JP5358462B2 - レバー式コネクタ - Google Patents
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Description
レバー式のコネクタは、プラグコネクタのハウジングに対し、レバーが回動自在に設けられている。レバーの先端側(支点から離れた側)にある操作点部を作業者が手で回動操作することで、レバーの支点近傍に設けられる作用点部から、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの間に、双方を互いに接近または離間させる方向の力(この力を倍力と称する。)を作用させる。このレバーの発する倍力により、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとをより軽い力で挿入又は抜去できる。なお、回動とは、時計回りの回転及び反時計回りの回転の両者が行われることを言う。
そこで特許文献2は特許文献1の問題を解消するコネクタ嵌合構造を提案している。このコネクタ嵌合構造は、一組の雌雄コネクタにおいて、一方のコネクタのコネクタハウジングには、コネクタハウジングに突設されたハウジング側ボスを支点として回動可能なレバーを装着する。レバーは、第1段階でハウジング側ボスに対して所定の位置に変位された後、第2段階でハウジング側ボスを回動支点として回動される。この回動操作に伴って一方のコネクタへの他方のコネクタの嵌合が進む。
ところが、特許文献2のコネクタ嵌合構造においては、レバーの回動中心が2つのボス(ハウジング側ボスとレバー回動ガイドボス)の延長上に存在する仮想点に移動してしまい、レバーの作用点部と仮想回動中心(支点)との距離が離れてしまい倍力のロスが大きくなる。また、上記2つのボスを収容するための2つの嵌合溝をレバー側板に形成するために、レバーの強度が低下するので、回動操作時にレバーが破損するかハウジングから脱落するおそれがある。
さらに、コネクタ式ハウジングにおいては、一方のハウジングのカム突起が他方のハウジングのカム溝の進行方向の奥にある嵌合完了位置まで進むことで嵌合が完了する機構を採用している。ところが、レバーは嵌合完了の位置まで回動操作しても、カム突起がカム溝の嵌合完了位置まで進むことができずに不完全な嵌合となることがある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、レバーの回転操作の過程でレバー比を変えることを前提に、レバーを確実にかつスムーズに回動操作できることにより、レバーを操作する力が不必要に大きくなることがないとともに、レバーの作用点部と支点との距離が離れることなく、かつレバー強度の低下を防止できるレバー式コネクタの提供を目的とする。さらに本発明は、嵌合が確実に保障されるレバー式コネクタの提供を目的とする。
本発明のレバー式コネクタは、複数のコンタクトを保持するハウジングと、支持軸を介してハウジングに回動自在に支持されるレバーと、ハウジングに設けられ、レバーの回動を案内する円弧状の案内部を有するレバーガイドと、を備える。
そして、レバーは、第1レバー比が得られる第1支点と、第1レバー比より小さい第2レバー比が得られる第2支点との間を移動可能に支持される。
また、レバーガイドの案内部は、第1案内部と第2案内部から構成される。第1案内部においては、レバーが第1支点で支持されるようにレバーを案内する。また、第2案内部においては、レバーが第2支点で支持されるようにレバーを案内する。
また本発明のレバー式コネクタは、第1案内部においてレバーが第1支点で支持されるようにレバーを案内し、第2案内部においてレバーが第2支点で支持されるようにレバーを案内するので、第1支点から第2支点へのレバー位置の移動を確実にかつスムーズに行うことができる。したがって、レバーを操作する力が不必要に大きくなることを防止できる。加えて本発明のレバー式コネクタは、単一の支持軸を介してレバーがハウジングに回動自在に支持される構造を採用しているので、特許文献2のようにレバーの回動中心が2つのボス(ハウジング側ボスとレバー回動ガイドボス)の延長上に存在する仮想点に移動するということがない。したがって、倍力のロスを抑えることができる。
さらに本発明のレバー式コネクタによると、レバーに支持孔を設ける場合には、単一の支持軸に対する支持孔を一つだけ設ければよいので、レバーの強度低下を抑えることができる。したがって、本発明のレバー式コネクタによれば、レバー操作時におけるレバーの破損あるいはレバー脱落を防止できる。
第1案内部、第2案内部は、完全な円弧であることを要しない。各々レバーを案内するという機能、を備えることができればよい。
本発明によると、レバーが第1案内部から第2案内部に移行することに伴って第1支点から第2支点へレバーの位置が移動するので、カム突起がカム溝の斜面部から平坦部へ強制的に移動させられる。したがって、本発明のコネクタは、嵌合終了時のカム突起の嵌合方向の位置を必ずカム溝の平坦部にすることができることで、カム突起がカム溝の斜面途中に留まることかがなく、より確実な嵌合を保障する。
本実施の形態における電気コネクタ組立体10は、例えばプリント配線板側に固定される図3に示すリセプタクルコネクタ(相手側コネクタ)20と、このリセプタクルコネクタ20に嵌合可能な図1,2に示すプラグコネクタ(レバー式コネクタ)30とから構成される。本実施の形態において、リセプタクルコネクタ20には、例えば3つのプラグコネクタ30が一方向に並べて嵌合される。
リセプタクルコネクタ20は、樹脂製のリセプタクルハウジング21と、銅系材料等の導電性材料から形成されたコンタクト22とから構成される。
リセプタクルハウジング21には、複数のコンタクト22を、互いに間隔を隔てて配列した状態で保持するコンタクト保持壁23が設けられている。
図1、図2に示すように、本実施の形態におけるプラグコネクタ30は、樹脂製のプラグハウジング(ハウジング)31と、図示を省略する銅合金等の導電性材料からなるコンタクト(第二のコンタクト:図示無し)とを備えている。
また、レバー40は、プラグハウジング31をリセプタクルハウジング21に係合する機能をも有する。レバー40で、プラグハウジング31をリセプタクルハウジング21に係合するには、他端部(後端部)40bを押してレバー40を倒し、後端部40bをリセプタクルハウジング21に係合させる。
以下、その構造について詳述する。ここで、説明の理解を容易にするため、本実施の形態において、プラグハウジング31をリセプタクルハウジング21に嵌合させたときに、コンタクト保持壁23に対向する側を下方、その反対側を上方と定義する。また、本実施形態において、プラグコネクタ30の一端部40a側を前方、他端部40b側を後方と定義する。
頂面が円弧状をなしているガイドリブ33は、段差36を境界にして形成される大径部(第1案内部)34と小径部(第2案内部)35とから構成される。大径部34,小径部35ともに頂面が円弧上の面(案内面)とされている。大径部34は小径部35よりも支持軸41を中心とする曲率半径が大きい。ガイドリブ33が大径部34と小径部35から構成されるところに、本実施の形態の特徴がある。この点については、後述する。なお、支持軸41と係止孔43のクリアランスは、大径部34と小径部35の曲率半径の差、つまり段差36の高さ以上に設定される。
レバー40は、その前端部40a側において、プラグハウジング31の側面に設けられた支持軸41に回動自在に係止されている。
レバー40において、プラグハウジング31の両側の側面31a、31aに沿う部分は、薄板状のプレート部42により形成されている。プレート部42の中央部には支持軸41が挿入されることでレバー40が支持される係止孔43が形成されている。係止孔43の開口径は支持軸41よりも大きく設定されており、レバー40は、プラグコネクタ30の上下、前後方向に移動可能に支持軸41に支持される。
一方、図3に示すように、リセプタクルハウジング21の嵌合部25の外周壁部25aには、このカム突起44をガイドするカム溝56が形成されている。このカム溝56は、外周壁部25aの開口端部から下方に向かって延びる鉛直部56vと、鉛直部56vの下端部からリセプタクルハウジング21の長手方向に向けて延びる水平部(平坦部)56hと、鉛直部56vと水平部56hとを繋ぐ斜面部56s(図4も参照)とから構成される。レバー40を起こした状態でプラグハウジング31をリセプタクルハウジング21のフード26A〜26Cに挿入すると、カム突起44が鉛直部56vに沿って進み、レバー40の後端部40bを押してレバー40を倒していくと、カム突起44は鉛直部56vから水平部56hに移り、水平部56hの奥に向かって移動する。このときに、レバー40の後端部40b(力点)に加えられる操作力が、てこの原理により、カム突起44とカム溝56との間に作用し、これによってプラグハウジング31がリセプタクルハウジング21に挿抜される。したがって、カム溝56は、プラグハウジング31をリセプタクルハウジング21に挿抜させるための倍力を発揮する適宜の形状に形成されている。
図1,2に示すように、プラグハウジング31には、レバー40を回動させたときに上下方向に移動するストッパ部45が入り込むスリット58が形成されている。したがって、ストッパ部45をスリット58に入り込ませることで、レバー40のプレート部42がプラグコネクタ30の幅方向に変位するのが規制される。また、スリット58の奥には、図1(a)のようにレバー40を最も引き上げられたとき(仮係止状態)に、ストッパ部45が当たってそれ以上の反時計回りの回動を規制する奥壁59が形成されている。
レバー40が図1、図2に示す仮係止状態において、ストッパ部45が奥壁59に突き当たり、かつ係止突起47が係止突起39の上側に係止されることで、レバー40の回動が規制され、レバー40が仮係止位置に保持される。
プラグコネクタ30をリセプタクルコネクタ20に嵌合する際にレバー40を反時計回りに押し下げると、係止突起47が係止突起39を乗り越えて、レバー40の回動が許容される。
連結部75のプラグコネクタ30の内方に臨む側に、ガイド溝76が設けられている。ガイド溝76は、連結部75の上下方向に貫通して形成されている。プラグコネクタ30のガイドリブ33にガイド溝76が嵌め合わされることで、レバー40はガイドリブ33に案内されながら回動される。
ガイド溝76内であって連結部75の内面側が第1案内面78を、連結部75の外面側が第2案内面79を構成している。第1案内面78は円弧状をなしている。また、第1案内面78は、レバー40の回動に伴ってガイドリブ33の頂部と摺動し、第2案内面79は、リセプタクルコネクタ20の突出部(第3案内部)29と摺動する。
突出部77は、前述したように、レバー40が嵌合完了の位置にあるときに、プラグコネクタ30の収容孔38に収容される。一方、突出部77は、レバー40が仮係止位置にあるときに、プラグコネクタ30とレバー40、特に係合部70の間に隙間が生じないように両者の間を塞ぐ(図1)。そうすることにより、他のコネクタに繋がる電線がプラグコネクタ30と係合部70の間に挟み込まれるのを防止する。
この状態では、カム突起44がカム溝56の斜面部56sの後端に位置している。
一方、レバー40の第1案内面78は、ガイドリブ33の大径部34と接している。そのために、支持軸41が係止孔43の前端側の壁(図5(b)の左端)と第1支点43aと接触してレバー40は支持される。この状態では、レバー40のレバー比が大きい。レバー40は、第1案内面78が大径部34に接触して案内されている間は、第1支点43aを支点とするてこを構成する。ここで、プラグハウジング31とレバー40は、第1案内部34と第1案内面78が摺動可能なように、支持軸41における第1支点43aから第1案内部34の頂面までの距離と係止孔43における第1支点43aから第1案内面78までの距離が設定される。
レバー40をさらに倒すと、第2案内面79がリセプタクルコネクタ20の突出部29の傾斜面29sに沿って摺動することで、連結部75は前端側に押される。一方で、連結部75は小径部35に対応する位置まで下がっているので、連結部75は前端側に移動し、これに伴いレバー40が全体として前端側に移動する。そのために、支持軸41が係止孔43の前端側の壁(図7(c)の右端)と第2支点43bと接触してレバー40は支持される。つまり、この状態では、レバー40のレバー比が小さくなる。レバー40は、第1案内面78が小径部35に接触して案内されている間は、第2支点43bを支点とするてこを構成する。
レバー40が前端側に移動することで、レバー40に設けられるカム突起44はカム溝56の斜面部56sから水平部56hに移動する。ただし、カム突起44は水平部56hの奥に向けてさらに移動する余地がある。
ここまでレバー40を倒すと、リセプタクルコネクタ20とプラグコネクタ30の嵌合自体は完了している。ただし、レバー40とリセプタクルコネクタ20のロックは未だなされていない。
図6,図7に示す嵌合完了の状態から、上部係合爪74が外周壁部25aの係合孔19に挿入されるまでさらにレバー40を倒すと、リセプタクルコネクタ20とレバー40、換言するとプラグコネクタ30のロックが行われ、嵌合作業が全て終わる。この過程で、レバー40はガイドリブ33の小径部35に案内される。またこのときにレバー40を倒す力は小さくてよい。リセプタクルコネクタ20とプラグコネクタ30の嵌合自体は完了しているからである。
また、図9に示すように、連結部75は突出部29に完全に乗り上げる一方、連結部75の全体が小径部35に対応する位置まで下降する。そのために、レバー40は、第2支点43bを支点としている。
またプラグコネクタ30は、大径部34(第1案内部)においてレバー40が第1支点43aで支持されるようにレバー40を案内し、小径部35(第2案内部)においてレバー40が第2支点43bで支持されるようにレバー40を案内するので、この間のレバー40の位置の移動を安定してかつスムーズに行うことができる。つまり、プラグコネクタ30は、必要なときにのみレバー40が移動する。
さらに、プラグコネクタ30は、レバー40を案内するのが大径部34から小径部35に移行しリセプタクルコネクタ20とプラグコネクタ30の嵌合自体は完了するが、この移行の際にレバー40に設けられるカム突起44がカム溝56の斜面部56sから水平部56hへと強制的に移動させられる。したがって、プラグコネクタ30は、嵌合終了時にカム突起の嵌合方向の位置を常にカム溝の水平部(平坦部)56hに位置させることができるため、嵌合を確実に保証できる構造となっている。
例えば、本実施の形態では、プラグコネクタ30に支持軸41を、またレバー40に係止孔43を設けたが、プラグコネクタ30に係止孔43を、またレバー40に支持軸41を設けることもできる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択し、他の構成に適宜変更することが可能である。
20…リセプタクルコネクタ(相手側コネクタ)
21…ハウジング、22…コンタクト、29…突出部(第3案内部)、 56…カム溝
30…プラグコネクタ(レバー式コネクタ)
31…ハウジング、33…ガイドリブ(レバーガイド)、
34…大径部(第1案内部)、35…小径部(第2案内部)
40…レバー
41…支持軸、43a…第1支点、43b…第2支点、44…カム突起、 71…下部係合爪、74…上部係合爪、77…突出部、
78…第1案内面、79…第2案内面
Claims (5)
- 相手側コネクタの受容空間に収容された状態で回動自在なレバーを前記相手側コネクタに向けて倒すことで前記相手側コネクタと嵌合されるとともに、前記レバーが前記相手側コネクタにロックされるレバー式電気コネクタであって、
複数のコンタクトを保持するハウジングと、
支持軸を介して前記ハウジングに回動自在に支持されるレバーと、
前記ハウジングに設けられ、前記レバーの回動を案内する円弧状の案内部を有するレバーガイドと、を備え、
前記レバーは、
第1レバー比が得られる第1支点と、前記第1レバー比より小さい第2レバー比が得られる第2支点との間を移動可能に支持され、
前記レバーガイドの前記案内部は、
前記レバーが前記第1支点で支持されるように前記レバーを案内する第1案内部と、
前記レバーが前記第2支点で支持されるように前記レバーを案内する第2案内部とから構成されることを特徴とするレバー式電気コネクタ。 - 前記第1案内部は前記第2案内部よりも前記支持軸を中心とする曲率半径が大きく設定されている請求項1に記載のレバー式電気コネクタ。
- 前記レバーが前記第1案内部に案内されている間に前記相手側コネクタとの前記嵌合が完了し、
前記レバーが前記第1案内部から前記第2案内部に移行した後に、前記レバーが前記第2案内部に案内される過程で、前記レバーが前記相手側コネクタにロックされる請求項1に記載のレバー式電気コネクタ。 - 前記ハウジングは、前記相手側コネクタに設けられるカム溝に挿入されるカム突起を備え、
前記レバーが前記第1案内部から前記第2案内部に移行すると、
前記レバーが前記第2支点を介して前記ハウジングを押すことにより前記カム突起が前記カム溝の斜面から平坦部に移動する請求項1〜3のいずれか一項に記載のレバー式電気コネクタ。 - 前記相手側コネクタは、
前記レバーが前記第1案内部から前記第2案内部に移行すると、前記レバーを前記第2案内部に向けて前記レバーの回動を案内する第3案内部を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載のレバー式電気コネクタ。
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