JP6598734B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、モータへの電力供給用などの用途で使用されるコネクタに関する。

従来より、コネクタを備えたモータが知られている。このモータに電力を供給するにあたっては、このモータに備えられたコネクタを相手コネクタとし、その相手コネクタにケーブルが接続されたコネクタを嵌合して電力を供給する。このようなコネクタ構造には、コネクタどうしが容易には外れないように、ロック機構が設けられている。

ここで、特許文献１には、モータへの電力供給用の、ケーブルが接続されたコネクタが開示されている。この特許文献１のコネクタは、ハウジングの、嵌合方向に直交する左右方向両側に配置されて相手コネクタに係合する、板ばね形状の一対のロック部材と、嵌合方向に直交する前後方向に移動自在なロックサポート部材を備えている。このロックサポート部材は、ロック部材とハウジングとの間に入り込んでロック部材がハウジングとほぼ一体化するようにロック部材を支持する。また、このロックサポート部材は、移動することによって、ロック部材が撓むことができるように、ロック部材とハウジングとの間に隙間を形成する。

この特許文献１に提案されたコネクタは、相手コネクタに突き当ててから少し回転させる、いわゆるバヨネット方式のロック機構を備えたコネクタと比べ、低背化を実現している。

特開２０１６−４８６５４号公報

上掲の特許文献１において提案されたコネクタの場合、このコネクタをモータに設置された相手コネクタに押し当てるという、１つの動作（いわゆるワンアクション）で嵌合が完了する。ただし、このコネクタの場合、相手コネクタから取り外すにあたっては、ロックサポート部材を移動させ、その後でコネクタを持ち替えてから相手コネクタから引き抜くという、２つの動作（ツーアクション）を必要とする。

ここで、相手コネクタへの嵌合操作も、相手コネクタからの取外しの操作も、１つの動作（ワンアクション）で完了させたいという要求がある。しかも、この要求を特許文献１のコネクタと同様の低背化を維持したまま実現する必要がある。

この要求を満たすために、特許文献１のコネクタに備えられているロックサポート部材を取り去ったコネクタとすることが考えられる。ロックサポート部材がなくても、ロック部材の、板ばねとしての板厚や長さ、相手コネクタとの係止の深さ（係止部分の寸法）などの調整により、ロックの強度としては必要なロック強度を実現することが可能である。すなわち、コネクタやケーブルに、そのコネクタを相手コネクタから取り外す向きの力が不用意に加わった場合であっても、ロックが容易には外れない構造とすることは可能である。ここで、特許文献１に開示されたコネクタの場合、ロックサポート部材を備えているため、ロック部材がハウジングとほぼ一体化される。これに対し、ロックサポート部材のない構造の場合、ロック部材は、ロック状態においても、ばね性が常に維持されている。このため、コネクタに意図しない力が加わると、ロック部材をハウジングに圧入等により固定している固定部に、その意図しない力が作用する。すると、ハウジングに対するロック部材の固定が弱くなり、その結果、ロック部材が傾いてコンタクトが接触不良となるおそれがある。あるいは、ロック部材がハウジングから外れてしまう事態も生じかねない。

本発明は、上記事情に鑑み、低背化を維持しつつ嵌合と取外しの双方についてそれぞれ１動作（ワンアクション）で行なうことができる、信頼性の高いコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のコネクタは、
ハウジングと、相手コネクタとのロックを担う板バネ形状のロック部材とを備え、
上記ロック部材が、
嵌合方向に延び相手コネクタに係止する基部と、
上記基部の、嵌合の向きの後端に繋がり、折り返して、嵌合の向きを向いた面とハウジングとの間に、このロック部材が相手コネクタからの引抜きの向きの力を受けたときにハウジングに接する隙間を置いて嵌合の向きに向かう折返し部と、
上記折返し部の折り返した部分に繋がりハウジングに圧入された圧入部とを有することを特徴とする。

本発明のコネクタのロック部材は、相手コネクタに係止する基部とハウジングへの固定を担う圧入部との間に折返し部が存在する。そして、その折返し部はハウジングとの間に隙間を有し、この隙間を有することにより、ばね性が確保されている。このため、何らの対策も講じないと、このコネクタに相手コネクタからの取外しの向きの意図しない力が加わったときに、その意図しない力がロック部材の圧入部にまで伝わることになる。本発明のコネクタの場合、この意図しない力は折返し部がハウジングに接することで受け止められ、その先にある圧入部への意図しない力の伝達が抑えられる。したがって、意図しない力が加わることによる、ロック部材のハウジングへの固定が弱くなることが避けられ、ロック強度が高く信頼性の高いコネクタが実現する。

また、本発明のコネクタによれば、嵌合と取外しをそれぞれ１動作（ワンアクション）で行うことができ、また、特許文献１のコネクタと同様に低背化が維持される。

ここで、本発明のコネクタにおいて、上記圧入部が、板厚の向きに膨らんでハウジングと干渉する第１膨出部を有することが好ましい。

上記の圧入部が、上記の第１膨出部を有すると、圧入部によるハウジングへの固定が一層強固となる。

また、本発明のコネクタにおいて、上記折返し部が、折り返して嵌合の向きに向かう部分に、板厚の向きに膨らんでハウジングと干渉する第２膨出部を有することが好ましい。

上記の折返し部が、折り返して嵌合の向きに向かう部分に、上記の第２膨出部を有すると、折返し部がハウジングに接することだけでは食い止めきれなかった意図しない力も、圧入部に伝わる前に、第２膨出部でさらに抑えられる。

さらに、本発明のコネクタにおいて、上記基部の、嵌合の向きの先端部から、嵌合の向きとは交わる方向両側それぞれに、嵌合の向きを向いた面とハウジングとの間に、このロック部材が相手コネクタからの引抜きの向きの力を受けたときにハウジングに接する隙間を置いて延びる２つのアーム部をさらに有することも好ましい態様である。

これらのアーム部を有すると、このコネクタに加わった意図しない力がこれらのアームでも受け止められ、信頼性がさらに高められたコネクタが実現する。

以上の本発明によれば、低背化を維持しつつ嵌合と取外しの双方についてそれぞれ１動作（ワンアクション）で行なうことができる、信頼性の高いコネクタが実現する。

モータとコネクタの全体を示した外観斜視図である。 第１コネクタと第２コネクタを嵌合の姿勢に合わせて別々に示した拡大斜視図である。 嵌合状態にある第１コネクタと第２コネクタの斜視図である。 第１コネクタの分解斜視図である。 一対のロック部材のうちの一方のロック部材の拡大斜視図である。 嵌合状態にある第１コネクタと第２コネクタの側面図である。 図６に示す矢印Ａ−Ａに沿う断面図である。 図６に示す矢印Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 図６に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う断面図である。 嵌合状態にある第１コネクタと第２コネクタの正面図である。 図１０に示す矢印Ｇ−Ｇに沿う断面図である。 図１０に示す矢印Ｈ−Ｈに沿う断面図である。 図１０に示す矢印Ｊ−Ｊに沿う断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、モータとコネクタの全体を示した外観斜視図である。この図１には、サーボモータ等のモータに設置された相手コネクタとその相手コネクタに嵌合した状態にある本発明の一実施形態としてのコネクタが示されている。以下では、この図１に示されている本発明の一実施形態としてのコネクタを第１コネクタ１０と称し、モータに設置されている相手コネクタを第２コネクタ２０と称する。第１コネクタ１０には、ケーブル１の一端が接続されている。また、第２コネクタ２０は、モータ２に設置されている。このモータ２には、ケーブル１を経由してきた電力が、第１コネクタ１０および第２コネクタ２０を介して供給される。なお、以下において説明する図２以下の各図では、コネクタのみを示し、ケーブル１およびモータ２の図示は省略する。

図２は、第１コネクタと第２コネクタを嵌合の姿勢に合わせて別々に示した拡大斜視図である。ここで、図２（Ａ）は第１コネクタ、図２（Ｂ）は第２コネクタである。

また、図３は、嵌合状態にある第１コネクタと第２コネクタの斜視図である。

第１コネクタ１０は外ハウジング１１の左右両側に板ばね形状のロック部材１２を備えている。このロック部材１２には係合穴１２６が形成されている。このロック部材１２の係合穴１２６が形成された部分は、内方へ撓むことができるように、外ハウジング１１の壁面との間に隙間を空けて配置されている。一方、第２コネクタ２０は、嵌合部２１の左右両側に立設した一対のフック部材２２を備えている。これらのフック部材２２は内向きに突き出た係止爪２２１を有する。第１コネクタ１０を第２コネクタ２０に嵌合すると、第２コネクタ２０のフック部材２２の係止爪２２１が第１コネクタ１０のロック部材１２の係合穴１２６に入り込む。これにより、第１コネクタ１０と第２コネクタ２０は、それらの嵌合が意図しないで外れないように、ロックされる。

ここで、第１コネクタ１０のロック部材１２は、板ばね形状を有する。そして、第１コネクタ１０が第２コネクタ２０に嵌合する際には、第１コネクタ１０のロック部材１２が第２コネクタ２０のフック部材２２の係止爪２２１に押されて外ハウジング１１に近づく側に撓む。そして、係止爪２２１が係合穴１２６と一致する位置まで嵌合が進行すると、ロック部材１２がその撓んだ状態から元の状態に復帰して、係止爪２２１が係合穴１２６に入り込む。このように、第１コネクタ１０は、第２コネクタ２０への嵌合にあたり、第１コネクタを第２コネクタ２０に押し当てるという１つの動作（ワンアクション）で嵌合させることができる。一方、嵌合状態にある第１コネクタ１０を第２コネクタ２０から抜き取るにあたっては、左右両側のロック部材１２を左右から指で摘んだまま第１コネクタ１０を上に引き上げる。ロック部材１２を左右から指で摘まむように持つと、ロック部材１２が外ハウジング１１の壁面に近づく向きに撓み、フック部材２２の係止爪２２１がロック部材１２の係合穴１２６から外れる。したがって、第１コネクタ１０を第２コネクタから引き抜くことができる。このように、この第１コネクタ１０は、第２コネクタ２０から引き抜く場合にも、左右両側から摘んだ状態で引き抜くという１つの動作（ワンアクション）で行うことができる。

図４は、第１コネクタ１０の分解斜視図である。

この第１コネクタ１０は、上述した外ハウジング１１とロック部材１２の他、コンタクト１３、内ハウジング１４、ゴムブッシュ１５、およびスクリューハウジング１６から構成されている。

この第１コネクタ１０の、本発明に係る特徴は、ロック部材１２の形状と、そのロック部材１２と外ハウジング１１との関係にある。そこで、以下では、その特徴部分について詳述する。

図５は、一対のロック部材のうちの一方のロック部材の拡大斜視図である。ここで、図５（Ａ）は左側面図、図５（Ｂ）は正面図、図５（Ｃ）は、右側面図である。図５（Ａ）の左側面図には、このロック部材を第１コネクタ１０として組み立てたときの外向きの面が示されている。また、図５（Ｃ）の右側面図には、第１コネクタ１０として組み立てたときの内向きの面（外ハウジング１１側を向いた面）が示されている。この図５に示したロック部材１２と対をなす他方のロック部材１２は、この図５に示したロック部材１２とは鏡面対称の形状を有する。この図５に示す矢印Ｚは、第２コネクタ２０への嵌合の向きを示している。ここでは、嵌合の向き（矢印Ｚの向き）を下方、その逆向きを上方と称する。

このロック部材１２は、全体として板ばね形状を有する。そして、ロック部材１２は、基部１２１と、折返し部１２２と、圧入部１２３と、第１アーム部１２４と、第２アーム部１２５とを有する。

基部１２１は、嵌合方向（図５の上下方向）に延びており、下方に第２コネクタ２０への係止を担う係合穴１２６が形成されている。また、この基部１２１には、係合穴１２６の上部に、横長の、板厚の向きに第１コネクタ１０の外方へ突き出た突起部１２７が設けられている。これは、作業者がロック部材１２を左右から指で摘まむときにロック部材１２の感触を指に伝えてロック部材１２の位置を作業者に知らしめるための突起である。この基部１２１は、外ハウジング１１の外側の、外ハウジング１１の外壁面との間に隙間を空けた位置に配置される。したがって、この基部１２１は、外ハウジング１１の外壁面に近づく向きに撓むことができる。

また、折返し部１２２は、基部１２１の嵌合の向きの後端、すなわち、基部１２１の上方に繋がり、折り返す向きに湾曲して、再び嵌合の向き（下方）に向かっている部分である。

さらに圧入部１２３は、折返し部１２２の折り返した後の部分に繋がり、嵌合の向きとは交わる向き（ここでは、第１コネクタ１０からケーブル１が延びている後方）に延びて、外ハウジング１１に圧入される部分である。本実施形態の特徴の１つは、このロック部材１２が全体としては板ばねとしてのばね性を保ちつつ、意図しない力を受けてもその力が圧入部１２３には伝わらないようにしたことにある。詳細は後述する。

ここで、この圧入部１２３には、板厚の向きに第１コネクタ１０の内方へ膨らんだ第１膨出部１２８が形成されている。この第１膨出部１２８は、その裏面を押圧してディンプル（窪み）を形成することで膨らませた部分である。この第１膨出部１２８は、外ハウジング１１に食い込むように外ハウジング１１と強く干渉する。

また、また、このロック部材１２の折返し部１２２には、その折り返して嵌合の向き（下方）に向かう部分に、板厚の向きに第１コネクタ１０の内方へ膨らんだ第２膨出部１２９が形成されている。この第２膨出部１２９も、第１膨出部１２８と同様であり、外ハウジング１１に食い込むように外ハウジング１１に強く干渉する。

また、第アーム部１２４および第２アーム部１２５は、基部１２１の、嵌合の向きの先端部（基部１２１の下部）から前方および後方にそれぞれ延びている。そして、前方に延びる第１アーム１２４は、その先端部が外ハウジングの一部を抱え込むように湾曲している。後方に延びる第２アーム部１２５は、外ハウジング１１の中に差し込まれる。

図６は、嵌合状態にある第１コネクタと第２コネクタの側面図である。この図６は、以下に説明する断面図の断面位置を示すための図である。

図７，図８，図９は、図６に示す、それぞれ、矢印Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃに沿う各断面図である。ここで、図７〜図９のそれぞれにおいて、（Ａ）は全体図、（Ｂ）と（Ｃ）は各図の（Ａ）において円Ｒで示した部分の拡大図である。

ここでは、第１コネクタ１０に、第２コネクタ２０との嵌合を外す向きの意図しない力が加わった場面について考察する。図７〜図９のそれぞれにおける（Ｂ）は、その意図しない力が加わっていないときの状態を示している。一方、（Ｃ）は、その意図しない力が加わったときの状態を示している。

図７は、図６に示す矢印Ａ−Ａに沿う断面図である。この図７には、外ハウジング１１に差し込まれた状態の第２アーム部１２５と外ハウジング１１との関係が示されている。

この第２アーム１２５の下向きの端面１２５ａは、意図しない力が加わっていないときには、図７（Ｂ）に示すように、第２アーム部１２５の下向きの端面１２５ａが対面する、外ハウジング１１の対向面１１ａから離れている。このため、端面１２５ａ及び対向面１１ａの間に隙間ｄ１が形成されている。そして、第１コネクタ１０を持ち上げる向きの意図しない力が加わると、外ハウジング１１が少し持ち上げられる。ただし、ロック部材１２は、第２コネクタ２０のフック部２２（図２参照）との係止により、外ハウジング１１ほどは持ち上げられずに、相対的に下向きに引っ張られる。このとき、第２アーム１２５の下向きの端面１２５ａに外ハウジング１１の対向面１１ａが接し、外ハウジング１１のそれ以上の持ち上がりが阻止される。この第２アーム１２５と外ハウジング１１との当接は、第１コネクタ１０に、ケーブル１（図１参照）が上に持ち上げられる向きのモーメントが作用したときに特に有効である。

図８は、図６に示す矢印Ｂ−Ｂに沿う断面図である。すなわち、この図８には、ロック部材１２の折返し部１２２の断面が現れている。

この折返し部１２２の下向きの面１２２ａは、意図しない力が加わっていないときは、外ハウジング１１の対向面１１ｂから離れていて、それらの間に隙間ｄ２が形成されている。そして、意図しない力が加わって第１コネクタ１０の外ハウジング１１が持ち上がると、図８（Ｃ）に示すように、折返し部１２２の下向きの面１２２ａに外ハウジング１１の対向面１１ｂが当接する。ここで、この意図しない力がロック部材１２の圧入部１２３の伝わると、外ハウジング１１の、圧入部１２３が圧入された部分が、その圧入部１２３によってこじられることになる。すると、圧入部１２３の、外ハウジング１１のへの固定が弱くなり外ハウジング１１に対してロック部材１２がぐらつくおそれがある。そうなると、第１コネクタ１０と第２コネクタ２０のコンタクトどうしの接触が不安定となり、接触不良を生じるおそれがある。さらには、ロック部材１２が外ハウジング１１から抜け落ちることにもなりかねない。本実施形態の第１コネクタ１０の場合、意図しない力が加わったときに折返し部１２２に外ハウジング１１の対向面１１ｂが当接することで、基部１２１側から見て折返し部１２２よりも先にある圧入部１２３にその意図しない力が伝わるのを防止している。この第１コネクタ１０では、折返し部１２２への外ハウジング１１の対向面１１ｂの当接により、ロック強度の高い信頼性の高いコネクタを実現している。

図９は、図６に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う断面図である。すなわち、この図９には、前方に延びる第１アーム１２４の断面が示されている。

この第１アーム１２４の下向きの端面１２４ａは、意図しない力が加わっていないときには、図９（Ｂ）に示すように、第１アーム部１２４の下向きの端面１２４ａが対面する、外ハウジング１１の対向面１１ｃから離れている。このため、端面１２４ａ及び対向面１１ｃの間に隙間ｄ３が形成されている。そして、第１コネクタ１０を持ち上げる向きの意図しない力が加わって外ハウジング１１が持ち上がると、第１アーム１２４の下向きの端面１２４ａに外ハウジング１１の対向面１１ｃが接し、外ハウジング１１のそれ以上の持ち上がりが阻止される。この第１アーム１２４と外ハウジング１１との干渉は、第１コネクタ１０に、ケーブル１（図１参照）が下に抑えられる向きのモーメントが作用したときに特に有効である。

このように、本実施形態の第１コネクタ１０は、圧入部１２３以外の、基部１２１、折返し部１２２、第１アーム部１２４、および第２アーム部１２５の全てが外ハウジング１１から浮いていてロック部材１２のばね性を確保している。そして、意図しない力が加わったときは、その力を、モーメントの向きや力の強さに応じて、左右のロック部材１２のそれぞれで２か所ずつ、あるいは３か所ずつで分散して受け止める。このように分散して受け止めることにより、外ハウジング１１の破損が防止される。

図１０は、嵌合状態にある第１コネクタ１０と第２コネクタ２０の正面図である。この図１０は、以下に説明する断面図の断面位置を示すための図である。

図１１，図１２，図１３は、図１０に示す、それぞれ矢印Ｇ−Ｇ，Ｈ−Ｈ，Ｊ−Ｊに沿う各断面図である。ここで、図１１〜図１３の各図において、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は、各図の（Ａ）に円Ｒないしは楕円Ｒで示した部分の拡大図である。

図１１には、ロック部材１２の圧入部１２３の縦断面が示されている。この圧入部１２３の端面には、鋸歯状の凹凸が形成されている。この圧入部１２３が外ハウジング１１の圧入孔１１ｄに圧入されると、その鋸歯状の凹凸の凸部が外ハウジング１１の圧入孔１１ｄの内壁に食い込み、ロック部材１２が外ハウジング１１に規定の強固さで固定される構造となっている。

また、図１２には、ロック部材１２の圧入部１２３の横断面が示されている。この図１２には、その圧入部１２３に形成された第１膨出部１２８（図５（Ｃ）を合わせて参照）が現れている。この第１膨出部１２８は、この図１２に示すように、外ハウジング１１に食い込むようにして、その外ハウジング１１に強く干渉している。この干渉により、この第１膨出部１２８は、圧入部１２３の鋸歯状の端面による圧入の堅牢さをさらに助けている。

また、図１３には、ロック部材１２の折返し部１２２の、折り返した後の部分（圧入部１２３の近傍の部分）の横断面が示されている。そして、この図１３には、その折返し部１２２の、圧入部１２３の近傍の部分に形成された第２膨出部１２９（図５（Ｃ）を合わせて参照）が現れている。この第２膨出部１２９も、第１膨出部１２８と同様、外ハウジング１１に食い込むように外ハウジング１１に強く干渉している。前述の通り、第１コネクタ１０に意図しない力が加わると、折返し部１２２の下向きの面１２２ａに外ハウジング１１の対向面１１ｂが当接して、その意図しない力が圧入部１２３に伝わるのを防止している。ただし、強い力が加わると、これのみでは防止しきれない事態も考えられる。このロック部材１２には、外ハウジング１１と強く干渉する上記の第２膨出部１２９が形成されていて、この第２膨出部１２９も、意図しない力が圧入部１２３に伝わることの防止に寄与している。

なお、ここでは、モータに電力を供給するためのコネクタを例に挙げて説明した。ただし、本発明のコネクタは、１つの動作で嵌合させ、１つの動作で取り外す用途のあるコネクタに広く採用すことができる。

１ ケーブル
２ モータ
１０ 第１コネクタ
１１ 外ハウジング
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 対向面
１２ ロック部材
１２１ 基部
１２２ 折返し部
１２２ａ 下向きの面
１２３ 圧入部
１２４ 第１アーム部
１２４ａ 下向きの端面
１２５ 第２アーム部
１２５ａ 下向きの端面
１２６ 係合穴
１２７ 突起部
１２８ 第１膨出部
１２９ 第２膨出部
１３ コンタクト
１４ 内ハウジング
１５ ゴムブッシュ
１６ スクリューハウジング
２０ 第２コネクタ
２１ 嵌合部
２２ フック部材
２２１ 係止爪

Claims (4)

1. ハウジングと、相手コネクタとのロックを担う板バネ形状のロック部材とを備え、
   前記ロック部材が、
   嵌合方向に延び相手コネクタに係止する基部と、
   前記基部の、嵌合の向きの後端に繋がり、折り返して、嵌合の向きを向いた面と前記ハウジングとの間に、当該ロック部材が相手コネクタからの引抜きの向きの力を受けたときに該ハウジングに接する隙間を置いて嵌合の向きに向かう折返し部と、
   前記折返し部の折り返した部分に繋がり前記ハウジングに圧入された圧入部とを有することを特徴とするコネクタ。
2. 前記圧入部が、板厚の向きに膨らんで前記ハウジングと干渉する第１膨出部を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記折返し部が、折り返して嵌合の向きに向かう部分に、板厚の向きに膨らんで前記ハウジングと干渉する第２膨出部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記基部の、嵌合の向きの先端部から、嵌合の向きとは交わる方向両側それぞれに、嵌合の向きを向いた面と前記ハウジングとの間に、当該ロック部材が相手コネクタからの引抜きの向きの力を受けたときに該ハウジングに接する隙間を置いて延びる２つのアーム部をさらに有することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のコネクタ。

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