JP3783852B2 - コネクタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、嵌合検知機能を備えたコネクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
前方から嵌合される相手側コネクタとの嵌合状態を検知する機能を有するコネクタとして、特開2001−93617公報に開示されているものがある。
このコネクタは、前後方向に伸縮可能な圧縮コイルバネを有している。圧縮コイルバネの後端は後退規制状態に支えられており、圧縮コイルバネの前端は、相手側コネクタと対向するように臨んでいるとともに、前後方向へ移動可能となっている。また、圧縮コイルバネの前端は、常には、前止まり部に当接され、これにより、圧縮コイルバネが前方へ外れることを防止している。
【0003】
相手側コネクタが嵌合する過程では、相手側コネクタが圧縮コイルバネの前端に当接し、その後は、嵌合の進行に伴って相手側コネクタが圧縮コイルバネを押し縮める。相手側コネクタが正規の嵌合位置に至らない半嵌合状態のままで嵌合作業を終えた場合には、圧縮コイルバネに蓄勢された付勢力によって相手側コネクタが押し返されるので、この押し返し動作によって半嵌合状態であったことが判る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
圧縮コイルバネの前端は、相手側コネクタが当接することによって嵌合検知機能を発揮するだけでなく、前止まり部に当接することで圧縮コイルバネの離脱規制を行っているのである、従来では、圧縮コイルバネの前面領域のうち、その略半分を前止まり部との当接領域として確保し、残りの略半分の領域に相手側コネクタを当接させる構造となっていた。
即ち、相手側コネクタとの当接領域は、十分に広く確保されず、しかも、圧縮コイルバネのコイル中心と同心ではなくて周辺側へ片寄った領域とならざるを得ない。
【0005】
そのため、相手側コネクタに押されたときに、圧縮コイルバネが座屈変形を来したり、圧縮コイルバネを収容する空間の内壁面に引っ掛かって圧縮コイルバネの円滑な弾性撓みに支障を来したりする虞があった。
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、圧縮コイルバネの弾縮変形を円滑に行わせるようにすることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、前後方向に伸縮可能であり、後端を遊動規制されるとともに、前端を相手側コネクタと対向するように臨ませた圧縮コイルバネと、相手側コネクタが非嵌合の状態では、前記圧縮コイルバネの前端を当接させることで、その圧縮コイルバネの前方への遊動を規制する前止まり部とを備え、相手側コネクタが嵌合する過程では、相手側コネクタが前記圧縮コイルバネの前端を後方へ押し動かしてその圧縮コイルバネに付勢力を蓄勢させることで、相手側コネクタに離脱方向の付勢力が付与されるようにしたものにおいて、前記前止まり部を備えており、相手側コネクタの嵌合過程では、前記前止まり部を前記圧縮コイルバネから解離しつつ相手側コネクタの嵌合経路外へ退避する方向へ変位させる変位手段を設けた構成とした。
【0007】
請求項2の発明は、前後方向に伸縮可能であり、後端を遊動規制されるとともに、前端を相手側コネクタと対向するように臨ませた圧縮コイルバネと、相手側コネクタが非嵌合の状態では、前記圧縮コイルバネの前端を当接させることで、その圧縮コイルバネの前方への遊動を規制する前止まり部とを備え、相手側コネクタが嵌合する過程では、相手側コネクタが前記圧縮コイルバネの前端を後方へ押し動かしてその圧縮コイルバネに付勢力を蓄勢させることで、相手側コネクタに離脱方向の付勢力が付与されるようにしたものにおいて、前記前止まり部を、ロックアームに設け、相手側コネクタの嵌合過程では、その相手側コネクタとの干渉により前記ロックアームが相手側コネクタの嵌合経路外へ退避する方向へ弾性撓みすることにより、前記前止まり部を前記圧縮コイルバネの前端から解離させ、相手側コネクタが正規嵌合した状態では、前記ロックアームが弾性復帰してその相手側コネクタに対して離脱規制状態に係止するようになっている構成とした。
【0008】
【発明の作用及び効果】
[請求項1の発明]
相手側コネクタの嵌合が開始されると、変位手段が変位することによって前止まり部が圧縮コイルバネの前端から外れ、圧縮コイルバネの前面領域のうち前止まり部に隠れていた領域が相手側コネクタ側へ開放されるので、圧縮コイルバネの前面領域の広範囲に亘って相手側コネクタを当接させることができる。圧縮コイルバネの前面における相手側コネクタとの当接領域を十分広く確保でき、しかも、相手側コネクタの当接領域を圧縮コイルバネのコイル中心に近い位置に設定することが可能なので、圧縮コイルバネの座屈を確実に防止することができ、これにより、圧縮コイルバネの弾縮変形が円滑に行われるようになる。
【0009】
[請求項2の発明]
相手側コネクタの嵌合が開始されると、ロックアームが変位することによって前止まり部が圧縮コイルバネの前端から外れ、圧縮コイルバネの前面領域のうち前止まり部に隠れていた領域が相手側コネクタ側へ開放されるので、圧縮コイルバネの前面領域の広範囲に亘って相手側コネクタを当接させることができる。圧縮コイルバネの前面における相手側コネクタとの当接領域を十分広く確保でき、しかも、相手側コネクタの当接領域を圧縮コイルバネのコイル中心に近い位置に設定することが可能なので、圧縮コイルバネの座屈を確実に防止することができ、これにより、圧縮コイルバネの弾縮変形が円滑に行われるようになる。
また、本発明では前止まり部がロックアームに形成されているので、ロックアームとは別に前止まり専用の変位手段を設ける場合に比べると、構造の簡素化を図ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
[実施形態1]
以下、本発明を具体化した実施形態1を図1乃至図16を参照して説明する。
まず、本実施形態の雄側コネクタMとの嵌合相手である雌側コネクタF(本発明の構成要件である相手側コネクタ)について説明する。雌側コネクタFは、内部に雌端子金具10を収容したものであり、その上面における幅方向中央前端部には押圧部11が突成されている。この押圧部11の前端面は、両コネクタF,Mの嵌合方向に対して直角な平坦状をなし、圧縮コイルバネ40の前端のバネ受け部材41に対して突き当てられる押圧面11Sとなっている。同じく雌側コネクタFの上面における押圧部11の左右両側には前後方向に長いリブ状をなすロック突起12が左右一対形成され、さらに、この一対のロック突起12よりも幅方向外側には前後方向に細長い左右一対の保持解除リブ13が突出形成されている。
【0011】
次に、雄側コネクタMについて説明する。雄側コネクタMは、ハウジング20、雄端子金具50、スライダ30、及び圧縮コイルバネ40を備えて構成されている。ハウジング20には、前方から雌側コネクタFを嵌入させるための嵌合凹部21が形成されており、ハウジング20内に収容された雄端子金具50のタブ51が、嵌合凹部21内において前方へ突出されている。ハウジング20の内部には、嵌合凹部21の前端からハウジング20の後端に至る作動空間22が形成されている。この作動空間22の略前半部分は嵌合凹部21内に連通されており、作動空間22の略後半部分は雄端子金具50よりも上方に配されている。また、嵌合凹部21の奥端部には、保持用係止部23が形成されている。
【0012】
嵌合凹部21の奥端部からは、前方へ片持ち状に延出するとともに左右対称な二股形状をなすロックアーム24が形成されている。このロックアーム24は、前後方向に細長い左右一対のアーム片24Aと、この両アーム片24Aの前す端の上端部同士を連結する前止まり部24Bとから構成されており、各アーム片24Aの前端には下方へ突出するロック爪24Cが形成されている。そして、両アーム片24Aと前止まり部24Bとによって囲まれた空間は、圧縮コイルバネ40の前端部を収容するための収容空間24Dとなっている。この収容空間24Dは、ロックアーム24における幅方向(左右方向)中央に位置しているとともに、ロックアーム24の上下両面に開放されており、さらに、収容空間24Dの前端においては、その前止まり部24Bよりも下方の領域がロックアーム24の前方へ開放されている。
【0013】
かかるロックアーム24は、常には、水平姿勢となるロック位置(図2〜図4、図14及び図15を参照)を保っているが、上方のロック解除位置(図13及び図16を参照)へ弾性撓みし得るようになっている。また、両アーム片24Aの前端部には、外向きに突出する左右一対の解除用突起24Eが形成されている。尚、ハウジング20の上面壁における後端部には、ロックアーム24によるロックの解除操作を行うための切欠部27が形成されている。
【0014】
スライダ30は、全体として概ね水平な板状をなし、作動空間22内に収容され、作動空間22の左右両側面のガイド溝22Gによって案内されつつ、前後方向(両コネクタF,Mの嵌合・離脱方向と平行な方向)への移動を可能とされている。スライダ30の移動経路のうち前端位置は解除操作位置(図16を参照)とされ、後端位置は解放位置(図15を参照)とされ、解除操作位置よりも少し後方の位置は復帰位置(図2を参照)とされている。また、スライダ30の解除操作位置を越えた前方への移動と、解放位置を越えた後方への移動は、嵌合凹部21の前端上縁に形成した前ストッパ21Sと、ガイド溝22Gに形成した後ストッパ22Sとによって規制されている。
【0015】
スライダ30の前端部には、ロック位置にあるロックアーム24よりも上方に位置し、且つロックアーム24がロック解除位置へ弾性撓みしたときにはそのロックアーム24の前端の前止まり部24Bとほぼ同じ高さとなる水平板状の移動規制部31が形成されている。スライダ30が復帰位置にあるときに、移動規制部31は、ロック解除位置へ弾性撓みしたロックアーム24の前止まり部24Bに対して前方から係止し、もって、スライダ30の後方への移動が規制されるようになっている。また、この状態からロックアーム24がロック位置へ弾性復帰すると、ロックアーム24が移動規制部31から解離するので、スライダ30は解放位置側(後方)への移動を許容される。
【0016】
また、スライダ30には、スライダ30が復帰位置にある状態でハウジング20の保持用係止部23に対して前方から係止する左右一対の撓み保持片32が、上方への弾性撓み可能に形成されており、この撓み保持片32と保持用係止部23との係止によってスライダ30の後方への移動が規制されるようになっている。この状態から撓み保持片32が保持用係止部23から解離すべく上方へ弾性撓みすると、スライダ30の解放位置側への移動が許容される。
【0017】
さらに、スライダ30には、スライダ30が復帰位置にあり且つロックアーム24がロック位置にある状態で、ロックアーム24の解除用突起24Eに対して後方から近接して対向する左右一対のロック解除片33が形成されている。このロック解除片33は、スライダ30が復帰位置から解除操作位置へ前進するのに伴い、解除用突起24Eに当接してロックアーム24をロック解除位置へ矯正適に弾性撓みさせるようになっている。
【0018】
スライダ30の幅方向(左右方向)中央部には、前方へ開放された円形孔34Hを有するバネ収容部34が下方へ突出して形成されている。このバネ収容部34内には、軸線を前後方向に向けた圧縮コイルバネ40の後端部が収容され、この圧縮コイルバネ40の後端は円形孔34Hの奥端面に対して前方から当接されている。かかるバネ収容部34は、上下方向及び左右方向においてロック位置にあるロックアーム24の収容空間24Dと対応する位置に配されており、圧縮コイルバネ40のうちバネ収容部34から前方へ突出した部分は収容空間24D内に収容されるようになっている。圧縮コイルバネ40のうち収容空間24D内に収容されるのは、幅方向においては圧縮コイルバネ40の全体であり(図1,5,6を参照)、また、上下方向においては圧縮コイルバネ40の略下半分の領域であって、圧縮コイルバネ40の略上半分は収容空間24D(アーム片24A)よりも上方へ突出している(図3,6を参照)。
【0019】
また、圧縮コイルバネ40の前端には、バネ受け部材41が組み付けられている。バネ受け部材41の前端面は両コネクタF,Mの嵌合方向に対して直交する平坦状の円形の受け面41Sとされている。この受け面41Sは、雌側コネクタFの押圧面11Sよりも僅かに大きい寸法とされ、且つ上下及び左右方向において押圧面11Sと真正面から対応するように位置している。また、雌側コネクタFが嵌合されておらず、スライダ30が最も後方の解放位置にある状態(圧縮コイルバネ40の後端が最も後方に位置する状態)では、圧縮コイルバネ40が初期弾力を蓄勢された状態となり、この初期弾力によってバネ受け部材41がロックアーム24の前止まり部24Bに対して後方から弾性的に係止している。この係止により、圧縮コイルバネ40がバネ収容部34及び収容空間24Dから前方へ離脱することが規制されている(図2を参照)。また、圧縮コイルバネ40の前端及びバネ受け部材41は、収容空間24Dに収容された状態で前後に移動し得るようになっている。
【0020】
次に、本実施形態の作用を説明する。
雌側コネクタFが嵌合されていないとき、雄側コネクタMのスライダ30は、その撓み保持片32を保持用係止部23に係止させることにより復帰位置に保持されて後方への移動を規制されているとともに、圧縮コイルバネ40は、バネ収容部34の奥端面と前止まり部24Bとの間で挟まれて弾縮させられることにより付勢力を蓄勢された状態となっている(図2を参照)。
【0021】
この状態から雌側コネクタFを嵌合凹部21内に嵌合させると、まず、ロックアーム24がその前端のロック爪24Cをロック突起12に乗り上げるようにしつつ上方(ロック解除位置)へ弾性撓みされられ(図13を参照)、これにより前止まり部24Bが雌側コネクタFの押圧部11の進入経路から上方へ退避することになる。次いで、押圧部11が前止まり部24Bの下を潜り抜け(図15を参照)、押圧部11の押圧面11Sがバネ受け部材41の受け面41Sに対して広面積に亘って面当たり状態で当接し(図15(b)を参照)、このバネ受け部材41を後方へ押し動かす。この間、スライダ30は、弾性撓みしたロックアーム24に対する移動規制部31の係止、及び保持用係止部23に対する撓み保持片32の係止により後方への移動を規制されているので(図4及び図13を参照)、係止バネ受け部材41が後退するのに伴って圧縮コイルバネ40が弾縮し、その圧縮コイルバネ40に蓄勢される付勢力が増大する。
【0022】
この両コネクタF,Mが正規嵌合に至る手前で嵌合動作を中断した場合には、圧縮コイルバネ40に蓄勢された弾力により、バネ受け部材41が雌側コネクタFを嵌合凹部21から離脱させるように押し返す。この雌側コネクタFが嵌合凹部21外へ押し戻される動作により、両コネクタF,Mが半嵌合状態であったことが判る。
さて、両コネクタF,Mの嵌合が正規嵌合の直前まで進められると、撓み保持片32が雌側コネクタFの保持解除リブ13により弾性撓みさせられて保持用係止部23から解離するため、この撓み保持片32と保持用係止部23との係止によるスライダ30の保持状態が解除される(図14を参照)。この直後、両コネクタF,Mが正規の嵌合状態に至ると、ロックアーム24がロック突起12を通過してロック位置へ弾性復帰し、ロックアーム24がロック突起12に係止した状態となる。これにより、両コネクタF,Mが離脱規制された正規嵌合状態にロックされる(図15を参照)。このとき、前止まり部24Bは、押圧部11を通過した後で下方へ変位することになるので、前止まり部24Bと押圧部11との干渉に起因してロックアーム24のロック位置への弾性復帰が阻害される、ということはない。
【0023】
また、ロックアーム24がロック位置に弾性復帰すると、ロックアーム24と移動規制部31との係止によるスライダ30の保持状態(移動規制状態)が解除されるので、スライダ30は、圧縮コイルバネ40に蓄勢された付勢力により復帰位置から後方の解放位置へと移動する(図15を参照)。また、スライダ30が解放位置へ移動するのに伴い、圧縮コイルバネ40に蓄勢された付勢力は解放される。さらに、スライダ30が解放位置に移動した状態では、移動規制部31がロックアーム24の前止まり部24Bに対して上から押さえ付けるように位置するので、ロックアーム24のロック解除位置への弾性撓み、即ちロックアーム24のロック突起12からの解離が規制される。これにより、ロックアーム24によるロック機能の信頼性向上が図られている。また、スライダ30が解放位置に移動した状態では、スライダ30の後端部が切欠部27において外部に露出される。
【0024】
尚、両コネクタF,Mが正規嵌合状態に至ってムービングプレート50が嵌合位置まで押し動かされても、その両コネクタF,Mの嵌合が僅かに浅い場合には、ロックアーム24がロック突起12に乗り上がったままとなってロック位置に弾性復帰しないことがある。この場合には、移動規制部31がロック解除位置のロックアーム24に対して前方から係止した状態のままなので、スライダ30は解放位置へ移動することができず、復帰位置に留まったままとなる。
【0025】
さて、両コネクタF,Mが正規嵌合されてロックアーム24によりロックされた状態から両コネクタF,Mを離脱させる際には、ハウジング20の切欠部27に露出しているスライダ30を前方へ押し操作し、復帰位置を経て、解除操作位置まで移動させる。すると、図16に示すように、復帰位置を通過したところでスライダ30のロック解除片33が解除用突起24Eに当接してロックアーム24をロック解除位置へ強制的に弾性撓みさせ、ロック突起12から解離させるので、ロックアーム24による両コネクタF,Mのロック状態が解除される。尚、このとき、移動規制部31はロックアーム24よりも前方位置へ移動しているので、移動規制部31がロックアーム24の弾性撓み動作を妨げることはない。また、ロックアーム24によるロックが解除されるまでの間、バネ受け部材41は雌側コネクタFによって後退した位置に保持されたままであるから、スライダ30を解除操作位置へ向けて前進させるのに伴って、圧縮コイルバネ40に蓄勢される付勢力が増大する。したがって、スライダ30がロックアーム24のロックを解除すると同士に、バネ受け部材41が、圧縮コイルバネ40の付勢により雌側コネクタFを嵌合凹部21の外へ押し出しつつ、初期位置へ復動する。
【0026】
雌側コネクタFが離脱させた後は、スライダ30から手を離すと、圧縮コイルバネ40の付勢によってスライダ30が後方へ移動し、そのスライダ30が復帰位置に達すると、撓み保持片32が保持用係止部23に係止することによりスライダ30は復帰位置に保持される。以上により、スライダ30及び圧縮コイルバネ40は、いずれも、雌側コネクタFを嵌合する前の状態に復帰する。
上述のように本実施形態においては、圧縮コイルバネ40の少なくとも一部がロックアーム24の内部に収容されるので、上下方向及び幅方向において小型化が実現されている。
【0027】
また、ロックアーム24をハウジング20の幅方向における中央位置に配するとともに、そのロックアーム24の幅方向中央を切欠することで収容空間24Dを形成し、圧縮コイルバネ40を1個で済ませている。したがって、圧縮コイルバネを2個横並びに配する場合に比べると、本実施形態の雄側コネクタMは幅寸法を小さくすることが実現されている。さらに、圧縮コイルバネ40は雄側コネクタMの幅方向中央に位置するので、雌側コネクタFに対する離脱方向の付勢力は左右のバランスがとれており、雌側コネクタFを強制的に離脱させる際にコジリなどが生じ難い。
【0028】
また、ロックアーム24に前止まり部24Bを設けたので、雌側コネクタFが非嵌合のときに圧縮コイルバネ40が収容空間24Dから離脱することを防止できる。また、前止まり部24Bは雌側コネクタFの嵌合に伴って圧縮コイルバネ40の前端から解離するので、雌側コネクタFが圧縮コイルバネ40の前端に当接することによって発揮される嵌合検知機能に支障を来すことはない。
また、雌側コネクタFの嵌合が開始されると、ロックアーム24が変位することによって前止まり部24Bが圧縮コイルバネ40の前端から外れ、圧縮コイルバネ40の前面領域(バネ受け部材41の受け面1S)のうち前止まり部24Bに隠れていた略上半分領域が雌側コネクタF側へ開放されるので、圧縮コイルバネ40の前面領域(受け面41S)のほぼ全体に亘る広範囲に亘って雌側コネクタFを当接させることが実現されている。このように、圧縮コイルバネ40の前面における雌側コネクタFとの当接領域を十分広く確保でき、しかも、雌側コネクタFの当接領域を圧縮コイルバネ40のコイル中心に近い位置に設定されているので、圧縮コイルバネ40の座屈を確実に防止することができ、これにより、圧縮コイルバネ40の弾縮変形が円滑に行われるようになる。
【0029】
また、雌側コネクタFの嵌合過程で圧縮コイルバネ40から外れつつ雌側コネクタFの嵌合経路外へ退避する方向へ変位する変位手段をロックアーム24に兼用させ、そのロックアーム24に圧縮コイルバネ40を前止まりするための前止まり部24Bを設けている。したがって、圧縮コイルバネ40を前止まりするための専用の変位手段をロックアームとは別個に設ける場合に比べると、構造の簡素化が実現されている。
【0030】
[他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では圧縮コイルバネをロックアームにおける幅方向中央に配置したが、本発明によれば、圧縮コイルバネをロックアームの左右両側縁に沿って一対設けてもよい。
【0031】
(2)上記実施形態ではロックアームが変位手段を兼ねるようにしたが、本発明によれば、専用の変位手段をロックアームとは別個に設けてもよい。
(3)上記実施形態では変位手段(ロックアーム)をハウジングと一体に形成したが、本発明によれば、変位手段をハウジングとは別個の部品としてその変位手段をハウジングに組み付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】雄側コネクタの正面図
【図2】図1におけるA−A断面図
【図3】図1におけるB−B断面図
【図4】図1におけるC−C断面図
【図5】図4におけるD−D断面図
【図6】図4におけるE−E断面図
【図7】スライダの平面図
【図8】スライダの正面図
【図9】スライダの底面図
【図10】雌側コネクタの断面図
【図11】雌側コネクタの平面図
【図12】雌側コネクタの正面図
【図13】両コネクタの嵌合途中の状態をあらわす断面図
【図14】両コネクタの嵌合直後の状態をあらわす断面図
【図15】両コネクタが正規嵌合した状態の断面図
【図16】両コネクタのロックを解除した状態の断面図
【符号の説明】
F…雌側コネクタ(相手側コネクタ)
M…雄側コネクタ(コネクタ)
24…ロックアーム(変位手段)
24D…前止まり部
40…圧縮コイルバネ
Claims (2)
- 前後方向に伸縮可能であり、後端を遊動規制されるとともに、前端を相手側コネクタと対向するように臨ませた圧縮コイルバネと、
相手側コネクタが非嵌合の状態では、前記圧縮コイルバネの前端を当接させることで、その圧縮コイルバネの前方への遊動を規制する前止まり部とを備え、
相手側コネクタが嵌合する過程では、相手側コネクタが前記圧縮コイルバネの前端を後方へ押し動かしてその圧縮コイルバネに付勢力を蓄勢させることで、相手側コネクタに離脱方向の付勢力が付与されるようにしたものにおいて、
前記前止まり部を備えており、相手側コネクタの嵌合過程では、前記前止まり部を前記圧縮コイルバネから解離しつつ相手側コネクタの嵌合経路外へ退避する方向へ変位させる変位手段を設けたことを特徴とするコネクタ。 - 前後方向に伸縮可能であり、後端を遊動規制されるとともに、前端を相手側コネクタと対向するように臨ませた圧縮コイルバネと、
相手側コネクタが非嵌合の状態では、前記圧縮コイルバネの前端を当接させることで、その圧縮コイルバネの前方への遊動を規制する前止まり部とを備え、
相手側コネクタが嵌合する過程では、相手側コネクタが前記圧縮コイルバネの前端を後方へ押し動かしてその圧縮コイルバネに付勢力を蓄勢させることで、相手側コネクタに離脱方向の付勢力が付与されるようにしたものにおいて、
前記前止まり部を、ロックアームに設け、
相手側コネクタの嵌合過程では、その相手側コネクタとの干渉により前記ロックアームが相手側コネクタの嵌合経路外へ退避する方向へ弾性撓みすることにより、前記前止まり部を前記圧縮コイルバネの前端から解離させ、
相手側コネクタが正規嵌合した状態では、前記ロックアームが弾性復帰してその相手側コネクタに対して離脱規制状態に係止するようになっていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ。
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