JP2006147322A - 電気コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 慣性ロックの機能が確実に発揮できるようにした電気コネクタ装置を提供する。
【解決手段】 一方のコネクタ１０のプラグ部１４が他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３に進入して、両コネクタが互いに嵌合する電気コネクタ装置であって、一方のコネクタ１０のプラグ部１４に慣性ロック用のポジティブロック片１７が嵌合方向に設けられ、他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３にポジティブロック片１７の係止部２０が乗り上げた後復帰して係合する係合部３９が設けられ、係止部２０と係合部３９の係合によってリセプタクル部３３に進入したプラグ部１４をロックする電気コネクタ装置が構成される。
ポジティブロック片１７は、一方のコネクタ１０の嵌合方向で前端側から後端側に向けて設けられ、その係止部２０がリセプタクル部３３の係合部３９に乗り上げを開始する時点で、リセプタクル部３３内に完全に収容される長さとされている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、雄型コネクタと雌型コネクタの如く、一方のコネクタのプラグ部が他方のコネクタのリセプタクル部に進入して、一方、他方のコネクタが互いに嵌合する電気コネクタ装置に関する。

従来、このような電気コネクタ装置において、双方のコネクタの端子の半嵌合を防止する目的で、慣性ロックと呼ばれる構造が採られている（特許文献１、２）。
一方のコネクタのプラグ部に慣性ロック用のポジティブロック片が嵌合方向に設けられ、他方のコネクタのリセプタクル部に、前記ポジティブロック片の係止部が乗り上げた後復帰して係合する係合部が設けられている。

ポジティブロック片の係止部がリセプタクル部に設けられた係合部を乗り越えるのに必要な挿入力（第１の挿入力ピーク）を適度の大きさ、即ち双方の端子が嵌合するのに要する挿入力（第２の挿入力ピーク）より大きくし、かつ第１の挿入力ピークが現れた後第２の挿入力ピークが現れるようにし、第１の挿入力ピークを乗り越えた勢いで双方の端子が完全に嵌合するようにしている。

図１１の（ａ）〜（ｅ）は、上記の慣性ロックの構造を備えた従来の電気コネクタ装置を断面で表している。図において、５０がプラグ部５１を備えた一方のコネクタであり、６０がリセプタクル部６１を備えた他方のコネクタである。一方のコネクタ５０のプラグ部５１にソケット端子５２が装着され、他方のコネクタ６０のリセプタクル部６１にピン端子６２が装着されている。

一方のコネクタ５０のプラグ部５１に矢印Ｅの嵌合方向に沿ってポジティブロック片５３が設けられ、その係止部５４が他方のコネクタ６０のリセプタクル部６１に設けた係合部６３に係合し、図の（ｅ）のように互いに嵌合した双方のコネクタ５０、６０をロックできるようにしている。図の（ａ）に示した嵌合開始の状態から（ｅ）の嵌合終了に至る過程で、（ｃ）〜（ｄ）のようにポジティブロック片５３を弾性変形させる。（ｃ）が前記第１の挿入力ピークの段階であり、この段階を経て（ｄ）のようにポジティブロック片５３の係止部５４が他方のコネクタ６０側の係合部６３に乗り上げ、（ｃ）から（ｄ）に移る勢いで（ｅ）のようにソケット端子５２とピン端子６２を完全に嵌合するようにしている。弾性変形したポジティブロック片５３は、係止部５４が係合部６３を乗り越えた所で弾力によって復帰し、係止部５４と係合部６３を係合させて、双方のコネクタ５０、６０の嵌合状態をロックするようにしている。

コネクタ５０、６０の嵌合を解除できるようにするために、前記ポジティブロック片５３には、係止部５４の後方（一方のコネクタ５０の嵌合方向を前方として）に、解除レバー５５が延長して設けられ、（ｅ）の矢示Ｆの方向に解除レバー５５を押し下げて係止部５４と係合部６３の係合が解除できるようにされている。

特開平９−５０８６１号公報（０００６、図７、００１５〜００１８、００２１、図１〜図５） 特開２００１−３４５１４９号公報（０００８、図９、００１５〜００２３、図１〜図４、００３２、図５）

従来の慣性ロックの構造を備えた電気コネクタ装置では、図１０でも示したように、ポジティブロック片から一体の解除レバーが設けられてコネクタの嵌合方向に対して後方に延びていたので、双方のコネクタを嵌合する際にこの解除レバーに誤って指をかける問題点があった。解除レバーに指をかけてしまうことでポジティブロック片を変位させ、ポジティブロック片の弾性変形を介して生じさせていた端子の嵌合に必要な挿入力が得られず、端子が完全に嵌合しない事態が起きていた。

この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、慣性ロックの機能が確実に発揮できるようにした電気コネクタ装置を提供することを目的としている。

上記の目的は、一方のコネクタのプラグ部が他方のコネクタのリセプタクル部に進入して、一方、他方のコネクタが互いに嵌合する電気コネクタ装置であって、一方のコネクタのプラグ部に慣性ロック用のポジティブロック片が嵌合方向に設けられ、他方のコネクタのリセプタクル部に前記ポジティブロック片の係止部が乗り上げた後復帰して係合する係合部が設けられ、前記係止部と係合部の係合によってリセプタクル部に進入したプラグ部をロックする電気コネクタ装置において、
前記ポジティブロック片は、一方のコネクタの嵌合方向で前端側から後端側に向けて設けられ、その係止部がリセプタクル部の係合部に乗り上げを開始する時点で、リセプタクル部内に完全に収容される長さとされていることを特徴とする電気コネクタ装置によって達成される。

この発明の電気コネクタ装置によれば、一方のコネクタの嵌合方向で前端側から後端側に向けて設けたポジティブロック片は、その係止部がリセプタクル部の係合部に乗り上げを開始する時点で、リセプタクル部内に完全に収容される長さとしたので、ポジティブロック片が機能を発揮する時には、ポジティブロック片に指をかけることができなくなる。この結果、端子の嵌合に必要な挿入力を確実に得て、完全な嵌合を確保できるようになる。

ポジティブロック片のロックを解除するための解除レバーは、請求項２のように、他方のコネクタのリセプタクル部に設けることができる。

以下、この発明の実施の形態を図１〜図９を参照して説明する。実施形態の電気コネクタ装置では、一方のコネクタ１０をリセプタクル型とし、他方のコネクタ３０をプラグ型として構成されているが、この態様に限定されるものではない。図１は、実施形態の電気コネクタ装置の嵌合前の状態の斜視図であり、図２は嵌合状態の平面図である。そして、図３〜図６は図２のＡ−Ａ線に沿って示した断面図、図７及び図８は図２のＢ−Ｂ線に沿って示した断面図である。

一方のコネクタ１０は、ハウジング１１とソケット端子１２とで構成されている。ハウジング１１は、絶縁性のプラスチックで成形されたもので、基部１３から嵌合方向の前方に向かってボックス状のプラグ部１４が突出するように形成されている。そして、プラグ部１４の上壁１５の両側縁に沿ってガイド突条１６、１６がプラグ部１４に一体で設けられていると共に、上壁１５の前端中央から基部１３に向かって（後方に向かって）ポジティブロック片１７がプラグ部１４に一体で設けられている。ポジティブロック片１７は、上壁１５に連続している立ち上がり片１８と、立ち上がり片１８に略直角に連続している片持ち梁片１９で略Ｌ字状に形成されている。片持ち梁片１９は、プラグ部１４の中間の位置まで延びている。ポジティブロック片１７の自由端、即ち先端両側には、係止部２０、２０が片持ち梁片１７と一体で形成され、片持ち梁片１９と係止部２０、２０で、平面略Ｔ字状をなしている。各係止部１９は、嵌合方向前方に面してテーパー面２１を備え、嵌合方向後方に面して垂直面２２を備えるように、断面が略台形に形成されている。

ボックス状としたプラグ部１４の内部は、複数の端子受入空洞２３に区画され（図１は１段３列）、各端子受入空洞２３には電線２４に終端したソケット端子１２が、基部１３側から装着されている。各端子受入空洞２３には嵌合方向前方に向かってランス２５が設けてあり、ソケット端子１２に係合して、ソケット端子１２が抜けるのを防止できるようにしている。

次に、他方のコネクタ３０は、ハウジング３１とピン端子３２とで構成されている。ハウジング３１は、絶縁性のプラスチックで成形されており、前記プラグ部１４を略隙間なく受け入れる角形のリセプタクル部３３と、ピン端子３２を支持する基部３４を有している。リセプタクル部３３が嵌合方向前方で開口している。

リセプタクル部３３の上壁３５には、略中央に嵌合方向に沿ってスリット３６、３６が２条設けられて、スリット３６、３６間の上壁３５で解除レバー３７を片持ち梁状に形成している。解除レバー３７の先端は、リセプタクル部３３の開口端に一致している。そして、各スリット３６の外側において、上壁３５の開口端側に方形の切欠部３８、３８が設けられているとともに、切欠部３８、３８によって後退した上壁３５の前端下面に、図３〜図６に示されているように、係合部３９、３９が、リセプタクル部３３側に突出するように上壁３５と一体で設けられている。各係合部３９は、嵌合方向前面に面してテーパー面４０を備え、嵌合方向後方に面して垂直面４１を備えるように形成されている。

前記一方のコネクタ１０のプラグ部１４と他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３を嵌合する際には、プラグ部１４側に設けたポジティブロック片１７の係止部２０、２０とリセプタクル部３３側に設けた係合部３９、３９が、それぞれ１対１で対向し、かつポジティブロック片１７の片持ち梁片１９が解除レバー３７の内側に沿って進入するようにされている。また、プラグ部１４の嵌合方向前端から後端に向けて設けたポジティブロック片１７の長さが、図４から図６に示されているように、係止部２０のテーパー面２１と係合部３９のテーパー面４０が互いに当接した時点（図４）で、リセプタクル部３３内に完全に収容される長さとされている。更に、図６のように、プラグ部１４がリセプタクル部３３に完全に嵌合した時点では、係止部２０の垂直面２２と係合部３９の垂直面４１が互いに対向して当接するようにされている。

他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３には、更にガイドバー４２が、基部３４側から嵌合方向前方に延びている。このガイドバー４２は、一方のコネクタ１０のプラグ部１４の上壁１５に設けたガイド突条１６を案内するもので、ガイド突条１６がガイドバー４２とリセプタクル部３３の側壁４３の間を進入するようにしてある。

他方のコネクタ３０の基部３４の内部には、一方のコネクタ１０側の端子受入空洞２３と同数で対応している端子受入空洞４４が形成されている。各端子受入空洞４４には、前記ソケット端子１２と互いに嵌合するピン端子３２が、電線４５に終端された状態で装着されている。装着されたピン端子３２はランス４６で抜け止めされている。ピン端子３２のピンコンタクト４７がリセプタクル部３３に突出し、ソケット端子１２のソケット２６に進入して係合し、電気的導通が形成されるようにしてある。図６に示したように、一方のコネクタ１０のプラグ部１４が他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３に完全に嵌合した時点で、ソケット端子１２のソケット２６とピン端子３２のピンコンタクト４７も完全に嵌合し、電気的導通に支障のない接触、係合が形成されるようにしてある。

上記のように構成した実施形態の電気コネクタ装置の嵌合の様子を図３〜図６を参照して説明する。図３は嵌合開始時点の図である。一方のコネクタ１０のプラグ部１４の嵌合方向前端が他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３の開口端に向き合っている。

図４は、図３の状態から嵌合を進めた途中の時点の図である。一方のコネクタ１０のプラグ部１４が他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３内に進入して行く。プラグ部１４に設けたポジティブロック片１７の係止部２０がリセプタクル部３３に設けた係合部３９に突き当たる。係止部２０のテーパー面２１が係合部３９のテーパー面４０に当接する。この時点でポジティブロック片１７は、図４に表れているように、リセプタクル部３３の内部に完全に収容されることになる。

更に嵌合を進めたのが図５である。図４から図５の状態に嵌合を進めるためには、図３から図４までの挿入力に比べてより大きな挿入力が必要になる。このより大きな挿入力で嵌合を進めると、テーパー面２１が係合部３９に乗り上げて行く。即ち、ポジティブロック片１７の片持ち梁片１９がプラグ部１４の上壁１５側にお辞儀をするような弾性変形を伴って嵌合が進んで行く。図４から図５の状態に嵌合を進めるに従って必要な挿入力は次第に大きくなる。図５の状態は、ポジティブロック片１７の係止部２０がリセプタクル部３３側の係合部３９に乗り上げた状態で、ポジティブロック片１７の弾性変形量がピーク（最大変形量）となり、必要とする挿入力もピーク（最大挿入力）を迎えることとなる。

図５のように、ポジティブロック片１７の係止部２０がリセプタクル部３３側の係合部３９に乗り上げると、係止部２０は係合部３９の水平下面４８（テーパー面４０と垂直面４１の間）を滑りながら進入することになるので、嵌合に必要な挿入力は急激に低下する。したがって、図５から図６へと進む嵌合は、前記最大挿入力の勢いで進行することになる。ソケット端子１２とピン端子３２の嵌合に必要な挿入力は、ポジティブロック片１７の係止部２０がリセプタクル部３３側の係合部３９を乗り越えるのに必要な挿入力より小さく設定されている。この結果、ソケット端子１２とピン端子３２を完全に嵌合させることができる。

図６のように嵌合を完了すると、ポジティブロック片１７の係止部２０はリセプタクル部３３側の係合部３９を乗り越えるので、弾性変形していたポジティブロック片１７が元の状態に復帰する。そして、係止部２０の垂直面２２と係合部３９の垂直面４１が対向するようになる。この結果、一方のコネクタ１０と他方のコネクタ３０の嵌合状態がロックされる。

上記のようにして行われる嵌合の操作において、ポジティブロック片１７は、その係止部２０はリセプタクル部３３側の係合部３９に乗り上げを開始する時点（図４）で、リセプタクル部３３内に完全に収容される長さとされているために、嵌合操作者はこの時点以降、ポジティブロック片１７に触れることは不可能である。したがって、ポジティブロック片１７の弾性変形に伴う嵌合のための挿入力の増大を確実に起こさせて、図５から図６に至る、勢いを伴った嵌合を確実に実行させることができる。即ち、ソケット端子１２とピン端子３２の半嵌合のような不完全な嵌合を確実に避けることができる。

図７及び図８は、一方のコネクタ１０と他方のコネクタ３０の嵌合解除を説明するための図である。図７と図６は、どちらも完全に嵌合している状態の図であり、断面にした場所が異なっている。嵌合解除は、他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３に、その上壁３５にスリット３６、３６を介して形成した解除レバー３７を押し下げることで行うことができる。図９は、嵌合操作者の手指７０が解除レバー３７を押し下げたところを表している。

解除レバー３７の内側に沿ってポジティブロック片１７の片持ち梁片１９が延びているために、解除レバー３７を押し下げると、図８に示したように、片持ち梁片１９をプラグ部１４の上壁１５側に強制的に弾性変形させることになる。この結果、リセプタクル部３３側の係合部３９に形成した垂直面４１と対向していた係止部２０の垂直面２２も下方に移動して係合が解除され、嵌合のロックが外される。この状態のまま、一方のコネクタ１０と他方のコネクタ３０を引き離すようにして嵌合を解除することができる。一方のコネクタ１０のプラグ部１４が他方のコネクタ３０のリセプタクル部３３から円滑に引き抜けるように、解除レバー３７の下面は、押し下げた状態で略水平となるテーパー面４９で構成されている。

前記の実施形態は、ソケット端子１２とピン端子３２が、それぞれ１段３列（３極）で設けられていたものであるが、端子の極数は変更することが可能である。図１０は２段３列（６極）で設けた場合を示している。ポジティブロック片１７、係止部２０、係合部３９、解除レバー３７等の主要な構成は前記の実施形態と同様であるので、図に同一の符号を付けることで、詳細な説明は省略する。

この発明の実施形態の電気コネクタ装置の嵌合前の状態の斜視図である。 同じく実施形態の電気コネクタ装置の嵌合状態の平面図である。 同じく実施形態の電気コネクタ装置の嵌合を説明する図で、嵌合前の状態を図２のＡ−Ａ線に沿って示した断面図である。 同じく実施形態の電気コネクタ装置の嵌合を説明する図で、嵌合途中の状態を図２のＡ−Ａ線に沿って示した断面図である。 同じく実施形態の電気コネクタ装置の嵌合を説明する図で、図４より更に嵌合を進め挿入力がピークとなった状態を図２のＡ−Ａ線に沿って示した断面図である。 同じく実施形態の電気コネクタ装置の嵌合を説明する図で、嵌合を完了した状態を図２のＡ−Ａ線に沿って示した断面図である。 同じく実施形態の電気コネクタ装置の嵌合解除を説明する図で、図６と同様の嵌合状態を図２のＢ−Ｂ線に沿って示した断面図である。 同じく実施形態の電気コネクタ装置の嵌合解除を説明する図で、解除レバーを押し下げた状態を図２のＢ−Ｂ線に沿って示した断面図である。 図８と同様の、解除レバーを押し下げた状態の断面図である。 この発明の他の実施形態の電気コネクタの嵌合前の状態の斜視図である。 従来の電気コネクタ装置の断面図で、（ａ）は嵌合前の状態の断面図、（ｂ）は嵌合途中の状態の断面図、（ｃ）は（ｂ）より更に嵌合を進めた状態の断面図、（ｄ）は嵌合のための挿入力がピークとなった時点の断面図、（ｅ）は嵌合を完了した状態の断面図である。

符号の説明

１０ 一方のコネクタ
１１ ハウジング
１２ ソケット端子
１３ 基部
１４ プラグ部
１５ 上壁
１６ ガイド突条
１７ ポジティブロック片
１８ 立ち上がり片
１９ 片持ち梁片
２０ 係止部
２１ テーパー面
２２ 垂直面
２３ 端子受入空洞
２４ 電線
２５ ランス
２６ ソケット
３０ 他方のコネクタ
３１ ハウジング
３２ ピン端子
３３ リセプタクル部
３４ 基部
３５ 上壁
３６ スリット
３７ 解除レバー
３８ 切欠部
３９ 係合部
４０ テーパー面
４１ 垂直面
４２ ガイドバー
４３ 側壁
４４ 端子受入空洞
４５ 電線
４６ ランス
４７ ピンコンタクト
４８ 水平下面
４９ テーパー面

Claims (2)

1. 一方のコネクタ（１０）のプラグ部（１４）が他方のコネクタ（３０）のリセプタクル部（３３）に進入して、一方、他方のコネクタが互いに嵌合する電気コネクタ装置であって、一方のコネクタ（１０）のプラグ部（１４）に慣性ロック用のポジティブロック片（１７）が嵌合方向に設けられ、他方のコネクタ（３０）のリセプタクル部（３３）に前記ポジティブロック片（１７）の係止部（２０）が乗り上げた後復帰して係合する係合部（３９）が設けられ、前記係止部（２０）と係合部（３９）の係合によってリセプタクル部（３３）に進入したプラグ部（１４）をロックする電気コネクタ装置において、
   前記ポジティブロック片（１７）は、一方のコネクタ（１０）の嵌合方向で前端側から後端側に向けて設けられ、その係止部（２０）がリセプタクル部（３３）の係合部（３９）に乗り上げを開始する時点で、リセプタクル部（３３）内に完全に収容される長さとされていることを特徴とする電気コネクタ装置。
2. 前記ポジティブロック片（１７）の係止部（２０）とリセプタクル部（３３）に設けられた係合部（３９）の係合を解除する解除レバー（３７）が、リセプタクル部（３３）が形成された他方のコネクタ（３０）に設けられている請求項１に記載の電気コネクタ装置。
   

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