JP2009117061A - コネクタ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】誤って嵌合が解除されてしまうことを防ぐことのできるコネクタ組立体を提供すること。
【解決手段】第１コネクタ１０は、第１テーパ面１４２が形成された突起部１４０及びロックアーム１２０を有しており、第２コネクタ２０は、第２テーパ面２４２が形成されたロック孔２４０を有している。嵌合状態では突起部１４０がロック孔２４０に収納され突起部１４０の抜去方向への移動が規制されており、嵌合状態が維持されている。嵌合状態を解除するためには、第１コネクタ１０を第２コネクタ２０内に押し込むことにより、第１テーパ面１４２及び第２テーパ面２４２を十分に遠ざけ、その状態でロックアーム１３０を操作して、突起部１４０をロック孔２４０の外へ移動させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、コネクタ組立体に関し、特に、コネクタ組立体を構成するコネクタ対を嵌合状態にロックするロック手段が設けられているコネクタ組立体に関する。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、操作部を操作しない限りコネクタ間の嵌合状態を解除できないようにするロック手段が開示されている。
特開２００４−６０７１号公報 特開２００２−１５８１５号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載のコネクタ組立体には、嵌合状態においてコネクタに対して振動衝撃が与えられ操作部が変位してしまった際などに、誤って嵌合が解除されてしまうという問題がある。

そこで、本発明は、嵌合状態にある場合に、誤って嵌合が解除されてしまうことを防ぐことのできるコネクタ組立体を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のコネクタ組立体として、第１コネクタと、第２コネクタと、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタとを嵌合状態にロックするためのロック手段と、前記ロックを解除するための解除手段とを備えたコネクタ組立体において、前記ロック手段は、嵌合時において前記第１コネクタが前記第２コネクタに対する相対位置として少なくとも第１ロック位置と第２ロック位置の間を移動可能となるように、構成されており、前記第１コネクタが前記第１ロック位置にある場合に前記解除手段を操作可能とし、前記第２ロック位置にある場合に前記解除手段を操作不能とする制御手段を更に備えてなるコネクタ組立体が得られる。

更に、本発明によれば、第２のコネクタ組立体として、第１のコネクタ組立体において、前記ロック手段は、前記第１コネクタに設けられている第１ロック部及び前記第２コネクタに設けられている第２ロック部とで構成されており、前記第２ロック部は、前記第１ロック部の抜去方向への移動を規制することで前記第１コネクタ及び前記第２コネクタを嵌合状態にロックするコネクタ組立体が得られる。

更に、本発明によれば、第３のコネクタ組立体として、第２のコネクタ組立体において、前記解除手段は、少なくとも前記抜去方向と直交する方向に前記第１ロック部を変位させることにより前記第２ロック部の前記規制を無効化し、前記ロックを解除するものであり、前記制御手段は、前記第１コネクタが前記第１ロック位置にある場合、前記変位を可能とし、前記第１コネクタが前記第２ロック位置にある場合、該変位を不能とするコネクタ組立体が得られる。

更に、本発明によれば、第４のコネクタ組立体として、第３のコネクタ組立体において、前記第１コネクタは、前記解除手段として弾性変形可能なロックアームと、該ロックアームに支持される前記第１ロック部としての突起部を有しており、前記第２コネクタは、前記第２ロック部としてのロック孔を有しており、前記ロックアームは、前記嵌合状態にあっては前記突起部を前記ロック孔内に位置させる一方、前記第１コネクタが前記第１ロック位置にある場合に外部からの力を受けて前記突起部を前記ロック孔外に変位させ、それにより前記ロックの解除を可能とするように構成されており、前記ロック孔は、嵌合状態において、前記第１コネクタが、前記第１ロック位置と前記第２ロック位置の間を移動可能となるような大きさに形成されているコネクタ組立体が得られる。

更に、本発明によれば、第５のコネクタ組立体として、第４のコネクタ組立体において、前記突起部及び前記ロック孔には、第１係止部及び第２係止部が設けられており、前記第１係止部及び前記第２係止部は、前記第１コネクタが、前記第２ロック位置にある場合に互いに当接して前記第１ロック部の前記変位を妨げる前記制御手段を構成するコネクタ組立体が得られる。

更に、本発明によれば、第６のコネクタ組立体として、第５のコネクタ組立体において、前記第１係止部及び前記第２係止部は、前記抜去方向と所定の角度をなし、前記第１コネクタが第２ロック位置にある場合に互いに対向する第１テーパ面と第２テーパ面であって、第２ロック位置において、前記第１テーパ面が前記第２テーパ面に当接することで前記第１ロック部の前記変位を妨げるコネクタ組立体が得られる。

更に、本発明によれば、第７のコネクタ組立体として、第５のコネクタ組立体において、前記第１係止部及び前記第２係止部は、夫々対応する段差部であり、第２ロック位置において、前記段差部は、互いに係止することで前記第１ロック部の前記変位を妨げるコネクタ組立体が得られる。

更に、本発明によれば、第８のコネクタ組立体として、第１乃至第７のいずれかに記載のコネクタ組立体において、前記コネクタ組立体は、前記第１コネクタを前記第２ロック位置に向けて付勢する付勢手段を更に備えているコネクタ組立体が得られる。

本発明によれば、嵌合状態において、第１コネクタが第２ロック位置にある場合、嵌合を解除するための操作部の操作が不能になるため、外力による振動衝撃などに起因した意図しない嵌合の解除を防ぐことができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図１乃至図９を参照しつつ説明する。図１に示されるように、本実施の形態におけるコネクタ組立体１は、第１コネクタ１０と、第２コネクタ２０とで構成されている。なお、以下に続く説明では、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０夫々における嵌合面側を前方とし、嵌合面と反対側を後方とする。

図２及び図３に示されるように、第１コネクタ１０は、第１ハウジング１００と、第１ハウジング１００の後部より挿入されたメス型コンタクト１１０とを有しており、第２コネクタ２０は、第２ハウジング２００と、第２ハウジング２００の後部より挿入されたオス型コンタクト２１０とを有している。本実施の形態において、メス型コンタクト１１０及びオス型コンタクト２１０は嵌合時に電気的に接続される。

第１コネクタ１０は、第１コネクタ１０の上部前方に設けられた支持部１２２と、支持部１２２によって支持された弾性変形可能なロックアーム１２０と、第１コネクタ１０の上部後方に立設された保護部１３０を有している。

ロックアーム１２０は、支持部１２２より第１コネクタ１０の後方に向かって水平に延びる水平部１２３と、水平部の先に設けられた押圧部１２４とを有している。水平部１２３の中央付近には、上向きに突出するように設けられた突起部１４０が形成されている。本実施の形態において、押圧部１２４に対し下向きの力を加えるとロックアーム１２０が弾性変形し、それに伴って突起部１４０が下方向に変位する。

突起部１４０の前面は水平部１２３から斜め後ろ方向に延びる傾斜部１４１となっており、突起部１４０の後面は水平方向と角度αをなす第１テーパ面１４２となっている。本実施の形態において、角度αは鋭角となるように形成されている。

第２コネクタ２０は、第２コネクタ２０の上部内側の面２２３及び下部内側の面２２４が第１コネクタ１０の上面１２５及び下面１２６をガイドするようにして第１コネクタ１０を収容することが可能である。また、第２コネクタ２０の前方には上部２２０に孔を開けてなるロック孔２４０が形成されている。ロック孔２４０の前面には水平方向に対して第１テーパ面１４２と同じ角度α’（鋭角）をなす第２テーパ面２４２が形成されている。なお、第１テーパ面１４２の角度αと第２テーパ面２４２の角度α’とは異なる角度でも良い。

第１コネクタ１０と第２コネクタ２０が嵌合した状態においては、突起部１４０はロック孔２４０内に収容される。かかる状態では、第２コネクタ２０に対して第１コネクタ１０を抜去方向へ移動させようとしても、突起部１４０がロック孔２４０の第２テーパ面２４２に当たることとなる。即ち、ロック孔２４０に収容された状態の突起部１４０がコネクタ抜去の障害となるため、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０は嵌合状態にロックされることとなる。このことから明らかなように、本実施の形態における突起部１４０及びロック孔２４０は、第１コネクタ１０と第２コネクタ２０を嵌合状態にロックするロック手段として機能する。

突起部１４０とロック孔２４０によるロックを解除するためには、突起部１４０をロック孔２４０内からロック孔２４０外に移動させ、それによってコネクタ抜去の障害を排除する必要がある。このため、本実施の形態においては、ロックアーム１２０の押圧部１２４を押し下げることにより、ロックアーム１２０を撓ませ、それによって突起部１４０をロック孔２４０外に移動させて、突起部１４０とロック孔２４０によるロックを解除することとしている。このことから明らかなように、本実施の形態におけるロックアーム１２０は、突起部１４０とロック孔２４０によるロックを解除する解除手段として機能する。

ここで、図３及び図４から理解されるように、突起部１４０の斜部前端１４７がロック孔２４０の後面下端２４７と接している状態においてロックアーム１２０の押圧部１２４を押し下げようとした場合、ロックアーム１２０の撓みの障害となるものはない。従って、前述のように、ロックアーム１２０の操作により突起部１４０をロック孔２４０外に移動させることができる。本実施の形態においては、このときの第１コネクタ１０の第２コネクタ２０に対する相対位置を第１ロック位置という。

一方、図５に示されるように、第１テーパ面１４２と第２テーパ面２４２が当接している状態においては、ロックアーム１２０の押圧部１２４を押し下げてロックアーム１２０を撓ませようとしても、突起部１４０の第１テーパ面１４２とロック孔２４０の第２テーパ面２４２が突起部１４０の下方向への移動を阻害することから、突起部１４０はロック孔２４０外に移動することができない。即ち、本実施の形態における突起部１４０の第１テーパ面１４２とロック孔２４０の第２テーパ面２４２は、ロックアーム１２０による解除操作を不能とする制御手段として機能している。なお、本実施の形態においては、第１テーパ面１４２と第２テーパ面２４２が当接しているときの第１コネクタ１０の第２コネクタ２０に対する相対位置を第２ロック位置という。また、上述した構造説明から理解されるように、本実施の形態における第１コネクタ１０は第１ロック位置と第２ロック位置の間を移動可能となっている。

本実施の形態による第１コネクタ１０を第１ロック位置と第２ロック位置の間で移動可能とするために、具体的には、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０は、以下に掲げるような条件を満たすように設計されている。

まず、本実施の形態における第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０は、図３に示されるように、第２コネクタ２０内側の奥面２５０から第２テーパ面２４２までの長さＬ２ａが、第１コネクタ１０の前面１５０から第１テーパ面１４２までの長さＬ１ａよりも差Ｔ１だけ長くなるように設計されている。この条件を満たしていると、第１コネクタ１０が第２ロック位置にある場合において、第１コネクタ１０の前端１５０と第２コネクタの奥面２５０の間には隙間Ｔ１が生じることとなる。ここで、第１コネクタ１０を第１ロック位置と第２ロック位置の間で移動可能とするためには、差Ｔ１が第１テーパ面１４２の上側の端部１４５と下側の端部１４６との間の水平方向における差Ｔ３（図７参照）以上でなければならない。

更に、図６に示されるように、上部２２０の内側におけるロック孔２４０の開口部の前後方向の長さＬ２ｂは、突起部１４０の水平方向における長さＬ１ｂより差Ｔ２だけ大きい。

本実施の形態においては、差Ｔ１と差Ｔ２を等しくなるように第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０を構成してある。このように構成すると、第１コネクタ１０を第２コネクタ２０に最も押し込んだ状態においても、突起部１４０が第２コネクタ２０の上部２２０の下に潜り込まない。なお、第１コネクタ１０を第２コネクタ２０に最も押し込んだ状態においても、突起部１４０が第２コネクタ２０の上部２２０の下に潜り込まないようにするためには、差Ｔ２と差Ｔ１とが等しい場合に限られず、差Ｔ２が差Ｔ１以上であればよい（Ｔ２≧Ｔ１）。また、突起部１４０が第２コネクタの上部２２０の下に潜り込むほど第１コネクタ１０を第２コネクタ２０に押し込んだりしないか、又は、第１コネクタ１０を第２コネクタ２０に最も押し込んだ状態において突起部１４０が第２コネクタ２０の上部２２０の下に潜り込んでもよいという場合には、差Ｔ１が差Ｔ２より大きくてもよい。いずれにしても、第１及び第２テーパ面１４２，２４２の角度α’と傾斜部１４１の角度との関係にかかわらず、スムーズな動作を確保するためには、差Ｔ２が差Ｔ３以上である必要がある（Ｔ２≧Ｔ３）。

従って、本実施の形態において第１コネクタ１０を第１ロック位置と第２ロック位置との間で確実に移動可能とするためには、差Ｔ１及び差Ｔ２のいずれもが差Ｔ３以上であることが必要とされる。

以下、上述した構成を備える第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０の操作について簡単に説明する。

まず、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０を嵌合する方法を説明する。図８に示されるように、第１コネクタ１０を第２コネクタ２０に挿入すると、突起部１４０の傾斜部１４１と第２コネクタ２０の上面２２３の前部２２５が衝突する。この状態で、第１コネクタ１０を更に嵌合方向に押し込むと、図９に示されるように、傾斜部１４１が前部２２５に沿うようにして突起部１４０が上部２２０の下に潜り込み、それに伴い、ロックアーム１２０が撓む。更に第１コネクタ１０を押し込むと、図５に示されるように突起部１４０はロックアーム１２０の弾性力（復元力）によりロック孔２４０内に入り込む。このようにして、第１コネクタ１０と第２コネクタ２０は嵌合状態にロックされる。なお、本実施の形態においては、保護部１３０が押圧部１２４の後方を保護するようにして設けられていることから、斜め前方へ向かう意図しない力が押圧部１２４に加わることに起因してロックが誤って解除されしまうことが防止されている。

続いて、第１コネクタ１０を第２コネクタ２０から抜去する方法を説明する。前述のように、第１コネクタ１０が第２ロック位置にある場合、ロックアーム１２０の押圧部１２４を押し下げることができないことから、まずは、第１コネクタ１０を第２コネクタ２０内に更に押し込むことにより、第１コネクタ１０を第２ロック位置から第１ロック位置へと移動させる。その状態で押圧部１２４を押し下げ、それによってロックアーム１２０を撓ませることにより、突起部１４０をロック孔２４０の外へ移動させて、突起部１４０とロック穴２４０によるロックを解除し、更にそのロックを解除した状態で第１コネクタ１０を第２コネクタ１０から抜去する。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について図１０及び図１１を参照しつつ説明する。本実施の形態におけるコネクタ組立体は、第１の実施の形態における第１テーパ面１４２及び第２テーパ面２４２とは異なる制御手段を有する第１コネクタ１０’及び第２コネクタ２０’からなる。なお、第１の実施の形態と重複する部分については説明を省略し差異についてのみを説明する。

具体的には、図１０に示されるように、本実施の形態における第１コネクタ１０’は、後面に係止凹部１４３が形成された突起部１４０を有している。一方、第２コネクタ２０’は、前面に係止凸部２４３が形成されたロック孔２４０を有している。本実施の形態において、第１コネクタ１０’と第２コネクタ２０’とを嵌合した時の係止凹部１４３と係止凸部２４３が完全に離れた状態における第１コネクタ１０’の第２コネクタ２０’に対する相対位置を第１ロック位置といい、係止凹部１４３と係止凸部２４３が係止している状態における第１コネクタ１０’の第２コネクタ２０’に対する相対位置を第２ロック位置ということとすると、第１コネクタ１０’が第１ロック位置にあるときは、ロックアーム１２０の操作に障害となるものはないことから、ロックアーム１２０の押圧部１２４を押し下げることにより、突起部１４０をロック孔２４０の外に移動させることができ、第２コネクタ２０’から第１コネクタ１０’を引き抜くことによりコネクタ同士の嵌合を解除することができる。一方、図１１に示されるように第１コネクタ１０’が第２ロック位置にある場合、係止凸部２４３と係止凹部１４３の係止がロックアーム１２０の操作の障害となるため、突起部１４０とロック孔２４０によるロックを解除することができない。このように、本実施の形態においては、係止凸部２４３と係止凹部１４３がロックアーム１２０の操作によるロック解除を不能とする制御手段として機能する。

本実施の形態による第１コネクタ１０’を第１ロック位置と第２ロック位置の間で移動可能とするために、具体的には、第１コネクタ１０’及び第２コネクタ２０’は、以下に掲げるような条件を満たすように設計されている。

まず、本実施の形態における第１コネクタ１０’及び第２コネクタ２０’は、第２コネクタ２０’内側の奥面２５０から端面２４４までの長さＬ２ａ’が第１コネクタ１０’の前面１５０から端面１４４までの長さＬ１ａ’よりも差Ｔ１’だけ長くなるように設計されている。この条件を満たしていると、第１コネクタ１０’が第２ロック位置にある場合、第１の実施の形態と同様に、第１コネクタ１０’の前面１５０及び第２コネクタ２０’の内側の奥面２５０の間には隙間Ｔ１’が生じることになる。ここで、第１コネクタ１０’を第１ロック位置と第２ロック位置の間で移動可能とするためには、第１に、係止凹部１４３を規定する端面１４４と端面１４８との水平方向における差Ｔ３’（図１１参照）が差Ｔ１’以下でなければならない。

また、図１１に示されるように、ロック孔２４０の後面から係止凸部２４３の端面２４４までの水平方向における長さＬ２ｂ’は、突起部１４０の傾斜部１４１の前端から係止凹部１４３の端面１４４までの水平方向における長さＬ１ｂ’よりも差Ｔ２’だけ大きい。ここで、本実施の形態においては、第１の実施の形態とは異なり、係止凹部１４３と係止凸部２４３とが係止した状態において突起部１４０が第２コネクタ２０’のロック孔２４０外に移動することはできないことから、第１コネクタ１０’を第１ロック位置と第２ロック位置の間で移動可能とするためには、差Ｔ２’も差Ｔ３’以上でなければならない。

従って、本実施の形態による第１コネクタ１０’及び第２コネクタ２０’の場合、第１コネクタ１０’を第１ロック位置と第２ロック位置の間で移動可能とするためには、差Ｔ１’及び差Ｔ２’のいずれもが差Ｔ３以上であることが必要とされる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は、図１２に示すように、第１コネクタ１０を抜去方向に向けて付勢する付勢手段３０を第２コネクタ２０に設けることとし、第１コネクタ１０を確実に第２ロック位置に維持することとしてもよい。なお、この場合の付勢手段３０としてはゴム等の弾性体やコイルスプリング等のバネなどを利用した手段が考えられる。付勢手段３０として、弾性ゴムを用いた場合には、第１コネクタと第２コネクタ間の防水機能を有することになる。

以上、本発明について具体的な例を掲げて説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、ロックアーム１２０の操作を規制・制御する手段は、第１コネクタ１０が第２ロック位置にある場合にロックアーム１２０の操作を不能とするものであればよく、上述した実施の形態に限定されない。

本発明の第１の実施の形態によるコネクタ組立体の嵌合状態における斜視図である。 図１のコネクタ組立体の上面図である。 図２のＡ−Ａ断面で示される第１コネクタ及び第２コネクタの抜去時の断面図である。 嵌合前における突起部とロック孔の部分拡大図である。 図２のＡ−Ａ断面で示される第１ハウジングが第２ロック位置にあるときの状態を示す図である。 図２のＡ−Ａ断面で示される第１ハウジングが第１ロック位置にあるときの状態を示す図である。 嵌合時における突起部及びロック孔の部分拡大図である。 図２のＡ−Ａ断面で示される第１ハウジングの前部が第２ハウジングに収容されたときの状態を示す図である。 図２のＡ−Ａ断面で示される第１コネクタ及び第２コネクタにおいて、ロックアームが撓んだ状態をしめす図である。 本発明の第２の実施の形態によるコネクタ組立体の図２におけるＡ−Ａ断面と同じ断面で示される部分拡大図である。 図１０のコネクタ組立体の嵌合時における突起部及びロック孔の部分拡大図である。 本発明の第３の実施の形態による付勢手段を設けたコネクタ組立体を示す図である。

符号の説明

１ コネクタ組立体
１０ 第１コネクタ
２０ 第２コネクタ
３０ 付勢手段
１００ 第１ハウジング
１１０ メス型コンタクト
１２０ ロックアーム
１２４ 押圧部
１３０ 保護部
１４０ 突起部
１４２ 第１テーパ面（第１係止部）
１４３ 係止凹部（第１係止部）
２４３ 係止凸部（第２係止部）
２００ 第２ハウジング
２１０ オス型コンタクト
２４０ ロック孔
２４２ 第２テーパ面（第２係止部）

Claims (8)

1. 第１コネクタと、第２コネクタと、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタとを嵌合状態にロックするためのロック手段と、前記ロックを解除するための解除手段とを備えたコネクタ組立体において、
   前記ロック手段は、嵌合時において前記第１コネクタが前記第２コネクタに対する相対位置として少なくとも第１ロック位置と第２ロック位置の間を移動可能となるように、構成されており、
   前記第１コネクタが前記第１ロック位置にある場合に前記解除手段を操作可能とし、前記第２ロック位置にある場合に前記解除手段を操作不能とする制御手段を更に備えてなる
   コネクタ組立体。
2. 前記ロック手段は、前記第１コネクタに設けられている第１ロック部及び前記第２コネクタに設けられている第２ロック部とで構成されており、
   前記第２ロック部は、前記第１ロック部の抜去方向への移動を規制することで前記第１コネクタ及び前記第２コネクタを嵌合状態にロックする
   請求項１に記載のコネクタ組立体。
3. 前記解除手段は、少なくとも前記抜去方向と直交する方向に前記第１ロック部を変位させることにより前記第２ロック部の前記規制を無効化し、前記ロックを解除するものであり、
   前記制御手段は、前記第１コネクタが前記第１ロック位置にある場合、前記変位を可能とし、前記第１コネクタが前記第２ロック位置にある場合、該変位を不能とする
   請求項２に記載のコネクタ組立体。
4. 前記第１コネクタは、前記解除手段として弾性変形可能なロックアームと、該ロックアームに支持される前記第１ロック部としての突起部を有しており、
   前記第２コネクタは、前記第２ロック部としてのロック孔を有しており、
   前記ロックアームは、前記嵌合状態にあっては前記突起部を前記ロック孔内に位置させる一方、前記第１コネクタが前記第１ロック位置にある場合に外部からの力を受けて前記突起部を前記ロック孔外に変位させ、それにより前記ロックの解除を可能とするように構成されており、
   前記ロック孔は、嵌合状態において、前記第１コネクタが、前記第１ロック位置と前記第２ロック位置の間を移動可能となるような大きさに形成されている
   請求項３に記載のコネクタ組立体。
5. 前記突起部及び前記ロック孔には、第１係止部及び第２係止部が設けられており、
   前記第１係止部及び前記第２係止部は、前記第１コネクタが、前記第２ロック位置にある場合に互いに当接して前記第１ロック部の前記変位を妨げる前記制御手段を構成する
   請求項４に記載のコネクタ組立体。
6. 前記第１係止部及び前記第２係止部は、前記抜去方向と所定の角度をなし、前記第１コネクタが第２ロック位置にある場合に互いに対向する第１テーパ面と第２テーパ面であって、
   第２ロック位置において、前記第１テーパ面が前記第２テーパ面に当接することで前記第１ロック部の前記変位を妨げる
   請求項５に記載のコネクタ組立体。
7. 前記第１係止部及び前記第２係止部は、夫々対応する段差部であり、
   第２ロック位置において、前記段差部は、互いに係止することで前記第１ロック部の前記変位を妨げる
   請求項５に記載のコネクタ組立体。
8. 前記コネクタ組立体は、前記第１コネクタを前記第２ロック位置に向けて付勢する付勢手段を更に備えている
   請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のコネクタ組立体。

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