JP3851746B2

JP3851746B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP3851746B2
Application number: JP23876399A
Authority: JP
Inventors: 梢高槻; 雅彦青山; 昌秀樋尾
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: US6341975B1; JP2001068215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックアームを備えたコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
実開平１−１１２５７７号公報には、コネクタハウジングの外面にロックアームを一体形成してなるコネクタについて開示されている。ロックアームは、コネクタハウジングの外面から立ち上がる基端部と、この基端部からコネクタハウジングの外面に概ね沿うように片持ち状に延出するアーム部と、このアーム部の外面（コネクタハウジングとは反対側の面）に形成したロック突起とからなる。相手側コネクタとの嵌合の過程では、相手側コネクタのフード部にロック突起が干渉することによってロックアームがコネクタハウジングの外面側へ弾性撓みし、双方のコネクタが正規嵌合状態に至ると、ロックアームが弾性復帰してロック突起がフード部のロック孔に係止し、もって、両コネクタが嵌合状態にロックされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般にコネクタは、電線の端末に固着された端子金具をコネクタハウジング内に挿入させた状態のものを多数組み合わせてワイヤーハーネスとして製品化され、これを複数組積み重ねた状態で箱詰めにされて運搬される、という事情がある。
ところがロックアームを有するコネクタでは、ロックアームとコネクタハウジングの外面との間にロックアームを撓ませるための撓み空間が確保されており、しかも、ロックアームは片持ち状に延出していることから、このロックアームの先端側から撓み空間（コネクタハウジングの外面とロックアームとの隙間）内へ異物が進入し得る形態となっている。
【０００４】
そのため、ワイヤーハーネスの使用現場において、ワイヤーハーネスを箱から１つずつ取り出すときに、他のワイヤーハーネスの電線等がコネクタの撓み空間に入り込んでロックアームに引っ掛かった状態になっていることがある。このような状態でワイヤーハーネスを無理に取り出そうとすると、電線に引っ掛かっているコネクタのロックアームには、その基端部を支点としてコネクタハウジングの外面から離間する方向へ強制的に変位させようとする力が作用することになる。
【０００５】
このような場合、従来のコネクタでは、ロックアームの変位量がさほど大きくないうちに、ロックアームがその基端部において折損してしまう、という不具合があった。
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、コネクタハウジングから離間する方向へ変位させられたロックアームの折損が生じ難いコネクタを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、コネクタハウジングと、このコネクタハウジングの外面に一体形成したロックアームとを備え、このロックアームは、前記コネクタハウジングの外面から立ち上がる基端部と、基端部から前記コネクタハウジングの外面と概ね平行に片持ち状に延出するアーム部とからなり、前記コネクタハウジングの外面と前記アーム部の内面との間には、相手側コネクタとの嵌合時に前記アーム部を弾性撓みさせるための撓み空間が確保されているものにおいて、前記アーム部の外面には、その延出方向に沿った溝が形成され、前記基端部には、その立ち上がり方向に沿った溝が前記アーム部の溝と連続するように形成され、前記基端部における前記溝の左右両側部分が、その溝の溝底面から突出する形態のリブ状部とされており、前記基端部における前記溝の溝底面からその溝とは反対側の面までの前記リブ状部を含まない厚さが、前記アーム部の厚さと概ね同じ寸法かそれよりも大きい寸法とされている構成とした。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記基端部における前記溝の形成位置が、前記ロックアームが前記コネクタハウジングの外面から離間する方向へ変位するときに圧縮加重を受ける側の面とされている構成とした。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記基端部における前記アーム部の内面及び前記コネクタハウジングの外面に連なる面を、１つの円弧状曲面で構成とした。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
ロックアームがコネクタハウジングの外面から離間する方向へ傾動変位したときにその基端部で折損する原因としては、ロックアームの傾動変位がその基端部を支点として行われることから、ロックアームの先端の角度変化に対して基端部の歪み増大の割合が大きいことに起因すると考えられる。
そこで、本発明では、基端部とアーム部に溝を形成するとともに、基端部の溝底面を基準とする厚さをアーム部の厚さと同じ寸法かそれよりも大きい寸法とした。これにより、基端部は、その溝の両側の部分がリブ状に突出することになるため、アーム部よりも撓み難くなって歪みの増大が抑えられ、一方、アーム部は、溝を形成したことによって基端部よりも撓み易くなっていることから、このアーム部の変形によりロックアームに作用する傾動力が緩和される。
【０００９】
［請求項２の発明］
基端部における溝の両側のリブ状部に対して引っ張り加重が作用すると、応力が一点に集中し、そのリブ状部が外側から亀裂を生じて破断に至り易い。しかし、本発明ではリブ状部に圧縮力が作用するようにしたので、応力の作用する範囲が広がり、破断し難くなっている。
［請求項３の発明］
基端部におけるアーム部の内面及びコネクタハウジングの外面に連なる面は、１つの円弧状曲面とされているので、例えば曲面に平坦面を組み合わせて構成した面と比較すると、曲面の曲率半径が大きくなっている。これにより、応力の集中が回避される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図６を参照して説明する。
本実施形態のコネクタＡは、合成樹脂製のコネクタハウジング１０の外面にロックアーム１１を一体形成したものである。ロックアーム１１は、コネクタハウジング１０の外面１０Ａにおける前端から立ち上がる基端部１２と、この基端部１２の立ち上がり端からコネクタハウジング１０の外面１０Ａに概ね沿うように後方へ片持ち状に延出するアーム部１３と、このアーム部１３の外面１３Ａ（コネクタハウジング１０とは反対側の面であって、図１及び図２における上側の面）に形成したロック突起１４とからなり、アーム部１３の内面１３Ｂとコネクタハウジング１０の外面との間には、アーム部１３を弾性撓みさせるための撓み空間１５が確保されている。
【００１１】
相手側コネクタ（図示せず）との嵌合の過程では、相手側コネクタのフード部の内周面にロック突起１４が干渉することにより、ロックアーム１１がその基端部１２を支点としてアーム部１３をコネクタハウジング１０の外面に接近させるように弾性撓みする。そして、双方のコネクタが正規嵌合状態に至ると、ロックアーム１１が弾性復帰してロック突起１４がフード部のロック孔（図示せず）に係止し、もって、両コネクタが嵌合状態にロックされる。
【００１２】
かかる本実施形態のコネクタＡは、そのコネクタハウジング１０に対し、ワイヤーハーネスを構成する電線（図示せず）の端末に固着された端子金具（図示せず）が後方から挿入され、ワイヤーハーネスとして組み立てた後、複数組のワイヤーハーネスが箱詰めにされて運搬される。そして、ワイヤーハーネスの組付け現場では、箱の中からワイヤーハーネスとともにコネクタＡが取り出されるが、このとき、他のワイヤーハーネスの電線がコネクタハウジング１０とロックアーム１１との間の撓み空間１５内に進入してアーム部１３に引っ掛かる虞がある。この状態でワイヤーハーネスを無理に取り出そうとすると、電線に引っ掛かっているロックアーム１１には、その基端部１２を支点としてコネクタハウジング１０の外面１０Ａから離間する方向へ強制的に変位させようとする力が作用することになる。この場合、従来のコネクタでは、ロックアームの変位量がさほど大きくないうちに、ロックアームがその基端部において折損してしまう虞があったが、本実施形態では、ロックアーム１１の折損が生じ難い構造とされている。以下、その構成について詳しく説明する。
【００１３】
ロックアーム１１の基端部１２の前面１２Ｆには、基端部１２のコネクタハウジング１０からの立ち上がり方向に沿った上下方向の溝１６が形成されている。この溝１６の形成されている前面１２Ｆは、アーム部１３の延出方向とは反対側の面であり、ロックアーム１１がコネクタハウジング１０から離間する上方へ傾動変位したときに圧縮加重を受ける側の面である。溝１６は、方形断面をなし、基端部１２の幅方向においてほぼ中央に位置している。また、溝１６の左右両側の部分は、溝１６の溝底面１６Ａから前方へ相対的に突出した方形断面をなす一対ののリブ状部１６Ｂとされている。このリブ状部１６Ｂの正面１２Ｆ（外面）の基端（図２における下縁）は、コネクタハウジング１０の前面１０Ｆに対して面一状に連続されている。一方、リブ状部１６Ｂの正面１２Ｆの立ち上がり端（図２における上縁）は、アーム部１３の外面１３Ａに対して弧状面１７を介してほぼ直角に連続されている。
【００１４】
また、基端部１２の溝底面１６Ａから後面１２Ｒまでの前後方向の最小厚さ寸法Ｔｋは、アーム部１３のロック突起１４よりも前方領域（基端部１２側に近い領域であって、溝１８の形成されている領域）の上下方向の厚さ寸法Ｔａのほぼ１．５倍の寸法となっている。溝１６の深さ寸法Ｓｋは、上記溝底面１６Ａから後面１２Ｒまでの最小厚さ寸法Ｔｋのほぼ１／３とされている。したがって、基端部１２全体の最小厚さ寸法Ｔｋ＋Ｓｋは、アーム部１３の厚さ寸法Ｔａのほぼ２倍となる。
【００１５】
さらに、基端部１２の後面、即ちアーム部１３の内面１３Ｂ及びコネクタハウジング１０の外面１０Ａに連なる面は、１つの一定曲率の円弧状曲面１２Ｒとされている。この円弧状曲面１２Ｒは、半円弧形をなし、アーム部１３の内面１３Ｂ及びコネクタハウジング１０の外面１０Ａに対し、側方から視て接線状に連なっている。尚、上記基端部１２の最小厚さ寸法Ｔｋは、この円弧状曲面１２Ｒのもっとも前方へ凹んだ箇所の厚さ寸法を意味している。
【００１６】
また、アーム部１３の外面１３Ａ（コネクタハウジング１０とは反対側であって、図２の上面）には、そのアーム部１３の延出方向（前後方向）に沿った溝１８が形成されている。
この溝１８は、方形断面をなし、ロック突起１４よりも前方の領域（基端部１２と連なる側の領域）に形成されているとともに、アーム部１３の幅方向の中央位置に配されている。かかる溝１８の溝底面１８Ａ（図２における上面）の前端は、基端部１２の溝１６の溝底面１６Ａに対して弧状曲面１９を介してほぼ直角に連なり、また双方の溝１６，１８の内側面同士も面一状に連続している。この溝１８の深さ寸法Ｓａは、アーム部１３の厚さ寸法Ｔａのほぼ１／２の寸法であり、基端部１２の溝１６の深さ寸法Ｓｋとほぼ同じ寸法とされている。また、溝１６と溝１８の溝幅寸法は同じＷｓである。
【００１７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
ロックアーム１１に対し、その基端部１２を支点としてアーム部１３をコネクタハウジング１０から上方へ離間するように傾動させようとする力が作用した場合に、ロックアーム１１がその基端部１２において折損する原因としては、基端部１２を略中心とするアーム部１３の傾動角度の変化に対して基端部１２の歪みの増大の割合が大きいことが考えられる。
【００１８】
その点、本実施形態では、基端部１２に溝１６を形成することにより溝底面１６Ａから前方へリブ状部１６Ｂを突出させた形態にするとともに、アーム部１３には溝１８を形成し、さらに、基端部１２の溝底面１６Ａから後面の円弧状曲面１２Ｒまでの最小厚さ寸法Ｔｋを、アーム部１３の厚さ寸法Ｔａよりも大きくしている。
材料力学上、断面二次モーメントが大きくなるほど物体は撓み難くなるのであるが、本実施形態では、基端部１２の溝底面１６Ａを基準とする厚さ寸法Ｔｋをアーム部１３の厚さ寸法Ｔａよりも厚くしたことにより、基端部１２のリブ状部１６Ｂを含まない長方形断面部分の断面二次モーメントは、アーム部１３の溝１８を形成しない場合の断面二次モーメントよりも大きくなっている。さらに、基端部１２は、その溝底面１６Ａからリブ状部１６Ｂを突出させる形態とすることで断面二次モーメントが大きくなっており、一方のアーム部１３は溝１８を形成することによって断面二次モーメントが小さくなっている。このように、基端部１２は、アーム部１３に比べると断面二次モーメントが大きく、撓み剛性が高くなっている。
【００１９】
尚、リブ状部１６Ｂを含まない基端部１２の厚さ寸法Ｔｋがアーム部１３の厚さ寸法Ｔａと同じ場合には、リブ状部１６Ｂがない形態の基端部１２と溝１８を設けない形態のアーム部１３とは、断面二次モーメントがほぼ同じになるのであるが、この場合においても、基端部１２にリブ状部１６Ｂを設けるとともにアーム部１３に溝１８を設けることにより、基端部１２の断面二次モーメントがアーム部１３よりも大きくなる。
【００２０】
このように、本実施形態では、基端部１２を撓み難くするとともに、アーム部を撓み易くしているので、アーム部１３の先端側に電線が引っ掛かってコネクタハウジング１０から離間する上方へ傾動変位させられたときには、アーム部１３がその内面１３Ｂ側へ膨らむように湾曲変形することにより、アーム部１３の先端側に作用する傾動力が緩和され、その結果、アーム部１３の先端側に作用する傾動力が基端部１２側へ及ぶことが緩和され、しかも、基端部１２の剛性がリブ状部１６Ｂによって高められているので、基端部１２が歪みを生じることは殆どない。したがって、基端部１２におけるロックアーム１１の折損は生じ難い。
【００２１】
尚、アーム部１３は、撓み易くなっている分、応力の値も大きくなることが懸念されるが、アーム部１３は前後方向に長く延びた形態であるので、応力はアーム部１３の広範囲に亘って分散されることになる。したがって、応力が局部的に集中することがなく、アーム部１３が折損する虞はない。
また、ロックアーム１１の傾動変位の際にリブ状部に対して引っ張り加重が作用した場合には、リブ状部がその外面側から亀裂を生じて破断に至り易いのであるが、本実施形態では、リブ状部１６Ｂを圧縮加重が作用する面１２Ｆに形成しているので、亀裂の発生の虞がなく、したがって、破断に至る虞もない。
【００２２】
また、基端部１２の厚さＴｋをアーム部１３の厚さＴａよりも厚くしたことで、基端部１２の剛性がさらに高められており、これによって、基端部１２における折損防止の機能がさらに高められている。
また、基端部１２におけるアーム部１３の内面１３Ｂ及びコネクタハウジング１０の外面１０Ａに連なる後面は、単一の円弧状曲面１２Ｒとされているので、例えば曲面に平坦面を組み合わせて構成した面と比較すると、曲面の曲率半径が大きくなっている。これにより、基端部１２の後面における応力集中が回避され、ひいては、基端部１２における折損防止機能が向上している。
【００２３】
尚、図６には、ＰＢＴからなる本実施形態のコネクタＡと、図５に示す同じくＰＢＴからなる従来コネクタＢとに対し、基端部１２，２２を支点とするアーム部１３，２３の傾動角度と、ロックアーム１１，２１における最大歪みとの相関関係を調べるために行った試験結果をあらわすグラフが示されている。従来コネクタＢは、基端部２２の厚さとアーム部２３の厚さとがほぼ同じ寸法とされているとともに、基端部２２とアーム部２３には溝が形成されていない形態である。このグラフから、同一の傾動角度の場合に、本実施形態のコネクタＡの最大歪みの値は、従来コネクタＢの最大歪みよりも小さいことが読み取れる。この点から、本実施形態のコネクタＡでは、従来コネクタＢに比べて、ロックアーム１１全体における応力の分散度が高いということが判る。
【００２４】
［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では溝を基端部とアーム部の双方共にその外面側（ロックアームをコネクタハウジングから離間させる方向へ傾動させたときに圧縮荷重を受ける側の面）に形成したが、本発明によれば、溝は、基端部の外面とアーム部の内面に形成してもよく、基端部の内面とアーム部の内面に形成することもできる。
【００２５】
（２）上記実施形態では基端部の溝底面を基準とする厚さ寸法をアーム部の厚さ寸法よりも大きくしたが、本発明によれば、双方の厚さ寸法を同じ寸法としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の斜視図
【図２】縦断面図
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図
【図４】ロックアームを破断した状態の背面図
【図５】従来のコネクタの断面図
【図６】基端部を支点とするアーム部の傾動角度と、ロックアームにおける最大歪みとの関係を示すグラフ
【符号の説明】
１０…コネクタハウジング
１０Ａ…コネクタハウジングの外面
１１…ロックアーム
１２…基端部
１２Ｆ…基端部の前面（溝の形成されている面）
１２Ｒ…基端部の円弧状曲面
１３…アーム部
１３Ｂ…アーム部の内面
１５…撓み空間
１６…溝
１６Ａ…溝底面
１８…溝

Claims

コネクタハウジングと、このコネクタハウジングの外面に一体形成したロックアームとを備え、このロックアームは、前記コネクタハウジングの外面から立ち上がる基端部と、基端部から前記コネクタハウジングの外面と概ね平行に片持ち状に延出するアーム部とからなり、前記コネクタハウジングの外面と前記アーム部の内面との間には、相手側コネクタとの嵌合時に前記アーム部を弾性撓みさせるための撓み空間が確保されているものにおいて、
前記アーム部の外面には、その延出方向に沿った溝が形成され、
前記基端部には、その立ち上がり方向に沿った溝が前記アーム部の溝と連続するように形成され、
前記基端部における前記溝の左右両側部分が、その溝の溝底面から突出する形態のリブ状部とされており、
前記基端部における前記溝の溝底面からその溝とは反対側の面までの前記リブ状部を含まない厚さが、前記アーム部の厚さと概ね同じ寸法かそれよりも大きい寸法とされていることを特徴とするコネクタ。
前記基端部における前記溝の形成位置が、前記ロックアームが前記コネクタハウジングの外面から離間する方向へ変位するときに圧縮加重を受ける側の面とされていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記基端部における前記アーム部の内面及び前記コネクタハウジングの外面に連なる面を、１つの円弧状曲面で構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコネクタ。