JP2016536756A - 電気機器又は電子機器とコネクタ接続ユニットとの間のコネクタ装置及び該コネクタ装置の使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気機器又は電子機器（１０）とコネクタ接続ユニット（２０）との間のコネクタ装置（１００）であって、前記機器（１０）は第１の電気端子（１）を有しており、該第１の電気端子（１）は第１の位置決め装置（１３）によって前記機器（１０）の接続領域（１２）の内側で互いに平行に向けられており、前記第１の電気端子（１）と協働する第２の電気端子（２）は、第２の位置決め装置（３２，３８）によって前記コネクタ接続ユニット（２０）のコネクタハウジング（１８）内で前記第１の電気端子（１）に対して整列させられている、コネクタ装置（１００）に関する。

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、電気機器又は電子機器とコネクタ接続ユニットとの間のコネクタ装置に関する。さらに本発明は、本発明によるコネクタ装置の使用に関する。

請求項１の上位概念に記載の形式のコネクタ装置は、自動車技術での使用において公知であり、このコネクタ装置は、電気的若しくは電子的な制御機器を自動車のワイヤーハーネスの接続コネクタに接続させる。この場合、前記機器の接続領域の内側では、複数の第１の電気端子が第１の位置決め装置によって互いに平行に配置されている。特にこれらの電気端子は、この場合、ピン状の差し込みラグとして形成されている。特にソケット状エレメントの形の相応の第２の電気端子エレメントにコンタクトするために、第２の端子エレメントはワイヤーハーネスコネクタのコネクタハウジング内で第２の位置決め装置によって第１の電気端子に対して平行に整列させられている。電気端子接続の際には、電気機器の運転期間全体にわたって確実な電気的接続が形成されるように、両端子が正しい位置で互いに接合され、接続の際に位置固定されて保持されることが重要である。このことは上述した位置決め装置によって達成され、これら位置決め装置は第１の電気端子及び第２の電気端子を（端子エレメントの長手方向軸線に関して）軸方向及び水平平面で、例えばクランプ結合することにより、又は各位置決め装置の材料を周りに射出成形して埋め込むことにより位置決めする。

機器の使用に応じて、典型的には２つの異なる構成がある。それは、機器とコネクタ接続ユニットとの間に環境的影響に対してシールされた接続が必要である構成、又はシールが不要である接続である。電気的な接続を常に安全かつ確実に保証できるように、使用場所又は使用条件により、電気端子間の領域に湿気や埃が侵入するのを回避すべき場合には常に、シール装置が必要である。このような理由から、先行技術では、冒頭で述べた形式のコネクタ装置を、コネクタ接続ユニット（ワイヤーハーネスコネクタ）における第２の位置決め装置に加えて付加的に、電気機器若しくは電子機器における第１の端子に面した側に、必要な密閉を保証するシールエレメントが配置されるように形成することが公知である。このようなシールエレメントは、いわゆる「シールマット」として公知であり、同時に第２の端子エレメント用のガイド特性を有していて、位置決め装置間の軸方向の間隔を埋めている。さらに、このようなコネクタ装置では、機器とコネクタ接続ユニットとの間に付加的に、これら構成部分間の接続領域をシールする、特に半径方向に取り囲む付加的なシールエレメントを設けるのが普通である。標準化するという理由で、かつ／又はコスト的な理由で公知のコネクタ装置を、ある程度の非密封性が許容されるコネクタ装置でも使用したい場合には、シールエレメント（シールマット）を簡単に取り除くことにより、このコネクタ装置を使用することはできない。何故ならば、両位置決め装置間の軸方向の間隔は、シールエレメントを取り外すことにより大きくなり、これによりコネクタ接続ユニット内での第２の電気端子の確実な位置決めがもはや保証されなくなるからである。これにより、電気端子を接続する際に、これら電気端子は互いに十分正確には位置決めされないという危険が生じる。

発明の開示
上記先行技術を起点として、本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載の形式の電気機器又は電子機器とコネクタ接続ユニットとの間のコネクタ装置を改良して、電気端子間のシールされた接続も、所定の非密封性が許容される接続も、１つの同じ機器及び同じコネクタ接続ユニットのコネクタハウジングを使用して行えるように適したものとすることである。

この課題は、本発明によれば請求項１の特徴を備えたコネクタ装置において、前記コネクタ接続ユニットの前記コネクタハウジングは、前記第２の電気端子を前記第１の電気端子に面した側で、前記両位置決め装置の間で取り囲むシールエレメントを収容するように、又は、該シールエレメントの代わりに、前記第２の位置決め装置に対して変更された第２の位置決め装置が、又は橋絡部材が、前記コネクタ接続ユニットの前記コネクタハウジング内に挿入可能であるように、形成されていて、前記変更された第２の位置決め装置の全高さもしくは前記第２の位置決め装置と前記橋絡部材との全高さが、前記第２の電気端子の長手方向延在の方向で、前記第２の位置決め装置の高さと前記シールエレメントの高さとの合計に少なくともほぼ相当することにより解決される。

換言するとこれは、電気端子間のシール接続の場合に使用されるようなコネクタ接続ユニットのコネクタハウジング内にシールエレメントを設ける代わりに、変更された第２の位置決め装置、又は第１の電気端子に対する第２の電気端子の位置決めを行う第２の位置決め装置に接続して橋絡部材を使用することを意味する。この場合、橋絡部材は第１の位置決め装置までの軸方向の間隔を減じる。

本発明によるコネクタ装置の好適な別の構成は従属請求項に記載されている。

前記変更された第２の位置決め装置は一体的な構成部材として形成されているならば特に好適である。これは単純な場合には、「非密封の」構成である場合の第２の位置決め装置の高さが拡大されて形成されていることを意味している。これは、コネクタ接続ユニットのコネクタハウジング内における第２の電気端子の正確な位置決めを行う１つのエレメントだけを組み付ければ良いという利点を有している。

さらに、前記機器の前記接続領域と、前記コネクタ接続ユニットの前記コネクタハウジングとの間の接続領域は別個の構成部分として形成されたシールエレメントなしに形成されているならば、コネクタ装置の特に簡単かつ安価な構造が得られる。

接続領域において対象となる構成部分の位置決めを可能にするために、前記機器の前記接続領域と前記コネクタ接続ユニットの前記コネクタハウジングとは、前記接続領域及び／又は前記機器が前記コネクタ接続ユニット（２０）に所定の領域で当接することにより互いに位置決め可能であるようになっている。

上述した位置決めのための構造的に好適な構成では、前記機器の前記接続領域及び／又は前記コネクタ接続ユニットの前記コネクタハウジングは、これらに一体成形された変形可能な位置決め部分を有している。

前記コネクタハウジング及び／又は前記機器の前記接続領域は熱可塑性プラスチックから成っていると特に好適である。

機器とコネクタ接続ユニットとの間の確実な接続を得るために、また、接続方向でこれら両構成部分間の目標位置を保証するために、本発明の好適な構成ではさらに、前記コネクタハウジング及び前記機器の前記接続領域は、機械的なロック装置によって互いに接続可能かつロック可能であって、前記コネクタハウジングを前記接続領域に対して接続方向で互いに位置決めする互いに協働するストッパエレメントが設けられている。

特に、前記両位置決め装置は、貫通孔として形成された、前記電気端子用の収容部を有していて良い。貫通孔における電気端子の固定若しくは位置決めは、この場合、相応のクランプ接続により、又は好適には、位置決め装置の材料を電気端子の周りに射出成形して埋め込むことにより行うことができる。

本発明によるコネクタ装置の使用は、自動車における、電子制御機器と車両側のワイヤーハーネスとの間の接続部として、特に好適である。

本発明のさらなる利点、特徴、詳細は、以下の好適な実施態様の説明並びに図面により明らかである。

本発明による第１のコネクタ装置を部分的に断面して示した斜視図である。 コネクタ接続ユニットにおいて位置決め装置を使用しているコネクタ装置を概略的に示した図である。 コネクタ接続ユニットにおいて別の位置決め装置を使用している異なるコネクタ装置を概略的に示した図である。 ハウジングの接続領域とコネクタ接続ユニットとの間の接続を概略的に示した横断面図である。 図４に示した電気機器のハウジングとコネクタ接続ユニットとの間の接続を概略的に示した縦断面図である。

同じ部材若しくは同じ機能を有する部材は図面において同じ符号で示す。

図１に示したコネクタ装置１００は好適には自動車において、電子的な制御装置と車両側のワイヤーハーネスとの間の接続部として用いられる。以下では単に機器１０と記載する電子的な制御装置は、接続領域１２を備えたハウジング１１（詳しくは図示せず）を有している。少なくとも接続領域１２はプラスチック、特に熱可塑性プラスチックから成っており、射出成形法で製造されている。接続領域１２の内側には、特にピン状の差し込みラグ又は類似のものの形の多数の第１の電気端子１が配置されていて、これらはその長手方向軸線に関して互いに平行に向けられている。このために接続領域１２の内側では、第１の電気端子１を位置固定して収容する第１の位置決め装置１３が使用されていて、この場合、第１の電気端子１は例えばクランプ接続により、又は好適には第１の位置決め装置１３の材料をその周りに射出成形して埋め込むことにより、第１の位置決め装置１３の貫通開口１４内に少なくとも所定の領域で収容されている。第１の電気端子１は、接続領域１２の高さの一部の領域のみにわたって、例えば接続領域１２のほぼ真ん中まで突出している。

第１の電気端子１は、ワイヤーハーネスコネクタの形のコネクタ接続ユニット２０のコネクタハウジング１８の内側に配置された第２の電気端子２と協働する。第２の電気端子２は、第１の電気端子１と例えばソケットの形式で接触する。第２の電気端子２はケーブル３の端部に電気的に接続されていて、このケーブル３は第２の電気端子２とは反対の側でコネクタハウジング１８から外に出ている。この実施態様ではケーブル３は、第２の電気端子２の長手方向に対して垂直にコネクタハウジング１８から突出しているが、ケーブル３が第２の電気端子２に例えば平行に向けられる別の構成形式も勿論考えられる。

コネクタ接続ユニット２０若しくはコネクタハウジング１８も好適には熱可塑性プラスチックから成っていて、矢印２７の方向に旋回可能にコネクタハウジング１８に配置された操作レバー２６を備えたロック装置２５を有している。さらに操作レバー２６は、図５のみに示されているように、接続領域１２の領域に配置された、操作レバー２６用の受容装置２８と形状接続的かつ摩擦接続的に協働する。

本発明によるコネクタ装置１００の第１の使用例では、図１及び図２により明らかであるように第２の電気端子２は第２の位置決め装置３２によってコネクタハウジング１８の内側で位置固定されて収容されていて、第２の位置決め装置３２は第２の電気端子２を接続領域１２における対応する第１の電気端子１に対して整列させている。特に図１及び図２により判るように、第２の位置決め装置３２は、保持プレート３３の形に形成されていて、この保持プレート３３は、第１の位置決め装置１３と同様に第２の電気端子２を貫通孔３４内にクランプして収容しているか又は、第２の位置決め装置３２の材料を周りに射出成形して埋め込むことにより取り囲んでいる。

端子１，２が接合されていない場合、電気端子１，２の長手方向軸線の方向で見て、第２の位置決め装置３２と、第１の電気端子１を収容するコンタクト室４０であって第１の電気端子１が第１の位置決め装置１３と共に収容されているコンタクト室４０との間に、第１の位置決め装置１３とは反対の側で軸方向の間隔が生じ、この間隔は特に図２から判るようにシールエレメント３５によって埋められていることが重要である。シールエレメント３５も、第２の位置決め装置３２に設けられた貫通孔３４に整合して貫通孔３６を有しており、この貫通孔３６は第２の電気端子２を取り囲み第２の電気端子２をガイドする。シールエレメント３５は、電気端子１，２の間の接続領域をシールするために用いられ、運転継続期間にわたって、安全かつ確実な電気端子１，２間の電気接続を保証する。図１によりさらに判るように、シールエレメント３５は軸方向で少なくともほぼコンタクト室４０まで達している。シールエレメント３５は、コネクタハウジング１８の内側で例えば形状接続若しくはクランプ接続により位置固定されて収容されており、シールエレメント３５は通常、弾性的な材料から成っている。

本発明によれば、コネクタ装置１００の第２の使用例では、コネクタハウジング１８の内側にシールエレメント３５が設けられないようになっている。シールエレメントの代わりに変更された位置決め装置３８が使用される。この位置決め装置３８は図３に示したように、第２の位置決め装置３２よりも軸方向で拡大された延在若しくは高さを有している。図３に示したように、特に変更された第２の位置決め装置３８の高さＨは、図２に示した第２の位置決め装置３２の部分高さｈ_１とシールエレメント３５の高さｈ_２とから成る高さＨに相当する。

図３に示した実施態様では、第２の位置決め装置３８は一体的に形成されている。しかしながら、一体的な第２の位置決め装置３８の代わりに図２に示したような第２の位置決め装置３２を使用し、かつ図３に点線でのみ示した別個の橋絡部材３９を使用して、第２の位置決め装置３２とコンタクト室４０との間の軸方向の間隔を埋めることもできる。橋絡部材３９は好適には第２の位置決め装置３２と同様に形成されていて、場合によっては高さのみが異なるものである。

橋絡部材３９及び第２の位置決め装置３８は、シールエレメント３５と同様に第２の電気端子２をコンタクト室４０内で第１の電気端子１に対して位置決めし、位置固定するために用いられる。

図４に示したように、接続領域１２はその内面に特に角隅領域で第１の位置決め部分４１を有しており、この位置決め部分４１は第１の接続領域１２に一体に成形されている。第１の位置決め部分４１は、コネクタハウジング１８の外面に好適には同様に一体に成形された第２の位置決め部分４２と協働する。図１に矢印４３で示した方向でコネクタ接続ユニット２０若しくはコネクタハウジング１８を接続する場合、コネクタハウジング１８は機器１０の第１の接続領域１２に導入され、この際、位置決め部分４２，４３は互いに作用結合し、コネクタハウジング１８は第１の接続領域１２に対して目標位置において互いに整合され位置決めされる。同様に図５に示されているように、第１の接続領域１２の底面には第１のストッパエレメント４５が形成されていて、このストッパエレメント４５は、コネクタハウジング１８に好適には一体成形された第２のストッパエレメント４６と協働する。ロック装置２５が（操作レバー２６の旋回により）操作される際に所定の押圧力が第１の接続領域１２とコネクタハウジング１８との間に発生する。

ここまで記載したコネクタ装置１００は、本発明の思想を逸脱することなく多様な形式で使用することができ、若しくは改良することができる。

Claims (10)

1. 電気機器又は電子機器（１０）とコネクタ接続ユニット（２０）との間のコネクタ装置（１００）であって、前記機器（１０）は第１の電気端子（１）を有しており、該第１の電気端子（１）は第１の位置決め装置（１３）によって前記機器（１０）の接続領域（１２）の内側で互いに平行に向けられており、前記第１の電気端子（１）と協働する第２の電気端子（２）は、第２の位置決め装置（３２；３８）によって前記コネクタ接続ユニット（２０）のコネクタハウジング（１８）内で前記第１の電気端子（１）に対して整列させられている、コネクタ装置（１００）において、
   前記コネクタ接続ユニット（２０）の前記コネクタハウジング（１８）は、前記第２の電気端子（２）を前記第１の電気端子（１）に面した側で、前記両位置決め装置（１３，３２）の間で取り囲むシールエレメント（３５）を収容するように、又は、該シールエレメント（３５）の代わりに、前記第２の位置決め装置（３２）に対して変更された第２の位置決め装置（３８）が、又は橋絡部材（３９）が、前記コネクタ接続ユニット（２０）の前記コネクタハウジング（１８）内に挿入可能であるように、形成されていて、前記変更された第２の位置決め装置（３８）の全高さ（Ｈ）もしくは前記第２の位置決め装置（３２）と前記橋絡部材（３９）との全高さ（Ｈ）が、前記第２の電気端子（２）の長手方向延在の方向で、前記第２の位置決め装置（３２）の高さ（ｈ_１）と前記シールエレメント（３５）の高さ（ｈ_２）との合計に少なくともほぼ相当することを特徴とする、電気機器又は電子機器（１０）とコネクタ接続ユニット（２０）との間のコネクタ装置（１００）。
2. 前記変更された第２の位置決め装置（３８）は一体的な構成部材として形成されている、請求項１記載のコネクタ装置。
3. 前記機器（１０）の前記接続領域（１２）と、前記コネクタ接続ユニット（２０）の前記コネクタハウジング（１８）との間の接続領域は別個の構成部分として形成されたシールエレメントなしに形成されている、請求項１又は２記載のコネクタ装置。
4. 前記機器（１０）の前記接続領域（１２）と前記コネクタ接続ユニット（２０）の前記コネクタハウジング（１８）とは、前記接続領域（１２）及び／又は前記機器（１０）が前記コネクタ接続ユニット（２０）に所定の領域で当接することにより互いに位置決め可能である、請求項３記載のコネクタ装置。
5. 前記機器（１０）の前記接続領域（１２）及び／又は前記コネクタ接続ユニット（２０）の前記コネクタハウジング（１８）は、これらに一体成形された変形可能な位置決め部分（４１，４２）を有している、請求項４記載のコネクタ装置。
6. 前記コネクタハウジング（１８）及び／又は前記機器（１０）の前記接続領域（１２）は熱可塑性プラスチックから成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載のコネクタ装置。
7. 前記コネクタハウジング（１８）及び前記機器（１０）の前記接続領域（１２）は、機械的なロック装置（２５）によって互いに接続可能かつロック可能であって、前記コネクタハウジング（１８）を前記接続領域（１２）に対して接続方向で互いに位置決めする互いに協働するストッパエレメント（４５，４６）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のコネクタ装置。
8. 前記両位置決め装置（１３，３２，３８）は、貫通孔（１４，３４）として形成された、前記電気端子（１，２）用の収容部を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のコネクタ装置。
9. 前記電気端子（１，２）は、プレス接続により前記貫通孔（１４，３４）内に、又は前記位置決め装置（１３，３２，３８）の材料を周りに射出成形して埋め込むことにより位置固定されて収容されている、請求項８記載のコネクタ装置。
10. 自動車における、電子制御機器と車両側のワイヤーハーネスとの間の接続部としての、請求項１から９までのいずれか１項記載のコネクタ装置（１００）の使用。

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