JP2005166522A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 コストを抑えることができ、かつ嵌合フィーリングを良好に確保できるコネクタを提供する。
【解決手段】 コネクタ１０は、コネクタハウジング１１に弾性変形可能なロックアーム１３を一体形成し、ロックアーム１３に係止突起１４を設け、ロックアーム１３を弾性変形させて係止突起１４を相手側のコネクタ内に導いて係止させることで、相手側のコネクタにロックするものである。ロックアーム１３は、基端部１６から係合突起１４まで弾性変形部１７が傾斜状態で直線的に延出され、係合突起１４からアーム部１８が上面１２Ａに沿わせて延出されることで略く字形に形成され、アーム部１８の端部１８Ａとコネクタハウジング１１との間に空間１９が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明はコネクタに係り、特に、コネクタハウジングのロックアームに係止突起を設け、このロックアームを弾性変形させることで係止突起を、相手側のコネクタに係止突起を係止させることで、相手側のコネクタにロックするコネクタに関する。

コネクタのなかには、外面にロックアームを備え、相手側のコネクタに差し込んだ際に、ロックアームの係止突起を相手側のコネクタに係止させるように構成したものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−６８２１４号公報

上記文献のコネクタは、図５に示すように、コネクタハウジング１００の外面１０１にロックアーム１０２を一体形成したものである。
このロックアーム１０２は、コネクタハウジング１００の外面１０１から基端部１０３を立ち上げ、この基端部１０３の端部１０３Ａからコネクタハウジング１０１の外面１０１に沿わせて片持ち状のアーム部１０５を延ばし、このアーム部１０５に係止突起１０６を形成したものである。

このコネクタを、相手側のコネクタ（図示せず）に差し込むことで、相手側のコネクタにアーム部１０５が当接する。アーム部１０５が矢印の方向に弾性変形させることで、図６の実線で示す状態になる。
アーム部１０５の係止突起１０６が、相手側のコネクタのフード部に到達すると、アーム部１０５が弾性復帰して、図６の想像線で示す状態になる。
係止突起１０６が、相手側のコネクタのフード部に係止して、コネクタを相手側のコネクタに嵌合状態にロックする。

このコネクタは、現状、非強化ガラスで成形されているが、コストを抑えるために材料単価の安いガラス強化材などに換えることが考えられる。
しかし、ガラス強化材は、非強化材に比べ、材料の曲げ弾性率が高く許容歪みが低い。
このため、ガラス強化材でコネクタを製造すると、ロックアーム１０２が折れやすくなる虞がある。

ここで、ロックアーム１０２を構成するアーム部１０５の弾性変形を図７に基づいて説明する。
アーム部１０５は基端部１０３を支点とし、端部、すなわち係止突起１０６を自由端とする片持ち支持である。アーム部１０５のうち、基端部１０３から係止突起１０６までの形状を、図７のように示すことができる。
係合突起１０６の変位量δは、
δ＝ＰＬ³／（３ＥＩ） ・・・（１）
で表される。
但し、Ｐ：アーム部１０５の反力
Ｌ：アーム部１０５の長さ寸法
Ｅ：ヤング率
Ｉ：断面２次モーメント（Ｉ＝ｂｔ²／１２）
ｂ：アーム部１０５の幅寸法
ｔ：アーム部１０５の厚さ寸法

応力σは、σ＝Ｍ／Ｚ ・・・（２）
で表される。
但し、Ｍ：曲げモーメント（Ｍ＝ＰＬ）
Ｚ：アーム部１０５の断面係数（Ｚ＝ｂｔ²／６）

式（１）、式（２）から、
σ＝３Ｅｔδ／（２Ｌ²） ・・（３）
が成立する。
式（２）から、
Ｐ＝ｂｔ²／（６Ｌσ） ・・・（４）
が成立する。

式（３）、式（４）からアーム部１０５の厚さｔ寸法を小さくすると、アーム部１０５の反力Ｐが小さくなることが分かる。
このため、アーム部１０５の厚さｔ寸法を小さくして、アーム部１０５を折れ難くすると、アーム部１０５の反力Ｐが小さくなる。
アーム部１０５の反力Ｐが小さくなると、コネクタを、相手側のコネクタに嵌合する際に、嵌合フィーリングが悪くなる虞れがある。

この嵌合フィーリングを改良する方法として、アーム部１０５の幅ｂ寸法を大きくすることが考えられる。
しかし、アーム部１０５の幅ｂ寸法を大きくすると、コネクタを、相手側のコネクタに嵌合する際に、相手側のコネクタとの嵌合隙間を確保できない。

さらに、その他の対策として、アーム部１０５の係止突起１０６位置を、ロックアーム１０２の端部１０２Ａ側に移動して、基端部１０３から係止突起１０６までの長さＬ寸法を大きくすることが考えられる。
基端部１０３から係止突起１０６までの長さＬ寸法を大きくすることで、アーム部１０５を折れ難くすることは可能である。
しかし、アーム部１０５の基端部１０３から係止突起１０６までの長さＬ寸法を大きくすると、係止突起１０６が、相手側のコネクタに係止できなくなる虞がある。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えることができ、かつ嵌合フィーリングを良好に確保できるコネクタを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、コネクタハウジングの外面に弾性変形可能なロックアームを一体形成し、このロックアームに係止突起を設け、このロックアームを弾性変形させることで係止突起を相手側のコネクタ内に導き、相手側のコネクタに係止突起を係止させることで、相手側のコネクタにロックするコネクタにおいて、前記ロックアームは、基端部から前記係合突起まで弾性変形部が傾斜状態で直線的に延出され、この係合突起からアーム部が前記外面に沿わせて延出されることで略く字形に形成され、このアーム部の先端部と前記外面との間に、前記相手側のコネクタに嵌合した際に前記弾性変形部を弾性変形させるための空間が形成されていることを特徴としている。

このように構成されたコネクタにおいては、弾性変形部を基端部から係合突起まで傾斜状態で直線的に延出することで、基端部を起点とする係合突起の高さは従来と同様であるにも関わらず、実質的なロックアームの回転中心が基端部に寄った位置となるため、従来に比較して実質的なロックアームの回転中心と、係合突起との間の距離を大きくできる。
従って、このコネクタにおいては、従来に比較して係合突起に高い反発力が得られる。

本発明によれば、弾性変形部を傾斜状態で直線的に延出して係合突起に高い反発力を確保することで、コネクタの材質を、ガラス強化材に換えても、相手側のコネクタに嵌合する際に、嵌合フィーリングを良好に確保できるという効果が得られる。
加えて、弾性変形部を傾斜状態で直線的に延出して係合突起に高い反発力を確保することで、コネクタの材質を、ガラス強化材に換えることで、コネクタのコストを抑えることができるという効果が得られる。

以下、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。図１は本発明に係るコネクタの要部を示す斜視図、図２は本発明に係るコネクタを示す側面図、図３は本発明に係るコネクタのロックアームの作用を説明する図、図４は本発明に係るコネクタのロックアームの特徴を説明する概念図である。

図１に示すように、第１実施形態のコネクタ１０は、強化材ガラスで一体に形成されたものである。
このコネクタ１０は、コネクタハウジング１１の外面１２に弾性変形可能なロックアーム１３を一体形成し、このロックアーム１３に係止突起１４を設け、このロックアーム１３を弾性変形させることで係止突起１４を相手側のコネクタ（図示せず）内に導き、相手側のコネクタに係止突起１４を係止させることで、相手側のコネクタにロックするものである。

コネクタハウジング１１は、断面略矩形状の筒体に形成され、図示しないワイヤハーネスの端末に固着された端子金具が後方から内部に挿入されている。
このコネクタハウジング１１を、相手側のコネクタに嵌合することにより、図示しない金具端子を相手側のコネクタの端子に接続する。
このコネクタハウジング１１の外面１２、具体的には外面１２のうちの上面１２Ａにロックアーム１３を一体成形する。

図２に示すように、ロックアーム１３は、基端部１６から係合突起１４まで弾性変形部１７が傾斜角θ傾斜状態で直線的に延出され、この係合突起１４、すなわち弾性変形部１７の端部からアーム部１８が上面１２Ａに沿わせて延出されることで略く字形に形成されている。
アーム部１８の端部１８Ａと上面１２Ａとの間に、コネクタ１０を、相手側のコネクタに嵌合した際に弾性変形部１７を弾性変形させるための空間１９が形成されている。

弾性変形部１７を基端部１６から係合突起１４まで傾斜状態で直線的に延出することで、係合突起１４を、基端部１６からＨだけ高い位置で、かつ基端部１６からＬだけ離れた位置に配置する。すなわち、係合突起１４を基端部１６の斜め上方に配置する。
この弾性変形部１７は、断面略矩形状に形成され、基端部１６を支点にして、係合突起１４を、コネクタハウジング１１の上面１２Ａに向けて近づく方向（矢印Ａ方向）と、コネクタハウジング１１の上面１２Ａから離れる方向（矢印Ｂ方向）とに移動可能に形成されている。

よって、コネクタ１１を、相手側のコネクタに嵌合する際に、相手側のコネクタに設けたフード部の内周面（図示せず）に係止突起１４が当接する。
これにより、弾性変形部１７が基端部１６を支点にして矢印方向、すなわちコネクタハウジング１１の上面１２Ａに近づく方向（矢印Ａ方向）に弾性変形する。
よって、ロックアーム１３が、図３の実線で示す状態になる。

そして、コネクタ１１が、相手側のコネクタと正規の嵌合状態になると、弾性変形部１７が矢印Ｂ方向、すなわちコネクタハウジング１１の上面１２Ａから離れる方向に弾性復帰して、図３の想像線で示す状態になる。
よって、係止突起１４が、相手側のコネクタのフード部に形成したロック孔（図示せず）に係止する。これにより、コネクタ１０を、相手側のコネクタと正規の嵌合状態にロックできる。

ここで、弾性変形部１７の弾性変形を図４に基づいて説明する。
図４に示すように、弾性変形部１７を基端部１６から係合突起１４まで傾斜状態で直線的に延出することで、係合突起１４を基端部１６からＨだけ高い位置で、かつ基端部１６からＬだけ離れた位置に配置する。
すなわち、基端部１６を起点とする係合突起１４の高さは従来と同様であるにも関わらず、実質的なロックアーム１３の回転中心が基端部１６に寄った位置となるため、従来に比較して実質的なロックアーム１３の回転中心と、係合突起１４との間の距離を大きくできる。
従って、このコネクタ１０においては、従来に比較して係合突起１４に高い反発力が得られる。
そして、この係合突起１４を下方に変位させる押圧力Ｆを矢印の方向にかけた場合、押圧力Ｆは、分力Ｆ１と分力Ｆ２とに分けられる。

分力Ｆ１は、弾性変形部１７の長手方向にかかる力であり、Ｆ１＝Ｆ×ＳＩＮθで表される。この分力Ｆ１は弾性変形部１７を矢印方向に変形させる役割を果たさない。
一方、分力Ｆ２は、弾性変形部１７の長手方向に対して直交する方向にかかる力であり、Ｆ２＝Ｆ×ＣＯＳθで表される。この分力Ｆ２が弾性変形部１７を矢印Ａ方向に変形させる役割を果たす。

このように、弾性変形部１７を基端部１６から係合突起１４まで傾斜角θの傾斜状態で直線的に延出した場合、押圧力Ｆのうち、分力Ｆ２のみが弾性変形部１７を矢印Ａ方向に変形させる役割を果たすことになる。
すなわち、本発明によれば、係合突起１４にかけた押圧力Ｆの全てを、弾性変形部１７を矢印Ａ方向に変形させる力として利用できない。
よって、弾性変形部１７を所定量変形させるためには、係止突起１４に比較的大きな押圧力Ｆをかける必要がある。

一方、比較例の弾性変形部を、水平に配置して片持ち支持状態とした場合、係号突起にかけた力Ｆが全て、弾性変形部を変形する役割を果たす。
よって、係止突起に比較的小さな力Ｆをかけるだけで、弾性変形部を所定量δ変形させることが可能になる。

これにより、本発明のように、弾性変形部１７を基端部１６から係合突起１４まで傾斜角θの傾斜状態で直線的に延出することで、係合突起１４に高い反発力Ｐが得られる。
したがって、本発明によれば、コネクタ１０の材質を、ガラス強化材に換えても、相手側のコネクタに嵌合する際に、嵌合フィーリングを良好に確保できる。
さらに、コネクタ１０の材質を、ガラス強化材に換えることで、コネクタ１０のコストを抑えることができる。

なお、前述した実施形態において例示したコネクタハウジング１１，ロックアーム１３，係止突起１４，弾性変形部１７，アーム部１８等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明に係るコネクタの要部を示す斜視図である。 本発明に係るコネクタを示す側面図である。 本発明に係るコネクタのロックアームの作用を説明する図である。 本発明に係るコネクタのロックアームの特徴を説明する概念図である。 従来のコネクタを示す側面図である。 従来のコネクタのロックアームの作用を説明する図である。 従来のコネクタのロックアームを説明する概念図である。

符号の説明

１０ コネクタ
１１ コネクタハウジング
１２ コネクタハウジングの外面
１２Ａ コネクタハウジングの上面
１３ ロックアーム
１４ 係止突起
１６ 基端部
１７ 弾性変形部
１８ アーム部
１８Ａ アーム部の端部
１９ 空間

Claims (1)

1. コネクタハウジングの外面に弾性変形可能なロックアームを一体形成し、このロックアームに係止突起を設け、このロックアームを弾性変形させることで係止突起を相手側のコネクタ内に導き、相手側のコネクタに係止突起を係止させることで、相手側のコネクタにロックするコネクタにおいて、
   前記ロックアームは、基端部から前記係合突起まで弾性変形部が傾斜状態で直線的に延出され、この係合突起からアーム部が前記外面に沿わせて延出されることで略く字形に形成され、
   このアーム部の端部と前記外面との間に、前記相手側のコネクタに嵌合した際に前記弾性変形部を弾性変形させるための空間が形成されていることを特徴とするコネクタ。

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