JP4705675B2 - 二作動機械式支援コネクタ - Google Patents

Description

本発明は一般に電気コネクタアセンブリに関する。より具体的には、本発明は、カバーハウジングを回動させたときに、より小さな結合力でコネクタを確実に結合させたり離脱させたりするレバー機構を備えた電気コネクタアセンブリに関する。

自動車やその他の用途で利用される電気コネクタアセンブリは、多数の端子を使用する場合が多く、そのため、オスコネクタとメスコネクタとの間の確実な接続を保証する大きな結合力を必要とする。コネクタ同士を適正に結合するためには、端子とハウジングからの大きな摩擦力に打ち勝たなければならない。しかしながら、このようなコネクタアセンブリの組立て仕様には、結合時のコネクタあるいは端子に対する損傷を防止し、かつ作業者が容易かつ確実に２つのコネクタを結合できることを保証する最大結合力限界が含まれる。コネクタアセンブリが適正に機能するためには、これらの対立する制約の両方を満たさなければならない。

従来の電気コネクタは、多数の端子を内蔵し、それ故大きな摩擦抵抗をもたらすコネクタ同士を作業者が結合するのを支援するため、レバー、カム、スライド及び様々な機械式装置を採用している。高い結合力に打ち勝つために利用される方法の１つは、コネクタ同士を結合する機械式支援装置としてレバーを採用することである。レバー式の装置は、支点から離れた位置で結合力を加えることによって、増大したモーメントに基づいて摩擦力に打ち勝つものである。同様に、カム装置の使用は、非直線的な動きを直線運動に転換することによって、所定距離にわたって力を同じように伝達することに基づいており、したがって、カムを相対的に小さな距離だけ非直線的に動かすことによっても、両コネクタ間でより大きな直線距離にわたることができる。両コネクタは、カムを動かしてカム従動子を係合させることによって、結合位置までともに引き寄せられる。

従来、小さな印加力をより大きな結合力に変換するこれらの方法が採用されてきたが、結合力を加える前に両コネクタが正しく位置合わせされていない場合や、結合力が加えられる際に両コネクタが位置ずれ状態になる場合には、問題が発生する。これは、両コネクタの最初の位置合わせが不適切であったことのみならず、印加力のばらつきや一貫性のなさによる位置ずれにも原因がある可能性がある。これらの課題を克服する従来の試みは、両方の配慮事項に対して同時に適切に対処するには不十分であった。すなわち、どちらのコネクタも位置ずれすることなく結合軸に沿った適正な接続を確保しながら、適度に大きく一様な結合力を加えることができる適切なコネクタがなかった。

例えば、米国特許第６,２１７,３５４号には、一方のコネクタに作動レバーが回動可能に取り付けられた電気コネクタアセンブリが開示されている。作動レバーはカム溝を有している。さらに、摺動部材が作動レバーに取り付けられており、作動レバーの回動とともに直線運動をする。摺動部材は作動レバーのカム溝に嵌まり込むカム従動子突起を備えている。摺動部材は第２のカム溝も有している。コネクタアセンブリのもう一方のコネクタは、摺動部材の第２のカム溝に嵌まり込む第２のカム従動子突起を有している。作動レバーが回動すると、両カム従動子突起がそれぞれカム溝と嵌合しながら摺動部材が両コネクタに対して直線的に移動し、両コネクタがレバーの動きに応じて結合したり、離脱したりする。しかしながら、上記３５４特許は、コネクタが適正に結合されない場合にカム機構が作動するのを防止するとともに、結合動作時にコネクタアセンブリ全体を適切に位置合わせする手段を開示していない。

さらに、米国特許第５,９３８,４５８号には、第１のコネクタに作動レバーが回動可能に取り付けられた電気コネクタアセンブリが開示されている。作動レバーには、カム溝が形成されている。第２のコネクタは、作動レバーのカム溝に嵌合するカム従動子突起を有している。両コネクタは作動レバーの回動に応じて結合したり、離脱したりする。しかしながら、上記４５８特許は、カム装置の嵌合前に両コネクタを適切に位置合わせさせるとともに、多ピン多部分コネクタが必要とするより高い結合力に打ち勝つ手段を開示していない。

米国特許第５,６８１,１７５号は、１対の電気コネクタを結合及び離脱させるカム装置を採用した電気コネクタの別の例である。上記１７５特許は一方のハウジングに取り付けられ、結合軸を横切る経路に沿って移動可能なロック摺動部材を開示している。ロック摺動部材は１個のカムトラックを備えており、もう一方のハウジングはカム従動子突起を有している。ロック摺動部材を移動させると、カム従動子突起がカムトラック内に進入し、両コネクタが結合される。上記１７５特許はカム装置を採用しているが、結合プロセスの間に両コネクタを適切に位置合わせする手段を開示しておらず、さらには、多ピン多部分コネクタの用途で要求されるよりも高い結合力に打ち勝つ機構を開示していない。上記１７５特許の摺動機構は、多ピンコネクタにとって不適切な結合力が加えられる恐れのあるきわめて小さな機械的利点しかもたらさない。

上記の電気コネクタアセンブリのいずれも、オス型とメス型の多ピンコネクタ構造を結合させる際に歪まないように両者を正しく位置合わせしながら、両者を結合させるのに必要な大きな結合力を十分に生成することができていない。

結合プロセスの前又はその間に両コネクタが位置ずれを起こさない案内装置を提供するとともに、結合プロセスの間にほぼ一定の適切に大きな結合力を提供する新型の電気コネクタアセンブリが必要とされている。

本発明は、レバー機構とカム装置を使用して、カバーハウジングの回動時により小さな結合力でコネクタ同士をしっかりと結合させたり離脱させたりすることによって、結合すべき両導電性部材間の電気的接触を確立かつ維持する電気コネクタアセンブリと方法に関する。

本発明は、オス型とメス型の電気コネクタ構造を確実に結合させて電気の連続性を確保するとともに電気回路を閉成する、単純で、強力な、かつ安価な電気コネクタアセンブリを提供する。

多ピン電気コネクタを確実に結合する作業は、ピン数が増加し、それに対応して必要な結合力が同様に増加するにつれて困難な課題を招来する。大きな力が必要になると、オス型構造とメス型構造の位置合わせミスによって、導電体のひび割れや絶縁体の損傷の原因となる個々のピンに対する過度に高いストレスが引き起こされるのみならず、押圧されたピンが対応する受け部に合わずに入り損ねる恐れがある。その場合、これらの弊害は、接続不良あるいは断続的な接続をもたらし、製品が組み立てられた途端に欠陥アセンブリを検出するための大規模な故障探求が必要となるほど製造コストを大幅に上昇させる。

従来のコネクタアセンブリはいずれも、結合力が適正な結合軸に沿って加えられ、結合プロセスの間ほぼ一定であることを保証する、カム溝−カム従動子突起構成を採用した摺動カムハウジングと遊動型突起ガイドとの組み合わせを有するレバー式コネクタアセンブリを採用していない。

本発明のレバー式電気コネクタアセンブリは、２個のカム従動子突起を備えたコネクタ構造を採用することによって、必要な接続用結合力を軽減させる。ハウジングアセンブリは、コネクタ構造を受け入れるベースハウジングを備えている。ベースハウジングは、ピボットアンカーと、摺動カムハウジングの脚部を受け入れるガイド溝を備えている。摺動カムハウジングは、カバーハウジング突起を受け入れるほぼ矩形の突起ガイドを備えている。摺動カムハウジングは、さらに、摺動カムの脚部に、コネクタの一部である第１のカム従動子突起対と第２のカム従動子突起対を受け入れる一対の第１のカム溝と一対の第２のカム溝を有している。カバーハウジングはベースハウジングに回動可能に取り付けられている。

本発明は、位置合わせミスを解消すると同時に、二作動機械式支援を実現するレバーアセンブリとカム装置によって必要な結合力を軽減させることによって、オス型とメス型のコネクタ構造の間に緊密な電気的接続を確立する。本発明は結合作業を通じてほぼ一定の結合力をもたらす新規な突起ガイド構成を採用する。

本発明の方法は、ユーザが多数のピンを有するコネクタを高い結合力で確実に結合できるようにすると同時に、位置合わせミスを防止し、断続的な接続を解消し、製品全体の信頼性を向上させる。

添付の図面に関連して採用された発明の実施形態の以下の説明を参照することにより、本発明の前述のそしてその他の特性と目的及びそれらを達成する方法は、いっそう明らかになるであろう、また、発明自体もより深く理解されるであろう。

本発明は特定の好ましい実施形態を特に参照することによって詳細に説明されるが、発明の精神と範囲内である限り、そのような実施形態に限定されない。特許請求の範囲と特定用途の要件によって規定された制限の範囲内で様々な形状構成、変形及び変更を含みうること、あるいは、除外しうることは、当該分野の技術者にとって明らかであろう。

本発明は、多ピンコネクタを適切かつ一貫した形で位置合わせし、より小さな結合力で両コネクタ構造を結合させることによって、現在の電気コネクタアセンブリの機能性を拡張させる。本発明の電気コネクタアセンブリは、いったん結合されると、摺動カムハウジングによって固定され、接続が緩まないか、あるいは長期間解除されないように確保される。本発明は、簡単なカムスライドを実現するなど、従来のアセンブリに優る多くの利点がある。その理由は、本発明が提供する二作動機械式支援が、摺動カムの脚部とピボットの新規な形状とによって位置合わせの一貫性と信頼性を向上させながら、必要な結合力を大幅に軽減させるからである。

図１Ａは完全に切り離された状態のコネクタアセンブリ１００を示す。以下の図面では、コネクタアセンブリ１００のハウジングＨが本発明の二作動機械式支援機構を備えていること、及び本発明のコネクタアセンブリ１００の全体構造を変えることなく、ハウジングＨとコネクタＣとの間でオス型とメス型の個々のコネクタ構造が逆にされてもよいことは理解されるべきである。説明の簡略化と便宜のため、図１Ａに示すハウジングＨとコネクタＣの構造を参照する。ハウジングＨ及びコネクタＣの具体的な構成要素は図１Ｂないし図１Ｅに詳細に示されている。

図１ＡはハウジングＨとコネクタＣを示す。コネクタＣには、その内部を通して方向線ｚ−ｚ′で示すコネクタＣの前後方向に複数の電気接点１９５が形成されている。電気接点１９５は、方向線ｈ−ｈ′で示すコネクタＣの高さ方向に複数列かつ方向線ｗ−ｗ′で示すコネクタＣの幅方向に複数列互いに平行に形成されている。各電気接点１９５には、電線Ｗ（図示せず）が接続されている。ハウジングＨには、コネクタＣで利用されるタイプの電気接点１９５を受け入れる室１９０が相互に対応して形成されている。電気接点１９５は、ハウジングＨの室１９０とコネクタＣの電気接点１９５とが電気回路を閉成するよう結合する物理的連結の２つの半体を構成する限り、以下に限られるものではなく、ブレード端子、ピン端子、ブロック端子、エッジコネクタなどを含むどのような方法で形成されてもよい。さらに、コネクタＣは、第１のカム従動子突起１６５と第２のカム従動子突起１６６とを備えている。同様に、コネクタＣの下面（図示せず）にも２個の対応するカム従動子突起がｈ−ｈ′軸に沿って存在しており、したがって、コネクタＣには合計２対のカム従動子突起が存在している。

ハウジングＨは絶縁材料からなり、コネクタアセンブリ１００の相互対応の一方の側を構成し、ベースハウジング１３０を備えている。ベースハウジング１３０は、図１Ｄに最もわかりやすく示されているが、第１の摺動カム脚部１５０を受け入れるよう形成された第１のガイド溝１３３を有している。ベースハウジング１３０の反対側には、対応する第２のガイド溝が形成されている。２つのガイド溝はベースハウジング１３０の幅の中心に対して互いに鏡像である。ベースハウジング１３０は、コネクタＣの電気接点１９５と結合するように相互に対応して配置形成された室１９０を備えている。室１９０は、図１Ｄに示すような平行する横列と縦列で配列されていてもよいし、コネクタＣの電気接点１９５の結合に対応するどのような形で配列されていてもよい。摺動カムハウジング１２０は、図１Ｃに示すように、上記第１の摺動カム脚部１５０を備えている。摺動カムハウジング１２０の反対側には、対応する第２の摺動カム脚部が形成されている。２本の摺動カム脚部は摺動カムハウジング１２０の幅の中心に対して互いに鏡像である。各摺動カム脚部１５０は、第１のカム溝１５２と第２のカム溝１５４と突起ガイドトラック１２２とを備え、各突起ガイドトラック１２２はそれぞれカバーハウジング突起１１２を受け入れる。カバーハウジング突起１１２は、図１Ｂにそのような突起の１つを示すが、カバーハウジング１１０の反対側からももう１つの突起が突出するようにしてカバーハウジング１１０の一部として形成されている。カバーハウジング１１０は、ベースハウジング１３０に回動可能に取り付けられ、摺動カムハウジング１２０の後壁１２６もそうであるように、コネクタアセンブリ１００のコネクタＣとハウジングＨとの間の電気接点を保護する保護カバーを構成する。場合によっては、コネクタＣとハウジングＨは、組立て時に液体及び蒸気が電気接続の接点に達するのを阻止するように、可撓性不浸透性材料で裏打ちされていてもよい。

ここで、図１Ｂないし図１Ｅの細部に基づいて、コネクタアセンブリ１００を構成する４つの部品についてそれぞれ個別に説明する。上述したように、構成部品には、ハウジングＨを構成するように組み合わさったカバーハウジング１１０、摺動カムハウジング１２０及びベースハウジング１３０と、コネクタＣとが含まれる。上述したように、カバーハウジング１１０は、摺動カムハウジング１２０の側壁１２４と後壁１２６がそうであるように、ハウジングＨとコネクタＣとの間でなされた電気接続を保護する保護カバーを構成している。図１Ｂに示すように、カバーハウジング１１０は両側壁１１６と後壁１１４を有する３面のハウジングである。後壁１１４と側壁１１６は、カバーハウジング１１０の操作時に、ユーザの指又は親指がカバーハウジング１１０から容易に滑って外れないように、ユーザがカバーハウジング１１０を係合させるのを支援する突条（図示せず）を備えていてもよい。各側壁１１６はそれぞれベースハウジング１３０のピボット孔１３５に受け入れられるピボット１６０を１つ備えている。各側壁１１６は、さらに、それぞれ摺動カムハウジング１２０の突起ガイドトラック１２２に受け入れられる突起１１２を１つ備えている。

さらに図１Ｃに示すように、摺動カムハウジング１２０も同様に２つの側壁１２４と後壁１２６を備えている。摺動カムハウジング１２０の側壁１２４はほぼ平坦であり、各側壁１２４から摺動カム脚部１５０が延出している。側壁１２４と摺動カム脚部１５０の厚さは、両者がベースハウジング１３０によって容易に受け入れられるような厚さである。上述したように、一方の側壁１２４には、その内側面に第１のカム溝１５２と第２のカム溝１５４とが形成されており、対向する側壁は対応するもう１対のカム溝を備えている。カム溝１５２及び１５４は互いに同一の形状であり、導入部１５６と傾斜部１５８と係止部１５９とを備えている。係止部１５９は導入部とは反対側の端部に移動止め部を備えていてもよい。傾斜部の意義については、さらに詳しく後述する。

ベースハウジング１３０には、その両側の袖壁１３４のそれぞれにガイド溝１３３が形成されている。ガイド溝１３３は、ベースハウジング１３０のそれぞれ対応する側壁１３６から間隔を置くようにしてほぼ平行に延びている。ガイド溝１３３の構成は、開放部分１４６と閉鎖部分１４５とからなり、その意義については、さらに詳しく後述する。ベースハウジング１３０はさらに端壁１３７及び１３８を備えており、端壁１３８は、カバーハウジング１１０とともに、図示しないリード線を受け入れるためのハウジングＨへの開口を形成するリード部１３９を備えている。

各側壁１３６の内面は、摺動カムハウジング１２０の摺動カム脚部１５０を受け入れるほぼ平行なガイド溝１３３を備えている。重要なことは、ガイド溝１３３が摺動カムハウジング１２０の摺動カム脚部１５０を開放状態の非結合位置と閉鎖状態の結合位置との両方で受け入れるということである。ガイド溝１３３は、摺動カムハウジング１２０の摺動カム脚部１５０のみならず、ピボット１６０まで延出するカバーハウジング側壁１１６も収容する開放部分１４６においてより幅広くなっている。ガイド溝１３３の閉鎖部分１４５は、摺動カムハウジング１２０の摺動カム脚部１５０のみを受け入れるので、開放部分１４６よりも狭くなっている。ガイド溝１３３はベースハウジング１３０の幅に沿って延びており、ベースハウジング１３０に対するコネクタＣの適切な位置合わせを支援している。

コネクタＣは側壁１６９及び１７０と端壁１７１及び１７２とを備えており、側壁１６９及び１７０のそれぞれのほぼ中心の領域から突起１６５及び１６６が突出している。コネクタＣは、図４Ａに示すようにベースハウジング１３０内に摺接して嵌め込まれるようなサイズに設定されている。突起１６５及び１６６は、ベースハウジング１３０の側壁１３６と袖壁１３４との間の隙間内まで延びるように、ベースハウジング１３０の側壁１３６の厚さよりも小さい距離だけ外側に突出している。これにより、カム従動子突起１６５及び１６６は、摺動カムハウジング１２０の第１及び第２のカム溝１５２、１５４に受け入れられる。この相互作用については、さらに詳しく後述する。

図２Ａは完全に切り離された状態のコネクタアセンブリ１００を示す。すなわち、ハウジングＨにコネクタＣが挿入されていない。図２Ａは結合プロセスを開始するために作動される際のハウジングＨを示す。説明を簡単にしてハウジングＨの操作をよりわかりやすく説明するため、図２Ａ及び図２ＢにはコネクタＣを示さないが、本発明を実現する、コネクタアセンブリ１００の２つの構造を結合させる方法の前に、コネクタＣの一部がハウジングＨに挿入されることは理解されるであろう。この配置については図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに基づいて後述する。

本発明の最初の操作をさらに図２Ａ及び図２Ｂに示す。図２Ａは完全開放状態のハウジングＨを示す。ハウジングＨは最初に組み立てられ、カバーハウジング１１０の両側壁１１６の内側の後壁１１４の前でかつベースハウジング１３０の両袖壁１３４の内側に摺動カムハウジング１２０が挿し込まれる。ベースハウジング１３０のピボット孔１３５にカバーハウジング１１０のピボット１６０が嵌入され、ガイド溝１３３を形成するベースハウジング１３０の両袖壁１３４と両側壁１３６との間の隙間に、摺動カムハウジング１２０の両側壁１２４が挿入される。また、ベースハウジング１３０の両袖壁１３４内に形成されたガイド溝１３３に、摺動カムハウジング１２０のそれぞれ対応する摺動カム脚部１５０が挿入される。カバーハウジング１１０とベースハウジング１３０は、カバーハウジング１１０のピボット１６０がベースハウジング１３０のピボット孔１３５にしっかりと収まるようにして、互いに蝶着される。図２Ａに最もわかりやすく示すように、ベースハウジングの側壁１３６とカバーハウジングの側壁１１６との間に、摺動カムハウジング１２０の摺動カム脚部１５０が挟持される。ベースハウジングの袖壁１３４は、コネクタアセンブリ１００の最外壁を構成する。

図２Ｂは結合プロセスを開始するためにカバーハウジング１１０が完全に開放された状態のハウジングＨを示す。カバーハウジング１１０は、カバーハウジング１１０のピボット１６０とベースハウジング１３０のピボット孔１３５とを利用してベースハウジング１３０に回動可能に取り付けられている。摺動カムハウジング１２０の両摺動カム脚部１５０は、カバーハウジング１１０の両側壁１１６に隣接して両側壁１１６間に収められている。両摺動カム脚部１５０とカバーハウジング１１０の両側壁１１６は、ベースハウジング１３０の両側壁１３６とベースハウジング１３０の両袖壁１３４との間に挟持されている。

カバーハウジング１１０は、ベースハウジング１３０内で完全開放状態にセットされており、結合時には方向弧ａ−ａ′に沿って回動するようになる。カバーハウジング１１０を回動させると、突起１１２が、突起ガイドトラック１２２に対して概してハウジングの幅方向の力成分とハウジングＨの前後方向の力成分とで圧力を加える。幅方向を図２Ｂに方向線ｂ−ｂ′で示し、前後方向を図２Ｂに方向線ｃ−ｃ′で示す。適切な方向の対応する力の矢印も示す。

突起１１２が突起ガイドトラック１２２に加える圧力により、摺動カムハウジング１２０が直線ｂ−ｂ′に沿って幅方向に直線的に移動する。カバーハウジング１１０を完全閉鎖状態の結合位置まで回動させると、カバーハウジング１１０がベースハウジング１３０のリード部１３９である機械的な当り止めに当接するまで、突起１１２が摺動カムハウジング１２０を方向線ｂ−ｂ′に沿って直線的に移動させ続ける。カバーハウジング１１０は、カバーハウジング１１０の角運動の全範囲の終端に相当するこの機械的な当り止めに当接する。カバーハウジング１１０とベースハウジング１３０のリード部１３９とが当接すると、摺動カムハウジング１２０もそうなるように、ベースハウジング１３０の室１９０に通じるケーブルと電線用の保護カバーが形成される。この時点で、カバーハウジング１１０は弧ａ−ａ′に沿う移動の終端に対応する完全閉鎖位置にあり、摺動カムハウジング１２０は方向線ｂ−ｂ′に沿う直線移動の終端に位置する。

ここで、図３に示すように、カバーハウジング１１０が完全閉鎖位置まで回動すると、突起１１２も弧ａ−ａ′とほぼ平行に移動してきている。この動きの範囲の間、突起１１２は、突起ガイドトラック１２２に圧力を加えながら、摺動カムハウジング１２０を直線方向に移動させ続けている。カバーハウジング１１０が弧ａ−ａ′に沿った移動の終端に達すると、摺動カムハウジング１２０は方向線ｂ−ｂ′に沿う直線運動の全範囲を移動してきている。

この位置での突起１５０を引き伸ばした状態を拡大図Ｖで示す。突起１１２の形状はほぼ円形であり、突起ガイドトラック１２２の形状はほぼ丸みを帯びた矩形である。突起ガイドトラック１２２の長さＬ−Ｌ′は突起１１２の直径Ｄよりも長い。したがって、突起１１２は、カバーハウジング１１０を弧ａ−ａ′に沿って開放状態の非結合位置から閉鎖状態の結合位置まで回動させるとき、突起ガイドトラック１２２の壁の範囲内で動くことができる。突起１１２が突起ガイドトラック１２２の範囲内で自由に動く状態であれば、摺動カムハウジング１２０がｂ−ｂ′方向に直線移動しながらカバーハウジング１１０が弧ａ−ａ′に沿って閉じるときに、ｃ−ｃ′方向の結合力がピークに達する。

ここで、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、カバーハウジング１１０を回動させて、突起１１２が突起ガイドトラック１２２に圧力を加えることによって摺動カムハウジング１２０をｂ−ｂ′方向に直線移動させると同時に、摺動カムハウジング１２０の第１のカム溝１５２がコネクタＣの第１のカム従動子突起１６５と係合し、第２のカム溝１５４がコネクタＣの第２のカム従動子突起１６６と係合する。図１Ｃに詳細に示す例示の実施形態では、第１のカム溝１５２及び第２のカム溝１５４が、第１のカム従動子突起１６５及び第２のカム従動子突起１６６を受け入れるように、導入部１５６に対して角度を付けられている。第１のカム溝１５２及び第２のカム溝１５４は傾斜部１５８も有している。場合によっては、導入部１５６と反対側のカム溝の端部に移動止め部をさらに設け、コネクタアセンブリを結合状態で固定する追加の手段としてもよい。図４Ｂに示す実施形態では、カバーハウジング１１０を回動させる際に、ｃ−ｃ′結合方向の力が付与される。

カバーハウジング１１０を回動させると、摺動カムハウジング１２０がｂ−ｂ′に沿って直線的に移動する。摺動カムハウジング１２０が直線移動すると、第１のカム溝１５２が第１のカム従動子突起１６５と係合し、第２のカム溝１５４が第２のカム従動子突起１６６と係合する。この作用により、第１のカム従動子突起１６５及び第２のカム従動子突起１６６がｃ−ｃ′方向に押し進められる。突起１１２は突起ガイドトラック１２２内で自由に動いて、ほぼ一定の結合力がｃ−ｃ′方向に加えられるようにする。カム溝の斜め方向のカム作用とあいまってｃ−ｃ′方向にほぼ一定の力を及ぼすことによって、コネクタＣとハウジングＨが引き寄せられて結合状態になる。このほぼ一定の力は、カム溝１５２，１５４及びカム従動子突起１６５，１６６とともに、両構造が結合される際のコネクタＣとハウジングＨの正しい位置合わせを容易にする。非遊動型突起及び突起ガイドトラックからなる他の構成の場合、力のばらつきが生じ、それがコネクタＣ又はハウジングＨを歪めて、接続不良やコネクタアセンブリの損傷をもたらす可能性がはるかに高くなる。遊動型突起−突起ガイドトラックアセンブリはｃ−ｃ′結合方向にほぼ一定の力を提供するが、その結合力は、突起１１２がカバーハウジング１１０の構成要素であり、突起ガイドトラック１２２が摺動カムハウジング１２０の構成要素である場合に、最大のｃ−ｃ′力成分で最適化される。これらの構成要素を逆にしても適正な一定の力が加えられることになるが、ｃ−ｃ′方向成分の大きさは損なわれる恐れがある。

カバーハウジング１１０の回転運動によって、摺動カムハウジング１２０の直線運動と、その結果として、カム従動子突起１６５，１６６に係合するカム溝対１５２，１５４の直線運動が生じ、それにより、ｃ−ｃ′方向に沿ったコネクタＣのハウジングＨに対する直線運動が生じ、その結果として、コネクタアセンブリが結合される。

図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃにおいて、ハウジングＨはカバーハウジング１１０を回動させたときの３つの位置で示されている。図４Ａでは、カバーハウジングの突起１１２は最初の非結合位置にある。カバーハウジング１１０がまだ回動していないので、カバーハウジング突起１１２は突起ガイドトラック１２２にまだ力を加えておらず、したがって、摺動カムハウジング１２０もまだ直線運動を起こしていないし、摺動カムハウジング１２０のカム溝１５２，１５４もまだカム従動子突起１６５，１６６と係合していない。図４Ｂでは、カバーハウジング１１０が弧ａ−ａ′に沿って回動している途中にあり、したがって、突起１１２が突起ガイドトラック１２２に圧力をかけることによって、摺動カムハウジング１２０をｂ−ｂ′方向に押しやるようにしている。カバーハウジング１１０をその閉じた結合位置に向かって回動させると、突起１１２は摺動カムハウジング１２０をｂ−ｂ′方向に押し進める。また、第１のカム溝１５２が第１のカム従動子突起１６５を受け入れて係合するとともに、第２のカム溝１５４がコネクタＣの第２のカム従動子突起１６６を受け入れて係合する。この間に、カム溝１５２及び１５４の傾斜部１５８が、力の軽減を実現しながらカム従動子突起１６５及び１６６と係合してゆく。図４Ｃでは、カバーハウジング１１０が完全に回動し、接続が完了する。図４Ｃに示すように、カバーハウジング１１０が完全に回動すると、突起１１２が摺動カムハウジング１２０をｂ−ｂ′方向の直線移動の全長まで完全に押しやる。場合によっては、カム溝の移動止めがコネクタアセンブリをその最終の安定位置で保持する係止手段として用いられてもよい。

作業者がコネクタアセンブリを切り離す必要がある場合は、カバーハウジング１１０を弧ａ′−ａに沿って初期位置に向かって逆方向に回動させながら、上記のプロセスが反転される。これにより、今度は、突起１１２が突起ガイドトラック１２２に押し付けられ、摺動カムハウジング１２０をｂ′−ｂに沿って逆方向に直線移動させる。同時に、カバーハウジング１１０をさらに回動させた際に、その回動によって、第１のカム従動子突起１６５と第２のカム従動子突起１６６がそれぞれ第１のカム溝１５２と第２のカム溝１５４に沿ってほぼハウジングの幅方向ｂ′−ｂの力成分とほぼハウジングＨの前後方向ｃ−ｃ′の力成分で戻される。参考のため、幅方向ｂ−ｂ′と前後方向ｃ−ｃ′を図４Ｂに示す。このカム従動子のカム溝からの係合解除により、コネクタＣをハウジングＨから切り離すことができる。カバーハウジング１１０がその初期位置まで回動されると、突起１１２もカム摺動ハウジング１２０をその初期位置まで戻す。この時点で、カバーハウジング１１０は再び完全開放位置にあり、突起１１２と摺動カムハウジング１２０はその移動の始端に戻されている。

本発明をいくつかの例示的な実施形態に関連して説明したが、本発明はそのように限定されるものではなく、むしろ特許請求の範囲に含まれる様々な変型や等価の配置を包含するものである。

図１Ａは完全に切り離された状態で示された本発明にかかるコネクタアセンブリの斜視図である。 図１Ｂは本発明のカバーハウジングの斜視図である。 図１Ｃは本発明の摺動カムハウジングの斜視図である。 図１Ｄは本発明のベースハウジングの斜視図である。 図１Ｅは本発明の結合用コネクタの斜視図である。 図２Ａは結合プロセスを開始する直前のコネクタハウジングの斜視図であ る。 図２Ｂはカバーハウジングを結合状態に向かって回動させる際にカバーハウジングと摺動カムハウジングに加えられる力を示しているコネクタハウジングの斜視図である。 図３は完全に閉じた位置のカバーハウジングを示しているコネクタハウジングの斜視図である。 図４Ａはカバーハウジングを回動させる直前のコネクタアセンブリの斜視図である。 図４Ｂはカバーハウジングを回動させている途中のコネクタアセンブリを示す斜視図である。 図４Ｃは完全に回動したカバーハウジングと完全な結合状態のコネクタアセンブリを示す斜視図である。

Claims (25)

1. 必要な接続用結合力を軽減させるレバー式の電気コネクタアセンブリであって、
   少なくとも１つのカム従動子突起を備えた第１のコネクタと、
   ガイド溝を有し、上記第１のコネクタに接続されるベースハウジングと、
   互いにほぼ平行に接続され、それぞれ少なくとも１つのカム溝及び突起ガイドトラックを備えた摺動カム脚部を有し、上記ベースハウジングのガイド溝内に延出する摺動カムハウジングと、
   上記突起ガイドトラックに嵌入されたカバーハウジング突起を有し、上記ベースハウジングに固定回動軸で回動可能に取り付けられたカバーハウジングとを備え、
   上記カバーハウジングを開放位置から閉鎖位置まで回動させたときに、上記摺動カムハウジングが上記カバーハウジングの回動と同じ方向にコネクタアセンブリの幅に沿って横方向に移動するように構成されているレバー式の電気コネクタアセンブリ。
2. 上記ガイド溝が、上記カム溝の終点で上記摺動カムハウジングのそれ以上の移動を防ぐ横方向の当り止めを備えている請求項１記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
3. 上記少なくとも１つのカム溝が、該カム溝の終点で上記摺動カムハウジングのそれ以上の移動を防ぐとともに上記コネクタアセンブリを結合位置に固定する移動止め部を備えている請求項１記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
4. 上記突起ガイドトラックの長さが上記カバーハウジング突起の直径よりも長い請求項１記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
5. 上記突起ガイドトラックが直線状であって、上記カバーハウジングを非結合位置から結合位置まで回動させる際にほぼ一定の結合力をもたらす請求項４記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
6. 上記アセンブリが液体及び蒸気の浸透を防ぐように封止されている請求項１記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
7. 上記摺動カムハウジングの互いにほぼ平行に接続された摺動カム脚部は２本の対向する摺動カム脚部であり、上記ベースハウジングは２つの対向するガイド溝を備えており、上記摺動カム脚部がそれぞれ対応するガイド溝に受け入れられるようになっている請求項１記載のレバー式の電気コネクタ。
8. 上記摺動カムの摺動カム脚部のそれぞれに少なくとも２つのカム溝が形成されており、上記摺動カムが一体成形の構成部品である請求項７記載のレバー式の電気コネクタ。
9. 上記ガイド溝が、上記カム溝の終点で上記摺動カムハウジングのそれ以上の移動を防ぐ横方向の当り止めを備えている請求項８記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
10. 上記互いに接続された摺動カム脚部が、上記カバーハウジングを結合位置まで回動させたときに室と端子と電線とを保護する後壁を備えている請求項７記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
11. 上記少なくとも１つのカム溝が、該カム溝の終点で上記摺動カムハウジングのそれ以上の移動を防ぐとともに上記コネクタアセンブリを結合位置に固定する移動止め部を備えている請求項８記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
12. 上記突起ガイドトラックの長さが上記カバーハウジング突起の直径よりも長い請求項８記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
13. 上記突起ガイドトラックが直線状であって、上記カバーハウジングを非結合位置から結合位置まで回動させる際にほぼ一定の結合力をもたらす請求項１２記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
14. 上記アセンブリが液体及び蒸気の浸透を防ぐように封止されている請求項８記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
15. 必要な接続用結合力を軽減させるレバー式の電気コネクタアセンブリであって、
    第１のカム従動子突起と第２のカム従動子突起とを備えた第１のコネクタと、
    ガイド溝を有し、上記第１のコネクタに接続されるベースハウジングと、
    互いにほぼ平行に接続され、それぞれ第１のカム溝と第２のカム溝と突起ガイドトラックとを備えた摺動カム脚部を有し、上記ベースハウジングのガイド溝内に延出する摺動カムハウジングと、
    上記突起ガイドトラックに嵌入されたカバーハウジング突起を有し、上記ベースハウジングに固定回動軸で回動可能に取り付けられたカバーハウジングとを備え、
    上記カバーハウジングを開放位置から閉鎖位置まで回動させることにより、上記カバーハウジング突起を上記突起ガイドトラックに嵌入させて上記摺動カムハウジングをカバーハウジングの回動と同じ方向にコネクタアセンブリの幅に沿って横方向に開放位置から閉鎖位置まで移動させ、上記第１のカム従動子突起を上記第１のカム溝に係合させるとともに上記第２のカム従動子突起を上記第２のカム溝に係合させ、それにより、上記第１のコネクタを接続位置まで上記ベースハウジングに引き込むように構成されているレバー式の電気コネクタアセンブリ。
16. 上記ガイド溝が、上記カム溝の終点で上記摺動カムハウジングのそれ以上の移動を防ぐ横方向の当り止めを備えている請求項１５記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
17. 上記第１のカム溝及び第２のカム溝が、該カム溝の終点で上記摺動カムハウジングのそれ以上の移動を防ぐとともに上記コネクタアセンブリを結合位置に固定する移動止め部を備えている請求項１５記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
18. 上記突起ガイドトラックの長さが上記カバーハウジング突起の直径よりも長い請求項１５記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
19. 上記突起ガイドトラックが直線状であって、上記カバーハウジングを非結合位置から結合位置まで回動させる際にほぼ一定の結合力をもたらす請求項１８記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
20. 上記アセンブリが液体及び蒸気の浸透を防ぐように封止されている請求項１５記載のレバー式の電気コネクタアセンブリ。
21. 接続部材をハウジング部材との確実な電気的接触状態に保持する方法であって、
    第１のカム従動子突起と第２のカム従動子突起とを備えた上記接続部材を、ガイド溝を備えたベースハウジングと、互いにほぼ平行に接続され、それぞれ第１のカム溝、第２のカム溝及び突起ガイドトラックを備えた摺動カム脚部を有し、上記ベースハウジングのガイド溝内に延出する摺動カムハウジングと、上記突起ガイドトラックに嵌入されるカバーハウジング突起を有し、上記ベースハウジングに固定回動軸で回動可能に取り付けられたカバーハウジングとを備えた上記ハウジング部材に挿入する工程と、
    上記カバーハウジングを開放位置から閉鎖位置まで回動させることにより、上記カバーハウジング突起を上記突起ガイドトラックに嵌入させる工程と、
    上記摺動カムハウジングをカバーハウジングの回動と同じ方向にコネクタアセンブリの幅に沿って横方向に開放位置から閉鎖位置まで摺動させ、上記第１のカム従動子突起を上記第１のカム溝に係合させるとともに上記第２のカム従動子突起を上記第２のカム溝に係合させることにより、上記接続部材を接続位置まで上記ベースハウジングに引き込む工程とを含む、接続部材及びハウジング部材の電気的接触保持方法。
22. 上記摺動カムハウジングを開放位置から閉鎖位置まで摺動させる工程は、摺動カムハウジングが横方向の当り止めに達するまで摺動カムハウジングを摺動させたときに完了する請求項２１記載の接続部材及びハウジング部材の電気的接触保持方法。
23. 上記突起ガイドトラックの長さが上記カバーハウジング突起の直径よりも長い請求項２１記載の接続部材及びハウジング部材の電気的接触保持方法。
24. 上記突起ガイドトラックが直線状であって、上記カバーハウジングを非結合位置から結合位置まで回動させる際にほぼ一定の結合力をもたらす請求項２３記載の接続部材及びハウジング部材の電気的接触保持方法。
25. 液体及び蒸気の浸透を防ぐように上記コネクタと上記ハウジングを封止する工程をさらに含む請求項２１記載の接続部材及びハウジング部材の電気的接触保持方法。

Images