JP4646123B2 - プラグ型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ロック機構を備えたプラグ型コネクタに関し、特に、自動車の乗員拘束システムの点火装置と電気制御装置とを電気的・機械的に接続するために好適なものに関する。

機械的に結合および取外しが可能であり、しかも電気的に結合された状態でロックすることができる、種々のプラグ型コネクタが知られている。このようなプラグ型コネクタ、特に、自動車の乗員拘束システムにおけるエアバッグおよび／またはベルトテンション装置などの点火装置と電子制御装置との間のような、安全上重要な接続に用いられるものについては、確実性が非常に厳しく求められる。すなわち、この種のコネクタは、（例えば、自動車の組立工程で）嵌合された後は、衝撃、急激な動揺、振動その他の機械的影響などのいかなる環境下でも勝手に外れてはならないのである。

このため、これらのプラグ型コネクタは、高い保持力を得るために、各種のロック手段（ブロッキング手段）を備えて構成される。これらの手段には、フレキシビリティ（柔軟性）とリジデティ（剛性）に関する高い諸要求がある。また、プラグ型コネクタには、プラグイン接続が可能でなければならない、言い換えると、コネクタハウジングから突出している接続部を接続相手の開口部に挿入できなければならないという要求もある。プラグ型コネクタは、正しいポジションにあれば（すなわち、接続部が相手ソケットに十分に深く挿入されて電気的な接続状態が形成されると）、ロック手段が、もはや解除不可能か、相当の大きさの力を加えるか、機械的にロックを解除することによらなければ接続を切り離すことができないほどの、大きな保持力を発揮するようにされている。

ロック式のプラグ型コネクタは、しばしば、別に作られたフレキシブルな接続部とリジッドなロック手段とによって構成される。このようなプラグ型コネクタでは、コネクタハウジング上に突き出す接続部がソケットに挿入されることによりプラグイン接続が行われる。ここで、接続部は、一方向の案内手段としても構成され、機械的に拘束および／または固定する手段としても構成される。ソケット中でコネクタ自身の確実な保持力を発生したり、プラグ型コネクタのわずかな保持力を生じたりする、（ブロッキングキーの活性化による）スライド部やその他の機械的動作部の移動（前記キーはよりリジッドで確実な要素が導入されたプラグ型コネクタをロックする）が、アシストされ全体的な保持力が増加するのである。

プラグ型のコネクタは、いずれも必要な保持特性を同様に持ちながら、ソケットへの挿入後はプラグ型コネクタ部分に付加的な機械的動作を必要としないものも知られている。このようなプラグ型コネクタの嵌合は、ロック手段にフレキシブルな部分が存在することによって可能になる。接続状態の確実なロックは、コネクタの挿入操作によって生じ、それ以上の操作を必要としない。これにより、アセンブル時間が減少し、機械的ロックの適用忘れを防ぐこともできる。DE 102 02 920 A1号公報には、この種のプラグインコネクタの一例が記載されている。
ドイツ国公開特許公報 DE 102 02 920 A1号

しかし、この種のコネクタには、相手ソケットに挿入する際に、嵌合したコネクタの保持力とは逆向きで保持力に応じた大きさの挿入力を加えなければならないという問題がある。すなわち、この種のコネクタでは、その高い保持力に応じて、必然的に大きな挿入力が必要とされるのである。

このような問題をふまえて、本発明は、挿入操作の間にロックが行われ、プラグイン接続を行うために加えなければならない挿入力が従来のコネクタの挿入力よりも十分に小さく、しかも大きな機械的保持力を有する、ロック式プラグ型コネクタを提供することを目的とする。さらに、本発明は、構成を簡単にして、製造過程におけるコストをできるだけ低く維持することをも目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係るプラグ型コネクタは、相手ソケットに受容されてロックされるプラグ型コネクタであって、ロック手段を有する接続部を含むハウジングと、ハウジングカバーと、ロック部を有する部分カバーと、を実質的に備え、前記部分カバーのロック部が、少なくとも１つの切欠部の縁部に配置された少なくとも１つのロック舌片であり、前記ロック手段および前記ロック部が、協働して、前記相手ソケットに受容された前記接続部をロック可能であるように構成されている。

本発明によれば、コネクタが相手ソケットに受容されると、部分カバーのロック舌片の外側面に形成されたロック突起が、コネクタハウジングの接続部のロック手段のすぐ後方に位置し、挿入操作中に前記ソケット中の環状の溝にラッチ係止するので、コネクタの相手ソケットとの嵌合状態を確実に保持することができる。

以下に、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで、同様の構成部分には同一の参照符号を付して、説明の繰返しを省略する。また、コネクタについて、便宜的に、相手ソケットと対向する側を下側とし、その反対側を上側とする。また、図示していない電線が接続される側を後側とし、その反対側を前側とする。さらに、縦方向とはコネクタの嵌合方向を指し、横方向とはこれに直交する方向を指すものとする。

本発明の第１の実施形態は、部分カバーが、当該部分カバーの後端に向けて縦方向に延びる２つの互いに平行してスロット状切欠部を有する、ロック式のプラグ型コネクタである。このスロット状の切欠部は、部分カバーの後端縁が連続しないように、部分カバーの端部まで延びていることが望ましい。本実施形態では、部分カバーの各ロック舌片が、スロット状の切欠部の外側の縁に設けられ、ロック舌片の平坦またはわずかに湾曲した内面がスロット状切欠部の外側面と同一面で終端するようにされている。部分カバーのスロット状切欠部の奥行は、ロック舌片の幅に対応している。すなわち、スロット状切欠部は、ロック舌片よりも、わずかに深く広幅にされている。このロック舌片は、前記部分カバーの後端縁から僅かに内側にオフセットして形成されることが望ましい。

図１は、ハウジング８から突出する接続部８１を受容してロックすることにより、ソケット６と共にプラグ型コネクタ組立体２（図３参照）を構成する、コネクタ４の分解図である。このコネクタ４は、自動車の乗員拘束システムの点火装置と電気的な制御装置の間を電気的および機械的に接続するために、特に好適なものである。

コネクタ４は、接続部８１およびロック手段８２を有するハウジング８、ハウジングカバー１０、および、それぞれの端部にロック突起が形成された２つのロック舌片１２１を有する部分カバー１２から構成されている。ハウジング８には、これに接続される電線やスプリングコンタクト（図示せず）などの部材が受容される。ハウジングカバー１０は、ハウジング８に配置される各部材を保護するためのものであり、２つの舌片１０１と、ハウジング８の対応する位置にある各孔８３にそれぞれ挿入されてロックされる４つのラッチ爪１０２とを備えている。部分カバー１２の２つのガイド舌片１２３は、ハウジングカバー１０の対応する位置にある各孔１０３にそれぞれ挿入され、舌片１０１に沿って部分カバー１２を下向きに案内する。組立てられた状態では、部分カバー１２のロック舌片１２１が、ハウジングカバー１０の前側の狭幅部１０４を囲む。そして、コネクタ４がソケット６に完全に挿入された状態では、部分カバー１２のロック突起１２２が、ハウジング８の接続部８１のロック手段８２とは反対側であって湾曲部８５のすぐ上に位置する。舌片１０１はわずかに湾曲しており、これらの輪郭は、ほぼ円筒状の接続部８１の外形に一致し、あるいは湾曲部８５の外形の外側に位置する。接続部８１のロック手段８２およびロック突起１２２は、湾曲部８５と共に、ソケット６に挿入されたコネクタ４を機械的にロックする。また、部分カバー１２の両側部１２４は、コネクタ４の嵌合時にはハウジングカバー１０およびハウジング８を囲む。この両即部１２４は、係止爪１２５と、ハウジング８の対応位置に配置されているラッチ爪８４を受容する切欠部１２６、および凹部８６によって、コネクタ４に係止される。

図２は、ハウジング８、ハウジングカバー１０、および、部分カバー１２の３つが組立てられて構成された状態のコネクタ４を示す。部分カバー１２の両側部１２４は、ハウジングカバー１０とハウジング８を囲み、係止爪１２５を横から掛けてハウジング８に係止される。ロック舌１２１のロック突起１２２は、ロック手段８２のすぐ後方であってハウジング８の湾曲部８５（例えば、円筒状の一部として構成される）よりも上方に位置している。この湾曲部８５は、ロック舌片１２１の係合部となる。部分カバー１２の上面１２８のスロット状切欠部１２７は、コネクタのロック手段の柔軟性を増加させるように作用する。部分カバー１２またはスロット状切欠部１２７によって区画される部分の下方で、ハウジングカバー１０は、凹部１０６を構成する。この凹部１０６は、部分カバーのロックを解除するための工具(スクリュードライバー等)を導入するために使用される。

上述したように、部分カバー１２は、その上面１２８の後端側に、互いに平行にコネクタ４の縦方向に延びる２本のスロット状の切欠部１２７を有している。このスロット状の切欠部１２７は、部分カバー１２の後端に達するようにされて、部分カバー１２の後端縁が連続していないことが望ましい。本実施形態では、各ロック舌片１２１（平坦またはわずかに湾曲し、内側面はスロット状切欠部１２７の外側の面と同一面で終わる）は、スロット状の切欠部１２７の外側の縁に位置しているが、これに限られるものではない。部分カバー１２のスロット状切欠部１２７は、ロック舌片１２１よりも、奥行きがわずかに大きく、広幅である。ロック舌片１２１は、部分カバー１２に、その後端からわずかに内側にオフセットして形成され、スロット状切欠部１２７の外側の縁に位置している。

部分カバー１２の上面１２８のスロット状切欠部１２７は、上面１２８のフレキシビリティを増加させ、したがって、ロック舌片１２１のフレキシビリティをも増加させる。このように、ロック舌片１２１は、ソケット６の環状溝６１（図４）にロック突起１２２を係合させるために必要な動きを、切欠部なしの場合よりも実質的により容易に行うことができる。これにより、コネクタ４をソケット６に挿入するために必要とされる挿入力がかなり減少する。コネクタ４とソケット６との関係は、図３および図４に示される。

図３は、プラグ型コネクタ４がソケット６に対して半ロック位置にある状態を示す。すなわち、コネクタ４は、ソケット６に挿入されてロックされようとしている状態にある。

図４は、プラグ型コネクタ（組立体）２のロック機構を示す。図示されている状態では、コネクタ４の接続部８１がソケット６に所定の深さまで挿入されておらず、未だロックされていない。ソケット６は、内壁の周囲に環状溝６１を備え、底部には接続ピン６２を備えている。接続ピン６２は、コネクタ４が挿入される間に、スプリングコンタクト４１に囲まれる。また、図示されている状態では、部分カバー１２のロック舌片１２１のロック突起１２２は、未だソケット６の環状溝６１に位置していない。 このロック舌片１２１は、ロックを行うために、挿入操作時にプラグイン方向と反対に動く必要がある。

なお、部分カバーの全ての端縁が連続するように、スロット状の切欠部を当該部分カバーの内側に形成することもできる。また、ロック舌片をスロット状切欠部の内側の縁に形成することもできる。つまり、部分カバーのスロット状切欠部とロック舌片とが連なっていることにより、このロック舌片およびスロット状切欠部がコネクタの他の部分に対して傾くことができるのである。この種の構成においては、いずれもスロット状切欠部およびロック舌片が互いに対称に軸方向に向くようにされる。

本発明の第２の実施形態は、部分カバーが、切欠部の端縁に向かって平面部を有している、ロック式のプラグ型コネクタである。この平面状の切欠部は、部分カバーの後端縁が連続しないように、部分カバーの後端側に位置することが望ましい。平面状切欠部の形状は、長方形であり、長方形の縦方向の各辺は部分カバーの仮想的な後端縁から始まることが好ましい。各ロック舌片はこの長方形の縦方向の各辺に設けられる。各ロック舌片の平坦あるいはわずかに湾曲した内面は、前記縦方向の辺と同一面で終端する。部分カバーの長方形の切欠部の横方向の長さは、少なくともロック舌片の幅に相当する。長方形の切欠部の横方向の両辺が、ロック舌片の奥行きよりもわずかに長いことが好ましい。ロック舌片は、部分カバーの後端からわずかに内部にオフセットして、部分カバーに形成されることが好ましい。

図５は、コネクタ４のケーシングカバー１０および部分カバー１２を示す分解図である。この実施形態では、前述したように、部分カバー１２が平面状の切欠部１２９を有している。この切欠部１２９は、図示されるように、部分カバー１２の後端に位置しており、当該部分カバー１２の後端縁は連続していない。平面状の切欠部１２９の形状は、部分カバー１２の仮想的な後端縁を含む長方形である。また、部分カバー１２の各ロック舌片１２１は、前記長方形の横方向の各辺に位置している。ロック舌片１２１の平坦なあるいはわずかに湾曲した内面は、この長方形の縦方向の辺をなす面で終端する。前記長方形の横方向の各辺は、両ロック舌片１２１よりも少し長く、広幅にされている。ロック舌片１２１は、部分カバー１２の、後端縁からわずかに内側にオフセットした位置に形成される。

ハウジングカバー１０は、嵌合時に部分カバー１２の平面状切欠部１２９のすぐ下方に位置する領域に、厚くされた領域である厚板部１０５を有する。 図示された実施形態では、厚板部１０５が、平面状切欠部１２９よりもわずかに小さい長方形として形成されているので、組立て状態では切欠部１２９を通して表面に現れる。この厚板部１０５は、材料の厚さを増加させたり、および／または、異なる材料の層を接着するなどにより形成される。

図６は、部分カバー１２に平面切欠部１２９を有するコネクタ４の、組立てられた状態を示す。部分カバー１２がコネクタハウジング８にラッチ係合されると、ハウジングカバー１０の厚板部１０５は、切欠部１２９の直下に位置し、その表面が部分カバー１２の上面１２８と同一（あるいはわずかに上下した）面に位置するように当該切欠部から現れる。

これらの実施形態により、部分カバー１２のロック舌片１２１の動きと、コネクタ４や部分カバー１２の他の部分の動きとが、少なくとも部分的に分離される。

なお、前記部分カバー１２の切欠部は、スロット状または長方形であるとしたが、正方形やその他の形状であってもよい。また、前記部分カバーの端縁に必ずしも接している必要はなく、部分カバーの表面の任意の位置に形成することもできる。本実施形態においては、部分カバー１２の切欠部は、常にロック舌片１２１に連なるようにされている。

本発明の特に好適な実施形態は、部分カバーの平面状切欠部の下方に位置する部分に厚くされた領域（以下、厚板部）を有する、ロック式コネクタである。この第３の実施形態で、コネクタハウジングの基本構成を異ならせる場合には、特にハウジングカバーを異なるコンポーネントにしてもよい。この厚板部は、材料の厚さを増したり、および／または、異なる材料の層を接着することによる。また、この厚板部は、その形状が前記平面状切欠部の形状あるいは平面切欠部の形状に対応し、平面切欠部を通して組立時に全体が現れるように形成されている。この厚板部の表面は、少なくとも前記部分カバーの表面と同じ高さの面で終わるか、わずかに突き出す。

この実施形態は、部分カバーのロック舌片の動きと、コネクタあるいは部分カバーの他の部分の動きが、少なくとも一部において分離されている形態を示す。

挿入されるガイド舌片の適度な柔軟性を確保するために、プラグ型コネクタ（特に部分カバー）は、可撓性材料、好ましくはプラスチック材料によって形成される。

本発明に係るロック式コネクタによれば、部分カバーに切欠部を設けたことにより、接続の確実性に悪影響を及ぼすことなく挿入力を大幅に減少することができる。しかも、本発明に係るプラグ型コネクタは、低コストで単純な構成であるため、生産に適するものである。

もちろん、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念の範囲内で様々に変形させることができるものであり、それぞれ単独に、または、これらを組み合わせて構成することもできるものである。

前記コネクタのソケットへの挿入時には、ロック舌片が、環状溝の中へのラッチために逆向きの動きを行わなければならない。前述した従来タイプのコネクタでは、このために、部分カバーの全体（少なくとも部分カバーの側面の輪郭）が一様に動かなければならなかった。しかし、部分カバーは、コネクタハウジングとしっかり連結されており、それ自体もリジッドであった。このため、コネクタをソケットに挿入するために加えなければならない挿入力のほとんどは（少なくとも部分的には）、部分カバーまたは当該部分カバーのカバープレートの剛性によって決定されてしまう。

これに対して、本発明においては、部分カバーのカバープレートが、その表面が連続的に構成されておらず、少なくとも１つのロック舌片に直接に隣接する少なくとも１つの切欠部を備えている。これがコネクタのロック手段の機械的な柔軟性を増し、前述したタイプにおけるロック式コネクタの挿入力が低減される。すなわち、これにより、ロック舌片の動きと、部分カバーあるいはコネクタ全体の動きが、（少なくとも部分的には）相互に切り離される。

本発明に係るコネクタの一つの実施形態を示す分解図である。 本発明に係るコネクタの組み立てられた状態の外観の一例を示す斜視図である。 本発明に係るプラグ型コネクタの半ロック状態を示す斜視図である。 図３のプラグ型コネクタの一断面を示す図である。 本発明に係るコネクタの別の実施形態を示す分解図である。 本発明に係るコネクタの別の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

２ プラグ型コネクタの組立体
４ コネクタ
６ ソケット
８ ハウジング
１０ ハウジングカバー
１２ 部分カバー
８１ 接続部
８２ ロック手段
８５ 湾曲部
８６，１２６ 凹部
１２１ ロック舌片
１２２ ロック突起
１２７，１２９ 切欠部

Claims (12)

1. 相手ソケットに受容されてロックされるプラグ型コネクタであって、
   ロック手段を有する接続部を含むハウジングと、ハウジングカバーと、ロック部を有する部分カバーと、を実質的に備え、
   前記部分カバーのロック部が、少なくとも１つの切欠部の縁部に配置された少なくとも１つのロック舌片であり、
   前記ロック手段および前記ロック部が、協働して、前記相手ソケットに受容された前記接続部をロック可能であり、
   前記部分カバーの少なくとも１つの切欠部が、スロット状であることを特徴とするプラグ型コネクタ。
2. 前記部分カバーの少なくとも１つのスロット状切欠部が、当該部分カバーの少なくとも１つのロック舌片の少なくとも１つの内面と同一面を有することを特徴とする請求項１記載のプラグ型コネクタ。
3. 前記部分カバーの少なくとも１つのスロット状切欠部が、当該部分カバーの後端まで延びていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラグ型コネクタ。
4. 前記部分カバーの少なくとも１つのスロット状切欠部の奥行が、前記ロック舌片の少なくとも幅に一致していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラグ型コネクタ。
5. 前記部分カバーの少なくとも１つの切欠部が、平面状であることを特徴とする請求項１記載のプラグ型コネクタ。
6. 前記部分カバーの平面状切欠部が、当該部分カバーの少なくとも１つのロック舌片の少なくとも１つの内面と同一面を有することを特徴とする
   請求項５記載のプラグ型コネクタ。
7. 前記部分カバーの平面状切欠部が、当該部分カバーの後端縁まで延びていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のプラグ型コネクタ。
8. 前記コネクタハウジングの、前記部分カバーの少なくとも１つの切欠部の下方に位置する部分が、前記部分カバーの上面から突出していることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のプラグ型コネクタ。
9. 前記コネクタハウジングの、前記部分カバーの少なくとも１つの切欠部の下方に位置する部分が、厚板部であることを特徴とする請求項８記載のプラグ型コネクタ。
10. 前記部分カバーの上面から突出する部分の形状が、当該部分カバーの切欠部の形状に対応していることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のプラグ型コネクタ。
11. 前記部分カバーが、可撓性材料により形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のプラグ型コネクタ。
12. 前記接続部が、円筒形状の一部をなす湾曲部から構成され、前記ロック舌片が前記湾曲部により径方向に係止することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のプラグ型コネクタ。

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