JP2005197184A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタの小型化を図る。
【解決手段】 雄ハウジング２０には、雌コネクタＦが内嵌可能なフード部２３が設けられている。雄ハウジング２０には、金属部材４０を取付可能な金属部材取付部２６が設けられており、金属部材４０には雌コネクタＦの被ロック部１６に係止可能なロックアーム４３が備えられている。金属部材取付部２６は、ロックアーム４３を収容可能なロックアーム配設空間２９を備えており、ロックアーム配設空間２９は、フード部２３の上部２３ａを切欠することで形成されている。
【選択図】 図８

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来、相手ハウジングを嵌合状態に保持するためのロックアームを備えたコネクタの一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、図１０に示すように、雄ハウジング１のフード部２内に雌ハウジング３が嵌合可能とされるとともに、雌ハウジング３の上面には片持ち状のロックアーム４が一体形成されており、このロックアーム４がフード部２の上部２ａに設けた被ロック部５に対して係止されることで、両ハウジング１，３が嵌合状態に保持可能とされる。
特開平５−１８２７１２号公報

しかしながら、上記したコネクタは、嵌合状態においてロックアーム４とフード部２の上部２ａとが上下に積み重なる構造であるため、コネクタが高さ方向について大型化し勝ちであった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コネクタの小型化を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ハウジングには、相手コネクタを内嵌可能なフード部が設けられるとともに、相手コネクタの被ロック部に対して係止することで相手コネクタを嵌合状態に保持可能なロックアームが備えられており、前記ロックアームは、金属片からなるとともに、前記フード部に切欠形成されたロックアーム配設空間内に配されるようになっている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ロックアームは、シーソー状に傾動変位可能に形成されており、その一端側に前記被ロック部と係止可能なロック部が設けられるのに対し、他端側にはロック解除操作が可能な操作部が設けられているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記フード部のうち前記ロックアーム配設空間が切欠形成された部分の外面には、金属板からなる補強部が覆設されており、この補強部に前記ロックアームが一体形成されているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記ハウジングは、基板に対して固定されるようになっており、前記補強部には、前記基板に対して固定可能とされる基板固定部が一体形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
ハウジングのフード部にロックアーム配設空間を切欠形成し、そこに金属片からなるロックアームを配するようにしたから、従来のようにフード部とロックアームとが高さ方向に積み重なる構造のものと比較すると、コネクタの小型化を図ることができる。

＜請求項２の発明＞
操作部を操作することで、ロックアームを傾動変位させるとともに、被ロック部に対するロック部の係止状態を解除することができる。
＜請求項３の発明＞
金属板からなる補強部により、フード部にロックアーム配設空間を切欠形成したことに伴うハウジングの強度低下を補うことができる。しかも、補強部にロックアームを一体形成したから、構造の簡素化を図ることができる。
＜請求項４の発明＞
補強部に基板固定部を一体形成したから、さらなる構造の簡素化を図ることができる。

本発明の一実施形態を図１ないし図９によって説明する。本実施形態では、相手の雌コネクタＦを嵌合可能な雄コネクタＭ側にロックアーム４３を一体形成した金属部材４０を装着するようにしたものを示す。なお以下では、両コネクタＦ，Ｍにおける嵌合面側を前方とし、上下方向については図２及び図４を除いた各図を基準とする。

先に雌コネクタＦの構造を説明する。雌コネクタＦは、図１及び図６に示すように、合成樹脂製の雌ハウジング１０を備えるとともに、雌ハウジング１０内に複数本（４０本）の雌端子金具１１が収容された構成となっている。雌ハウジング１０は、全体として幅方向に沿って細長い、横長なブロック状に形成されている。雌ハウジング１０には、後方から雌端子金具１１を挿入可能なキャビティ１２が幅方向に沿って並列した状態で上下２段に２０個ずつほぼ等間隔に配されており、上段側の各キャビティ１２と下段側の各キャビティ１２は、互いに幅方向にずれた位置（互い違いの位置）に配されている。雌端子金具１１は、前後に開口する略箱形をなす本体部１１ａと、電線Ｗの端末に圧着接続されるバレル部１１ｂとを前後に繋げた構成とされている。本体部１１ａ内には、雄端子金具２１のコネクタ側接続部２１ａと弾性接触可能な弾性接触片１１ｃが設けられている。

各キャビティ１２の周壁のうち上下のキャビティ１２を仕切る壁とは反対側の壁、詳細には上段側のキャビティ１２の上壁と下段側のキャビティ１２の下壁とには、所定形状のスリットを入れることで片持ち状のランス１３が形成されている。ランス１３は、上下方向に沿って弾性変形可能とされるとともに雌端子金具１１の本体部１１ａのあご部１１ｄに対して係止することでその抜け止めを図ることができるようになっている。ランス１３は、基端である後端部側から自由端である前端部側へ向けてキャビティ１２内へ張り出すよう傾斜状に形成され、その外面が雌ハウジング１０の外面である上面や下面に連続するとともに外部に露出している。ランス１３は、弾性変形した状態では雌ハウジング１０の上面や下面よりも外方へ突出するので、この状態で両ハウジング１０，２０を嵌合しようとすると、フード部２３の前端面に対して干渉することで嵌合動作を規制可能とされる。

雌ハウジング１０の上面及び下面には、図１及び図２に示すように、両ハウジング１０，２０の嵌合動作を案内するなどに機能する突条１４が設けられている。詳しくは、各突条１４は、雌ハウジング１０の上下面における幅方向両端位置に２本ずつ、それよりも中央寄りの位置に２本ずつ、計８本配設されており、各突条１４は、雌ハウジング１０の後端位置から前方へ延出する形態とされるものの、中央寄りに配された突条１４については、雌ハウジング１０の上下面にランス１３が露出して配される都合上、中間部分が取り除かれて前後に分けられている（図２）。また中央寄りに配された突条１４は、上側と下側のもので幅方向にずれた位置に配されている。下側の突条１４は、前端位置が雌ハウジング１０とほぼ揃っているのに対し、上側の突条１４は、前端位置が雌ハウジング１０よりも引っ込んだ位置に設定されるとともにその前端面が前方へ向かって上り勾配をなすオーバーハング状に形成されている。雌ハウジング１０の上面及び下面における後端部には、幅方向（キャビティ１２の並列方向）に沿って延出するリブ１５が一対設けられている。リブ１５は、雌ハウジング１０の全幅領域にわたって形成されるとともに両端の突条１４同士を連結しているので、雌ハウジング１０の強度向上に寄与している。リブ１５は、突条１４と同じ高さを有するとともに雌ハウジング１０を嵌合・離脱させる際などに作業者が指を掛けることができるようになっている（図９参照）。

雌ハウジング１０の上面の幅方向略中央には、雄コネクタＭ側のロックアーム４３が係止可能とされる被ロック部１６が設けられている。被ロック部１６は、雌ハウジング１０の上面から上方へ突出する形態とされるとともに、雌ハウジング１０の前端位置よりも少し後方に引っ込んだ位置（ランス１３の直前位置）に配されており、また幅寸法がロックアーム４３のロック部４８とほぼ同じ程度に設定されている。被ロック部１６の前面は、嵌合時にロックアーム４３が乗り上げるのを案内すべく後方へ向かって上り勾配をなすテーパ状に形成されている。一方、ロックアーム４３との係止面である被ロック部１６の後面は、上下方向に沿ってほぼ真っ直ぐな形状とされる。

続いて雄コネクタＭの構造を説明する。雄コネクタＭは、図３及び図６に示すように、基板Ｋに取り付けられる基板用コネクタであって、合成樹脂製の雄ハウジング２０を備えるとともにこの雄ハウジング２０に、複数本（４０本）の雄端子金具２１と、後述する金属部材４０とを装着した構成とされる。詳しくは、雄ハウジング２０は、全体として幅方向に沿って細長い形状に形成されており、雄端子金具２１を後方から挿入可能な端子挿入孔２２ａを有する端子保持部２２と、端子保持部２２の周縁から前方へ突出する略角筒状のフード部２３とから構成される。端子挿入孔２２ａは、幅方向に沿って並列した状態で上下２段に２０本ずつほぼ等間隔に配されており、上段側の各端子挿入孔２２ａと下段側の各端子挿入孔２２ａは、互いに幅方向にずれた位置に配されている。雄端子金具２１は、端子保持部２２から後方へ突出した部分が一旦下方へほぼ直角に屈曲された後、その後端部が再び後方へ向けてほぼ直角に屈曲された形状とされている。この雄端子金具２１のうち、フード部２３内に突き出す前端部が雌コネクタＦの雌端子金具１１と導通接触可能なコネクタ側接続部２１ａとされるのに対し、後端部が基板Ｋ上にプリントされた導電路（図示せず）に対して半田付けにより導通接続される基板側接続部２１ｂとなっている。

フード部２３内には、雌コネクタＦの雌ハウジング１０が前方から内嵌可能とされている。フード部２３の内周面における上面の幅方向略中央位置には、被ロック部１６の進入を許容する被ロック部受け入れ凹部２４が設けられている。またフード部２３の内周面における上面及び下面には、各突条１４を受け入れ可能な突条受け入れ凹部２５が４つずつ形成されている。そして、フード部２３の外周面には、ロックアーム４３を備えた金属部材４０を取付可能な金属部材取付部２６が設けられている。以下ではこれら金属部材４０と金属部材取付部２６の構造について詳しく説明する。

金属部材４０は、金属母材から所定形状に打ち抜いた金属板に曲げ加工などを施すことで成形されている。金属部材４０は、図３ないし図５に示すように、フード部２３の上面を覆う本体部４１と、本体部４１の両側縁から下方へ突出するとともにフード部２３の側面を覆う一対の固定部４２と、本体部４１に形成されたロックアーム４３とから構成されている。一方、金属部材取付部２６は、フード部２３の上面に凹み形成された本体部取付凹部２７と、フード部２３の両側面に形成された一対の固定部取付溝部２８と、フード部２３の上部２３ａに形成されたロックアーム配設空間２９とを備えている。

本体部４１は、略平板状をなすとともにフード部２３の上面のほぼ全幅領域にわたって幅方向に沿って延出する横長な形状とされる。本体部取付凹部２７は、フード部２３の上部２３ａにおける略全幅領域にわたって形成されるとともに、本体部４１の厚み寸法に相当する深さに形成されているので、取り付けた本体部４１の上面と、フード部２３の上面とが互いにほぼ面一状をなす（図３）。

両固定部４２は、フード部２３の側面のほぼ全高さ領域にわたって上下に延出する縦長なハウジング固定部４４と、ハウジング固定部４４の下端部から側方へ突出する基板固定部４５とから構成され、全体が略Ｌ字型をなしている（図３）。固定部取付溝部２８は、図５に示すように、フード部２３の側部における略全高さ領域にわたって形成されており、フード部２３の側部を上下に貫通するとともにハウジング固定部４４を収容可能なハウジング固定部収容部３０と、フード部２３の側部を側方へ開口するとともに基板固定部４５を収容可能な基板固定部収容部３１とから構成されている。詳しくは、ハウジング固定部４４は、上部４４ａ（大幅部）、中部４４ｂ（中幅部）、下端部４４ｃ（小幅部）の順で幅が狭くなるよう３段階の幅寸法を有する段付き状に形成され、基板固定部４５は、連結される下端部４４ｃとほぼ同じ幅寸法に形成されている。これに対し、ハウジング固定部収容部３０は、ハウジング固定部４４の上部４４ａとほぼ同じかそれよりも大きい幅寸法の幅広部３０ａと、中部４４ｂとほぼ同じかそれよりも大きい幅寸法の幅狭部３０ｂとを上下に繋げた構成とされ、基板固定部収容部３１は、本体部４１の下端部４４ｃ及び基板固定部４５とほぼ同じかそれよりも大きい幅寸法に形成されている。またハウジング固定部４４の中部４４ｂにおける両側縁からは、一対の抜け止め部４６が側方に突出して形成されており、この抜け止め部４６は、装着に伴って幅狭部３０ｂの溝縁に対して食い込むことで金属部材４０を抜け止め状態に保持可能とされている。基板固定部４５は、半田付けにより基板Ｋに対して固定されるようになっている。また基板固定部４５の突出端（外端）は、フード部２３の側面とほぼ面一状をなるよう設定されている。

さて、ロックアーム４３は、図４及び図６に示すように、金属部材４０の本体部４１に所定のスリットを切り込み形成することで成形される金属片からなる。ロックアーム４３は、本体部４１の両内側縁に連結された一対の支点部４７と、支点部４７から後方へ突出するロック部４８と、支点部４７から前方へ突出する操作部４９とから構成されている。ロック部４８は、後方へ向かって下り勾配をなすよう傾斜した傾斜部分と、後端のほぼ水平な水平部分とを繋げた構成とされており、その水平部分の後縁に対して被ロック部１６の後面が係止可能とされている。ロック部４８のうち傾斜部分の前面は、被ロック部１６の前面に概ね沿うテーパ面とされている。操作部４９は、全長にわたってほぼ水平に形成されるとともに、ロック部４８よりも幅広（例えば約２倍程度の大きさ）に形成されている。ロックアーム４３は、支点部４７を支点としてシーソー状に弾性的に傾動変位可能とされており、操作部４９とロック部４８とが互いに逆方向へ変位されるようになっている（図７）。従って、操作部４９を下方へ押圧操作すると、ロック部４８は、上方、すなわちロック解除方向へ変位するようになっている（図９）。

そして、上記ロックアーム４３を収容すべくフード部２３の上部２３ａには、ロックアーム配設空間２９が切欠形成されている。ロックアーム配設空間２９は、フード部２３の上部２３ａにおける幅方向略中央位置において上部２３ａを上下に貫通する略方形の孔状をなすロック部収容部３２と、フード部２３の上部２３ａにおける前端部を薄肉状になるよう切欠して形成される操作部収容部３３とから構成されている。ロック部収容部３２は、操作部収容部３３と、既述した被ロック部受け入れ凹部２４と繋げられている。

ロックアーム４３がロックアーム配設空間２９内に収容された状態では、ロック部４８がロック部収容部３２内、操作部４９が操作部収容部３３内にそれぞれ配され、且つ支点部４７が操作部収容部３３の底面３３ａに当接または近接した位置に配される。この操作部収容部３３の底面３３ａは、前方へ向かって下り勾配をなす（支点部４７との当接可能位置から遠ざかるに従って操作部４９から離間する）傾斜状に形成されており、これにより底面３３ａと操作部４９との間には、操作部４９の傾動変位を許容する所定の隙間が空けられている。押圧操作時に操作部４９は、ロックアーム４３が弾性限度を超えて弾性変形させられる手前の段階で、底面３３ａに当接可能とされるので、操作部４９が過度に押し込まれるのが規制されるようになっている。また収容状態では、操作部４９の上面とフード部２３の上面とがほぼ面一状をなすとともに、ロック部４８の後端部における下端面がフード部２３の内周面における上面とほぼ面一状をなす。つまり、ロックアーム４３は、高さ方向についてフード部２３の上部２３ａとほぼ同じ位置に配されることになる。このように金属部材４０は、その全体が金属部材取付部２６内に収容されるので、雄ハウジング２０の外周面よりも外側に突出することがない。なお操作部収容部３３内には、本体部４１の一部（支点部４７や操作部４９と近接する部分）が収容されるようになっている。

また金属部材４０の本体部４１は、フード部２３のうちロックアーム配設空間２９が形成された上部２３ａの上面（外面）を覆うことができるので、ロックアーム配設空間２９を切欠形成するのに伴って上部２３ａの強度が低下するのを補い、補強することができる。つまり、本体部４１が特許請求の範囲に記載した補強部として機能している。

本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。雄コネクタＭの組み付けにあたっては、各端子挿入孔２２ａ内に各雄端子金具２１を後方から挿入するとともに、金属部材４０を金属部材取付部２６に上方から取り付けるようにする。金属部材４０を正規深さまで押し込むと、図５に示すように、ハウジング固定部４４の上部４４ａにおける下端側の段部４４ｄが、ハウジング固定部収容部３０の幅広部３０ｂの下端側の段部３０ｃに対して突き当ることで、それ以上の差し込みが規制され、基板固定部４５の下面が雄ハウジング２０の下面と略面一となる位置（本体部４１の上面がフード部２３の上面と略面一となる位置）に位置決めされる。この状態では、抜け止め部４６が幅狭部３０ｂの溝縁に対して食い込むことでその上方への抜けが規制可能とされている。なお雄端子金具２１の挿入作業と金属部材４０の取付作業は、とぢらを先に行うようにしても構わない。

上記のようにして組み付けた雄コネクタＭを基板Ｋに固定する作業を行う。雄ハウジング２０を基板Ｋ上に載置するとともに両基板固定部４５を基板Ｋにおける固定予定位置に配置したら、両基板固定部４５の周縁部に溶融した半田を付着させ、これが固化することで、雄コネクタＭが基板Ｋに対して固定される。引き続いて、雄端子金具２１の基板側接続部２１ｂを基板Ｋにおける対応する導電路に対して半田付けする作業を連続して行うようにする。

続いて、基板Ｋに固定した雄コネクタＭに対して、別途に組み付けておいた雌コネクタＦを嵌合する作業を行う。図６に示す状態から雌ハウジング１０を雄ハウジング２０のフード部２３内に嵌合すると、各突条１４が対応する突条受け入れ凹部２５内に進入することで嵌合動作が円滑に案内される。所定深さまで雌ハウジング１０が嵌合されると、互いにテーパ状をなすロック部４８の前面と被ロック部１６の前面とが摺接されることで、図７に示すように、ロックアーム４３が弾性変形させられる。このとき、ロックアーム４３は、支点部４７を中心にシーソー状に傾動変位し、ロック部４８が被ロック部１６に乗り上げて上方へ変位するとともに、操作部４９が下方へ変位する（同図拡大図を参照）。そして、雌ハウジング１０が正規深さまで嵌合されると、被ロック部１６がロック部４８の後方位置へ達し、図８に示すように、ロックアーム４３が復元するとともにロック部４８の後縁が被ロック部１６の後面に対して係止される。これにより、両コネクタＦ，Ｍが嵌合状態から離脱不能に保持される。このとき、雄端子金具２１のコネクタ側接続部２１ａに対して雌端子金具１１の弾性接触片１１ｃが正規に弾性接触する。

一方、メンテナンスなどの事情により雄コネクタＭから雌コネクタＦを離脱させる場合がある。その場合には、操作部４９を上方から指で押圧操作することで、ロックアーム４３を強制的に弾性変形させる。図９に示すように、操作部４９を下方へ押し込むと、ロックアーム４３は、支点部４７を中心にシーソー状に傾動変位し、ロック部４８が上方（被ロック部１６から離間する方向）へ変位するとともに被ロック部１６との係止代が次第に減少する。このとき、支点部４７は、操作部収容部３３の底面３３ａに当接されることで、下方から支持されるようになっている。そして、ロック部４８が被ロック部１６から完全に外れる位置まで操作部４９を押圧した状態に保ちつつ雌ハウジング１０を後方へ引っ張ることで、雄コネクタＭから雌コネクタＦを離脱させることができる。この離脱時には、雌ハウジング１０のリブ１５に指を掛けて把持することで、雌コネクタＦの引き抜き作業がし易くなっている。なお操作部４９を過度に押し込もうとした場合には、操作部４９が操作部収容部３３の底面３３ａに当接することでそれ以上の変位動作が規制されるので、ロックアーム４３が塑性変形するような事態が回避されるようになっている。

以上説明したように本実施形態によれば、雄ハウジング２０のフード部２３にロックアーム配設空間２９を切欠形成し、そこに金属片からなるロックアーム４３を配するようにしたから、従来のようにフード部とロックアームとが高さ方向に積み重なる構造のものと比較すると、雄コネクタＭの小型化を図ることができる。

しかも、ロックアーム４３は、シーソー状に傾動変位可能に形成され、後端側に被ロック部１６と係止可能なロック部４８と設け、前端側に操作部４９を設けるようにしたから、操作部４９を操作することで、ロックアーム４３を傾動変位させて被ロック部１６に対するロック部４８の係止状態を解除することができる。

さらには、フード部２３のうちロックアーム配設空間２９が切欠形成された上部２３ａの外面に金属板からなる本体部４１を覆設したから、ロックアーム配設空間２９を切欠形成したことに伴う雄ハウジング２０の強度低下を補うことができる。その上、本体部４１にロックアーム４３を一体形成しているので、構造の簡素化を図ることができる。また本体部４１にハウジング固定部４４を介して基板固定部４５を一体形成しているので、さらなる構造の簡素化を図ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）ロックアームの形態については任意に変更可能である。例えば、片持ち状のものや両持ち状のものも本発明に含まれる。またロックアーム配設空間の形態についても任意に変更可能である。例えば、ロック部収容部がフード部の上部を上下には貫通せずに、前方または後方へ開口する形態としたものも本発明に含まれる。またロックアーム配設空間をフード部のうち上部以外の部分（例えば下部や側部）に設けてもよい。

（２）上記した実施形態では、雄ハウジングの外面を覆う本体部にロックアームを一体形成した場合を示したが、本体部とは別途にロックアームを設けてもよい。また金属部材における本体部及び固定部を省略し、ロックアームのみを雄ハウジングに配するようにしてもよい。
（３）雄コネクタを基板に固定するにあたり、半田付け以外の方法（例えばねじ手段など）を用いても構わず、その場合には金属部材における基板固定部を省略することができる。また本発明は、基板に固定されるタイプのものに限らず、電線の端末に設けられるコネクタについても適用可能である。
（４）上記した実施形態では、雄コネクタにロックアームが備えられたものを示したが、逆に雌コネクタ側にロックアームを備えるようにしたものにも本発明は適用可能である。また各端子金具の本数・配置は任意に変更可能である。なお雌コネクタの形態については任意に変更可能である。

本発明の一実施形態に係る雌コネクタの正面図 雌コネクタの平面図 雄コネクタの正面図 雄コネクタの平面図 雄コネクタの側面図 両コネクタを嵌合する前の状態を示す側断面図 両コネクタを嵌合する途中の状態を示す側断面図 両コネクタを正規嵌合した状態を示す側断面図 離脱時に操作部を押圧した状態を示す一部切欠平断面図 従来例の断面図

符号の説明

１６…被ロック部
２０…雄ハウジング（コネクタハウジング）
２３…フード部
２３ａ…上部（ロックアーム配設空間が切欠形成された部分）
２９…ロックアーム配設空間
４１…本体部（補強部）
４３…ロックアーム
４５…基板固定部
４８…ロック部
４９…操作部
Ｆ…雌コネクタ（相手コネクタ）
Ｋ…基板
Ｍ…雄コネクタ（コネクタ）

Claims (4)

1. ハウジングには、相手コネクタを内嵌可能なフード部が設けられるとともに、相手コネクタの被ロック部に対して係止することで相手コネクタを嵌合状態に保持可能なロックアームが備えられており、
   前記ロックアームは、金属片からなるとともに、前記フード部に切欠形成されたロックアーム配設空間内に配されるようになっていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記ロックアームは、シーソー状に傾動変位可能に形成されており、その一端側に前記被ロック部と係止可能なロック部が設けられるのに対し、他端側にはロック解除操作が可能な操作部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記フード部のうち前記ロックアーム配設空間が切欠形成された部分の外面には、金属板からなる補強部が覆設されており、この補強部に前記ロックアームが一体形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコネクタ。
4. 前記ハウジングは、基板に対して固定されるようになっており、前記補強部には、前記基板に対して固定可能とされる基板固定部が一体形成されていることを特徴とする請求項３記載のコネクタ。

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