JP2011090998A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合離脱方向のガタつきを抑制し、端子の摺動を抑制することで、接触部の摩耗を低減し、抵抗上昇による接触不良を防止する。
【解決手段】相手方コネクタ１１の嵌合するコネクタハウジング１３の前部側に基端が固定され後部３５側に向かって延在する先端５３が押下可能な自由端となる可撓ロックアーム１５を備える。ロックアーム１５の基端と先端５３との間には、後部３５に向いて相手方コネクタ１１のロック爪５５が係止する係止面５７を有したロックビーク５９が設けられる。係止面５７の上端は、ロックアーム１５の回動中心軸に直交する断面において回動中心を通り嵌合方向に平行な直線より下側に配置される。また、係止面５７は、上記断面において、上端の回動軸を中心とする回転軌跡円の弦であることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、基端が固定され先端が自由端となる可撓ロックアームを備えたコネクタに関する。

雌雄一方の端子を収容したコネクタハウジングに、雌雄他方の端子を収容した相手方コネクタを嵌合状態に固定（ロック）するために、コネクタハウジングに可撓ロックアームを備えたコネクタが知られている（例えば特許文献１参照）。図７、図８に示すこの種のコネクタ５００は、相手方コネクタ５０１の嵌合するコネクタハウジング５０３の前部５０５側に基端５０７が固定され後部５０９側に向かって延在する先端（操作部）５１１が押下可能な自由端となる可撓性のロックアーム５１３を備える。ロックアーム５１３の基端５０７と先端５１１との間には、後部５０９に向いて相手方コネクタ５０１のロック爪５１５が係止する図８に示す係止面５１７を有したロックビーク（突起）５１９が設けられる。

コネクタ５００は、嵌合が開始されると、図８（ａ）に示すように、相手方コネクタ５０１のロック爪５１５がロックビーク５１９に左方から接近した後、図８（ｂ）に示すように、ロックビーク５１９に当接し、ロックアーム５１３を押下する。さらに嵌合が進み、ロック爪５１５がロックビーク５１９を通過すると、図８（ｃ）に示すように、ロックアーム５１３が弾性復元し、ロックビーク５１９とロック爪５１５が係止する。その結果、コネクタハウジング５０３と相手方コネクタ５０１が嵌合状態に保持され、コネクタハウジング５０３に収容された図７に示す雌端子５２１の弾性接触片５２１ａと雄端子５２３のタブ５２３ａが接触状態に維持される。

従来の後部５０９に操作部５１１のある片持ちロックアーム５１３のコネクタ５００では、図８に示すように、ロックビーク５１９の高さがロックアーム５１３の回転中心５３１より上にあるため、コネクタ５００の嵌合離脱時にロックアーム５１３を撓ませると、図９（ａ）に示すように、ロックビーク５１９がロックアーム５１３の回転により後部５０９側に距離ｄだけ変位する。そのため、嵌合離脱ができるように、両コネクタハウジングのロック部には、回転による変位ｄ分以上の図９（ｂ）に示すクリアランスＣを設けている。なお、図９中、５２３は回動中心５３１を通り嵌合方向ａに平行な直線、５２５は係止面５１７の上端、５２７は上端５２５の回転半径、５２９は上端５２５の回転軌跡の円弧、ｂは離脱方向を示す。

特開平１０−１９９６０４号公報

しかしながら、上記コネクタ５００では、振動等を受けた場合、コネクタ嵌合離脱方向ａｂのガタつきにより図７に示す端子５２１，５２３が摺動し、接触部５２１ａ，５２３ａが摩耗するため、接触抵抗が上昇し、接触不良を引き起こす虞がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、嵌合離脱方向のガタつきを抑制し、端子の摺動を抑制することで、接触部の摩耗を低減し、抵抗上昇による接触不良を防止できるコネクタを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 相手方コネクタの嵌合するコネクタハウジングの前部側に基端が固定され後部側に向かって延在する先端が押下可能な自由端となる可撓ロックアームを備え、
前記ロックアームの前記基端と前記先端との間には後部に向いて前記相手方コネクタのロック爪が係止する係止面を有したロックビークが設けられ、
前記係止面の上端が、前記ロックアームの回動中心に直交する断面において該回動中心を通り嵌合方向に平行な直線より下側に配置されることを特徴とするコネクタ。

このコネクタによれば、ロックアーム押下時に、係止面の上端が、第４象限の円弧上を下側へ移動する前部側へのシフトとなり、第１象限の場合の後部側へのシフトが発生せず、ロック後のシフト分のクリアランスの発生が防止される。なお、第１象限、第４象限の表現は後記するが、回動中心を中心とした四分円のそれぞれの領域を示す。

（２） （１）のコネクタであって、
前記係止面が、前記断面において前記上端の前記回動中心を中心とする回転軌跡円の弦であることを特徴とするコネクタ。

このコネクタによれば、係止面が、前記断面において上端の回転軌跡円における接線である場合の後部側へのシフトが発生せず、ロック後のシフト分のクリアランスの発生が防止される。なお、後部側へのシフトが発生する構造（例えば係止面が前記断面において回転軌跡円の接線である構造）では、押下されたロックアームが完全に弾性復元するために、このシフト分のクリアランスが必要となる。

（３） （１）又は（２）のコネクタであって、
前記コネクタハウジングの第１嵌合当接面と前記相手方コネクタの第２嵌合当接面との当接する両コネクタハウジングの相対位置で、前記係止面の上端が前記ロック爪の係止先端に一致して前記ロックアームが前記押下方向と反対方向に弾性復元することを特徴とするコネクタ。

このコネクタによれば、両コネクタハウジングの嵌合方向の接近移動が第１嵌合当接面と第２嵌合当接面の当接で止まる。また、嵌合方向と反対方向の離脱移動が係止面とロック爪の当接で止まる。これにより、嵌合ロック状態の両コネクタハウジングにおいて、嵌合離脱方向のガタつきがなくなる。

本発明に係るコネクタによれば、コネクタハウジングに基端が固定され後部側に延在する先端が押下可能なロックアームに後部側に向く係止面を設け、係止面の上端を、ロックアームの回動中心軸を通り嵌合方向に平行な直線より下側に配置したので、嵌合離脱方向のガタつきを抑制し、端子の摺動を抑制することで、接触部の摩耗を低減し、抵抗上昇による接触不良を防止できる。

相手方コネクタと嵌合状態の本発明に係るコネクタの断面図である。 図１に示した本発明に係るコネクタの斜視図である。 図１に示した相手方コネクタの斜視図である。 （ａ）はロック爪接近時のロックアームの断面図、（ｂ）はロックアーム可撓時の断面図、（ｃ）はロック爪が係止したロックアームの断面図である。 （ａ）はロックビークの変位状況を表す要部断面図、（ｂ）はロック爪が係止したときのロックビークの断面図である。 図５（ａ）の要部拡大図である。 相手方コネクタと嵌合状態にある従来のコネクタの断面図である。 （ａ）はロック爪接近時の図７に示すロックアームの断面図、（ｂ）はロックアーム可撓時の断面図、（ｃ）はロック爪が係止したロックアームの断面図である。 （ａ）は図８に示すロックビークの変位状況を表す要部断面図、（ｂ）はロック爪が係止したロックビークしたときの断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は相手方コネクタと嵌合状態の本発明に係るコネクタの断面図である。
コネクタ１００は、相手方コネクタ１１の嵌合するコネクタハウジング１３に、可撓性のロックアーム１５を備える。コネクタハウジング１３とロックアーム１５は、樹脂材料（例えばＰＢＴ；ポリブチレンテレフタート等）により一体成形される。本明細書中、コネクタ１００、相手方コネクタ１１は、それぞれの嵌合側を前、その反対側を後とする。

コネクタハウジング１３の内部には複数の端子収容室１７が形成され、端子収容室１７は雌端子１９を収容する。このためコネクタ１００は雌コネクタと称することができる。相手方コネクタ１１は、コネクタハウジング２１に複数の端子収容室２３が形成され、端子収容室２３は雄端子２５を収容する。このため相手方コネクタ１１は雄コネクタと称することができる。

雌雄端子１９，２５は、それぞれの端子収容室１７，２３に設けられる可撓係止片（ランス）２７，２９によって離脱が規制される。雌雄端子１９，２５のそれぞれには電線３１，３３が圧着され、電線３１，３３は各コネクタハウジング１３，２１の後部３５，３７から導出される。

図２は図１に示した本発明に係るコネクタの斜視図である。
コネクタハウジング１３の前部３９には雄端子２５のタブ２５ａを受け入れる複数の雄端子受入孔４１が開口される。雄端子受入孔４１の近傍には図１に示すフロントホルダ４３の挿入されるフロントホルダ挿入空間４４が形成される。フロントホルダ４３は、フロントホルダ挿入空間４４に装着されることで、規制片４３ａを可撓係止片２７の退避空間に嵌入して、雌端子１９を二重係止する。

また、同様に、図１に示した相手方コネクタ１１のコネクタハウジング２１の前部奥壁４５にもフロントホルダ挿入空間４７が形成され、フロントホルダ挿入空間４７にフロントホルダ４９が装着される。フロントホルダ４９は、フロントホルダ挿入空間４７に装着されることで、規制片４９ａを可撓係止片２９の退避空間に嵌入して、雄端子２５を二重係止する。

ところで、上記ロックアーム１５は、コネクタハウジング１３の前部３９側に基端５１が固定され、後部３５側に向かって延在する先端（操作部）５３が押下可能な自由端となる。図例では一対の平行なロックアーム１５，１５が設けられ、その先端５３で連結されるが、ロックアーム１５は一つであってもよい。ロックアーム１５の基端５１と先端５３との間には、後部３５に向いて相手方コネクタ１１のロック爪５５（図１参照）が係止する係止面５７（図４参照）を有したロックビーク５９が設けられている。

一対の平行なロックアーム１５，１５の先端５３が連結される図例の構成では、ロックビーク５９が双方のロックアーム１５，１５に架橋されるように設けられている。

図３は図１に示した相手方コネクタの斜視図である。
相手方コネクタ１１は、コネクタ１００のコネクタハウジング１３を内方へ挿入するフード部６１を、コネクタハウジング２１の前部奥壁４５側に有している。フード部６１の前面開口６３には、ロック爪５５の背面押圧部５５ａが配置される。背面押圧部５５ａを挟む左右には、ロックアーム１５，１５の挿入されるアーム受入溝６５，６５が形成される。前面開口６３の左右には、コネクタハウジング１３の左右に突出するガイド壁６７，６７を挿入するガイド溝６９，６９が形成される。さらに、一方（図３の右方）のアーム受入溝６５とガイド溝６９の間には、コネクタハウジング１３の突壁７１の挿入される受入溝７３が形成される。また、他方（図３の左方）のアーム受入溝６５とガイド溝６９の間には、コネクタハウジング１３の挟持空間７５に嵌入する凸部７７が形成される。

次に、上記コネクタ１００の要部におけるさらに詳細な構成を作用と共に説明する。
図４（ａ）はロック爪接近時のロックアームの断面図、（ｂ）はロックアーム可撓時の断面図、（ｃ）はロック爪が係止したロックアームの断面図である。
コネクタ１００は、嵌合が開始されると、図４（ａ）に示すように、相手方コネクタ１１のロック爪５５がロックビーク５９に左方から接近した後、図４（ｂ）に示すように、ロックビーク５９に当接し、ロックアーム１５を押下する。

さらに嵌合が進み、ロック爪５５がロックビーク５９の係止面５７に一致すると、図４（ｃ）に示すように、ロックアーム１５が弾性復元し、ロックビーク５９とロック爪５５が係止する。

コネクタ１００と相手方コネクタ１１は、コネクタハウジング１３の第１嵌合当接面と相手方コネクタ１１の第２嵌合当接面が当接する相対位置で、係止面５７の上端８３がロック爪５５の係止先端５５ｂに一致する。これにより、ロックアーム１５が押下方向と反対方向に弾性復元する。その結果、コネクタハウジング１３と相手方コネクタ１１が嵌合状態に保持され、コネクタハウジング１３に収容された図１に示す雌端子１９の弾性接触片１９ａと、コネクタハウジング２１に収容された雄端子２５のタブ２５ａが接触状に維持される。

第１嵌合当接面は、例えばコネクタハウジング１３の前端面７９とすることができる。第２嵌合当接面は、例えばコネクタハウジング２１の前端面８１とすることができる。第１嵌合当接面、第２嵌合当接面は、この他の部位であっても勿論よい。

係止面５７の上端８３は、ロックアーム１５の回動中心（軸）８５に直交する断面（図４の紙面）において、回動中心８５を通り嵌合方向ａに平行な直線８７を含むそれより下側に配置される。好ましくは、上端８３は、直線８７より下側に配置される。

なお、ここで言う回動中心８５は、仮定の回動中心である。ロックアーム１５は、アーム支持ブロック９３よりも薄厚の基端５１となって、このアーム支持ブロック９３の側面９３ａより突出する。ロックアーム１５は、基端５１からロックビーク５９までの間が撓む。この間（アーム可撓部）１５ａの断面が一様な場合、ロックビーク５９に曲げモーメントが加わると、アーム可撓部１５ａの上側は引っ張り応力が生じて伸び、下側は圧縮応力が生じて縮む。中央付近には伸縮のない（応力の生じない）中立面ができる。この中立面を近似的に上記断面における直線８７とする。また、基端５１の可撓境界面は、上記断面において、基端５１とアーム支持ブロック９３との境界線９５とする。したがって、回動中心８５は、直線８７と境界線９５の交点と仮定する。立体的に見れば、直線８７は上記の中立面であり、境界線９５は側面９３ａであるから、これら中立面と側面９３ａの交わる線（軸）が回動中心軸となる。より平易に言えば、回動中心８５は、ロックアーム１５の付け根中央部（基端５１の厚み方向中央部）と言える。

なお、アーム可撓部１５ａの断面形状は曲がるにしたがって変わる。これに伴って中立面の位置も変わる。すなわち、回動中心８５もアーム可撓部１５ａが曲がるにしたがって変わる。しかし、本明細書中では、構成（ロックビーク５９の位置）を明確化する意味で、回動中心８５はその近似位置と想定される基端５１の厚み方向中央部とする。

図５（ａ）はロックビークの変位状況を表す要部断面図、（ｂ）はロック爪が係止したときのロックビークの断面図である。
図５（ａ）に示すように、ロックアーム１５の押下時に、係止面５７の上端８３は、第４象限の円弧上を下側へ移動する前部３９側へのシフトとなる。これにより、図９（ａ）に示した第１象限の場合の後部３５側へのシフトが発生せず、図５（ｂ）に示すように、ロック後のシフト分のクリアランスＣ（図９（ｂ）参照）の発生が防止される。なお、象限とは、回動中心８５を中心とした四分円の右上から反時計回りに第１、第２、第３、第４の四つに分けたそれぞれの領域とする。

なお、相手方コネクタ１１に設けられるロック爪５５は、係止先端５５ｂがロックビーク５９に向かって突出する傾斜面の下端に形成される。これにより、ロックアーム１５は、ロックビーク５９の上端８３がロック爪５５に干渉することなく押下可能となる。

図６は図５（ａ）の要部拡大図である。
また、係止面５７は、上記断面において上端８３の回動中心８５を中心とする回転軌跡円８９の弦９１である。これにより、係止面５７が、上記断面において上端８３の回転軌跡円８９における接線９３である場合の後部３５側へのシフトＳが発生せず、ロック後のシフトＳ分のクリアランスの発生が防止される。なお、後部３５側へのシフトＳが発生する構造（例えば係止面５７が上記断面において回転軌跡円８９の接線９３である構造）では、押下されたロックアーム１５が完全に弾性復元できるようにするために、このシフトＳ分のクリアランスが必要となる。

このように、コネクタ１００では、コネクタハウジング１３の嵌合方向ａの移動が第１嵌合当接面と第２嵌合当接面の当接で止まり、離脱方向ｂの移動が係止面５７とロック爪５５の当接で止まる。これにより、嵌合ロック状態の両コネクタハウジング１３，２１において、嵌合離脱ａｂ方向のガタつきがなくなる。

したがって、本実施の形態に係るコネクタ１００によれば、コネクタハウジング１３に基端５１が固定され後部３５側に延在する先端５３が押下可能なロックアーム１５に後部３５側に向く係止面５７を設け、係止面５７の上端８３を、ロックアーム１５の回動中心８５を通り嵌合方向ａに平行な直線８７より下側に配置したので、嵌合離脱方向ａｂのガタつきを抑制し、雌端子１９の摺動を抑制することで、接触部である弾性接触片１９ａの摩耗を低減し、抵抗上昇による接触不良を防止できる。

１１ 相手方コネクタ
１３ コネクタハウジング
１５ ロックアーム
３５ 後部
３９ 前部
５１ 基端
５３ 先端
５５ ロック爪
５５ｂ ロック爪の係止先端
５７ 係止面
５９ ロックビーク
７９ 前端面（第１嵌合当接面）
８１ 前端面（第２嵌合当接面）
８３ 係止面の上端
８５ 回動中心
８７ 回動中心を通り嵌合方向に平行な直線
８９ 回転軌跡円
９１ 弦
１００ コネクタ
ａ 嵌合方向
ａｂ 嵌合離脱方向
ｂ 離脱方向

Claims (3)

1. 相手方コネクタの嵌合するコネクタハウジングの前部側に基端が固定され後部側に向かって延在する先端が押下可能な自由端となる可撓ロックアームを備え、
   前記ロックアームの前記基端と前記先端との間には後部に向いて前記相手方コネクタのロック爪が係止する係止面を有したロックビークが設けられ、
   前記係止面の上端が、前記ロックアームの回動中心に直交する断面において該回動中心を通り嵌合方向に平行な直線より下側に配置されることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタであって、
   前記係止面が、前記断面において前記上端の前記回動中心を中心とする回転軌跡円の弦であることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１又は請求項２記載のコネクタであって、
   前記コネクタハウジングの第１嵌合当接面と前記相手方コネクタの第２嵌合当接面との当接する両コネクタハウジングの相対位置で、前記係止面の上端が前記ロック爪の係止先端に一致して前記ロックアームが前記押下方向と反対方向に弾性復元することを特徴とするコネクタ。

Images