JP4230322B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明はコネクタに関するものである。

コネクタ同士を嵌合する際には、嵌合過程でターミナル同士の間に生じる嵌合抵抗が増大したときに嵌合動作が完了したと作業者が勘違いする虞があり、この場合にはコネクタが半嵌合状態のままとなってしまうことになる。そこで、コネクタが半嵌合のままになることを未然に防止するために、いわゆる慣性ロックと称される機構が用いられている。これは、嵌合の過程においてターミナル間の嵌合抵抗よりも大きい嵌合抵抗を一時的に生じさせる嵌合抵抗発生手段を設け、この嵌合抵抗発生手段による嵌合抵抗に打ち勝ってその嵌合抵抗発生領域を通過したときには、その嵌合抵抗の急速な緩和により作業者が節度感を得られるとともに通過時の勢いによって両コネクタが正規嵌合状態に至る構成となっている。
その嵌合抵抗発生手段として、図６に示すものがある。これは、一方のコネクタ１のロックアーム２を相手側コネクタ３の係合部４に係合させて両コネクタ１、３を嵌合状態にロックするようにしたものにおいて、嵌合過程でロックアーム２の先端が係合部４に突き当たったときに、ロックアーム２の弾力に起因してその突き当たり部分に生じる摩擦力が大きくなるようにしてロックアーム２が係合部４を乗り越え難くなるようにしてあり、これによって嵌合抵抗を発生させるようになっている。
このように嵌合抵抗を増大させる構造では、嵌合操作に大きな力が必要となるため、作業者が意図的にロックアーム２をロック解除姿勢にした状態で嵌合操作を行うことがある。しかし、このようにすると、ロックアーム２が係合部４に突き当たらないために節度感が得られず、嵌合状態を判断しにくくなる。
一方、他の嵌合抵抗発生手段として下記特許文献１に開示されているものがある。これは、図７に示すように、一対のロックアーム５と、これとは独立した弾性撓みが可能な抵抗アーム６とを設けたものであり、相手側の係合部（図示せず）に対して双方のアーム５、６が係合されるようになっている。この構造では、ロックアーム５がロック解除姿勢になったとしても抵抗アーム６は殆ど撓まないため、節度感が得られなくなる虞はない。
実開平２−９５１７４号公報

しかし、抵抗アーム６はロックアーム５の間に割り込むようにして設けられているため、この抵抗アーム６を設けるのに必要なスペース分だけロックアーム５の位置が外側へ変位させれられている。そのため、相手側コネクタの係合部の位置も外側へずらさなければならず、相手側コネクタの形状を変更する必要が生じることになる。
本願発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、ロックアームがロック解除操作されても節度感が失われず、且つ相手側コネクタの形状変更を伴わずに済む嵌合抵抗発生手段を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、互いに嵌合可能な雌雄コネクタのうち一方のコネクタのハウジングは、コネクタハウジングとこのコネクタハウジングを取り囲むフード部とを備えており、かつ前記フード部内であって前記コネクタハウジングにおける同一側には共に弾性撓み可能なロックアームと抵抗アームの双方が配され、かつこの抵抗アームは前記雌雄両ハウジングの嵌合方向に対して直角に近い角度の当接面を有しており、他方のコネクタのハウジングは前記フード部に内嵌される筒状嵌合部が設けられるとともに、その外面には前記両ハウジングの嵌合過程で前記抵抗アームの当接面に突き当てられ同抵抗アームの弾力に起因する嵌合抵抗を発生させる突き当て部と、前記嵌合抵抗に打ち勝つ嵌合操作力が加えられて抵抗アームが前記突き当て部から解離する方向へ弾性撓みして前記当接面が前記突き当て部から外れることにより前記嵌合抵抗が急激に緩和された後の慣性力をもって前記両ハウジングが嵌合状態へと至ったときに前記ロックアームと弾性的に係止することによって前記両ハウジングを嵌合状態にロックする係合部とが設けられ、前記抵抗アームの弾性撓み方向は、前記ロックアームの弾性撓み方向とは異なる方向に設定されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、抵抗アームの弾性撓み方向は前記ロックアームから遠ざかる方向であるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、抵抗アームは前記ロックアームを挟んだ両側に対称に配されるとともに、前記突き当て部は前記係合部を挟んだ両側に対称に配されているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載のものにおいて、両ハウジングを嵌合させるときの前記抵抗アームの弾性撓み方向は前記係合部から遠ざかる方向であるところに特徴を有する。

＜請求項１，２，４の発明＞
請求項１、請求項２及び請求項４の発明においては、相手側コネクタへの嵌合過程で、抵抗アームが突当部に係合することにより嵌合抵抗が生じ、この嵌合抵抗に打ち勝つ力で嵌合操作が進むと抵抗アームが弾性的に撓んで嵌合抵抗が緩和される。このとき、嵌合抵抗の緩和により作業者が節度感を感得することができると共に、嵌合抵抗に打ち勝った嵌合操作の勢いによって正規嵌合状態に至る。すると、ロックアームが係合部と係合するため、両ハウジングが嵌合状態にロックされる。 両ハウジングの嵌合動作の間、抵抗アームとロックアームとは互いに異なる方向に弾性撓みするようにしている。仮に、同方向に設定した場合には、撓みによる影響が増幅し合って雌コネクタのハウジングにおけるロックアームと抵抗アームを設けた側に変形の影響がでやすくなり、これが原因でハウジングの嵌合時にこじりを生じやすくなるが、本発明のように異方向に設定するとその撓みの影響を拡散させて円滑な嵌合に寄与する。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明においては、抵抗アームがロックアームを挟んで対称に配置され、また突き当て部も同様に係合部を挟んで対称に配されているから、抵抗アームによる嵌合抵抗がロックアームの両側で均等に発生するため、ハウジング同士の円滑な嵌合に一層寄与する。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。
電気機器のハウジング１０には相手側コネクタ１１が一体成形によって設けられている。この相手側コネクタ１１はハウジング１０から方形筒状に突出する筒状嵌合部１２を有しており、その筒状嵌合部１２内には電機機器内の回路に接続された雄ターミナル１３が突出されている。筒状嵌合部１２には雌コネクタ（本発明の構成要件であるコネクタ）２０が嵌合されるようになっている。

筒状嵌合部１２の上面（図１及び図５における上側の面）には、雌コネクタ２０のロックアーム２５を係合させるための係合部１４が突出して形成されている。この係合部１４は、両コネクタ１１、２０の嵌合方向と直角な左右方向における中央位置に配されている。係合部１４には、雌コネクタ２０との嵌合の際にロックアーム２５を引っ掛かりを生じさせることなく円滑に上方へ撓むように誘導するための傾斜した誘導面１５が形成されている。また、係合部１４の誘導面１５と反対側には、雌コネクタ２０との嵌合方向に対して直角をなす係止面１６が形成されており、相手側コネクタ１１と雌コネクタ２０が嵌合されるとこの係止面１６にロックアーム２５が係止して両コネクタ１１、２０が嵌合状態にロックされるようになっている。

筒状嵌合部１２の上面においては、係合部１４を挟んで左右両側に対称に配された一対のリブ１７が形成されている。これらのリブ１７は、係合部１４に対して比較的接近した位置に配されていると共に、両コネクタ１１、２０の嵌合方向と平行をなしている。この一対のリブ１７が設けられていることにより、係合部１４に対して他の部材が左右方向から干渉すること等が防止されるようになっている。このように係合部１４を保護するためにその両側に一対のリブ１７を設けることは周知の構成である。

次に、本実施形態にかかる雌コネクタ２０について説明する。
雌コネクタ２０は、内部に雌ターミナル２２が収容されたコネクタハウジング２１と、このコネクタハウジング２１のほぼ前半分領域を囲むフード部２３とを備えている。フード部２３には、相手側コネクタ１１の筒状嵌合部１２が内嵌されるようになる。フード部２３の上面のうち左右方向における中央部分は上方へ立ち上げられており、この立ち上げた部分は、嵌合状態において筒状嵌合部１２の上面と対応する作動空間２４となっている。

この作動空間２４内には、コネクタハウジング２１の上面から前方へ片持ち状に延出して上下方向への弾性撓みを可能とされたロックアーム２５が設けられている。ロックアーム２５は、相手側コネクタ１１の係合部１４と対向するように左右方向における中央位置に配されている。相手側コネクタ１１と雌コネクタ２０が正規嵌合した状態では、ロックアーム２５の先端の係止突起２６が係合部１４の係止面１６に係合することにより両コネクタ１１、２０が離脱不能にロックされ、また、ロックアーム２５の後端の操作部２７を押し下げ操作すると、ロックアーム２５が弾性撓みして係止突起２６が係止面１６から解離することによりロックが解除されるようになっている。

フード部２３のうち作動空間２４内を構成している左右一対の側壁部２８には、夫々、作動空間２４内において前方へ片持ち状に延出する抵抗アーム２９が形成されている。この抵抗アーム２９は、ロックアーム２５に対してその左右両側近傍に配され、且つロックアーム２５を中心として左右対称をなしており、両コネクタ１１、２０の嵌合の際には抵抗アーム２９が相手側コネクタ１１のリブ１７の外側面に沿うようになっている。かかる抵抗アーム２９は、左右方向、即ちコネクタハウジング２１の上面と平行な方向へ弾性撓みを生じることが可能となっている。

抵抗アーム２９の先端部には、内側（ロックアーム２５側）へ突出する突当て突起３０が形成されており、この突当て突起３０は両コネクタ１１、２０の嵌合過程においてリブ１７の前端に突き当たるようになっている。この突当て突起３０のリブ１７との当接面３１は嵌合方向に対して直角に近いきつい角度で傾斜している。そのため、嵌合時の操作力によってリブ１７側から突当て突起３０側へ作用した反力が抵抗アーム２９を外側へ弾性撓みさせる押動力として働いたときに、その撓み方向の押動力は小さく抑えられる。したがって、抵抗アーム２９をその弾力に抗して外側へ撓ませるには、相当大きな嵌合操作力が必要とされることになる。このようにして抵抗アーム２９による大きな嵌合抵抗が発生するようになり、いわゆる慣性ロックが構成されている。

そして、この抵抗アーム２９による嵌合抵抗の大きさは、両コネクタ１１、２０の嵌合時に雄ターミナル１３と雌ターミナル２２との間で摩擦抵抗に起因して生じる嵌合抵抗よりも大きい値となるように設定されている。また、この抵抗アーム２９による嵌合抵抗が発生する状態では雄ターミナル１３と雌ターミナル２２とが未嵌合となるように、各部材の寸法設定がなされている。
尚、突当て突起３０の当接面３１とは反対側の面は、嵌合方向に対して比較的小さい角度で傾斜したガイド面３２となっている。このガイド面３２は、リブ１７の後端縁と係合することにより抵抗アーム２９を外側へ円滑に撓ますように機能する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
雌コネクタ２０のフード部２３を相手側コネクタ１１の筒状嵌合部１２に外嵌しつつ、雌コネクタ２０を相手側コネクタ１１へ押し付けるようにして嵌合操作を行うと、その嵌合過程において雄ターミナル１３に雌ターミナル２２が嵌合する前に抵抗アーム２９の突当て突起３０がリブ１７の前端に突き当たり、抵抗アーム２９の弾力に起因する大きな嵌合抵抗が瞬間的に発生する。この状態から相手側コネクタ１１への押付力を強めると、その押付力が抵抗アーム２９による嵌合抵抗の大きさを越えたところで、抵抗アーム２９が外側へ弾性撓みして突当て突起３０がリブ１７から外れ、これによって抵抗アーム２９による嵌合抵抗が急激に緩和される。この嵌合抵抗の急激な変動により作業者は節度感を感得することができ、これによって慣性ロックの機能が発揮されたことが判る。

このように抵抗アーム２９による嵌合抵抗が急激に緩和されると、その押付力の勢いによって両コネクタ１１、２０の嵌合が一気に進んで正規嵌合状態に至る。このとき、雄ターミナル１３と雌ターミナル２２との間の摩擦による嵌合抵抗が生じるが、抵抗アーム２９の嵌合抵抗を越えた押付力はターミナルによる嵌合抵抗よりも大きいため、両ターミナルは支障なく正規嵌合される。また、外側へ弾性撓みした抵抗アーム２９は、その突当て突起３０をリブ１７の外側面に摺接させた後、正規嵌合状態において弾性復帰してリブ１７の後端縁に突当て突起３０を係止させるようになる。

一方、ロックアーム２５は、抵抗アーム２９による嵌合抵抗が発生している状態では相手側コネクタ１１の係合部１４とは未係合であり、抵抗アーム２９による嵌合抵抗が緩和された後にロックアーム２５が上方へ弾性撓みしつつ係合部１４を乗り越え、正規嵌合状態になると同時に係止突起２６が係止面１６に係止されて、両コネクタ１１、２０が離脱不能にロックされる。
尚、ロックアーム２５によるロックが行われている状態では、抵抗アーム２９の突当て突起３０がリブ１７の後端縁に係合することによってもロックの機能が発揮されているから、ロック機能の信頼性が高い。

また、両コネクタ１１、２０を分離するときには、ロックアーム２５によるロックを解除して両コネクタ１１、２０を引き離すようにすればよい。このとき、突当て突起３０には引抜き方向に対して傾斜したガイド面３２が形成されているから、抵抗アーム２９は大きな抵抗を生じさせずに外側へ弾性撓みすることができ、抵抗アーム２９とリブ１７との係合によって両コネクタ１１、２０の離脱操作に大きな支障を来すことはない。

上述のように、本実施形態における慣性ロック機能は、ロックアーム２５と係合部１４との係合作用によって発揮されるようにしているのではなく、ロックアーム２５とは別個に設けた抵抗アーム２９によって発揮されるようになっているため、もしロックアーム２５がロック解除方向（上方向）へ弾性撓みしている状態で嵌合操作が行われても、慣性ロックの機能には全く影響がなく、慣性ロック機能の信頼性が高い。

また、相手側コネクタ１１のリブ１７は、雌コネクタ２０に抵抗アーム２９を設けたこととは無関係に係合部１４の保護を目的として相手側コネクタ１１に既設されている周知のものである。したがって、本実施形態の雌コネクタ２０を適用するにあたって相手側コネクタ１１及びこれが一体成形されている電気機器の形状を変更必要がなく、コスト面で有利となっている。
さらに、本実施形態ではロックアーム２５を雌コネクタ２０の中心位置に配すると共にこのロックアーム２５を中心として抵抗アーム２９を左右対称に設けたから、抵抗アーム２９による嵌合抵抗が左右均等に作用することになる。したがって、抵抗アーム２９による嵌合抵抗の作用に起因して雌コネクタ２０の姿勢が左右に傾くことが防止され、操作性に優れている。しかも、抵抗アーム２９が１片だけの場合に比べると嵌合抵抗が２倍となっている。

また、抵抗アーム２９による嵌合抵抗を増大させる場合には抵抗アーム２９の撓み方向である左右方向の幅寸法を大きくすることが考えられるが、このときに寸法が増す方向はコネクタハウジング２１の上面と平行な方向であるから、コネクタハウジング２１の高さ寸法が増すことはない。しかも、コネクタハウジング２１の上面と平行に面内においては、抵抗アーム２９の外側に広くスペースが空いているため、コネクタハウジング２１の左右幅の寸法が大きくなる虞もない。即ち、嵌合抵抗の増大を目的として抵抗アーム２９の寸法を変更しても、コネクタハウジング２１は大型化せずに済むという効果がある。

＜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）抵抗アームは、ロックアームの左右いずれかの片側だけに設けるようにしてもよい。
（２）抵抗アームは、リブに対して内側（ロックアーム側）へ弾性撓みを生じるようにしてもよい。

（３）抵抗アームの弾性撓み方向は、コネクタハウジングの上面に対して直角方向となるようにしてもよい。
（４）本実施形態では、雌型のコネクタに適用した場合について説明したが、本発明は雄型のコネクタにも適用することができる。

本発明の一実施形態において相手側コネクタと雌コネクタが未嵌合の状態をあらわす平面図 相手側コネクタと雌コネクタが未嵌合の状態をあらわす断面図 相手側コネクタと雌コネクタの嵌合過程をあらわす平面図 嵌合された相手側コネクタと雌コネクタがロックされている状態をあらわす平面図 嵌合された相手側コネクタと雌コネクタがロックされている状態をあらわす断面図 従来例においてコネクタ同士が未嵌合の状態をあらわす断面図 従来例の斜視図

符号の説明

１０…相手側コネクタ
１４…係合部
１７…リブ
２０…雌コネクタ（コネクタ）
２１…コネクタハウジング
２５…ロックアーム
２９…抵抗アーム

Claims (4)

1. 互いに嵌合可能な雌雄コネクタのうち一方のコネクタのハウジングは、コネクタハウジングとこのコネクタハウジングを取り囲むフード部とを備えており、かつ前記フード部内であって前記コネクタハウジングにおける同一側には共に弾性撓み可能なロックアームと抵抗アームの双方が配され、
   かつこの抵抗アームは前記雌雄両ハウジングの嵌合方向に対して直角に近い角度の当接面を有しており、
   他方のコネクタのハウジングは前記フード部に内嵌される筒状嵌合部が設けられるとともに、その外面には前記両ハウジングの嵌合過程で前記抵抗アームの当接面に突き当てられ同抵抗アームの弾力に起因する嵌合抵抗を発生させる突き当て部と、前記嵌合抵抗に打ち勝つ嵌合操作力が加えられて抵抗アームが前記突き当て部から解離する方向へ弾性撓みして前記当接面が前記突き当て部から外れることにより前記嵌合抵抗が急激に緩和された後の慣性力をもって前記両ハウジングが嵌合状態へと至ったときに前記ロックアームと弾性的に係止することによって前記両ハウジングを嵌合状態にロックする係合部とが設けられ、
   前記抵抗アームの弾性撓み方向は、前記ロックアームの弾性撓み方向とは異なる方向に設定されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記抵抗アームの弾性撓み方向は前記ロックアームから遠ざかる方向であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記抵抗アームは前記ロックアームを挟んだ両側に対称に配されるとともに、前記突き当て部は前記係合部を挟んだ両側に対称に配されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記両ハウジングを嵌合させるときの前記抵抗アームの弾性撓み方向は前記係合部から遠ざかる方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載のコネクタ。

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