JP3607884B2 - 電気コネクタ組立体及びそれに用いられるコネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、嵌合するコネクタ同士の嵌合を保証する嵌合保証装置を備えるコネクタ組立体及びそれに使用されるコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より嵌合保証装置を有する電気コネクタ組立体が知られている。嵌合保証装置の主な機能は、嵌合するコネクタ同士の嵌合状態を維持するラッチの撓みを阻止することにより、コネクタ同士が分離してしまうことを阻止することにある。また、嵌合保証装置は、作業者がコネクタ同士の嵌合を素早く行えることが要求され、且つ作業者が完全な嵌合状態を確認することも要求される。これらのことは、電気システム接続の接続信頼性が必要不可欠とされ、製造の手間を最小にすることが要求される自動車産業の分野において特に有効である。
【０００３】
このような機能を備える嵌合保証装置を有する電気コネクタ組立体には、特許第２６４７３３５号公報、同第２６４７３３６号公報、特開平８−２６４２２９号公報などに開示される。一対のコネクタハウジングの一方に嵌合保証装置が屈曲可能な連結部材を介して離散しないように取り付けられている。一対のコネクタハウジングが嵌合された後、前記嵌合保証装置をコネクタハウジングに挿入することにより、一対のコネクタハウジングの嵌合状態がロックされる。一対のコネクタハウジングの嵌合が不十分であると、嵌合保証装置をコネクタハウジングの正規の位置まで挿入することができないため、作業者はコネクタハウジング同士の不完全な嵌合を目視により確認することができる。
【０００４】
この嵌合保証装置は、嵌合可能な一対のコネクタハウジングとは嵌合時まで別体にして分離したものであった。そのため、嵌合保証装置は、別部材として扱われるため、組立ラインにおいて作業ステップが追加され組立工数が複雑になる。
【０００５】
そこで、嵌合可能な一対のコネクタハウジングのうち一方に、嵌合保証装置を仮係止して、前記一対のコネクタハウジングが嵌合したときにのみ仮係止位置から本係止位置まで摺動するように配置するようにした電気コネクタ組立体が提案されている。この種の電気コネクタが特開平３−２８５２８０号公報、特開平９−１７５０５号公報などに開示される。嵌合保証装置が仮係止された一方のコネクタハウジングを他方のコネクタハウジングに嵌合させると、嵌合保証装置がコネクタハウジング同士の嵌合のロック解除を阻止する位置まで進入してコネクタハウジングと係合するようになっている。嵌合保証装置を再び仮係止位置まで引き戻さない限り、一対のコネクタハウジングを分離することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような嵌合保証装置を含む電気コネクタ組立体によれば、嵌合保証装置をコネクタハウジングに装着するか、又は嵌合保証装置を仮係止位置から本係止位置まで挿入する動作により、コネクタハウジング同士の嵌合をロックし、嵌合保証装置をコネクタハウジングから外すか、又は嵌合保証装置を本係止位置から仮係止位置まで戻す動作により、コネクタハウジング同士の嵌合のロックを解除する。そのため、一対のコネクタハウジングの嵌合の解除には、嵌合保証装置の引き抜き動作と、一対のコネクタハウジングの引き抜きの二つの動作を含むことになる。
【０００７】
そこで、本発明は、嵌合保証装置を含み、一対のコネクタハウジングの着脱動作を簡単に行うことができる電気コネクタ組立体及びそれに用いられるコネクタを提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１の構成は、嵌合可能な一対のコネクタハウジングと、このコネクタハウジングの一方に係止され、前記一対のコネクタハウジングを嵌合したときに、その嵌合状態を保持するロックアームとを備え、
前記ロックアームは、他方のコネクタハウジングに嵌合する嵌合ロック部と、前記嵌合ロック部の解除方向で一方のコネクタハウジングに係止される係止ロック部とを有し、
前記ロックアームは、一方のコネクタハウジングに対して嵌合方向に移動可能に係止され、前記係止ロック部は、前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して前進位置にあると前記係止ロック部が係止位置となり、前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して後退位置にあると前記係止ロック部が解除位置となるように配設され、前記一方のコネクタハウジングだけが離脱しようとすると、前記他方のコネクタハウジングと前記嵌合ロック部で嵌合する前記ロックアームが取り残されて前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して前進位置となって、前記係止ロック部が前記嵌合ロック部の解除を阻止する係止位置となり、前記ロックアーム又は、前記一方のコネクタハウジングとロックアームの両方が前記他方のコネクタハウジングから離脱しようとすると、前記一方のコネクタハウジングとロックアームが相互に移動可能であるため、前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して後退位置となって、前記係止ロック部が前記嵌合ロック部の解除を阻止しない解除位置となるようにしたことを特徴とする電気コネクタ組立体である。
請求項１の構成によれば、一方のコネクタハウジングだけが離脱しようとすると、他方のコネクタハウジングと嵌合ロック部で嵌合しているロックアームが取り残され、一方のコネクタハウジングと係止する係止ロック部が作動状態になって、前記嵌合ロック部の解除を阻止する。そのため、電線を引っ張るなどにより、一方のコネクタハウジングだけが離脱しようとしても、一対のコネクタハウジングの離脱が阻止される。
一方のコネクタハウジングに係止されたロックアームがこの一方のコネクタハウジングと共に他方のコネクタハウジングから離脱しようとすると、他方のコネクタハウジングと嵌合ロック部で嵌合しているロックアームが一方のコネクタハウジングと共に移動するため、一方のコネクタハウジングと係止する係止ロック部が解除状態になって、前記嵌合ロック部の解除が阻止されない。そのため、ロックアーム又はロックアーム及び一方のコネクタハウジングの両方を引っ張ると、一対のコネクタハウジングが離脱する。
また、ロックアームが一方のコネクタハウジングに対して嵌合方向に移動可能に設けられているため、係止ロック部の係止位置と解除位置とがロックアームの軸方向の僅かな移動で切り換わる。
【０００９】
請求項２の構成は、請求項１の構成において、前記ロックアームは、弾性アームを備え、この弾性アームの先端に、前記嵌合ロック部と前記係止ロック部がその作用方向が対向するように設けられていることを特徴とする。
請求項２の構成によれば、弾性アームの先端に前記嵌合ロック部と前記係止ロック部がその作用方向が対向するように設けられているため、係止ロック部がロック位置になると嵌合ロック部もロック位置になり、係止ロック部が解除位置になると嵌合ロック部も解除位置になる。
【００１１】
請求項３の構成は、相手方コネクタとの嵌合用の弾性アームを備える嵌合保証装置を相手方コネクタに嵌合されるコネクタハウジング内に係止し、前記弾性アームの先端の外方に向かう側に前記コネクタハウジングに対する係止部を設け、前記弾性アームの先端の内方に向かう側に相手方コネクタに対する嵌合部とが設けられ、前記弾性アームは前記コネクタハウジングに対して軸方向移動自在に係止され、軸方向前進位置になると前記係止部が係止する位置となり、軸方向後退位置になると前記係止部から外れる位置になり、前記コネクタハウジングだけが外れようとすると、前記相手方コネクタと前記嵌合部で嵌合する前記弾性アームが取り残され、前記弾性アームは軸方向前進位置となって前記係止部が係止位置になり、前記嵌合部の解除を阻止し、前記弾性アーム又は、前記コネクタハウジングと前記弾性アームの両方が前記相手方コネクタから外れようとすると前記弾性アームは軸方向後退位置となって前記係止部が外れる位置になり、前記嵌合部の解除を阻止しなくなるようにしたコネクタである。
請求項３の構成によれば、一方のコネクタハウジングに係止された弾性アームの先端に相手方コネクタハウジングに対する嵌合部が設けられているため、一方のコネクタハウジングと弾性アームの軸方向の相対的な移動により、弾性アームの先端の係合ロック部が一方のコネクタハウジングに対して係止位置又は解除位置になり、前記嵌合部の嵌合位置又は解除位置のいずれかに切り換えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の好適実施形態となる嵌合保証装置付き電気コネクタ組立体、それに使用されるコネクタについて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の好適実施形態となる嵌合保証装置付き電気コネクタ組立体の分解斜視図である。また、図２は、本発明の好適実施形態となる嵌合保証装置付き電気コネクタ組立体が嵌合状態にある場合の側断面の斜視図である。
【００１４】
図１において、電気コネクタ組立体（嵌合保証装置付きコネクタ組立体）１は、プラグ型ハウジング（コネクタハウジング）２と、リセプタクル型ハウジング（コネクタハウジング）３とを有する。プラグ型ハウジング２は、図示省略された電線の側の雌コネクタであって、嵌合保証装置としてのロックアーム４が予め係止されたものである。リセプタクル型ハウジング（コネクタハウジング）３は、スクイブのホルダー側の雄コネクタであって、短絡インサート５が予め装着されたものである。
【００１５】
図３は、嵌合保証装置４が係止されたプラグ型ハウジングの一部が側断面となった斜視図である。図２及び図３に示されるように、プラグ型ハウジング２は、一対の雌型端子金具１０を保持する中央プラグ部分１１と、中央プラグ部分１１の基部から外周側に延在する筒部１２であって、内部にコネクタ受容空間１３を形成する筒部１２と、この筒部１２の一部から径方向及び軸方向に延在する拡張部１４であって、内部に嵌合保証装置としてのロックアーム４を収容するアーム受容空間１５を形成する拡張部１４とを有している。
【００１６】
図２に示すように、中央プラグ部分１１には一対の雌型端子金具１０を収容する端子収容室１６が形成されており、雌型端子金具１０の挿入方向とは反対側からリテーナ１７が中央プラグ部分１１に組み付けられている。また、中央プラグ部分１１の端子収容室１６に隣接する片持ちのランス（係止腕部）１８が設けられている。また、中央プラグ部分１１の基部には、雌型端子金具１０に接続される電線６を囲ってノイズを除去するフェライトビード１９と、電線６に対するシール用のゴム栓２０と順にが配設されている。また、コネクタ受容空間１３の奥側の中央プラグ部分１１の外周にシールリング２１が嵌入され、このシールリング２１により後述するリセプタクル型ハウジング３との間で密閉空間を形成する。なお、図３の符号２２は、電線６に対する保護キャップである。
【００１７】
図２において、端子金具１０を挿入すると、その先端がランス１８を押し下げつつ前進し、端子金具１０の断面方形のくぼみにランス１８が弾性復元力によって係合し、端子金具１０が抜き取れない状態になる。
【００１８】
図４は、プラグ型ハウジング２に挿入状態で係止されるロックアーム４の斜視図である。ロックアーム４は、引手３１と、スライドロック３２と、弾性アーム３３と、弾性アーム３３の先端内向きの嵌合ロック部３４と、弾性アーム３３の先端外向きの係合ロック部３５とを有する。嵌合ロック部３４と係止ロック部３５とはロック作用の方向が対向するように設けられている。図３に示すように、スライドロック３２がアーム受容空間１５の両側に形成された段２３に係止される。この段２３が軸方向に開口する形状により、ロックアーム４はプラグ型ハウジング２の軸方向に所定の隙間εだけスライド移動可能に係止される。図２に示すように、拡張部１４の先端の内向きに係止突起２４が形成されており、ロックアーム４の係止ロック部３５と係止することにより、弾性アーム３３の外向きの変形が阻止される。
【００１９】
ロックアーム４が前進位置にあると、隙間εが広く、隙間δが狭くなって、ロックアーム４と拡張部１４の係止ロック部２４，３５が係止状態になる。係止ロック部２４，３５が係止されると、アーム３３の弾性変形が阻止され、嵌合ロック部３４の嵌合が保持される。
【００２０】
ロックアーム４が後退位置にあると、隙間εが狭く、隙間δが広くなって、ロックアーム４と拡張部１４の係止ロック部２４，３５の係止状態が解除される。係止ロック部２４，３５が解除されると、アーム２７の外側への変形が許容され、嵌合ロック部３４の嵌合が解除される。
【００２１】
図１に示されるリセプタクル型ハウジング３は、エアバッグを展開させるためのガス発生器に設けられるスクイブホルダーの一部として備えられる。スクイブには２本の雄型端子であるピン４１を介して点火に必要な電気エネルギーが供給される。このリセプタクル型ハウジング３は、ピン４１が突設される基部４２と、ピン４１の周囲であって、基部４２から突設される円筒部４３とを有するソケットに形成されている。
【００２２】
円筒部４３の外周には、ロックアーム２の嵌合ロック部３４に対する嵌合突起４４と、プラグ型ハウジング２の筒部１２に設けられた溝２５に嵌まる位置決め用の凸条４５とが一体に設けられている。
【００２３】
ソケットを形成する筒部１２内に短絡装置としての短絡インサート５が挿入されている。短絡インサート５は筒部１２内に受け入れられる円柱状の本体５１と、短絡グリップ５２とを備えている。本体５１には、プラグ型ハウジング２の中央プラグ部分１１が進入する、上面と両側面が下方する開口部５３が設けられている。短絡グリップ５２は、弾性的な導電性材料で一体的に形成され、グリップ５２の先端の一部は、両方のピン４１に当接する方向に偏向され、その間に電気的な短絡回路を形成する。この短絡インサート５がリセプタクル型ハウジング３に挿入された状態では、２本のピン４１は電気的に短絡されたままである。
【００２４】
図２に明瞭に示されるように、リセプタクル型ハウジング３に向けてプラグ型ハウジング２が嵌入されると、リテーナ１７が短絡グリップ５２を外側に変形させるため、両方のピン４１に対する電気的な短絡が解除される。同時に、ロックアーム４の先端の嵌合ロック部３４が、円筒部４３の嵌合突起４４を乗り越えることにより、リセプタクル型ハウジング３に対するプラグ型ハウジング２の嵌合状態がロックされる。
【００２５】
前述した構造の電気コネクタ１の作動を、図５〜７に基づいて説明する。図５は、両コネクタハウジング２，３の嵌合時の状態を示す断面図である。図６は、プラグ型ハウジング２の離脱防止時の状態を示す断面図である。図７は、プラグ型ハウジング２の離脱時の状態を示す断面図である。
【００２６】
図５において、両コネクタハウジング２，３を嵌合させる時には、ロックアーム４又はプラグ型コネクタハウジング２とロックアーム４の両方を、リセプタクル型ハウジング３に向けて押し込む。プラグ型コネクタハウジング２とロックアーム４とは相互に移動可能な状態であるため、係止ロック部３５と係止突起２４との係止がロックされることない。そのため、弾性アーム３３が外側向きに弾性変形し、嵌合ロック部３４が嵌合突起４４を乗り越えて、図示の嵌合位置となる。
【００２７】
この嵌合時に、雄型端子であるピン４１が雌型端子金具１０に嵌入され、両端子間の電気的導通が確保される。同時に、ピン４１と短絡グリップ５２との間にリテーナ１７が割り込むことにより、ピン４１の電気的短絡が解除される。そして、両コネクタハウジング２，３の嵌合状態の確認は、両コネクタハウジング２，３の位置関係により、例えば図示の間隔Ｌを目視で適切なものであるかどうか確認することにより、簡単に行うことができる。
【００２８】
図６において、電線６だけが、プラグ型コネクタハウジング２を引き抜く方向に引っ張られると、プラグ型コネクタハウジング２が電線６とともに軸方向に移動しようとするが、嵌合ロック部３４と嵌合突起４４の嵌合により、ロックアーム４は軸方向の移動が制限されている。そのため、プラグ型コネクタハウジング２だけがロックアーム４に向かって移動し、隙間δが殆どなくなり、係合ロック部３５と係合突起２４とが係止状態になる。そのため、ロックアーム４の弾性アーム３３は変形が阻止され、嵌合ロック部３４と嵌合突起４４との嵌合の解除が阻止される。すなわち、電線６だけを引っ張られた場合、両コネクタハウジング２，３の離脱が阻止される。
【００２９】
図７において、ロックアーム４又はプラグ型コネクタハウジング２とロックアーム４の両方を、リセプタクル型ハウジング３から離す方向に引く。プラグ型コネクタハウジング２とロックアーム４とは相互に移動可能な状態であるため、隙間δが確保され、係止ロック部３５と係止突起２４との係止が開放可能になる。そのため、弾性アーム３３が外側向きに弾性変形し、嵌合ロック部３４が嵌合突起４４を乗り越えて、プラグ型コネクタハウジング２を離脱させることができる。
【００３０】
上述した実施形態の電気コネクタ組立体によると、両コネクタハウジング２，３の嵌合時には、ロックアーム４又はプラグ型コネクタハウジング２とロックアームの両方を、リセプタクル型ハウジング３に向けて押し込むだけで、嵌合が可能である。この嵌合と同時に雄型端子４１の電気的短絡も解除できる。また、嵌合状態は、両コネクタハウジング２，３の嵌合方向の位置関係で目視確認も簡単にできる。さらに、嵌合時には、シールリング２１及びゴム栓２０（図５参照）により、両コネクタハウジング２，３の密封シールが可能となる。両コネクタハウジング２，３の嵌合を保持するロックアーム４はこれらシール部材２０，２１の外側にあって、両コネクタの密封シール性に影響を与えない配置になっている。
【００３１】
プラグ型コネクタハウジング２の電線６だけが引っ張られると、嵌合ロック部３４と嵌合突起４４の嵌合の解除が阻止され、両コネクタハウジング２，３が抜けることがなく、嵌合のロック状態が確保される。ロックアーム４又はプラグ型コネクタハウジング２とロックアームの両方、即ち、通常のプラグ型コネクタハウジング２の抜き取り動作の場合には、嵌合ロック部３４と嵌合突起４４の嵌合が解除可能となり、両コネクタハウジング２，３を離脱させることができる。
【００３２】
以上、本発明の好適な一実施形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々の設計変更が可能なものである。例えば、両コネクタハウジング２，３の雄雌の関係が逆になっていてもよい。また、両端子１０，４１の雄雌の関係が逆になっていてもよい。また、短絡インサートを有する場合の電気コネクタを説明したが、短絡インサートを省略した電気コネクタであってもよい。また、端子の数も二つに限らず、３本以上が一列又は複数列で配設される電気コネクタであってもよい。また、端子部分に対する水密シールが施される場合の電気コネクタに限らず、水密シールが求められない電気コネクタであってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜２の電気コネクタ組立体によると、一対のコネクタハウジングの着脱がロックアームを含む一方のコネクタハウジングの押し引き動作によって行われ、迅速な着脱を可能にするという効果を奏する。また、電線だけを引っ張るような場合、一方のコネクタハウジングだけが引っ張られると、一対のコネクタハウジングの着脱が阻止されるため、嵌合保証も確実であるという効果を奏する。
【００３４】
請求項３のコネクタによると、上述した作動に行う電気コネクタ組立体を一方のコネクタハウジングに弾性アームを移動自在に取り付けるという簡単構造により提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施形態となる嵌合保証装置付きコネクタ組立体の分解斜視図である。
【図２】本発明の好適実施形態となる嵌合保証装置付きコネクタ組立体が嵌合状態にある場合の側断面の斜視図である。
【図３】嵌合保証装置が係止されたプラグ型ハウジングの一部が側断面となった斜視図である。
【図４】プラグ型ハウジングに挿入状態で係止されるロックアームの斜視図である。
【図５】両コネクタハウジング２，３の嵌合時の状態を示す断面図である。
【図６】プラグ型ハウジング２の離脱防止時の状態を示す断面図である。
【図７】プラグ型ハウジング２の離脱時の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 電気コネクタ組立体
２ プラグ型ハウジング（コネクタハウジング）
３ リセプタクル型ハウジング（コネクタハウジング）
４ ロックアーム（嵌合保証装置）
３２ スライドロック
３３ 弾性アーム
３４ 嵌合ロック部
３５ 係止ロック部

Claims (3)

1. 嵌合可能な一対のコネクタハウジングと、このコネクタハウジングの一方に係止され、前記一対のコネクタハウジングを嵌合したときに、その嵌合状態を保持するロックアームとを備え、
   前記ロックアームは、他方のコネクタハウジングに嵌合する嵌合ロック部と、前記嵌合ロック部の解除方向で一方のコネクタハウジングに係止される係止ロック部とを有し、
   前記ロックアームは、一方のコネクタハウジングに対して嵌合方向に移動可能に係止され、前記係止ロック部は、前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して前進位置にあると前記係止ロック部が係止位置となり、前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して後退位置にあると前記係止ロック部が解除位置となるように配設され、
   前記一方のコネクタハウジングだけが離脱しようとすると、前記他方のコネクタハウジングと前記嵌合ロック部で嵌合する前記ロックアームが取り残されて前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して前進位置となって、前記係止ロック部が前記嵌合ロック部の解除を阻止する係止位置となり、
   前記ロックアーム又は、前記一方のコネクタハウジングとロックアームの両方が前記他方のコネクタハウジングから離脱しようとすると、前記一方のコネクタハウジングとロックアームが相互に移動可能であるため、前記ロックアームが前記一方のコネクタハウジングに対して後退位置となって、前記係止ロック部が前記嵌合ロック部の解除を阻止しない解除位置となるようにしたことを特徴とする電気コネクタ組立体。
2. 前記ロックアームは、弾性アームを備え、この弾性アームの先端に、前記嵌合ロック部と前記係止ロック部がその作用方向が対向するように設けられている請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
3. 相手方コネクタとの嵌合用の弾性アームを備える嵌合保証装置を相手方コネクタに嵌合されるコネクタハウジング内に係止し、前記弾性アームの先端の外方に向かう側に前記コネクタハウジングに対する係止部を設け、前記弾性アームの先端の内方に向かう側に相手方コネクタに対する嵌合部とが設けられ、前記弾性アームは前記コネクタハウジングに対して軸方向移動自在に係止され、軸方向前進位置になると前記係止部が係止する位置となり、軸方向後退位置になると前記係止部から外れる位置になり、
   前記コネクタハウジングだけが外れようとすると、前記相手方コネクタと前記嵌合部で嵌合する前記弾性アームが取り残され、前記弾性アームは軸方向前進位置となって前記係止部が係止位置になり、前記嵌合部の解除を阻止し、
   前記弾性アーム又は、前記コネクタハウジングと前記弾性アームの両方が前記相手方コネクタから外れようとすると前記弾性アームは軸方向後退位置となって前記係止部が外れる位置になり、前記嵌合部の解除を阻止しなくなるようにしたコネクタ。

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