(57)【要約】【課題】構造が簡単で、電気機器への取付けが容易であるとともに、電気機器の小形化が容易なコネクタ装置およびこれを備えた電気機器を提供する。【解決手段】コネクタ装置１１の可動側コネクタ１を挿通し得る挿通孔を有する電気機器ケース１２と、第２の絶縁容器２ａの開口が電気機器ケース１２の挿通口１２ｃに対向するように配設された固定側コネクタ２を備えているとともに、電気機器ケース１２内に収納された電気機器本体１３と、外部から電気機器ケース１２の挿通口１２ｃを経由して電気機器ケース１２内へ挿入された際に、第１の絶縁容器１ａが固定側コネクタ２の第２の絶縁容器２ａ内に受容されるとともに、第１および第２の接続子１ｂ、２ｂが電気接続を形成し、かつ、インターロック片１ｃが電気機器ケース１２の挿入孔１２ｃの周縁に係着されるコネクタ装置の可動側コネクタ１とを具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなした第１の絶縁容器、第１の絶縁容器内に収納された少なくとも１個の第１の接続子、および第１の絶縁容器と一体的に形成されて電気機器のケースに係着可能なインターロック片を備えた可動側コネクタと；
一端の開口から可動側コネクタの第１の絶縁容器を受容可能であるとともに可動側コネクタのインターロック片が係着するための係止手段を有していない筒状をなした第２の絶縁容器、および第２の絶縁容器内に収納されていて第１の絶縁容器を受容した際に第１の接続子と接触して電気接続を形成し得るように配設された第１の接続子と同数以上の第２の接続子を備えた固定側コネクタと；
を具備していることを特徴とするコネクタ装置。
【請求項２】
コネクタ装置の可動側コネクタを挿通し得る挿通孔を有する電気機器ケースと；
第２の絶縁容器の開口が電気機器ケースの挿通口に対向するように配設された請求項１記載のコネクタ装置の固定側コネクタを備えているとともに、電気機器ケース内に収納された電気機器本体と；
外部から電気機器ケースの挿通口を経由して電気機器ケース内へ挿入された際に、第１の絶縁容器が固定側コネクタの第２の絶縁容器内に受容されるとともに、第１および第２の接続子が電気接続を形成し、かつ、インターロック片が電気機器ケースの挿入孔の周縁に係着される請求項１記載のコネクタ装置の可動側コネクタと；
を具備していることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤハーネスなどを電気機器に着脱可能に接続するような場合に用いるコネクタ装置およびこれを備えた電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のコネクタ装置は、電気機器内に配設される固定側コネクタと、ワイヤハーネスなどに配設される可動側コネクタとからなり、両者が着脱可能に構成されている。従来のコネクタ装置は、図３に示す構造を備えているものとして知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
図３は、従来のコネクタ装置およびこのコネクタ装置を備えた電気機器の要部断面図である。
【０００４】
すなわち、従来のコネクタ装置は、固定側コネクタ１１０が絶縁容器１１１および、接続子１１２からなる。絶縁容器１１１は、筒状をなすとともに、その筒状部分の開口端側の一部を切除して側方に向かって開口する係着孔１１１ａを一体に形成し、さらに絶縁容器の基底部から側方へ突出した固定部１１１ｂを一体に形成している。そして、固定部１１１ｂは、電気機器本体の配線基板１１３にねじ１１４を介して固定側コネクタ１１０を固着する。接続子１１２は、絶縁容器１１１内に配設されている。なお、１１４は充填樹脂、１１５はワイヤハーネス、１１６は電気機器ケースである。
【０００５】
これに対して、可動側コネクタ１２０は、絶縁容器１２１、接続子１２２およびインターロック片１２３からなる。絶縁容器１２１は、筒状をなして固定側コネクタ１１０の絶縁容器１１１に受容されるように構成されている。接続子１２２は、絶縁容器１２１内に収納されている。インターロック片１２３は、絶縁容器１２１が固定側コネクタ１１０の絶縁容器１１１に受容されたときに、その係着孔１１１ａに係合して、可動側コネクタ１２０抜け止めとして作用する。また、この状態において、接続子１１２と１２２とは電気接続を成形する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２２３３３７号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のコネクタ装置においては、以下に示すような幾つかの問題がある。
固定側コネクタを固定するためのスペースが必要である。そのため、電気機器の小形化を阻害する。
固定側コネクタを固定するために、ねじ止めの作業工程が必要になる。そのため、コスト低減の阻害要因になる。
可動側コネクタのインターロック片を係着するための係着孔を固定側コネクタに形成しているので、電気機器本体を絶縁耐力を向上するため、防水、防湿のため、および／または電気回路部品の固定のための樹脂充填を行う際に、樹脂が係着孔を埋めることのないようにするには、背の低い電気回路部品を用いて樹脂充填深さを浅くするか、固定側の絶縁容器の軸長を大きくする必要がある。前者の場合には、所要の配線面積が大きくなり、これに伴って電気機器の占有面積が大きなものとなる。また、後者の場合には、電気機器の高さ寸法が大きなものとなる。いずれにして、電気機器の小形化を阻害する。
【０００７】
本発明は、構造が簡単で、電気機器への取付けが容易であるとともに、電気機器の小形化が容易なコネクタ装置およびこれを備えた電気機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明のコネクタ装置は、可動側コネクタが第１の絶縁容器、少なくとも１個の第１の接続子、およびインターロック片を備えている点で、従来のものと同様であることを許容するが、固定側コネクの構造が相違している。
【０００９】
すなわち、固定側コネクタは、第２の絶縁容器および第１の接続子と同数以上の第２の接続子を備えているとともに、第２の絶縁容器が可動側コネクタのインターロック片が係着するための係止手段を有していない点により特徴付けられている。本発明において、可動側コネクタのインターロック片は、これを電気機器のケースに係着するので、固定側コネクタに係着用開口などの係着用手段を形成する必要がなくなるし、また第２の絶縁容器を電気機器本体に強固に固定しなくてもよくなる。
【００１０】
したがって、第２の絶縁容器は、その基底部から開口端まで筒状部として形成される。また、この特徴的な構成に伴って、配線基板にねじで取付けるための固定部を絶縁容器の側方へ突出させて成形する必要がなくなる。このため、このため、コネクタ装置を小形化することができる。なお、第２の絶縁容器は、合成樹脂、例えばナイロンのようなポリアミド樹脂などを成形して形成することができる。
【００１１】
そうして、本発明においては、可動側コネクタのインターロック片を電気機器本体のケースなどコネクタ装置以外の固定部に係着するとともに、これに伴って固定側コネクタにはインターロック片を係着するための係着手段を形成していないので、第２の絶縁容器をその全長にわたって筒状に形成することができる。このため、電気機器本体に樹脂を充填する場合に、その充填厚さを第２の絶縁容器の全長に近い値まで大きくすることができる。その結果、電気機器の小形化を図ることができる。
【００１２】
また、可動側コネクタに作用することのある引抜き方向の引っ張り力は、インターロック片を経由してコネクタ装置以外の固定部分により受け止められ、固定側コネクタには作用しない。したがって、固定側コネクタには、従来技術に見られるようなねじ止め用の固定部を絶縁容器から側方へ突出させて配設する必要がなくなる。そのため、コネクタ装置の構造が簡単になり、安価に得ることができる。また、電気機器側の所要面積も小さくなる。
【００１３】
次に、本発明のコネクタ装置におけるその他の構成要素について説明する。
【００１４】
＜可動側コネクタについて＞    可動側コネクタの第１の絶縁容器は、固定側コネクタの第２の絶縁容器内に受容されるために筒状をなし、その内部に第１の接続子を収納して可動側コネクタを構成する。また、第１の絶縁容器に収納される第１の接続子の数は、少なくとも１個を備えていればよい。したがって、第１の接続子は、所望によりこれを１個または複数個用いることができる。１個の接続子を用いて可動側コネクタを構成する場合、可動側コネクタは、単極形となる。この場合の第１の絶縁容器の内部は、第１の接続子を収納するために、１個の中空部が形成されていればよい。複数個の第１の接続子を用いて多極形の可動側コネクタを構成する場合、複数個の第１の接続子を互いに絶縁状態で収納するために、第１の絶縁容器内を複数に分割された中空部を形成するとともに、それぞれの中空部に１個の第１の接続子を収納するように構成することができる。したがって、第１の絶縁容器が「筒状である」とは、その内部に形成される中空部が１個または複数個に分割されていることを許容するものである。
【００１５】
また、第１の絶縁容器には、互いに独立した、または互いに連通した複数の中空部によって筒状に形成されているともに、ワイヤハーネスなどが第１の接続子に接続するための構造が適宜付加されていることを許容する。例えば、第１の絶縁容器は、その背面側の端部が開口されていて、この開口を経由して、その内部に第１の接続子が収納されるとともに、ワイヤハーネスなどが第１の接続子に接続するために導入される。しかし、要すれば、背面以外の方向、例えば横方向からワイヤハーネスなどを導入するように構成することもできる。さらに、第１の絶縁容器の先端側の端部は、第１の絶縁容器が第２の絶縁容器内に受容された際に、第１および第２の接続子が相互に接触することによって電気接続が形成されるようにするために、適当な開口が形成されることを許容する。例えば、第１の接続子が突状をなし、第２の接続子が第１の接続子を受容して接触する凹状をなしている場合、第２の接続子が進入可能であるが、第１の接続子が脱落しない程度の大きさの開口が第１の絶縁容器の先端に形成される。
【００１６】
第１の接続子は、第２の接続子と協働して接触により電気接続を形成する。したがって、第１および第２の接続子を、良好な電気接続が得られるように、かつ、容易に接続できるようにするために、従来から慣用されているような、対をなす接続子の一方を凸状にし、他方を凹状にすることができる。しかし、要すれば、他の接続のための構造を採用することができる。
【００１７】
また、第１の接続子は、ワイヤハーネスなどを接続するための手段を備えることができる。この手段は、従来から慣用されている接続手段、例えば圧着接続、はんだ付け、溶接、圧入または巻き付けなどの手段を採用することができる。しかし、第１の接続子に対する接続は、ワイヤハーネスに限定されるものではなく、所要の適当な接続部材であることを許容する。
【００１８】
さらに、第１の接続子は、第１の絶縁容器に対してその内部に収納しやすくて、しかも、不所望に脱落しにくいように、挿入方向に対しては容易に滑るが、脱落方向に対しては絶縁容器の内面に食い込んで抵抗するように作用する傾斜した係止舌片を備えていることができる。
【００１９】
インターロック片は、これを固定位置に係止することによって可動コネクタが不所望に脱落しないように機能させるために配設している。そのため、インターロック片は、第１の絶縁容器と一体的に形成されている。なお、「一体的に形成されている」とは、一体成形されたものおよび別体のものとして成形された後に接着などによって一体化されたものであってもよいことを意味している。
【００２０】
また、本発明において、インターロック片が電気機器のケースの挿通孔の周縁に係着することによって固定側コネクタの構造が簡単になるものであるが、ケースに係着したインターロック片が不所望にケースから離脱しないように、適当なばね力をインターロック片の係着方向へ作用させてケースから脱落しないようにすることができる。ばね力は、インターロック片と別に設けたばねを用いてばね力を作用するようにできるが、インターロック片の構成材料の弾力性を利用してばね力が上記のように作用するように構成することができる。
【００２１】
＜固定側コネクタについて＞    固定側コネクタは、固定位置に定置されて、可動側コネクタを受容して電気接続を形成するための手段であり、第２の絶縁容器、第２の接続子を備えて構成されている。
【００２２】
第２の絶縁容器は、適当な絶縁材料、例えばナイロンのようなポリアミド樹脂などを用いて形成され、筒状をなしている。そして、一端に形成された開口から第１の絶縁容器を受容できる大きさになっている。しかし、前述したように第２の絶縁容器には、インターロック片が係着するための係着手段を有していない。
【００２３】
第２の接続子は、第１の接続子と同数以上配設される。そして、第１の接続子と協働して電気接続を形成するとともに、電気機器の所要部分と接続する手段を有している。例えば、第２の接続子をタブ端子により構成することができる。
【００２４】
また、第２の接続子の数を所望により第１の接続子の数より多くすることができる。このような場合、可動側コネクタと固定側コネクタとが結合したときに、一部の第２の接続子は、第１の接続子と接触することなく、遊んだままとなる。
【００２５】
さらに、第２の接続子は、電気機器の所要部位に電気接続するための接続手段を有している。例えば、電気機器の所要部分が印刷配線基板の配線ランドの場合、接続手段として第２の接続子から第２の絶縁容器を経由して接続片を突出させて、この接続片を印刷配線基板の配線ランドに挿入し、はんだ付けなどにより、電気的に電気機器本体に接続すると同時に、固定側コネクタを固定することができる。また、この固定によって固定側コネクタを固定することもできる。
【００２６】
請求項２の発明の電気機器は、コネクタ装置の可動側コネクタを挿通し得る挿通孔を有する電気機器ケースと；第２の絶縁容器の開口が電気機器ケースの挿通口に対向するように配設された請求項１記載のコネクタ装置の固定側コネクタを備えているとともに、電気機器ケース内に収納された電気機器本体と；外部から電気機器ケースの挿通口を経由して電気機器ケース内へ挿入された際に、第１の絶縁容器が固定側コネクタの第２の絶縁容器内に受容されるとともに、第１および第２の接続子が電気接続を形成し、かつ、インターロック片が電気機器ケースの挿入孔の周縁に係着される請求項１記載のコネクタ装置の可動側コネクタと；を具備していることを特徴としている。
【００２７】
本発明において、「電気機器」とは、電気機器ケース、電気機器本体およびコネクタ装置を具備して構成され、コネクタ装置を経由して外部と所要の電気接続が行われるものをいう。
【００２８】
電気機器ケースは、その内部に電気機器本体を収納して内部の電気機器本体を機械的に保護する。また、所要により、電気機器ケースを導電性材質のものとして、内部の電気機器本体を電気的に遮蔽する機能を付与することができる。さらに、電気機器ケースは、適当な機械的強度を備えているとともに、可動側コネクタを挿通するための挿通孔を備えている。そして、可動側コネクタのインターロック片をその挿通孔の周縁に係着することによって、可動側コネクタの不所望な脱落を防止する。
【００２９】
電気機器本体は、少なくとも固定側コネクタおよび固定側コネクタに接続する部分を備えている。固定側コネクタは、その第２の絶縁容器の開口が電気機器ケースの挿通孔に対向する位置に固定される。そして、固定側コネクタは、その第２の接続子が固定側コネクタに接続する接続部分に接続する。接続部分は、電気機器本体の入力部分、出力部分および中間的な入力または出力のいずれであってもよい。また、電気機器本体は、その内部で電気的または電子的な処理を行うことができるが、別段このような処理を行わないのであってもよい。
【００３０】
可動側コネクタは、電気機器ケースの挿通孔を経由して挿入されて、固定側コネクタと電気接続を形成する。
【００３１】
そうして、本発明においては、可動側コネクタのインターロック片が電気機器ケースの挿通孔の周縁に固定されることによって不所望な脱落を防止するとともに、第２の絶縁容器のほぼ全長まで電気機器ケース内に樹脂充填を行うことが可能になるので、電気機器を小形化することができる。
【００３２】
また、固定側コネクタを従来のようにねじで固定する必要がないので、組み立て作業が容易になるので、電気機器が安価になる。
【００３３】
さらに、構造が簡単で、安価なコネクタ装置を用いることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３５】
図１は、本発明のコネクタ装置および電気機器の第１の実施の形態を示す要部断面図である。図において、電気機器１０は、コネクタ装置１１、電気機器ケース１２、電気機器本体１３、充填樹脂１４およびワイヤハーネス１５を具備している。
【００３６】
最初に、コネクタ装置１１について説明する。また、コネクタ装置１１は、可動側コネクタ１および固定側コネクタ２を具備している。
【００３７】
可動側コネクタ１は、第１の絶縁容器１ａ、第１の接続子１ｂおよびインターロック片１ｃを備えている。
【００３８】
第１の絶縁容器１ａは、図において、下端が底部で、上端が開口した有底筒状をなしている。底部には、小開口１ａ１が形成されている。
【００３９】
第１の接続子１ｂは、包持接触部１ｂ１、ワイヤハーネス接続部１ｂ２および係止舌片１ｂ３を備えている。包持接触部１ｂ１は、後述するタブ端子部２ｂ１を包持して接触する。ワイヤハーネス接続部１ｂ２は、圧着端子構造をなしていて、ワイヤハーネス１５を第１の接続子１に接続する。係止舌片１ｂ３は、ワイヤハーネス接続部１ｂ２の背面側から斜め上側へ突出して形成され、第１の接続子１ｂを第１の絶縁容器１ａ内に固定する。
インターロック片１ｃは、連結部１ｃ１および係着部１ｃ２を有していて、第１の絶縁容器１ａの上端近傍位置において、図の右側へ第１の絶縁容器１ａと一体成形されている。連結部１ｃ１は、第１の絶縁容器１ａと係着部１ｃ２との間を連結して適当な弾力を係着部１ｃ２に付与している。
【００４０】
固定側コネクタ２は、第２の絶縁容器２ａおよび第２の接続子２ｂを備えている。
【００４１】
第２の絶縁容器２ａは、図において下端が底部で、上端が開口した有底筒状をなしている。底部には、小開口が形成されている。そして、上端の開口から第１の絶縁容器１ａを受容する大きさに形成されている。
【００４２】
第２の接続子２ｂは、タブ端子部２ｂ１および接続片２ｂ２を備えている。タブ端子部２ｂ１は、第２の絶縁容器２ａの内部において底部から起立している。接続片２ｂ２は、第２の絶縁容器２ａの底部に形成された小開口を貫通して下方へ突出している。そして、電気機器本体１３の後述する印刷配線基板１３ａの配線ランド（図示しない。）に挿入され、かつ、はんだ付けされることによって電気機器本体１３に電気的に接続するとともに、固定側コネクタ２を弱く固定している。
【００４３】
次に、電気機器１０のコネクタ装置以外の構成について説明する。
【００４４】
電気機器ケース１２は、ケース本体１２ａおよびカバー１２ｂから構成されていて、内部に空間が形成されている。また、ケース本体１２ａとカバー１２ｂとは、互いに嵌合状態となって固定されている。さらに、ケース１２には、挿通孔１２ｃが形成されていて、可動側コネクタ１が外部から挿通されるように構成されている。
【００４５】
電気機器本体１３は、印刷配線基板１３ａを備え、電気機器ケース１２の内部に収納されている。印刷配線基板１３ａには、電気回路部品（図示しない。）が実装されていて、所要の電気回路を形成している。また、印刷配線基板１３ａには、電気機器ケース１２の挿通孔１２ｃに対向する位置に固定側コネクタ２が実装されている。
【００４６】
充填樹脂１４は、電気機器ケース１２内に充填されて、電気機器本体１３が内部に埋設されている。図３に示す従来技術のようにインターロック片の係着用開口がないので、充填厚さが図３より大きくなっている。
【００４７】
ワイヤハーネス１５は、一端が可動側コネクタ１の第１の接続子１ｂに、そのワイヤハーネス接続部１ｂ２により接続されていて、他端側が電気機器１０から外部へ延在している。
【００４８】
そうして、可動側コネクタ１は、電気機器ケース１２の挿通孔１２ｃに挿通されて固定側コネクタ２に受容されて接続するとともに、可動側コネクタ１はインターロック片１ｃが電気機器ケース１２の挿通孔１２ｃの周縁に係着することによって強固に固定されている。
【００４９】
図２は、本発明のコネクタ装置および電気機器の第２の実施の形態を示す要部断面図である。図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本実施の形態において、コネクタ装置１１は、その可動側コネクタ１が図において左右対称の一対のインターロック片１ｃ、１ｃを備えている。
【００５０】
そうして、本実施の形態によれば、左右一対のインターロック片１ｃ、１ｃを備えていることによって、可動側コネクタ１の固定側コネクタ２に対する接続が安定するとともに、電気機器ケース１２に対する固定が一層強固になる。
【００５１】
図３ないし図５は、本発明のコネクタ装置の第３の実施の形態を示し、図３は可動側コネクタを示し、図３（ａ）は平面図、図３（ａ）は正面図、図４は同じく固定側コネクタを示し、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）側面図、図５は同じく固定側コネクタを示し、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は左側面図、図５（ｃ）は底面図である。各図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００５２】
すなわち、本実施の形態は、３極形のコネクタ装置である。可動形コネクタ１は、図３（ａ）に示すように、第１の絶縁容器１ａの断面が横長四角形をなしている。そして、内部の中空部は、図示を省略しているが、図３の左右方向に３分割されていて、１つの中空部に１個の第１の接続子が収納されている。第１の接続子１ｂは、図５に示すように、タブ端子を包持して電気接続を形成する一般的な受け端子構造を有している。
【００５３】
固定側コネクタ２は、その第２の絶縁容器２ａが可動側コネクタ１を受容するために、横長の断面四角形に形成されている。また、第２の接続子２ｂは、タブ端子からなり、第２の絶縁容器２ａの底面から筒状の中空部内に垂直に起立するように植立されている。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、固定側コネクタは、第２の絶縁容器および第２の接続子を備えているとともに、第２の絶縁容器は、可動側コネクタのインターロック片が係着するための係止手段を有していないことにより、構造が簡単で、電気機器への取付けが容易であるとともに、電気機器の小形化が容易なコネクタ装置を提供することができる。
【００５５】
請求項２の発明によれば、請求項１のコネクタ装置の可動側コネクタにおける第１の絶縁容器が固定側コネクタの第２の絶縁容器内に受容されるとともに、第１および第２の接続子が電気接続を形成し、かつ、インターロック片が電気機器ケースの挿入孔の周縁に係着されることにより、小形化を図った電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコネクタ装置および電気機器の第１の実施の形態を示す要部断面図
【図２】本発明のコネクタ装置および電気機器の第２の実施の形態を示す要部断面図
【図３】本発明のコネクタ装置の第３の実施の形態における可動側コネクタを示し、図３（ａ）は平面図、図３（ａ）は正面図
【図４】同じく固定側コネクタを示し、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）側面図
【図５】同じく固定側コネクタを示し、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は左側面図、図５（ｃ）は底面図
【図６】従来のコネクタ装置およびこのコネクタ装置を備えた電気機器の要部断面図
【符号の説明】
１…可動側コネクタ、１ａ…第１の絶縁容器、１ｂ…第１の接続子、１ｃ…インターロック片、２…固定側コネクタ、２ａ…第２の絶縁容器、２ｂ…第２の接続子、１０…電気機器、１１…コネクタ装置、１２…電気機器ケース、１３…電気機器本体、１４…充填樹脂、１５…ワイヤハーネス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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