JP2008510281A - レバー式機械補助付きコネクタ - Google Patents

Abstract

レバー式電気コネクタアセンブリには枢動式レバーアームが用いられており、コネクタの片割れ同士を小さい連結力でしっかりと着脱できる。前記アセンブリには突起ピンを有するハウジングと、対応するカム溝を有するコネクタとが用いられている。前記コネクタは、必要な連結力を誘導するためのレバーアームを有している。前記レバーアームによって、ストロークに基づいて前記カム溝に突起ピンを嵌合させるとともに、前記突起ピンはカム溝の回転中心点を通って移動する。本発明によって、前記レバーアームコネクタをプリロック位置に確実に待機させるためのレバーロック機構が提供される。前記レバーロック機構は、前記ベースハウジングによって自動的に偏向させられ回転自在になる。前記レバーアームが最後まで回転するとともにコネクタの片割れ同士が完全に連結されると、この連結はコネクタロック機構によって固定される。

Description

本発明は概して電気コネクタアセンブリに関する。特に、本発明は、小さい連結力でコネクタ同士をしっかりと着脱すると同時に、コネクタの連結が不用意に外れたり連結の際に位置がずれたりしないようにする枢動式レバーアーム機構を備える電気コネクタアセンブリに関する。

自動車等の用途に用いられる電気コネクタアセンブリには端子が多数使用されていることが多いため、雄コネクタと雌コネクタとをしっかりと連結できるようにするには大きい連結力が必要となる。端子およびハウジングが原因の大きい摩擦力を克服してコネクタ同士を適切に連結しなければならない。同様に、コネクタが製造された目的の環境において適切に機能するためには、雄コネクタと雌コネクタとを固定して電気接続が切断されないようにして電気回路を開かなければならない。

従来の電気コネクタには、ネジ、バネ、移動止め、留め金、差し込み機構などからなるロック装置が用いられており、こうして、電気コネクタを固定したり偶発的な連結の解除を防止したりできる。しかしながら、これらロック手段の中には、大きすぎて取り扱いにくいものや、電気コネクタパッケージの基本的な幾何学的境界を物理的に越えてしまうものが多い。従来のコネクタは形状寸法が大きいため、制約された空間内では上記のようなロック手段を使用できない。

従来のレバー式機構には、コネクタアセンブリの片割れとして回転カムが用いられているとともに、該アセンブリのもう一方の片割れとしてピンまたはカムフォロワが用いられている。カムを回転させることによってコネクタの片割れ同士を引き付けてピンがカム溝の輪郭に沿って進むため、カムシャフトの輪郭から回転の中心点までの距離が変動する。レバーから回転中心点までの距離が前記カム溝内のピンの接点から回転中心点までの距離よりも長いことを利用して機械的な利点が得られる。

前記ピンに接線分力が回転点から放射状に付与されるともに、該ピンには、カムの回転中心点を中心として長い移動通路が必要である。従来のカムおよびカムフォロワからなるコネクタアセンブリには、コネクタの片割れ同士を完全に着脱するために、少なくとも９０度の回転が必要である場合が多い。

このような電気コネクタを固定する方法が従来から用いられているが、連結力を付与する前にコネクタが適切に位置合わせされていない場合や、連結力が付与されるときにコネクタの位置がずれる場合や、コネクタロック機構が適切に固定されていない場合に問題が発生する。このような問題が生じるのは、コネクタが最初に間違って位置合わせされたことや、前記付与された作動力が変動したり一定でなかったりしたためにコネクタの位置がずれてコネクタが斜めになったりロック機構が適切に閉められなかったことが原因である可能性がある。また、圧力角は制御が困難なため、機械的な利点が小さくなる可能性がある。また、従来のカム機構は、必要なストロークがカム溝の輪郭内に収まっており、コネクタアセンブリを着脱するためには大きい角度の角運動をする必要があることが多いので、極めて大きく取り扱いにくい。また、一般的なカム式コネクタアセンブリにおいて、コネクタを連結するのに必要な力と、コネクタの連結を解除するのに必要な力とは等しくない。なぜなら、ピンの直径は１つのモーメントアーム動作（例えば、連結）には収まるが、その他の動作(例えば、連結の解除)には収まらないからである。これらの課題を克服するために、これまで様々な試みがされてきたが、すべての課題を同時に適切に対処するには及んでいない。すなわち、大きい連結力を用いて電気コネクタアセンブリをしっかりと締めたり外したりするために用いられるとともに、機械補助付き機構のストロークがカムの輪郭内に制約された状態で、前記アセンブリが意図せず連結から外れないようにしたり比較的小さい角運動量を利用したりできる適切なロック機構がない。

従来の電気コネクタレバーロックアセンブリには、雄マルチピンコネクタ構造体と雌マルチピンコネクタ構造体とを適切に連結するために必要な大きい連結力が使用できないと同時に、レバーロックコネクタの意図しない連結解除を適切に防止するものはなく、カバーハウジングの突出形状部内の機械的ストロークが電気コネクタアセンブリの片割れ同士を適切に連結するために用いられるようにレバーロック機構を動作させてコネクタアセンブリを連結してロックする効率的かつ信頼性の高い手段を提供するものもない。

連結プロセスの間に適度な大きさの連結力が付与できると同時に、コンパクトなレバーアームハウジングが実現するとともに、アームが移動しなければならない角距離が短くなる、新しいタイプの電気コネクタレバーロックアセンブリが必要とされている。

本発明は、電気コネクタアセンブリと、レバーアームが回転すると小さい連結力でコネクタ同士をしっかりと着脱するレバーアーム機構およびカムシステムを用いて、連結されるべき導電性部材間を電気的に接続して維持する方法に関する。本発明によってカム溝を有するレバーアームコネクタが実現され、対応するベースハウジングのカムフォロワ突出部（突起ピン）が該カム溝に嵌合する。前記レバーアームによって、ストロークに基づいて前記カム溝に前記カムフォロワ突出部が嵌合されるとともに、前記カムフォロワ突出部（突起ピン）は、前記カム溝の回転中央点を通って移動する。本発明によって、前記レバーアームコネクタをプリロック位置に確実に待機させるためのレバーロック機構も実現される。前記レバーロック機構は、前記ベースハウジングによって自動的に偏向させられて回転自在になる。前記レバーアームが最後まで回転するとともにコネクタの片割れ同士が完全に連結されると、この連結はコネクタロック機構によって固定される。

本発明によって、電気コネクタアセンブリ用の単純かつ強力なレバーロックが実現され、これにより、雄電気コネクタ構造体と雌電気コネクタ構造体とをしっかりと確実に連結して電気接続ができるようになるとともに電気回路を完成できる。前記レバーロック機構によって、確実に回路を完成させる手段が安定した確証できるものになる。

マルチピン電気コネクタをしっかりと確実に連結するという課題は、ピンの数が増加するとともに対応する必要な連結力も同様に増大するため、困難な課題になる。大きい力が必要となるため、雄構造体と雌構造体との位置合わせを誤ると、各ピンに過剰に強いストレスがかかることになり、その結果、導体がひび割れしたり絶縁体がダメージを受けたりするとともに、対応する端子に適合していないために連結されていないピンが押しつぶされることもある。同様に、コネクタとハウジングとが完全かつ適切に連結できる手段がなければ、電気コネクタの動作が不規則になったり急変したりする可能性がある。これらの欠陥によって接続不良になったり接続が断続的になったりするとともに製品コストが大幅に大きくなり、製品が一旦組み立てられると、欠陥のあるアセンブリを検出するのに広範囲にわたるトラブルシューティングが必要となる可能性がある。

従来のコネクタアセンブリにはコネクタ用のレバーアーム式機械補助付きアセンブリが用いられており、カムフォロワ（突起ピン）の移動経路は、回転カムの中心に直接位置合わせされているとともに、突起ピンに付与された接線分力は、回転角方向に付与される。本発明のアセンブリによって、ストロークをカム溝の輪郭よりも大きくすることができる。該ストロークは回転角および前記ピンと前記シャフトとの間の距離の関数であるので、前記カムは、従来のコネクタアセンブリのカムよりもコンパクトにできる。また、本発明のアセンブリでは、圧力角は前記カムの位置に直接関係するので、圧力角を制御することが可能である。

本発明のレバー式電気コネクタアセンブリでは、必要な角運動量が従来のカムシステムの約半分になる。本発明の設計を改良したことによって、シャフトの角運動量を４５度ないし６０度にまで減少させることができる。この構成によって、角運動距離θが短くなるため、角運動距離θによってコネクタの片割れのそれぞれの背面でワイヤとコネクタとが障害になることが少なくなる。また、連結力と連結解除力とがほぼ同じになる。

本発明によれば、位置合わせのエラーがなくなると同時に、雄コネクタ構造体と雌コネクタ構造体とを確実に電気接続する際の機械的補助に必要なストロークを実現するコンパクトなパッケージが設けられるレバーアセンブリおよびカムシステムによって必要な連結力が小さくなる。本発明では、新しい形状のカムレバー機構が採用され、この結果、ハウジング構造体とコネクタ構造体との連結がしっかり安定し、このため、連結されたコネクタアセンブリが不用意に外れないようになる。

本発明の方法によれば、ユーザが多数のピンを用いて高い連結力でコネクタとハウジングとをしっかりと確実に連結してロックすることができると同時に、位置合わせのエラーが防止され、断続的な接続がなくなるとともに、製品全体の信頼性が高くなる。

本発明の方法は、レバーアームコネクタを用いて実行される。該レバーアームコネクタは、シェルと、該シェルに枢動可能に取り付けられているカム溝付きレバーアームと、レバーロックと、突起ピンを有するベースハウジングとを備えており、ベースハウジングによってレバーロックが偏向させられた後にカム溝に突起ピンを嵌合させている。前記レバーアームを開位置から閉位置に回転させて前記カム溝に突起ピンを嵌合させることによって、前記レバーアームコネクタをベースハウジングに引き込んで連結位置に誘導する。ユーザには、連結が完了したことを音や押し応えや他の知覚的な手段で通知する。

本発明の例示的な実施形態を明示する添付の図面において特定の面が挙げられているが、他の面を用いても同様の十分な結果が得られることを理解されたい。

添付の図面とともに本発明の実施形態の説明を参照することによって、本発明の上記特徴および目的などやこれらを実現する方法がより明らかになるとともに、本発明がよりしっかりと理解される。

本発明は、電気コネクタアセンブリと、導電性部材間を電気的に接続して維持する方法に関する。レバーアームが回転すると、小さい連結力でコネクタ同士をしっかりと着脱するレバー式機械補助付き機構およびカムシステムを用いて導電性部材同士が連結できる。本発明は、連結に備えてコネクタアセンブリの片割れ同士をプリロックの状態にしたり、導電性部材を適切に位置合わせしたり、導電性部材の偶発的な連結解除を防止したりするレバーロック機構も提供する。

本発明は、電気コネクタアセンブリが雄電気コネクタ構造体と雌電気コネクタ構造体とを確実に連結して電気接続を確実に行うとともに電気回路を完成させるためのレバー式機械補助付き機構を提供する。レバーアーム式機械補助によって、確実に回路を完成させる手段が安定した実証できるものになる。同様に、本発明のレバーロックによって、導電性部材をさらに連結に備えさせるためにコネクタを安全かつ確実にプリロックの状態に保つための任意のホールドオープン戻り止め機構が実現する。

マルチピン電気コネクタをしっかりと確実に連結するという課題は、ピンの数が増加するとともに対応する必要な連結力も同様に増大するため、困難な課題になる。大きい力が必要となるため、雄構造体と雌構造体との位置合わせを誤ると、各ピンに過剰に強いストレスがかかることになり、その結果、導体がひび割れしたり絶縁体がダメージを受けたりするとともに、対応する端子に適合していないために連結されていないピンが押しつぶされることもある。同様に、コネクタとハウジングとを確実に連結する手段がないため、電気コネクタの性能が不規則になったりエラーが出たりする可能性がある。これらの欠陥によって接続不良になったり接続が断続的になったりするとともに製品コストが大幅に大きくなり、製品が一旦組み立てられると、欠陥のあるアセンブリを検出するのに広範囲にわたるトラブルシューティングが必要となる可能性がある。

本発明にはレバーアーム式機械補助が用いられており、コネクタアセンブリの導電性部材にある突起ピンは、カム設計を用いて対応する導電性部材に引き込まれている。本発明のレバーアーム式機械補助装置を用いれば、前記突起ピンの移動経路はカムの回転中心に直接位置合わせされているとともに、突起ピンに付与された接線分力は、回転角方向に付与される。

本発明の設計を用いることにより、コンパクトなカムが実現できる。なぜなら、必要なストロークがカム輪郭に限定されないからである。該ストロークは、回転角およびカムフォロワピンとレバーシャフトとの間の距離との関数である。また、本発明によって、カムの位置に直接関係する圧力角を制御できる。さらに、必要な角運動の距離はほぼ４５ないし６０度まで大幅に短縮させることができる。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、このように角運動経路が短くなるので、レバーは、コネクタアセンブリから延出しているワイヤ１９０と接触しなくなる。また、前記レバーアームがコネクタロック１１１に向かって上方に回転して移動するため、本発明では、アセンブリスペースとパッケージスペースとが同様に保護される。レバーアーム１０３をコネクタロック１１１に向かってレバーアームコネクタ１０１が動くのと同じ方向に移動させることによって、連結力が同じ方向に伝達されるため、連結力が小さくなる。

図２には、完全に連結が解除された状態のコネクタアセンブリ１００が示されている。以下の図では、コネクタアセンブリ１００のレバーアームコネクタ１０１には本発明のレバーアーム１０３による機械補助機構があるが、本発明のコネクタアセンブリ１００の全体の構造を変更しないのであれば、レバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２との間で雄コネクタ構造体と雌コネクタ構造体とが逆になってもよいことを理解されたい。簡略のため、便宜上、図２に示すレバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２の構造について言及する。

図２には、レバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２とが示されている。ベースハウジング１０２には、方向を示す線ｚ’−ｚに示すように、ベースハウジング１０２の前方から後方に向かって電気接点１９４が形成されている。該電気接点１９４は、方向を示す線ｈ−ｈ’によって示すベースハウジングの高さ方向に沿って数行にわたって且つベースハウジングの幅方向（図示せず）に沿って数列にわたって互いに平行になるよう形成されている。各電器接点１９４の後方側を電気端子１９２が構成している。レバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２とを柔軟性のある防水性材料によって任意に裏打ちして、コネクタアセンブリ１００が完全に組み立てられたときに液体および蒸気が電気接点１９４に到達しないようにしてもよい。

レバーアームコネクタ１０１には、ベースハウジング１０２において利用した電気接点１９４の種類に対応するように、相反する形状のチャンバ１９１が形成されている。前記電気接点１９４は、刃端子、ピン端子、ブロック端子、エッジ端子などを含むがそれらに限定されないいかなる方法で作成されていてもよい。ただし、レバーアームコネクタ１０１側のチャンバ１９１と、ベースハウジング１０２側の電気接点１９４とは、物理的な連結部の片割れ同士であり、これら片割れ同士を連結すると電気回路が完成する。チャンバ１９１は、図１Ａに示すように、ベースハウジング１０２側の電気接点１９４の連結部に対応するように、例えば、平行な行および列になるように配列できる。

図２に戻ると、ベースハウジング１０２には突起ピン１０４もある。ベースハウジング１０２の（図示していない）逆側には、対応する突起ピンが同様にある。つまり、ベースハウジング１０２には一対の突起ピンがある。ベースハウジング１０２は、ベースハウジング１０２の外側の部分にｚ’−ｚ方向に延在するレバーロックデフレクタ１０６をさらに備えている。レバーロックデフレクタ１０６を用いて、レバーロック１０５をレバーロック戻り止め１２１から離れるように偏向させることによってレバーロック１０５を係合位置（すなわち、レバーロック戻り止め１２１と係合する位置）から回転位置に移動させる。こうして、レバーアーム１０３が回転できるとともに、突起ピン１０４をカム溝１０７に嵌合させることができる。

レバーアームコネクタ１０１は、コネクタアセンブリ１００の片側を構成しており、ベースハウジング１０２と組み合わせて使用される。レバーアーム１０１は、絶縁材料からなるシェル１０９と、レバーアーム１０３とを備えている。コネクタロック１１１はレバーアームコネクタシェル１０９の一部として形成されているとともに、コネクタロック１１１を用いてレバーアーム１０３を完全にロックした連結位置に固定できる。レバーアーム１０３にはレバーロック１０５があり、レバーロック１０５を用いて、ベースハウジング１０２と連結するようレバーアーム１０３をプリロック位置に固定できる。レバーアーム１０３はコネクタシェル１０９のレバーアームピボットシャフト１１７に枢動可能に取り付けられている。レバーアーム１０３は、ベースハウジング１０２の突起ピン１０４を嵌合させるためのカム溝１０７をさらに備えている。カム溝１０７には偏心収容部１１３があり、収容部１１３は、レバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２とが連結するとき突起ピン１０４を収容し易くするために、レバーアーム１０３の端で外側に向かってわずかに細くなっている。

レバーロック１０５はレバーアーム１０３から延出しているとともに、レバーアーム１０３の少なくとも一端と繋がっている。例えば、図２に示すように、レバーロック１０５はレバーアーム１０３の突出部として形成されてもよい。レバーロック１０５をこのように構成することによって、レバーアーム１０５がレバーロックデフレクタ１０６によって偏向させられるときに弾性応答ができるようになる。レバーロック１０５は、レバーアーム１０３のレバーアームブーム１１９のほぼ反対側にあり、レバーアームブーム１１９がコネクタロック１１１に向かってｈ−ｈ’方向に上昇していくにつれて、レバーロック１０５はコネクタロック１１１から離れるようにｈ’−ｈ方向に下降していく。図２に示すプリロック位置においては、レバーロック１０５がレバーロック戻り止め１２１に係合した状態で示されている。この係合の意義は、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながらさらに説明する。

図１Ａおよび図２にも示すように、レバーアームコネクタ１０１は、例えば、レバーアームコネクタ１０１の向きを幾何学的に識別するためのキーやスロットなどのレバーアーム配向機構１１５も１つ以上備えていてもよい。ベースハウジング１０２も同様に、ベースハウジング１０１の向きを幾何学的に識別するための対応するベースハウジング配向機構１１６を備えていてもよい。レバーアーム配向機構１１５をベースハウジング配向機構１１６と合致させることによって、レバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２とが正確かつ確実に接続できる。

図２には、コネクタアセンブリ１００が完全に開いた状態、すなわち、レバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２とが別々になっていてこれから連結する状態を示す。図２には、レバーロック１０５がレバーロック戻り止め１２１と係合されているプリロック位置にあるレバーアームコネクタ１０１を示す。この状態の場合、レバーアームブーム１１９はワイヤ１９０の上方に位置しており、レバーアームコネクタ１０１をベースハウジング１０２に完全に連結するために必要な角運動の距離はほぼ４５ないし６０度である。

コネクタアセンブリ１００の最初の動作を図３Ａおよび図３Ｂにさらに示す。図３Ａにはプリロック位置のコネクタアセンブリ１００を示し、前記プリロック位置において、突起ピン１０４がカム溝１０７の偏心収容部１１３に最初に嵌合する直前に突起ピン１０４と偏心収容部１１３とが設計通り接触している状態を示している。図３Ａにさらに示すように、レバーアーム１０３のカム溝１０７には、ベースハウジング１０２の突起ピン１０４を収容するために形成された偏心収容部１１３がある。レバーアーム１０３の反対側には、対応する第２のカム溝（図示せず）が形成されているとともに、ベースハウジング１０２の反対側には、対応する突起ピン（図示せず）が形成されている。前記２つのカム溝がレバーアーム１０３の幅方向中央を基準にお互いの鏡像になっているのと同様に、前記２つの突起ピンも、ベースハウジング１０２の幅方向中央を基準にお互いの鏡像になっている。

レバーアームブーム１１９は、ｈ−ｈ’方向に上昇して図３Ａに示すような位置に移動させられることによって、レバーロック１０５をレバーロック戻り止め１２１に係合させる。シェル１０９に形成された任意のホールドオープン戻り止め１２３によっても、レバーアームコネクタ１０１をプリロック位置に固定できる。レバーアームコネクタ１０１がこのプリロック位置に向かってベースハウジング１０２に挿入されると、カム溝１０７の収容部１１３においてレバーアーム１０３に向かって上方に動かされる。突起ピン１０４は（図３Ｂに適切に示される）プリロック位置に嵌合され、この際、カム溝１０７の偏心収容部１１３の端部を通り過ぎるとともに、レバーロック１０５とレバーロック戻り止め１２１とによってもたらされる保持力によって生じた一時的な物理的限界位置に到達する。

図３Ｂにさらに示すように、ユーザがレバーアームコネクタ１０１をベースハウジング１０２に挿入し続けてプリロック位置を越えると、レバーロックデフレクタ１０６はレバーロック１０５と係合するとともに、レバーロック１０５をロック位置（すなわち、レバーロック戻り止め１２１によってロックされる位置）から自由回転位置に移動させ、該自由回転位置では、レバーロック１０５がレバーロック戻り止め１２１から離れるよう偏向されるため、レバーアーム１０３は自由に回転できる。レバーロック１０５が偏向された直後、電気接点１９４は、レバーアームコネクタ１０１のチャンバ１９１とまだ接触していない位置にある。同様に、突起ピン１０４は、カム溝１０７によりしっかりと嵌合するまでプリロック位置に保持される。上述のように、鏡像となっている側の突起ピンとカム溝の組み合わせも同様に嵌合動作が行われる。レバーアームブーム１１９がコネクタロック１１１に向かって上方に回転していくにつれて、突起ピン１０４はカム溝１０７によりしっかりと嵌合するとともに、レバーアームコネクタ１０１とベースハウジング１０２とはともに連結位置に引き寄せられる。レバーアームブーム１１９は上方に回転すると、最初の回転力も用いて、任意のホールドオープン戻り止め１２３によって生じたシェル１０９とレバーアーム１０３との間の保持力を克服する。

図４に示すように、レバーアームブーム１１９がｈ−ｈ’方向に移動させられてコネクタロック１１１に完全に到達すると、コネクタロック１１１はレバーアームブーム１１９と係合する。同様に、レバーアームブーム１１９がｈ−ｈ’方向に移動させられると、レバーアーム１０３はレバーアームピボットシャフト１１７を中心に回転する。こうして、カム溝１０７に突起ピン１０４がさらに嵌合させられるとともに、図５に示すように、カム溝１０７によって連結力成分Ｆ_ｍを用いて略ｚ−ｚ’方向に向かって突起ピン１０４に圧力をかける。ピボットシャフト１１７をレバーアームコネクタ１０１の中心に位置合わせすることによって、コネクタアセンブリ１００の中心にレバーアームコネクタ１０１の連結力を伝達する。

動きを示す弧ａ−ａ’に沿ってレバーアームブーム１１９を回転させるための作動力Ｆ_ａも図５に示す。上述のように、レバーアーム１０３をコネクタロック１１１に向かってレバーアームコネクタ１０１の移動方向と同じ方向（すなわち、レバーアーム１０３とレバーアームコネクタ１０１とは両方ベースハウジング１０２の方に移動する）に移動させることによって、作動力Ｆ_ａによって同じ移動方向に連結力を伝達する。この結果、全体の連結力が小さくなる。

図４に戻ると、レバーアームブーム１１９がコネクタロック１１１に向かって回転する際にカム溝１０７によって突起ピン１０４に対してかけられたカム作用による圧力によって、レバーアームコネクタ１０１がｚ’−ｚ方向に直線的に移動するとともに、レバーアームブーム１１９が図４に示すコネクタロック１１１などの機械的止めに到達するまでレバーアームコネクタ１０１をベースハウジング１０２に引き込む。レバーアームブーム１１９は、この角運動の全行程の終了位置に対応する前記機械的止めに到達する。レバーアームブーム１１９およびコネクタロック１１１は連結して、レバーアームコネクタ１０１のチャンバ１９１に接続されるワイヤ１９０用の保護カバーを構成する。この時点で、レバーアームブーム１１９は、弧ａ−ａ’に沿った行程の終了位置に対応する完全な閉位置にあるとともに、レバーアームコネクタ１０１は、ｚ−ｚ’方向に沿った直線運動の終了位置にある。

操作者がコネクタアセンブリの連結を解除したい場合、前記プロセスを後戻りして、コネクタロック１１１を押し、レバーアームブーム１１９を弧ａ’−ａに沿って最初の位置に向かって逆方向に回転させる。このようなレバーアーム１０３の回転によって、さらに、突起ピン１０４に対してカム溝１０７を動かすとともに、レバーアームコネクタ１０１をｚ−ｚ’方向に沿ってベースハウジング１０２から離れる方向に直線的に移動させる。同時に、レバーアームブーム１１９をさらに回転させると、この回転および直線運動によって、レバーアームコネクタ１０１がベースハウジング１０２から引き抜かれ、こうして、チャンバ１９１から電気接点１９４が外されて電気接続を切断する。レバーアームブーム１１９が回転して始動位置に戻る場合、カム溝１０７もその始動位置に戻るよう突起ピン１０４を移動させる。この時点では、レバーアーム１０３は再びプリロック位置にあるとともに、カム溝１０７および突起ピン１０４は、これらの始動位置に戻されている。

図６に示すように、本発明によって圧力角αを制御できるため機械的な利点が大きくなると同時に、コネクタを着脱するために短い角運動の距離ａ−ａ’が利用される。距離ｒ₁は、レバーアーム１０３を回転させる運動方向に関係なく常に同じなので、連結力と連結を解除する力とはほぼ同じである。必要なストロークが図６および図７に示すようにカムの輪郭に収まる必要がないので、カム機構を簡素化できる。さらに、圧力角αを制御することによって、突起ピン１０４とベースハウジング１０２の下端との距離ｄを制御して最小化できる。こうして、突起ピン１０４にかかる反作用力が小さくなり、この結果、ベースハウジング１０２の下端と、ベースハウジング１０２が取り付けられるプリント回路基板とに対する反作用モーメントが小さくなる。

図７には、ストロークＬが距離ｒ₁と角運動の距離θとの関数であることをさらに示している。図６について上述されたように、距離ｒ₁と距離ｒ₂とはほぼ同じであるため、連結力と連結解除力はほぼ同じになる。角運動の距離θは短縮されてほぼ４５度ないし６０度になるので、ストロークＬは、カム溝１０７の輪郭に制約されず、カム溝の輪郭ｄ₂の距離より大きくてもよい。

上述の例示的な実施形態に加えて、追加の特徴として、カム溝の完全に湾曲したり偏心したりしている入口導入（偏心収容）部が挙げられ、該入口導入部によって突起ピンをカム溝に最初に嵌合しやすくする。完全に湾曲したり偏心したりしている構成によって、プリロック位置にあるときの圧力角αがさらに小さくなる。さらに、追加の実施形態では、突起ピンの移動経路は、該突起ピンを嵌合させるべき非対称のカム溝を実現して非線形にしてもよい。突起ピンとカム溝との嵌合時の配置を変更することによって、圧力角と、作動力とが小さくできるとともに、用途に応じてレバーアームに対する反作用力も小さくできる。

本発明の方法によって、ユーザが多数のピンを用いて大きい連結力でコネクタとハウジングとをしっかりと確実に連結しロックできると同時に、位置合わせのエラーが防止され、断続的な接続がなくなるとともに、製品全体の信頼性が高くなる。

本発明は多数の実施形態や実施例に関連して説明されているが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項の範囲内の様々な変形や同等の変更を包含するものである。

本発明に係るレバーアームコネクタの配向機構を示す前方斜視図である。 本発明に係るレバーアームコネクタの背面にワイヤが配線されている状態を示す後方斜視図である。 レバーアームコネクタとベースハウジングとを示す本発明に係るコネクタアセンブリの側面図である。 突起ピンがカム溝に初めて嵌合する直前に設計通りにこれらがプリロック位置で接触した状態を示す本発明に係るコネクタアセンブリの側面図である。 突起ピンとカム溝とが設計通り接触した最初の嵌合直後にレバーロックが偏向したときの本発明に係るコネクタアセンブリの側面図である。 完全に係合してロックした位置にある本発明に係るコネクタアセンブリを示す側面図である。 連結時のレバーアームの作動力と、ベースハウジングとレバーアームコネクタとの連結力と、突起ピンに対する反作用力と、端子同士の連結力とを示す本発明に係るコネクタアセンブリの側面図である。 レバーアームコネクタとベースハウジングとの形状に対応する作動力と、反作用力と、コネクタ連結力とを示す本発明に係るコネクタアセンブリの側面図である。 レバーアームピボットシャフトと突起ピンとの距離と本発明に係るレバーアームの角運動の距離との関数としてストロークの関係を示す前記レバーアームの詳細な側面図である。

Claims (14)

1. コネクタの連結力を小さくするとともに位置合わせのエラーを少なくするレバー式電気コネクタであって、
   突起ピンを有するベースハウジングと、
   前記ベースハウジングに連結するレバーアームコネクタとを備え、
   前記レバーアームコネクタは、前記ベースハウジングの突起ピンを嵌合させるためのカム溝の付いたレバーアームを有し、
   該レバーアームは、ストロークに基づいて前記カム溝内で突起ピンに嵌合するとともに、前記突起ピンは前記カム溝の回転中心点を通って移動する
   レバー式電気コネクタ。
2. 前記突起ピンの移動経路を回転中心点と直接位置合わせすることによって、前記ストロークをカム溝の輪郭よりも長くする
   請求項１に記載のレバー式電気コネクタ。
3. レバーアームの角運動の範囲が６０度未満である
   請求項１に記載のレバー式電気コネクタ。
4. 前記レバーアームコネクタが前記レバーアームコネクタをプリロック位置に維持するためのレバーロックをさらに備えている
   請求項１に記載のレバー式電気コネクタ。
5. 前記ベースハウジングは、前記レバーアームロックを偏向するためのレバーロックデフレクタをさらに有しており、
   前記レバーアームコネクタを回転できるようにするとともに、レバー式電気コネクタを連結位置に引き寄せるために、前記カム溝に前記突起ピンを嵌合できるようにする
   請求項４に記載のレバー式電気コネクタ。
6. 前記レバーロックデフレクタによって前記レバーロックが偏向されるときに弾性応答できるようにするために、前記レバーロックが前記レバーアームの突出部として形成されている
   請求項５に記載のレバー式電気コネクタ。
7. 前記レバーアームコネクタがホールドオープン戻り止めをさらに備えている
   請求項１に記載のレバー式電気コネクタ。
8. 前記ストロークの距離が前記カム溝の輪郭の距離よりも大きい
   請求項２に記載のレバー式電気コネクタ。
9. 前記連結力と連結解除力がほぼ同じである
   請求項２に記載のレバー式電気コネクタ。
10. 前記カム溝が偏心収容部を有している
    請求項１に記載のレバー式電気コネクタ。
11. 前記レバーアームコネクタが配向機構をさらに備えている
    請求項１に記載のレバー式電気コネクタ。
12. 前記ベースハウジングがベースハウジング配向機構をさらに備えている
    請求項１に記載のレバー式電気コネクタ。
13. 前記レバーアームの角運動の方向が前記レバーアームコネクタの線形移動の方向と同じ方向である
    請求項３に記載のレバー式電気コネクタ。
14. 前記レバーロックコネクタは、前記レバーアームの角運動の最終点でレバーアームと係合するためのコネクタロックをさらに備えており、
    前記レバーアームコネクタと前記ベースハウジングとが連結されるとき前記レバーアームを前記コネクタロックに固定する
    請求項１３に記載のレバー式電気コネクタ。

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