JP6580464B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

一対のコネクタハウジングを嵌合させて形成されるコネクタは、一方のコネクタハウジングが他方のコネクタハウジングの正規嵌合位置まで挿入され、各コネクタハウジングに収容された端子同士が電気的に接続された状態でコネクタハウジング同士が互いにロックされて抜け止めがなされる。しかし、この種のコネクタは、一般に嵌合作業が手作業で行われるため、一方のコネクタハウジングが正規嵌合位置まで挿入されていない所謂半嵌合状態であることに気が付かないことがある。また、コネクタハウジング同士がロックされていても、そのロック状態が不十分であるために、ロックが自然解除されてしまうおそれがある。

そこで、このようなコネクタハウジングの半嵌合を防ぐため、ＣＰＡ（嵌合位置保障ロック）を備えたコネクタが提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１には、メス端子が収容された筒状のメスコネクタと、オス端子が収容されてメスコネクタと嵌合する筒状のオスコネクタと、メスコネクタの外側にスライド可能に装着された筒状のＣＰＡと、メスコネクタに片持ちで支持されオスコネクタに向かって延在するメスロックと、ＣＰＡに片持ちで支持されオスコネクタに向かって延在するＣＰＡロックと、オスコネクタの外周面から突出してメスロック及びＣＰＡロックを係止するオスビークとを備えたコネクタが開示されている。オスビークには、メスロックの先端側の係止部とＣＰＡロックの先端側の係止爪がそれぞれ乗り上げる傾斜面が形成されている。

このような構成において、ＣＰＡが装着されたメスコネクタをオスコネクタに嵌合させると、まず、メスロックの係止部がオスビークの傾斜面に乗り上げる。そして、傾斜面を乗り越えた係止部は、オスビークに係止され、オスコネクタとメスコネクタとが正規嵌合状態でロックされる。一方、メスロックの係止部に続いてオスビークの傾斜面に乗り上げたＣＰＡロックの係止爪は、傾斜面を乗り越えて、オスビークに係止されたメスロックの係止部に係止され、これにより、一対のハウジングの正規嵌合状態が保障される。

特許文献１では、例えば、メスロックの係止部がオスビークの傾斜面を乗り越えようとしている最中（半嵌合状態）に操作の手を離すと、メスロックの反発力（弾性復元力）によってメスコネクタは嵌合前の元の位置へ戻ろうとする。また、ＣＰＡにおいても、ＣＰＡロックの係止爪がオスビークの傾斜面を乗り越えようとしている最中に操作の手を離すと、ＣＰＡロックの反発力によってＣＰＡは嵌合前の元の位置へ戻ろうとする。このように、メスコネクタやＣＰＡが元の位置へ戻る動作によって、半嵌合状態が検知される。

特開２０１２−６４４６１号公報

ところで、オスビークには、メスロックやＣＰＡが乗り越える傾斜面と連なって、オスコネクタがメスコネクタと嵌合する方向と反対方向に延びる平坦面を有していることがある。この場合、例えば、メスロックの係止部が平坦面に差し掛かっている最中（半嵌合状態）に操作の手を離しても、メスロックには反発力が生じないため、メスコネクタは、元の位置に戻ることなくメスロックの係止部が平坦面に接触したまま停止してしまい、結果としてメスロックの半嵌合状態を検知できなくなるおそれがある。

本発明は、一対のハウジングの半嵌合状態を高い精度で検知することができるコネクタを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のコネクタは、互いに接続される一対の端子のうち一方の端子を収容して、他方の端子を収容する筒状の相手ハウジングと嵌合する筒状のインナーハウジングと、このインナーハウジングの外側に装着されてインナーハウジングを相手ハウジングと嵌合させる方向にスライド可能に支持する筒状のアウターハウジングと、このアウターハウジングに片持ち支持されて相手ハウジングの外周面から突出する係止突起に係止される第１のロックアームと、インナーハウジングに片持ち支持されて係止突起に係止された第１のロックアームに係止される第２のロックアームとを備え、第１のロックアームの先端側の係止部は、係止突起に形成された第１傾斜面と、この第１傾斜面から相手ハウジングをインナーハウジングと嵌合させる方向と反対方向に延びる平坦面とを順次乗り越えて、この平坦面と連なる第１係止面に係止可能に形成され、第２のロックアームの先端側の係止爪は、係止突起に係止された係止部の平坦面を覆って形成された第２傾斜面を乗り越えて、この第２傾斜面と連なる第２係止面に係止可能に形成されてなることを特徴とする。

これによれば、第１のロックアームの先端側の係止部は、係止突起に係止された状態で係止突起の平坦面を覆って形成された第２傾斜面を有しているため、第２のロックアームの先端側の係止爪は、第２傾斜面を乗り越えた後、第２傾斜面と連なる第２係止面に係止される。すなわち、第２のロックアームの係止爪は、係止突起に平坦面が形成されていても、その平坦面を移動することなく、常に第２傾斜面に乗り上げるから、半嵌合状態で操作の手が離れたときには、第２のロックアームの反発力によってインナーハウジングが嵌合方向と反対方向へ押し戻される。これにより、一方の端子が収容されたインナーハウジングと他方の端子が収容された相手ハウジングとの半嵌合状態を高い精度で検知することができ、一対の端子同士の接続を確実なものとすることができる。

この場合において、アウターハウジングは、このアウターハウジングの後端から軸方向に延びる切り欠き部を有し、インナーハウジングは、このインナーハウジングの外周面から突出して切り欠き部を移動する突起部と、この突起部の先端部に形成されアウターハウジングの外周面の外側に位置する把持部とを有してなることが好ましい。これによれば、アウターハウジングに収容されたインナーハウジングをアウターハウジングの外側から相手ハウジングとの嵌合方向へ向けて容易にスライド移動させることができる。

また、上記課題を解決するため、本発明のコネクタは、上記のコネクタに代えて、互いに接続される一対の端子のうち一方の端子を収容する筒状のインナーハウジングと、他方の端子を収容してインナーハウジングと嵌合する相手ハウジングと、インナーハウジングの外側に装着されてインナーハウジングを相手ハウジングと嵌合させる方向にスライド可能に支持する筒状のアウターハウジングと、このアウターハウジングに片持ち支持されて相手ハウジングの外周面から突出する係止突起に係止される第１のロックアームと、インナーハウジングに片持ち支持されて係止突起に係止された第１のロックアームに係止される第２のロックアームとを備え、第１のロックアームの先端側の係止部は、係止突起に形成された第１傾斜面と、この第１傾斜面から相手ハウジングをインナーハウジングと嵌合させる方向と反対方向に延びる平坦面とを順次乗り越えて、平坦面と連なる第１係止面に係止可能に形成され、第２のロックアームの先端側の係止爪は、係止突起に係止された係止部の平坦面を覆って形成された第２傾斜面を乗り越えて、この第２傾斜面と連なる第２係止面に係止可能に形成されてなることを特徴とする。

本発明によれば、一対のハウジングの半嵌合状態を高い精度で検知することができるコネクタを提供することができる。

本実施形態のコネクタの嵌合前の縦断面図である。 本実施形態のアウターハウジングの外観斜視図である。 本実施形態のインナーハウジングの外観斜視図である。 本実施形態の一方のコネクタの外観斜視図である。 第１のロックアームの拡大斜視図である。 第１のロックアームと第２のロックアームとが係止突起に係止される動作を説明する図である。

以下、本発明が適用されるコネクタの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るコネクタの嵌合前の縦断面図である。本発明に係るコネクタ１０は、一方のコネクタ１２と、一方のコネクタ１２と嵌合する他方のコネクタ１４とを備えている。なお、本発明は、本実施形態のように一方のコネクタ１２と他方のコネクタ１４とを嵌合させたコネクタ１０全体に適用することもできるし、他方のコネクタ１４と嵌合する一方のコネクタ１２にのみ適用することもできる。以下では、一方のコネクタ１２と他方のコネクタ１４について、それぞれ相手側のコネクタと嵌合する方向を前方、その反対側を後方として定義する。

一方のコネクタ１２は、オス型とメス型のどちらでも構わないが、本実施形態では、メス型のコネクタについて説明する。一方のコネクタ１２は、互いに接続される一対の端子のうち一方の端子を収容する樹脂製のインナーハウジング１６と、インナーハウジング１６の外側に装着される樹脂製のアウターハウジング１８とを備えている。

図２は、アウターハウジング１８の外観斜視図であり、図３は、インナーハウジング１６の外観斜視図である。インナーハウジング１６とアウターハウジング１８は、それぞれ軸方向と直交する横断面が略相似形の長円形に形成され、軸方向の両端が開口する円筒状に形成されている。インナーハウジング１６は、アウターハウジング１８の後方から挿入され、後述するように、アウターハウジング１８によって前方（嵌合方向）へスライド可能に支持される。インナーハウジング１６は、他方のコネクタ１４の相手ハウジング２０に挿入されて嵌合するようになっている。アウターハウジング１８は、相手ハウジング２０の前方を包囲するように形成されている。

アウターハウジング１８は、アウターハウジング１８の筒壁２２に片持ち支持されて、相手ハウジング２０に向かって筒壁２２の内側に傾斜して延在する第１のロックアーム２４を有している。第１のロックアーム２４は、相手ハウジング２０の外周面から突出する係止突起２６に係止される。第１のロックアーム２４は、筒壁２２に開口する開口部２８を介して外側から臨む位置に設けられ、一対のアーム片３０，３０と、各アーム片３０，３０の先端部同士を連ねる係止部３２とを有して門型に形成されている。

係止部３２は、インナーハウジング１６と相手ハウジング２０との嵌合時において、相手ハウジング２０の係止突起２６に形成された第１傾斜面３４と、第１傾斜面３４から相手ハウジング２０の後方（相手ハウジング２０をインナーハウジング１６と嵌合させる方向と反対方向）に延びる平坦面３６とを順次乗り越えて平坦面３６と連なる第１係止面３８に係止可能に形成されている。係止部３２は、係止突起２６に係止された状態で係止突起２６の第１係止面３８に沿って延びる凸部４０と、係止突起２６の平坦面３６を覆って形成される第２傾斜面４２とを有している。

インナーハウジング１６は、アウターハウジング１８の設定位置まで挿入された状態で、アウターハウジング１８に完全に収容される。すなわち、インナーハウジング１６の後端面は、アウターハウジング１８の後端面よりも前方に位置している。インナーハウジング１６は、内部にメス端子４４（一方の端子）が収容され、メス端子４４の後端部に接続された電線が後端の開口から引き出される。このメス端子４４は、インナーハウジング１６の内周面から突出する係止壁４６や周知のランス（不図示）などに係止されて、インナーハウジング１６の所定位置に保持されている。

インナーハウジング１６は、インナーハウジング１６の筒壁４８に片持ち支持されて相手ハウジング２０に向かって軸方向に延在する第２のロックアーム５０を有している。第２のロックアーム５０の先端部には、対向する筒壁４８に向かって突出する係止爪５２が形成されている。係止爪５２は、図４及び図５に示すように、インナーハウジング１６にアウターハウジング１８が装着された状態で第１のロックアーム２４の一対のアーム片３０，３０の内側に配置され、一方のコネクタ１２と他方のコネクタ１４との嵌合時には、係止突起２４に係止された係止部３２の第２傾斜面４２を乗り越えて、第２傾斜面４２と連なる凸部４０の第２係止面４０ａに係止可能に形成されている。

ここで、アウターハウジング１８がインナーハウジング１６を支持する構造について説明する。アウターハウジング１８は、図２に示すように、筒壁２２の幅方向の両側にそれぞれ後端から軸方向に延びる一対の切り欠き部５４，５４を有している。インナ−ハウジング１６は、図３に示すように、筒壁４８の幅方向の両側の外周面から突出する一対の突起部５６，５６と、各突起部５６，５６の先端部にそれぞれ形成された把持部５８，５８とを有している。

アウターハウジング１８が装着されたインナーハウジング１６は、図４に示すように、切り欠き部５４，５４にそれぞれ突起部５６，５６がスライド可能に配置され、把持部５８，５８がそれぞれアウターハウジング１８の外周面の外側に位置している。また、インナーハウジング１６の外周面は、アウターハウジング１８の内周面の所定部位（不図示）にスライド可能に支持されている。

インナーハウジング１６は、把持部５８，５８を前方へ押し込むことにより、突起部５６，５６が切り欠き部５４，５４をスライド移動し、アウターハウジング１８に対して相対的に前方へ移動する。なお、把持部５８は、コネクタ１０の大型化を避けるため、アウターハウジング１８の筒壁２２の外周面に沿って断面円弧状に形成されているが、この形状に限定されるものではない。

他方のコネクタ１４は、図示しないオス端子を収容する樹脂製の相手ハウジング２０を備え、車両などに搭載された図示しない電機機器の器壁などに直結して形成される。相手ハウジング２０は、インナーハウジング１６と略相似形の長円形の横断面を有しており、インナーハウジング１６が正規位置まで挿入されて完全嵌合することで、オス端子がインナーハウジング１６のメス端子４４に挿入されて端子同士が接続されるようになっている。

相手ハウジング２０の筒壁６０の内周面には、軸方向に延びる溝部（不図示）が形成され、相手ハウジング２０にインナーハウジング１６が挿入される際には、インナーハウジング１６の筒壁４８の外周面から突出する突条部６２が溝部に沿って案内されるようになっている。

相手ハウジング２０は、アウターハウジング１８が装着されたインナーハウジング１６が正規嵌合位置まで挿入されると、筒壁６０の外周面から突出する係止突起２６にアウターハウジング１８の第１のロックアーム２４の係止部３２が係止され、さらに、インナーハウジング１６の第２のロックアーム５０の係止爪５２が、その係止部３２を乗り越えて係止部３２の第２係止面４０ａに係止される。すなわち、係止突起２６は、係止部３２を係止するとともに、係止部３２を介して係止爪５２を係止するようになっている。

次に、一方のコネクタ１２と他方のコネクタ１４とが嵌合する際に、第１のロックアーム２４の係止部３２と、第２のロックアーム５０の係止爪５２とが、それぞれ係止突起２６に係止される動作の一例について図面を参照して説明する。図６は、一方のコネクタ１２と他方のコネクタ１４が、嵌合開始から嵌合完了に至るまでの動作を説明する図であり、係止突起２６、係止部３２、係止爪５２のみを表している。

一方のコネクタ１２と他方のコネクタ１４との嵌合が開始されると、図１の矢印の方向へ他方のコネクタ１４が相対移動する。一方のコネクタ１２は、インナーハウジング１６の把持部５８を前方へ押し付けることにより、第２のロックアーム５０の係止爪５２が、第１のロックアーム２４の係止部３２を前方へ押し付け、その結果、インナーハウジング１６がアウターハウジング１８を前方へ押し付ける格好で移動する。なお、アウターハウジング１８は、把持部５８に代えて筒壁２２の外周面を前方へ押し付けることで、インナーハウジング１６と別個に移動させることもできる。

さらに嵌合を続けると、図６（ａ）に示すように、係止爪５２に押し付けられた係止部３２は、係止突起２６の第１傾斜面３４と接触し、第１のロックアーム２４を弾性変形させながら、第１傾斜面３４に乗り上げて前方へ移動する。

続いて、係止部３２は、図６（ｂ）に示すように、係止突起２６の第１傾斜面３４を乗り越えて、第１傾斜面３４と連なる平坦面３６に凸部４０が乗り上げる。

さらに嵌合を続けると、係止部３２は、図６（ｃ）に示すように、係止突起２６の平坦面３６を乗り越えて、平坦面３６と連なる第１係止面３８に凸部４０が１次係止され、アウターハウジング１８と相手ハウジング２０とがロックされる。これにより、係止突起２６の平坦面３６は、係止部３２の第２傾斜面４２に覆われた状態、つまり、第２傾斜面４２が被さる状態となり、その結果、係止部３２に続いて移動する係止爪５２は、平坦面３６と接触することなく、第２のロックアーム５０を弾性変形させながら、第２傾斜面４２に乗り上げて前方へ移動することになる。そのため、係止爪５２が第２傾斜面４２を移動する際中に操作の手が離れた場合、インナーハウジング１６は、第２のロックアーム５０の反発力（復元力）によって、嵌合方向と反対方向（後方）へ押し戻されることになる。

ここで、インナーハウジング１６が嵌合途中で後方へ押し戻された場合、例えば、把持部５８を介して指先に反動が伝わり、インナーハウジング１６の後方への移動がすぐに検知されるから、半嵌合状態をその場で検知することができる。また、係止爪５２と係止部３２との係止状態が不十分であるために係止爪５２のロックが自然解除された場合、インナーハウジング１６が後方へ押し戻されてアウターハウジング１８に対する位置が変化、つまり、本実施形態では把持部５８，５８の位置が後方へ移動することから、視覚的に半嵌合状態を検知することができる。

さらに嵌合を続けると、係止爪５２は、第２傾斜面４２を乗り越えて、図６（ｄ）に示すように、第２傾斜面４２と連なる第２係止面４０ａに係止され、インナーハウジング１６と相手ハウジング２０とがロックされる。これにより、係止爪５２は、係止部３２を介して係止突起２６に係止され、インナーハウジング１６は、相手ハウジング２０に対して正規位置まで挿入された状態が保持される。その結果、一方のコネクタ１２と他方のコネクタ１４は完全嵌合となり、両端子の接続が確実なものとなる。

以上述べたように、本実施形態によれば、第１のロックアーム２４の係止部３２は、係止突起２６に係止された状態で係止突起２６の平坦面を覆って形成された第２傾斜面４２を有しているため、第２のロックアーム５０の係止爪５２は、第２傾斜面４２を乗り越えた後、第２傾斜面４２と連なる第２係止面４０ａに係止される。すなわち、第２のロックアーム５０の係止爪５２は、係止部３２が係止突起２６に係止された時点で常に第２傾斜面４２上に位置しているため、係止突起２６に平坦面３６が形成されていても、その平坦面３６を移動することなく、第２傾斜面４２を乗り上げる。したがって、半嵌合状態で操作の手が離れたときには、第２のロックアーム５０の反発力によって、インナーハウジング１６が嵌合方向と反対方向へ押し戻される。したがって、係止突起２６の形状にかかわらず、オス端子が収容されたインナーハウジング１６とメス端子４４が収容された相手ハウジング２０との半嵌合状態を高い精度で検知することができるから、一対の端子同士の接続が確実なものとなり、端子同士の不十分な接触状態や非接触状態を防ぐことができる。

なお、本実施形態では、係止爪５２が係止突起２６に係止された状態を維持するための機構を特に備えていないが、周知の構造を適用することで、このような機能を追加して設けることは可能である。

以上、本発明の各実施形態を図面により詳述してきたが、上記の実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。

例えば、本実施形態では、アウターハウジング１８の外側に位置する把持部５８，５８を用いてインナーハウジング１６をスライド移動させているが、この把持部５８，５８に代えて、例えば、アウターハウジング１８の後端部からインナーハウジング１６の後端部を後方へ突出させ、その突出する後端部を押し付けてスライド移動させることもできる。

また、本実施形態では、他方のコネクタ１４として、車両などに搭載された電機機器の器壁などに直結して形成されたコネクタを例に説明したが、他方のコネクタ１４は、ハウジングの外周面に係止突起２６を有していれば、この例に限られるものではなく、一方のコネクタ１２と同様に電線の端末に接続されたコネクタとすることもできる。

１０ コネクタ
１２ 一方のコネクタ
１４ 他方のコネクタ
１６ インナーハウジング
１８ アウターハウジング
２０ 相手ハウジング
２４ 第１のロックアーム
２６ 係止突起
３２ 係止部
３４ 第１傾斜面
３６ 平坦面
３８ 第１係止面
４０ａ 第２係止面
４２ 第２傾斜面
４４ メス端子
５０ 第２のロックアーム
５２ 係止爪
５４ 切り欠き部
５６ 突起部
５８ 把持部

Claims (3)

1. 互いに接続される一対の端子のうち一方の端子を収容して、他方の端子を収容する筒状の相手ハウジングと嵌合する筒状のインナーハウジングと、該インナーハウジングの外側に装着されて前記インナーハウジングを前記相手ハウジングと嵌合させる方向にスライド可能に支持する筒状のアウターハウジングと、該アウターハウジングに片持ち支持されて前記相手ハウジングの外周面から突出する係止突起に係止される第１のロックアームと、前記インナーハウジングに片持ち支持されて前記係止突起に係止された前記第１のロックアームに係止される第２のロックアームとを備え、
   前記第１のロックアームの先端側の係止部は、前記係止突起に形成された第１傾斜面と、該第１傾斜面から前記相手ハウジングを前記インナーハウジングと嵌合させる方向と反対方向に延びる平坦面とを順次乗り越えて、該平坦面と連なる第１係止面に係止可能に形成され、
   前記第２のロックアームの先端側の係止爪は、前記係止突起に係止された前記係止部の前記平坦面を覆って形成された第２傾斜面を乗り越えて、該第２傾斜面と連なる第２係止面に係止可能に形成されてなるコネクタ。
2. 前記アウターハウジングは、該アウターハウジングの後端から軸方向に延びる切り欠き部を有し、
   前記インナーハウジングは、該インナーハウジングの外周面から突出して前記切り欠き部を移動する突起部と、前記突起部の先端部に形成され前記アウターハウジングの外周面の外側に位置する把持部とを有してなる請求項１に記載のコネクタ。
3. 互いに接続される一対の端子のうち一方の端子を収容する筒状のインナーハウジングと、他方の端子を収容して前記インナーハウジングと嵌合する相手ハウジングと、前記インナーハウジングの外側に装着されて前記インナーハウジングを前記相手ハウジングと嵌合させる方向にスライド可能に支持する筒状のアウターハウジングと、前記アウターハウジングに片持ち支持されて前記相手ハウジングの外周面から突出する係止突起に係止される第１のロックアームと、前記インナーハウジングに片持ち支持されて前記係止突起に係止された前記第１のロックアームに係止される第２のロックアームとを備え、
   前記第１のロックアームの先端側の係止部は、前記係止突起に形成された第１傾斜面と、該第１傾斜面から前記相手ハウジングを前記インナーハウジングと嵌合させる方向と反対方向に延びる平坦面とを順次乗り越えて、該平坦面と連なる第１係止面に係止可能に形成され、
   前記第２のロックアームの先端側の係止爪は、前記係止突起に係止された前記係止部の前記平坦面を覆って形成された第２傾斜面を乗り越えて、該第２傾斜面と連なる第２係止面に係止可能に形成されてなるコネクタ。

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