JP6282351B2 - コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の第１のプラグコンタクト要素が配置された第１のコネクタケーシングと、複数の第２のプラグコンタクト要素が配置された第２のコネクタケーシングとで構成された電気的なコネクタ装置であって、前記第２のコネクタケーシングが、力増幅手段によって互いに対して変位可能な、包囲ケーシング及びコンタクト支持インサートから成り、該コンタクト支持インサートが前記第２のプラグコンタクト要素を収容するための複数の収容開口部を備えており、前記第１及び第２のコネクタケーシングがそれぞれ少なくとも１つのケーシング壁部を有しており、該ケーシング壁部が、互いに結合された前記コネクタケーシングにおいて、互いに平行な部分を備えており、該部分間にシールが配置されており、該シールが、互いに結合された前記コネクタケーシングにおいてそれぞれ前記第１及び第２のコネクタケーシングの少なくとも１つのケーシング壁部に接触している、前記コネクタ装置に関するものである。

このようなコネクタ装置は、特許文献１から知られている。

このようなコネクタのコネクタケーシングを結合するために、複数の成分で構成された接合力を作用させる必要がある。作用させるべきは、第１に、第１の電気的なプラグコンタクト要素と第２の電気的なプラグコンタクト要素の間の接触力であって、このとき、確実な電気的な結合の形成のために少なくともプラグコンタクト要素が第１のコネクタケーシングに弾性的に構成されており、第２に、ケーシング部分からシールへの押圧力であって、このシールは、良好なシール作用の達成のために圧縮される必要がある。さらに、コネクタケーシング間で生じる機械的な摩擦力は、ケーシング部分の公差の小さな形成によってわずかに保持することができるとともに、したがって以下で更に考察すべきではない。

コネクタ装置においては、接触力の合計が結合すべきプラグコンタクト要素の数に伴って増大するため、特に多極のコネクタにおいて、力増幅のための機械的な補助手段が設けられる。したがって、例えば特許文献２は、多極のコネクタ部分の結合のためにレバー機構が示されている。プラグコンタクト要素の結合がシールの圧縮と同時になされるため、接合過程に作用されるべき力はかなり大きく、その結果、快適な操作のためにできる限り大きなレバーアーム長さが必要であり、これにより、比較的大きな構造でかさばったレバー機構となってしまう。

これに代えて、例えば特許文献３に記載されているように、いわゆるＺＩＦコネクタが開発された。これらＺＩＦコネクタには、接合ストロークの最後の部分において初めて電気的な接触力がソケットコンタクトにおけるクランプスリーブの変位によって生じ、その結果、接合ストロークの大部分にわたって接触力が作用し得ない。シールの径方向の圧縮は、コネクタケーシングの接合によってなされるとともに、クランプスリーブの変位の段階で重なり合い、その結果、この最後の接合段階は、特に多極のコネクタにおいては作用し難い大きな操作力を必要とする。

他の可能性は、コネクタケーシングの第１の接合段階においてシールが圧縮され、その後第２の接合段階において初めてＺＩＦコネクタのクランプスリーブを操作することにある。これにより、シールへの力及び電気的なコンタクト要素のコンタクト力が次々と作用され、これにより互いに係合解除される。上述の特許文献１には、クランプスリーブ機構が力増幅スライダを介して操作可能であるコネクタが記載されている。

特許文献３のコネクタ装置においても、また特許文献１のコネクタ装置においても、いわゆるＺＩＦコネクタの使用が必要であるとともに設定されている。しかしながら、ＺＩＦコネクタは、その比較的複雑に構成されたクランプスリーブ機構によりかなりコストがかさむ。

独国特許発明第１０２００８０１２９２５号明細書 独国特許発明第１０１２８１８３号明細書 独国特許出願公開第１０２００５０４０９５２号明細書

本発明の課題は、シール力及び接触力の生成が切り離された、特に簡易かつ安価なコネクタ装置を得ることにある。

上記課題は、本発明により、第２のプラグコンタクト要素がコンタクト支持インサートに対して不動に配置されていること、コンタクト支持インサートが第１のコネクタケーシングに係合可能であること、及び包囲ケーシングが、力増幅手段の回転操作又は押し込み操作によってコンタクト支持インサートに対して変位可能であることによって解決される。

このとき、シールの圧縮は、有利にはここではＺＩＦコネクタを形成する必要がなく、したがって特に安価に製造可能な電気的なプラグコンタクト要素の完全な接合後に初めてなされる。したがって、コネクタ装置の本発明による構成は、極めて多数でない接続されるべき電気的なプラグコンタクト要素を有するコネクタに対して有利に使用可能である。

特許文献１から知られたコネクタ装置とは異なり、ここでは、コンタクト支持インサートのコネクタケーシングの接合後に第１のコネクタケーシングに固結され、包囲ケーシングがその他の装置に対して可動となっている。したがって、この包囲ケーシングは、力増幅手段の変位によって、第１のコネクタケーシングへの方向へ変位されることが可能であり、これにより、包囲ケーシングと第１のコネクタケーシングの間に配置されたシールが圧縮される。

このとき、好ましくは、シールが、コネクタケーシングの差し込み方向に関して軸方向へ押圧されることで径方向へ広がり、コネクタケーシングの壁部に対して押圧され、これにより、コネクタ装置の防湿性のシールが達成される。

好ましくは回転レバーとして形成され得る力増幅手段によって、比較的小さな力でシールのかなりの圧縮を達成することが可能であることが特に有利である。これに代えて、特許文献１から知られているように、力増幅手段がガイド傾斜部を有する、挿入方向に対して垂直かつ線形に変位可能なスライダとしても構成されることができる。ここでは不図示のこの構成では、スライダの操作によって、包囲ケーシングに連結されたガイドピンがガイド傾斜部内を移動する。

以下に、本発明によるコネクタ装置の実施例を図面に基づき図示するとともに詳細に説明する。

取付が完了したコネクタ装置を示す図である。 コネクタ装置の分解図である。 異なる取付段階におけるコネクタ装置の断面図である。 異なる取付段階におけるコネクタ装置の断面図である。 異なる取付段階におけるコネクタ装置の断面図である。 異なる取付段階におけるコネクタ装置の断面図である。 異なる取付段階におけるコネクタ装置の断面図である。 異なる取付段階におけるコネクタ装置の断面図である。 異なる取付段階におけるコネクタ装置の断面図である。

図１には本発明により構成されたコネクタ装置の互いに結合された２つのコネクタケーシング１，２が示されているが、第１のコネクタケーシング１は、主に第２のコネクタケーシング２によって覆われているとともに、係止突起１３及び係合フック１８のような個々の要素のみによって見て取れる。

このコネクタ装置の詳細は、図２の分解図によって明らかにされる。コネクタ装置は、第１及び第２のコネクタケーシング１，２並びにシール１１によって構成されており、このシールは、コネクタケーシング１，２の結合後にコネクタケーシング１，２の間に配置されているとともに、コネクタ装置内への湿気の侵入を防止するものである。

電気的なプラグコンタクト要素３，４は、図１及び図２には図示されていないが、図３及び図４の断面図及び図５において部分的に見て取れる。ここに図示された実施例では、第１のコネクタケーシング１は複数の電気的なコンタクトピン３を備えており、第２のコネクタケーシング２は複数の電気的なソケットコンタクト４を備えている。しかし、この割り当ては例示的なものであり、容易に逆にすることも可能である。

図２に更に示されているように、第１のコネクタケーシング１は取り囲むように閉鎖されたジャケット面２５を備えており、このジャケット面の外側に係止突起１３が形成されている。第１のコネクタケーシング１の端面は、押し込み開口部２４を備えている。取り囲むような端面のケーシングエッジ部２１には、コネクタケーシング１，２の結合がなされた後にリング状のシール１１が接触する。

第２のコネクタケーシング２は、３つのケーシング部分で構成されているとともに、コンタクト支持インサート６、包囲ケーシング５及び回転レバーから成っている。コンタクト支持インサート６には複数の収容開口部８を見て取ることが可能であり、この収容開口部にはここでは不図示の複数のソケットコンタクトをはめ込むことが可能である。加えて、係止レバー１２がコンタクト支持インサート６に形成されており、この係止レバーは、コネクタケーシング１，２の結合後に第１のコネクタケーシング１における係止突起１３と共に係止結合部を形成するものである。さらに、互いに一直線に整向された２つのベアリングピン１６がコンタクト支持インサート６に形成されている。

第２のコネクタケーシング２のプリアセンブリのために、包囲ケーシング５がコンタクト支持インサート６上へ押し込まれ、その後、コンタクト支持インサート６のベアリングピン１６が包囲ケーシング５の凹部２２から突出する。その後、弓状の回転レバー７が揺動可能にこれらベアリングピン１６に結合される。回転レバー７の互いに平行な側面には複数のガイド通路１７が形成されており、このガイド通路１７へ、包囲ケーシング５に形成されたガイドピン１５がはめ込まれる。回転レバー７のベアリングピン１６周りの揺動時には、ガイドピン１５がガイド通路１７に沿って移動し、これにより、コンタクト支持インサート６及び包囲ケーシング５が互いに相対的に変位する。

コンタクト支持インサート６のケーシング本体部上へリング状のシール１１が押し込まれ、その後、このシールがコンタクト支持インサート６のくびれた部分２６に接触し、シール１１が部分２６への移行範囲におけるエッジ２８に支持される。

第１のコネクタケーシング１を第２のコネクタケーシング２に結合するために、コンタクト支持インサート６が第１のコネクタケーシング１の押し込み開口部２４内へはめ込まれる。この取付段階の現在の状態が図５に図示されている。この断面図において、コンタクト支持インサート６が第１のコネクタケーシング１内へ押し込まれているもののまだその底面２７には達していないことがわかり、そのため、第１のコネクタケーシング１の一部を構成するプラグコンタクト要素３の一部をまだ見ることができる。包囲ケーシング５は、その内面において第１のコネクタケーシング１のジャケット面２５の一部と係合する。包囲ケーシング５の内側においてシール１１を見ることができる。

第１及び第２のコネクタケーシング１，２の更なる接合の際に、コンタクト支持インサート６の下端面が最終的に第１のコネクタケーシング１の底面２７に達し、これにより、図６に図示された取付状態が形成される。このとき、コンタクト支持インサート６に結合された弾性的な係止レバー１２が第１のコネクタケーシング１の係止突起１３に係合し、これによりコンタクト支持インサート６が第１のコネクタケーシング１に固定されている。

この接合段階中には、弾性的な係止レバー１２の揺動のためのわずかな力のほかに、第１及び第２のプラグコンタクト要素３，４の接触力のみが作用し得る。プラグコンタクト要素３，４は、図３及び図４において示唆的に見ることができる。ここで、図３は、別の断面図において図６と同様の取付状態を示している。

第１のコネクタケーシング１の一部を構成するプラグコンタクト要素３が図３において複数のコンタクトピンとして図示されている一方、第２のコネクタケーシング２の一部を構成するプラグコンタクト要素４は、それぞれ接続ケーブル１９に結合された複数のソケットコンタクト４を形成している。接続ケーブル１９の周囲にはそれぞれ１つのゴムシール２０が収容開口部８内に配置されており、このゴムシールは、コンタクト支持インサート６を介してコネクタ装置内へ湿気が侵入するのを阻止するものである。

シール１１は、第１のコネクタケーシング１内へのコンタクト支持インサート６の押し込み中に作用し得る接合力に何ら寄与しない。なぜなら、図５、図６及び特に図３において明らかに示されているように、シール１１がこの接合段階においてコネクタケーシング１，２によって圧縮されないためである。シール１１は、包囲ケーシング５の平面部分にも、またコンタクト支持インサート６の平面部分にも接触している。なぜなら、この接合段階では、これら部分の間に相対運動がなされず、加えるべき接合力への寄与を与えることができる摩擦もシール１１に生じないためである。

力によるシール１１の負荷は、両コネクタケーシング１，２及びこれに関連したプラグコンタクト要素の結合の完了後に初めて行われる。このことは回転レバー７を回転させることでなされ、その経過が異なる時点で図７〜図９に図示されている。

包囲ケーシング５に形成されたガイドピン１５が回転レバー７のガイド通路１７内へ移動することにより、包囲ケーシング５がコンタクト支持インサート６に対して変位する。このとき、係止レバー１２及び係止突起１３によってなされる第１のコネクタケーシング１でのコンタクト支持インサート６の固定により、包囲ケーシング５が第１のコネクタケーシング１に対して変位し、これによりシール１１が軸方向において、すなわちコネクタケーシング１，２の結合方向において圧縮される。軸方向の圧縮により、同時にシール１１の径方向の退避が生じ、これにより、シール１１が両コネクタケーシング１，２の内側のケーシング壁部９，１０に対してしっかりと押圧される。

このことは、特に図４から明らかに見て取れる。図３における位置と比較して、包囲ケーシング５がここでは第１のコネクタケーシング１に対して下方へ変位しており、これにより、シール１１は、第１のコネクタケーシング１のケーシングエッジ部２１上に載置され、包囲ケーシング５の少なくとも１つの内側のケーシング壁部９と、コンタクト支持インサート６の少なくとも１つの外側のケーシング壁部１０とに押圧されている。

回転レバー７の移動のために快適に作用される操作力は、その力を増幅する作用によって、良好なシール作用を達成するためにシール１１への比較的大きな押圧力へ変換される。加えて、有利には、この経過は、コネクタケーシング１，２の接合の過程及び差し込みコンタクト力の生成の過程とは切り離されている。

回転レバー７の回転後、その操作部分１４が係合フック１８に係合式に係止され、これにより、シール１１へのコネクタケーシング１，２の力作用は回転レバーの運動を越えても維持される。

図７〜図９に更に示すように、包囲ケーシング５の一部を構成するカラー部２９がその内側に成形された突起部３０を備えており、この突起部は、図９に図示された包囲ケーシング５の最終位置において、係止レバー１２と係止突起１３の間（縁取りされた範囲Ａ）の係止結合を不意の分離に対して保証するものである。同時に、係合フック１８に係合した回転レバー７の操作部分１４は、係止レバー１２のグリップ部分３１（縁取りされた範囲Ｂ）をロックしている。係止レバー１２のこの二重のロックによって、コネクタの不意の脱落が確実に阻止される。

コネクタケーシング１，２の分離のために、まずは係合フック１８が回転レバー７の操作部分１４から外されるべきである。回転レバー７の戻し揺動による包囲ケーシング５の変位の後初めて、突起部３０が、係止レバー１２と係止突起１３の間にある係止結合を解放し、この係止結合は、係止レバー１２のグリップ部分３１への押圧により外されることが可能である。

１ 第１のコネクタケーシング
２ 第２のコネクタケーシング
３ 第１のプラグコンタクト要素
４ 第２のプラグコンタクト要素
５ 包囲ケーシング
６ コンタクト支持インサート
７ 回転レバー（力増幅手段）
８ 収容開口部
９ ケーシング壁部
１０ ケーシング壁部
１１ シール
１２ 係止レバー
１３ 係止突起
１４ 操作部分
１５ ガイドピン
１６ ベアリングピン
１７ ガイド通路
１８ 係合フック
１９ 接続ケーブル
２０ ゴムシール
２１ ケーシングエッジ部
２２ 凹部
２３ 凹部
２４ 押し込み開口部
２５ ジャケット面
２６ 部分
２７ 底面
２８ エッジ部
２９ カラー部
３０ 突起部
３１ グリップ部分
Ａ，Ｂ 範囲

Claims (4)

1. 複数の第１のプラグコンタクト要素（３）が配置された第１のコネクタケーシング（１）と、複数の第２のプラグコンタクト要素（４）が配置された第２のコネクタケーシング（２）とで構成された電気的なコネクタ装置であって、前記第２のコネクタケーシング（２）が、力増幅手段（７）によって互いに対して変位可能な、包囲ケーシング（５）及びコンタクト支持インサート（６）から成り、該コンタクト支持インサート（６）が前記第２のプラグコンタクト要素（４）を収容するための複数の収容開口部（８）を備えており、前記第１及び第２のコネクタケーシング（１，２）がそれぞれ少なくとも１つのケーシング壁部（９，１０）を有しており、該ケーシング壁部が、互いに結合された前記コネクタケーシング（１，２）において、互いに平行な部分を備えており、該部分間にシール（１１）が配置されており、該シールが、互いに結合された前記コネクタケーシング（１，２）においてそれぞれ前記第１及び第２のコネクタケーシング（１，２）の少なくとも１つのケーシング壁部（９，１０）に接触している、前記コネクタ装置において、
   前記第２のプラグコンタクト要素（４）が前記コンタクト支持インサート（６）に対して不動に配置されていること、
   前記コンタクト支持インサート（６）及び前記第１のコネクタケーシング（１）がそれぞれ係止レバー（１２）及び係止突起（１３）を備えており、前記係止レバー（１２）と前記係止突起（１３）が係合することで、前記コンタクト支持インサート（６）が前記第１のコネクタケーシング（１）に係合可能であること、及び
   前記包囲ケーシング（５）が、前記力増幅手段（７）の回転操作又は押し込み操作によって前記コンタクト支持インサート（６）に対して変位可能であること
   を特徴とするコネクタ装置。
2. 前記力増幅手段（７）が回転レバーであることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
3. 前記力増幅手段（７）が、成形された複数のガイドピン又は挿入方向に対して傾斜して整向された複数のガイド溝を有する、前記コネクタケーシング（１，２）の挿入方向に対して垂直に可動なスライダであることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
4. 前記包囲ケーシング（５）が前記コンタクト支持インサート（６）に対して変位することで、前記シール（１１）が、前記コネクタケーシング（１，２）間で軸方向に圧縮され、これにより、径方向へ広がり、前記ケーシング壁部（９，１０）へ押圧されることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。

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