JP7127929B2 - 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用のコネクタアセンブリに関する。

安全性、快適性、マルチメディアの分野では、近年自動車の設備が急速に拡大している。これらの新機能はすべて、電気的および機械的な追加の努力を必要とする。追加の電線とコネクタシステムを車両に収容する必要がある。これは、自動車の製造における小型化の傾向につながる。電線にはより小さな断面が選択され、電気コネクタシステムの寸法はより小さくなる。しかし、組立時にコネクタシステムを管理しやすくするために、小型化には限界がある。さらに、安全関連のプラグイン接続の場合、コネクタの誤った取り付けが除外されていることが保証されている必要がある。実績のあるコネクタタイプがエアバッグ用途に確立された。特許文献１号は、こ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ており、車両に広く使用されている。しかし、このコネクタは、小型化にもかかわらず、ある程度の大きさを有している。接続状態では、コネクタが相手側コネクタから突出するため、非常に狭いスペースでの組立時に問題が発生する可能性がある。小型化は、もはや扱いにくいコネクタシステムを生み出し、フェライト本体などのより大きなコンポーネントも収容する必要があるため、問題を解決するために別の方法を見つける必要がある。

欧州特許出願公開第２９６６７３５号明細書

本発明の目的は、組み立て中に取り扱いが容易であり、確実な接続を提供し、狭い空間に適したエアバッグ点火機構用のコネクタアセンブリを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリによって達成される。

特に、エアバッグ点火機構用の電気コネクタアセンブリによって達成される。プラグ本体を有するプラグは、接点保持部と、プラグイン軸回りを動くことができ、プラグ本体に取り付けられ、接点保持部を同心円状に包囲する環状ロックリングとを備える。弾性要素は、ロックリングを静止位置に保持する。ロックリングは、第１端部に少なくとも第１凹部を有し、第１凹部は、プラグイン軸に対して斜めに、挿入方向と反対方向に延び、ガイド面を形成する。相手側コネクタは、プラグの接点保持部を受け入れるように構成されたプラグ受容部を有する。プラグ受容部は、その外側に突起が設けられたカラーで囲まれており、電気プラグと相手側コネクタとの嵌合時にガイド面と係合し、弾性要素のバネ力に抗してプラグイン軸回りに第１方向にロックリングを回転させる。ロックリングは、第２端部に第２凹部を有する。完全に組み立てられた状態では、突起と第２凹部はプラグイン軸に対して垂直な平面内にあり、バネ力がロックリングを第１方向と反対に回転させることによって、突起が第２凹部に受け入れられ、プラグ受容部にプラグ本体をロックする。

この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、相手側コネクタにロックされることを保証する。プラグが完全に挿入されていない場合、挿入力が解除されると、プラグが相手側コネクタから弾性要素によって引き出される。作業者は、プラグが正しく挿入されていないことを直ちに認識し、プロセスを繰り返すことができる。ただし、プラグが正しく挿入されていると、突起が凹部にはまり込み、プラグが確実にロックされる。プラグは、いくつかのポイントでロックされ、プラグを相手側コネクタにしっかりと固定する。このロックコンセプトにより、非常にフラットなプラグインコネクタを設計できる。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項、明細書及び図面から理解されるであろう。

一実施形態によれば、電気プラグが相手側コネクタに挿入された場合に、接点保持部およびロックリングとの間に隙間が形成され、これがカラーを完全に受容する。この構造は、コネクタアセンブリを特にフラットに形成することを可能にし、プラグと相手側コネクタとの間の十分な案内を可能にする。

特に有利には、ロックリングに面する円周上の接点保持部は、少なくとも１つのリブを備え、少なくとも１つのリブは、電気プラグが相手側コネクタに挿入される間に、相手側コネクタの少なくとも１つの溝に係合するように適合されている。一方では、リブと溝の相互作用によって、相手側コネクタへのプラグの正確な誘導が可能になり、他方では、プラグイン軸回りにロックリングが回転する場合に、リブは、プラグを所定の位置に保持する。リブは、弾性要素がプラグイン軸回りのトルクを生じさせる場合に、第１プラグの変位を防止する。

別の実施形態によれば、突起がガイド面に係合する前に、リブが溝に係合する。第１ハウジング部分を保持するためのリブと溝の組み合わせの場合、挿入方向に挿入すると、ロックリングが回転する前にリブがまず溝に係合する必要がある。

複数のリブが円周の周りに不均一に分布していることが特に好ましい。複数のリブ‐溝の組み合わせを使用すると、一方で保持能力が向上することによって、コネクタアセンブリがより堅牢になり、他方ではこの結果、コネクタアセンブリのコーディングオプションが生じる。結果として、指定されたプラグは、所定の相手側コネクタにのみ接続できるため、組み立て時の接続エラーが回避される。これは、いくつかの同じように見える相手側コネクタが並んでいる場合に特に便利である。

さらなる実施形態によれば、第１凹部および第２凹部がロックリングの内側に設けられる。これは、汚れを防ぐ滑らかな面が外側にあるという利点を有する。表面には、接続を解除する際の把持を容易にするために波打ち部分がある場合があります。さらに、ガイド面と突起からなる機構は、汚れや破片から保護されている。

特に好ましくは、弾性要素は、ねじりバネとして形成される。ねじりバネとする設計は、特にハウジング内に良好に組み込むことができる。ねじりバネは、プラグイン軸に垂直であり、プラグイン軸方向へのハウジングの拡張には寄与しない。絶対に必要な場合、弾性要素は、確かにバネまたはエラストマー要素として設計することもできる。弾性要素の有望な実施形態は、打ち抜かれたバネ要素からなる。バネ要素は、Ｕ字型であるか、または円弧の形をしている。

さらなる実施形態によれは、ねじりバネは、プラグイン軸の周りに巻かれる少なくとも１つの巻線を有する。この構造は、均一なスプリング効果を保証する。

特に好ましくは、ねじりバネの一端がプラグ本体に接続され、他端がロックリングに接続される。結果として、プラグ本体とロックリングが互いに弾性的に移動することができる。

特に好ましくは、プラグ本体は、平坦で細長い形状を有し、プラグイン軸に対して直角のハウジング軸に沿ったその寸法は、プラグイン軸の方向よりも大きい。プラグ本体の平坦な形状により、狭い場所に設置することができる。

さらなる実施形態によれば、ロックリングは、１つ以上の第１凹部および１つ以上の第２凹部を含む。複数の凹部を使用することにより、ガイド面への圧力が低減され、ロックリングが滑りやすくなり、保持力も向上する（前述のように）。

特に好ましくは、凹部は、ロックリングの円周の周りに均一に分布している。これにより、嵌合時のロックリングの誤りや詰まりを防ぐことができる。

特に好ましくは、ガイド面は直線方向に延びている。直線状ガイド面は、嵌合時にプラグへの均一な力が必要となる。挿入力を変化させたい場合は、ガイド面を湾曲させたり、ステップ状にすることができる。必要な挿入力の特性は、このように広範囲で変化させることができる。

本発明は、添付の図面を参照して一例としての有利な実施形態を参照して説明される。

コネクタアセンブリの斜視図を示す。 プラグの斜視図を示す。 プラグの斜視図（ハウジングカバーなし）を示す。 プラグの分解図（接点は図示せず）を示す。 プラグおよび相手側コネクタが分離した状態のコネクタアセンブリの斜視図を示す。 挿入プロセスの開始時の位置におけるコネクタアセンブリの斜視図を示す。 挿入プロセスの開始時の位置におけるコネクタアセンブリの斜視図を示す。 最終位置におけるコネクタアセンブリの斜視図を示す。 最終位置におけるコネクタアセンブリの斜視図を示す。

図１は、２つの相手側コネクタ１００がエアバッグ点火機構のハウジング壁１に並べて取り付けられた電気コネクタアセンブリを示す。プラグ１０は、相手側コネクタ１００の１つに接続されている。プラグ１０は、プラグ本体２０を有し、プラグ本体は、接点保持部３０と、プラグ本体２０に取り付けられ、接点保持部３０を同心円状に取り囲むプラグイン軸Ｘ回りに移動可能な環状ロックリング５０とを備える。弾性要素９０（図３）は、ロックリング５０を静止位置Ｐに保持する。プラグ本体２０は、平坦で細長い形状を有し、プラグイン軸Ｘに対して直角のハウジング軸Ａに沿ったその寸法は、プラグイン軸の方向よりも大きい。相手側コネクタ１００は、プラグ１０のプラグイン部３０を受け入れ、電気的および機械的に接続するように適合されたプラグ受容部１１０を備える。相手側コネクタ１００は、プラグ受容部１１０を取り囲むカラー１０１を備える。カラー１０１は、プラグイン軸Ｘを中心とする環状の断面を有する。環状の断面を有するコンタクトピン１１１がプラグイン受容部１１０からプラグイン軸Ｘに沿って突出する。コンタクトピン１１１は、ハウジング軸Ａに整列している。相手側コネクタ１００は、プラグ受容部１１０に面する側に、プラグ１０のリブ３２（図２）を受け入れるように適合された凹部１０４を含む。

図２は、接点保持部３０をより見えるようにした位置のプラグ１０を示す。ロックリング５０は、第１端部５３に第１凹部５５を有し、第１凹部は、プラグイン軸Ｘに対して斜めに、挿入方向Ｙと反対に延びて、ガイド面５２を形成する。接点保持部３０とロックリング５０との間には、電気プラグを相手側コネクタに挿入した場合にカラー１０１を完全に受容するクリアランス５７が設けられている。

図３は、プラグ１０を斜視図で示している。弾性要素９０は、プラグ本体２０とロックリング５０の両方に係合する。弾性要素９０は、ロックリング５０に力Ｆを加えることによって、プラグ本体２０上においてロックリング５０を静止位置Ｐに保持する。したがって、ロックリング５０は、プラグイン軸Ｘ回りに回転することが防止される。

図４は、プラグ１０の分解図を示す。弾性要素９０は、プラグ本体２０内に保持され、プラグイン軸Ｘ回りに部分的に巻かれている。電線１２のコースは暗示されているだけである。フェライト素子１４が電線１２を囲み、プラグ本体２０にも保持される。カバー２２がプラグ本体２０を覆っている。ロックリング５０は、第１端部５３に第１凹部５５を有し、凹部は、プラグイン軸に対して斜めに、挿入方向Ｙと反対側に延び、ガイド面５２を形成する。ロックリングは、第２端部５４に第２凹部５６を有する。

図５は、プラグ本体１０および相手側コネクタ１００がプラグイン軸Ｘと位置合わせされているが、挿入プロセスがまだ開始されていない位置における電気コネクタアセンブリを示している。プラグ１０は、静止位置Ｐにある。

図６ｂは、図６ａの断面軸Ｃに沿った断面を示す。図６ａ、図６ｂは、プラグ１０および相手側コネクタ１００を示し、両者はプラグイン軸Ｘに整列され、挿入プロセスが開始される。プラグ上のリブ３２の一部は、相手側コネクタ１００の溝１０４内に受け入れられ、プラグイン軸Ｘ（図示せず）回りの動きの自由度を制限する。プラグ１０のガイド面５２と相手側コネクタ１００の突起１０２とが互いに当接している。突起１０２および傾斜したガイド面５２が互いに作用して、ロックリング５０がバネ力Ｆに抗してプラグイン軸Ｘ回りにＲ方向に回転する。挿入力Ｆｓは、弾性要素の力Ｆの効果に打ち勝つ。

図７ｂは、図７ａの断面軸Ｃに沿った断面を示す。図７ａ、図７ｂは、プラグ１０および相手側コネクタ１００が完全に嵌合した状態を示している。突起１０２は、凹部５６を有する端面Ｅに位置する。弾性要素９０は、凹部５６（ロックリング５０の一部）を最終位置に引っ張り、プラグ本体２０を相手側コネクタ１００にロックする。

１ ハウジング壁
１０ プラグ
１２ 電線
１４ フェライト素子
２０ プラグ本体
２２ カバー
３０ 接点保持部
３２ リブ
５０ ロックリング
５２ ガイド面
５３ 第１端部
５４ 第２端部
５５ 第１凹部
５６ 第２凹部
５７ クリアランス
９０ 弾性要素
１００ 相手側コネクタ
１０１ カラー
１０２ 突起
１０４ 溝
１１０ プラグ受容部
１１１ コンタクトピン

Claims (15)

1. 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、前記電気コネクタアセンブリは、プラグ本体（２０）を有するプラグ（１０）を備え、前記プラグ本体（２０）は、接点保持部（３０）と、前記プラグ本体に取り付けられるとともに、前記接点保持部を同心円状に取り囲む、プラグイン軸（Ｘ）回りに移動可能な環状のロックリング（５０）と、前記プラグイン軸（Ｘ）に対して直角のハウジング軸（Ａ）を有しかつ前記ハウジング軸に沿って延びる電線（１２）を収容するプラグハウジングと、を備え、弾性要素（９０）は、前記ロックリングを静止位置（Ｐ）に保持し、前記ロックリングは、第１端部（５３）に少なくとも第１凹部（５５）を有し、前記第１凹部（５５）は、前記プラグイン軸に対して斜めに、挿入方向（Ｙ）と反対側に延在して、ガイド面（５２）を形成し、
   相手側コネクタ（１００）は、前記プラグの前記接点保持部（３０）を受け入れるよう構成されたプラグ受容部（１１０）を有し、前記プラグ受容部は、カラー（１０１）によって囲まれ、前記カラー（１０１）の外側に突起（１０２）が設けられ、前記プラグおよび相手側コネクタが嵌合する場合に、前記突起（１０２）は、前記ガイド面に係合して、前記弾性要素のバネ力（Ｆ）に抗して前記ロックリングを前記プラグイン軸回りに第１方向（Ｒ）に回転し、前記ロックリングは、第２端部（５４）に第２凹部（５６）を有し、完全に組み立てられた状態では、前記突起および前記第２凹部は、前記プラグイン軸に垂直な平面（Ｅ）内にあり、前記バネ力（Ｆ）が、前記第１方向と反対に前記ロックリングを回転することにより、前記突起が前記第２凹部に収容され、前記プラグ本体を前記プラグ受容部にロックし、
   前記カラー（１０１）および前記ロックリング（５０）は、それぞれの側壁に、前記プラグハウジングを前記ハウジング軸（Ａ）に沿って貫通させる切欠部を有し、前記ロックリング（５０）の前記切欠部は、前記突起（１０２）が前記第１凹部（５５）と前記第２凹部（５６）との間を移動する間、前記ロックリング（５０）と前記プラグハウジングとの間の相対回転を可能にする、電気コネクタアセンブリ。
2. 前記接点保持部（３０）および前記ロックリング（５０）の間にクリアランス（５７）が形成され、前記プラグが前記相手側コネクタに挿入された場合に、前記クリアランス（５７）は、前記カラー（１０１）を完全に収容する、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
3. 前記接点保持部（３０）の前記ロックリング（５０）に面する外周は、少なくとも１つのリブ（３２）を備え、前記プラグが前記相手側コネクタに挿入される場合に、前記少なくとも１つのリブ（３２）は、前記相手側コネクタの少なくとも１つの溝（１０４）と係合するよう構成される、請求項１または２に記載の電気コネクタアセンブリ。
4. 前記突起（１０２）が前記ガイド面（５２）と係合する前に、前記リブ（３２）が前記溝（１０４）と係合する、請求項３に記載の電気コネクタアセンブリ。
5. 複数のリブ（３２）が前記外周の回りに不規則に分布している、請求項３または４に記載の電気コネクタアセンブリ。
6. 前記第１凹部（５５）および前記第２凹部（５６）が前記ロックリング（５０）の内側に設けられている、請求項１～５のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
7. 前記弾性要素（９０）がねじりバネとして形成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
8. 前記ねじりバネが前記プラグイン軸（Ｘ）回りに巻かれた少なくとも１つの巻線を有する、請求項７に記載の電気コネクタアセンブリ。
9. 前記ねじりバネの第１端部が前記プラグ本体（２０）に接続され、第２端部が前記ロックリング（５０）に接続されている、請求項７または８に記載の電気コネクタアセンブリ。
10. 前記プラグ本体（２０）が平坦な細長い形状を有し、前記プラグイン軸（Ｘ）に対して直角のハウジング軸（Ａ）に沿った寸法は、前記プラグイン軸の方向の寸法よりも大きい、請求項１～９のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
11. 前記ロックリング（５０）が１つ以上の第１凹部（５５）および１つ以上の第２凹部（５６）を備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
12. 前記凹部（５５，５６）は、前記ロックリング（５０）の円周の回りに均等に分布している、請求項１１に記載の電気コネクタアセンブリ。
13. 前記ガイド面（５２）が直線方向に延在する、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
14. 前記ガイド面（５２）が湾曲して延在する、請求項１～１３のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。
15. 前記ガイド面（５２）の前記挿入方向（Ｙ）と反対方向に延在する角度が前記プラグイン軸に沿って変化する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電気コネクタアセンブリ。

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