JP2006510169A - 端子位置維持（ａｓｓｕｒａｎｃｅ）システムを有する電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【解決手段】電気コネクタ組立体は、相互接続可能な一対のハウジング部を備えるコネクタハウジングを含む。各ハウジング部は、導電性端子が挿入された端子収容通路を有する。各ハウジング部の開口は、端子収容通路の各々と連通している。各ハウジング部のロック用突起は、ハウジング部同士が相互接続されたときに、他方のハウジング部の端子が引抜かれることを阻止し、他方のハウジング部の開口内に挿入可能である。

Description

本発明は、電気コネクタの分野、特に、改良された端子位置維持（ＴＰＡ）システム、すなわち、挿入が不完全な端子を検出するだけでなく適切に挿入された端子をその完全挿入位置にロックする端子位置維持システムを備えた電気コネクタ組立体に関する。

一般に、電気コネクタは少なくとも一個の電気導電性端子を備えた絶縁性ハウジングを含む。端子は、他の回路要素、例えば、個別の電線等に電気的に接続される。コネクタは相補的なコネクタと組合せて使用されることが多く、この場合、一方のコネクタの各端子及びハウジングは、相手側コネクタの対応する端子及びハウジングと合せることができるようになっている。

様々な機能を果たすために複数の電線を電気的に相互接続する必要がある各種用途において、電気コネクタ組立体が使用されている。電気コネクタの端子は、薄いシート状の金属材料を打抜成形及び／又は形成した端子等、小さな部品である場合が多い。一個（以上）の端子がハウジング内の適切な位置に置かれていない場合、電気接続不良が起こることがある。端子がハウジング内の適切な位置に置かれていないという状態は、最初にコネクタを組立てたときに端子がハウジング内に完全に挿入されなかった場合か、コネクタ使用中に端子が振動する、あるいは、引抜かれることによって適切な位置からずれてしまった場合に起こり得る。端子に固定された電線に引張り力がかかることによって、端子とその相手側コネクタの端子との電気的接触が一時的に外れてしまうことがある。

電線及び／又は端子に対してより大きな引張り力がかかると、部分的あるいは完全な非接続状態になることがある。いずれの場合でも、電気的接続の外れが瞬時であっても、そのコネクタと組合された電動装置あるいは電気回路の誤動作を招きかねない。したがって、端子をコネクタハウジングにロックするために種々のロック構造が使用されている。通常、該ロック構造は、コネクタハウジングの肩部と係合する弾性舌部やラッチ突起を含む。しかしながら、残念なことに、このような弾性舌部やラッチ突起は破損しやすい。また、これらは、端子がコネクタハウジング内に完全に挿入されているか否かを検出する、あるいは示すものではない。

これらの問題を避けるため、端子の挿入が不完全であることを検出するための何らかの形態の端子位置維持（ＴＰＡ）システムを有するコネクタが要望されている。ＴＰＡシステムあるいは装置が、コネクタハウジング内での端子のロック機能を提供している用途もある。

これまでのＴＰＡシステムは、端子の完全挿入を検出するため及び端子をその完全挿入位置にロックするためにコネクタハウジングの開口部に挿入可能な分離型ＴＰＡ「キー」を用いたものが多かった。２列コネクタの場合は、一対のＴＰＡキーが必要となる。このようなＴＰＡキーは、他の製造及び組立工程が必要になるとともに製造・組立コストも高くなるという問題があった。また、ＴＰＡキーは紛失しやすい上、取付位置を誤りやすい。ＴＰＡキーを一体型ヒンジ（living hinge）等によってハウジングに連結しても、連結が外れたり、損傷したりすることも多い。また、ＴＰＡキーは分離型であっても連結型であっても、ハウジング外面の開口からコネクタハウジング内に挿入される。このような開口は、漏電が問題となったり、組立時あるいは使用時に作業者が危険に曝（さら）される場合がある。

本発明は、複数の部品から成るコネクタハウジング内に完全に入っている部品を用いた独特のＴＰＡシステムを提供することによって種々の問題を解決するものである。

したがって、本発明の目的は、新規な、かつ、改善された端子位置維持（ＴＰＡ）システムを備えた電気コネクタ組立体を提供することにある。

本発明の例示的実施形態においては、電気コネクタ組立体はコネクタハウジングを含み、該コネクタハウジングは相互接続可能な一対のハウジング部を有する。各ハウジング部は端子収容通路を有する。各ハウジング部の端子収容通路には導電性端子が挿入される。各ハウジング部には、その端子収容通路と連通する開口が設けられている。各ハウジング部にロック用突起が設けられ、ハウジング部同士が相互接続されたときに、前記ロック用突起は他方のハウジング部の開口内の所定位置まで挿入可能であり、これにより、他方のハウジング部の端子が引抜かれることを阻止する。

本明細書に開示するように、ハウジング部は雌雄同形である。各ハウジング部の端子の両側には、端子の両側の位置において他方のハウジング部の一対の前記ロック用突起を収容し端子が引抜かれることを阻止するための一対の前記開口が設けられている。

本発明の一形態によると、各ハウジング部の開口に隣接して可撓（とう）性ロックアームが含まれている。可撓性ロックアームは各端子のロック肩部と係合可能である。ロックアームが各端子のロック肩部との係合位置から移動することを阻止するために、他方のハウジング部のロック用突起が可撓性ロックアームの後方の位置まで挿入可能である。

本発明の他の形態によると、各ハウジング部の端子はロック肩部を含む。各端子が引抜かれることを阻止するために、他方のハウジング部のロック用突起はロック肩部の後方の位置まで挿入可能である。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連付けて行われる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

新規であると考えられる本発明の各特徴は、特に、添付の特許請求の範囲において述べられている。本発明は、その目的と利点とともに、添付図面と関連付けて行われる以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。図面において同様の符号は同様の要素を示す。

まず、詳細に図面を参照する。最初に図１及び２を参照すると、本発明は、全体を１０で示す電気コネクタ組立体において実施されており、該電気コネクタ組立体は、全体を１２で示す相補的な相手側コネクタと組合せ可能である。コネクタ組立体１０は二対の信号線、すなわち、導線１４を終端させるものであり、信号線は対応する端子（図１及び２では見えない）に終端されており、該端子は、相手側コネクタ１２内に取付けられた二対の信号端子１６と電気的に係合している。コネクタ組立体１０には更に一対の電力線、すなわち、導線１８を終端させるものであり、電力線は、コネクタ組立体１０内の対応する端子（図１及び２において図示せず）に終端されており、各端子は、相手側コネクタ１２内に取付けられた一対の電力端子２０に電気的に係合している。

図１及び２とともに図３を参照すると、コネクタ組立体１０は、全体を２２で示す絶縁性組立型ハウジングを含む（図１及び２）。該絶縁性組立型ハウジングは、全体を２４で示す相互接続可能な一対のハウジング部によって画定されている。後で分かるように、各ハウジング部２４は、一対の信号線１４の内の一方を終端するための端子と、一対の電力線１８の内の一方を終端するための端子を有する。本明細書に記載の本発明の好ましい実施形態においては、ハウジング部２４は雌雄同形である。

ハウジング部２４は雌雄同形である、あるいは実質的に同一であるため、ここでは、一方のハウジング部のみを、特に、図３と組合せて図４を参照しつつ説明する。すなわち、各ハウジング部２４は、全体を２８で示す電力端子を収容するための端子収容通路２６を含む。該端子収容通路２６については後で詳細に説明するが、端子収容通路２６には電力線１８の一方が終端されている。各ハウジング部２４は、プラスチック等の絶縁材料で一体的に成形されている。ハウジング部は、一対の端子収容通路３０を有し、該端子収容通路３０の内部に全体を３２で示す一対の信号端子が取付けられる。前記該端子収容通路３０については後で詳細に説明するが、該端子収容通路３０には、一対の信号線１４のうちの一方が終端される。各ハウジング部には、端子収容通路２６の両側部に連通する一対の開口３４が設けられている。各のハウジング部に設けられた一対のロック用突起３６は、他方のハウジング部の開口３４に挿入可能となっている。更に、各ハウジング部は一対の開口３８を有し、各開口は、一対の端子収容通路３０のそれぞれと連通している。各ハウジング部に設けられた一対のロック用突起４０は、他方のハウジング部の開口３８に挿入可能となっている。更に、各ハウジング部の一側部には可撓性ラッチアーム４２が設けられ、その反対側の側部にはラッチボス４４（図３）が設けられている。ラッチボスは、Ｌ字型の保護シュラウド４６内に設けられている。可撓性ラッチアーム及びラッチボスについては、後で更に詳細に説明するのでここでは簡単に説明する。各ハウジング部のラッチアーム４２は、ハウジング部同士を係止して図１及び２に示すような組立型ハウジング２２を画定するために、他方のハウジング部のラッチボス４４と相互に係合可能となっている。

図５及び６、特に、図６を参照すると、各電力端子２８はかしめ部５０を含み、かしめ部５０が電力線１８の外側絶縁性被覆にかしめられる。電力線の内部導線５２は、はんだ付等によって適切に電力端子のベース部５４に接続される。各端子は更に、直立方向又は横断方向のヘッド部５６を有し、端子及び電力線が端子収容通路２６内に完全に挿入されているとき、ヘッド部５６はハウジング部２４の内部肩部５８に当接している。各電力端子は、相手側コネクタ１２の電力端子２０（図１）のうちの一個と係合するための分岐接触端部６０を有する。

続いて、図５及び６、特に、図６を参照すると、各ハウジング部２４は、各電力端子２８のヘッド部５６と係合してこれをロックする一対の可撓性フック状ロックアーム６２を有する。電力線１８は、これが終端する電力端子２８とともに、矢印Ａの方向に挿入されてハウジング部２４の端子収容通路２６内に入る（図６）。挿入時において、電力端子のヘッド部５６は、ロックアーム６２の面取りされた前端部６２ａに係合し、可撓性ロックアームを外側に押し広げて、ヘッド部５６はハウジング部の肩部５８と係合するに至る。電力端子が完全に挿入されているこの状態においては、図６においてよく分かるように、可撓性ロックアーム６２は内側にパチンと戻ってロック位置となっている。

更に、図５及び６を参照すると、二個の雌雄同形ハウジング部２４同士が組立てられて相互接続されるとき、各ハウジング部のロック用突起３６（図４）は、他方のハウジング部の開口３４に入る。ハウジング部同士が完全に相互接続されると、ロック用突起３６は、図６に示すように可撓性ロックアーム６２の後方の位置に入り込む。したがって、可撓性ロックアームが外側に撓（たわ）んで電力端子２８のヘッド部５６との係合が外れてしまうことがない。これにより、ロック用突起３６は、端子を積極的にハウジング部内にロックしていることになる。更に、電力端子２８のうちのいずれかがハウジング部の肩部５８に対して完全に当たっていない場合、ロックアーム６２は撓んで外側に押し広げられたままになる。その結果、ロック用突起５６は、その動きがロックアーム６２によって阻止されるため、開口３４内に完全には入ることができない。これにより、これを利用すれば、その電力端子の挿入が不完全であることが分かる、あるいは検知することができる。

図５ととも図７を参照すると、一対の信号端子３２が、一方のハウジング部２４の端子収容通路３０のそれぞれの中にある状態で示されている。各信号端子３２は、対応する一方の信号線１４をかしめるかしめ部６４を有する。各信号端子の前方ソケット接触部６４は、相手側コネクタ１２の信号端子１６（図１）の一個を収容する。各信号端子は、更に、横断方向外側に延在するロック肩部６６を有する。ロック肩部６６はハウジング部のストッパ肩部６７に当接し、その結果、信号端子の完全挿入位置が画定される。図７においてよく分かるように、信号端子３２のロック肩部６６の後方に、他方のハウジング部２４のロック用突起４０（図４も参照）のうちの一個が位置決めされている。この状態が、二個の雌雄同形ハウジング部同士が完全に組立てられた、すなわち、相互接続された状態である。言い換えると、組立時、一方のハウジング部のロック用突起４０が他方のハウジング部の開口３８内に入り、図７に示すように、信号端子のロック肩部６６の後方の位置に入り込む。信号端子がこのような構造であるため、信号端子のいずれかが完全に挿入されていない場合、ロック用突起が端子の前方ソケット部６４に当接し、二個のハウジング部同士は完全に係合することができない。これにより、その信号端子の端子位置が正しくないことが分かる、すなわち、検出される。

図２及び５とともに図８を参照すると、各ハウジング部の各可撓性ラッチアーム４２が、どのようにしてＬ字型保護シュラウド４６内において、他方のハウジング部のラッチボス４４と係合しているかが分かる。ハウジング部同士の組立時あるいは相互接続時、可撓性ラッチアーム４２のリーディングエッジ４２ａが、ラッチボス４４の傾斜したすなわち面取りされた縁部４４ａと係合し、これに伴い、可撓性ラッチアームは外側に移動した後、ラッチボスとラッチ係合しながら内側にパチンと戻る。

本発明は、本発明の思想あるいは中心的特徴から逸脱することなく、他の特定の形態において実施することができると理解される。したがって、本実施例及び実施形態は、如何なる観点においても例示であって限定的ではないと考えるべきであり、本発明は本明細書に記載した詳細なものに限定されるものではない。

本発明に係る電気コネクタ組立体及びその相補的な相手側コネクタの斜視図である。 図１の本発明に係るコネクタ組立体を別の角度から見た斜視図である。 図１及び２の組合せた状態のコネクタ組立体を分離した二個のハウジング部の斜視図である。 図３のハウジング部の一方を別の角度から見た斜視図である。 図２の線５−５で全体を切断した縦断面図である。 図５の線６−６で全体を切断した水平方向断面図である。 信号端子のためのＴＰＡシステムを分解した部分斜視図である。 コネクタ組立体の両側部に設けられハウジング部同士を接続するためのラッチの一方を拡大した部分斜視図である。

Claims (11)

1. 電気コネクタ組立体であって、
   相互接続可能な一対のハウジング部を含むコネクタハウジングであって、各ハウジング部は端子収容通路を備えるコネクタハウジングと、
   各ハウジング部の端子収容通路に挿入された導電性端子と、
   各ハウジング部に設けられ、前記端子収容通路の各々と連通する開口と、
   各ハウジング部に設けられたロック用突起であって、ハウジング部同士が相互接続されたときに、他方のハウジング部の開口内の所定位置まで挿入可能であり、該所定位置まで挿入することによって、他方のハウジング部の端子の引抜を阻止するロック用突起とを有する電気コネクタ組立体。
2. 前記ハウジング部が雌雄同形である、請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
3. 各ハウジング部は、端子の両側において端子の引抜を阻止する位置に他方のハウジング部の一対の前記ロック用突起を収容するために、各端子の両側に一対の前記開口を備える、請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
4. 各ハウジング部は、該各ハウジング部の開口に隣接する可撓性ロックアームを含み、該可撓性ロックアームは各端子のロック肩部と係合可能であり、可撓性ロックアームが各端子のロック肩部との係合位置から移動することを阻止するために、他方のハウジング部のロック用突起が可撓性ロックアームの後方の位置まで挿入可能である、請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
5. 各ハウジング部の端子はロック肩部を含み、各端子の引抜を阻止するために、他方のハウジング部のロック用突起は前記ロック肩部の後方の位置まで挿入可能である、請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
6. 前記相互接続可能なハウジング部は、ハウジング部同士を組立状態で保持するための相互係合可能な相補的なラッチ手段を含む、請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
7. 前記ラッチ手段は、各ハウジング部に設けられ、他方のハウジング部のラッチボスと相互係合可能な可撓性ラッチアームを含む、請求項６に記載の電気コネクタ組立体。
8. 電気コネクタ組立体であって、
   相互接続可能な一対の雌雄同形ハウジング部を含むコネクタハウジングであって、各ハウジング部は端子収容通路を備えるコネクタハウジングと、
   各ハウジング部の端子収容通路に挿入され、ロック肩部を備える導電性端子と、
   各ハウジング部に設けられ、端子収容通路の各々と連通する開口と、
   各ハウジング部の開口に隣接して設けられ各端子のロック肩部と係合可能なロックアームと、
   各ハウジング部に設けられたロック用突起であって、ハウジング部同士が相互接続されたときに、ロックアームが各端子のロック肩部との係合位置から移動することを阻止するために、他方のハウジング部の開口内の、可撓性ロックアームの後方の位置まで挿入可能であるロック用突起とを有する電気コネクタ組立体。
9. 各ハウジング部は、端子の両側の一対の前記可撓性ロックアームの後方における端子の引抜を阻止する位置に他方のハウジング部の一対の前記ロック用突起を収容するために、各端子に一対の前記開口を備える、請求項８に記載の電気コネクタ組立体。
10. 電気コネクタ組立体であって、
    相互接続可能な一対のハウジング部を含むコネクタハウジングであって、各ハウジング部は端子収容通路を備えるコネクタハウジングと、
    各ハウジング部の端子収容通路に挿入され、ロック肩部を備える導電性端子と、
    各ハウジング部に設けられ、端子収容通路の各々と連通する開口と、
    各ハウジング部に設けられたロック用突起であって、ハウジング部同士が相互接続されたときに各端子の引抜を阻止するために、他方のハウジング部の開口内の、前記ロック肩部の後方の位置まで挿入可能であるロック用突起とを有する電気コネクタ組立体。
11. 各ハウジング部は、端子の両側において端子の引抜を阻止する位置に他方のハウジング部の一対の前記ロック用突起を収容するために、各端子の両側に一対の前記開口を備える、請求項１０に記載の電気コネクタ組立体。
    

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