JP6633824B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、第1コネクタハウジングのロックアームと第2コネクタハウジングのロック突起との係合によってコネクタハウジング相互の嵌合状態をロックするコネクタに関する。
図6〜図9は、下記特許文献1に開示されたコネクタを示している。
このコネクタ100は、図6に示すように、第1コネクタハウジング110と、第2コネクタハウジング120と、を備えている。
第1コネクタハウジング110は、接続相手となる第2コネクタハウジング120の筒状部121の外周に嵌合する略筒状のフード部111と、第1コネクタハウジング110に一体に形成されたロックアーム112と、を備える。
ロックアーム112は、第1コネクタハウジング110の基端(図6では、右端)寄りの位置から立ち上がる起立部113と、この起立部113の先端からフード部111の前端側に延出したアーム本体114と、を備えている。アーム本体114は、その先端114aが自由端となっている。アーム本体114は、図8に示すように、第1コネクタハウジング110と第2コネクタハウジング120とが嵌合するときに、先端114a側が後述する筒状部121の表面と略直交する方向(図6の矢印X1方向で、図8では矢印R1方向)に撓み変位して、第2コネクタハウジング120のロック突起122の移動を許容する。
また、アーム本体114は、自由端寄りの位置に、後述する第2コネクタハウジング120のロック突起122と係合する窪み114bを備えている。
ロックアーム112には、解除用アーム115が一体形成されている。この解除用アーム115は、ロックアーム112の先端114aの両端部から第1コネクタハウジング110の基端側に延出した腕部115aと、この一対の腕部115aの先端同士を結合した操作部115bと、を備えている。
解除用アーム115は、図9に示すように、操作部115bを矢印Z1方向に押下すると、それに伴う腕部115aの揺動によって、腕部115aの基端に繋がっているロックアーム112の先端114aが矢印R1方向に変位する。従って、解除用アーム115の操作部115bを押下することで、ロックアーム112とロック突起122との係合を解除し、コネクタハウジング相互を離脱させることが可能になる。
第2コネクタハウジング120は、外周に前述のフード部111が嵌合する筒状部121と、この筒状部121の外表面に突設されたロック突起122と、を備えている。ロック突起122は、図9に示すように、筒状部121とフード部111との嵌合長が所定値に達したときに、ロックアーム112と係合して、第1コネクタハウジング110と第2コネクタハウジング120との嵌合状態をロックする。
特開2001−250636号公報
ところで、特許文献1のコネクタ100を構成している第1コネクタハウジング110や第2コネクタハウジング120は、通常、PBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)などの合成樹脂の射出成形により一体形成される。
しかし、PBTで形成された第1コネクタハウジング110や第2コネクタハウジング120は、例えば、車両のエンジンルーム等の高温高湿環境下で長期に亘って使用されると、PBTの加水分解による劣化によって機械的強度が低下するおそれがある。
そのため、コネクタハウジング相互の接続や離脱を繰り返すと、コネクタハウジング相互の接続や離脱の際に曲げ荷重が作用するロックアームが材料の劣化によって破損してしまうおそれがあった。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、高温高湿環境下で長期に亘って使用される場合でも、コネクタハウジング相互の接続や離脱の際に曲げ荷重が作用するロックアームが材料の劣化によって破損することを抑止することができ、長期に亘って、良好に使用することができるコネクタを提供することにある。
本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
(1) 接続相手のコネクタハウジングの筒状部の外周に嵌合する略筒状のフード部と、端子金具を収容する端子収容部と、自由端側が前記筒状部の表面と直交する第1方向に撓み変位可能に前記端子収容部に一体に形成されたロックアームと、を有する第1コネクタハウジングと、
前記筒状部と、前記筒状部の外表面に突設されて前記筒状部と前記端子収容部との嵌合長が所定値に達したときに前記ロックアームと係合するロック突起と、を有する第2コネクタハウジングと、
を備えるコネクタであって、
前記ロックアームは、前記端子収容部から立ち上がる基端部と、前記基端部の先端から前記第1コネクタハウジングの前端側に延出した平板状の板ばね部と、自由端となる前記板ばね部の先端に装備されて前記ロック突起が係合する突起係合部と、前記突起係合部の両側から前記第1コネクタハウジングの後端側に延出した一対の連結アーム部と、前記一対の連結アーム部の後端部を連結した操作部と、前記連結アーム部の側面における前記基端部に対応する前後方向位置に突設されたストッパと、を備え、
前記連結アーム部の下方には隙間が確保されており、
前記ストッパは、前記第1コネクタハウジングの干渉部と当接可能であり、
前記端子収容部から立ち上がる前記基端部が、曲げ荷重が集中し難い滑らかな湾曲形状とされ、
前記湾曲形状は、凸曲面と凹曲面とを含み、前記凸曲面は、前記端子収容部と反対側に面すると共に前記端子収容部から前記突起係合部に向けて延び、前記凹曲面は、前記端子収容部に面する共に前記端子収容部から前記突起係合部に向けて延び、前記凸曲面が前記端子収容部から立ち上がる位置は、前記凹曲面が前記端子収容部から立ち上がる位置より、前記第1方向において前記端子収容部から離れる側に位置し、
前記第1コネクタハウジングは、耐加水分解性材料で形成されたことを特徴とするコネクタ。
(2) 前記第1コネクタハウジング及び前記第2コネクタハウジングは、前記耐加水分解性材料で形成されたことを特徴とする上記(1)に記載のコネクタ。
(3) 前記凸曲面の全体が、前記凹曲面の全体より、前記第1方向において前記端子収容部から離れる側に位置することを特徴とする上記(1)または上記(2)に記載のコネクタ。
(4) 記突起係合部は、前記板ばね部よりも肉厚に形成されたことを特徴とする上記(3)に記載のコネクタ。
上記(1)〜上記(3)の構成によれば、耐加水分解性材料で形成された第1コネクタハウジングは、エンジンルーム等の高温高湿環境下で長期に亘って使用される場合でも、材料特性の劣化が発生し難く、コネクタハウジング相互の接続・離脱を繰り返した場合でも、曲げ荷重が作用するロックアームが材料の劣化によって破損することを抑止することができ、長期に亘って、良好に使用することができる。
更に、上記(1)〜上記(3)の構成によれば、端子収容部から立ち上がるロックアームの基端部が、曲げ荷重が集中し難い滑らかな湾曲形状である。そのため、ロックアームが第2コネクタハウジングのロック突起との係合又は離脱のために撓み変形する際に、曲げ荷重がロックアームの基端部の一部に集中作用することを防止して、ロックアームの耐久性を向上させることができる。
上記()の構成によれば、ロックアームの突起係合部は、ロック突起が係合する係合孔を形成することで強度的に不利になるが、突起係合部を板ばね部よりも肉厚に形成したことで、突起係合部の強度を向上させることができ、ロックアームの突起係合部の強度が板ばね部よりも低下することを防止して、ロックアームの耐久性を向上させることができる。
本発明によるコネクタによれば、高温高湿環境下で長期に亘って使用される場合でも、コネクタハウジング相互の接続や離脱の際に曲げ荷重が作用するロックアームが材料の劣化によって破損することを抑止することができ、長期に亘って、良好に使用することができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は本発明に係るコネクタの一実施形態の分解斜視図である。 図2は図1に示した第1コネクタハウジングにおけるロックアーム拡大斜視図である。 図3は図2のB矢視図である。 図4は図2に示したロックアームのD−D断面図である。 図5は図1に示したコネクタの縦断面図である。 図6は従来のコネクタの要部の縦断面図である。 図7は図6に示した第1コネクタハウジングのロックアームの拡大斜視図である。 図8は図6に示した第1コネクタハウジングと第2コネクタハウジングとの嵌合途中の状態を示す縦断面図である。 図9は図6に示した第1コネクタハウジングと第2コネクタハウジングとの嵌合が完了した状態の縦断面図である。
以下、本発明に係るコネクタの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1〜図5は本発明に係るコネクタの一実施形態を示したもので、図1は本発明に係るコネクタの一実施形態の分解斜視図、図2は図1に示した第1コネクタハウジングにおけるロックアーム拡大斜視図、図3は図2のB矢視図、図4は図2に示したロックアームのD−D断面図、図5は図1に示したコネクタの縦断面図である。
この一実施形態のコネクタ4は、防水コネクタで、図1に示すように、第1コネクタハウジング5と、後述する第1コネクタハウジング5の端子収容部51に嵌合装着される筒状のパッキン6と、第1コネクタハウジング5の一側面から第1コネクタハウジング5内に挿入されるリテーナ7と、第1コネクタハウジング5の接続相手となる第2コネクタハウジング8と、を備えている。
第1コネクタハウジング5は、耐加水分解性の樹脂材料で一体形成したもので、不図示の第1の端子金具を収容する端子収容部51と、該端子収容部51の周囲を囲う筒状構造に形成されたフード部52と、端子収容部51に一体に形成されたロックアーム53と、を備えている。
この第1コネクタハウジング5を形成する耐加水分解性の樹脂材料としては、例えば、PBT−GF15を使用することができる。PBT−GF15は、PBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)を15%の分量のガラス繊維の添加により、耐加水分解性を強化したものである。なお、設計的には、成形による材料の許容歪みが3%以下であり、本実施形態では、許容歪みが2.5%以下の設計となっており、許容歪みが2.5%を超える応力が集中する部分がない。
端子収容部51は、第2コネクタハウジング8との嵌合方向(図1における矢印X2方向)に沿って延在する略柱状に形成された部位である。
フード部52は、図1に示すように、端子収容部51の周囲に、後述する第2コネクタハウジング8の筒状部82が嵌合する隙間54を画成している。このフード部52は、隙間54に嵌合する第2コネクタハウジング8の筒状部82の外周に嵌合する。本実施形態のフード部52は、図1に示すように、後述する第2コネクタハウジング8の水平ガイドリブ84が摺動可能に嵌合する水平ガイド溝521と、後述する第2コネクタハウジング8の垂直ガイドリブ85が摺動可能に嵌合する垂直ガイド溝522と、を備えている。
フード部52に装備された水平ガイド溝521及び垂直ガイド溝522は、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との嵌合操作時に、後述する第2コネクタハウジング8の水平ガイドリブ84及び垂直ガイドリブ85が嵌合することで、両者の移動方向を規制して一方のコネクタハウジングが傾くことを防止し、拗じりの発生を防止する。
本実施形態の第1コネクタハウジング5では、図1に示すように、フード部52の一側面523に、リテーナ挿入口524が貫通形成されている。リテーナ挿入口524は、リテーナ7を挿入するための開口で、端子収容部51のリテーナ挿通部(図示せず)と対向する位置に設けられている。そのため、リテーナ挿入口524に挿入したリテーナ7のハウジング係止アーム71、仮係止用ランス73、及び端子ロック部(図示せず)を、リテーナ挿通部に挿通させることができる。
リテーナ7は、図1に示すように、第1コネクタハウジング5の一側面に開口するリテーナ挿入口524から、第1コネクタハウジング5内に、コネクタ幅方向に沿って挿入される。図1の矢印Y3は、リテーナ7の挿入方向を示している。
リテーナ7は、第1コネクタハウジング5内に挿入された際に、端子金具を挿入可能な仮係止位置、及び挿入された端子金具を抜け止めする本係止位置にそれぞれ位置決めされる。
ロックアーム53は、図5に示すように第2コネクタハウジング8の筒状部82と端子収容部51との嵌合長が所定値に達して、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との嵌合が完了したときに、第2コネクタハウジング8上のロック突起83と係合して、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との嵌合状態をロックする。
本実施形態のロックアーム53は、フード部52の内側に第2コネクタハウジング8の筒状部82が嵌合するとき、自由端側が第2コネクタハウジング8の筒状部82の表面と直交する方向に撓み変位可能に、端子収容部51に一体に形成されている。
具体的には、このロックアーム53は、図2〜図4に示すように、端子収容部51から立ち上がる基端部531と、基端部531の先端(上端)からコネクタハウジング相互の嵌合方向X2に沿って第1コネクタハウジング5の前端側(第2コネクタハウジング8側)に延出した略平板状の板ばね部532と、自由端となる板ばね部532の先端に装備されて第2コネクタハウジング8上のロック突起83が係合する突起係合部533と、この突起係合部533の両側から第1コネクタハウジング5の後端側に延出した一対の連結アーム部534と、これらの一対の連結アーム部534の後端部を連結した操作部535と、連結アーム部534の側面に突設されたストッパ536と、を備えている。連結アーム部534の下方には隙間が確保されている。
突起係合部533は、図2及び図4に示すように、第2コネクタハウジング8上のロック突起83が係合する係合孔533aを有している。
本実施形態のロックアーム53の場合、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との嵌合途中では、板ばね部532が板厚と直交する矢印Z2方向(図4参照)に撓み変形することで、第2コネクタハウジング8のロック突起83が突起係合部533の下に潜り込む。そして、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との嵌合が完了するときには、板ばね部532の復元力で突起係合部533の位置が撓み変形前の初期位置に復帰する。これにより、図5に示したように係合孔533aに第2コネクタハウジング8のロック突起83が係合して、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との結合がロックされる。
操作部535の押下に伴う連結アーム部534の揺動によって、連結アーム部534の前端に連なる突起係合部533が矢印Z2方向(図4参照)に上昇すると、突起係合部533とロック突起83との係合が解除され、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8の結合を解除することが可能になる。
連結アーム部534上のストッパ536は、第1コネクタハウジング5の不図示の干渉部と当接可能であり、操作部535側に矢印Z1方向と反対の方向の力が加わった場合に、連結アーム部534が過大に変位して破損するのを防止する部位である。
本実施形態のロックアーム53では、端子収容部51から立ち上がる基端部531を、曲げ荷重が集中し難い滑らかな湾曲形状にしている。そのため、コネクタハウジング相互の嵌合途中、又は操作部535の押下時において、板ばね部532が撓み変形するとき、剪断応力が基端部531に集中することがなく、板ばね部532上の広い範囲に剪断応力を分散させることができる。図4において一点鎖線で示した板ばね部532上の領域L1は、板ばね部532の撓み変形時に剪断応力が分散して作用する領域を示している。
また、本実施形態の場合、図4に示すように、ロックアーム53の突起係合部533の厚さ寸法t1は、板ばね部532の厚さ寸法t2よりも大きく設定されている。即ち、突起係合部533は、板ばね部532よりも肉厚に形成されている。
パッキン6は、第1コネクタハウジング5の端子収容部51に外嵌する筒状で、適度な弾性を備えた合成ゴム又は天然ゴムにより一体成形される。
このパッキン6は、図5に示すように、内周面61が端子収容部51の外周面に密着する平滑面になっている。また、パッキン6は、外周面62に、第2コネクタハウジング8筒状部82の内周に密着する2本の環状突起(リップ部)621が装備されている。このパッキン6は、図5に示すように、内周面61を端子収容部51の外周面に密着させ、外周面62の環状突起621を筒状部82の内周面に密着させることで、ハウジング内部の防水性を確保する。
第2コネクタハウジング8は、装置等の筐体9に固定装備されるハウジングである。また、この第2コネクタハウジング8は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)にガラス繊維の添加によって強度を向上させた樹脂の一体成形品で、図1に示すように、第2の端子金具の先端部が突出する端子配列空間81と、筒状部82と、ロック突起83と、水平ガイドリブ84と、垂直ガイドリブ85と、を備えている。
なお、第2コネクタハウジング8は、第1コネクタハウジング5のロックアーム53のように撓み変形する部位が無いため、第1コネクタハウジング5よりも強度の低い材料を使用することも可能である。
端子配列空間81は、端子収容部51内の第1の端子金具に嵌合させる第2の端子金具(図示せず)の先端部が突出する空間である。
筒状部82は、端子配列空間81の周囲を囲う筒状で、端子配列空間81を画成している。この筒状部82は、第1コネクタハウジング5の隙間54に挿入されて、端子収容部51の外周に嵌合する。このとき、筒状部82は、フード部52の内周に嵌合した状態になっている。端子収容部51に外嵌した筒状部82の内周面には、図5に示すように、パッキン6の環状突起621が密着し、筒状部82と端子収容部51との間の隙間が密封される。
ロック突起83は、筒状部82の外表面に突設された突起である。このロック突起83は、筒状部82と端子収容部51との嵌合長が所定値に達したときに、図5に示したように、ロックアーム53と係合して、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との結合状態をロックする。
水平ガイドリブ84は、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との嵌合時に、第1コネクタハウジング5の水平ガイド溝521と摺動可能に係合し、ハウジング相互間に傾きが生じることを防止する。
垂直ガイドリブ85は、第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8との嵌合時に、第1コネクタハウジング5の垂直ガイド溝522と摺動可能に係合し、ハウジング相互間に傾きが生じることを防止する。
即ち、本実施形態の第1コネクタハウジング5と第2コネクタハウジング8は、第1コネクタハウジング5に装備された水平ガイド溝521及び垂直ガイド溝522に、第2コネクタハウジング8の水平ガイドリブ84と垂直ガイドリブ85が係合することで、コネクタハウジング相互の移動方向を、嵌合方向から傾きが生じないように規制する。
以上に説明した一実施形態のコネクタ4の構成の場合、耐加水分解性材料で形成された第1コネクタハウジング5は、エンジンルーム等の高温高湿環境下で長期に亘って使用される場合でも、材料特性の劣化が発生し難い。そのため、コネクタハウジング相互の接続・離脱を繰り返した場合でも、曲げ荷重が作用するロックアーム53が材料の劣化によって破損することを抑止することができ、長期に亘って、良好に使用することができる。
また、一実施形態のコネクタ4の構成の場合、端子収容部51から立ち上がるロックアーム53の基端部531が、曲げ荷重が集中し難い滑らかな湾曲形状である。そのため、ロックアーム53が第2コネクタハウジング8のロック突起83との係合又は離脱のために撓み変形する際に、曲げ荷重がロックアーム53の基端部531の一部に集中作用することを防止して、ロックアーム53の耐久性を向上させることができる。
また、一実施形態のコネクタ4の構成の場合、ロックアーム53の突起係合部533は、ロック突起83が係合する係合孔533aを形成することで強度的に不利になる。しかし、突起係合部533を板ばね部532よりも肉厚に形成したことで、突起係合部533の強度を向上させることができる。それにより、ロックアーム53の突起係合部533の強度が板ばね部532よりも低下することを防止して、ロックアーム53の耐久性を向上させることができる。
また、一実施形態のコネクタ4の構成の場合、連結アーム部534の下方に隙間が確保されているので、操作部535に多少の力が加わっても、突起係合部533は持ち上がらず、係合孔533aとロック突起83との不用意な係合解除を防止できる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、ロックアームを有する第1コネクタハウジングの材質は、PBT−GF15に限らない。耐加水分解性を有する他の樹脂材料を採用することもできる。また、リテーナや第2コネクタハウジングも、第1コネクタハウジングと同一の樹脂材料で形成するようにしても良い。
但し、耐加水分解性を高めた樹脂材量は、耐加水分解性が劣る通常の樹脂材料よりも高額になるため、コネクタハウジング相互の接続や離脱の際に撓み変形する部位の無い第2コネクタハウジングは、第1コネクタハウジングよりも安価な樹脂材量で形成することで、コストの低減を図ることができる。
ここで、上述した本発明に係るコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[3]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 接続相手のコネクタハウジング(8)の筒状部(82)の外周に嵌合する略筒状のフード部(52)と、端子金具を収容する端子収容部(51)と、自由端側が前記筒状部(82)の表面と直交する方向に撓み変位可能に前記端子収容部(51)に一体に形成されたロックアーム(53)と、を有する第1コネクタハウジング(5)と、
前記筒状部(82)と、前記筒状部(82)の外表面に突設されて前記筒状部(82)と前記端子収容部(51)との嵌合長が所定値に達したときに前記ロックアーム(53)と係合するロック突起(83)と、を有する第2コネクタハウジング(8)と、
を備えるコネクタ(4)であって、
前記第1コネクタハウジング(5)は、耐加水分解性材料で形成されたことを特徴とするコネクタ(4)。
[2] 前記端子収容部(51)から立ち上がる前記ロックアーム(53)の基端部(531)を、曲げ荷重が集中し難い滑らかな湾曲形状にしたことを特徴とする上記[1]に記載のコネクタ(4)。
[3] 前記ロックアーム(53)は、前記基端部(531)の先端からコネクタハウジング相互の嵌合方向(X2)に延出した平板状の板ばね部(532)と、前記ロック突起(83)が係合する係合孔(533a)を有して前記板ばね部(532)の先端に装備された突起係合部(533)と、を備え、
前記突起係合部(533)は、前記板ばね部(532)よりも肉厚に形成されたことを特徴とする上記[2]に記載のコネクタ(4)。
4 コネクタ
5 第1コネクタハウジング
6 パッキン
7 リテーナ
8 第2コネクタハウジング
51 端子収容部
52 フード部
53 ロックアーム
54 隙間
71 ハウジング係止アーム
81 端子配列空間
82 筒状部
83 ロック突起
531 基端部
532 板ばね部
533 突起係合部
533a 係合孔5
524 リテーナ挿入口

Claims (4)

  1. 接続相手のコネクタハウジングの筒状部の外周に嵌合する略筒状のフード部と、端子金具を収容する端子収容部と、自由端側が前記筒状部の表面と直交する第1方向に撓み変位可能に前記端子収容部に一体に形成されたロックアームと、を有する第1コネクタハウジングと、
    前記筒状部と、前記筒状部の外表面に突設されて前記筒状部と前記端子収容部との嵌合長が所定値に達したときに前記ロックアームと係合するロック突起と、を有する第2コネクタハウジングと、
    を備えるコネクタであって、
    前記ロックアームは、前記端子収容部から立ち上がる基端部と、前記基端部の先端から前記第1コネクタハウジングの前端側に延出した平板状の板ばね部と、自由端となる前記板ばね部の先端に装備されて前記ロック突起が係合する突起係合部と、前記突起係合部の両側から前記第1コネクタハウジングの後端側に延出した一対の連結アーム部と、前記一対の連結アーム部の後端部を連結した操作部と、前記連結アーム部の側面における前記基端部に対応する前後方向位置に突設されたストッパと、を備え、
    前記連結アーム部の下方には隙間が確保されており、
    前記ストッパは、前記第1コネクタハウジングの干渉部と当接可能であり、
    前記端子収容部から立ち上がる前記基端部が、曲げ荷重が集中し難い滑らかな湾曲形状とされ、
    前記湾曲形状は、凸曲面と凹曲面とを含み、前記凸曲面は、前記端子収容部と反対側に面すると共に前記端子収容部から前記突起係合部に向けて延び、前記凹曲面は、前記端子収容部に面する共に前記端子収容部から前記突起係合部に向けて延び、前記凸曲面が前記端子収容部から立ち上がる位置は、前記凹曲面が前記端子収容部から立ち上がる位置より、前記第1方向において前記端子収容部から離れる側に位置し、
    前記第1コネクタハウジングは、耐加水分解性材料で形成されたことを特徴とするコネクタ。
  2. 前記第1コネクタハウジング及び前記第2コネクタハウジングは、前記耐加水分解性材料で形成されたことを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記凸曲面の全体が、前記凹曲面の全体より、前記第1方向において前記端子収容部から離れる側に位置することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記突起係合部は、前記板ばね部よりも肉厚に形成されたことを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
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