JP4775657B2

JP4775657B2 - ロック構造

Info

Publication number: JP4775657B2
Application number: JP2006329107A
Authority: JP
Inventors: 俊泰大懸
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-12-06
Also published as: JP2008146845A

Description

本発明は、弾性変形する弾性片を備えたロック構造に関する。

従来、一対の部材を取り付け状態に保持するロック構造として、片持ち状をなす弾性片を備えたものが知られている。この弾性片は、一対の部材のうち一方の部材に設けられ、両部材の取り付け途中においては弾性変形し、両部材が正規の取り付け状態に至ると弾性復帰するようになっている。このとき、弾性片に形成された係合面が、他方の部材に形成された被係合面に対して対向して配されることにより、一対の部材がロックされるようになっている。
特開２００５−１８３３４２公報

上記のようなロック構造においては、弾性片が弾性復帰する際に係合面と被係合面とが干渉しないよう、両面の間には所定のクリアランスが確保されている。しかしながら、両面の間にこのようなクリアランスがあると、一対の部材のロック状態において両面の間にがた付きが生じ、振動等を受けて異音を発生したり、このがた付きによって一対の部材同士が摺動して摩耗を生じてしまうおそれがある。
そこで、このようながた付きを防ぐための対策を施したロック構造として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。このロック構造においては、係合面と被係合面とが、弾性片の揺動軌道に沿った円弧面とされている。これにより、弾性片が弾性復帰する際には、両面は引っ掛かることなく互いに摺接し、一対の部材がロックされた状態では、両面が密着した状態となってがた付きが防止される。

ところが、このような構成では、ロックされた一対の部材に非常に強い引張り力（両部材の係合方向とは反対方向の力）が作用して係合面と被係合面とが強く当接し合ったときに、最悪の場合、弾性片の揺動軌道に沿って係合面と被係合面とが滑り、そのままロックの解除に至ってしまうことが懸念される。
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、ロック状態におけるがた付きの低減を実現しつつ不用意なロックの解除を防止することが可能なロック構造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、一方の部材と他方の部材とを取り付け状態にロックするロック構造であって、前記一方の部材に設けられ、前記他方の部材に対する取り付け方向に沿って片持ち状に延出する弾性片と、前記弾性片の先端部に設けられ、前記一方の部材と他方の部材とを取り付ける際には、前記他方の部材に設けられた被係合部に乗り上げることによって前記弾性片を弾性変位させ、前記一方の部材と他方の部材とが正規の取り付け状態に至ると、前記被係合部を乗り越えることによって前記弾性片を弾性復帰させる係合部と、前記係合部に形成され、前記弾性片が弾性復帰すると前記被係合部に形成された被係合面に係合する係合面と、を備え、前記係合面または前記被係合面には、係合解除時の相対的な変位方向側が相手の前記被係合面または前記係合面に向かって段差状に突出するがた詰め突部が設けられ、前記がた詰め突部は、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第一解除規制面を備え、前記係合面または前記被係合面における前記がた詰め突部よりも前記係合時の相対的な変位方向側には、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第二解除規制面が備えられており、前記がた詰め突部の突出端の位置は、前記弾性片が弾性復帰する際の、基端部を中心とする相手の前記被係合面の各部位のうち最も前記係合面側位置を通過する軌道上、または相手の前記係合面の各部位のうち最も前記被係合面側位置を通過する軌道上に設定されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
一方の部材と他方の部材とを取り付ける際には、弾性片の先端部に設けられた係合部が、弾性片を弾性変形させつつ他方の部材に設けられた被係合部に乗り上げ、一方の部材と他方の部材とが正規の取り付け状態に至ると被係合部を乗り越えて弾性片が弾性復帰し、係合部に形成された係合面が被係合部に形成された被係合面に係合する。こうして一方の部材と他方の部材とは取り付け状態にロックされる。そして、係合面または被係合面には、係合解除時の相対的な変位方向側が相手の被係合面または係合面に向かって段差状に突出するがた詰め突部が設けられているから、その分係合面と被係合面との間のクリアランスは小さくなり、もって両面間のがた付きが低減される。
また、一方の部材と他方の部材とがロックされた状態で、両部材に強い引張り力（両部材の取り付け方向とは反対方向への力）が作用すると、がた詰め突部と相手の被係合面または係合面とが強く当接し合う。ここで、この当接力が非常に強い場合には、係合面が係合解除方向へ変位してしまうおそれがある。しかし、本発明の構成によれば、がた詰め突部が相手の被係合面または係合面から相対的に係合解除方向へずれると相手の被係合面または係合面が段差に落ち込み、がた詰め突部が設けられている係合面または被係合面のうちの残りの部分に当接する。これにより、係合面の係合解除方向への変位動作が止まり、もって変位動作が止まることなく不用意にロックの解除に至ってしまう事態が防がれる。
すなわち、本発明の構成によれば、ロック状態におけるがた付きの低減を実現しつつ不用意なロックの解除を防止することが可能となる。

また、がた詰め突部が相手の被係合面または係合面と当接した際、がた詰め突部の第一解除規制面には、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる。これにより、係合面と被係合面とが係合解除方向に相対変位しにくくなり、もって不用意なロックの解除が確実に防止される。

また、万が一がた詰め突部が相手の被係合面または係合面から相対的に係合解除方向へずれると第二解除規制面と相手の被係合面または係合面とが当接する。そして、第二解除規制面には、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる。これにより、係合面と被係合面とがそれ以上係合解除方向へ相対変位しにくく、もって不用意なロックの解除がより確実に防止される。

また、一方の部材と他方の部材とを取り付ける際に、がた詰め突部が相手の被係合面または係合面に引っ掛かってしまわない範囲で、係合面と被係合面との間のクリアランスを最も小さくすることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図８によって説明する。本実施形態は、本発明のロック構造をコネクタ１０とカバー２０とを取り付け状態にロックするロック装置３０に適用したものである。コネクタ１０は、本発明の他方の部材に該当し、カバー２０は一方の部材に該当する。

コネクタ１０は、雌端子１１を収容可能な合成樹脂製のハウジング１２を備えている。このハウジング１２は全体として箱形をなし、内部には後方（図２の右方）から雌端子１１を挿抜可能な複数のキャビティ１３が形成されている。雌端子１１は金属材料にて形成され、それぞれ電線Ｗの端末部に電気的に接続されている。雌端子１１がキャビティ１３に挿入されると、電線Ｗはハウジング１２の後面から後方へ延出した状態となる。

ハウジング１２には、合成樹脂材料にて形成されたリテーナ１４が装着されている。このリテーナ１４は、各キャビティ１３内に突出して雌端子１１と係合し、雌端子１１のキャビティ１３からの抜け止めを図っている。そして、ハウジング１２の後端部には、ロック装置３０を構成する被ロック部３１が４箇所（上下一対ずつ幅方向に２箇所）に設けられている。被ロック部３１については、同じくロック装置３０を構成するカバー２０のロック部３２と併せて後ほど詳しく説明する。

カバー２０は合成樹脂材料にて形成され、ハウジング１２から延出した電線Ｗの端末部分を内部に収容可能な形状をなしている。このカバー２０内において電線Ｗは所定方向へ屈曲され、図示しない開口部を介してカバー２０から外部へ引き出された状態となる。カバー２０の前端部には、ロック装置３０を構成するロック部３２が、コネクタ１０の被ロック部３１と対応する位置４箇所に設けられている。

さて、コネクタ１０の被ロック部３１と、カバー２０のロック部３２とから構成されるロック装置３０について詳しく説明する。
コネクタ１０の被ロック部３１は、図３に示すように、ハウジング１２の後面から後方へ板状をなして張り出す張出し片１５を備えている。張出し片１５は、ハウジング１２との連設位置を基端とする片持ち状をなしている。

張出し片１５の下面には、補強部１５Ａが設けられている。補強部１５Ａは、張出し片１５の下面から略垂直方向に垂下されている。補強部１５Ａは、側方（図３の手前側）から見ると、張出し片１５の先端から基端側へ向かって少しずつ垂下寸法が大きくなる三角形状をなしている。この補強部１５Ａによって、張出し片１５の上下方向（揺動変位方向）の剛性が、基端側へ向かって少しずつ大きくなっている。これにより、張出し片１５は、カバー２０のロック部３２との係合時に上下方向（図３の上下方向）の若干の揺動変位が許容されるとともに、その係合後においてはある程度の剛性が確保されてロック状態が保持されるようになっている。

張出し片１５の上面には、ロック突部１６（本発明の被係合部に該当する）が設けられている。ロック突部１６は、張出し片１５から上向きに突出して形成されている。ロック突部１６の後面（カバー２０に対する取り付け方向前側の面）は、後端から前方へ向かって少しずつロック突部１６の突出寸法が大きくなる傾斜の乗上げ面１６Ａとされている。また、ロック突部１６の前面は、張出し片１５の上面に対して垂直に切り立つ、言い換えると、コネクタ１０とカバー２０との取り付け方向に対して略直角方向をなす被係合面１６Ｂとされている。

カバー２０のロック部３２は、カバー２０の外壁２１から前方（コネクタ１０に対する取り付け方向）へ片持ち状をなして延出する弾性片２２を備えている。弾性片２２は、基端部２３（外壁２１との連設部分）を中心として上下方向に揺動変位可能とされている。弾性片２２の先端位置は、カバー２０の外壁２１の前端位置とほぼ揃う位置とされており、弾性片２２と外壁２１との間は、コネクタ１０の張出し片１５を差し込み可能な差込部２４とされている。なお、外壁２１には、張出し片１５の補強部１５Ａに対応する位置に、外壁２１を前端から後方へ向かって細長く切り欠いた形状をなす挿通部２４Ａが形成されている。そして、この挿通部２４Ａに、補強部１５Ａが挿通可能とされている。

弾性片２２には、コネクタ１０のロック突部１６に嵌合可能な形状をなす係合孔２５が形成され、弾性片２２の先端部（係合孔２５を形成することによって残された部分）には係合部２６が形成されている。係合部２６には、先端（コネクタ１０に対する取り付け方向）に向かって係合部２６の厚さ寸法（上下方向寸法）を少しずつ小さくする傾斜をなす被乗上げ面２６Ａが形成されている。

係合部２６の後面（言い換えると、係合孔２５の周面のうち前側の面）は、ロック装置３０がロック状態に至るとロック突部１６の被係合面１６Ｂと対向して配されて被係合面１６Ｂと係合する係合面２６Ｂとされている。

係合面２６Ｂにおける上側略半部分（係合解除時の変位方向側の略半部分）には、がた詰め突部２７が設けられている。がた詰め突部２７は、後方（ロック装置３０のロック状態において被係合面１６Ｂに接近する方向）に突出している。このがた詰め突部２７によって、係合面２６Ｂは、上側（係合解除時の変位方向側）が段差状に突出する形状となっている。

がた詰め突部２７の後面（ロック装置３０のロック状態において被係合面１６Ｂと対向する面）は、ロック状態のとき下方（係合解除方向とは反対方向）へ向かってその突出端が少しずつ被係合面１６Ｂに接近する傾斜をなす第一解除規制面２８とされている。

そして、がた詰め突部２７の下面は段差面２７Ａとされている。段差面２７Ａは、弾性片２２の揺動変位方向に対して交差方向をなす面、言い換えるとカバー２０のコネクタ１０に対する取り付け方向に沿う方向の面とされている。この段差面２７Ａと第一解除規制面２８とによって、がた詰め突部２７の突出端は尖った形状とされている。

がた詰め突部２７の突出端の位置は、図４に示すように、弾性片２２が揺動変位する際の、基端部２３を中心とする被係合面１６Ｂの各部位のうち最も外側（係合面２６Ｂ側）位置、言い換えると、被係合面１６Ｂのうち基端部２３から揺動変位の半径方向に最も大きく離れた位置を通過する軌道、すなわち被係合面１６Ｂの上端位置を通過する軌道上に設定されている。これにより、コネクタ１０とカバー２０とを取り付ける際に、がた詰め突部２７が被係合面１６Ｂに引っ掛かってしまわない範囲で、係合面２６Ｂと被係合面１６Ｂとの間のクリアランスが最も小さくされている。なお、係合面２６Ｂの下端縁（係合方向側の端縁）の位置も同じ軌道上に設定されている。

そして、がた詰め突部２７の突出端は、ロック状態では、図５に示すように、係合面２６Ｂの下端縁よりも若干後方（被係合面１６Ｂへの接近方向）に位置し、係合面２６Ｂのうち最も被係合面１６Ｂに接近した状態となる。なお、がた詰め突部２７の突出端は、係合面２６Ｂの上下方向ほぼ中央に位置している。

係合面２６Ｂのうちがた詰め突部２７よりも下側（係合方向側）部分は、第一解除規制面２８と同様、ロック状態のとき、係合面２６Ｂの下端縁へ向かってその突出端が少しずつ被係合面１６Ｂに接近する傾斜をなす第二解除規制面２９とされている。第二解除規制面２９の傾斜と第一解除規制面２８の傾斜とは、ほぼ等しい勾配とされている。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について説明する。
まず、ロック装置３０の位置合わせをしつつコネクタ１０とカバー２０とを互いに接近させていくと、被ロック部３１の張出し片１５がロック部３２の差込部２４に少しずつ差し込まれていく。このとき、張出し片１５は若干の揺動変位が可能となっているから、互いの位置が多少ずれていても修正され、差込部２４にスムーズに差し込まれる。そして、弾性片２２の被乗上げ面２６Ａがロック突部１６の乗上げ面１６Ａに当接し、弾性片２２の係合部２６が、被乗上げ面２６Ａと乗上げ面１６Ａとの傾斜によって引っ掛かりを生じることなく比較的容易にロック突部１６に乗り上げていく。この係合部２６のロック突部１６への乗り上げに伴って、弾性片２２は上方へ弾性変形する。

そして、コネクタ１０とカバー２０とが正規の取り付け状態に至ると、図４に示すように、張出し片１５の先端が差込部２４の後端（奥端）位置に至るとともに、係合部２６がロック突部１６を乗り越えて弾性片２２が下方（係合時の変位方向）へ弾性復帰する。このとき、がた詰め突部２７の突出端および係合面２６Ｂの下端縁の位置は、被係合面１６Ｂの上端位置を通過する軌道上に設定されているから、係合面２６Ｂが被係合面１６Ｂ（ロック突部１６）に引っ掛かることなく弾性片２２が弾性復帰する。そして、弾性片２２が弾性復帰すると、図５に示すように、係合面２６Ｂと被係合面１６Ｂとが対向した状態に配されて係合し、ロック装置３０のロックがなされる。

こうして、コネクタ１０とカバー２０とがロックされた状態では、係合面２６Ｂに設けられたがた詰め突部２７によって係合面２６Ｂと被係合面１６Ｂとの間のクリアランスが小さくされている。これにより、がた詰め突部２７が設けられていない場合に比べてがたが減少し、コネクタ１０あるいはカバー２０の振動による異音の発生や、これらが摺動して摩耗等してしまうことが防止される。

なお、差込部２４に差し込まれた被ロック部３１の張出し片１５は、弾性片２２とカバー２０の外壁２１との間に挟まれて係合解除方向（下方）への変位が規制されている。これにより、ロック装置３０が不用意にロック解除されにくくなっている。

そして、使用時には、コネクタ１０とカバー２０とに強い引張り力（コネクタ１０とカバー２０との取り付け方向とは反対方向への力）が作用することがある。すると、図６に示すように、がた詰め突部２７の突出端、言い換えると第一解除規制面２８の下端が被係合面１６Ｂの上下方向ほぼ中央位置に強く当接する。このとき、第一解除規制面２８には、その傾斜によって上方（係合解除時の変位方向）の分力に比べて下方（係合時の変位方向）の分力が大きく生じる。これにより、係合面２６Ｂが上方（係合解除方向）に変位しにくくなり、もって不用意なロックの解除が確実に防止される。

そして、万が一、コネクタ１０とカバー２０とに、係合面２６Ｂと被係合面１６Ｂとの当接位置の樹脂を変形させてしまうほどの強い引張り力が作用した場合には、弾性片２２がその強い力によって上方（係合解除方向）へ変位してしまうおそれがある。このような場合には、がた詰め突部２７の位置が、図７に示すようにロック突部１６の上方へずれると、被係合面１６Ｂの前方に隙間が空き、被係合面１６Ｂがその隙間に落ち込むようにしてロック突部１６と係合部２６とが互いに接近方向に変位する。すると、図８に示すように、被係合面１６Ｂの上側略半部分と係合部２６の第二解除規制面２９とが当接する。これにより、弾性片２２（係合面２６Ｂ）の上方（係合解除方向）への変位動作が止まり、そのままロックの解除に至ってしまう事態が防がれる。なお、このとき段差面２７Ａと第二解除規制面２９とからなる凹みにロック突部１６の突出端が嵌まった状態となっている。

そして、被係合面１６Ｂと当接した第二解除規制面２９には、上方（係合解除時の変位方向）の分力に比べて下方（係合時の変位方向）の分力が大きく生じ、係合面２６Ｂがそれ以上上方（係合解除方向）へ変位しにくくなっている。これにより、弾性片２２の係合解除方向への変位動作は、第一解除規制面２８と第二解除規制面２９とによって２段階で規制され、不用意なロックの解除がより確実に防止される。

以上説明したように本実施形態によれば、係合面２６Ｂには、上側（係合解除時の相対的な変位方向側）が被係合面１６Ｂに向かって段差状に突出するがた詰め突部２７が設けられているから、その分係合面２６Ｂと被係合面１６Ｂとの間のクリアランスは小さくなり、もって両面２６Ｂ，１６Ｂ間のがた付きが低減される。

また、ロック装置３０がロックされた状態で、コネクタ１０とカバー２０とに強い引張り力（コネクタ１０とカバー２０との取り付け方向とは反対方向への力）が作用すると、がた詰め突部２７と被係合面１６Ｂとが強く当接し合う。ここで、この当接力が非常に強く、万が一係合面２６Ｂが上方（係合解除方向）へ変位した場合には、がた詰め突部２７が相手の被係合面１６Ｂから上方へずれると被係合面１６Ｂが段差に落ち込み、第二解除規制面２９に当接する。これにより、係合面２６Ｂの係合解除方向への変位動作が止まり、もって変位動作が止まることなく不用意にロックの解除に至ってしまう事態が防がれる。
すなわち、本実施形態の構成によれば、ロック状態におけるがた付きの低減を実現しつつ不用意なロックの解除を防止することが可能となる。

＜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る。

（１）上記実施形態では、コネクタ１０側にロック突部１６が設けられ、カバー２０側に弾性片２２が設けられているが、これに限らず、コネクタ側に弾性片、カバー側にロック突部を設けるようにしてもよい。
（２）上記実施形態では、本発明を、コネクタ１０とカバー２０とを取り付け状態にロックするロック装置３０に適用したが、これに限らず、例えばコネクタのハウジング同士を取り付け状態にロックするロック装置にも適用可能である。

（３）上記実施形態では、弾性片２２は前方（コネクタ１０に対する取り付け方向）へ片持ち状をなして延出するものとされているが、これに限らず、弾性片が後方（取り付け方向とは反対方向）へ延出するものであっても本発明を適用できる。
（４）上記実施形態では、係合面２６Ｂにがた詰め突部２７が設けられているが、がた詰め突部は被係合面に設けられていてもよい。

本実施形態におけるコネクタとカバーとの取り付け前の状態を表す外観図コネクタとカバーとが取り付けられた状態を表す断面図係合前のロック装置の状態を表す拡大断面図係合途中のロック装置の様子を表す拡大断面図係合したロック装置の状態を表す拡大断面図コネクタとカバーとに引張り力が作用しがた詰め突部が被係合面に当接した状態を表す拡大断面図強い当接力によって係合面が係合解除方向へ変位した様子を表す拡大断面図被係合面が係合面の段差に落ち込み第二解除規制面に当接した様子を表す拡大断面図

符号の説明

１０…コネクタ（他方の部材）
１６…ロック突部（被係合部）
１６Ｂ…被係合面
２０…カバー（一方の部材）
２２…弾性片
２６…係合部
２６Ｂ…係合面
２７…がた詰め突部
２８…第一解除規制面
２９…第二解除規制面

Claims

一方の部材と他方の部材とを取り付け状態にロックするロック構造であって、
前記一方の部材に設けられ、前記他方の部材に対する取り付け方向に沿って片持ち状に延出する弾性片と、
前記弾性片の先端部に設けられ、前記一方の部材と他方の部材とを取り付ける際には、前記他方の部材に設けられた被係合部に乗り上げることによって前記弾性片を弾性変位させ、前記一方の部材と他方の部材とが正規の取り付け状態に至ると、前記被係合部を乗り越えることによって前記弾性片を弾性復帰させる係合部と、
前記係合部に形成され、前記弾性片が弾性復帰すると前記被係合部に形成された被係合面に係合する係合面と、を備え、
前記係合面または前記被係合面には、係合解除時の相対的な変位方向側が相手の前記被係合面または前記係合面に向かって段差状に突出するがた詰め突部が設けられ、
前記がた詰め突部は、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第一解除規制面を備え、
前記係合面または前記被係合面における前記がた詰め突部よりも前記係合時の相対的な変位方向側には、相手の前記被係合面または前記係合面と当接した際、係合解除時の相対的な変位方向の分力に比べて係合時の相対的な変位方向の分力が大きく生じる傾斜をなす第二解除規制面が備えられており、
前記がた詰め突部の突出端の位置は、前記弾性片が弾性復帰する際の、基端部を中心とする相手の前記被係合面の各部位のうち最も前記係合面側位置を通過する軌道上、または相手の前記係合面の各部位のうち最も前記被係合面側位置を通過する軌道上に設定されていることを特徴とするロック構造。