JP5370251B2

JP5370251B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5370251B2
Application number: JP2010100726A
Authority: JP
Inventors: 豊野呂
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2030-04-26
Also published as: JP2011233284A

Description

本発明は、コネクタに関するものである。

特許文献１には、第１ハウジングと、第１ハウジングと嵌合可能な第２ハウジングと、第１ハウジングに支持された倍力部材と、第１ハウジングに両ハウジングの嵌合方向へのスライド可能に設けたフレームとを備えた倍力作用を発揮するコネクタが開示されている。倍力部材には、フォロアピンとカム溝が形成され、フレームには、嵌合方向と交差する方向の溝部が形成され、溝部にフォロアピンが摺動可能に嵌合されている。

両ハウジングを嵌合する際には、第２ハウジングのカムフォロアをカム溝の入口に進入させ、その状態からフレームと第２ハウジングを接近させる。この両者の接近動作に伴い、溝部とフォロアピンとの摺接によって倍力部材が回動し、倍力部材の回動によるテコ作用により、カム溝とカムフォロアとの摺接部分では倍力効果が生まれ、この倍力効果によって両ハウジングの嵌合が進む。

特開２００４−３２７２３１号公報

上記従来のコネクタでは、第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合を進めるための倍力効果を生じさせる手段として、倍力部材の他にフレームが設けられているため、部品点数が多いという問題がある。

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、部品点数の削減を図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、第１ハウジングと第２ハウジングを、前記第２ハウジングに回動可能に設けた倍力部材によって嵌合するようにしたコネクタであって、前記第１ハウジングに設けられた嵌合用カムフォロアと、前記第１ハウジングに設けられ、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングの嵌合方向と交差する方向に延びる嵌合用摺接面と、前記倍力部材に設けられ、前記嵌合用摺接面と摺接可能な嵌合用摺接部と、前記倍力部材に設けられ、前記嵌合用カムフォロアと摺接可能であって、前記倍力部材の回動中心からの距離が前記嵌合用摺接部よりも短い位置に配された嵌合用カム面とを備え、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングに対し互いに接近させる操作力を付与すると、前記嵌合用摺接面と前記嵌合用摺接部との摺接によって前記倍力部材が回動し、前記倍力部材の回動に伴うテコ作用により、前記嵌合用カム面と前記嵌合用カムフォロアとの摺接部分では前記両ハウジングの嵌合を促進する倍力作用が生じるようになっ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に記載のものにおいて、前記嵌合用摺接面は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングの嵌合方向と直交する方向に対して斜めの領域を含んでいるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記第１ハウジングに設けられた離脱用カムフォロアと、前記第１ハウジングに設けられ、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングの嵌合方向と交差する方向に延びる離脱用摺接面と、前記倍力部材に設けられ、前記離脱用摺接面と摺接可能な離脱用摺接部と、前記倍力部材に設けられ、前記離脱用カムフォロアと摺接可能であって、前記倍力部材の回動中心からの距離が前記離脱用摺接部よりも短い位置に配された離脱用カム面とを備え、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングに対し互いに離間させる操作力を付与すると、前記離脱用摺接面と前記離脱用摺接部との摺接によって前記倍力部材が回動し、前記倍力部材の回動に伴うテコ作用により、前記離脱用カム面と前記離脱用カムフォロアとの摺接部分では前記両ハウジングの離脱を促進する倍力作用が生じるようになっているところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項３の発明＞
倍力部材を、倍力部材が設けられていない側の第１ハウジングに直接摺接させることによって倍力作用が発揮されるようになっている。したがって、倍力部材が設けられている側の第２ハウジングに、嵌合方向への相対変位が可能な部材を設け、その部材に倍力部材を摺接させる構造のものに比べると、本発明では部品点数が少なくて済んでいる。

＜請求項２の発明＞
嵌合用摺接面を両ハウジングの嵌合方向と直交する向きとした場合は、両ハウジングの嵌合方向における嵌合用摺接部の変位量は第１ハウジングの変位量と同じ量である。これに対し、本発明では、嵌合用摺接面を両ハウジングの嵌合方向に対して斜め方向としているので、両ハウジングの嵌合方向における嵌合用摺接部の変位量を、第１ハウジングの変位量よりも大きくすることができる。倍力部材を所定の角度だけ回動させる場合において、嵌合用摺接部を大きく変位させることができるということは、その分、倍力部材の回動中心から嵌合用摺接部までの距離を長く確保できることを意味するので、大きな倍力効果を得ることができる。

実施形態１において第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合が開始した状態をあらわす断面図第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合途中の状態をあらわす断面図第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合途中の状態をあらわす断面図第１ハウジングと第２ハウジングの嵌合が完了した状態をあらわす断面図第１ハウジングと第２ハウジングが嵌合した状態において、倍力部材が、公差吸収のために設けた遊びによって小角度回動している様子をあらわす断面図第２ハウジングの断面図第２ハウジングの平面図第１ハウジングの正面図第１ハウジングの底面図

＜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９を参照して説明する。本実施形態のコネクタは、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０を、第２ハウジング２０に回動可能に設けた一対の倍力部材３０によって嵌合及び離脱させるようにしたものである。尚、以下の説明において、上下左右の方向は、図１〜図６、図８の向きを基準とし、前後方向については、図１〜図６、図８にあらわれる面を前面ということにする。

第１ハウジング１０は全体としてブロック状をなし、第１ハウジング１０の内部には周知の形態の複数の雌端子金具（図示省略）が収容されている。第１ハウジング１０は、後述する一対のカムフォロア１１（本発明の構成要件である嵌合用カムフォロアと離脱用カムフォロアを兼ねる）、一対の嵌合用摺接面１３、及び一対の離脱用摺接面１５を含み、両ハウジング１０，２０の嵌合・離脱方向と直交する面上において点対称の形状となっている。

第１ハウジング１０には、その前後両面から軸線を前後方向に向けた円柱状をなす一対のカムフォロア１１が形成されている。左右方向（両ハウジング１０，２０の嵌合方向と直交する方向）において、前側のカムフォロア１１は第１ハウジング１０の中心よりも少し右方にずれた位置に配置され、後側のカムフォロア１１は第１ハウジング１０の中心よりも少し左方にずれた位置に配置されている。つまり、一対のカムフォロア１１は点対称な配置とされている。

第１ハウジング１０には、その前後両外面を凹ませた形態であって、互いに点対称をなす一対の凹部１２が形成されている。凹部１２は、第１ハウジング１０の下面（第２ハウジング２０との対向面）に開口されている。前側の凹部１２は、前側のカムフォロア１１よりも左方に位置し、後側の凹部１２は、後側のカムフォロア１１よりも右方に位置している。前側の凹部１２を構成する左右両内側面のうち左側（前側のカムフォロア１１から遠い側）の内側面は、嵌合用摺接面１３となっている。同様に、後側の凹部１２を構成する左右両内側面のうち右側（後側のカムフォロア１１から遠い側）の内側面も、嵌合用摺接面１３となっている。前後一対の嵌合用摺接面１３は互いに点対称な形態となっている。

嵌合用摺接面１３は、両ハウジング１０，２０の嵌合・離脱方向と直交する左右方向線に対して斜め方向の曲面状をなす傾斜領域１３Ａと、両ハウジング１０，２０の嵌合・離脱方向とほぼ平行な略平面状をなす平行領域１３Ｂとから構成されている。傾斜領域１３Ａは、嵌合用摺接面１３のうち概ね上側（基端側）の領域を占め、平行領域１３Ｂは、嵌合用摺接面１３のうち概ね下側（終端側）の領域を占めており、傾斜領域１３Ａの下端と平行領域１３Ｂの上端とは滑らかに連なっている。

第１ハウジング１０には、その前後両外面を凹ませた形態であって、互いに点対称をなす一対の切欠部１４が形成されている。前側の切欠部１４は、カムフォロア１１よりも右側（カムフォロア１１を挟んで前側の凹部１２とは左右反対の側）に位置し、第１ハウジング１０の下面と、第１ハウジング１０の右端面とに開口されている。後側の切欠部１４は、カムフォロア１１よりも左側（カムフォロア１１を挟んで後側の凹部１２とは左右反対の側）に位置し、第１ハウジング１０の下面と、第１ハウジング１０の左端面とに開口されている。

前側の切欠部１４における左側の側面は、離脱用摺接面１５となっている。同様に、後側の切欠部１４における右側の側面も、離脱用摺接面１５となっている。この前後一対の離脱用摺接面１５も、互いに点対称な形態となっている。離脱用摺接面１５は、その全領域が、両ハウジング１０，２０の嵌合・離脱方向と直交する左右方向線に対して斜め方向の曲面状をなしている。

第２ハウジング２０は、雄端子金具２３を保持するブロック状の端子保持部２１と、端子保持部２１から上方へ角筒状に延出したフード部２２とを有し、雄端子金具２３の上向きのタブ２４がフード部２２によって包囲されている。第２ハウジング２０も、第１ハウジング１０と同様、両ハウジング１０，２０の嵌合・離脱方向と直交する面上において点対称の形状となっている。

フード部２２を構成する前面壁と後面壁には、夫々、その内面を凹ませた形態の前後一対の収容部２５が形成されている。各収容部２５には、軸線を前後方向に向けた円柱状をなす一対の支持軸２６が、突出形成されている。左右方向（両ハウジング１０，２０の嵌合方向と直交する方向）において、前側の支持軸２６は第１ハウジング１０の中心よりも少し右方にずれた位置に配置され、後側の支持軸２６は第１ハウジング１０の中心よりも少し左方にずれた位置に配置されている。つまり、一対の支持軸２６は点対称な配置とされている。そして、各支持軸２６には、夫々、倍力部材３０が回動可能に支持されている。

前側の支持軸２６に支持された倍力部材３０と後側の支持軸２６に支持された倍力部材３０は、同一の部品であり、両ハウジング１０，２０の嵌合・離脱方向と直交する面上において点対称となるような位置関係で配置されている。以下、前側の支持軸２６に支持されている倍力部材３０について説明する。

倍力部材３０は、全体として、フード部２２の前面壁及び後面壁と平行な平板状をなし、上下方向の寸法に比べて左右方向の寸法が大きい。かかる倍力部材３０は、その軸受孔３１を支持軸２６に嵌合することにより、図１に示す初期位置と、図５に示す過回動位置との間で約４０°の範囲で回動し得るようになっている。倍力部材３０の回動範囲のうち過回動位置よりも少し初期位置側の位置（図４を参照）は、嵌合位置となっている。

倍力部材３０の左端部には、軸線を前後方向に向けた円柱状をなして後方へ突出した形態とされた嵌合用摺接部３２が形成されている。嵌合用摺接部３２は、倍力部材３０の回動過程及び離脱過程の全領域において、常に、支持軸２６及び軸受孔３１よりも左側に位置する。また、倍力部材３０の右端部には、軸線を前後方向に向けた円柱状をなして後方へ突出した形態とされた離脱用摺接部３３が形成されている。離脱用摺接部３３は、倍力部材３０の回動過程及び離脱過程の全領域において、常に、支持軸２６及び軸受孔３１よりも右側に位置する。

倍力部材３０には、その前面と後面との間で貫通するカム溝３４が形成されている。カム溝３４は、軸受孔３１を中心とする円弧と交差するような経路に沿って延びており、カム溝３４の基端は、倍力部材３０の上側の縁部において進入口３５として開口し、カム溝３４の奥端は袋小路状をなしている。軸受孔３１と軸受孔３１との間の距離は、進入口３５において最も長く、奥端において最も短くなっている。

カム溝３４を構成する一対の内側面のうち軸受孔３１から遠い側の内側面は、嵌合用カム面３６となっている。この嵌合用カム面３６と軸受孔３１との間の距離も、カム溝３４と同様、進入口３５において最も長く、奥端において最も短くなっている。嵌合用カム面３６と倍力部材３０の回動中心（支持軸２６及び軸受孔３１の中心）との最長距離は、嵌合用摺接部３２と倍力部材３０の回動中心との距離よりも短く設定されている。

カム溝３４を構成する一対の内側面のうち軸受孔３１に近い側の内側面は、離脱用カム面３７となっている。この離脱用カム面３７と軸受孔３１との間の距離も、カム溝３４及び嵌合用カム面３６と同様、進入口３５において最も長く、奥端において最も短くなっている。離脱用カム面３７と倍力部材３０の回動中心（支持軸２６及び軸受孔３１の中心）との最長距離は、離脱用摺接部３３と倍力部材３０の回動中心との距離よりも短く設定されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。両ハウジング１０，２０を嵌合する際には、まず、倍力部材３０を図６に示す初期位置に保持しておく。倍力部材３０が初期位置にある状態では、嵌合用摺接部３２が最も上方の位置（即ち、両ハウジング１０，２０の嵌合方向において、最も支持軸２６から最も遠い位置）にあり、離脱用摺接部３３が最も下方の位置（即ち、両ハウジング１０，２０の嵌合方向において、最も支持軸２６に近い位置）にある。

次に、倍力部材３０が初期位置にある状態で、第１ハウジング１０を第２ハウジング２０のフード部２２に浅く嵌合し、カムフォロア１１をカム溝３４の進入口３５に進入させる。これに伴い、嵌合用摺接部３２が、凹部１２内に深く進入し、嵌合用摺接面１３の基端（上端）に対して接触又は接近するように位置するとともに、離脱用摺接部３３が、部分的に切欠部１４内に進入し、離脱用摺接面１５の終端（下端）に対して接触又は接近するように位置する。

この後、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０に対し、互いに接近させる方向（嵌合を進める方向）の操作力を付与する。すると、嵌合用摺接面１３が嵌合用摺接部３２を下方（第２ハウジング２０側）へ押圧することにより、嵌合用摺接面１３と嵌合用摺接部３２との間で摺接を生じながら、倍力部材３０が初期位置から嵌合位置に向かって図１における反時計回り方向へ回動させられる。このとき、嵌合用摺接面１３は、両ハウジング１０，２０の嵌合方向と直交する方向に対して斜めをなしているので、第１ハウジング１０の第２ハウジング２０に対する接近距離に比べると、嵌合用摺接部３２の第２ハウジング２０に対する接近距離が大きくなる。

倍力部材３０が回動するのに伴い、カム溝３４の嵌合用カム面３６がカムフォロア１１を斜め上方から押圧する。ここで、倍力部材３０の回動中心から嵌合用摺接部３２までの距離は、倍力部材３０の回動中心から嵌合用カム面３６までの距離よりも長いので、テコ作用が発揮され、嵌合用摺接面１３から嵌合用摺接部３２に付与される押圧力よりも、嵌合用カム面３６からカムフォロア１１に付与される押圧力が大きくなる。つまり、嵌合用カム面３６とカムフォロア１１との摺接部分では両ハウジング１０，２０の嵌合動作を促進する倍力作用が生じるのである。

両ハウジング１０，２０の嵌合が進んで、倍力部材３０が図４に示す嵌合位置に達すると、両ハウジング１０，２０が正規の嵌合状態となり、この時点で、両ハウジング１０，２０の嵌合動作が完了する。また、倍力部材３０が初期位置から嵌合位置まで回動する間、離脱用摺接部３３は、離脱用摺接面１５に沿って変位し、倍力部材３０が嵌合位置に到達すると、離脱用摺接部３３は、離脱用摺接面１５の基端に対して接触又は接近して対向するように位置する。

両ハウジング１０，２０が嵌合した状態では、嵌合用摺接部３２は、嵌合用摺接面１３の下端よりも少し上方の位置にあり、また、カムフォロア１１は、カム溝３４の奥端（つまり、嵌合用カム面３６の奥端）よりも少し進入口３５側に位置する。したがって、倍力部材３０は、両ハウジング１０，２０が正規の嵌合状態に到達した状態でも、図４に示す嵌合位置と図５に示す過回動位置との間で、小角度だけ回動することができる。このように嵌合用摺接面１３と嵌合用カム面３６の終端部に倍力部材３０の回動を許容する遊びを持たせたのは、第１ハウジング１０、第２ハウジング２０、倍力部材３０が合成樹脂製であってこれらの寸法にばらつきが生じることが避けられない、という点に鑑み、公差を吸収するためである。

嵌合されている両ハウジング１０，２０を離脱する際には、両ハウジング１０，２０に対し互いに離間させる方向の操作力を付与する。すると、離脱用摺接面１５が離脱用摺接部３３を上方（第２ハウジング２０から遠ざかる方向）へ押圧することにより、離脱用摺接面１５と離脱用摺接部３３との間で摺接を生じながら、倍力部材３０が嵌合位置又は過回動位置から初期位置に向かって図１〜図６における時計回り方向へ回動させられる。このとき、離脱用摺接面１５は、両ハウジング１０，２０の嵌合方向と直交する方向に対して斜めをなしているので、第１ハウジング１０の第２ハウジング２０からの離間距離に比べると、離脱用摺接部３３の第２ハウジング２０からの離間距離が大きくなる。

倍力部材３０が回動するのに伴い、カム溝３４の離脱用カム面３７がカムフォロア１１を斜め下方から押圧する。ここで、倍力部材３０の回動中心から離脱用摺接部３３までの距離は、倍力部材３０の回動中心から離脱用カム面３７までの距離よりも長いので、テコ作用が発揮され、離脱用摺接面１５から離脱用摺接部３３に付与される押圧力よりも、離脱用カム面３７からカムフォロア１１に付与される押圧力が大きくなる。つまり、離脱用カム面３７とカムフォロア１１との摺接部分では両ハウジング１０，２０の離脱動作を促進する倍力作用が生じるのである。

両ハウジング１０，２０の離脱が進んで、倍力部材３０が図１に示す初期位置に達すると、カムフォロア１１がカム溝３４の進入口３５に戻るので、両ハウジング１０，２０は離間可能な状態となる。この後は、引き続いて両ハウジング１０，２０に離間方向の操作力を付与すれば、両ハウジング１０，２０が離脱した状態となる。また、倍力部材３０が嵌合位置又は過回動位置から初期位置まで回動する間、嵌合用摺接部３２は、嵌合用摺接面１３に沿って変位し、倍力部材３０が初期位置に到達すると、嵌合用摺接部３２は、嵌合用摺接面１３の基端に対して接触又は接近して対向するように位置する。

本実施形態では、倍力部材３０を、倍力部材３０が設けられていない側の第１ハウジング１０に直接摺接させることによって倍力作用が発揮されるようになっている。したがって、倍力部材が設けられている側の第２ハウジングに、嵌合方向への相対変位が可能な部材を設け、その部材に倍力部材を摺接させる構造のものに比べると、本実施形態のコネクタでは部品点数が少なくて済んでいる。

また、嵌合用摺接面を両ハウジングの嵌合方向と直交する向きとした場合は、両ハウジングの嵌合方向における嵌合用摺接部の変位量が第１ハウジングの変位量と同じ量となる。これに対し、本実施形態では、嵌合用摺接面１３を両ハウジング１０，２０の嵌合方向に対して斜め方向としているので、両ハウジング１０，２０の嵌合方向における嵌合用摺接部３２の変位量を、第１ハウジング１０の変位量よりも大きくすることができる。倍力部材３０を所定の角度だけ回動させる場合において、嵌合用摺接部３２を大きく変位させることができるということは、その分、倍力部材３０の回動中心から嵌合用摺接部３２までの距離を長く確保できることを意味するので、大きな倍力効果を得ることができる。

＜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）上記実施形態では嵌合用カムフォロアと離脱用カムフォロアを共通のカムフォロアとしたが、嵌合用カムフォロアと離脱用カムフォロアを互いに別々に設けてもよい。
（２）上記実施形態では一対の倍力部材を同一部品として点対称となるように配置したが、一対の倍力部材は両ハウジングの嵌合方向と直交する対称軸に関して線対称な形状としてもよい。
（３）上記実施形態では倍力部材を一対設けたが、倍力部材の数は１つだけであってもよい。
（４）上記実施形態では倍力部材の回動角度を約４０°としたが、倍力部材の回動角度は４０°より小さい角度でもよく、４０°より大きい角度でもよい。

１０…第１ハウジング
１１…カムフォロア（嵌合用カムフォロア、離脱用カムフォロア）
１３…嵌合用摺接面
１５…離脱用摺接面
２０…第２ハウジング
３０…倍力部材
３２…嵌合用摺接部
３３…離脱用摺接部
３６…嵌合用カム面
３７…離脱用カム面

Claims

第１ハウジングと第２ハウジングを、前記第２ハウジングに回動可能に設けた倍力部材によって嵌合するようにしたコネクタであって、
前記第１ハウジングに設けられた嵌合用カムフォロアと、
前記第１ハウジングに設けられ、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングの嵌合方向と交差する方向に延びる嵌合用摺接面と、
前記倍力部材に設けられ、前記嵌合用摺接面と摺接可能な嵌合用摺接部と、
前記倍力部材に設けられ、前記嵌合用カムフォロアと摺接可能であって、前記倍力部材の回動中心からの距離が前記嵌合用摺接部よりも短い位置に配された嵌合用カム面とを備え、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングに対し互いに接近させる操作力を付与すると、前記嵌合用摺接面と前記嵌合用摺接部との摺接によって前記倍力部材が回動し、前記倍力部材の回動に伴うテコ作用により、前記嵌合用カム面と前記嵌合用カムフォロアとの摺接部分では前記両ハウジングの嵌合を促進する倍力作用が生じるようになっていることを特徴とするコネクタ。
前記嵌合用摺接面は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングの嵌合方向と直交する方向に対して斜めの領域を含んでいることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記第１ハウジングに設けられた離脱用カムフォロアと、
前記第１ハウジングに設けられ、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングの嵌合方向と交差する方向に延びる離脱用摺接面と、
前記倍力部材に設けられ、前記離脱用摺接面と摺接可能な離脱用摺接部と、
前記倍力部材に設けられ、前記離脱用カムフォロアと摺接可能であって、前記倍力部材の回動中心からの距離が前記離脱用摺接部よりも短い位置に配された離脱用カム面とを備え、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングに対し互いに離間させる操作力を付与すると、前記離脱用摺接面と前記離脱用摺接部との摺接によって前記倍力部材が回動し、前記倍力部材の回動に伴うテコ作用により、前記離脱用カム面と前記離脱用カムフォロアとの摺接部分では前記両ハウジングの離脱を促進する倍力作用が生じるようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコネクタ。