JP3683516B2 - コネクタのロック機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ワイヤーハーネス等の接続に適用され、相手側のコネクタの係止部と係合するロックアームを備えたコネクタのロック機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６および図７は、この種のコネクタのロック機構に関連する技術の一例として、先に本願出願人によって提案された特開平６−８９７５６号公報に記載のコネクタのロック機構である。以下、図６および図７に基づいて説明する。
【０００３】
図６に示すように、雌型端子６８を内部に収容する雄型コネクタ５０は、その長手方向（前後方向）の前半部５１にフード部５３が設けられている。フード部５３の外側には、アーチ状の膨出壁５４が一体的に形成されている。フード部５３の内側には、相手方の雌型コネクタ６５に対する環状空間５５が形成されている。
【０００４】
膨出壁５４の内部には、雌型コネクタ６５の係止部６７と係合するロックアーム５６が設けられている。ロックアーム５６は、環状空間５５に臨み、一組のコネクタ５０，６５の嵌合する方向に平行に形成されている。
【０００５】
図７に示すように、ロックアーム５６は、雄型コネクタ５０のハウジング主体部６２に繋がる支点部５７ａを有する胴体部５７と、胴体部５７から雄型コネクタ５０の嵌合方向前側に延びる連結部５８と、支点部５７ａから雄型コネクタ５０の嵌合方向後側に延びる押圧用の操作部５９とを一体的に備えている。
【０００６】
胴体部５７は、連結部５８と操作部５９の間に位置しており、連結部５８の板厚より厚肉に形成されている。支点部５７ａは、胴体部５７の後方寄りに位置しており、胴体部５７の全幅に亘って繋がっている。支点部５７ａは、操作部５９を押圧した際の回動支点として機能している。
【０００７】
連結部５８は、可撓性を有する薄板状に形成され、その先細状の先端部５８ａは膨出壁５４の前端部５４ａに逆コの字状に繋がっている。繋がっている幅Ｗは、先端部５８ａの全幅に亘っている。連結部５８の上面５８ｂと膨出壁５４との間には、撓みスペース６０が形成されている。
【０００８】
連結部５８の下面５８ｃには、雌型コネクタ６５の係止部６７に対する係止突起６１（図６）が下向きに突設している。係止突起６１は、連結部５８の先端側にやや近接する位置に設けられている。この係止突起６１は、前方にテーパ状の案内面６１ａを有し、後方に係止面６１ｂを有している。
【０００９】
複数の雄型端子（図示せず）を内部に収容する雌型コネクタ６５は、嵌合フード６６を備えている。一組のコネクタ５０，６５の嵌合は、この嵌合フード６６を雄型コネクタ５０の環状空間５５に嵌入させることによって行われる。嵌合フード６６の外壁面には、ロックアーム５６の係止突起６１と係合する係止部６７が突出形成されている。一組のコネクタ５０，６５は、ロックアーム５６の係止突起６１を係止部６７の垂直係止面６７ａに当接させることによりロックされる。
【００１０】
上述したように、ロックは、雌型コネクタ６５を雄型コネクタ５０の環状空間５５に押し込むことにより行われ、嵌合フード６６の前端部６６ａがロックアーム５６の係止突起６１に接しながら進入して、係止部６７がロックアーム５６をへの字状に浮き上がらせ、さらに雌型コネクタ６５が奥へ進入し、係止部６７が係止突起６１を完全に乗り越えた位置でロックアーム５６が弾性復帰してロックが行われる。
【００１１】
一方、ロックを解除する際は、ロックアーム５６の操作部５９を押圧することにより行う。すなわち、操作部５９を押圧すると、梃子の原理で支点部５７ａを支点として、ロックアーム５６がアーチ状に撓み、係止部６７と係止突起６１のロックが外れて一組のコネクタ５０，６５が抜き出し可能状態になる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコネクタでは、解決すべき以下の問題点がある。
【００１３】
先ず一つには、一組のコネクタ５０，６５の嵌合時または嵌合解除時において、操作部を押圧してロックアーム５６をアーチ状に浮き上がらせた際に、係止突起６１が垂直に変位するのではなく、斜めにまたは円軌道を描いて変位して、コネクタ５０，６５にがたつきが生じるという問題がある。
【００１４】
がたつきが生じると、一組のコネクタ５０，６５の緊密性が維持できなくなり、殊に防水型のコネクタにあっては、水滴や塵埃などが隙間から浸入して、接続不良等を生じて電気的接続の信頼性が損なわれることがある。
【００１５】
また、ロックアーム５６が支点部５７ａと連結部５８の２点で支持されているため、前後方向に直交する方向（幅方向）から外力を受けた場合は、外力を阻止する壁または部材がないゆえ、ロックアーム５６が曲げを受けた状態となり、ロックアーム５６が幅方向に変形する心配がある。
【００１６】
本発明は、上記した点に鑑み、雌型コネクタと雄型コネクタのがたつきを解消して、嵌合精度が高いコネクタのロック機構を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、相手側のコネクタの係合部と係合する可撓性のロックアームが、係止部を有する胴体部と、該胴体部の一端側に形成された押圧用の操作部と、該胴体部の他端側に形成され、コネクタのフード部に繋がる連結部とを備えたコネクタのロック機構において、前記ロックアームの前記操作部側に支点部が設けられ、前記胴体部からコネクタ嵌合方向に平行に一対の脚部からなる前記連結部が形成され、該一対の脚部の各先端支持部が前記フード部の内側壁に繋がり、該ロックアームが該支点部と一対の該先端支持部とでコネクタハウジングに支持され、該支点部と該一対の先端支持部との中間部に前記係止部が位置し、該支点部からコネクタ嵌合反対方向に前記操作部が延長され、該操作部を押圧することにより、該係止部がコネクタ嵌合方向に対して垂直に変位することを特徴とする。
【００１８】
上記構成により、支点部と連結部との間に位置する係止部を、コネクタの嵌合方向に対して垂直に変位させることで、係止部と係合部との間に遊びを形成せずにロックを行うことができ、コネクタのがたつきが防止される。また、このようにロックアームのコネクタ嵌合方向のがたや移動がなくなるので、コネクタハウジングのコネクタ嵌合方向の小型化が可能となる。
【００２３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のコネクタのロック機構において、前記一対の脚部の間に、前記相手側のコネクタの前記係合部に対するスライド溝が形成され、該スライド溝に該係合部がスライド挿入することを特徴とする。
【００２４】
上記構成により、一対の脚部の間にスライド溝を形成し、スライド溝に係合部をスライド挿入することで、相手側のコネクタの係合部がスライド溝に案内され、嵌合直交方向にがたつきがない状態で、一組のコネクタが嵌合する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明に係るコネクタのロック機構の一実施形態を示すものである。
【００２６】
図１に示すように、一組のコネクタ１０，３８は、雌型コネクタ（相手側のコネクタ）３８と雄型コネクタ１０とからなり、雌型コネクタ３８は、雌型のコネクタハウジング３９と電線（図示せず）の接続された雄型端子（図示せず）とを備え、雄型コネクタ１０は、雄型のコネクタハウジング１１と電線の接続された雌型端子（図示せず）とを備えている。
【００２７】
雄型のコネクタハウジング１１は、外側のフード部１５と、フード部１５の内側のハウジング主体部１２と、ハウジング主体部１２の内側において雌型端子を収容する端子収容室２４と、環状空間２３に臨むロックアーム２７とを備えている。
【００２８】
フード部１５は、環状空間２３の外壁であり、全体として環状に形成され、上下壁１５ａ、１５ｂと、上下壁１５ａ，１５ｂを繋ぐ側壁１５ｃ，１５ｄとからなっている。
【００２９】
ここで、本明細書における説明の都合上、雄型コネクタ１０または雌型コネクタ３８の上下、前後および左右の概念を以下のように定めることとする。上下については、雄型のコネクタハウジング１１または雌型のコネクタハウジング３９の配置によって変わりうるものであるが、便宜的に、ロックアーム２７またはロックアーム２７と係合する係合部４４の位置する側を上側と定めることとする。前後については、相手側の雄型コネクタ１０または雌型コネクタ３８と嵌合する側を前側と定めることとする。左右については、雄型端子または雌型端子の並列する方向と定めることとする。
【００３０】
フード部１５の上壁１５ａは、後述するロックアーム２７がその一部を兼ねており、平坦に形成されている。なお、この上壁１５ａの外側には、矩形筒状の膨出壁２０が形成されている。膨出壁２０は、両側の側壁１５ｃ，１５ｄから上方に立ち上がる側壁部２０ａ，２０ｂと、両側の側壁部２０ａ，２０ｂとを繋ぐ上壁部２０ｃとを備えている。両側の側壁部２０ａ，２０ｂは後方に延在し、ハウジング主体部１２に繋がっている。両側の側壁部２０ａ，２０ｂと上壁部２０ｃとがなす空間は、ロックアーム２７に対する撓み空間２１となっており、撓み空間２１の後半部にあっては、上壁部２０ｃが開口形成され、ロックアーム２７の操作部３０が露出している。
【００３１】
下壁１５ｂは、上壁１５ａと平行に形成され、平坦な壁部をなしている。両側の側壁１５ｃ，１５ｄは、半環状に形成されており、側壁１５ｃ，１５ｄの中央部には、嵌合フード４２の側壁４２ｂ，４２ｃのガイドリブ４３に対するガイド溝１６が設けられている。このガイド溝１６は、フード部１５の前後方向の全長に亘り設けられている。
【００３２】
環状空間２３は、雌型のコネクタハウジング３９の嵌合フード４２に対応する形状に形成されている。環状空間２３が大きすぎると、水滴や塵埃等の浸入する心配があるゆえ、また、環状空間２３が小さ過ぎると、一組のコネクタ１０，３８の嵌合をスムーズに行うことができないゆえ、一組のコネクタ１０，３８の密封性を考慮して、環状空間２３の大きさが定められている。
【００３３】
図２に示すように、フード部１５の内側には、ハウジング主体部１２が設けられ、ハウジング主体部１２には格子状の端子収容室２４が区画形成されている。端子収容室２４には、電線の接続された六つの雌型端子が収容されるようになっている。端子収容室２４の下側に位置する正方形状の開口２５は、端子の抜き取り治具（図示せず）を挿入するための挿入孔である。
【００３４】
端子収容室２４の前端面２４ａおよび後端面２４ｂには、部分的に開口が形成されている。前端面２４ａの開口からは、タブ状の電気接触部を有する雄型端子が内部に挿入して、雌型端子の電気接触部と電気的に接続できるようになっており、後端面の開口からは、雌型端子が端子収容室２４に挿入できるようになっている。
【００３５】
本実施形態における端子収容室２４は、一段で左右方向に並設されている。各端子収容室２４は、仕切壁で区画されているため、隣接する端子が接触して接続不良等を生ずる心配はない。なお、本実施形態に限らず、端子収容室２４を上下二段に形成してもよいし、左右方向に並設する端子収容室２４の数を増減してもよい。
【００３６】
図３に示すように、ロックアーム２７は、雌型のコネクタハウジング３９の係合部４４に係合して、一組のコネクタ１０，３８をロックするものであり、環状空間２３に臨むように設けられている。ロックアーム２７は、ロック用突部（係止部）２９を有する胴体部２８と、胴体部２８の後方側に形成された押圧用の操作部３０と、胴体部２８の先方側に形成された一対の脚部（連結部）３３，３４とを備え、雄型のコネクタハウジング１１の幅方向中央部において一組のコネクタ１０，３８の嵌合する方向に延在している。
【００３７】
図４に示すように、ロックアーム２７は、全体として平板状を成しており、先方側の一対の脚部３３，３４から胴体部２８を介して後方側に向かうに従い厚肉になっている。一対の脚部３３，３４および胴体部２８は、コネクタ１０，３８（図３）の嵌合方向に対して平行に形成され、胴体部２８に続く操作部３０は上方に一段高くなっている。
【００３８】
脚部３３，３４は、均一な薄肉板状を成しており、環状空間２３（図１）を形成する壁部の一部を兼ねている。脚部３３，３４の各先端支持部３３ａ，３４ａは、膨出壁２０の内側壁２０ｄに繋がっており（図５）、ロックアーム２７の先端が上下方向に撓まないようになっている。一対の脚部３３，３４の付け根部近傍には、同一平面上にある胴体部２８が形成されている。
【００３９】
胴体部２８の下面２８ｂには、雌型のコネクタハウジング３９の係合部４４（図３）に対するロック用突部２９が設けられている。ロック用突部２９は、下向きに突出形成されている。ロック用突部２９は、後述する支点部３１と先端支持部３３ａ，３４ａとの間に位置している。操作部３０を下向きに押圧することで、ロック用突部２９は、コネクタの嵌合方向に垂直に変位（上下動）するようになっている。
【００４０】
ロックアーム２７の全体形状、ロック用突部２９の位置、支点部３１と先端支持部３３ａ，３４ａの距離、断面積等は、強度バランスの数値計算および解析モデルによるシミュレーションを行うことにより求められている。
【００４１】
ロック用突部２の前端面２９ａは、一対の脚部３３，３４の又部でもあり、雌型のコネクタハウジング３９の係合部４４が、一対の脚部３３，３４の間のスライド溝３５に挿入した際に、係合部４４が又部（図５）に当接することで、雌型コネクタ３８の進入が一旦停止する。そして、この当接力がある値を越えた時点で、慣性ロックにより、雌型コネクタ３８がさらに奥側に進入し、ロック用突部２９の後端面２９ｂが嵌合フード４２に形成された係合部４４に係止されて、一組のコネクタ１０，３８が完全嵌合するようになっている。このように一組のコネクタ１０，３８の嵌合操作を二段階に分けて行うことで、嵌合操作のフィーリングが良くなり不完全嵌合等による接続不良が減少する利益がある。
【００４２】
胴体部２８の後方には、漸次上昇するスロープを介して押圧用の操作部３０が続いている。操作部３０の下面３０ｂには、ロックアーム２７を支持する一対の支点部３１が下向きに形成されている。支点部３１は、ハウジング主体部１２に繋がっている。操作部３０の上面３０ａには、操作部３０を指で下向きに押圧する際の滑り防止用の凹部３０ｃ（図５）が設けられている。
【００４３】
操作部３０は、スロープを介して一対の脚部３３，３４および胴体部２８より上方に一段高い位置にあるため、操作部３０の下方には隙間３２が確保されている。この隙間３２を利用して、操作部３０の下向きへの押し込みが可能になっている。操作部３０の上方は露出しており、指を載置できるようになっている。
【００４４】
ロックアーム２７は、操作部３０の下面３０ｂに形成された一対の支点部３１と、膨出壁２０の内側壁２０ｄの両側に繋がる一対の先端支持部３３ａ，３４ａとにより、前後方向（長手方向）と左右方向（幅方向）の四点で支持されている。ロックアーム２７が前後方向および左右方向に支持されることで、ロックアーム２７の姿勢安定性が向上する。
【００４５】
図５に示すように、殊に、ロックアーム２７の先端支持部３３ａ，３４ａを左右の二点で支持することで、梃子の原理で先端支持部３３ａ，３４ａに働く力が、二方向に分配されて、アーチ状に浮き上がるロックアーム２７の姿勢安定性が格段に向上する。
【００４６】
したがって、ロック用突部２９が、前後左右にずれることが防止され、コネクタの嵌合方向に対して垂直に変位して、一組のコネクタ１０，３８をがたつきなく堅固に嵌合することができるようになっている。なお、一対の支点部３１に代えて支点部３１を一カ所として、３点でロックアーム２７を支持するようにしてもよい。
【００４７】
再び図３に示すように、雌型のコネクタハウジング３９は、雄型のコネクタハウジング１１に対する嵌合フード４２を有する前半部４０と、前半部４０の後方に続き雄型端子を収容する端子収容室４５が内部に形成された後半部４１とから成っている。嵌合フード４２の内側には、雄型のコネクタハウジング１１に対する嵌合空間４６が形成されている。嵌合空間４６の奥側には、雄型端子のタブ状部が突き出ている。
【００４８】
この嵌合フード４２の上壁４２ａには、ロックアーム２７のロック用突部２９と対応する位置に、係合部４４が形成されている。係合部４４は、一対の凸部４４ａ，４４ｂの間に設けられた谷間である。この係合部４４にロック用突部２９が係合して、一組のコネクタ１０，３８のロックが完了すると同時に、一組のコネクタ１０，３８が嵌合方向に位置決めされるようになっている。
【００４９】
嵌合フード４２の両側の側壁４２ｂ，４２ｃには、一組のコネクタ１０，３８を嵌合する際の位置ずれ防止用のガイドリブ４３が設けられている。ガイドリブ４３は、嵌合フード４２の前後方向に亘り形成されている。このガイドリブ４３が、雄型コネクタ１０のガイド溝１６に進入することで、嵌合時のがたつきが防止されてスムーズに一組のコネクタ１０，３８を嵌合することができるようになっている。
【００５０】
上述した雄型コネクタ１０と雌型コネクタ３８とを嵌合する際には、雌型コネクタ３８を雄型コネクタ１０の環状空間２３に嵌入する。そうすると、雌型コネクタ３８の係合部４４が雄型コネクタ１０のスライド溝３８に案内されながら奥側に進入し、係合部４４の前端面４４ｃが一対の脚部３３，３４の又部に当接して一旦進入を停止する。そして、前記慣性ロックにより、一対の支点部３１を支点とする梃子の原理でロック用突部２９が垂直に変位し、雌型コネク３８がさらに奥へ進入することにより、ロック用突部２９が係合部４４に係合して一組のコネクタ１０，３８のロックが完了する。
【００５１】
雄型コネクタ１０と雌型コネクタ３８のロックを解除する際は、ロックアーム２７の操作部３０を下向きに押圧し、ロック用突部２９を有する胴体部２８を上方にアーチ状に浮き上がらせ、ロック用突部２９と係合部４４との係合を解除することにより行われる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、係止部がコネクタの嵌合方向に対して垂直に変位するから、係止部と係合する係合部に遊びを形成することなくロックを行うことができ、コネクタのがたつきが防止される。
従って、嵌合精度が高いコネクタのロック機構を提供でき、コネクタ同士の嵌合保持力の低下や電気的接続の信頼性の低下を防止することができる。また、ロックアームのコネクタ嵌合方向のがたや移動がなくなるので、コネクタハウジングをコネクタ嵌合方向に小型化することができる。
【００５５】
また、請求項２記載の発明によれば、一対の脚部の間にスライド溝が形成されているから、相手側のコネクタの係合部がスライド溝に案内されながら進入し、相手側のコネクタの嵌合フードを環状空間に正確に嵌入させることができる。従って、請求項１記載の発明の効果に加えて、一組のコネクタの嵌合時のがたつきが防止されて、ロックの信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタのロック機構を示す斜視図である。
【図２】図１に示す雄型コネクタの正面図である。
【図３】図１の雄型コネクタおよび雌型コネクタのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図３のロックアームを示す説明図である。
【図５】図２に示す雄型コネクタのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】従来のコネクタのロック機構の一例を示す断面図である。
【図７】図６に示す雄型コネクタのロックアームを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 雄型コネクタ
１１ 雄型のコネクタハウジング
１５ フード部
２３ 環状空間
２７ ロックアーム
２８ 胴体部
２９ ロック用突部（係止部）
３０ 操作部
３１ 支点部
３３，３４ 脚部（連結部）
３３ａ，３４ａ 先端支持部
３５ スライド溝
３８ 雌型コネクタ（相手側のコネクタ）
４２ 嵌合フード
４４ 係合部

Claims (2)

1. 相手側のコネクタの係合部と係合する可撓性のロックアームが、係止部を有する胴体部と、該胴体部の一端側に形成された押圧用の操作部と、該胴体部の他端側に形成され、コネクタのフード部に繋がる連結部とを備えたコネクタのロック機構において、
   前記ロックアームの前記操作部側に支点部が設けられ、前記胴体部からコネクタ嵌合方向に平行に一対の脚部からなる前記連結部が形成され、該一対の脚部の各先端支持部が前記フード部の内側壁に繋がり、該ロックアームが該支点部と一対の該先端支持部とでコネクタハウジングに支持され、該支点部と該一対の先端支持部との中間部に前記係止部が位置し、該支点部からコネクタ嵌合反対方向に前記操作部が延長され、該操作部を押圧することにより、該係止部がコネクタ嵌合方向に対して垂直に変位することを特徴とするコネクタのロック機構。
2. 前記一対の脚部の間に、前記相手側のコネクタの前記係合部に対するスライド溝が形成され、該スライド溝に該係合部がスライド挿入することを特徴とする請求項１記載のコネクタのロック機構。

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