JP4664648B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来、この種のコネクタとして、下記特許文献１に記載したものが知られている。このコネクタは、雌端子金具を有する樹脂製で略箱形の雌コネクタハウジングと、雄タブを有する樹脂製で略箱形の雄コネクタハウジングとが嵌合可能な構成とされており、これら雄、雌コネクタハウジングの嵌合完了状態において電気的に接続される。いずれか一方のコネクタハウジングには、可撓性のロックアームが形成されており、ロックアームの先端部分に設けられた係止部が、相手側のコネクタハウジングに設けられたロック突部に係止されることで上記嵌合状態がロックされる。
特開平３−２８０３７０号公報

ロックアームは、基端部を支点として片持ち状に形成され、嵌合作業において、ロックアーム先端の係止部は、ロック突部の頂点部分を乗り越えた後、前方に弾性復帰して係止される。この係止にあたり、係止部は揺動軌跡を描くため、係止状態では、係止部とロック突部との間で嵌合方向に隙間のある構造をとる。そこで、この種のコネクタをエンジン周り等高速振動している部分に使用すると、嵌合方向におけるガタ付きが発生し、端子接触部に振動が伝わるため、微摺動摩耗による抵抗の増大が起こるおそれがある。

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、嵌合完了状態におけるコネクタハウジング間のガタ付きを無くし、端子の微摺動摩耗を確実に防ぐことができるコネクタを提供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、いずれか一方のコネクタハウジングが他方のコネクタハウジングに嵌合可能とされたコネクタにおいて、前記両コネクタハウジングが嵌り合っている部分において、外側に嵌り合うコネクタハウジングの内側面は先窄みとなるようなテーパ面を設けるとともに、内側に嵌り合うコネクタハウジングの外面には前記テーパ面と適合して当接するテーパ面を設け、いずれか一方のコネクタハウジングにロックアームとロックバネとを別体に設けるとともに、前記ロックアームに係止される第１ロック突部と前記ロックバネに係止される第２ロック突部とを他方のコネクタハウジングに設け、前記両コネクタハウジングを正規に嵌合させて前記ロックアームを前記第１ロック突部に係止させた後、前記ロックバネを撓み変形させて前記ロックバネを前記第２ロック突部に係止させることで、前記両コネクタハウジングを嵌合方向において弾性的に引き寄せ可能としたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ロックバネをコネクタハウジングの両外側面の対称位置に設けたことを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、雌コネクタハウジングと雄コネクタハウジングとの嵌合状態において、両コネクタハウジング間に生じた隙間をロックバネによって引き寄せ、両コネクタハウジングを当接された状態にすることで、隙間に起因する嵌合方向におけるガタ付きを規制可能にすることができる。

また、テーパ面を設けたことにより嵌合方向のみならず嵌合方向に対して垂直な方向におけるガタ付きも同時に規制可能にすることができる。また、当接された状態にある面が微振動によって摩耗し、コネクタハウジング間のクリアランスが広くなった場合においても、付勢手段がクリアランスを小さくする方向に作用するため、ガタ付きを常に最小限に保持することができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、ロックバネをコネクタハウジングの両外側面の対称位置に設けることで、両コネクタハウジングをバランスよく引き寄せ可能となり、コネクタハウジング間の捩れを規制可能とすることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１２によって説明する。尚、以下の説明において、上下方向とは、図３における上下方向とし、幅方向とは、図３における左右方向とし、前後方向については、図３における紙面と直交する方向とし、嵌合面側を前方向とする。

本実施形態におけるコネクタは、互いに嵌合可能な雌コネクタと雄コネクタとから構成されている。
雄コネクタは雄コネクタハウジング１０（以下、雄ハウジング１０という）を有し、この雄ハウジング１０は略角筒状をしたフード部１２が一体的に突出形成されている。フード部１２内の奥面からは、タブ状をなす６本の雄端子１３が、横方向に間隔を開けて上下２段に突出されている。

雌コネクタは雌コネクタハウジング１（以下、雌ハウジング１という）を有し、横長断面のブロック状をなす内筒部２１の前半部の回りに外筒部２２が形成された形状であり、内筒部２１が相手のフード部１２の内側に、外筒部２２が同フード部１２の外側に嵌合可能である。内筒部２１内には、前後方向に沿って６本のキャビティ２３が、上記した雄端子１３と同じピッチでかつ上下２段に配されている。各キャビティ２３の底面にはランス２４が形成されている。

雌端子２０はキャビティ２３内に後方から挿入され、ランス２４を撓み変形させつつ押し込まれて正規位置まで挿入されると、弾性復帰したランス２４により一次係止される。さらに、雌端子２０は内筒部２１の前面部に嵌着されたフロントタイプのキャップ状のリテーナ２５によって二重係止される。即ち、このリテーナ２５は、詳細には、各キャビティ２３に対応して複数本の解除規制片２５Ａを有しており、かつ各解除規制片２５Ａは先端部分にかけて次第に厚みを増すように形成されている。また、リテーナ２５は、仮係止位置と本係止位置との間を移動可能とされ、仮係止位置では解除規制片２５Ａの先端が対応するランス２４の下方前方に待機して、雌端子２０を挿脱自在とし、本係止位置では各解除規制片２５Ａがランス２４の撓み空間に進入して下方への撓み変形を規制することで、雌端子２０の二重係止を可能にする。また、このリテーナ２５は、本係止位置において両ハウジング１、１０のシールを図るべく内筒部２１の付け根部分の外周に嵌着されたゴム製のシールリング３１を抜け止めする機能も果たしている。

次に、両ハウジング１、１０のロック構造について説明する。雄ハウジング１０の上面には、幅方向の中央部で、かつ前端に寄った位置には、第１ロック突部１４が突出形成されている。第１ロック突部１４の前面側は傾斜した第１ガイド面１４Ａで、後面側は切り立った第１係止面１４Ｂとなっている。また、雄ハウジング１０の上面における第１ロック突部１４の両側には、雌雄両コネクタハウジングの嵌合の案内と上下反転の誤嵌合を防止するためのガイドリブ１６がフード部１２の全長にわたって形成されている。雄ハウジング１０の幅方向両側面には、第２ロック突部（被係止部）３が一対突出形成されており、第２ロック突部３の前面側は傾斜した第２ガイド面３Ａで、後面側は切り立った第２係止面３Ｂとなっている。さらに、図５に示すように、第２ロック突部３は、第１ロック突部１４よりもさらに後方に配されている。

雌ハウジング１の外筒部２２の上面には、アーチ部２６が外方へ膨出形成されており、同アーチ部２６は前後方向に開放され、かつ外周部のほぼ全長に亘って形成されている。
このアーチ部２６内にはロックアーム２７が、前後方向に沿って配されている。このロックアーム２７は、長さ方向の中央部に内筒部２１から起立した支点部２７Ｃを中心として上下方向かつシーソ状に撓み変形可能となっている。また、ロックアーム２７は、その先端部分２７Ａの後方にロック孔２７Ｂが形成され、両ハウジング１、１０が正規に嵌合したときに、第１ロック突部１４と係止可能である。なお、先端部分２７Ａの前面下部は丸みが付けられて、第１ガイド面１４Ａと摺接可能である一方、ロック孔２７Ｂの前縁はほぼ切り立った面とされている。ところで、雄コネクタと雌コネクタとの嵌合の際には、ロックアーム２７の先端部分２７Ａが、第１ロック突部１４の第１ガイド面１４Ａに沿って乗り上げ、第１ロック突部１４を乗り越えた後は、揺動軌跡を描きながら弾性復帰するため、第１係止面１４Ｂとロック孔２７Ｂの前縁との間には、構造上隙間Ｓが発生する。なお、ロックアーム２７は、その前半部分はアーチ部２６内に収容されるが、後半部はアーチ部２６の後方に突出して解除操作のための操作部２７Ｄとなっている。

雌ハウジング１の側面のうち雄ハウジング１０の第２ロック突部３に対応する面には、付勢手段として帯状の金属製のロックバネ（付勢手段）２の一端が内筒部２１後端にインサート成形もしくは圧入によって固定されており、前方に向かって山形に折り曲げされた状態で設けられている。ロックバネ２の自由端２Ｂは、内方に略Ｕ字形に折り返され、その端部が引掛け部２Ａとされている。また、外筒部２２にはロックバネ２における固定端側を除く三方を取り囲むようにして、保護壁２８が一体で突出形成されており、前端部分は前後方向に開口するアーチ状の外れ止め部２８Ａとされている。ロックバネ２は、その自然状態にあるときには、山形状をなす頂点部分が保護壁２８から外方へ突出するよう位置している。一方、ロックバネ２の自由端２Ｂは、ロックバネ２が自然状態にあるときには、雄ハウジング１０のフード部１２の進入を妨げない位置に待機するようにしてあり、かつ両ハウジング１、１０が正規嵌合して、ロックアーム２７がロック状態になったときには、第２ロック突部３の第２ガイド面３Ａに、ロックバネ２の撓みをほぼ伴わない状態で当接するようになっている（図１０状態）。ロックバネ２はその頂点部を指にて押し下げ操作することによって、全体が潰れる方向に変形し、それに伴って、自由端２Ｂ側を前方へ変位させて、第２ロック突部３に係止させうる。また、ロックバネ２が第２ロック突部３に係止している状態では、これらが外れ止め部２８Ａによって覆われるから、外力の作用によって、不用意に係止が解除されることはない。同様に、ロックバネ２の頂点部もほぼ保護壁２８の高さ範囲に収まるため、頂点部に対する外力の作用も抑制できる。このとき、本実施形態においては、ロックバネ２の自由端２Ｂ側は第２ロック突部３とともに外れ止め部２８Ａ内に位置し、かつ頂点部は保護壁２８からほぼ突出しないような設定としてある。

一方、外筒部２２の内側面全周方向に沿いかつ全長さ方向に亘って、嵌合面から見て先窄みとなるようにテーパ面４が設けられており、このテーパ面４に適合して当接するように、フード部１２の外周面にもテーパ面５が施されている。ロックバネ２によるロックが完了した状態においては、仮にテーパ面５側が擦れ合いによって摩耗してもテーパ面４とテーパ面５とが互いに引き寄せられるため、面接触状態を保持しうる。

本実施形態は上記のような構造であって、続いてその作用および効果を説明する。
雌ハウジング１に対して雌端子２０およびリテーナ２５を装着したのち、この雌ハウジング１が、雄ハウジング１０に向けて嵌合される。雌ハウジング１は、ガイドリブ１６を雌ハウジング１のアーチ部２６内側面に沿わせるようにして嵌合され、嵌合が進むと、第１ロック突部１４がアーチ部２６を通って進入し、第１ロック突部１４の第１ガイド面１４Ａがロックアーム２７の先端部分２７Ａの前面下部に当たることで、ロックアーム２７が支点部２７Ｃを中心として弾性的に傾動しつつ先端部分２７Ａが第１ロック突部１４に乗り上げる。雌ハウジング１が正規位置まで嵌合されると、先端部分２７Ａが第１ロック突部１４を通過するため、ロックアーム２７が元姿勢に復元しつつ第１ロック突部１４がロック孔２７Ｂに嵌まり、ロック孔２７Ｂの前縁に第１係止面１４Ｂが係止することで、両ハウジング１、１０が正規の嵌合状態にロックされる。なお、この状態においては、ロック孔２７Ｂの前縁と第１係止面１４Ｂとの間に隙間のある構造をとるため、嵌合方向においてガタ付きを生じうる。

一方、ロックバネ２については、両ハウジング１、１０が嵌合されるまでの間（ロックアーム２７の係止がされるまでの間）、撓み変形をほぼ伴わないため、ロックバネ２のバネ力が嵌合操作力に加わることはない。両ハウジング１、１０の嵌合後、山形の頂点部分を押し下げるようにして、ロックバネ２を押し伸ばしていくと、ロックバネ２の先端に設けられた引掛け部２Ａが第２ガイド面３Ａに沿って、上方に押し上げられ、第２ロック突部３の上面に乗り上げる。さらに前方に押し伸ばしていくと、引掛け部２Ａが第２係止面３Ｂに引っ掛かる。

こうして、ロックバネ２が係止すると、雌雄コネクタを互いに引き寄せるように作用するから、両ハウジング１、１０は、前後方向のガタ付きが規制される。このとき、ロックバネ２が雌ハウジング１の両側面に設けられているため、両ハウジング１、１０をバランスよく引き寄せることが可能となる。

また、本実施形態においては、外筒部２２内側面およびフード部１２外側面にテーパ面４、５を施して、互いに面接触させたから、上下方向、幅方向のいずれにおいてもガタ付きを規制可能とし、長期間使用する等して当接面が摩耗してクリアランスが大きくなった場合でも、ロックバネ２による引き寄せ作用により、テーパ面４、５を常に当接状態とすることができるため、長期間に亘ってガタ付きが規制される。

＜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形態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）実施形態１においては、ロックバネを雌コネクタハウジング側に組み付けたが、雄コネクタハウジング側に組み付けるようにしてもよい。

（２）ロックバネの固定の方式あるいは相手側ハウジングに対する係止の方式は、種々変更可能であり、他の固定の方式としては、例えば別体の取り付け金具を用いるものであってもよく、他の係止の方式としては、ロックバネに孔を設けて、ここに係止させるようにするものも考えられる。

雌コネクタの上面図 その横断面図 その正面図 その側面図 雄コネクタの上面図 その正面図 その側面図 嵌合前の状態の横断面図 その縦断面図 ロックアームによる一次嵌合完了状態における横断面図 その縦断面図 ロックアームによる二次嵌合完了状態における横断面図

符号の説明

１…雌コネクタハウジング
２…ロックバネ（付勢手段）
２Ａ…引掛け部
２Ｂ…自由端
３…第２ロック突部（被係止部）
４…テーパ面（雌コネクタ側）
５…テーパ面（雄コネクタ側）
１０…雄コネクタハウジング
１２…フード部
２１…内筒部
２２…外筒部

Claims (2)

1. いずれか一方のコネクタハウジングが他方のコネクタハウジングに嵌合可能とされたコネクタにおいて、
   前記両コネクタハウジングが嵌り合っている部分において、外側に嵌り合うコネクタハウジングの内側面は先窄みとなるようなテーパ面を設けるとともに、内側に嵌り合うコネクタハウジングの外面には前記テーパ面と適合して当接するテーパ面を設け、
   いずれか一方のコネクタハウジングにロックアームとロックバネとを別体に設けるとともに、前記ロックアームに係止される第１ロック突部と前記ロックバネに係止される第２ロック突部とを他方のコネクタハウジングに設け、前記両コネクタハウジングを正規に嵌合させて前記ロックアームを前記第１ロック突部に係止させた後、前記ロックバネを撓み変形させて前記ロックバネを前記第２ロック突部に係止させることで、前記両コネクタハウジングを嵌合方向において弾性的に引き寄せ可能としたことを特徴とするコネクタ。
2. 前記ロックバネをコネクタハウジングの両外側面の対称位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。

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