JP6653232B2

JP6653232B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP6653232B2
Application number: JP2016177773A
Authority: JP
Inventors: 秀典神田; 浩正久保田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-09-12
Also published as: DE102017216037A1; DE102017216037B4; US10424870B2; CN107819245A; US20180076566A1; JP2018045781A

Description

本発明は、ハウジングと、前記ハウジングから延出すると共に相手側コネクタと係合可能なロックアームと、を備えたコネクタ、に関する。

従来から、相手側コネクタと係合可能なロックアームを備えたコネクタが提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。

例えば、従来のコネクタの一つ（以下「従来コネクタ」という。）が備えるロックアームは、片持ち梁状の形状を有し且つ自由端の近傍に相手側コネクタとの係合のための係止孔を有する係合用アームと、係合用アームの自由端側の端部から延出する解除用アームと、を有している。従来コネクタは、ロックアームの係止孔を相手側コネクタの係止片に係止させることにより、相手側コネクタに対して固定される。更に、従来コネクタは、解除用アームを操作して係合用アームを固定端周りに湾曲させることにより、係止孔と相手側コネクタの係止片とを分離して両者の係合を解除するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１５−１９５１２６号公報特開２００１−２５０６３６号公報

従来コネクタでは、作業者が上述した係合解除を行う際、作業者が解除用アームに外力を及ぼし、その外力によって係合用アームが固定端周りに湾曲（変形）するようになっている。このような係合解除の機構を有するコネクタでは、解除用アームの操作部（作業者が力を加える部分）と、係合用アームの固定端と、の間に、強度が極端に小さい部分が存在すると、その部分が優先的に湾曲（変形）してしまい、係合用アームが想定通りに湾曲（変形）しない可能性がある。そうすると、想定通りに係合用アームが湾曲（変形）したときに係合が解除される程度の外力を解除用アームに及ぼしても、係合が解除されない可能性がある。即ち、係合解除の際の操作性が低下する可能性がある。

特に、従来コネクタでは、係止孔の周辺におけるロックアームの断面積が小さいため、係止孔の周辺においてロックアームの強度が低下すると考えられる。しかし、相手側コネクタの係止片が十分に小さくロックアームの係止孔も十分に小さい場合、上述した強度の低下は実用上無視し得る。一方、相手側コネクタの係止片が大きくなるにつれて、ロックアームの係止孔も大きくなり、上述した強度の低下（ひいては、係合解除の操作性の低下）が懸念される。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、相手側コネクタの係止片が大型化しても係合解除の操作性を出来る限り維持可能なコネクタを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記（１）及び（２）を特徴としている。
（１）
ハウジングと、前記ハウジングから延出すると共に相手側コネクタと係合可能なロックアームと、を備えたコネクタであって、
前記ロックアームは、
片持ち梁状の第１アームであって自由端の近傍に前記相手側コネクタとの係合のための係止孔を有する第１アームと、前記第１アームの自由端側の端部から延出する第２アームであって前記第１アームの固定端周りに前記第１アームを湾曲させることによって前記係合を解除可能な第２アームと、を有し、
前記係止孔は、
前記固定端から前記自由端に近付くにつれて、前記第１アームの延出方向に直交する幅方向の大きさが大きくなる孔形状を少なくとも一部に有し、
前記係止孔における前記第１アームの固定端側の端面は、前記第１アームにおける前記延出方向の中央位置より前記固定端側に位置し、前記係止孔における前記第１アームの自由端側の端面は、前記第１アームの前記自由端の近傍に位置し、
前記第１アームにおける固定端側の上面の幅方向中央部には、上方に開口し下方に窪むと共に前記係止孔の前記固定端側の端面から前記第１アームの固定端までに亘って延びる溝が形成されている、
コネクタであること。
（２）
上記（１）に記載のコネクタにおいて、
前記ロックアームが、耐加水分解性材料から形成されている、
コネクタであること。

上記（１）の構成のコネクタによれば、係止孔が第１アーム（係合用アーム）の固定端から自由端に近付くにつれて、第１アーム（係合用アーム）の延出方向に直交する幅方向の大きさが大きくなる孔形状（孔幅拡大部）を少なくとも一部に有する。そのため、例えば、係止孔の一部（例えば、自由端側の端部）を相手側コネクタの係止片の大きさに対応した孔幅を有する部分とし、他部を孔幅拡大部とすれば（換言すると、自由端側の端部から離れるにつれて孔幅を小さくすれば）、係止孔の全体が前者（相手側コネクタの係止片の大きさに対応した孔幅を有する）である場合に比べ、第１アームの断面積を維持できる分、係止孔の周辺の強度低下を防止できる。

したがって、上記構成のコネクタは、相手側コネクタの係止片が大型化しても係合解除の操作性を出来る限り維持可能である。

更に、上記構成のコネクタは、他の効果も有する。具体的には、上記構成のコネクタによれば、孔幅拡大部によって第１アーム（係合用アーム）の撓み易さが場所ごとに徐々に変化する（換言すると、第１アームの湾曲時に応力が分散される）。そのため、係合解除時において、第１アーム（係合用アーム）の固定端周辺等における応力集中が緩和される。更に、上記構成のコネクタによれば、孔幅拡大部の孔幅の広がりの度合い（傾斜角度）を調整すれば、第１アーム（係合用アーム）の強度を任意に調整できる。そのため、相手側コネクタの係止片の大きさに応じて孔幅の広がりの度合い（傾斜角度）を調整すれば、相手側コネクタの係止片の大きさにかかわらず係合解除の操作性を維持できる。

上記（２）の構成のコネクタによれば、係合時および係合解除時に弾性変形するロックアームが耐加水分解性材料から形成されている。そのため、構成材料の加水分解に起因する劣化に伴う破損（例えば、係合解除時の外力による破断）が特に発生し易いロックアームについて、そのような破損を防止できる。その結果、本構成のコネクタは、ロックアームが耐加水分解性材料から形成されていない場合に比べ、高温高湿環境下にて長期間に亘って使用された場合であってもロックアームの破損を防止できる。

なお、コネクタに用いられる耐加水分解性材料は、耐加水分解性に優れた材料であればよく、具体的な組成等は特に制限されない。例えば、耐加水分解性材料として、ＰＢＴにガラス繊維を添加した複合材料が用いられ得る。但し、ＰＢＴはポリエステル系樹脂であり、使用環境によっては、環境中の水分と、ＰＢＴの分子骨格中の水酸基およびエステル結合と、に起因して加水分解を生じ得る。そこで、上記複合材料では、耐加水分解性を向上させる処理を施したＰＢＴが用いられることが好ましい（例えば、ＰＢＴ−ＧＦ１５）。なお、耐加水分解を向上させる処理として、例えば、ＰＢＴの加水分解に影響を及ぼすカルボキシル末端基（−ＣＯＯＨ）のうちのヒドロキシル基（−ＯＨ）を、耐加水分解性を示す他の原子および分子などに置換する処理が挙げられる（例えば、特開２００６−１０４３６３号公報、及び、特開平０８−２０８８１６号公報を参照）。

本発明によれば、相手側コネクタの係止片が大型化しても係合解除の操作性を維持可能なコネクタを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、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、本発明の実施形態に係るコネクタの構成を示した概略斜視図である。図２（ａ）は、図１に示すコネクタの上面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すコネクタの前面図である。図３は、図１に示すコネクタのハウジングが有するロックアームの拡大斜視図である。図４（ａ）は、図３に示すロックアームの上面図であり、図４（ｂ）は、図３に示すロックアームの前面図である。図５は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図６は、図１に示すコネクタと嵌合する相手側コネクタの構成を示した概略斜視図である。図７は、図１に示すコネクタと図６に示す相手側コネクタとが嵌合完了した状態における図５に対応する図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコネクタについて説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係るコネクタ１は、ハウジング１０と、ハウジング１０から延出するロックアーム２０と、を備える。ロックアーム２０は、コネクタ１と相手側コネクタ２（図６を参照）とが嵌合完了した状態にて相手側コネクタ２と係合して両コネクタの嵌合完了状態を維持する機能を果たす。

コネクタ１（ハウジング１０及びロックアーム２０）は、耐加水分解性材料からなる樹脂材料で一体的に成形されている。具体的には、コネクタ１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）にガラス繊維を添加した複合材料（例えば、ＰＢＴに１５重量％のガラス繊維を添加したＰＢＴ−ＧＦ１５等）を用いて、射出成形等にて一体的に成形される。この複合材料は、ベースポリマーであるＰＢＴに対して耐加水分解性を向上させる処理が施されている。なお、耐加水分解を向上させる処理として、ＰＢＴの加水分解に影響を及ぼすカルボキシル末端基（−ＣＯＯＨ）のうちのヒドロキシル基（−ＯＨ）を、耐加水分解性を示す他の原子および分子などに置換する処理が挙げられる。なお、コネクタ１に用いられる耐加水分解性材料は、この複合材料に限られず、耐加水分解性を有する他の材料が用いられてもよい。

以下、説明の便宜上、図１、図３及び図６に示すように、「嵌合方向」、「幅方向」、「上下方向」、「前」、「後」、「上」及び「下」を定義する。「嵌合方向」、「幅方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。

図１及び図２に示すように、ハウジング１０は、端子（図示省略）を収容する端子収容部１１と、端子収容部１１の周囲を囲う筒形状を有するフード部１２と、を備えている。端子収容部１１は、嵌合方向に沿って延在する略柱状の形状を有する。

フード部１２は、端子収容部１１の周囲に、相手側コネクタ２のハウジング３０の筒状部３１（図６を参照）が挿入される環状の隙間１３を画成している。フード部１２は、隙間１３に挿入された筒状部３１の外周を覆うようになっている。相手側コネクタ２の筒状部３１には、その下面の幅方向中央部にて嵌合方向に延びるガイドリブ３２が設けられ、且つ、その上面の幅方向両端側にて嵌合方向に延びる一対のガイドリブ３３が設けられている（図６を参照）。

フード部１２は、相手側コネクタ２のガイドリブ３２に対応して配置された嵌合方向に延びるガイド溝１４と、一対のガイドリブ３３に対応して配置された嵌合方向に延びる一対の空間１５（図２（ｂ）を参照）と、を備えている。筒状部３１が隙間１３に挿入されるとき（即ち、コネクタ１と相手側コネクタ２とが嵌合されるとき）、ガイド溝１４にガイドリブ３２が挿入され、空間１５にガイドリブ３３が挿入される。

図３〜図５に示すように、ロックアーム２０は、端子収容部１１の後端側上部に位置する固定端２１から嵌合方向に沿って前方側に向けて片持ち梁状に延出する略平板状の係合用アーム２２と、係合用アーム２２の自由端２３から嵌合方向に沿って後方側に向けて片持ち梁状に延出する解除用アーム２４と、を備えている。

解除用アーム２４は、自由端２３が属する端部の幅方向両端部２３ａから嵌合方向に沿って後方側に延出する一対の連結アーム部２５と、一対の連結アーム部２５の後端部を連結する操作部２６と、一対の連結アーム部２５の外側面に突設された一対のストッパ２７と、を有する。連結アーム部２５の下方には、連結アーム部２５の変位を許容するための隙間が確保されている。

係合用アーム２２には、係止孔２８（貫通孔）が設けられている。後述するように、この係止孔２８の係止面２９が、嵌合完了状態にて、相手側コネクタ２の筒状部３１の上面における一対のガイドリブ３３の間に設けられたロック突起３４の係止面３５を係止するようになっている（図６及び図７を参照）。

図４に示すように、係止孔２８は、係止孔２８の後方側部分を構成する孔幅拡大部２８ａと、係止孔２８の前方側部分を構成する孔幅一定部２８ｂと、から構成されている。孔幅拡大部２８ａは、後端側から前端側に向けて孔幅が次第に大きくなるように、嵌合方向に対して角度θだけ傾いた孔側面（換言すると、台形状の形状）を有している。孔幅一定部２８ｂは、孔幅が幅Ｄ１で一定の略長方形状を有している。幅Ｄ１は、ロック突起３４の幅Ｄ２（図６を参照）に対応した値（具体的には、Ｄ２より若干大きい値）となっている。

孔幅拡大部２８ａの後方側の端面は、係合用アーム２２における嵌合方向中央位置より若干後端側に位置している。孔幅一定部２８ｂの前方側の端面（係止面２９。図５を参照）は、係合用アーム２２の自由端２３の近傍に位置している。

相手側コネクタ２の筒状部３１がコネクタ１の隙間１３に挿入される際（即ち、コネクタ１と相手側コネクタ２とが嵌合される際）、その嵌合途中においては、係合用アーム２２が上方向（図５に示す矢印Ｚ１方向）に撓むように弾性変形することにより、相手側コネクタ２のロック突起３４がロックアーム２０の自由端２３が属する端部の下側に潜り込む。

そして、コネクタ１と相手側コネクタ２との嵌合が完了するとき、係合用アーム２２の復元力によって自由端２３の位置が弾性変形前の初期位置に戻る。これにより、図７に示すように、係止孔２８とロック突起３４とが係合し、係止孔２８の係止面２９がロック突起３４の係止面３５を係止する。

その結果、コネクタ１と相手側コネクタ２との嵌合完了状態が維持される。嵌合完了状態では、コネクタ１の端子収容部１１に収容される端子と、相手側コネクタ２の筒状部３１の内部に配置される端子とが接続されることにより、コネクタ１と相手側コネクタ２とが電気的に接続されることになる。

一方、図５に示すように、嵌合完了状態にて、解除用アーム２４の操作部２６が下方（矢印Ｚ２方向）に押し下げられると、解除用アーム２４の下端部２４ａ（ハウジング１０の表面（図示省略）に当接する）を中心として解除用アーム２４が回転し、連結アーム部２５の前端に連なる係合用アーム２２の自由端２３が上方（矢印Ｚ１方向）に上昇する。これにより、係止孔２８とロック突起３４との係合が解除され、コネクタ１と相手側コネクタ２とが分離可能な状態となる。

なお、一対の連結アーム部２５に設けられた一対のストッパ２７は、コネクタ１のフード部１２に設けられた一対の干渉部１６（図２（ｂ）を参照）と当接可能となっている。これにより、操作部２６に矢印Ｚ２方向と反対の上方向の力が加わった場合、連結アーム部２５が過度に変位して破損することが防止され得る。

以上に説明した本発明の実施形態に係るコネクタ１によれば、係合用アーム２２の係止孔２８の後方側部分に、後端側から前端側に向けて孔幅が次第に大きくなる略台形状の孔幅拡大部２８ａが形成され、係止孔２８の前方側部分に、孔幅が幅Ｄ１で一定の略長方形状の孔幅一定部２８ｂが形成されている。そのため、例えば、係止孔２８を嵌合方向の全域に亘って幅Ｄ１で一定の略長方形状とした場合に比べ、係合用アーム２２における係止孔２８の周辺の強度低下を防止できる。

更に、孔幅拡大部２８ａによって係合用アーム２２の撓み易さが場所ごとに徐々に変化する（換言すると、係合用アーム２２の湾曲時に応力が分散される）。そのため、係合解除時において、係合用アーム２２の固定端２１の周辺等における応力集中が緩和される。

更に、孔幅拡大部２８ａの孔幅の広がりの度合い（角度θ。図４を参照）を調整すれば、係合用アーム２２の強度を任意に調整できる。そのため、相手側コネクタ２のロック突起３４の大きさに応じて孔幅の広がりの度合いを調整すれば、ロック突起３４の大小にかかわらず、係合解除時の操作性を維持できる。

また、コネクタ１によれば、係合時（嵌合時）及び係合解除時に弾性変形するロックアーム２０が耐加水分解性材料から形成されている。そのため、構成材料の加水分解に起因する劣化に伴う破損が特に発生し易いロックアーム２０について、そのような破損を防止できる。その結果、コネクタ１では、ロックアーム２０が耐加水分解性材料から形成されていない場合に比べ、高温高湿環境下にて長期間に亘って使用された場合であってもロックアーム２０の破損を防止できる。

＜他の態様＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、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、上記実施形態では、係合用アーム２２の係止孔２８の後方側部分に略台形状の孔幅拡大部２８ａが形成され、係止孔２８の前方側部分に略長方形状の孔幅一定部２８ｂが形成されている。しかし、係止孔２８の嵌合方向の全域に亘って、後端側から前端側に向けて孔幅が次第に大きくなる略台形状の孔幅拡大部２８ａが形成されていてもよい。

更に、上記実施形態では、コネクタ１（ハウジング１０及びロックアーム２０）が耐加水分解性材料からなる樹脂材料で一体的に成形されている。しかし、例えば、ハウジング１０とは別個独立に成形されたロックアーム２０がハウジング１０に後付け（接合）される態様において、係合時（嵌合時）及び係合解除時に弾性変形するロックアーム２０のみが耐加水分解性材料から成形され、ハウジング１０がＰＢＴ等のポリエステルで成形されていてもよい。

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）及び（２）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
ハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）から延出すると共に相手側コネクタ（２）と係合可能なロックアーム（２０）と、を備えたコネクタ（１）であって、
前記ロックアーム（２０）は、
片持ち梁状の第１アーム（２２）であって自由端（２３）の近傍に前記相手側コネクタ（２）との係合のための係止孔（２８）を有する第１アーム（２２）と、前記第１アーム（２２）の自由端側の端部から延出する第２アーム（２４）であって前記第１アーム（２２）の固定端（２１）周りに前記第１アーム（２２）を湾曲させることによって前記係合を解除可能な第２アーム（２４）と、を有し、
前記係止孔（２８）は、
前記固定端（２１）から前記自由端（２３）に近付くにつれて、前記第１アーム（２２）の延出方向に直交する幅方向の大きさが大きくなる孔形状（２８ａ）を少なくとも一部に有する、
コネクタ。
（２）
上記（１）に記載のコネクタにおいて、
前記ロックアーム（２０）が、耐加水分解性材料から形成されている、
コネクタ。

１コネクタ
２相手側コネクタ
１０ハウジング
２０ロックアーム
２１固定端
２２係合用アーム（第１アーム）
２３自由端
２４解除用アーム（第２アーム）
２５一対の連結アーム部
２６操作部
２８係止孔
２８ａ孔幅拡大部

Claims

ハウジングと、前記ハウジングから延出すると共に相手側コネクタと係合可能なロックアームと、を備えたコネクタであって、
前記ロックアームは、
片持ち梁状の第１アームであって自由端の近傍に前記相手側コネクタとの係合のための係止孔を有する第１アームと、前記第１アームの自由端側の端部から延出する第２アームであって前記第１アームの固定端周りに前記第１アームを湾曲させることによって前記係合を解除可能な第２アームと、を有し、
前記係止孔は、
前記固定端から前記自由端に近付くにつれて、前記第１アームの延出方向に直交する幅方向の大きさが大きくなる孔形状を少なくとも一部に有し、
前記係止孔における前記第１アームの固定端側の端面は、前記第１アームにおける前記延出方向の中央位置より前記固定端側に位置し、前記係止孔における前記第１アームの自由端側の端面は、前記第１アームの前記自由端の近傍に位置し、
前記第１アームにおける固定端側の上面の幅方向中央部には、上方に開口し下方に窪むと共に前記係止孔の前記固定端側の端面から前記第１アームの固定端までに亘って延びる溝が形成されている、
コネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記ロックアームが、耐加水分解性材料から形成されている、
コネクタ。