(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ロック部材は、前記第1接続端子と前記第2接続端子とが嵌合した状態で前記所定の位置まで移動が可能であり、前記第1接続端子と前記第2接続端子とが嵌合していない状態では前記ロック部材の前記先端部が前記突起部に突き当たることにより前記所定の位置までの移動が規制されることを特徴とする、
請求項1に記載の接続構造。
前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれていない状態で前記係合解除部に前記外力が加えられた場合、前記係合解除部は、前記係合部が前記開口から離脱可能な状態に変形するために必要な力を加えるように変形し、前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれた状態で前記係合解除部に前記外力が加えられた場合、前記係合解除部は、前記係合部が前記開口から離脱可能な状態に変形するために必要な力よりも小さな力を加えるように変形することを特徴とする、
請求項1から3のいずれか一項に記載の接続構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
移動体で用いられるコネクタには、高い信頼性が求められる。しかしながら、従来の接続構造においては、メス側のコネクタとオス側のコネクタとが嵌合しているだけなので、製造時に両コネクタが十分に嵌合されていなかったり、コネクタのハウジングが破損していたりすると、移動体の移動に伴う揺動によって、コネクタがはずれてしまう虞があるという問題があった。移動体以外の装置に用いられるコネクタにおいても、製造時に十分に嵌合されていない場合には、同様の問題が生じる虞があった。
【0005】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、複数のコネクタが確実に嵌合された状態を維持しやすくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の態様である接続構造は、第1接続端子を有する第1コネクタと、前記第1接続端子と嵌合可能な第2接続端子を有する第2コネクタとを接続するための構造である。前記第1コネクタは、前記第1接続端子の周囲に設けられており、少なくとも一つの開口を有する第1ハウジングを有し、前記第2コネクタは、前記第2接続端子の周囲に設けられ、前記第1接続端子と前記第2接続端子とが嵌合し、かつ前記第1ハウジングと嵌合した状態で前記第1ハウジングに形成された開口に係合する係合部を有する第2ハウジングと、前記接続構造における長手方向に移動可能であり、前記第1コネクタ側の所定の位置まで押し込まれた状態で、前記係合部が前記開口から離脱する向きに変位することを阻止するロック部材と、を有する。
【0007】
前記ロック部材は、前記第1接続端子と前記第2接続端子とが嵌合した状態で前記第1コネクタの側の前記所定の位置まで移動が可能であり、前記第1接続端子と前記第2接続端子とが嵌合していない状態では前記所定の位置まで移動しなくてもよい。
【0008】
前記係合部は、前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれていない状態で外力が加えられることにより、前記開口から離脱可能な状態に変形し、前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれた状態で外力が加えられた場合、前記開口から離脱可能な状態に変形しないでもよい。
【0009】
前記第2ハウジングは、前記外力が加えられることにより前記係合部が前記開口から離脱可能な状態に変形するように前記係合部に応力を加える係合解除部をさらに有してもよい。
【0010】
前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれていない状態で前記係合解除部に前記外力が加えられた場合、前記係合解除部は、前記係合部が前記開口から離脱可能な状態に変形するために必要な応力を加えるように変形し、前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれた状態で前記係合解除部に前記外力が加えられた場合、前記係合解除部は、前記係合部が前記開口から離脱可能な状態に変形するために必要な応力よりも小さな応力を加えるように変形してもよい。
【0011】
前記ロック部材は、前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれていない状態で前記係合解除部に接しておらず、前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれた状態で前記係合解除部の変形を阻止する変形阻止部を有してもよい。
【0012】
前記係合部は、前記ロック部材が前記第1コネクタ側に押し込まれた状態で前記ロック部材の先端が挿入される凹部と、前記開口に係合する突起部と、を有し、前記凹部に前記ロック部材が挿入された状態において前記突起部が前記開口から離脱する向きに変位する量が、前記凹部に前記ロック部材が挿入されていない状態において前記突起部が前記開口から離脱する向きに変位する量よりも小さくてもよい。
【0013】
本発明の第2の態様のコネクタは、他のコネクタの第1接続端子と嵌合可能な第2接続端子と、前記第2接続端子の周囲に設けられ、前記第1接続端子と前記第2接続端子とが嵌合し、かつ前記他のコネクタのハウジングに嵌合した状態で、前記他のコネクタのハウジングに形成された開口に係合する係合部を有する第2ハウジングと、前記他のコネクタ側に移動可能であり、前記他のコネクタ側の所定の位置まで押し込まれた状態で、前記係合部が前記開口から離脱する向きに変位することを阻止するロック部材と、を有する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、複数のコネクタが確実に嵌合された状態を維持しやすくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【0016】
[接続構造Sの構造]
図1は、本実施の形態に係る接続構造Sの構成を示す図である。接続構造Sは、第1コネクタ1と、第2コネクタ2とを接続するための構造である。
図1は、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合した状態での斜視図である。本明細書においては、接続構造Sにおける第1コネクタ1に向かう向きを前方、第2コネクタ2に向かう向きを後方と称する場合がある。また、第1コネクタ1と第2コネクタ2とを結ぶ方向を長手方向と称する場合がある。
【0017】
図2は、第1コネクタ1の外観図である。
図2(a)は第1コネクタ1の斜視図である。
図2(b)は、
図2(a)に示す位置Xから第1コネクタ1を視認した場合の外観図である。
【0018】
図3は、第2コネクタ2の外観図である。
図3(a)は第2コネクタの斜視図である。
図3(b)は、
図3(a)に示す位置Yから第2コネクタ2を視認した場合の外観図である。
図3(c)は、第2コネクタ2の側面視図である。
【0019】
図4は、第2コネクタ2の分解図である。
図4(a)は、第2コネクタ2を分解した状態の斜視図である。
図4(b)は、第2コネクタ2を分解した状態の上面視図である。
図5は、第1コネクタ1に嵌合していない状態における第2コネクタ2の構造を示す図である。
図5(a)は、第2コネクタ2の上面視図であり、
図5(b)はA−A線断面図である。
【0020】
第1コネクタ1は、例えばオス端子を有するHSD(High Speed Data)コネクタであり、第2コネクタ2は、例えばメス端子を有するHSDコネクタである。HSDコネクタは、高速データ通信用の車載コネクタである。
【0021】
第1コネクタ1は、第1接続端子10と、第1ハウジング11と、開口12と、ケーブル接続部13と、を有する。第1接続端子10は、例えば第2コネクタ2が有するメス端子(後述の第2接続端子20)と接続されるオス端子である。第1接続端子10は、複数(
図2(b)においては4本)の接続ピンを含んで構成されている。
【0022】
第1ハウジング11は、第1接続端子10の周囲に設けられた樹脂製部材である。
図2(b)に示すように、第1ハウジング11には、開口111L及び開口111Rが形成されている。
【0023】
また、第1ハウジング11には、開口111Lと開口111Rとの間に開口112が形成されており、開口112の上方に、少なくとも一つの開口12が形成されている。開口12は、後述する第2コネクタ2の係合部22が挿入される領域である。開口12は、例えば第1ハウジング11において第2コネクタ2の少なくとも一部が接する筒状の領域の外周面に形成されている。
図2(a)に示す例において、開口12は、第1ハウジング11の上側の側面に形成されている。
【0024】
ケーブル接続部13は、第1コネクタ1にケーブルを挿入可能な開口と、ケーブルを接続するためのコネクタとを有する。
【0025】
第2コネクタ2は、第2接続端子20と、第2ハウジング21と、係合部22と、係合解除部23と、ロック部材24と、ケーブル接続部25と、を有する。第2接続端子20は、例えば第1コネクタ1が有するオス端子(第1接続端子10)と接続されるメス端子である。第2接続端子20は、複数(
図3(b)においては4本)の接続ピンを含んで構成されている。
【0026】
第2ハウジング21は、第2接続端子20の周囲に設けられた樹脂製部材である。第2ハウジング21には、例えば係合部22及び係合解除部23が設けられている。係合部22及び係合解除部23は、第2ハウジング21と一体成形されていてもよく、第2ハウジング21とは別に成形された後に第2ハウジング21に固定されてもよい。
【0027】
係合部22は、第1接続端子10と第2接続端子20とが嵌合し、かつ第1ハウジング11と嵌合した状態で第1ハウジング11に形成された開口12に係合する部位である。係合部22は、第2ハウジング21における第1コネクタ1と嵌合する側の端部の近傍に固定されている。係合部22は、例えば、第2ハウジング21において第2接続端子20を包囲する円筒状の領域の外周面に固定されており、第2ハウジング21の端部から離れる向きに延伸している長尺状の部位である。係合部22は、上下方向に撓む厚みに形成されており、外力が加わることにより変形することで、開口12に挿入された後に開口12に係合した状態になったり、開口12との係合を解除できる状態になったりする。
【0028】
図3及び
図4に示すように、係合部22は、突起部221と、凹部222と、被押下部223と、開口部224と、を有する。突起部221は開口12に挿入され、開口12の内側面と係合する。突起部221は、第2コネクタ2における第1コネクタ1の側の端部から離れるにつれて高くなる斜面と、斜面の最も高い位置を起点とする鉛直方向の端面とを有している。当該端面は段差部Dを形成しており、ユーザが第2コネクタ2を第1コネクタ1に向けて押し込むと、第1ハウジング11の端部に接触する突起部221の斜面の位置が高くなるにつれて係合部22が下向きに変形し、段差部Dが開口12の中に入った時点で、係合部22が上向きに変位する。この状態で、段差部Dが開口12の内側面と係合することにより、第2コネクタ2が第1コネクタ1に嵌合した状態になる。
【0029】
凹部222は、ロック部材24が第1コネクタ1側に押し込まれた状態でロック部材24の先端が挿入される部位である。凹部222は、係合部22において突起部221が形成されている側と反対側に形成されている。凹部222は、例えば、突起部221を形成している長尺状の樹脂部材と第2ハウジング21において第2接続端子20を包囲する円筒状の領域の外周面との間の空間である。凹部222は、突起部221を形成している樹脂部材に形成されていてもよい。
【0030】
被押下部223は、ユーザが係合解除部23を下方に押した場合に係合解除部23から下向きの外力が加わる板状の部位であり、段差部Dの後方に延伸している。被押下部223は、突起部221よりも広い幅を有しており、被押下部223に突起部221が形成されていてもよい。係合解除部23が下向きに押されることによって被押下部223に下向きの応力が加わって突起部221を含む長尺状の樹脂部材が撓み、突起部221が下方に移動する。この状態でユーザが第1コネクタ1から第2コネクタ2を抜く向きに力を加えることで、第1コネクタ1と第2コネクタ2との嵌合が外れる。
【0031】
開口部224は、
図4(b)に示すように、被押下部223の中央付近に形成された長尺状の穴である。開口部224には、ユーザが係合解除部23を下方に押した場合にロック部材24の先端部を含む一部の領域が挿入される。ユーザが係合解除部23を下方に押した場合に生じる作用の詳細については後述する。
【0032】
係合解除部23は、例えばユーザによって外力が加えられることにより、係合部22が開口から離脱可能な状態に変形するように係合部22に応力を加える部位である。
図3(b)及び
図4(a)に示すように、接続構造Sの長手方向に直交する方向における係合解除部23の断面は、後述するロック部材24における棒状部241を囲むように一辺が開放された長方形の領域を有する。開放された領域の左側及び右側には、係合解除部23を下方に押す外力が加えられた際に被押下部223に応力を加える板部231が形成されている。
【0033】
ロック部材24は、接続構造Sにおける長手方向に移動可能であり、第1コネクタ1側に押し込まれた状態で、係合部22が開口から離脱する向きに変位することを阻止する。ロック部材24は、棒状部241と、突起部242と、先端部243と、抜け防止部244と、変形阻止部245と、操作部246と、第1位置決め部247と、第2位置決め部248と、を有する。
【0034】
棒状部241は、前後方向に延在する長尺状の部位である。棒状部241の先端付近には、突起部242及び先端部243が形成されている。棒状部241は、ロック部材24が第1コネクタ1に向けて押し込まれるにつれて、突起部242が係合部22における突起部221と反対側の斜面に沿って前方に進むことにより下方に撓む。
【0035】
図5(b)に示すように、突起部242は、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合しておらず、ロック部材24が第1コネクタ1の向きに押し込まれていない状態において段差部Dに突き当たる。突起部242が段差部Dに突き当たることで、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合していない状態において、ロック部材24が前方に移動することなく所定の位置に維持される。
【0036】
すなわち、ロック部材24は、第1接続端子10と第2接続端子20とが嵌合した状態で第1コネクタ1の側の所定の位置まで移動が可能であり、第1接続端子10と第2接続端子20とが嵌合していない状態では所定の位置まで移動しない。第2コネクタ2がこのような構成を有することで、ユーザは、ロック部材24を前方に移動させることができないことにより、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合していないことに気付くことができる。したがって、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合していない状態で製品が出荷されることを防止できる。
【0037】
先端部243は、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合しておらず、ロック部材24が第1コネクタ1の向きに押し込まれていない状態において、突起部221が形成されている長尺状の樹脂部材における係合部22の反対側の面に接している。第2コネクタ2が第1コネクタ1の側に移動するにつれて突起部221が下方に移動し、その結果として、先端部243も下方に移動する。
【0038】
抜け防止部244R及び抜け防止部244Lは、ロック部材24が第2ハウジング21から抜けることを防ぐための段差部である。抜け防止部244R及び抜け防止部244Lが、第2ハウジング21に形成された突起(不図示)に突き当たることにより、ロック部材24が後方に抜けづらくなっている。
【0039】
変形阻止部245は、上下方向に延材するリブであり、ロック部材24が第1コネクタ1側に押し込まれていない状態で係合解除部23に接しておらず、ロック部材24が第1コネクタ1側に押し込まれた状態において係合解除部23が下方に変形することを阻止する。その結果、ロック部材24が第1コネクタ1側に押し込まれた状態において、係合解除部23に外力が加わっても、係合部22が開口12から外れない。
【0040】
操作部246は、ユーザがロック部材24を長手方向に移動させるために用いる部位であり、ユーザが爪を引っかけるための段差を有する。操作部246の左右方向の幅は、第2ハウジング21の後方の開口部の左右方向の幅よりも大きい。
【0041】
第1位置決め部247R及び第1位置決め部247L、並びに第2位置決め部248R及び第2位置決め部248Lは、ロック部材24の前後方向の位置を決めるための凹部である。第1位置決め部247R及び第1位置決め部247Lが、それぞれ第2ハウジング21に形成された凸部211R及び凸部211Lと係合することにより、ロック部材24が第1コネクタ1の側に押し込まれていない状態において、ユーザが操作することなくロック部材24が移動してしまうことを防ぐことができる。第2位置決め部248R及び第2位置決め部248Lが、それぞれ凸部211R及び凸部211Lと係合することにより、ロック部材24が第1コネクタ1の側に押し込まれた状態において、ユーザが操作することなくロック部材24が移動してしまうことを防ぐことができる。
【0042】
図6は、ロック部材24の機能について説明するための図である。
図6(a)は、第1コネクタ1及び第2コネクタ2の上面視図である。
図6(b)は、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合していない状態におけるA−A線断面図である。
図6(c)は、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合し、かつロック部材24が第1コネクタ1の側に押し込まれていない状態におけるA−A線断面図である。
図6(d)は、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合し、かつロック部材24が第1コネクタ1の側に押し込まれた状態におけるA−A線断面図である。
【0043】
図6(c)に示すように、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合した状態において、突起部242は開口部224に挿入されて、開口12の後方(第2コネクタ2の側)における第1ハウジング11の内面に接した状態になる。この状態において、ロック部材24の棒状部分が下方に撓んでいる。
【0044】
図6(c)に示す状態において、ユーザが操作部246を前方に押し込むと、棒状部241がさらに撓んで、先端部243が凹部222の前方に挿入され、凹部222の下方の面に突き当たる。この状態においては、変形阻止部245が係合解除部23の下部に位置するとともに、先端部243が凹部222の下方の面に突き当たっているため、係合解除部23を下方に押す外力が加わっても棒状部241がほとんど変形しない。したがって、凹部222にロック部材24が挿入された状態において突起部221が開口12から離脱する向きに変位する量が、凹部222にロック部材24が挿入されていない状態において突起部221が開口12から離脱する向きに変位する量よりも小さくなる。
【0045】
その結果、接続構造Sにおいては、ロック部材24が第1コネクタ1側に押し込まれた状態で係合解除部23に外力が加えられた場合、係合解除部23は、係合部22が開口12から離脱可能な状態に変形するために必要な応力よりも小さな応力を加えるように変形する。したがって、係合部22は、開口12から離脱することなく、開口12に挿入された状態が維持される。
【0046】
一方、ロック部材24が第1コネクタ1側に押し込まれていない状態で係合解除部23に外力が加えられた場合、係合解除部23は、係合部22が開口から離脱可能な状態に変形するために必要な応力を加えるように変形する。ユーザは、この状態で第1コネクタ1と第2コネクタ2とを引き離す力を加えると、第1コネクタ1から第2コネクタ2を取り外すことができる。
【0047】
[接続構造Sによる効果]
以上説明したように、本実施形態に係る接続構造Sにおいては、第2コネクタ2が、第2接続端子20の周囲に設けられ、第1コネクタ1の第1接続端子10と第2コネクタ2の第2接続端子20とが嵌合し、かつ第1ハウジング11と嵌合した状態で第1ハウジング11に形成された開口12に係合する係合部22を有する第2ハウジング21と、接続構造Sにおける長手方向に移動可能であり、第1コネクタ1の側に押し込まれた状態で、係合部22が開口12から離脱する向きに変位することを阻止するロック部材24と、を有する。第2コネクタ2がこのような構成を有することにより、ロック部材24が第1コネクタ1の側に押し込まれた状態では係合部22が開口12から離脱しないので、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが確実に嵌合された状態を維持しやすくなる。
【0048】
また、ロック部材24は、第1接続端子10と第2接続端子20とが嵌合した状態で第1コネクタ1の側の所定の位置まで移動が可能であり、第1接続端子10と第2接続端子20とが嵌合していない状態では所定の位置まで移動しない。第2コネクタ2がこのような構成を有することで、ユーザは、ロック部材24を前方に移動させることができないことにより、第1コネクタ1と第2コネクタ2とが嵌合していないことに気付くことができるので、確実に第1コネクタ1と第2コネクタ2とを嵌合させることができる。
【0049】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。