JP2021068498A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合保証位置への移行操作を円滑に行うことができるコネクタを提供する。【解決手段】コネクタ１１は、相手ハウジングが外嵌される嵌合面側上面３９の上方に相手ハウジングが係止するロック部４１を備えたコネクタハウジング１３と、嵌合面側上面３９よりもロック部４１に接近する方向の高い位置でコネクタハウジング１３に形成され、ＣＰＡ装置５３が仮係止位置から本係止位置へ摺動される検知部材搭載面１５と、嵌合検知部材から嵌合面側上面３９の上方に延出した延出自由端８１に設けられた係合突部８３が、仮係止位置ではロック部４１に当接するアーム部１７と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、コネクタに関する。

相手コネクタとの正規嵌合を検知して保証する嵌合検知部材（ＣＰＡ：Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ）を備えるコネクタが知られている（例えば特許文献１等）。
図９に、特許文献１に開示される従来の電気コネクタ５０１の分解斜視図を示す。電気コネクタ５０１は、嵌合検知部材（ＣＰＡ装置とも称す）５０３に加え、端子位置保証（ＴＰＡ：Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ）装置を備える。

端子位置保証装置（ＴＰＡ装置とも称す）５０５は、コネクタハウジング５０７の空洞部５０９の中で端子挿入位置から端子係止位置まで移動可能となっている。ＴＰＡ装置５０５は、端子係止位置にあるときに、電気端子５１１の係止表面に係合し、電気端子５１１を空洞部５０９の中に固定する。一方、ＣＰＡ装置５０３は、コネクタと相手コネクタ（図示略）が結合完了したときに仮係止位置から本係止位置（嵌合保証位置）に移動が可能となる。

ＣＰＡ装置５０３は、仮係止位置において、係止部５１３がコネクタハウジング５０７の係止突起５１５に係止される。また、アーム部５１７の係合突部５１９がコネクタハウジング５０７に係合されることで本係止位置への移動が規制される。一方、ＣＰＡ装置５０３は、コネクタハウジング５０７に相手ハウジングが嵌合されると、相手ハウジングのロック爪等がアーム部５１７の係合突部５１９を押下し、コネクタハウジング５０７との係合が解除されて本係止位置へ移動できる。これにより、ＣＰＡ装置５０３は、本係止位置に至ることをもって、コネクタハウジング５０７に相手ハウジングが正規嵌合されたことを検知することができるように構成されている。

特開２０１７−９８２２２号公報

しかしながら、ＣＰＡ装置５０３は、アーム部５１７の可動スペースが十分に確保できていない場合、ロック爪等が係合突部５１９を押下した際、コネクタハウジング５０７との係合がスムーズに解除できず、本係止状態に移行しにくくなったり、移行できなくなったりする可能性があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、嵌合保証位置への移行操作を円滑に行うことができるコネクタを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 相手ハウジングが外嵌される嵌合面側上面の上方に前記相手ハウジングが係止するロック部を備えたコネクタハウジングと、前記嵌合面側上面よりも前記ロック部に接近する方向の高い位置で前記コネクタハウジングに形成され、嵌合検知部材が仮係止位置から本係止位置へ摺動される検知部材搭載面と、前記嵌合検知部材から前記嵌合面側上面の上方に延出した延出自由端に設けられた係合突部が、前記仮係止位置では前記ロック部に当接するアーム部と、を備えることを特徴とするコネクタ。

上記（１）の構成のコネクタによれば、相手ハウジングを係止するロック部は、相手ハウジングが外嵌されるコネクタハウジングの嵌合面側上面の上方に設けられる。即ち、コネクタハウジングは、嵌合面側上面から上方に離間した位置にロック部が配置されている。
コネクタハウジングに装着される嵌合検知部材は、相手コネクタとの正規嵌合を検知して保証する部材である。コネクタハウジングに装着された嵌合検知部材は、仮係止位置から本係止位置に至ることをもって、コネクタハウジングに相手ハウジングが正規嵌合されたことを検知する。
コネクタハウジングは、この嵌合検知部材が仮係止位置から本係止位置へ摺動して案内される検知部材搭載面を有する。この検知部材搭載面は、嵌合面側上面よりもロック部に接近する方向の高い位置でコネクタハウジングに形成されている。
検知部材搭載面に装着された嵌合検知部材は、嵌合面側上面の上方に延出するアーム部を有する。アーム部は、延出自由端に係合突部が設けられている。嵌合検知部材は、このアーム部の係合突部がロック部に当接することにより、本係止位置への摺動が規制されて検知部材搭載面の仮係止位置に保持される。
嵌合検知部材は、相手ハウジングがコネクタハウジングに嵌合されると、相手ハウジングのロック爪によりロック部に当接している係合突部が押下される。ロック爪に押下された係合突部は、本係止位置への摺動規制が解除されて、本係止位置へ移動が可能となる。これにより、相手ハウジングのロック爪が、コネクタハウジングのロック部を確実に係止したことが検出される。
ロック部に対する係止が解除された係合突部は、嵌合検知部材の本係止位置への移動に伴い、ロック部の下面に摺接しながら、アーム部をロック部からの反力により下方へ弾性変形させる。即ち、アーム部の延出自由端が、嵌合面側上面に接近する方向に変位する。このとき、嵌合検知部材は、嵌合面側上面よりも高い位置の検知部材搭載面に装着されているので、嵌合面側上面と検知部材搭載面とが同一平面である場合に比べ、アーム部の下方に確保される弾性変位空間が大きくなる。
その結果、アーム部の可動スペースが十分に確保でき、延出自由端が嵌合面側上面に接触して本係止状態に移行しにくくなったり、移行できなくなったりすることが抑制される。
また、本構成のコネクタは、嵌合面側上面と検知部材搭載面とからなる段違いの面が、コネクタハウジングの内方のみに設定されているので、コネクタハウジングの外形を変化させずに済む。これにより、コネクタは、従来同様の設置スペースや、他部材との取り合いを踏襲しながら（即ち、設計変更等を必要とせずに）、嵌合検知機能の操作性、信頼性を向上させることができる。

（２） 前記アーム部の前記係合突部が、前記嵌合面側上面と前記検知部材搭載面の境界に形成される段差部に対して、前記嵌合検知部材が前記本係止位置へ摺動される方向の前側に配置されることを特徴とする上記（１）に記載のコネクタ。

上記（２）の構成のコネクタによれば、アーム部の係合突部が、嵌合面側上面と検知部材搭載面の段差部よりも、嵌合検知部材が本係止位置へ摺動される方向の前側に配置される。例えば、アーム部は、検知部材搭載面に装着された嵌合検知部材よりも前方に延出した片持ち梁状に形成でき、弾性を付与しやすい構造とすることができる。そして、嵌合検知部材から延出したアーム部の延出自由端が、嵌合面側上面の上方に配置されることから、アーム部の可動スペースに、段差部による高低差を確実に加えることができる。

本発明に係るコネクタによれば、嵌合保証位置への移行操作を円滑に行うことができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るコネクタの分解斜視図である。 図１に示したコネクタの縦断面図である。 図１に示したコネクタハウジングの縦断面斜視図である。 図１に示したコネクタハウジングを後方より見た斜視図である。 端子挿入途中におけるコネクタの縦断面図である。 端子の挿入が完了したコネクタの縦断面図である。 嵌合検知部材のアーム部の動作を説明するコネクタの縦断面図である。 嵌合検知部材が本係止位置に移動したコネクタの縦断面図である。 ＣＰＡ装置を含む従来の電気コネクタの分解斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコネクタ１１の分解斜視図である。図２は、図１に示したコネクタ１１の縦断面図である。
本実施形態に係るコネクタ１１は、コネクタハウジング１３と、検知部材搭載面１５と、アーム部１７とを主要な構成として有する。

コネクタハウジング１３は、電気絶縁性を有する合成樹脂材により略直方体の外形状を有して一体成形される。コネクタハウジング１３は、長手方向の一方の面が、相手ハウジング（図示略）と嵌合する側の前面となり、その反対側の他方の面が、装着する端子１９（図５参照）を挿入する後面となる。コネクタハウジング１３は、長手方向に直交する一方が、相手ハウジングとの嵌合を固定するロックアーム２１を備えた上面となり、長手方向に直交する他方が、下面となる。また、コネクタハウジング１３は、長手方向及び上下方向に直交し、かつコネクタハウジング１３から前方を向いたときの左右が側面となる。

コネクタハウジング１３の前面には、相手ハウジングに収容された例えば雄端子（図示略）を受け入れる複数の端子受入口２３が縦横に開口する。

なお、ここで、雄端子を収容する相手コネクタは、雄コネクタである。この場合、コネクタハウジング１３に装着される端子１９は、雄端子と電気的に接触する雌端子となる。雌端子を収容するコネクタ１１は、雌コネクタである。なお、コネクタ１１は、雄端子を収容する雄コネクタとしてもよく、この場合、相手コネクタは、雌コネクタとなる。

端子受入口２３は、例えば左右方向に５つ、上下方向に２段の合計１０個が設けられている。この端子受入口２３のそれぞれは、コネクタハウジング１３の内方に画成される端子収容室２５に通じ、それぞれの端子収容室２５は、後面で端子挿入口２７（図４参照）となって開口する。つまり、コネクタハウジング１３には、１０個の端子収容室２５が形成される。なお、端子収容室２５の数や配列はこれに限定されない。

コネクタハウジング１３の前面には、端子位置保証（ＴＰＡ：Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ）装置としてのフロントホルダ２９が装着される。フロントホルダ２９は、それぞれの端子受入口２３と連なって通じる連通口３１を有する。相手コネクタの雄端子は、この連通口３１を介して端子受入口２３に挿入される。フロントホルダ２９には、それぞれの端子収容室２５に挿入される複数のランス接触板３３が突出する。ランス接触板３３は、フロントホルダ２９が前面に装着されると、それぞれの端子収容室２５に設けられた弾性可撓係止片（ランスとも称す）３５に接触する。

フロントホルダ２９は、コネクタハウジング１３の前面に挿入されると、端子１９に正規に係止して配置された弾性可撓係止片３５により形成される退避空間３７に、ランス接触板３３を挿入する。弾性可撓係止片３５は、端子収容室２５に挿入された端子１９に不完全係止のとき、一部が退避空間３７に突出する。そうすると、前面に挿入されたフロントホルダ２９は、ランス接触板３３が弾性可撓係止片３５に干渉して装着が不能となる。これにより、フロントホルダ２９は、装着不能となることにより、端子１９が不完全係止であることを検知可能とする。また、フロントホルダ２９は、全ての弾性可撓係止片３５が端子１９を完全に係止していると、前面への装着が完了する。前面に装着されたフロントホルダ２９は、ランス接触板３３が退避空間３７に嵌入することにより、弾性可撓係止片３５の係止解除方向の移動を規制して、端子１９を二重に抜け止めするようにも作用する。

コネクタハウジング１３は、相手ハウジングが外嵌される嵌合面側上面３９の上方に、相手ハウジングが係止するロック部４１を備える。ロック部４１は、ロックアーム２１に設けられる。ロックアーム２１は、基端がコネクタハウジング１３の前部に接続し、上向き後方に向かって延出した片持ち梁状に形成される。従って、ロックアーム２１の延出端は自由端となって上下に弾性変位可能となっている。ロックアーム２１は、一対の平行な側板部４３（図１参照）が架橋部４５と、自由端側の操作部４７とに連結されて形成される。ロック部４１は、架橋部４５と操作部４７の間で、一対の側板部４３に渡って形成されている。

コネクタ１１は、コネクタハウジング１３の後面に、検知部材装着部４９を開口する。コネクタハウジング１３は、検知部材装着部４９の前方に、ＣＰＡストッパ壁５１が起立して形成される。この検知部材装着部４９には、相手コネクタとの正規嵌合を検知して保証する嵌合検知部材（ＣＰＡ：Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ）が装着される。この嵌合検知部材（ＣＰＡ装置とも称す）５３は、検知部材装着部４９において、仮係止位置（図５に示す位置）から本係止位置（図８に示す位置）へ移動される。

図３は、図１に示したコネクタハウジング１３の縦断面斜視図である。
ＣＰＡ装置５３は、検知部材装着部４９の検知部材搭載面１５に摺動して案内されることにより、仮係止位置から本係止位置へ移動される。検知部材搭載面１５は、コネクタハウジング１３の後面から更に後方へ延出した突出板部５５の上側面となる。検知部材搭載面１５は、嵌合面側上面３９よりもロック部４１に接近する方向の高い位置でコネクタハウジング１３に形成されている。嵌合面側上面３９と検知部材搭載面１５との間には、段差部５７が形成されている。即ち、コネクタハウジング１３は、段差部５７を挟み、検知部材搭載面１５よりも低い位置で、嵌合面側上面３９が配置される。この場合、嵌合面側上面３９は、コネクタハウジング１３の前面で開放する凹溝として形成されていてもよい。

図４は、図１に示したコネクタハウジング１３を後方より見た斜視図である。
検知部材搭載面１５の中央後部には、係止突起５９が突設される。この係止突起５９は、ＣＰＡ装置５３の後部下面に形成される係止部６１を係止する。係止突起５９に係止部６１が係止されたＣＰＡ装置５３は、検知部材装着部４９からの後抜けが規制される。

図１に示すように、ＣＰＡ装置５３は、左右に長い矩形状の底板部６３の両側に一対の平行な起立壁部６５が形成される。底板部６３は、後縁の下面が切り欠かれて上記係止部６１となる。起立壁部６５の上端には、進退操作部６７が架橋される。底板部６３は、両側が起立壁部６５よりも外側に突出した凸板部６９となる。進退操作部６７は、両側が起立壁部６５よりも外側に突出して垂下する垂下部７１を有する。垂下部７１と起立壁部６５との間には、下方に開口する係合溝７３が形成される。

ＣＰＡ装置５３は、進退操作部６７が手指により把持されて底板部６３が検知部材搭載面１５に摺動される。ＣＰＡ装置５３は、一対の凸板部６９が、検知部材装着部４９の内面に形成された一対の案内溝７５（図４参照）にそれぞれ挿入される。また、ＣＰＡ装置５３は、一対の係合溝７３が、検知部材装着部４９の両側でコネクタハウジング１３に起立する一対の案内壁７７（図４参照）に係合する。

ＣＰＡ装置５３は、ＣＰＡ本体部７９（図４参照）の底板部６３から嵌合面側上面３９の上方に延出自由端８１が延出して形成されるアーム部１７を有する。アーム部１７は、延出自由端８１の上側面に係合突部８３が形成される。この係合突部８３は、ＣＰＡ装置５３の仮係止位置でロック部４１に当接する。

アーム部１７の係合突部８３は、嵌合面側上面３９と検知部材搭載面１５の境界に形成される段差部５７に対して、ＣＰＡ装置５３が本係止位置へ摺動される方向の前側に配置される。従って、係合突部８３が当接するロック部４１も、段差部５７よりも前側に配置されている。

次に、コネクタ１１の組付け手順を説明する。
図５は、端子挿入途中におけるコネクタ１１の縦断面図である。
コネクタ１１は、フロントホルダ２９が未挿入とされたコネクタハウジング１３において、電線８５の末端に取り付けられた端子１９が、端子挿入口２７より各端子収容室２５に挿入される。端子１９は、所定の位置に挿入されると、弾性復帰した弾性可撓係止片３５が弾接して後抜けが規制される。このとき、ＣＰＡ装置５３は、係止部６１が係止突起５９に係止されるとともに、係合突部８３がロック部４１に当接（若しくはクリアランスを有して近接）した仮係止位置となっている。

図６は、端子１９の挿入が完了したコネクタ１１の側断面図である。
全ての端子１９が各端子収容室２５に装着完了すると、フロントホルダ２９がコネクタハウジング１３の前面に装着される。フロントホルダ２９は、ランス接触板３３が退避空間３７に嵌入することにより、弾性可撓係止片３５の係止解除方向の移動を規制して、端子１９を二重に抜け止めする。

図７は、ＣＰＡ装置５３（嵌合検知部材）のアーム部１７の動作説明図である。
コネクタ１１は、相手コネクタが嵌合されると、相手コネクタのロック爪（図示略）がロック部４１を押下し、ロックアーム２１を押し下げる。相手コネクタのロック爪は、嵌合が完了すると、コネクタハウジング１３の後面に向かってロック部４１を通過する。すると、ロックアーム２１は、弾性復帰してロック部４１がロック爪を係止し、相手コネクタとコネクタ１１とが嵌合状態で固定（ロック）される。

このとき、ロック部４１を通過したロック爪は、係合突部８３を下方向（矢印Ｕ方向）に押下する。アーム部１７は、係合突部８３が押下されると、延出自由端８１が円弧状の軌跡を描いてＲ方向に揺動される。これにより、ＣＰＡ装置５３のアーム部１７は、ロック部４１との係合が解除され、本係止位置への移動が可能となる。

図８は、ＣＰＡ装置５３（嵌合検知部材）が本係止位置に移動したコネクタ１１の縦断面図である。
検知部材搭載面１５を前方に摺動されたＣＰＡ装置５３は、アーム部１７の係合突部８３がロック部４１の下面に摺接する。アーム部１７は、係合突部８３がロック部４１を通過すると、弾性復元力により上方へ揺動し、上側の面がロック部４１に当接する。ＣＰＡ装置５３は、ＣＰＡ本体部７９が、ＣＰＡストッパ壁５１に当接することで、本係止位置への移動が完了する。

次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施形態に係るコネクタ１１では、相手ハウジングを係止するロック部４１は、相手ハウジングが外嵌されるコネクタハウジング１３の嵌合面側上面３９の上方に設けられる。即ち、コネクタハウジング１３は、嵌合面側上面３９から上方に離間した位置にロック部４１が配置されている。

コネクタハウジング１３に装着されるＣＰＡ装置５３は、相手コネクタとの正規嵌合を検知して保証する部材である。コネクタハウジング１３に装着されたＣＰＡ装置５３は、仮係止位置から本係止位置に至ることをもって、コネクタハウジング１３に相手ハウジングが正規嵌合されたことを検知する。

コネクタハウジング１３は、このＣＰＡ装置５３が仮係止位置から本係止位置へ摺動して案内される検知部材搭載面１５を有する。この検知部材搭載面１５は、嵌合面側上面３９よりもロック部４１に接近する方向の高い位置でコネクタハウジング１３に形成されている。

検知部材搭載面１５に装着されたＣＰＡ装置５３は、嵌合面側上面３９の上方に延出するアーム部１７を有する。アーム部１７は、延出自由端８１に係合突部８３が設けられている。ＣＰＡ装置５３は、このアーム部１７の係合突部８３がロック部４１に当接することにより、本係止位置への摺動が規制されて検知部材搭載面１５の仮係止位置に保持される。

ＣＰＡ装置５３は、相手ハウジングがコネクタハウジング１３に嵌合されると、相手ハウジングのロック爪によりロック部４１に当接している係合突部８３が押下される。ロック爪に押下された係合突部８３は、本係止位置への摺動規制が解除されて、本係止位置へ移動が可能となる。これにより、相手ハウジングのロック爪が、コネクタハウジング１３のロック部４１に確実に係止したことが検出される。

ロック部４１に対する係止が解除された係合突部８３は、ＣＰＡ装置５３の本係止位置への移動に伴い、ロック部４１の下面に摺接しながら、アーム部１７をロック部４１から反力により下方へ弾性変形させる。即ち、アーム部１７の延出自由端８１が、嵌合面側上面３９に接近する方向に変位する。

このとき、ＣＰＡ装置５３は、嵌合面側上面３９よりも高い位置の検知部材搭載面１５に装着されているので、嵌合面側上面３９と検知部材搭載面１５とが同一平面である場合に比べ、アーム部１７の下方に確保される弾性変位空間が大きくなる。

その結果、アーム部１７の可動スペースが十分に確保でき、延出自由端８１が嵌合面側上面３９に接触して本係止状態に移行しにくくなったり、移行できなくなったりすることが抑制される。

また、本実施形態のコネクタ１１は、嵌合面側上面３９と検知部材搭載面１５とからなる段違いの面が、コネクタハウジング１３の内方のみに設定されているので、コネクタハウジング１３の外形を変化させずに済む。これにより、コネクタ１１は、従来同様の設置スペースや、他部材との取り合いを踏襲しながら（即ち、設計変更等を必要とせずに）、嵌合検知機能の操作性、信頼性を向上させることができる。

更に、本実施形態のコネクタ１１では、アーム部１７の係合突部８３が、嵌合面側上面３９と検知部材搭載面１５の段差部５７よりも、ＣＰＡ装置５３が本係止位置へ摺動される方向の前側に配置される。アーム部１７は、検知部材搭載面１５に装着されたＣＰＡ装置５３よりも前方に延出した片持ち梁状に形成でき、弾性を付与しやすい構造とすることができる。そして、ＣＰＡ装置５３から延出したアーム部１７の延出自由端８１が、嵌合面側上面３９の上方に配置されることから、アーム部１７の可動スペースに、段差部５７による高低差を確実に加えることができる。

従って、本実施形態に係るコネクタ１１によれば、嵌合保証位置への移行操作を円滑に行うことができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係るコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 相手ハウジングが外嵌される嵌合面側上面（３９）の上方に前記相手ハウジングが係止するロック部（４１）を備えたコネクタハウジング（１３）と、
前記嵌合面側上面（３９）よりも前記ロック部（４１）に接近する方向の高い位置で前記コネクタハウジング（１３）に形成され、嵌合検知部材（ＣＰＡ装置５３）が仮係止位置から本係止位置へ摺動される検知部材搭載面（１５）と、
前記嵌合検知部材（ＣＰＡ装置５３）から前記嵌合面側上面（３９）の上方に延出した延出自由端（８１）に設けられた係合突部（８３）が、前記仮係止位置では前記ロック部（４１）に当接するアーム部（１７）と、
を備えることを特徴とするコネクタ（１１）。
［２］ 前記アーム部（１７）の前記係合突部（８３）が、前記嵌合面側上面（３９）と前記検知部材搭載面（１５）の境界に形成される段差部（５７）に対して、前記嵌合検知部材（ＣＰＡ装置５３）が前記本係止位置へ摺動される方向の前側に配置されることを特徴とする上記［１］に記載のコネクタ（１１）。

１１…コネクタ
１３…コネクタハウジング
１５…検知部材搭載面
１７…アーム部
３９…嵌合面側上面
４１…ロック部
５３…ＣＰＡ装置（嵌合検知部材）
５７…段差部
８１…延出自由端
８３…係合突部

Claims (2)

1. 相手ハウジングが外嵌される嵌合面側上面の上方に前記相手ハウジングが係止するロック部を備えたコネクタハウジングと、
   前記嵌合面側上面よりも前記ロック部に接近する方向の高い位置で前記コネクタハウジングに形成され、嵌合検知部材が仮係止位置から本係止位置へ摺動される検知部材搭載面と、
   前記嵌合検知部材から前記嵌合面側上面の上方に延出した延出自由端に設けられた係合突部が、前記仮係止位置では前記ロック部に当接するアーム部と、
   を備えることを特徴とするコネクタ。
2. 前記アーム部の前記係合突部が、前記嵌合面側上面と前記検知部材搭載面の境界に形成される段差部に対して、前記嵌合検知部材が前記本係止位置へ摺動される方向の前側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。

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