JP4420278B2 - 整合安定化機構及び電気コネクタ組立体を安定して整合させる方法 - Google Patents

Description

本発明は電気コネクタ組立体に使用されるコンタクト安定化機構に関し、より詳細には、電気コネクタにおいて作動可能な段付きキーイング／嵌合整合安定化機構に関する。

自動車及び他の車両に使用されている従来のコネクタ組立体は、いくつかのタイプの問題に直面していることが多い。例えば、一つの問題はコネクタ部品の係合の問題である。電気コネクタ組立体は嵌合の次にシール（封止）されるので、ひどい疲労及び不良が生ずる前に、対応するコネクタが相互に嵌合完了したかどうかを判断することは、不可能ではないが困難であることが多い。これは、特に車両が走行中である場合にはいつでも、静止している場合であってもエンジンが動いている間はいつでも生ずる振動をコネクタ組立体が受けると、特に懸念される。

別の問題は、振動中に必ず生ずる、電気コネクタ組立体内のコンタクトが規制なく過度に移動する問題である。従って、内部部品を適正に安定化するためにコンタクト安定化システムが考案された。しかし、このような従来のシステムは、組立体内部部品の適正な整合（alignment）を提供しておらず、従来の設計は内部部品の移動を許容してしまうので、組立体内部部品及び組立体ハウジング自体の不良が生ずる。

従来の安定化装置の別の問題は、特にコネクタハウジングが着座された後に内部部品自体がコネクタハウジング内に着座完了したかどうかを判断することが困難であるという問題である。実際、従来の安定化機構は、電気コネクタ組立体のプラグハウジング部品を安定化する適当な方法を提供していない。プラグハウジングはキャップハウジングに完全には捕捉されていないので、適当な部品安定化方法がないことは振動中に不良を生じさせる。

端子位置保証（ＴＰＡ）部材は、この問題に対処するために使用されてきた。例えば、ＴＰＡ部材は、ハウジングの前面すなわち嵌合部に仮係止される楔状構造をなす。ＴＰＡ部材は、電気コネクタ組立体、特に自動車産業で使用される電気コネクタに広く使用されている。ＴＰＡ部材は典型的には、コネクタ内の全ての部品が挿入完了位置にある場合にのみ適正位置に移動できる移動自在（浮動可能）部材である。そして、コネクタハウジングの残余部分に対して内部電気部品及び端子を着座完了させて所定位置にスナップ係合させるために、ＴＰＡ部材が内部電気部品及び端子を端子係合方向とは逆方向に押圧する。

他のタイプのＴＰＡ部材は、挿入可能な櫛歯を有する。ＴＰＡの櫛歯は、端子がコネクタ本体内に挿入完了した後にのみ取付け可能である。ＴＰＡの櫛歯は通常、端子の肩に係合し、ハウジングからの端子の引抜きを防止する。残念ながら、これら従来のＴＰＡ装置は、内部端子及び他のコンタクト部品が過度の振動中でも着座完了していることを十分に保証するものではない。また、従来のＴＰＡ装置は、組立体の内部部品の移動を防止するものではない。
米国特許第５９２８０３８号明細書 米国特許第６５１４０９８号明細書 特開２０００−３１１７４７号公報

このため、従来の機構は、嵌合した対の組立体に十分な安定性を提供していない。従来の機構がＴＰＡ部材を使用して２個の嵌合半体を整合させるが、このようなＴＰＡは振動問題を解消する利点を提供していない。一般的にＴＰＡは組立体内で浮動する部品であるので、コネクタシステム嵌合を安定化する助けにはならない。

従って、組立体の振動中に組立体内部部品の損傷を防止し、プラグハウジング及びキャップハウジングの正規嵌合を保証することによりコネクタシステムを安定化させる、電気コネクタ組立体で使用される新規な整合安定化装置に対するニーズがある。

従来のコンタクト安定化機構の上述の問題、不利及び欠点に鑑み、本発明の種々の実施形態が本明細書に開示される。本発明の実施形態の一利点は、電気コネクタ組立体内で作動可能な段付きキーイング／嵌合整合安定化機構を提供することである。本発明の実施形態の別の利点は、組立体内部部品を安定化する移動自在な端子位置保証部材を使用して、電気コネクタ組立体に使用される整合安定化機構を提供することである。本発明の実施形態のさらに別の利点は、振動中に組立体内部部品に対する損傷を防止する、電気コネクタ組立体に使用される整合安定化機構を提供することである。本発明の実施形態の別の利点は、異なるキーイングオプション及び整合能力を提供しながら、使用中に、嵌合した組立体の嵌合領域の安定性が増大する、電気コネクタ組立体に使用される整合安定化機構を提供することである。本発明の実施形態の更なる利点は、整合、キーイング及び安定性を全て達成するのに必要な付加要素の数が減少することである。

上述の利点を得るために、本発明の一側面によれば、電気コネクタ組立体を安定化させる整合安定化機構が提供される。ここで、整合安定化機構は、キャップハウジングユニットの内壁から突出する少なくとも１個の段付き部材を有するキャップハウジングユニットを有する。段付き部材は、第１部分及び第２部分を有する。端子位置保証部材は、段付き部材の第１部分を受容するよう構成されたガイドスロットを有する。プラグハウジングユニットは、段付き部材の第１部分を受容するよう構成された受容スロットを有する。段付き部材の第２部分は、プラグハウジングユニットの外壁上に着座する。プラグハウジングユニットは、キャップハウジングの内側に摺動可能且つ安定的に係止される。また、端子位置保証部材は、電気コネクタ組立体内を移動可能な部品である。さらに、段付き部材の第１部分は、プラグハウジングユニットの２表面の間に安定的に実装される。

また、本発明の実施形態に従った電気コネクタ組立体を安定的に整合させる方法は、段付き部材を係合位置に整合させる工程を具備する。ここで、段付き部材はキャップハウジングの内壁から外側に突出し、段付き部材は第１部分及び第２部分を有する。第２工程では、段付き部材の第１部分を端子位置保証部材内に構成されたガイドスロット内に押し込む。次に、段付き部材の第１部分は、プラグハウジング内に構成された受容スロット内に配置される。最後に、段付き部材の第２部分は、プラグハウジングの外壁上に配置される。本発明の実施形態によれば、プラグハウジングはキャップハウジングの内側に摺動可能且つ安定的に係止される。さらに、端子位置保証部材は電気コネクタ組立体内を移動可能な部品であり、段付き部材の第１部分はプラグハウジングの２表面の間に安定的に実装される。

本発明の実施形態は、従来の設計のいくつかの不利を克服するものであり、電気コネクタ組立体内で作動可能な段付きキーイング／嵌合整合安定化機構が設けられており、組立体内部部品を安定化させる移動自在の端子位置保証部材をさらに使用しているので、特に従来の整合安定化機構を凌駕する利点を有する。

本発明の実施形態の別の利点は、電気コネクタ組立体内で使用される整合安定化機構を設けており、振動中に組立体内部部品に対する損傷を防止することである。また、別の利点は、電気コネクタ組立体内で使用される整合安定化機構を設けており、異なるキーイングオプション及び整合能力を提供しながら、使用中に、嵌合した組立体の嵌合領域の安定性が増大することである。さらに別の利点は、整合、キーイング及び安定性を全て達成するのに必要な付加要素の数が減少することである。また、キャップハウジング部品内に電気コネクタ組立体のプラグハウジング部品を捕捉完了する新規な設計を提供することにより、振動中の不良が減少する。

上述の側面及び利点は、添付図面を参照して以下の本発明の詳細な説明からよりよく理解されるであろう。

上述したように、組立体の振動中に組立体内部部品の損傷を防止し、プラグハウジング及びキャップハウジングが正規嵌合することを保証することによってコネクタシステムを安定化する、電気コネクタ組立体で使用される新規な整合安定化装置に対するニーズがある。本発明の実施形態は、電気コネクタ組立体内において作動可能で、組立体内部部品を安定化させる移動自在の端子位置保証部材を使用する段付きキーイング／嵌合整合安定化機構を提供する。

また、本発明の実施形態は、振動中に組立体内部部品への損傷を防止し、異なるキーイングオプション及び整合能力を提供しながら、使用中に、嵌合した組立体の嵌合領域の安定性が増大する整合安定化機構を提供する。また、本発明の実施形態は、整合、キーイング及び安定性を全て達成するのに必要な付加要素の数が減少する新規な設計を提供する。

図１ないし図６を参照すると、本発明に従った構造及び方法の典型的実施形態が示される。図２ないし図５に示されるように、段付きキーイング／安定化構造１５は、キャップハウジングユニット１０内の内壁５５に沿って設けられている。安定化構造１５は、図１に示されるように、突起１５の一部分１７をＴＰＡ２６のスロット２４を通って進行し、その後プラグハウジング部品５のスロット２１内に進行する段付きに形成されている。キー突起１５はプラグハウジング５上の２表面３１，３２間に捕捉されるので、部分１７は、本実施形態ではほぼ水平である安定化嵌合を形成する。段付きキー１５の別の部分１９は、プラグハウジング嵌合壁２３の外側部分３３上に着座する。部分１９は、本実施形態ではほぼ垂直である安定化嵌合を形成する。ここで、主嵌合ラッチの方向を垂直方向とする。また、垂直及び水平の力の間で、プラグハウジング５は、主に段付きキー１５により、キャップハウジング１０の内部に効果的に捕捉される。

特に例示のために、電気コネクタ組立体１を安定化させる整合安定化機構が図１ないし図６に示される。整合安定化機構は、キャップハウジングユニット１０の内壁５５から突出する少なくとも１個の段付き部材１５を有するほぼ矩形のキャップハウジングユニット１０を具備する。ここで、段付き部材１５は、第１部分１７及び第２部分１９で終端する細長い軸部５１を具備する。第１部分１７は、本実施形態ではほぼ垂直である軸部５１から外側に突出する段付きキー部材である。面取りされた上面６０を有する第２部分１９は、段付き部材１５の軸部５１の頂上に配置される。

本実施形態の整合安定化機構は、好適にはさらに、段付き部材１５の第１部分１７を受容するよう構成されたガイドスロット２４を有する端子位置保証（ＴＰＡ）部材２６を具備する。図４は、キャップハウジングユニット１０からＴＰＡ２６を通って延び、プラグハウジング５のスロット２１（図１参照）に捕捉される段付きキー１５を示す断面図である。図４の詳細は、図４に示される整合安定化機構の拡大図である図５の内容を考慮すると、よりよく理解できるであろう。

図１に示されるように、整合安定化機構は好適には、段付き部材１５の第１部分１７を受容するよう構成された受容スロット２１を有するほぼ矩形のプラグハウジングユニット５をも具備する。ここで、段付き部材１５の第２部分１９は、プラグハウジングユニット５の外壁２３（図１参照）上に着座する。プラグハウジングユニット５は、キャップハウジングユニット１０の内側に摺動可能且つ安定的に実装される。すなわち、キャップハウジングユニット１０は、安定した整合が嵌合から得られるように、プラグハウジングユニット５を受容する寸法に設定され且つ構成される。

端子位置保証部材２６は好適には、電気コネクタ組立体１内を移動可能な部品からなる。段付き部材１５の第１部分１７はプラグハウジングユニット５の２表面３１，３２間に好適には安定して実装されるが、段付き部材１５の第２部分１９はプラグハウジングユニット５の外壁２３の外表面３３に沿って実装される。

図１に示されるように、プラグハウジング５は好適には、プラグハウジング５の外側ケース３４上に配置される把持係止爪２７をさらに具備する。また、係合部材２５及び係止アーム２９は、プラグハウジング５の外側ケース３４上に固定される。さらに、多岐領域４３がプラグハウジング５の嵌合部分６６内に区画される。ここで、嵌合部分６６は、図４に示される方法でキャップハウジング１０の対応する嵌合部分７６と嵌合する。本実施形態のプラグハウジング５は、図１に示されるように、嵌合部分６６の外壁６５に区画された１対のスロット３５，６７をさらに具備する。

図２に示されるように、キャップハウジングユニット１０は、キャップハウジング１０の外壁８０上に配置された把持爪５９及び係合爪５３をさらに具備する。ここで、係合爪５３は、図４に示されるように、プラグハウジング５の係合部材２５を受容する寸法に設定され且つ構成されている。キャップハウジング１０は細長の内壁５５を具備し、本実施形態ではこの内壁５５から段付き部材１５が突出する。図２に示されるように、細長の整合部材３７は、キャップハウジング１０の横内壁３９から外側に突出し、プラグハウジング５のスロット３５，６７の一方と係合するようになっている。さらに、図２に示されるように、本実施形態ではベース４５内に区画された複数の曲線開口４７を有するベース４５が、キャップハウジングユニット１０内に構成され、楔部材（ハウジングランス）４９に取り囲まれる。多岐領域４３、ベース４５、開口４７及び楔部材４９は、図２に示されていない他の内部電気部品を安定的に収容するよう作用可能である。

さらに、本発明の一実施形態に従った電気コネクタ組立体を安定的に整合させる方法が提供される。図６のフローチャートに示されるように、本方法は、係合位置に段付き部材１５を整合させる工程を具備する。ここで、段付き部材１５は、工程１００で、キャップハウジングの内壁５５から外側に突出し、第１部分１７及び第２部分１９を具備する。次の工程は、工程１１０で、段付き部材１５の第１部分１７を、端子位置保証部材２６内に構成されたガイドスロット２４内に押し込む工程を有する。次に、工程１２０で、段付き部材１５の第１部分１７を、プラグハウジング５内に構成された受容スロット２１内に配置する。最後に、工程１３０で、段付き部材１５の第２部分１９をプラグハウジング５の外壁２３上に配置する。

さらに、本発明によれば、プラグハウジング５は好適には、キャップハウジング１０の内側に摺動可能に且つ安定的に実装される。加えて、端子位置保証部材は好適には、電気コネクタ組立体１内で移動可能な部品である。段付き部材１５の第１部分１７は、プラグハウジング５の２表面３１，３２の間に安定的に実装される。

本発明の実施形態は、従来の設計のいくつかの不利を克服しており、電気コネクタ組立体内で作動可能な段付きキーイング／嵌合整合安定化機構が設けられており、組立体内部部品を安定化させる移動自在の端子位置保証部材をさらに使用しているので、従来の整合安定化機構を凌駕する利点を有する。

本発明の実施形態の別の利点は、電気コネクタ組立体内で使用される整合安定化機構を設けることで、振動中に組立体内部部品に対する損傷を防止することである。本発明の実施形態の別の利点は、電気コネクタ組立体内で使用可能である整合安定化機構を設けることで、異なるキーイングオプション及び整合能力を提供しながら、使用中に、嵌合した組立体の嵌合領域の安定性が増大することである。本発明の実施形態の更なる利点は、整合、キーイング及び安定性を全て達成するのに必要な付加要素の数が減少することである。また、本発明の実施形態の別の利点は、電気コネクタ組立体のプラグハウジング部品がキャップハウジング部品内に捕捉されることにより、振動中の不良が減少することである。

以上、特定実施形態を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の真髄及び範囲から逸脱することなく、変形することが可能であることは理解されよう。

本発明の一実施形態に従った整合安定化機構の斜視図である。 本発明の一実施形態に従った整合安定化機構の斜視図である。 本発明の一実施形態に従った整合安定化機構の側面断面図である。 閉状態の整合安定化機構の側面断面図である。 図４に示された整合安定化機構の拡大図である。 本発明の一実施形態の典型的方法を示すフローチャートでである。

符号の説明

５ プラグハウジング
１０ キャップハウジング
１５ 段付き部材
１７ 第１部分
１９ 第２部分
２１ 受容スロット
２３ 外壁
２４ ガイドスロット
２６ 端子位置保証部材
５５ 内壁

Claims (11)

1. プラグハウジングと嵌合する内壁から突出する少なくとも１個の段付き部材を有し、該段付き部材が第１部分及び第２部分を有するキャップハウジングと、
   前記段付き部材の前記第１部分を受容するよう構成されたガイドスロットを有する端子位置保証部材と、
   前記段付き部材の前記第１部分を受容するよう構成された受容スロットを有する前記プラグハウジングとを具備し、
   前記段付き部材の前記第２部分は、前記プラグハウジングの外壁上に着座することを特徴とする整合安定化機構。
2. 前記プラグハウジングは、前記キャップハウジングの内側に安定的に実装されることを特徴とする請求項１記載の整合安定化機構。
3. 前記端子位置保証部材は、前記整合安定化機構内を移動可能な部品であることを特徴とする請求項１記載の整合安定化機構。
4. 前記段付き部材の前記第１部分は、前記プラグハウジングの２表面間に安定的に実装されることを特徴とする請求項１記載の整合安定化機構。
5. 電気コネクタ組立体を安定化させる整合安定化機構であって、
   プラグハウジングユニットと嵌合する内壁から突出する少なくとも１個の段付き部材を有し、該段付き部材が第１部分及び第２部分を有するキャップハウジングユニットと、
   前記段付き部材の前記第１部分を受容するよう構成されたガイドスロットを有する端子位置保証部材と、
   前記段付き部材の前記第１部分を受容するよう構成された受容スロットを有する前記プラグハウジングユニットとを具備し、
   前記段付き部材の前記第２部分は、前記プラグハウジングユニットの外壁上に着座し、
   前記段付き部材の前記第１部分は、前記プラグハウジングユニットの２表面間に安定的に実装されることを特徴とする整合安定化機構。
6. 前記プラグハウジングユニットは、前記キャップハウジングユニットの内側に安定的に実装されることを特徴とする請求項５記載の整合安定化機構。
7. 前記端子位置保証部材は、前記電気コネクタ組立体内を移動可能な部品であることを特徴とする請求項５記載の整合安定化機構。
8. プラグハウジングと嵌合するキャップハウジングの内壁から外側に突出し且つ第１部分及び第２部分を具備する段付き部材を、係合位置に整合させる工程と、
   前記段付き部材の前記第１部分を、端子位置保証部材内に構成されたガイドスロット内に押し込む工程と、
   前記段付き部材の前記第１部分を、前記プラグハウジング内に構成された受容スロット内に配置する工程と、
   前記段付き部材の前記第２部分を、前記プラグハウジングの外壁上に配置する工程と
   からなることを特徴とする、電気コネクタ組立体を安定して整合させる方法。
9. 前記プラグハウジングは、前記キャップハウジングの内側に安定的に実装されることを特徴とする請求項８記載の電気コネクタ組立体を安定して整合させる方法。
10. 前記端子位置保証部材は、前記電気コネクタ組立体内を移動可能な部品であることを特徴とする請求項８記載の電気コネクタ組立体を安定して整合させる方法。
11. 前記段付き部材の前記第１部分は、前記プラグハウジングの２表面間に安定的に実装されることを特徴とする請求項８記載の電気コネクタ組立体を安定して整合させる方法。

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