部には、溝カム１０に係合可能な凸部を有する図示外の締結部材が結合されるようになっていて、先に説明したように中継用コネクタ本体２の上端面側から相手側となる雌側コネクタが嵌合された後に上記溝カム１０を噛み合い部として締結部材を締め込むことで、中継用コネクタ本体２からの相手側となる雌側コネクタの抜け止めが施されるようになっている。

中継用コネクタ本体２の下端部にはブラケット３側の三辺部であるところの支持脚部３ａおよび中間脚部３ｂに相当する位置に着座フランジ部１１，１２が外側に張り出すようにそれぞれに形成されている。これらの三箇所の着座フランジ部１１，１２のうち中間脚部３ｂに相当する位置の着座フランジ部１２は、図２から明らかなように、ブラケット３側の内側フランジ部５ｂに着座するように単純厚板状のものとして形成されている。その一方、一対の支持脚部３ａに相当する位置の左右一対の着座フランジ部１１は、ブラケット３側の内側フランジ部５ａに着座するように厚板状のものとして形成されているとともに、それぞれの着座フランジ部５ａにはＸ方向で所定距離隔てて対向する一対のリブ１３が突出または直立形成されている。そして、各着座フランジ部１１に付帯する一対のリブ１３で挟まれた空間が後述するホルダ４側の係止爪１８が係止されることになる係止溝１４となっている。

また、図１，３に示すように、左右一対の着座フランジ部１１の下面にはこれらの着座フランジ部１１が着座することになるブラケット３側の内側フランジ部５ａの内側にはまり込むガイド突起部１５がＸ方向に延在するかたちで突出形成されている。さらに、左右一対の着座フランジ部１１における下面の奥部側には、ブラケット３側の内側フランジ部５ａの奥部の段差部にはまり込む別のガイド突起部１６が突出形成されている。

ブラケット３は、その三辺部であるところの支持脚部３ａおよび中間脚部３ｂの上端に、中継用コネクタ本体２側の着座フランジ部１１，１２が着座することになる内側フランジ部５ａ，５ｂが形成されているものであることは先に説明したとおりであって、互いに対向する一対の支持脚部３ａにはＬ字状の切欠溝１７を形成してある。この切欠溝１７は、図３に示すように、中継用コネクタ本体２の軸心方向（Ｚ方向）に延びるＺ方向溝部としての縦溝部１７ａと、ブラケット３に対するホルダ４の挿入方向（Ｘ方向）に延びるＸ方向溝部としての横溝部１７ｂとが直角に連続した形状のものであって、切欠溝１７のうち横溝部１７ｂは支持脚部３ａの端部から外部に開放されている。

ホルダ４は、同じく図３に示すように、ブラケット３と同様にチャンネル状またはコ字状に形成されているものであって、ブラケット３のうち一対の支持脚部３ａの上端に形成された内側フランジ部５ａの下側において、着座フランジ部１１のガイド突起部１５と重合するように、チャンネル形状の開放側を挿入始端部としてホルダ４が内側に挿入される（図４参照）。また、ホルダ４のうちブラケット３側の切欠溝１７の縦溝部１７ａに相当する位置には、所定量だけ外側に張り出すようにして上向きの係止爪１８を一体に形成してある。この係止爪１８は切欠溝１７の縦溝部１７ａにはまり込むように図３のＸ方向で比較的大きな幅寸法を有しているとともに、係止爪１８の上端には内側面が傾斜した爪片１８ａを突出形成してある。

このような各構成要素からなる中継用コネクタユニット１を図１，２の組付状態にするには、最初にハーネス７が付帯している雌側コネクタ８を中継用コネクタ本体２の下端開口部から挿入して、その中継用コネクタ本体２の内部に収容配置されている図示外の雄側コネクタと嵌合接続する。

続いて、中継用コネクタ本体２側の着座フランジ部１２がブラケット３側の内側フランジ部５ｂに、中継用コネクタ本体２側の左右一対の着座フランジ部１１がブラケット３側の左右一対の内側フランジ部５ａにそれぞれ合致するように、中継用コネクタ本体２の着座フランジ部１１，１２をブラケット３の上に着座させる。なお、雌側コネクタ８に付帯しているハーネス７は、チャンネル状をなすブラケット３の三辺部以外の開放側から屈曲させるようにして引き出すものとする。

この状態で、ホルダ４の係止爪１８をブラケット３側の切欠溝１７の横溝部１７ｂに沿わせるようにして、係止爪１８とリブ１３との干渉を回避しながらブラケット３のチャンネル状空間にホルダ４を挿入する。このホルダ４の挿入に伴い、ホルダ４側の係止爪１８が切欠溝１７の縦溝部１７ａに合致した時点でそれ以上のホルダ４の挿入が不能となり、係止爪１８は中継用コネクタ本体２側のそれぞれの着座フランジ部１１の下側、より具体的には各着座フランジ部１１における係止溝１４の下側に位置していることになる。

そこで、ブラケット３に中継用コネクタ本体２を着座させたままの状態で、ホルダ４をわずかに上方に押し上げると、係止爪１８が弾性変形して着座フランジ部１１の肉厚分を乗り越え、係止爪１８の先端の爪片１８ａが係止溝１４において各着座フランジ部１１の上縁部に係止されることになる。そして、係止爪１８は係止爪１４を形成している両側のリブ１３によってＸ方向での無用な動きが拘束される。これにより、中継用コネクタ本体２はブラケット３側の比較的幅広の三箇所の内側フランジ部５ａ，５ｂに直立姿勢で着座したままでブラケット３側に押し付けられるようになり、きわめて安定した直立姿勢のもとで両者の相互離脱防止が図られて連結保持されることになる。これにより、中継用コネクタユニット１は図１，２のような組付状態となる。

そして、このような組付状態となった中継用コネクタユニット１は、例えば自動車のオートマチックトランスミッションに組み込まれるコントロールバルブユニット等の電子制御機器の上面にブラケット３を固定部として予め固定支持された上で、その電子制御機器がオートマチックトランスミッションのミッションケースに組み付けられることになる。その際に、中継用コネクタ本体２はミッションケース側の隔壁等に形成された図示外の取付穴に挿入され、中継用コネクタ本体２の上面開口部側からは雌側コネクタ４と同様の別の雌側コネクタが嵌合接続されることになる。なお、上記電子制御機器の組み付けに際しては、オートマチックトランスミッションのミッションケースを下置きとし、中継用コネクタユニット１を含む上記電子制御機器を天地反転させた裏返し状態で組み付けることもある。

ここで、図４は図１のｂ方向矢視図を、図５は同じく図１のｃ方向矢視図をそれぞれ示している。また、図６は図２のｄ−ｄ線に沿った断面図を示している。

図４に示すように、ブラケット３における左右一対の内側フランジ部５ａの先端面と中継用コネクタ本体２における左右一対の着座フランジ部１１側の下面のガイド突起部１５との間には、Ｙ方向の遊動自由度またはフローティング自由度としてαなる隙間が確保されている。

また、図５に示すように、係止爪１８の幅寸法Ｗは左右一対の着座フランジ部１１側の係止溝１４の溝幅（係止溝１４を形成している一対のリブ１３，１３同士のなす距離）は同等に設定されている一方、係止爪１８の幅寸法Ｗはブラケット３側の切欠溝１７における縦溝部１７ａの溝幅よりも小さく設定されていて、係止爪１８と切欠溝１７の縦溝部１７ａとの間にはＸ方向の遊動自由度またはフローティング自由度としてβなる隙間が確保されている。

さらに、図６に示すように、ブラケット３における左右一対の内側フランジ部５ａとその上下の着座フランジ部１１およびホルダ４との間には、ホルダ４自体またはそれに付帯する係止爪１８の自己弾性力のために、Ｚ方向の遊動自由度またはフローティング自由度としてγなる隙間が確保されている。

したがって、図１，２のような組付状態にある中継用コネクタユニット１は、中継用コネクタ本体２を相手側となる図示外のミッションケース側の取付穴に挿入する際に、上記のようなＸ，Ｙ，Ｚ方向のフローティング自由度のもとで両者の相対位置誤差を吸収しつつ、その取付穴に倣わせるようにしてセンタリングしながら挿入することができることから、取付穴への挿入作業がきわめて良好なものとなる。また、中継用コネクタ本体２とブラケット３とは、上記のようなＺ方向のフローティング自由度を有しながらも、基本的にはブラケット３における比較的幅広の三箇所の内側フランジ部５ａ，５ｂに中継用コネクタ本体２が着座しているので、取付穴への挿入作業に支障をきたすような中継用コネクタ本体２の過度の傾きが防止されるとともに、ブラケット３側への中継用コネクタ本体２の過剰な押し込みも未然に防止することができる。

その上、図１，２のような組付状態にある中継用コネクタユニット１にハーネス７によるテンションが加わった場合には、中継用コネクタ本体２は上記のようなＸ，Ｙ，Ｚ方向の三次元のフローティング自由度を有しながらも、ホルダ４に付帯している比較的幅広の左右一対の係止爪１８が中継用コネクタ本体２側の係止溝１４に係止されていることから、中継用コネクタ本体２はハーネス７によるテンションに十分に対抗することができる。そのため、ハーネス７によるテンションが加わったとしても、中継用コネクタ本体２はブラケット３に対する略直立姿勢での正規着座状態を維持することができ、中継用コネクタ本体２が過度に傾いてしまうことがない。

そのため、先に述べたように、中継用コネクタユニット１のうち中継用コネクタ本体２と組み合わされたブラケット３を図示外の電子制御機器に予め固定した上で、その電子制御機器をミッションケースに組み付けるにあたり、特に中継用コネクタ本体２を相手側となる図示外の取付穴に挿入するに際して、ハーネスによるテンションの影響を回避して、上記のように両者の相対位置誤差を吸収しつつ、その取付穴に倣わせるようにしてセンタリングしながら挿入することができることはもちろんのこと、中継用コネクタ本体２の過度の傾きやブラケット３からの外れ、さらにはミッションケースとの干渉等を抑制できることで、これによってもまた中継用コネクタ本体２を相手側となる図示外の取付穴に挿入する際の作業性がきわめて良好なものとなる。

１…中継用コネクタユニット
２…中継用コネクタ本体
３…ブラケット
３ａ…支持脚部
３ｂ…中間脚部
４…ホルダ
５ａ…内側フランジ部（着座面）
５ｂ…内側フランジ部（着座面）
８…雌側コネクタ
１１，１２…着座フランジ部
１３…リブ
１４…係止溝
１５，１６…ガイド突起部
１７…切欠溝
１７ａ…縦溝部（Ｚ方向溝部）
１７ｂ…横溝部（Ｘ方向溝部）
１８…係止爪
α，β，γ…隙間（遊動自由度）

Claims (3)

1. 筒状をなすとともに両端の開口部から相手側コネクタがそれぞれに嵌合されてそれらコネクタ同士を電気的に接続する中継用コネクタ本体と、
   上記中継用コネクタ本体の軸心と平行な一対の支持脚部とそれら一対の支持脚部同士の間に位置する中間脚部とをもってチャンネル状に形成されて、各脚部の端面の着座面に中継用コネクタ本体の一端面が着座するブラケットと、
   上記チャンネル状のブラケットの開放側から当該ブラケットのチャンネル状空間に挿入されて、中継用コネクタ本体とブラケットとの間に介在することにより当該ブラケットと中継用コネクタ本体との相互離脱防止を図りながら両者を遊動可能に連結保持するホルダと、
   を備えた中継用コネクタユニットであって、
   上記中継用コネクタ本体の一端面のうちブラケット側の各脚部に対応する位置に形成されたフランジ部と、
   上記フランジ部のうちブラケット側の一対の支持脚部に対応する位置に形成された係止溝と、
   上記ブラケットのうち上記係止溝と対応する位置に形成された切欠溝と、
   上記ホルダのうちブラケット側の各切欠溝に対応する位置に形成されて、当該切欠溝に受容されながらフランジ部側の係止溝に係止されることにより中継用コネクタ本体とブラケットとの相互離脱防止を司っている係止爪と、
   を、さらに備えていて、
   上記中継用コネクタ本体の軸心方向をＺ方向とし、このＺ方向に直交する二方向のうちブラケットに対するホルダの挿入方向に相当する一方の方向をＸ方向、他方の方向をＹ方向とした場合に、上記フランジ部側の係止溝に係止されるホルダ側の係止爪とブラケット側の切欠溝との間にＸ方向の遊動自由度が、上記フランジ部とブラケットとの間にＹ方向の遊動自由度が、上記ブラケットとホルダとの間にＺ方向の遊動自由度がそれぞれ設定されていることを特徴とする中継用コネクタユニット。
2. 上記係止溝が形成されるフランジ部にはＸ方向で正対する一対のリブが突出形成されていて、この一対のリブ同士の間の空間が上記係止溝となっているとともに、この係止溝に係止される係止爪のＸ方向の動きが一対のリブによって規制されていることを特徴とする請求項１に記載の中継用コネクタユニット。
3. 上記切欠溝はＺ方向溝部とＸ方向溝部とが連続したＬ字状のものであって、上記Ｘ方向溝部は支持脚部の端部から外部に開放されていることを特徴とする請求項２に記載の中継用コネクタユニット。

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