JP7460397B2 - スライダに組み付けられたｃｐａを備えた高圧電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタを相手側電気コネクタに係止するための、嵌合支援システムおよび嵌合位置保証装置を備えた高圧電気コネクタに関する。

万人に手の届く価格である近い将来の電気自動車は、この電気自動車の製造に関する技術課題およびコスト低下を解決する必要がある。電気エネルギを電気自動車の電気装置に提供するために、高圧さらに高電流もが、電気ワイヤハーネスによって分配されなければならない。電気自動車の配線は、大きい断面積を有する電線および大きい電気コネクタを必要とする。電気コネクタは、大きい電気端子のための空間および改良された絶縁性能を提供しなければならない。これらすべての要求の結果は、大きく重いワイヤハーネスをもたらし、電気自動車の製造の間に、それらを自動車本体内に組み付けることを困難にしている。組み立てをより容易にするために、嵌合支援装置が電気コネクタに設けられている。この嵌合支援装置は、電気コネクタを相手側電気コネクタに嵌合する間の手作業を支援する、統合された歯車を備えている。タイラーの欧州特許文献は、嵌合支援装置を備えたそのようなコネクタを開示している。この種の嵌合支援装置は、より小さいサイズのために技術的に使用されており、作動方向は、電気コネクタが相手側電気コネクタに嵌合する方向と同じである。さらに、電気コネクタはコネクタ位置保証装置を必要とし、この装置は、電気自動車内において作動している間に、嵌合されたコネクタが接続されたままとなることを確実にしている。このコネクタ位置保証装置は、２つの電気コネクタが正確に嵌合される前に作動した場合に、問題を生じる。作動すると、コネクタ位置保証装置は正確な嵌合を阻止し、コネクタ位置保証装置を修理またはリセットすることを必要とする。特に部品が損傷した場合、このことは時間を消費し、且つコストをかけることになる。

したがって、電気自動車を組み立てる間に頻繁に、電気コネクタを相手側電気コネクタに嵌合する場合に、改良された取り扱い性能を有する嵌合支援装置およびコネクタ位置保証装置を備えた、高圧電気コネクタを技術的に提供する必要がある。

これらのおよび以下の記載を読むことにより明確になる目的は、独立請求項１による電気コネクタにより解決される。

本願は、嵌合軸を有するコネクタハウジングと、このコネクタハウジングに取り付けられて、コネクタハウジングを取り囲んだ嵌合支援装置と、を備えた電気コネクタに関する。嵌合支援装置は、第１位置から第２位置へと嵌合軸に沿って嵌合方向に移動可能である。コネクタ位置保証装置は嵌合支援装置に取り付けられて、第３位置から第４位置へと嵌合軸に沿って嵌合方向に移動可能である。コネクタ位置保証装置は、電気コネクタが相手側電気コネクに嵌合されていない場合に、第３位置において第１係止手段により係止され、コネクタ位置保証装置は、電気コネクタと相手側電気コネクタとが嵌合されている場合に、相手側電気コネクタに取り付けられた第１係止解除手段により解放される。解放されたコネクタ位置保証装置は、コネクタ位置保証装置が第４位置に移動された場合に、位置保証装置に取り付けられた第２係止手段により、電気コネクタを相手側電気コネクタにしっかりと固定する。

開示された発明は、電気コネクタの嵌合軸に沿って操作される位置保証装置を使用している。このことは、取り扱いを大きく容易にしており、それは、作業者が嵌合させた後に、嵌合支援装置から自身の手を離すことなく、自身の親指により位置保証装置を作動させることが可能であるためである。コネクタ位置保証装置の偶発的な作動を防止する手段があるため、組み立ての間に損傷することは不可能である。嵌合支援装置を移動させている間に、作業者がコネクタ位置保証装置を押したとしても、コネクタ位置保証装置は作動されない。

好適に、嵌合支援装置はスリーブ形状であり、且つコネクタハウジングおよび嵌合軸を取り囲んでおり、嵌合支援装置は、コネクタ位置保証装置を移動可能に保持するように適合されたキャビティを備えている。キャビティは嵌合支援装置内に統合され、位置保証装置は、キャビティ内に事前に組み立てられることが可能である。

好適な実施形態によれば、キャビティは、コネクタ位置保証装置を挿入および操作するためのキャビティ開口部を備え、キャビティ開口部は、嵌合支援装置の第１端部の反対にある第２端部に配置され、第１端部は、相手側コネクタに向けられている。コネクタ位置保証装置は、嵌合支援装置がコネクタハウジングにすでに装着された場合、および電気コネクタが相手側コネクタと嵌合される直前でさえも、装着されることが可能である。

好適に、キャビティは、第３位置から第４位置に向かって嵌合軸に沿って移動される間にコネクタ位置保証装置をガイドする、ガイド手段を備えている。

有利には、嵌合支援装置は、キャビティ内に突出した可撓性の第１アームを備え、可撓性の第１アームは、嵌合方向とは反対に突出している。

好適に、可撓性の第１アームは第１アーム端部を備え、第１アーム端部は、嵌合方向とは反対に向いた、丸められた部分またはくさび形状の部分を備えている。

有利には、コネクタ位置保証装置は、キャビティ内に突出した可撓性の第２アームを備えたスライダ部材を備え、第２アームは嵌合方向に突出している。

好適に、第２アームは第２アーム端部を備え、第２アーム端部は、嵌合方向に向いたくぼみ面を備えている。

好適に、第１アーム端部の丸められた部分またはくさび形状の部分は、第２アーム端部のくぼみ面と協働して、電気コネクタと相手側電気コネクタとが嵌合していない位置にある間に、第１アーム端部が第２アーム端部に対して押圧された場合に、嵌合軸に直交した滑りを防止するように適合されている。２つのアームの端部の形状が互いに嵌合するように形成されているので、互いに対して押圧された場合に、端部が滑って逃げる危険性が存在しない。

好適な実施形態においては、第１アーム端部は半球形状であり、第２アーム端部の目標部は半球形状である。

有利には、第１アーム端部は丸められたバー形状を有し、第２アーム端部の目標部は、丸められたバー形状に対応したＵ字形状溝を備えている。

好適に、第１アーム端部はくさび形状を有し、第２アーム端部の目標部は、くさび形状に対応したＶ字形状溝を備えている。

有利には、第１係止手段は、コネクタ位置保証装置から突出した第１突起および第２突起を備え、嵌合支援装置は支持バーを備えている。支持バーは、第１突起と第２突起との間に配置されて、コネクタ位置保証装置を第３位置に保持している。このことは、追加の部品を必要としない、容易なデザインである。

好適に、係止解除手段は、相手側電気コネクタのシュラウドに配置された突起を備え、その突起は、可撓性の第１アームの端部および可撓性の第２アームの端部と係合して、それにより可撓性の第２アームを、嵌合軸に対して垂直に且つ第２アーム端部から第１アーム端部を分離するように柔軟に変形させ、それによりコネクタ位置保証装置を係止解除する。

有利には、第２係止手段は、嵌合軸に沿って伸びたコネクタ位置保証装置に配置された係止バーを備え、コネクタ位置保証装置が第４位置にある場合に、可撓性の第１アームの柔軟な変形を防止している。

以下において、本発明は添付の図を参照するとともに、例示的に記載されている。

電気コネクタおよび相手側電気コネクタを示した斜視図である。 コネクタ位置保証装置を示した斜視図である。 嵌合支援装置を示した斜視図である。 嵌合されていない電気コネクタを示した斜視図である。 ブロック位置にあるコネクタ位置保証装置が入ったキャビティの断面を示した詳細図である。 第１アーム端部および第２アーム端部の形状の断面を示した拡大図である。 相手側コネクタ内の嵌合された位置にある電気コネクタを示した斜視図である。 作動位置／解除位置にあるキャビティおよびコネクタ位置保証装置の断面を示した詳細図である。 相手側コネクタ内の嵌合された位置にある電気コネクタを示した斜視図である。 嵌合された位置にあるキャビティおよびコネクタ位置保証装置の断面を示した詳細図である。 相手側コネクタ内の嵌合された位置にある電気コネクタを示した斜視図である。 係止バーを示した、嵌合された位置にあるキャビティおよびコネクタ位置保証装置の断面を示した詳細図である。

図１は、電気コネクタ１０および相手側コネクタ１００を示した斜視図である。電気コネクタは、嵌合軸Ｘを有するコネクタハウジング１２と、コネクタハウジング１２に取り付けられた嵌合支援装置２０と、を備えている。嵌合支援装置２０は、コネクタハウジング１２を取り囲んでいる。嵌合支援装置２０は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へと、嵌合軸Ｘに沿って嵌合方向Ｍに移動可能である。コネクタ位置保証装置６０は嵌合支援装置２０に取り付けられ、第３位置Ｐ３から第４位置Ｐ４へと嵌合軸Ｘに沿って嵌合方向Ｍに移動可能である。コネクタ位置保証装置６０は、電気コネクタ１０が相手側コネクタ１００に嵌合されていない場合、第１係止手段により第３位置Ｐ３において係止されている。

図２は、コネクタ位置保証装置を示した斜視図である。コネクタ位置保証装置６０は、可撓性の第２アーム６４を備えたスライダ部材６２を備えている。第２アーム６４は、嵌合方向Ｍに突出している。第２アーム６４は第２アーム端部６６を備え、第２アーム端部６６は、嵌合方向Ｍに向けられたくぼみ面を備えている。

請求項６および請求項８による電気コネクタ１０には、丸められたまたはくさび形状の第１アーム端部２８が、第２アーム端部６６のくぼみ面と協働するように形成されている。

図３は、嵌合支援装置を示した斜視図である。嵌合支援装置２０はスリーブ形状であり、コネクタハウジング１２および嵌合軸Ｘを取り囲んでいる。嵌合支援装置２０は、コネクタ位置保証装置６０を移動可能に保持するように適合されたキャビティ３０を備えている。キャビティ３０は、コネクタ位置保証装置６０を挿入および操作するためのキャビティ開口部３４を備えている。キャビティ開口部３４は、嵌合支援装置２０の第１端部２２の反対にある第２端部２４に配置されており、第１端部２２は相手側コネクタ１００に向けられている。キャビティ３０は、第３位置Ｐ３から第４位置Ｐ４に向かって嵌合軸Ｘに沿って移動する間にコネクタ位置保証装置６０をガイドするガイド手段を備えている。

図４は、嵌合されていない電気コネクタを示した斜視図である。嵌合支援装置２０は第１位置Ｐ１にあり、コネクタ位置保証装置６０は嵌合支援装置２０に取り付けられて、第３位置Ｐ３に保持されている。

図５は、図４に示された電気コネクタ１０の詳細を示した図である。キャビティ３０およびコネクタ位置保証装置６０は、断面図で示されている。嵌合支援装置２０は、キャビティ３０内に突出した、可撓性の第１アーム２６を備えている。可撓性の第１アーム２６は、嵌合方向Ｍの反対向きに突出している。可撓性の第１アーム２６は、第１アーム端部２８を備えている。第１アーム端部２８は、嵌合方向Ｍとは反対を向いた、丸められた部分またはくさび形状の部分を備えている。コネクタ位置保証装置６０の可撓性の第２アーム６４は、嵌合方向Ｍにおいてキャビティ３０内に突出している。第２アーム６４は第２アーム端部６６を備え、第２アーム端部６６は、嵌合方向Ｍに向けられたくぼみ面を備えている。第１アーム端部２８の丸められた部分またはくさび形状の部分は、第２アーム端部６６のくぼみ面と協働して、電気コネクタ１０が嵌合していない位置にある間に、第２アーム端部６６が第１アーム端部２８に対して押圧された場合に、嵌合軸Ｘに直交して滑ることを防止するように適合されている。第１係止手段は、コネクタ位置保証装置６０から突出した第１突起７０および第２突起７２を備え、嵌合支援装置２０は、支持バー２１を備えている。支持バー２１は、第１突起７０と第２突起７２との間に配置され、位置保証装置６０を第３位Ｐ３に保持している。

図６は、第１アーム端部２８および第２アーム端部６６を示した拡大断面図である。第１アーム端部２８はくさび形状を有し、第２アーム端部６６の目標部は、くさび形状のバーに対応したＶ字形状溝を備えている。

図７は、嵌合された位置にある、電気コネクタ１０および相手側コネクタ１００を示した斜視図である。

図８は、解除位置にある、キャビティ３０およびコネクタ位置保証装置６０の詳細を示した断面図である。コネクタ位置保証装置６０は、電気コネクタ１０および相手側電気コネクタ１００が嵌合されている場合に、相手側電気コネク１００に取り付けられた第１係止解除手段により解放される。係止解除手段は、相手側電気コネク１００にシュラウド１１０に配置された突起１１５を備えている。突起１１５は、可撓性の第１アーム２６および可撓性の第２アーム６４と係合して、それにより第２アーム６４を嵌合軸に直交して柔軟に変形させ、第１アーム端部２８を第２アーム端部６６から分離し、それによりコネクタ位置保証装置６０を係止解除する。コネクタ位置保証装置６０は、嵌合軸Ｘに沿って嵌合方向において第４位置Ｐ４へと移動可能である。

図９は、嵌合された位置にある、相手側コネクタ１００内の電気コネクタ１０を示した斜視図である。

図１０は、嵌合された位置にある、キャビティ３０およびコネクタ位置保証装置６０の詳細を示した断面図である。コネクタ位置保証装置６０は、第４位置Ｐ４において、支持バー２１と相互作用した第２突起７２により解放可能に保持されている。

図１１は、嵌合された位置にある、相手側コネクタ１００内の電気コネクタ１０を示した斜視図である。

図１２は、嵌合された位置にある係止バーを示した、キャビティ３０およびコネクタ位置保証装置６０の詳細を示した断面図である。コネクタ位置保証装置６０が第４位置Ｐ４に移動された場合、解放されたコネクタ位置保証装置６０は、電気コネクタ１０を相手側電気コネク１００に、位置保証装置６０に取り付けられた第２係止手段によりしっかりと係止される。第２係止手段は、嵌合軸Ｘに沿って伸びたコネクタ位置保証装置６０に配置された係止バー６８を備え、コネクタ位置保証装置６０が第４位置Ｐ４にある場合に、可撓性の第１アーム２６の柔軟な変形を防止している。

１０ ・・・電気コネクタ
１２ ・・・コネクタハウジング
２０ ・・・嵌合支援装置
２１ ・・・支持バー
２２ ・・・第１端部
２４ ・・・第２端部
２６ ・・・第１アーム
２８ ・・・第１アーム端部
３０ ・・・キャビティ
３４ ・・・キャビティ開口部
６０ ・・・コネクタ位置保証装置
６２ ・・・スライダ部材
６４ ・・・第２アーム
６６ ・・・第２アーム端部
６８ ・・・係止バー
７０ ・・・第１突起
７２ ・・・第２突起
１００ ・・・相手側コネクタ
１１０ ・・・シュラウド
１１５ ・・・突起
Ｍ ・・・嵌合方向
Ｐ１ ・・・第１位置
Ｐ２ ・・・第２位置
Ｐ３ ・・・第３位置
Ｐ４ ・・・第４位置
Ｘ ・・・嵌合軸

Claims (12)

1. 嵌合軸（Ｘ）を有するコネクタハウジング（１２）と、該コネクタハウジング（１２）に取り付けられて、該コネクタハウジング（１２）を取り囲んだ嵌合支援装置（２０）と、を備えた電気コネクタ（１０）であって、
   前記嵌合支援装置（２０）は、第１位置（Ｐ１）から第２位置（Ｐ２）へと前記嵌合軸（Ｘ）に沿って嵌合方向（Ｍ）に移動可能であり、コネクタ位置保証装置（６０）は前記嵌合支援装置（２０）に取り付けられて、第３位置（Ｐ３）から第４位置（Ｐ４）へと前記嵌合軸（Ｘ）に沿って前記嵌合方向（Ｍ）に移動可能であり、
   前記嵌合支援装置（２０）はスリーブ形状であり、且つ前記コネクタハウジング（１２）および前記嵌合軸（Ｘ）を取り囲んでおり、前記嵌合支援装置（２０）は、前記コネクタ位置保証装置（６０）を移動可能に保持するように適合されたキャビティ（３０）を備えており、
   前記コネクタ位置保証装置（６０）は、前記電気コネクタ（１０）が相手側電気コネクタ（１００）に嵌合されていない場合に、前記第３位置（Ｐ３）において第１係止手段により係止され、前記コネクタ位置保証装置（６０）は、前記嵌合方向（Ｍ）に突出した第２アーム（６４）を備えたスライダ部材（６２）を備え、前記嵌合支援装置（２０）は、前記嵌合方向（Ｍ）とは反対に前記キャビティ（３０）内に突出した可撓性の第１アーム（２６）を備え、前記コネクタ位置保証装置（６０）は、前記電気コネクタ（１０）と前記相手側電気コネクタ（１００）とが嵌合されている場合に、前記相手側電気コネクタ（１００）に取り付けられた第１係止解除手段により解放され、
   解放された前記コネクタ位置保証装置（６０）は、前記コネクタ位置保証装置（６０）が前記第４位置（Ｐ４）に移動された場合に、前記位置保証装置（６０）に取り付けられた第２係止手段により、前記電気コネクタ（１０）を前記相手側電気コネクタ（１００）にしっかりと固定して、可撓性の前記第１アーム（２６）の柔軟な変形を防止する、電気コネクタ（１０）。
2. 前記キャビティ（３０）は、前記コネクタ位置保証装置（６０）を挿入および操作するためのキャビティ開口部（３４）を備え、該キャビティ開口部（３４）は、前記嵌合支援装置（２０）の第１端部（２２）の反対にある第２端部（２４）に配置され、前記第１端部（２２）は、前記相手側コネクタ（１００）に向けられている、請求項１に記載の電気コネクタ（１０）。
3. 前記キャビティ（３０）は、前記第３位置（Ｐ３）から前記第４位置（Ｐ４）に向かって前記嵌合軸（Ｘ）に沿って移動される間に、前記コネクタ位置保証装置（６０）をガイドするガイド手段を備えている、請求項１または２に記載の電気コネクタ（１０）。
4. 可撓性の前記第１アーム（２６）は第１アーム端部（２８）を備え、該第１アーム端部（２８）は、前記嵌合方向（Ｍ）とは反対に向いた、丸められた部分またはくさび形状の部分を備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１０）。
5. 前記第２アーム（６４）は第２アーム端部（６６）を備え、該第２アーム端部（６６）は、前記嵌合方向（Ｍ）に向いたくぼみ面を備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１０）。
6. 前記第１アーム端部（２８）の丸められた部分またはくさび形状の部分は、前記第２アーム端部（６６）のくぼみ面と協働して、前記電気コネクタ（１０）が嵌合していない位置にある間に、前記第１アーム端部（２８）が前記第２アーム端部（６６）に対して押圧された場合に、前記嵌合軸（Ｘ）に直交した滑りを防止するように適合されている、請求項４に従属した請求項５に記載の電気コネクタ（１０）。
7. 前記第１アーム端部（２８）は半球形状であり、前記第２アーム端部（６６）の目標部は半球形状である、請求項４に従属した請求項５または請求項６に記載の電気コネクタ（１０）。
8. 前記第１アーム端部（２８）は丸められたバー形状を有し、前記第２アーム端部（６６）の目標部は、前記丸められたバー形状に対応したＵ字形状溝を備えている、請求項４に従属した請求項５または請求項６に記載の電気コネクタ（１０）。
9. 前記第１アーム端部（２８）はくさび形状を有し、前記第２アーム端部（６６）の目標部は、前記くさび形状に対応したＶ字形状溝を備えている、請求項４に従属した請求項５または請求項６に記載の電気コネクタ（１０）。
10. 前記第１係止手段は、前記コネクタ位置保証装置（６０）から突出した第１突起（７０）および第２突起（７２）を備え、前記嵌合支援装置（２０）は支持バー（２１）を備え、該支持バー（２１）は、前記第１突起（７０）と前記第２突起（７２）との間に配置されて、前記コネクタ位置保証装置（６０）を前記第３位置（Ｐ３）に保持している、請求項１から９のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１０）。
11. 前記係止解除手段は、前記相手側電気コネクタ（１００）のシュラウド（１１０）に配置された突起（１１５）を備え、該突起（１１５）は、可撓性の前記第１アーム（２６）および可撓性の前記第２アーム（６４）と係合して、それにより可撓性の前記第２アーム（６４）を、前記嵌合軸に対して垂直に且つ前記第２アーム（６４）から前記第１アーム（２６）を分離するように柔軟に変形させ、それにより前記コネクタ位置保証装置（６０）を係止解除する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１０）。
12. 前記第２係止手段は、前記嵌合軸（Ｘ）に沿って伸びた前記コネクタ位置保証装置（６０）に配置された係止バー（６８）を備えている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１０）。

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