(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に嵌合可能な第１のコネクタ及び第２のコネクタと、
車体側に固定され上記第１のコネクタを保持するロック部を有する保持部材と、
上記第２のコネクタ側に設けられて、上記保持部材をコネクタ嵌合方向と略直交する方向に案内する案内部材と、
メータパネルに一体に形成され、上記第２のコネクタを固定し上記保持部材と共に案内される上記第１のコネクタを上記第２のコネクタと相対向する位置で規制する規制部材と、
上記保持部材と上記第１のコネクタとの間に設けられて、上記規制部材にて規制された第１のコネクタと上記案内部材にて案内される保持部材との相対移動を、第２のコネクタに対する第１のコネクタの嵌合方向への移動に変換するカム機構とを備えたことを特徴とするコネクタの接続構造。
【請求項２】
上記第１のコネクタは摺接突条を有し、上記案内部材により上記メータパネルが案内されると、上記規制部材に形成された規制面が上記第１のコネクタの摺接突条と当接し、上記第１のコネクタが上記第２のコネクタと嵌合可能な位置で相対向することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ接続構造。
【請求項３】
上記カム機構は、上記保持部材に形成されたカム溝と、上記第１のコネクタに設けられて、該カム溝内に移動可能に嵌め込まれたカムピンとからなることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のコネクタの接続構造。
【請求項４】
上記カム溝は上記カムピンを上記保持部材から離脱するための上記カム溝につながる挿脱溝を備えることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ接続構造。
【請求項５】
上記カム溝は、コネクタ嵌合に要する上記カムピンの移動ストロークに対して延設されたことを特徴とする請求項３あるいは請求項４に記載のコネクタの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はメスとオスの一対のコネクタをカム機構を利用して相互に嵌合させるコネクタの接続構造に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
例えば、特開平１０−１７２６５１号公報や特開平１１−２６０６９号公報に記載のコネクタの接続構造では、コネクタ嵌合方向と直交する方向にスライドするスライド枠をメス側コネクタに設けると共に、そのスライド枠に斜め方向にカム溝を形成し、相手側のオス側コネクタにはカム溝内に嵌入可能なカムピンを突設している。コネクタ嵌合時には、まず、オス側コネクタをメス側コネクタに対応させて軽く嵌合させると共に、カムピンをカム溝内に嵌入させ、その状態を保持したままスライド枠をスライド操作する。スライド操作に伴ってカムピンはカム溝内を移動し、スライド枠のスライドがオス側コネクタの嵌合方向への移動に変換されて、コネクタの嵌合が行われる。又、コネクタ分離時には、スライド枠を上記とは逆方向にスライドさせ、カム溝とカムピンの作用によってオス側コネクタをメス側コネクタから分離する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した公報に記載のコネクタの接続構造では、コネクタを嵌合させる際に、オス側コネクタをメス側コネクタに対応させる動作とスライド枠をスライドさせる動作との全く異なる２動作を必要とする。従って、迅速に嵌合できないばかりでなく、周囲に余剰スペースがない狭い場所やコネクタを直接目視できない場所で嵌合操作を行う場合には、作業が非常に行い難いという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、コネクタの嵌合操作を迅速に実行できると共に、コネクタを目視できない場所や狭い場所であっても、容易に嵌合操作を行うことができるコネクタの接続構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、相互に嵌合可能な第１のコネクタ及び第２のコネクタと、車体側に固定され上記第１のコネクタを保持するロック部を有する保持部材と、上記第２のコネクタ側に設けられて、上記保持部材をコネクタ嵌合方向と略直交する方向に案内する案内部材と、メータパネルに一体に形成され、上記第２のコネクタを固定し上記保持部材と共に案内される上記第１のコネクタを上記第２のコネクタと相対向する位置で規制する規制部材と、上記保持部材と上記第１のコネクタとの間に設けられて、上記規制部材にて規制された第１のコネクタと上記案内部材にて案内される保持部材との相対移動を、第２のコネクタに対する第１のコネクタの嵌合方向への移動に変換するカム機構とを備えた。
【０００６】
従って、保持部材を案内部材に位置合わせして案内部材に沿って移動させると、保持部材と共に第１のコネクタが移動して第２のコネクタと相対向した位置で規制部材にて規制され、その後は保持部材のみが案内部材に案内されて移動する。このときの第１のコネクタと保持部材との相対移動は、カム機構により第２のコネクタに対する第１のコネクタの嵌合方向への移動に変換されて、両コネクタが嵌合される。このように、保持部材を位置合わせして案内部材に沿って移動させるだけの１動作によりコネクタを嵌合可能であり、しかも、コネクタを直接目視できない場所や周囲に余剰スペースがない狭い場所であっても、嵌合操作を実行可能である。
【０００７】
又、請求項２の発明では、第１のコネクタは摺接突条を有し、案内部材によりメータパネルが案内されると、規制部材に形成された規制面が第１のコネクタの摺接突条と当接し、第１のコネクタが上記第２のコネクタと嵌合可能な位置で相対向する。請求項３の発明では、カム機構を、保持部材に形成されたカム溝と、第１のコネクタに設けられて、カム溝内に移動可能に嵌め込まれたカムピンとから構成した。従って、第１のコネクタと保持部材が相対移動すると、カム溝に沿ってカムピンが移動されて、第１のコネクタが第２のコネクタに嵌合される。請求項４の発明では、カム溝はカムピンを保持部材から離脱するためのカム溝につながる挿脱溝を備えた。これにより、第１のコネクタを第２のコネクタと嵌合させたままメータパネルと共に車体メンバから分離される。更に、請求項５の発明では、カム溝を、コネクタ嵌合に要するカムピンの移動ストロークに対して延設した。各部材間の取付誤差等により、コネクタ嵌合時にカムピンがカム溝内の所期の移動ストロークを越えることがあるが、カム溝が延設されていることから、カムピンがカム溝の内周に干渉する事態が回避される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を車両用のコネクタの接続構造に具体化した第１実施形態を説明する。
本実施形態のコネクタは、車体に対してメータパネルを電気的に接続するために用いられている。図１は第１実施形態のコネクタの接続構造を示す分解斜視図、図２はコネクタの嵌合前の状態を示す説明図であり、図１の右下側、図２の上側が車両の前方であり、以下の説明は、車両の前後左右を基準として述べる。これらの図に示すように、メータパネル１は車体の左右方向に架設されたメンバ２の後面に図示しないビスを利用して取付けられる。メンバ２の前面には金属板材を折曲した保持部材３が配設され、この保持部材３は、メンバ２に固定される上下一対の固定面３ａ、両固定面３ａより前方に向けて直角に折曲された上下一対のカム面３ｂ、これらのカム面３ｂの前端を相互に連結する連結面３ｃから構成されている。
【０００９】
図２に示すように、上下のカム面３ｂには、それぞれ斜め左前方に延びるカム溝４が左右一対ずつ形成され、各カム溝４の後端は、幅の狭い幅狭部５を介して略円形状のロック部６と連続している。左側のカム溝４の前端はカム面３ｂから左方に向けて開口し、右側のカム溝４の前端は挿脱溝７と交差している。挿脱溝７はカム溝４より広い幅で前後方向に形成されて、その挿脱溝７の前端はカム溝４との交差箇所より若干前方まで延び、後端はカム面３ｂから後方に向けて開口している。
【００１０】
保持部材３の上下のカム面３ｂの間には、嵌合口１０ａ側を左方に、ワイヤハーネス１０ｂ側を右方に向けた姿勢で、第１のコネクタとしてのメス側コネクタ１０が配設されている。メス側コネクタ１０の後面左側は開放されて、後述するオス側コネクタ２０を後方より嵌込み可能となっており、又、後面右側には上下一対の摺接突条１１が左右方向に形成されている。メス側コネクタ１０は、後面をメンバ２に形成された孔２ａを介して後方、即ち、メータパネル１側に露出させている。メス側コネクタ１０の上面及び下面にはそれぞれ左右一対のカムピン１２が突設され、各カムピン１２は、保持部材３の上下のロック部６内に嵌め込まれている。
【００１１】
カムピン１２の外径に比較してカム溝４の幅は僅かに広く設定され、且つ、幅狭部５の幅は僅かに狭く設定されている。従って、カムピン１２はロック部６内に保持されると共に、僅かな抵抗を伴いながら幅狭部５を経てカム溝４内を自由に移動可能となっている。又、左右のカムピン１２をカム溝４の前端に位置させた状態でメス側コネクタ１０が後方に移動すると、左側のカムピン１２はカム溝４内から直接後方に離脱し、右側のカムピン１２はカム溝４内より挿脱溝７を経て後方に離脱し、その結果、保持部材３からメス側コネクタ１０が分離するようになっている。そして、本実施形態では、カム溝４とカムピン１２によりカム機構が構成されている。
【００１２】
ここで、図２に示すように、カムピン１２がロック部６から幅狭部５を経てカム溝４内に移動するまでの前後方向のストロークをＬ１とし、そのストロークＬ１の終点からカム溝４の前端までの前後方向のストロークをＬ２とし、そのストロークＬ２の終点から挿脱溝７の前端までの前後方向のストロークをＬ３とする。又、保持部材３の上下の固定面３ａの左右にはそれぞれガイド孔１３が形成され、これらの計４つのガイド孔１３は保持部材３の四隅に位置して、車体のメンバ２を貫通して後方に開口している。
【００１３】
一方、前記メータパネル１の裏面（前面）には、第２のコネクタとしてのオス側コネクタ２０が設けられ、このオス側コネクタ２０には前記メス側コネクタ１０が右方より嵌合するようになっている。オス側コネクタ２０を中心とした四隅には、案内部材としての計４本のガイドバー２１が前方に向けて立設され、これらのガイドバー２１は、メータパネル１をメンバ２の正規位置に取付けたときに、メンバ２のガイド孔１３内に挿入されるようになっている。
【００１４】
オス側コネクタ２０は、嵌合口２０ａ側を右方に、ワイヤハーネス２０ｂ側を左方に向けた姿勢で配設され、メータパネル１の裏面に一体形成された規制部材としてのコネクタベース２２上に固定されている。コネクタベース２２は右方（オス側コネクタ２０の嵌合口２０ａ側）に延設されて、そのコネクタベース２２の前面の上下両側は段差状をなして、左右方向に延びる規制面２３が形成されている。これらの規制面２３の前後方向の位置は、メス側コネクタ１０の摺接突条１１を当接させたときに両コネクタ１０，２０が嵌合可能な位置で相対向するように設定されている。
【００１５】
次に、上記のように構成されたコネクタの接続構造において、車体のメンバ２にメータパネル１を取付ける際のコネクタ１０，２０の嵌合状況を説明する。
ここで、図３は摺接突条と規制面が当接した状態を示す説明図、カムピンがロック部からカム溝に離脱した状態を示す説明図、図５はコネクタの嵌合後の状態を示す説明図、図６はコネクタの嵌合後にメータパネルを取外した状態を示す説明図である。
【００１６】
メータパネル１の取付に先立って、メス側コネクタ１０をメンバ２側の保持部材３内に保持させる。まず、メス側コネクタ１０を保持部材３内に嵌め込み、メス側コネクタ１０の上下の右側のカムピン１２を後方より挿脱溝７内に挿入してカム溝４まで移動させると共に、左側のカムピン１２を左方よりカム溝４内に挿入する。この状態でメス側コネクタ１０を後方に平行移動させると、各カムピン１２がカム溝４内を移動して幅狭部５を経てロック部６内に嵌まり込み、メス側コネクタ１０は保持部材３に保持される。
【００１７】
次いで、車体のメンバ２に対してメータパネル１を正規位置に対応させて、図２に示すように、ガイドバー２１をメンバ２側のガイド孔１３内に挿入する。このとき、上記のようにロック部６内にカムピン１２が嵌まり込んでいることから、メス側コネクタ１０はがたつきを生じることなく保持部材３内に保持されている。そして、メータパネル１を前方に押圧すると、ガイドバー２１に案内されながらメータパネル１が次第に前方に移動し、図３に示すように、その規制面２３がメス側コネクタ１０の摺接突条１１に当接した時点で、オス側コネクタ２０がメス側コネクタ１０と相対向する。その後は両コネクタ１０，２０を対向させた状態で規制面２３により摺接突条１１が前方に押圧され、カムピン１２はストロークＬ１，Ｌ２に従って順次前方に移動する。
【００１８】
ストロークＬ１において、図４に示すように、カムピン１２はロック部６内から幅狭部５を経てカム溝４内に離脱し、続くストロークＬ２において、カムピン１２はカム溝４に沿って移動する。上記のようにカム溝４は斜め左前方に延びていることから、メータパネル１の前方への移動に伴って、規制面２３上で摺接突条１１を摺接させながらメス側コネクタ１０は左方に移動し、図５に示すように、ストロークＬ２の終点でオス側コネクタ２０に対して嵌合される。そして、メータパネル１が正規の前後位置に達した時点で、図示しないビス等によりメータパネル１をメンバ２に固定すると、一連の取付作業が完了する。
【００１９】
又、車両の使用中において、例えばメータパネル１内の照明用ランプを交換する場合等のように、メータパネル１を取外す必要が生じた場合には、ビス等を取り去った後にメータパネル１を後方に引き抜く。メータパネル１と一体のオス側コネクタ２０を介してメス側コネクタ１０に後方への力が作用し、図６に示すように、左側のカムピン１２がカム溝４内から直接後方に離脱し、右側のカムピン１２がカム溝４内より挿脱溝７を経て後方に離脱する。その結果、メス側コネクタ１０はオス側コネクタ２０に嵌合されたまま保持部材３から分離して、メータパネル１を取外すことができる。その後に照明用ランプの交換を行うが、メータパネル１がメス側コネクタ１０のワイヤハーネス１０ｂを介して車体側と電気的に接続されているため、この状態で点灯を確認でき、正常であればメータパネル１を取付ける。取付作業は、上記した取付時と同様にガイドバー２１をガイド孔１３内に挿入してメータパネル１を前方に押圧するだけであり、左右のカムピン１２がカム溝４の前端まで移動することで、図５に示すように、メス側コネクタ１０が再び保持部材３に保持され、その後にビス等でメータパネル１を固定すると作業が完了する。
【００２０】
以上のように本実施形態のコネクタの接続構造では、メータパネル１のガイドバー２１をメンバ２側のガイド孔１３に位置合わせして、そのままメータパネル１を前方に押圧するだけの１動作により、メータパネル１の取付と同時に、極めて迅速にコネクタ１０，２０の嵌合を完了することができる。しかも、嵌合時の両コネクタ１０，２０は、ガイドバー２１の案内により自ずと嵌合可能な相対向する位置に導かれ、その後にカム溝４の作用により互いに嵌合される。従って、上記のようにコネクタ１０，２０がメータパネル１の裏面に隠れて目視できず把持もできない場合であっても、極めて容易に嵌合することができる。
【００２１】
一方、メータパネル１の前後方向の取付位置は設計時に許容した公差の範囲内でずれを生じることから、それに応じてカムピン１２の位置も上記した所期のストロークＬ２の終点とは一致しなくなる。メータパネル１の取付位置が後方側にずれたときには、カムピン１２はストロークＬ２の終点より手前に位置するだけであるが、逆にメータパネル１の取付位置が前方側にずれたときには、カムピン１２がストロークＬ２の終点を過ぎることになる。このとき、仮に挿脱溝７のストロークＬ３に該当する部分が設定されていないとすると、ストロークＬ２の終点でカムピン１２がカム溝４の内周に干渉して、保持部材３等に無理な力が作用して破損等のトラブルを引き起こす虞が生じる。本実施形態では、上記のように挿脱溝７のストロークＬ３に該当する部分が逃げとして機能することから、保持部材３等には何ら無理な力は作用せず、破損等のトラブルを未然に防止できるという利点もある。
【００２２】
［第２実施形態］
次に、本発明を別のコネクタの接続構造に具体化した第２実施形態を説明する。本実施形態と第１実施形態との相違点は保持部材３に形成されたカム溝４等の形状にあり、その他の構成は第１実施形態と同様である。従って、共通部分の説明は省略し、相違点を重点的に説明する。
図７は第２実施形態のコネクタの嵌合前の状態を示す説明図、図８はコネクタの嵌合後の状態を示す説明図である。これらの図に示すように、本実施形態の保持部材３のカム面３ｂには、第１実施形態と同じく左右にカム溝４、幅狭部５、ロック部６が形成されており、それらのカム溝４の前端に逃げ溝３０が連続して形成されると共に、第１実施形態の挿脱溝７は廃止されている。この逃げ溝３０は、挿脱溝７のストロークＬ３に該当する部分と同様に、カム溝４の前端から前方に向けてストロークＬ３分だけ延設されている。尚、これらのロック部６、カム溝４、逃げ溝３０が閉鎖された形状であることから、保持部材３内にメス側コネクタ１０を保持させるには、保持部材３の上下のカム面３ｂを互いに離間する方向に撓ませながら、そのロック部６或いはカム溝４内にメス側コネクタ１０のカムピン１２を嵌め込む。
【００２３】
車両にメータパネル１を取付ける際の手順は第１実施形態と同様であり、ガイドバー２１をガイド孔１３内に挿入してメータパネル１を前方に押圧するだけで、カム溝４内でのカムピン１２の移動に伴ってメス側コネクタ１０をオス側コネクタ２０に嵌合することができる。そして、この取付時においてメータパネル１の取付位置が前方側にずれたときであっても、カムピン１２はストロークＬ２の終点を過ぎて逃げ溝３０内（ストロークＬ３の範囲）に移動するだけで、カムピン１２により保持部材３等に無理な力が作用する虞は一切なく、保持部材３の破損等のトラブルを未然に防止できる。
【００２４】
一方、メータパネル１を取外すために後方に引き抜くと、オス側コネクタ２０と共にメス側コネクタ１０に後方への力が作用し、カムピン１２はカム溝４内を取付時とは逆方向に移動する。従って、メス側コネクタ１０が右方に移動してストロークＬ２の始点でオス側コネクタ２０から分離され、メータパネル１を取外すことができる。つまり、この実施形態ではオス側コネクタ２０からメス側コネクタ１０を分離させて保持部材３側に残すことから、メータパネル１は第１実施形態のようにワイヤハーネス１０ｂを介して車体側と接続されることなく、車体側と完全に分離した図７に示す取付前の状態に戻る。従って、メータパネル１の修理等を車外で行う必要がある場合には、上記した極めて簡単な操作により車体からメータパネル１を分離して、車外での修理を実施することができるという利点がある。
【００２５】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、車体に対してメータパネル１を電気的に接続するためのコネクタ１０，２０の接続構造として具体化したが、その適用箇所はこれに限らず、車両の各部の電気的な接続箇所に適用できるばかりでなく、車両以外の、例えば航空機用のコネクタの接続構造に具体化することもできる。
【００２６】
又、上記各実施形態では、メス側コネクタ１０を車体のメンバ２に設けると共に、オス側コネクタ２０をメータパネル１に設けて、メータパネル１の取付と同時にコネクタ１０，２０を嵌合するように構成したが、各コネクタ１０，２０をメンバ２やメータパネル１とは別個に独立して構成してもよい。この場合でも、オス側コネクタ２０に一体的に設けたガイドバー２１を、メス側コネクタ１０を保持する保持部材３のガイド孔１３に位置合わせして、そのままオス側コネクタ２０を前方に押圧するだけの１動作により、極めて迅速にコネクタ１０，２０を嵌合させることができる。
【００２７】
更に、上記各実施形態では、保持部材３に形成したカム溝４と、そのカム溝４内に嵌め込んだカムピン１２とにより、コネクタ１０，２０を嵌合方向に移動させるカム機構を構成したが、本発明のカム機構はこれに限定されることはなく、要はメス側コネクタ１０と保持部材３との相対移動を、コネクタ嵌合方向の移動に変換可能なものであればよい。従って、カム溝４に代えて同様の角度の傾斜面を用いてもよい。又、カム溝４を用いる場合でも、必ずしも左右一対とする必要はなく、上下のカム面３ｂに単一のカム溝４を設けてもよい。
【００２８】
又、上記各実施形態では、保持部材３の四隅にガイド孔１３を設けて、それらのガイド孔１３と対応するようにメータパネル１に計４本のガイドバー２１を立設することにより案内手段を構成したが、本発明の案内手段はこれに限定されることはなく、例えば、ガイド孔１３及びガイドバー２１の数を増減してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び請求項２の発明のコネクタの接続構造によれば、保持部材を位置合わせして案内部材に沿って移動させるだけの１動作により、コネクタの嵌合操作を迅速に実行できると共に、コネクタを目視できない場所や狭い場所であっても、容易に嵌合操作を行うことができる。
【００３０】
又、請求項３の発明のコネクタの接続構造によれば、カム溝を延設してカムピンがカム溝の内周に干渉する事態を回避したため、保持部材等が無理な力を受けて破損するトラブルを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のコネクタの接続構造を示す分解斜視図である。
【図２】コネクタの嵌合前の状態を示す説明図である。
【図３】摺接突条と規制面が当接した状態を示す説明図である。
【図４】カムピンがロック部からカム溝に離脱した状態を示す説明図である。
【図５】コネクタの嵌合後の状態を示す説明図である。
【図６】コネクタの嵌合後にメータパネルを取外した状態を示す説明図である。
【図７】第２実施形態のコネクタの嵌合前の状態を示す説明図である。
【図８】コネクタの嵌合後の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
３ 保持部材
４ カム溝（カム機構）
１０ メス側コネクタ（第１のコネクタ）
１２ カムピン（カム機構）
２０ オス側コネクタ（第２のコネクタ）
２１ ガイドバー（案内部材）
２２ コネクタベース（規制部材）
【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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【図７】
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【図８】
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