JP2010092689A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で相手コネクタの抜出をも可能とするロック部材を有する電気コネクタを提供することを課題とする。
【解決手段】円筒状の嵌合筒部１１の内部に、相手コネクタの被嵌合部を該嵌合筒部の軸線方向で嵌合受入れする受入凹部１２を形成し、嵌合後の相手コネクタの抜けを防止するロック部材２０が上記嵌合筒部に取り付けられている電気コネクタにおいて、嵌合筒部１１は周方向の複数位置に半径方向に貫通する窓部１６が形成され、軸線方向で該窓部に対応する位置に、上記嵌合筒部１１の外周面にロック部材２０が嵌着され、該ロック部材は拡縮径可能に弾性を有する略環状体をなすと共に、上記窓部１６から上記嵌合筒部の内壁面よりも半径内方に没入する没入部２１を有し、該没入部は軸線方向両端側に半径方向外方に向け互いに軸線方向で離間する方向に延び軸線に対して傾斜せる斜部２２を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気コネクタに関し、特に嵌合後の相手コネクタの抜け防止を図るロック部材を有している電気コネクタに関する。

この種の電気コネクタとしては、特許文献１に開示されている形式のコネクタが知られている。

この特許文献１のコネクタにあっては、相手コネクタを嵌合受入れする筒状の第１コネクタ部材の内周面に、金属板を加工したロックリングを取り付けている。該ロックリングは、その内周縁に、周方向の複数個所で内方に向け斜めに突出するラッチフィンガを有している。該ラッチフィンガは、相手コネクタが嵌合する際、この相手コネクタに押圧されて内端が半径方向に拡がる方向に弾性変形し、相手コネクタの嵌合を容易としている。嵌合後は、このラッチフィンガの内端が原形に復帰し相対コネクタの対応外周溝に係止して抜けが防止される。この状態で、相手コネクタを抜出しようとしても、ラッチフィンガが強い抵抗を示し、抜出できない。

そこで、特許文献１では、第１コネクタ部材にスライド可能なロック解除部材を取り付けている。このロック解除部材は、軸線方向にスライド操作されたときに上記ラッチフィンガの内端を半径外方へ圧する内部スリーブを有している。この内部スリーブでラッチフィンガを押圧して、再び半径方向に拡がる方向に弾性変形させて、その状態で相手コネクタを抜出することとしている。
特開２００４−３５６０８３

特許文献１のロックリングに設けられた各ラッチフィンガは舌片状に斜めに延びている。したがって、相手コネクタが嵌合した後は、そのままでは、相手コネクタは抜出できず、抜出を可能とするには、ラッチフィンガを相手コネクタの嵌合過程と同じ方向に弾性変形させるロック解除部材を必要とする。これは、コネクタの部品点数が増えるだけでなく、周囲の構造の複雑化を招く。ひいては、コスト高となる。

本発明は、このような事情に鑑み、部品点数を増やすことなく、簡単な構造で安価に作れ、相手コネクタの抜出をも可能とするロック部材を備えた電気コネクタを提供することを課題とする。

本発明に係る電気コネクタは、円筒状の嵌合筒部の内部に、相手コネクタの被嵌合部を該嵌合筒部の軸線方向で嵌合受入れする受入凹部を形成し、嵌合後の相手コネクタの抜けを防止するロック部材が上記嵌合筒部に取り付けられている。

かかる電気コネクタにおいて、本発明では、嵌合筒部は周方向の複数位置に半径方向に貫通する窓部が形成され、軸線方向で該窓部に対応する位置に、上記嵌合筒部の外周面にロック部材が嵌着され、該ロック部材は拡縮径可能に弾性を有する略環状体をなすと共に、上記窓部から上記嵌合筒部の内壁面よりも半径内方に没入する没入部を有し、該没入部は軸線方向両端側に半径方向外方に向け互いに軸線方向で離間する方向に延び軸線に対して傾斜せる斜部を有していることを特徴としている。

このような構成の本発明のコネクタにあっては、相手コネクタの嵌合時、該相手コネクタが、軸線方向で受入凹部の開口側に位置する斜部を圧しながら案内されて没入部に半径方向外方の力を与えて、ロック部材を弾性的に拡径し、相手コネクタの嵌合の進行が許容される。相手コネクタの周溝等の係合部が軸線方向で上記ロック部材の没入部の位置まで達すると、この没入部が該係合部に入り込み、ロック部材は上記半径方向外方の力が解除または減小して原形に向け縮径する。かくして、没入部及び斜部が相手コネクタの係合部と軸線方向で係合しあって相手コネクタの抜出を防止する。

相手コネクタを抜出するときには、上記没入部及び斜部と相手コネクタとの係止力よりも大きい力で、この相手コネクタを抜出方向に引く。相手コネクタの係合部は受入凹部の奥部側に位置する斜部を圧し、ロック部材を弾性的に拡径することとなり、そのまま抜出方向に引けば、抜出可能となる。

このような本発明によれば、機能の上では、相手コネクタの抜け防止を行ないつつ、抜出をも可能とし、構成の上では、ロック部材に加えてロック解除部材を設ける必要がなく、部品点数の減少により、取扱い容易、製造コストの低減となる。

本発明において、ロック部材は、没入部から軸線方向で受入凹部の開口側と奥部側の両側に延びる斜部を有し、開口側の斜部の方が奥部側の斜部よりも軸線に対して小さい斜度となっているようにすることが好ましい。

このように両側の斜部に斜度の差を設けることとすれば、相手コネクタは嵌合は比較的楽に行なえ、嵌合時と同程度の大きさの不用意な抜出力が作用しても、簡単には抜けない。

本発明において、ロック部材は帯状体を略環状に形成して得ることができる。帯状体は、金属板あるいは、他の材料、例えばプラスチックでもよい。又、ロック部材は、特に帯状体でなくとも、断面が丸、角形状をなす線部材を略環状にしてもよい。ここで、略環状とは、例えば、帯状体が周方向に丸められたとき、帯状体の両端が接合されて完全な閉じられた環状のみならず、周方向の一箇所に切れ目がある形をも含む。

上記ロック部材は、帯状体を周方向に丸めて接合されている場合には、接合部をなす両端部が互いに周方向にスライド可能となっていることが好ましい。かかる形態では、接合部によってロック部材全体の強度が向上する。さらに、この場合、接合部はスライドに限界を与えるストッパ部を有していることが好ましい。こうすることにより、例えば、取扱中に不用意に大きな力を受けても、過大拡径により塑性変形してしまうことがない。

さらに、本発明において、嵌合筒部は外周面にロック部材を収める周溝が形成され、該周溝に窓部が形成されていることが好ましい。こうすることにより、ロック部材は軸線方向での位置が安定するし、又、嵌合筒部への組立時に周溝へ案内されるので組立作業も容易となる。

本発明は、以上のごとく、帯状や線状の材料を弯曲そして屈曲するだけで形成可能であり、簡単かつ安価に作れると共に、ロック部材が係合部の軸方向両側縁に斜部を有するので、一方の斜部で嵌合過程時の案内を行なうのみならず、他方の斜部で抜出可能位置への移動の案内を行ない、他のロック解除部材を要せずに、相手コネクタの抜出を可能とする。

以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。

図１（Ａ）に示されている本実施形態のコネクタ１は、略円筒状外周面をなす電気絶縁材のハウジング１０と、該ハウジング１０内に収められている後述の端子と、ハウジング１０の嵌合筒部１１の外周に取り付けられたロック部材２０とを有している。

上記ハウジング１０は、相手コネクタ（図示せず）を受け入れるために前方に開口した受入凹部１２が形成されており、後部には外周面から半径方向に突出する取付フランジ１３を有している。又、該取付フランジ１３の基部に隣接して、パネル等の取付対象へのコネクタ１の取付時に該取付対象との間のシールを行なうＯリング１４が嵌着されている。

上記ロック部材２０は、図１に示されるような、金属帯状体をまるめて周方向の一箇所に切れ目のあるＣ型をなす略環状体となっている。このロック部材２０については、後に詳述する。

上記ハウジング１０は、図２（Ａ），（Ｂ）に見られるように、嵌合筒部１１に前方（図２（Ａ）にて右方）へ開口せる受入凹部１２が形成されている。該受入凹部１２は、軸線方向（前後方向）の中央位置から前端にかけて形成されており、軸線上に位置する中央凹部１２Ａと、その外側に形成される環状凹部１２Ｂとを有している。中央凹部１２Ａは相手コネクタの軸状部をそして環状凹部１２Ｂは該相手コネクタの筒状部を受け入れる。

上記中央凹部１２Ａは、円筒内面を有し、その周方向四箇所には、半径外方に切り込まれた端子溝１４が軸線方向に延びて形成されており、該端子溝１４はハウジングの後端側にまで貫通している（端子を省略して示す図２（Ｂ）をも参照）。この四つの端子溝１４のうち、直径方向で対向して対をなす１４Ａ，１４Ｂのそれぞれには、ハウジングの後端側から板状の端子３０（端子３１及び端子３２）が挿入されている。

端子３１及び端子３２は、前部側が二股状に分岐した接触片３１Ａ，３２Ａをそれぞれ有し、その前端部には内側に突起状の接触部３１Ａ−１，３２Ａ−１が設けられ、後部側は板状部をなし、後端がハウジングから突出する接続片３１Ｂ，３２Ｂをなしている。上記両端子３１，３２は、基本的には同様な形をなしているが、その大きさ、そして軸線方向での分岐位置、さらには接触部の位置が異なり、軸線方向から見ると、両端子３１，３２は十字をなして位置しているが、実際には互いに接触していない。

端子３２の分岐位置は端子３１の分岐位置より後方にあり、端子３１の分岐部分は端子３２の分岐した接触片３２Ａ同士間に位置している。又、接触部３２Ａ−１は接触部３１Ａ−１よりも後方に位置している。又、端子３２の接触部３２Ａ−１同士間距離は端子３１の接触部３１Ａ−１同士間の距離よりも小さくなっている。このような二股状に分岐した端子を用いることにより、多極でありながら相手コネクタとの嵌合時に周方向での位置の制限を受けることがなく、周方向の位置決めが不要となり、使い勝手が向上する。

上記ハウジング１０の嵌合筒部１１の外周面には、図１（Ａ）にもよく見られるように、周溝１５が形成されている。該周溝１５には、周方向の三箇所に、上記受入凹部１２の環状凹部１２Ｂに連通する窓部１６が半径方向に貫通して形成されている。

かかる窓部１６が形成されている周溝１５に、上記ロック部材２０が嵌着されている。該ロック部材２０は、本実施形態では、金属製の帯状部材を打抜きそしてそれを板厚方向に曲げて作られており、図１（Ｂ）に見られるように、周方向の一箇所で切れた形の略Ｃ型をなしていて、拡径そして縮径可能に弾性を有している。

上記ロック部材２０は、概ね短円筒状をなしているが、周方向の三箇所で半径内方に没した没入部２１が形成されている。軸線方向から見たとき、図２（Ｂ）のように、没入部２１は逆台形の断面をなしている。この没入部２１には、軸線方向で両側縁に、舌片状の斜部２２（２２Ａ，２２Ｂ）が設けられている。本実施形態では、軸線方向にて環状凹部１２Ｂの開口側に位置する斜部２２Ａは、図２（Ａ）からも判るように、環状凹部１２Ｂの奥部側に位置する斜部２２Ｂよりも、軸線に対する傾斜の角度が小さい。かかるロック部材２０は、拡径状態でハウジング１０の嵌合筒部１１の外周に形成された周溝１５内に嵌着される。嵌着されると拡径量が減少して、上記周溝１５の底面に接面し、没入部２１は、その底部が上記環状凹部１２Ｂ内に没入するようになる。そして、上記没入部２１の底部の両側縁から軸線方向に延出する斜部２２が半径外方に向くように傾斜して上記窓部１６内にまで達している。したがって、上記環状凹部１２Ｂ内に相手コネクタの対応部分（筒状部）が嵌入してくると、この対応部分と上記没入部２１の底部及び斜部２２Ｂは、軸線方向及び半径方向で、互いに干渉する位置関係にある。

このような構成の本実施形態のコネクタは、次のように用いられ、機能する。

先ず、本実施形態のコネクタ１は、例えば取付対象たるパネルの取付孔へ、該コネクタ１の後部が挿入され、フランジ１３にてパネルへ取り付けられる。端子３１，３２の接続片３１Ｂ，３２Ｂは、例えばケーブルが結線される。

使用に際しては、相手コネクタ（図示せず）の嵌合部がコネクタ１の受入凹部１２へ嵌合される。相手コネクタの軸状部が受入凹部１２である中央凹部１２Ａに進入して、端子３１，３２の接触部３１Ａ−１，３２Ａ−１が相手コネクタの軸状部に設けられた対応端子とそれぞれ接触する。これと同時に、相手コネクタの筒状部が環状凹部１２Ｂに進入する。この筒状部が環状凹部１２Ｂに進入すると、その進入過程で、上記筒状部は該筒状部の先端にて、ロック部材２０の没入部２１に設けられた斜部２２Ａに当接して案内されながら該ロック部材２０を弾性的に拡径させかつその拡径量を次第に増し、該筒状部がさらに進入する。かくして、該筒状部に形成された凹状の係合部が上記没入部２１の位置にまで達する。この位置で、上記ロック部材２０の没入部２１は相手コネクタの上記係合部に嵌まり込み、該ロック部材２０の拡径量は減じて、軸線方向での上記係合部と没入部２１との係合が確実に行なわれ、相手コネクタは不用意な外力を受けても抜けることはない。

次に、意図して相手コネクタを上記コネクタ１から抜出したいときには、該相手コネクタを強く引く。抜出時相手コネクタの係合部が当接するロック部材２０の斜部２２Ｂは、挿入時に当接する斜部２２Ａよりも軸線に対して大きい角度をなしているので、抜出のための力は挿入時の押込み力よりも大きくなくてはならない。かかる抜出力が作用すると、相手コネクタの係合部は斜部２２Ｂに当接するとここで案内されながらロック部材２０を弾性的に拡径し、かくして、相手コネクタの抜出を可能とする。

図１及び図２に示すロック部材は、周方向の一箇所で切れていたが、これを完全に閉じた環状体とすることも可能である。図３に示される形態では、帯状体を丸めて環状とされたロック部材２０は、帯状体の両端部で互いに鉤状に掛り合う接合部２５，２６を有している。接合部２５，２６は上記端部に、互いに逆側の側縁に開口する切欠部２５Ａ，２６Ａが形成されていて、両接合部２５，２６がこの切欠部２５Ａ，２６Ａ同士で噛み合うようにして接合されている。上記切欠部２５Ａ，２６Ａは、その溝幅（環状となったロック部材の周方向における溝の幅）がロック部材２０の板厚よりも大きい寸法となっている。したがって、上記切欠部２５Ａ，２６Ａは、溝幅と板厚の差分だけ接合部２５，２６が周方向にスライドすることを許容すると共に、上記差分以上はスライドできずにストッパ部として機能する。上記スライドは、そのスライド量に相当する分だけ、ロック部材２０の拡径を可能とする。

本発明は、図示した形態に限定されず、種々変形可能である。例えば、ロック部材は、金属でなくともプラスチック等、他の弾性を有する材料で作られ、また、その断面形状も、板状だけでなく、角形、丸形等、選択可能である。

本発明の一実施形態としてのコネクタを示し、（Ａ）はコネクタの外観を示す斜視図、（Ｂ）はこのコネクタに用いられているロック部材の斜視図である。 図１のコネクタを示し、（Ａ）は上半部が側面図そして下半部が軸線を含む面での断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。 他の実施形態としてのロック部材の斜視図である。

符号の説明

１１ 嵌合筒部 ２０ ロック部材
１２ 受入凹部 ２１ 没入部
１５ 周溝 ２２（２２Ａ，２２Ｂ）斜部
１６ 窓部 ２５Ａ，２６Ａ ストッパ部（切欠部）

Claims (5)

1. 円筒状の嵌合筒部の内部に、相手コネクタの被嵌合部を該嵌合筒部の軸線方向で嵌合受入れする受入凹部を形成し、嵌合後の相手コネクタの抜けを防止するロック部材が上記嵌合筒部に取り付けられている電気コネクタにおいて、嵌合筒部は周方向の複数位置に半径方向に貫通する窓部が形成され、軸線方向で該窓部に対応する位置に、上記嵌合筒部の外周面にロック部材が嵌着され、該ロック部材は拡縮径可能に弾性を有する略環状体をなすと共に、上記窓部から上記嵌合筒部の内壁面よりも半径内方に没入する没入部を有し、該没入部は軸線方向両端側に半径方向外方に向け互いに軸線方向で離間する方向に延び軸線に対して傾斜せる斜部を有していることを特徴とする電気コネクタ。
2. ロック部材は、没入部から軸線方向で受入凹部の開口側と奥部側の両側に延びる斜部を有し、開口側の斜部の方が奥部側の斜部よりも軸線に対して小さい斜度となっていることとする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. ロック部材は、帯状体を周方向に丸めて接合されており、接合部をなす両端部が互いに周方向にスライド可能となっていることとする請求項１又は請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 接合部はスライドに限界を与えるストッパ部を有していることとする請求項３に記載の電気コネクタ。
5. 嵌合筒部は外周面にロック部材を収める周溝が形成され、該周溝に窓部が形成されていることとする請求項１に記載の電気コネクタ。

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