JP2011018538A - ガタつき防止機能付きコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】オス側コネクタとメス側コネクタとの嵌合の際、ロック突き当て部材と慣性ロックビークとが突き当たるとき挿入抵抗力のロックピーク値が増えることがなくなり、したがってまた、嵌合フィーリングが悪化することのないコネクタを提供する。
【解決手段】上面１０Ｕと底面１０Ｂと左右側面１０Ｌ・Ｒと背面１０Ｈとで形成される内部空間にロック突き当て部材１１と干渉リブ１３を備え、相手側コネクタの慣性ロックビーク２１Ｋが内部空間内に挿入されてロック突き当て部材１１と係合することで相手側コネクタ２０との嵌合が行われ、当該嵌合時に干渉リブ１３が相手側コネクタ２０と干渉するガタつき防止機能付きコネクタにおいて、ロック突き当て部材１１Ｋと慣性ロックビーク２１Ｋとが突き当たるとき相手側コネクタ２０と干渉リブ１３とが干渉しないようにクリアランスＣＬ１、ＣＬ２を確保した。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガタつき防止機能付きコネクタに関するもので、特にガタつき防止機能があるために嵌合時の挿入抵抗力が増大する、といったことのないようにしたコネクタに関する。

ガタつき防止機能付きコネクタとして、ガタつき防止のための遊動規制突条をコネクタハウジングに備えたコネクタがこれまでに開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−１３０４６７号公報

〈特許文献１記載のコネクタ〉
図６は特許文献１記載のコネクタを示す図で、（ａ）は要部拡大斜視図、（ｂ）は雌コネクタハウジングの正面図である。図６において、雌コネクタハウジング６１には筒状の嵌合筒部６２が形成されており、嵌合筒部６２の内周面６３には、雄コネクタハウジングを圧入状態にするための遊動規制突条６４が嵌合筒部６２の四隅の位置に配置形成されている。また、ガイドリブ案内溝６５にも形成されている。符号６６はロック部を、６７は端子収容部を示している。
遊動規制突条６４は雄コネクタハウジングの嵌合方向に嵌合筒部６２の開口縁６８近傍から奥壁６９まで真っ直ぐに伸びて形成されている。遊動規制突条６４と嵌合筒部６２の開口縁６８との間には、雄コネクタハウジングに対する導入部分６４ｄが形成されている。導入部分６４ｄは遊動規制突条６４の手前で雄コネクタハウジングと嵌合筒部６２との間にクリアランスを形成する部分として形成されている。遊動規制突条６４はクリアランスの分の寸法よりも若干大きく突出して雄コネクタハウジングのガタ付きを抑えることができるように形成されている。

遊動規制突条６４には可撓性と弾力性とを有する部分が形成されており、この可撓性と弾力性とを有する部分を挿入抵抗力低減部６４ｂとすると、挿入抵抗力低減部６４ｂは雄コネクタハウジングが先ずはじめに当接する遊動規制突条６４の前部を含んで形成されている。挿入抵抗力低減部６４ｂに対して外観形状が同じままで剛性押さえ付け部６４ａが連続するようになっている。遊動規制突条６４は略蒲鉾形状に形成されており、挿入抵抗力低減部６４ｂの部分は中空の蒲鉾形状に形成されている。挿入抵抗力低減部６４ｂにおいて、雄コネクタハウジングが先ずはじめに当接する部分にはテーパ３３が形成されている。テーパ３３は導入部分６４ｄに差し込まれた後の雄コネクタハウジングを引っ掛かりなくスムーズに案内する部分として形成されている。

挿入抵抗力低減部６４ｂは雄コネクタハウジングとの嵌合作業を開始する時点からこの挿入抵抗力低減部６４ｂ自体が撓み、これによって雄コネクタハウジングが低い挿入抵抗力で嵌合筒部６２に対し嵌合するようになっている。また、挿入抵抗力低減部６４ｂは、撓んだままにならず元の状態に戻ろうとする復元力を有しており、この復元力によって雄コネクタハウジングを押さえ付けることができるようになっている。

〈特許文献１記載のコネクタの欠点〉
図７は特許文献１記載のコネクタの嵌合までの挿入抵抗力の変化を示す線図である。
図７において、Ｃはコネクタによる挿入抵抗力の変化を示す線図で、Ｌは遊動規制突条（リブ）による挿入抵抗力の変化を、Ｔは両者の合計値の変化を示す線図である。
コネクタの挿入抵抗力Ｃの変化はＣ１のように単調増加していき、ピーク値Ｃ２に達した後若干低くなったＣ３状態で一定の挿入抵抗力で推移している。
これに対して、遊動規制突条Ｌの変化は、挿入抵抗力低減部が雄コネクタハウジングとの嵌合作業を開始する時点からこの挿入抵抗力低減部自体が撓むので当初はＬ１のように単調増加し、その後は遊動規制突条を潰しながらコネクタを嵌合させるため一定の挿入抵抗力Ｌ２が持続する。
したがって、全体の挿入抵抗力ＴはＴ１まではＣ１＋Ｌ１となり、Ｔ２はＣ１＋Ｌ２となって、それぞれの勾配で単調増加していく。そして、コネクタの挿入抵抗力ＣのピークＣ２に遊動規制突条Ｌによる挿入抵抗力Ｌ２が加算されるため大きなロックピークＴ３の嵌合力が必要となり、嵌合フィーリングが悪化した。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ガタつき防止機能を備えても挿入抵抗力のロックピーク値が増えることがないようにして、嵌合フィーリングが悪化することのないコネクタを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、ガタつき防止機能付きコネクタに係る第１の発明は、上面と底面と左右側面と背面とで形成される内部空間にロック突き当て部材と干渉リブを備え、相手側コネクタの慣性ロックビークが前記内部空間内に挿入されて前記ロック突き当て部材と係合することで相手側コネクタとの嵌合が行われ、当該嵌合時に前記干渉リブが相手側コネクタと干渉するガタつき防止機能付きコネクタにおいて、前記ロック突き当て部材と前記慣性ロックビークとが突き当たるとき前記相手側コネクタと前記干渉リブとが干渉しないようにクリアランスが確保されていることを特徴としている。
第２の発明は、第１の発明において、相手側コネクタの先端部を前記内部空間に案内するガイド部材の下方に前記干渉リブが設けられていることを特徴としている。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記干渉リブが相手側コネクタの側面と対向するガタつき防止機能付きコネクタの側面に前記干渉リブが設けられていることを特徴としている。
第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記干渉リブの立体形状ががかまぼこ形状で、その一側面が傾斜面を成していることを特徴としている。
第５の発明は、第４の発明において、前記かまぼこ形状の頂部の長さ方向に亘ってスリットが前記頂部から内部に向かって形成されていることを特徴としている。
第６の発明は、第４又は第５の発明において、前記かまぼこ形状の内部に空洞が形成されていることを特徴としている。

第１の発明によれば、ロック突き当て部材と慣性ロックビークとが突き当たるとき相手側コネクタと干渉リブとが干渉しないようにクリアランスが確保されているため、挿入抵抗力のロックピーク値が増えることがなくなり、嵌合フィーリングが悪化することのないコネクタを得ることができる。
第２の発明によれば、相手側コネクタの先端部を内部空間に案内するガイド部材の下方に干渉リブが設けられているので、嵌合操作がし易くなる。
第３の発明によれば、干渉リブが相手側コネクタの側面と対向するガタつき防止機能付きコネクタの側面に干渉リブが設けられているので、効率的にガタつきが防止できる。
第４の発明によれば、干渉リブの立体形状ががかまぼこ形状で、その一側面が傾斜面を成しているので、干渉リブとクリアランスの機能を効果的に形成することができる。
第５の発明によれば、かまぼこ形状の頂部の長さ方向に亘ってスリットが頂部から内部に向かって形成されているので、干渉リブにより弾力性を持たせることができる。
第６の発明によれば、かまぼこ形状の内部に空洞が形成されているので、干渉リブにさらに弾力性を持たせることができるようになる。

図１は本発明が採用するガタつき防止機能付きコネクタ１０とその相手側コネクタ２０の斜視図である。 図２は本発明の前提となるガタつき防止機能を備えたコネクタ１０の正面図である。 図３は本発明に係る干渉リブを説明する図で、（１）は縦断面図、（２）は平面図を示している。 図４はコネクタ１０と２０同士を嵌合させるときのロック突き当て部材の係止部１１Ｋと慣性ロックビーク２１Ｋの動作（ａ）と、そのときのコネクタ１０の所定位置に設けられた干渉リブ１３のクリアランスＣＬとコネクタ２０の先端部との関係（ｂ）を挿入順にそれぞれ示した縦断面図で、（１）が挿入後で嵌合開始前、（２）が嵌合動作途中、（３）が嵌合動作完了後を示している。 図５は本発明に係るコネクタの嵌合までの挿入抵抗力の変化を示す線図で、Ｉは慣性ロックビークによる挿入抵抗力、Ｃはコネクタによる挿入抵抗力、Ｌはリブによる挿入抵抗力のそれぞれの変化を示す線図で、ＴはＩとＣとＴの合計値である。 図６は特許文献１記載のコネクタを示す図で、（ａ）は要部拡大斜視図、（ｂ）は雌コネクタハウジングの正面図である。 図７は特許文献１記載のコネクタの嵌合までの挿入抵抗力の変化を示す線図である。

以下、嵌合時にロックピーク値が高くなるのを防止すると共に、コネクタ同士のガタつきを防止できる本発明に係るガタつき防止機能付きコネクタの実施形態について、図面を用いて説明する。

〈本発明が採用するガタつき防止機能付きコネクタ１０〉
図１は本発明が採用するガタつき防止機能付きコネクタ１０とその相手側コネクタ２０の斜視図である。ガタつき防止機能付きコネクタ１０は、上面１０Ｕと底面１０Ｂと左右の側面１０Ｌ・１０Ｒと背面１０Ｈとから成り、背面１０ＨからピンＰが出て、下方に延びている。相手側コネクタ２０の先端部を収納する空間を内部に有する概略直方体形状のハウジングで構成され、その内部空間にロック突き当て部材１１が相手側コネクタに向けて設けられている。ロック突き当て部材１１の先端下部には、相手側コネクタの慣性ロックビーク２１Ｋを乗り越えることができるテーパを前方に、係合後は外れにくいクランク形状を後方に形成した突起から成る係止部１１Ｋが形成されている。

〈相手側コネクタ２０〉
一方、相手側コネクタ２０は上面２０Ｕと底面２０Ｂ（図では見えない）と左右の側面２０Ｌ・２０Ｒと背面２０Ｈとから成っている。背面２０Ｈからはワイヤハーネスが引き出されると共に固定部材が取り付けられるが、見易くするためここでは図示していない。
上面２０Ｕの背面側から肩持ち部材２１が立設しかつ上面２０Ｕの上を水平にガタつき防止機能付きコネクタ１０に向けて延び、この肩持ち部材２１には慣性ロックビーク２１Ｋが形成されている（図４も参照））。慣性ロックは慣性ロックビーク２１Ｋをロック突き当て部材１１の係止部１１Ｋに押し付けることで発生する慣性力で半挿入になることなく一気にコネクタを嵌合させてしまう構造を持つものを言う。

〈干渉リブ１３によるガタつき防止〉
図２は本発明の前提となるガタつき防止機能を備えたコネクタ１０の正面図である。
図２において、コネクタ１０は、上面１０Ｕと底面１０Ｂと左右の側面１０Ｌ・１０Ｒと背面１０Ｈとから成り、背面１０Ｈの端子ＴからピンＰが出て、下方に延びている。内部空間には正面から見てコ字状をしたロック突き当て部材１１が相手側コネクタに向けて（図面で垂直方向に）設けられている。ロック突き当て部材１１の先端に前述の係止部１１Ｋが形成されている。ロック突き当て部材１１のコ字状部近傍にあって相手側コネクタの先端部を内部空間に案内するガイド部材１０Ｇ（図４参照）の下方に干渉リブ１３、１３（図４参照）を設けている。
また、この２箇所だけではなくて、相手側コネクタ２０との間でガタつきが発生しそうな部位にも干渉リブ１３を設けてよい。例えば、図２ではガタつき防止機能付きコネクタ１０の左側面１０Ｌと右側面１０Ｒのそれぞれの内側にも形成されている。

〈干渉リブ１３の各種形状〉
図３は本発明に係る干渉リブを説明する図で、（１）は縦断面図、（２）は平面図を示している。図３（１）ではコネクタ１０の左側面１０Ｌの内側に形成された干渉リブ１３の例で示している。（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る干渉リブ１３が採りうる各種形状を示している。
図３（ａ）の干渉リブ１３ａは断面で半球状をしたものが紙面の垂直方向に延設するかまぼこ形状をしている。
図３（ｂ）の干渉リブ１３ｂは、かまぼこ形状をした図３（ａ）の干渉リブ１３ａの内部を空洞にしてより弾性を持たせるようにしたものである。
図３（ｃ）の干渉リブ１３ｃは、図３（ｂ）の干渉リブ１３ｂのかまぼこの頂部に紙面の垂直方向にスリットを形成して、さらに弾性を持たせるようにしたものである。
図３（ｄ）の干渉リブ１３ｄは、かまぼこ形状をした図３（ａ）の干渉リブ１３ａの内部を空洞にすると共に、左側面１０Ｌの壁面の内部も一部空洞にして、さらに弾性を持たせるようにしている。
このような形状の干渉リブ１３ａ〜ｄを相手側コネクタ２０との間でガタつきが発生しそうな部位に形成しておくことで、嵌合した状態でガタつきがなくなる。

〈干渉リブ１３に設けた本発明によるクリアランス〉
図３（２）は、（イ）の本発明によるクリアランスを備えた干渉リブと、（ロ）の従来例の干渉リブのそれぞれの平面図を示している。
図３（２）（イ）の干渉リブ１３ａ〜ｄは、（ロ）の従来例の干渉リブ１３’ａ〜ｄと比較すれば判るように、従来例の干渉リブ１３’ａ〜ｄは干渉リブ１３’ａ〜ｄにはクリアランス領域がないのに対して、本発明に係る（イ）の干渉リブ１３ａ〜ｄは干渉リブの長さ方向にクリアランスＣＬ１と、干渉リブの厚み方向にクリアランスＣＬ２を形成しているのが特徴である。しかも図４で説明するように、ロック突き当て部材１１の係止部１１Ｋと慣性ロックビーク２１Ｋとが突き当たるときには干渉リブ１３と相手側コネクタとがこのクリアランス領域に存在していることが特徴である。
これによってロック突き当て部材１１の係止部１１Ｋと慣性ロックビーク２１Ｋとが突き当たったときには、干渉リブ１３と相手側コネクタとはまだ干渉していないので、挿入抵抗力は従来と比べて小さくなり、嵌合フィーリングが悪化することがない。

〈干渉リブ１３のクリアランスＣＬの機能〉
図４はコネクタ１０と２０同士を嵌合させるときのロック突き当て部材の係止部１１Ｋと慣性ロックビーク２１Ｋの動作（ａ）と、そのときのコネクタ１０のガイド部材１０Ｇに設けられた干渉リブ１３のクリアランスＣＬとコネクタ２０の先端部との関係（ｂ）を挿入順にそれぞれ示した縦断面図で、（１）が挿入後で嵌合開始前、（２）が嵌合動作途中、（３）が嵌合動作完了後を示している。
図５は本発明に係るコネクタの嵌合までの挿入抵抗力の変化を示す線図で、Ｉは慣性ロックビークによる挿入抵抗力、Ｃはコネクタによる挿入抵抗力、Ｌはリブによる挿入抵抗力のそれぞれの変化を示す線図で、ＴはＩとＣとＴの合計値である。

《（１）挿入後で嵌合開始前 》
図４（１）において、ガタつき防止機能付きコネクタ１０に相手側コネクタ２０を嵌合するため、相手側コネクタ２０を挿入して、相手側コネクタ２０の肩持ち部材２１にある慣性ロックビーク２１Ｋがガタつき防止機能付きコネクタ１０のロック突き当て部材１１の先端の係止部１１Ｋに触れたところである。したがって慣性ロックビーク２１Ｋには挿入抵抗力はまだ発生していない（図５の（Ｉ）でＩ１）。
また、この位置では相手側コネクタ２０の先端部分２０は図（ｂ）のようにコネクタ１０側の干渉リブ１３のクリアランスＣＬ１、ＣＬ２の領域（図３参照）にあるので両者に干渉は生じていない。したがって干渉リブ１３による挿入抵抗はゼロである（図５の（Ｌ）でＬ１）。
もちろん、コネクタの端子同士も接触に至っていないので、コネクタによる挿入抵抗はゼロである（図５の（Ｃ）でＣ１）。

《（２）嵌合動作開始 》
さらに挿入が進むと、弾性の片持ち部材に設けられている慣性ロックビーク２１Ｋは撓（たわ）んで係止部１１Ｋの下に潜りながら進む。この潜り込みが始まった嵌合開始時には慣性ロックビーク２１Ｋに一時的に大きな挿入抵抗力が発生する（（図５の（Ｉ）でＩ２））。しかしながら、相手側コネクタ２０の当接部位はコネクタ１０の干渉リブ１３のクリアランス範囲にいるので干渉リブ１３には挿入抵抗力は発生していない（（図５の（Ｌ）でＬ２）。また、コネクタ端子同士も接触していないので挿入抵抗力は挿入抵抗力は発生していない（図５の（Ｃ）でＣ２参照）。
したがって、干渉リブ１３による挿入抵抗力がゼロのためこのときの合計値Ｔ２は慣性ロックビーク２１Ｋの挿入抵抗力Ｉ１だけなので、嵌合フィーリングが悪化するといったことは起こらない。ここが本発明のポイントである。従来例ではすでに合計値Ｔには干渉リブ１３による挿入抵抗力が加算されたために発生し嵌合フィーリングが悪化したが、本発明では、嵌合フィーリングが悪化するといったことは起こらない。

《（３）嵌合動作中》
さらに、慣性ロックビーク２１Ｋが係止部１１Ｋの下に潜りこんでしまうと慣性ロックビーク２１Ｋは慣性力の勢いで一気にコネクタを嵌合させるようになる。したがって慣性ロックビーク２１Ｋの挿入抵抗力は急速にゼロに向かう（（図５の（Ｉ）でＩ３））。
しかしながら、相手側コネクタ２０の当接部位はガタつき防止機能付きコネクタ１０の干渉リブ１３のクリアランス範囲にいるので干渉リブ１３には挿入抵抗力は発生していない（（図５の（Ｌ）でＬ３）。
また、コネクタ端子同士も接触していないので挿入抵抗力は挿入抵抗力は発生していない（図５の（Ｃ）でＣ３参照）。
したがって、干渉リブ１３による挿入抵抗力がゼロのためこのときの合計値Ｔ３はロックビーク２１Ｋの小さな挿入抵抗力Ｉ３だけとなる。

《（４）嵌合動作中》
図４（２）において、慣性ロックビーク２１Ｋが係止部１１Ｋの下を慣性で移動中に相手側コネクタ２０の当接部位はコネクタ１０の干渉リブ１３のクリアランス範囲から抜け出し、コネクタ１０の干渉リブ１３と干渉を開始し挿入抵抗力は単調増加し始める（図５の（Ｌ）でＬ４参照）。図４（２）（ｂ）では、このときの相手側コネクタ２０の当接部位がコネクタ１０の干渉リブ１３と干渉し始めているのが判る。
同じく、コネクタ端子同士も接触開始しその挿入抵抗力は単調増加する（図５の（Ｃ）でＣ４参照）。
慣性ロックビーク２１Ｋの挿入抵抗力Ｉ４がわずかであるので、このときの合計値Ｔ４は実質干渉リブの挿入抵抗力１４とコネクタ端子同士の挿入抵抗力Ｃ４の合計だけとなる。

《（５）嵌合動作完了後》
図４（３）において、慣性ロックビーク２１Ｋが係止部１１Ｋの下を潜って反対側に到達して互いに係合してしまうと、図４（３）（ｂ）のように、相手側コネクタ２０の当接部位はコネクタ１０の干渉リブ１３と干渉状態になるので、互いの間にガタつきが発生しなくなる。

《結論》
以上のように、本発明によれば、ロック突き当て部材と慣性ロックビークとが突き当たるとき相手側コネクタと干渉リブとがまだ干渉しないようにクリアランスが確保されているため、挿入抵抗力のロックピーク値が増えることがなくなり、嵌合フィーリングが悪化することのないコネクタを得ることができる。

１０ ガタつき防止機能付きコネクタ
１０Ｕ 上面
１０Ｂ 底面
１０Ｌ 左側面
１０Ｒ 右側面
１０Ｈ 背面
１０Ｇ ガイド部材
１１ ロック突き当て部材
１１Ｋ 係止部
１３ 干渉リブ
２０ 相手側コネクタ
２０Ｕ 上面
２０Ｂ 底面
２０Ｌ 左側面
２０Ｒ 右側面
２０Ｈ 背面
２１ 肩持ち部材
２１Ｋ 慣性ロックビーク
ＣＬ１、ＣＬ２ クリアランス

Claims (6)

1. 上面と底面と左右側面と背面とで形成される内部空間にロック突き当て部材と干渉リブを備え、相手側コネクタの慣性ロックビークが前記内部空間内に挿入されて前記ロック突き当て部材と係合することで相手側コネクタとの嵌合が行われ、当該嵌合時に前記干渉リブが相手側コネクタと干渉するガタつき防止機能付きコネクタにおいて、前記ロック突き当て部材と前記慣性ロックビークとが突き当たるとき前記相手側コネクタと前記干渉リブとが干渉しないようにクリアランスが確保されていることを特徴とするガタつき防止機能付きコネクタ。
2. 相手側コネクタの先端部を前記内部空間に案内するガイド部材の下方に前記干渉リブが設けられていることを特徴とする請求項１記載のガタつき防止機能付きコネクタ。
3. 前記干渉リブが相手側コネクタの側面と対向するガタつき防止機能付きコネクタの側面に 前記干渉リブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のガタつき防止機能付きコネクタ。
4. 前記干渉リブの立体形状ががかまぼこ形状で、その一側面が傾斜面を成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のガタつき防止機能付きコネクタ。
5. 前記かまぼこ形状の頂部の長さ方向に亘ってスリットが前記頂部から内部に向かって形成されていることを特徴とする請求項４記載のガタつき防止機能付きコネクタ。
6. 前記かまぼこ形状の内部に空洞が形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載のガタつき防止機能付きコネクタ。

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