JP2014526778A - 電気コネクタ用のロック装置 - Google Patents

Abstract

ロック装置を備え、傾動可能なロックラッチ（６００）によるロック機構を有する、対向コネクタ（１０）に対する電気コネクタ（１００）が提案されている。ばね荷重が掛けられたロック解除機構は、引張り舌片（５００）を引っ張ることにより作動させられ、電気コネクタ（１００）と対向コネクタ（１０）との間の確実なロック接続を構成する。

Description

本発明は、電気ケーブル用のケーブル側と、対向コネクタに直接に接点接続するための電気的な接点接続部を有するプリント回路基板の構成をした接続側とを有する２部分のシェルと、ロックラッチであって、ロックラッチにおいて、電気コネクタが対向コネクタに差し込まれるときに、電気コネクタは自動的に対向コネクタにロックされる、ロックラッチと、を備える、電気コネクタ用のロック装置に関する。

発明の背景技術
この種のロック装置は、シールド対向コネクタ、いわゆるケージに連結される電気コネクタに必要である。ＳＦＰとしても知られたこのようなコネクタは、高いデータレートの信号を伝送するために、例えばイーサネットにおいて使用されている。このようなコネクタは、２芯の銅線に使用され、しかも光ファイバケーブルに適した電気光学変換器用に設計されている。

そのようなコネクタ用の多数のロック機構が先行技術において既に知られている。このロック機構は、様々な方式で前記ケージに対するロック及び前記ケージからのロック解除を行う。米国特許第７５０７１１１号明細書において、同様の構造を有する光変換器モジュールが公知であり、この光変換器モジュールは、回転レバーを用いてロック解除することができる。ロック機構の小さな可動部品は、ここでは外側に配置されていて、自由に接近可能であり、その結果、可動部品は、損傷や汚染に対して保護されていない。

発明の概要
本発明の課題は、簡単に操作することができる問題のないロック及びロック解除機構を備えたＳＦＰコネクタを提供することである。

この課題を解決するためのロック装置によれば、摺動要素の内側にロックラッチが配置されており、摺動要素は、所定の距離だけ変位するように、２部分のシェルの内側に配置されており、ロックラッチは、下部シェルの取付部の内側に回転可能に取り付けられており、摺動要素が軸方向に変位されるときに、ロックラッチにおけるフックが僅かに上方移動を行い、その結果、相応に設けられた対向コネクタに対するロック解除動作又はロック動作が行われる。

本発明の好適な態様は、従属請求項に記載されている。

本発明は、ギガビットイーサネットにおける高周波数データ伝送用のシールド電気コネクタに関する。このコネクタは、極細の構成を有し、グラスファイバ及び銅ワイヤの両方が伝送媒体として提供されている。ここで記載の態様は、パッシブ銅ワイヤを使用し、パッシブ銅ワイヤは、光ファイバの態様と比べて低い電力消費量の利点を有する。その一方で、提案されたロック装置は、電気光学変換器の構成をしたＳＦＰコネクタに簡単に適用することもできる。

このいわゆるＳＦＰコネクタ（ＳＦＰ＝Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ−Ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）の接続側は、対向コネクタの対応する接点接続部に接点接続するための接点接続表面を有するプリント回路基板を備える。コネクタシェルの接続側の構成及び寸法は、ここでは標準的な寸法で提供されている。

コネクタシェルは、金属的にシールドしていて、かつロック解除機構を備えており、ロック解除機構は、ケーブル側に設けられた引張り舌片により作動させることができる。

この種のコネクタは、いわゆるケージ、つまりシールドされた対向コネクタに連結されている。対向コネクタは、それ自体、通常、スイッチ、ルータ又はバスアダプタ用のシェルの内側で、換言するとイーサネットに使用される機器において、プリント回路基板上に直接に組み付けられている。これにより、コネクタは、対向コネクタに押し込まれるときに、シェルの対応する開口に押し込んでそこで強制的に掛止することができる。

更に、ばね荷重を掛けられたロック解除機構には、対向コネクタをロック解除するための引張り舌片が設けられている。ここで特に好適には、ロック装置が、先行技術とは異なり、コネクタシェルの内側に配置されているので、部品（別の構成ではロック機構の外側に配置されていた）は、移動又は損傷され得ない。

個々の信号ワイヤのケーブル接続は、ここでは関係ないので、詳しい説明はしない。個々のストランドは、これらがまとめられ、ブロックとして成形され、プリント回路基板と接点接続を行うように配置されていることを述べれば十分である。これにより、接続側においてプリント回路基板上で突出する接点接続トラックは、対向コネクタの対応する電気接点接続部に接点接続する。

ここでは２つの部品、つまり下部シェル及び上部シェルから成り、信号を伝送するために内側に配置されたプリント回路基板を備え、好適には接続側に形成された機構により掛止されるコネクタは、連結されていて、２つのねじを用いてねじ止めされている。

コネクタの内側に配置されたロック機構は、基本的にロックラッチと摺動要素とを備える。引張り舌片は、ケーブル側で摺動要素に取り付けられており、この引張り舌片により、摺動要素は、差込方向とは逆向きに移動することができ、その移動は、ばねにより反転可能である。

摺動要素に加えて、ロック機構は、傾動可能なロックラッチも備える。後者は、コネクタを、その外側で、対向コネクタに対してロックする。摺動要素の軸方向移動は、２つのガイドピンによりロックラッチに伝達される。ガイドピンは、それぞれロックラッチのフォーク形ガイドにおいて案内されている。

ロックラッチは、Ｔ字形要素であり、上側の横方向領域の下側で、横方向領域に対して平行に延在する軸取付部を備え、軸取付部を通して軸が案内されており、軸は、シェルの軸孔に保持される。ロックラッチのこのような取付は、ロックラッチがシェルにおいて自由に回転できることを保証する。

ロックラッチのフォーク形ガイドは、Ｔ字形状の横方向領域の外側端部に設けられている。フォーク形ガイドは、摺動要素の軸方向移動に関して、コネクタの内側に向かって所定の角度で方向付けて配置されていて、ロックラッチの第１の梃子腕を形成する。フォーク形ガイドのこのような配置の結果、ロックラッチは、摺動要素部分が第１の梃子腕部分により軸方向に移動させられるとき、所定の角度だけ軸を中心に回転させられる。

ロックラッチの回転は、第２の梃子腕部分に伝達される。第２の梃子腕部分は、Ｔ字形状の縦方向領域により形成されている。フックは、対向コネクタに設けられた対応する凹部に掛止するために、第２の梃子腕部分の外面に設けられている。ロックラッチの回転により、フックが僅かにコネクタシェル内に上方移動させられ、対向コネクタに対するロック結合を解除する。

したがってロック結合は、差込方向とは逆向きの引張り舌片の引張り移動により解除され、コネクタを、対向コネクタから取り外すことができる。

発明の典型的な実施の形態は、以下においてより詳細に説明されていて、かつ図面に例示されている。

対向コネクタと共に本発明に係るコネクタを示す図である。 コネクタの分解図である。 単独で下部シェルの内側を示す図である。 図３ａの詳細図である。 図３ａの下部シェルの外側を示す図である。 図４ａの詳細図である。 単独で上部シェルの内側を示す図である。 図５ａの詳細図である。 単独でロックラッチを示す図である。 単独でケーブル接続方向からみた摺動要素を示す図である。 差込方向からみた図７ａの摺動要素を示す図である。 ロック位置でコネクタの一部を示す部分断面図である。 ロック解除位置で図８ａのコネクタの一部を示す部分断面図である。

発明の詳細な説明
本発明に係る電気コネクタ１００及び電気コネクタ１００用に提供される対向コネクタ１０が図１に示されている。コネクタ１００は、２つのシェル半部、つまり上部シェル２００及び下部シェル３００から成り、接続側１２０とケーブル側１１０とを有する。

所定の軸方向範囲だけ変位させることができる引張り舌片５００により作動させることができるロック解除機構が、２つのシェルの内側に配置されている。引張り舌片は、好適には、ロック解除機構の１つの構成要素である摺動要素４００に取り付けられている。

図２は、コネクタに付属する個々の部品の全体を分解図で示している。

下部シェル３００は、図２では上に配置された上部シェル２００と共に示されている。電気ケーブル８１０が取り付けられたプリント回路基板８２０が、下部シェル３００に取り付けられており、ケーブル８１０を包囲するストレインレリーフ８６０が、下部シェル３００に挿入されている。摺動要素４００、及びロック解除機構に付属する傾動可能なロックラッチ６００は、下部シェル３００の下側に示されている。別個の軸６５０が、ロックラッチ６００に設けられており、軸６５０は、ロックラッチ６００における軸取付部６４０（図６参照）及び下部シェル３００における軸孔３５０，３５０’（図４ｂ参照）に押し込むことができ、したがって軸６５０を中心とするロックラッチ６００の回転運動を可能にする。ロック解除機構は、引張り舌片５００と、摺動要素４００に作用する２つのコイルばね１４０，１４０’とにより完成されている。

シールド要素７００は、電気コネクタ１００から対向コネクタ１０にシールド作用を伝えるために設けられている。

下部シェル３００は、図３ａ及び図３ｂにより詳細に図示してある。下部シェル３００は、２つの側壁３１０，３１０’と、ケーブル側に形成されたケーブル固定部３７０と、開いた接続側１２０とを有する半開きのシェルを備える。

側壁３１０，３１０’の内側で、接続側１２０に向いた下部シェル３００の前方領域に、階段状の構造部３１５，３１５’がそれぞれ設けられており、プリント回路基板８２０が電気コネクタ１００に挿入されている場合、階段状の構造部３１５上でプリント回路基板８２０が支持され、これに対して別の側からプリント回路基板８２０を固定する２つの成形部２１５，２１５’が、上部ハウジング２００に設けられている。接続側１２０におけるプリント回路基板８２０の固定は重要である。なぜならば対向コネクタ１０との接点接続が前記プリント回路基板８２０上に配置された電気的な接点接続部８３０を介して生じるからである。

ＥＭＣシールディングされたシェルを達成するために、段付きの突出部が、側壁３１０，３１０’の縁部及び上部シェル２００の側壁２１０，２１０’の縁部に設けられていて、２つのシェル２００，３００が組み合わされるとき、相互に内外に係合し、その結果、ある種のラビリンスシールを生じさせる。

ケーブル側１１０では、電気ケーブル８１０のストレインレリーフ８６０用の取付部３６０が、下部シェル３００においてケーブル固定部３７０の隣に追加的に設けられている。コイルばね１４０，１４０’用のばね取付部３４０，３４０’として働く２つの凹部が、下部シェル３００の横方向端部の内側に設けられている。

図４ａ及び図４ｂは、下部シェル３００を、同じく詳細に、但し外側からみた図で示している。ロックラッチ６００をその内側に配置することができる取付部３８０は、ケーブル側１１０で下部シェル３００に形成されている。軸６５０は、軸孔３５０，３５０’とロックラッチ６００の軸取付部６４０とを通って押し通され、その結果、ロックラッチ６００は、下部シェル３００に回転可能に収容される。軸孔３５０，３５０’は、軸６５０を収容するために下部シェル３００に設けられている。下部シェル３００の外側に位置する孔３９０，３９０’は、シールド要素７００を固定する働きをする。

下部シェル３００の外側ケーブル接続端部３２０は、摺動要素４００により包囲されるように設けられており、その結果、内側に位置するロック解除機構が防護されている。

上部シェル２００は、その詳細が、図５ａ及び図５ｂに示されている。段付きの突出部を有する上述の側壁２１０，２１０’は、図５ａにおいて看取することができる。側壁２１０，２１０’は、下部シェル３００の側壁３１０，３１０’と結合してＥＭＣシールディングされたシェルを形成する。図５ａに示されているように、成形部２１５，２１５’は、組み立てられたシェル２００，３００にプリント回路基板８２０を固定する働きをする。

図５ｂの詳細図は、ケーブル固定部２７０及びストレインレリーフ取付部２６０を示しており、ケーブル固定部２７０及びストレインレリーフ取付部２６０は、それぞれ下部シェル３００に設けられた構成要素３７０，３６０と協働する。コイルばね１４０，１４０’用のばね取付部２４０，２４０’として働く凹部が、ケーブル接続端部における両方の縦長に延在する側方の内側に設けられている。

摺動トラック領域２５０，２５０’を形成する切欠（切込部）が、それぞればね取付部２４０，２４０’に設けられている。摺動要素４００は、両側で摺動トラック領域２５０，２５０’に係合し、その際、摺動ストッパ４２０，４２０’が、最大摺動行程を制限するように設けられている（図８ａ及び図８ｂ）。

図６は、ロックラッチ６００を単独で示しており、ロックラッチ６００は、下部シェル３００に取り付けるために設けられている。ロックラッチ６００は、Ｔ字形要素であり、「Ｔ」の横方向の領域は、第１の梃子腕部分６０１を形成し、「Ｔ」の縦方向の領域は、第２の梃子腕部分６０２を形成している。

「Ｔ」の横方向の領域に対して平行に方向付けられたスリーブ状の軸取付部６４０は、第２の梃子腕部分６０２に対して第１の梃子腕部分６０１を連結する。軸取付部６４０は、ロックラッチ６００の旋回点として働く。手前に図示された軸６５０により、ロックラッチ６００は、下部シェル３００に回転可能に収容されており、軸６５０は、軸取付部６４０を通って案内されている。軸６５０は、ここでは溝付きスプリングピンとして構成されており、この溝付きスプリングピンは、抜落ち防止のために、ばね張力を掛けつつ下部シェル３００における孔３５０、３５０’に挿入されている。

第１の梃子腕部分６０１の外側端部に、フォーク形ガイド６１０，６１０’がそれぞれ設けられており、フォーク形ガイド６１０，６１０’の開口は、ロックラッチ６００の中心線６６０に対して所定の角度に、例えば図示の態様では４５°の角度に配向されている。２つのフォーク形ガイド６１０，６１０’は、ケーブル接続端部３２０をフォーク形ガイド６１０，６１０’の間に収容することができ、かつ摺動要素４００がロックラッチ６００の周りに係合することができるような間隔を置いて相互に離れて配置されている。

第２の梃子腕部分６０２は、その端部にフック６２０を備え、フック６２０は、ロックラッチ６００の中心線６６０に関してフック６２０が第１の梃子腕部分６０１におけるフォーク形ガイド６１０，６１０’とは反対側に位置するように、配置されている。フック６２０は、対向コネクタ１０における凹部１１に対応する三角形の構成を有し、この凹部１１にフック６２０がロック状態で掛止する。フック６２０は、対向コネクタをロックすることができるように、第２の梃子腕部分６０２に面する端部で平らにされている。電気コネクタ１００が対向コネクタ１０にロックされている場合、対向コネクタ１０が弾性変形によりフック６２０に掛止されているので、ロック解除機構を解除する必要はない。

図７ａ及び図７ｂは、それぞれケーブル接続方向及び差込方向からみた摺動要素４００を示している。摺動要素４００は、薄肉のＵ字形要素である。摺動要素４００は、下部シェル３００のケーブル接続端部３２０に取り付けられ、ロックラッチ６００は、ケーブル側３２０と摺動要素４００との間に配置される。

引張り舌片５００を収容しかつ固定する働きをする成形部４３０が、内側で摺動要素４００の下側部分の中央に設けられている。摺動ストッパ４２０，４２０’が、摺動要素４００の側方アームに一体的に形成されている。これらの摺動ストッパ４２０，４２０’は、上部シェル２００の摺動トラック領域２５０，２５０’に係合し、摺動要素４００の最大軸方向摺動行程を制限する。

コイルばね１４０，１４０’用の取付ピン４４０，４４０’、及びロックラッチ６００のフォーク形ガイド６１０，６１０’がその周りに係合するガイドピン４１０，４１０’は、それぞれ摺動要素４００の側方アームの内側に位置している。

取付ピン４４０，４４０’は、摺動要素４００と共に、シェル２００，３００のばね取付部２４０，２４０’、３４０，３４０’の内側で移動する。引張り舌片５００が引っ張られると、摺動要素４００は、ゆえに軸方向の摺動距離だけ差込方向とは逆向きに移動させられ、その結果、コイルばね１４０，１４０’は、摺動要素４００における取付ピン４４０，４４０’により圧縮されている。引張り舌片５００が解放されると、摺動要素４００は、コイルばね１４０，１４０’のエネルギにより、所期位置に変位し戻される。

摺動要素４００の移動中、ガイドピン４１０，４１０’は、ピンの周りに案内された、ロックラッチ６００のフォーク形ガイド６１０，６１０’に作用する。ロック解除機構が作動させられると、ガイドピン４１０，４１０’は、ロックラッチ６００を、位置固定であるが回転可能な軸取付部６４０に関して傾動させ、その結果、第２の梃子腕部分６０２は、フック６２０でもって、下部シェル３００に引き込まれ、対向コネクタ１０に対するロック接続部は解離される。

引張り舌片５００が解放されると、ガイドピン４１０，４１０’は、フォーク形ガイド６１０，６１０’と共に、ロックラッチ６００を戻す。摺動要素４００のこのばね付勢による戻しは、電気コネクタ１００と対向コネクタ１０との間のロック接続を確保する。

電気コネクタのケーブル接続端部は、図８ａに、ロック位置で電気コネクタ１００の一部で示されており、ロック解除機構は部分的に断面図で示されている。

ロックラッチ６００は、電気コネクタ１００に対して平行に水平のロック位置に位置する。フック６２０は、対向コネクタ１０に対するロックを可能にするために電気コネクタ１００から突出している。摺動要素４００は、摺動トラック領域２５０における摺動ストッパ４２０により規定された前端位置に内側で作用するコイルばね１４０，１４０’により押圧されている。摺動要素４００のガイドピン４１０は、ロックラッチ６００のフォーク形ガイド６１０の最も内側の位置に位置しており、その結果、ロックラッチ６００は、回転を阻止されている。

最後に、図８ｂは、ロック解除位置で、図８ａの電気コネクタのケーブル接続端部を示している。図８ｂでも、ロック解除機構は部分的に断面図で示されている。

摺動要素４００は、ばね作用に対抗する引張り舌片５００の作用により後端位置に引っ張られている。図示された後端位置は、図８ａの前端位置と同様に、摺動トラック領域２５０における摺動ストッパ４２０により規定されている。ばね作用に対抗してロック解除機構を解放する摺動要素４００の摺動行程は、矢印４５０により示されている。

摺動要素４００により差込方向とは逆向きに移動させられたガイドピン４１０は、フォーク形ガイド６１０に作用し、ロックラッチ６００を、軸６５０を中心に時計回り方向に回転させる。ロックラッチ６００の回転により、フック６２０が僅かに上方移動させられ、これにより、ロックフック６２０は、シェル２００，３００に引っ込み、対向コネクタ１０に対するロック接続を解除する。

１０ 対向コネクタ
１１ 凹部
１００ 電気コネクタ
１１０ ケーブル側
１２０ 接続側
１４０，１４０’ コイルばね
１５０，１５０’ ねじ
２００ 上部シェル
２１０，２１０’ 側壁
２１５，２１５’ 成形部
２４０，２４０’ ばね取付部
２５０，２５０’ 摺動トラック領域
２６０ ストレインレリーフ取付部
２７０ ケーブル固定部
３００ 下部シェル
３１０，３１０’ 側壁
３１５，３１５’ 階段状の構造部
３２０ ケーブル接続端部
３４０，３４０’ ばね取付部
３５０，３５０’ 軸孔
３６０ ストレインレリーフ取付部
３７０ ケーブル固定部
３８０ 取付部
３９０，３９０’ 孔
４００ 摺動要素
４１０，４１０’ ガイドピン
４２０，４２０’ 摺動ストッパ
４３０ 成形部
４４０，４４０’ コイルばね用の取付ピン
４５０ 摺動行程
５００ 引張り舌片
６００ ロックラッチ
６０１ 第１の梃子腕部分
６０２ 第２の梃子腕部分
６１０，６１０’ フォーク形ガイド
６２０ フック
６４０ 軸取付部
６５０ 軸
６６０ 中心線
６７０ 回転軸線
７００ シールド要素
８１０ 電気ケーブル
８２０ プリント回路基板
８３０ 電気接点接続部
８６０ ストレインレリーフ

Claims (7)

1. 電気ケーブル（８１０）用のケーブル側（１１０）と、対向コネクタ（１０）に直接接点接続するための電気的な接点接続部（８３０）を有するプリント回路基板（８２０）を備えた接続側（１２０）とを有する２部分のシェル（２００，３００）と、
   ロックラッチ（６００）であって、該ロックラッチ（６００）において、該電気コネクタ（１００）が前記対向コネクタ（１０）に差し込まれるときに、前記電気コネクタ（１００）は自動的に前記対向コネクタ（１０）にロックされる、ロックラッチ（６００）と、を備える、電気コネクタ（１００）用のロック装置であって、
   摺動要素（４００）の内側に前記ロックラッチ（６００）が配置されており、
   前記摺動要素（４００）は、所定の距離だけ変位するように、２部分の前記シェル（２００，３００）の内側に配置されており、
   前記ロックラッチ（６００）は、下部シェル（３００）の取付部（３８０）の内側に回転可能に取り付けられており、
   前記摺動要素（４００）が軸方向に変位されるときに、前記ロックラッチ（６００）におけるフック（６２０）が僅かに上方移動を行い、その結果、相応に設けられた前記対向コネクタ（１０）に対するロック解除動作又はロック動作が行われる、
   ことを特徴とする、電気コネクタ用のロック装置。
2. 前記摺動要素（４００）は、２つのガイドピン（４１０，４１０’）を備え、前記ロックラッチ（６００）は、２つのフォーク形ガイド（６１０，６１０’）を備え、前記ガイドピン（４１０，４１０’）は、前記ロックラッチ（６００）における前記フォーク形ガイド（６１０，６１０’）に係合する、請求項１の記載のロック装置。
3. 前記ロックラッチ（６００）は、該ロックラッチ（６００）及び前記下部シェル（３００）に設けられた軸（６５０）により回転可能に取り付けられている、請求項１記載のロック装置。
4. 前記ロックラッチ（６００）の前記フック（６２０）は、ロック状態で、前記シェル（２００，３００）の外側で前記対向コネクタ（１０）の凹部（１１）に係合し、ロック解除状態で、前記シェル（２００，３００）に入り込む、請求項１記載のロック装置。
5. 前記摺動要素（４００）に引張り舌片（５００）が設けられており、該引張り舌片（５００）により、前記摺動要素（４００）の軸方向の移動を始めることができる、請求項１記載のロック装置。
6. 少なくとも１つのコイルばね（１４０）は、差込方向で前記摺動要素（４００）に作用する、請求項１記載のロック装置。
7. 上部シェル（２００）を、保持成形部（２１５）により、接続側で下部シェル（３００）に掛止させることができ、２つのシェル部分（２００，３００）を、２つのねじ（１５０，１５０’）により、ケーブル側で相互に固定することができる、請求項１記載のロック装置。

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