JP2013214438A - コネクタ及び電気接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアームの耐久性を簡単な構成で向上させる。
【解決手段】本発明のコネクタＣ１は、コネクタハウジング１０を有する。このコネクタハウジング１０は、ハウジング本体１１と、相手側のコネクタＣ２に係脱可能に係合することで当該コネクタＣ１、Ｃ２同士を嵌合状態にロックするロックアーム１２とを含む。ロックアーム１２は、ハウジング本体１１から立ち上がる立ち上がり部２０と、この立ち上がり部の上端からコネクタ嵌合方向後側に向かって延びかつコネクタＣ２に対する係合部２４を具備する弾性変形部２２とを備え、前記立ち上がり部２０に、コネクタ嵌合方向と直交する方向に貫通する中空部２６（第１中空部）が形成されているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、相手側コネクタとの嵌合状態を保つためのロック機構を備えたコネクタ及びこのコネクタを含む電気接続装置に関するものである。

上記のようなコネクタとして、従来、特許文献１に記載のものが公知である。このコネクタは、複数の端子と、これら端子を保持するコネクタハウジングとを備える。コネクタハウジングは、全体が樹脂材料により一体に形成されており、その上面には撓み変形可能なロックアームが設けられている。このロックアームは、コネクタハウジングの前端から立ち上がって後方に延びる形状を有している。そして、コネクタ嵌合時には、前記コネクタハウジングが相手側コネクタのコネクタハウジング（相手側コネクタハウジング）に嵌合されるに伴いロックアームが撓み変形し、コネクタ同士が完全な嵌合状態となると、ロックアームが弾性復帰して相手側コネクタハウジングに係合するように形成されている。そして、このロックアームと相手側コネクタハウジングとの係合により両コネクタがコネクタ嵌合状態にロックされる。なお、ロックアームを押し下げて当該ロックアームと相手側コネクタハウジングとの係合状態を解除し、この状態で両コネクタを互いに反対方向に引くことで、コネクタ嵌合状態を解除することが可能となる。

特開２０００−２４３５１６号公報

特許文献１に記載されるコネクタでは、ロックアームは、コネクタハウジングからの立ち上がり部分を支点として弾性変形する。つまり、前記コネクタでは、この立ち上がり部分に曲げ応力が集中するため、例えばコネクタ同士の係脱が頻繁に行われる場合には、ロックアームが繰り返し外力を受けることで、前記立ち上がり部分でロックアームが破損する場合がある。従って、この点を改善することが望まれる。

本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、ロック機構を備えたコネクタに関して、ロックアームの耐久性を比較的簡単な構成で向上させることを目的とする。

上記課題を解決するための本発明のコネクタは、端子が保持されるコネクタハウジングを有し、このコネクタハウジングは、前記端子が収容される端子収容室を備えるハウジング本体と、このコネクタハウジングが嵌合される相手側コネクタのコネクタハウジングに係脱可能に係合することで、当該コネクタと前記相手側コネクタとを嵌合状態にロックするロックアームとを含み、このロックアームと前記ハウジング本体とが同一の樹脂材料により一体に形成されるものであり、前記ロックアームは、前記ハウジング本体の外周面から立ち上がる立ち上がり部と、この立ち上がり部の上端から前記外周面に沿ってコネクタ嵌合方向後側に向かって延び、かつ前記外周面に対して接離する方向に弾性変位可能な弾性変形部と、を備えており、前記弾性変形部は、前記相手側コネクタのコネクタハウジングに係合可能に形成され、前記立ち上がり部には、前記コネクタ嵌合方向と直交する方向に貫通する第１中空部が形成されているものである。

この構成によれば、ロックアームの立ち上がり部に第１中空部が形成されていることで、立ち上がり部において曲げ応力が働く位置が効果的に分散される。そのため、当該曲げ応力が立ち上がり部の特定箇所に集中することに起因してロックアーム（当該立ち上がり部）が破損することを簡単な構成で抑制することが可能となる。すなわち、ロックアームの耐久性を比較的簡単な構成で向上させることが可能となる。

この構成においては、前記ロックアームの弾性変形部に、前記コネクタ嵌合方向と直交する方向に貫通する第２中空部が形成されているのが好適である。

この構成によれば、弾性変形部が柔軟性をもつ（剛性が低くなる）ため、ロックアームの操作時（弾性変形部の変形時）に立ち上がり部に働く曲げ応力自体が抑制される。従って、上記のようなロックアームの破損を抑制する上で有利となる。

また、上記のコネクタにおいて、前記ロックアームの弾性変形部は、厚み方向に弾性変位可能な板状を成しかつ当該厚み方向の片側に前記相手側コネクタのコネクタハウジングに係合可能な係合部を備え、前記係合部は、前記弾性変形部のうち当該係合部以外の部分に対して前記厚み方向に弾性的に変位可能に設けられているのが好適である。

この構成によれば、コネクタ嵌合時に係合部に外力が作用すると、当該係合部自体が弾性変形部の厚み方向に弾性変位する。つまり、立ち上がり部に対する弾性変形部の変形量が抑制され、これにより、立ち上がり部に働く曲げ応力自体が抑制される。従って、上記のようなロックアームの破損を抑制する上で有利となる。

この場合、弾性変形部に前記第２中空部を備えるものでは、前記弾性変形部は、前記コネクタ嵌合方向の前記係合部を含む領域に前記第２中空部を備え、この中空部を変位代として前記係合部が弾性的に変位可能となるように形成されているのが好適である。

この構成によれば、弾性変形部が柔軟性をもつことと、立ち上がり部に対する弾性変形部の変形量が抑制されることとの相乗効果により、立ち上がり部に働く曲げ応力がより効果的に抑制される。従って、上記のようなロックアームの破損を抑制する上で有利となる。

一方、本発明の電気接続装置は、上記の何れかのコネクタからなる第１コネクタと、この第１コネクタのコネクタハウジングと嵌合可能で、かつその嵌合状態において前記ロックアームと係合することが可能な形状のコネクタハウジングを有する第２コネクタと、を備えるものである。

この電気接続装置によれば、第１コネクタにおいてロックアームが破損することを効果的に抑制することが可能となる。そのため、第１、第２のコネクタ同士の係脱が頻繁に行われる場合でも、当該コネクタを長期的に良好に使用することが可能となる。

以上のような本発明のコネクタ及び電気接続装置によれば、ロックアームの立ち上がり部分に働く曲げ応力が効果的に分散され、これによりロックアームの耐久性が向上する。

本発明の電気接続装置（本発明に係るコネクタを含む電気接続装置）を示す斜視図である。 第１コネクタ（本発明に係るコネクタ）のコネクタハウジングを示す側面図である。 第１コネクタのコネクタハウジングの変形例を示す側面図である。 第１コネクタのコネクタハウジングの変形例を示す側面図である。 第１コネクタのコネクタハウジングの変形例を示す側面図である。 第１コネクタのコネクタハウジングの変形例を示す側面図である。 第１コネクタのコネクタハウジングの変形例を示す側面図である。 第１コネクタのコネクタハウジングの変形例を示す側面図である。 第１コネクタのコネクタハウジングの変形例を示す側面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。

図１は、本発明の電気接続装置を概略的に示している。同図に示すように、電気接続装置は、第１コネクタＣ１（本発明のコネクタに相当する）と、これが嵌合される第２コネクタＣ２（本発明の相手側コネクタに相当する）とからなる。なお、以下の説明では、図１中に示すように、コネクタ嵌合方向と平行な方向を前後方向、これと直交する方向を幅方向、前後方向および幅方向に直交する方向を上下方向（不図示）とする。

第１コネクタＣ１は、雌型の複数の端子（図略）と、これら端子を保持する雄型のコネクタハウジング１０（以下、ハウジング１０と略す）とを備える。

同図及び図２に示すように、ハウジング１０は、コネクタ嵌合方向に貫通する複数の端子収容室１０ａを有するハウジング本体１１と、コネクタＣ１、Ｃ２を嵌合状態にロックするためのロックアーム１２とを備え、これらハウジング本体１１とロックアーム１２とが絶縁性を有する樹脂材料により一体に形成された構造を有している。

ハウジング本体１１は、複数の端子収容室１０ａが幅方向に一列に並んだ上下方向に扁平な直方体形状を有しており、ハウジング本体１１の各端子収容室１０ａ内に、電線の末端に装着された前記雌型の端子が各々保持されている。

ロックアーム１２は、このハウジング本体１１の上面であってその幅方向中央に設けられている。詳しくは、このロックアーム１２は、ハウジング本体１１の上面の前端部から立ち上がる立ち上がり部２０と、この立ち上がり部２０の上端から前記ハウジング本体１１の上面に沿って後方に延び、かつ上下方向（前記上面に対して接離する方向）に弾性変位可能な弾性変形部２２とを有した片持ち形状を有する。弾性変形部２２の上面のうち、その後端近傍の位置には、第２コネクタＣ２の後記ハウジング１４に係合可能な係合部２４が形成されている。この係合部２４は、弾性変形部２２の上面から上向きに突出する突出部により構成されている。

ロックアーム１２の前記立ち上がり部２０には、幅方向に貫通する中空部２６（本発明の第１中空部に相当する）が形成されている。これにより、前記立ち上がり部２０は、ハウジング本体１１から各々立ち上がる、前側の第１立ち上がり部２０ａと後側の第２立ち上がり部２０ｂとに分割されている。第１立ち上がり部２０ａは、その前端面２８ａが略垂直であるのに対して、後端面２８ｂは前側に向かって凸の円弧状（側面視で円弧状）に形成されている。また、第２立ち上がり部２０ｂは、全体が前側に向かって凸の円弧状（側面視で円弧状）に形成されている。

一方、第２コネクタＣ２は、雄型の複数の端子（図略）と、これら端子を保持するコネクタハウジング１４（以下、ハウジング１４と略す）とを備える。ハウジング１４は、第１コネクタＣ１の前記ハウジング１０と同様に、絶縁性の樹脂材料により形成されている。

ハウジング１４は、第１コネクタＣ１（ハウジング１０）の嵌合用凹部を備えた雌型のハウジングである。この嵌合用凹部の内底部には、複数の端子収容室１４ａが形成されており、電線の末端に装着された前記雄型の端子（図略）が、各々それらのタブ状の接触片を嵌合用凹部内に突出させた状態で各端子収容室１４ａ内に保持されている。

また、ハウジング１４の上部であってその後端近傍の位置には、第１コネクタＣ１（ハウジング１０）の前記ロックアーム１２の係合部２４が係合可能な被係合部１５が形成されている。この被係合部１５は、前記係合部２４が介在することが可能な開口部により構成されている。

これらの第１コネクタＣ１と第２コネクタＣ２とを接続するには、まず、第１コネクタＣ１を第２コネクタの前記嵌合用凹部に対向させ、第１コネクタＣ１をその先端側から当該嵌合用凹部に差し込んで各ハウジング１０、１４を互いに嵌合させる。この嵌合により、各コネクタＣ１、Ｃ２の端子同士が接触し、当該接触により第１コネクタＣ１側の電線と第２コネクタＣ２側の電線とが電気的に接続されることとなる。

このようにコネクタＣ１、Ｃ２を嵌合せると、第１コネクタＣ１のロックアーム１２が第２コネクタＣ２の嵌合用凹部内に挿入され、当該ロックアーム１２の係合部２４が第２コネクタＣ２の被係合部１５に係合し、これによりコネクタＣ１、Ｃ２同士がコネクタ嵌合状態にロックされる。詳しくは、第１コネクタＣ１を第２コネクタＣ２の嵌合用凹部に挿入すると、これに伴い係合部２４が嵌合用凹部の内天面に当接してロックアーム１２（弾性変形部２２）が下方に撓む。そして、両コネクタＣ１、Ｃ２が完全な嵌合状態になると、前記係合部２４が被係合部１５の内側に介在してロックアーム１２が弾性復帰し、これにより係合部２４と被係合部１５とが係合状態となって、両コネクタＣ１、Ｃ２がコネクタ嵌合状態にロックされることとなる。なお、両コネクタＣ１，Ｃ２の嵌合状態を解除する際には、ロックアーム１２（弾性変形部２２）を押し下げることにより係合部２４と被係合部１５との係合状態を解除し、この状態で両コネクタＣ１、Ｃ２を引き離すことで、両コネクタＣ１，Ｃ２の嵌合状態を解除することが可能となる。

ところで、このようなコネクタＣ１、Ｃ２同士の嵌合、および当該嵌合状態の解除が頻繁に行われ、これに伴いロックアーム１２が繰り返し撓む（弾性変形部２２が繰り返し変形する）と、特に、立ち上がり部２０が疲労することによりその強度が低下し、当該立ち上がり部２０が破損に至ることが考えられる。しかし、ロックアーム１２の立ち上がり部２０に中空部２６が形成された上記のような第１コネクタＣ１（ハウジング１０）によれば、ロックアーム１２に働く曲げ応力が効果的に分散されるため、上記のような疲労による立ち上がり部２０の強度低下が効果的に抑制される。

具体的には、第１コネクタＣ１（ハウジング１０）の上記ロックアーム１２によれば、第１立ち上がり部２０ａの前端面２８ａ及び後端面２８ｂの近傍と、第２立ち上がり部２０ｂの前端面２８ｃ及び後端面２８ｄの近傍とに曲げ応力が分散される。すなわち、ロックアームの立ち上がり部に中空部を備えていない従来のコネクタでは、曲げ応力は主に立ち上がり部の前後各面の近傍二箇所に集中するが、これに対して、上記第１コネクタＣ１では、曲げ応力は上記の通り四箇所に分散される。しかも、第１立ち上がり部２０ａの後端面２８ｂが前側に向かって凸の円弧状（側面視で円弧状）に形成されるとともに、第２立ち上がり部２０ｂが、前側に向かって凸の円弧状（側面視で円弧状）に形成されていることで、ロックアーム１２が外力（押し下げ力）を受けた際には各立ち上がり部２０ａ、２０ｂが変形し易く、この変形により曲げ応力の増大が緩和される。そのため、従来のこの種のコネクタと比べると、ロックアーム１２（立ち上がり部２０）の疲労による強度低下が効果的に抑制される。つまり、ロックアーム１２の耐久性が向上することとなる。

従って、上記第１コネクタＣ１によれば、コネクタＣ１、Ｃ２同士の嵌合、および当該嵌合状態の解除が頻繁に行われるような場合でも、ロックアーム１２（立ち上がり部２０）が疲労することによる破損を効果的に抑制することができる。

なお、図２に示す例では、ロックアーム１２の上記中空部２６は、上記の通り、立ち上がり部２０をその基端から前後２つの立ち上がり部２０ａ、２０ｂに分割するように形成されているが、例えば、中空部２６は、図３に示すように、立ち上がり部２０が前後に分割されない程度の大きさ及び形状のものであってもよい。同図の例では、立ち上がり部２０に、断面円形の中空部２６が形成されている。この場合も、中空部２６の内側の前後各面近傍に応力が生じるので、程度の差はあるものの、図１及び図２に示した第１コネクタＣ１と同様に、ロックアーム１２の耐久性を向上させることができる。

また、第１コネクタＣ１のハウジング１０は、上記のようにロックアーム１２（立ち上がり部２０）に単一の中空部２６が形成されたものに限らず、図４に示すように、複数の中空部（第１中空部）が形成されたものであってもよい。同図の例は、図１及び図２に示したハウジング１０において、中空部２６の前後両側に、当該中空部２６よりも径の小さい、幅方向に貫通する断面円形の複数の中空部２７（本発明の第１中空部に相当する）がさらに形成されたものである。この構成によれば、各立ち上がり部２０ａ、２０ｂがより変形し易くなり、ロックアーム１２が外力を受けた際の曲げ応力を抑制することができる。従って、ロックアーム１２の耐久性を向上させる上で有利となる。

また、図１及び図２に示したハウジング１０において、ロックアーム１２により高い柔軟性をもたせる（剛性を低くする）ことで、ロックアーム１２変形時に立ち上がり部２０に働く曲げ応力を抑制するようにしてもよい。具体的には、図５〜図７に示すように、弾性変形部２２の前後方向の一乃至複数の位置に、当該弾性変形部２２を貫通する貫通穴３０（本発明の第２中空部に相当する）を設け、当該一乃至複数の位置における弾性変形部２２の断面積がそれ以外の位置の断面積よりも小さくなるようにロックアーム１２を形成する。図５は、弾性変形部２２に、前後方向に一定間隔で並びかつ幅方向に貫通する断面円形の複数（図示の例では５つの）の貫通穴３０を設けた例である。図６は、弾性変形部２２の前記立ち上がり部２０と前記係合部２４との間の位置に、上下方向（弾性変形部２２の厚み方向）に貫通する平面視矩形の貫通穴３０を一つだけ設けた例である。

さらに、図７は、弾性変形部２２に、幅方向に貫通する前後方向に細長い断面矩形の貫通穴３０を一つだけ設けた例である。この例では、前後方向における貫通穴３０の両端よりも内側に係合部２４が位置するように当該貫通穴３０が形成されている。より詳しくは、係合部２４に外力が作用すると、当該係合部２４が前記貫通穴３０を変位代として弾性変形部２２（当該係合部２４以外の部分）に対してさらに上下方向（弾性変形部２２の厚み方向）に弾性変位し得るように当該貫通穴３０が形成されている。この構成によれば、コネクタＣ１、Ｃ２嵌合時に、係合部２４が弾性変形部２２に対して変位することで、立ち上がり部２０に対する弾性変形部２２自体の変形量が抑制される。従って、図７に示す構成によれば、弾性変形部２２が柔軟性をもつことと、立ち上がり部２０に対する弾性変形部２２の変形量が抑制されることとの相乗効果により、立ち上がり部２０に働く曲げ応力を効果的に抑制することが可能となる。従って、より高度にロックアーム１２の破損を抑制することができる。

なお、この図７に類似する構成として、図８及び図９に示すような構成も適用できる。図８に示す構成は、ロックアーム１２の弾性変形部２２に、上下方向に弾性的に撓み変形可能な片持ち構造の弾性撓み片２３が設けられたものである。この弾性撓み片２３は、後端部を支点として撓み変形可能に形成されており、その前端部に前記係合部２４が設けられている。図９は、図８の変形例であり、弾性撓み片２３がその前端部を支点として上下方向に弾性的に撓み変形可能に設けられ、この弾性撓み片２３の後端部に前記係合部２４が設けられたものである。これらの構成によれば、係合部２４に外力が作用すると、弾性撓み片２３が弾性変形部２２（弾性撓み片２３以外の部分）に対してさらに上下方向（弾性変形部２２の厚み方向）に弾性変位する。そのため、上述した図７の例と同様に、立ち上がり部２０に対する弾性変形部２２自体の変形量を抑制することが可能である。従って、ロックアーム１２変形時に立ち上がり部２０に働く曲げ応力を効果的に抑制することが可能となる。特に、これら図８及び図９の構成によれば、弾性撓み片２３の撓み量が弾性変形部２２の厚みによる制約を受けないため、係合部２４の変位代（弾性撓み片２３の撓み代）を図７の構成よりも大きく設けることができる。つまり、図７の構成に比べると、立ち上がり部２０に対する弾性変形部２２自体の変形量を抑制する上で有となる。

なお、以上説明した図１〜図９の実施形態に係る電気接続装置は、本発明に係る電気接続装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０、１４ コネクタハウジング
１０ａ、１４ａ 端子収容室
１１ ハウジング本体
１２ ロックアーム
２０ 立ち上がり部
２２ 弾性変形部
２４ 係合部
２６ 中空部
Ｃ１ 第１コネクタ
Ｃ２ 第２コネクタ

Claims (5)

1. コネクタであって、
   端子が保持されるコネクタハウジングを有し、
   このコネクタハウジングは、前記端子が収容される端子収容室を備えるハウジング本体と、このコネクタハウジングが嵌合される相手側コネクタのコネクタハウジングに係脱可能に係合することで、当該コネクタと前記相手側コネクタとを嵌合状態にロックするロックアームとを含み、このロックアームと前記ハウジング本体とが同一の樹脂材料により一体に形成されるものであり、
   前記ロックアームは、前記ハウジング本体の外周面から立ち上がる立ち上がり部と、この立ち上がり部の上端から前記外周面に沿ってコネクタ嵌合方向後側に向かって延び、かつ前記外周面に対して接離する方向に弾性変位可能な弾性変形部とを備えており、
   前記弾性変形部は、前記相手側コネクタのコネクタハウジングに係合可能に形成され、前記立ち上がり部には、前記コネクタ嵌合方向と直交する方向に貫通する第１中空部が形成されていることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   前記ロックアームの弾性変形部に、前記コネクタ嵌合方向と直交する方向に貫通する第２中空部が形成されていることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１又２に記載のコネクタにおいて、
   前記ロックアームの弾性変形部は、厚み方向に弾性変位可能な板状を成しかつ当該厚み方向の片側に前記相手側コネクタのコネクタハウジングに係合可能な係合部を備え、
   前記係合部は、前記弾性変形部のうち当該係合部以外の部分に対して前記厚み方向に弾性的に変位可能に設けられていることを特徴とするコネクタ。
4. 請求項３に記載のコネクタにおいて、
   前記弾性変形部に前記第２中空部を備えるものであり、
   前記弾性変形部は、前記コネクタ嵌合方向の前記係合部を含む領域に前記第２中空部を備え、この中空部を変位代として前記係合部が弾性的に変位可能となるように形成されていることを特徴とするコネクタ。
5. 電気接続装置であって、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載のコネクタからなる第１コネクタと、
   この第１コネクタのコネクタハウジングと嵌合可能で、かつその嵌合状態において前記ロックアームと係合することが可能な形状のコネクタハウジングを有する第２コネクタと、を備えることを特徴とする電気接続装置。

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