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発明の名称 コネクタのロック機構
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−68216(P2001−68216A)
公開日 平成13年3月16日(2001.3.16)
出願番号 特願平11−243596
出願日 平成11年8月30日(1999.8.30)
代理人 【識別番号】100073874
【弁理士】
【氏名又は名称】萩野 平 (外4名)
【テーマコード(参考)】
5E021
【Fターム(参考)】
5E021 FA03 FA09 FB09 FB20 FC25 FC31 FC36 FC38 HB11 HC09 JA20 KA02 KA05 KA15 
発明者 遠藤 友美
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 雌雄嵌合する一組のコネクタの一方のコネクタハウジング外面に、コネクタハウジング相互の嵌合方向に沿って延出するロックアームを設けると共に、他方のコネクタハウジングには、コネクタハウジング相互が完全嵌合状態となった際に前記ロックアームの係合突起を係止してコネクタハウジング相互を結合状態にロックするアーム係合部を設けたコネクタのロック機構であって、前記アーム係合部は、コネクタハウジング相互が中途嵌合状態の時にはロックアームをハウジング外面から離間する方向に弾性変形させることでコネクタ相互を離脱方向に付勢する離反力を発生させる押し出し用案内面と、コネクタハウジング相互が完全嵌合状態となって前記押し出し用案内面によるロックアームの弾性変形が解除された時には前記係合突起を係止する係止部とを備えており、前記係合突起と前記係止部との係合が、前記ロックアームをコネクタハウジングの外面に沿って弾性変形させることにより解除されることを特徴とするコネクタのロック機構。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコネクタのロック機構に関し、特に、嵌合接続される一組のコネクタハウジング相互間に発生させた離反力により中途嵌合状態を確実に防止し、相手コネクタとの嵌合ロックを確実に行うことができるコネクタのロック機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、自動車等の車両には、様々な電子機器が搭載されており、当然のことながらワイヤハーネス等を構成する各種電線の接続端部には様々な構成の雌雄コネクタが使用されている。一般に、嵌合接続される雌雄コネクタは、それぞれのコネクタハウジング相互の嵌合量が所定値に達すると、互いのコネクタハウジング相互が結合状態に嵌合ロックされるロック機構を備えている。
【0003】そして、このような雌雄コネクタは、それぞれのコネクタハウジング相互がロック機構により結合された状態では、それぞれのコネクタハウジング内に装備された接続端子同士の電気的接続が、必要十分な接触圧及び接触面積で実現されるように設定されている。
【0004】しかしながら、コネクタハウジング相互の嵌合操作力の不足、或いはコネクタハウジングやその内部に収容された接続端子の不良等によって、コネクタハウジング相互の嵌合量が所定値に達していない中途嵌合状態で、コネクタハウジング相互の嵌合操作を終えてしまう場合がある。そして、そのような中途嵌合状態のまま使用されると、使用中に作用する振動やハーネスの張力によってコネクタ相互が離脱し、給電の遮断等の不具合を招く虞がある。また、例えコネクタ相互が離脱しなくとも、中途嵌合状態では接続端子同士の電気的接続状態が不十分の可能性があり、必要な電気的特性が得られないために、電気部品の誤作動等の不都合を招く虞もある。
【0005】そこで、このようなコネクタ相互の中途嵌合の見落としによる事故を防止するため、コネクタハウジング相互の結合をロックするコネクタのロック機構として、中途嵌合状態の場合には、コネクタハウジング相互を離脱させる半嵌合防止機能を設けたものが開発されている。
【0006】図8は、従来の半嵌合防止機能付きのコネクタのロック機構を示したものである。このコネクタのロック機構は、雌雄嵌合する一組の雌雄コネクタハウジング2,3の内、一方の雄コネクタハウジング2の外面に、コネクタハウジング相互の嵌合方向に沿って延出するロックアーム5を設けると共に、他方の雌コネクタハウジング3には、コネクタハウジング相互の嵌合量が所定値に達したときに前記ロックアーム5の係合突起5bを係止してコネクタハウジング相互を結合状態にロックするアーム係合部7を設けた構造である。
【0007】前記雄コネクタハウジング2は、その内部に画成された端子収容室2aに雌形の接続端子を収容しており、前記雌コネクタハウジング3は、内部に画成された端子収容室に雄形の接続端子9を収容している。前記ロックアーム5は、一対の可撓アーム5aがハウジングの基端側から先端側に向かって延出した構成であり、前記係合突起5bが各可撓アーム5aの先端側外側面に、側方に向かって突設されている。
【0008】そして、前記アーム係合部7は、前記雄コネクタハウジング2が嵌入する空間を画成する先端ハウジング部3aの両側壁3b,3bの内面に突設されたものであり、コネクタハウジング相互の嵌合量が所定値未満のときには係合突起5bをハウジング内方に押して前記可撓アーム5aをハウジング内方に弾性変形させることでコネクタ相互を離脱方向に付勢する離反力を発生させる傾斜面7aと、コネクタハウジング相互の嵌合量が規定値に達して前記傾斜面7aによる可撓アーム5aの弾性変形が解除されたときに前記係合突起5bを係止する係止面7bとを備えた構成をなしている。
【0009】即ち、上述したコネクタのロック機構は、雌雄コネクタハウジング2,3相互の嵌合時に、前記傾斜面7aによる係合突起5bの押圧によって可撓アーム5aを弾性変形させ、その弾性反発力によって傾斜面7aと係合突起5bとの間に雌雄コネクタハウジング2,3相互を離脱させる方向の離反力を発生させるものであり、コネクタ相互の離反力を発生させる為に各コネクタハウジングとは別個に製造された圧縮コイルバネ等のバネ部材を使用しないため、部品点数の増加を招かず、安価に、半嵌合防止機能を達成することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述したロック機構では、アーム係合部7がコネクタハウジング3の内面側に設けられているため、ロックアーム5とアーム係合部7の係合状態を視認することができず、目視による嵌合確認ができないという不便があった。また、ロックを解除するには、可撓アーム5aの先端の係合突起5bが係止面7bから外れるように、ロックアーム5の基端側を押し込んで先端部を下方へ揺動させなければならないので、ロック解除時には大きな操作力が必要となり、ロック解除が困難になるという問題が生じた。
【0011】従って、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、中途嵌合状態が確実に防止されると共に、ロックアームとアーム係合部との係合状態を視認することができ、且つ、コネクタハウジング相互のロック解除時の操作力をも小さくできるコネクタのロック機構を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、雌雄嵌合する一組のコネクタの一方のコネクタハウジング外面に、コネクタハウジング相互の嵌合方向に沿って延出するロックアームを設けると共に、他方のコネクタハウジングには、コネクタハウジング相互が完全嵌合状態となった際に前記ロックアームの係合突起を係止してコネクタハウジング相互を結合状態にロックするアーム係合部を設けたコネクタのロック機構であって、前記アーム係合部は、コネクタハウジング相互が中途嵌合状態の時にはロックアームをハウジング外面から離間する方向に弾性変形させることでコネクタ相互を離脱方向に付勢する離反力を発生させる押し出し用案内面と、コネクタハウジング相互が完全嵌合状態となって前記押し出し用案内面によるロックアームの弾性変形が解除された時には前記係合突起を係止する係止部とを備えており、前記係合突起と前記係止部との係合が、前記ロックアームをコネクタハウジングの外面に沿って弾性変形させることにより解除されることを特徴とするコネクタのロック機構により達成される。
【0013】上記構成によれば、ロックアームやアーム係合部は、いずれもそれぞれのコネクタハウジングの外面に装備され、ロックアームとアーム係合部との係合部がコネクタハウジングの外部に露出した状態となる。そこで、ロックアームとアーム係合部との係合状態を目視によって容易に視認できる。又、コネクタハウジング相互のロックを解除する際には、ロックアームの揺動先端側を操作して該ロックアームを弾性変形させることができ、ロック解除時の操作力を小さくできる。
【0014】更に、コネクタ相互の嵌合時に離反力を発生させるロックアームの弾性変形方向は、コネクタハウジングの外面から離間する方向であり、コネクタハウジング相互のロックを解除する場合のロックアームの弾性変形方向は、コネクタハウジングの外面に沿う方向である。そこで、コネクタハウジングの外面とロックアームとの間のクリアランスを最小にでき、一組のコネクタの上下方向寸法を小さくできる。
【0015】又、例えばコネクタハウジングの外面から離間する方向に対しては大きな弾性係数を持つが、コネクタハウジングの外面に沿う方向に対しては小さな弾性係数を持つように前記ロックアームの断面形状等を工夫することで、中途嵌合を防止するための離反力は必要十分に大きく設定する一方、ロック解除時の操作力は小さく抑えることが可能になる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一実施形態に係るコネクタのロック機構を詳細に説明する。本発明の第1実施形態におけるコネクタのロック機構は、図1及び図2に示すように、雌雄嵌合する一組の雌雄コネクタハウジング12,13の内、一方の雄コネクタハウジング12の外面にロックアーム15を設けると共に、他方の雌コネクタハウジング13の外面にコネクタハウジング相互が完全嵌合状態となった際に前記ロックアーム15の係合突起15bを係止してコネクタハウジング相互を結合状態にロックするアーム係合部17を設けた構成である。前記雄コネクタハウジング12は、その内部に画成された端子収容室12aに図示しない雌形の接続端子を収容しており、前記雌コネクタハウジング13は、内部に画成された端子収容室に雄形の接続端子20を収容している。
【0017】前記ロックアーム15は、コネクタハウジング相互の嵌合方向(図2の矢印(イ)方向)に沿って延出された可撓アーム15aに係合突起15bを備えたものである。本実施形態の場合、前記可撓アーム15aは、雄コネクタハウジング12の先端側から立ち上がって基端側に向かって延出している。また、本実施形態の係合突起15bは、可撓アーム15aの一方の側縁からハウジング外面に向かって突設されている。
【0018】前記アーム係合部17は、コネクタハウジング相互が中途嵌合状態の時には前記係合突起15bに当接してロックアーム15を雄コネクタハウジング12のハウジング外面から離間する方向(図2で矢印(ロ)方向)に弾性変形させることでコネクタ相互を離脱方向に付勢する離反力を発生させる押し出し用案内面17aと、コネクタハウジング相互が完全嵌合状態となって前記押し出し用案内面17aによるロックアーム15の弾性変形が解除された時には前記係合突起15bを係止する係止部17bとを備えた構成をなしており、前記可撓アーム15aの一方の側縁に突設された係合突起15bに対応してオフセット配置されている。
【0019】前記押し出し用案内面17aは、雌コネクタハウジング13の先端側から基端側に向かって登り傾斜となる滑らかな曲面であり、前記係止部17bは、前記押し出し用案内面17aの後端に位置する垂直面である。また、本実施形態のアーム係合部17は、前記係合突起15bと前記係止部17bとの係合が、前記可撓アーム15aを雌コネクタハウジング13の外面に沿ってアーム係合部17とは逆側に弾性変形させることにより、解除されるようになっている。
【0020】更に、本実施形態では、前記雌コネクタハウジング13のアーム係合部17とは逆側にアーム変形防止片23が設けられており、該アーム変形防止片23は、コネクタハウジング相互の嵌合操作時に可撓アーム15aの他方の側縁に当接して、該可撓アーム15aが不用意に前記アーム係合部17とは逆側に弾性変形することを防止する。
【0021】次に、図3を参照しながら上述した雌雄コネクタハウジング12,13の嵌合接続時の動作を説明する。先ず、図3(a),(b)に示すように、雄コネクタハウジング12の先端を雌コネクタハウジング13の先端側開口に押し込んでいくと、図3(c)に示すように、ロックアーム15の係合突起15bがアーム係合部17の押し出し用案内面17aに乗り上げて、可撓アーム15aが雌コネクタハウジング13の外面から離間する方向に弾性変形する。
【0022】そこで、この可撓アーム15aの弾性反発力によって、嵌合途中の雌雄コネクタハウジング12,13相互間には、コネクタ相互を離脱方向に付勢する離反力が発生する。従って、この中途嵌合状態で押し込み動作を停止すると、可撓アーム15aの弾性反発力で嵌合方向とは逆の離脱方向に双方の雌雄コネクタハウジング12,13が押し戻され、中途嵌合状態を容易に検知することができる。
【0023】そして更に、コネクタハウジング相互の嵌合が進み、雌雄コネクタハウジング12,13が完全嵌合状態となると、図3(d)に示すように、ロックアーム15の係合突起15bが押し出し用案内面17aを乗り越えて、可撓アーム15aの弾性変形が解除されると同時に、可撓アーム15aの弾性変形の解除によって正規位置に復帰する係合突起15bが、アーム係合部17の係止部17bにより係止されて、雌雄コネクタハウジング12,13相互の嵌合接続がロックされた状態になる。
【0024】そして、図3(d)に示したように、雌雄コネクタハウジング12,13相互の嵌合接続がロックされた状態では、図4にも示すように、前記可撓アーム15aはアーム変形防止片23とアーム係合部17とに挟まれており、そのままでは可撓アーム15aを雌コネクタハウジング13の外面に沿ってアーム係合部17とは逆側にも弾性変形させることはできない。即ち、可撓アーム15aにハウジング外面に沿う方向の外力が作用しても、可撓アーム15aのハウジング外面に沿う方向の弾性変位は、これらのアーム係合部17やアーム変形防止片23によって阻止され、ロック状態が不用意に解除されてしまうことがない。
【0025】そこで、雌雄コネクタハウジング12,13のロック状態を解除する為には、先ず、図5に示すように可撓アーム15aを矢印(ニ)方向へ押圧してアーム変形防止片23と干渉しない高さ位置まで弾性変形させた状態とし、更に、その状態のまま、図6に示すように可撓アーム15aをハウジング外面に沿ってアーム係合部17とは逆方向(矢印(ホ)方向)に弾性変形させる。すると、係止部17bと係合突起15bとの係合が外れるので、雌雄コネクタハウジング12,13相互を離脱方向に引っ張れば、コネクタ相互を離脱させることができる。
【0026】以上に説明したように、本実施形態におけるコネクタのロック機構は、雌雄コネクタハウジング12,13相互の嵌合時に、押し出し用案内面17aの押圧によって可撓アーム15aを弾性変形させ、その弾性反発力によって押し出し用案内面17aとロックアーム15との間にコネクタハウジング相互を離脱させる方向の離反力を発生させるものであり、コネクタ相互の離反用に各コネクタハウジングとは別個に製造されるバネ部材等を使用しないため、部品点数の増加を招かず、安価に、コネクタの半嵌合防止を図ることができる。
【0027】また、ロックアーム15やアーム係合部17は、いずれもそれぞれのコネクタハウジングの外面に装備され、ロックアーム15とアーム係合部17との係合部が雌雄コネクタハウジング12,13の外部に露出した状態となる。そこで、ロックアーム15とアーム係合部17との係合状態を目視によって容易に視認できる。又、雌雄コネクタハウジング12,13相互のロックを解除する際には、ロックアーム15の揺動先端側を操作して該ロックアーム15を弾性変形させることができ、ロック解除時の操作力を小さくできる。
【0028】更に、コネクタ相互の嵌合時に離反力を発生させるロックアーム15の弾性変形方向は、図3(c)に示したように、雌コネクタハウジング13の外面から離間する方向であり、雌雄コネクタハウジング12,13相互のロックを解除する場合のロックアーム15の弾性変形方向は、図6に示したように、雌コネクタハウジング13の外面に沿う方向である。
【0029】そこで、雌コネクタハウジング13の外面とロックアーム15との間のクリアランスを最小にでき、これら雌雄コネクタの上下方向寸法を小さくできる。即ち、上記ロックアーム15は、雌雄コネクタハウジング12,13のロック状態を解除する際に、アーム変形防止片23と干渉しない高さ位置まで雌コネクタハウジング13の外面側へ弾性変形できれば良く、従来のロックアームのように係合部との係合を解除する為に雌コネクタハウジング13の外面側へ大きく弾性変形させる必要がない。
【0030】又、例えば雌コネクタハウジング13の外面から離間する方向に対しては大きな弾性係数を持つが、雌コネクタハウジング13の外面に沿う方向に対しては小さな弾性係数を持つように前記可撓アーム15aの断面形状等を工夫することで、中途嵌合を防止するための離反力は必要十分に大きく設定する一方、ロック解除時の操作力は小さく抑えることが可能になる。
【0031】尚、本発明のコネクタのロック機構は、上記第1実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて適宜変更できることは言うまでもない。例えば、本発明の第2実施形態におけるコネクタのロック機構を備えた雌雄コネクタは、図7に示したように、一方の雄コネクタハウジング22の外面に設けるロックアーム25が、所定間隔で平行に延びる一対の可撓アーム25a,25aと、これらの可撓アーム25a,25aの外側縁に突設された係合突起25b,25bとを具備した構成とされており、それに対応して他方の雌コネクタハウジング23の外面に一対のアーム係合部27,27を装備する構成としている。
【0032】そこで、雄コネクタハウジング22の先端を雌コネクタハウジング23の先端側開口に押し込んでいくと、ロックアーム25の各係合突起25bがアーム係合部27の押し出し用案内面27aに乗り上げて、各可撓アーム25aが雌コネクタハウジング23の外面から離間する方向に弾性変形する。そして、上記第1実施形態の雌雄コネクタハウジング12,13と同様に、これら可撓アーム25a,25aの弾性反発力によって、嵌合途中の雌雄コネクタハウジング22,23相互間には、コネクタ相互を離脱方向に付勢する離反力が発生し、同様の作用効果を得ることができる。
【0033】但し、本第2実施形態におけるコネクタのロック機構の場合は、雌雄コネクタハウジング12,13のロック状態を解除する際に、図7に矢印(ヘ),(ト)で示したように、一対の可撓アーム25a,25a間の間隔が狭まるように、両可撓アーム25a,25aを摘むようにして弾性変形させることにより、一対の係合突起25b,25bをそれぞれアーム係合部27の係止部27bから外すことができる。
【0034】また、上記各実施形態では、雌雄コネクタハウジング相互が嵌合途中の際に可撓アーム15a(25a)に弾性変形を生じさせる押し出し用案内面17a(27a)を曲面としたが、適宜傾斜角度をもった傾斜面(テーパ面)とすることも可能であり、コネクタハウジング内に装備される接続端子同士の嵌合力変化に応じて最適な離反力が得られるように、形状を適宜設定することができる。
【0035】
【発明の効果】本発明のコネクタのロック機構によれば、ロックアームやアーム係合部は、いずれもそれぞれのコネクタハウジングの外面に装備され、ロックアームとアーム係合部との係合部がコネクタハウジングの外部に露出した状態となる。そこで、ロックアームとアーム係合部との係合状態を目視によって容易に視認できる。又、コネクタハウジング相互のロックを解除する際には、ロックアームの揺動先端側を操作して該ロックアームを弾性変形させることができ、ロック解除時の操作力を小さくできる。
【0036】更に、コネクタ相互の嵌合時に離反力を発生させるロックアームの弾性変形方向は、コネクタハウジングの外面から離間する方向であり、コネクタハウジング相互のロックを解除する場合のロックアームの弾性変形方向は、コネクタハウジングの外面に沿う方向である。そこで、コネクタハウジングの外面とロックアームとの間のクリアランスを最小にでき、一組のコネクタの上下方向寸法を小さくできる。
【0037】又、例えばコネクタハウジングの外面から離間する方向に対しては大きな弾性係数を持つが、コネクタハウジングの外面に沿う方向に対しては小さな弾性係数を持つように前記ロックアームの断面形状等を工夫することで、中途嵌合を防止するための離反力は必要十分に大きく設定する一方、ロック解除時の操作力は小さく抑えることが可能になる。従って、中途嵌合状態が確実に防止されると共に、ロックアームとアーム係合部との係合状態を視認することができ、且つ、コネクタハウジング相互のロック解除時の操作力をも小さくできるコネクタのロック機構を提供することができる。




 

 


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