JP6509243B2 - 逆極性保護 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項１に記載の、２つの相互嵌合可能なプラグインコネクタ部品を備えるプラグインコネクタのための逆極性保護に関する。

２つのプラグインコネクタ部品の嵌合ミスによる逆極性を避けるために、今日では、逆極性保護を提供することが頻繁に行われており、一方のプラグインコネクタ部品が第１のコーディング要素を有し、もう一方のプラグインコネクタ部品が第２のコーディング要素を有する。コーディング要素は、プラグインコネクタ部品の１つの所望の位置においてだけプラグイン接続が可能になるような方法で、２つのプラグインコネクタ部品に配設される。同時に、一方に対するもう一方のプラグインコネクタ部品の任意の間違った配設、例えば逆極性につながる１８０度の回転は、そのような逆極性保護によって効果的に阻止される。

そのようなプラグインコネクタはまた、劣悪な環境、例えば自動車、またはヘリコプターなどの航空機においても使用される。そのような用途の場合、振盪および振動による相当な応力が生じる場合があり、それが、２つのプラグインコネクタ部品の意図しない分離につながり、したがって、接点の遮断につながり得る。こうした理由から、そのようなプラグインコネクタはまた、いずれの意図しない離脱を防止するためのロック要素も備える。しかし、２つのプラグインコネクタ部品の意図しない分離を防止するこれらのロック要素を有していても、振盪および振動による相当な応力が生じたときに、プラグインコネクタ部品の接点要素が互いにこすれ合って、対応する振動周波数を有するこの連続する摩擦により、プラグインコネクタ部品の接点要素が損傷を受け、結果として、電気接点の不可逆的な遮断さえもたらし得ることを排除することはできない。

請求項１に記載の特徴を有する、本発明によるプラグインコネクタのための逆極性保護は、非常に好都合かつ効果的な様式で逆極性保護を促進するだけでなく、同時に、２つのプラグインコネクタ部品の互いに対する固定、すなわち、振盪および振動による相当な負荷がかかったときであっても、２つのプラグインコネクタ部品の互いに対するどんな運動も殆ど排除される様式での固定も提供する。この点で、相当な振盪および振動負荷が生じたときに、プラグインコネクタ部品の互いに対するそのような相対運動を防止するために、いかなる追加的なデバイスもプラグインコネクタ部品に提供することを必要としない、という大きな利点が存在する。むしろ、一方のコーディング要素を、嵌合方向に延在し、台形形状の断面を有する溝として設計し、もう一方のコーディング要素を、嵌合方向に延在し、Ｕ字形に配設される弾性的に曲げられる壁を有するＵ字形のコーディングリブとして設計することによって、コーディング溝の内部にコーディングリブの画定された把持力を生じさせることができるようになる。したがって、本発明による解決策において、逆極性保護は、振盪および振動によって相当な負荷レベルが生じたときであっても、効果的な様式で２つのプラグインコネクタ部品の互いに対する相対運動を同時に阻止するデバイスを表す。

これは、Ｕ字形のコーディングリブの、以下略してＵ字壁と称される、Ｕ字形の壁を垂直に立ち上げることによって実現され、このＵ字形の壁は、溝の台形形状の設計のため、壁の斜めの配設により壁が内向きに押圧されるときに弾性的に変形し、したがって、台形形状に配設される壁に力を及ぼす。この様式で、２つのプラグインコネクタ部品の互いの内部での固定は、それらが相互嵌合した状態において促進される。また、Ｕ字壁の弾性設計により、設定可能な引き抜き力を及ぼすことによって、２つのプラグインコネクタ部品を抜くこともできる。２つのプラグインコネクタ部品の遊離後に、Ｕ字壁は、それらの弾性によって曲げ戻される。新しいプラグイン過程において、Ｕ字壁は、台形形状で配設される壁の斜めの位置付けによって再度内向きに曲げられ、壁の弾性により台形形状の壁の方向に作用している力を及ぼし、この力は、台形形状の溝の内部でコーディングリブの挟持を生じさせる。

従属請求項において述べられる手段によって、独立請求項１に記載される逆極性保護の好都合な更なる策定を行うことができる。基本的に、この様式で、嵌合方向におけるＵ字壁の長さに基づいて、Ｕ字壁が、溝の台形形状の斜めに位置付けた壁に作用する力を画定することができる。所与の厚さで、実質的に溝の全体にわたって延在する長いＵ字壁は、短いＵ字壁よりも大きい力を許容する。特に有利な実施形態によれば、Ｕ字壁の厚さに基づいて力が画定され、したがって、Ｕ字壁の厚さが、一方のプラグインコネクタ部品をもう一方から引き抜くときに、一方のプラグインコネクタ部品の設定可能な引き抜き力に適合するように調整されるものとされる。このようにして、Ｕ字壁は、嵌合方向において全長に沿って形成することができ、これは、Ｕ字壁を溝の外側に、例えばプラグインコネクタ部品の筐体部品に、特に嵌合表面の反対方向に面しているＵ字壁の１つに接続することもできるので、Ｕ字壁の安定性に大きく寄与するが、Ｕ字壁をより短く設計した場合は、逆極性保護を実現するためにＵ字壁を常にプラグインコネクタ部品の嵌合表面上で開始する必要があり、したがって、溝の全長に沿って延在させることができないので、寄与することができない。

特に有利で好ましい実施形態では、Ｕ字形状のコーディングリブが、嵌合表面の側部に位置するその前端部に、台形形状に形成された領域、すなわち、その外部の台形形状が台形形状の溝に適合するような様式で形成された領域を有するものとされる。好ましくは台形形状のウェブとして形成される、この前部の台形形状の領域は、好ましくは、Ｕ字形のコーディングリブのＵ字形の壁に接続される。したがって、Ｕ字形の様式で配設される壁は、嵌合表面の側部に位置する前端部において、台形形状のウェブに接続し、一方で、嵌合表面の反対方向に面している壁の後端部において、プラグインコネクタ部品の筐体部品に接続することができる。このようにして、プラグインコネクタ部品を互いに対して間違って配設した場合により高い抵抗力を生じさせる、コーディングリブの前部の台形形状領域に関しては、より弾性である逆極性保護だけではない。更に、壁を２つの側部で筐体部品に、すなわち、嵌合表面の側部に位置する前端部のプラグインコネクタ筐体の一部である台形形状のウェブ、およびウェブ側部の反対方向に面している後端部において、例えばプラグインコネクタ筐体の筐体壁などの、それぞれの筐体部品に、壁が接続されていることによって、Ｕ字壁へのいずれの損傷に対する安定性および弾性も高められる。

その上、特に好ましい実施形態では、それぞれが嵌合方向に斜めに延在している摺動領域が、台形形状のウェブと、Ｕ字形状の様式で配設される壁との間に配設されるものとされる。これらの摺動領域によって、２つのプラグインコネクタ部品が正しく相互嵌合されたときに、コーディングリブがコーディング溝の中へ摺動できるように促進される。プラグイン過程中に、摺動領域はまた、台形形状の溝の内部にＵ字形の様式で配設される壁の内向きの曲がりも支持する。

この点で、台形形状の断面を有する溝は、有利な様式で、一方のプラグインコネクタ部品のプラグインコネクタ筐体の内部に配設され、コーディングリブは、好ましくは、もう一方のプラグインコネクタ部品のプラグインコネクタ筐体に配設される。コーディングリブは、好ましくは、プラグインコネクタ筐体の一体部分として形成される。

その上、有利な様式で、Ｕ字形の壁は、嵌合表面から反対方向に面し、かつ筐体壁に接続されるそれらの端部において、筐体壁に向かって先細りになるものとされる。これは、２つのプラグインコネクタ部品を互いの中へ完全に摺動させることを促進する。

本発明の実施形態は、図面に示され、以下の説明において更に詳細に説明される。
台形形状の断面を有するコーディング溝として形成されるコーディング要素を備える、プラグインコネクタ部品の等角部分切欠図を示す。 図１に示されるプラグインコネクタ部品に対応し、Ｕ字形の様式で形成されるコーディングリブの形態のコーディング要素を有する、第２のプラグインコネクタ部品の等角部分切欠図を示す。 ２つの相互嵌合したプラグインコネクタ部品の断面図を示す。 図３のＩＶによって識別される部分の拡大図を示す。 図３のＩＶによって識別される部分の拡大図を示す。

図面に示されるプラグインコネクタは、相互嵌合することができる２つのプラグインコネクタ部品を有する。第１のプラグインコネクタ部品１００は、例えば、プラグ開口部１０６が提供され、次にその内部にブレード接点１０７が配設される筐体１０５を有する、雄型多極プラグインコネクタとして形成される。このプラグインコネクタ部品１００は、例えば、対応するＳＭＤ接点要素１０８がこの目的のために提供されている状態で、例えば回路基板（図示せず）上に配設される。

このプラグインコネクタ部品１００に整合するプラグインコネクタ部品２００を図２に示す。この部品は、雌型マルチポイントコネクタとして形成される。この部品は、内部に開口部２０７が配設される筐体２０５を有し、次にその内部には、図２では見えないが、それ自体既知のばね要素が配設される。

図１に示されるプラグインコネクタ部品１００は、台形形状の壁１２０を有する溝の形態の第１のコーディング要素１１０を有し、図２に示されるプラグインコネクタ部品は、その前面領域において台形形状の側壁２１５を備えるウェブ２１１で終端するコーディングリブとして形成される、第２のコーディング要素２１０を有する。この台形形状のウェブ２１１は、プラグインコネクタ部品が互いに対して正しく配設されたときに、第２のコーディング要素２１０が第１のコーディング要素１１０の中へ摺動できるような様式で台形形状の溝１１０に適合する寸法を有する。対照的に、プラグインコネクタ部品１００、２００が正しく配設されなかったときには、例えばプラグイン接続が阻止されるように、コーディングリブ２１０が筐体１００の筐体壁に当たるので、プラグイン接続を行うことができない。これによって、逆極性保護は、溝１１０およびコーディングリブ２１０によって実現される。同時に、この逆極性保護は、別の非常に重要な機能を果たす。すなわち、２つのプラグインコネクタ部品１００、２００を互いに固定する、すなわち、プラグイン接続が振盪および振動による高い負荷レベルに晒されるときであっても、プラグインコネクタ部品１００、２００の互いに対するどんな運動も排除されるような様式で固定するのに役立つ。したがって、振動によって生じる接点要素の、すなわちブレード接点１０７とばね接点との、互いに対するいずれの摩擦、並びに接点の遮断にさえつながり得るいずれの接点の損傷の発生が、非常に効率的な様式で阻止される。

この挟持効果を達成するために、コーディングリブ２１０は、嵌合表面の反対方向に面しているその後部領域において、Ｕ字形の構成で配設され、以下略してＵ字壁２１２、２１３と称される壁を備えるＵ字形の様式で形成される。嵌合表面において、これらのＵ字壁２１２、２１３は、台形形状のウェブ２１１において終わり、そこに接続される。嵌合表面から反対方向に面している側部において、Ｕ字壁は、筐体壁２３０において終わり、その位置において筐体壁２３０に接続される。その斜めに位置付けられた壁２１５を有する台形形状のウェブ２１１から、垂直に位置付けられるＵ字壁２１２、２１３への移行は、その斜めに位置付けられた壁１２０を有する台形形状の溝１１０の中へのＵ字壁２１２、２１３の摺動が促進される、斜めに延在する摺動領域２１９によって達成される。嵌合表面から反対方向に面しているそれらの側部において筐体壁２３０に接続されるＵ字壁２１２、２１３は、その側部に先細り２１８を有する。これらの先細り２１８は、２つのプラグインコネクタ部品１００、２００の互いの中への完全な挿入を促進する。Ｕ字壁の挟持効果のため、挿入は、そのような先細り２１８がなければ容易に行うことができない。この挟持効果は、図３および図４ａおよび４ｂに関連して、下で更に詳細に説明される。

図３は、２つの相互嵌合されたプラグインコネクタ部品１００、２００の断面図である。上部領域には、そのＵ字壁２１２、２１３を含むＵ字形のコーディングリブ２１０が示され、このリブは、台形形状の壁１２０を有する溝１１０の内部に配設される。図４ａ、４ｂでは、プラグイン過程が図式的に示される。図４ａは、台形形状の壁１２０を有する溝１１０を示す。Ｕ字形のコーティングリブ２１０のＵ字壁２１２、２１３は、垂直に位置付けられ、よって、重なりＯが作成される。この重なりＯは、プラグイン過程の前に存在する。プラグイン過程中に、コーディングリブの２１０のＵ字壁２１２、２１３は、Ｂで識別される矢印の方向に内向きに弾性的に曲げられ、したがって、プラグイン接続が行われた後に、台形形状の、すなわち斜めに位置付けられる、第１のコーディング要素１１０の壁１２０に寄り掛かる。その状態は、図４ｂに示される。それらの弾性変形性能のため、２つの壁２１２、２１３は、斜めに位置付けられる台形形状の壁１２０の方向に力Ｆを及ぼし、その力によって、２つのプラグインコネクタ部品１００、２００を互いに対して固定することが可能になる。主に、この力Ｆは、いわば、嵌合方向においてＵ字壁２１２、２１３の長さを通して、またはより良好に、Ｕ字壁２１２、２１３の厚さを通して設定することができる。それは、それぞれの実験に基づいて、算出または決定のいずれかを行うことができる。

壁２１２、２１３の曲げ特性を高めるために、並びに２つの筐体部品１００、２００のプラグイン接続をより容易にするために、壁２１２、２１３が、それらの基部に、例えば半円形状に形成することができる凹部２６０を備えるものとすることができる（図４ａ、ｂ）。

Claims (8)

1. ２つの相互嵌合可能なプラグインコネクタ部品を備えるプラグインコネクタのための逆極性保護であって、一方の前記プラグインコネクタ部品が第１のコーディング要素を備え、もう一方の前記プラグインコネクタ部品が第２のコーディング要素を備え、前記プラグインコネクタ部品が正しく配設されたときには、それらがプラグイン接続をなすことができるような様式で、また、前記プラグインコネクタ部品が正しく配設されなかったときには、それらがプラグイン接続を阻止するような様式で、前記２つのコーディング要素が互いに整合し、前記一方のコーディング要素が、前記嵌合方向に延在し、台形形状の断面を有する溝であること、および前記もう一方のコーディング要素が、前記嵌合方向に延在し、Ｕ字形の構成で配設される弾性的に曲げられる壁とともにＵ字形の様式で形成される、コーディングリブである、逆極性保護であって、
   前記Ｕ字形の長手方向が前記嵌合方向に延在するものである、逆極性保護。
2. 前記Ｕ字形の構成で配設される弾性の曲げられる壁とともに前記Ｕ字形の様式で形成される前記コーディングリブが、嵌合表面の側部に位置し、前記溝の前記台形形状の断面に適合される断面を有する、台形形状のウェブにおいて終わる、請求項１に記載の逆極性保護。
3. 前記台形形状のウェブと、前記Ｕ字形の構成で配設される前記壁との間に、斜めに延在する摺動領域が、それぞれ、前記嵌合方向に配設される、請求項２に記載の逆極性保護。
4. 前記Ｕ字形の様式で配設される前記壁の厚さが、前記もう一方のプラグインコネクタ部品から前記一方のプラグインコネクタ部品を引き抜くときに生じる、設定可能な引き抜き力に適合する、請求項１から３のいずれか一項に記載の逆極性保護。
5. 前記台形形状の断面を有する前記溝が、前記プラグインコネクタ部品の第１のプラグインコネクタ筐体に配設されること、および前記コーディングリブが、前記もう一方のプラグインコネクタ部品の第２のプラグインコネクタ筐体に配設される、請求項１から４のいずれか一項に記載の逆極性保護。
6. 前記Ｕ字形の様式で配設される前記壁が、前記もう一方のプラグインコネクタ部品の前記第２のプラグインコネクタ筐体の筐体壁に接続される、請求項５に記載の逆極性保護。
7. 前記Ｕ字形の様式で配設される前記コーディングリブの前記壁が、前記筐体壁に向かって外方に先細りする、請求項６に記載の逆極性保護。
8. 前記Ｕ字形の様式で配設される前記壁が、それぞれ、該壁の基部に凹部を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の逆極性保護。

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