コネクタ
【課題】サブコネクタの嵌合接続後に端子、基板等に負荷が生じることを防止するコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタは、基板に固定された複数の第１サブコネクタを有する第１コネクタと、該第１サブコネクタと嵌合可能な複数の第２サブコネクタ２１とこれら第２サブコネクタ２１を収容するインナーハウジング２２とを有する第２コネクタ２０と、を有している。この第２コネクタ２０は、第２サブコネクタ２１にロック突起２１Ｃが設けられ、インナーハウジング２２にロック突起２１Ｃを内側に移動自在に位置付ける突起収容部２２Ａが設けられている。また、ロック突起２１Ｃは、突起収容部２２Ａの内縁部２２ａと当接する当接壁２７が、内縁部２２ａに向かって凸の曲面に形成されている。
【解決手段】コネクタは、基板に固定された複数の第１サブコネクタを有する第１コネクタと、該第１サブコネクタと嵌合可能な複数の第２サブコネクタ２１とこれら第２サブコネクタ２１を収容するインナーハウジング２２とを有する第２コネクタ２０と、を有している。この第２コネクタ２０は、第２サブコネクタ２１にロック突起２１Ｃが設けられ、インナーハウジング２２にロック突起２１Ｃを内側に移動自在に位置付ける突起収容部２２Ａが設けられている。また、ロック突起２１Ｃは、突起収容部２２Ａの内縁部２２ａと当接する当接壁２７が、内縁部２２ａに向かって凸の曲面に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関し、より詳細には、基板に固定される複数の第１サブコネクタと、該複数の第１サブコネクタと対をなす複数の第２サブコネクタと、を有するコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、端子が数十極に及ぶような多極コネクタでは、端子金具をコネクタへ挿入する際の誤挿入を防止するという理由等から、分割式のコネクタが使用されている。この分割コネクタは、雌雄のコネクタがそれぞれ少数ずつの端子金具を装着する複数個のサブコネクタに分割して設けられるとともに、それらの分割された雌雄のサブコネクタが各別に収容される複数の収容孔を形成した雌雄一対のフレームを備えている。
【０００３】
各サブコネクタは、対応するフレームの収容孔内に挿入されてランスで係止されることにより脱外不能に収容される。そして、円弧形のカム溝を形成したレバーを一方のフレームに軸支して、そのカム溝内に他方のフレームを突設したフォロワピンを嵌合し、レバーを回動してそれに伴う梃子作用により一方のフレームに他方のフレームを引き寄せて、対応する雌雄のサブコネクタ同士を一括して嵌合接続するようになっている。
【０００４】
特許文献１に記載のコネクタは、互いに嵌合される複数組の雌雄のサブコネクタのうちの１組の雌雄のサブコネクタを、それぞれ対応する収容孔内に、両フレームの接近方向と直交する方向に移動不能に収容する構成にすることで、雌雄のサブコネクタ同士をこじることなく真直方向に嵌合接続することを可能とし、雌雄の端子金具同士の電気的接続における信頼性の向上を図ってきた。
【特許文献１】特開平８−１０６９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したコネクタのように、雌雄のサブコネクタの嵌合接続に変位バネ等を用いて位置決めを行う構造である場合、嵌合接続後もサブコネクタに変位バネ等の付勢力がかかってしまい、この付勢力によってサブコネクタの基板接続部分に負荷が生じてしまうという問題があった。この問題が生じると、嵌合接続後もサブコネクタの端子や基板に負荷が生じたままの状態となるため、好ましくなかった。
【０００６】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、サブコネクタの嵌合接続後に端子、基板等に負荷が生じることを防止するコネクタを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載のコネクタは、基板に固定された複数の第１サブコネクタと該複数の第１サブコネクタを収容する雌フレームとを有する第１コネクタと、前記複数の第１サブコネクタと嵌合可能に設けられた複数の第２サブコネクタと該複数の第２サブコネクタを収容する雄フレームとを有する第２コネクタと、を有するコネクタにおいて、前記第２サブコネクタに設けられたロック突起と、前記雄フレームに設けられかつ前記ロック突起を内側に位置付けることにより前記第２サブコネクタを前記雄フレーム内に移動自在に収容する突起収容部と、を有するとともに、前記突起収容部と前記ロック突起の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成され、かつ、両者が点接触するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載した本発明のコネクタによれば、第２サブコネクタに設けられたロック突起と雄フレームに設けられかつ内側に前記ロック突起を位置付ける突起収容部の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成されかつ両者が点接触するように形成して、第２サブコネクタを雄フレーム内に移動自在に収容するようにしたことから、第１サブコネクタの取り付け角度が雄フレームの中心軸に対してずれている場合でも、第２サブコネクタ各々の角度を第１サブコネクタの取り付け角度に合わせて調整することができ、そのために、第１サブコネクタと第２サブコネクタとを真直方向に嵌合接続させることができる。従って、第１サブコネクタと雄フレームとの相対的な位置ずれをそれぞれのサブコネクタの端子に吸収させることがないとともに、第１サブコネクタと第２サブコネクタとの位置決めに変位バネ等の付勢手段を用いる必要がないため、これらの嵌合接続後に端子、基板等に負荷が生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るコネクタの第１の実施形態を、図１ないし図４の図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に示すコネクタ１は、第１コネクタ１０と、該第１コネクタと嵌合接続する第２コネクタ２０と、を有している。なお、本最良の形態では、第１コネクタ１０に２つの相手側（第２）コネクタ２０の接続が可能な構成となっているが、図１の図面中では、一方の相手側（第２）コネクタ２０のみを示し、他方については省略している。
【００１１】
上記第１コネクタは、図１に示すように、合成樹脂等からなる筒状の雌フレームとしてのアウタハウジング１１と、アウタハウジング１１内に収容される複数（図１中では５つ）の第１サブコネクタ１３と、それらの第１サブコネクタ１３が固定される基板１４と、を有している。
【００１２】
上記アウタハウジング１１は、第１サブコネクタ１３を内側に位置付けるとともに上記第２コネクタ２０を受け入れる（収容する）筒状の嵌合部１２と、基板１４を固定する固定部（図示せず）を有しており、該基板１４を前記固定部に固定することで、各第１サブコネクタ１３が予め定められた嵌合部１２に対応する位置に固定される。
【００１３】
上記第１サブコネクタ１３は、合成樹脂等で略箱状に形成されたコネクタ基部１３Ａと、該コネクタ基部１３Ａから第２コネクタ２０の後述の第２サブコネクタ２１に向かって立設する複数の端子１３Ｂと、を有している。この端子１３Ｂは相手側の端子２３との接続部分が棒状に形成された所謂雄端子である。
【００１４】
上記複数の端子１３Ｂの各々は、コネクタ基部１３Ａにインサート成形等によって取り付けられている。また、端子１３Ｂの材料としては、打ち抜き成形やエッチングなどで所定形状に形成された金属板材、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、Ｃｕ−Ｆｅ、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ、Ｃｕ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ、Ｃｕ−Ｓｎなどの銅合金、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏなどのニッケル・鉄合金、或いは、銅とステンレスの複合部材などを用いることが可能である。さらに、これらの金属にニッケルメッキ、銀メッキ、金メッキなどを施したものを用いてもよい。
【００１５】
また、端子１３Ｂの各々は、図示していないが、略Ｌ字状に形成されており、一端側が上述したように前記第２サブコネクタ２１に向かい、他端側が基板１４に向かってコネクタ基部１３Ａの底面から突出している。そして、その各端子１３Ｂの他端側が基板１４の基板の端子穴を貫通し、半田付けや圧入されることで、基板１４上に設けられた配線パターンと電気的に接続されるとともに、基板１４に機械的に取り付けられる。
【００１６】
上記基板１４は、第１サブコネクタ１３の各端子１３Ｂなどに接続されて回路を構成する配線パターン（図示せず）が形成されている。そして、基板１４には、外部から図示しない端子、電線等が接続されることで、端子１３Ｂを介して電力供給や各種信号の出し入れが行われる。
【００１７】
以上説明した第１コネクタ１０は、基板１４の所定位置に各第１サブコネクタ１３が装着された後にアウタハウジング１１内に収容される。つまり、嵌合部１２に対して各第１サブコネクタ１３の端子１３Ｂが第２サブコネクタ２１に向かうように配置されて組み立てられる。
【００１８】
上記第２コネクタ２０は、図１に示すように、上記第１サブコネクタ１３と対をなす複数（図１中では３つ）の第２サブコネクタ２１と、該複数の第２サブコネクタ２１を収容する雄フレームとしてのインナーハウジング２２と、第２サブコネクタ２１に対応して設けられる図示しないシール部材などを有している。
【００１９】
上記第２サブコネクタ２１の各々は、複数（図１中では４つ）のプレート状ハウジング２１Ａと、これらのプレート状ハウジング２１Ａを覆うカバー２１Ｂと、を有している。
【００２０】
上記プレート状ハウジング２１Ａは、絶縁性の合成樹脂等からなり、平板状に形成されている。プレート状ハウジング２１Ａには、電線４の端末に圧接接続されかつ筒状に形成された雌型の端子２３（図２に示す）を収容可能な端子収容溝が複数形成されている。この端子２３は、上述した端子１３Ｂを内側に収容することで該端子１３と電気的に接続する。また、複数の端子収容溝は、プレート状ハウジング２１Ａの外表面から凹に形成されており、互いに平行に配置されている。このようなプレート状ハウジング２１Ａは、複数の端子収容溝のうち任意に選択される端子収容溝内に前記端子２３を収容した状態で、互いに平行に積層される。
【００２１】
上記カバー２１Ｂは、絶縁性の合成樹脂等からなり、プレート状ハウジング２１Ａの最上方を覆う天井壁２２１と、該天井壁２２１に対して立設する一対の側壁２２２と、を有してコ字状に形成されている。天井壁２２１は、プレート状ハウジング２１Ａとほぼ同一の方形に形成されている。側壁２２２は、積み重ねられたプレート状ハウジング２１Ａの側面の形状とほぼ同一の方形に形成されている。
【００２２】
また、天井壁２２１には、インナーハウジング２２の後述の突起収容部２２Ａの内側に位置付けられるロック突起２１Ｃが設けられている。ロック突起２１Ｃは、天井壁２２１のうち、インナーハウジング２２の後述の相対壁６寄りに位置付けられる端部（図１のＺ方向端部）でかつ図１のＸ方向中央に設けられている。また、ロック突起２１Ｃは、図３に示すように、傾斜面２５と、平坦面２６と、当接部としての当接壁２７と、を有している。
【００２３】
上記傾斜面２５は、天井壁２２１の相対壁６寄りの端部から図３のＺ方向に沿って天井壁２２１の中央部に向かうにしたがって天井壁２２１の外表面から離れる方向に傾斜している。上記平坦面２６は、傾斜面２５の頂部、即ち傾斜面２５の相対壁６から離れた側の端部、に連なりかつ天井壁２２１の平面方向と平行に配されている。上記当接壁２７は、平坦面２６の傾斜面２５から離れた側の端部に連なりかつ天井壁２２１の外表面に向かって延びている。この当接壁２７は、図３及び図４などに示すように、相対壁６から離れた側に凸の曲面に形成されている。即ち、当接壁２７は、ロック突起２１Ｃが後述の突起収容部２２Ａの内側に位置付けられた状態で、当接壁２７と相対する内縁部２２ａに向かって凸の曲面に形成されている。このロック突起２１Ｃの作用については後述する。また、図１ないし図４に示すＸ方向は、第２コネクタ２０、即ちインナーハウジング２２及び第２サブコネクタ２１の幅方向と平行な方向である。また、図１ないし図４に示すＹ方向は、第２コネクタ２０、即ちインナーハウジング２２及び第２サブコネクタ２１の高さ方向と平行な方向である。また、図１ないし図４に示すＺ方向は、第２コネクタ２０、即ちインナーハウジング２２及び第２サブコネクタ２１の厚み方向と平行な方向である。
【００２４】
以上説明した第２サブコネクタ２１は、電線４の端末に圧接接続された端子２３を前記端子収容溝に収容したプレート状ハウジング２１Ａ同士が重ねられるとともに、これらプレート状ハウジング２１Ａがカバー２１Ｂで覆われて、複数のプレート状ハウジング２１Ａとカバー２１Ｂとが互いに固定されて組み立てられる。
【００２５】
上記インナーハウジング２２は、絶縁性の合成樹脂で構成され、第１コネクタ１０の端子１３Ｂを通す孔５が複数設けられた相対壁６と、該相対壁６の外縁から立設した複数の周壁７とを有して、筒状に形成されている。周壁７には、上述したカバー２１Ｂのロック突起２１Ｃを内側に位置付ける突起収容部２２Ａが設けられている。
【００２６】
上記突起収容部２２Ａは、図４に示すように、周壁７を貫通して形成されているとともに、貫通された部分が上記ロック突起２１Ｃの外形よりも大きい方形に形成されている。突起収容部２２Ａは、上記ロック突起２１Ｃを内側（周壁７を貫通された部分）に位置付けた状態において、当接部としての相対壁６から離れた側の内縁部２２ａが、ロック突起２１Ｃの当接壁２７と当接する。この内縁部２２ａは直線状に形成されている。また、相対壁６と交差する方向の内縁部２２ｂ，２２ｃが、ロック突起２１Ｃとの間に間隔をあけている。即ちロック突起２１Ｃと突起収容部２２Ａとは当接壁２７と内縁部２２ａの１点で点接触する。また、この内縁部２２ａの当接壁２７との接触部分（当接部分）には、第２サブコネクタ２１を相対壁６に向かって付勢する方向の力が生じている。
【００２７】
また、インナーハウジング２２の内側の空間は、複数（図１中では、３つ）に仕切られている。この複数に仕切られた空間各々を以下、収容部と呼び、符号２２Ｂを付す（図２及び図４を参照）。この収容部２２Ｂ各々は、第２サブコネクタ２１の外形に応じた形状に形成している。収容部２２Ｂは、図１のＹ方向である高さが、第２サブコネクタ２１の収容が可能なようにほぼ同一の高さに形成されている。また、図１のＸ方向である幅については、第２サブコネクタ２１の幅よりも若干大きく形成されており、この幅は、第１サブコネクタ１３の組み付けばらつきなどによる端子１３Ｂの先端の振れ幅等に基づいて設計されている。このように収容部２２Ｂを形成することで、収容部２２Ｂに収容される第２サブコネクタ２１は、その上下方向の移動が阻止され、図１のＸ方向（幅方向）の移動のみが可能な構成となる。
【００２８】
また、図４中に示す１点鎖線は収容部２２Ｂの厚み方向Ｚに沿った中心軸を示しており、図４中に示す２点鎖線は、第２サブコネクタ２１の厚み方向Ｚに沿った中心軸を示している。図４に示すように、第２サブコネクタ２１は、第１サブコネクタ１３の組み付け角度に応じて、曲面に形成された当接壁２７が直線状に形成された内縁部２２ａと点接触しながらその角度を変位させる。即ち収容部２２Ｂ内を図１及び図４のＸ方向（幅方向）に沿って移動する。
【００２９】
以上説明した第２コネクタ２０は、まず、各収容部２２Ｂに第２サブコネクタ２１が圧入されかつロック突起２１Ｃが突起収容部２２Ａの内側に位置付けられることにより、第２サブコネクタ２１が収容部２２Ｂ内に図１のＸ方向に沿って移動自在に収容される。即ち第２サブコネクタ２１がインナーハウジング２２に組み付けられる。この際、第２サブコネクタ２１は、ロック突起２１Ｃの傾斜面２５がインナーハウジング２２の周壁７の内面を摺動しながら突起収容部２２Ａに向かって圧入される。このようにロック突起２１Ｃが傾斜面２５を有していることにより、第２サブコネクタ２１のインナーハウジング２２への組み付けが少ない挿入力により可能になる。そして、第２サブコネクタ２１がインナーハウジング２２に組み付けられた後に、図示しないシール部材が相対壁６との間に第２サブコネクタ２１を挟む格好でインナーハウジング２２に組み付けられる。このシール部材は、第２サブコネクタ２１の電線４とインナーハウジング２２との間を水密に保つ。こうして第２コネクタ２０が組み立てられる。
【００３０】
次に、上述したコネクタ１の接続について説明する。まず、対となる第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１とが対向するように第１コネクタ１０に第２コネクタ２０が位置付けられ、第１サブコネクタ１３に近づく方向に第２サブコネクタ２１が移動されると、第２サブコネクタ２１が嵌合部１２の内側に挿入されるとともに、第１サブコネクタ１３の端子１３Ｂが相対壁６の孔５を通されて第２サブコネクタ２１の端子２３内に挿入される。
【００３１】
この際、上述したように第２サブコネクタ２１が収容部２２Ｂ内に移動自在に収容されていることにより、第２コネクタ２０は、第１サブコネクタ１３のアウタハウジング１１への組み付け角度、即ち端子１３Ｂの触れ方向に合わせて収容部２２Ｂ内を移動（変位）し、その角度が調整される。また、ロック突起２１Ｃが、曲面で形成された当接壁２７を有していることによりこの角度の調整が円滑に行われる。このように角度が調整された第２コネクタ２０は、さらに第１サブコネクタ１３に近づく方向に移動されて第１サブコネクタ１３と真直方向に嵌合接続される。こうして端子１３Ｂと端子２３とが電気的に接続されて第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１、即ち第１コネクタ１０と第２コネクタ２０とが嵌合接続される。
【００３２】
本実施形態のコネクタ１によれば、突起収容部２２Ａの内縁部２２ａに当接するロック突起２１Ｃの当接壁２７を、相対壁６から離れた側、即ち内縁部２２ａに向かって凸の曲面に形成することで両者が点接触するように形成して、第２サブコネクタ２１をインナーハウジング２２の収容部２２Ｂ内に移動自在に収容するようにしたことから、第１サブコネクタ１３の取り付け角度、即ち端子１３Ｂの取り付け角度、が収容部２２Ｂの中心軸に対してずれている場合でも、第２サブコネクタ２１各々の角度を第１サブコネクタ１３の取り付け角度に合わせて調整することができ、そのために、第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１とを真直方向に嵌合接続させることができる。従って、第１サブコネクタ１３とインナーハウジング２２との相対的な位置ずれをサブコネクタ１３，２１の端子１３Ｂ，２３に吸収させることがないとともに、第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１との位置決めに変位バネ等の付勢手段を用いる必要がないため、これらの嵌合接続後に端子１３Ｂ，２３、基板１４等に負荷が生じることを防止することができる。
【００３３】
続いて、本発明に係るコネクタの第２の実施形態を、図５を参照して説明する。同図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
本実施形態では、図５に示すように、ロック突起２１Ｃ’が、傾斜面２５と、平坦面２６と、当接壁２７’と、を有しているとともに、突起収容部２２Ａ’が、内縁部２２ａ’，２２ｂ，２２ｃを有している。
【００３５】
前述した第１の実施形態では、当接壁２７は、相対壁６から離れた側に凸の曲面に形成されていたが、本実施形態の上記当接壁２７’は、平坦な面に形成されている。また、前述した第１の実施形態では、内縁部２２ａは直線状に形成されていたが、本実施形態の上記内縁部２２ａ’は、相対壁６に向かって、即ち突起収容部２２Ａ’内に位置付けられたロック突起２１Ｃ’に向かって、凸の曲面に形成されている。
【００３６】
上記構成の第２サブコネクタ２１は、第１サブコネクタ１３（図１を参照。）の組み付け角度に応じて、直線状に形成された当接壁２７’が曲面に形成された内縁部２２ａ’と点接触しながらその角度を変位させる。即ち収容部２２Ｂ内を図５のＸ方向（幅方向）に沿って移動する。
【００３７】
このように本発明では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’とロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成され、かつ、両者が点接触するように形成されていれば良い。
【００３８】
また、前述した第１，２の実施形態では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’とロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’の当接部のうち一方のみが他方に向かって凸の曲面に形成されていたが、本発明では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’とロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’の当接部の双方がそれぞれ他方に向かって凸の曲面に形成されていても良い。
【００３９】
また、前述した第１，２の実施形態では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’が周壁７を貫通して形成されていたが、本発明では、突起収容部は必ずしも母材を貫通した穴でなくても良く、ロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’を移動自在に収容可能であれば溝状に形成されていても良い。
【００４０】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるコネクタを示す分解斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示されたコネクタの第２サブコネクタに設けられたロック突起を拡大して示す斜視図である。
【図４】図１に示されたコネクタの雄フレーム内に第２サブコネクタが収容されてその角度が変位した状態を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるコネクタの第２コネクタを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ コネクタ
１０ 第１コネクタ
１１ アウタハウジング（雌フレーム）
１３ 第１サブコネクタ
１４ 基板
２０ 第２コネクタ
２１ 第２サブコネクタ
２１Ｃ，２１Ｃ’ロック突起
２２ インナーハウジング（雄フレーム）
２２Ａ，２２Ａ’ 突起収容部
２２ａ，２２ａ’ 内縁部（当接部）
２７，２７’ 当接壁（当接部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関し、より詳細には、基板に固定される複数の第１サブコネクタと、該複数の第１サブコネクタと対をなす複数の第２サブコネクタと、を有するコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、端子が数十極に及ぶような多極コネクタでは、端子金具をコネクタへ挿入する際の誤挿入を防止するという理由等から、分割式のコネクタが使用されている。この分割コネクタは、雌雄のコネクタがそれぞれ少数ずつの端子金具を装着する複数個のサブコネクタに分割して設けられるとともに、それらの分割された雌雄のサブコネクタが各別に収容される複数の収容孔を形成した雌雄一対のフレームを備えている。
【０００３】
各サブコネクタは、対応するフレームの収容孔内に挿入されてランスで係止されることにより脱外不能に収容される。そして、円弧形のカム溝を形成したレバーを一方のフレームに軸支して、そのカム溝内に他方のフレームを突設したフォロワピンを嵌合し、レバーを回動してそれに伴う梃子作用により一方のフレームに他方のフレームを引き寄せて、対応する雌雄のサブコネクタ同士を一括して嵌合接続するようになっている。
【０００４】
特許文献１に記載のコネクタは、互いに嵌合される複数組の雌雄のサブコネクタのうちの１組の雌雄のサブコネクタを、それぞれ対応する収容孔内に、両フレームの接近方向と直交する方向に移動不能に収容する構成にすることで、雌雄のサブコネクタ同士をこじることなく真直方向に嵌合接続することを可能とし、雌雄の端子金具同士の電気的接続における信頼性の向上を図ってきた。
【特許文献１】特開平８−１０６９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したコネクタのように、雌雄のサブコネクタの嵌合接続に変位バネ等を用いて位置決めを行う構造である場合、嵌合接続後もサブコネクタに変位バネ等の付勢力がかかってしまい、この付勢力によってサブコネクタの基板接続部分に負荷が生じてしまうという問題があった。この問題が生じると、嵌合接続後もサブコネクタの端子や基板に負荷が生じたままの状態となるため、好ましくなかった。
【０００６】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、サブコネクタの嵌合接続後に端子、基板等に負荷が生じることを防止するコネクタを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載のコネクタは、基板に固定された複数の第１サブコネクタと該複数の第１サブコネクタを収容する雌フレームとを有する第１コネクタと、前記複数の第１サブコネクタと嵌合可能に設けられた複数の第２サブコネクタと該複数の第２サブコネクタを収容する雄フレームとを有する第２コネクタと、を有するコネクタにおいて、前記第２サブコネクタに設けられたロック突起と、前記雄フレームに設けられかつ前記ロック突起を内側に位置付けることにより前記第２サブコネクタを前記雄フレーム内に移動自在に収容する突起収容部と、を有するとともに、前記突起収容部と前記ロック突起の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成され、かつ、両者が点接触するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載した本発明のコネクタによれば、第２サブコネクタに設けられたロック突起と雄フレームに設けられかつ内側に前記ロック突起を位置付ける突起収容部の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成されかつ両者が点接触するように形成して、第２サブコネクタを雄フレーム内に移動自在に収容するようにしたことから、第１サブコネクタの取り付け角度が雄フレームの中心軸に対してずれている場合でも、第２サブコネクタ各々の角度を第１サブコネクタの取り付け角度に合わせて調整することができ、そのために、第１サブコネクタと第２サブコネクタとを真直方向に嵌合接続させることができる。従って、第１サブコネクタと雄フレームとの相対的な位置ずれをそれぞれのサブコネクタの端子に吸収させることがないとともに、第１サブコネクタと第２サブコネクタとの位置決めに変位バネ等の付勢手段を用いる必要がないため、これらの嵌合接続後に端子、基板等に負荷が生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るコネクタの第１の実施形態を、図１ないし図４の図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に示すコネクタ１は、第１コネクタ１０と、該第１コネクタと嵌合接続する第２コネクタ２０と、を有している。なお、本最良の形態では、第１コネクタ１０に２つの相手側（第２）コネクタ２０の接続が可能な構成となっているが、図１の図面中では、一方の相手側（第２）コネクタ２０のみを示し、他方については省略している。
【００１１】
上記第１コネクタは、図１に示すように、合成樹脂等からなる筒状の雌フレームとしてのアウタハウジング１１と、アウタハウジング１１内に収容される複数（図１中では５つ）の第１サブコネクタ１３と、それらの第１サブコネクタ１３が固定される基板１４と、を有している。
【００１２】
上記アウタハウジング１１は、第１サブコネクタ１３を内側に位置付けるとともに上記第２コネクタ２０を受け入れる（収容する）筒状の嵌合部１２と、基板１４を固定する固定部（図示せず）を有しており、該基板１４を前記固定部に固定することで、各第１サブコネクタ１３が予め定められた嵌合部１２に対応する位置に固定される。
【００１３】
上記第１サブコネクタ１３は、合成樹脂等で略箱状に形成されたコネクタ基部１３Ａと、該コネクタ基部１３Ａから第２コネクタ２０の後述の第２サブコネクタ２１に向かって立設する複数の端子１３Ｂと、を有している。この端子１３Ｂは相手側の端子２３との接続部分が棒状に形成された所謂雄端子である。
【００１４】
上記複数の端子１３Ｂの各々は、コネクタ基部１３Ａにインサート成形等によって取り付けられている。また、端子１３Ｂの材料としては、打ち抜き成形やエッチングなどで所定形状に形成された金属板材、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、Ｃｕ−Ｆｅ、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ、Ｃｕ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ、Ｃｕ−Ｓｎなどの銅合金、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏなどのニッケル・鉄合金、或いは、銅とステンレスの複合部材などを用いることが可能である。さらに、これらの金属にニッケルメッキ、銀メッキ、金メッキなどを施したものを用いてもよい。
【００１５】
また、端子１３Ｂの各々は、図示していないが、略Ｌ字状に形成されており、一端側が上述したように前記第２サブコネクタ２１に向かい、他端側が基板１４に向かってコネクタ基部１３Ａの底面から突出している。そして、その各端子１３Ｂの他端側が基板１４の基板の端子穴を貫通し、半田付けや圧入されることで、基板１４上に設けられた配線パターンと電気的に接続されるとともに、基板１４に機械的に取り付けられる。
【００１６】
上記基板１４は、第１サブコネクタ１３の各端子１３Ｂなどに接続されて回路を構成する配線パターン（図示せず）が形成されている。そして、基板１４には、外部から図示しない端子、電線等が接続されることで、端子１３Ｂを介して電力供給や各種信号の出し入れが行われる。
【００１７】
以上説明した第１コネクタ１０は、基板１４の所定位置に各第１サブコネクタ１３が装着された後にアウタハウジング１１内に収容される。つまり、嵌合部１２に対して各第１サブコネクタ１３の端子１３Ｂが第２サブコネクタ２１に向かうように配置されて組み立てられる。
【００１８】
上記第２コネクタ２０は、図１に示すように、上記第１サブコネクタ１３と対をなす複数（図１中では３つ）の第２サブコネクタ２１と、該複数の第２サブコネクタ２１を収容する雄フレームとしてのインナーハウジング２２と、第２サブコネクタ２１に対応して設けられる図示しないシール部材などを有している。
【００１９】
上記第２サブコネクタ２１の各々は、複数（図１中では４つ）のプレート状ハウジング２１Ａと、これらのプレート状ハウジング２１Ａを覆うカバー２１Ｂと、を有している。
【００２０】
上記プレート状ハウジング２１Ａは、絶縁性の合成樹脂等からなり、平板状に形成されている。プレート状ハウジング２１Ａには、電線４の端末に圧接接続されかつ筒状に形成された雌型の端子２３（図２に示す）を収容可能な端子収容溝が複数形成されている。この端子２３は、上述した端子１３Ｂを内側に収容することで該端子１３と電気的に接続する。また、複数の端子収容溝は、プレート状ハウジング２１Ａの外表面から凹に形成されており、互いに平行に配置されている。このようなプレート状ハウジング２１Ａは、複数の端子収容溝のうち任意に選択される端子収容溝内に前記端子２３を収容した状態で、互いに平行に積層される。
【００２１】
上記カバー２１Ｂは、絶縁性の合成樹脂等からなり、プレート状ハウジング２１Ａの最上方を覆う天井壁２２１と、該天井壁２２１に対して立設する一対の側壁２２２と、を有してコ字状に形成されている。天井壁２２１は、プレート状ハウジング２１Ａとほぼ同一の方形に形成されている。側壁２２２は、積み重ねられたプレート状ハウジング２１Ａの側面の形状とほぼ同一の方形に形成されている。
【００２２】
また、天井壁２２１には、インナーハウジング２２の後述の突起収容部２２Ａの内側に位置付けられるロック突起２１Ｃが設けられている。ロック突起２１Ｃは、天井壁２２１のうち、インナーハウジング２２の後述の相対壁６寄りに位置付けられる端部（図１のＺ方向端部）でかつ図１のＸ方向中央に設けられている。また、ロック突起２１Ｃは、図３に示すように、傾斜面２５と、平坦面２６と、当接部としての当接壁２７と、を有している。
【００２３】
上記傾斜面２５は、天井壁２２１の相対壁６寄りの端部から図３のＺ方向に沿って天井壁２２１の中央部に向かうにしたがって天井壁２２１の外表面から離れる方向に傾斜している。上記平坦面２６は、傾斜面２５の頂部、即ち傾斜面２５の相対壁６から離れた側の端部、に連なりかつ天井壁２２１の平面方向と平行に配されている。上記当接壁２７は、平坦面２６の傾斜面２５から離れた側の端部に連なりかつ天井壁２２１の外表面に向かって延びている。この当接壁２７は、図３及び図４などに示すように、相対壁６から離れた側に凸の曲面に形成されている。即ち、当接壁２７は、ロック突起２１Ｃが後述の突起収容部２２Ａの内側に位置付けられた状態で、当接壁２７と相対する内縁部２２ａに向かって凸の曲面に形成されている。このロック突起２１Ｃの作用については後述する。また、図１ないし図４に示すＸ方向は、第２コネクタ２０、即ちインナーハウジング２２及び第２サブコネクタ２１の幅方向と平行な方向である。また、図１ないし図４に示すＹ方向は、第２コネクタ２０、即ちインナーハウジング２２及び第２サブコネクタ２１の高さ方向と平行な方向である。また、図１ないし図４に示すＺ方向は、第２コネクタ２０、即ちインナーハウジング２２及び第２サブコネクタ２１の厚み方向と平行な方向である。
【００２４】
以上説明した第２サブコネクタ２１は、電線４の端末に圧接接続された端子２３を前記端子収容溝に収容したプレート状ハウジング２１Ａ同士が重ねられるとともに、これらプレート状ハウジング２１Ａがカバー２１Ｂで覆われて、複数のプレート状ハウジング２１Ａとカバー２１Ｂとが互いに固定されて組み立てられる。
【００２５】
上記インナーハウジング２２は、絶縁性の合成樹脂で構成され、第１コネクタ１０の端子１３Ｂを通す孔５が複数設けられた相対壁６と、該相対壁６の外縁から立設した複数の周壁７とを有して、筒状に形成されている。周壁７には、上述したカバー２１Ｂのロック突起２１Ｃを内側に位置付ける突起収容部２２Ａが設けられている。
【００２６】
上記突起収容部２２Ａは、図４に示すように、周壁７を貫通して形成されているとともに、貫通された部分が上記ロック突起２１Ｃの外形よりも大きい方形に形成されている。突起収容部２２Ａは、上記ロック突起２１Ｃを内側（周壁７を貫通された部分）に位置付けた状態において、当接部としての相対壁６から離れた側の内縁部２２ａが、ロック突起２１Ｃの当接壁２７と当接する。この内縁部２２ａは直線状に形成されている。また、相対壁６と交差する方向の内縁部２２ｂ，２２ｃが、ロック突起２１Ｃとの間に間隔をあけている。即ちロック突起２１Ｃと突起収容部２２Ａとは当接壁２７と内縁部２２ａの１点で点接触する。また、この内縁部２２ａの当接壁２７との接触部分（当接部分）には、第２サブコネクタ２１を相対壁６に向かって付勢する方向の力が生じている。
【００２７】
また、インナーハウジング２２の内側の空間は、複数（図１中では、３つ）に仕切られている。この複数に仕切られた空間各々を以下、収容部と呼び、符号２２Ｂを付す（図２及び図４を参照）。この収容部２２Ｂ各々は、第２サブコネクタ２１の外形に応じた形状に形成している。収容部２２Ｂは、図１のＹ方向である高さが、第２サブコネクタ２１の収容が可能なようにほぼ同一の高さに形成されている。また、図１のＸ方向である幅については、第２サブコネクタ２１の幅よりも若干大きく形成されており、この幅は、第１サブコネクタ１３の組み付けばらつきなどによる端子１３Ｂの先端の振れ幅等に基づいて設計されている。このように収容部２２Ｂを形成することで、収容部２２Ｂに収容される第２サブコネクタ２１は、その上下方向の移動が阻止され、図１のＸ方向（幅方向）の移動のみが可能な構成となる。
【００２８】
また、図４中に示す１点鎖線は収容部２２Ｂの厚み方向Ｚに沿った中心軸を示しており、図４中に示す２点鎖線は、第２サブコネクタ２１の厚み方向Ｚに沿った中心軸を示している。図４に示すように、第２サブコネクタ２１は、第１サブコネクタ１３の組み付け角度に応じて、曲面に形成された当接壁２７が直線状に形成された内縁部２２ａと点接触しながらその角度を変位させる。即ち収容部２２Ｂ内を図１及び図４のＸ方向（幅方向）に沿って移動する。
【００２９】
以上説明した第２コネクタ２０は、まず、各収容部２２Ｂに第２サブコネクタ２１が圧入されかつロック突起２１Ｃが突起収容部２２Ａの内側に位置付けられることにより、第２サブコネクタ２１が収容部２２Ｂ内に図１のＸ方向に沿って移動自在に収容される。即ち第２サブコネクタ２１がインナーハウジング２２に組み付けられる。この際、第２サブコネクタ２１は、ロック突起２１Ｃの傾斜面２５がインナーハウジング２２の周壁７の内面を摺動しながら突起収容部２２Ａに向かって圧入される。このようにロック突起２１Ｃが傾斜面２５を有していることにより、第２サブコネクタ２１のインナーハウジング２２への組み付けが少ない挿入力により可能になる。そして、第２サブコネクタ２１がインナーハウジング２２に組み付けられた後に、図示しないシール部材が相対壁６との間に第２サブコネクタ２１を挟む格好でインナーハウジング２２に組み付けられる。このシール部材は、第２サブコネクタ２１の電線４とインナーハウジング２２との間を水密に保つ。こうして第２コネクタ２０が組み立てられる。
【００３０】
次に、上述したコネクタ１の接続について説明する。まず、対となる第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１とが対向するように第１コネクタ１０に第２コネクタ２０が位置付けられ、第１サブコネクタ１３に近づく方向に第２サブコネクタ２１が移動されると、第２サブコネクタ２１が嵌合部１２の内側に挿入されるとともに、第１サブコネクタ１３の端子１３Ｂが相対壁６の孔５を通されて第２サブコネクタ２１の端子２３内に挿入される。
【００３１】
この際、上述したように第２サブコネクタ２１が収容部２２Ｂ内に移動自在に収容されていることにより、第２コネクタ２０は、第１サブコネクタ１３のアウタハウジング１１への組み付け角度、即ち端子１３Ｂの触れ方向に合わせて収容部２２Ｂ内を移動（変位）し、その角度が調整される。また、ロック突起２１Ｃが、曲面で形成された当接壁２７を有していることによりこの角度の調整が円滑に行われる。このように角度が調整された第２コネクタ２０は、さらに第１サブコネクタ１３に近づく方向に移動されて第１サブコネクタ１３と真直方向に嵌合接続される。こうして端子１３Ｂと端子２３とが電気的に接続されて第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１、即ち第１コネクタ１０と第２コネクタ２０とが嵌合接続される。
【００３２】
本実施形態のコネクタ１によれば、突起収容部２２Ａの内縁部２２ａに当接するロック突起２１Ｃの当接壁２７を、相対壁６から離れた側、即ち内縁部２２ａに向かって凸の曲面に形成することで両者が点接触するように形成して、第２サブコネクタ２１をインナーハウジング２２の収容部２２Ｂ内に移動自在に収容するようにしたことから、第１サブコネクタ１３の取り付け角度、即ち端子１３Ｂの取り付け角度、が収容部２２Ｂの中心軸に対してずれている場合でも、第２サブコネクタ２１各々の角度を第１サブコネクタ１３の取り付け角度に合わせて調整することができ、そのために、第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１とを真直方向に嵌合接続させることができる。従って、第１サブコネクタ１３とインナーハウジング２２との相対的な位置ずれをサブコネクタ１３，２１の端子１３Ｂ，２３に吸収させることがないとともに、第１サブコネクタ１３と第２サブコネクタ２１との位置決めに変位バネ等の付勢手段を用いる必要がないため、これらの嵌合接続後に端子１３Ｂ，２３、基板１４等に負荷が生じることを防止することができる。
【００３３】
続いて、本発明に係るコネクタの第２の実施形態を、図５を参照して説明する。同図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
本実施形態では、図５に示すように、ロック突起２１Ｃ’が、傾斜面２５と、平坦面２６と、当接壁２７’と、を有しているとともに、突起収容部２２Ａ’が、内縁部２２ａ’，２２ｂ，２２ｃを有している。
【００３５】
前述した第１の実施形態では、当接壁２７は、相対壁６から離れた側に凸の曲面に形成されていたが、本実施形態の上記当接壁２７’は、平坦な面に形成されている。また、前述した第１の実施形態では、内縁部２２ａは直線状に形成されていたが、本実施形態の上記内縁部２２ａ’は、相対壁６に向かって、即ち突起収容部２２Ａ’内に位置付けられたロック突起２１Ｃ’に向かって、凸の曲面に形成されている。
【００３６】
上記構成の第２サブコネクタ２１は、第１サブコネクタ１３（図１を参照。）の組み付け角度に応じて、直線状に形成された当接壁２７’が曲面に形成された内縁部２２ａ’と点接触しながらその角度を変位させる。即ち収容部２２Ｂ内を図５のＸ方向（幅方向）に沿って移動する。
【００３７】
このように本発明では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’とロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成され、かつ、両者が点接触するように形成されていれば良い。
【００３８】
また、前述した第１，２の実施形態では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’とロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’の当接部のうち一方のみが他方に向かって凸の曲面に形成されていたが、本発明では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’とロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’の当接部の双方がそれぞれ他方に向かって凸の曲面に形成されていても良い。
【００３９】
また、前述した第１，２の実施形態では、突起収容部２２Ａ，２２Ａ’が周壁７を貫通して形成されていたが、本発明では、突起収容部は必ずしも母材を貫通した穴でなくても良く、ロック突起２１Ｃ，２１Ｃ’を移動自在に収容可能であれば溝状に形成されていても良い。
【００４０】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるコネクタを示す分解斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示されたコネクタの第２サブコネクタに設けられたロック突起を拡大して示す斜視図である。
【図４】図１に示されたコネクタの雄フレーム内に第２サブコネクタが収容されてその角度が変位した状態を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるコネクタの第２コネクタを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ コネクタ
１０ 第１コネクタ
１１ アウタハウジング（雌フレーム）
１３ 第１サブコネクタ
１４ 基板
２０ 第２コネクタ
２１ 第２サブコネクタ
２１Ｃ，２１Ｃ’ロック突起
２２ インナーハウジング（雄フレーム）
２２Ａ，２２Ａ’ 突起収容部
２２ａ，２２ａ’ 内縁部（当接部）
２７，２７’ 当接壁（当接部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に固定された複数の第１サブコネクタと該複数の第１サブコネクタを収容する雌フレームとを有する第１コネクタと、前記複数の第１サブコネクタと嵌合可能に設けられた複数の第２サブコネクタと該複数の第２サブコネクタを収容する雄フレームとを有する第２コネクタと、を有するコネクタにおいて、
前記第２サブコネクタに設けられたロック突起と、
前記雄フレームに設けられかつ前記ロック突起を内側に位置付けることにより前記第２サブコネクタを前記雄フレーム内に移動自在に収容する突起収容部と、を有するとともに、
前記突起収容部と前記ロック突起の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成され、かつ、両者が点接触するように形成されていることを特徴とするコネクタ。
【請求項１】
基板に固定された複数の第１サブコネクタと該複数の第１サブコネクタを収容する雌フレームとを有する第１コネクタと、前記複数の第１サブコネクタと嵌合可能に設けられた複数の第２サブコネクタと該複数の第２サブコネクタを収容する雄フレームとを有する第２コネクタと、を有するコネクタにおいて、
前記第２サブコネクタに設けられたロック突起と、
前記雄フレームに設けられかつ前記ロック突起を内側に位置付けることにより前記第２サブコネクタを前記雄フレーム内に移動自在に収容する突起収容部と、を有するとともに、
前記突起収容部と前記ロック突起の当接部のうち少なくとも一方が他方に向かって凸の曲面に形成され、かつ、両者が点接触するように形成されていることを特徴とするコネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−４３３６（Ｐ２００８−４３３６Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７１２４１（Ｐ２００６−１７１２４１）
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]