JP2010062146A - コネクタ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な封止、環境からの保護、及び組立体の十分な機械的強度及び一体性を提供しながら、複数の部品から形成され、その後組み立てられるコネクタ組立体の提供。
【解決手段】コネクタ組立体１０２は、ブーツ本体１１０、コンタクトハウジング１１２及びコンタクト２０８を有する。ブーツ本体はブーツの結合端及びブーツの後端間を延びている。後端は、導体１２６を有するケーブル１２２を受容する。ブーツ本体は内部室２０４を区画する。ハウジングはハウジング嵌合端２１６及びハウジング後端２１４間を延びている。ハウジング後端はブーツ結合端２００に結合される。ハウジング嵌合端は、相手コネクタと嵌合してコネクタ組立体及び相手コネクタを電気的に接続する。コンタクトは、ハウジングに保持され、導体に電気的に接続される。ブーツ本体及びハウジングを固定するために、内部室内に接着剤が配される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気コネクタに関し、特に互いに嵌合するコネクタ組立体に関する。

公知のコネクタは、コネクタ組立体のコンタクトに組立体本体をオーバーモールドすることにより、主に製造される。代表的には、組立体本体がコンタクト上にオーバーモールドされるオーバーモールド製造方法は、地理的な１場所で実行される。このように、公知のコネクタは単一の場所で製造されるので、コネクタ組立体の部品の製造及びその後の部品の組立体を別々に行った場合に生ずる潜在的な製造コスト削減の利点がない。

米国特許第６３６１３４２号明細書 米国特許第６１０２７３９号明細書 米国特許第５７００１６１号明細書 米国特許第５５２９５０８号明細書 米国特許第５１９４０２１号明細書 米国特許第５１０４３４０号明細書 米国特許第４０９０７５９号明細書 米国特許出願公開第２００２／００１３０９３号明細書

しかし、複数の場所でコネクタ組立体の部品を別々に製造し、その後部品を組み立てることには、いくつかの問題がある。第一に、コネクタ組立体は、環境から十分に封止されない可能性があることである。コネクタ組立体の結合された部品間の間隙又は不整列により、コネクタ組立体の内部に水分又は他の液体が滲み出るおそれがある。第二に、コネクタ組立体は、オーバーモールドされたコネクタ組立体ほど構造的及び機械的に強くないおそれがあることである。例えば、複数の部品を一緒に結合させることは、コネクタ組立体の構造全体を弱くするおそれがある、部品間の複数の結合部及び他の接続部をもたらすおそれがある。

発明が解決しようとする課題は、十分な封止、環境からの保護、及び組立体の十分な機械的強度及び一体性を提供しながら、複数の個別部品から形成され、その後組み立てられるコネクタ組立体を提供することである。

課題を解決する手段は、ブーツ本体、コンタクトハウジング及びコンタクトを有するコネクタ組立体により提供される。ブーツ本体は、ブーツの結合端及びブーツの後端間を延びている。後端は、導体を有するケーブルを受容する。ブーツ本体は内部室を区画する。コンタクトハウジングは、ハウジング嵌合端及びハウジング後端間を延びている。コンタクトハウジングは、ハウジング嵌合端及びハウジング後端間にハウジング結合要素を有する。ハウジング後端は、ブーツ結合端に結合される。ハウジング嵌合端は、相手コネクタと嵌合してコネクタ組立体及び相手コネクタを電気的に接続するよう構成されている。コンタクトは、ハウジングに保持されると共に導体に電気的に接続される。ブーツ本体及びコンタクトハウジングを共に固定するために、内部室内に接着剤が配される。

本発明の一実施形態に従ったコネクタシステムの斜視図である。 図１の雌型コネクタ組立体の部分断面図である。 本発明の一実施形態に従った図２に示されるコンタクトの斜視図である。 本発明の別の実施形態に従ったコンタクトの斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に従ったコネクタシステム１００の斜視図である。コネクタシステム１００は、雌型コネクタ組立体１０２及び雄型コネクタ組立体１０４からなる。雌型コネクタ組立体１０２は、雄型コネクタ組立体１０４の嵌合端１０８と嵌合して雌型コネクタ組立体１０２及び雄型コネクタ組立体１０４を機械的に固定する嵌合端１０６を有する。雌型コネクタ組立体１０２は、コンタクトハウジング１１２により嵌合端１０６に相互接続されるブーツ本体１１０を有する。同様に、雄型コネクタ組立体１０４は、コンタクトハウジング１１６により嵌合端１０８に相互接続されるブーツ本体１１４を有する。各ブーツ本体１１０，１１４は、複数のケーブル１２２，１２４を受容する後端１１８，１２０を有する。各ケーブル１２２，１２４は導体１２６，１２８を有する。一実施形態において、導体１２６，１２８は単線である。別の実施形態では、導体１２６，１２８はツイストペア線である。

雌型コネクタ組立体１０４の嵌合端１０８は、雌型コネクタ組立体１０２の嵌合端１０６内に挿入され、雄型コネクタ組立体１０４及び雌型コネクタ組立体１０２を機械的に固定すると共に電気的に接続する。一実施形態において、雄型コネクタ組立体１０４は嵌合端１０８にねじ接続部（図示せず）を有し、雌型コネクタ組立体１０２は嵌合端１０６に、対応するねじ接続部２４０（図２参照）を有する。図示の実施形態において、雌型コネクタ組立体１０２及び雄型コネクタ組立体１０４は、Ｍシリーズコネクタである。

図２は、雌型コネクタ組立体１０２の部分断面図である。雌型コネクタ組立体１０２について説明しているが、本明細書に説明された１以上の実施形態はまた、雄型コネクタ組立体１０４（図１参照）に適用することができる。一実施形態において、ブーツ本体１１０は、誘電性材料を有するか、又は誘電性材料から形成されている。例えば、ブーツ本体１１０は、プラスチック材料から形成されてもよい。ブーツ本体１１０は、後端１１８及びブーツ結合端２００間を延びている。後端１１８はケーブル１２２を受容する。ブーツ結合端２００は、ブーツ本体１１０をコンタクトハウジング１１２に結合させる。ブーツ結合端２００は、コンタクトハウジング１１２に機械的に係止する結合要素２０２を有する。図示の実施形態において、結合要素２０２はフランジを有する。或いは、結合要素２０２は、ブーツ結合端２００をコンタクトハウジング１１２に結合させる１個以上の異なる部品を有する。例えば、結合要素２０２は、ブーツ結合端２００をコンタクトハウジング１１２に結合させるＣリングを有してもよい。ブーツ本体１１０は、後端１１８及びブーツ結合端２００間に内部室２０４を区画する。図示の実施形態において、接着剤注入口２１０及び排気口２１２により、ブーツ本体１１０の外側から内部室２０４へアクセスすることができる。

ケーブル１２２は、導体１２６をほぼ取り囲む非導電性の被覆２０６を有する。図示の実施形態において、被覆２０６は後端１１８から内部室２０４内へ延びているのに対し、各導体１２６は、後端１１８から内部室２０４を通って被覆２０６の端部を越えて延びており、コンタクト２０８で終わる。

一実施形態において、コンタクトハウジング１１２は、誘電性材料を有するか、又は誘電性材料から形成されている。例えば、コンタクトハウジング１１２は、プラスチック材料から形成されてもよい。コンタクトハウジング１１２は、ハウジング後端２１４及びハウジング嵌合端２１６間を延びている。図示の実施形態において、ハウジング後端２１４はブーツ本体１１０内に配置され、ハウジング嵌合端２１６は雌型コネクタ組立体１０２の嵌合端１０６から部分的に突出する。コンタクトハウジング１１２は、ハウジング後端２１４近傍の位置に結合インタフェース２１８を有する。結合インタフェース２１８は、ブーツ本体１１０及びコンタクトハウジング１１２を機械的に結合するようブーツ本体１１０の結合要素２０２を受容する。図示の実施形態において、結合インタフェース２１８は、コンタクトハウジング１１２のほぼ周囲を延びるスロットである。ハウジング嵌合端２１６は雄型コネクタ組立体１０４（図１参照）に受容され、雌型コネクタ組立体１０２及び雄型コネクタ組立体１０４を嵌合させて電気的に接続する。コンタクトハウジング１１２は、ハウジング嵌合端２１６及びハウジング後端２１４間にハウジング結合要素２２０を有する。図示の実施形態において、ハウジング嵌合要素２２０は、結合インタフェース２１８及びハウジング嵌合端２１６間に配置される。ハウジング結合要素２２０は、コンタクトハウジング１１２を雌型コネクタ組立体１０２の嵌合端１０６に結合させる。一実施形態において、ハウジング結合要素２２０はフランジである。或いは、ハウジング結合要素２２０は、コンタクトハウジング１１２を嵌合端２１６に結合させる、コンタクトハウジング１１２の別の部品である。

一実施形態において、コンタクトハウジング１１２は複数のハウジング室２２２を有する。ハウジング室２２２は、コンタクト２０８を保持するとともに、雄型コネクタ組立体１０４（図１参照）内の対応するコンタクト（図示せず）に対してコンタクト２０８を整列させる。図示の実施形態において、各ハウジング室２２２は隘路部２２４を有する。隘路部２２４は、ハウジング室２２２内の１対の突出部２２６，２２８の間に延びている。或いは、一方の突出部２２６，２２８を省略し、隘路２２４が他方の突出部２２６，２２８からハウジング嵌合端２１６及びハウジング後端２１４のいずれか一方に向かって延びる。隘路２２４は、ハウジング室２２２の内径２３２，２３４より小さい内径２３０を有する。内径２３２は、ハウジング後端２１４及び突出部２２６間のハウジング室２２２の内径である。内径２３４は、突出部２２８及びハウジング嵌合端２１６間のハウジング室２２２の内径である。一実施形態において、内径２３２，２３４はほぼ同じである。或いは、内径２３２，２３４は互いに異なっている。

嵌合端１０６は、雄型コネクタ組立体１０４の嵌合端１０８（図１参照）と係合して雌型コネクタ組立体１０２及び雄型コネクタ組立体１０４を共に機械的に固定するねじ接続部２４０を有する。嵌合端１０６は前端２４２及び後端２４４間を延びている。一実施形態において、嵌合端１０６は、後端２４４に近接した位置に結合インタフェース２４６を有する。結合インタフェース２４６は、ハウジング結合要素２２０と係合して嵌合端１０６及びコンタクトハウジング１１２を機械的に係合させる。図示の実施形態において、結合インタフェース２４６は、ハウジング結合要素２２０に係止する突出部を有する。

一実施形態において、ブーツ本体１１０及びコンタクトハウジング１１２の各々は、互いに別々に形成された個別要素である。例えば、オーバーモールド方法において、コンタクト２０８上に一様に形成された単一の部品としてブーツ本体１１０及びコンタクトハウジング１１２を成形するのではなく、ブーツ本体１１０は誘電性材料から形成され、コンタクトハウジング１１２は誘電性材料から形成され、次に、ブーツ本体１１０及びコンタクトハウジング１１２が上述したように互いに結合される。一実施形態において、嵌合端１０６は同様に、ブーツ本体１１０及びコンタクトハウジング１１２とは別々に形成される。

複数の、コンタクトハウジング１１２、ブーツ本体１１０、及び１本以上のケーブル１２２を接合するため、及びハウジング後端２１４を封止するための双方の目的、又はいずれか一方の目的のために、内部室２０４は接着材料で充填される。例えば、エポキシ樹脂等の接着剤を、接着剤注入口２１０を通って内部室２０４内に装填すなわち挿入してもよい。接着剤を内部室２０４内に充填すると、内部室２０４内の空気は、排気口２１２を通って内部室２０４から排気されすなわち強制的に出される。一実施形態において、ほぼ全ての内部室２０４が接着剤で充填される。接着剤は、ハウジング後端２１４を封止してもよいし、ブーツ本体１１０への水分又は他の液体の滲み出しを防止してもよい。例えば、接着剤はハウジング後端２１４を封止してもよいので、水分及び他の液体は、ブーツ本体１１０の結合要素２０２及びコンタクトハウジング１１２の結合インタフェース２１８間のインタフェースからブーツ本体１１０内に進むことができない。

図３は、一実施形態に従ったコンタクト２０８の斜視図である。コンタクト２０８は、導電性材料を有するか、又は導電性材料から形成される。例えば、コンタクト２０８は、導電性材料の板を打ち抜き加工及び曲げ加工されてもよい。別の実施形態において、コンタクト２０８は、導電性材料のブロックから機械加工されてもよい。或いは、コンタクト２０８は非導電性材料を有するか、非導電性材料から形成され、コンタクト２０８の少なくとも一部は導電性材料でコーティングされる。例えば、コンタクト２０８は、金属めっき等の導電性めっきで少なくとも部分的にコーティングされたポリマ材料から形成されてもよい。

図示の実施形態において、コンタクト２０８は本体３００を有し、本体３００の一端からコンタクト嵌合端３０８が延びると共に、本体３００の反対側の端から圧着部３０６が延びている。コンタクト嵌合端３０８は、雌型コネクタ組立体１０２及び雄型コネクタ組立体１０４（図１参照）を電気的に接続するために、雄型コネクタ組立体１０４（図１参照）内の相手コンタクト（図示せず）と係合するコンタクト２０８の一部を有する。圧着部３０６は、導体１２６（図１参照）を受容して導体１２６をコンタクト２０８に電気的に接続する。圧着部３０６は、導体１２６に係合するために導体１２６に圧着されてもよい。一実施形態において、コンタクト２０８は比較的小さなコンタクトである。例えば、コンタクト２０８は、その縦軸３１２に沿って19.1mm以下の全長３１０を有してもよい。

複数の保持要素３０２が本体３００から延びており、突出部２２８（図２参照）に係止してコンタクトハウジング１１２（図１参照）内にコンタクト２０８を保持する。例えば、各保持要素３０２は、所定角度３０４で本体３００から離れる方向に延びる片持ち梁を有してもよい。保持要素３０２及び本体３００は、互いに一様に形成される。例えば、保持要素３０２及び本体３００は、導電性材料の板を打ち抜き加工及び曲げ加工されてもよい。ハウジング後端２１４（図２参照）を通ってコンタクトハウジング１１２のハウジング室２２２（図２参照）内にコンタクト２０８が装填されると、保持要素３０２は本体３００に向って付勢される。保持要素３０２が突出部２２８を越えるようコンタクト２０８が十分に奥まで装填されると、保持要素３０２は非付勢位置まで戻る。この非付勢位置において、保持要素３０２は、突出部２２８に係止してコンタクト２０８がハウジング室２２２からハウジング後端２１４（図２参照）に向う方向に抜け出すのを防止するように配置される。或いは、保持要素３０２は、突出部２２６（図２参照）に係止するために、図３に示される向きとは逆向きに本体３００から延びてもよい。別の実施形態において、保持要素３０２は、コンタクトハウジング１１２の他の部品に係止してコンタクトハウジング１１２からのコンタクト２０８の抜け出しを防止する。例えば、保持要素３０２は、フランジ（図示せず）、突出部（図示せず）又はコンタクトハウジング１１２内の他の部品に係止してもよい。別の例において、保持要素３０２は、コンタクトハウジング１１２の一部として組み立てられ、又は形成される。保持要素３０２は、コンタクトハウジング１１２から延びてコンタクト２０８の一部に係止する片持ち梁であってもよい。別の実施形態において、保持要素３０２は、片持ち梁以外の部品を有する。

図４は、別の実施形態に従ったコンタクト４００の斜視図である。コンタクト４００は、コンタクト２０８（図２参照）と同様な方法でコンタクトハウジング１１２（図１参照）内に配置されてもよい。コンタクト４００は、導電性材料を有するか、又は導電性材料から形成された本体４０２を有する。例えば、コンタクト４００は、導電性材料の板を打ち抜き加工及び曲げ加工されてもよい。別の実施形態において、コンタクト４００は、導電性材料のブロックから機械加工されてもよい。或いは、コンタクト４００は非導電性材料を有するか、非導電性材料から形成され、コンタクト４００の少なくとも一部は導電性材料でコーティングされる。

図示の実施形態において、コンタクト４００は本体４０２を有し、本体４０２の一端からコンタクト嵌合端４１２が延びると共に、本体４１２の反対側の端から圧着部４１０が延びている。コンタクト嵌合端４１２及び圧着部４１０は、コンタクト嵌合端３０８（図３参照）及び圧着部３０６（図３参照）と同様であってもよい。一実施形態において、コンタクト４００は比較的小さなコンタクトである。例えば、コンタクト４００は、その縦軸４０８に沿って19.1mm以下の全長４１４を有してもよい。

コンタクト４００は、コンタクトハウジング１１２（図１参照）の突出部２２８（図２参照）に係止してコンタクトハウジング１１２内にコンタクト４００を保持する保持要素４０４を有する。保持要素４０４は環状リングを有してもよい。保持要素４０４は、一実施形態ではコンタクト４００とは別々に形成される。保持要素４０４は、非導電性材料を有するか、又は非導電性材料から形成されてもよい。例えば、保持要素４０４は、プラスチック材料から形成されてもよい。コンタクト４００がハウジング室２２２（図２参照）内に装填されると、保持要素４０４は半径方向内側へ付勢される。コンタクト４００がハウジング室２２２内へ十分に奥まで一旦装填されると、保持要素４０４は、非付勢位置に戻るので、最早内側へ付勢されない。この非付勢位置において、保持要素４０４は突出部２２８に係止し、コンタクト４００がハウジング室２２２からハウジング後端２１４（図２参照）に向かった方向に抜け出すのを防止してもよい。或いは、保持要素４０４は、突出部２２６（図２参照）又はコンタクトハウジング１１２の他の部品に係止し、コンタクトハウジング１１２からのコンタクト４００の抜け出しを防止してもよい。別の実施形態において、保持要素４０４は、上述した環状リング以外の部品を有する。

図示の実施形態において、本体４０２は、内部室２０４（図２参照）からハウジング嵌合端２１６（図２参照）に向う方向にコンタクト４００を越えた接着剤の滲み出しに抵抗し又は接着剤の滲み出しを防止する接着剤ダム４０６を有する。例えば、接着剤ダム４０６は、本体４０２を通って接着剤ダム４０６を越えて接着剤が移動するのを防止することができる。接着剤ダム４０６は、縦軸４０８に向って内側へ曲げられた本体４０２の一部を有する。例えば、接着剤ダム４０６は、内側へ折り曲げられた本体４０２の節（slug）を有してもよい。一実施形態において、接着剤ダム４０６及び本体４０２は、互いに一様に形成されている。例えば、接着剤ダム４０６及び本体４０２は、同じ導電性材料の板を打ち抜き加工及び曲げ加工されてもよい。接着剤ダム４０６は、一実施形態ではコンタクト２０８（図２参照）内に含まれている。或いは、本体４０２は、内部室２０４からハウジング嵌合端２１６（図２参照）に向う方向にコンタクト４００を越えた接着剤の滲み出しに抵抗し又は接着剤の滲み出しを防止する別の部品を有する。例えば、本体４０２は、プラグ（図示せず）、又はコンタクト４００を越えた接着剤の滲み出しを防止する他の障害物を有してもよい。

本明細書に記載された１以上の実施形態は、接着剤で接合された複数の個別部品で形成されたコネクタ組立体を提供する。個別部品を形成し、その後、部品を接合することにより、コネクタ組立体の製造コストを低減することができる。というのは、種々の部品を、製造コストが低い異なる場所で製造することができるからである。複数の個別部品の製造及び部品の接合の合計のコストは、オーバーモールドされたコンタクトを有するコネクタ組立体の製造コストよりも小さい。接着剤は、部品を一緒に固定し、コネクタ組立体内に水分及び他の液体の滲み出しが問題になる多様な環境でコネクタ組立体を使用することができるよう、コネクタ組立体を封止することができる。コンタクトを導電性材料の板を打ち抜き加工及び曲げ加工してもよく、これにより、コネクタ組立体の製造コストがさらに低減する。１以上の実施形態において、コンタクトに環状リングを使用することにより、信頼性の高いコンタクト保持構造を提供する。

１０２ コネクタ組立体（雌型コネクタ組立体）
１０４ 相手コネクタ（雄型コネクタ組立体）
１１０ ブーツ本体
１１２ コンタクトハウジング
１１８ ブーツ後端
１２２ ケーブル
１２６ 導体
２００ ブーツ結合端
２０４ 内部室
２０８ コンタクト
２１０ 接着剤注入口
２１２ 排気口
２１４ ハウジング後端
２１６ ハウジング嵌合端
２２２ ハウジング室
２２８ 突出部（保持突出部）
３０２ 保持要素
４０６ 接着剤ダム

Claims (9)

1. ブーツ本体（１１０）、コンタクトハウジング（１１２）及びコンタクト（２０８）を具備するコネクタ組立体（１０２）であって、
   前記ブーツ本体は、ブーツ結合端（２００）及びブーツ後端（１１８）の間を延びており、
   該ブーツ後端は、導体（１２６）を有するケーブル（１２２）を受容し、
   前記ブーツ本体は内部室（２０４）を区画し、
   前記コンタクトハウジングは、ハウジング嵌合端（２１６）及びハウジング後端（２１４）間を延びており、
   前記コンタクトハウジングは、前記ハウジング嵌合端及び前記ハウジング後端間にハウジング結合要素（２２０）を有し、
   前記ハウジング後端は前記ブーツ結合端に結合され、
   前記ハウジング嵌合端は、相手コネクタ（１０４）と嵌合して前記コネクタ組立体及び前記相手コネクタを電気的に接続するよう構成され、
   前記コンタクトは、前記コンタクトハウジングに保持されると共に前記導体に電気的に接続され、
   前記ブーツ本体及び前記コンタクトハウジングを共に固定するために、内部室（２０４）内に接着剤が配されることを特徴とするコネクタ組立体。
2. 前記ブーツ本体及び前記コンタクトハウジングは、前記コネクタ組立体の個別部品であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
3. 前記接着剤は、前記ハウジング後端を封止することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
4. 前記ブーツ本体は、接着剤注入口（２１０）及び排気口（２１２）を具備し、
   前記接着剤は、前記接着剤注入口を通って前記内部室内に配置され、
   前記内部室内の空気は、前記接着剤が前記内部室へ配置されると、前記排気口を通って前記内部室から排気されることを特徴とする請求項１項記載のコネクタ組立体。
5. 前記コンタクトは、前記ハウジング嵌合端に向かって前記内部室からの前記コンタクトを越えた前記接着剤の滲み出しに抵抗するよう構成された接着剤ダム（４０６）を具備することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
6. 前記接着剤ダムは、内側へ曲げられた前記コンタクトの一部を具備し、
   前記接着剤ダム及び前記コンタクトは、互いに一様に形成されていることを特徴とする請求項５項記載のコネクタ組立体。
7. 前記コンタクトハウジングは、前記ハウジング嵌合端から前記ハウジング後端に向かって延びるハウジング室（２２２）内に前記コンタクトを保持し、
   前記ハウジング室は保持突出部（２２８）を具備し、
   前記コンタクトは保持要素（３０２）を具備し、
   該保持要素は、前記保持突出部に係止して、前記ハウジング後端を通って前記コンタクトハウジングから前記コンタクトの抜け出しを防止することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
8. 前記保持要素は環状リングを具備することを特徴とする請求項７記載のコネクタ組立体。
9. 前記コンタクトは、前記ハウジング後端を通って前記コンタクトハウジング内に装填され、
   前記環状リングは、前記コンタクトが装填されると半径方向内側へ圧縮され、
   前記環状リングは、前記保持突出部を越えて前記コンタクトハウジング内に一旦装填されると、半径方向に広がって前記保持突出部に係止することを特徴とする請求項８記載のコネクタ組立体。

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