JP7277920B2 - 電気コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、電気コネクタに関する。特に、相手側コネクタとの結合を維持するためのロックレバーを備えた電気コネクタであって、相手側コネクタと非結合時に、ロックレバーが容易に作動しないプレロック機構を有する電気コネクタの構造に関する。
例えば、自動車は、多くのワイヤハーネス(コネクタ付き電線束)を内部に設置している。自動車などで使用されるワイヤハーネスの電気コネクタは、接続端子数が多いものが知られている。接続端子数が多い電気コネクタは、相手側コネクタとの結合力が大きくなるため、梃子の原理を利用したロックレバー付きの電気コネクタが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
実開平5-90850号公報
図13は、従来技術による電気コネクタの構成を示す図であり、図13(A)は、電気コネクタの斜視図、図13(B)は、電気コネクタの斜視分解組立図、図13(C)は、電気コネクタの要部縦断面図である。
図14は、従来技術による電気コネクタを改良した図であり、図14(A)は、改良したロックレバー付き電気コネクタの要部を拡大した斜視図、図14(B)は、図14(A)の部分図である。
なお、本願の図13(A)から図13(C)は、特許文献1の図1から図3に相当している。又、本願の図14(A)と図14(B)は、特許文献1の図4と図5に相当している。
図13を参照すると、従来技術による電気コネクタ(以下、プラグという)8は、一方の面を開口した箱状のハウジング8hと門型のロックレバー8rを備えている。ハウジング8hは、多数の接続端子(図示せず)を内部に配列している。
図13を参照すると、相手側電気コネクタ(以下、リセプタクルという)9は、直方体状のハウジング9hを備えている。ハウジング9hは、プラグ8の接続端子(図示せず)と接続できる相手側接続端子(図示せず)を内部に配列している。
図13(A)又は図13(B)を参照すると、ハウジング8hは、その一方の開口面から相手側のハウジング9hを内部に導入でき、ハウジング9hと嵌合できる。
図13(B)を参照すると、ロックレバー8rは、一対の二等辺三角形状のアーム81a・81aとグリップ81gで構成している。一対のアーム81a・81aは、対向配置されている。一対のアーム81a・81aの間には、ハウジング8hをその外壁から導入できる。グリップ81gは、一対のアーム81a・81aの先端部同士を連結している。
図13(B)を参照すると、ロックレバー8rは、軸孔81hをアーム81aの基端部に開口している。又、ロックレバー8rは、円弧状のカム溝81cをアーム81aの基端部に開口している。カム溝81cの仮想の中心は、軸孔81hの中心より偏心している。
図13(B)を参照すると、ハウジング8hは、その両側面の外壁から突出した一対の支持ピン82p・82pを有している。一対の支持ピン82p・82pは、相反する向きに向かっている。一対のアーム81a・81aを広げることで、支持ピン82pを軸孔81hに係合できる。そして、ハウジング8hに対して、ロックレバー8rを回転自在に連結できる(図13(A)参照)。
図13(A)を参照すると、ハウジング9hは、その両側面の外壁から突出した一対の円柱状の係止ピン91p・91pを有している。一対の係止ピン91p・91pは、相反する向きに向かっている。
図13(A)を参照して、ハウジング9hをハウジング8hに向かって移動すると、カム溝81cに連通した溝部81dに係止ピン91pを導入できる。ハウジング9hをハウジング8hに向かって更に移動すると、係止ピン91pをカム溝81cに導入できる。
図13(A)を参照して、係止ピン91pがカム溝81cに係合した状態から、グリップ81gを把持して、係止ピン91pを回転中心として時計方向に回転することで、カム溝81cの軌跡で係止ピン91pを案内でき、ハウジング9hをハウジング8hの内部に導入できる。そして、プラグ8とリセプタクル9を電気的に接続できる。
図13を参照すると、従来技術による電気コネクタは、梃子の原理を利用したロックレバーを用いて、相手側コネクタを結合しているので、接続端子数が多い電気コネクタを容易に結合できる。
図13を参照すると、ハウジング8hは、一対の覆い片83・83を更に備えている。覆い片83は、ロックレバー8rのアーム81aを導入できるように、ハウジング8hの側面の外壁から離隔している。
図13(B)又は図13(C)を参照すると、一方の覆い片83は、ランス83rを有している。ランス83rは、一方の覆い片83の内壁からハウジング8hの外壁に向かって突出している。
一方、図13(B)を参照すると、ロックレバー8rは、ランス83rと係合できる係止孔81kを一方のアーム81aの中間部に開口している。ランス83rが係止孔81kに係合することで、ハウジング8hに対して、ロックレバー8rが容易に作動しないように保持できる。これにより、例えば、プラグ8を搬送時にロックレバー8rが損傷することを抑制できる。
図13を参照すると、ランス83rと係止孔81kは、ハウジングに対して、ロックレバー8rが容易に作動しないプレロック機構を構成している。しかし、図示したランス83rと係止孔81kでは、ランス83rの係止寸法が浅いため、例えば、プラグ8を搬送中、又は、プラグ8を落下時の衝撃力によって、ランス83rと係止孔81kとの係合が解除される心配があった。このため、従来技術による電気コネクタを改良した提案が開示されている。
図14を参照すると、改良したプラグ80は、一対の揺動自在なロックアーム84・84を備えている。ロックアーム84は、その中間部の支点を捩じり自在な一対の捩じりアーム84a・84aでハウジング8hの外壁と連結している。ロックアーム84は、鉤状の第1突起部841を一端部に有し、第2突起部842を他端部に有している。
図14(B)を参照すると、一対の第1突起部841・841は、相反する向きに配置されている。又、第1突起部841は、ハウジング8hの外壁の端縁から離隔して配置されていると共に、ハウジング8hの外壁を超える高さを有している。これにより、通常状態では、一対の第1突起部841・841に阻止されて、ロックレバー8rが作動することを困難にしている。
一方、図14(B)を参照すると、一対の第2突起部842・842は、対向配置されている。又、一対の第2突起部842・842は、ハウジング8hの内壁から突出している。
図13(A)を参照して、ハウジング9hをハウジング8hの内部に導入すると、ハウジング9hの外壁で一対の第2突起部842・842が押されることで(図14(B)参照)、一対の第1突起部841・841が互いに近づく方向に、一対のロックアーム84・84を傾動できる。これにより、ハウジング8hとロックレバー8rの係合状態が解除される。
特許文献1による改良したプラグ80は、ハウジング9hがハウジング8hの内部に導入される前の状態では、ハウジング8hに軸支されたロックレバー8rが一対の第1突起部841・841に阻止されることで、ロックレバー8rが不用意に揺動することに起因する搬送時、落下時の衝撃力での損傷を防止できる、としている。
しかしながら、ロックレバーを備えた電気コネクタにあっては、ロックレバーに衝撃力が加わると、ロックレバーの一方の方向への回転を阻止する突起部の負荷が大きいという問題がある。特に、小型化した電気コネクタは、突起部の外形を大きくして変形による強度を増大することが容易でなく、ロックレバーに衝撃力が加わると、ロックレバーが解除される心配がある。
相手側コネクタとの結合を維持するためのロックレバーを備えた電気コネクタであって、相手側コネクタと非結合時に、ロックレバーが容易に作動しないプレロック機構を有する電気コネクタが求められている。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、相手側コネクタと非結合時に、ロックレバーが容易に作動しないプレロック機構を有する電気コネクタを提供することを目的とする。
本発明者らは、相手側コネクタとの結合を維持するための片持ち状のロックレバーを備えた電気コネクタであって、電気コネクタには、ハウジングの外面から出没自在な突起を設け、ロックレバーには、相手側ハウジングに形成した突起を外周方向から導入できる凹部を中間部に形成し、ロックレバーの一方の方向の回転が突起で阻止された状態では、ロックレバーの一方の方向の回転力が分力される二方向から突起に押圧するように、凹部の形状を工夫することで、相手側コネクタと非結合時に、ロックレバーが容易に作動しないと考え、これに基づいて、以下のような新たな電気コネクタを発明するに至った。
(1)本発明による電気コネクタは、相手側コネクタと着脱自在に接続できる電気コネクタであって、相手側ハウジングを内部に導入可能に、一方の面を開口した箱状のハウジングと、前記ハウジングの少なくとも一方の側面に基端部を回転自在に片持ち状に連結したアームを有し、前記相手側ハウジングを前記ハウジングの内部に引き寄せできるロックレバーと、前記ハウジングの内部に前記相手側ハウジングを導入していない状態では、前記ハウジングの少なくとも一方の側面から突出し、前記ハウジングの内部に前記相手側ハウジングを導入した状態では、前記ハウジングの少なくとも一方の側面から没する、出没自在な突起と、を備え、前記ロックレバーは、前記突起を導入できる方形の凹部を前記アームの中間部に有し、前記凹部は、前記ロックレバーの一方の方向の回転力が分力される二方向から前記突起に押圧する底壁及び一方の側壁を形成し、前記突起が前記ハウジングの一方の側面から突出した状態では、前記ロックレバーの一方の方向の回転を阻止できる。
(2)前記ロックレバーは、前記アームを対向配置すると共に、これらのアームの基端部をグリップで連結した門型のロックレバーからなり、前記ハウジングは、前記アームの基端部を回転自在に保持する一対の連結部を両側面に有していることが好ましい。
(3)本発明による電気コネクタは、前記ハウジングの一方の面と反対面を覆うケーブルカバーを更に備え、前記ロックレバーは、ランスを前記グリップに有し、前記ケーブルカバーは、前記グリップのランスと係合できる係止片を頂き部に有している。
(4)前記ロックレバーは、前記ハウジングの内壁側に突出した円盤部を前記アームの基端部に有し、前記相手側ハウジングは、その外壁から突出し、前記円盤部に向かって進出できる係止突起を有し、前記円盤部は、前記係止突起が入口から導入された状態から、前記ロックレバーを一方の方向に回転すると、前記相手側ハウジングを前記ハウジングに引き寄せ可能に案内するカム溝を有していることが好ましい。
本発明による電気コネクタは、片持ち状のロックレバーとハウジングの外面から出没自在な突起を備え、ロックレバーには、ハウジングに形成した突起を外周方向から導入できる凹部を中間部に形成し、ロックレバーの一方の方向の回転が突起で阻止された状態では、ロックレバーの一方の方向の回転力が分力される二方向から突起に押圧するので、相手側コネクタと非結合時に、ロックレバーが容易に作動しないという効果がある。
本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、相手側コネクタと非結合の状態図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、相手側コネクタを対向配置した状態図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、図2と反対側から観た状態図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視分解組立図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、ロックレバーの図示を省略した電気コネクタを開口側から観た状態図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、相手側コネクタを結合する前の状態図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、ロックレバーを図示した電気コネクタを開口側から観た状態図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、ロックレバーを一方の方向に回転して、相手側コネクタを結合した状態図である。 前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、ロックレバーを一方の方向に回転して、相手側コネクタ(図示せず)を結合した状態を開口側から観ている。 前記実施形態による電気コネクタが相手側コネクタと結合する前の状態図であり、図10(A)は、電気コネクタの平面図、図10(B)は、電気コネクタの右側面図、図10(C)は、図10(B)のX-X矢視断面図である。 前記実施形態による電気コネクタが相手側コネクタと結合した状態図であり、図11(A)は、電気コネクタの平面図、図11(B)は、電気コネクタの右側面図、図11(C)は、図11(B)のX-X矢視断面図である。 ロックレバーを一方の方向に回転して、前記実施形態による電気コネクタが相手側コネクタをロックした状態図であり、図12(A)は、電気コネクタの平面図、図12(B)は、電気コネクタの右側面図、図12(C)は、図12(B)のX-X矢視断面図である。 従来技術による電気コネクタの構成を示す図であり、図13(A)は、電気コネクタの斜視図、図13(B)は、電気コネクタの斜視分解組立図、図13(C)は、電気コネクタの要部縦断面図である。 従来技術による電気コネクタを改良した図であり、図14(A)は、改良したロックレバー付き電気コネクタの要部を拡大した斜視図、図14(B)は、図14(A)の部分図である。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
[電気コネクタの構成]
最初に、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を説明する。
(全体構成)
図1から図3を参照すると、本発明の一実施形態による電気コネクタ(以下、プラグという)10は、相手側コネクタ(以下、リセプタクルという)20と着脱自在に接続できる。
図1から図9を参照すると、プラグ10は、箱状のハウジング1、ロックレバー2、及び、ケーブルカバー3を備えている。ハウジング1は、一方の面を開口している。そして、ハウジング1は、リセプタクル20のハウジング4を一方の面の開口から内部に導入できる(図6参照)。又、ハウジング1は、多数の第1コンタクト1tを内部に配列している(図4参照)。
図1又は図2を参照すると、リセプタクル20は、第1コンタクト1tと接続できる第2コンタクト4tをハウジング4の内部に配列している。
図1から図5を参照すると、ロックレバー2は、アーム2aを有している。アーム2aは、ハウジング1の少なくとも一方の側面に、アーム2aの基端部を回転自在に片持ち状に連結している。ロックレバー2を一方の方向に回転することで、リセプタクル20のハウジング4をハウジング1の内部に引き寄せできる。
図1から図9を参照すると、プラグ10は、ハウジング1の少なくとも一方の側面から出没自在な突起111を更に備えている。ハウジング1の内部にリセプタクル20のハウジング4を導入していない状態では、突起111は、ハウジング1の少なくとも一方の側面から突出している(図1から図3参照)。一方、ハウジング1の内部にリセプタクル20のハウジング4を導入した状態では、突起111は、ハウジング1の少なくとも一方の側面から没している(図6又は図9参照)。
図4を参照すると、ロックレバー2は、方形の凹部21cをアーム2aの中間部に形成している。凹部21cには、突起111を導入できる(図1から図4参照)。凹部21cは、ロックレバー2の一方の方向の回転力が分力される二方向A・Bから突起111に押圧する底壁及び一方の側壁を形成している(図10(C)参照)。
図10(C)を参照すると、突起111がハウジング1の一方の側面から突出した状態では、ロックレバー2の一方の方向の回転を阻止できる。
図1から図9を参照すると、実施形態によるプラグ10は、片持ち状のロックレバー2とハウジング1の外面から出没自在な突起111を備え、ロックレバー2には、ハウジング1に形成した突起111を外周方向から導入できる凹部21cを中間部に形成し、ロックレバー2の一方の方向の回転が突起111で阻止された状態では、ロックレバー2の一方の方向の回転力が分力される二方向A・Bから突起111に押圧するので、リセプタクル20と非結合時に、ロックレバー2が容易に作動しないという効果がある。
(ハウジングの構成)
次に、実施形態によるハウジング1の構成を説明する。図1から図9を参照すると、ハウジング1は、絶縁性を有する合成樹脂からなることが好ましい。絶縁性を有する合成樹脂を成形して、一端面から他端面に向けて開口した箱状のハウジング1を得ることができる。
図4又は図5を参照すると、ハウジング1は、一対の揺動自在なロックアーム11・11を一方の側面に形成している。又、ハウジング1は、一対の揺動自在なロックアーム11・11を他方の側面に形成している(図3参照)。ロックアーム11は、その中間部の支点を捩じり自在な一対の捩じりアームでハウジング1の側面と連結している。ロックアーム11は、突起111を一端部に有し、突起112を他端部に有している(図5又は図7参照)。
図1から図9を参照して、ハウジング1の内部にリセプタクル20のハウジング4を導入していない状態では、突起111は、ハウジング1の両側面から相反する向きに突出している。突起111は、ハウジング1の側面を超える高さを有している。これにより、通常状態では、相反する向きに向かう一対の突起111・111に阻止されて、ロックレバー2が一方の方向に回転することを困難にしている。
なお、図3又は図4を参照すると、ハウジング1は、一対の停止壁11w・11wを両側面に形成している。これにより、ロックレバー2が他方の方向に回転することを困難にしている。
図6を参照して、ハウジング1の内部にリセプタクル20のハウジング4を導入した状態では、ハウジング4の側面に形成した一対の突起部4d・4dが一対の突起112・112を押すことで、一対のロックアーム11・11を傾動できる。そして、突起111をハウジング1の両側面から没することができる。このように、プラグ10は、シーソー構造のロックアーム11を有している。
図5を参照すると、ハウジング1は、一対の連結部となる軸孔11h・11hを両側面に開口している。これらの軸孔11h・11hには、一対のアーム2a・2aの基端部を軸方向から導入できる(図4参照)。そして、ハウジング1は、一対のアーム2a・2aの基端部を回転自在に保持できる(図1から図3参照)。
(ケーブルカバーの構成)
次に、実施形態によるケーブルカバー3の構成を説明する。図1から図4を参照すると、ケーブルカバー3は、ハウジング1の一方の面と反対面を覆っている。ケーブルカバー3は、図示しないケーブルを導出できる導出開口31を一方の面に開口している。
図4を参照して、図示しない電線の端末をハウジング1の他方の面に表出した第1コンタクト1tに結線でき、図示しない複数の電線を束ねたケーブルを導出開口31から導出できる。図1又は図2に示した状態では、図示しないケーブルをケーブルカバー3の左側から導出できるが、ハウジング1に対して、ケーブルカバー3を反転して取り付けることができる。これにより、図示しないケーブルをケーブルカバー3の右側から導出できる。
(ロックレバーの構成)
次に、実施形態によるロックレバー2の構成を説明する。図1から図4を参照すると、ロックレバー2は、一対の帯板状のアーム2a・2aとグリップ2gで構成している。一対のアーム2a・2aは、対向配置されている(図4参照)。一対のアーム81a・81aの間には、ハウジング8hをその両側面から導入できる。グリップ2gは、一対のアーム2a・2aの先端部同士を連結している。このように、実施形態によるロックレバー2は、門型に構成している。
図4又は図7を参照すると、ロックレバー2は、アーム2aの基端部に円盤部21dを形成している。一対の円盤部21d・21dは、ハウジング1の内壁側に突出している(図7参照)。円盤部21dには、カム溝211を形成している。
一方、図1から図3を参照すると、ハウジング4は、その外壁から突出した一対の円柱状の係止突起4r・4rを有している。ハウジング1の内部にハウジング4を導入すると、係止突起4rを円盤部21dに向かって進出できる。そして、係止突起4rをカム溝211の入口に導入できる。
図1又は図4及び図7を参照して、係止突起4rがカム溝211の入口から導入された状態から、ロックレバー2を一方の方向に回転すると、カム溝211は、ハウジング4をハウジング1の内部に引き寄せ可能に案内できる。
図1又は図3及び図4を参照すると、ロックレバー2は、グリップ2gの中央部にランス2rを形成している。一方、図1又は図2を参照すると、ケーブルカバー3は、グリップ2gのランス2rと係合できる係止片3rを頂き部に有している。
図1に示した状態から、ロックレバー2を一方の方向に略90度回転することで(図8参照)、ランス2rを係止片3rに係止できる。そして、プラグ10とリセプタクル20が接続した状態を維持できる。
図1から図9を参照すると、実施形態によるプラグ10は、一方の突起111でロックレバー2の回転が阻止される例を開示したが、ハウジング1に対して、ケーブルカバー3を反転して取り付けた場合には、ハウジング1に対して、ロックレバー2を反転して取り付けることができる。
[電気コネクタの作用]
次に、実施形態によるプラグ10の作用及び効果を説明する。
図10を参照して、プラグ10がリセプタクル20と結合する前の状態において、ロックレバー2が一方の方向に回転する力が負荷されると(図10(C)参照)、ハウジング1の少なくとも一方の側面から突出した突起111に阻止されて、ロックレバー2が一方の方向に回転することが阻止される。
図10(C)に示した状態では、ロックレバー2の凹部21cには(図4参照)、突起111が導入されている。凹部21cは、ロックレバー2の一方の方向の回転力が分力される二方向A・Bから突起111に押圧する底壁及び一方の側壁を形成している。これにより、リセプタクル20と非結合時に、ロックレバー2が容易に作動しないという効果がある。
図11を参照して、プラグ10がリセプタクル20と結合した状態では、一対の突起111・111は、ハウジング1の両側面から没している(図6又は図9参照)。これにより、ハウジング1に対して、ロックレバー2が一方の方向に回転することが許容される。
次に、図11に示した状態から、ロックレバー2を一方の方向に略90度回転することで(図12参照)、ランス2rを係止片3rに係止できる。そして、プラグ10とリセプタクル20が接続した状態を維持できる。
本発明の実施形態による電気コネクタは、ケーブル(電線束)の端末に接続できるケーブル用コネクタを開示すると共に、相手側コネクタは、機器側に固定できる電気コネクタを開示したが、本発明による電気コネクタは、ケーブルとケーブルを電気的に接続する電線対電線に応用することが期待される。
1 ハウジング
2 ロックレバー
2a アーム
4 ハウジング(相手側ハウジング)
10 プラグ(電気コネクタ)
20 リセプタクル(相手側コネクタ)
21c 凹部
111 突起

Claims (4)

  1. 相手側コネクタと着脱自在に接続できる電気コネクタであって、
    相手側ハウジングを内部に導入可能に、一方の面を開口した箱状のハウジングと、
    前記ハウジングの少なくとも一方の側面に基端部を回転自在に片持ち状に連結したアームを有し、前記相手側ハウジングを前記ハウジングの内部に引き寄せできるロックレバーと、
    前記ハウジングの内部に前記相手側ハウジングを導入していない状態では、前記ハウジングの少なくとも一方の側面から突出し、前記ハウジングの内部に前記相手側ハウジングを導入した状態では、前記ハウジングの少なくとも一方の側面から没する、出没自在な突起と、を備え、
    前記ロックレバーは、前記突起を導入できる方形の凹部を前記アームの中間部に有し、
    前記凹部は、前記ロックレバーの一方の方向の回転力が分力される二方向から前記突起に押圧する底壁及び一方の側壁を形成し、
    前記突起が前記ハウジングの一方の側面から突出した状態では、前記ロックレバーの一方の方向の回転を阻止できる、電気コネクタ。
  2. 前記ロックレバーは、前記アームを対向配置すると共に、これらのアームの基端部をグリップで連結した門型のロックレバーからなり、
    前記ハウジングは、前記アームの基端部を回転自在に保持する一対の連結部を両側面に有している、請求項1記載の電気コネクタ。
  3. 前記ハウジングの一方の面と反対面を覆うケーブルカバーを更に備え、
    前記ロックレバーは、ランスを前記グリップに有し、
    前記ケーブルカバーは、前記グリップのランスと係合できる係止片を頂き部に有している、請求項2記載の電気コネクタ。
  4. 前記ロックレバーは、前記ハウジングの内壁側に突出した円盤部を前記アームの基端部に有し、
    前記相手側ハウジングは、その外壁から突出し、前記円盤部に向かって進出できる円柱状の係止突起を有し、
    前記円盤部は、前記係止突起が入口から導入された状態から、前記ロックレバーを一方の方向に回転すると、前記相手側ハウジングを前記ハウジングに引き寄せ可能に案内するカム溝を有している、請求項1から3のいずれかに記載の電気コネクタ。
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