JP4311315B2

JP4311315B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4311315B2
Application number: JP2004272227A
Authority: JP
Inventors: 誠深町
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: JP2006086093A

Description

本発明は、倍力機構を備えたコネクタに関するものである。

特許文献１には、レバーやスライダ等の操作部材を用いた倍力機構により、一対のコネクタハウジングの嵌合を行うコネクタが開示されている。倍力機構は、嵌合可能な一対のコネクタハウジングのうち一方のコネクタハウジングにカム溝を有する操作部材を設けるとともに、他方のコネクタハウジングにカムピンを設けた構造になり、両コネクタハウジングを初期嵌合させることによってカム溝の入口にカムピンを進入させ、その後、操作部材を変位操作してカム溝とカムピンとを係合させることにより、倍力作用を発揮するようになっている。

また、この種のコネクタとして、コネクタハウジングに挿入した端子金具を抜け止めするためのリテーナを、そのコネクタハウジングに対し両コネクタハウジングの嵌合方向と交差する方向に組み付けるようにしたものがある。このタイプのコネクタでは、リテーナが不正な組付け状態である場合に、両コネクタハウジングを初期嵌合したときに、その嵌合途中でリテーナを相手側コネクタハウジングと干渉させることによって嵌合動作を阻害する構造とし、嵌合動作が阻害されるか否かによってリテーナの組付け状態を検知することができる。
特開２００１−６８２１２公報

さて、上記のような倍力機構とリテーナを備えたコネクタでは、リテーナが不正な組付け状態であって両コネクタハウジングが正しく初期嵌合されていないにも拘わらず、作業者が無理に操作部材の操作を強行した場合に、フォロアピンとカム溝の溝壁との強い干渉によって倍力機構が変形や破損を来すことが懸念される。

また、このような干渉が生じると、操作部材の操作に抗する抵抗が大きくなるため、作業者が操作途中であるにも拘わらず、操作が完了したものと勘違いし、両コネクタハウジングが嵌合途中のままで放置される虞がある。この場合、両コネクタハウジングに設けた端子金具同士が全く接触しないのであれば、導通検査の際に、端子金具の非接触を検知し、ひいては、両コネクタハウジングの半嵌合状態を検知することができる。しかし、両コネクタハウジングが半嵌合状態であるにも拘わらず、両コネクタハウジングの端子金具同士が接触してしまった場合には、導通検査において両コネクタハウジングが半嵌合状態であることを検知することができない。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、リテーナが不正な組付け状態であって両コネクタハウジングが正しく初期嵌合されていないにも拘わらず、倍力機構のカム溝とカムピンの係合動作が行われてしまうのを防止することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、雌雄構造により嵌合される一対のコネクタハウジングのうち一方のコネクタハウジングにカムピンを設けるとともに、他方のコネクタハウジングにはカム溝を有する操作部材を操作可能に設け、前記両コネクタハウジングを初期嵌合させて前記カム溝の入口に前記カムピンを進入させた状態から前記操作部材を操作すると、前記カムピンと前記カム溝との係合による倍力作用によって前記両コネクタハウジングが正規の嵌合状態に至るようになっており、前記一対のコネクタハウジングのうち内嵌される側のコネクタハウジングには、そのコネクタハウジング内に収容された端子金具を抜止めするためのリテーナが、前記両コネクタハウジングの嵌合方向と交差する方向に組み付けられ、前記リテーナが組付けが不正であるときには、前記初期嵌合の途中で、前記リテーナと外嵌される側のコネクタハウジングとが干渉して前記初期嵌合が規制されるようになっているコネクタであって、前記カム溝の入口部の開口縁には前記カムピンの進入方向に対して斜めに切り欠いた当接面が形成されるとともに、この当接面は、前記リテーナと前記外嵌される側のコネクタハウジングとが干渉したときに、前記カムピンと対応する高さ位置としてあり、かつこの状態で前記操作部材を嵌合方向へ操作されたときには、前記カムピンとの当接によって前記カムピンを前記カム溝の外部へ押し出す構成であるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
不正な組付け状態のリテーナと外嵌される側のコネクタハウジングとが干渉したときには、カム溝の入口部分の開口縁に形成された当接面はカムピンと対応した高さ位置にある。
この状態で、操作部材を嵌合方向へ操作すると、カムピンが当接面が当接する。このとき、当接面は斜めに切り欠いて形成されているため、カムピンがカム溝の外部へ押し出され、カムピンとカム溝とが係合不能な状態となり、倍力作用を生じさせない。したがって、両コネクタハウジングが半嵌合状態のままで倍力機構が作用することに起因して倍力機構に変形や破損を来す虞はない。また、カムピンがカム溝の外部へ押し出されることにより、両コネクタハウジングが初期嵌合状態に至らず、容易に離脱し得る状態となっているので、両コネクタハウジングが未嵌合であるにも拘わらず嵌合が完了したと勘違いする虞もない。

＜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１８を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、合成樹脂製の一対のコネクタハウジング１０，３０を、操作部材２０とカムピン３９とからなる倍力機構を用いて、雌雄構造により上下に嵌合するようにしたものである。尚、以下の説明において、左右方向については図１を基準とする。また、前後方向については図７における手前側を前側ということにする。

下側に位置する第１コネクタハウジング１０（本発明の構成要件である外嵌される側のコネクタハウジング）は、全体として横長のブロック状をなし、方形ブロック状をなす端子収容部１１と、この端子収容部１１を前後左右から取り囲む方形の周壁部１２とを有する。端子収容部１１内には、後述する雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒとの接続部を上向きにした姿勢で雌端子金具（図示せず）が前後左右に整列して収容されている。周壁部１２のうち前面壁１３Ｆと後面壁１３Ｒには、夫々、その端子収容部１１と対抗する内壁面を凹ませることによって前後一対のガイド凹部１４が形成されている。ガイド凹部１４の左右両端は、前面壁１３Ｆ及び後面壁１３Ｒの左右両端面において縦長スリット状に開口している。前面壁１３Ｆ及び後面壁１３Ｒの上端面には、夫々、ガイド凹部１４に連通する３つの切欠部１５が左右に間隔を開けて形成されている。また、端子収容部１１と周壁部１２との間の方形の空間は、第２コネクタハウジング３０のフード部３２を嵌合させるための嵌合空間１６となっている。さらに、周壁部１２のうち右側壁１７Ｒ（後述する操作部材２０が第１コネクタハウジング１０に対して組み付けられる側とは反対側の側壁）の上端面は、後述するリテーナ４０を干渉させるための干渉面１８となっいている。

操作部材２０は、合成樹脂製であり、前後一対のカム板２１の左端縁同士を連結板２２で連結したものであって、平面形状は概ね左右方向に長い「コ」字形をなす。かかる操作部材２０は、その両カム板２１を左方からガイド凹部１４内に差し込むことによって第１コネクタハウジング１０に組み付けられている。組み付けられた操作部材２０は、図１及び図３に示すようにカム板２１の左端側を周壁部１２の外部に突出させた初期位置と、図２に示すようにカム板２１のほほ全体をガイド凹部１４内に収容して連結板２２のみを周壁部１２の外部に露出させる嵌合位置との間で左右方向に直線移動（スライド）するようになっている。この移動過程では、カム板２１の上下両端縁がガイド凹部１４の上下両縁部に摺動することにより、操作部材２０の第１コネクタハウジング１０に対する上下方向への相対変位が規制されている。

両カム板２１には、夫々、カム機能部２３ａと入口部２３ｂとから構成されるカム溝２３が左右一対形成されている。カム溝２３のうち大部分を占めるカム機能部２３ａは、上下方向（即ち、両コネクタハウジング１０，３０の嵌合・離脱方向と平行な方向）及び左右方向（第１コネクタハウジング１０に対する操作部材２０の移動方向と平行な方向）との両方向に対して斜め方向の直線状をなし、カム板２１を前後に貫通する形態とされている。入口部２３ｂは、カム機能部２３ａの上端から両コネクタハウジング１０，３０の嵌合・離脱方向と平行に上方へ延びており、入口部２３ｂの上端は、カム板２１の上端縁よりも一段下がった段差面２４に開口されている。入口部２３ｂは、カム板２１の内面を凹ませた形態となっている。操作部材２０が初期位置にある状態では、３つの切欠部１５のうち左端と中央に位置する２つの切欠部１５と、２つのカム溝２３の入口部２３ｂとが対応する。

さて、操作部材２０には、第２コネクタハウジング３０のリテーナ４０と第１コネクタハウジング１０の干渉面１８とが干渉した状態で操作部材２０を嵌合方向へ操作したときに、カムピン３９に当接することで両コネクタハウジング１０，３０を離間方向へ相対変位させる嵌合規制部２５が形成されている。この嵌合規制部２５は、カム溝２３の入口部２３ｂの左右両開口縁のうち、左側（即ち、操作部材２０を嵌合方向に操作するときの変位方向先後側）の開口縁を切欠した形態とされており、斜め上向きの当接面２５ａを有している。この当接面２５ａは、上下方向（即ち、両コネクタハウジング１０，３０の嵌合・離脱方向と平行な方向）及び左右方向（第１コネクタハウジング１０に対する操作部材２０の移動方向と平行な方向）との両方向に対して斜め方向の平坦状（直線状）をなし、その傾斜の向きはカム溝２３のカム機能部２３ａの右上がりの傾斜とは反対の右下がりの傾斜となっている。

上側に位置する第２コネクタハウジング３０（本発明の構成要件である内嵌される側のコネクタハウジング）は、全体として方形のブロック状をなし、方形ブロック状をなす端子収容部３１と、この端子収容部３１の下端周縁から下方へ方形に延出するフード部３２とからなる。端子収容部１１内には、上下方向に細長いキャビティ３３Ｆ，３３Ｒが、第１コネクタハウジング１０の各雌端子金具と対応するように前後左右に整列して形成されており、各キャビティ３３Ｆ，３３Ｒ内には、夫々、先端のタブ３４Ｆａ，３４Ｒａを下向きにした姿勢で雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒが挿入されている。

後列のキャビティ３３Ｒに挿入される雄端子金具３４Ｒは、ランス３５により上方への抜止めがなされた状態で収容されている。ランス３５は、部分的にキャビティ３３Ｒ内に進出させる係止位置とキャビティ３３Ｒ（雄端子金具３４Ｒの挿入経路）から退避する退避位置との間で弾性変位するようになっており、端子収容部１１には、ランス３５の退避位置への弾性撓みを許容するための撓み空間３６が形成されている。撓み空間３６は、左右方向に連なっているとともに、端子収容部１１の下端面に開口されている。また、端子収容部１１には、前列のキャビティ３３Ｆに連通する収容空間３７が、左右方向に連なるとともに端子収容部１１の下端面に開口する形態で形成されている。前列のキャビティ３３Ｆに挿入される雄端子金具３４Ｆは、後述するリテーナ４０によって抜止めされるようになっている。収容された雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒのタブ３４Ｆａ，３４Ｒａは、端子収容部１１の下端面から下方へ突出し、フード部３２で包囲されることにより異物の干渉等から保護されている。

端子収容部１１の右外側面には、フード部３２内に連通する差込口（図示せず）が開口されており、この差込口からリテーナ４０が組み付けられている。リテーナ４０は、合成樹脂製であって、方形板状をなすとともに、その板面を両コネクタハウジング１０，３０の嵌合方向と直角に向けた本体部４１を有する。リテーナ４０を組み付けた状態で、本体部４１は端子収容部１１の下面に重なるように位置する。本体部４１には、タブ３４Ｆ，３４Ｒａを貫通させるための左右方向に連続する細長いスリット４２Ｆ，４２Ｒが前後一対形成されている。リテーナ４０の上面には、撓み空間３６内に嵌合される複数の抜止め部４３Ｒが、各ランス３５と対応するように複数形成されているともに、収容空間３７内に嵌合される複数の抜止め部４３Ｆが、前列の各雄端子金具３４Ｆと対応するように複数形成されている。さらに、本体部４１には、その右端縁から下方へ板状に延出した形態の干渉部４４が形成されている。

本体部４１の後面には、係止突起４５が形成されており、リテーナ４０は、係止突起４５を端子収容部３１の仮係止溝３８ａに係止させることで、図３、図１１、図１２に示す仮係止位置（両コネクタハウジング１０，３０の嵌合時には不正となる組付け位置）に保持されるようになっているとともに、係止突起４５を本係止溝３８ｂに係止させることで、図２、図３、図１３に示す本係止位置に保持されるようになっている。リテーナ４０は仮係止位置と本係止位置との間で左右方向（両コネクタハウジング１０，３０の嵌合方向と直角な方向）へスライド可能となっている。

リテーナ４０が仮係止位置にある状態では、干渉部４４が端子収容部１１（第２コネクタハウジング３０）の外部へ突出し、第１コネクタハウジング１０の干渉面１８のほぼ真上に位置する。また、仮係止位置にある状態では、各抜け止め部４３Ｆ，４３Ｒがランス３５から右方へ外れた位置または前列の各雄端子金具３４Ｆから右方へ外れた位置に配置されることにより、各キャビティ３３Ｆ、３３Ｒに対する雄端子金具３４Ｆ、３４Ｒの挿入及びキャビティ３３Ｆ，３３Ｒからの雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒの抜き取りが可能とされる。

一方、リテーナ４０が本係止位置にあるときには、干渉部４４が端子収容部１１（第２コネクタハウジング３０）の内部に収容されてその右外側面から突出しない状態となる。また、本係止位置にある状態では、各抜止め部３４Ｆ，３４Ｒがランス３５と対応してランス３５の撓み空間３６側への弾性撓みを規制する位置、または前列の各雄端子金具３４Ｆに対して上方から係止する位置に配置されることにより、各キャビティ３３Ｆ，３３Ｒに正規挿入された雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒの上方への抜き取りが規制される。

また、第２コネクタハウジング３０のフード部３２の前後両外側面には、夫々、軸線を前後方向に向けた円形をなす３つのカムピン３９が、左右に間隔を開けて形成されている。これらのカムピン３９は、第１コネクタハウジング１０の切欠部１５と対応するように配置されている。また、この３つのカムピン３９のうち、左側のカムピン３９と中央のカムピン３９は、操作部材２０のカム溝２３と係合することによって倍力作用を発揮する。さらに、このカム溝２３と係合される２つのカムピン３９は、第２コネクタハウジング３０のリテーナ４０と第１コネクタハウジング１０の干渉面１８とが干渉した状態で操作部材２０を嵌合方向へ操作したときに、上記した操作部材２０の嵌合規制部２５に当接することで両コネクタハウジング１０，３０を離間方向へ相対変位させる嵌合規制部となっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。
第２コネクタハウジング３０に雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒを組み付ける際には、リテーナ４０を仮係止位置にした状態で各キャビティ３３Ｆ，３３Ｒに雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒを上から挿入する。全ての雄端子金具３４Ｆ，３４Ｒの挿入が済んだら、リテーナ４０を仮係止位置から本係止位置へ押し込む。すると、リテーナ４０の干渉部４４は第２コネクタハウジング３０の内部に収容される。

この後、第１コネクタハウジング１０において操作部材２０を初期位置に止め置いた状態とし、この状態で第２コネクタハウジング３０を上から浅く嵌合する。このとき、第２コネクタハウジング３０のフード部３２の下端部が第１コネクタハウジング１０の嵌合空間１６内に収容され、カムピン３９が切欠部１５を通過してカム溝２３の入口部２３ｂ内に進入した初期嵌合状態となる（図１を参照）。このとき、カムピン３９は、入口部２３ｂの下端部、即ち操作部材２０の嵌合規制部２５よりも下方（奥方）に位置する。

この状態から、操作部材２０を右方（嵌合方向）へ押し込むように操作してスライドさせると、カム溝２３のカム機能部２３ａの傾斜した内壁がカムピン３９に当接し、そのカム溝２３の傾斜により倍力作用が発揮されてカムピン３９が第１コネクタハウジング１０に対して相対的に下方へ引き込まれ、両コネクタハウジング１０，３０が接近していく。そして、操作部材２０が嵌合位置まで押し込まれると、両コネクタハウジング１０，３０が正規の嵌合状態となる（図２を参照）。以上により、両コネクタハウジング１０，３０の嵌合作業が完了する。

この状態から両コネクタハウジング１０，３０を離脱させる際には、嵌合位置の操作部材２０を初期位置側へ引き戻すと、カム溝２３とカムピン３９との係合により第２コネクタハウジング３０が第１コネクタハウジング１０に対して相対的に上方へ押し上げられる。そして、操作部材２０が初期位置に達してカムピン３９がカム溝２３の入口部２３ｂに位置したところで、両コネクタハウジング１０，３０を上下に引き離せばよい。

上記は正しい工程で作業を進めた場合であるが、リテーナ４０が仮係止位置のまま（即ち、リテーナ４０が、両コネクタハウジング１０，３０の嵌合作業を進めるにあたっては不正となる組付け状態のまま）で両コネクタハウジング１０，３０の嵌合作業を進めようとしても、嵌合作業を行うことができないようになっている。リテーナ４０が仮係止位置にあるときには、干渉部４４が第２コネクタハウジング３０の外部へ突出した状態となっているため、このままフード部３２を嵌合凹部に嵌め込んで両コネクタハウジング１０，３０を初期嵌合しようとしても、図２に示すように、嵌め込みの途中で干渉部４４の下端が第１コネクタハウジング１０の干渉面１８に対して上から突き当たり、それ以上の嵌め込み（両コネクタハウジング１０，３０の初期嵌合）動作が規制される。この状態では、カムピン３９が、カム溝２３の入口部２３ｂの上端部、即ち操作部材２０の嵌合規制部２５とほぼ対応する高さに位置する。正確には、カムピン３９の略下半分領域が嵌合規制部２５の当接面２５ａと同じ高さとなる（図４を参照）。

したがって、この状態で操作部材２０を初期位置から嵌合方向へ押し込むと、操作部材２０の押し込み方向先方に向かって下り勾配となっている当接面２５ａが、カムピン３９の略下半分領域の外周面に当接し、当接面２５ａの傾斜によってカムピン３９を第１コネクタハウジング１０に対して相対的に上方へ押し上げることになる。つまり、両コネクタハウジング１０，３０が上下に離間させられる。そして、押し上げられたカムピン３９は、カム溝２３の外部（上方）へ押し出される（図５を参照）。

この状態では、操作部材２０を嵌合方向へ押し込むことはできるのであるが、操作部材２０を押し込み操作しても、カムピン３９とカム溝２３とは全く係合しないので、倍力作用は発揮されず、両コネクタハウジング１０，３０は、干渉面１８と干渉部４４の下端との間に僅かな隙間を空けた位置関係を保ったままとなる。つまり、両コネクタハウジング１０，３０が嵌合されることはない。

上述のように本実施形態においては、不正な組付け状態（仮係止位置）のリテーナ４０と第１コネクタハウジング１０とが干渉した状態で操作部材２０を嵌合方向へ操作したときに、操作部材２０の嵌合規制部２５がカムピン３９に当接することによって両コネクタハウジング１０，３０が離間方向へ相対変位させられ、カムピン３９がカム溝２３とは係合しない位置へ変位するようになっているため、倍力作用は生じない。つまり、リテーナ４０が不正な組付け状態であって両コネクタハウジング１０，３０が正しく初期嵌合されていないにも拘わらず、倍力機構のカム溝２３とカムピン３９の係合動作が行われてしまうことが防止されている。

したがって、両コネクタハウジング１０，３０が半嵌合状態のままで倍力機構が作用することに起因して倍力機構（操作部材２０やカムピン３９）に変形や破損を来す虞はない。また、カムピン３９がカム溝２３の外部へ押し出されることにより、両コネクタハウジング１０，３０が初期嵌合状態に至らず、容易に離脱し得る状態となっているので、両コネクタハウジング１０，３０が未嵌合であるにも拘わらず嵌合が完了したと勘違いする虞もない。

また、操作部材２０の嵌合規制部２５は、カム溝２３の入口部２３ｂの開口縁をカムピン３９の進入方向に対して斜めに切欠した形態とされているので、カム溝２３以外の位置に突起やリブなどを形成するものに比べて、操作部材２０の形状が簡素化されている。

＜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）上記実施形態では操作部材が直線的に平行移動するスライダである場合について説明したが、本発明は、操作部材が軸を中心として回動するレバーである場合にも適用できる。
（２）上記実施形態では操作部材の嵌合規制部をカム溝の入口に設けたが、本発明によれば、嵌合規制部はレバーにおけるカム溝とは別の位置に設けてもよい。
（３）上記実施形態ではカムピンが嵌合規制部とされているが、本発明によれば、カムピン以外の部位を嵌合規制部としてもよい。
（４）上記実施形態では内嵌される側のコネクタハウジングにカムピンを設け、外嵌される側のコネクタハウジングに操作部材を設けたが、本発明によれば、外嵌される側のコネクタハウジングにカムピンを設け、内嵌される側のコネクタハウジングに操作部材を設けてもよい。

実施形態１において一対のコネクタハウジングが初期嵌合している状態をあらわす一部切欠正面図両コネクタハウジングが嵌合した状態をあらわす一部切欠正面図リテーナが不正な組付けの状態で両コネクタハウジングを初期嵌合させる過程をあらわす一部切欠正面図図３の部分拡大図嵌合規制部の当接によってカムピンがカム溝と非係合の位置へ変位した状態をあらわす部分拡大図第１コネクタハウジングの正面図第１コネクタハウジングの平面図第１コネクタハウジングの右側面図操作部材の平面図図９のＡ−Ａ断面図第２コネクタハウジングの正面図リテーナが仮係止状態（不正な組付け状態）にある第２コネクタハウジングの底面図リテーナが本係止状態（正規の組付け状態）である第２コネクタハウジングの底面図図１２のＢ−Ｂ断面図図１３のＣ−Ｃ断面図リテーナの底面図リテーナの右側面図リテーナの左側面図

符号の説明

１０…第１コネクタハウジング（外嵌される側のコネクタハウジング）
２０…操作部材
２３…カム溝
２５…嵌合規制部
３０…第２コネクタハウジング（内嵌される側のコネクタハウジング）
３４Ｆ，３４Ｒ…端子金具
３９…カムピン（嵌合規制部）
４０…リテーナ

Claims

雌雄構造により嵌合される一対のコネクタハウジングのうち一方のコネクタハウジングにカムピンを設けるとともに、他方のコネクタハウジングにはカム溝を有する操作部材を操作可能に設け、前記両コネクタハウジングを初期嵌合させて前記カム溝の入口に前記カムピンを進入させた状態から前記操作部材を操作すると、前記カムピンと前記カム溝との係合による倍力作用によって前記両コネクタハウジングが正規の嵌合状態に至るようになっており、
前記一対のコネクタハウジングのうち内嵌される側のコネクタハウジングには、そのコネクタハウジング内に収容された端子金具を抜止めするためのリテーナが、前記両コネクタハウジングの嵌合方向と交差する方向に組み付けられ、
前記リテーナが組付けが不正であるときには、前記初期嵌合の途中で、前記リテーナと外嵌される側のコネクタハウジングとが干渉して前記初期嵌合が規制されるようになっているコネクタであって、
前記カム溝の入口部の開口縁には前記カムピンの進入方向に対して斜めに切り欠いた当接面が形成されるとともに、
この当接面は、
前記リテーナと前記外嵌される側のコネクタハウジングとが干渉したときに、前記カムピンと対応する高さ位置としてあり、かつこの状態で前記操作部材を嵌合方向へ操作されたときには、前記カムピンとの当接によって前記カムピンを前記カム溝の外部へ押し出す構成であることを特徴とするコネクタ。