JP2016152209A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアームの良好な解除操作性を維持しつつ、低背化を可能とし、ロックアームのヘタリも生じ難い電気コネクタを提供する。【解決手段】電気コネクタ１００は、連結対象である相手コネクタのハウジングに設けられた突状の係止部に着脱可能に係合する係止部１３を有するシーソー式のロックアーム１１がハウジング１０の外周１０ａ側に相手コネクタとの連結方向に沿って延びるように設けられている。ハウジング１０は、その外周１０ａからロックアーム１１を挟んで対向するように突設された一対の側壁部１２，１２と、ハウジング１０の外周１０ａとロックアーム１１との間にて側壁部１２，１２の内側面１２ａ，１２ａ同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能なブリッジ部１４と、ロックアーム１１の下面部１１ａとブリッジ部１４とを連結する脚部１５，１５と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、電気信号を導通する電線の電気的接続手段として使用されるロック機構付きの電気コネクタに関する。

連結対象である相手コネクタのハウジングに設けられた係止部に着脱可能に係合するシーソー式のロックアームを備えた従来のコネクタとして、図１７〜図２３に示すコネクタ５００がある。図１７，図１８に示すように、従来のコネクタ５００は、連結対象である相手コネクタ６００のハウジング６０１の外周に設けられた係止部６０２に対し、着脱可能に係合するシーソー式のロックアーム５０２がハウジング５０１の外周に設けられている。

図１９，図２０に示すように、ロックアーム５０２は、当該ロックアーム５０２がシーソー式に揺動する際の支点となる一対の脚部５０３を介してハウジング５０１の外周部５０１ａと一体的に形成されている。ロックアーム５０２は、ハウジング５０１の外周部５０１ａから対向状に立設された一対の側壁部５０４の間に形成されている。脚部５０３は弾性的に湾曲可能であるため、ロックアーム５０２は脚部５０３を支点としてシーソー状に揺動可能である。

従って、図１８に示す状態にある、コネクタ５００と相手コネクタ６００とを互いに連結方向Ｘに移動させて連結すると、コネクタ５００のロックアーム５０２の係止部５０２ｂが、相手コネクタ６００の係止部６０２に当接して、これを乗り越えるように摺動した後、係止部５０２ｂが係止部６０２の背面側に嵌り込み、互いにロックされる。

一方、図１７に示すように、ハウジング５０１の背面側に位置する、ロックアーム５０２の操作部５０２ａをハウジング５０１に向かって押圧すると、図２１，図２２に示すように、ロックアーム５０２は、一対の脚部５０３を支点にしてシーソー状に傾斜し、操作部５０２ａの反対に位置する係止部５０２ｂがハウジング５０１の外周部５０１ａから離れる方向に移動する。操作部５０２ａに対する押圧を解除すると、脚部５０３の弾性復元力により、ロックアーム５０２は元の状態（図１７，図２０に示す状態）に復帰する。

従って、図１８に示すコネクタ５００と相手コネクタ６００とが互いに連結状態にあるとき、ロックアーム５０２の操作部５０２ａをハウジング５０１に向かって押圧すると、図２１，図２２に示すように、係止部５０２ｂがハウジング５０１の外周部５０１ａから離れるので、コネクタ５００と相手コネクタ６００とは分離可能な状態となる。

また、本発明に関連するその他のコネクタとして、例えば、特許文献１，２に示す「コネクタ」がある。

特許文献１記載の「コネクタ」は、図１７に示すコネクタ５００のロックアーム５０２と同様、支点部４２を中心にシーソー状に揺動可能なロックアーム４０を備えている（特許文献１の段落００１２及び図１参照。）。

特許文献２記載の「コネクタ」も同様に、脚部３５を支点としてシーソー状に揺動可能なアーム本体３６などを有するロックアーム３４を備えている（特許文献１の段落００２０及び図３，図４参照。）。

特許第３５３４０１３号公報 特開２０１２−１２９０７７号公報

本発明の属する技術分野においては、近年、コネクタの低背化の要請が高まっており、このような要請に応えるため、例えば、図１７，図２０に示すコネクタ５００においては、脚部５０３を短縮して、ロックアーム５０２をハウジング５０１に接近させるという手法が採られることがある。

しかしながら、脚部５０３を短縮すると、脚部５０を支点としてロックアーム５０２が揺動する際に、荷重を受けて弾性変形する部分が短くなる結果、脚部５０３の狭い範囲に荷重が集中するので、弾性変形範囲を超えた荷重を受けた脚部５０３の一部が応力集中によって塑性変形し、脚部５０３が元の姿勢に復帰しなくなることがある。

即ち、図２３に示すように、外力を解除された後も脚部５０３が元の直立姿勢に戻らず、ロックアーム５０２が傾斜した状態のままになる現象（「ロックアームのヘタリ」と呼ばれることがある。）が発生することがある。「ロックアームのヘタリ」が発生すると、コネクタ５００と相手コネクタ６００（図１８参照）とを連結したとき、ロックが不完全となり、コネクタ５００が相手コネクタ６００から不所望に分離することがある。

このような現象は特許文献１，２記載の「コネクタ」においても同様に発生することが予測され、これらの「コネクタ」の構造においては、解決することが困難である。

本発明が解決しようとする課題は、ロックアームの良好な解除操作性を維持しつつ、電気コネクタの低背化を可能とし、ロックアームのヘタリも生じ難い電気コネクタを提供することにある。

本発明の電気コネクタは、連結対象である相手コネクタのハウジングに設けられた係止部に着脱可能に係合するシーソー式のロックアームがハウジングの外周側に設けられた電気コネクタであって、
前記ロックアームがハウジングの外周側に相手コネクタとの連結方向に沿って延びるように設けられ、前記ハウジングの外周から前記ロックアームを挟んで対向状態に側壁部が設けられ、前記ロックアームの下面部と前記側壁部の内側面との間に前記ロックアームを揺動可能に支える弾性支持機構を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、ロックアームのシーソー揺動の際に支点となって弾性変形する部分として、前記ロックアームの下面と前記側壁部の内側面との間に設けた弾性支持機構を確保することができるので、電気コネクタを低背化した場合でも、弾性変形部分の短縮に起因する応力集中を回避することができ、ロックアームのヘタリを防止することができる。また、ロックアームのシーソー揺動の際に、弾性支持機構が弾性的に変形可能であるため、ロックアームの良好な解除操作性を維持することができ、ロックアームのヘタリ防止に有効である。

ここで、前記弾性支持機構として、前記ハウジングの外周と前記ロックアームとの間にて前記側壁部同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能なブリッジ部と、前記ロックアームと前記ブリッジ部とを連結する脚部と、を設けることができる。

このような構成とすれば、低背化のために脚部を短縮した場合においても、ロックアームのシーソー揺動の際に支点となって弾性変形する部分として、脚部及びブリッジ部を確保することができるので、弾性変形部分の短縮に起因する応力集中を回避することができ、ロックアームのヘタリを防止することができる。また、ロックアームのシーソー揺動の際に、脚部が弾性的に湾曲する以上にブリッジ部が捩れるように弾性変形可能であるため、ロックアームの良好な解除操作性を維持することができ、ロックアームのヘタリ防止に有効である。

この場合、前記脚部を複数設けることが望ましい。このような構成とすれば、ロックアーム解除操作時における、脚部並列方向のロックアームの姿勢を安定させることができるため、ロックアームの良好な解除操作性を維持することができる。

一方、前記弾性支持機構として、前記ハウジングの外周と前記ロックアームとの間にて前記側壁部の内側面から対向方向に沿って突設された弾性変形可能な突片部と、前記ロックアームと前記突片部とを連結する脚部と、を設けることができる。

このような構成とすれば、低背化のために脚部を短縮した場合においても、ロックアームのシーソー揺動の際に支点となって弾性変形する部分として、脚部及び突片部を確保することができるので、弾性変形部分の短縮に起因する応力集中を回避することができ、ロックアームのヘタリを防止することができる。また、ロックアームのシーソー揺動の際に、脚部が弾性的に湾曲する以上に突片部が捩れるように弾性変形可能であるため、ロックアームの良好な解除操作性を維持することができ、ロックアームのヘタリ防止にも有効である。

本発明により、ロックアームの良好な解除操作性を維持しつつ、電気コネクタの低背化を可能とし、ロックアームのヘタリも生じ難い電気コネクタを提供することができる。

本発明の第１実施形態である電気コネクタを示す斜視図である。 図１に示す電気コネクタと、その連結対象である相手コネクタと、を示す斜視図である。 図１中の矢線Ａ方向から見た電気コネクタの背面図である。 図３中のＢ−Ｂ線における断面図である。 図３の一部拡大図である。 図５中の矢線Ｃで示す部分でロックアームを切り離した状態で示す斜視図である。 図１に示す電気コネクタのロックアームが傾動した状態にあるときの斜視図である。 図７に示す電気コネクタを図３中のＢ−Ｂ線に相当する位置で切断した断面図である。 本発明の第２実施形態である電気コネクタを示す斜視図である。 図９に示す電気コネクタと、その連結対象である相手コネクタと、を示す斜視図である。 図９中の矢線Ｄ方向から見た電気コネクタの背面図である。 図１１中のＥ−Ｅ線における断面図である。 図１１の一部拡大図である。 図１３中の矢線Ｆで示す部分でロックアームを切り離した状態で示す斜視図である。 図９に示す電気コネクタのロックアームが傾動した状態にあるときの斜視図である。 図１５に示す電気コネクタを図１１中のＥ−Ｅ線に相当する位置で切断した断面図である。 従来のコネクタを示す斜視図である。 図１７に示すコネクタと、その連結対象である相手コネクタと、を示す斜視図である。 図１７中の矢線Ｇ方向から見た背面図である。 図１９中のＨ−Ｈ線における断面図である。 図１７に示すコネクタのロックアームが傾動した状態にあるときの斜視図である。 図２１に示すコネクタを図２０中のＨ−Ｈ線に相当する位置で切断した断面図である。 図２２に示すコネクタのロックアームの脚部が塑性変形したときの断面図である。

以下、図１〜図８に基づいて、本発明の第１実施形態である電気コネクタ１００について説明する。なお、電気コネクタ１００において、相手コネクタ２００と連結する側を正面側（前側）といい、その１８０度反対側を背面側（後側）といい、ロックアーム１１が設けられている側を上側といい、その１８０度反対側を下側という。また、相手コネクタ２００において、電気コネクタ１００と連結する側を正面側（前側）といい、その１８０度反対側を背面側（後側）といい、係止部２１が設けられている側を上側といい、その１８０度反対側を下側という。

図１〜図６に示すように、本実施形態の電気コネクタ１００は、連結対象である相手コネクタ２００のハウジング２０に設けられた突状の係止部２１に着脱可能に係合する係止部１３を有するシーソー式のロックアーム１１がハウジング１０の外周１０ａ側に相手コネクタ２００との連結方向Ｘに沿って延びるように設けられている。ハウジング１０は、その外周１０ａからロックアーム１１を挟んで対向するように突設された一対の側壁部１２，１２と、ハウジング１０の外周１０ａとロックアーム１１の下面部１１ａとの間にて側壁部１２，１２同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能なブリッジ部１４と、ロックアーム１１の下面部１１ａとブリッジ部１４とを連結する複数の脚部１５，１５と、を備えている。

即ち、電気コネクタ１００においては、ロックアーム１１の下面部１１ａと側壁部１２，１２の内側面１２ａ，１２ａとの間にロックアーム１１を揺動可能に支える弾性支持機構として、ブリッジ部１４及び複数の脚部１５，１５が設けられている。

図６に示すように、ブリッジ部１４は、図６中の矢線Ｙ方向から見たときの平面視形状は横幅の広い略Ｕ字形状の平板状の部材であり、その左右両方の側部１４ａ，１４ａがそれぞれ側壁部１２，１２の内側面１２ａ，１２ａに連設されている。また、略Ｕ字形状の底部１４ｂに相当する部分の上面（ロックアーム１１と対向する面）に複数の脚部１５，１５が連設されている。

後述する、図７，図８に示すように、ブリッジ部１４及び脚部１５は弾性変形可能であるため、ロックアーム１１の操作部１６に押圧力を加えたり、解除したりすると、ロックアーム１１はブリッジ部１４及び脚部１５の部分を支点としてシーソー状に揺動し、これに伴って、ロックアーム１１の係止部１３がハウジング１０の外周１０ａから離れたり、元の位置に復帰したりする。また、ロックアーム１１の係止部１３の下面に押上力が加わったり、解除されたりしたときも、同様に、ロックアーム１１はシーソー状に揺動する。

従って、図２に示すように分離状態にある、電気コネクタ１００と相手コネクタ２００とを互いに連結方向Ｘに移動させて連結すると、電気コネクタ１００のロックアーム１１の係止部１３が、相手コネクタ２００の係止部２１に当接して、これを乗り越えるように摺動した後、電気コネクタ１００の係止部１３が、相手コネクタ２００の係止部２１の背面側に嵌り込み、互いにロックされる。

一方、図７，図８に示すように、電気コネクタ１００のハウジング１０の背面側に位置する、ロックアーム１１の操作部１６をハウジング１０に向かって押圧すると、ロックアーム１１は、ブリッジ部１４及び脚部１５の部分を支点にしてシーソー状に傾斜し、操作部１６の反対に位置する係止部１３がハウジング１０の外周１０ａから離れる方向に移動する。操作部１６に対する押圧を解除すると、ブリッジ部１４及び脚部１５の弾性復元力により、ロックアーム１１は元の状態（図１，図４に示す状態）に復帰する。

従って、図２に示す電気コネクタ１００と相手コネクタ２００とが互いに連結状態にあるとき、ロックアーム１１の操作部１６をハウジング１０に向かって押圧すると、図７，図８に示すように、ロックアーム１１の係止部１３がハウジング１０の外周１０ａから離れるので、電気コネクタ１００と相手コネクタ２００とは分離可能な状態となる。

図１〜図８に示す電気コネクタ１００のような構成とすれば、低背化のために脚部１５，１５を短縮した場合においても、ロックアーム１１のシーソー揺動の際に支点となって弾性変形する部分として、脚部１５，１５及びブリッジ部１４を確保することができるので、弾性変形部分の短縮に起因する応力集中を回避することができ、ロックアームのヘタリを防止することができる。また、ロックアーム１１がシーソー揺動する際には、脚部１５，１５が弾性的に湾曲する以上にブリッジ部１４が捩れるように弾性変形可能であるため、ロックアーム１１の良好な解除操作性を維持することができ、ロックアームのヘタリ防止にも有効である。

次に、図９〜図１６に基づいて、本発明の第２実施形態である電気コネクタ３００について説明する。

図９〜図１６に示すように、本実施形態の電気コネクタ３００は、連結対象である相手コネクタ４００のハウジング４０に設けられた突状の係止部４１に着脱可能に係合する係止部３３を有するシーソー式のロックアーム３１がハウジング３０の外周３０ａ側に相手コネクタ４００との連結方向Ｘに沿って延びるように設けられている。

ハウジング３０は、その外周３０ａからロックアーム４１を挟んで対向するように突設された一対の側壁部３２，３２と、ハウジング３０の外周３０ａとロックアーム４１との間にて側壁部３２，３２の内側面３２ａ，３２ａからそれぞれ対向方向に沿って突設された弾性変形可能な突片部３４，３４と、ロックアーム４１の下面部と突片部３４，３４の先端部とをそれぞれ連結する脚部３５，３５と、を備えている。即ち、電気コネクタ３００においては、ロックアーム３１の下面部３１ａと側壁部３２，３２の内側面３２ａ，３２ａとの間にてロックアーム３１を揺動可能に支える弾性支持機構として、突片部３４，３４及び脚部３５，３５が設けられている。

図１１，図１３に示すように、突片部３４及び脚部３５は、側壁部３２の内側面３２ａと、ロックアーム３１の下面部３１ａと、の間において、背面視形状がＬ字状（若しくは逆Ｌ字状）をなすように形成されている。突片部３４，３４及び脚部３５，３５は、ロックアーム３１の下面部３１ａ側において、所定距離Ｚを隔てて配置されている。また、一対の側壁部３２，３２の正面部分は、ハウジング３０の正面側に形成された架橋部３７によって一体的に連結されている。

図１５，図１６に示すように、突片部３４及び脚部３５は弾性変形可能であるため、ロックアーム３１の操作部３６に押圧力を加えたり、解除したりすると、ロックアーム３１は突片部３４及び脚部３５の部分を支点としてシーソー状に揺動し、これに伴って、ロックアーム３１の係止部３３がハウジング３０の外周３０ａから離れたり、元の位置に復帰したりする。また、ロックアーム３１の係止部３３の下面に押上力が加わったり、解除されたりしたときも、同様に、ロックアーム３１はシーソー状に揺動する。

従って、図１０に示すように分離状態にある、電気コネクタ３００と相手コネクタ４００とを互いに連結方向Ｘに移動させて連結すると、電気コネクタ３００のロックアーム３１の係止部３３が、相手コネクタ４００の係止部４１に当接して、これを乗り越えるように摺動した後、電気コネクタ３００の係止部３３が、相手コネクタ４００の係止部４１の背面側に嵌り込み、互いにロックされる。

一方、図１５，図１６に示すように、電気コネクタ３００のハウジング３０の背面側に位置する、ロックアーム３１の操作部３６をハウジング３０に向かって押圧すると、ロックアーム３１は、突片部３４及び脚部３５の部分を支点にして、シーソー状に揺動し、操作部３６の反対に位置する係止部３３がハウジング３０の外周３０ａから離れる方向に移動する。操作部３６に対する押圧を解除すると、突片部３４及び脚部１５の弾性復元力により、ロックアーム３１は元の状態（図９，図１２に示す状態）に復帰する。

従って、図１０に示す電気コネクタ３００と相手コネクタ４００とが互いに連結状態にあるとき、ロックアーム３１の操作部３６をハウジング３０に向かって押圧すると、図１５，図１６に示すように、ロックアーム３１の係止部３３がハウジング３０の外周３０ａから離れるので、電気コネクタ３００と相手コネクタ４００とは分離可能な状態となる。

図９〜図１６に示す電気コネクタ３００のような構成とすれば、低背化のために脚部３５，３５を短縮した場合においても、ロックアーム３１のシーソー揺動の際に支点となって弾性変形する部分として、脚部３５，３５及び突片部３４を確保することができるので、弾性変形部分の短縮に起因する応力集中を回避することができ、ロックアームのヘタリを防止することができる。また、ロックアーム３１がシーソー揺動する際には、脚部３５，３５が弾性的に湾曲する以上に突片部３４が捩れるように弾性変形可能であるため、ロックアーム３１の良好な解除操作性を維持することができ、ロックアームのヘタリ防止にも有効である。

なお、前述した電気コネクタ１００，３００は本発明を例示するものであり、本発明に係るコネクタは図１〜図１６に示す電気コネクタ１００，３００に限定されない。

本発明の電気コネクタは、電気信号を導通する電線の接続手段として、自動車産業、電気電子機器産業あるいは機械産業などの分野において広く利用することができる。

１０，２０，３０，４０ ハウジング
１０ａ，３０ａ 外周
１１，３１ ロックアーム
１１ａ，３１ａ 下面部
１２，３２ 側壁部
１２ａ，３２ａ 内側面
１３，２１，３３，４１ 係止部
１４ ブリッジ部（弾性支持機構）
１４ａ 側部
１４ｂ 底部
１５，３５ 脚部（弾性支持機構）
１６，３６ 操作部
３４ 突片部（弾性支持機構）
３７ 架橋部
Ｘ 連結方向
Ｚ 所定距離
１００，３００ 電気コネクタ
２００，４００ 相手コネクタ

しかしながら、脚部５０３を短縮すると、脚部５０３を支点としてロックアーム５０２が揺動する際に、荷重を受けて弾性変形する部分が短くなる結果、脚部５０３の狭い範囲に荷重が集中するので、弾性変形範囲を超えた荷重を受けた脚部５０３の一部が応力集中によって塑性変形し、脚部５０３が元の姿勢に復帰しなくなることがある。

本発明の電気コネクタは、連結対象である相手コネクタのハウジングに設けられた係止部に着脱可能に係合するシーソー式のロックアームがハウジングの外周側に設けられた電気コネクタであって、
前記ロックアームがハウジングの外周側に相手コネクタとの連結方向に沿って延びるように設けられ、前記ハウジングの外周から前記ロックアームを挟んで対向するように前記ハウジングの長手方向にわたって前記ハウジングに突設された側壁部が設けられ、
前記側壁部の内側面と前記ロックアームの下面部との間に、前記ロックアームを揺動可能に支える平板状の平板部と、前記平板部に連結された脚部と、を備えた弾性支持機構を設けたことを特徴とする。

ここで、前記弾性支持機構として、前記ハウジングの外周と前記ロックアームとの間にて前記側壁部同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能な前記平板部を有するブリッジ部と、前記ロックアームと前記ブリッジ部とを連結する脚部と、を設けることができる。

一方、前記弾性支持機構として、前記ハウジングの外周と前記ロックアームとの間にて前記側壁部の内側面から対向方向に沿って突設された弾性変形可能な前記平板部を有する突片部と、前記ロックアームと前記突片部とを連結する脚部と、を設けることができる。

ハウジング３０は、その外周３０ａからロックアーム３１を挟んで対向するように突設された一対の側壁部３２，３２と、ハウジング３０の外周３０ａとロックアーム３１との間にて側壁部３２，３２の内側面３２ａ，３２ａからそれぞれ対向方向に沿って突設された弾性変形可能な突片部３４，３４と、ロックアーム３１の下面部と突片部３４，３４の先端部とをそれぞれ連結する脚部３５，３５と、を備えている。即ち、電気コネクタ３００においては、ロックアーム３１の下面部３１ａと側壁部３２，３２の内側面３２ａ，３２ａとの間にてロックアーム３１を揺動可能に支える弾性支持機構として、突片部３４，３４及び脚部３５，３５が設けられている。

Claims (4)

1. 連結対象である相手コネクタのハウジングに設けられた係止部に着脱可能に係合するシーソー式のロックアームがハウジングの外周側に設けられた電気コネクタであって、
   前記ロックアームがハウジングの外周側に相手コネクタとの連結方向に沿って延びるように設けられ、前記ハウジングの外周から前記ロックアームを挟んで対向状態に側壁部が設けられ、前記ロックアームの下面部と前記側壁部の内側面との間に前記ロックアームを揺動可能に支える弾性支持機構を設けた電気コネクタ。
2. 前記弾性支持機構として、前記ハウジングの外周と前記ロックアームとの間にて前記側壁部同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能なブリッジ部と、前記ロックアームと前記ブリッジ部とを連結する脚部と、を設けた請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記脚部を複数設けた請求項２記載の電気コネクタ。
4. 前記弾性支持機構として、前記ハウジングの外周と前記ロックアームとの間にて前記側壁部の内側面から対向方向に沿って突設された弾性変形可能な突片部と、前記ロックアームと前記突片部とを連結する脚部と、を設けた請求項１記載の電気コネクタ。