JP5631126B2 - 半嵌合防止コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、半嵌合防止のコネクタに関するもので、特にハウジングを大型化することなく高い反力の得られる半嵌合防止機能を持たせたコネクタに関する。

ハーネス側コネクタと相手側コネクタの相互の中途嵌合状態を防止するいわゆる半嵌合防止機能を持たせたコネクタは既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

〈特許文献１記載のコネクタの目的と構成〉
特許文献１記載のコネクタは、耐久性があり、嵌合の作業性が良く、コネクタの半嵌合状態を確実に防止することができる完全嵌合コネクタを提供することを目的とするもので、具体的には、ピン側コネクタのハウジングの側板に前方に向かって可撓性の係合片を設け、ソケット側コネクタのハウジングの外側に可動カバーを移動することができるように設け、ハウジングとの間に係合片の係合突条を挿入できないが、係合突条がなければ挿入することができる開口部を可動カバーの前部が有し、ハウジングと可動カバーとの間に前後方向のばねを介在させて、可動カバーを常時前方に付勢させ、かつ、コネクタを完全に接続した状態で係合片の係合突条と係合する係合溝をハウジングの側部に、常時は可動カバーによって隠蔽されており、可動カバーが移動したときに出現する位置に設けている。

実開平５−８１９６７号公報

〈特許文献１記載のコネクタの効果および問題点〉
特許文献１記載のコネクタは、上記のような構成にすることで、耐久性があり、嵌合の作業性が良く、コネクタの半嵌合状態を確実に防止することができる。
しかしながら、このコネクタは、コネクタ嵌合時にコイルスプリングが相手方コネクタの嵌合間口内に配置されているため、コネクタ嵌合方向に大型化し、コネクタが採用される部位に制約が生じてしまう、という欠点があった。
また、メス端子を収容するのに必要なハウジングの長さが、コイルスプリングの収容に必要な長さよりも大きくなってしまった。

本発明は上記欠点を解決するためになされたもので、従来品と同じ大きさの反力が得られるにもかかわらず、コネクタの嵌合方向に製品が大型化しないようにでき、したがってコネクタ採用部位に設計の自由ができるコネクタを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願第１発明は、メスハウジングを備えたハーネス側コネクタと、前記ハーネス側コネクタと嵌合する相手側嵌合間口部を備えた相手側コネクタと、を有し、前記メスハウジングにはスライダーと前記スライダーの押圧面を常時嵌合方向へ付勢するコイルスプリングが配置され、前記相手側嵌合間口部にはロックアームを備えたガイド部材が配置されて成る半嵌合防止コネクタにおいて、
前記メスハウジングに前記相手側嵌合間口部に向かって前記係止突起を立設し、前記メスハウジングと前記相手側コネクタの嵌合時に、前記係止突起と係合する鉤部が前記ロックアームに形成され、
前記メスハウジングを前記相手側嵌合間口部の嵌合間口に挿入すると、前記係止突起が前記ロックアームと接触して前記ロックアームを前記スライダーの進行方向前方に変位させることで、前記ロックアームが前記スライダーと干渉して前記スライダーを押圧し、これにより前記コイルスプリングを圧縮し、
また、前記ロックアームの鉤部が前記係止突起を乗り越えると、前記スライダーとの干渉が解除され、前記スライダーが復元し、同時に前記ロックアームの変位を規制し、
そして、前記メスハウジングと前記相手側コネクタとの嵌合状態で、前記コイルスプリングを押圧する前記押圧面が前記相手側嵌合間口部の外側に位置するようにし、これにより前記コイルスプリングのコイル径およびコイル線径を前記相手側嵌合間口部の内径に制限されずに設定できるようにしたことを特徴としている。

本願第２発明は、第１発明において、前記ロックアームを前記スライダーの進行方向前方に変位させる案内テーパが前記係止突起の先端に形成され、これにより嵌合途中に前記案内テーパによって前記ロックアームが前記スライダーの干渉位置まで案内されることを特徴としている。

第１発明によれば、メスハウジングと相手側コネクタの嵌合時にスライダーの押圧面が相手側嵌合間口部の手前になるように設定したので、径の大きなかつ線径の太いコイルスプリングを用いることができるようになり、よってコイル長を短くしても大きな反力のあるコイルスプリングを形成でき、ハウジングの長さを大きくしなくて済む。したがってまた、コネクタ採用部位に設計の自由ができるようになる。
第２発明によれば、ロックアームをスライダーの干渉位置まで簡単な構成で案内できるので、構造が簡単で動作の確実な半嵌合防止コネクタが得られる。

図１は本発明に係るコネクタの分解斜視図である。 図２は図１の各部品を纏めた斜視図で、（Ａ）はハーネス側コネクタと、相手側コネクタの各斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のハーネス側コネクタと相手側コネクタとを嵌合させたコネクタ全体の斜視図を表している。 図３は、図２（Ｂ）のコネクタの嵌合方向の中心軸を通る縦断面図で、（１）は嵌合開始時、（２）は嵌合途中、（３）は嵌合完了をそれぞれ表している。 図４はコイルスプリングの径の大きさが決まる根拠を説明する図で、（Ａ）は図４（Ｂ）のコネクタのＡ−Ａ矢視図、（Ｂ）は図２（Ｂ）のコネクタの側面図である。

以下、コネクタの嵌合方向に製品が大型化することのない本発明に係るコネクタについて、図面を用いて説明する。

〈本発明に係るコネクタの構成〉
図１は本発明に係るコネクタの分解斜視図である。
本発明に係るコネクタは、以下に述べるハーネス側コネクタ１０と、ハーネス側コネクタ１０と嵌合する相手側コネクタ２０とから構成される。

《ハーネス側コネクタ１０の構成》
ハーネス側コネクタ１０には、嵌合方向手前側から、カバー１１、メス端子とフェライト付きハーネス１２、メスハウジング１３、コイルスプリング１４、スライダー１５が配置される。

《相手側コネクタ２０の構成》
また、相手側コネクタ２０には、同じく嵌合方向手前側から、ショート端子２１、ガイド部材２２、ホルダ２３が配置されている。

《コネクタ全体の形状》
図２（Ａ）は、図１の各部品を纏めたハーネス側コネクタ１０と相手側コネクタ２０の斜視図、図２（Ｂ）は、ハーネス側コネクタ１０と相手側コネクタ２０とを嵌合させたコネクタの斜視図をそれぞれ表している。
図２（Ａ）において、これらのカバー１１とハーネス１２とメスハウジング１３とコイルスプリング１４とスライダー１５とを纏めると、ハーネス側コネクタ１０となり、同じく、ショート端子２１とガイド部材２２とホルダ２３とを纏めると、相手側コネクタ２０となる。
さらに、ハーネス側コネクタ１０と相手側コネクタ２０とを嵌合させると、コネクタ全体は、図２（Ｂ）のような形状となる。

〈ハーネス側コネクタ１０の各部品の作用〉
図１において、メスハウジング１３は、上下左右方向の中央部に嵌合側に向けて突出したメス端子収納部１３Ｔが形成され、メス端子収納部１３Ｔの直上で嵌合側にスライダー１５を嵌合方向に摺動可能に取り付け、そのスライダー１５とメスハウジング１３の上部壁面１３Ｗ（図３（１））との間にコイルスプリング１４を介在させてスライダー１５を嵌合側へ復元可能に常時付勢している。
メス端子収納部１３Ｔには左右に貫通する端子収納孔１３Ｈが形成されており、この端子収納孔１３Ｈにメス端子１２Ｈが収納され、メス端子１２Ｈの先端は相手側嵌合間口部（ホルダ）２０のショート端子２１と接触する。また、メス端子１２Ｈの後端は垂直に下方に延びる電線Ｗが接続されている。電線Ｗはメス端子１２Ｈの近傍でフェライトＦの貫通孔内に挿通され、フェライトＦによるノイズ除去が行われている。メス端子１２Ｈの後端とフェライトＦと電線Ｗの一部はメスハウジング１３の反嵌合側に形成された溝１３Ｍ内に埋設されて、反対の露出側がカバー１１によって覆われて、メス端子１２Ｈが抜け防止されて保持されている。

〈コイルスプリング１４の構成〉
コイルスプリング１４は、本発明に係るもので、従来品よりも線径が太く、コイル径が大きく、かつ長さ方向が短くなっているのが特徴である。

〈スライダー１５の構成〉
スライダー１５は、基台１５Ｂから嵌合方向に延設する半嵌合防止棒１５Ｄと、基台１５Ｂの反嵌合側にスプリングコイル１４の先端で押圧される押圧面１５Ｓ（図３（２））と、基台１５Ｂの嵌合方向と直交する方向の両端に設けられることでスライダー１５がメスハウジング１３の中をスムーズに移動できるガイド部１５Ｇとを備えている。

〈メス端子収納部１３Ｔの構成〉
メス端子収納部１３Ｔには、嵌合側に向けて突出した先端に鉤（かぎ）状の係止突起１３Ｌが形成されており、かつ係止突起１３Ｌの先端でロックアーム２２Ｌに面する側に案内テーパ１３Ｇ（図３（２））が形成されている。これにより、嵌合途中に係止突起１３Ｌの案内テーパ１３Ｇによってロックアーム２２Ｌが干渉位置まで案内される。
また、嵌合完了時には、この係止突起１３Ｌの鉤部にロックアーム２２Ｌの鉤部２２Ｋ（図３（２））が係合して、ロックアーム２２Ｌへの干渉が終了する。
メス端子収納部１３Ｔには、また、ピン挿通孔１３Ｐ（図示なし）が形成されて、嵌合時に補器側嵌合間口部２３の２本のピン２３Ｐがピン挿通孔１３Ｐに嵌挿される。

〈相手側コネクタ２０の各部品の作用〉
相手側コネクタ２０は、基部が中空の円筒状をした補器側嵌合間口部２３の中に、同じく基部が円筒状をしたガイド部材２２が収納され、ガイド部材２２の中にショート端子２１が配置される。

〈補器側嵌合間口部２３の構成〉
補器側嵌合間口部２３は中空円筒状の内部にガイド部材２２を収納し、また、中央に間隔を開けて２本のピン２３Ｐが立設され、この２本のピン２３Ｐはガイド部材２２を貫通してメス端子収納部１３Ｔのピン挿通孔に嵌挿される。

〈ガイド部材２２の構成〉
ガイド部材２２は、次のようなロックアーム２２Ｌを備えたシャントリングとして形成されている。

《ロックアーム２２Ｌの構成》
ロックアーム２２Ｌはメスハウジング１３に向かって所定長さ延びており、先端に鉤部２２Ｋが形成されている。所定長さとは、メスハウジング１３と相手側コネクタ２０が嵌合したときに、ロックアーム２２Ｌの鉤部２２Ｋがメスハウジング１３側のメス端子収納部１３Ｔの係止突起１３Ｌと係合できる長さである。
ロックアーム２２Ｌは樹脂材料の持つ弾性で嵌合方向に対して直角な方向（すなわち、スライダー１５の進行方向を遮る向き）に可動となっている。

〈ハーネス側コネクタ１０と相手側コネクタ２０の嵌合動作〉
次ぎに、ハーネス側コネクタ１０と相手側コネクタ２０の嵌合動作について、図３を用いて説明する。 図３は、図２（Ｂ）のコネクタの嵌合方向の中心軸を通る縦断面図で、（１）は嵌合開始時、（２）は嵌合途中、（３）は嵌合完了をそれぞれ表している。

《嵌合開始時》
嵌合開始時は、図３（１）のように、ハーネス側コネクタ１０を相手側コネクタ２０の相手側嵌合間口部２３の嵌合間口に挿入すると、メス端子収納部１３Ｔの先端の係止突起１３Ｌの案内テーパ１３Ｇが相手側コネクタ２０のロックアーム２２Ｌと接触してロックアーム２２Ｌを、スライダー１５の進行方向前方に向かうように変位させる。

《嵌合途中》
さらに、嵌合を続けると、スライダー１５の進行方向前方に変位したロックアーム２２Ｌが図３（２）のようにスライダー１５と干渉し、スライダー１５が押圧され、それによりコイルスプリング１４が圧縮される。したがって、作業者がハーネス側コネクタ１０がこの段階（嵌合途中）で挿入作業を止めた場合、コイルスプリング１４の反力によりハーネス側コネクタ１０が押し戻され、半嵌合の流出を防止する。

《嵌合完了》
そして、さらに嵌合を続けると、ロックアーム２２Ｌの鉤部２２Ｋが係止突起１３Ｌを乗り越え、図３（３）のように溝に入り込むことで、スライダー１５との干渉が解除され、スライダー１５が復元し、同時にロックアーム２２の変位を規制する。
このように、本発明によれば、ハーネス側コネクタ１０がロック係止以前の位置にある状態で作業者が挿入作業を止めた場合、コイルスプリング１４の反力によりハーネス側コネクタ１０が押し戻され、半嵌合の流出を防止するようになる。

〈本発明ではコイル径が大きくできる理由〉
図４はコイルスプリングの径の大きさが決まる根拠を説明する図で、（Ａ）は図４（Ｂ）のコネクタのＡ−Ａ矢視図、（Ｂ）は図２（Ｂ）のコネクタの側面図である。
本発明によれば、メスハウジング１３にスライダー１５を押圧するコイルスプリング１４が配置されており、その押圧面が本発明によってハーネス側コネクタ１０の嵌合時に相手側コネクタ２０の嵌合間口の手前になるように設定している。これによって、相手側コネクタ２０のホルダ外周壁による制約を受けない大きな径Ｔ１（図４（Ａ））の範囲内にコイルスプリング１４が配置できるので、コイルスプリング１４のコイル径を大きくできるようになり、したがってコイル径とコイル線径を十分に大きくでき、よってコイル長を短くしても大きな反発力のあるコイルスプリングを形成でき、ハウジングの長さを大きくしなくて済む。
このようにコネクタの嵌合方向に製品が大型化しないので、したがってまた、コネクタ採用部位に設計の自由ができるようになる。

〈従来品ではコイル径が大きくできない理由〉
これに対して、相手側嵌合間口部２３の嵌合間口内にコイルスプリング１４を入れ込んだ場合は、限られた径Ｔ２（図４（Ａ））の範囲内でコイルスプリング１４の径、線径などを設定する必要があり、必要な反力が得られる設定が困難となる。
逆に、必要な反力が得られるように設定をするにはコイルスプリングを長く採ることが必要となり、コネクタが大型化とならざるを得ないことになる。

１０ ハーネス側コネクタ
１１ カバー
１２ ハーネス
１２Ｈ メス端子
１３ メスハウジング
１３Ｇ 案内テーパ
１３Ｈ 端子収納孔
１３Ｌ 係止突起
１３Ｔ メス端子収納部
１３Ｗ 上部壁面
１４ コイルスプリング
１５ スライダー
１５Ｂ 基台
１５Ｄ 半嵌合防止棒
１５Ｇ ガイド部
１５Ｓ 押圧面
２０ 相手側コネクタ
２１ ショート端子
２２ ガイド部材
２２Ｋ 鉤部
２２Ｌ ロックアーム
２３ ホルダ
２３Ｐ ピン
Ｆ フェライト
Ｗ 電線

Claims (2)

1. メスハウジングを備えたハーネス側コネクタと、前記ハーネス側コネクタと嵌合する相手側嵌合間口部を備えた相手側コネクタと、を有し、前記メスハウジングにはスライダーと前記スライダーの押圧面を常時嵌合方向へ付勢するコイルスプリングが配置され、前記相手側嵌合間口部にはロックアームを備えたガイド部材が配置されて成る半嵌合防止コネクタにおいて、
   前記メスハウジングに前記相手側嵌合間口部に向かって前記係止突起を立設し、前記メスハウジングと前記相手側コネクタの嵌合時に、前記係止突起と係合する鉤部が前記ロックアームに形成され、
   前記メスハウジングを前記相手側嵌合間口部の嵌合間口に挿入すると、前記係止突起が前記ロックアームと接触して前記ロックアームを前記スライダーの進行方向前方に変位させることで、前記ロックアームが前記スライダーと干渉して前記スライダーを押圧し、これにより前記コイルスプリングを圧縮し、
   また、前記ロックアームの鉤部が前記係止突起を乗り越えると、前記スライダーとの干渉が解除され、前記スライダーが復元し、同時に前記ロックアームの変位を規制し、
   そして、前記メスハウジングと前記相手側コネクタとの嵌合状態で、前記コイルスプリングを押圧する前記押圧面が前記相手側嵌合間口部の外側に位置するようにし、これにより前記コイルスプリングのコイル径およびコイル線径を前記相手側嵌合間口部の内径に制限されずに設定できるようにしたことを特徴とする半嵌合防止コネクタ。
2. 前記ロックアームを前記スライダーの進行方向前方に変位させる案内テーパが前記係止突起の先端に形成され、これにより嵌合途中に前記案内テーパによって前記ロックアームが前記スライダーの干渉位置まで案内されることを特徴とする請求項１記載の半嵌合防止コネクタ。

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