JP7077119B2 - コネクタアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグ点火機構のためのコネクタアセンブリに関する。

安全性、快適性、およびマルチメディアの領域においては、自動車の装備は近年急速に成長してきた。これらの新規な構成のすべては、電気的および機械的な追加の活動を必要とする。追加の電線およびコネクタシステムが、自動車に適合される必要がある。このことは、自動車生産における小型化の傾向を導いている。より小さい断面の電線が採用され、電気コネクタシステムはさらにより小さい寸法になっている。しかしながら、組み立ての際に管理可能なコネクタシステムを維持しようとした場合、小型化には限界が存在する。さらに、安全に関するプラグイン接続の場合に、コネクタの不完全な装着が排除されることを確実にする必要がある。実績のあるタイプのコネクタは、エアバッグ機器において確立されるようになった。特許文献１は、そのようなエアバッグコネクタを開示している。このコネクタは二次ロック手段を備え、自動車に広く使用されている。しかしながら、このコネクタは小型化されているにもかかわらず、一定のサイズを有する。接続された状態において、そのコネクタは相手側コネクタの外側に突出し、組み立ての際の非常に制限された空間において問題を引き起こし得る。小型化が、もはや管理が可能でないコネクタシステムを生み出し、且つフェライト本体のような大きい部品が収容される必要もあるので、問題を解決するために別の方法を見出す必要がある。

欧州特許出願公開第２ ９６６ ７３５号明細書

本発明の目的は、エアバッグ点火機構のためのコネクタアセンブリを提供することであり、このコネクタアセンブリは、組み立ての際の扱いが容易であり、確実な接続を提供し、制限された空間に適している。

その目的は、請求項１による電気コネクタアセンブリにより達成されている。

特に、エアバッグ点火機構のための電気コネクタアセンブリによる。プラグ本体を有するプラグは、第１ハウジング部およびプラグイン部を有する第２ハウジング部を備えている。ハウジング部はハウジング軸に沿って互いに相対移動可能であり、弾性要素は、互いに対してハウジング部を保持している。ハウジング部は、ハウジング軸に対して斜めになった第１スライド面を有する突起を、その表面上に備えている。相手側コネクタは、プラグのプラグイン部を受容し且つ電気的および機械的に接続するように形成されたプラグ受容部を備えており、プラグ受容部を部分的に取り囲んだカラーを備えている。カラーは、第１スライド面に相補的に配置された第２スライド面を備えている。プラグが接続されている間に、プラグはプラグ軸に整列され、スライド面が協働する。プラグ力が挿入方向においてプラグに加えられ、それにより第１スライド面は第２スライド面上をスライドし、第２ハウジング部は、弾性要素の復元力に対抗して、ハウジング軸に沿って第１ハウジング部から離れるように移動する。第２スライド面はカラー内の凹部において終端となっている。完全に組み立てられた状態において、突起は凹部と共に端面内に配置され、これにより弾性要素は突起を凹部内に引き込み、且つプラグ本体をプラグ受容部とロックする。

電気コネクタアセンブリは、プラグが完全に挿入された場合にのみ、プラグが相手側コネクタにロックされることを確実にしている。プラグが完全に挿入されていない場合、挿入力が除去されると、プラグは弾性要素により相手側コネクタから引き抜かれる。作業者はプラグが正確に挿入されていないことを直ちに視認し、その行程を繰り返し得る。しかしながら、プラグが正確に挿入された場合、突起は凹部内に跳ね入り、確実にプラグをロックする。プラグは複数の位置でロックされ、相手側コネクタに対して特に堅固にプラグを保持する。このロックの概念は、非常に平坦なプラグインコネクタのデザインを可能にしている。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項、明細書、および図面に見られている。

一実施形態によれば、プラグは第２ハウジング部内に保持された端子バネを備え、相手側コネクタは、長方形断面を有する端子ピンを備えている。端子部品のその選択は、本実施形態において特に有利であり、それは、端子要素が、プラグイン軸に関して互いに向かって直角に移動され、接触するためである。端子ピンは、ブレードの幾何形状がハウジング軸に沿って形成されるように形成され得る。結果として、ハウジングの製造公差は、補正され得る。端子バネは、ハウジング軸に沿って複数の接触位置において端子ピンに接触し得る。

特に好適に、端子バネは、プラグおよび相手側コネクタがプラグイン軸に沿って最終的な機械位置となり、且つ突起が凹部内に受容された後にのみ、端子ピンと電気的な接続を確立する。この構造は、コネクタアセンブリの嵌合の間の、端子要素の偶発的な接触および再解放を回避している。結果として、接触面はより少ないひずみとなり、寿命および信頼性が増大している。

さらなる実施形態によれば、プラグ本体は、最終的な機械位置において、挿入方向に対してカラーを越えて突出していない。プラグ本体はカラーにより取り囲まれており、これにより相手側コネクタから突出しない。結果として、プラグイン軸に沿ったコネクタアセンブリは、非常に平坦に形成されることが可能であり、非常に制限された搭載位置においてさえも、コネクタアセンブリを使用することが可能である。

特に好適に、プラグ本体は平坦な細長い形状を有し、プラグイン軸に対して直交したハウジング軸に沿ったその寸法は、プラグイン軸の方向の寸法よりも大きい。プラグイン軸に対して比較的平坦な構造のために、制限された空間においてコネクタアセンブリを使用することが可能である。

さらなる実施形態によれば、第１ハウジング部は、プラグイン軸に沿って整列された少なくとも１つのリブを備え、相手側コネクタは、プラグ受容部に面した側に少なくとも１つの溝を備え、プラグが接続されている間に、リブは溝内へとスライドする。リブおよび溝の相互作用は、プラグを相手側コネクタ内へと精密に案内することを可能にしており、その一方で、第２ハウジング部が移動された場合に、リブは第１ハウジング部を所定の位置に保持する。リブは、弾性要素がハウジング軸に沿った力を発揮した場合に、第１ハウジング部の移動を防止している。リブおよび溝の組み合わせが、挿入方向において挿入の際に第１ハウジング部を保持するために、第２ハウジング部が第１ハウジング部から離れるように移動する前に、リブは最初に溝と係合しなければならない。

特に好適に、リブおよび溝の複数の対が、不均一に分配されて設けられている。リブおよび溝の複数の対を使用した場合、一方では保持能力が増大し、他方ではこのことがコネクタアセンブリに関するコーディングオプション（coding option）に帰結する。結果として、所定のプラグが所定の相手側コネクタのみと接続されることが可能であるので、接続不良は組み立ての際に回避される。このことは、複数の類似した外観の相手側コネクタが並んで配列されている場合に、特に役立つ。

さらなる実施形態によれば、プラグ本体およびカラーは、プラグイン軸に関して長方形断面を有する。挿入位置が幾何形状により事前に決定されるので、長方形断面はプラグの挿入を容易にしている。

特に好適に、弾性要素は、プラグが相手側コネクタ内へと移動する間に、第１ハウジング部と第２ハウジング部との間で圧縮される。この構造は、このコネクタアセンブリにおいては、多様な異なった弾性要素の使用を可能にしており、異なった機器に関して異なった解決策に帰結する。さらに、構造は簡素であり、したがって頑丈である。

さらなる実施形態によれば、弾性要素はコイルバネである。コイルバネを弾性要素として使用することは、予見される多様な温度および振動の存在のために、自動車への使用に関して推奨される。コイルバネは好適に金属製であり、これらの要求に合致する。他の環境においての使用に関して、プラスチック製コイルバネも使用され得る。

さらなる実施形態によれば、相手側コネクタは、エアバッグ点火機構のハウジング壁に堅固に接続されている。製造コストを低く維持するために、相手側コネクタは、エアバッグハウジングのハウジング壁と一体に形成され得る。

さらなる実施形態によれば、第２ハウジング部はプラグが相手側コネクタ内に完全に挿入された場合に、カラーのロックスロット内に保持されるラッチを、その前端部に備えたウェブを備えている。この構造は追加のロック位置を提供し、これによりプラグはより堅固に相手側コネクタ内に保持される。この場合、ラッチは突起から離れて配置され、これによりロック位置はプラグ上に局所的に分配される。

さらなる実施形態によれば、ウェブは、第１ハウジング部を通じて延びている。この構造は、長いウェブを損傷から保護している。それに加えて、ウェブは第２ハウジング部をガイドするために使用可能である。そのようにして、プラグの安定性が増大している。

特に好適に、第１ハウジング部は、挿入方向においてウェブの前に取り付けられてラッチのロック解除を可能にした、可撓性の舌部を備えている。可撓性の舌部は、力が挿入方向に加えられた場合に、わずかに変形する。下にあるウェブは、挿入方向に変形されて、それによりラッチを解放する。その後、第２ハウジング部は、第１ハウジング部から離れるように移動することが可能となり、プラグは完全にロック解除される。

本発明は、添付図を参照するとともに、例示することのみにより有利な実施形態を参照して、ここに記載されている。

コネクタアセンブリを示した斜視図である。 相手側コネクタを示した斜視図である。 プラグを示した断面斜視図である。 プラグを示した分解図である。 コネクタアセンブリを示した斜視図であり、プラグと相手側コネクタとは離間されている。 コネクタアセンブリを示した斜視図であり、挿入行程の開始位置にある。 コネクタアセンブリを示した斜視図であり、最終位置に到達する直前の位置である。 コネクタアセンブリを示した斜視図であり、最終位置にある。

図１は電気コネクタアセンブリを示しており、相手側コネクタ１００は、エアバッグ点火機構のハウジング壁１と堅固に接続されている。プラグ本体２０を備えたプラグ１０は、第１ハウジング部４０、およびプラグイン部３０（図３）を有する第２ハウジング部５０を備えており、ハウジング部４０、５０は、ハウジング軸Ａに沿って互いに相対移動可能である。弾性要素９０（図３）は、ハウジング部４０、５０を一体に保持している。第２ハウジング部５０は、ハウジング軸Ａに対して斜めになった第１スライド面５２（図３）を有する突起５１をその表面上に備えている。プラグ本体２０は平坦で細長い形状であり、プラグイン軸Ｘに対して直交したハウジング軸Ａに沿ったその寸法は、プラグイン軸の方向の寸法よりも大きい。プラグ本体２０および相手側コネクタ１００は、プラグイン軸Ｘに関して長方形断面を有する。

図２はプラグ受容部１１０を有する相手側コネクタ１００を示しており、プラグ受容部は、プラグ１０のプラグイン部３０を受容し、電気的且つ機械的にプラグイン部３０を接続する。相手側コネクタ１００は、プラグ受容部１１０を部分的に取り囲んだカラー１０１を備えている。カラー１０１は、プラグイン軸Ｘに関して長方形断面を有する。カラー１０１は、第１スライド面５２と相補的に配置された第２スライド面１５２を備えている。第２スライド面１５２は、プラグイン軸Ｘに直交した面内に延びたカラー端縁１０２から、ハウジング軸Ａに対して所定の角度で挿入方向Ｙに延びている。長方形断面を有する端子ピン１１１は、プラグイン軸Ｘに沿ってプラグ受容部１１０から突出している。端子ピン１１１は、ハウジング軸Ａと整列されている。相手側コネクタ１００は、プラグ受容部１１０に面した側に、プラグ１０のリブ３２（図４）を受容するように形成された溝１０４を備えている。

図３は、第１ハウジング部４０および第２ハウジング部５０から形成されたプラグ本体２０を有する、プラグ１０の斜視図を示している。プラグ本体２０は、ハウジング軸Ａに沿って平坦な長方形の形状を有する。第２ハウジング部５０は、ラッチ６０を備えている。第１ハウジング部４０は可撓性舌部６２を備え、この舌部は、挿入方向Ｙにおいてラッチ６０の前に取り付けられており、ラッチ６０のロック解除を可能にしている。

図４は、プラグ１０の分解図を示している。端子バネ１６の形状の端子要素は、電線１２に取り付けられている。フェライト要素１４は電線１２を取り囲み、且つ端子要素を部分的に取り囲んでいる。フェライト要素１４および端子要素は、第２ハウジング部５０内に保持されている。この実施形態においては、第２ハウジング部５０は２つの部品から成る。ハウジングベース５０ｂは弾性要素９０を受容し、同様に端子要素およびフェライト要素１４を受容している。ハウジングカバー５０ａはハウジングベース５０ｂに固定され、第２ハウジング部５０を形成している。この実施形態においては、ウェブ５５は、ハウジングカバー５０ａからハウジング軸Ａに沿って延びている。ウェブ５５は、第１ハウジング部４０を通じて延びている。ウェブ５５の端部から、ラッチ６０がハウジング軸に沿って延びている。第１ハウジング部４０は、プラグイン軸Ｘに沿って整列されたリブ３２を備えている。ラッチ６０は、プラグ１０が相手側コネクタ１００内に完全に挿入された場合に、カラー１０１のロックスロット１６０内に保持されるように形成されている。この実施形態においては、弾性要素９０は２つのコイルバネ９０により形成されている。可撓性舌部６２は、挿入方向Ｙにおいてラッチ６０の前に取り付けられ且つラッチ６０のロック解除を可能にしており、第１ハウジング部４０のハウジング壁の切り取りによって形成されている。

図５は電気コネクタアセンブリを示しており、図示された位置において、プラグ本体１０および相手側コネクタ１００は、プラグイン軸Ｘと整列されているが、挿入行程はまだ始まっていない。

図６は、プラグイン軸Ｘと整列され且つ挿入行程が開始した、プラグ１０および相手側コネクタ１００を示している。プラグのリブ３２の一部は、相手側コネクタ１００の溝１０４内に受容され、プラグイン軸Ｘに対する移動の自由を制限している。プラグ１０のスライド面および相手側コネクタ１００のスライド面１５２は、互いに接触している。

図７は、最終位置の直前の位置に対応したプラグ１０の位置において、一体に接続されている間のプラグ（１０、１００）を示している。スライド面５２、１５２は協働して、挿入力Ｆｓが挿入方向Ｙにおいてプラグ１０に加えられ、それにより第１スライド面５２は第２スライド面１５２上をスライドする。第２ハウジング部５０は、ハウジング軸Ａに沿った弾性要素９０の復元力Ｆｒに対して、第１ハウジング部４０から離れる方向Ｒに離れるように移動する。第２スライド面１５２は、カラー１０１の凹部１５６において終端となっている。弾性要素９０は、第１ハウジング部４０と第２ハウジング部５０との間で圧縮され、一方でプラグ１０は、相手側コネクタ１００内に移動する。

図８は、完全に組み立てられた状態にあるコネクタアセンブリを示している。突起５１は、凹部１５６と共に端面Ｅ内にある。弾性要素９０は突起５１を凹部１５６内に引き込み、プラグ２０を相手側コネクタ１００とロックしている。端子バネ１６は、プラグ１０および相手側コネクタ１００がプラグイン軸Ｘに沿って最終的な機械位置となり、且つ突起５１が凹部１５６内に受容された後には、端子ピン１１１と電気的な接触を形成するのみである。プラグ本体２０は、その最終位置において、挿入方向Ｙの反対側にカラー１０１を越えて突出していない。ラッチ６０は、相手側コネクタ１００のロックスロット１６０内に受容され且つ保持されている。

１ ・・・ハウジング壁
１０ ・・・プラグ
１２ ・・・電線
１４ ・・・フェライト要素
１６ ・・・端子バネ
２０ ・・・プラグ本体
３０ ・・・プラグイン部
３２ ・・・リブ
４０ ・・・第１ハウジング部
５０ ・・・第２ハウジング部
５１ ・・・突起
５２ ・・・第１スライド面
５５ ・・・ウェブ
６０ ・・・ラッチ
９０ ・・・弾性要素
１００ ・・・相手側コネクタ
１０１ ・・・カラー
１０２ ・・・カラー端縁
１０４ ・・・溝
１１０ ・・・プラグ受容部
１１１ ・・・端子ピン
１５２ ・・・第２スライド面
１６０ ・・・ロックスロット

Claims (14)

1. 第１ハウジング部（４０）と、プラグイン部（３０）を有する第２ハウジング部（５０）と、を備えたプラグ本体（２０）を有するプラグ（１０）であって、前記ハウジング部（４０、５０）は、ハウジング軸（Ａ）に沿って互いに対して相対移動可能であり、弾性要素（９０）は、前記ハウジング部（４０、５０）を互いに対して保持しており、前記第２ハウジング部は、前記ハウジング軸に対して斜めになった第１スライド面（５２）を有する突起（５１）を、その表面上に備えた、プラグ（１０）と、
   該プラグのプラグイン部を受容し、且つ電気的および機械的にプラグイン部を接続するように形成されたプラグ受容部（１１０）を備えた相手側コネクタ（１００）であって、該相手側コネクタは、前記プラグ受容部を部分的に取り囲んだカラー（１０１）を備え、該カラーは、前記第１スライド面と相補的に設けられた第２スライド面（１５２）を備えた、相手側コネクタ（１００）と、
   を備えた、エアバッグ点火機構のための電気コネクタアセンブリであって、
   前記プラグ（１０、１００）はプラグイン軸（Ｘ）と整列され、前記プラグが接続されている間に、前記スライド面（５２、１５２）は協働し、プラグ力（Ｆｓ）が挿入方向（Ｙ）において前記プラグに加えられ、それにより前記第１スライド面（５２）は前記第２スライド面（１５２）上をスライドし、前記第２ハウジング部は、前記弾性要素の復元力（Ｆｒ）に対抗して、前記ハウジング軸に沿って前記第１ハウジング部から離れるように移動し、前記第２スライド面は前記カラー内の凹部（１５６）において終端となっており、完全に組み立てられた状態において、前記突起（５１）は前記凹部と共に端面（Ｅ）内に配置され、これにより前記弾性要素は前記突起を前記凹部内に引き込み、且つ前記プラグ本体を前記相手側コネクタとロックする、電気コネクタアセンブリ。
2. 前記プラグ（１０）は、前記第２ハウジング部（５０）内に保持された端子バネ（１６）を備え、前記相手側コネクタ（１００）は、長方形断面を有する端子ピン（１１１）を備えている、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
3. 前記端子バネ（１６）は、前記プラグ（１０）および前記相手側コネクタ（１００）が前記プラグイン軸（Ｘ）に沿って最終的な機械位置となり、且つ前記突起（５１）が前記凹部（１５６）内に受容された後にのみ、前記端子ピン（１１１）と電気的な接続を確立する、請求項２に記載の電気コネクタアセンブリ。
4. 前記プラグ本体（２０）は、最終的な機械位置において、前記挿入方向（Ｙ）に対して前記カラー（１０１）を越えて突出していない、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
5. 前記プラグ本体（２０）は平坦な細長い形状を有し、前記プラグイン軸（Ｘ）に対して直交した前記ハウジング軸（Ａ）に沿ったその寸法は、前記プラグイン軸の方向の寸法よりも大きい、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
6. 前記第１ハウジング部（４０）は、前記プラグイン軸（Ｘ）に沿って整列された少なくとも１つのリブ（３２）を備え、前記相手側コネクタ（１００）は、前記プラグ受容部（１０）に面した側に少なくとも１つの溝（１０４）を備え、前記プラグが接続されている間に、前記リブは前記溝内へとスライドする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
7. リブ（３２）および溝（１０４）の複数の対が、不均一に分配されて設けられている、請求項６に記載の電気コネクタアセンブリ。
8. 前記プラグ本体（２０）および前記カラー（１０１）は、前記プラグイン軸（Ｘ）に関して長方形断面を有する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
9. 前記弾性要素（９０）は、前記プラグ（１０）が前記相手側コネクタ（１００）内へと移動する間に、前記第１ハウジング部（４０）と前記第２ハウジング部（５０）との間で圧縮される、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
10. 前記弾性要素（９０）はコイルバネである、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
11. 前記相手側コネクタ（１００）は、エアバッグ点火機構のハウジング壁（１）に堅固に接続されている、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
12. 前記第２ハウジング部（５０）は、前記プラグ（１０）が前記相手側コネクタ（１００）内に完全に挿入された場合に、前記カラー（１０１）のロックスロット（１６０）内に保持されるラッチ（６０）を、その前端部に備えたウェブ（５５）を備えている、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
13. 前記ウェブ（５５）は、前記第１ハウジング部（４０）を通じて延びている、請求項１２に記載の電気コネクタアセンブリ。
14. 前記第１ハウジング部（４０）は、前記挿入方向（Ｙ）において前記ウェブの前に取り付けられて前記ラッチ（６０）のロック解除を可能にした、可撓性の舌部（６２）を備えている、請求項１３に記載の電気コネクタアセンブリ。

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