(57)【要約】【課題】コネクタ組立体の小型化に適したばね部材およびそのばね部材を備えたコネクタ組立体を提供する。【解決手段】ばね部材５０は、基部５１とばね部５２とを有する。ばね部５２は、基部５１の前端の折返し部５３で折り返し基部５１の後端に向かって延びて自由端５４に至る部分である。そして、ばね部５２は、隣接領域の曲率よりも大きな曲率をもって折り曲げられた折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃを有する。また、このばね部５２は、隣接領域の幅よりも狭幅に形成された括れ部５６を有する。【選択図】図１２
2019106254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、該基部の前端の折返し部で折り返し該基部の後端に向かって延びて自由端に至るばね部とを有し、
前記ばね部が、
隣接領域の曲率よりも大きな曲率をもって折り曲げられた折曲げ部と、
隣接領域の幅よりも狭幅もしくは狭径に形成された括れ部とを有することを特徴とするばね部材。
【請求項２】
前記ばね部には、前記折返し部から前記自由端に向かう途中の複数個所に前記折曲げ部が形成され、該折曲げ部のうちの前記自由端に最近接した最終段折曲げ部が、該自由端を該基部から遠ざける向きに折り曲げられた折曲げ部であって、
前記基部が、前記ばね部の前記自由端側に膨出して該ばね部が該基部に向かう向きの力を受けた時に該ばね部の突き当てを受けるばね受部を有することを特徴とする請求項１に記載のばね部材。
【請求項３】
第１ハウジングおよび請求項１または２に記載のばね部材を備えた第１コネクタと、第２ハウジングを備え該第１コネクタと嵌合する第２コネクタとを有するコネクタ組立体であって、
前記ばね部材が、前記第１ハウジングの、前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合時に該第１ハウジングと該第２ハウジングとの間に挟まる位置に前記ばね部が支持されていて嵌合時に該第１ハウジングと該第２ハウジングとの間のガタつきを抑えるばね部材であることを特徴とするコネクタ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに嵌合する２つのコネクタからなるコネクタ組立体、および、そのコネクタ組立体に組み込まれてコネクタ間のガタつきを抑えるのに好適なばね部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタ組立体を構成する２つのコネクタ間にばね部材を配置する技術が知られている。例えば、特許文献１には、２つのコネクタ間に配置されてコネクタの相対位置を補正する、‘く’の字形状の板バネが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コネクタおよびコネクタ組立体には、小型化が求められ、ばね部材を配置するスペースについても、例えば嵌合方向の寸法の短縮化などの省スペース化が求められることがある。その場合、その省スペースの中に所要のばね力のばね部材を配置する必要がある。
【０００５】
ここで、上掲の特許文献１に開示された板ばねの場合、広い配置スペースを必要とし、小型化には不適である。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、コネクタ組立体の小型化に適したばね部材およびそのばね部材を備えたコネクタ組立体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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のばね部材は、
基部と、該基部の前端の折返し部で折り返し該基部の後端に向かって延びて自由端に至るばね部とを有し、
上記ばね部が、
隣接領域の曲率よりも大きな曲率をもって折り曲げられた折曲げ部と、
隣接領域の幅よりも狭幅もしくは狭径に形成された括れ部とを有することを特徴とする。
【０００８】
第１ハウジングと第２ハウジングとの間には、ばね部材を配置するためのスペースを形成する必要がある。このスペースが大きいと、コネクタ組立体の大型化を招くおそれがある。そこで、ここでは、そのスペースに配置するばね部材のばね力の確保のために嵌合方向に対し交わる方向については必要寸法を確保し、そのスペースの嵌合方向の長さを短縮化することを考える。
【０００９】
このスペースの嵌合方向の長さを短縮化し、その短縮化された分だけばね部材の長さを短縮化してそのスペースにばね部材を配置したとする。そして、そのばね部材がそのスペースに配置されて同じ変位量だけ押圧されたとする。そうすると、長さを短縮化する前と比べ変位量は同じであってもばね部材の変位角が大きくなり、大きな応力が発生する。この応力がばね部材の１箇所に集中すると、その応力が集中した箇所に塑性変形が生じたり断裂が生じて、ばね部材としての所期の作用を得ることができなくなるおそれがある。
【００１０】
本発明のばね部材は、そのばね部に、上記の折曲げ部と括れ部との双方が形成されている。このため、それらの複数個所に応力が分散し、応力の集中が回避される。これにより、寸法が短かくても信頼性の高いばね部を備えたばね部材を構成することができる。また、このばね部材を採用することにより、コネクタ組立体の嵌合方向の長さを短縮化することができる。
【００１１】
ここで、本発明のばね部材において、
上記ばね部には、折返し部から自由端に向かう途中の複数個所に折曲げ部が形成され、それらの折曲げ部のうちの自由端に最近接した最終段折曲げ部が、自由端を基部から遠ざける向きに折り曲げられた折曲げ部であって、
上記基部が、ばね部の自由端側に膨出してばね部が基部に向かう向きの力を受けた時にばね部の突き当てを受けるばね受部を有することが好ましい。
【００１２】
上記の最終段折曲げ部を設けると、ばね部をばね受部に突き当てることにより、最終段折曲げ部にも応力を分担させることができる。これにより、１か所当たりの応力をさらに下げることができる。
【００１３】
また、上記目的を達成するための本発明のコネクタ組立体は、
第１ハウジングおよび本発明のいずれかの態様のばね部材を備えた第１コネクタと、第２ハウジングを備え第１コネクタと嵌合する第２コネクタとを有するコネクタ組立体であって、
上記ばね部材が、第１ハウジングの、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合時に第１ハウジングと第２ハウジングとの間に挟まる位置にばね部が支持されていて嵌合時に第１ハウジングと第２ハウジングとの間のガタつきを抑えるばね部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上の本発明によれば、コネクタ組立体の小型化に適したばね部材およびそのばね部材を備えたコネクタ組立体が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態としてのコネクタ組立体の斜視図である。
【図２】図１に示す嵌合の姿勢にある雌コネクタと雄コネクタを、雌コネクタの背面から眺めた形状を示した図である。
【図３】図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図４】図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図５】図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図６】図３に示す矢印Ｄ−Ｄに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタの断面図である。
【図７】図３に示す矢印Ｅ−Ｅに沿う、嵌合開始前の段階における雄コネクタの断面図である。
【図８】図４に示す矢印Ｆ−Ｆに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図９】図５に示す矢印Ｇ−Ｇに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図１０】雌コネクタおよび雄コネクタのハウジングの、ばね部材の配置位置に関連する形状を示した模式断面図である。
【図１１】ばね部材の断面図である。
【図１２】ばね部材の平面図（Ａ）、底面図（Ｂ）、および断面図（Ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態としてのコネクタ組立体の斜視図である。
【００１８】
この図１に示すコネクタ組立体１０は、雌コネクタ２０および雄コネクタ３０を備えている。この図１では、雌コネクタ２０と雄コネクタ３０は、互いに嵌合する向きに向き合った姿勢に示されている。雄コネクタ３０には、ピン形状の複数の雄型コンタクト３９が備えられている。また、雌コネクタ２０には、雄コネクタ３０のピン形状の雄型コンタクト３９と組み合う雌型コンタクト（不図示）が備えられている。なお、雌型コンタクトについては、この図１以降の全図において図示が省略されている。
【００１９】
ここで、この図１における雌コネクタ２０は、本発明にいう第１コネクタの一例に相当する。また、この図１における雄コネクタ３０は、本発明にいう第２コネクタの一例に相当する。
【００２０】
雄コネクタ３０のハウジング３１には、この図１に示す雌コネクタ２０の嵌合部を受け容れる嵌合空間３１Ａが形成されている。また、この雄コネクタ３０のハウジング３１には、もう１つの嵌合空間３１Ｂも形成されている。この、もう１つの嵌合空間３１Ｂには、この図１に示した雌コネクタ２０とは異なる、もう１つの雌コネクタ（不図示）を受け容れる嵌合空間である。ただし、この図１およびこれ以降の各図においても、嵌合空間３１Ｂに嵌入する雌コネクタについては、図示が省略されている。
【００２１】
図２は、図１に示す嵌合の姿勢にある雌コネクタと雄コネクタを、雌コネクタの背面から眺めた形状を示した図である。
【００２２】
また、図３は、図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２３】
また、図４は、図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２４】
さらに、図５は、図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２５】
また、図６は、図３に示す矢印Ｄ−Ｄに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタの断面図である。
【００２６】
また、図７は、図３に示す矢印Ｅ−Ｅに沿う、嵌合開始前の段階における雄コネクタの断面図である。
【００２７】
また、図８は、図４に示す矢印Ｆ−Ｆに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２８】
また、図９は、図５に示す矢印Ｇ−Ｇに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２９】
図３に示すように、雌コネクタ２０のハウジング２１には、一周に亘る側壁面２２を有する嵌合部２１Ａが形成されている。また、これに対応して、雄コネクタ３０のハウジング３１には、内壁面３２に囲まれた嵌合空間３１Ａが形成されている。この嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２は、嵌合時において、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２に一周に亘って対面する面である。
【００３０】
ここで、雌コネクタ２０には、シール部材４０とばね部材５０が備えられている。シール部材４０は、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２を一周に亘って取り巻いている。そして、このシール部材４０は、嵌合時に、その側壁面２２と、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２との間に一周に亘って挟まれて、その部分を防水構造にする部材である。
【００３１】
また、ばね部材５０は、嵌合時に、側壁面２２と内壁面３２とに挟まれて、２つのハウジング２１，３１間、すなわち、雌コネクタ２０と雄コネクタ３０との間のガタつきを抑える役割を担っている。このばね部材５０は、基部５１とばね部５２とを有する（図１１，図１２を合わせて参照）。基部５１は、このばね部材５０の固定を担う部分である。すなわち、この基部５１は、雌コネクタ２０のハウジング２１に圧入固定される。また、ばね部５２は、本実施形態では板ばね形状を有し、ばねの役割りを担う部分である。このばね部５２は、基部５１の、嵌合の向き（図３に示す雌コネクタ２０における右向き）の前端に繋がっている。そして、このばね部５２は、嵌合時に側壁面２２と内壁面３２とに挟まれて２つのハウジング２０，３０間のガタつきを抑える。このばね部５０の形状の詳細については後述する。
【００３２】
ここで、本実施形態では、ばね部材５０のばね部５２は、シール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置されている。これとは逆に、シール部材４０をばね部材５０よりも嵌合の向きの前方に配置することも考えられる。ただし、その場合、コネクタ組立体１０の、嵌合方向の寸法の大型化を招くおそれがある。本実施形態では、ばね部材５０のばね部５２をシール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置したことにより、コネクタ組立体１０の嵌合方向の寸法の短縮化が図られている。ただし、ばね部材５０のばね部５２をシール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置すると、以下のデメリットが発生するおそれがある。なわち、嵌合、離脱時に、ばね部５２が、内壁面３２の、嵌合時にシール部材４０が接して防水を担う領域を擦り、傷をつけるおそれがある。本実施形態では、以下において説明するように、ばね部５２を溝２２Ａ内に配置してそのばね部５２をリブ３２Ａで押圧するという構造を採用することにより、このデメリットを回避している。
【００３３】
図１０は、雌コネクタおよび雄コネクタのハウジングの、ばね部材の配置位置に関連する形状を示した模式断面図である。
【００３４】
この図１０は、模式図であり、図１〜図９の各図面とは形状が異なっている。ただし、対応の容易のために、図１〜図９の各図面に示した各要素に対応する要素には、同じ符号を付して示している。
【００３５】
図１０（Ａ）は、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの形状を示した模式断面図である。この図１０（Ａ）に対応する正確な断面は、図６に示されている。
【００３６】
この嵌合部２１Ａには、その側壁面２２に、溝２２Ａが形成されている。そして、ばね部材５０は、そのばね部５２がその溝２２Ａ内に配置されるように、その基部５１がハウジング２１に圧入固定されている。このばね部材５０は、図６，図１０に示すように、本実施形態では、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２のうちの上下面に２つずつ、左右の両面に１つずつ、合計６つ備えられている。
【００３７】
各ばね部５２が配置される各溝２２Ａは、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの、嵌合の向きの先端から後方に向かって、ばね部材５０のばね部５２を受け容れる部分まで延びている。ただし、これらの溝２２Ａは、そのばね部５２よりも嵌合の向きの後方に備えられているシール部材４０の配置位置までは延びていない。
【００３８】
ここで、シール部材４０は、図３〜図５に示すように、嵌合の向きに対し交わる向き（図３〜図５の上下方向）に関し、ばね部材５０の基部５１と重なる位置に配置されている。これは、ばね部材５０のばね部５２をシール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置したことにより、実現する構成である。本実施形態の場合、このように、シール部材４０をばね部材５０の基部５１と重なる位置に配置する構成としたことが、このコネクタ組立体１０の嵌合方向の長さの短縮化に寄与している。
【００３９】
また、図１０（Ｂ）は、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａの周りの形状を示した模式断面図である。この図１０（Ｂ）に対応する正確な断面は、図７に示されている。
【００４０】
この嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２には内向きに突き出て嵌合の向きに延びるリブ３２Ａ（図３，図７を合わせて参照）が形成されている。ただし、このリブ３２Ａは、図３に示すとおり、雄コネクタ３０の内壁面３２の、嵌合の向き（図３の左向き）の先端部３２Ｂ（図３〜図５参照）までは延びていない。この内壁面３２の先端部３２Ｂは、図５に示すように、嵌合時にシール部材４０が接する領域である。このリブ３２Ａは、嵌合時に、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２に設けられている溝２２Ａに入り込む。
【００４１】
図１０（Ｃ）は、嵌合の初期段階における、図１０（Ａ），（Ｂ）に示した円Ｒの部分の拡大模式断面図である。この図１０（Ｃ）に示す拡大模式断面図に対応する、嵌合の初期段階における正確な断面は、図８に示されている。
【００４２】
嵌合の初期段階においては、図４，図８に示すように、リブ３２Ａは、ばね部５２には未だ到達していない。また、ばね部５２は、溝２２Ａ内に配置されている。このため、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２の、嵌合時にシール部材４０が接する先端部３２Ｂには接触することなく、その先端部３２Ｂを通過する。したがって、その先端部３２Ｂをばね部材５０が擦りながら通過した場合に発生するおそれのある傷の発生が防止される。これにより、ばね部材５０を備えたことによる防水の信頼性の低下が避けられ、信頼性の高い防水性能が得られる。
【００４３】
図１０（Ｄ）は、嵌合完了段階における、図１０（Ａ），（Ｂ）に示した円Ｒの部分の拡大模式断面図である。この図１０（Ｄ）に示す拡大模式断面図に対応する、嵌合完了段階における正確な断面は、図９に示されている。
【００４４】
嵌合完了の段階では、ばね部材５０の溝２２Ａ内に備えられたばね部５２は、溝２２Ａに入り込んだリブ３２Ａによって押圧される。すなわち、ばね部５２は、嵌合完了段階では、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２（溝２２Ａの底）と、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２（内壁面３２に設けられたリブ３２Ａ）とに挟まれた状態となる。これにより、２つのハウジング２１，３１間、すなわち雌コネクタ２０と雄コネクタ３０との間のガタつきが抑えられる。
【００４５】
次に、本実施形態における、ばね部材５０の詳細について説明する。
【００４６】
図１１は、ばね部材の断面図である。
【００４７】
また、図１２は、ばね部材の平面図（Ａ）および底面図（Ｂ）である。また、この図１２には、ばね部材の断面との位置関係を示すために、ばね部材５０の断面図（Ｃ）も示されている。
【００４８】
このばね部材５０は、基部５１とばね部５２とを有する。ばね部５２は、板ばねの形状を有している。そして、このばね部材５０は、基部５１とばね部５２との境界に折返し部を５３を有する。この折返し部５３は、基部５１の前端に設けられている。そして、ばね部５２は、その折返し部５３で折り返し、基部５１の後端に向かって延びて自由端５４に至っている。
【００４９】
このばね部５２には、複数（本実施形態では３つ）の折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが形成されている。各折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃは、各折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃごとの隣接領域、すなわち、各折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃごとの前後の領域よりも大きな曲率をもって折り曲げられている。また、このばね部５２は、図１２に示すように、その隣接領域よりも狭幅に形成された括れ部５６を有する。
【００５０】
ここで、ばね部５２の頂部（ここでは折曲げ部５５Ｂの位置）と折返し部５３とを結ぶ線分５０ｂと、基部５１が広がる面（図１１に示す線分５０ａ）との成す角αを考える。
【００５１】
図１１の左右方向に関し長いばね部と短いばね部とを比べると、短いばね部の方が角度αが大きな角度となる。このばね部にリブ３２Ａに押圧されて弾性変形すると、その弾性変形時に伴って応力が発生するが、その発生する応力は折返し部５３に集中しがちである。ばね部の長さが長く角度αが小さい場合、弾性変形したときの角度αの変化量も小さい。したがって、その場合は、折返し部５３に応力が集中しても、折返し部５３は、その応力に耐えることができる。ただし、ばね部の長さの長いばね部材を備えると、コネクタ組立体１０の嵌合方向の長さが長くなってしまうおそれがある。そこで、ここでは、図１１に示すように、ばね部５２の長さの短いばね部材５０を備えることとする。ただし、上述の通り、長さの短いばね部５２の場合は、そのばね部５２がリブ３２Ａで押圧された時の角度αの変化量が大きくなる。この角度αが大きく変化したときの応力が折返し部５３に集中すると、折返し部５３がその応力に耐え切れずにその折返し部５３に疲労破壊が生じ、ばねとしての所期の機能を維持できなくなるおそれがある。
【００５２】
そこで、本実施形態では、ばね部５２に、折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃや括れ部５６を形成している。これらの折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃや括れ部５６は、ばね部５２がリブ３２Ａに押圧されて、図１１，図１２に示す初期形状からさらに弾性変形したときに弾性的に折れ曲がりやすい。すなわち、ばね部５２が押圧されて変形したときに生じる応力は、折返し部５３の一点に集中するのではなく、折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃや括れ部５６もその応力を分担することになる。
【００５３】
ここで、複数の折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃのうちの自由端５４に最近接した最終段折曲げ部５５Ｃは、自由端５４を基部５１から遠ざける向きに折れ曲がった折曲げ部である。
【００５４】
また、このばね部材５０の基部５１には、ばね部５２の自由端５４側に膨出したばね受部５７が設けられている。このばね受部５７は、ばね部５２がリブ３２Ａに押圧されたときに、ばね部５２の突き当てを受ける役割を担っている。ばね部５２がばね受部５７に突き当たると、最終段折曲げ部５５Ｃも応力を分担する。
【００５５】
このように、本実施形態の場合、ばね部５２の寸法を短くすることにより押圧された時の角度αの変化量が大きくなっても、応力が複数個所に分散するため、疲労破壊を生じることが防止される。
【００５６】
なお、本実施形態では、ばね部５２には、複数の折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが形成されている。ただし、この折曲げ部は、ばね部５２の具体的な形状や寸法に応じて設ければよく、その個数が限定されるものではない。また、本実施形態では、括れ部５６は１か所のみ設けられているが、この括れ部の個数も限定されるものではなく、複数個所設けてもよい。
【００５７】
また、本実施形態におけるばね部材５０のばね部５２は、板ばね形状を有するばねであるが、このばね部は板ばね形状のばねに限られるものではない。このばね部は、例えば丸棒形状のばねであってもよい。また、丸棒形状のばねの場合、括れ部は、その丸棒の径を細めた形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０    コネクタ組立体
２０    雌コネクタ
２１    ハウジング
２１Ａ  嵌合部
２２    側壁面
２２Ａ  溝
３０    雄コネクタ
３１    ハウジング
３１Ａ，３１Ｂ  嵌合空間
３２    内壁面
３２Ａ  リブ
３９    雄型コンタクト
４０    シール部材
５０    ばね部材
５１    基部
５２    ばね部
５３    折返し部
５４    自由端
５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ  折曲げ部
５６    括れ部
【図１】
2019106254.tif 000003
【図２】
2019106254.tif 000004
【図３】
2019106254.tif 000005
【図４】
2019106254.tif 000006
【図５】
2019106254.tif 000007
【図６】
2019106254.tif 000008
【図７】
2019106254.tif 000009
【図８】
2019106254.tif 000010
【図９】
2019106254.tif 000011
【図１０】
2019106254.tif 000012
【図１１】
2019106254.tif 000013
【図１２】
2019106254.tif 000014