JP2009259683A - レバー式コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】両ハウジングが傾かずに正対して嵌合されるようにする。
【解決手段】第１ハウジング１０と第２ハウジング３０は、第１ハウジング１０に回動可能に支持したレバー２０のピニオン２４と第２ハウジング３０のラック３３との係合によるテコ作用により嵌合される。レバー２０の回動過程では、レバー２０のカム溝２５と第２ハウジング３０のカムフォロア３７との係合によるカム作用が発揮される。このカム作用により、ピニオン２４とラック３３との係合位置を支点として第１ハウジング１０が第２ハウジング３０に対して傾くことが規制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、レバー式コネクタに関するものである。

特許文献１には、レバーが回動可能に取り付けられた第１ハウジングと、第２ハウジングとを、レバーの回動操作により嵌合させるようにしたレバー式コネクタが開示されている。このレバー式コネクタでは、レバーにその回動中心と同心のピニオンが形成され、第２ハウジングには、両ハウジングの嵌合方向に沿ったラックが形成されている。レバーを回動させると、ピニオンとラックとの係合によりテコ作用が発揮され、両ハウジングが嵌合されるようになっている。
特開２００３−３１７８５７公報

上記のレバー式コネクタでは、レバーの回動中心と、ラックとピニオンとの係合位置とが、両ハウジングの嵌合方向と交差する幅方向において互いに異なる位置に配されている。そのため、嵌合の過程では、第２ハウジングのラックから第１ハウジング側のピニオンに作用する反力により、第１ハウジングが、第２ハウジングに対し、ラックとピニオンとの係合位置を支点として姿勢を傾けてしまうことが懸念される。
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、両ハウジングが傾かずに正対して嵌合されるようにす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、第１ハウジングと、ピニオンを有し、前記第１ハウジングに回動可能に取り付けたレバーと、前記第１ハウジングと嵌合可能であって、ラックを有する第２ハウジングとを備え、前記レバーの回動に伴う前記ピニオンと前記ラックとの係合により、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが嵌合されるようになっているレバー式コネクタにおいて、前記レバーと前記第２ハウジングのうちいずれか一方にカム溝を形成するとともに、他方にはカムフォロアを形成し、前記レバーの回動過程では、前記カム溝と前記カムフォロアとが係合することにより、前記ピニオンと前記ラックとの係合位置を支点として前記第１ハウジングが前記第２ハウジングに対して傾くことが規制される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、前記ラックと前記ピニオンとの係合によるテコ作用は、前記レバーの回動開始から回動完了に至る全回動領域で発揮され、前記カム溝と前記カムフォロアとの係合によるカム作用は、前記レバーの回動途中から回動完了に至る一部の回動領域でのみ発揮されるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
両ハウジングの嵌合過程において、第２ハウジングのラックから第１ハウジング側のピニオンに作用する反力により、第１ハウジングが、第２ハウジングに対し、ラックとピニオンとの係合位置を支点として姿勢を傾けようとしても、カム溝とカムフォロアとの係合により、その姿勢の傾きが規制される。これにより、両ハウジングが傾かずに正対して嵌合される。

＜請求項２の発明＞
レバーの回動終期においては、ラックとピニオンとの係合によるテコ作用とカム溝とカムフォロアとの係合によるカム作用の双方が発揮されるので、両ハウジングの嵌合完了時には、確実に両ハウジングを正対させることができる。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図９を参照して説明する。本実施形態のレバー式コネクタは、互いに嵌合・離脱が可能な第１ハウジング１０と第２ハウジング３０とを備えて構成されている。

第１ハウジング１０は、合成樹脂製であり、全体としてブロック状をなすハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の背面（図１〜５における上面）に取り付けられた電線カバー１２とを備えて構成され、一般に雌ハウジングと称されるものである。

ハウジング本体１１の内部には、周知形態の複数の雌端子金具（図示せず）が収容されている。電線カバー１２は、各雌端子金具に接続されてハウジング本体１１の背面から導出された電線（図示せず）を、ハウジング本体１１の背面と略平行な向きとなるように曲げて側方へ導出させるものである。ハウジング本体１１には、ハウジング本体１１を全周に亘って包囲する角筒状をなす保護壁１３が形成されている。保護壁１３は、その両ハウジング１０，３０の嵌合・離脱方向と直角な幅方向における両端部において、ハウジング本体１１に連なっている。保護壁１３と保護壁１３との間には、後述するレバー２０と第２ハウジング３０のフード部３２とを収容するための収容空間１４が構成されている。収容空間１４は、収容空間１４に対するフード部３２の嵌入を可能にするために、全領域に亘って前方（第２ハウジング３０側）に開放されている。また、収容空間１４のうちハウジング本体１１の上面壁の外面（図１〜５に現れる壁面）及び下面壁（図１〜５では隠れている壁面）の外面との間のスリット状空間は、レバー２０のアーム部２２を後方から組み付けるために後方にも開口されている。

この収容空間１４内においては、ハウジング本体１１の上下両面（図１〜５に現れる面とその反対の隠された面）に、軸線を上下方向に向けた円柱状をなす上下対称な一対の支持軸１５が突出形成されている。支持軸１５は、レバー２０の回動中心となるものであり、両ハウジング１０，３０の嵌合方向（前後方向）と直角に交差する幅方向（図１〜５における左右方向）においては略中央位置に配置されている。

この第１ハウジング１０には、レバー２０が回動可能に取り付けられている。レバー２０は、合成樹脂からなり、操作部２１と、この操作部２１の上下両端から互いに平行をなすように板状に延出した形態の上下対称な一対のアーム部２２とを一体に形成したものである。両アーム部２２には、上下方向に同軸状に貫通する略円形の軸受孔２３が形成されており、レバー２０は、この軸受孔２３を支持軸１５に嵌合させることにより支持され、アーム部２２のほぼ全体を収容空間１４内に収容した状態で、支持軸１５を中心として待受位置と嵌合位置との間で約７０°の角度範囲で回動し得るようになっている。

レバー２０が待受位置にある状態では、図１及び２に示すように、操作部２１が、支持軸１５の斜め後方の位置に配されている。レバー２０が待受位置から嵌合位置に回動する過程では、図３及び図４に示すように、操作部２１が、支持軸１５の後方において円弧形の軌道に沿って概ね幅方向に変位する。そして、レバー２０が嵌合位置にある状態では、図５に示すように、操作部２１が、幅方向においては待受位置にあるときの操作部２１の位置とは支持軸１５を挟んで反対側であって、前後方向においては支持軸１５よりも後方に位置する。

両アーム部２２は、上下対称な一対のピニオン２４と上下対称な一対のカム溝２５と上下対称な一対の板部２６とを備えて構成されている。カム溝２５は、アーム部２２の内面（相手側のアーム部２２と対向する面）を、外面側に貫通しないように切欠した形態であり、支持軸１５を略中心とする弧状をなす。カム溝２５の始端部はアーム部２２の外周縁に開口され、カム溝２５から支持軸１５までの距離は、カム溝２５の始端部から奥端部に向かって次第に接近するような形態となっている。カム溝２５の弧状面のうち支持軸１５から遠い側の弧状面は離脱用規制面２７となっており、支持軸１５に近い側の弧状面は嵌合用規制面２８となっている。

板部２６は、支持軸１５と直角、即ちレバー２０の回動経路と平行な平板状をなし、カム溝２５の外面側の壁面を構成している。この板部２６の内面には、１片のピニオン２４が突出した形態で形成されている。ピニオン２４は、板部２６に沿って支持軸１５を中心とする径方向に突出した形態である。このピニオン２４とカム溝２５とは、レバー２０の待受位置と嵌合位置との間の全回動領域の範囲内で、幅方向において支持軸１５を挟んで反対側に配されている。

レバー２０が待受位置にある状態では、図１及び図２に示すように、ピニオン２４が支持軸１５を中心として斜め前方に突出した向きとなり、ピニオン２４の突出端は、幅方向において最も支持軸１５に接近した位置に配される。また、カム溝２５の始端部は、後述するカムフォロア３７の進入を可能とするために、前方に開口した向きで待機する。カム溝２５の嵌合用規制面２８と離脱用規制面２７は、両ハウジング１０，３０の嵌合方向と略平行な向きとなる。

レバー２０が待受位置から嵌合位置へ回動する過程では、図３及び図４に示すように、ピニオン２４は、両ハウジング１０，３０の嵌合方向と略平行な方向に沿って後方へ変位する。また、カム溝２５は、その嵌合用規制面２８及び離脱用規制面２７を両ハウジング１０，３０の嵌合方向に対して次第に傾けていくように変位する。

レバー２０が嵌合位置にある状態では、図５に示すように、ピニオン２４は、前後方向（両ハウジング１０，３０の嵌合・離脱方向と平行な方向）において最も後方に位置する。また、カム溝２５の嵌合用規制面２８と離脱用規制面２７は、両ハウジング１０，３０の嵌合・離脱方向に対してなす角度が最大となるように傾く。

第２ハウジング３０は、合成樹脂製であり、幅方向に長いブロック状の端子収容部３１と、端子収容部３１から正面側（図１〜５における上方）へ角筒状に突出するフード部３２とを一体に成形したものである。端子収容部３１内には、図示しない周知形態の雄端子金具が取り付けられ、雄端子金具の前端部のタブが、端子収容部３１の正面から突出してフード部３２内に包囲された状態となっている。

フード部３２の上面壁の上面（外面）と下面壁の下面（外面）には、夫々、ラック３３が上下対称に形成されている。ラック３３は、幅方向において第２ハウジング３０の中心から側方（支持軸１５に対するピニオン２４のずれ方向と同じ方向）へずれた位置に配されており、幅方向中央側に向けて側方（両ハウジング１０，３０の嵌合方向と略直角な方向）へ開口する溝部３４を有する。溝部３４を構成する前後両面のうち前側（図１〜５における上側）の面は嵌合用当接面３５となっており、後側の面は離脱用当接面３６となっている。

同じくフード部３２の上面壁の上面（外面）と下面壁の下面（外面）には、夫々、軸線を上下方向（支持軸１５の軸線と平行な方向）に向けて円形に突出するカムフォロア３７が上下対称に形成されている。カムフォロア３７は、幅方向において、第２ハウジング３０の中心からラック３３とは反対側へずれた位置（即ち、支持軸１５に対するカム溝２５のずれ方向と同じ側にずれた位置）に配されている。換言すると、レバー２０が待受位置にある状態では、カムフォロア３７は、カム溝２５の始端部の開口と対応する位置に配される。

次に、本実施形態の作用を説明する。両ハウジング１０，３０を嵌合する際には、アーム部２２のうち操作部２１に近い位置から内面側に突出させた形態の係止孔２９を、第１ハウジング１０の上下両面に形成した第１ストッパ１６に係止させることにより、レバー２０を待受位置に保持し、この状態で、第２ハウジング３０のフード部３２内に第１ハウジング１０を浅く嵌合させる。嵌合する際には、フード部３２の上面壁と下面壁が、収容空間１４内におけるハウジング本体１１とアーム部２２との隙間に進入する。また、両ハウジング１０，３０を浅く嵌合した状態では、図２に示すように、ピニオン２４とラック３３は係合しておらず、カムフォロア３７とカム溝２５も係合していない。

この後、操作部２１を摘んでレバー２０を嵌合位置側へ回動させる。回動の過程では、図３に示すように、ピニオン２４がラック３３の嵌合用当接面３５の開口側の縁部に係合し、この係合によるテコ作用が発揮される。このラック３３とピニオン２４との係合によるテコ作用により、両ハウジング１０，３０が引き寄せられて嵌合が進み始める。尚、ラック３３とピニオン２４との係合が開始した時点では、カムフォロア３７とカム溝２５とは係合していない。

この後、更にレバー２０の回動を進めると、図４に示すように、ピニオン２４とラック３３との係合状態が維持されたまま、カムフォロア３７がカム溝２５の始端部に進入し、カムフォロア３７とカム溝２５との係合が開始される。これ以降は、ラック３３とピニオン２４との係合によるテコ作用と、カムフォロア３７とカム溝２５との係合によるカム作用とにより、両ハウジング１０，３０の嵌合が更に進む。

両ハウジング１０，３０の嵌合時におけるラック３３とピニオン２４との係合によるテコ作用においては、ピニオン２４とラック３３との係合位置を支点として、支持軸１５が第１ハウジング１０の前方へ押圧されることにより、第１ハウジング１０が第２ハウジング３０に対して相対的に接近するように前方へ変位するのであるが、ラック３３とピニオン２４の係合位置と、支持軸１５の位置とは、両ハウジング１０，３０の嵌合方向と交差する幅方向において互いに離間した（ずれた）位置関係となっている。そのため、ラック３３とピニオン２４との係合位置を支点として、第１ハウジング１０が、第２ハウジング３０に対し支持軸１５を前方へ変位させるように姿勢を傾けることが懸念される。しかし、幅方向において支持軸１５を挟んでラック３３及びピニオン２４と反対側には、カム溝２５の嵌合用規制面２８が第１ハウジング１０における斜め後方からカムフォロア３７に当接して係合状態となっているので、この係合によるカム作用により、第１ハウジング１０の傾きが規制される。

また、端子金具間の摩擦抵抗等のために、第１ハウジング１０が、ラック３３とピニオン２４との係合位置を支点として、上記とは逆に、第２ハウジング３０に対して支持軸１５を後方へ変位させるような向きに姿勢を傾けようとした場合には、嵌合用規制面２８と対向している離脱用規制面２７がカムフォロア３７に対し第１ハウジング１０における斜め前方から当接して係合状態となり、この係合によるカム作用により、第１ハウジング１０の姿勢の傾きが規制される。

このように、嵌合時にラック３３とピニオン２４との係合によるテコ作用によって第１ハウジング１０を第２ハウジング３０に対して傾かせるような力が生じても、カム溝２５とカムフォロア３７との係合によるカム作用によって第１ハウジング１０の傾きを矯正しようとする力が生じるので、第１ハウジング１０の傾きが防止され、第１ハウジング１０と第２ハウジング３０は正対した状態を保ちながら嵌合していく。このカム溝２５とカムフォロア３７との係合によるカム作用は、レバー２０が嵌合完了位置に至るまで継続される。

そして、レバー２０が嵌合位置に到達すると、図５に示すように、両ハウジング１０，３０が傾くことなく正対した状態で正規の嵌合状態となり、雄端子金具と雌端子金具とが導通可能に接続される。このとき、レバー２０は、その係止孔２９を第１ハウジング１０に形成した第２ストッパ１７に係止させることにより、嵌合位置に保持される。また、カムフォロア３７はカム溝２５の奥端部に係合した状態になる。

正規嵌合されている両ハウジング１０，３０を離脱する際には、操作部２１を摘み、嵌合位置にあるレバー２０を待受位置へ回動させる。この回動の過程では、ピニオン２４がラック３３の離脱用当接面３６に当接して係合され、この係合によるテコ作用が発揮されるとともに、カム溝２５とカムフォロア３７との係合によるカム作用が発揮される。そして、このテコ作用とカム作用により、両ハウジング１０，３０が離間していく。

両ハウジング１０，３０の離脱時におけるラック３３とピニオン２４との係合によるテコ作用においては、ピニオン２４とラック３３との係合位置を支点として、支持軸１５が第１ハウジング１０の後方へ押圧されることにより、第１ハウジング１０が第２ハウジング３０に対して相対的に離間するように後方へ変位するのであるが、ラック３３とピニオン２４の係合位置と、支持軸１５の位置は、両ハウジング１０，３０の嵌合方向と交差する幅方向において互いに離間した（ずれた）位置関係となっている。そのため、ラック３３とピニオン２４との係合位置を支点として、第１ハウジング１０が、第２ハウジング３０に対し支持軸１５を後方へ変位させるように姿勢を傾けることが懸念される。しかし、幅方向において支持軸１５を挟んでラック３３及びピニオン２４と反対側には、カム溝２５の離脱用規制面２７が第１ハウジング１０における斜め前方からカムフォロア３７に当接して係合状態となるので、この係合によるカム作用により、第１ハウジング１０の傾きが規制される。

また、端子金具間の摩擦抵抗等のために、第１ハウジング１０が、ラック３３とピニオン２４との係合位置を支点として、上記とは逆に、第２ハウジング３０に対して支持軸１５を前方へ変位させるような向きに姿勢を傾けようとした場合には、離脱用規制面２７と対向している嵌合用規制面２８がカムフォロア３７に対し第１ハウジング１０における斜め後方から当接して係合状態となり、この係合によるカム作用により、第１ハウジング１０の姿勢の傾きが規制される。

このように、離脱時にラック３３とピニオン２４との係合によるテコ作用によって第１ハウジング１０を第２ハウジング３０に対して傾かせるような力が生じても、カム溝２５とカムフォロア３７との係合によるカム作用によって第１ハウジング１０の傾きを矯正しようとする力が生じるので、第１ハウジング１０の傾きが防止され、第１ハウジング１０と第２ハウジング３０は正対した状態を保ちながら離脱していく。

上述のように、第１ハウジング１０と第２ハウジング３０は、レバー２０の回動中心（支持軸１５）から幅方向にずれた位置において係合するラック３３とピニオン２４とのテコ作用によって嵌合されるため、第１ハウジング１０の傾きが懸念されるが、本実施形態では、支持軸１５を挟んでラック３３及びピニオン２４とは反対側の側方領域において、カム溝２５とカムフォロア３７との係合によるカム作用を発揮させ、このカム作用によって第１ハウジング１０の傾きを規制するようにしている。これにより、両ハウジング１０，３０を傾かせることなく正対して嵌合させることができる。

また、カム溝２５とカムフォロア３７との係合によるカム作用は、レバー２０の回動領域における終期、即ち両ハウジング１０，３０が正規の嵌合状態に至るまで発揮され続けるようになっている。したがって、両ハウジング１０，３０の嵌合完了時には、確実に両ハウジング１０，３０を正対させた状態とすることができる。

また、上記実施形態と異なる嵌合形態としては、両ハウジング１０，３０の嵌合過程において、ラック３３とピニオン２４との係合によるテコ作用と、カム溝２５とカムフォロア３７との係合によるカム作用とを、交互に発揮させながら嵌合を進めていく方法も考えられる。この場合でも、第１ハウジング１０の姿勢の傾きが矯正されながら嵌合が進んでいくので、最終的には両ハウジング１０，３０を正対させた状態で嵌合させることが可能である。

しかしながら、本実施形態のレバー式コネクタでは、複数の部品を相対的に可動する関係で組み付けられているため、各部品の寸法公差や部品間の組付公差を考慮し、組付け状態において部品間にクリアランスを空けることは避けられない。そのため、テコ作用とカム作用を、同時に発揮させず、交互に発揮させるようにしようとした場合、レバー２０の回動過程において、テコ作用とカム作用のいずれの作用も発揮しない瞬間が発生する虞がある。この場合、レバー２０が回動しても両ハウジング１０，３０の嵌合が停止することになる。これを回避するためには、公差を小さくして寸法精度を高めなければならならず、設計が困難となる。その点、本実施形態では、レバー２０の回動過程においてテコ作用とカム作用の両作用が同時に発揮させるようにしているので、レバー２０が回動しているにも拘わらず両ハウジング１０，３０の嵌合が進まない、という事態を回避できる。

＜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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、レバーの回動終期においては、ラックとピニオンとの係合によるテコ作用とカム溝とカムフォロアとの係合によるカム作用の双方が発揮されるようにしたが、このテコ作用とカム作用がレバーの回動過程で発揮される形態としては、次のような３つの形態が可能である。
（ａ）テコ作用とカム作用のうちいずれか一方をレバーの全回動領域で発揮させ、他方を、レバーの回動途中から回動が完了する前までの一部の回動領域でのみ発揮させる。
（ｂ）テコ作用とカム作用のうちいずれか一方をレバーの全回動領域で発揮させ、他方を、レバーの回動開始から回動が完了する前までの一部の回動領域でのみ発揮させる。

（ｃ）テコ作用とカム作用のうちいずれか一方を、レバーの回動開始から回動が完了する前までの一部の回動領域でのみ発揮させ、他方を、レバーの回動途中であって一方のテコ又はカム作用が終了する前からレバーの回動完了に至る一部の回動領域でのみ発揮させる。

（２）上記実施形態では、ラックとピニオンとの係合によるテコ作用がレバーの全回動領域で発揮され、カム溝とカムフォロアとの係合によるカム作用がレバーの回動領域のうち一部のみてせ発揮させるようにしたが、これに替えて、ラックとピニオンとの係合によるテコ作用とカム溝とカムフォロアとの係合によるカム作用の双方が、いずれも、レバーの回動開始から回動完了に至る全回動領域で発揮されるようにしてもよい。
（３）上記実施形態ではレバーが取り付けられている第１ハウジングが雌ハウジングであり、第２ハウジングがフード部を有する雄ハウジングである場合について説明したが、本発明は、第２ハウジングが雌ハウジングであり、第１ハウジングがフード部を有する雄ハウジングである場合にも適用できる。
（４）上記実施形態ではレバーにカム溝を形成して、第２ハウジングにカムフォロアを形成したが、これとは逆に、レバーにカムフォロアを形成し、第２ハウジングにカム溝を形成してもよい。

実施形態１において第１ハウジングと第２ハウジングが離脱した状態をあらわす平面図 レバーを待受位置に保持して第１ハウジングと第２ハウジングを浅く嵌合した状態をあらわす平面図 第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合が進んだ状態をあらわす平面図 第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合が、更に進んだ状態をあらわす平面図 第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合が完了した状態をあらわす平面図 レバーの側面図 図６のＸ−Ｘ線断面図 レバーの平面図 第２ハウジングの正面図

符号の説明

１０…第１ハウジング
２０…レバー
２４…ピニオン
２５…カム溝
３０…第２ハウジング
３３…ラック
３７…カムフォロア

Claims (2)

1. 第１ハウジングと、
   ピニオンを有し、前記第１ハウジングに回動可能に取り付けたレバーと、
   前記第１ハウジングと嵌合可能であって、ラックを有する第２ハウジングとを備え、
   前記レバーの回動に伴う前記ピニオンと前記ラックとの係合により、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが嵌合されるようになっているレバー式コネクタにおいて、
   前記レバーと前記第２ハウジングのうちいずれか一方にカム溝を形成するとともに、他方にはカムフォロアを形成し、
   前記レバーの回動過程では、前記カム溝と前記カムフォロアとが係合することにより、前記ピニオンと前記ラックとの係合位置を支点として前記第１ハウジングが前記第２ハウジングに対して傾くことが規制されることを特徴とするレバー式コネクタ。
2. 前記ラックと前記ピニオンとの係合によるテコ作用は、前記レバーの回動開始から回動完了に至る全回動領域で発揮され、
   前記カム溝と前記カムフォロアとの係合によるカム作用は、前記レバーの回動途中から回動完了に至る一部の回動領域でのみ発揮されることを特徴とする請求項１記載のレバー式コネクタ。

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