JP4688113B2 - コネクタ位置保証装置を有するレバー嵌合型コネクタ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタに関し、より特定するとロック位置からのコネクタ組立体のレバーの移動を防止するためのコネクタ位置保証（ＣＰＡ）装置を有するレバー嵌合型コネクタ組立体に関する。

ある種の用途において、電気コネクタは、コネクタの導体を通る電気信号の切断を防止するために、互いにしっかりと嵌合しなければならない。例えば、電気信号がエアバッグ展開システム等の安全機器又は自動車の運転又は安全機構に関する他のシステムにつながっている自動車用途において、事故、不注意、振動等の運転条件の結果としての電気信号の切断は、望ましくない結果になりかねない。このため、ある種の電気コネクタは、互いに嵌合状態にある電気コネクタ機械的にロックするコネクタ組立体に結合される。

従来のある種のコネクタ組立体は、電気コネクタを収容するハウジングと、ハウジングに取り付けられ、電気コネクタを取り囲む電線ガイドと、相手の電気コネクタを収容するヘッダにハウジングを結合させるレバーとを有する。ロック位置にあるときに、互いに嵌合するコネクタ同士の接続解除を防止するレバーは、ヘッダからのハウジングの接続解除を防止する。レバーがロック位置から意図しないで移動しないことを保証するために、レバーがロック位置にあると電線ガイドと係合状態になるようにラッチするよう更に構成されているレバーがある。しかし、問題は、このようなレバーに十分な力が印加されると、レバーが電線ガイドから係合解除し、互いに嵌合する電気コネクタの接続解除を許容してしまうことである。

上述の問題に対する解決策は、以下の本発明に係るレバー嵌合型コネクタ組立体により提供される。すなわち、本発明に係るレバー嵌合型コネクタ組立体は、実質的な力がレバーに印加される場合であっても、ロック位置からレバーの意図しない移動を防止するコネクタ位置保証（ＣＰＡ）装置を具備する。一実施形態において、コネクタ組立体は、ヘッダと嵌合するよう構成されると共に、ヘッダにより収容された電気コネクタと嵌合する電気コネクタを収容するよう構成されるハウジングを具備する。コネクタ組立体は、ハウジングに取り付けられ、保持面を有するラッチを有する電線ガイドと、保持面を有する捕捉部を有するレバーとをさらに具備する。捕捉部の保持面は、ラッチの保持面と係合し、ロック位置からのレバーの移動を阻止する。さらに、コネクタ組立体は、ロック面を有するＣＰＡ装置を具備する。ＣＰＡ装置は、第１位置と、ロック面がラッチの移動を阻止する第２位置との間を移動するために電線ガイドに取り付けられ、これにより、ロック位置からのレバーの移動を更に阻止する。

以下、添付図面を参照して、本発明を例示により説明する。

複数の図を通して対応する参照符号は、対応する部品を指す。図面は、本発明の実施形態を代表するが、必ずしも縮尺どおりではなく、本発明をよりよく例示し説明するために、或る構造は強調されている。

以下に開示された実施形態は、完全であることを意図されておらず、以下の詳細な説明に開示された正確な形態に本発明を限定する意図もない。むしろ実施形態は、当業者が開示を利用できるように選択され説明されている。

さて、図１を参照すると、レバーで嵌合するよう構成された、コネクタ位置保証（ＣＰＡ）装置を有する本発明のレバー嵌合型コネクタ組立体の一実施形態が図示される。本明細書に説明されたコネクタ組立体は、自動車のエアバッグ用途等の電気コンタクト間のしっかりとした嵌合が望ましい多くの用途に適合できることを理解されたい。コネクタ組立体は、電線ガイド１０と、電線ガイド１０に結合されたＣＰＡ装置１２と、ハウジング１６に結合されると共に電線ガイド１０及びＣＰＡ装置１２と協働するよう構成されたレバー１４とを有する。以下により詳細に説明するように、電線ガイド１０はハウジング１６と嵌合し、レバー１４はコネクタ組立体をヘッダ１７に嵌合させるために使用される。

図１ないし図４（Ｂ）を参照すると、電線ガイド１０は、共に内部空間を形成する、１対の側壁１８，２０、後壁２２及び上壁２４を有する。側壁１８は、後部突起２８と、１対の切欠き３２，３４により側壁１８に区画されたタブ３０とを有する。切欠き３２，３４により、後述するように、電線ガイド１０のハウジング１６との嵌合の際に、タブ３０が内部空間２６に向かって若干内方へ撓むことが可能になる。タブ３０は、カム面３６と、ハウジング１６に係止するための肩３８とを有する。側壁２０は、後部突起４０、１対の切欠き４４，４６により区画されたタブ４２、カム面４３及び肩４５を同様に有する。

上壁２４は、ＣＰＡ装置受容部４８、レバー保持部５０及び電線シュラウド５２を有する。ＣＰＡ装置受容部４８は、切欠き５８により区画された保持楔部５６を有する。楔部５６は、カム面６０、上面６２及び保持面６４を有し、壁５４から可撓性を有して延びるので、カム面６０への圧力により、楔部５６を内部空間２６に向かって内側に撓ませる。壁５４の一縁６６（図４（Ａ）参照）は、側壁１８、及び側壁２０に向かって側壁１８から内方へ延びる突条６８と協働して、後述するようにＣＰＡ装置１２を受容する溝７０を形成する。同様に、壁５４の反対側の縁７２（図２及び図４（Ａ）参照）は、側壁２０、及び側壁１８に向かって側壁２０から内方へ延びる突条７４と協働して、ＣＰＡ装置１２を受容する溝７６を形成する。壁５４の末端縁７８は、後述するようにＣＰＡ装置１２の一部を受容するために、側壁１８，２０及びレバー保持部５０と共に開口８０を形成する。

レバー保持部５０は、１対の平面８２，８４と、平面８２，８４間に配置されると共に切欠き８８，９０により区画された片持ち梁状ラッチ８６とを有する。ラッチ８６は、カム面９２、上面９４及び保持面９６を有する。後述するようにＣＰＡ装置１２から延びる保持楔部を受容するために、１対の凹部９８，１００（図４（Ｂ）には凹部９８のみを図示）がレバー保持部５０に形成されている。レバー保持部５０の末端縁１０２は、電線シュラウド５２への移行部である。

電線シュラウド５２は１対の側壁１０３，１０４及び上壁１０６を有しており、これらの壁１０３，１０４，１０６は共に電線（図示せず）を受容する開口１０８を形成する。ユーザがケーブルタイ又は電線クランプを取り付けることができるように、上壁１０６にはタブ１１０が、電線シュラウド側壁１０２，１０４には同様のタブ１１２，１１４がそれぞれ形成されている。

次に、図１、図５及び図６を参照すると、ＣＰＡ装置１２は、１対の腕部１１８，１２０を有する本体１１６を有する。本体１１６は、基部１２２及び延長部１２３を有する。基部１２２は、上壁１２４、１対の側壁１２６，１２８、後壁１３０及び下壁１３２を有し、これらの壁は共に内部空間１３４を区画する。下壁１３２は側壁１２６，１２８から横方向に延びており、後述するようにＣＰＡ装置受容部４８の溝７０，６８（図４（Ｂ）参照）により各々受容されるレール１３１，１３３を形成する。上壁１２４は、内部空間１３４に対して上方へ突出する押圧突条１３５を有しており、後述するように、ロック位置及びロック解除位置間をユーザがＣＰＡ装置１２を移動させることができるよう構成されている。

図面から明らかであるように、本体１１６の延長部１２３は、１対の切欠き１３６，１３８により腕部１１８，１２０から分離されている。このように、腕部１１８，１２０は、本体１１６に対して若干撓むことができる。延長部１２３は、１対の側壁１４２，１４４、上面１４６及び下面１４８を有する。下面１４８に隣接して延長部１２３の側壁１４２，１４４間に延びるのは、保持面１５２、過渡面１５４及びカム面１５６を有する保持壁１５０である。図５に最もよく示されるように、下面１４８のカム面１５６の反対側には、延長部１２３の上面１４６上に形成されたロック面１６０を有する凹部１５８がある。後述するように、ロック面１６０は、レバー保持部５０と協働してロック位置からのレバー１４の移動を防止する。

ＣＰＡ装置１２の腕部１１８は、カム面１６４及び前方面１６６を有する保持楔部１６２を具備する。同様に、腕部１２０は、カム面１７０及び前方面１７２を有する保持楔部１６８を具備する。

次に、図１、図７、図８及び図９を参照すると、レバー１４は、ハンドル１６１と、ハンドル１６１からほぼ直交して延びる１対の支持腕部１６３，１６５とを有する。ハンドル１６１は、前方縁１６７、後方縁１６９、上面１７１及び下面１７３を有する。１対のカム１７４，１７６は、後述するように、レバー１４がロック位置にある場合に、ＣＰＡ装置腕部１２０，１１８とそれぞれ係合して撓めるために下面１７３から下方に延びている。下面１７３は、後述するように、片持ち梁状ラッチ８６の保持面９６と協働してレバー１４をロック位置に保持する保持面１８２とカム面１８０（図９（Ｃ））とを有する捕捉部１７８をさらに有する。レバー１４の支持腕部１６３は、ハウジング１６に形成された凹部（図示せず）により受容される内方突出片１８４を有する。支持腕部１６５も、ハウジング１６に形成された凹部（図示せず）により受容される内方突出片１８６を有する。内方突出片１８４，１８６は互いに対向し、各凹部により移動可能に受容されるので、ラッチ１４は、図１のロック解除位置及び図１０ないし図１２のロック位置の間を回転することが可能である。

支持腕部１６３は、湾曲したギア１８５及び同様の対向するギア１８７をさらに有する。後述するように、ギア１８５，１８７は、ヘッダ１７に形成された対応する溝（図示せず）と係合してコネクタ組立体（すなわち、電線ガイド１０、ＣＰＡ装置１２、レバー１４及びハウジング１６）をヘッダ１７の方へ引き、ハウジング１６に配置されたコネクタ部品及びヘッダ１７に配置された嵌合コネクタ部品間の電気接続を促進にするのに要する高い嵌合力を提供する。

組立中において、ユーザは、ハウジング１６に嵌められた電気コネクタ１８９（図１２参照）内にコンタクトを取り付ける。コネクタ１８９に配線が完了した後、ユーザがハウジング１６に電線ガイド１０を取り付ける。より具体的には、電線ガイド側壁１８，２０の後部突起２８，４０は、ハウジング１６に形成された対応する開口１９１，１９３内に配置され、電線ガイド１０はハウジング１６に向かって下方へ回転する。電線ガイドタブ３０，４２のカム面３６，４３がハウジング１６の上縁１８８，２００にそれぞれ係合することにより、タブ３０，４２を互いに向かって内方へ撓めることができる。電線ガイド１０がその嵌合位置まで回転すると、タブ３０，４２は、ハウジング１６に形成された開口２０２，２０４に位置決めすると共に開口内に外方へ撓む。タブ３０，４２の肩３８，４５は、ハウジング開口２０２，２０４の上縁２０６，２０８（図示せず）と係合して、電線ガイド１０がその嵌合位置から回転しないようにする。前述の事項から明白であるように、ユーザはタブ３０，４２に圧力を加え、肩３８，４５が上縁２０６，２０８を越えるようにタブ３０，４２を内方に撓めることができ、これにより、電線ガイド１０がその嵌合位置から回転することができる。電線ガイド１０の取付け中に、電気コネクタ１８９に接続された電線は、電線シュラウド５２の開口１０８を通って電線ガイド１０から送られる。

レバー１４は、支持腕部１６２，１６４を互いにから若干離れる方向に撓め、ハウジング１６に形成された各凹部（図示せず）に内方突出片１８４，１８６を配置することにより、取り付けられる。支持アーム１６２，１６４が解除されると、内方突出片１８４，１８６はハウジング１６の凹部内に移動し、支持腕部１６２，１６４のギア１８５，１８７はヘッダ１７に形成された対応する溝（図示せず）と嵌合する。

ＣＰＡ装置１２は、電線ガイド１０がハウジング１６と嵌合する前又は後に、電線ガイド１０に嵌めることができる。いずれの場合でも、ＣＰＡ装置１２は、電線ガイド１０のＣＰＡ装置受容部４８内へ摺動する。より具体的には、ＣＰＡ装置１２の基部１２２は、ＣＰＡ装置受容部４８の平坦壁５４上に摺動するので、下壁１３２のレール１３１，１３３はＣＰＡ装置受容部４８の各溝７０，７６内に移動し、ＣＰＡ装置１２の腕部１１８，１２０は電線ガイド１０の開口８０に向かって移動する。

ユーザが押圧突条１３５に圧力を与え、ＣＰＡ装置１２をＣＰＡ装置受容部４８内にさらに移動させると、保持壁１５０のカム面１５６は平坦壁５４の保持楔部５６と係合し、保持楔部５６を下方へ撓ませる。保持壁１５０が保持楔部５６上に移動した後、保持楔部５６は、元の位置に復帰してＣＰＡ本体１１６の内部空間１３４内に部分的に配置される。このように、楔部５６の保持面６４は、保持壁１５０の保持面１５２が保持面６４に係止する位置を越えてＣＰＡ装置１２が逆方向に移動するのを防止する。この第１のロック解除位置（図１及び図１０参照）にある場合、ＣＰＡ装置腕部１１８，１２０の端部に形成された保持楔部１６２，１６８は、電線ガイド１０のレバー保持部５０と係合する。特に、保持楔部１６２，１６８の前方面１６６，１７２が平面８２，８４と係合することにより、ＣＰＡ装置１２の開口８０への更なる前方移動を阻止する。

最後に、コネクタ組立体がヘッダ１７に嵌められる。より具体的には、ハウジング１６はヘッダ１７上に配置されるので、電気コネクタ１８９はヘッダ１７内に配置された相手コネクタと整列する。しかし、コネクタ部品間の電気接続はまだ安定していない。この構成は、図１に図示されている。次に、ユーザが圧力を加え、ロック解除位置から図１の矢印２１０の方向にレバー１４のハンドル１６１を回転する。レバー１４のこの移動により、ハウジング１６に形成された凹部（図示せず）内で内方突出片１８４，１８６の周りに支持腕部１６３，１６５が回転する。レバー１４の回転移動により、ヘッダ１７に形成された対応する溝（図示せず）内で支持腕部１６３，１６５のギア１８５，１８７が回転する。ギア１８５，１８７が溝内で移動すると、レバー１４は、ヘッダ１７に向かってハウジング１６（及び電線ガイド１０）を引っ張るので、ハウジング１６内の電気コネクタ１８９がヘッダ１７内に配置されたコネクタにしっかりと嵌合する。

レバー１４が図１０に示されるようにロック位置に近づくと、捕捉部１７８のカム面１８０（図９（Ｂ）及び（Ｃ）参照）は、電線ガイド１０のレバー保持部５０に形成された片持ち梁状ラッチ８６のカム面９２（図２参照）に係合する。レバー１４がさらに回転すると、捕捉部１７８により、捕捉部１７８が片持ち梁状ラッチ８６上を通過するにつれて片持ち梁状ラッチ８６が内部空間２６に向かって下方に撓む。レバー１４がロック位置に到達して捕捉部１７８が片持ち梁状ラッチ８６上を完全に通過すると、片持ち梁状ラッチ８６は元の位置に復帰する。このように、レバー１４の逆方向の回転により、捕捉部１７８の保持面１８２が片持ち梁状ラッチ８６の保持面９６に係止するので、レバー１４は、ロック位置から移動することが阻止される。これは、ロック位置でのレバー１４の第１の機械的ロックを構成する。

また、レバー１４がロック位置にある場合、レバー１４のカム１７４，１７６は、ＣＰＡ装置腕部１１８，１２０に形成された保持楔部１６２，１６８のカム面１６４，１７０にそれぞれ係合する。この係合により、腕部１１８，１２０が下方へ撓むので、保持楔部１６２，１６８の前方面１６６，１７２は、レバー保持部５０の平面８２，８４の下縁を越える。このように、ＣＰＡ装置１２は、後述するように開口８０内をさらに前方へ移動することができる。

ＣＰＡ装置１４を第２のロック位置に配置するために、ユーザは押圧突条１３５に圧力を与え、図１１に示される矢印２１２の方向にさらに開口８０内へＣＰＡ装置１４を移動させる。図５及び図１２に最もよく示されるように、ＣＰＡ装置１４がロック位置に到達すると、ＣＰＡ装置延長部１２３の凹部１５８が片持ち梁状ラッチ８６の一部を受容する。このように、凹部１５８のロック面１６０が片持ち梁状ラッチ８６の下方への撓みを防止することにより、レバー１４がロック位置から移動することを阻止する。これは、ロック位置でのレバー１４の第２の機械的ロックを構成する。

さらに、ロック位置へのＣＰＡ装置１４の移動により、ＣＰＡ装置腕部１１８，１２０の保持楔部１６２，１６８は、腕部１１８，１２０が元の位置に向かって上方へ撓むと、平面８２，８４の下縁の下でレバー保持部５０の凹部９８，１００（９８のみ図４（Ｂ）に図示）内へ移動する。保持楔部１６２，１６８は、凹部９８，１００内に付勢されると、ロック位置からのＣＰＡ装置１４の後方への移動を阻止する。

レバー１４をロック解除位置に戻すために、ユーザはＣＰＡ装置１４の押圧突条１３５に圧力を与え、電線ガイド１０の後壁２２に向かって逆方向にＣＰＡ装置１４を移動させる。十分な力により、保持楔部１６２，１６８のカム面１６４，１７０が凹部９８，１００から平面８２，８４の下縁の下に移動する。この逆方向の移動は、ＣＰＡ装置１４が第１のロック解除位置に到達する際に、保持壁１５０の保持面１５２がＣＰＡ装置受容部４８の保持楔部５６の保持面６４に係止すると、制限される。

次に、ユーザが片持ち梁状ラッチ８６に下方への圧力を与え、レバー捕捉部１７８の保持面１８２が片持ち梁状ラッチ８６の保持面９６を超えることを可能にする。ＣＰＡ装置凹部１５８のロック面１６０は片持ち梁状ラッチ８６の下に最早位置していないので、片持ち梁状ラッチ８６の下方への撓みは最早阻止されないことを理解されたい。ユーザは、片持ち梁状ラッチ８６に下方への圧力を与えると、レバー１４をロック位置から図に示されるように反時計回りに同時に回転させる。

典型的な設計形状を有するものとして本発明を説明したが、本発明は、本開示の真髄及び範囲内でさらに変更することができる。従って、本願は、その一般的原理を使用する発明の任意の変形、使用又は採用をカバーすることを意図されている。さらに、本願は、本発明が関連する当業界における公知又は慣習的実践の範囲内で本開示から離れるものもカバーすることが意図されている。

ロック解除位置にあるレバーを示す、本発明に従ったレバー嵌合型コネクタ組立体の一実施形態の斜視図である。 図１に示されるレバー嵌合型コネクタ組立体の電線ガイドを示す斜視図である。 図１に示されるレバー嵌合型コネクタ組立体の電線ガイドを示す斜視図である。 図２及び図３に示される電線ガイドを示し、（Ａ）背面図、（Ｂ）（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ線に沿った部分断面図である。 図１に示されるレバー嵌合型コネクタ組立体のＣＰＡ装置を示す斜視図である。 図１に示されるレバー嵌合型コネクタ組立体のＣＰＡ装置を示す斜視図である。 図１に示されるレバー嵌合型コネクタ組立体のレバーを示す斜視図である。 図１に示されるレバー嵌合型コネクタ組立体のレバーを示す斜視図である。 図７及び図８に示されたレバーを示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）背面図、（Ｃ）（Ｂ）の９Ｃ−９Ｃ線に沿った断面図である。 ロック位置にあるレバーを示す、本発明に従ったレバー嵌合型コネクタ組立体の斜視図である。 ロック位置にあるＣＰＡ装置を示す、図１０と同様の斜視図である。 図１１の１２−１２線に沿った断面斜視図である。

符号の説明

１０ 電線ガイド
１２ ＣＰＡ装置
１４ レバー
５６ 保持楔部
６４ 保持面
７０，７６ 溝
８０ 開口
８６ ラッチ
９２ カム面
９６ 保持面
９８，１００ 凹部
１１８，１２０ 腕部
１３１，１３３ レール
１３５ 押圧突条
１５２ 保持面
１６０ ロック面
１６１ ハンドル
１６２，１６８ 保持楔部
１６３，１６５ 腕部
１７４，１７６ カム
１７８ 捕捉部
１８０ カム面
１８２ 保持面

Claims (8)

1. 電線ガイド（１０）、ロック解除位置及びロック位置間を移動可能なレバー（１４）、及びＣＰＡ装置（１２）を具備するコネクタ組立体において、
   前記電線ガイド（１０）は、保持面（９６）を有するラッチ（８６）を有し、
   前記レバー（１４）は、保持面（１８２）を有する捕捉部（１７８）を有し、
   前記捕捉部保持面（１８２）は、前記ラッチ保持面（９６）に係止して前記ロック位置からの前記レバー（１４）の移動を阻止し、
   前記ＣＰＡ装置（１２）はロック面（１６０）を有し、
   前記ＣＰＡ装置（１２）が、第１位置と、前記ロック面（１６０）が前記ラッチ（８６）の移動を阻止する第２位置との間を移動するために前記電線ガイド（１０）に取り付けられることにより、前記ロック位置からの前記レバー（１４）の移動を更に阻止し、
   前記電線ガイド（１０）は開口（８０）を有し、
   前記ＣＰＡ装置（１２）は、該ＣＰＡ装置が前記第２位置に位置する際に前記開口（８０）内に延びる１対の腕部（１１８，１２０）を有し、
   該ＣＰＡ装置の腕部（１１８，１２０）は、前記ＣＰＡ装置（１２）が前記第１位置に位置する際に前記開口（８０）内への前記腕部（１１８，１２０）の移動を阻止するよう構成された保持楔部（１６２，１６８）をそれぞれ有し、
   前記レバー（１４）は、該レバーが前記ロック位置に向かって移動すると前記ＣＰＡ装置保持楔部（１６２，１６８）に係合するよう配置された１対のカム（１７４，１７６）を有することにより、前記腕部（１１８，１２０）を撓ませ、該腕部の前記開口（８０）への移動を許容することを特徴とするコネクタ組立体。
2. 前記電線ガイド（１０）は１対の溝（７０，７６）を有し、
   前記ＣＰＡ装置（１２）は、該ＣＰＡ装置が前記第１位置及び前記第２位置間を移動する際に前記１対の溝内を移動する１対のレール（１３１，１３３）を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
3. 前記電線ガイド（１０）は、前記ＣＰＡ装置（１２）に形成された保持面（１５２）に係止する保持面（６４）を有する保持楔部（５６）を具備して、前記ＣＰＡ装置（１２）が前記第１位置から第１方向に移動することを阻止し、
   前記電線ガイド保持楔部（５６）は、撓むよう構成され、前記第１方向とは逆の第２方向に沿って前記第１位置へ前記ＣＰＡ装置の移動を許容することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
4. 前記ラッチ（８６）はカム面（９２）を有し、
   前記捕捉部（１７８）は、前記レバー（１４）が前記ロック位置に移動すると前記ラッチカム面と係合するカム面（１８０）を有することにより、前記ラッチ（８６）を撓ませて前記ラッチの前記ロック位置への移動を許容することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
5. 前記電線ガイド（１０）は１対の凹部（９８，１００）を有し、
   前記ＣＰＡ装置保持楔部（１６２，１６８）は、前記ＣＰＡ装置が前記第２位置に位置する際に前記凹部（９８，１００）へ付勢されることにより、前記ＣＰＡ装置の前記第２位置からの移動を阻止することを特徴とする請求項４記載のコネクタ組立体。
6. 前記ＣＰＡ装置（１２）は、前記第１位置及び前記第２位置間を前記ＣＰＡ装置が移動するのに使用される押圧突条（１３５）を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
7. 前記レバー（１４）は、ハンドル（１６１）と、該ハンドルからほぼ直交方向に延びる１対の腕部（１６３，１６５）とを具備することを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
8. 前記捕捉部（１７８）は前記ハンドル（１６１）から延びていることを特徴とする請求項７記載のコネクタ組立体。

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