JP5944763B2

JP5944763B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5944763B2
Application number: JP2012150289A
Authority: JP
Inventors: 英彦岩澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2032-07-04
Also published as: JP2014013683A

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１６に示すオスコネクタ１００がある。このオスコネクタ１００は、オスコネクタハウジング１１０と、オス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とを備えている。

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が形成されている。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が設けられている。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が設けられている。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、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、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。

上記構成の嵌合動作を説明する。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し、カム突起１２１とカム溝２０２の入口位置との位置合わせを行う。そして、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の上下方向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１５及び図１６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の上下方向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、コネクタ嵌合動作・嵌合解除動作時に大きなロック音が発生すれば、暗い場所や騒音下での作業性が向上するため、大きなロック音の発生する構造が望まれている。

このような要請を満足させるため、他の従来例として図１７（ａ）〜（ｃ）に示すコネクタ１００Ａがある（特許文献２参照）。この他の従来例のコネクタ１００Ａでは、第２位置規制壁１１３と係止アーム１２３に突部（図示せず）がそれぞれ設けられている。この各突部には、金属キャップ１１５，１２５が被せられている。ロック爪１２２が第２位置規制壁１１３の係止位置に移動する際、金属キャップ１１５，１２５同士の衝突によって大きなロック音が発生する。尚、図１７（ａ）〜（ｃ）において、前記従来例と同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略する。

特開２００３−１６３０５６号公報特開２０１１−２２２２７４号公報

しかしながら、上記他の従来例では、オスコネクタハウジング１１０側とバヨネットリング１２０側とに金属キャップ１１５，１２５を付設する必要があるため、部品点数が増加するという問題がある。部品点数の増加は、組み付け工程の増加、コストの増加等を招来する。

一方、強い振動を受ける状況下で使用する等の理由によって、コネクタ嵌合完了位置でのバヨネットリング１２０の保持力をアップさせたいという要望もある。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ため、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、嵌合解除動作過程で係止アーム１２３を座屈させる圧縮力が作用し、座屈等によって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、部品点数を増加させることなく、回転部材の動作時に大きなロック音を発生させることができると共に、コネクタ嵌合完了位置での回転部材の保持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、コネクタ嵌合開始位置からコネクタ嵌合完了位置への回転で前記ロック爪が突き当たる前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁の係止壁面を垂直面に、コネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置への回転で前記ロック爪が突き当たる前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁の係止壁面を外側に向かって傾斜する傾斜面にそれぞれ設け、前記係止アームは、前記コネクタ嵌合開始位置からコネクタ嵌合完了位置への回転では、前記ロック爪が前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁を潜る方向に変位するよう形成され、且つ、コネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置への回転では、前記ロック爪が前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁の係止壁面に沿って外側に変位するよう形成されていることを特徴とするコネクタである。

本発明によれば、コネクタ嵌合完了位置ではロック爪が第２位置規制壁に係止され、嵌合解除方向に変位するためには係止アームが第２位置規制壁の傾斜する規制壁面に沿って外側に撓み変形しなければならず、この外側への撓み変形は上下方向への撓み変形に較べて大きな撓み変形力が必要であるため、コネクタ嵌合完了位置での回転部材の保持力が向上する。

コネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置への回転では係止アームが第２位置規制壁や第１位置規制壁の傾斜する規制壁面に沿って外側に撓み変形してロック爪が第２位置規制壁や第１位置規制壁を乗り越え、乗り越えた後に係止アームが撓み復帰変形によってコネクタハウジングに衝突するが、外側への撓み変形は上記したように上下方向への撓み変形に較べて大きな撓み変形であるため、大きな衝突力で係止アームがコネクタハウジングに衝突する。以上より、部品点数を増加させることなく、回転部材の動作時に大きなロック音が発生すると共にコネクタ嵌合完了位置での回転部材の保持力を向上させることができる。

また、係止アームのロック爪が第２位置規制壁や第１位置規制壁の外側を迂回するようにして移動するため、目視による認識が容易にでき、この点でも作業性の向上になる。

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部の拡大図である。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、（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１位置規制壁が突き当たっている状態を示す図、（ｂ）は回転部材の係止アームが上下方向に撓み変形し、ロック爪がオスコネクタハウジングの第１位置規制壁を乗り越える途中状態を示す図、（ｃ）は回転部材のロック爪がオスコネクタハウジングの第１位置規制壁を乗り越えた状態を示す図である。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背面図である。本発明の一実施形態を示し、バヨネットリングをコネクタ嵌合完了位置から回転し、係止アームが第２位置規制壁の係止壁面の傾斜に沿って撓み変形している状態を示す背面図である。本発明の一実施形態を示し、バヨネットリングをコネクタ嵌合完了位置から回転し、係止アームが第２位置規制壁の係止壁面の傾斜に沿って最大撓み変形している状態を示す背面図である。本発明の一実施形態を示し、バヨネットリングをコネクタ嵌合完了位置から回転し、係止アームが第２位置規制壁を乗り越えた状態を示す背面図である。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、オスコネクタハウジング及び回転部材の背面図である。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Ｂ部の拡大図である。他の従来例を示し、（ａ）は係止アームが第２位置規制壁で撓み変形している状態でのオスコネクタハウジングとバヨネットリングの斜視図、（ｂ）は係止アームが第２位置規制壁で撓み変形している状態でのオスコネクタハウジングとバヨネットリングの側面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図である。

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〜図６に示すように、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、オス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自在に支持された回転部材であるバヨネットリング５とを備えている。オス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、オスコネクタ２とメスコネクタ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する過剰回転規制壁４７が２箇所に設けられている。過剰回転規制壁４７は、後述する過剰回転規制突部５４の回転範囲を規制する。これにより、コネクタ嵌合開始位置とコネクタ嵌合完了位置の範囲を超えたバヨネットリング５の回転を規制する。

第１位置規制壁４５は、図７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に係止する。これにより、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し、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。第２位置規制壁４６は、図８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に係止する。これにより、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。

バヨネットリング５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際に、ロック爪５２が突き当たる（係止する）第１位置規制壁４５及び第２位置規制壁４６の各係止壁面４５ａ，４６ａは、垂直面に形成されている。垂直面とは、ロック爪５２に対し垂直に突き当たる方向の面であり、オスコネクタハウジング４のほぼ半径方向に沿う方向である。

バヨネットリング５の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際に、ロック爪５２が突き当たる（係止する）第１位置規制壁４５及び第２位置規制壁４６の各係止壁面４５ｂ，４６ｂは、外側に向かって傾斜する傾斜面に形成されている。傾斜面は、ロック爪５２に対し斜めに突き当たる方向の面であり、オスコネクタハウジング４の半径方向に対し傾斜する方向である。

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９（ａ）〜（ｃ）に詳しく示すように、オスコネクタハウジング４の第１及び第２位置規制壁４５，４６に突き当たる２箇所の係止面５５、５６を有する。バヨネットリング５が嵌合開始位置から嵌合完了位置への回転で第１及び第２位置規制壁４５，４６に突き当たる一方の係止面５５は、垂直方向に近い傾斜面に形成されている。バヨネットリング５が嵌合完了位置から嵌合開始位置への回転で第１及び第２位置規制壁４５，４６に突き当たる他方の係止面５６は、一方の係止面５５より少しだけ傾斜角の小さい傾斜面に形成されている。

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ている。

次に、コネクタ１の嵌合作業を説明する。先ず、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し、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。

次に、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７の矢印で示す時計方向）へ回転する。すると、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、係止アーム５３が上下方向に撓み変形し、ロック爪５２が第１位置規制壁４５の下面に移動して第１位置規制壁４５を乗り越え、次に、同じようにして第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８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、位置保持される。嵌合動作時には、係止アーム５３は第１位置規制壁４５や第２位置規制壁４６からロック爪５２を介して引っ張り力を受けるため、座屈せずに、上下方向に撓み変形する。

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に沿って移動し、オスコネクタ２とメスコネクタ３が嵌合する。その結果、オス端子４３及びメス端子間が電気的に導通する。

コネクタ嵌合完了位置では、ロック爪５２が第２位置規制壁４６に係止され、嵌合解除方向に変位するためには係止アーム５３が第２位置規制壁４６の傾斜する係止壁面４６ｂに沿って外側に撓み変形しなければならず、この外側への撓み変形は上下方向への撓み変形に較べて大きな撓み変形力が必要であるため、コネクタ嵌合完了位置でのバヨネットリング５の保持力が大きい。つまり、外側への撓み変形は、上下方向の撓み変形に較べて、撓み変形量が大きく、且つ、曲げ剛性も大きいために、大きな撓み変形力が必要である。

次に、コネクタ１の嵌合解除動作を説明する。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８の矢印で示す反時計方向）へ回転する。すると、図１１に示すように、係止アーム５３が第２位置規制壁４６の傾斜する係止壁面４６ｂに沿って外側に撓み変形し、図１２に示すように、ロック爪５２が第２位置規制壁４６の外周を迂回するようにして移動する。ロック爪５２が第２位置規制壁４６を完全に乗り越えると、図１３に示すように、係止アーム５３が撓み復帰変形し、係止アーム５３がオスコネクタハウジング４に衝突する。次に、同じようにして第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する。その結果、図７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、位置保持される。嵌合解除時には、係止アーム５３は第２位置規制壁４６や第１位置規制壁４５からロック爪５２を介して圧縮力を受けるが、傾斜する係止壁面４６ｂ，４５ｂに沿って外側への撓み変形を誘導されるため、座屈せずに、外側に撓み変形する。

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間がコネクタ嵌合開始位置に移動し、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とメスコネクタ３の嵌合が解除する。その結果、オス端子４３及びメス端子間が電気的に非導通となる。

嵌合解除動作にあって、図１３に示すように、ロック爪５２が第２位置規制壁４６を完全に乗り越え、撓み復帰変形によって係止アーム５３がオスコネクタハウジング４に衝突する。係止アーム５３の外側への撓み変形は上下方向への撓み変形に較べて大きな撓み変形力が必要であるため、大きな衝突力で係止アーム５３がオスコネクタハウジング４に衝突することになる。以上より、部品点数を増加させることなく、バヨネットリング５の動作時に大きなロック音が発生すると共にコネクタ嵌合完了位置でのバヨネットリング５の保持力を向上させることができる。

また、係止アーム５３のロック爪５２が第２位置規制壁４６や第１位置規制壁４５の外側を迂回するようにして移動するため、目視による認識が容易にでき、この点でも作業性の向上になる。

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，４５ｂ係止壁面
４６第２位置規制壁
４６ａ，４６ｂ係止壁面
５２ロック爪
５３係止アーム

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、
コネクタ嵌合開始位置からコネクタ嵌合完了位置への回転で前記ロック爪が突き当たる前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁の係止壁面を垂直面に、コネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置への回転で前記ロック爪が突き当たる前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁の係止壁面を外側に向かって傾斜する傾斜面にそれぞれ設け、
前記係止アームは、前記コネクタ嵌合開始位置からコネクタ嵌合完了位置への回転では、前記ロック爪が前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁を潜る方向に変位するよう形成され、且つ、コネクタ嵌合完了位置からコネクタ嵌合開始位置への回転では、前記ロック爪が前記第１位置規制壁及び前記第２位置規制壁の係止壁面に沿って外側に変位するよう形成されていることを特徴とするコネクタ。