JP6649292B2 - スプリング式コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、スプリング式コネクタに係り、具体的には、一対のコネクタの半嵌合時及び嵌合解除時（以下、半嵌合時と総称する。）に強制的に嵌合を解除するスプリングを備えたスプリング式コネクタに関する。

一般に、コネクタは、雌コネクタ及び雄コネクタの両コネクタが、互いに嵌合された位置で係合し合うロック機構を備えて形成される。また、両コネクタが嵌合位置にまで至らない半嵌合状態の場合、スプリングの弾発力によって強制的に嵌合を解除するスプリング式コネクタが知られている。例えば、一方のコネクタをインナーハウジングと、該インナーハウジングを包囲して嵌合軸方向に相対的に摺動可能にアウターハウジングを組み付けて形成し、インナーハウジングをアウターハウジングに対して他方のコネクタから離れる方向に付勢するように、両ハウジング間にスプリングを配置して形成する。そして、スプリングの弾発力によりアウターハウジングに対してインナーハウジングを嵌合解除方向（以下、反嵌合方向という。）に付勢する。また、嵌合解除状態において、インナーハウジングとアウターハウジングが離脱しないように、インナーハウジングとアウターハウジングの嵌合解除方向の相対位置を所定の組み付け位置に規制する抜け止め機構が設けられる。

例えば、特許文献１の図５に記載された雌コネクタは、インナーハウジングと該インナーハウジングを嵌合軸方向に相対的に摺動可能に包囲して組み付けられてなるアウターハウジングとを有して形成されている。雄コネクタは、インナーハウジングとアウターハウジングとの間に形成される隙間に挿入される筒部を有して形成されている。また、インナーハウジングとアウターハウジングは、両ハウジング同士の離脱を防止して、所定の組み付け位置に保持する抜け止め機構が設けられている。抜け止め機構は、アウターハウジングの上面に形成された長穴と、この長穴に挿入可能にインナーハウジングに形成された突起とを有している。この長穴はインナーハウジングとアウターハウジングの相対的な摺動方向を長軸として形成され、突起は長穴の摺動方向の一方の端の穴壁に当接して位置が規制されるようになっている。

このように構成されることから、特許文献１の図５のアウターハウジングとインナーハウジングに設けられた抜け止め機構によれば、雌コネクタと雄コネクタのロック機構が係合していない半嵌合状態のときに、スプリンの弾発力でアウターハウジングとインナーハウジングは互いに嵌合解除方向に付勢される。このとき、アウターハウジングの上面に形成された長穴の一端の穴壁にインナーハウジングの上面に形成された突起が当接して、抜け止め機構が機能し、両ハウジングが所定の組み付け位置に保持される。

特開平１１−２２４７２８号公報

特許文献１の図５に記載されたスプリング式コネクタは、スプリングの弾発力でアウターハウジングの長穴の穴壁にインナーハウジングの突起を当接させて抜け止めしているから、端子数が多い多極のコネクタのように、スプリングの弾発力を強くすると、突起が穴壁に強く衝突して抜け止め機構が損傷されるおそれがある。

本発明が解決しようとする課題は、互いに摺動自由に組み付けられたアウターハウジングとインナーハウジングを反嵌合方向に付勢して、コネクタの嵌合を解除するスプリングを備えたスプリング式コネクタにおいて、嵌合解除時にアウターハウジングとインナーハウジングの離脱を防止する抜け止め機構の損傷を防止することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の第１の態様のスプリング式コネクタは、互いに嵌合された位置で係合し合うロック機構を有してなる一対のコネクタを備え、一方のコネクタはインナーハウジングと該インナーハウジングを包囲して嵌合軸方向に相対的に摺動自由に組み付けられるアウターハウジングとを有し、前記インナーハウジングと前記アウターハウジングとの間に他方のコネクタが挿入される隙間が形成されてなり、前記インナーハウジングと前記アウターハウジングは、互いのハウジング同士が離脱するのを防止する抜け止め機構を有し、前記ロック機構が係合していない半嵌合状態のときは互いのハウジングを反嵌合方向に付勢するスプリングを備え、前記抜け止め機構は、前記インナーハウジングと前記アウターハウジングが相対的に摺動する嵌合軸方向に対向させて両ハウジングに設けられた一対の当接部材を有し、前記一対の当接部材の間に緩衝材を設けてなることを特徴とする。

このように、抜け止め機構をインナーハウジングとアウターハウジングの両ハウジングに対向させて設けられた一対の当接部材で構成した場合、一対のコネクタの半嵌合時等に、両ハウジングがスプリングにより反嵌合方向に付勢され、一対の当接部材が当接して両ハウジングの離脱が防止される。この場合、スプリングの弾発力を強くしても、一対の当接部材間に作用する衝突力が緩衝材によって緩和されるので、抜け止め機構の損傷を防止することができる。

この場合において、インナーハウジングの外周面に、他方のコネクタの内周面との間に挿入される水密性の環状パッキンが装着されている場合は、その環状パッキンから延長して一対の当接部材の間に位置させてなる帯状部材を緩衝材として用いてもよい。つまり、緩衝材は環状パッキンと同一の材料で形成するのが好ましい。

本発明の第２の態様のコネクタは、前記インナーハウジングの外周面に、他方のコネクタの内周面との間に挿入される水密性の環状パッキンが装着され、前記アウターハウジングは、前記環状パッキンの奥側の端部に位置させて他方のコネクタが挿入される隙間の奥に位置された段部を有し、前記環状パッキンに一体形成され前記アウターハウジングの段部に当接可能に形成されたフランジを設け、このフランジを緩衝材とした抜け止め機構を構成する。この第２の態様の場合は、第１の態様の抜け止め機構は省略することができる。

これによれば、半嵌合時に互いのハウジングをスプリングの弾発力により強制的に反嵌合方向に付勢すると、抜け止め機構を構成するフランジとアウターハウジングの段部が当接しても、その当接の衝突力はパッキンから拡張されたフランジで緩和されるので、スプリングの弾発力を強くしても、抜け止め機構の損傷を防止することができる。

本発明によれば、互いに摺動自由に組み付けられたアウターハウジングとインナーハウジングを反嵌合方向に付勢して、コネクタの嵌合を解除するスプリングを備えたスプリング式コネクタにおいて、嵌合解除時にアウターハウジングとインナーハウジングの離脱を防止する抜け止め機構の損傷を防止することができる。

本発明の実施例１のスプリング式コネクタを分解して示した斜視図である。 実施例１の雌コネクタを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は雄コネクタ側から見た正面図である。 実施例１の雌コネクタと雄コネクタの嵌合時の動作を説明する図である。 実施例１の雌コネクタの抜け止め機構に設けた緩衝材を示す図である。 実施例１の雌コネクタの抜け止め機構に設けた緩衝材を有する環状パッキンの構成図である。 本発明の実施例２の雌コネクタの主要部を示す図であり、（ａ）は主要部の断面図、（ｂ）は雄コネクタ側から見た正面図である。 実施例２の雌コネクタの抜け止め機構を構成する環状パッキンの構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

本発明の実施例１のスプリング式コネクタを、図１〜図５を参照して説明する。図１の分解図に示すように、雌コネクタ１と雄コネクタ２とから構成される。雌コネクタ１は、複数の雌端子が収容されてなるインナーハウジング３と、インナーハウジング３を包囲して図示矢印４の嵌合軸方向に沿って相対的に摺動可能に組み付けられるアウターハウジング５を備えて構成される。インナーハウジング３は、複数の雌端子を収容する収容室を包囲する略矩形の断面を有する筒部３ａと、筒部３ａの上部に空間を空けて設けられたカバー部材である上板３ｂを有して構成されている。筒部３ａは、アウターハウジング５の略矩形の断面を有する筒部５ａの中に挿入可能に形成されている。筒部３ａの外周面と筒部５ａの内周面との間には、後述する雄コネクタ２の略矩形の断面を有する筒部１０が挿入される隙間が設けられている。

環状パッキン６は、筒部３ａの外周面に装着され、後述する雄コネクタ２の略矩形の断面を有する筒部１０の内周面とインナーハウジング３の外周面との間の防水を図るものである。環状パッキン６は、筒部３ａの外周面の先端部に装着されるフロントホルダ７と筒部３ａの奥に形成された段部との間に位置されている。なお、本実施例では、２つのショート端子８をインナーハウジング３の対応する収容室に挿入して装着するようになっている。ショート端子８は、雌コネクタ１に嵌入される雄コネクタ２の特定の２つの雄端子を短絡するものである。しかし、本発明は、ショート端子８を備えたコネクタに限られるものではない。

一方、雄コネクタ２は、針状の複数の雄端子９が挿入収容される収容室を形成する略矩形の断面を有する筒状の筒部１０を備えて構成されている。本実施例の雄コネクタ２は、例えば、図示していない回路基板に結合して用いられるものであり、筒部１０の両側面に回路基板にボルト等で固定する支持部１１が設けられている。しかし、雄コネクタ２は、これに限られるものではない。

ここで、雌コネクタ１のインナーハウジング３とアウターハウジング５を所定の組み付け状態に保持して、両者の離脱を防止する抜け止め機構、及び雌コネクタ１と雄コネクタ２との嵌合状態を保持するロック機構について説明する。まず、インナーハウジング３とアウターハウジング５は、図１の矢印４に示す嵌合軸方向に相対的に摺動可能に組み付けられる。また、インナーハウジング３とアウターハウジング５は、複数のコイル状のスプリング１２によって、互いに離脱する方向に弾発付勢されている。図１及び図２（ａ）に示すように、インナーハウジング３の側面の後端部にはスプリング収容部３ｃが設けられ、これに対応してアウターハウジング５の側面の後端部にはスプリング収容部５ｄが設けられている。スプリング１２は、一端がスプリング収容部３ｃに摺動自由に収容され、他端はスプリング収容部５ｄに収容され、インナーハウジング３とアウターハウジング５を図１の矢印４に示す嵌合軸方向に沿って反嵌合方向に弾発付勢している。

ここで、雌コネクタ１と雄コネクタ２の嵌合状態のロック機構について説明する。ロック機構は、雌コネクタ１のインナーハウジング３の上板３ｂに形成されたロックアーム３ｅのロック爪３ｊと、雄コネクタ２の筒部１０の上面に突出して形成された突起１０ａを有して形成されている。図３（ａ）に示すように、雄コネクタ２を雌コネクタ１に押し込んでいくと、雄コネクタ２の筒部１０の下面に設けられた突起１０ｂがアウターハウジング５の先端部に当接し、雄コネクタ２のアウターハウジング５に対する位置が決まる。さらに、インナーハウジング３を押し込むと、図３（ｂ）に示すように、ロックアーム３ｅの先端のロック爪３ｊが雄コネクタ２の突起１０ａに当接してロックアーム３ｅが弾性変形し、ロック爪３ｊが突起１０ａに乗り上げ、さらに押し込むとロック爪３ｊが突起１０ａを乗り越えて、突起１０ａに係止される。このようにしてロック機構が係合され、雌コネクタ１と雄コネクタ２の嵌合が完了し、雌コネクタ１と雄コネクタ２の対応する雌端子１４と雄端子９同士の電気的な接続が保持される。なお、スプリング１２は、ロック機構が係合していない半嵌合のときは、雌コネクタ１と雄コネクタ２の互いのハウジングが離脱する反嵌合方向に付勢して抜け止め機構が動作する。

次に、本実施例の特徴に関係する抜け止め機構について説明する。雌コネクタ１の組み付け状態を保持して、ハウジング同士の離脱を防止する抜け止め機構は、アウターハウジング５の上面に形成された長穴５ｂと、この長穴５ｂにそれぞれ挿入可能にインナーハウジング３の上板３ｂに形成された突起３ｄとを有して形成される。長穴５ｂはインナーハウジング３とアウターハウジング５の相対的な摺動方向を長軸として形成される。長穴５ｂに摺動可能に挿入された突起３ｄは、摺動方向の一端の穴壁５ｃに当接して、アウターハウジング５に対するインナーハウジング３の位置を規制する。すなわち、抜け止め機構の一対の当接部材は、穴壁５ｃと突起３ｄにより形成される。本実施例の抜け止め機構は、図２（ｂ）に示すように、インナーハウジング３の上板３ｂとこれに対応するアウターハウジング５の上筒面に２組、インナーハウジング３の筒部３ａの下筒面とこれに対応するアウターハウジング５の下筒面に１組設けられているが、本発明は本実施例に限られるものではない。

なお、図２（ｂ）に示すように、上板３ｂの筒部３ａ側の下面には、補強用のリブ３ｆが適宜設けられている。また、上板３ｂの両側の側縁は、アウターハウジング５の内面に形成されたリブ５ｈに摺動可能に支持されている。

図４及び図５を参照して、本実施例の特徴に係る抜け止め機構の緩衝材について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、所定の組み付け状態にあるインナーハウジング３とアウターハウジング５の断面を示し、同図（ａ）は図２（ａ）の矢印ＩＶａの嵌合軸位置における断面図、同図（ｂ）は図２（ａ）の手前の長穴５ｂの矢印ＩＶｂの長軸位置における断面図である。図５は、環状パッキン６の構成を示している。環状パッキン６は、インナーハウジング３の外周面に装着される矩形のパッキン本体部６ａと、パッキン本体部６ａの奥行き方向の端面から伸延して形成された帯状の緩衝材６ｂと有して形成されている。つまり、緩衝材６ｂは環状パッキン６と同一の材料（例えば、シリコンゴム）で形成するのが好ましい。

環状パッキン６は、図４に示すように、インナーハウジング３の筒部３ａの外周面に装着される。パッキン本体部６ａの奥行き方向の端面は、筒部３ａの外周面の上面からインナーハウジング３の上板３ｂの下面に向けて仕切壁３ｇが設けられ、筒部３ａの外周面の下面からアウターハウジング５の筒部５ａの内面に向けて仕切壁を含んで筒壁３が形成されている。そして、パッキン本体部６ａは、インナーハウジング３の先端部から装着されるフロントホルダ７の端面とインナーハウジング３の仕切壁３ｇ及び仕切壁を含む筒壁３との間に位置して固定される。また、帯状の緩衝材６ｂはパッキン本体部６ａが仕切壁３ｇ又は仕切壁を含む筒壁３に当接する部位から伸延され、抜け止め機構を構成する長穴５ｂの穴壁５ｃと突起３ｄが対向する隙間に挿入して設けられている。なお、緩衝材６ｂは、パッキン本体部６ａとは別体に形成して、穴壁５ｃと突起３ｄが対向する隙間に挿入して設けてもよいが、パッキン本体部６ａと一体に形成することにより、部品の点数を少なくでき、組立時の作業管理が容易になる。

このように構成されることから、本実施例によれば、インナーハウジング３とアウターハウジング５の両ハウジングに対向させて設けられた突起３ｄと穴壁５ｃとが当接するように抜け止め機構を形成し、それらの間に緩衝材６ｂを挿入配置したことから、雌コネクタ１と雄コネクタ２の半嵌合時等に、スプリング１２によりインナーハウジング３とアウターハウジング５が強制的に嵌合を解除する反嵌合方向に離脱されても、突起３ｄと穴壁５ｃとが当接して所定の組み付け位置に保持される。さらに、雌コネクタ１と雄コネクタ２が多数の端子を有する場合に、スプリングの弾発力を強くして、突起３ｄと穴壁５ｃの当接部材間に作用する衝撃力が緩衝材６ｂによって緩和されるので、突起３ｄの損傷を防止することができる。

本発明の実施例２のスプリング式コネクタを、図６、図７を参照して説明する。本実施例が実施例１と異なる点は、抜け止め機構の構成が異なることにあり、その他の構成は実施例１と同一であることから、相違する点についてのみ説明し、その他の構成は説明を省略する。

図６は、本実施例の雌コネクタ１の構成を示し、同図（ａ）は上段のスプリング１２の中心軸における断面図であり、同図（ｂ）は雄コネクタ２側から見た正面図である。本実施例の環状パッキン１３は、図７に示すように、インナーハウジング３の筒部３ａに装着される環状のパッキン本体１３ａと、パッキン本体１３ａの図において奥側の端部に一体に形成されたフランジ１３ｂを備えて形成されている。フランジ１３ｂには、切欠き１３ｃが形成されている。なお、切欠き１３ｃは、インナーハウジング３の筒部３ａの上面の中央部に位置されているが、必ずしも必要なものではない。

環状パッキン１３は、図６（ａ）に示すように、フランジ１３ｂを奥側にしてインナーハウジング３の筒部３ａの外周に装着される。筒部３ａの外周には、段差面を有する段部３ｈが形成されている。段部３ｈは、インナーハウジング３とアウターハウジング５の所定の組み付け位置において、アウターハウジング５のスプリング収容部５ｄを形成するスプリング受け５ｅの裏面５ｆの位置に合わせて形成されている。なお、図６（ａ）において、符号３ｋはスプリング１２のガイド棒である。したがって、フランジ１３ｂを奥側にしてインナーハウジング３の筒部３ａの外周に環状パッキン１３を装着すると、フランジ１３ｂの奥側の面は、段部３ｈと裏面５ｆの双方に当接して装着される。なお、図６（ａ）の状態が、インナーハウジング３とアウターハウジング５の所定の組み付け位置であり、雌コネクタ１と雄コネクタ２の半嵌合時にスプリング１２の弾発力により強制的に復帰される位置である。すなわち、インナーハウジング３に装着された環状パッキン１３のフランジ１３ｂと、アウターハウジング５の裏面５ｆとにより、抜け止め機構が構成される。

したがって、雌コネクタ１と雄コネクタ２の半嵌合時には、アウターハウジング５から図６（ａ）において下方に突出していたインナーハウジング３が、スプリング１２により押し戻されて図示位置に復帰される。このとき、環状パッキン１３のフランジ１３ｂがスプリング受け５ｅの裏面５ｆに衝突するが、その衝撃力はフランジ１３ｂによって十分に緩和されるので、スプリング１２の弾発力が強くても、抜け止め機構が損傷されるのを防止することができる。なお、本実施例の場合は、実施例１の抜け止め機構は省略することができる。

上述したように、本実施例は、インナーハウジング３の外周面に雄コネクタ２の筒部１０の内周面との間に挿入される水密性の環状パッキン１３が装着され、アウターハウジング５は、環状パッキン１３の奥側の端部に位置させて雄コネクタ２の筒部１０が挿入される隙間の奥に位置されたスプリング受け部の裏面５ｆを有し、環状パッキン１３に一体形成されアウターハウジング５のスプリング受け５ｅの裏面５ｆに当接可能に形成されたフランジ１３ｂを設け、このフランジ１３ｂを緩衝材とした抜け止め機構を構成している。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲で変形又は変更された形態で実施することが可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然である。

１ 雌コネクタ
２ 雄コネクタ
３ インナーハウジング
３ｄ 突起
３ｅ ロックアーム
３ｊ ロック爪
５ アウターハウジング
５ｂ 長穴
５ｃ 穴壁
６ 環状パッキン
７ フロントホルダ
１０ 筒部
１０ａ 突起
１０ｂ 突起

Claims (3)

1. 互いに嵌合された位置で係合し合うロック機構を有してなる一対のコネクタを備え、
   一方のコネクタはインナーハウジングと該インナーハウジングを包囲して嵌合軸方向に相対的に摺動自由に組み付けられるアウターハウジングとを有し、
   前記インナーハウジングと前記アウターハウジングとの間に他方のコネクタが挿入される隙間が形成されてなり、
   前記インナーハウジングと前記アウターハウジングは、互いのハウジング同士が離脱するのを防止する抜け止め機構を有し、
   前記ロック機構が係合していない半嵌合状態のときは互いのハウジングを反嵌合方向に付勢するスプリングを備え、
   前記抜け止め機構は、前記インナーハウジングと前記アウターハウジングが相対的に摺動する嵌合軸方向に対向させて両ハウジングに設けられた一対の当接部材を有し、前記一対の当接部材の間に緩衝材を設けてなることを特徴とするスプリング式コネクタ。
2. 前記インナーハウジングは、外周面に前記他方のコネクタの内周面との間に挿入される水密性の環状パッキンが装着されてなり、
   前記緩衝材は、前記環状パッキンから延長して前記一対の当接部材の間に位置させて設けてなる帯状部材であることを特徴とする請求項１に記載のスプリング式コネクタ。
3. 互いに嵌合された位置で係合し合うロック機構を有してなる一対のコネクタを備え、
   一方のコネクタはインナーハウジングと該インナーハウジングを包囲して嵌合軸方向に相対的に摺動自由に組み付けられるアウターハウジングとを有し、
   前記インナーハウジングと前記アウターハウジングとの間に他方のコネクタが挿入される隙間が形成されてなり、
   前記インナーハウジングと前記アウターハウジングは、互いのハウジング同士が離脱するのを防止する抜け止め機構を有し、
   前記ロック機構が係合していない半嵌合状態のときは互いのハウジングを反嵌合方向に付勢するスプリングを備え、
   前記インナーハウジングは、外周面に他方のコネクタの内周面との間に挿入される水密性の環状パッキンが装着されてなり、
   前記アウターハウジングは、前記環状パッキンの奥側の端部に位置させて前記他方のコネクタが挿入される隙間の奥に位置された段部を有し、
   前記抜け止め機構は、前記環状パッキンから拡張して、前記アウターハウジングの段部に当接可能に形成されたフランジであることを特徴とするスプリング式コネクタ。

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