JP2011181197A - コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】離脱させる際の操作性に富むロック機構を備えたコネクタ装置を提供すること。
【解決手段】
ピンコネクタ１１とこれに嵌合するソケットコネクタ１２とを備えたコネクタ装置である。ピン側ハウジング２１には弾性支持された係止部２３を備える。ソケット側ハウジング３１には、可動に支持された操作部３８と、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との嵌合状態で係止部２３に係止される被係止部３３とを備える。係止部には嵌合状態で相手方に対向するテーパ面２３ａを備える。こうして、操作部に加わる力がテーパ面を介して係止部に加わることで係止部を被係止部から外しかつ嵌合状態を離脱させる。なお、テーパ面は操作部に備えてもよいし、係止部及び操作部の両方に備えてもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロック機構を備えたコネクタ装置に関する。

特許文献１は、ロックアームを利用したコネクタハウジングのロック機構を開示している。そのロック機構について、ここで図１１を用いて簡単に説明する。

図１１において、防水コネクタの雌コネクタハウジング１に係合突部２を有するロックアーム３が一体成形され、雄コネクタハウジング４のフード部５には係合孔６が形成されている。雌コネクタハウジング１と雄コネクタハウジング４とが嵌合した図１１は、ロックアーム３の係合突部２がフード部５の係合孔６に係合することでロックされた状態を示している。雌コネクタハウジング１と雄コネクタハウジング４との嵌合を離脱させるときは、ロックアーム３に設けた操作部７を操作して係合突部２を係合孔６から外しロックを解放し、その操作状態でさらに雌コネクタハウジング１と雄コネクタハウジング４とを互いに離脱方向に引く。

特開平８−２３６２０７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたロック機構では、雌コネクタハウジング１と雄コネクタハウジング４とを離脱させる際には、操作部７を押しながら離脱方向に引き抜くという複合操作を行うことが必要であるため、操作が面倒である。特に、その防水コネクタが狭いスペースに配置され、視認できない状態での離脱作業を要する場合には、非常に作業性が悪い。

それ故に本発明の例示的課題は、離脱させる際の操作性に富むロック機構を備えたコネクタ装置を提供することにある。

本発明の例示的態様によれば、第１のコネクタと前記第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備えたコネクタ装置であって、前記第１のコネクタは、第１のハウジングと、前記第１のハウジングに保持された第１のコンタクトと、前記第１のハウジングに弾性支持された係止部とを備え、前記第２のコネクタは、第２のハウジングと、前記第２のハウジングに保持された第２のコンタクトと、前記第２のハウジングに可動に支持された操作部と、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの嵌合状態で前記係止部に係止される被係止部とを備え、前記係止部及び前記操作部のうち少なくとも一方は前記嵌合状態で相手方に対向するテーパ面を備え、前記操作部に加わる力が前記テーパ面を介して前記係止部に加わることで前記係止部を前記被係止部から外しかつ前記嵌合状態を離脱させるように作用することを特徴とするコネクタ装置が得られる。

本発明の例示的態様によるコネクタは、操作部に加わる力がテーパ面を介して係止部に加わることで、係止部を被係止部から外すと共に嵌合状態を離脱させるので、単純な操作によって嵌合状態を容易に離脱させることができ、したがって操作性に優れたものとなる。

本発明の第１の実施形態に係るコネクタ装置に含まれるピンコネクタ示す斜視図。 本発明の第１の実施形態に係るコネクタ装置に含まれるソケットコネクタ示す斜視図。 図１のピンコネクタと図２のソケットコネクタとの嵌合前の状態を示す縦断面図。 図１のピンコネクタと図２のソケットコネクタとの嵌合後の状態を示す縦断面図。 図４の要部拡大図。 図１のピンコネクタと図２のソケットコネクタとの離脱作業中の一状態を示す縦断面図。 図１のピンコネクタと図２のソケットコネクタとの離脱作業がさらに進んだ他の状態を示す縦断面図。 本発明の第２の実施形態に係るコネクタ装置におけるピンコネクタとソケットコネクタとの嵌合後の状態を示す縦断面図。 図７の要部拡大図。 本発明の第３の実施形態に係るコネクタ装置におけるピンコネクタとソケットコネクタとの嵌合後の状態を示す縦断面図。 図８の要部拡大図。 本発明の第４の実施形態に係るコネクタ装置におけるピンコネクタとソケットコネクタとの嵌合後の状態を示す縦断面図。 図９の要部拡大図。 本発明の第５の実施形態に係るコネクタ装置におけるピンコネクタとソケットコネクタとの嵌合後の状態を示す縦断面図。 図１０の要部拡大図。 特許文献１（特開平８−２３６２０７号公報）に開示された技術を説明するための断面図。

図１から図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係るコネクタ装置について説明する。

まず図１〜３を参照すると、このコネクタ装置は、第１のコネクタとしてのピンコネクタ１１（図１）と、ピンコネクタ１１に嵌合接続可能な第２のコネクタとしてのソケットコネクタ１２（図２）とを含んでいる。ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とは、図３に示すように前端同士を対向させて配置しかつ互いに接近する方向に移動させることで嵌合接続できるものである。

ピンコネクタ１１は、筒状の絶縁性のピン側ハウジング（第１のハウジング）２１と、ピン側ハウジング２１の内側に保持された導電性のピンコンタクト（第１のコンタクト）２２と、ピン側ハウジング２１の外周面に径方向で可動であるように弾性支持された二つの係止部２３とを備えている。なお、ピン側ハウジング２１は例えば熱可塑性樹脂等にて作られたものである。

ピンコンタクト２２には結線部２４によりケーブル２５が接続され、ピンコネクタ１１の後方（図３では右方）に引き出されている。ケーブル２５とピン側ハウジング２１との間にはブッシング（防水ゴム）２６が介在している。ブッシング２６は、ピン側ハウジング２１の後端部に螺合したグランドナット２７により締め付けられ、これによりピン側ハウジング２１とケーブル２５との間を後部で防水している。一方、ピン側ハウジング２１の前部外周には、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との間を防水するためのＯリング（防水リング）２８が備えられている。

二つの係止部２３は、ピン側ハウジング２１の比較的前部に互いに周方向で離間して、具体的には、径方向で互いに対向する二箇所にそれぞれ形成されている。各係止部２３は、ピン側ハウジング２１に一体に形成された弾力性をもつ両端支持梁からなるロックアーム２９の中間に一体形成された外向き突起よりなる。したがって、各係止部２３はピン側ハウジング２１に弾性支持されていると看做すことができる。

各係止部２３の前側端面には、コネクタの軸方向及び径方向に対し傾斜したテーパ面２３ａが形成されている。なお、テーパ面２３ａの向き及び作用は後で明らかになる。

ソケットコネクタ１２は、ピン側ハウジング２１の前端部の外側に嵌合するための筒状の絶縁性のソケット側ハウジング（第２のハウジング）３１と、ソケット側ハウジング３１の内側に保持された、ピンコンタクト２２に嵌合接触するための導電性のソケットコンタクト（第２のコンタクト）３２と、ソケット側ハウジング３１の比較的前部の外周部で互いに周方向で離間した二つの被係止部３３とを備えている。二つの被係止部３３は、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との嵌合状態で上述した二つの係止部２３にそれぞれ軸方向で係合し、これによりピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との嵌合状態をロックするものである。なお、ソケット側ハウジング３１は例えば熱可塑性樹脂等にて作られたものである。

ソケットコンタクト３２には結線部３４によりケーブル３５が接続され、ソケットコネクタ１２の後方（図３では左方）に引き出されている。ケーブル３５とソケット側ハウジング３１との間にはブッシング（防水ゴム）３６が介在している。ブッシング３６は、ソケット側ハウジング３１の後端部に螺合したグランドナット３７により締め付けられ、これによりソケット側ハウジング３１とケーブル３５との間を後部で防水している。

ソケットコネクタ１２は、さらに、二つの被係止部３３にそれぞれ対応した二つの操作部３８を備えている。各操作部３８は、ソケット側ハウジング３１に一体に形成された弾力性をもつ片持ち梁３９の自由端に一体に形成されている。したがって、各操作部３８は片持ち梁３９によって、ソケット側ハウジング３１に対し実質的に径方向に可動であるように、弾力的に支持されている。

二つの操作部３８の位置は、具体的には、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との嵌合状態では、各操作部３８がロックアーム２９の径方向外側に位置しかつ、各係止部２３のテーパ面２３ａに軸方向で対向しかつ干渉又は接触するように設計されている。各操作部３８のテーパ面２３ａに対向した部分には角部３８ａが形成されている。

ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とを嵌合させるには、まず、図３に示すようにピン側ハウジング２１の前端部とソケット側ハウジング３１の前端部とを同軸上で対向させる。そして、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とを互いに接近させることで、ピン側ハウジング２１の前端部をソケット側ハウジング３１の内側に嵌合させて、図４の状態を得る。

図４に示す状態においては、ピンコンタクト２２がソケットコンタクト３２に嵌合接触する。したがって、二つのケーブル２５，３５はピンコンタクト２２及びソケットコンタクト３２を介して互いに電気的に接続される。このとき、二つの被係止部３３と二つの係止部２３とがそれぞれ軸方向で係合し、これによりピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされる。また、図４の一部拡大図である図４Ａに明瞭に示すように、各操作部３８の角部３８ａがそれぞれ対応する各係止部２３のテーパ面２３ａの径方向外側部分に接触してここに乗り上げることで、片持ち梁３９が少し外側に弾力的に撓んだ状態になる。各操作部３８がテーパ面２３ａに乗り上げた状態では、ロックアーム２９は操作部３８から内向きの力を受けているが、その力は自然にロックが解除されることがないように設定されている。

なお、このピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態では、ピン側ハウジング２１のＯリング２８がソケット側ハウジング３１の内面に接触してピン側ハウジング２１とソケット側ハウジング３１との隙間をシールする。この結果、ブッシング２６，３６の作用も加わり、コネクタ装置に防水機能を備えることができる。

ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との嵌合を離脱させるには、二つの操作部３８を手指などで挟んで径方向内側に押し動かす。すると、各操作部３８の角部３８ａによりテーパ面２３ａが押され、その際にテーパ面２３ａに作用する力の径方向分力により、各係止部２３がロックアーム２９を撓ませつつ径方向内側に移動し、図５の状態になる。

図５に示す状態に至ると、各係止部２３が各被係止部３３から外れる。即ち、二つの被係止部３３と二つの係止部２３との軸方向の係合が解放される。この状態で二つの操作部３８を径方向内側にさらに押し動かすと、その際にテーパ面２３ａに作用する力の軸方向分力により各係止部２３が押される。この結果、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが離間方向に移動し、図６の状態になる。

図６に示す状態に至ると、二つの係止部２３はソケット側ハウジング３１の内面に当接して被係止部３３に係合することはないので、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とを離間方向に引くことのみで、操作部３８の操作を必要とすることなく簡単にピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との嵌合を離脱されることができる。

上述したように、図１から図６のコネクタ装置では、係止部２３に操作部３８に対向するテーパ面２３ａを設け、操作部３８に加わる力がテーパ面２３ａを介して係止部２３に加わることで、係止部２３を被係止部３３から外しかつ嵌合状態を離脱させるように構成している。

図７及び図７Ａを参照して、本発明の第２の実施形態に係るコネクタ装置について説明する。同様な部分については、同じ参照符号を付して説明を省略することがある。

図７及び図７Ａのコネクタ装置においては、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされたとき、各係止部２３のテーパ面２３ａの径方向外側部分に対し、各操作部３８が接触することなく間隔をもって対向するように設計されている。したがって、この状態では片持ち梁３９は撓むことなく自然な自由状態にある。

この構造によっても、二つの操作部３８を手指などで挟んで径方向内側に押し動かすと、各操作部３８の角部３８ａがテーパ面２３ａに接触してテーパ面２３ａを押すことになる。したがって、第１の実施形態に係るコネクタ装置と同様に、操作部３８に加わる力がテーパ面２３ａを介して係止部２３に加わることで、容易に係止部２３を被係止部３３から外しかつ嵌合状態を離脱させることができる。

図８及び図８Ａを参照して、本発明の第３の実施形態に係るコネクタ装置について説明する。同様な部分については、同じ参照符号を付して説明を省略することがある。

図８及び図８Ａのコネクタ装置においては、係止部２３と操作部３８との両方に、互いに対向する同じ向きのテーパ面２３ａ，３８ｂをそれぞれ設けている。両テーパ面２３ａ，３８ｂは、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされたとき、互いに接触するように設計されている。

この構造によっても、操作部３８に加わる力が両テーパ面２３ａ，３８ｂを介して係止部２３に加わることで、操作部３８や係止部２３の材質にあまり影響を受けずに、摩耗が少くまた、より小さい操作力で、第１の実施形態に係るコネクタ装置と同様に、容易に係止部２３を被係止部３３から外しかつ嵌合状態を離脱させることができる。

このコネクタ装置においても、また、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされたとき、両テーパ面２３ａ，３８ｂが接触することなく間隔をもって対向するように設計されてもよい。

図９及び図９Ａを参照して、本発明の第４の実施形態に係るコネクタ装置について説明する。同様な部分については、同じ参照符号を付して説明を省略することがある。

図９及び図９Ａのコネクタ装置においては、係止部２３に角部２３ｂを設ける一方、操作部３８にテーパ面３８ｂを設けている。ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされたとき、係止部２３の角部２３ｂと操作部３８のテーパ面３８ｂとが互いに接触するように設計されている。

この構造によっても、操作部３８に加わる力がテーパ面３８ｂを介して係止部２３に加わることで、第１の実施形態に係るコネクタ装置と同様に、容易に係止部２３を被係止部３３から外しかつ嵌合状態を離脱させることができる。

このコネクタ装置においてもまた、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされたとき、係止部２３の角部２３ｂと操作部３８のテーパ面３８ｂとが接触することなく間隔をもって対向するように設計されてもよい。

図１０及び図１０Ａを参照して、本発明の第５の実施形態に係るコネクタ装置について説明する。同様な部分については、同じ参照符号を付して説明を省略することがある。

図１０及び図１０Ａのコネクタ装置においては、係止部２３は、ピン側ハウジング２１に一体に形成された片持支持梁からなるロックアーム２９ａにより弾性支持されている。そして、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされたとき、係止部２３のテーパ面２３ａと操作部３８の角部３８ａとが互いに接触するように設計されている。

この場合、ロックアーム２９ａは、片持支持梁構造なので、より小さい弾性とすることが可能となり、より小さい力での操作ができる。

この構造によっても、操作部３８に加わる力がテーパ面２３ａを介して係止部２３に加わることで、第１の実施形態に係るコネクタ装置と同様に、容易に係止部２３を被係止部３３から外しかつ嵌合状態を離脱させることができる。

このコネクタ装置においてもまた、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２とが嵌合接続された状態でロックされたとき、係止部２３のテーパ面２３ａと操作部３８の角部３８ａとが接触することなく間隔をもって対向するように設計されてもよい。また、係止部２３のみならず、操作部３８にも同じ向きのテーパ面を設けてもよい。

上述した第１〜第５の実施形態のいずれのコネクタ装置においても、ロック解除のための操作部３８を押すというワンアクションで、ピンコネクタ１１とソケットコネクタ１２との嵌合ロック状態を容易に完全解除することができ、したがって嵌合離脱作業性が向上する。

なお、上述では丸型コネクタ装置について説明したが、角型コネクタ装置としても同様に実施できかつ同様の作用・効果を奏することができる。また、上述した第１〜第５の実施形態のさまざまな組み合わせが本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。

上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

[付記１]
第１のコネクタと前記第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備えたコネクタ装置であって、
前記第１のコネクタは、第１のハウジングと、前記第１のハウジングに保持された第１のコンタクトと、前記第１のハウジングに弾性支持された係止部とを備え、
前記第２のコネクタは、第２のハウジングと、前記第２のハウジングに保持された第２のコンタクトと、前記第２のハウジングに可動に支持された操作部と、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの嵌合状態で前記係止部に係止される被係止部とを備え、
前記係止部及び前記操作部のうち少なくとも一方は前記嵌合状態で相手方に対向するテーパ面を備え、
前記操作部に加わる力が前記テーパ面を介して前記係止部に加わることで前記係止部を前記被係止部から外しかつ前記嵌合状態を離脱させるように作用することを特徴とするコネクタ装置。

[付記２]
前記係止部は、前記第１のハウジングに両端支持梁で弾性支持されたことを特徴とする、付記１に記載のコネクタ装置。

[付記３]
前記係止部は、前記第１のハウジングに片持ち梁で弾性支持されたことを特徴とする、付記１に記載のコネクタ装置。

[付記４]
前記操作部は、前記第２のハウジングに片持ち梁で弾性支持されたことを特徴とする、付記１から３のいずれか一項に記載のコネクタ装置。

本発明は、太陽電池モジュールを接続するためのコネクタ装置などの各種のコネクタに利用可能である。

１１ ピンコネクタ
１２ ソケットコネクタ
２１ ピン側ハウジング（第１のハウジング）
２２ ピンコンタクト（第１のコンタクト）
２３ 係止部
２３ａ テーパ面
２３ｂ 角部
２４ 結線部
２５ ケーブル
２６ ブッシング（防水ゴム）
２７ グランドナット
２８ Ｏリング（防水リング）
２９ ロックアーム（両端支持梁）
２９ａ ロックアーム（片持支持梁）
３１ ソケット側ハウジング（第２のハウジング）
３２ ソケットコンタクト（第２のコンタクト）
３３ 被係止部
３４ 結線部
３５ ケーブル
３６ ブッシング（防水ゴム）
３７ グランドナット
３８ 操作部
３８ａ 角部
３８ｂ テーパ面
３９ 片持ち梁

Claims (4)

1. 第１のコネクタと前記第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタとを備えたコネクタ装置であって、
   前記第１のコネクタは、第１のハウジングと、前記第１のハウジングに保持された第１のコンタクトと、前記第１のハウジングに弾性支持された係止部とを備え、
   前記第２のコネクタは、第２のハウジングと、前記第２のハウジングに保持された第２のコンタクトと、前記第２のハウジングに可動に支持された操作部と、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの嵌合状態で前記係止部に係止される被係止部とを備え、
   前記係止部及び前記操作部のうち少なくとも一方は前記嵌合状態で相手方に対向するテーパ面を備え、
   前記操作部に加わる力が前記テーパ面を介して前記係止部に加わることで前記係止部を前記被係止部から外しかつ前記嵌合状態を離脱させるように作用することを特徴とするコネクタ装置。
2. 前記係止部は、前記第１のハウジングに両端支持梁で弾性支持されたことを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ装置。
3. 前記係止部は、前記第１のハウジングに片持ち梁で弾性支持されたことを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ装置。
4. 前記操作部は、前記第２のハウジングに片持ち梁で弾性支持されたことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ装置。

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