JP2009532846A - 施錠機構を備えた電子コネクタ - Google Patents

Abstract

電子コネクタは、ハウジングと、ハウジングに配置された少なくとも１つのピボットに回転可能に支持されたレバーとを含んでいる。レバーは、係合前位置から最終嵌合位置までの範囲内でピボットを中心に回転する。レバーはまた、嵌合対となるコネクタに配置されたボスにレバーの回転移動に従って嵌着するように構成された凹部を有する。さらにレバーは、ビームに配置された施錠部を含む。施錠部は、ビームから下方に延在する基部と、基部から実質的に回転移動の接線方向に延在するラッチアームと、ラッチアームの自由端に近接して配置されたラッチ戻り止めとを含んでいる。ラッチ戻り止めは、ハウジングの係合部と第２位置で係合し、それによってレバーの回転移動が最終係合位置で抑制されている。

Description

本発明は、概して電気コネクタに関し、特に、嵌合対となる電気コネクタとの結合を保証する施錠機構を備えた電子コネクタに関する。

電子コネクタは、多くの電子装置においてワイヤハーネスを電気的に接続するために使用されるコア構成要素である。近年、電子装置はますます複雑になり発達してきている。その結果として、ワイヤハーネスの数とともに、電子装置に使用される電子コネクタの数も増加してきている。また、数ダースのターミナルやポールを備えることが可能な比較的大きいコネクタも開発されている。このようなコネクタは典型的に、光ファイバー並びに通信用及び電力用電線のような様々なタイプのターミナルに対応するサブハウジングまたはサブコネクタを含んでいる。

コネクタは典型的にコネクタ製造業者によって製造され、その後ワイヤハーネスを取り付けるためハーネス組立者に供給される。メスコネクタの組立過程において、ワイヤハーネスの端部に配置されるターミナルは、ハウジングの後側からハウジングに挿入可能である。メスコネクタは典型的に、ハウジングランスと呼ばれる戻り止めをハウジング内に備えている。ワイヤハーネスのターミナルがハウジングに挿入される際、ハウジングランスの一部がターミナルに干渉することによって上方に動かされ、それによってハウジングランスがはね返り("snap" back)ターミナルのノッチと係合する。次に、ＴＰＡ(ターミナル位置保証)部材がハウジングに挿入され、ハウジング内の隙間を埋めハウジングランスの望ましくない動作を規制する。例えばＴＰＡ部材は、ハウジングの前側面からハウジングに挿入されることによって隙間を埋め、ランスの動作を規制する。最終製品としてのメスコネクタは、嵌合対となるコネクタ、即ちオスコネクタ、と結合可能である。加えて、より大きなコネクタが嵌合対となるコネクタと結合するには典型的に、より大きな力が必要である。従って、より大きなコネクタは一般的に、必要な挿入力を減らすためにレバー機構のような挿入補助機構を備えている。挿入補助機構は典型的に、コネクタ施錠機構としての役割も兼ねており、コネクタ間の信頼性のある接続を保証する。レバータイプの施錠機構には、ラッチ戻り止めがラッチフランジと係合するようにはね返り錠（snap-latch）構造を適用してよい。

ワイヤハーネスが取り付けられたメスコネクタが次の過程に移行するとき、レバーが係合前位置にあると、コネクタ施錠機構が、取り付けられたワイヤハーネスに干渉することは避けられない。従って、レバー施錠機構は過大な力を受けやすい。ある期間経過すると、レバー施錠機構は最終的に変形し、適切に機能しなくなる。よって、レバーにたとえ僅かな力が加えられただけでも、ラッチ戻り止め及びラッチフランジの望ましくない分離を引き起こし、そのため、レバーの回転移動によって補完コネクタが切断されるという結果になる。

本発明の１つの観点によると、電子コネクタは、ハウジングと、前記ハウジングに配置された少なくとも１つのピボットに回転可能に支持されたレバーとを含んでいる。前記レバーは、係合前位置から最終係合位置までの範囲内で前記ピボットを中心に回転する。前記レバーはまた、嵌合対となるコネクタに配置されたボスに前記レバーの回転移動に従って嵌着する凹部を有している。さらに、前記レバーは、ビームに配置された施錠部を含んでいる。前記施錠部は、前記ビームから下方に延在する基部と、前記基部から実質的に前記回転移動の接線方向に延在するラッチアームと、前記ラッチアームの自由端に近接して配置されたラッチ戻り止めとを含んでいる。前記ラッチ戻り止めは、前記第２位置で前記ハウジングの前記係合部と係合し、それによって前記レバーの回転移動が前記最終係合位置で抑制される。

本発明の他の観点及び効果は、以下の記載及び添付の請求項から明らかとなる。

図１は本発明の一実施形態に係るメスコネクタを示したものである。メスコネクタ１は、メスコネクタ１の後面から挿入されるワイヤハーネス３を含んでいる。メスコネクタ１は、ケース４内に配置されたプリント基板５に取り付けられたオスコネクタ２にまさに接続されるところである。メスコネクタ１はまた、前面に配置されているＴＰＡ部材１２を含んでいる。円筒状突起部１３は、ハウジング１１の両側面に配置され、およそ逆Ｕ字形のレバー１４が突起部１３によって回転可能に支持されている。レバー１４は、図１に示されるように係合前位置で停止する。レバー１４は、オスコネクタ２のハウジング内面に配置された円筒状ボス１５の周りに嵌着するように構成された円弧状凹部１６を有する。互いに嵌合対となるコネクタ１と２の接続時に、ボス１５は凹部１６のガイド部１６aと接触する。続いて、メスコネクタ１とオスコネクタ２とを結合させるために、レバー１４を矢印Ａの方向へ回転させることによってボス１５を凹部１６内に完全に嵌着させる。レバー１４は２つのアーム１４１と、２つのアーム１４１に支持されているビーム１４２とを含んでいる。ビーム１４２の中央に近接して、多少柔軟性のある例えば樹脂材料でできたレバー施錠部１７が支持されている。レバー施錠部１７は、後述するようにラッチ戻り止めを弾性支持している。レバー施錠部１７は、最終係合位置にて対応するハウジング１１の一部に配置された係合部１８と係合可能であり、レバー１４の回転移動を規制する。従って、ボス１５の凹部１６への嵌着状態が維持され、結果として補完コネクタ１及び２間の接続が保証される。

図２〜４は本発明の一実施形態に係る電子コネクタを示したものである。図２を参照すると、メスコネクタ１は、レバータイプのコネクタ施錠機構を備えたメスハウジング１１を含むように示されている。コネクタ１は典型的に、コネクタ製造業者によって製造され、その後ワイヤハーネスを取り付けるためハーネス組立者に提供される。コネクタ１を、嵌合対となるコネクタ、即ちオスコネクタに接続すると、ワイヤハーネスを電気的に相互接続することが可能である。ハウジング２のサイズは、大体の場合ターミナルやポールのサイズ及び数によって決まる。

ハウジング１１は、成型法を用いて、プラスチックのような絶縁体で作られた一体成形要素である。ハウジング１１は、代わりに他の公知の材料及び方法を用いて形成されてもよい。ハウジング１１は、その前面に前方収容部１１ａ、及びその後面に後方収容部１１ｂを有する。前方収容部１１ａはＴＰＡ部材12を内部に収容しており、ポールの数に対応する複数のターミナルスロット１９がそれに応じて構成されている。ＴＰＡ部材１２は、上述したようにワイヤハーネス３のターミナルの適切な位置を保証する。ハウジング１１の前方収容部１１ａにある複数のターミナルスロット１９は、後方収容部１１ｂにある複数のターミナルスロットとハウジング１１内の通路(図示せず)を通してつながっている。ワイヤハーネス３の端部に配置されたターミナルが、ハウジング１１の後方収容部１１ｂに設計されたターミナルスロットに挿入されると共に、ＴＰＡ部材１２が、ハウジングの前方収容部１１ａ内に嵌着され、それによって最終製品としてのメスコネクタが構成される。なお図２は、ワイヤハーネスをハウジング１１に挿入する前にＴＰＡ部材１２がすでに取り付けられたメスコネクタ１の構成を示している。コネクタ１のタイプに応じて、コネクタ１はＴＰＡ部材１２を側面または底面から収容するように構成されていてもよい。

ハウジング１１は、挿入補助機構としての役割を果たしていると共にコネクタ施錠機構としての役割も兼ねたレバー１４を備えている。この実施形態では、レバー１４はおよそ逆Ｕ字形をしており、横方向に延在するビーム１４２がその両側端において２つのアーム１４１によって支持されている。円筒形状を有する１対のピボット突起部１３は、ハウジング１１の両側に配置されている。２つのアーム１４１は突起部１３に回転可能に支持されており、それによってレバー１４が突起部１３を中心に回転移動するように構成されている。さらに、テーパ部を有するストッパ２０は、ハウジング１１の一側面に配置されている。ストッパ２０は、レバー１４のエッジ部１４aと接触することができ、それによってレバー１４を係合前位置であらかじめ抑制する。２つのストッパ２０はハウジング１１の両側に配置されていてもよい。ストッパ２０は、所定の外力に応じて、ハウジング１１の側面へ向かう実質的通常方向に弾性移動するように構成されている。従って、レバーに対して矢印Ａで示される方向にある回転力が加えられた際、ストッパ２０は、エッジ部１４ａに干渉することによってハウジング１１内に圧入され、レバー１４の回転移動が可能になる。レバー１４は、係合前位置及び最終係合位置間の範囲内で回転移動可能であって、最終係合位置とは、後述するレバー１４のレバー施錠部２１が係合部１８と係合状態になる位置である。

レバー１４はまた、図１に示すように、嵌合対となるコネクタ２のボス１５を内部に嵌着させるように構成された円弧状凹部１６を含んでいる。すなわち、凹部１６はカム溝としての役割を果たす。メスコネクタ１とオスコネクタ２との接続過程において、ボス１５は最初に凹部１６のガイド部１６aと接触する。その後、メスコネクタ１とオスコネクタ２とが接続されるように、レバー１４及びボス１５間の反力に応じてレバー１４を矢印Ａ方向へ回転移動させることによって、ボス１５を凹部１６内に嵌着させる。挿入補助機構によって結合過程における挿入力を減少させることが可能であり、また補完コネクタ１と２とを確実に結合することが可能である。挿入補助機構は、ハウジングの両側面に設けられていてもよい。

図５〜９は、レバー１４の構成を詳細に示したものである。上述したように、レバー１４は、ビーム１４２が２つのアーム１４１と交差結合するようなおよそ逆Ｕ字形状をしている。レバー１４は、ビーム１４２の前方中央に近接したレバー施錠部１７を備えている。レバー施錠部１７は、使用者や組立者からの押圧動作を受けるボタンのような基部１７１と、基部１７１から前方に延在するラッチアーム１７２と、ラッチアーム１７２の自由端に配置されていると共に上方に延在するラッチ戻り止め１７３とを含んでいる。ラッチ戻り止め１７３は、弾性移動可能に構成されており、そのためハウジング１１の係合部１８と係合可能である。ラッチ戻り止め１７３は、容易に下方に移動すると共に係合部１８との干渉力を減らすように、テーパ部１７３ａを有していてもよい。レバー施錠部１７はまた、基部１７１を支持するためアーム１４１と交差結合するように構成された補強部材１７４を含んでいる。レバー施錠部１７を含むレバー１４は、単一のもので形成されていてもよい。ビーム１４２は、ビーム１４２の中央部分が後方に曲がるように形成された湾曲部１４２ａを含んでおり、これによって使用者は指で基部１７１の上面を容易に抑えることができる。ビーム１４２の前面には、操作性を高めるためにトレッドパターンが形成されていてもよい。

図２を参照すると、ラッチ戻り止め１７３と係合する係合部１８は、ハウジング１１の上部後方に近接して配置されている。係合部１８は、開口１８３を画定する隆起部１８２に支持された肩部１８１を含んでいる。肩部１８１は、レバー施錠部１７のラッチ戻り止め１７３と係合するように構成された係合面１８１ａを含んでいる。肩部１８１の後部もまた、ラッチ戻り止め１７３との干渉力を減らすためにテーパ形状であってもよい。肩部１８１は、ラッチ戻り止めと干渉及び係合するために適切な強度を有する必要があることが理解できるであろう。よって、肩部１８１は十分な厚さを有することが望ましく、またラッチ戻り止め１７３を貫通させるのに十分な開口を画定する必要がある。従って、肩部１８１に面したハウジング１１の上部には、凹部１８４が形成されていてもよい。これによって、肩部１８１の高さをうまく調整しつつ開口１８３が適切なサイズに保証される。レバー１４が回転移動した結果として、ハウジング１１の係合部１８に接近するラッチ戻り止め１７３は、係合部１８のテーパ部に干渉することによって下方に移動すると共に肩部１８１の下を通過する。その後、ラッチ戻り止め１７３がはね返り、係合面１８１ａと係合する。従って、レバー１４の回転移動が最終係合位置で適切に抑制される。図１０は、最終係合位置に配置されたレバー１８が係合部１８と係合する様子を示したものである。この構造によると、嵌合対となるコネクタ２との接続過程において、ボス１５が凹部１６内に嵌着した状態が維持される。その結果として、補完コネクタ１及び２間の接続が確実に保証される。

最終係合位置にあるレバー１４が係合前位置に戻るとき、レバー１４を回転移動させるためには、レバー施錠部１７と係合部とを分離させる必要がある。具体的には、基部１７１の上面に対して下向きの力を加えてラッチ戻り止め１７３と肩部１８１とを分離させることよって、レバー１４が係合前位置の方へ回転可能となる。

上述のコネクタ１は、ワイヤハーネス３がコネクタ１に挿入された後で、嵌合対となるコネクタ２と接続されるよう意図されている。嵌合対となるコネクタ２がこのように接続される前、コネクタ１のレバー１４は係合前位置にて保持される。ここで、図１１Ａに示すように、レバー施錠部１７の底部は、ハウジング１１の後部１１ｂから後方へ延在する取り付けられたワイヤハーネス３に接触する可能性がある。レバー施錠部１７の構造において、ラッチアーム１７２は基部１７１から前方に延在しており、また、取り付けられたワイヤハーネス３から望ましくない干渉を受ける可能性のあるレバー施錠部１７の後部は、補強部材１７４で補強されている。従って、レバー施錠部１７の性能を確実に維持できる。このように、たとえラッチ戻り止め１７３がワイヤハーネス３に干渉しても、ラッチ戻り止め１７３は上方に移動する。言い換えると、図１１Ａから明らかなように、最終係合位置でラッチ戻り止め２１３が変形すると、係合部１８の係合面１８１ａとの係合をより深くすることができる。この実施形態によると、たとえレバー施錠部１７が、長時間にわたるワイヤハーネス３との干渉によって変形しても、その変形はラッチ戻り止め１７３及び係合部１８間の係合を増強させる方向へのものである。従って、レバー施錠部１７と係合部１８との係合が確実に保証され、コネクタが意図せず分離してしまう事態を防止することができる。

図１２〜１５は、本発明の他の実施形態に係る電子コネクタを示したものである。図面から明らかなように、この実施形態のコネクタ１は、上述したコネクタ１とレバー１４の形において異なっている。

具体的には、板状部材にレバー１４のビーム１４２が形成されており、前部から離れるように上方に緩やかに傾斜している。ビーム１４２の上面は、トレッドパターンを有していてもよい。ビーム１４２の中央部分に近接するように、レバー施錠部１７が配置されている。図１５の断面図に示されているように、レバー施錠部１７は、ビーム１４２の底部から前方に延在したラッチアーム１７２と、ラッチアーム１７１の自由端に配置されていると共に上方に延在したラッチ戻り止め１７３とを含んでいる。

レバー１４の回転移動に従って、ハウジング１１の係合部１８に接近するラッチ戻り止め１７３は、係合部１８のテーパ部と干渉することによって下方に移動すると共に肩部１８１の下を通過する。その後、ラッチ戻り止め２１３がはね返り、係合面１８１ａと係合する。よって、レバー１４の回転移動が最終係合位置で抑制される。この構造によると、嵌合対となるコネクタ２との接続過程において、ボス１５が凹部１６内に嵌着した状態が維持される。その結果として、補完コネクタ１及び２間の接続が確実に保証される。

最終係合位置にあるレバー１４が係合前位置に戻るとき、レバー施錠部１７に近接したビーム１４２の一部に外力を加える。従って、レバー施錠部１７のラッチ戻り止め１７３が係合部１８から分離し、それによってレバー１４が係合前位置の方へ回転可能となる。

本発明は限られた数の実施形態に関して記載されているが、この開示の利益を得る当業者であれば、ここに開示した本発明の要旨を逸脱しない範囲で、他の実施形態を考案することも可能であることが理解できるであろう。従って、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。

コネクタ施錠機構を備えた電子コネクタが、嵌合対となるコネクタとまさに結合しようとしている様子を示した図である。 本発明の一実施形態に係る、レバーを備えたコネクタの斜視図であって、レバーが仮位置に配置されているときの様子である。 図２に示されたコネクタの左側面図である。 図２に示されたコネクタの正面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタのレバーの斜視図である。 図５に示されたレバーの平面図である。 図５に示されたレバーの正面図である。 図５に示されたレバーの底面図である。 図７のIX-IX線で切ったレバーの断面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図であって、レバーが最終係合位置に配置されているときの様子である。 本発明の一実施形態に係るコネクタのレバー施錠部がワイヤハーネスと干渉しているところを示した図である。 レバー施錠部がハウジングの係合部と係合している状態を示した図である。 本発明の一実施形態に係る、レバーを備えたコネクタの斜視図であって、レバーが係合前位置に配置されているときの様子である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図であって、レバーが最終係合位置に配置されているときの様子である。 本発明の一実施形態に係るコネクタのレバーの斜視図である。 図１４に示されたレバーの断面図である。

Claims (13)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに配置された少なくとも１つのピボットと、
   ビームを有すると共に、第１位置から第２位置までの範囲内で前記ピボットを中心に回転するレバーと、
   前記ハウジングに配置された係合部と、
   前記ビームに配置された施錠部とを備えており、
   前記レバーは、嵌合対となるコネクタに配置されたボスに前記レバーの回転移動に従って嵌着する凹部を有しており、
   前記施錠部は、
   前記ビームに動作可能に接続されていると共に、実質的に前記回転移動の接線方向に延在するラッチアームと、
   前記ラッチアームの自由端に近接して配置されていると共に、前記第２位置で前記係合部と係合するラッチ戻り止めとを備えていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記係合部は、前記ハウジングの上部後方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記施錠部は、前記ビームの中央部に近接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記施錠部は、前記ラッチアームを支持する基部をさらに備えており、前記基部の上面は平らに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
5. 前記ビームは、前記基部の後部が接続された湾曲部を有していることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記ラッチ戻り止めは、前記ラッチアームの前記自由端から上方に延在していることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
7. 前記係合部は、前記施錠部の前記ラッチ戻り止めを貫通させるための開口を画定する肩部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
8. 前記肩部は、前記開口を貫通する前記ラッチ戻り止めと係合する係合面を備えていることを特徴とする請求項７に記載のコネクタ。
9. 前記ハウジングの後部から前記ハウジングに挿入された複数のワイヤハーネスをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
10. 前記係合部は、前記ハウジングの上部後方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
11. 前記レバーは、前記ビームの両側で前記ビームを支持する少なくとも２つのアーム部を有しており、前記２つのアーム部は、前記ハウジングの両側面に配置された少なくとも２つのピボットによって回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
12. 前記ハウジングに配置されていると共に、前記第１位置で前記レバーを抑止するストッパをさらに備えており、前記ストッパは、前記レバーの前記回転移動によって前記レバーを解放することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
13. 第１コネクタと第２コネクタとを備えており、
    前記第１コネクタは、
    第１ハウジングと、
    前記第１ハウジングに配置されたボスとを備えており、
    前記第２コネクタは、
    前記第1ハウジングに嵌着する第2ハウジングと、
    前記第２ハウジングに配置された少なくとも１つのピボットと、
    ビームを有すると共に、第１位置から第２位置までの範囲内で前記ピボットを中心に回転するレバーと、
    前記ビームに配置された施錠部とを備えており、
    前記レバーは、前記第１コネクタに配置された前記ボスに前記レバーの回転移動に従って嵌着する前記凹部を有しており、
    前記施錠部は、
    前記ビームに動作可能に接続されていると共に、実質的に前記回転移動の接線方向に延在するラッチアームと、
    前記ラッチアームの自由端に近接して配置されていると共に、前記第２位置で前記係合部と係合するラッチ戻り止めとを備えていることを特徴とするコネクタセット。

Images