JP2006190685A - パネル取付け用電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】工具等を用いないでパネルに取付けでき、パネル上の制限された空間に対処する小さな寸法を有するパネル取付用電気コネクタを提供する。
【解決手段】電気コネクタ１２は、前方嵌合端１８、第１側面３０、及び第２側面３２を有するハウジング１６を具備する。ハウジングは第１方向へハウジングの挿入位置まで移動するとパネル開口内に挿入されるよう構成され、第１方向に対してほぼ直交する第２方向Ａに開口内で移動可能である。ハウジング１６はラッチ部材４４を有し、ハウジング１６の第１側面３０の対向する端に取り付けられた第１端４６及び第２端４８を有する。第１及び第２端を蛇行ラッチビーム５６が結合し、ラッチビーム５６の前向き面にラッチ要素５８が配置され、ハウジング１６がラッチ位置に位置すると、ラッチ要素５８がパネル開口の内縁に係止してハウジングをラッチ位置に保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パネルの開口にコネクタを固定するためのラッチ機構を有するパネル取付型電気コネクタに関する。

一般に、電気ケーブルは１本以上の導体を有する。導体は絶縁体により囲まれたワイヤ導体であってもよい。ネットワーク化された電子システムは、電気コネクタに関連する多数の電気ケーブルを介して他のデバイスと通信する多数のデバイスを有することが多い。一方のデバイスは、コネクタハウジング内のコンタクトに終端された単一導体又は多導体を介して別のデバイス又はシステムに接続されるのが代表的である。導体をコネクタのコンタクトに終端するために、ワイヤの絶縁体はケーブルの一端から除去され、ケーブル内部の導体を露出する。導体はコネクタのコンタクトに載置され、圧着又は半田付け等によりコンタクトに取り付けられる。

電気コネクタにバックシェルを用いて、コネクタ内のコンタクトに接続された電気ケーブルの導体を保護することは一般的である。バックシェルはコンタクトの尾部を覆い、活電コンタクトに人又は物が不注意で接触することを防止する。また、バックシェルは、ケーブルに印加された過度の力がケーブル導体をコネクタハウジング内のコンタクトから断線させないようにケーブルにストレインリリーフをも提供する。

少なくともいくつかの電子システムにおいて、電気コネクタは相補的な相手コネクタと嵌合するためにコネクタパネルに取り付けられる。コネクタは、ブラケット、クランプ、ボルト又は他の固定具等の種々の方法を用いてコネクタパネルに取り付けられる。今日のシステムにおけるリソースに対する要求が増大し続けているので、コネクタパネルのコネクタ用空間が不足している。多くの例において、空間の制限のため、システムの作業者は、各用途に利用できるコネクタ用空間量を制限する。コネクタ及びバックシェル自体の寸法に加えて、特定の取付配置用に設けられる構造も、コネクタ間に要求される空間を増大させることにより、コネクタパネルの空間不足を招いている。例えば、特許文献１は、ラッチを破損から保護するために保護シュラウド内に囲まれる横取付ラッチを有するコネクタのためのパネル取付システムを開示する。別の例として、特許文献２は、コネクタの頂上にラッチ機構を有するパネル取付システムを開示する。ラッチ機構は、コネクタの高さを殆ど倍にしてしまう。
米国特許第６０９５８５４号明細書 米国特許第６３１２２８５号明細書 米国特許第６１７６７３８号明細書

工具又は取付設備を用いないでパネルに取り付けでき、パネル上の制限された空間に対処するよう小さな寸法を有する電気コネクタに対するニーズがある。

パネル取付け用電気コネクタは、前方嵌合端、第１側面、及び第１側面とは反対側の第２側面を有するハウジングを具備する。このハウジングは、第１方向へハウジングの挿入位置まで移動するとパネルの開口内に挿入されるよう構成され、挿入位置からラッチ位置まで移動すると第１方向に対してほぼ直交する第２方向に開口内で移動可能である。ハウジングは、ハウジングの第１側面から第２側面とは反対方向に延びるラッチ部材を有する。このラッチ部材は、ハウジングの第１側面の互いに対向する第１端及び第２端にそれぞれ取り付けられた第１端及び第２端を有する。ラッチ部材の第１端及び第２端を蛇行ラッチビームが結合し、ラッチビームの前向き面にラッチ要素が配置され、ハウジングがラッチ位置に位置すると、ラッチ要素がパネル開口の内縁に係止してハウジングをラッチ位置に保持する。

図１は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたコネクタ組立体１０の斜視図である。組立体１０はコネクタ１２及びバックシェル１４を有する。典型的な一実施形態において、コネクタ１２はヘッダ又はプラグコネクタである。別の実施形態において、コネクタ１２、後述するようにリセプタクルコネクタであってもよい。コネクタ１２は、誘電材料で形成されたコネクタハウジング１６を有する。コネクタハウジング１６は前方嵌合端１８を有する。複数のコンタクト２０は、コネクタハウジング１６の前方嵌合端１８でシュラウド２２に取り囲まれる。コンタクト２０は、バックシェル１４のケーブル出口端２６から延びる複数のケーブルに結合される。

コネクタハウジング１６は、第１側面３０、第１側面３０とは反対側の第２側面３２、第３側面３４、及び第３側面３４とは反対側の第４側面３６を有する。ガイドポスト溝４０が前方嵌合端１８から後方にコネクタハウジング１６内へ延びる。ガイドポスト溝４０は、相手コネクタ（図示せず）からのガイドポスト（図示せず）を受容し、コネクタ１２を相手コネクタに配置及び整列させる寸法に構成されている。

ラッチ部材４４は、コネクタハウジング１６の第１側面３０から矢印Ａ方向に延びる。ラッチ部材４４は、第１側面３０の互いに対向する第１端５０及び第２端５２にそれぞれ取り付けられた第１端４６及び第２端４８を有する。ラッチ部材４４の端４６，４８は蛇行ラッチビーム５６により結合されている。ラッチ要素５８はラッチビーム５６の前向き面６０上に配置される。ラッチビーム５６の蛇行形状は、ラッチビーム５６に十分な柔軟性を与える増加した長さを有するラッチビーム５６を提供する。ラッチビーム５６の柔軟性が増加することにより、ラッチビーム５６の厚さ６２が増加することができ、ラッチ部材４４を十分に堅牢にし、ラッチ部材４４を覆うシュラウド等の保護装置を要することなく、ラッチ部材４４を破損から保護する。

コネクタハウジング１６はまた、ハウジング１６の第３側面３４及び第４側面３６から延びる位置決め片６６を有する。一実施形態において、位置決め片６６は互いにほぼ対向している。コネクタハウジング１６の第２側面３２には保持タブ６８が形成されている。保持タブ６８は、矢印Ａ方向とはほぼ逆の矢印Ｂ方向に第２側面３２から延びている。保持タブ６８は、第２側面３２の長さ７２にほぼ等しい長さ７０を有する。このため、保持タブ６８は第２側面３２の全長７２にわたる。

バックシェル１４は、上部７８及び下部８０を有するバックシェルハウジング７６を有する。バックシェルハウジングの上部７８及び下部８０は固定具８２によって互いにつなぎ合わされている。図１に示される実施形態において、第１固定具８２はバックシェルハウジングの上部７８の中に見える。第２固定具（図示せず）は、バックシェルハウジング下部８０の下面からバックシェルハウジング下部８０をバックシェルハウジング上部７８に結合させる。一実施形態において、固定具８２はセルフタッピングねじであるが、他の実施形態では他の固定具も使用してもよい。

バックシェル１４は、コネクタハウジング１６を受容しケーブル出口端２６とは反対側の前向きのコネクタ受容端８４を有する。ハウジング１６上及びバックシェルハウジング内の相補的なキーイング及び保持構造（図示せず）は、バックシェルハウジング７６内にコネクタハウジング１６を位置決めし保持するよう協働する。バックシェルハウジング７６は、ラッチビーム５６の前向き面６０はコネクタ受容端８４でバックシェルハウジング７６の一縁８８とほぼ共平面となるようにラッチ部材４４を受容する切欠部８６を有する。別の実施形態において、ラッチ部材４４はバックシェル１４上に位置してもよい。コネクタ１２及びバックシェル１４はコネクタパネル１００（図２参照）に取り付けるよう構成されている。位置決め片６６は、コネクタパネル１００を受容する寸法に設定された縁８８と位置決め片６６との間に間隙９０を形成するよう、縁８８の十分に前方に配置される。ラッチ部材４４は、後述するようにコネクタ組立体１０がコネクタパネル１００に取り付けられると、矢印Ｃの方向に撓む。

図２は、コネクタパネル１００内に取り付けられたコネクタ組立体１０の斜視図である。コネクタパネル１００はパネル開口１０２を有し、パネル開口１０２はパネル開口１０２の周囲に延びる内縁１０４を有する。パネル開口１０２はコネクタ１２を受容するよう構成される。パネル開口１０２は、圧入よりもコネクタ１２及びコネクタパネル１００間に間隙が設けられ、パネル開口１０２内で或る程度の浮動をコネクタ１２に与え、コネクタ１２が盲嵌合の場合に相手コネクタ（図示せず）でコネクタ１２を中心出しすることができるような寸法に設定される。

コネクタパネル１００はパネル開口１０２の縁１０４から延びる１対のスロット１０６を有し、図２には一方のスロット１０６のみが見える。コネクタパネルは、第１面すなわち前面１１０、反対側の第２面すなわち後方面１１２、及び第１面１１０及び第２側面１１２間の厚さ１１４を有する。コネクタ組立体１０は、コネクタパネル１００のラッチ位置に位置して図示される。

コネクタ組立体１０を取り付ける際に、コネクタハウジング１６は第２面１１２からコネクタパネル開口１０２を通って矢印Ｄ方向に挿入される。位置決めラグ６６をスロット１０６に整列させることにより、挿入を達成する。位置決め片及びスロット１０６は、第１側面３０及び第２側面３２の一方へ中心位置からずれている。図示の配置において、スロット１０６及び位置決め片６６は第１側面３０の方にずれている。バックシェルの縁８８（図１参照）及びラッチビーム５６がコネクタパネル１００の第２面１１２に当接するまで、組立体は第１方向すなわち矢印Ｄ方向に進む。この位置は挿入位置を示し、この位置では保持タブ６８及び位置決め片６６はコネクタパネル１００の第１面１１０に隣接して配置される。次に、コネクタ組立体１０は矢印Ｂ方向である、第１方向にほぼ直交する第２方向に摺動するが、ラッチビーム５６を矢印Ｃ（図１参照）に撓める圧力がコネクタパネル１００の第２面１１２に印加される。コネクタ組立体１０が矢印Ｂ方向に十分に移動すると、ラッチ要素５８はコネクタパネル開口１０２を通ってスナップ係合し、パネル開口１０２の内縁１０４に係止する。この位置はラッチ位置に対応する。ラッチ位置において、ラッチ要素５８はパネル開口１０２の内縁１０４に係止し、ラッチ位置から離れる矢印Ａ方向へのコネクタ組立体１０の移動を阻止する。さらに、保持タブ６８及び位置決め片６６はコネクタパネル１００の第１面１１０に当接し、コネクタ組立体１０の抜取りを阻止する。

コネクタ組立体１０の除去は、ラッチ要素５８がパネル開口１０２の内縁１０４を越え又は通過するまで矢印Ｅ方向にラッチ要素５８を内方へ押圧し、位置決め片６６がスロット１０６に整列する挿入位置に到達するまで矢印Ａ方向にコネクタ組立体１０を摺動することによって達成される。このとき、コネクタパネル１００から矢印Ｅ方向にコネクタ組立体１０を引き出すことができる。

図３は、本発明の一実施形態に従って形成されたリセプタクルコネクタ２００を後方から見た斜視図である。リセプタクルコネクタ２００は、第１側面２０４、第１側面２０４とは反対側の第２側面２０６、第３側面２０８、及び第３側面２０８とは反対側の第４側面２１０を有するリセプタクルハウジング２０２を具備する。一実施形態において、第３側面２０８及び第４側面２１０は、それらの表面に分布した複数のリブ２１２をそれぞれ有する。他の実施形態はリブ２１２を有してもよいし、有していなくてもよい。リセプタクルハウジング２０２は、複数のコンタクト（図示せず）を保持する複数のコンタクトキャビティ２２２を有する前方嵌合端２２０を有する。コンタクトキャビティ２２２は、相手ヘッダ又はプラグコネクタ（図示せず）からの相手コンタクトを受容する。キャビティ内に保持されるコンタクト（図示せず）は、リセプタクルハウジング２０２のコンタクト装填端２２４から延びる複数のケーブル（図示せず）に結合される。典型的な一実施形態において、リセプタクルコネクタ２００はバックシェルを有しておらず、コンタクトはコンタクト装填端２２４でケーブルに直接接続されてもよい。ガイドポスト２２８は、リセプタクルハウジング２０２の前方嵌合端２２０から前方へ延びている。ガイドポスト２２８は、相手コネクタ（図示せず）内で、コネクタハウジング１６（図１参照）のガイドポスト溝４０等のガイドポスト溝内に受容されるよう構成される。ガイドポスト２２８は、リセプタクルコネクタ２００を相手コネクタに整列するよう配置する。

ラッチ部材２４４は、リセプタクルハウジング２０２の第１側面２０４から矢印Ｆ方向に延びる。ラッチ部材２４４は、上述したラッチ部材４４（図１参照）と同様であり、第１側面２０４の互いに対向する第１端２５０及び第２端２５２にそれぞれ取り付けられた第１端２４６及び第２端２４８を有する。ラッチ部材２４４の端２４６，２４８は蛇行ラッチビーム２５６によって結合されている。ラッチ要素２５８はラッチビーム２５６の前向き面２６０上に配置される。ラッチビーム２５６の蛇行形状は、ラッチビーム２５６に十分な柔軟性を与える増加した長さを有するラッチビーム２５６を提供する。ラッチビーム５６の柔軟性が増加することにより、ラッチビーム２５６の厚さ２６２が増加することができ、ラッチ部材２４４を十分に堅牢にし、シュラウド等の保護装置を要することなく、ラッチ部材２４４を破損から保護する。

リセプタクルハウジング２０２はまた、ハウジング２０２の第３側面２０８及び第４側面２１０から延びる位置決め片２６６を有する。一実施形態において、位置決め片２６６は互いにほぼ対向している。別の実施形態において、位置決め片２６６は互いに対向していなくてもよい。位置決め片はむしろ、逆の極性を有するパネル１００（図２参照）等のコネクタパネルにリセプタクルコネクタ２００が取り付けられない任意の位置に配置されてもよい。すなわち、位置決め片２６６は、コネクタパネル１００内でリセプタクルコネクタ２００の一方向性のみを提供する任意の位置に配置されてもよい。コネクタハウジング２０２の第２側面２０６には保持タブ２６８が形成されている。保持タブ２６８は、矢印Ｆ方向とはほぼ逆の矢印Ｇ方向に第２側面２０６から延びている。保持タブ２６８は、第２側面２０６の長さ（図示せず）にほぼ等しい長さ（図示せず）を有する。このため、保持タブ２６８は第２側面２０６の全長にわたる。

リセプタクルハウジング２０２は第３側面２０８及び第４側面２１０上にそれぞれ形成された停止フランジ２８０を有する。停止フランジ２８０は、コネクタパネル１００（図２参照）と当接して矢印Ｈ方向のリセプタクルコネクタ２００の前方への挿入を制限する。各停止フランジ２８０は、ラッチビーム２５６の前向き面２６０とほぼ共平面である前面２８２を有する。位置決め片２６６は停止フランジ２８０及びラッチビーム２５６から前方に配置され、コネクタパネル１００（図２参照）の厚さ１１４を受容する寸法の間隙２８６を形成する。

図２及び図３を参照して、コネクタパネル１００へのリセプタクルコネクタ２００の取付け及びコネクタパネル１００からのリセプタクルコネクタ２００の取外しをコネクタ組立体１０に関して説明する。リセプタクルコネクタ２００は、第２面１１２からコネクタパネル開口１０２を通って矢印Ｄ方向に挿入される。位置決めラグ２６６をスロット１０６に整列させることにより、挿入を達成する。停止フランジ２８０及びラッチビーム２５６がコネクタパネル１００の第２面１１２に当接するまで、組立体は第１方向すなわち矢印Ｄ方向に進む。この位置は挿入位置を示し、この位置では保持タブ２６８及び位置決め片２６６はコネクタパネル１００の第１面１１０に隣接して配置される。次に、リセプタクルコネクタ２００は矢印Ｂ方向である、第１方向にほぼ直交する第２方向に摺動するが、ラッチビーム２５６を矢印Ｉ（図３参照）に撓める圧力がコネクタパネル１００の第２面１１２に印加される。リセプタクルコネクタ２００が矢印Ｂ方向に十分に移動すると、ラッチ要素２５８はコネクタパネル開口１０２を通ってスナップ係合し、パネル開口１０２の内縁１０４に係止する。この位置はラッチ位置に対応する。ラッチ位置において、ラッチ要素２５８はパネル開口１０２の内縁１０４に係止し、ラッチ位置から離れる矢印Ａ方向へのリセプタクルコネクタ２００の移動を阻止する。さらに、保持タブ２６８及び位置決め片２６６はコネクタパネル１００の第１面１１０に当接し、リセプタクルコネクタ２００の抜取りを阻止する。

リセプタクルコネクタ２００の除去は、ラッチ要素２５８がパネル開口１０２の内縁１０４を越え又は通過するまで矢印Ｅ方向にラッチ要素２５８を内方へ押圧し、次に、位置決め片２６６がスロット１０６に整列する挿入位置に到達するまで矢印Ａ方向にリセプタクルコネクタ２００を摺動することによって達成される。このとき、コネクタパネル１００から矢印Ｅ方向にリセプタクルコネクタ２００を引き出すことができる。

上述の実施形態は、コネクタパネル上の空間を節約し、工具を用いることなく取付け可能であるコネクタ組立体１０及びリセプタクルコネクタ２００を提供する。コネクタ組立体１０及びリセプタクルコネクタ２００は、コネクタパネル１００上のラッチ位置にコネクタ組立体１０及びリセプタクルコネクタ２００をラッチ係合するラッチ部材４４，２４４を有する。ラッチ部材４４，２４４は、それらの全長のため十分に柔軟である蛇行ラッチビーム５６，２５６を有するので、ラッチ部材４４，２４４に対して堅牢さを付加する増大した厚さで製造することができ、シュラウド等の保護装置を要することなくラッチ部材４４，２４４を破損から保護する。

本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたコネクタ組立体の斜視図である。 コネクタに取り付けられた図１にコネクタ組立体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に従って形成されたリセプタクルコネクタの斜視図である。

符号の説明

１２，２００ 電気コネクタ
１４ バックシェル
１６，２０２ ハウジング
１８，２２０ 前方嵌合端
２６ ケーブル出口端
３０，２０４ 第１側面
３２，２０６ 第２側面
４４，２４４ ラッチ部材
４６，２４６ 第１端
４８，２４８ 第２端
５０，２５０ 第１端
５２，２５２ 第２端
５６，２５６ 蛇行ラッチビーム
５８，２５８ ラッチ要素
６０，２６０ 前向き面
６６ 位置決め片
８４ コネクタ受容端
８６ 切欠部
８８ 一縁
９０ 間隙
１００ パネル
１０２ 開口
１０４ 内縁

Claims (3)

1. 前方嵌合端、第１側面、及び該第１側面とは反対側の第２側面を有するハウジングを具備するパネル取付け用電気コネクタであって、前記ハウジングは、第１方向へ該ハウジングの挿入位置まで移動すると前記パネルの開口内に挿入されるよう構成され、前記挿入位置からラッチ位置まで移動すると第１方向に対してほぼ直交する第２方向に前記開口内で移動可能であり、前記ハウジングは、該ハウジングの前記第１側面から前記第２側面とは反対方向に延びるラッチ部材を有する。該ラッチ部材は、前記ハウジングの前記第１側面の互いに対向する第１端及び第２端にそれぞれ取り付けられた第１端及び第２端を有するパネル取付け用電気コネクタにおいて、
   前記ラッチ部材の前記第１端及び前記第２端を蛇行ラッチビームが結合し、
   該ラッチビームの前向き面にラッチ要素が配置され、
   前記ハウジングが前記ラッチ位置に位置すると、前記ラッチ要素が前記パネル開口の内縁に係止して前記ハウジングを前記ラッチ位置に保持することを特徴とするパネル取付け用電気コネクタ。
2. 前記電気コネクタは、コネクタ受容端及びケーブル出口端を有するバックシェルをさらに具備し、
   前記ハウジングは前記バックシェルの前記コネクタ受容端に結合され、
   前記バックシェルは、前記コネクタ受容端で前記ラッチ部材を受容する切欠部を有することを特徴とする請求項１記載のパネル取付け用電気コネクタ。
3. 前記電気コネクタは、コネクタ受容端及びケーブル出口端を有するバックシェルをさらに具備し、
   前記ハウジングは前記バックシェルの前記コネクタ受容端に結合され、
   前記バックシェルは前記コネクタ受容端に一縁を有し、
   前記ハウジングは位置決め片を有し、
   該位置決め片及び前記一縁の双方は前記ハウジングの第３側面に形成され、
   前記位置決め片は前記一縁から前方に配置され、前記パネルの厚さを受容する寸法の間隙を画定することを特徴とする請求項１記載のパネル取付け用電気コネクタ。

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