特開 2024-100336 コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100336

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/52 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

H01R13/52 301H

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004269

(22)【出願日】2023-01-16

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】増田 悟己

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 義直

【テーマコード（参考）】

5E087

【Ｆターム（参考）】

5E087EE07

5E087FF02

5E087FF12

5E087LL04

5E087LL12

5E087MM05

5E087MM09

5E087QQ04

5E087RR12

5E087RR25

(57)【要約】

【課題】接続対象物との接続を円滑に行うことができるコネクタを提供する。
【解決手段】
コネクタ１は、接続対象物９０に接続される端子４を保持し、接続対象物９０との接続方向Ｘへ向けて突出し接続対象物９０に形成される嵌合孔９１に対し挿入される嵌合部２１を有するハウジング２と、嵌合部２１の外周に取り付けられ嵌合孔９１の内面９１Ａと接触しハウジング２と接続対象物９０との間の止水を行うシール部材３と、を備え、ハウジング２は、嵌合部２１の基部側から延びシール部材３の端部３０Ｃと当接する当接部２２を形成し、当接部２２は、嵌合部２１の外周から離間して形成され嵌合部２１の外周との対向面２２Ｂと先端面２２Ａとの角部分が面取り形状とされ、シール部材３は、外周から突出する第三リップ３３を有し、第三リップ３３と端部３０Ｃとの間に接続方向Ｘに沿って平坦に延びる平坦部３５が形成されるように構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

接続対象物に接続される端子を保持し、前記接続対象物との接続方向へ向けて突出し前記接続対象物に形成される嵌合孔に対し挿入される嵌合部を有するハウジングと、
前記嵌合部の外周に取り付けられ、前記嵌合孔の内面と接触し、前記ハウジングと前記接続対象物との間の止水を行うシール部材と、を備え、
前記ハウジングは、前記嵌合部の基部側から延び前記シール部材の端部と当接する当接部を形成し、
前記当接部は、前記嵌合部の外周から離間して形成され、前記嵌合部の外周との対向面と先端面との角部分が面取り形状とされ、
前記シール部材は、外周から突出するリップを有し、前記リップと前記端部との間の外周面において前記接続方向に沿って平坦に延びる平坦部が形成されている、
コネクタ。

【請求項2】

前記嵌合孔の前記内面は、防錆のための表面処理が行われている、
請求項１に記載のコネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コネクタとして、例えば、特許文献１に記載されるように、ハウジングに対し環状のシール部材（止水部材）が取り付けられ、シール部材によってハウジングと接続対象物（相手方機器）の間の止水を行うものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０３２６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなコネクタでは、接続対象物との接続が困難となる場合があるという点で改善の余地がある。例えば、コネクタの接続対象物への接続は、シール部材を接続対象物の嵌合部分に対し接触させ移動させながら行われる。このとき、シール部材と嵌合部分の間の摩擦係数が高い場合など、コネクタの接続において大きな挿入力が必要となり、コネクタと接続対象物の接続が円滑に行えない場合がある。

【0005】

そこで、本発明は、接続対象物との接続が円滑に行えるコネクタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち、本発明に係るコネクタは、接続対象物に接続される端子を保持し、前記接続対象物との接続方向へ向けて突出し前記接続対象物に形成される嵌合孔に対し挿入される嵌合部を有するハウジングと、前記嵌合部の外周に取り付けられ、前記嵌合孔の内面と接触し、前記ハウジングと前記接続対象物との間の止水を行うシール部材と、を備え、前記ハウジングは、前記嵌合部の基部側から延び前記シール部材の端部と当接する当接部を形成し、前記当接部は、前記嵌合部の外周から離間して形成され、前記嵌合部の外周との対向面と先端面との角部分が面取り形状とされ、前記シール部材は、外周から突出するリップを有し、前記リップと前記端部との間の前記外周面において前記接続方向に沿って平坦に延びる平坦部が形成されるように構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るコネクタによれば、接続対象物との接続を円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係るコネクタを示す分解斜視図である。

【図3】図３は、図１のIII-IIIにおけるコネクタのシール部材の断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係るコネクタの接続時の説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係るコネクタの接続時の説明図である。

【図6】図６は、比較例の説明図である。

【図7】図７は、実施形態に係るコネクタにおける接続時の挿入位置に対する挿入力を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0010】

［実施形態］
本実施形態は、コネクタに関する。図１は、実施形態に係るコネクタを示す斜視図である。図２は、実施形態に係るコネクタを示す分解斜視図である。図３は、図１のIII-IIIにおけるコネクタのシール部材の断面図である。図４は、実施形態に係るコネクタの接続時の説明図である。図５は、実施形態に係るコネクタの接続時の説明図である。図６は、比較例の説明図である。図７は、実施形態に係るコネクタにおける接続時の挿入位置に対する挿入力を示すグラフである。

【0011】

なお、以下の説明では、互いに交差する第１方向、第２方向、及び、第３方向のうち、第１方向を「接続方向Ｘ」といい、第２方向を「幅方向Ｙ」といい、第３方向を「高さ方向Ｚ」という。ここでは、接続方向Ｘと幅方向Ｙと高さ方向Ｚとは、相互に直交する。接続方向Ｘは、コネクタと接続対象物の接続方向及び接続対象物に対するコネクタの嵌合部の挿入方向に相当する。幅方向Ｙと高さ方向Ｚとは、接続方向Ｘと交差する交差方向に相当する。また、以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向を表すものとする。なお、ここでいう直交は、ほぼ直交を含む。

【0012】

図１に示すように、コネクタ１は、接続対象物９０との接続に用いられるするため接続部品であり、ハウジング２及びシール部材３を備えている。コネクタ１は、例えば、車両に搭載されて用いられる。

【0013】

ハウジング２は、接続対象物９０に接続するための端子４を保持する部材であり、接続対象物９０に形成される嵌合孔９１に対し挿入される嵌合部２１を有している。ハウジング２は、例えば、幅方向Ｙに並べられた二つの端子４を保持しており、嵌合部２１の先端面２１Ａから接続方向Ｘへ向けて端子４を延出させている。端子４は、ハウジング２内で電線Ｗに取り付けられている。嵌合部２１は、接続方向Ｘに沿って接続対象物９０側へ延び出た部位であり、嵌合孔９１の形状に合わせて形成され、例えば、幅方向Ｙに長い断面形状であって、楕円又は長円の断面形状とされる。

【0014】

接続対象物９０は、コネクタ１に接続される機器であり、例えば、電気機器及び電源装置などが該当する。また、接続対象物９０は、電気機器及び電源装置などに取り付けられる相手方コネクタであってもよい。なお、図１は、説明の便宜上、接続対象物９０の外壁の一部を直方体として示している。嵌合孔９１は、端子４及び嵌合部２１を挿入させるための孔であり、例えば、接続方向Ｘに交差する方向の断面を楕円又は長円の形状とされる。

【0015】

例えば、嵌合孔９１の内面９１Ａは、防錆のための表面処理が行われていてもよい。具体的には、接続対象物９０において、嵌合孔９１を形成する部分がアルミニウムを主成分とする金属により形成される場合、嵌合孔９１の内面９１Ａは、アルマイト処理が行われていてもよい。アルマイト処理は、内面９１Ａに酸化被膜を形成する処理である。この場合、嵌合孔９１が錆びにくくなり、コネクタ１の接続状態は、良好に維持される。しかしながら、アルマイト処理によって内面９１Ａの表面粗さが大きくなり、内面９１Ａの表面が粗くなる。これにより、嵌合孔９１とシール部材３との摺動性が悪化し、コネクタ１の接続時の挿入力が増大化することが懸念される。

【0016】

嵌合部２１の外周には、シール部材３が取り付けられている。シール部材３は、ハウジング２と接続対象物９０との間の止水を行う止水部材又はパッキンであり、環状に形成されている。シール部材３は、弾性変形可能な弾性部材により形成される。シール部材３の詳細については、後述する。

【0017】

図２に示すように、コネクタ１は、フロントホルダ５、シールドシェル６及びリアホルダ７を備えている。フロントホルダ５は、シール部材３を保持する保持部材であって、端子４を挿通させる挿通孔５１を形成している。挿通孔５１は、端子４の設置数に応じて形成され、例えば、二つ形成される。フロントホルダ５は、嵌合部２１の先端位置に取り付けられ、シール部材３が嵌合部２１から抜け外れることを防止している。シールドシェル６は、ハウジング２を覆うカバー部材又はケース部材であり、嵌合部２１以外のハウジング２の外周部分を覆っている。シールドシェル６は、例えば、金属により形成され、電磁シールドとして機能する。シールドシェル６は、フランジ部６１を形成している。フランジ部６１は、接続方向Ｘと交差する方向に延びる板状の部位であり、接続対象物９０との締結に用いられる締結孔６１Ａを形成している。リアホルダ７は、ハウジング２の後部に取り付けられる部材であって、電線Ｗに取り付けられるパッキン（図示なし）を保持している。

【0018】

図３に示すように、シール部材３は、嵌合部２１の外周に取り付けられている。図３のシール部材３は、嵌合部２１が接続対象物９０に挿入される前の状態である。シール部材３は、外周から突出するリップを形成している。例えば、接続方向Ｘに沿って第一リップ３１、第二リップ３２及び第三リップ３３の三つのリップが形成されている。第一リップ３１、第二リップ３２及び第三リップ３３は、嵌合部２１の先端側から第一リップ３１、第二リップ３２、第三リップ３３の順で形成され、コネクタ１の接続対象物９０への接続時において接続対象物９０に対してこの順番で接触していく。第一リップ３１、第二リップ３２及び第三リップ３３は、シール部材３の外周に沿って並んで形成され、例えば、それぞれ接続方向Ｘに沿った断面において断面山型に形成される。

【0019】

第一リップ３１、第二リップ３２及び第三リップ３３は、シール部材３の本体部３０に形成され、本体部３０の外周面３０Ａに突設されている。本体部３０は、シール部材３の本体部分であり、断面矩形とした筒状を呈している。本体部３０の内周面３０Ｂには内周リップ３４が形成され、嵌合部２１の外周面２１Ｂに接触している。内周リップ３４は、第一リップ３１、第二リップ３２及び第三リップ３３に対応する内側の位置に形成され、例えば三つ形成される。

【0020】

本体部３０の外周面３０Ａには、平坦部３５が形成されている。平坦部３５は、第三リップ３３と本体部３０の端部３０Ｃの間に形成されている。平坦部３５は、外周面３０Ａにおいて接続方向Ｘに沿って平坦に延びる領域であり、第三リップ３３が接続対象物９０に接触して変形する際に第三リップ３３の逃げるための空間を形成するための部位である。平坦部３５は、例えば、接続方向Ｘに沿った断面において表面を直線状として形成される。また、平坦部３５は、表面をほぼ平坦とした領域であってもよく、例えば、第三リップ３３の変形及びコネクタ１の挿入力に大きく影響しない程度の凹凸があってもよい。平坦部３５の接続方向Ｘの形成長は、例えば、隣接する第三リップ３３の半分の長さとされる。コネクタ１は、第三リップ３３と端部３０Ｃの間に平坦部３５が形成されることによって、第三リップ３３が端部３０Ｃと離間され、接続対象物９０への接続時において第三リップ３３の端部３０Ｃ側への変形が許容され、コネクタ１の挿入力の低減が図られる。また、平坦部３５の接続方向Ｘの形成長を隣接する第三リップ３３の半分の長さ程度とすることにより、コネクタ１は、第三リップ３３の変形を許容しつつ、シール部材３が接続方向Ｘにおいて長くなりすぎることを抑制することができる。なお、ここでいう半分の長さには、ほぼ半分の長さを含む。

【0021】

本体部３０の端部３０Ｃは、当接部２２と当接している。当接部２２は、ハウジング２に形成される部位であり、嵌合部２１の基部２１Ｃ側から先端面２１Ａ側へ延びており、本体部３０の端部３０Ｃに当接している。当接部２２は、嵌合部２１の径方向（図３では、高さ方向Ｚ）において、嵌合部２１から離間して形成され、例えば、嵌合部２１の外周を囲うように筒状に形成される。当接部２２の先端面２２Ａは、本体部３０の基端側の端部３０Ｃと当接しており、接続対象物９０の接触時にシール部材３が接続方向Ｘへ移動することを規制する。

【0022】

当接部２２と嵌合部２１の間には、逃げ空間２３が形成されている。すなわち、当接部２２における嵌合部２１と対向する対向面２２Ｂと嵌合部２１の外周面２１Ｂの間は、空隙となっており、シール部材３の変形時の逃げ空間２３として機能する。つまり、シール部材３が接続対象物９０と接触して押圧される場合、本体部３０又は第三リップ３３などの変形部分が逃げ空間２３へ入り込み、シール部材３が強く圧縮されることが抑制される。

【0023】

当接部２２の対向面２２Ｂと先端面２２Ａとの角部分が面取り形状とされ、その角部分にテーパ面２２Ｃが形成されている。テーパ面２２Ｃは、接続方向Ｘに対し傾斜した面とされ、シール部材３の変形部分を逃げ空間２３へ導くための面となっている。すなわち、シール部材３が接続対象物９０と接触して押圧される場合、テーパ面２２Ｃが形成されることにより、本体部３０又は第三リップ３３などの変形部分が逃げ空間２３へ入り込みやすくなる。

【0024】

シール部材３には、第一延出部３７及び第二延出部３８が形成されている。第一延出部３７及び第二延出部３８は、本体部３０から接続方向Ｘへ延び出ており、シール部材３を支持するための部位として機能する。例えば、第一延出部３７は、本体部３０から接続対象物９０と反対側へ延びており、逃げ空間２３内に挿入されて設けられる。このため、第一延出部３７が形成されることにより、シール部材３の基端部分が捲れ上がることが抑制される。第二延出部３８は、本体部３０から接続対象物９０側へ延びており、嵌合部２１の外周面２１Ｂとフロントホルダ５の間に挿入されて設けられる。このため、第二延出部３８が形成されることにより、シール部材３の先端部分が捲れ上がることが抑制される。

【0025】

次に、本実施形態に係るコネクタ１の接続について説明する。

【0026】

図１に示すように、コネクタ１において接続対象物９０への接続として、まず、コネクタ１が接続対象物９０に対峙して配置される。すなわち、コネクタ１は、接続対象物９０の嵌合孔９１に対し端子４及び嵌合部２１が向けられて配置される。そして、コネクタ１が接続対象物９０へ近づけられ、端子４が嵌合孔９１へ挿入され、次いで、図３のように、嵌合部２１が嵌合孔９１へ挿入される。

【0027】

図４に示すように、嵌合部２１が嵌合孔９１へ挿入されると、シール部材３が嵌合孔９１の内面９１Ａに接触しながら接続方向Ｘへ移動していく。具体的には、まず、シール部材３において、第一リップ３１が内面９１Ａに接触する。第一リップ３１は、内面９１Ａに押圧されて山型が潰され第二リップ３２側に変形して、内面９１Ａに密着する。更に、嵌合部２１が嵌合孔９１へ挿入されていくと、第二リップ３２が内面９１Ａに接触する。第二リップ３２は、内面９１Ａに押圧されて山型が潰され第三リップ３３側に変形して、内面９１Ａに密着する。

【0028】

そして、図５に示すように、更に、嵌合部２１が嵌合孔９１の奥へ挿入されていくと、第三リップ３３が内面９１Ａに接触する。第三リップ３３は、内面９１Ａに押圧されて当接部２２側へ変形しようとする。このとき、第三リップ３３の当接部２２側には平坦部３５が形成されている。このため、第三リップ３３は、当接部２２側への変形が許容される。つまり、第三リップは、大きく圧縮されることなく平坦部３５側へ変形する。

【0029】

更に、嵌合部２１が嵌合孔９１の奥へ挿入されると、第三リップ３３は、山型が潰されて、当接部２２側及び嵌合部２１の外周面２１Ｂ側へ変形する。このとき、当接部２２にはテーパ面２２Ｃが形成されている。このため、第三リップ３３は、当接部２２へ当接しテーパ面２２Ｃ側へ導かれて変形し、加わる圧力を分散し、大きく圧縮されることが抑制される。従って、本実施形態に係るコネクタ１は、接続対象物９０との接続時における挿入力が大きくなることが抑制され、接続対象物９０との接続を円滑に行うことができる。そして、嵌合部２１の嵌合孔９１への挿入を完了したら、コネクタ１の接続対象物９０への接続が完了する。

【0030】

図６は、比較例となるコネクタ１００を示している。このコネクタ１００は、平坦部３５を形成していないシール部材１０３を備えている点で、本実施形態に係るコネクタ１と異なっている。すなわち、シール部材１０３は、第一リップ３１、第二リップ３２及び第三リップ３３を形成しているが、平坦部３５を形成しておらず、第三リップ３３が当接部２２に当接されている。

【0031】

このコネクタ１００は、本実施形態に係るコネクタ１と比べて、接続対象物９０への接続における挿入力が大きいものとなる。すなわち、第三リップ３３が接続対象物９０に接触した際、第三リップ３３の変形が規制され、このときの挿入力が大きくなってしまう。

【0032】

図７に、本実施形態に係るコネクタ１と比較例のコネクタ１００における接続対象物９０への接続時における挿入力を示す。図７の横軸はコネクタの挿入位置Ｐであり、縦軸は挿入位置Ｐにおける挿入力Ｆである。図７のＦ１は本実施形態に係るコネクタ１の挿入力を表し、Ｆ１００は比較例のコネクタ１００の挿入力を表す。

【0033】

図７において、本実施形態に係るコネクタ１、比較例のコネクタ１００がそれぞれ接続対象物９０へ接続されると、まず、第一リップ３１が嵌合孔９１の内面９１Ａに接触する。このときのコネクタ１の挿入力のピーク値ＦＰ１とコネクタ１００の挿入力のピーク値ＦＰ１０１は、ほぼ同じ大きさとなる。そして、接続対象物９０への接続が進み、第二リップ３２が内面９１Ａに接触すると、コネクタ１００の挿入力のピーク値ＦＰ１０２は、コネクタ１の挿入力のピーク値ＦＰ２よりやや大きくなる。これは、コネクタ１００に平坦部３５が形成されていないことによって第二リップ３２が当接部２２側へ変形しにくくなっているためと推測される。

【0034】

そして、更に接続対象物９０への接続が進み、第三リップ３３が内面９１Ａに接触すると、コネクタ１００の挿入力のピーク値ＦＰ１０３は、コネクタ１の挿入力のピーク値ＦＰ３より大きくなる。これは、コネクタ１００に平坦部３５が形成されていないことによって第三リップ３３が当接部２２に押し付けられ変形が規制されるためである。ここでは、コネクタ１００の挿入力のピーク値ＦＰ１０３は、コネクタ１の挿入力のピーク値ＦＰ３の約１．４倍となった。このように、本実施形態に係るコネクタ１は、シール部材３に平坦部３５が形成されることにより、比較例のコネクタ１００に対し接続対象物９０への接続時の挿入力が低減できることを確認することができた。

【0035】

以上説明したように、本実施形態に係るコネクタ１は、当接部２２に角部分が面取り形状とされ、シール部材３に平坦部３５が形成されることにより、接続対象物９０への接続時において、第三リップ３３の変形を許容することができる。従って、本実施形態に係るコネクタ１は、接続対象物９０への接続時における挿入力が大きくなることが抑制され、接続対象物９０との接続を円滑に行うことができる。

【0036】

また、本実施形態に係るコネクタ１は、接続対象物９０における嵌合孔９１の内面９１Ａにおいて防錆のための表面処理が行われている場合であっても、接続対象物９０に対する挿入力を低減できるため、接続対象物９０との接続を円滑に行うことができる。

【0037】

なお、本発明に係るコネクタは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係るコネクタ１は、以上で説明した各実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

【0038】

例えば、上述した実施形態に係るコネクタ１では、シール部材３が第一リップ３１、第二リップ３２及び第三リップ３３の三つのリップを有する場合について説明したが、リップ数は一つ又は二つであってもよいし、四つ以上有していてもよい。このようなコネクタであっても、上述した実施形態に係るコネクタ１と同様な作用効果を得ることができる。すなわち、コネクタは、当接部２２に角部分が面取り形状とされ、シール部材３に平坦部３５が形成されることにより、接続対象物９０への接続時における挿入力が大きくなることを抑制でき、接続対象物９０との接続を円滑に行うことができる。

【0039】

また、上述した実施形態に係るコネクタ１は、車両に搭載される場合について説明したが、車両に搭載せずに用いられてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１：コネクタ
２：ハウジング
３：シール部材
４：端子
２１：嵌合部
２１Ｂ：外周面
２２：当接部
２２Ａ：先端面
２２Ｂ：対向面
３０Ａ：外周面
３０Ｃ：端部
３１：第一リップ
３２：第二リップ
３３：第三リップ（リップ）
３５：平坦部
９０：接続対象物
９１：嵌合孔
９１Ａ：内面
Ｘ：接続方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】