JP2013521598A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

電気コネクタは、嵌合解除状態と嵌合状態との間について接続方向に沿って可動可能に相互接続され、それぞれコンタクトを備える第一コネクタ要素（２）および第二コネクタ要素（４）を含む。スライド要素（５）は、前記第二コネクタにおける延伸位置と戻り位置との間について、前記接続方向と直交する方向にスライド可能に前記第一コネクタ要素内に実装される。前記スライド要素は、１つ以上のカムトラック（５Ｔ）を備え、各前記カムトラックは、前記第二コネクタ要素のカムフォロワ要素（４Ｐ）によって係合され、前記スライド要素の前記第二コネクタの前記延伸位置から前記戻り位置まで前記第一コネクタ要素が移動することにより、前記第二コネクタ要素が前記嵌合状態へ移動する。前記第二コネクタ要素における各前記カムフォロワ要素は、前記カムフォロワ要素に回転可能となるように実装された歯車歯（４Ｗ）を介して、対応する前記カムトラックと係合する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、嵌合解除状態と嵌合状態との間について接続方向に沿って可動可能に相互接続され、それぞれコンタクトを備える第一コネクタ要素および第二コネクタ要素を含むタイプの電気コネクタに関する。

このタイプのコネクタは、前記第二コネクタにおける延伸位置と戻り位置との間について、前記接続方向と直交する方向にスライド可能に前記第一コネクタ要素内に実装されるスライド要素をさらに含む。前記スライド要素は、１つ以上のカムトラックを備え、各前記カムトラックは、前記第二コネクタ要素の要素によって係合され、前記スライド要素の前記第二コネクタの前記延伸位置から前記戻り位置まで前記第一コネクタ要素が移動することにより、前記第二コネクタ要素が前記嵌合状態へ移動する。

本発明の目的は、上述のタイプのコネクタを提供することにあり、２つのコネクタ要素を嵌合するために、前記スライド要素に加える必要がある力を上述のタイプの公知のコネクタに要求される力と比べて実質的に減少させることにある。

本発明のさらなる目的は、公知のコネクタと比較して製造工程が複雑とならずに製造コストも高くならない上述のタイプのコネクタを提供することにある。
加えて、本発明のさらなる目的は、小型化されたコネクタを提供することにある。

これら目的を達成するために、本発明は、上述の概略で示された全ての特徴を備え、かつ、第二コネクタ要素のピン（カムフォロワ要素）は、前記ピンに回転可能となるように実装された回転要素を介して、対応する前記カムトラックと係合することをさらに特徴とするコネクタに関する。

上述の特徴により、前記スライド要素および前記第二コネクタ要素の前記ピンは、摺動摩擦ではなく、回転摩擦によって接触されることになるので、前記コネクタを嵌合させるために、前記スライド要素へ加える力を減少させることが可能となる。

さらに好適な特徴によれば、各回転要素の表面および対応するカムトラックの協働表面は、刻み目や歯が形成されており、前記コネクタを嵌合するための移動の際、前記回転要素が前記カムトラック上をスライドしてしまう危険性を避けるか、少なくとも最小限とすることが可能となる。それゆえに、前記回転要素の移動が十分に回転移動のみとなることを確実にする。

図１Ａは、本発明のコネクタの分解斜視図である。 図１Ｂは、組み立てられた状態ではあるが、２つのコネクタ要素が非嵌合状態の本発明のコネクタの斜視図である。 図２は、２つの嵌合された状態のコネクタ要素を示す本発明のコネクタの斜視図ある。 図３は、第一コネクタ要素およびスライド要素の側面図である。 図４は、第一コネクタ要素およびスライド要素の側面図である。 図５は、第一コネクタ要素およびスライド要素の側面図である。 図６は、第一コネクタ要素およびスライド要素の側面図である。 図７は、スライド要素の斜視図である。 図８は、図７の拡大詳細図である。 図９は、第二コネクタ要素の部分分解斜視図である。 図１０は、図９の拡大詳細図である。 図１１Ａは、第一コネクタを上から見た斜視図である。 図１１Ｂは、第一コネクタを下から見た斜視図である。 図１２は、コネクタを嵌合状態に固定するためのボタンを示す本発明のコネクタの部分側面図である。 図１３は、図１２の拡大斜視図である。 図１４は、スライド要素を開放するために用いられ、スライド要素を完全な延伸位置に移動可能な歯の斜視図である。

本発明の特徴および効果は、非限定的な例示のみとして提供される添付の図面を参照して得られる以下の記載から明確になる。

図面において、符号１は、例えば、電気牽引モータ自動車用の電気牽引モータに電力を供給するバッテリに接続するために用いることが可能な高電圧電気コネクタの全体を示す。本発明は、特定のアプリケーションを参照して例示的に図示されるが、それに限られずにコネクタの嵌合制御用のスライド要素を備える任意のタイプのコネクタにも用いてもよい。

コネクタ１は、図１１Ａおよび図１１Ｂに別々に示されるように、第一コネクタ要素２を含み、上部壁２Ｕ、前面壁２Ｆ、後面壁２Ｒ、２つの側面壁２Ｓを備えるプラスチック材料からなる略箱形形状および下方向への開口を有するボディを備える。第一コネクタ要素２のボディは、上部壁２Ｕから突出する５つの角柱チューブ体２Ｔを規定する中央コア２Ｃをさらに含む。コネクタ要素２（図１１Ｂ参照）における中央コア２Ｃとボディの壁２Ｆ，２Ｒ，２Ｓとの間に外周リセプタクル２Ｌが規定される。角柱チューブ体２Ｔは、同じ数だけの、５本の導電体３を端部に備えるそれ自体公知の任意のタイプのコンタクト（図示せず）を受容する。コンタクトは、上述の通り公知のタイプを用いればよく、また、本発明の本質部分ではないため、本図面中に図示されていない。

コネクタ１は、別途図９に示されるように第二コネクタ要素４をさらに含む。コネクタ４は、プラスチック材料から形成されたボディを有しており、略箱形形状のボディが上方に突出し、間隙で隔てられた平行な２つの側面壁４Ｓおよび間隙で隔てられた平行な２つの端面壁４Ｅを含む。対応する任意の公知のタイプの電気コンタクトを受容する角柱チューブ体４Ｔは、第一コネクタ要素２に備えられた電気コンタクトと接続されるように構成され、壁４Ｓ，４Ｅによって規定される間隙内において上方に延伸している。コンタクト要素４のコンタクトについても、上述の通り公知のタイプを用いればよく、また、本発明の本質部分ではないため、図示されていない。

図１Ａ、図９、図１０に明確に示されるように、３つの横並びのピン４Ｐは、３つの回転要素（特には金属またはプラスチック材料から形成された３つの歯車歯４Ｗ）が回転可能に実装されており、２つの側面壁４Ｓの外側面から突出する。図１０に示されるように、各ピン４Ｐは、２つに分けることで弾性的に変形可能な半分のピンを規定する直径の長さのスロット４Ｆを備えられ、頭部には、ピン４Ｐ上に歯車歯４Ｗが一端嵌められると、対応する歯車歯４Ｗを軸方向に保持する突起４Ｇが備えられる。本好適な実施形態に示されるように、各歯車歯４Ｗは、歯が形成された回転表面を備える。

第二コネクタ要素４における壁４Ｓ，４Ｅによって規定されたほぼチューブ形状のボディは、第一コネクタ要素２の外周リセプタクル２Ｌ内にスライドして受容される。

さらに、図示されるように（特に図１参照）、第一コネクタ要素２の２つの側面壁２Ｓの内面は、前面壁５Ｆ（図７参照）を備えたほぼＵ字形状のスライド要素５の側面壁５Ｓをスライドさせて案内する。スライド要素５は、第一コネクタ要素２の２つの側面壁２Ｓ間において延伸位置（図１、図３参照）と戻り位置（図２、図６参照）との間をスライドするように実装される。

図７および図８に示されるように、スライド要素５の２つの各側面壁５Ｓの内面には、第二コネクタ要素４に備えられる対応する歯車歯４Ｗを受容する３つの溝５Ｃが形成される。各溝５Ｃは、対応する歯車歯４Ｗ用のトラック５Ｔを規定するほぼ平坦な傾斜面によって区切られる。好適な実施形態において、各トラック５Ｔのほぼ平面な傾斜面には、歯が形成され、対応する歯車歯４Ｗの歯が形成された回転表面と協働する。スライド要素５が図１に示される延伸位置（前面壁５Ｆが第一コネクタ要素２の前面壁２Ｆから間隙を介して隔てられる位置）から図２に示される戻り位置（前面壁５Ｆ，２Ｆが互いに近づく位置）へ移動する際に、トラック５Ｔは、第一コネクタ要素２に嵌合された状態（各電気コネクタが接続された状態）に配置されるまで、第二コネクタ要素４を上昇させるよう付勢するカムトラックとして作用する。第二コネクタ要素４に備えられた歯車歯４Ｗは、スライド要素５におけるトラック５Ｔに沿って回転するように付勢される。

第二コネクタ要素４のピン４Ｐ上に回転要素４Ｗを予め配置した結果として、スライド要素５および第二コネクタ要素４は、回転摩擦で係合するので、２つのコネクタ要素２，４に備えられるコンタクトを相互接続するために要求されるコネクタ嵌合のための力を著しく減少させることが可能となる。

スライド要素５の壁５Ｓの内面に形成された各溝５Ｃは、各歯車歯４Ｗの直径よりも幅広いので、対応する溝５Ｃの反対側に接触することなく、各歯車歯４Ｗが各トラック５Ｔを回転することを確実にする。

特定実施形態に示されるように、延伸位置からコネクタを嵌合させるための戻り位置までのスライド要素５の移動が、駆動レバー６によって補助される。レバー６は、２本の側面アーム６Ｓを接続する中央のクロスバー６Ｃを備えたほぼＵ字形状のプラスチック材料からなるボディを備える。自由端近傍において、側面アーム６Ｓは、側面アーム６Ｓの内面と向き合い、第一コネクタ要素２（特に図３〜６参照）のボディの２つの側面壁２Ｓを貫通する対応するスロット２Ａ，２Ｂと係合する２本の突出ピン６Ａ，６Ｂを備える。スロット２Ａは曲線形状である一方で、スロット２Ｂはスライド要素５の移動方向に向けられた直線形状である。さらに、レバー６のピン６Ｂは、対応する壁２Ｓの内側に突出し、スライド要素５（図７参照）の側面壁５Ｓの外側面に形成された２つの座部５Ｐに係合する。この配置とした結果、図３に示される位置から図４および図５に示される位置を介して図６に示される位置までレバー６を移動させることで、完全な延伸位置から完全な戻り位置までスライド要素５を前進させることが可能となる。

当然ながら、本発明において、図示されたこのタイプのレバーの所定の配置は、コネクタを嵌合するための力が通常レベルよりも実質的に大きくなる場合において、本質的なものではなく、単に一般的に好適なものである。通常、レバーの所定配置は、回転要素４Ｗの使用によって得られる嵌合力の削減のために必須とはならない。

図１、図２、図１２および図１３を参照すると、スライド要素５の前面壁５Ｆは、コネクタを嵌合状態とするために、上端にボタン７を備える。ボタン７（図１３参照）は、前面壁５Ｆの上端に形成された座部内に受容され、作動停止する上部位置と作動する下部位置との間において前面壁５Ｆ内を垂直にスライドするように実装され、第一コネクタ要素２の前面壁２Ｆに形成された対応する座部７Ｆ内に受容される。

コネクタ１が不意に嵌合解除してしまうことから保護するために、歯５Ｄを備える弾性アーム（その１つについては図１および図１３参照）が、スライド要素５の側面壁５Ｓに形成され、スライド要素５が戻り状態に一旦されると、第一コネクタ要素２の側面壁２Ｓに形成された停止表面（図示せず）と係合することによって、スライド要素５が完全な延伸位置まで戻ってしまうことを防止する。スライド要素５を完全な延伸位置まで移動させたい場合には、ベースプレートＢから延伸する掴み部Ｈを備え、スライド要素５が部分的にのみ延伸し、歯５Ｄが前記停止表面に接触する際に、スライド要素５上に配置可能であるツールＴ（図１４参照）が必要となる。この状態において、ベースプレートＢ（図１４参照）から下方向へ突出する２つの角柱状ペグＰは、ボディ２における対応する座部Ｓ（図１Ｂおよび図１３参照）内に受容され、歯５Ｄを備える弾性アームの外向き面と係合する。第一コネクタ要素２のボディ内に形成された対応するスロット２Ｂの端部に対してレバー６に備えられるピン６Ｂが係合することによって規定され、コネクタが嵌合解除状態となることに対応して、弾性アームの外向き面が内側へ変形し、図１Ｂに示された端部位置へスライド要素５が移動可能となる。

当然に、本発明の原理が同じである限り、実施形態の形式および構成の詳細は、本発明の範囲を逸脱することなく、一例としてのみ与えられる本記載および図面を参照して、幅広く変化させることが可能である。

１・・・電気コネクタ
２・・・第一コネクタ要素
４・・・第二コネクタ要素
４Ｆ・・・スロット
４Ｇ・・・突起
４Ｐ・・・カムフォロワ要素
４Ｗ・・・回転要素
５・・・スライド要素
５Ｄ・・・弾性アーム
５Ｔ・・・カムトラック
６・・・レバー
６Ａ，６Ｂ・・・ピン
７・・・ボタン
Ｐ・・・ペグ
Ｓ・・・座部
Ｔ・・・ツール

Claims (6)

1. 嵌合解除状態と嵌合状態との間について接続方向に沿って可動可能に相互接続され、それぞれコンタクトを備える第一コネクタ要素（２）および第二コネクタ要素（４）と、
   前記第二コネクタにおける延伸位置と戻り位置との間について、前記接続方向と直交する方向にスライド可能に前記第一コネクタ要素内に実装されるスライド要素（５）を含み、
   前記スライド要素は、１つ以上のカムトラック（５Ｔ）を備え、各前記カムトラックは、前記第二コネクタ要素のカムフォロワ要素（４Ｐ）によって係合され、前記スライド要素の前記第二コネクタの前記延伸位置から前記戻り位置まで前記第一コネクタ要素が移動することにより、前記第二コネクタ要素が前記嵌合状態へ移動し、
   前記第二コネクタ要素における各前記カムフォロワ要素は、前記カムフォロワ要素に回転可能となるように実装された歯車歯（４Ｗ）を介して、対応する前記カムトラックと係合することを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記各回転要素および前記各カムトラックは、刻み目または歯が形成された表面を有することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 駆動レバー（６）は、前記第一コネクタ要素のボディに揺動するように実装され、かつ、前記スライド要素へ作用するように接続される前記第一コネクタ要素のボディにスライドして案内されるピン（６Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
4. 前記スライド要素は、前記電気コネクタを嵌合状態に確実にするために、前記スライド要素が前記第一コネクタ要素内へ戻る際に、前記第一コネクタ要素の前記ボディと係合するように構成されたボタン（７）を備えることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
5. 前記スライド要素は、弾性アーム（５Ｄ）に備えられた少なくとも１つの歯であって、前記歯は、前記スライド要素が完全な戻り位置まで一旦至ると、前記スライド要素が完全な延伸位置へ移動してしまうことを防ぐ歯を備え、
   前記弾性アームが作動停止位置まで移動して、前記スライド要素を完全な延伸位置まで移動させることが可能となるように、前記第一コネクタ要素の前記ボディ内の座部（Ｓ）に受容されるペグ（Ｐ）を備え、前記コネクタと連結されるツール（Ｔ）を備えることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
6. 前記各カムフォロワ要素は、各回転要素が対応する前記ピンに嵌められることを可能にするために、端部位置（４Ｇ）を備える２つの弾性を有する半分のピンに分ける直径の長さのスロット（４Ｆ）を備えることを特徴とする請求項２記載の電気コネクタ。

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