JP4867875B2

JP4867875B2 - レバー式コネクタ

Info

Publication number: JP4867875B2
Application number: JP2007240376A
Authority: JP
Inventors: 幸雄鈴木
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2027-09-18
Also published as: US7794247B2; CN101394045A; US20090075506A1; JP2009070754A

Description

本発明は、耐振動対策が施されたコネクタに関し、特に、レバーの回動操作によって一対のコネクタハウジングの嵌合がなされるレバー式コネクタに関する。

ハイブリッド自動車用のハイブリッドシステムである、バッテリ〜インバータ〜モータ間の電気的な接続に用いられている従来のコネクタの構造を図８に示す。オスアウターハウジング１は、オスインナーハウジング５を囲繞し、さらにオスインナーハウジング５はオス端子４を囲繞する。また、オスアウターハウジング１の両側面部には係合突起１ａが設けられている。

メスアウターハウジング２も同様に、メスインナーハウジング（図示せず）を囲繞し、さらにメスインナーハウジング（図示せず）はメス端子(図示せず)を囲繞する。また、メスアウターハウジング２の両側面に、略コの字状の回動レバー３のアーム部３ｂが対向配置され、且つ両アーム部３ｂの一端部が回動可能に支持されている。回動レバー３の両アーム部３ｂには、係合突起１ａに係合する溝部３ａと挿入口３ｄとが設けられている。尚、挿入口３ｄと溝部３ａは繋がっている。

この構造により、挿入口３ｄに係合突起１ａを挿入させ、両アウターハウジング１、２を仮嵌合させる。そして、回動レバー３を回動操作することによって係合突起１ａが溝部３ａに沿って移動し、両アウターハウジング１、２が完全に嵌合される。同時に、両アウターハウジング１、２の内部において、オス端子４とメス端子（図示せず）とが接続される。

従来のコネクタにおいては、電磁波遮蔽機能を持たせるために、両アウターハウジング１、２共にアルミで成型されたものがある。この構成の場合、両アウターハウジング１、２同士が干渉して嵌合できなくなることを防止するため、またアウターハウジング１、２製造時の寸法バラツキも考慮して、両アウターハウジング１、２の間にある程度の隙間を設ける必要がある。

しかし、振動が発生する自動車のエンジンルームなどにこのコネクタを用いた場合、振動により両アウターハウジング１、２間にガタツキが生じる。そして、両アウターハウジング内部に設けられたオス端子４とメス端子（図示せず）の接触部同士(図示せず)が摺動を繰り返すことになる。このため、接触部においてスズや銀によるめっきが磨耗し、下地の銅が露出することにより、銅が酸化し、オス端子４とメス端子の接触部の抵抗が増加するという問題が生じる。

そこで、前記問題を解決するために図９に示すコネクタが用いられている（特許文献１参照）。このコネクタ１００は、オスコネクタハウジング１１０とメスコネクタハウジグ１４１とを嵌合させてなる。オスコネクタハウジング１１０は、アウターハウジング１１２と、インナーハウジング１１３と、回動可能なロックレバー１１７とから構成される。アウターハウジング１１２は、インナーハウジング１１３と別体に形成され、かつロックレバー１１７が取り付けられている。インナーハウジング１１３は、インナーハウジング１１３とアウターハウジング１１２との間に設けられたコイルバネ１１６によって付勢され、メスコネクタハウジング１４１に当接される。この構成により、オス端子（図示せず）を保持するメスコネクタハウジング１４１と、メス端子（図示せず）を保持するインナーハウジング１１３とのガタツキを防止する。これにより、両接続端子（図示せず）の接触部同士における磨耗を防止することができる。

特開２００６−３３１９９６

しかし、特許文献１に記載の構成では、コイルバネによる弾性力がコネクタ嵌合を解除させる方向に働くことから、コネクタ嵌合時の操作性の悪化などの問題が生じる。また、コネクタ嵌合方向のガタツキを抑制する効果はあるものの、コネクタ嵌合方向と直交する方向のガタツキを抑制する効果は不十分であった。このため、コネクタ嵌合方向と直交方向のガタツキから、オス・メス端子間のガタツキが生じやすく、両端子の摺動を完全には解消できないという問題があった。

本発明はこのような従来技術の問題点を鑑みて、コネクタ寸法およびコネクタ嵌合時の操作性を変えることなく、耐振動性を向上させたレバー付コネクタを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため、本発明は以下のように構成したものである。

本発明に係るレバー式コネクタは、電気的接続を行うための接続端子がそれぞれ設けられた一対のアウターハウジングを備え、一方のアウターハウジングに回動可能に支持された回動レバーに他方のアウターハウジングの係合部が係合された状態で回動レバーが回動操作されることにより、一対のアウターハウジングが嵌合されるレバー式コネクタにおいて、一方のアウターハウジングには他方のアウターハウジングの側面部方向に移動可能な係止部材が設けられ、この係止部材は回動レバーの回動操作に連動して、他方のアウターハウジングの側面部方向に移動し、他方のアウターハウジングの側面部に当接するよう構成されたものである。

また、本発明に係るレバー式コネクタは、電気的接続を行うための接続端子がそれぞれ設けられた一対のアウターハウジングを備え、一方のアウターハウジングには溝部を有する回動レバーが回動可能に支持され、他方のアウターハウジングには溝部と係合可能な係合突起部が設けられ、この係合突起部が溝部に係合された状態で回動レバーが回動操作されることにより、両アウターハウジングが嵌合されるレバー式コネクタにおいて、一方のアウターハウジングには他方のアウターハウジングの側面部方向に移動可能な係止部材が設けられ、この係止部材は回動レバーの回動操作に連動して、他方のアウターハウジングの側面部方向に移動し、他方のアウターハウジングの側面部に当接するよう構成されたものである。

なお、上記レバー式コネクタにおいて、係止部材を有する接続部材を介して一方のアウターハウジングには回動レバーが回動可能に支持され、係止部材の表面には雄ネジ部が形成され、この雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が一方のアウターハウジングの側面部に設けられた接続穴に形成され、係止部材は回動レバーの回動操作に連動し接続穴に螺入され、他方のアウターハウジングの側面部方向に移動して、他方のアウターハウジングの側面部に当接するよう構成されたものであることが好ましい。

また、上記レバー式コネクタにおいて、接続部材に一体形成された突起部材の形状及び回動レバーに形成され突起部材に接続されるレバー穴の形状は、回動レバーの回動操作に伴い接続部材が回転する形状であることが好ましい。

また、上記レバー式コネクタにおいて、係止部材は他方のアウターハウジングの側面部に当接する部分に弾性部材を備えていることが好ましい。

本発明によれば、回動レバーの回動操作のみで両アウターハウジングに対してコネクタの側面部方向からの係止力が得られる。従って、コネクタ嵌合時の作業工程を増加させることなくコネクタ嵌合方向と直交する方向のガタツキを防止することができる。
つまり、両アウターハウジングの内部に設けられたオス・メス端子間の接触力（挿入力）を大きくすることなく、振動によるオス・メス端子間の摺動を防止することができる。従って、倍力構造である回動レバーを大きくすることなく嵌合操作を容易に行うことが可能である。

また、係止部材は他方のアウターハウジングの側面部に当接する部分に弾性部材を備える。これにより、コネクタの耐振動性能を向上させることができる。

＜実施例１＞
以下、本発明に係る好適な一実施形態を、図１〜図５を用いて詳細に説明する。

本発明のレバー式コネクタ２０の嵌合時の断面構造を図１に示す。レバー式コネクタ２０はオスアウターハウジング１と、このオスアウターハウジング１と嵌合可能なメスアウターハウジング２とを備える。オスアウターハウジング１を有する機器側コネクタは機器（図示せず）に取付けられ、メスアウターハウジング２を有するケーブル側コネクタはケーブル８に取付けられる。

機器側コネクタは、タブ端子構造のオス端子４の外周に絶縁性の樹脂からなるオスインナーハウジング５が固定され、オスインナーハウジング５はアルミからなるオスアウターハウジング１に固定された構造である。

一方、ケーブル側コネクタは、リセコンタクト構造のメス端子６の外周に絶縁性の樹脂からなるメスインナーハウジング７が固定され、メスインナーハウジング７はアルミからなるメスアウターハウジング２に固定された構造である。

また、メスアウターハウジング２内に配置されているメス端子６は、その断面がＶ字型に形成されている。このＶ字構造により弾性力が発生し、メス端子６とオスアウターハウジング１内に配置されたオス端子４とは一定の力で接触を保つことができる。

ケーブル８は導体を中心に絶縁樹脂、遮蔽シールド、シースが順次同心円状に形成された構造となっている。メス端子６側のケーブル８の先端部において、ケーブル８は導体を剥き出しにされ、導体はメス端子６に設けられたバレル部１６によって加締められ、メス端子６と電気的に接続されている。
更に、遮蔽シールドは、フェルール９を介してメスアウターハウジング２と電気的に接続される。

ケーブル側コネクタには防水用のパッキン１０が設けられ、コネクタ同士を嵌合した際に両アウターハウジング１、２からパッキン１０が押圧されることによって、両アウターハウジング１、２間の防水性が得られる。
また、ケーブル８とメスアウターハウジング２との間には、防水パッキン１２と、この防水パッキン１２を押さえるテールプレート１３が設けられ、これによりケーブル８とメスアウターハウジング２との間の防水性が得られる。

図２（ａ）に嵌合前のコネクタの側面図を、図２（ｂ）に嵌合前のコネクタの上面図を示す。略コの字形の回動レバー３は、突起部材１１ａと係止部材１１ｂとから成る接続部材１１を介して、メスアウターハウジング２に回動可能に支持されている。この回動レバー３はアーム部３ｂに楕円形のレバー穴３ｃを備えると共に、後述する係合部となる係合突起１ａと係合される溝部３ａを備え、この溝部３ａは挿入口３ｄを備える。また、接続部材１１は楕円形の突起部材１１ａを備える。そして、レバー穴３ｃと突起部材１１ａが嵌合されることにより、回動レバー３の回動操作と連動して接続部材１１が回転する。ここで、レバー穴３ｃ及び突起部材１１ａは楕円形に限定されず、回動レバー３の回動操作に伴い接続部材１１も回転される形状であれば良い。つまり、円形以外であれば三角形や四角形及び多角形などでも良い。ただし、アーム部３ｂと接続部材１１との接続は、接続部材１１の軸方向の動きを規制するものではない。

図３（ａ）に嵌合後のコネクタの側面図を、図３（ｂ）に嵌合後のコネクタの上面図を示す。コネクタの嵌合操作は、オスアウターハウジング１に設けられた係合突起１ａが回動レバー３に設けられた挿入口３ｄに挿入され、両アウターハウジング１、２を仮嵌合させる。次に、回転レバー３をケーブル８側（図３（ａ）において時計回り）へ回動操作することによって、係合突起１ａが溝部３ａに沿って移動し、両アウターハウジング１、２は完全に嵌合される。尚、図２（a）の通り、挿入口３ｄは溝部３ａと繋がっている。
更に、回動レバー３はコネクタ嵌合後、メスアウターハウジング２に設けられたコネクタ脱落防止機構（ＣＰＡ）１４に固定される、これにより、コネクタ嵌合状態が保持される。

ここで、図３（ｂ）のアーム部３ｂが対向配置されている軸方向をコネクタ幅方向と定義し、また、コネクタ嵌合方向及びコネクタ幅方向の双方に対して垂直な方向をコネクタ高さ方向と定義し、以下、図４及び図５について説明する。

図４にコネクタ嵌合前の接続部材１１の周辺拡大図を示す。また、図５にコネクタ嵌合後の接続部材１１の周辺拡大図を示す。接続部材１１は、突起部材１１ａと係止部材１１ｂとから成り、係止部材１１ｂはオスアウターハウジング１に当接する部分に弾性部材１５を備える。
係止部材１１ｂの曲面部には、雄ねじ部１１ｃが形成され、この雄ねじ部１１ｃと螺合する雌ねじ部２ｂがメスアウターハウジング２の両側面部に備えられた接続穴２ａの内側面部に形成されている。
この構造により、回動レバー３の回動操作（図４中の矢印方向）と連動して、接続部材１１に備えられた係止部材１１ｂが、接続穴２ａ中で雄ねじ部１１ｃと雌ねじ部２ｂとが螺接しながら回転し（図４中の矢印方向）オスアウターハウジング１のコネクタ幅方向へ進む。そして、図５に示すようにコネクタ嵌合時にメスアウターハウジング２の内部に挿入されるオスアウターハウジング１の両側面部に弾性部材１５が当接し、両アウターハウジング１、２が係止される。なお、弾性部材１５は、オスアウターハウジング１を幅方向へ押し込むように当接することが好ましい。

一方、コネクタ解除時には、図５に示す状態から、嵌合作業時と逆方向に回動レバー３を回動操作させる。これにより、接続部材１１に備えられた係止部材１１ｂが、接続穴２ａ中で雄ねじ部１１ｃと雌ねじ部２ｂとが螺接しながら逆方向に回転する（図５中の矢印方向）。そして、メスアウターハウジング２内部に挿入されたオスアウターハウジング１の両側面部から弾性部材１５が離れ、両アウターハウジング１、２の係止が解除される。

本実施形態のレバー式コネクタ２０によれば、回動レバー３の嵌合操作に伴い、接続部材１１がオスアウターハウジング１の両側面部に当接する。これにより、従来のレバー式コネクタの嵌合操作と同様に回動レバー３を回動操作するのみで、自動車エンジンなどから発生する振動による両アウターハウジング１、２間のコネクタ嵌合方向と直交する方向のガタツキを確実に防止することが可能となる。
このため、従来のレバー式コネクタの嵌合操作と同様に回動レバー３を回動操作するのみで、自動車エンジンなどの振動による両アウターハウジング１、２間のガタツキを防止できる。従って、摺動によるオス・メス端子４、６の接点部の磨耗を低減することができる。即ち、コネクタ嵌合の操作性を変えることなくレバー式コネクタ２０の耐振動性を向上させることが可能である。

また、本実施形態のレバー式コネクタ２０によれば、接続部材１１とオスコネクタハウジング１の間に設ける弾性部材１５として、ゴム（ヤング率約１．５〜５．０ＭＰａ）などを用いるのが好ましい。これにより、係止部材１１ｂが強い力でオスコネクタハウジング１を押し挟んでも、係止部材１１ｂ及びオスコネクタハウジング１に傷や変形を発生させることが無いため、信頼性を高めることができる。
更に、弾性部材１５とオスコネクタハウジング１間には大きな摩擦抵抗が生じるので、自動車エンジンなどの振動による両アウターハウジング１、２間のガタツキを防止することができる。従って、両アウターハウジング１、２の内部に設けられたオス・メス端子４、６間の摺動を防止することができる。即ち、レバー式コネクタ２０の耐振動性を向上させることが可能である。

また、本実施形態のレバー式コネクタ２０によれば、コネクタ嵌合操作後の回動レバー３は、メスアウターハウジング２に備えられているコネクタ脱落防止機構（ＣＰＡ）１４によりコネクタ嵌合時の位置に固定される。従って自動車エンジンなどから発生する振動下においても、回動レバー３はコネクタ嵌合時の位置からずれることがない。これにより、回動レバー３の回動操作に連動する接続部材１１は、オスアウターハウジング１に当接したコネクタ嵌合時の位置で固定される。従って、両アウターハウジング１、２の係止は保持される。そのため、自動車エンジンなどから発生する振動下のコネクタにおいても両アウターハウジング１、２間のガタツキは防止される。従って、両アウターハウジング１、２内部に設けられたオス・メス端子４、６間の摺動を防止することができる。即ち、レバー式コネクタ２０の耐振動性を向上させることが可能である。

＜実施例２＞
以下、本発明に係る好適な他の一実施形態を、図６〜図７を用いて詳細に説明する。

図６（ａ）に本発明に係るコネクタ嵌合前のレバー式コネクタの側面図を示す。
実施例１は、回動レバー３とメスアウターハウジング２とを回動可能に接続するための接続部材１１と、両アウターハウジング１、２を係止するための係止部材１１ｂとが一体形成された構成である。これに対して、実施例２では、回動レバー３とメスアウターハウジング２とを回動可能に接続するための接続部材１７と、両アウターハウジング１、２を係止するための係止部材１８とが別体に形成された構成である。その他の構成は実施例１と同様である。

以下実施例２の構成において特徴的な接続部材１７及び係止部材１８について詳述する。図６（ｂ）にコネクタ嵌合前の係止部材１８の周辺拡大図を示す。
接続部材１７の一端には突起部材１７ａが一体形成され、他端には回動部材１７ｂが一体形成される。突起部材１７ａの断面は楕円形をしており、アーム部３ｂに備えられた楕円形のレバー穴３ｃと嵌合し、接続部材１７と回動レバー３は固定される。
また回動部材１７ｂは、メスアウターハウジング２の側面部に備えられた接続穴２ａに回動可能に支持される。これにより、回動レバー３の回動操作に伴い、接続部材１７がメスアウターハウジング２に回動可能に支持される。
ここで、突起部材１７ａ及びレバー穴３ｃの形状は楕円形に限定されず、突起部材１７ａとレバー穴３ｃが固定されていれば良く、接着剤や溶接などによって固定されていても良い。

接続部材１７と別体に形成された係止部材１８は略四角柱の形状をしており、メスアウターハウジング２の側面に備えられた係止穴１９にオスアウターハウジング１の側面部方向に移動可能に挿通される。また、メスアウターハウジング２を挟んでオスアウターハウジング１側と回動レバー３側とには係止穴１９より径の大きな一対のリング１８ｂが係止部材１８に形成される。さらに、回動レバー３側のリング１８ｂとメスアウターハウジング２との間にはバネ１８ｃが形成される。これにより、係止部材１８はオスアウターハウジング１の側面部方向に一対のリング１８ｂの間の距離だけ移動可能である。また、係止部材１８の回動レバー３側の一端部には傾斜部１８ａが形成される。

この構成により、回動レバー３が回動操作（図６中の矢印方向）されるに伴い、係止部材１８の傾斜部１８ａにアーム部３ｂが接触する。そして、傾斜部１８ａがアーム部３ｂに押され、係止部材１８がオスアウターハウジング１の側面部方向に移動する。
この操作に伴い、係止部材１８に備えられたバネ１８ｃはメスアウターハウジング２とリング１８ｂとの間で収縮される。
ここで、実施例１と同様に係止部材１８はオスアウターハウジング１に当接する部分に弾性部材１５を備えてもよい。これにより、係止部材１８が強い力でオスコネクタハウジング１を押し挟んでも、係止部材１８及びオスコネクタハウジング１に傷や変形を発生させることが無いため、信頼性を高めることができる。また、係止部材１８の形状は四角柱に限定されるものではなく、円柱、三角柱などどのような形状でも良い。
図７（ａ）に嵌合後のレバー式コネクタの係止部材１８周辺の上面図を、図７（ｂ）に図７（ａ）中に示したＡ−Ａ断面図を示す。アーム部３ｂによって係止部材１８がオスアウターハウジング１の側面部方向に押し込まれ、係止部材１８がオスアウターハウジング１の側面部に当接し、両アウターハウジング１、２を係止する。なお、係止部材１８は、オスアウターハウジング１を幅方向に押し込むように当接することが好ましい。

一方、コネクタ解除時には、嵌合作業時と逆方向に回動レバー３を回動操作（図７（ａ）中の矢印方向）させる。これにより、アーム部３ｂが係止部材１８をオスアウターハウジング１の側面部方向に押す力がなくなるので、両アウターハウジング１、２の係止が解除される。この操作に伴い、嵌合時に収縮されていたバネ１８ｃによって付勢され、係止部材１８はコネクタ嵌合前の位置に戻される。

実施例２のレバー式コネクタによれば、従来のレバー式コネクタの嵌合操作と同様に回動レバー３を回動操作するのみで、係止部材１８がオスアウターハウジング１の両側面部に当接する。これにより、自動車エンジンなどの振動による両アウターハウジング１、２間のガタツキを防止できる。従って、摺動によるオス・メス端子４、６の接点部の磨耗を低減することができる。即ち、コネクタ嵌合の操作性を変えることなくレバー式コネクタ２０の耐振動性を向上させることが可能である。

本発明に係るレバー式コネクタの一実施形態の横断面図である。図２（ａ）は図１のレバー式コネクタにおいて嵌合前の側面図である。図２（ｂ）は図１のレバー式コネクタにおいて嵌合前の上面図である。図３（ａ）は図１のレバー式コネクタにおいて嵌合後の側面図である。図３（ｂ）は図１のレバー式コネクタにおいて嵌合後の上面図である。図１のレバー式コネクタにおいて嵌合前の接続部材の周辺拡大図である。図１のレバー式コネクタにおいて嵌合後の接続部材の周辺拡大図である。図６（ａ）は本発明に係るレバー式コネクタの実施例２の嵌合前における側面図である。図６（ｂ）は実施例２のレバー式コネクタにおいて嵌合前の係止部材の周辺拡大図である。図７（ａ）は図６のレバー式コネクタにおいて嵌合後の係止部材の周辺の上面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）の点線Ａ−Ａでの断面図である。従来のコネクタの外観斜視図である。従来のコネクタの分解斜視図である。

符号の説明

１オスアウターハウジング
１ａ係合突起（係合部）
２メスアウターハウジング
２ａ接続穴
２ｂ雌ねじ部
３回動レバー
３ａ溝部
３ｂアーム部
３ｃレバー穴
３ｄ挿入口
４オス端子
５オスインナーハウジング
６メス端子
７メスインナーハウジング
８ケーブル
９フェルール
１０パッキン
１１接続部材
１１ａ突起部材
１１ｂ係止部材
１１ｃ雄ねじ部
１２防水パッキン
１３テールプレート
１４コネクタ脱落防止機構
１５弾性部材
１６バレル部
１７接続部材
１７ａ突起部材
１７ｂ回動部材
１８係止部材
１８ａ傾斜部
１８ｂリング
１８ｃバネ
１９係止穴
２０レバー式コネクタ

Claims

電気的接続を行うための接続端子がそれぞれ設けられた一対のアウターハウジングを備え、一方の前記アウターハウジングに回動可能に支持された回動レバーに他方の前記アウターハウジングの係合部が係合された状態で前記回動レバーが回動操作されることにより、前記一対のアウターハウジングが嵌合されるレバー式コネクタにおいて、前記一方のアウターハウジングには前記他方のアウターハウジングの側面部方向に移動可能な係止部材が設けられ、該係止部材は前記回動レバーの回動操作に連動して前記他方のアウターハウジングの側面部方向に移動し、前記他方のアウターハウジングの側面部に当接するよう構成されていることを特徴とするレバー式コネクタ。
電気的接続を行うための接続端子がそれぞれ設けられた一対のアウターハウジングを備え、一方の前記アウターハウジングには溝部を有する回動レバーが回動可能に支持され、他方の前記アウターハウジングには前記溝部と係合可能な係合突起部が設けられ、該係合突起部が前記溝部に係合された状態で前記回動レバーが回動操作されることにより、前記一対のアウターハウジングが嵌合されるレバー式コネクタにおいて、前記一方のアウターハウジングには前記他方のアウターハウジングの側面部方向に移動可能な係止部材が設けられ、該係止部材は前記回動レバーの回動操作に連動して前記他方のアウターハウジングの側面部方向に移動し、前記他方のアウターハウジングの側面部に当接するよう構成されていることを特徴とするレバー式コネクタ。
前記係止部材を有する接続部材を介して前記一方のアウターハウジングには前記回動レバーが回動可能に支持され、前記係止部材の表面には雄ネジ部が形成され、該雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が前記一方のアウターハウジングの側面部に設けられた接続穴に形成され、前記係止部材は前記回動レバーの回動操作に連動し前記接続穴に螺入され、前記他方のアウターハウジングの側面部方向に移動して、前記他方のアウターハウジングの側面部に当接するよう構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のレバー式コネクタ。
前記接続部材に一体形成された突起部材の形状及び前記回動レバーに形成され前記突起部材に接続されるレバー穴の形状は、前記回動レバーの回動操作に伴い前記接続部材が回転する形状であることを特徴とする請求項３記載のレバー式コネクタ。
前記係止部材が前記他方のアウターハウジングの側面部に当接する部分に弾性部材を備えていることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のレバー式コネクタ。