JP3841352B2 - 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、コネクタのロック機構に関し、一例としてケーブル側コネクタと基板側コネクタとのロック機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のロック機構付きコネクタについて説明する(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
図10〜図12に示されるように、コネクタは、フラットケーブルのようなケーブル301の芯線に接続するコネクタ本体302と、コネクタ本体302に組み付けられているカバーインシュレータ303と、カバーインシュレータ303に組み合わされるストレインリリーフ304とを有する。
【0004】
ロック機構は、押え部304aの両側部から、相手コネクタ307の両側部に対向するようにそれぞれのびている第1のアーム部304bと、第1のアーム部304bの先端から第1のアーム部304bにそれぞれ対向するようにのびている第2のアーム部304cとを有する。
【0005】
相手コネクタ307は、相手インシュレータ307aと、相手インシュレータ307aに形成されている嵌合溝307bと、嵌合溝307bに設けられている相手コンタクト307cとを有する。嵌合溝307bには、コネクタ本体302が嵌合される。
【0006】
また、第1のアーム部304bの先端部分には相手インシュレータ307aに係合・離脱可能なロック用爪308が設けられている。第2のアーム部304cの先端部分には第1のアーム部304bを撓ませるように操作する操作部309が設けられている。
【0007】
第1のアーム部304bはバネ性を有するものである。第2のアーム部304cは硬性に形成されているものである。
【0008】
操作部309にはストレインリリーフ304の両側部に対向する位置に操作突起部309aが設けられている。ストレインリリーフ304の両側部には、操作部309をストレインリリーフ304の両側部に近付く向きに操作したときに操作突起部309aを受け入れるへこみ部310が形成されている。
【0009】
ストレインリリーフ304には第2のアーム部304cの内側でかつインシュレータ302aの両側面に対向するようのびている係止部311が設けられている。相手インシュレータ307aの両側面には、係止部311に形成した係止穴311aに係止する係止突起部312が形成されている。
【0010】
ロック機構においては、操作部309のロック用爪308が、図12に示す実線の位置で相手コネクタ307のロック溝317に入り込んでいる状態でロックされる。この状態からロックを解除するには、操作部309をワンタッチのロック操作として指で摘むことによって第1のアーム部304bが互いに開く方向に撓み、同時にロック用爪308がロック溝317から外れてロックが解除される。
【0011】
このとき、操作部309の第2のアーム部304cに設けた操作突起部309aをストレインリリーフ304の側面のへこみ部310に嵌合させる。このようにして、コネクタ本体302を相手コネクタ307から抜去することで抜去力によって第1のアーム部304bが壊れるのを防止できる。
【0012】
即ち、ストレインリリーフ304は第1及び第2のアーム部304b,304cと一体構造となっており、コネクタ本体302に取り付けられることによりワンタッチで操作が可能なロック機構付きコネクタとなる。
【0013】
【特許文献1】
特開平9−120864号公報(第3頁第3欄第42行−第4頁第5欄第24行、図1,2,6)
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
前記ロック機構付きコネクタでは、操作部309を正常な方向に押し込むと、操作突起部309aがへこみ部310に突き当たるので、操作部309に過大な荷重が加わったときの破損を防止する。
【0015】
しかし、他の操作方向に荷重が加わった場合、第2のアーム部304cと操作部309は、荷重方向に変形するので、破損する恐れがある。
【0016】
そこで、本発明は、前記従来のロック機構付きコネクタの欠点を改良し、相手側コネクタとのロックを解除するレバーの諸荷重からの保護と誤操作の防止が可能で、しかも、コンパクトなコネクタを提供しようとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。
【0018】
1.相手側コネクタ(101)との嵌合をロックするロックスプリング(50)を有するコネクタ(1)において、前記コネクタは、コンタクト(10)と、前記コンタクトを保持するインシュレータ(20)と、前記ロックスプリングと、前記コンタクト及び前記インシュレータを被覆するシェル(60,80)とから構成され、前記インシュレータには、前記ロックスプリングを操作するレバー(31)が一体成形され、前記レバーは、溝部(33)とレバー操作部(35)とを有し、前記シェルは、前記レバーを囲むレバー保護部(66,82)を有し、前記レバー保護部には、前記レバーの操作方向を規制し、かつ、過大変位を防止する操作停止部が設けられ、前記操作停止部は、スリット(5)を有し、前記溝部が前記スリットに入るコネクタ。
【0019】
2.前記インシュレータは、前記相手側コネクタとの嵌合をガイドするガイド部(ガイドポスト26)を有し、前記ガイド部に前記ロックスプリングのロック部(引掛け部56)が出没可能に配設されている前記1記載のコネクタ。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態例のコネクタについて図1〜図9を参照して説明する。
【0021】
図1は、一対のケーブル側コネクタ1,1が2つの機器本体の各基板200に実装された基板側コネクタ101と接続される前の状態を示す斜視図である。
【0022】
両ケーブル側コネクタ1,1が複数本のケーブル2によって接続されてケーブルハーネス3が構成され、各ケーブル側コネクタ1が各基板側コネクタ101と嵌合することによって、両基板200,200は接続する。
【0023】
ケーブル側コネクタ1は、図2と図3に示されるように、複数本のケーブル側コンタクト10と、各ケーブル側コンタクト10を保持するケーブル側インシュレータ20と、一対のロックスプリング50と、下シェル60と、上シェル80とから構成される。
【0024】
ケーブル側コンタクト10は、金属をプレス加工することにより製作され、圧入部11、押込み部12、接点部13及び半田付部14を有する。
【0025】
ケーブル側インシュレータ20は、樹脂材料から成形され、嵌合部21と本体部22とから構成される。嵌合部21には、複数本のコンタクト溝23が形成され、各コンタクト溝23から本体部22に向けてコンタクト穴24が開けられ、各コンタクト穴24の本体部22側の出口は配線部25となる。嵌合部21の両端には、基板側コネクタ101との嵌合をガイドするためのガイドポスト26が一体に形成され、各ガイドポスト26の外側面にロック溝27が形成され、また、各ガイドポスト26の上下両面を貫通するシェル圧入穴28が開けられている。本体部22の両後端には、ロックスプリング圧入穴29が開けられている。
【0026】
ケーブル側インシュレータ20の両側面30には、片持ち梁形状のレバー31が一体に成形され、レバー31の先端部32の外側に溝部33、補強部34及びレバー操作部35が設けられている。レバー31は、側面30における支持部(支点)30aを中心として操作される。先端部32の幅とレバー操作部35の幅はほぼ等しいが、溝部33及び補強部34の各幅は先端部32の幅よりも狭い。
【0027】
レバー31の中程では、突起36が内側に突出し、本体部22とレバー31との間には、レバー溝37が形成されている。
【0028】
本体部22の両側の上下両面には、それぞれ段差38、ピン部39及び凸部40が形成され、上下両面を貫通してシェル圧入穴41が開けられている。
【0029】
各ロックスプリング50は、略U字形状部を有するプレス加工品である。略U字形状部は、一方側の圧入部51と他方側の根元部52及び段差部53とから構成される。段差部53に先端部54が連続し、先端部54の先端はテーパ部55となり、テーパ部55に引掛け部56が設けられる。
【0030】
下シェル60は、金属材料製のプレス成形品であり、その中央部は、段差を設けられ、接触部61と、本体部62と、ケーブルガイド部63とから構成される。
【0031】
接触部61の両端と本体部62の両端には、それぞれ圧入角64,65が設けられ、各圧入角65の両外側に段差が設けられてレバー保護部66が形成されている。各レバー保護部66には、ピン穴67と凹部68が設けられ、各レバー保護部66の側面69には、切欠き70,71が形成されている。本体部62の3箇所には、ばね部72及び接点部73が設けられている。
【0032】
ケーブルガイド部63の両外側及び各レバー保護部66の後側には、それぞれ立上げ部74,75が設けられ、各立上げ部74,75に突起76,77が形成されている。
【0033】
上シェル80は、金属材料製のプレス成形品であり、その中央の本体部81と、両側のレバー保護部82とから構成される。
【0034】
本体部81の前側両端と各レバー保護部82の前側には、引掛部83,85が設けられている。本体部81の後側両端と各レバー保護部82の後側には、立上げ部86,87が設けられ、各立上げ部86,87に穴88,89が開けられている。
【0035】
各レバー保護部82には、ピン穴90と凹部91が設けられ、各レバー保護部82の外側面92には、切欠き93,94が設けられている。
【0036】
本体部81の3箇所には、ばね部95及び接点部96が設けられている。
【0037】
ケーブル側コネクタ1の組立は、次のように行われる。
【0038】
ケーブル側インシュレータ20の各コンタクト穴24に各ケーブル側コンタクト10の圧入部11を圧入する。すると、各接点部13は各コンタクト溝23の上に配置され、各半田付部14は配線部25の上に配置される。
【0039】
ケーブル側インシュレータ20の各ロックスプリング圧入穴29に各ロックスプリング50の圧入部51を圧入すると、根元部52、段部53及び先端部54はレバー溝37内に挿入され、テーパ部55と引掛け部56は各ガイドポスト26のロック溝27から外側に突出する。
【0040】
下シェル60の各圧入角64,65を各シェル圧入穴28,41に圧入すると、下シェル60はケーブル側インシュレータ20に固定される。
【0041】
このとき、接触部61は嵌合部21の下面に固定され、各レバー保護部66は各段差38に、各ピン部39は各ピン穴67に、各凸部40は各凹部68に、それぞれはまり込む。
【0042】
また、各側面69はケーブル側インシュレータ20の各側面30の外側に位置し、各切欠き70と各溝部33との間に、各切欠き71と各補強部34との間に、それぞれ僅かな隙間が設けられる。
【0043】
各ケーブル2を各ケーブル側コンタクト10の半田付部14に半田付けした後、上シェル80の各引掛け部83,85を本体部22の先端の各溝22a,22bに引掛け、上シェル80の各穴88,89内に下シェル60の各突起76,77をはめることによって、上シェル80はケーブル側インシュレータ20と下シェル60に固定される。
【0044】
このとき、各レバー保護部82はケーブル側インシュレータ20の各段差38に、各ピン穴90は各ピン部39に、各凹部91は各凸部40に、それぞれはまり込む。
【0045】
また、各側面92はケーブル側インシュレータ20の各側面30の外側に位置し、各切欠き93と各溝部33との間に、各切欠き94と各補強部34との間に、それぞれ僅かな隙間が設けられる。
【0046】
図4は、上下両シェル60,80のケーブル側インシュレータ20への組み込み状態を説明するために、上下両シェル60,80のみを表示した斜視図である。下シェル60の各側面69と上シェル80の各側面92との間に僅かな隙間4が設けられて、下シェル60の各側面69と上シェル80の各側面92とは、ケーブル側インシュレータ20の各側面30の外側に固定される。
【0047】
このとき、各切欠き70と各切欠き93とによってスリット5が形成されるが、スリット5の幅は、先端部32及びレバー操作部35の各高さよりも狭いが、溝部33の高さよりも僅かに広く寸法設定される。各切欠き71と各切欠き94とによって形成されるスリット6の幅は、レバー操作部35の高さよりも狭いが、補強部34の高さよりも僅かに広く寸法設定される。
【0048】
図5は、上シェル80及びケーブル側インシュレータ20の平面図(ただし、右側部分は破断されて示される。)と背面図(ただし、右側部分は線A−A,B−Bによる断面図である。)であり、(A)はロック状態、(B)はロック解除状態を、それぞれ示す。
【0049】
図5(A)に示されるロック状態では、各ロックスプリング50のテーパ部55と引掛け部56が、各ガイドポスト26の外側に突出している。
【0050】
ロック状態では、先端部32の高さがスリット5の幅よりも広いから、レバー31を外側に開こうとしても、上シェル80と下シェル60によって阻止されるので、レバー操作部35を外側に引っ張る誤操作を行うことができない。
【0051】
また、レバー31はレバー保護部66とレバー保護部82に囲われているから、レバー操作部35を上下方向に押しても、レバー31は上シェル80と下シェル60によって阻止されるので、レバー操作部35を上下方向に押す誤操作も行うことができない。
【0052】
図5(B)に示されるように、各レバー操作部35を矢印方向に押し込むと、各レバー31が変位するので、各突起36が各ロックスプリング50の段部53を押し込む。したがって、各ロックスプリング50は変位するので、各テーパ部55と各引掛け部56は各ガイドポスト26の外側面から引込み、ロック解除状態に至る。
【0053】
各レバー操作部35の高さは各スリット5の幅よりも大きく、各レバー操作部35が上シェル80の側面92と下シェル60の側面69に突き当たるまで、各レバー操作部35の押込み操作を行うことができる。したがって、各スリット5が各レバー31の操作を停止する役割を果すので、過大な操作量による各レバー31の破損を防止する。また、各レバー操作部35は、ケーブル側コネクタ1の後端部に位置するため、各レバー31の押込みは操作し易い。
【0054】
複数組のケーブルハーネス3が束ねられて流通される場合がある。この場合、隣接するケーブル側コネクタ1が絡み合って、片持ち梁形状のレバー31等が破損する恐れがあるが、本発明では、レバー31は、下シェル60のレバー保護部66と上シェル80のレバー保護部82によって囲われているため、破損し難い。
【0055】
各レバー操作部35を押込む力を緩和すると、各ロックスプリング50の復元力によって、各レバー31は、図5(A)に示されるロック状態に復帰する。
【0056】
ロック解除時に過大な操作力がケーブル側インシュレータ20の本体部22、下シェル60又は上シェル80に加わった場合には、本体部22の各ピン部39が下シェル60の各ピン穴67と上シェル80の各ピン穴90に、各凸部40が各凹部68と各凹部91に、それぞれはまり込んでいるため、本体部22、下シェル60及び上シェル80は破損し難い。
【0057】
以上に説明したように、ケーブル側コネクタ1では、各レバー31を各レバー保護部66,82で囲むことによって各レバー操作部35の誤操作と過大操作を防止することができると共に、ケーブル側コネクタ1の流通時の不慮の事故による破損が発生し難く、また、ロック解除時の過大な操作力によって本体部22、下シェル60及び上シェル80は破損し難く、更に、各レバー操作部35がコネクタの後端側に配置されているため、操作性が良好である。
【0058】
基板側コネクタについて図6〜図8を参照して説明する。
【0059】
基板側コネクタ101は、複数本の基板側コンタクト110と、グラウンドプレート120と、シェル140と、基板側インシュレータ160とから構成される。
【0060】
各基板側コンタクト110は、圧入部111、ばね部112、接点部113及び半田付部114を有する。
【0061】
グラウンドプレート120は、中央部分に連結部121と、連結部121に連続する複数の圧入部122、ばね部123及び接点部124と、連結部121の両端に段部125を介して連続する圧入部126、ばね部127、シェル接点部128及び半田付部129を有する。
【0062】
シェル140は、上面141、下面142及び両側面143によって基板側インシュレータ160を収容する空間144を形成する4角枠形状のプレス成形品である。上面141から後側に数本の圧入角145が形成され、下面142から前側に数本の圧入角146及び半田付部147が形成され、両側面143から外側に半田付部148が形成され、両側面143の内側に折返し部149が形成され、各折返し部149にロック穴150が開けられている。
【0063】
基板側インシュレータ160には、前面161から中央に複数の接続穴162と両側にガイド穴163が開けられ、各接続穴162の上面164側には、複数のコンタクト溝166が形成され、下面165側には、複数のグラウンド溝168が形成されている。各コンタクト溝166の奥側は各コンタクト穴167となり、各グラウンド溝168の奥側は各グラウンド穴169となる。上面164と下面165には、後側からそれぞれ数個のシェル圧入穴170,171が開けられている。
【0064】
基板側コネクタ101の組立は、次のように行われる。
【0065】
基板側インシュレータ160の背面からシェル140を組込むと、各圧入角145は各圧入穴170に、各圧入角146は各圧入穴171に、それぞれ圧入され、各折返し部149は各ガイド穴163に差し込まれる。
【0066】
この後、基板側インシュレータ160の背面から、グラウンドプレート120の各圧入部122を各グラウンド穴169に圧入すると、各接点部124は各グラウンド溝168内に収容される。各基板側コンタクト110の圧入部111を各コンタクト穴167に圧入すると、各接点部113は各コンタクト溝166内に収容される。この結果、各接点部113と各接点部124とは、各接続穴162内で対向して配置される。
【0067】
以上のように組立てられた各基板側コネクタ101は、図1に示されるように、各半田付部114,129,147,148を各基板200の各ランド201,202,203に半田付けによって固定される。
【0068】
基板側コネクタ101の各基板側コンタクト110にケーブル側コネクタ1の各ケーブル側コンタクト10が向かい合うように嵌合すると、両コネクタ1,101のコンタクト10,110は接触し、電気信号が導通可能となり、下シェル60とグラウンドプレート120も接触し、グラウンド信号が導通可能となる。両コネクタ1,101が嵌合すると、各ロックスプリング50の引掛け部56がシェル140の各ロック穴150に引掛かるので、両コネクタ1,101はロック状態に至る。
【0069】
図9は、両コネクタ1,101の嵌合面の正面図であり、(A)は基板側コネクタ101、(B)はケーブル側コネクタ1、(C)は基板側コネクタ101とケーブル側コネクタ1とが正常な方向で嵌合した場合、(D)は基板側コネクタ101とケーブル側コネクタ1とが逆方向(上下逆位置)で嵌合した場合を、それぞれ示す。
【0070】
図9(A)に示されるように、基板側コネクタ101において、各ガイド穴163の広さは、各接続穴162の広さよりも広く、また、それぞれの穴の中心線163a,162aは、寸法eだけ偏心している。
【0071】
図9(B)に示されるように、ケーブル側コネクタ1において、ガイドポスト26の厚さは、嵌合部21の厚さよりも厚く、また、それぞれの中心線26a,21aは、基板側コネクタ101と等しい寸法eだけ偏心している。
【0072】
図9(C)に示されるように、斜線部Sは、ケーブル側コネクタ1の嵌合部21と各ガイドポスト26の輪郭形状を示したものであるが、基板側コネクタ101とケーブル側コネクタ1とが正常な方向で嵌合した場合には、斜線部Sは各接続穴162と各ガイド穴163に正常に挿入可能である。
【0073】
図9(D)に示されるように、基板側コネクタ101とケーブル側コネクタ1とが逆方向で嵌合した場合には、斜線部Sの中央部、即ちケーブル側コネクタ1の嵌合部21の幅方向全体が基板側コネクタ101の前面161に突き当たるため、逆方向嵌合は不可能となる。つまり、両コネクタ1,101は、逆方向嵌合防止コネクタとなる。
【0074】
このような逆方向嵌合の挿入力は、基板側コネクタ101を基板200から剥離する方向の荷重となるが、基板側コネクタ101は、各接続穴162の下側で複数の半田付部147,148が半田付けされているため、剥離荷重に対して強く抵抗することができる。
【0075】
また、ケーブル側コネクタ1の嵌合部21と各ガイドポスト26とを一体成形したので、横方向のコジリ挿板を受けた場合にも、各ガイドポスト26は破損し難い。
【0076】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の効果が奏される。
【0077】
1.ロックスプリングを操作するレバーは、シェルのレバー保護部によって囲われているので、破損し難く、また、レバーを上下方向に押す誤操作が防止される。
【0078】
2.レバー保護部に設けられている操作停止部(スリット5)によって、レバーを外側に開く誤操作が防止され、また、レバーを内側に過大に押し込む誤操作も防止される。
【0079】
3.インシュレータとレバーとが一体成形されるので、部品点数が少なく、コネクタの組立分解が簡便で、コストが安価である。
【0080】
4.インシュレータにおける相手側コネクタとの嵌合をガイドするガイド部に、ロックスプリングのロック部が出没可能に配設されているので、コネクタはコンパクトに構成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態例の一対のケーブル側コネクタが2枚の基板にそれぞれ実装された基板側コネクタと接続される前の状態を示す斜視図である。
【図2】同ケーブル側コネクタの斜視図である。
【図3】同ケーブル側コネクタの分解斜視図である。
【図4】同ケーブル側コネクタにおける上下両シェルのケーブル側インシュレータへの組み込み状態を説明するために、同上下両シェルのみを表示した斜視図である。
【図5】同上シェル及び同ケーブル側インシュレータの平面図(ただし、右側部分は破断されて示される。)と背面図(ただし、右側部分は線A−A,B−Bによる断面図である。)であり、(A)はロック状態、(B)はロック解除状態を、それぞれ示す。
【図6】同基板側コネクタの斜視図である。
【図7】同基板側コネクタの前面側から見た分解斜視図である。
【図8】同基板側コネクタの背面側から見た分解斜視図である。
【図9】同ケーブル側コネクタと同基板側コネクタとの嵌合面の正面図であり、(A)は同基板側コネクタ、(B)は同ケーブル側コネクタ、(C)は同両コネクタが正常な方向で嵌合した場合、(D)は同両コネクタが逆方向(上下逆位置)で嵌合した場合を、それぞれ示す。
【図10】従来のロック機構付きコネクタの要部の分解斜視図である。
【図11】同コネクタと相手コネクタの各要部の嵌合前の斜視図である。
【図12】同コネクタと同相手コネクタとが嵌合した状態における要部の正面図である。
【符号の説明】
1 ケーブル側コネクタ
2 ケーブル
3 ケーブルハーネス
4 隙間
5 スリット
6 スリット
10 ケーブル側コンタクト
20 ケーブル側インシュレータ
21 嵌合部
22 本体部
26 ガイドポスト
30 側面
30a 支持部(支点)
31 レバー
32 先端部
33 溝部
34 補強部
35 レバー操作部
36 突起
50 ロックスプリング
51 圧入部
52 根元部
53 段差部
54 先端部
55 テーパ部
56 引掛け部
60 下シェル
61 接触部
62 本体部
63 ケーブルガイド部
64 圧入角
65 圧入角
66 レバー保護部
67 ピン穴
68 凹部
69 側面
70 切欠き
71 切欠き
80 上シェル
81 本体部
82 レバー保護部
92 外側面
93 切欠き
94 切欠き
101 基板側コネクタ
110 基板側コンタクト
120 グラウンドプレート
140 シェル
160 基板側インシュレータ
Claims (2)
- 相手側コネクタとの嵌合をロックするロックスプリングを有するコネクタにおいて、
前記コネクタは、コンタクトと、前記コンタクトを保持するインシュレータと、前記ロックスプリングと、前記コンタクト及び前記インシュレータを被覆するシェルとから構成され、
前記インシュレータには、前記ロックスプリングを操作するレバーが一体成形され、前記レバーは、溝部とレバー操作部とを有し、
前記シェルは、前記レバーを囲むレバー保護部を有し、
前記レバー保護部には、前記レバーの操作方向を規制し、かつ、過大変位を防止する操作停止部が設けられ、前記操作停止部は、スリットを有し、前記溝部が前記スリットに入ることを特徴とするコネクタ。 - 前記インシュレータは、前記相手側コネクタとの嵌合をガイドするガイド部を有し、前記ガイド部に前記ロックスプリングのロック部が出没可能に配設され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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