JP3705407B2 - 慣性ロックコネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雄型と雌型の両コネクタを嵌合させる際に一方のコネクタの可撓性の部分が他方のコネクタに突き当たることで、作業者が力を込めて大きな慣性力で両コネクタを嵌合させる慣性ロックコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の慣性ロックコネクタを示すものである。
この慣性ロックコネクタ６１はワイヤハーネス相互の接続に使用されるものであり、各ワイヤハーネス（複数本の電線６４，６５）の端末に配設された雄型のコネクタ６２と雌型のコネクタ６３とで構成されている。本明細書ではコネクタ嵌合室６６を有する側を雌型のコネクタ６３と定義する。
【０００３】
雄型のコネクタ６２は、可撓性のロックアーム６７を有する合成樹脂製の雄型のコネクタハウジング６８と、コネクタハウジング６８内に収容される電線付きの複数の雌型の端子６９とで構成されている。また、雌型のコネクタ６３は、ロックアーム６７に対する係合突起７０をコネクタ嵌合室６６内に有する合成樹脂製の雌型のコネクタハウジング７１と、コネクタ嵌合室６６内にタブ部７２を突出させた電線付きの複数の雄型の端子７３とで構成されている。
【０００４】
ロックアーム６７は長さ方向中間部に大きめのロック突起７４を有し、ロック突起７４は、垂直よりも少し後方に傾斜した前側の突き当て面７４ａと、突き当て面７４ａとほぼ平行に形成された後側の係止面７４ｂとを有している。ロックアーム６７の後部には可撓性の湾曲片７６が一体に形成され、ロックアーム６７が湾曲片７６でコネクタハウジング６８に支持されて、ある程度の撓みにくさを有している。係合突起７０はロック突起７４に対向して位置し、コネクタハウジング７１の前端と同一面に前側の垂直な突き当て面７０ａを有し、コネクタ嵌合室６６内に後側の係合面７０ｂを有している。
【０００５】
雄・雌両端子６９，７３は各コネクタハウジング６８，７１内の可撓性の係止ランス７７，７８で一次係止され、各コネクタハウジング６８，７１の後部に装着された合成樹脂製のリヤホルダ７９，８０で二次係止されている。各端子６９，７３の後部には電線６４，６５が圧着接続されている。雌型の端子６９は、雄型の端子７３のタブ部７２に対する接触ばね片８１を内蔵する箱状の電気接触部８２を有している。
【０００６】
図５の状態から雄型のコネクタ６２を雌型のコネクタ６３に嵌合させる際に、ロック突起７４が係合突起７０に突き当たり、嵌合方向の移動が一瞬停止し、作業者が力を入れて両コネクタ６２，６３を嵌合方向に押圧し、その力が一定以上になった時に傾斜状の突き当て面７４ａがアーム撓み方向に滑って、ロックアーム６７が撓んで、両突起７０，７４の突き当てが解除され、大きな慣性力で両コネクタ６２，６３が嵌合される。嵌合と同時にロックアーム６７が復元してロック突起７４が係合突起７０の後端側に係合する。
【０００７】
両突起７０，７４の突き当て時に両端子６９，７３は初期挿入段階ないしは未挿入段階にあり、突き当て解除時の慣性力を利用して複数の雄雌両端子６９，７３が相互に接続される。雄雌両コネクタハウジング６８，７１のみの嵌合に要する力は僅かなものであり、複数の端子６９，７３を相互に確実に接続させるために、ロックアーム６７の突き当て解除時の慣性力を利用している。慣性を利用して両コネクタ６２，６３を嵌合ロックさせるので慣性ロックコネクタ６１と称している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の慣性ロックコネクタ６１にあっては、雄型のコネクタハウジング６８に特殊な形状のロック突起７４や湾曲片７６を有するロックアーム６７を形成する必要があるために、例えば図６に示す如く、ジャンクションブロック（電気接続箱）といった機器８３に直付けされた雌型のコネクタ８４にワイヤハーネス８５側のコネクタ８６を嵌合接続する場合に、慣性ロック機構のない機器直付け用の既存の雄型のコネクタ８６を使用することができなくなり、新たに成形金型を起こして雄型のコネクタハウジング８６を作り直さなければならず、コスト高になるという問題があった。また、図５の如く、特殊な形状のロック突起７４や湾曲片７６を有する両持ち支持のロックアーム６７によって成形金型が複雑化し、コスト高になるという問題もあった。
【０００９】
また、機器直付け式の雌型のコネクタ８４（図６）に、特殊な形状のロック突起７４や湾曲片７６を有する雄型のコネクタ６８を接続させる場合には、雌型のコネクタ８４が固定されており、ワイヤハーネス相互接続用の雌型のコネクタ６３（図５）のように手で嵌合しやすい姿勢に自由に持ち替えることができないために、雄型のコネクタ６２の嵌合作業性が悪く、また、大型のロック突起７４によりロックアーム６７の撓み量が比較的大きいために、コネクタ構造が大型化するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記した点に鑑み、ワイヤハーネス相互の接続用のみならず、機器直付けタイプのコネクタにも容易に且つ低コストで適用でき、嵌合作業性が良く、しかも構造の肥大化を抑制できる慣性ロックコネクタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る慣性ロックコネクタは、雌型のコネクタハウジングの内壁に弾性板が該内壁と同一面で且つ該雌型のコネクタハウジングの底部に向けて形成され、該弾性板の該底部寄りの自由端に、雄型のコネクタハウジングに対する突き当て突部が設けられ、該内壁とは１８０゜反対側の対向する壁部に、該雄型のコネクタハウジングのロックアームのロック突起に対する係合部が形成され、コネクタ初期嵌合時に該弾性板と該ロックアームとが１８０゜反対側に位置した状態で、該ロック突起が該係合部に当接すると同時に、該雄型のコネクタハウジングが該突き当て突部に当接することを特徴とする。
請求項２に係る慣性ロックコネクタは、請求項１記載の慣性ロックコネクタにおいて、前記雌型のコネクタハウジングの底壁に可撓性のガイド板が突設され、該ガイド板に対する突き当て段部が前記雄型のコネクタハウジングに形成され、前記弾性板と該ガイド板と前記係合部を有する前記壁部とが並列に配置され、前記ロック突起と該係合部、及び該雄型のコネクタハウジングと前記突き当て突部、及び該ガイド板と該突き当て段部とがそれぞれ同時に当接することを特徴とする。
【００１２】
以下に上記構成に基づく作用を説明する。
請求項１記載の構成においては、コネクタ初期嵌合時に雄型のコネクタハウジングが雌型のコネクタハウジングの弾性板の突き当て突部に突き当たり、その状態でコネクタ嵌合方向に力を込めて押圧することで、弾性板が外側に撓んで突き当てが解除され、雄型のコネクタ（雄型のコネクタハウジング内に端子を収容したもの）が雌型のコネクタに大きな慣性力で嵌合する。弾性板は内壁と同一面に位置するから、コネクタ嵌合に際して雄型のコネクタハウジングの外壁は内壁と弾性板とに同時に接触する。コネクタ嵌合後に弾性板が復元方向に雄型のコネクタハウジングを押圧する。
また、雄型のコネクタハウジングが突き当て突部に突き当たり、且つコネクタ嵌合方向の押圧力を作用させた際に、弾性板には引張方向と外方向（回動方向）の力が同時に作用する。さらに、コネクタ初期嵌合時にロックアームのロック突起が係合部に突き当たると同時に、ロック突起とは１８０°反対側で雄型のコネクタハウジングが弾性板の突き当て突部に突き当たる。
また、請求項２記載に構成においては、雄型のコネクタハウジングが突き当て突部に突き当たると同時に、ガイド板が突き当て段部に突き当たり、両者によって一層大きな慣性力が発揮される。ガイド板は一定以上の押圧力で撓んで突き当て段部から外れ、それにより雄型のコネクタが嵌合方向に移動可能となる。押圧時の弾性板の撓み動作ガイド板の撓み動作とは同時に起こることが好ましく、そのように弾性板とガイド板の撓み力を設定する。
【００１３】
【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２は、本発明に係る慣性ロックコネクタの一実施形態を示し、図３〜図４は、慣性ロックコネクタにおける雌型のコネクタハウジングをそれぞれ示すものである。
【００１４】
この慣性ロックコネクタ１は、図１〜図２の如く、ジャンクションブロック（電気接続箱）といった機器のケース４に一体に設けられた雌型のコネクタ３と、ワイヤハーネス（組電線）５の端末に設けられた雄型のコネクタ２とで構成される。
【００１５】
雄型のコネクタ２は、ロックアーム６を有する合成樹脂製の雄型のコネクタハウジング９と、コネクタハウジング９の二段の端子収容室１０内に挿入係止された電線付きの複数の雌型の端子１１（図２）とで構成されている。
【００１６】
ロックアーム６（図１）はコネクタハウジング９の外壁１２に片持ち支持されたものであり、ロック突起７も一般的な前側の傾斜ガイド面７ａ（図２）と後側のほぼ垂直な係止面７ｂとを有した小さめのものである。ロックアーム６の長手方向中間部にロック突起７が位置し、ロックアーム６の後端部にロック解除用の操作突部８が形成されている。
【００１７】
ロックアーム６の両側においてコネクタハウジング９の外壁１２に保護用兼案内用のリブ１３（図１）が立設され、外壁１２の両側に、雌型のコネクタ３に対する嵌合ガイド用のリブ１４が立設されている。コネクタハウジング９の両側の壁部１５には嵌合操作用の滑り止め突起１６が形成され、ロックアーム６とは反対側の壁部１８（図２）の後端に離脱操作用の鍔部１７が形成されている。コネクタハウジング９内の端子１１は係止ランス（図示せず）で一次係止され、壁部１８の開口（図示せず）から挿入される合成樹脂製のスペーサ（図示せず）で二次係止される。
【００１８】
雌型のコネクタ３は、合成樹脂製のケース４から一体に突出形成された雌型のコネクタハウジング２０と、コネクタハウジング２０の底壁２１（図２）からコネクタ嵌合室２２内に突出した雄型の端子（タブ部）２３とで構成され、コネクタ嵌合室２２を構成する垂直方向の一つの内壁２４に、前記雄コネクタ２に対する爪状の突き当て突部２５を有する弾性板２６が一体に形成されたことを特徴とするものである。
【００１９】
コネクタ嵌合室２２は略長方形に形成され、弾性板２６を有する内壁２４はコネクタ嵌合室２２の長辺側の壁部に相当する。内壁２４に対向する反対側の壁部２７には、ロックアーム６のロック突起７に対する係合部２８（図２）がコネクタ嵌合室２２の入口側に設けられると共に、前記ロックアーム６と保護壁１３に対する収容凹部２９と、前記ガイド用のリブ１４に対する係合溝３０とがそれぞれコネクタ嵌合方向に形成されている。
【００２０】
弾性板２６は両側にスリット状の切欠部３１を介して内壁２４から分離され、且つ内壁２４と同一平面上に位置し、コネクタ嵌合室２２の入口寄りに基部を有して内壁２４と一体に続き、コネクタ嵌合室２２の奥側（底部寄り）に自由端を有し、自由端において突き当て突部２５が内向きに且つ弾性板２６の全幅に渡ってコネクタ嵌合室２２の入口と平行に水平方向に延長形成され、突き当て突部２５はコネクタ嵌合室２２内に突出し、弾性板２６は板厚方向外向きに撓み可能である。
【００２１】
突き当て突部２５は弾性板２４と直交する上側の水平な突き当て面２５ａと、弾性板２６と平行な短い垂直な頂面２５ｂ（図２）と、下側の傾斜面２５ｃ（図２）とで構成されている。なお、上下の定義は本実施形態に対するものであり、実使用状態においてはコネクタの嵌合方向が必ずしも上下方向になるとは限らず、上下が反転したり、前後又は左右方向になったりする場合もある。
【００２２】
突き当て突部２５の突き当て面２５ａは雄型のコネクタハウジング９の前端３２、正確には端子収容室１０の前部開口（図示せず）の外側の枠状部分に対向しており、この前端３２を突き当て面２５ａに突き当て可能となっている。前端３２が突き当て面２５ａに当接した時点で、ロックアーム６のロック突起７の傾斜面７ａ（図２）の始端３３が係合部２８（図２）の前端２８ａに当接するように位置設定されている。これにより、コネクタ嵌合開始時（初期嵌合時）の押圧力が前側のロック突起７と後側の突き当て突部２５とにバランスよく分散され、雄型のコネクタ２の姿勢が安定し、傾き等が防止される。
【００２３】
突き当て突部２５の奥側（下側）において内壁２４には大きく切欠された開口３４が形成され、開口３４は底壁２１側の開口３５（図２，図３）に続いている。図２の如く、突き当て突部２５はコネクタ嵌合室２２の高さ方向中間部に位置し、突き当て突部２５よりも高く雄端子２３が突出している。弾性板２６の外側にはコネクタハウジング３０の外壁３６が位置し、外壁３６と内壁２４との間に弾性板２６に対する撓み空間３７が構成されている。内壁２４と外壁３６とはコネクタハウジング２０の前端の短い壁部３８で繋がっている。外壁３６は弾性板２６に対する保護壁として、且つ外部から開口３４への塵や水の侵入防止壁として作用する。外壁３６はケース４に直交して続いている。
【００２４】
コネクタハウジング２０の底壁２１には複数の挿通孔３９（図３）が設けられ、各挿通孔３９にケース４内のバスバー等に続く雄端子２３が挿通されている。底壁２１の中央には、雄コネクタ２に対する嵌合用のガイド板４０が立設されて、雄端子２３よりも高く突出している。ガイド板４０は中央にスリット状の溝４１を有し、両側に段部４２（図３）を有している。
【００２５】
雄型のコネクタハウジング９には、前端３２からコネクタ嵌合方向に、ガイド板４０に対する矩形スリット状の係合孔４２（図２）が設けられている。係合孔４２の両側にガイド板４０の先端両側４０ａ（図３）を突き当てる突き当て段部４３（図２）が設けられ、コネクタハウジング９の前端３２を前記突き当て突部２５に突き当てると同時に、ガイド板４０の先端両側４０ａを突き当て段部４３に突き当てて、より大きな慣性力を得るようになっている。ガイド板４０は中央の溝４１内に撓んで縮幅し、係合孔４２の奥側に進入可能となる。
【００２６】
雌型のコネクタハウジング２０の係合部２８は、壁部２７の内面側にコネクタ嵌合方向の溝部４５を形成し、溝部４５とハウジング前端２８ａとの間に壁部２７を一部残存させることで構成されている。溝部４５は底壁２１の型抜き孔４６（図２）に続いている。雌型のコネクタハウジング２０と雄端子２３とで雌型のコネクタ３が構成され、雄型のコネクタハウジング９と雌型の端子１１とで雄型のコネクタ２が構成され、両コネクタ２，３で慣性ロックコネクタ１が構成されている。
【００２７】
図３（雌型のコネクタハウジング２０の平面図），図４（図３のＢ−Ｂ相当断面図）において、４８は、底壁２１寄りにおいて両側壁４９に設けられた突状の段部であり、段部４８にはコネクタ完全嵌合時に雄型のコネクタハウジング９（図１）の側壁１５の凹溝５０の終端５１が当接する。２５は弾性板２６の突き当て突部、３５は開口、３９は雄端子２３（図２）に対する挿通孔、４０はガイド板、２８は係合部，４５は溝部、５１（図４）はコネクタ嵌合室２２の入口である。図３のＡ−Ａ相当断面を図２に示している。
【００２８】
図２において、雄型のコネクタ２を雌型のコネクタ３に初期嵌合させた時点で、雄型のコネクタハウジング９の前端３２が雌型のコネクタハウジング２０の弾性板２６の突き当て突部２５に突き当たる。それと同時に雄型のコネクタハウジング９のロックアーム６（図１）のロック突起７が雌型のコネクタハウジング２０の係合部２８の前端２８ａに当接して、雄型のコネクタ２が１８０°方向の二点で雌型のコネクタ３に安定に支持される。
【００２９】
この状態から作業者が力を強めて雄型のコネクタ２を嵌合方向に押圧することで、弾性板２６が外側に撓んで突き当てが解除され、雄型のコネクタ２が強い慣性力で雌型のコネクタ３に確実に嵌合し、不完全嵌合が防止される。雄型のコネクタ２が嵌合方向に押圧された際に、ロックアーム６は一旦撓んで、ロック突起７が係合部２８の後端側の溝部４５に係合すると同時に復元し、両コネクタ２，３がロックされる。
【００３０】
突き当て突部２５は雄型のコネクタハウジング９の壁部１８の外面に接し、弾性板２６は撓んだままとなり、復元方向の弾性力で雄コネクタハウジング９の壁部１８を押圧して、雄コネクタ２のコネクタ嵌合直交方向のガタ付きを防止する。雌型のコネクタハウジング２０の両側の段部４８（図４）に雄コネクタハウジング９の段部５１（図１）が当接して雄型のコネクタ２が停止する。
【００３１】
また、コネクタ初期嵌合に際して、雌型のコネクタハウジング２０のガイド板４０の前半部が雄型のコネクタハウジング９の係合孔４２内に進入し、ガイド板４０の先端両側４０ａ（図３）が係合孔４２内の中間の段部４３に突き当たる。その状態で上記の如く力を強めて雄型のコネクタ２をコネクタ嵌合方向に押圧することで、ガイド板４０が内側の溝４１（図３）内に撓んで、突き当てが解除され、上記突き当て突部２５の作用と合わせてコネクタ嵌合時の慣性力が倍加される。
【００３２】
ガイド板４０は雌型のコネクタハウジング２０の中央に位置するから、雄型のコネクタ９を押圧した際の力がバランスよく均等に作用し、スムーズなコネクタ嵌合が可能となる。前記突き当て突部２５を有する弾性板２６だけでも慣性ロックは可能であるが、端子１１の極数が多くて、より大きな慣性力を必要とする場合や、コネクタ嵌合力を一層均等に作用させたい場合にガイド板４０による慣性ロックを併用することが有効である。
【００３３】
なお、上記実施形態の慣性ロック構造は機器直付けのコネクタ３に限らず、ワイヤハーネス相互の接続用のコネクタ（図示せず）にも適用可能である。また、突き当て突部２５を有する弾性板２６をロックアームとして作用させることも可能であり、その場合には、突き当て突部２５に対する係合溝（図示せず）を雄型のコネクタハウジング９の壁部１８に設け、弾性板２６のロックを解除させるための治具挿通孔（図示せず）を雌型のコネクタハウジング２０に設ける。また、上記実施形態では弾性板２６を下向きに、すなわちコネクタ嵌合方向に設けたが、弾性板２６を上向きに設けることも可能であり、その場合、突き当て突部２５の上端面を水平な突き当て面とする。
【００３４】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、突き当て突部を有する弾性板を雌型のコネクタハウジングに設けたから、雄側のコネクタハウジングに特殊な形状のロック突起を含むロックアームを設ける必要がなく、既存の雄側のコネクタハウジングを流用できて経済的である。また、弾性板が内壁と同一面に位置し、従来のロックアームのように大きく出っ張ることがなく、構造が簡単であり、しかもコネクタ嵌合時に弾性板が外側に撓むから、従来のように撓み空間をコネクタハウジング側に設定する必要がなく、それらによりコネクタ構造がコンパクト化・低コスト化される。また、コネクタ嵌合後に撓んだ弾性板が復元方向に雄型のコネクタを押圧することで、雄型のコネクタのコネクタ嵌合直交方向のガタ付きが防止される。
【００３６】
また、雄型のコネクタハウジングが弾性板の突き当て突部に突き当たった際に、弾性板がコネクタ嵌合方向に引っ張られるから、弾性板に座屈等の変形や破損が起こらず、且つ弾性板が撓む際の押圧力にばらつきが生じることがなく、突き当て突部に必要十分な押圧力が作用した時点で弾性板が確実に撓んで、十分な慣性力を得ることができる。
【００３７】
また、コネクタ嵌合に際して雄型のコネクタハウジングが弾性板の突き当て突部に突き当たると同時に、弾性板とは１８０°反対側でロックアームのロック突起が係合部に突き当たることで、雄型のコネクタハウジングが雌型のコネクタハウジングに対して１８０°方向の二点で安定に支持され、それにより押圧時の雄型のコネクタの傾きが防止されると共に、押圧力がコネクタ嵌合方向に真直に作用して、雄型のコネクタが嵌合作業性良くスムーズに雌型のコネクタに嵌合する。
【００３８】
また、請求項２記載の発明によれば、雄型のコネクタハウジングが突き当て突部に突き当たると同時に、ガイド板が突き当て段部に突き当たることで、コネクタ嵌合時の慣性力が倍加され、端子数の多い多極コネクタにも対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る慣性ロックコネクタの一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】同じく慣性ロックコネクタにおける雄型のコネクタの側面と雌型のコネクタの断面（図３のＡ−Ａ相当断面）をそれぞれ示すものである。
【図３】雌型のコネクタハウジングを示す平面図である。
【図４】雌型のコネクタハウジングを示す図１，図３のＢ−Ｂ相当断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】機器直付けタイプのコネクタにワイヤハーネス側のコネクタを嵌合させる状態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 慣性ロックコネクタ
４ ケース
６ ロックアーム
７ ロック突起
９ 雄型のコネクタハウジング
２０ 雌型のコネクタハウジング
２１ 底壁
２４ 内壁
２５ 突き当て突部
２６ 弾性板
２７ 壁部
２８ 係合部
４０ ガイド板
４３ 突き当て段部

Claims (2)

1. 雌型のコネクタハウジングの内壁に弾性板が該内壁と同一面で且つ該雌型のコネクタハウジングの底部に向けて形成され、該弾性板の該底部寄りの自由端に、雄型のコネクタハウジングに対する突き当て突部が設けられ、該内壁とは１８０゜反対側の対向する壁部に、該雄型のコネクタハウジングのロックアームのロック突起に対する係合部が形成され、コネクタ初期嵌合時に該弾性板と該ロックアームとが１８０゜反対側に位置した状態で、該ロック突起が該係合部に当接すると同時に、該雄型のコネクタハウジングが該突き当て突部に当接することを特徴とする慣性ロックコネクタ。
2. 前記雌型のコネクタハウジングの底壁に可撓性のガイド板が突設され、該ガイド板に対する突き当て段部が前記雄型のコネクタハウジングに形成され、前記弾性板と該ガイド板と前記係合部を有する前記壁部とが並列に配置され、前記ロック突起と該係合部、及び該雄型のコネクタハウジングと前記突き当て突部、及び該ガイド板と該突き当て段部とがそれぞれ同時に当接することを特徴とする請求項１記載の慣性ロックコネクタ。

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