JP3690273B2 - カム機構をもつ電気コネクタ組立体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、電気コネクタ組立体に係り、より詳細には、一対のコネクタを嵌合及び解離するためのカム機構に係る。
【0002】
【従来の技術】
嵌合可能な電気コネクタ組立体は、通常、一対のコネクタを備え、その各ハウジングは、各端子受入通路に複数の端子を取り付けている。各ハウジングは、前方嵌合端及び後端を形成する。端子は、コネクタの後端から延びるマルチワイヤケーブルの個々のワイヤに接続される。マルチワイヤケーブルの終端に対してコネクタの後端を包囲するためにカバー又はフードが設けられる。
【0003】
上述した一般形式の電気コネクタ組立体は、コネクタの嵌合及び解離を助成するある種の機構を備えている。これは、非常に多数の端子を取り付けていて、その結果、嵌合力及び解離力が比較的大きくなる電気コネクタ組立体についてしばしば言えることである。更に、このような機構は、コネクタが嵌合軸に対してほぼ平行に嵌合されるよう確保すると共に、コネクタを誤った向きで無理に接続して、コネクタ特にその端子にダメージを及ぼすのを回避するためにもしばしば使用される。
【0004】
一対のコネクタの嵌合及び解離を助成する機構の1つの形式を、通常、カム機構と称する。一方のコネクタにはスライダ等が取り付けられて、他方のコネクタの機構と協働し、カムトラック及びカムホロワを形成する。これは、両コネクタを嵌合状態へと引っ張りそして両コネクタを解離状態に向かって分離するのに有用である。
このような形式のカム機構が米国特許第5,660,556号及びドイツ公開公報DE19638368号に開示されている。これら文献の技術によれば、一方のコネクタにスライド可能に保持されたロックスライド部材にカムトラックが形成され、そして他方のコネクタにカムホロワが形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら及び他の多数の同様の公知カム機構は、嵌合軸に垂直な方向にスライド可能に保持されたロックスライド部材をベースとするもので、嵌合方向の相対的な移動は、一方のコネクタのハウジングと他方のコネクタのハウジングとの間のみに生じる。ロックスライド部材と上記一方のコネクタのハウジングとの間には嵌合方向に相対的な移動が生じない。電気コネクタ組立体のスペース占有度が重要な問題となる場合には、公知のカム機構、特に、公知構成における両コネクタの互いの移動が、実際の要件をしばしば満足しない。
本発明は、一対のコネクタの嵌合及び解離を助成する有効な機構を提供することにより公知コネクタのカム機構の問題を解消することに向けられる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の目的は、電気コネクタ組立体用の新規で且つ改良された嵌合及び解離カム機構を提供することである。
本発明による電気コネクタ組立体は、第1及び第2のコネクタを備え、各コネクタは、互いに他のコネクタの端子に嵌合し得る複数の端子を取り付けるハウジングを有し、更に、両コネクタを嵌合及び解離するために嵌合軸に沿ってハウジングを互いに近付けたり離したりするためのカム機構が設けられる。一方のハウジングに取り付けられたロックスライド部材は、カムトラックを含み、他方のハウジングは、ロックスライド部材のスライド移動に応答して両コネクタを嵌合するためにカムトラックへと突出するカムホロワを有している。本発明によれば、取付手段は、嵌合軸に対して非垂直方向に横に延びる経路Eに沿ってスライド移動可能にロックスライド部材を第1コネクタに取り付ける。その結果、ロックスライド部材を移動すると、カムトラック及びカムホロワにより生じる全相対的移動に加えて、嵌合及び解離方向に第1コネクタハウジングに対するロックスライド部材の変位が生じる。
【0007】
より詳細には、本発明の好適な実施形態において、カム機構は、少なくとも2つのカムトラック及びカムホロワを有するロックスライド部材を備え、そして両ハウジングは、該ロックスライド部材の各スライド移動に応答して両コネクタを嵌合及び解離するために各カムトラックへと突出するカムホロワを有する。カムトラック及びカムホロワの両方により生じるこの二重動作移動により、各カムトラックには小さな傾斜角が使用され、その結果、摩擦力、ひいては、磨耗が減少すると共に、より高い信頼性が得られる。更に、傾斜角の減少は、振動力や機械的衝撃により嵌合が不所望に外れるおそれが改善される。
【0008】
本発明の好適な実施形態では、ロックスライド部材は、ほぼU字型の一体成形された部分であって、一方のコネクタのハウジングの両側に平行に延びる2つの細長いアームを有し、各細長いアームには2対のカムトラックが形成される。2対のカムトラックの一方は、互いに異なる傾斜角をもつ少なくとも2つの領域を形成する。その結果、ロックスライド部材のスライド移動に対する両コネクタのハウジングの互いの移動が、端子の嵌合及び解離により生じる力に良好に適応され、ユーザに馴染み易い低嵌合力操作を確保する。
【0009】
更に、本発明の実施形態では、上記カムトラックは、内方に突出するリブを備え、そして上記カムホロワは、放射状に延びる遠方リブを備え、カムホロワが各カムトラックから滑り落ちるのを回避する。
ロックスライド部材の個別の嵌合及び解離位置を定めるためにロックスライド部材と一方のハウジングとの間に作動的に関連されたラッチ手段は、大きな振動力又は過酷な機械的衝撃の作用のもとでも、フェールセーフ動作を発揮する。より詳細には、このラッチ手段は、ロックスライド部材の完全解離位置において、一方のコネクタのハウジングの側壁のくぼみに当接して、ロックスライド部材を解離位置に固定するための当接ボスを含む。
【0010】
また、本発明の実施形態では、一方のコネクタのハウジングは、第1の複数の端子を取り付けるためにその一方のコネクタのハウジングに固定保持された端子支持素子を含む。第2の複数の端子を取り付ける端子支持モジュラーインサートは、一方のコネクタのハウジングの関連開口に挿入される。取付位置において、端子支持モジュラーインサートは、対向する側壁から延びる弾力性を有するラッチアームの先端外側に設けた側部ラッチを上記関連開口の肩部にスナップ係合させて、上記ラッチアームの弾力性により、該端子支持モジュラーインサートが、上記端子支持素子に対して離接する横方向に変位可能とされる。
更に、上記固定取付の端子支持素子は、一方のコネクタのハウジングの一体的部分であり、そして標準的な1組の端子を含む第1の複数の端子を支持する。上記端子支持モジュラーインサートは、カスタマイズされた1組の端子を含む第2の複数の端子を支持する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
先ず、図1及び図2を参照すれば、本発明のフード付き電気コネクタ組立体1は、第1及び第2のコネクタ3、4と、カム機構2とを備えている。カム機構2は、図1、図2、図3ではコネクタ3、4が嵌合した位置で示され、そして図4、図5ではコネクタ3、4が解離した位置で示されている。コネクタ3、4は、図2、4に矢印で示された嵌合軸「X」を形成する。
良く理解するために、第1のコネクタ3は、図1では、第2のコネクタ4を伴わずに示され、端子支持モジュラーインサート5と、固定取付の端子支持素子6とが露出されている。そして図2ないし図5では、相補的嵌合の第2のコネクタ4がハウジングの一部分で示されている。嵌合する第2のコネクタ4の全体は図示されていない。というのは、第2のコネクタ4は、マルチワイヤケーブルコネクタに限定されるものではなく、自動車のコントロールユニットのような電気装置のハウジングの一部分であってもよいからである。(したがって、第2のコネクタのハウジングも「ハウジング4」と表現することにする。 )
【0012】
例えば、種々の標準的な車両用電気装置を中央のコントロールユニットに接続するために自動車業界で使用されている第1の複数の端子(図示せず)は、マルチワイヤケーブルコネクタの当業者によく知られたように、デテントラッチ7Aにより固定取付の端子支持素子6に保持される。
第2の複数の端子(図示せず)が端子支持モジュラーインサート5に保持され、これら端子は、例えば、自動車業界では特殊な機器に使用される1つ以上のカスタマイズされた端子セットを含む。好適な実施形態では、32個の端子が端子支持モジュラーインサート5に保持され、そして48個の端子が固定取付の端子支持素子6に保持され、80端子のマルチワイヤコネクタが形成される。
【0013】
図6に最も良く示すように、フード付き電気コネクタ組立体1を構成している第1のコネクタ3は、端子支持モジュラーインサート5を受け入れるためのリセプタクル即ち開口8を画成するハウジング7を備えている。
図1と共に図6、図7を参照すれば、端子支持モジュラーインサート5は、くさび状の側部ラッチ9、10を有し、これら側部ラッチ9、10は、モジュラーインサート5を図6の矢印Aの方向にリセプタクル8へと移動したときにリセプタクル8の肩部11、12にスナップ係合して端子支持モジュラーインサート5をリセプタクル8内に固定する。
【0014】
この浮動取付位置において、端子支持モジュラーインサート5は、くさび状の側部ラッチ9、10を支持するラッチアーム13、14の弾力性により、固定取付の端子支持素子6に対して図6の矢印Bで示された横方向に柔軟に移動され、従って、第2のコネクタ4を嵌合する広い余裕が形成される。リセプタクル8の内側側壁と側部のラッチアーム13、14との間には、側部ラッチアーム13、14を柔軟に変形する前にハウジング7に対して端子支持モジュラーインサート5をある程度横方向に移動できるようにする側部スペースがある。
別の好適な実施形態では、摩擦力で図6の矢印Cの縦方向に端子支持モジュラーインサート5をリセプタクル8内に固定するが、依然、浮動保持された端子支持モジュラーインサート5をハウジング7に対して自己調整移動することはできる。
【0015】
図6、7に参照番号15、16、17、19、20で示された端子受入空洞は、端子支持モジュラーインサート5及び固定取付の端子支持素子6に形成され、そのサイズ及び形状は、マルチワイヤケーブルの各端子(図示せず)に適合するようにされる。
又、図1及び図6から明らかなように、一対の側部溝21、22は、組立位置においてコネクタフード25の一対の長手方向リブ23、24を収容する。更に、ケーブルバインダ26がコネクタフード25に保持され、マルチワイヤケーブルのストレインレリーフを形成する。
図1、図2、図4と共に図11、図12を参照すれば、図11は、U字型ロックスライド部材27の斜視図であり、これは、一体成形部品であって、互いに平行に延びる2つの細長いアーム28、29を形成する。
【0016】
各々の細長いアーム28、29は、対をなす第1のカムトラック30−33、及び対をなす第2のカムトラック34−37を形成し、これらカムトラック対は、図4に示す嵌合軸Xに対して矢印E及びDで示す傾斜角を定める。各カムトラックは、図11及び図12にカムトラック30についてのみ示された内方に突出するリブ38を含み、そして例えば図2に示すように、各カムホロワ39−42を固定する。
図8ないし図10に示すように、対をなす第1のカムホロワ39、40及び43、44は、第1のコネクタ3のハウジング7の両側壁45、46から延びる。各カムホロワ39、40、43、44は、U字型ロックスライド部材27の組立位置において第1のカムトラック30、31、32、33の各内方に突出するリブ38の外側で横方向に延びる遠方リブ47、48を備えている。
【0017】
良く理解するために、図4、図8、図9及び図11を参照して、U字型ロックスライド部材27の組立を説明する。第1段階において、U字型ロックスライド部材27は、第1のカムホロワ39、43が第1のカムトラック30、32のアクセス開口49、50に入り、その後、第1のカムホロワ40、44が第1のカムトラック31、33のアクセス開口51、52に隣接するように、ハウジング7に対して配置される。U字型ロックスライド部材27を図6の矢印Bと反対の方向に移動して、第1のカムホロワ40、44を第1のカムトラック31、33に入れ、そしてラッチ53、54、55をハウジング7の側壁45、46の外面に乗せるようにする。ラッチ53、54、55は、くさび型の内方に突出する弾性素子54、55及び当接部53より成り、これらは、U字型ロックスライド部材27を更に移動したときに側壁45、46に乗せられてくぼみ56(側壁45についてのみ示す)に入り、U字型ロックスライド部材27をその解離位置即ち両コネクタ3、4を嵌合する前にとる位置に解除可能にラッチする。図11に示す当接部53は、図6、9に表れているくぼみ56の中に係合し、U字型ロックスライド部材27が不所望に外れないように保護する。
【0018】
U字型ロックスライド部材27のこの解離位置では、第1のコネクタ3を第2のコネクタ4に配置することができ、これらコネクタ3、4は、図4に示す前嵌合位置をとり、この位置では、第2のカムホロワ41、42(図2に嵌合位置で示す)及び反対側のカムホロワ(図示せず)が下方のアクセス開口57、58、59、60に挿入され、そしてU字型ロックスライド部材27によりカバーされる。
U字型ロックスライド部材27が先ず矢印Bと反対の方向に更に移動され、その後、図4の矢印Eの方向に移動された場合には、U字型ロックスライド部材27と第1のコネクタ3との間に嵌合方向Xの相対的移動が発生して、図5に示す変位「y」を生じさせる。更に、U字型ロックスライド部材27と第2のコネクタ4との間に嵌合方向Xの更なる相対的移動が生じて変位「z」を生じさせるが、これは、図4の矢印Dの方向にカムホロワ41、42(反対側のカムホロワも含む)に対してカムトラック34、35をスライドさせることにより生じる。その結果、本発明のカム機構によりx=z+yの全変位が得られる。
【0019】
嵌合方向Xの変位に加えて、矢印Eの方向のU字型ロックスライド部材27の移動は、ラッチ53、54、55をくぼみ56から出すように移動し、そして嵌合移動の終りに、側壁45のくぼみ61(側壁45についてのみ示す)へと移動する。
この位置では、U字型ロックスライド部材27は、図2及び図3に示す嵌合位置に解除可能に保持される。
フード付き電気コネクタ組立体1を嵌合解除する場合には、ロックスライド部材27を図6の矢印Bの方向にラッチ力に抗してスライドさせ、そしてカムトラックに対するカムホロワの相対的移動を逆に行い、図2及び図3の嵌合位置から図4の解除又は前嵌合位置へと変化させる。この位置では、第1のコネクタ3を第2のコネクタ4から容易に取り外すことができる。
【0020】
以上、本発明の好適な実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱せずに他の特定の形態でも本発明を実施できることが理解されよう。例えば、各カムトラックに対して異なる傾斜角を採用し、そして各カムトラックに沿って異なる傾斜角を使用して、嵌合力とロックスライド部材の変位との関係を最適化することも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるフード付き電気コネクタ組立体の斜視図で、U字型ロックスライド部材を閉位置即ち嵌合位置で示し、そして固定取付の端子支持素子及び端子支持モジュラーインサートを部分的に示した図である。
【図2】 図1のフード付き電気コネクタ組立体を相補的嵌合コネクタのハウジング部分と共に示す側面図である。
【図3】 図1のフード付き電気コネクタ組立体を図2の相補的嵌合コネクタのハウジング部分と共に示す前面図である。
【図4】 フード付き電気コネクタ組立体を相補的嵌合コネクタのハウジング部分と共に示す側面図で、U字型ロックスライド部材を解離位置で示す図である。
【図5】 図3と同様で、U字型ロックスライド部材を解離位置で示す図である。
【図6】 コネクタフードを外した状態で一方の電気コネクタのハウジング部分を示す斜視図で、端子支持モジュラーインサートに関連したリセプタクル及び固定取付の端子支持素子を示す図である。
【図7】 図6に示すコネクタのハウジング部分のリセプタクルに挿入されるべき端子支持モジュラーインサートの斜視図である。
【図8】 図6に示す一方の電気コネクタのハウジング部分を、コネクタフードを取り外しそして端子支持モジュラーインサートを挿入しない状態で示した上面図である。
【図9】 図8に示す一方の電気コネクタのハウジング部分を、コネクタフードを取り外した状態で示す側面図である。
【図10】 図8に示す一方の電気コネクタのハウジング部分を、コネクタフードを取り外した状態で示す前面図である。
【図11】 図6ないし10に示すコネクタのハウジング部分にスライド式に取り付けられるべきU字型ロックスライド部材を示す斜視図である。
【図12】 図11のU字型ロックスライド部材の側面図である。
【符号の説明】
1 フード付電気コネクタ組立体
2 カム機構
3 第1のコネクタ
4 第2のコネクタ
5 端子支持モジュラーインサート
6 端子支持素子
7 ハウジング
8 リセプタクルまたは開口
9、10 側部ラッチ
11、12 肩部
13、14 ラッチアーム
15−17 端子受入空洞
19、20 端子受入空洞
21、22 側部溝
23、24 長手方向リブ
25 コネクタフード
26 ケーブルバインダ
27 U字型ロックスライド部材
28、29 アーム
30−33 第1のカムトラック
34−37 第2のカムトラック
38 リブ
39、40 第1のカムホロワ
41、42 第2のカムホロワ
43、44 第1のカムホロワ
45、46 側壁
47、48 遠方リブ
49、50 アクセス開口
51、52 アクセス開口
53−55 ラッチ
56 くぼみ
57−60 アクセス開口
61 くぼみ
Claims (15)
- 第1及び第2のコネクタ(3、4)を備え、各コネクタは、互いに他のコネクタの端子に嵌合し得る複数の端子を取り付けるハウジング(7、4)を有し、両コネクタ(3、4)を嵌合及び解離するために嵌合軸(X)に沿ってハウジング(7、4)を互いに近付けたり離したりするためのカム機構(27、34−37、41、42)が設けられ、一方のハウジングにはロックスライド部材(27)が取り付けられ、このロックスライド部材(27)は、嵌合軸(X)の垂直方向に対して斜め(D)に延びるカムトラック(34−37)を含み、他方のハウジングは、ロックスライド部材(27)のスライド移動に応答して両コネクタを嵌合するためにカムトラック(34−37)へと突出するカムホロワ(41、42)を有し、
前記垂直方向に対して前記斜め(D)と逆方向に斜めに延びる経路(E)に沿ってスライド移動可能に上記ロックスライド部材(27)を取り付ける取付手段(30−33、39、40、43、44)を備えたことを特徴とするカム機構をもつ電気コネクタ組立体。 - 上記ロックスライド部材(27)を取り付ける上記取付手段(30−33、39、40、43、44)は、嵌合軸(X)に対して斜めに延びる更に別のカムトラック(30−33)を含み、そして
上記一方のハウジングは、上記更に別のカムトラック(30−33)へと突出する更に別のカムホロワ(39、40、43、44)を有する請求項1に記載のカム機構をもつ電気コネクタ組立体。 - 上記ロックスライド部材(27)は、ほぼU字型の一体成形された部分であって、一方のハウジングの両側に平行に延びる2つの細長いアーム(28、29)を有する請求項1又は2に記載のカム機構をもつ電気コネクタ組立体。
- 両カムトラック(30−37)の一方は、互いに異なる傾斜を有する少なくとも2つの領域を画成する請求項1、2又は3に記載のカム機構をもつ電気コネクタ組立体。
- 上記カムトラック(30−37)は、内方に突出するリブ(38)を含み、そして上記カムホロワは、放射状に延びる遠方リブ(47、48)を含む請求項1ないし4のいずれかに記載のカム機構をもつ電気コネクタ組立体。
- 上記ロックスライド部材(27)の別々の嵌合及び解離位置を定めるためにロックスライド部材(27)と一方のハウジングとの間に作動的に関連したラッチ手段(53、54)を含む請求項1ないし5のいずれかに記載のカム機構をもつ電気コネクタ組立体。
- 上記ラッチ手段(53、54)は、ロックスライド部材(27)の完全解離位置において上記一方のハウジングの側壁のくぼみ(61)に当接する当接ボス(53)を含む請求項6に記載のカム機構をもつ電気コネクタ組立体。
- 上記ラッチ手段(53、54)は、くさび状の内方に突出する弾性ラッチ素子(54)を含む請求項6又は7に記載のカム機構をもつ電気コネクタ組立体。
- 第1及び第2のコネクタ(3、4)を備え、各コネクタ(3、4)は、互いに他のコネクタの端子に嵌合し得る複数の端子を取り付けるハウジング(7、4)を有し、
更に、上記ハウジング(7、4)の一方のハウジング(7)に固定保持されそして第1の複数の端子を取り付ける端子支持素子(6)と、
第2の複数の端子を取り付ける端子支持モジュラーインサート(5)とを備え、該モジュラーインサート(5)は、上記一方のハウジング(7)の関連開口(8)に挿入され、
該端子支持モジュラーインサート(5)の対向する側壁から延びる弾力性を有するラッチアーム(13、14)の先端外側に設けた側部ラッチ(9、10)を上記関連開口(8)の肩部(11、12)にスナップ係合させて、上記ラッチアーム(13、14)の弾力性により、該端子支持モジュラーインサート(5)が、上記端子支持素子(6)に対して離 接する横方向に変位可能としてあることを特徴とする電気コネクタ組立体。 - 上記固定取付の端子支持素子(6)は、上記一方のハウジング(7)の一体的部分である請求項9に記載の電気コネクタ組立体。
- 上記固定取付の端子支持素子(6)は、標準的な1組の端子より成る第1の複数の端子を支持する請求項9または10に記載の電気コネクタ組立体。
- 上記端子支持モジュラーインサート(5)は、カスタマイズされた1組の端子より成る第2の複数の端子を支持する請求項9ないし11のいずれかに記載の電気コネクタ組立体。
- 両コネクタを嵌合及び解離するために嵌合軸(X)に沿って両ハウジングを互いに近付けたり離したりするためのカム機構(27、34−37、41、42)と、
一方のハウジングに取り付けられたロックスライド部材(27)とを備え、このロックスライド部材(27)は、嵌合軸(X)に対して斜めに延びるカムトラック(34−37)を含み、
他方のハウジングは、ロックスライド部材(27)のスライド移動に応答して両コネクタを嵌合するためにカムトラック(34−37)へと突出するカムホロワ(41、42)を有し、そして
上記ロックスライド部材(27)を取り付ける取付手段(30−33、39、40、43、44)が、嵌合軸(X)に対して非垂直方向に横に延びる経路(E)に沿ってスライド移動可能に移動される請求項9ないし12のいずれかに記載の電気コネクタ組立体。 - ロックスライド部材をハウジングに取り付ける方法であって、ロックスライド部材(27)は、ほぼU字型の一体成形された本体で、平行に延びる2つの細長いアーム(28、29)を有し、これら細長いアーム(28、29)の各々には2対のカムトラック(30−37)が形成され、一方の対のカムトラック(30―33)と他方の対のカムトラック(34―37)とは前記アームの延びる方向に対し互いに逆方向に斜めに延び、カムトラックの一方の対は、第1及び第2のカムトラックより成り、第1のカムトラック(30、32)は、上側からアクセスできるアクセス開口(49、50)を有し、そして第2のカムトラックは、上記細長いアーム(28、29)の長手方向にアクセスできるアクセス開口(51、52)を有し、そして上記ハウジングは、2つの側部主ハウジング壁の各々に第1及び第2のカムホロワ(39、40、43、44)を含み、上記方法は、
上記第1カムホロワ(39、43)を上記第1カムトラック(30、32)のアクセス開口(49、50)に配置し、
上記第2カムホロワ(40、44)を上記第2カムトラック(31、33)のアクセス開口(51、52)の隣接部に配置し、
上記ロックスライド部材(27)をそのアーム(28、29)の長手方向に移動し、そして
上記第2カムホロワ(40、44)を上記第2カムトラック(31、33)のアクセス開口(51、52)へ移動する
という段階を含むことを特徴とする方法。 - ロックスライド部材(27)及びハウジング(7)の関連ラッチ手段(53、54、61)を係合させ、そして
上記ロックスライド部材(27)をその解離位置へ移動する、
という段階を含む請求項14に記載のロックスライド部材をハウジングに取り付ける方法。
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