JP6927816B2 - 半嵌合防止コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、半嵌合防止機能を備えたコネクタに関する。

従来から、一対のコネクタが半嵌合状態であるときに、一方のコネクタから押圧されて収縮した他方のコネクタのコイルばねの復元力によって、半嵌合状態の一方のコネクタを他方のコネクタから離脱させる半嵌合防止コネクタが知られている。

この半嵌合防止コネクタでは、一対のコネクタが本嵌合状態になると、一方のコネクタのロックアームが他方のコネクタの係止突起に係止されてロックアームの撓みが解消される。すると、一方のコネクタによるコイルばねの押圧が解消されて、一方のコネクタを他方のコネクタから離脱させるコイルばねの復元力が働かなくなる。

このような半嵌合防止コネクタによれば、一対のコネクタを嵌合する際に両コネクタの端子同士が正しく接続されていない半嵌合状態が発生するのを防ぐことができる。また、半嵌合状態のときにコイルばねに蓄積された付勢力が、本嵌合状態となった後にも引き続きコイルばねに蓄積されたままとなって、コイルばねの劣化が進むのを、抑制することができる（例えば、特許文献１，２）。

特開２００２−３４３５００号公報 特開２００６−８５０９０号公報

しかしながら、上述した半嵌合防止コネクタでは、一対のコネクタが離脱状態から本嵌合状態に移行する間に一方のコネクタが他方のコネクタに対して移動するストローク分だけ、コイルばねを収縮させる必要があるので、その収縮量を上回る収縮方向の長さでコイルばねを構成する必要がある。

したがって、コイルばねを設ける他方のコネクタのコネクタハウジングを、一方のコネクタの嵌合方向において、コイルばねが収容可能な大きさで構成しなければならず、半嵌合防止コネクタ全体の大型化を招く原因となってしまう。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、一対のコネクタを半嵌合状態において離脱させる付勢力を、コネクタの大型化を招くことなく発生させることができる半嵌合防止コネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様による半嵌合防止コネクタは、
内部にそれぞれ端子を備えた一対のコネクタと、
前記一対のコネクタのうち一方のコネクタに設けられ、前記一対のコネクタの前記端子同士が接続された本嵌合状態において、前記一対のコネクタのうち他方のコネクタのロックアーム係止部に係止されるロックアームと、
前記他方のコネクタに設けられ、前記一対のコネクタの前記端子同士が接続される前の半嵌合状態において、前記他方のコネクタとの接触により撓み変形した前記ロックアームと干渉し、該ロックアームに押圧されて前記他方のコネクタに対し前記一方のコネクタの嵌合方向に移動すると共に、前記本嵌合状態において、前記ロックアーム係止部への係止により撓み変形が解消した前記ロックアームとの干渉が解消されるスライド部材と、
前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の移動経路上に少なくとも一部が配置され、前記他方のコネクタに対する前記スライド部材の前記嵌合方向への移動により変形して、前記他方のコネクタに対して前記スライド部材を前記嵌合方向の逆方向に移動させる付勢力を蓄積するウェーブワッシャと、
を備える。

本発明の第１の態様による半嵌合防止コネクタによれば、一方のコネクタを他方のコネクタに嵌合させる際、一方のコネクタのロックアームは、他方のコネクタとの接触により撓み変形して他方のコネクタのスライド部材と干渉する。ロックアームと干渉したスライド部材は、ロックアームにより押圧されて、他方のコネクタに対し嵌合方向に移動する。スライド部材が他方のコネクタに対し嵌合方向に移動すると、スライド部材の移動経路上に少なくとも一部が配置されたウェーブワッシャが変形し、スライド部材を他方のコネクタに対し嵌合方向と逆方向に移動させる付勢力がウェーブワッシャに蓄積される。

ウェーブワッシャに蓄積された付勢力は、一対のコネクタの端子同士が接続される前の半嵌合状態にあり、撓み変形したロックアームがスライド部材を押圧している間、スライド部材からロックーアームに反力として作用する。この反力は、半嵌合状態の一方のコネクタを他方のコネクタから嵌合方向の逆方向に離脱させる力として働き、一対のコネクタが半嵌合状態に維持されるのを防止する。

ウェーブワッシャの付勢力を超える力で一方のコネクタが他方のコネクタに嵌合されて、ロックアームが他方のコネクタのロックアーム係止部に係止されると、一対のコネクタの端子同士が接続されて本嵌合状態となる。一対のコネクタの本嵌合状態では、ロックアームの撓み変形が解消されて、スライド部材がロックアームと干渉しなくなる。

ロックアームと干渉しなくなったスライド部材は、ロックアームにより押圧されなくなるので、ウェーブワッシャに蓄積された付勢力は反力としてロックアームに伝わらなくなる。そして、ロックアームと干渉しなくなったスライド部材は、ウェーブワッシャに蓄積された付勢力によって、他方のコネクタに対し嵌合方向と逆方向に移動する。

嵌合方向と逆方向へのスライド部材の移動により、ウェーブワッシャに蓄積された付勢力は解放される。したがって、本嵌合状態の一方のコネクタには、他方のコネクタから嵌合方向の逆方向に離脱させる力が働らかず、一対のコネクタは本嵌合状態に維持される。

本発明の第１の態様による半嵌合防止コネクタは、以上の構成としたことから、一方のコネクタに対する他方のコネクタの半嵌合状態では、一対のコネクタ間に加わるウェーブワッシャの付勢力により一対のコネクタ同士を離間させて、両コネクタが半嵌合状態で放置されるのを防止することができる。

また、一方のコネクタに対する他方のコネクタの本嵌合状態では、スライド部材の移動によりウェーブワッシャに蓄積される付勢力を解放して、ウェーブワッシャの付勢力の劣化が進むのを抑制することができる。

ここで、一対のコネクタが離脱状態から本嵌合状態に移行する間に一方のコネクタが他方のコネクタに対して移動するストロークをＸとした場合、半嵌合状態の一対のコネクタに離脱方向の付勢力をコイルばねで付与するためには、圧縮量（＝コネクタの移動ストローク）＋コイルばね線径×（コイルばね有効巻数＋コイルばね両端の合計座巻数）の長さを収縮方向に有するコイルばねを用いる必要がある。

したがって、このコイルばねを例えば他方のコネクタに収容するならば、それ以上の寸法を一方のコネクタの嵌合方向に有するコイルばねの収容部を他方のコネクタに設ける必要がある。

これに対し、同じ圧縮量をウェーブワッシャで得るには、ウェーブワッシャの少なくとも一部を収容するためのスペースを、他方のコネクタにおけるスライド部材の移動経路上に、ワッシャ板厚＋圧縮量（＝コネクタの移動ストローク）以上の寸法のウェーブワッシャ収容部を他方のコネクタに確保すればよい。

このため、一対のコネクタが半嵌合状態にあるときに両者を離脱方向に付勢するための部材を収容するスペースを他方のコネクタに確保する際に、コイルばねを付勢に用いるよりも極めて小さいスペースで済ませることができる。よって、一対のコネクタを半嵌合状態において離脱させる付勢力を、コネクタの大型化を招くことなく発生させることができる。

また、本発明の第１の態様による半嵌合防止コネクタは、前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の前記嵌合方向への移動経路上に、該嵌合方向に沿って、複数の前記ウェーブワッシャの少なくとも一部と、前記嵌合方向において隣り合う２つのウェーブワッシャ間を仕切る仕切ホルダとが配置されている。

本発明の第１の態様による半嵌合防止コネクタによれば、単一のウェーブワッシャだけでは、他方のコネクタに対するスライド部材の嵌合方向への移動ストローク分の圧縮量を確保できなくても、複数のウェーブワッシャの圧縮量の合計でこれを確保することができる。

よって、一対のコネクタが半嵌合状態にあり、他方のコネクタに対する嵌合方向にスライド部材が移動する間、スライド部材を介して一方のコネクタに他方のコネクタから離脱する方向の付勢力を付与することができる。

さらに、本発明の第２の態様による半嵌合防止コネクタは、
前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の前記嵌合方向への移動経路上に配置された複数の前記仕切ホルダによって、前記複数のウェーブワッシャのばね定数を切り替える切替機構が構成されており、
前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の前記嵌合方向への移動経路上に、複数の前記仕切ホルダが配置されており、該複数の仕切ホルダのうち少なくとも１つは、前記他方のコネクタに設けられたホルダ係止部に対して係止及び係止解除される係止片を有するロックホルダで構成されており、
前記切替機構の初期状態では、前記ホルダ係止部に前記係止片が係止されており、
前記切替機構によるばね定数の切替時では、前記ホルダ係止部と前記係止部との係止状態が解除されるまでは、前記スライド部材により前記ロックホルダが前記嵌合方向に押圧されて、該ロックホルダで保持された前記ウェーブワッシャが弾性変形し、
前記ホルダ係止部と前記係止片との係止状態が解除された後は、前記スライド部材による押圧で前記ロックホルダが前記嵌合方向に移動して、該ロックホルダ及び前記仕切ホルダによって仕切られた前記各ウェーブワッシャが前記嵌合方向にそれぞれ移動し弾性変形する。

本発明の第２の態様による半嵌合防止コネクタによれば、ロックホルダの係止片と他方のコネクタのホルダ係止部との係止中は、ロックホルダによって仕切られたスライド部材側のウェーブワッシャのばね定数の付勢力がスライド部材を介して一方のコネクタに付与される。

一方、ロックホルダの係止片と他方のコネクタのホルダ係止部との係止が解除されると、他方のコネクタに対するスライド部材の移動ストロークをウェーブワッシャの数で按分したストローク分、各ウェーブワッシャがそれぞれ圧縮されて、全てのウェーブワッシャにより、単体でのばね定数をウェーブワッシャの数で除したばね定数の付勢力が生じる。即ち、全てのウェーブワッシャからスライド部材に付与される付勢力のばね定数が、ロックホルダの係止片と他方のコネクタのホルダ係止部との係止時よりも低い値に切り替わる。

このため、一方のコネクタの他方のコネクタに対する嵌合の初期には、複数のウェーブワッシャからスライド部材を介して他方のコネクタから一方のコネクタに付与される付勢力のばね定数を高くして、一対のコネクタが半嵌合状態となるのを積極的に防止することができる。その上で、一方のコネクタが他方のコネクタにある程度嵌合されてからは、本嵌合状態に向けての一方のコネクタの他方のコネクタに対する嵌合に必要な挿入力を下げて、低嵌合力で一対のコネクタを本嵌合させることができる。

本発明によれば、一対のコネクタを半嵌合状態において離脱させる付勢力を、コネクタの大型化を招くことなく発生させることができる。

本発明の第１実施形態に係る半嵌合防止コネクタを半割状態で示す斜視図である。 図１の半嵌合防止コネクタの嵌合前で各ウェーブワッシャが弾性変形する前の初期状態を示す断面図である。 図１の半嵌合防止コネクタの半嵌合状態で各ウェーブワッシャが弾性変形した状態を示す断面図である。 図１の半嵌合防止コネクタの本嵌合状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る半嵌合防止コネクタの嵌合前でウェーブワッシャが弾性変形する前の初期状態を示す断面図である。 図５の半嵌合防止コネクタの本嵌合状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る半嵌合防止コネクタの嵌合前で各ウェーブワッシャが弾性変形する前の初期状態を示すもので、（ａ）は半嵌合防止コネクタの全体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ部の拡大断面図である。 図７の半嵌合防止コネクタの半嵌合状態で１番目のウェーブワッシャが弾性変形した状態を示すもので、（ａ）は半嵌合防止コネクタの全体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ部の拡大断面図である。 図７の半嵌合防止コネクタの半嵌合状態で各ウェーブワッシャが弾性変形した状態を示すもので、（ａ）は半嵌合防止コネクタの全体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ部の拡大断面図である。 図７の半嵌合防止コネクタの本嵌合状態を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は本発明の第１実施形態に係る半嵌合防止コネクタを半割状態で示す斜視図である。図１に示す本実施形態の半嵌合防止コネクタ１は、雌コネクタ１０（請求項中の一方のコネクタに相当）と、雌コネクタ１０が嵌合される雄コネクタ３０（請求項中の他方のコネクタに相当）とを備えている。

雌コネクタ１０は、円筒状の雌ハウジング１１と雌端子１３（請求項中の一方のコネクタの端子に相当）とを有している。

雌ハウジング１１は、雌端子１３が複数収容される雌端子収容部１５と、雌コネクタ１０を雄コネクタ３０に嵌合すると雄コネクタ３０に係止されるロックアーム１７とを有している。

雌端子収容部１５は、雄コネクタ３０への嵌合側の前端が開放された有底の円筒状を呈しており、雌ハウジング１１の内側に同心円状に形成されている。雌端子収容部１５の後端は、雌ハウジング１１の中心軸方向中央部の隔壁１９によって閉鎖されている。雌端子収容部１５に収容された各雌端子１３の基部は、隔壁１９にそれぞれ取り付けられている。

ロックアーム１７は、雌ハウジング１１における雌端子収容部１５の前端側の外周部分に、雌ハウジング１１の周方向に間隔をおいて複数形成されている。各ロックアーム１７は、雌端子収容部１５の前端から後端に向けて雌ハウジング１１に形成された一対のスリットにより形成されていて、雌端子収容部１５の後端側で片持ち支持されている。各ロックアーム１７の先端内側には、係止突起２１がそれぞれ形成されている。

雄コネクタ３０は、円筒状の雄ハウジング３１と雄端子３３（請求項中の他方のコネクタの端子に相当）とを有している。

雄ハウジング３１は、雌コネクタ１０の雌ハウジング１１が内部に挿入される円筒状のスライド部材３５と、雌コネクタ１０の雌端子収容部１５が内部に挿入される円筒状の雄端子収容部３７と、雄端子収容部３７に連設された円筒状のワッシャ支持部３９と、ワッシャ支持部３９に支持された複数のウェーブワッシャ４１とを有している。

スライド部材３５は、雌ハウジング１１が挿入される前端側に、雌ハウジング１１の外径よりも大きい内径のフード部４３を有している。スライド部材３５の後端側には、フード部４３よりも大きい内径のワッシャ収容室４５が形成されている。ワッシャ収容室４５の後端には、ワッシャ収容室４５の径方向内側に向けてストッパ片４７が突設されている。

雄端子収容部３７は、雌コネクタ１０の嵌合側の前端が開放された有底の円筒状を呈しており、雌ハウジング１１の内径よりも小さい外径と、雌端子収容部１５の外径よりも大きい内径とで形成されている。雄端子収容部３７は、雄ハウジング３１のフード部４３の内部に配置されている。雄端子収容部３７の前端は、フード部４３の前端４９から突出している。

雄端子収容部３７の後端は、隔壁５１によって閉鎖されている。雄端子収容部３７に収容された各雄端子３３の基部は、隔壁５１にそれぞれ取り付けられている。雄端子収容部３７の外周面には、円環状の係止溝５３（請求項中のロックアーム係止部に相当）が形成されている。係止溝５３には、雄コネクタ３０に雌コネクタ１０が本嵌合した状態で、ロックアーム１７の係止突起２１が係止される。

ワッシャ支持部３９は、雄端子収容部３７の隔壁５１の後側に連設された円筒状を呈しており、雄端子収容部３７の外形よりも小さい外径で形成されている。ワッシャ支持部３９の後端には、ワッシャ支持部３９の径方向外側に向けてフランジ部５５が突設されている。

フランジ部５５は、スライド部材３５のワッシャ収容室４５の内径よりも小さく、かつ、ワッシャ収容室４５のストッパ片４７の内径よりも大きい径で形成されている。フランジ部５５は、スライド部材３５を雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対して、雄コネクタ３０に対する雌コネクタ１０の嵌合方向Ｘ及び離脱方向Ｙ（請求項中の嵌合方向の逆方向に相当）に相対移動させることで、ワッシャ収容室４５の隔壁５１とストッパ片４７との間を移動することができる。

各ウェーブワッシャ（波形座金）４１は、ステンレススチール（ＳＵＳ）等のばね鋼製により孔開き円板状に形成された平座金を波型に曲げたもので、孔の軸方向に圧縮されることでばねの働きをする。なお、ウェーブワッシャ４１のばね定数ｋは、外径、内径、厚さ、波形の山数、非圧縮変形時の軸方向の自由高さ、圧縮変形時の軸方向圧縮量等によって定まる。なお、図１に示す例のウェーブワッシャ４１は、３つの山を有している（山数＝３）。

各ウェーブワッシャ４１は、ワッシャ支持部３９の外側に間隔をおいて巻装されている。隣り合う２つのウェーブワッシャ４１，４１間には、孔開き円板状の仕切ホルダ５７が介設されている。図１に示す例では、３つのウェーブワッシャ４１の間に２つの仕切ホルダ５７を介設している。

これらのウェーブワッシャ４１及び仕切ホルダ５７は、スライド部材３５のワッシャ収容室４５内において、ワッシャ支持部３９に対しその中心軸方向に移動可能に構成されている。ワッシャ支持部３９の中心軸方向における両端のウェーブワッシャ４１は、ワッシャ収容室４５の端面５９と、ワッシャ支持部３９のストッパ片４７とにそれぞれ当接している。

このように構成された本実施形態の半嵌合防止コネクタ１では、雌コネクタ１０を嵌合方向Ｘに移動させて雄コネクタ３０に近付けると、雄ハウジング３１の雄端子収容部３７の前端に、雌ハウジング１１の各ロックアーム１７の係止突起２１が干渉する。

すると、図２の断面図に示すように、係止突起２１が雄端子収容部３７の外周面に乗り上げてロックアーム１７が撓み変形し、雄端子収容部３７の外周面上を係止突起２１が摺動する。また、撓み変形したロックアーム１７が、雄ハウジング３１のスライド部材３５のフード部４３の前端４９に当接する。

なお、この状態では、雌コネクタ１０の雌端子１３には雄コネクタ３０の雄端子３３は挿入されていない。

そこで、雌コネクタ１０を嵌合方向Ｘに移動させて雄コネクタ３０にさらに近付けると、フード部４３の前端４９に当接したロックアーム１７が、図３の断面図に示すように、スライド部材３５を雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対して嵌合方向Ｘに移動させる。これと共に、雌コネクタ１０の雌端子収容部１５が雄コネクタ３０の雄端子収容部３７内に挿入される。

すると、雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対するスライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストロークに応じた長さで、雌コネクタ１０の雌端子１３に雄コネクタ３０の雄端子３３の先端が挿入され始める。このため、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０とは、雌端子１３に対する雄端子３３の挿入が不十分な半嵌合状態となる。この半嵌合状態では、雌端子１３と雄端子３３との間に、雄端子３３の挿入長さに応じた接触抵抗が生じる。

なお、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０との半嵌合状態では、ロックアーム１７の係止突起２１は雄端子収容部３７の係止溝５３に達していないので、係止突起２１は係止溝５３に係止されていない。

また、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０との半嵌合状態では、スライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストローク分だけ、ワッシャ収容室４５の端面５９がワッシャ支持部３９のストッパ片４７に近づく。このため、３つのウェーブワッシャ４１が、スライド部材３５の移動ストロークの３分の１ずつ、中心軸方向にそれぞれ圧縮される。

この圧縮により、３つのウェーブワッシャ４１には、雄コネクタ３０のスライド部材３５を介して、スライド部材３５のフード部４３の前端４９にロックアーム１７が当接した雌コネクタ１０を離脱方向Ｙに付勢する弾発力が蓄積される。この弾発力は、雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対するスライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストロークに応じた大きさとなる。

ここで、本実施形態の雄コネクタ３０のように、ウェーブワッシャ４１を仕切ホルダ５７を介して３つ直列に接続した場合、雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対してスライド部材３５が嵌合方向Ｘに移動すると、各ウェーブワッシャ４１が、スライド部材３５の移動ストロークの３分の１ずつ圧縮される。

このため、ウェーブワッシャ４１を３つ直列に接続して使用した場合の各ウェーブワッシャ４１のばね定数ｋ′は、単体で使用した場合のウェーブワッシャ４１のばね定数ｋを、直列に接続したウェーブワッシャ４１の数（＝３）で按分した、ｋ／３となる。そして、直列に接続した３つのウェーブワッシャ４１の合成ばね定数Ｋが、ウェーブワッシャ４１を単体で使用した場合のばね定数ｋと同じ値（（ｋ／３）×３＝ｋ）となる。

そして、スライド部材３５の移動ストロークの３分の１ずつ圧縮された各ウェーブワッシャ４１には、スライド部材３５が雌コネクタ１０を離脱方向Ｙに付勢する付勢力が雌端子１３と雄端子３３との接触抵抗を上回るような大きさの弾発力を、それぞれ蓄積させる必要がある。

よって、各ウェーブワッシャ４１のばね定数ｋは、以上の点を考慮して、適切な値に設定されている。

したがって、本実施形態の半嵌合防止コネクタ１では、雌コネクタ１０の雄コネクタ３０に対する嵌合操作が半嵌合状態において中止されると、スライド部材３５の移動ストロークの３分の１ずつ圧縮変形した３つのウェーブワッシャ４１に蓄積された弾発力を合計した付勢力によって、雌コネクタ１０が雄コネクタ３０から離脱される。

一方、雄コネクタ３０に対して半嵌合状態にある雌コネクタ１０を嵌合方向Ｘにさらに移動させると、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０とは、雌端子１３に対して雄端子３３が十分に挿入された本嵌合状態となる。この本嵌合状態では、図４の断面図に示すように、ロックアーム１７の係止突起２１が雄端子収容部３７の係止溝５３に到達し、係止突起２１が係止溝５３に係止されて、ロックアーム１７の撓み変形が解消される。

すると、スライド部材３５の前端４９に当接していたロックアーム１７の係止突起２１が、スライド部材３５の前端４９の移動軌跡上からフード部４３の内側に退避する。これにより、雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対してスライド部材３５が離脱方向Ｙに移動可能となる。よって、各ウェーブワッシャ４１の弾発力でスライド部材３５が離脱方向Ｙに付勢されて移動範囲の前端に移動し、各ウェーブワッシャ４１に蓄積された弾発力が解放される。

そして、係止突起２１が雄端子収容部３７の係止溝５３に係止されて撓み変形が解消されたロックアーム１７が、ロックアーム１７を設けた雌コネクタ１０の雌端子収容部１５ごと、スライド部材３５のフード部４３の内側に挿入される。このため、ロックアーム１７が外側に撓み変形できなくなり、雄端子収容部３７の係止溝５３に対する係止突起２１の係止が解除不可能となる。よって、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０との本嵌合状態が強固に保持される。

なお、本嵌合状態の雌コネクタ１０と雄コネクタ３０とを離脱させる場合は、スライド部材３５を雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対して嵌合方向Ｘにスライドさせて、係止突起２１が雄端子収容部３７の係止溝５３に係止されて撓み変形が解消されたロックアーム１７を露出させる。これにより、各ウェーブワッシャ４１がスライド部材３５の移動ストロークの３分の１ずつ圧縮され、各ウェーブワッシャ４１に弾発力が蓄積される。

そして、スライド部材３５を嵌合方向Ｘにスライドさせたままの状態で、雌コネクタ１０を雄コネクタ３０に対して離脱方向Ｙに移動させて、ロックアーム１７の係止突起２１と雄端子収容部３７の係止溝５３との係止を解除させる。すると、係止突起２１が雄端子収容部３７の外周面上に乗り上げて、ロックアーム１７が外側に撓み変形する。そして、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０とが半嵌合状態となる。

そこで、スライド部材３５の嵌合方向Ｘへのスライド操作を止めて、各ウェーブワッシャ４１の弾発力によりスライド部材３５を雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対して離脱方向Ｙに移動させる。すると、図３に示すように、外側に撓み変形したロックアーム１７がスライド部材３５のフード部４３の前端４９に当接する。

そして、各ウェーブワッシャ４１の弾発力により離脱方向Ｙに移動したスライド部材３５から、ロックアーム１７を介して雌コネクタ１０に、離脱方向Ｙへの付勢力が加わる。この付勢力により、半嵌合状態の雌コネクタ１０が雄コネクタ３０に対して離脱方向Ｙに移動し、やがて雌コネクタ１０と雄コネクタ３０とが完全に離脱する。

以上に説明した本実施形態の半嵌合防止コネクタ１では、スライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストロークに応じた、半嵌合状態の雌コネクタ１０を離脱方向Ｙに付勢する弾発力を、雄コネクタ３０の直列に接続した３つのウェーブワッシャ４１に、按分して蓄積させる構成とした。

しかし、図５の断面図に示す本発明の第２実施形態に係る半嵌合防止コネクタ１Ａのように、スライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストロークに応じた、半嵌合状態の雌コネクタ１０を離脱方向Ｙに付勢する弾発力を、雄コネクタ３０Ａのワッシャ収容室４５に収容した１つのウェーブワッシャ６０に蓄積させる構成としてもよい。

なお、第２実施形態の半嵌合防止コネクタ１Ａの雄コネクタ３０Ａは、第１実施形態の半嵌合防止コネクタ１の雄コネクタ３０における３つのウェーブワッシャ４１及び２つの仕切ホルダ５７を、１つのウェーブワッシャ６０に置き換えて、その分、雄コネクタ３０Ａのワッシャ支持部３９とワッシャ収容室４５を短くした点で、第１実施形態の雄コネクタ３０と構成が異なっている。雌コネクタ１０の構成は第１実施形態の半嵌合防止コネクタ１と同じである。

このように構成された第２実施形態の半嵌合防止コネクタ１Ａでも、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ａとの本嵌合状態においては、図６の断面図に示すように、ロックアーム１７の係止突起２１が雄端子収容部３７の係止溝５３に係止される。そして、スライド部材３５がウェーブワッシャ６０の弾発力で付勢されて離脱方向Ｙに移動し、撓み変形が解消されたロックアーム１７が、ロックアーム１７を設けた雌コネクタ１０の雌端子収容部１５ごと、スライド部材３５のフード部４３の内側に挿入される。

このため、ロックアーム１７が外側に撓み変形できなくなり、雄端子収容部３７の係止溝５３に対する係止突起２１の係止が解除不可能となる。よって、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ａとの本嵌合状態が強固に保持される。

ここで、ウェーブワッシャ６０に、材質：ステンレススチール（ＳＵＳ３０４；１８クロムステンレス）、板厚：０．３［ｍｍ］、内径：２７．０［ｍｍ］、外径：４２．０［ｍｍ］、山数：３［山］、自由高さ：３．０［ｍｍ］、圧縮量：２．０［ｍｍ］、弾性力：８０［Ｎ］のものを用いた場合を想定する。

この場合、ワッシャ収容室４５を、雄コネクタ３０Ａの周方向の全周に亘って形成すると、ワッシャ収容室４５に必要な最小のスペースは、嵌合方向Ｘ及び離脱方向Ｙにおいて、ウェーブワッシャ６０の自由高さと圧縮量とを足した５．０［ｍｍ］となる。

また、ワッシャ収容室４５を雄コネクタ３０Ａの周方向の一部だけに形成すると、ワッシャ収容室４５に必要な最小のスペースは、嵌合方向Ｘ及び離脱方向Ｙにおいて、ウェーブワッシャ６０の板厚と圧縮量とを足した２．３［ｍｍ］となる。

一方、ウェーブワッシャ６０と同じ弾性力（＝８０［Ｎ］）をコイルばねによって得ようとすると、コイルばねのスペックは、ステンレス鋼線（ＳＵＳ３０４ＷＰＢ）、ばね線径：５．０［ｍｍ］、内径：３２．０［ｍｍ］、外径：４２．０［ｍｍ］、有効巻数：５［巻］、座巻数：１［巻］、自由高さ：３８．０［ｍｍ］、取付時高さ：３６．０［ｍｍ］、圧縮量：２．０［ｍｍ］となる。

この場合、雄コネクタ３０Ａには、コイルばねを収容するためのスペースとして、最小でも、線径×（有効巻数＋２×座巻数）＋圧縮量＝５．０×（５＋２×１）＋２．０＝３７．０［ｍｍ］となる。

したがって、スライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストロークに応じた弾発力を蓄積するものとしてウェーブワッシャ６０を用いることで、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ａとが半嵌合状態にあるときに雌コネクタ１０を雄コネクタ３０Ａから離脱させる付勢力を、雄コネクタ３０Ａの大型化を招くことなく発生（蓄積）させることができる。

なお、第１実施形態の半嵌合防止コネクタ１のように、雄コネクタ３０のワッシャ収容室４５に、２つの仕切ホルダ５７を挟んで直列に接続した３つのウェーブワッシャ４１を収容する構成とした場合でも、同じ弾性力を発生するコイルばねよりも、雄コネクタ３０のワッシャ収容室４５に確保するスペースが小さくなる。

このため、スライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストロークに応じた弾発力を蓄積するものとして、直列に接続した３つのウェーブワッシャ４１を用いても、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０とが半嵌合状態にあるときに雌コネクタ１０を雄コネクタ３０から離脱させる付勢力を、雄コネクタ３０の大型化を招くことなく発生（蓄積）させることができる。

なお、図７（ａ）の断面図に示す本発明の第３実施形態に係る半嵌合防止コネクタ１Ｂの雄コネクタ３０Ｂのように、第１実施形態の半嵌合防止コネクタ１の雄コネクタ３０における２つの仕切ホルダ５７のうち１つ（図７（ａ）中の雄コネクタ３０Ｂの前端側）を、ロックホルダ６１とする構成としてもよい。

ロックホルダ６１は、仕切ホルダ５７の内周縁からワッシャ支持部３９の外周面に沿って延出した弾性変形可能なアーム部６３を有している。アーム部６３の内側には係止片６５が形成されており、アーム部６３の先端外側には撓み止め突起６７が突設されている。

係止片６５は、ワッシャ支持部３９の外周面に形成した円環状の係止溝６９（請求項中のホルダ係止部に相当）に係止及び係止解除される。撓み止め突起６７は、移動範囲の前端に位置するスライド部材３５のフード部４３の小径部７１に対向して配置される。

この構成による半嵌合防止コネクタ１Ｂでは、仕切ホルダ５７とロックホルダ６１とで、直列に接続した３つのウェーブワッシャ４１の合成ばね定数Ｋの切替機構７３が構成される。

この構成による半嵌合防止コネクタ１Ｂでは、雌コネクタ１０を雄コネクタ３０Ｂに嵌合させ始めると、雄コネクタ３０Ｂの雄端子収容部３７の外周面上に係止突起２１が乗り上げて雌コネクタ１０の外側に撓み変形したロックアーム１７が、スライド部材３５のフード部４３の前端４９に当接する。

このとき、ロックホルダ６１のアーム部６３は、図７（ａ）中のＡ部を拡大した図７（ｂ）の断面図に示すように、係止片６５がワッシャ支持部３９の係止溝６９に係止された状態となる。この状態では、嵌合方向Ｘや離脱方向Ｙへのロックホルダ６１の移動が規制される。

また、この状態では、スライド部材３５のフード部４３の小径部７１がアーム部６３の撓み止め突起６７に対向して配置されて、ワッシャ支持部３９の外側への撓み止め突起６７の移動を規制する。このため、アーム部６３は、ワッシャ支持部３９の係止溝６９に係止片６５が係止した状態に保持される。

なお、この状態では、雌コネクタ１０の雌端子１３には雄コネクタ３０Ｂの雄端子３３は挿入されていない。

そこで、雌コネクタ１０を嵌合方向Ｘに移動させて雄コネクタ３０Ｂにさらに近付けると、フード部４３の前端４９に当接したロックアーム１７が、図８（ａ）の断面図に示すように、スライド部材３５を雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対して嵌合方向Ｘに移動させる。これと共に、雌コネクタ１０の雌端子収容部１５が雄コネクタ３０Ｂの雄端子収容部３７内に挿入される。

すると、雄端子収容部３７及びワッシャ支持部３９に対するスライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストロークに応じた長さで、雌コネクタ１０の雌端子１３に雄コネクタ３０Ｂの雄端子３３の先端が挿入され始める。このため、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとは、雌端子１３に対する雄端子３３の挿入が不十分な半嵌合状態となる。この半嵌合状態では、雌端子１３と雄端子３３との間に、雄端子３３の挿入長さに応じた接触抵抗が生じる。

なお、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとの半嵌合状態では、ロックアーム１７の係止突起２１は雄端子収容部３７の係止溝５３に達していないので、係止突起２１は係止溝５３に係止されていない。

また、この半嵌合状態では、図８（ａ）中のＢ部を拡大した図８（ｂ）の断面図に示すように、スライド部材３５のフード部４３の小径部７１がアーム部６３の撓み止め突起６７の対向位置を通過し、アーム部６３の撓み止め突起６７とフード部４３の内周面との間にクリアランスが生じる。このクリアランスにより撓み止め突起６７は、ワッシャ支持部３９の外側に移動できる状態となる。

ところで、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとの半嵌合状態では、図８（ａ）に示すように、スライド部材３５の嵌合方向Ｘへの移動ストローク分だけ、ワッシャ収容室４５の端面５９がワッシャ支持部３９のストッパ片４７に近づく。このとき、ロックホルダ６１は、アーム部６３の係止片６５がワッシャ支持部３９の係止溝６９に係止されているので、嵌合方向Ｘや離脱方向Ｙへの移動が規制されている。

このため、３つのウェーブワッシャ４１のうち、ワッシャ収容室４５の端面５９とロックホルダ６１との間に配置された、雄コネクタ３０Ｂの前端側のウェーブワッシャ４１が、スライド部材３５の移動ストローク分だけ中心軸方向に圧縮される。すると、雄コネクタ３０Ｂの前端側のウェーブワッシャ４１に弾発力が蓄積され、その応力がロックホルダ６１に加わる。

但し、この応力が、アーム部６３の係止片６５とワッシャ支持部３９の係止溝６９との係止力を上回るまでは、ロックホルダ６１は嵌合方向Ｘや離脱方向Ｙに移動しない。

そして、雌コネクタ１０を嵌合方向Ｘに移動させて雄コネクタ３０Ｂにさらに近付けると、雄コネクタ３０Ｂの前端側のウェーブワッシャ４１に蓄積された弾発力によりロックホルダ６１に加わる応力が、アーム部６３の係止片６５とワッシャ支持部３９の係止溝６９との係止力を上回る。

すると、図９（ａ）の断面図に示すように、係止片６５と係止溝６９との係止が解除されて、図９（ｂ）に示すように、係止片６５がワッシャ支持部３９の外周面上に乗り上げる。これにより、アーム部６３がワッシャ支持部３９の外側に撓み変形する。撓み変形したアーム部６３の撓み止め突起６７は、アーム部６３とフード部４３の内周面とのクリアランス部分に逃がされる。

また、係止片６５と係止溝６９との係止が解除されることで、図８（ａ）に示すように、ロックホルダ６１が、雄コネクタ３０Ｂの前端側のウェーブワッシャ４１に蓄積された弾発力の応力によって、嵌合方向Ｘに移動する。すると、仕切ホルダ５７の両側の各ウェーブワッシャ４１が、ロックホルダ６１の嵌合方向Ｘへの移動ストロークの半分ずつ圧縮される。

そして、雄コネクタ３０Ｂに対して半嵌合状態にある雌コネクタ１０を嵌合方向Ｘにさらに移動させると、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとは、雌端子１３に対して雄端子３３が十分に挿入された本嵌合状態となる。この本嵌合状態では、図１０の断面図に示すように、ロックアーム１７の係止突起２１が雄端子収容部３７の係止溝５３に到達し、係止突起２１が係止溝５３に係止されて、ロックアーム１７の撓み変形が解消される。

なお、雄コネクタ３０Ｂと本嵌合状態となった雌コネクタ１０のロックアーム１７は、第１及び第２実施形態の半嵌合防止コネクタ１，１Ａと同じく、雌コネクタ１０の雌端子収容部１５ごと、スライド部材３５のフード部４３の内側に挿入される。このため、雄端子収容部３７の係止溝５３に対する係止突起２１の係止が解除不可能となり、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとの本嵌合状態が強固に保持される。

また、本嵌合状態の雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとを離脱させる場合の手順は、第１実施形態の半嵌合防止コネクタ１における、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０とを離脱させる場合の手順と同じである。

そして、本実施形態の半嵌合防止コネクタ１Ｂでは、係止片６５と係止溝６９との係止解除でロックホルダ６１が嵌合方向Ｘに移動することで、切替機構７３が、３つのウェーブワッシャ４１の合成ばね定数Ｋを、ロックホルダ６１の移動前の高い値から低い値に切り替える。

このように構成することで、第１及び第２実施形態の半嵌合防止コネクタ１，１Ａと同様の効果を得ることができる。また、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとの半嵌合状態では、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとを離脱させるのに必要な弾性力がウェーブワッシャ４１に蓄積され、かつ、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０Ｂとの本嵌合状態の直前に必要な雌コネクタ１０の雄コネクタ３０Ｂへの挿入力が必要以上に大きくならないようにすることができる。

なお、上述した各実施形態では、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０，３０Ａ，３０Ｂとの本嵌合状態においてロックアーム１７が係止される係止部として、雄コネクタ３０の雄端子収容部３７に係止溝５３（凹部）を設け、係止溝５３に係止される係止突起２１（凸部）をロックアーム１７に設けた。しかし、雄端子収容部３７に係止部として凸部を設け、これに係止可能な凹部をロックアーム１７に設けても良い。その場合、ロックアーム１７は、雌コネクタ１０と雄コネクタ３０，３０Ａ，３０Ｂとの半嵌合状態において、雄ハウジング３１の前端に乗り上げて撓み変形するように構成しても良い。

また、上述した各実施形態では、ロックアーム１７を雌コネクタ１０の雌ハウジング１１に設け、スライド部材３５を雄コネクタ３０，３０Ａ，３０Ｂの雄ハウジング３１に設けたが、雌コネクタ１０側にスライド部材を設け、雄コネクタ３０，３０Ａ，３０Ｂ側にロックアームを設けても良い。

さらに、ウェーブワッシャ４１を複数設ける場合、その数は、第１及び第３実施形態で説明した３つに限らず、２つでも４つ以上でもよい。また、半嵌合防止コネクタに設けるロックアームとスライド部材は、一組であっても良く複数組であっても良い。

本発明は、半嵌合防止機能を備えたコネクタに適用して極めて有用である。

１，１Ａ，１Ｂ 半嵌合防止コネクタ
１０ 雌コネクタ（一方のコネクタ）
１１ 雌ハウジング
１３ 雌端子（一方のコネクタの端子）
１５ 雌端子収容部
１７ ロックアーム
１９ 雌端子収容部隔壁
２１ 係止突起
３０，３０Ａ，３０Ｂ 雄コネクタ（他方のコネクタ）
３１ 雄ハウジング
３３ 雄端子（他方のコネクタの端子）
３５ スライド部材
３７ 雄端子収容部
３９ ワッシャ支持部
４１，６０ ウェーブワッシャ
４３ フード部
４５ ワッシャ収容室
４７ ストッパ片
４９ 前端
５１ 雄端子収容部隔壁
５３ 係止溝（ロックアーム係止部）
５５ フランジ部
５７ 仕切ホルダ
５９ ワッシャ収容室端面
６０ ウェーブワッシャ
６１ ロックホルダ（仕切ホルダ）
６３ アーム部
６５ 係止片
６７ 撓み止め突起
６９ 係止溝（ホルダ係止部）
７１ フード部小径部
７３ 切替機構
Ｘ 嵌合方向
Ｙ 離脱方向（嵌合方向の逆方向）

Claims (2)

1. 内部にそれぞれ端子を備えた一対のコネクタと、
   前記一対のコネクタのうち一方のコネクタに設けられ、前記一対のコネクタの前記端子同士が接続された本嵌合状態において、前記一対のコネクタのうち他方のコネクタのロックアーム係止部に係止されるロックアームと、
   前記他方のコネクタに設けられ、前記一対のコネクタの前記端子同士が接続される前の半嵌合状態において、前記他方のコネクタとの接触により撓み変形した前記ロックアームと干渉し、該ロックアームに押圧されて前記他方のコネクタに対し前記一方のコネクタの嵌合方向に移動すると共に、前記本嵌合状態において、前記ロックアーム係止部への係止により撓み変形が解消した前記ロックアームとの干渉が解消されるスライド部材と、
   前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の移動経路上に少なくとも一部が配置され、前記他方のコネクタに対する前記スライド部材の前記嵌合方向への移動により変形して、前記他方のコネクタに対して前記スライド部材を前記嵌合方向の逆方向に移動させる付勢力を蓄積するウェーブワッシャと、
   を備え、
   前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の前記嵌合方向への移動経路上に、該嵌合方向に沿って、複数の前記ウェーブワッシャの少なくとも一部と、前記嵌合方向において隣り合う２つのウェーブワッシャ間を仕切る仕切ホルダとが配置されている
   半嵌合防止コネクタ。
2. 前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の前記嵌合方向への移動経路上に配置された複数の前記仕切ホルダによって、前記複数のウェーブワッシャのばね定数を切り替える切替機構が構成されており、
   前記他方のコネクタにおける前記ロックアームに押圧された前記スライド部材の前記嵌合方向への移動経路上に、複数の前記仕切ホルダが配置されており、該複数の仕切ホルダのうち少なくとも１つは、前記他方のコネクタに設けられたホルダ係止部に対して係止及び係止解除される係止片を有するロックホルダで構成されており、
   前記切替機構の初期状態では、前記ホルダ係止部に前記係止片が係止されており、
   前記切替機構によるばね定数の切替時では、前記ホルダ係止部と前記係止片との係止状態が解除されるまでは、前記スライド部材により前記ロックホルダが前記嵌合方向に押圧されて、該ロックホルダで保持された前記ウェーブワッシャが弾性変形し、
   前記ホルダ係止部と前記係止片との係止状態が解除された後は、前記スライド部材による押圧で前記ロックホルダが前記嵌合方向に移動して、該ロックホルダ及び前記仕切ホルダによって仕切られた前記各ウェーブワッシャが前記嵌合方向にそれぞれ移動し弾性変形する、
   請求項１記載の半嵌合防止コネクタ。

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