JP2015534248A - 自動二次ロックを備えたコネクタアセンブリ - Google Patents

自動二次ロックを備えたコネクタアセンブリ Download PDF

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Abstract

本発明はエアバッグ接続システムのためのコネクタアセンブリに関し、ハウジング(10)と、二次ロック(30)と、を具備している。ハウジングにはバネ(40)がさらに設けられ、二次ロック(30)は、第1位置と第2位置との間で移動可能であり、コネクタハウジング(10)が対応した相手側コネクタと完全に嵌合された場合に、バネ(40)は二次ロック(30)をその第2位置へと移動させる。

Description

本発明は、二次ロック部材およびバネを具備したコネクタアセンブリに関し、このバネは、コネクタアセンブリが対応した相手側コネクタと完全に嵌合した場合に、二次ロック部材をロック位置に好適に付勢、すなわち自動的に配置する。
多くの用途において、コネクタの安全な連結は高い重要性を占めている。例えば、乗用車のエアバッグシステムのような自動車安全システムの場合、エアバッグをその点火ベースに接続するために使用されるコネクタには、信頼性の高い安全システムが設けられなければならない。コネクタが意図的でなく緩み得ないことを確実にするために、二次ロック部材が使用され、安全な機械的連結を保証している。
二次ロック部材を備えたコネクタの例は、特許文献1に開示されている。この文献は、エアバッグ点火機構の一部である対応した相手側コネクタと嵌合されることが可能なコネクタを開示している。組み立てられた状態において、コネクタが対応した相手側コネクタと嵌合された場合に、コネクタは可撓性のラッチアームを利用して相手側コネクタに固定される。コネクタの嵌合の際に、これらのアームは偏向され、完全に嵌合された場合に、相手側コネクタの対応したラッチ間隙内に跳ね戻る。コネクタの機械的連結を確実にするために、特許文献1は、2つのコネクタが嵌合された場合に、コネクタ内に挿入されることが可能な二次ロック部材を提案している。その二次ロック部材は、二次ロック部材の挿入の際に、相手側コネクタハウジングの面とコネクタのラッチアームの面との間で移動するロックアームを具備している。ロックアームが挿入されると、ロックアームはラッチアームの曲げを抑制する。したがって、ラッチアームはラッチ隙間の外に曲がることが不可能となり、コネクタの機械的連結が保証されている。特許文献1に記載された二次ロック部材にはさらにロック要素が設けられ、二次ロック部材をそのロック位置に固定し、ロック位置はコネクタの結合を保証した、前述の位置である。しかしながら、特許文献1に記載された場合においては、二次ロック部材を半嵌合位置に置くことが可能であり、この位置において、二次ロック部材は正確に機能することなく、二次ロック部材はコネクタを固定しておらず、したがって意図することなく取り除くことが可能である。
二次ロック部材のさらなる進歩は、共有の特許文献2に記載されている。この文献は、二次ロックデバイスと安全バネ要素とを備えたコネクタを開示しており、安全バネ要素は二次ロック部材を予備ロック位置に保持することに寄与しており、この位置において、二次ロック部材はコネクタハウジングに組み付けられているが、対応した相手側コネクタとコネクタとの嵌合または嵌合解除を妨害しない。特許文献2に記載された安全バネ要素は、いわゆる二次ロック部材に関する継続または中止機能をさらに提供している。二次ロック部材の予備ロック位置において、安全バネ要素の2つのバネアームは、二次ロック部材の停止ショルダに接触し、これによってそのロック位置へ向かった方向における二次ロック部材の移動を防止している。対応した相手側コネクタへのコネクタの組み付けの際に、相手側コネクタのハウジングはコネクタハウジングの解放部と接触し、これによってこの解放部を安全バネ要素に対抗して押圧する。この押圧作用によって、安全バネ要素は変形され、2つのバネアームは二次ロック部材の停止ショルダから解放される。二次ロック部材のそのロック位置に向かう移動の結果として、各バネアームは二次ロック部材の傾斜チャネルによってガイドされ、これによって曲げられ且つこの傾斜チャネルの端縁に対して付勢される。二次ロック部材がそのロック位置に置かれるわずかに前に、各バネアームは傾斜チャネルの転換点を通り、二次ロック部材のノッチにスナップ係合し、これによって二次ロック部材をそのロック位置に固定する。二次ロック部材がこのロック位置に置かれていない限り、バネアームは傾斜チャネルに対して付勢されており、その結果としてのバネの復元力のために、バネアームは二次ロック部材が意図することなく半嵌合位置に置かれることを抑制し、すなわち、バネ力は二次ロック部材が予備ロック位置に戻るように移動させている。これによって、安全バネ要素は二次ロック部材に関する継続または中止機構を提供し、その機構は二次ロック部材がそのロック位置に正確に置かれるか、またはその予備ロック位置に戻るが任意の中間位置に置かれることを防止するか、のいずれかであることを保証している。
類似の機構が、共有の特許文献3に記載されている。
国際公開第97/41623号パンフレット 独国特許出願公開第100 05 858号明細書 国際公開第2012/055719号パンフレット
一態様において、本発明は、改良された二次ロック機構を備えたコネクタアセンブリを提供することによって、従来技術を改良している。別の態様において、本発明は、電気コネクタが対応した結合コネクタと結合されるかどうかを決定するための電気的監視を実行するための新規なアプローチを提供することによって、従来技術を改良している。
以下の記載を読むことで明らかになるこれらのおよび他の目的は、独立請求項1によるコネクタアセンブリによって解決される。
本発明の一態様によれば、コネクタハウジングと、二次ロック部材と、バネと、を具備し、二次ロック部材とバネとはコネクタハウジングに配置されたコネクタアセンブリが提供されている。二次ロック部材は、第1位置と第2位置との間で移動可能であり、その第2位置に置かれた場合に、二次ロック部材は、コネクタハウジングが対応した相手側コネクタに嵌合する場合においてコネクタハウジングの嵌合を保証することに寄与している。したがって、第2位置は二次ロック部材のロック位置である。嵌合の際、作業者が二次ロック部材をロック位置へ押圧する必要なく、コネクタアセンブリが対応した相手側コネクタと完全に嵌合された場合、バネは付勢され、二次ロックをロック位置へ自動的に移動させる。バネは付勢され、2つのコネクタが完全に嵌合されていない場合に、コネクタハウジングおよびその対応した相手側コネクタを開位置へ跳ね戻す。好適に、コネクタが嵌合または嵌合解除された状態にある場合、構成部品に張力または応力は生じていない。バネが、二次ロック部材をここで意味するその第2位置へ「付勢」するように形成された特徴を伴って、コネクタハウジングの対応した相手側コネクタとの嵌合の際に、バネが自動的に二次ロックをその第2位置へ移動または配置させるように、バネは配置されている。
本発明の第2態様においては、コネクタアセンブリはコネクタ内の回路監視を提供している。
全体的に好適なことに、コネクタハウジングは、対応した相手側コネクタとラッチ係合するように形成された少なくとも1つのラッチアームを具備し、これは前述の特許文献1にも記載されている。最も好適には、コネクタハウジングはプラグイン部を具備し、プラグイン部の対向した側に対称に配置された2つのラッチアームを備えている。したがって、プラグイン部を対応した相手側コネクタに個々に挿入する嵌合の際に、2つのラッチアームは最初に互いに向かって曲げられ、次に相手側コネクタに設けられた対応したラッチ溝または凹部内に跳ね戻る。好適に、二次ロックは少なくとも1つのブロック面を具備し、その面は、二次ロックが第2位置にある場合に、ラッチアームの解放動作をブロックするように形成されている。ブロック面は、例えば二次ロックのロック脚もしくはロックアームのような専用要素に配置され得るか、または例えば二次ロックアームの他の機能部材の一部として設けられることが可能であり、以下により詳細に記載されている。好適に、このブロック面は、二次ロックが第2位置にある場合に、この面が個々の位置においてコネクタハウジングのラッチアームをブロックするように配置されている。
全体的に好適なことに、本発明によるバネは少なくとも1つの作動アームを具備し、このアームは第2位置において二次ロックを付勢するために、二次ロックに随意的に接続されている。このことは、例えば作動アームと二次ロックとの直接接触によって達成され得るが、作動アームと二次ロックとの間に設けられたさらなる要素によって間接的にも達成され得る。しかしながら、コネクタハウジングと対応した相手側コネクタとの完全嵌合の際に、作動アームが二次ロックを第1位置から第2位置へ積極的に押圧するまたは移動させることは重要である。
全体的に好適なことに、二次ロックは、嵌合された場合および二次ロックが第2位置にある場合に、対応した相手側コネクタにラッチ係合するように形成された少なくとも1つのラッチアームをさらに具備している。これによって、二次ロックは第2位置において固定され得る。さらに好適なことに、この目的のために、二次ロックの1つまたは複数のラッチアームには、アームの手動ラッチ解除を可能にした作動解放ハンドルが設けられている。したがって、コネクタアセンブリが完全に嵌合された場合、作業者は解放ハンドルを作動させることによって二次ロックのラッチアームを解放し、それに続いて二次ロックを(閉鎖またはロックされた)第2位置から第1位置へ移動させることが可能である。
好適な実施形態においては、コネクタアセンブリには端子要素がさらに設けられ、この要素は嵌合工程の監視、コネクタハウジングと対応した相手側コネクタとの間の正確な嵌合の監視を個々に可能にしている。端子要素は電気端子要素であり、嵌合の際に、対応した相手側コネクタの一部と接触することによって作動するように形成されている。これによって、端子要素は電気回路を閉じる、または開くように配置されている。電気回路の開または閉は、嵌合工程の遠隔監視を可能にしている。この目的のために、端子要素は好適にそのようなコネクタハウジングに設けられており、端子要素は相手側コネクタとコネクタハウジングとの完全な且つ正確な嵌合(これによって電気回路を開または閉する)のためのみに配置されている。
全体的に、本発明のコネクタアセンブリは、対応した相手側コネクタもさらに具備していてもよく、最も好適には、対応した相手側コネクタはエアバッグスクイブソケットであり、したがって、コネクタハウジングはエアバッグスクイブコネクタハウジングである。
以下において、本発明は添付の図を参照するとともに例示的に記載されている。
本発明による二次ロックを具備したコネクタハウジングを、異なった視点から概略的に示した図である。 本発明による二次ロックを具備したコネクタハウジングを、異なった視点から概略的に示した図である。 本発明による二次ロックを具備したコネクタハウジングを、異なった視点から概略的に示した図である。 本発明による二次ロックを具備したコネクタハウジングを、異なった視点から概略的に示した図である。 本発明による二次ロックを具備したコネクタハウジングを、異なった視点から概略的に示した図である。 嵌合時におけるコネクタハウジングの内部を示した断面図である。 図6と同じ部分断面を示した図であるが、二次ロックは閉じられ、すなわち第2位置にある。 コネクタハウジングと対応した相手側コネクタハウジングとの嵌合前の断面を示した図である。 図8と同じ部分断面を示した図であるが、コネクタハウジングと相手側コネクタとは嵌合された状態にある。 相手側コネクタの一部を概略的に示した図である。
図1は、本発明によるコネクタハウジング10の立体的な斜視図を示している。コネクタハウジングは、本体12、およびラッチ接続部15を利用して本体12に取り外し可能にラッチ接続されたカバー11を具備している。本体12の底部において、円筒形のプラグイン部13が設けられている。当業者は、プラグイン部13が一般的にエアバッグスクイブソケットと協働するように形成されており、したがって、図示されたデバイスがエアバッグ救い部コネクタであることを認識するだろう。プラグイン部13の両側には、2つのラッチアーム20が配置されている。言い換えると、2つのラッチアーム20は、プラグイン部13の両側に対称に配置されている。参照符号30によって示されたように、二次ロックはコネクタハウジング10の本体12の内側に移動可能に配置されている。二次ロック30はその第2位置において、すなわち閉鎖位置またはロック位置において示されている。対応した相手側コネクタに連結または嵌合された場合に、二次ロック30は、図1に示された位置において2つのコネクタ部の不測の嵌合解除を防止している。
図2は、異なった角度から同一のデバイスを示している。さらに、図2においては、リテーナ50が図示の目的のために示されている。当業者は、リテーナ50がエアバッグスクイブソケットの一部であり、したがって対応した相手側コネクタの一部を形成していることを認識するだろう。また、図2においてバネ40が見られており、このバネは二次ロック部材を、図1および図2に示された第2位置へ付勢している。バネ40はコネクタハウジング10に配置されており、嵌合の際に、このバネは二次ロック30を、例えば図2に示された第2位置へ自動的に移動させる。
図3は図2と同じ機器を再度示しており、異なった斜視図であるが、カバー11が排除され、コネクタハウジング10の内部構造を見ることが可能である。図3から、ケーブル14はコネクタハウジング10の内部に組み付けられていることが理解できる。ケーブル14は部分的にフェライト要素16によって覆われており、それは当業者には周知である。図3の開放始点において、バネ40の構成を見ることが可能であり、それは図示された実施形態において一般的に好適である。バネ40はバネ鋼の単一ワイヤから形成されている。この目的のために、図示された実施形態においては、バネ40は、二次ロック30と随意的に接続された2つのバネアーム41を具備している。したがって、バネアーム41は、作動アーム41として示されることが可能であり、以下により詳細に記載されている。バネアームまたは作動アーム41の2つの自由端は、二次ロック30に随意的に接続され、その一方で作動アームの両方の端部は2つの個別のコイルバネ42に統合され、2つの作動アーム41に一体に接続されたU字形状フレーム43内に再度統合されることが図3において認識される。図示されたバネ40は単なる一例であり、本発明の核となる概念から逸脱することなく他の構成を使用することも可能であることは、当業者には明確である。図3に戻って、コネクタハウジング10内のバネ40の配置が、バネの予備負荷された構造であることを、当業者は認識する。図3において二次ロック30の上向きの動作のみ、すなわち、リテーナ50から離れる動作のみにおいて、作動アーム41を介してバネ40が張力を負荷され、これによって二次ロック30に対して力を負荷、または付勢する。これによって、二次ロック30が開放された場合に、バネは二次ロックを第2位置に自動的に移動させる。
図3からわかるように、コイル42が配置され、各コイルの巻軸は、コネクタハウジング10の嵌合方向に直交した平面内にある。
図4および図5は、コネクタハウジング10の、ここではリテーナ50によって示された、対応した相手側コネクタとの嵌合の際の状況を示している。図5は図4と同じ視点であるが、コネクタハウジング10のカバー11が除去されている。両方の図より、二次ロック30は、図の「上向き」、すなわち嵌合方向に対してリテーナ50から離れる方向に移動されることが理解できる。どのようにこれが達成されるかということは、図6および図7に関連して以下により詳細に説明されている。図5に戻って、どのようにバネ40の2つの作動アーム41が、嵌合方向と反対向きに二次ロック30とともに移動され、これによってバネ40を張力下に置くかが見られている。図4および図5に示された二次ロック30の位置は第1位置と称され、これはここでコネクタハウジング10が、対応した相手側コネクタと完全に嵌合することが可能であり、二次ロック30はもはやラッチアーム20をブロックしていないためである。より正確には、図4および図5に示された位置は、嵌合工程の最後においてほとんど嵌合された状態であり、二次ロック30が開放されてバネ40を利用して第2位置へ自動的に移動されるわずかに前である。このことは、図6および図7を考慮することによって最もよく理解され得る。
図6は、嵌合工程の際のコネクタの部分断面図を示している。断面図より、どのようにプラグイン部13がリテーナ50に部分的に挿入されるかを見ることが可能である。図示された位置において、リテーナ50の停止部材51は、二次ロック30の作動アーム31の自由端に設けられた作動面32との接触をブロックする。これによって、コネクタハウジング10のリテーナ50内への嵌合方向における動作の際に、二次ロック30の全体が嵌合方向と反対向きに図において上向きに移動され、これは作動面32が停止部材51上にあるためである。図6に示された位置において、バネ40の作動アーム41は高張力下にあり、基本的に図4および図5に示された位置と同じ位置にある。しかしながら、二次ロック30は作動面32および作動アーム31を介して停止部材51上にしっかりと位置しており、バネ40は図1〜図3に示された第2位置へ二次ロック30を戻すように移動させることが不可能である。しかしながら、コネクタハウジング10は傾斜した解放面17を具備している。この傾斜面17は、嵌合工程の最後において作動アーム31の自由端と接触する。このことが生じた場合、傾斜面17は二次ロック30の作動アーム31を外向きに、すなわちプラグイン部13から離れるように押圧する。当業者は、これによって作動面32が停止部51から持ち上げられることを理解する。このことが生じた場合、二次ロック30は開放され、張力下にあるバネは、二次ロック30を図1および図2に示された第2位置へ自動的に移動させる。この配置は図7にも示されている。当業者は、二次ロック30が、コネクタハウジング10のラッチアーム20が対応した相手側コネクタのラッチ溝55内にスナップ係合した後のみに、解放されることを理解するだろう(図7参照)。これによって、コネクタハウジング10と相手側コネクタとの嵌合が完了した場合にのみ、二次ロック30が、図7に示された第2位置へ自動的に移動されることが保証されている。どのように二次ロック30の作動アーム31が、ここでラッチアーム20とリテーナ50の一部との間、ラッチアーム20およびリテーナ50の一部のそれぞれとプラグイン部13との間に配置されるかを、図7からさらに見ることが可能である。図7に示された位置において、ラッチアーム20を内向きに、すなわちプラグイン部13に向かって移動させて、ラッチアーム20を溝55とロック解除するように曲げることは不可能である。2つのコネクタの嵌合解除は、作業者が、二次ロックを嵌合方向と反対向きに引っ張り、且つバネ40の力を付勢することによって、手動で二次ロック30を開放した後にのみ可能となる。
参照符号18は、プラグイン部13に設けられた雌型電気端子を示している。
図8および図9を参照すると、本発明は、コネクタアセンブリが完全に嵌合されたか否かを監視するための詳細な監視機能も目的としている。このことは、コネクタハウジング10内に配置された2つの端子要素60および61を利用した、図示された実施形態において達成されている。端子要素60、61は、個々に信号線に接続されているが、その信号線は図中には示されていない。図8に示された位置において、端子要素60および61は互いに電気的接触状態にあり、電気回路は閉じられている。これは適切な制御装置によって監視されることが可能であり、そのことは当業者には一般的に知られている。図8においてスクイブソケット52およびリテーナ50によって示された対応した相手側コネクタとの嵌合の際に、端子要素60、61は、相手側コネクタの適切な位置に設けられた対応した部分53と接触する。図9に示された完全に嵌合された状態において、部分53は端子要素60,61を互いに接触解除するように曲げ、これによって電気回路を開く。このことは、適切な制御装置によって監視されることが可能である。類似の手段が使用されてもよく、その手段は、端子要素60、61が初期的には互いに接触しておらず、すなわち、初期的に開いた電気回路を備えており、部分53によって互いに接触するようにのみ移動され、これによって電気回路は閉じられることが、当業者には明らかである。また、このことは適切な制御装置によって容易に監視可能であり、これによってハウジング10の対応した相手側コネクタとの嵌合の監視を可能にしている。
図10において、リテーナ50は再度より詳細に示されている。この図10より、部分53が見られており、それによって低コスト回路監視が達成可能である。
10 ・・・コネクタハウジング
11 ・・・カバー
12 ・・・コネクタハウジングの本体
13 ・・・プラグイン部
14 ・・・電気ケーブル
15 ・・・ラッチ接続部
16 ・・・フェライト要素
17 ・・・傾斜面
18 ・・・雌型電気端子
20 ・・・ラッチアーム
30 ・・・二次ロック
31 ・・・二次ロックの作動アーム
32 ・・・作動面
40 ・・・バネ
41 ・・・バネアーム
42 ・・・コイルバネ
43 ・・・U字形状フレーム
50 ・・・リテーナ(相手側コネクタの一部)
51 ・・・停止部材
52 ・・・ソケットハウジング
55 ・・・ラッチ溝
60,61 ・・・端子要素
53 ・・・部分

Claims (16)

  1. コネクタハウジング(10)と;
    二次ロック(30)と;
    バネ(40)と、を具備し、
    前記二次ロック(30)は、第1位置と第2位置との間で移動可能であり、前記バネ(40)は、前記コネクタハウジング(10)が対応した相手側コネクタと完全に嵌合された場合に、前記二次ロック(30)をその第2位置へ付勢するように形成されていることを特徴とするコネクタアセンブリ。
  2. 前記バネ(40)は前記コネクタハウジング(10)に配置され、嵌合の際に、前記バネ(40)は前記二次ロック(30)を前記第2位置へ自動的に移動させることを特徴とする請求項1に記載のコネクタアセンブリ。
  3. 前記コネクタハウジング(10)は、対応した相手側コネクタとラッチ係合するように形成された少なくとも1つのラッチアーム(20)を具備していることを特徴とする請求項1または2に記載のコネクタアセンブリ。
  4. 前記コネクタハウジング(10)は、プラグイン部(13)と、該プラグイン部(13)の両側に対称に配置された2つのラッチアーム(20)と、を具備していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  5. 前記二次ロック(30)は少なくとも1つのブロック面を具備し、該ブロック面は、前記二次ロック(30)が前記第2位置にある場合に、前記ラッチアーム(20)の解放移動をブロックするように形成されていることを特徴とする請求項3または4に記載のコネクタアセンブリ。
  6. 前記バネ(40)は、前記二次ロックを前記第2位置へ付勢するために、前記二次ロック(30)に随意的に接続された少なくとも1つの作動アーム(41)を具備していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  7. 前記バネ(40)は少なくとも1つのコイル(42)を具備し、これによって前記コイルの巻軸は、前記コネクタハウジングの嵌合方向に直交した面内にあることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  8. 前記二次ロック(30)は、相手側コネクタの部分(53)によって係合されて、前記コネクタハウジングの相手側コネクタとの嵌合の際に、前記二次ロック(30)を前記嵌合方向と反対に移動させるように形成された作動面を具備していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  9. 前記コネクタハウジング(10)は、前記二次ロックが前記第1位置に向かって移動された場合に、前記二次ロック(30)の一部を偏向させるように形成された、傾斜した偏向面(17)を具備していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  10. 前記二次ロック(30)は、嵌合した場合且つ前記二次ロックがその第2位置にある場合に、対応した相手側コネクタにラッチ係合するように形成された少なくとも1つのラッチアームを具備していることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  11. 前記二次ロックのラッチアームには、前記アームの手動ラッチ解除を可能とした作動解放ハンドルが設けられていることを特徴とする請求項10に記載のコネクタアセンブリ。
  12. 前記コネクタハウジング(10)は、対応した相手側コネクタとの嵌合の際に、電気回路を閉じるまたは開くように作動して、前記嵌合の工程を監視することが可能なように形成された少なくとも1つの端子要素(60,61)を具備していることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  13. 前記バネ(40)は、前記嵌合方向に直交して配置された少なくとも1つの作動アーム(41)を具備し、該作動アーム(41)の一端は前記ハウジング(10)に固定され、前記二次ロックを前記第2位置へ付勢するために、他端において前記二次ロック(30)と随意的に接続されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  14. 前記バネ(40)は、前記二次ロック(30)が前記第1位置にある場合に、前記バネが張力を負荷し、前記二次ロック(30)の前記第2位置において、前記バネは予備負荷される用に配置されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  15. 前記アセンブリは、対応した相手側コネクタ(50,52)をさらに具備していることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載のコネクタアセンブリ。
  16. 前記対応した相手側コネクタ(50,52)はエアバッグスクイブソケットであり、前記コネクタハウジング(10)はエアバッグスクイブコネクタハウジングであることを特徴とする請求項15に記載のコネクタアセンブリ。
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