JP2008071593A - レバー式電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】
不正常な嵌合状態でレバーが操作された場合の破損が抑えられたレバー式電気コネクタを提供する。
【解決手段】
レバー式電気コネクタ１において、相手コネクタが挿抜される絶縁ハウジング２と、相手コネクタの挿抜方向Ｚに垂直なスライド方向Ｘにスライドすることによって、相手コネクタを絶縁ハウジング２に引き込むカム板３と、挿抜方向Ｚおよびスライド方向Ｘの双方に垂直な軸４４を中心に回動することによってカム板３をスライドさせるレバー４と、軸４４を支持するとともに、弾性変形することによってスライド方向Ｘに垂直方向かつ軸４４の径方向に軸４４を着脱させる絶縁ハウジング２に固定された軸受部５と、軸受部５に着脱自在に保持され、レバー４が回動操作されてカム板３に相手コネクタを引き込ませる場合に、軸４４から軸受部５に加えられる力を受け止める、ハウジング２とは別体の補強部材６とを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レバーを備えたレバー式電気コネクタに関する。

複数のコンタクトを同時に接続するタイプの電気コネクタでは、多極化に伴い相手コネクタとの挿抜に要する力が大きくなってきている。ここで、倍力機構を構成するレバーを有し、このレバー操作によって相手コネクタに挿抜される、レバー式電気コネクタが知られている（例えば、特許文献１参照。）。例えば、レバー式電気コネクタは、相手コネクタと嵌合するハウジングと、相手コネクタのカムフォロワに当接するカム面が形成され、ハウジングにスライド自在に設けられたスライド部材と、回転軸を中心に回動することによってスライド部材をスライドさせるレバーとを有している。レバーと、カム面を有するスライド部材とは、挿抜に要する力を軽減するための倍力機構を構成している。このレバー式電気コネクタでは、相手コネクタのカムフォロワがスライド部材のカム面に当接するまで挿入された状態でレバーが回動操作されると、レバーがスライド部材をスライドさせる。これにより、カム面に係合した相手コネクタが増幅された力でハウジングに引き込まれ、レバー式電気コネクタと相手コネクタとが嵌合する。一方、レバーが反対向きに回動操作されると、相手コネクタがハウジングから分離する方向に押し出され、相手コネクタがレバー式電気コネクタから抜去される。
特開平１１−２５０９８５号公報

このようにレバー・カム式の倍力機構を採用したレバー式電気コネクタでは、たとえ嵌合作業の際に相手コネクタとの位置合わせが不完全であったり異物が挟まったりする不正常な嵌合状態でも、人力で操作できない程にレバー操作力が大きくなる訳ではない。このため、作業者が不正常な嵌合状態を手応えによって検知できずに無理なレバー操作をする場合がある。このとき、レバーの回転軸を支持する軸受部が過大な力を受けて破損するおそれがある。特に、レバーの回転軸を支持する軸受部がハウジングと一体に成形されたものである場合には、ハウジング自体を交換することとなり、嵌合作業の時点でハウジングと機器を結合していた電線を全て新しいハウジングに付け替える作業が必要となる。

本発明は、上記事情に鑑み、不正常な嵌合状態でレバーが操作された場合でも破損しにくいレバー式電気コネクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明のレバー式電気コネクタは、
端子を収容し、相手コネクタが挿抜される絶縁ハウジングと、
上記相手コネクタに接触するカム面を有し、この相手コネクタの挿抜方向に垂直なスライド方向にスライドすることによって、この相手コネクタを上記絶縁ハウジングに引き込むカム板と、
上記挿抜方向および上記スライド方向の双方に垂直な軸を有しこの軸を中心に回動することによって上記カム板をスライドさせるレバーと、
上記軸を支持するとともに、弾性変形することによって上記スライド方向に垂直方向かつこの軸の径方向にこの軸を着脱させる、上記ハウジングと一体に成形された軸受部と、
上記軸受部に着脱自在に保持され、上記レバーが回動操作されて上記カム板に上記相手コネクタを引き込ませる場合にこの軸から上記軸受部に加えられる力を受け止める、上記ハウジングとは別体の補強部材とを備えたことを特徴とする。

本発明のレバー式電気コネクタでは、軸受部に装着されたレバーを回動させることによってカム板をスライドさせ、相手コネクタを上記絶縁ハウジングに引き込んで嵌合が行われる。ここで、コネクタ同士の位置が整合していなかったり、異物が挟まったりする不正常な嵌合状態でレバーが操作されても、補強部材がレバーの回転軸から軸受部に加えられる力を受け止めるので、軸受部の破損が抑えられる。

ここで、上記本発明のレバー式電気コネクタにおいて、上記補強部材が樹脂材料からなるものであることが好ましい。

補強部材が樹脂材料からなることによって、金属材料の場合に比べ、例えば電線の絶縁被覆といった周辺部品の損傷が抑えられる。また、絶縁被覆を損傷した場合でも電線同士の短絡のおそれがない。

また、上記本発明のレバー式電気コネクタにおいて、
上記軸受部は孔が形成されたものであり、
上記補強部材は、上記孔に挿入される突起からなり、上記軸の径方向に弾性変位することによって上記軸受部に係合する一対の弾性係合突起を備えたものであることが好ましい。

一対の弾性係合突起が軸の径方向に変位することによって軸受部に係合するので、係合量が拡大し、補強部材が他の物に引っ掛けらた場合に対する補強部材の保持力が向上する。

以上説明したように、本発明によれば、不正常な嵌合状態でレバーが操作された場合でも破損しにくいレバー式電気コネクタが実現する。

以下図面を参照して本発明のレバー式電気コネクタの実施の形態を説明する。

図１から図４は、本発明のレバー式電気コネクタの第１実施形態を示す外観図である。図１はレバー式電気コネクタ１（以下、コネクタ１と称する）を斜め上方から見た斜視図であり、図２はコネクタ１を斜め側面から見た斜視図である。また、図３はコネクタ１のレバーが開放された状態を示し、図４はコネクタ１を軸受部が設けられていない側から見た図である。図４ではレバーが省略されている。

コネクタ１は、直方体状の絶縁ハウジング２と、絶縁ハウジング２の両側面に取り付けられ、絶縁ハウジング２の長手方向にスライドする一対のカム板３と、カム板３をスライドさせるレバー４とを有している。コネクタ１には、絶縁ハウジング２に設けられた嵌合面２２（図２参照）の側で図示しない相手コネクタが挿抜される。ここで、コネクタ１の嵌合面２２が設けられた側を下部として相手コネクタが挿抜される上下方向を挿抜方向Ｚとし、また、カム板３がスライドする方向をスライド方向Ｘとし、さらに挿抜方向Ｚおよびスライド方向Ｘの双方に垂直な方向を幅方向Ｙとして説明する。

絶縁ハウジング２の上部には、絶縁ハウジング２の外形に沿った内壁２１ａを有する凹部２１が形成されている。絶縁ハウジング２の上面である凹部２１の底面２１ｂには、この底面２１ｂから絶縁ハウジング２の下面である嵌合面２２（図２参照）まで貫通する端子収容孔２３が配列されている。端子収容孔２３は、底面２１ｂの一点鎖線で示す領域２４にマトリクス状に配列されている。端子収容孔２３のそれぞれには、相手コネクタと嵌合した際に相手コネクタの端子（図示しない）と接続される端子７（図４参照）が収容されており、端子７には電線Ｗが圧着接続されている。

また、絶縁ハウジング２の一端には、レバー４の軸を支持する軸受部５が、絶縁ハウジング２と一体に成形されており、この軸受部５には、この軸受部５を補強するための補強部材６が装着されている。軸受部５および補強部材６の詳細は後述する。

絶縁ハウジング２の両側壁２５上部には、図４に示すように、断面Ｌ字の、スライド方向に延びたスライド溝２５ａが形成され、スライド溝２５ａの下方には、スライド溝２５ａに隣接して、突条２５ｂが形成されている。一方、カム板３の上部３ａはスライド溝２５ａの断面に相応した断面Ｌ字状に形成されており、また、カム板３には、断面Ｌ字状に形成された上部３ａに隣接して、突条２５ｂに相応した形状の溝３ｂが形成されている。絶縁ハウジング２のスライド溝２５ａとカム板３の上部３ａ、そして突条２５ｂと溝３ｂがそれぞれ嵌め合わされることによって、カム板３が絶縁ハウジング２にスライド自在に保持される。カム板３には、図２に示すように嵌合面２２から傾斜して延びる３本のカムスロット３２，３３，３４が形成されている。それぞれのカムスロット３２，３３，３４の上側の側面および下側の側面にはそれぞれカム面３２ａ，３３ａ，３４ａ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂが形成されている。また、カム板３の内側には、カムスロット３２，３３，３４に連通する案内溝３２ｃ，３３ｃ，３４ｃが形成されており、案内溝３２ｃ，３３ｃ，３４ｃはカム板３の下縁に達している。案内溝３２ｃ，３３ｃ，３４ｃは、絶縁ハウジング２に相手コネクタが挿入される際に、相手コネクタに設けられた突起９１，９２（図１１参照）をカムスロット３２，３３，３４まで案内する。カムスロット３２，３３，３４まで案内された相手コネクタの突起は、カム板３がスライド方向Ｘにスライドすると、カム面３２ｂ，３３ｂ，３４ｂから挿抜方向Ｚの力を受ける。これにより、相手コネクタが絶縁ハウジング２に引き込まれる。また、カム板３の一端側には、図３に示すように、上下方向に延びる長溝３５が形成されており、長溝３５には、レバー４に設けられたスライド軸４１が係合している。

軸受部５で絶縁ハウジング２に支持されたレバー４は、操作者の操作によって図３に示す開放状態の位置から図２に示す閉鎖状態の位置に回動することによって、スライド軸４１に係合されたカム板３を相手コネクタの挿抜方向Ｚに垂直なスライド方向Ｘにスライドさせる。

図５は、図１に示すコネクタのレバーを示す斜視図である。

レバー４は、スライド方向Ｘに垂直な幅方向Ｙに延びる基部４ａと、この基部４ａの一端から、基部４ａに垂直方向に延びるアーム４ｂを有し、基部４ａの両端からは、基部４ａが延びる方向およびアーム４ｂが延びる方向の双方に対し垂直方向に延びる一対の板状の基端部４２が互いに対向して形成されている。基端部４２には、カム板３の長溝３５に係合するスライド軸４１が形成されている。また、一対の基端部４２の間には、一対の板状の支持板４３が互いに対向して形成されており、一対の支持板４３の間には、軸受部５に支持される軸４４が設けられている。アーム４ｂの先端側には、絶縁ハウジング２に設けられた係合突起２６（図３）に係合することによって、アーム４ｂを閉鎖状態にロックするためのロック部４５が形成されている。

図６は、図１に示すコネクタの軸受部を示す斜視図である。

軸受部５は、絶縁ハウジング２と一体に形成された樹脂材料からなる形成部分であり、絶縁ハウジング２の一端からスライド方向Ｘに突出した３つの互いに平行なリブ５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ）と、３つのリブ５２を相互に結合する第１結合部５３および第２結合部５４を有する。板状のリブ５２のそれぞれには、レバー４の軸４４（図５参照）を受ける切欠き５２１が形成されている。第１結合部５３は、絶縁ハウジング２から突出した３つのリブ５２の先端側を相互に結合し、第２結合部５４は、リブ５２の、切欠き５２１に対し第１結合部５３の反対側を相互に結合している。第１結合部５３と第２結合部５４は、切欠き５２１を挟んで対向している。レバー４の軸４４（図５参照）は、第１結合部５３と第２結合部５４との間の切欠き５２１が設けられた部分に弾性的に挟み込まれることによって、軸を幅方向Ｙに向けた姿勢で配置され回動自在に支持される。第１結合部５３の第２結合部５４との間隔は、レバー４の軸４４（図５参照）の直径よりもわずかに狭く形成されているが、リブ５２が弾性変形することによってわずかに拡がる。これにより、レバー４の軸４４が、軸受部５に対し、スライド方向Ｘに垂直方向かつ軸４４の径方向である挿抜方向Ｚに着脱される。

また、軸受部５には、絶縁ハウジング２から３つのリブ５２の間をこれらのリブ５２と平行に延びて第２結合部５４と結合する２つの補助結合部５５が設けられており、第２結合部５４、補助結合部５５、リブ５２、および絶縁ハウジング２によって囲まれた挿抜方向Ｚに延びる４つの孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが形成されている。

図７は、図１に示すコネクタの補強部材６の外観を示す図である。図７のパート（ａ）は、軸受部５に図１に示すように装着される姿勢で斜め上方から見た斜視図であり、パート（ｂ）は、パート（ａ）とは反対向きに見た斜視図であり、パート（ｃ）は側面図である。

補強部材６は、絶縁性の樹脂材料からなる成型品であり、絶縁ハウジング２にレバー４を取り付けた後に軸受部５に装着される。補強部材６は、軸受部５の孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄにそれぞれ嵌入される４つの固定突起６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄと、孔５４ｂ，５４ｃに嵌入され、補助結合部５５に係合する一対の弾性係合突起６２ａ，６２ｂとを有している。弾性係合突起６２ａ，６２ｂの先端にはロック爪６２ｐ，６２ｑが設けられている。ロック爪６２ｐ，６２ｑは、弾性係合突起６２ａ，６２ｂのレバー４の軸方向である幅方向Ｙの側に、互いに反対向きに設けられている。弾性係合突起６２ａ，６２ｂは、軸の径方向に弾性変位することによって軸受部５に係合する。また、補強部材６には、軸受部５に装着された際に、リブ５２を避けるための３つの溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、および軸受部５に支持された軸４４を避けるための軸溝６４が形成されている。なお、補強部材６は、金属製であってもよいが、電線の絶縁被覆といった周辺部品を損傷する可能性が少なく、また、絶縁被覆を損傷した場合でも電線間の短絡のおそれがないことから絶縁性の樹脂製であることがより好ましい。

ここで一旦、図７に示す補強部材６とは別の形状の補強部材を備えた、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態のコネクタは、上述した第１実施形態のコネクタとは、補強部材の弾性係合突起の形状が異なり、他の部分は第１実施形態のコネクタと同様であるので、補強部材についてのみ説明し、特に補強部材が備える弾性係合突起の相違点について説明する。

図８は、本発明の第２実施形態であるコネクタに備えられる補強部材の外観を第１実施形態の補強部材の外観とともに示す斜視図である。図８のパート（ａ）には、本発明の第２実施形態に係る補強部材２０６が示され、パート（ｂ）には、本発明の第１実施形態に係る補強部材６が示されている。

第２実施形態に係る補強部材２０６には、第１実施形態に係る補強部材６と同様に上下方向Ｚに延びた突起からなる一対の弾性係合突起２６２ａ，２６２ｂが形成されている。弾性係合突起２６２ａ，２６２ｂは、軸受部５（図１参照）に装着された状態でのレバー４の軸方向である幅方向Ｙに並んで配置されている。弾性係合突起２６２ａ，２６２ｂのそれぞれの先端には、ロック爪２６２ｐ，２６２ｑが形成されている。第２実施形態に係る補強部材２０６では、ロック爪２６２ｐ，２６２ｑが弾性係合突起２６２ａ，２６２ｂのスライド方向Ｘ突出している。この点が、ロック爪６２ｐ，６２ｑがレバー４の軸方向である幅方向Ｙに突出し、かつ、互いに反対向きに突出している第１実施形態に係る補強部材６と異なる。

本発明のコネクタに係る補強部材は、図８のパート（ａ）に示すように、ロック爪２６２ｐ，２６２ｑが弾性係合突起２６２ａ，２６２ｂのスライド方向Ｘ側に設けられているものであってもよい。ただし、図８のパート（ｂ）に示す第１実施形態の補強部材６では、ロック爪６２ｐ，６２ｑが軸方向である幅方向Ｙを向いて設けられており、弾性係合突起６２ａ，６２ｂが軸の径方向に変位することによって軸受部５に係合するので、係合量が拡大し、補強部材６が他の物に引っ掛けられた場合に対する保持力が向上する。

以上、本発明の第２実施形態に係る補強部材２０６について説明したが、補強部材２０６の他の部分は第１実施形態に係る補強部材６と同様であるので、以降再び、補強部材６を用いた第１実施形態のコネクタ１について説明を続ける。

図９は、図７に示す補強部材６が軸受部５に装着される様子を説明する図である。

コネクタ１の組立てにおいては、まず、絶縁ハウジング２にカム板３が取り付けられる。次に、レバー４が上方から押し込まれて軸受部５に取り付けられる。このとき、レバー４の軸４４が軸受部５の第１結合部５３と第２結合部５４（図６参照）との間に挟まれ、レバー４のスライド軸４１（図５参照）が長溝３５に係合される。この後、図９に示すように、補強部材６が下方から押し込まれて軸受部５に装着される。

図１０は、軸受部５に装着された状態の補強部材６を示す図である。

図１０のパート（ａ）には、一対の弾性係合突起６２ａ，６２ｂを含むスライド方向Ｘに垂直な断面が示され、パート（ｂ）には、パート（ａ）におけるＡ−Ａ線断面が示されている。なお、パート（ａ）ではカム板３およびレバー４が省略されており、パート（ｂ）では、見易さの便宜から、透視部分を含む補強部材６の全体に斜線が施されている。なお、スライド方向Ｘにおける相反する２つの向きを、右向きＸ１および左向きＸ２として表している。

補強部材６が軸受部５に装着された状態では、図１０のパート（ａ）に示すように、４つの固定突起６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄが軸受部５の孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄに嵌入され、補強部材６が軸受部５に固定されている。また、弾性係合突起６２ａ，６２ｂが、孔５４ｂ，５４ｃに嵌入されて補助結合部５５に係合することによって、補強部材６を軸受部５から脱落しないようにしている。また、この状態では、図１０のパート（ｂ）に示すように、補強部材６に形成された溝６３ａの壁面６３３が、絶縁ハウジング２から左向きＸ１に突出した軸受部５の先端を、突出した向きとは反対の右向き向きＸ２に押さえ付けている。このことは、溝６３ａの他の図示されていない溝６３ｂ，６３ｃについても同様である。これにより、補強部材６は、レバー４の軸４４を含む軸受部５の全体が右向きＸ１に移動することを抑えている。

図１１は、コネクタ１が相手コネクタと嵌合する様子を説明する模式図である。図１１には、見易さの便宜上、カム板３に形成されたカムスロット３２，３３，３４のうちカムスロット３２，３３のみが示されている。また、相手コネクタ９０については、嵌合部のみが模式的に示されている。

コネクタ１が相手コネクタ９０と嵌合される際、まず、相手コネクタ９０は、図１１に示すレバー４が開放された状態のコネクタ１に合わせられ途中まで挿入される。このとき、相手コネクタ９０に固定されたカムフォロワとしての突起９１，９２が、案内溝３２ｃ，３３ｃ（図２参照）を経由して、図１１に示すようにカムスロット３２，３３に案内される。

図１１に示す状態でレバー４がレバー操作による力Ｆ１を受けると、レバー４は軸４４を中心に回動し、スライド軸４１からカム板３に左向きＸ２の力Ｆ２を加え、カム板３をスライド方向Ｘに沿って左向きＸ２にスライドさせる。このとき、支点となる軸受部５には、右向きＸ１の力Ｆ３が加わる。補強部材６はスライド方向Ｘの力を受け止める。突起９１，９２は、接触しているカム面３２ｂ，３３ｂから力を受け、この結果、相手コネクタ９０が絶縁ハウジング２に引き込まれ、嵌合が完了する。

ここで、コネクタ１が相手コネクタ９０と嵌合される際に、相互の位置整合が不完全であったり異物が挟まったりする不正常な嵌合状態では、レバー４を操作しても相手コネクタ９０が絶縁ハウジング２に引き込まれない。この状態でレバー４が無理に操作され、レバー４に加わる力Ｆ１が増大すると、軸受部５が軸４４から受ける右向きＸ１の力Ｆ３も増大する。このとき、補強部材６が軸４４から軸受部５に加えられる力を受け止め、レバー４の軸４４を含む軸受部５の全体が右向きＸ１に移動することを抑えているので、軸受部５の破損が防止される。

コネクタ１から相手コネクタ９０が抜去される場合には、図２に示すようにレバー４が閉鎖された状態から図３に示す開放状態となる向きに、レバー４を引き起こす。するとレバー４が、カム板３をスライド方向Ｘにおける左向きＸ１にスライドさせ、相手コネクタ９０の突起９１，９２は、今度はカム面３２ａ，３３ａからの力を受ける。この結果、相手コネクタ９０が絶縁ハウジング２から分離し、抜去される。

本発明の第１実施形態であるコネクタを斜め上方から見た斜視図である。 図１に示すコネクタを斜め側面から見た斜視図である。 図１に示すコネクタ１のレバーが開放された状態を示す斜視図である。 図１に示すコネクタ１を一端側から見た図である。 図１に示すコネクタのレバーを示す斜視図である。 図１に示すコネクタの軸受部を示す斜視図である。 図１に示すコネクタの補強部材の外観を示す図である。 本発明の第２実施形態であるコネクタの補強部材の外観を示す図である。 図７に示す補強部材が軸受部に装着される様子を説明する図である。 軸受部に装着された状態の補強部材を示す図である。 コネクタ１が、相手コネクタに嵌合される様子を説明する模式図である。

符号の説明

１ コネクタ（レバー式電気コネクタ）
２ 絶縁ハウジング
３ カム板
４ レバー
５ 軸受部
６，２０６ 補強部材
６２ａ，６２ｂ，２６２ａ，２６２ｂ 弾性係合突起
６２ｐ，６２ｑ，２６２ｐ，２６２ｑ ロック爪
７ 端子
３２ａ，３３ａ，３４ａ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ カム面
４４ 軸
Ｘ スライド方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 挿抜方向

Claims (3)

1. 端子を収容し、相手コネクタが挿抜される絶縁ハウジングと、
   前記相手コネクタに接触するカム面を有し、該相手コネクタの挿抜方向に垂直なスライド方向にスライドすることによって、該相手コネクタを前記絶縁ハウジングに引き込むカム板と、
   前記挿抜方向および前記スライド方向の双方に垂直な軸を有し該軸を中心に回動することによって前記カム板をスライドさせるレバーと、
   前記軸を支持するとともに、弾性変形することによって前記スライド方向に垂直方向かつ該軸の径方向に該軸を着脱させる、前記ハウジングと一体に成形された軸受部と、
   前記軸受部に着脱自在に保持され、前記レバーが回動操作されて前記カム板に前記相手コネクタを引き込ませる場合に該軸から前記軸受部に加えられる力を受け止める、前記ハウジングとは別体の補強部材とを備えたことを特徴とするレバー式電気コネクタ。
2. 前記補強部材が樹脂材料からなるものであることを特徴とする請求項１記載のレバー式電気コネクタ。
3. 前記軸受部は孔が形成されたものであり、
   前記補強部材は、前記孔に挿入される突起を有し、前記軸の径方向に弾性変位することによって前記軸受部に係合する一対の弾性係合突起を備えたものであることを特徴とする請求項１記載のレバー式電気コネクタ。

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