JP5886684B2

JP5886684B2 - コネクタ

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Publication number: JP5886684B2
Application number: JP2012117495A
Authority: JP
Inventors: 英彦岩澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: CN104335429B; JP2013246884A; WO2013175720A1; CN104335429A; KR101665468B1; KR20150011005A

Description

本発明は、一対のコネクタ間のロック・ロック解除を低操作力で行うバヨネット構造を備えたコネクタに関する。

従来より、一対のコネクタ間のロック・ロック解除を低操作力で行うバヨネット構造を備えたコネクタが種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この種のコネクタの一従来例として、図１４〜図１７に示すように、オスコネクタハウジング１１０と、コネクタハウジング１１０に装着され、コネクタ嵌合開始位置とコネクタ嵌合完了位置の間で回転できるバヨネットリング（回転部材）１２０とから構成されたオスコネクタ１００がある。

オスコネクタハウジング１１０の内部には、図示しないオス端子を収容する複数の端子収容室１１１が形成される。オスコネクタハウジング１１０の後端部には、それぞれ側方へ突出する第１位置規制壁１１２及び第２位置規制壁１１３が設けられる。第１位置規制壁１１２の両側の係止壁面１１２ａ，１１２ｂは、それぞれ垂直に形成されている。

バヨネットリング１２０の内壁の先端近傍には複数のカム突起１２１が設けられており、各カム突起１２１は相手側のメスコネクタ２００のメスコネクタハウジング２０１に設けられるカム溝２０２に係合する。バヨネットリング１２０の後端部には、撓み変形自在でロック爪１２２を有する係止アーム１２３と、過剰回転規制突部１２４とが設けられている。ロック爪１２２は、バヨネットリング１２０を嵌合解除方向へ回転させたときにオスコネクタハウジング１１０の第２位置規制壁１１３及び第１位置規制壁１１２と順次突き当たる係止面１２２ａを備え、この係止面１２２ａは、外側に膨らむ方向の曲面から構成されている。

バヨネットリング１２０がコネクタ嵌合完了位置に位置するとき、図１７（ａ）に示すように、オスコネクタハウジング１１０の第２位置規制壁１１３は係止アーム１２３のロック爪１２２に係止する。次いで、バヨネットリング１２０を嵌合解除方向へ回転開始すると、図１７（ｂ）に示すように、第２位置規制壁１１３がロック爪１２２の係止面１２２ａに突き当たることにより、係止アーム１２３が撓み変形するので、第２位置規制壁１１３が乗り越えてロック爪１２２の上部を通過することが許容される。

上記構成では、オスコネクタ１００の端子収容室１１１にオス端子を収容し、相手側のメスコネクタ２００の図示しない端子収容室にメス端子を収容する。次いで、オスコネクタハウジング１１０をメスコネクタハウジング２０１に対してコネクタ嵌合開始位置にセットすることにより、カム突起１２１とカム溝２０２の入口位置との位置合わせを行なった後、バヨネットリング１２０をコネクタ嵌合開始位置からコネクタ嵌合完了位置に回転すると、係止アーム１２３の撓み変形によってロック爪１２２が第１位置規制壁１１２を乗り越え、次に、第２位置規制壁１１３を乗り越えてコネクタ嵌合完了位置まで移動する。その結果、図１８及び図１９に示すように、係止アーム１２３のロック爪１２２が第２位置規制壁１１３によって回転を阻止され、ここで位置保持される。また、上記移動によってオスコネクタハウジング１１０とメスコネクタハウジング２０１間がコネクタ嵌合完了位置に移動し、オスコネクタハウジング１１０がメスコネクタハウジング２０１のカム溝２０１に沿って移動するので、オスコネクタ１００及びメスコネクタ２００が嵌合する結果、オス端子及びメス端子間の電気的導通が行なわれる。

また、バヨネットリング１２０をコネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置に回転すると、係止アーム１２３の撓み変形によってロック爪１２２が第２位置規制壁１１３を乗り越え、次に、第１位置規制壁１１２を乗り越えてコネクタ嵌合開始位置まで移動し、この移動によってオスコネクタハウジング１１０とメスコネクタハウジング２０１間がコネクタ嵌合開始位置に移動する。このとき、係止アーム１２３のロック爪１２２が第１位置規制壁１１２によって回転を阻止され、ここで位置保持される。

上記したバヨネット構造を備えたコネクタにあって、強い振動を受ける状況下で使用する等の理由によって、図１８及び図１９に示すコネクタ嵌合完了位置にてバヨネットリング１２０を保持する力をアップさせたいという要望がある。

特開２００３−１６３０５６号公報

しかしながら、上記従来例のオスコネクタ１００では、ロック爪１２２の係止面１２２ａが第２位置規制壁１１３に突き当たるとき、係止面１２２ａが外側に膨らむ方向の曲面であるので、第２位置規制壁１１３から係止面１２２ａで受ける反力によってロック爪１２２が付勢されて嵌合解除方向に変移し易い。又、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、係止アーム１２３が撓み変形していない状態での第２位置規制壁１１３の移動方向に対する係止面１２２ａの傾斜角度Ｉと、係止アーム１２３が撓み変形した状態での係止面１２２ａの傾斜角度Ｊとはほぼ等しいため、この理由からも嵌合解除方向への変移が容易である。そのため、コネクタ嵌合完了位置におけるバヨネットリング１２０を保持する力のアップには限界がある。

ここで、コネクタ嵌合完了位置における上記保持力をアップさせるには、ロック爪１２２の係止面１２２ａの傾斜角度を大きくすることが考えられるが、係止面１２２ａの傾斜角度をあまりに大きくし、例えば、ほぼ垂直とすると、係止アーム１２３が破損する可能性が高くなるという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、回転部材に設けられる係止アームの破損を防止しつつ、コネクタ嵌合完了位置にて回転部材を保持する力を向上させることができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明は、端子が収容されたコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに装着され、コネクタ嵌合開始位置とコネクタ嵌合完了位置の間で回転できる回転部材と、前記回転部材に設けられ、撓み変形自在でロック爪を有する係止アームと、前記コネクタハウジングに設けられ、コネクタ嵌合開始位置に位置する前記係止アームの前記ロック爪に係止する第１位置規制壁と、前記コネクタハウジングに設けられ、コネクタ嵌合完了位置に位置する前記係止アームの前記ロック爪に係止する第２位置規制壁とを備え、前記コネクタハウジングを相手コネクタハウジングに対してコネクタ嵌合開始位置にセットし、前記回転部材をコネクタ嵌合開始位置からコネクタ嵌合完了位置に回転すると、前記係止アームの撓み変形によって前記ロック爪が前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁を乗り越えてコネクタ嵌合完了位置まで移動し、この移動によって前記コネクタハウジングと前記相手コネクタハウジング間がコネクタ嵌合完了位置に移動し、前記回転部材をコネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置に回転すると、前記係止アームの撓み変形によって前記ロック爪が前記第２位置規制壁及び前記第１位置規制壁を乗り越えてコネクタ嵌合開始位置まで移動し、この移動によって前記コネクタハウジングと前記相手コネクタハウジング間がコネクタ嵌合開始位置に移動するコネクタであって、前記係止アームの前記ロック爪は、嵌合解除方向の係止面がストレートな傾斜面に形成されていると共に頂上箇所が曲面に形成され、前記係止アームが撓み変形していない状態における第１位置規制壁の移動方向に対する係止面の傾斜角度より、前記係止アームが撓み変形した状態における係止面の傾斜角度が大きくなるように構成されていることを特徴とする。

前記係止アームがコネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置に向かう回転時に突き当たる前記第１位置規制壁の係止壁面がテーパ状に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、コネクタ嵌合完了位置にあって回転部材を嵌合解除方向に回転し、回転部材のロック爪の係止面がコネクタハウジングの第２位置規制壁に突き当たるとき、上記係止面がストレートな傾斜面に形成されているため、第２位置規制壁のエッジがロック爪の係止面に食い込むので、この係止面の傾斜角度を大きくすることなく、コネクタ嵌合完了位置における回転部材を保持する力を向上させることができる。また、上記のようにロック爪の係止面がストレートな傾斜面であるため、ロック爪が撓み変形してロック爪の変移量が大きくなるにつれて係止面の傾斜角度が大きくなる。これによって、ロック爪の撓み変形していない状態での傾斜角度を大きくしなくても、コネクタ嵌合完了位置における回転部材を保持する力が上がる。そして、ロック爪の係止面の頂上箇所が曲面であることから、ロック爪が第２位置規制壁を乗り越え完了付近では、第２位置規制壁をスムーズに乗り越えることができ、乗り越えた際の節度感があり、また、第２位置規制壁がロック爪を乗り越えると共にロック爪の撓み変形が解除されてロック爪が当初の位置に戻るので、確実に音が発生する。これにより、作業者の解除操作性を維持することができる。

本発明の一実施形態を示し、コネクタ装置の分解斜視図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）はオスコネクタハウジングの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す正面図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は回転部材の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部を拡大して示す正面図である。本発明の一実施形態を示し、オスコネクタハウジング及び回転部材を前端側から見た斜視図である。本発明の一実施形態を示し、オスコネクタハウジング及び回転部材を後端側から斜視図である。本発明の一実施形態を示し、オスコネクタハウジングにフロントホルダを取り付ける状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態を示し、最終形態のハーネス製品として完成したオスコネクタの斜視図である。本発明の一実施形態を示し、回転部材がコネクタ嵌合開始位置にある状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態を示し、回転部材がコネクタ嵌合完了位置にある状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態を示し、オスコネクタハウジング及び回転部材の後端部を示す図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）はオスコネクタハウジング及び回転部材の正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部を拡大して示す正面図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は回転部材の係合アーム及びロック爪の説明図、（ｂ）は回転部材のロック爪にオスコネクタハウジングの第２位置規制壁が突き当たった状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）のＥ部を拡大して示す図、（ｄ）は回転部材のロック爪にオスコネクタハウジングの第２位置規制壁が突き当たることにより係合アームが撓み変形した状態を示す図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は回転部材のロック爪及びオスコネクタハウジングの第２位置規制壁の説明図、（ｂ）は回転部材のロック爪にオスコネクタハウジングの第２位置規制壁が完全に嵌合した状態を示す図、（ｃ）はロック爪及び第２位置規制壁の嵌合が完了した状態を示す図である。一従来例を示し、オスコネクタ及びメスコネクタの分解斜視図である。一従来例を示し、（ａ）はオスコネクタハウジングの正面図、（ｂ）は（ａ）のＧ部を拡大して示す正面図である。一従来例を示し、（ａ）は回転部材の正面図、（ｂ）は（ａ）のＨ部を拡大して示す正面図である。一従来例を示し、（ａ）は回転部材のロック爪にオスコネクタハウジングの第２位置規制壁が突き当たった状態を示す図、（ｂ）は回転部材のロック爪にオスコネクタハウジングの第２位置規制壁が突き当たることにより係合アームが撓み変形した状態を示す図である。一従来例を示し、オスコネクタハウジング及び回転部材の後端部を示す図である。一従来例を示し、（ａ）はオスコネクタハウジング及び回転部材の正面図、（ｂ）は（ａ）のＫ部を拡大して示す正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図１３は本発明の一実施形態を示す。図１に示すコネクタ装置１は、コネクタであるオスコネクタ２と、相手側のメスコネクタ３とから構成される。オスコネクタ２は、オスコネクタハウジング４と、コネクタハウジング４に装着され、コネクタ嵌合開始位置とコネクタ嵌合完了位置の間で回転できる回転部材であるバヨネットリング５とを備えている。コネクタハウジング４内にはシール材６が収容されている。このシール材６は、コネクタ２、３を嵌合させたとき、メスコネクタ３の先端部が当接してコネクタ２、３間をシールする。

オスコネクタハウジング４の前端部には、フロントホルダ４１が装着されている。オスコネクタハウジング４の内部には、電線４２に圧着されたオス端子４３を収容する複数の端子収容室４４が形成される。オスコネクタハウジング４の後端部には、それぞれ側方に突出し、後述する係止アーム５３のロック爪５２を係止する第１位置規制壁４５及び第２位置規制壁４６が設けられている。オスコネクタハウジング４の後端部には、それぞれ側方に突出し、後述する過剰回転規制突部５４に干渉する過剰回転規制壁４７が２箇所に設けられている。

第１位置規制壁４５は、図８に示すように、コネクタ嵌合開始位置に位置する係止アーム５３のロック爪５２に係止し、バヨネットリング５をコネクタ嵌合開始位置に位置決めすることにより、後述するカム突起５１とカム溝３２の入口位置の位置合わせを行なう。一方、第２位置規制壁４６は、図９及び図１０に示すように、コネクタ嵌合完了位置に位置する係止アーム５３のロック爪５２に係止し、バヨネットリング５をコネクタ嵌合完了位置に位置決めする。

第１位置規制壁４５は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、テーパ状に形成される一方の係止壁面４５ａと、垂直に形成される他方の係止壁面４５ｂとを備えている。テーパ状の係止壁面４５ａには、係止アーム５３がコネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置に向かう回転時に突き当たり、その結果、第１位置規制壁４５の移動と共に係止アーム５３がテーパ状の係止壁面４５ａに沿って徐々に撓み変形する。

バヨネットリング５の外壁の先端近傍には、周方向に間隔を置いて回転支持用突部５０が内周に向かって突設されている。この各回転支持用突部５０がオスコネクタハウジング４の円周溝４０に入り込んでいる。バヨネットリング５は、回転支持用突部５０が円周溝４０内を摺動することによって、オスコネクタハウジング４に回転自在に支持されている。

バヨネットリング５の内壁の先端には、複数のカム突起５１が設けられている。各カム突起５１は、相手側のメスコネクタ３のメスコネクタハウジング３１に設けられるカム溝３２に係合する。バヨネットリング５の後端部には、撓み変形自在でロック爪５２を有する係止アーム５３と、過剰回転規制突部５４とが設けられている。

ロック爪５２は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、オスコネクタハウジング４の位置規制壁４５，４６と突き当たる係止面５５、５６を備えている。これらのうち嵌合解除方向の係止面、すなわち、バヨネットリング５が嵌合完了位置から嵌合解除方向へ回転するときに位置規制壁４５，４６と突き当たる一方の係止面５５は、ストレートに形成される根元側の傾斜面５５ａと、この傾斜面５５ａと連続する頂上箇所の曲面５５ｂとからなっている。バヨネットリング５が嵌合開始位置から嵌合方向へ回転するときに位置規制壁４５，４６と突き当たる他方の係止面５６は、垂直方向に延びている。

相手側のメスコネクタ３のメスコネクタハウジング３１にも、図示しないメス端子が収容される複数の図示しない端子収容室が形成される。

オスコネクタ２の端子収容室４４にオス端子４３を収容し、相手側のメスコネクタ３の端子収容室にメス端子を収容する。次いで、オスコネクタハウジング４をメスコネクタハウジング３１に対してコネクタ嵌合開始位置にセットすることにより、カム突起５１とカム溝３２の入口位置との位置合わせを行なう。

次いで、バヨネットリング５をコネクタ嵌合開始位置から嵌合方向（図８の矢印で示す時計方向）へ回転すると、係止アーム５３の撓み変形によってロック爪５２が第１位置規制壁４５を乗り越え、次に、第２位置規制壁４６を乗り越えてコネクタ嵌合完了位置まで移動する。その結果、図９に示すように、係止アーム５３のロック爪５２が第２位置規制壁４６によって回転を阻止され、ここで位置保持される。また、上記移動によってオスコネクタハウジング４とメスコネクタハウジング３１間がコネクタ嵌合完了位置に移動し、オスコネクタハウジング４がメスコネクタハウジング３１のカム溝３２に沿って移動するので、オスコネクタ２及びメスコネクタ３が嵌合する。その結果、オス端子４３及びメス端子間の電気的導通が行なわれる。

また、バヨネットリング５をコネクタ嵌合完了位置から嵌合解除方向（図９の矢印で示す反時計方向）へ回転すると、図１３（ａ）に示すように、ロック爪５２が第２位置規制壁４６に係合し、図１３（ｂ）に示すように、係止アーム５３の撓み変形によってロック爪５２が第２位置規制壁４６を乗り越え、図１３（ｃ）に示すように、ロック爪５２が第２位置規制壁４６を通過する。次に、ロック爪５２が第１位置規制壁４５を乗り越えてコネクタ嵌合開始位置まで移動し、この移動によってオスコネクタハウジング４とメスコネクタハウジング３１間がコネクタ嵌合開始位置に移動する。このとき、図８に示すように、係止アーム５３のロック爪５２が第１位置規制壁４５によって回転を阻止され、ここで位置保持される。

以上説明したように、本実施形態では、コネクタ嵌合完了位置にあってバヨネットリング５を嵌合解除方向に回転すると、図１２（ｂ）に示すように、ロック爪５２の根元側の傾斜面５５ａがオスコネクタハウジング４の第２位置規制壁４６に突き当たる。これにより、ロック爪５２の根元側の係止面５５ａがストレートであるため、図１２（ｃ）に示すように、第２位置規制壁４６のエッジ４６ａがロック爪５２の傾斜面５５ａに食い込むので、この傾斜面５５ａの傾斜角度を大きくすることなく、コネクタ嵌合完了位置におけるバヨネットリング５を保持する力をアップさせることができる。また、上記のようにロック爪５２の係止面５５がストレートな傾斜面５５ａであるため、ロック爪５２が撓み変形してロック爪５２の変移量が大きくなるにつれて傾斜面５５ａの傾斜角度が大きくなる。すなわち、図１２（ｂ）、（ｄ）に示すように、係止アーム５３が撓み変形していない状態における第１位置規制壁４５の移動方向に対する係止面４５ａの傾斜角度Ｄより、係止アーム５３が撓み変形した状態における係止面４５ａの傾斜角度Ｆが大きくなる。これにより、ロック爪５２の撓み変形していない状態での傾斜角度を大きくしなくても、コネクタ嵌合完了位置におけるバヨネットリング５を保持する力が向上する。

本実施形態では、ロック爪５２の係止面５５の頂上箇所が曲面５５ｂであることから、図１３（ｂ）に示すように、ロック爪５２が第２位置規制壁４６を乗り越え完了付近では、第２位置規制壁４６をスムーズに乗り越えることができ、乗り越えた際の節度感がある。また、図１３（ｃ）に示すように、第２位置規制壁４６がロック爪５２を乗り越えると共にロック爪５２の撓み変形が解除されてロック爪５２が当初の位置に戻るので、確実に音が発生する。これにより、作業者の解除操作性を維持することができる。

本実施形態では、輸送などの振動によって係止アーム５３が第１位置規制壁４５と第２位置規制壁４６の間に位置する位置にバヨネットリング５が移動する場合があり、バヨネットリング５をコネクタ嵌合開始位置に戻す必要がある。この戻し回転を行う際に、第１位置規制壁４５の一方の係止壁面４５ａがテーパ状に形成されているため、このテーパ状の係止壁面４５ａに沿ってロック爪５２が徐々に撓み変形しつつロック爪５２が容易に移動できるので、従来例のように第１位置規制壁の係止壁面が垂直に形成された場合と比べて、バヨネットリング５をスムーズに戻すことができる。また、コネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置への解除回転の際にも、テーパ状の係止壁面４５ａに沿ってロック爪５２が容易に移動でき、バヨネットリング５のスムーズな回転に寄与する。つまり、コネクタ嵌合完了位置でのバヨネットリング５を保持する力のアップを図りつつ、解除操作性を極力良くすることができる。

本実施形態では、ロック爪５２の係止面を、図１２（ａ）の実線で示す曲面（既存品のロック爪の係止面）から図１２（ａ）の破線で示す傾斜面５５ａに基本的に変更すれば足りるため、金型のわずかな変更で対応できる。なお、バヨネットリング５を保持する力をアップさせるには、係止アーム５３のばね定数をアップさせる方法もあるが、金型を大きな変更する必要があるので、上記のロック爪５２の係止面の形状を変更する方が安価である。

本実施形態では、既存品のロック爪を図１２（ａ）に示す破線に沿って切削加工すればロック爪５２の係止面５５を形成可能であるため、既存品に簡単な加工を施すことで足りるので、既存品の有効利用が可能である。

なお、上記実施形態では、回転部材であるバヨネットリング５をオスコネクタハウジング４に装着する場合について例示したが、本発明はこれに限定されず、バヨネットリングをメスコネクタハウジングに装着することもできる。

２オスコネクタ（コネクタ）
４オスコネクタハウジング（コネクタハウジング）
５バヨネットリング（回転部材）
３１メスコネクタハウジング（相手コネクタハウジング）
４３オス端子（端子）
４５第１位置規制壁
４５ａ係止壁面
４６第２位置規制壁
５２ロック爪
５３係止アーム
５５係止面
５５ａ傾斜面
５５ｂ曲面

Claims

端子が収容されたコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに装着され、コネクタ嵌合開始位置とコネクタ嵌合完了位置の間で回転できる回転部材と、前記回転部材に設けられ、撓み変形自在でロック爪を有する係止アームと、前記コネクタハウジングに設けられ、コネクタ嵌合開始位置に位置する前記係止アームの前記ロック爪に係止する第１位置規制壁と、前記コネクタハウジングに設けられ、コネクタ嵌合完了位置に位置する前記係止アームの前記ロック爪に係止する第２位置規制壁とを備え、
前記コネクタハウジングを相手コネクタハウジングに対してコネクタ嵌合開始位置にセットし、前記回転部材をコネクタ嵌合開始位置からコネクタ嵌合完了位置に回転すると、前記係止アームの撓み変形によって前記ロック爪が前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁を乗り越えてコネクタ嵌合完了位置まで移動し、この移動によって前記コネクタハウジングと前記相手コネクタハウジング間がコネクタ嵌合完了位置に移動し、
前記回転部材をコネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置に回転すると、前記係止アームの撓み変形によって前記ロック爪が前記第２位置規制壁及び前記第１位置規制壁を乗り越えてコネクタ嵌合開始位置まで移動し、この移動によって前記コネクタハウジングと前記相手コネクタハウジング間がコネクタ嵌合開始位置に移動するコネクタであって、
前記係止アームの前記ロック爪は、嵌合解除方向の係止面がストレートな傾斜面に形成されていると共に頂上箇所が曲面に形成され、
前記係止アームが撓み変形していない状態における第１位置規制壁の移動方向に対する係止面の傾斜角度より、前記係止アームが撓み変形した状態における係止面の傾斜角度が大きくなるように構成されていることを特徴するコネクタ。
請求項１記載のコネクタであって、
前記係止アームがコネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置に向かう回転時に突き当たる前記第１位置規制壁の係止壁面がテーパ状に形成されていることを特徴とするコネクタ。