WO2011040420A1 - 樹脂成形部品のロック機構 - Google Patents

樹脂成形部品のロック機構 Download PDF

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Abstract

 本発明は、成形時の変形や寸法誤差などが多少あっても、ロック保持力を設計通りに高めることのできる樹脂成形部品のロック機構を提供することを目的とする。ロック孔(11)の互いに対向する内壁面のうち第1の内壁面(11b)の入口(11a)に近い位置に仮係止用の第1凸部(12)が突設され、第2の内壁面(11c)の第1凸部(12)よりも奥側の位置に本係止用の第2凸部(13)が突設されている。ロックアーム(21)の先端の第2凸部(13)と向かい合う第1側面(21a)に、ロックアーム(21)の差し込み操作に伴う撓みにより第2凸部(13)を乗り越え、乗り越えた位置で第2凸部(13)と係合することにより、ロックアーム(21)の抜けをロックする本係止突起(23)が突設され、ロックアーム(21)の第2側面(21b)に仮係止突起(22)が突設されている。本係止突起(23)が第2凸部(13)と係合しているとき、第1凸部(12)は、ロックアーム(21)の第2側面(21b)に押圧することで、ロックアーム(21)に対して第2凸部(13)に向かう方向の反力を加える。

Description

樹脂成形部品のロック機構
 本発明は、樹脂成形部品のロック機構に関するものである。
 2つの樹脂成形部品を合体させる場合に、一方の樹脂成形部品に可撓性を有するロックアームを形成し、他方の樹脂成形部品に、ロックアームの撓みを利用してロックアーム側の係合突起と係合するロック突起を設けるようにしたロック機構が広く使用されている。
 図4は、例えば特許文献1に記載されたその種のロック機構の構成を示している。図4(a)はロック前の状態、(b)はロック後の状態を示している。符号120で示すものが一方の樹脂成形部品に設けられたロックアームで、その先端には係合突起121が設けられている。また、他方の樹脂成形部品のロック部110には、ロックアーム120の係合突起121と係合するロック突起111が設けられている。
 このロック機構は、図4(a)の状態から、ロックアーム120がロック部110に対して相対的に上(矢印J方向)に移動することで、ロックアーム120の撓みを利用して係合突起121がロック突起111を乗り越え、図4(b)に示すようにその乗り越えた位置で係合突起121とロック突起111が係合することにより、ロック状態が確保される。
日本国特開2008-130323号公報
 ところが、上記従来のロック機構のように、ロックアームの係合突起と相手側のロック突起との係合だけでロック状態を保持する場合、係合力をあまり強くできないという問題があった。また、成形時の変形や寸法誤差などによってロック保持力を設計通りに出せないという問題もあった。
 本発明は、上記事情を考慮し、成形時の変形や寸法誤差などが多少あっても、ロック保持力を設計通りに高めることのできる樹脂成形部品のロック機構を提供することを目的とする。
 (1)上記課題を解決するために、本発明は、2つの樹脂成形部品をロックするためのロック機構であって、一方の樹脂成形部品に形成されたロック孔と、他方の樹脂成形部品に片持梁状のアームとして形成され、前記ロック孔に対してその入口から奥側に向かって差し込まれることで、自身の撓みを利用して前記ロック孔にロックされるロックアームとからなり、前記ロックアームの差し込み方向に沿うと共に該ロックアームの撓み方向に面する、前記ロック孔の互いに対向する内壁面のうち、第1の内壁面の前記入口に近い位置に突設された第1凸部及び第2の内壁面の前記第1凸部よりも奥側の位置に突設された第2凸部と、前記ロックアームの前記ロック孔に対する差し込み方向の先端の前記第2凸部と向かい合う第1側面に突設され、前記ロックアームのロック孔への差し込み操作に伴う該ロックアームの撓みにより前記第2凸部を乗り越え、乗り越えた位置で該第2凸部と係合することにより、前記ロックアームの前記ロック孔からの抜けをロックする本係止突起と、を備え、該本係止突起が前記第2凸部と係合しているとき、前記第1凸部が、前記ロックアームの第1側面と反対側の第2側面に押圧することで、前記ロックアームに対して前記第2凸部に向かう方向の反力を加えることを特徴とする。
 (2)本発明の樹脂成形部品のロック機構は、前記ロックアームの第2側面に、前記ロックアームのロック孔への差し込み操作に伴って前記本係止突起が前記第2凸部に到達する前の段階で、前記ロックアームの撓みにより前記第1凸部を乗り越え、乗り越えた位置で該第1凸部と係合することにより、前記ロックアームの前記ロック孔からの抜けをロックする仮係止突起が設けられており、この仮係止突起と前記第1凸部が係合しているときの前記ロックアームと前記ロック孔の第2の内壁面との間の隙間が、前記仮係止突起と第1凸部との係合代よりも小さく設定されていることが好ましい。
 (3)本発明の樹脂成形部品のロック機構は、前記第1凸部及び第2凸部の前記入口側の壁面に、前記ロックアームをロック孔の奥側に差し込む際に該ロックアームを滑らかに案内誘導するための案内斜面が設けられていることが好ましい。
 (4)本発明の樹脂成形部品のロック機構は、前記ロックアームの第2側面に、前記本係止突起が前記第2凸部と係合したとき、前記第1凸部の案内斜面に当接する当接壁面が設けられていることが好ましい。
 (5)本発明の樹脂成形部品のロック機構は、前記ロック孔の入口と前記ロックアームの基端部に、前記本係止突起が前記第2凸部と係合したとき、互いに突き当たることで前記ロックアームの前記ロック孔の更に奥側への移動を規制する突当面が設けられていることが好ましい。
 上記(1)のロック機構によれば、ロック孔の入口に近い位置にある第1凸部がロックアームに背後から反力を加えることで、ロックアームを第2凸部に向けて押し付けるので、ロックアーム側の本係止突起とロック孔側の第2凸部との係合力を強めることができ、ロック保持力を高めることができる。また、第1凸部からロックアームの背面への押圧による支持がなければ、ロックアームは、片持梁状のアームとしての支持部であるその基端部を支点として撓むことになるが、その基端部よりも先端側に近い位置で、ロックアームは第1凸部による支持を受けるので、第1凸部による支持部が新たな支点となって、ロックアームの実質的な撓み部分の長さが短くなり、それだけ第2凸部と本係止突起の係合を解除する方向にロックアームが撓みにくくなる。従って、ロックがはずれにくくなり、ロック保持力を高めることができる。この場合、ロック孔にロックアームが差し込めれば、ロック力を高めることができるので、成形時の多少の変形や寸法誤差などがあっても、十分に高いロック保持力を維持することができる。また、本係止突起が第2凸部を乗り越えたときに、ロックアームが撓みから復帰することにより、第2凸部にロックアームの第1側面が当たるので、そのときの打撃音をロック音として確認することができ、ロック音を確かめることで、正しくロックされたことを認識することができる。
 上記(2)のロック機構によれば、ロックアームの仮係止突起がロック孔の第1凸部に係合することで、ロックアームが仮係止されるので、本ロックに移行する前の仮ロックの状態にとどめておくことができる。また、仮係止状態において、ロックアームとロック孔の第2の内壁面との間の隙間が、仮係止突起と第1凸部との係合代よりも小さく設定されているので、ロックアームが無理に撓まない限り、仮係止突起と第1凸部の仮係止が外れることはなく、仮係止時の保持力を高めることができる。また、本係止突起が第2凸部に到達する前の段階、つまり、本係止突起が第2凸部を乗り越える前の段階で、仮係止突起と第1凸部による仮係止が行われるので、不本意に仮ロック状態から本ロック状態に移行することもない。
 上記(3)のロック機構によれば、第1凸部及び第2凸部の入口側の壁面に案内斜面を設けているので、ロックアームをロック孔に差し込む際にスムーズにロックアームを差し込むことができる。
 上記(4)のロック機構によれば、ロックアームの本係止突起がロック孔の第2凸部に係合した本ロック状態のときに、ロック孔の第1凸部の案内斜面にロックアームの当接壁面が当接するので、ガタ付きのない本ロック状態を保つことができる。
 上記(5)のロック機構によれば、ロックアームの本係止突起がロック孔の第2凸部に係合した本ロック状態のときに、ロック孔とロックアームの基端部の突当面が突き当たるので、ロックアームとロック孔を差し込み方向及び引き抜き方向の両方に確実にロックすることができる。
図1は、本発明の第1実施形態のロック機構の断面図であり、(a)~(d)はその順にロックが進んだときの状態を示し、(a)は仮係止の手前の状態を示す図、(b)は仮係止状態を示す図、(c)は本係止の手前の状態を示す図、(d)は本係止状態を示す図である。 図2は、同実施形態のロック機構が使用されたコネクタの外観斜視図である。 図3は、本発明の第2実施形態のロック機構の断面図であり、(a)~(d)はその順にロックが進んだときの状態を示し、(a)は仮係止の手前の状態を示す図、(b)は仮係止状態を示す図、(c)は本係止の手前の状態を示す図、(d)は本係止状態を示す図である。 図4は、従来のロック機構の断面図であり、(a)はロック前の状態、(b)はロック後の状態を示す図である。
(第1実施形態)
 以下、本発明の第1実施形態を図1及び図2を参照して説明する。
 図1は本発明の第1実施形態のロック機構の断面図であり、図1(a)~(d)はその順にロックが進んだときの状態を示し、図1(a)は仮係止の手前の状態を示す図、図1(b)は仮係止状態を示す図、図1(c)は本係止の手前の状態を示す図、図1(d)は本係止状態を示す図、図2は同ロック機構が使用されたコネクタの外観斜視図である。
 この実施形態のロック機構10は、図2に示すように、例えば、2つのハウジング(樹脂成形部品)1、2を上下に合体させてコネクタMを組み立てる場合のロック手段として用いられる。
 図1に示すように、このロック機構10は、一方のハウジング1(図2参照)に形成された長方形断面状のロック孔11と、他方のハウジング2(図2参照)に片持梁状のアームとして形成され、ロック孔11に対してその入口11aから奥側に向かって差し込まれることで、自身の撓みを利用してロック孔11にロックされる長方形断面状(帯板状)のロックアーム21とからなる。
 ロック孔11の内部には、2つの凸部12、13が設けられている。即ち、ロックアーム21の差し込み方向Aに沿うと共にロックアーム21の撓み方向B、Eに面する、ロック孔11の互いに対向する内壁面11b、11cのうち、第1の内壁面11bの入口11aに近い位置に第1凸部12が突設され、第2の内壁面11cの第1凸部12よりも奥側の位置に第2凸部13が突設されている。後述するように、前者は仮係止用の手段、後者は本係止用の手段である。
 一方、ロックアーム21のロック孔11に対する差し込み方向(矢印A方向)の先端の第2凸部13と向かい合う第1側面21aには、ロックアーム21のロック孔11への差し込み操作に伴うロックアーム21の撓みにより第2凸部13を乗り越え、乗り越えた位置で第2凸部13の先端係止壁(係止面)13bと係合することにより、ロックアーム21のロック孔11からの抜けをロックする本係止突起23が設けられている。
 本係止突起23は、断面山形のもので、ロックアーム21の先端側の壁面と基端側の壁面が共に斜面23a、23bとなっている。これは、ロック時及びロック解除時に、第2凸部13を乗り越えやすくするためである。ここで、基端側の壁面(斜面)23bは、係止壁として機能する壁面である。
 この場合、図1(d)に示すように、第1凸部12は、ロックアーム21の本係止突起23がロック孔11の第2凸部13と係合しているとき、ロックアーム21の第1側面21aと反対側の第2側面21bを押圧することで、ロックアーム21に対して第2凸部13に向かう方向の反力Fを加える部分であり、内方にせり出した凸壁状として形成されている。そして、第1凸部12の頂面12bは、ロックアーム21の第2側面21bに密着して当接できるように平面として形成されている。
 また、ロックアーム21の第2側面21bには、ロックアーム21のロック孔11への差し込み操作に伴って本係止突起23が第2凸部13に到達する前の段階で、図1(b)に示すように、ロックアーム21の撓みにより第1凸部12を乗り越え、乗り越えた位置で第1凸部12と係合することにより、ロックアーム21のロック孔11からの抜けをロックする仮係止突起22が設けられている。
 仮係止突起22も、第1凸部12側にせり出した凸壁状に形成され、ロックアーム21の差し込み方向(矢印A方向)の先端側の壁面が案内斜面22aとされ、頂面22bが差し込み方向Aに平行な壁面とされ、差し込み方向と反対側の壁面が、第1凸部12の係止壁12cに係合可能な係止面22cとされている。
 そして、図1(b)に示すように、この仮係止突起22と第1凸部12が係合しているときのロックアーム21、具体的には、第1側面21aに設けられた本係止突起23の頂部とロック孔11の第2の内壁面11cとの間の隙間Sが、仮係止突起22と第1凸部12との係合代Hよりも小さくなるように設定されている。
 また、第1凸部12及び第2凸部13の入口11a側の壁面には、ロックアーム21をロック孔11の奥側に差し込む際にロックアーム21を滑らかに案内誘導するための案内斜面12a、13aが設けられている。また、第2凸部13の先端側の面は係止面13bとされ、係止面13bと案内斜面13aが交わる頂点13cは山形に尖らせてある。
 また、ロックアーム21の第2側面21bには、本係止突起23が第2凸部13と係合したとき、第1凸部12の案内斜面12aに当接する当接壁面21cが設けられている。
 更に、ロック孔11の入口11aとロックアーム21の基端部には、本係止突起23が第2凸部13と係合したとき、互いに突き当たることでロックアーム21のロック孔11の更に奥側への移動を規制する突当面11e、21eが設けられている。
 次に作用を説明する。
 まず、図1(a)に示すように、ロックアーム21の先端をロック孔11に矢印A方向に沿って差し込むと、ロックアーム21の仮係止突起22がロック孔11の第1凸部12に干渉することで、ロックアーム21が矢印B方向に撓む。ロックアーム21の仮係止突起22がロック孔11の第1凸部12を乗り越えると、図1(b)に示すように、ロックアーム21が撓みから復帰し、仮係止突起22の係止面22cと第1凸部12の係止壁12cが向かい合うことで、仮係止突起22と第1凸部12が係合する。これにより、ロックアーム21がロック孔11に仮ロックされた状態となり、ロックアーム21が矢印D方向に抜けないように保持される。
 この仮ロックの状態のとき、仮係止突起22と第1凸部12の係合代Hは、ロックアーム21の第1側面21aとロック孔11の第2の内壁面11cとの隙間Sより大きいので、ロックアーム21が無理に撓まない限り、仮係止突起22と第1凸部12の仮係止が外れることはなく、仮係止時の保持力が高く維持される。
 また、本係止突起23が第2凸部13に到達する前の段階、つまり、本係止突起23が第2凸部13を乗り越える前の段階で、この仮ロック状態が達成されるので、不本意にロックアーム21が矢印C方向に押し込まれて、仮ロック状態から本ロック状態に移行することがない。
 次に、この仮ロック状態から本ロック状態に移行させるには、図1(c)に示すように、更にロックアーム21を矢印A方向に押し込む。そうすると、今度は、ロックアーム21の本係止突起23がロック孔11の第2凸部13に干渉することで、ロックアーム21が矢印E方向に撓む。そして、撓みながらロックアーム21の本係止突起23がロック孔11の第2凸部13を乗り越えると、図1(d)に示すように、ロックアーム21が撓みから復帰し、本係止突起23の斜面(係止面)23bと第2凸部13の係止面13bが向かい合うことで、本係止突起23と第2凸部13が係合する。これにより、ロックアーム21がロック孔11に本ロックされた状態となり、ロックアーム21が抜けないように確実に保持される。
 この本ロック状態になったとき、ロック孔11の入口11aに近い位置にある第1凸部12が、ロックアーム21に背後から反力を加えることで、ロックアーム21を第2凸部13に向けて押し付けるので、ロックアーム21側の本係止突起23とロック孔11側の第2凸部13との係合力を強めることができ、ロック保持力を高めることができる。
 また、第1凸部12からロックアーム21の背面への押圧による支持がなければ、ロックアーム21は、片持梁状のアームとしての支持部であるその基端部を支点として撓むことになるが、その基端部よりも先端側に近い位置で、ロックアーム21は第1凸部12による支持を受けるので、第1凸部12による支持部が新たな支点となって、ロックアーム21の実質的な撓み部分の長さが短くなり、それだけ第2凸部13と本係止突起23の係合を解除する方向にロックアーム21が撓みにくくなる。従って、ロックがはずれにくくなり、ロック保持力を高まる。
 この場合、ロック孔11にロックアーム21が差し込めれば、ロック力を高めることができるので、成形時の多少の変形や寸法誤差などがあっても、十分に高いロック保持力を維持することができる。
 また、本係止突起23が第2凸部13を乗り越えたときに、ロックアーム21が撓みから復帰することにより、第2凸部13にロックアーム21の第1側面21aが当たるので、そのときの打撃音をロック音として確認することができ、ロック音を確かめることで、正しくロックされたことを認識することができる。特に第2凸部13の頂点13cを尖らせてあるので、打撃面積が小さくなることにより、鮮明で強い打撃音が発生するようになり、ロックが確実になされたかどうかの判断がしやすくなる。
 本ロック状態になったとき、ロック孔11の第1凸部12の案内斜面12aにロックアーム21の当接壁面21cが当接するので、ガタ付きのない本ロック状態を保つことができる。更に、本ロック状態のときに、ロック孔11とロックアーム21の基端部の突当面11e、21eが互いに突き当たるので、ロックアーム21とロック孔11を差し込み方向及び引き抜き方向の両方に確実にロックすることができる。
 なお、仮ロック及び本ロックを行うためにロックアーム21を差し込み操作する際に、第1凸部12及び第2凸部13の入口11a側の壁面に案内斜面12a、13aが設けられているので、ロックアーム21をロック孔11にスムーズに差し込むことができる。
(第2実施形態)
 次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
 図3は、本発明の第2実施形態のロック機構の断面図であり、(a)~(d)はその順にロックが進んだときの状態を示し、(a)は仮係止の手前の状態を示す図、(b)は仮係止状態を示す図、(c)は本係止の手前の状態を示す図、(d)は本係止状態を示す図である。
 第2実施形態のロック機構50は、図3に示したように、第1実施形態のロック機構10において、ロック孔11の第2の内壁面11cに設けられた第2凸部13が、案内斜面13aと、該案内斜面13aに連続するロック孔11の内壁面と略平行の頂面13dと、該頂面13dに連続する係止面13bとで形成されている。
 そして、ロックアーム21の本係止突起23は、ロックアーム21の先端側の壁面(先端面)23eと、該先端面23eからロックアーム21の基端側に連続する頂面23dと、該頂面23dから連続する斜面23bとで形成されている。
 第2実施形態のロック機構50おいて、図3(a)に示すように、ロックアーム21の先端をロック孔11に矢印A方向に沿ってロックアーム21を差し込むと、ロックアーム21の先端側の案内斜面22aがロック孔11の第1凸部12の案内斜面12aに干渉するため、ロックアーム21が矢印B方向に撓みながらロック孔11内に進入する。ロックアーム21の仮係止突起22がロック孔11の第1凸部12を乗り越えると、図3(b)に示すように、ロックアーム21が撓みから復帰し、仮係止突起22と第1凸部12が係合する。
 図3(c)に示すように、更にロックアーム21を矢印A方向に押し込むと、今度は、ロックアーム21の本係止突起23の頂面23dがロック孔11の第2凸部13の案内斜面13aに干渉するため、ロックアーム21は矢印E方向に撓みながら第2凸部13の頂面13d上を摺動して進入する。そして、ロックアーム21の本係止突起23がロック孔11の第2凸部13を乗り越えると、図3(d)に示すように、ロックアーム21が撓みから復帰し、本係止突起23と第2凸部13が係合する。
 第2実施形態において、ロック孔11の第2凸部13とロックアーム21の本係止突起23に、ロックアーム21の差し込み方向(矢印A方向)に平行な面(頂面)13d、23dを設けているので、ロックアーム21をロック孔11に確実に保持させることができる。
 本出願は、2009年9月29日出願の日本特許出願(特願2009-224222)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 1,2 ハウジング(樹脂成形部品)
 10  ロック機構
 11  ロック孔
 11a 入口
 11b 第1の内壁面
 11c 第2の内壁面
 11e 突当面
 12  第1凸部
 12a 案内斜面
 13  第2凸部
 13a 案内斜面
 13c 頂点
 13d 頂面
 21  ロックアーム
 21a 第1側面
 21b 第2側面
 21c 当接壁面
 21e 突当面
 22  仮係止突起
 23  本係止突起
 23a,23b 斜面
 23d 頂面
 23e 先端面

Claims (5)

  1.  2つの樹脂成形部品をロックするためのロック機構であって、
     一方の樹脂成形部品に形成されたロック孔と、他方の樹脂成形部品に片持梁状のアームとして形成され、前記ロック孔に対してその入口から奥側に向かって差し込まれることで、自身の撓みを利用して前記ロック孔にロックされるロックアームとからなり、
     前記ロックアームの差し込み方向に沿うと共に該ロックアームの撓み方向に面する、前記ロック孔の互いに対向する内壁面のうち、第1の内壁面の前記入口に近い位置に突設された第1凸部及び第2の内壁面の前記第1凸部よりも奥側の位置に突設された第2凸部と、前記ロックアームの前記ロック孔に対する差し込み方向の先端の前記第2凸部と向かい合う第1側面に突設され、前記ロックアームのロック孔への差し込み操作に伴う該ロックアームの撓みにより前記第2凸部を乗り越え、乗り越えた位置で該第2凸部と係合することにより、前記ロックアームの前記ロック孔からの抜けをロックする本係止突起と、を備え、
     該本係止突起が前記第2凸部と係合しているとき、前記第1凸部が、前記ロックアームの第1側面と反対側の第2側面に押圧することで、前記ロックアームに対して前記第2凸部に向かう方向の反力を加える樹脂成形部品のロック機構。
  2.  請求項1に記載の樹脂成形部品のロック機構であって、
     前記ロックアームの第2側面に、前記ロックアームのロック孔への差し込み操作に伴って前記本係止突起が前記第2凸部に到達する前の段階で、前記ロックアームの撓みにより前記第1凸部を乗り越え、乗り越えた位置で該第1凸部と係合することにより、前記ロックアームの前記ロック孔からの抜けをロックする仮係止突起が設けられており、この仮係止突起と前記第1凸部が係合しているときの前記ロックアームと前記ロック孔の第2の内壁面との間の隙間が、前記仮係止突起と第1凸部との係合代よりも小さく設定されている樹脂成形部品のロック機構。
  3.  請求項1または2に記載の樹脂成形部品のロック機構であって、
     前記第1凸部及び第2凸部の前記入口側の壁面に、前記ロックアームをロック孔の奥側に差し込む際に該ロックアームを滑らかに案内誘導するための案内斜面が設けられている樹脂成形部品のロック機構。
  4.  請求項3に記載の樹脂成形部品のロック機構であって、
     前記ロックアームの第2側面に、前記本係止突起が前記第2凸部と係合したとき、前記第1凸部の案内斜面に当接する当接壁面が設けられている樹脂成形部品のロック機構。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂成形部品のロック機構であって、
     前記ロック孔の入口と前記ロックアームの基端部に、前記本係止突起が前記第2凸部と係合したとき、互いに突き当たることで前記ロックアームの前記ロック孔の更に奥側への移動を規制する突当面が設けられている樹脂成形部品のロック機構。
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