JP2001250625A - 電気接続要素 - Google Patents

電気接続要素

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JP2001250625A JP2001013680A JP2001013680A JP2001250625A JP 2001250625 A JP2001250625 A JP 2001250625A JP 2001013680 A JP2001013680 A JP 2001013680A JP 2001013680 A JP2001013680 A JP 2001013680A JP 2001250625 A JP2001250625 A JP 2001250625A
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    • H01R24/20Coupling parts carrying sockets, clips or analogous contacts and secured only to wire or cable

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電流伝達容量を減少させることなく明らかに
大きな公差の許容する支持バンドからなる接触層板と、
それに取り付けられる電気接続要素を開発する。 【解決手段】 二つの対向する電気接触片をその接触面
で互いに電気的に接続するための電気接続要素10であ
って、長手方向軸19に沿って伸び、互いに本質的に平
行に配置され、長手方向軸19と交差する多数の分離し
た同一のバネ式の個々のエレメント12を取り囲み、長
手方向軸19の方向に伸びている連続した支持バンド1
1に固定され、接触面間の電気接触を確立する電気接続
要素10において、大きな機能範囲が得られる一方、個
々のエレメントを折り込まれた電気接触ブリッジ12と
して設計することにより、電流負荷容量を高く維持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的な接続(el
ectrical contact)の分野に関する。更に詳しくは、こ
の発明は、二つの対向する電気接触片(contact piece;
接点片)をその接触面で互いに電気的に接続するための
電気接続要素(contact element;接点エレメント、接触
エレメント)であって、長手方向軸(longitudinal axi
s)に沿って伸び、互いに本質的に平行に配置され、長
手方向軸と交差する (transverse;横切る)多数の分離し
た同一な個々のバネ式エレメントを取り囲み、長手方向
軸の方向に伸びている連続した支持バンド(carrier ba
nd)に固定され、接触面間の電気接触を確立するための
電気接続要素に関する。
【0002】個々の電気接触ウェブ(contact web)又
は電気接触板(contact plate)が、金属板バンドにバ
ネ方式で備えられるような電気接続要素が、「MC電気接
触層板(lamella)LACu」というタイプ名称で、出願人
によって製造販売されており、米国特許番号US-A-4,45
6,325に記載されている。
【0003】
【従来の技術】高電流の伝導用の電気接触に関する技術
分野において、入手可能な層状の電気接続要素又は電気
接触層板(lamella;薄板)は、主に二つの変形で、その
能力を示してきた。一つの(単一の片(piece)からな
る)変形において、電気接触層板は、シートストリップ
(sheet strip)から打ち抜かれ(stamp)、横方向に連
続的に広がるウェブにより連結される、シートストリッ
プ面から突出し捻れコイルバネとなる連続的に並んだ夫
々の電気接触ウェブを得るように成形される。電気接触
ウェブが、長手方向軸について左右対称に設計されてい
る場合、電気接触層板によって更に接続(bridge;橋
絡)され得る二つの電気接触片の間に存在する公差(to
lerance)は、電気接触ウェブの幅に依存する。ウェブ
が長手方向軸の周りで捻れるほど、それらにより接続さ
れ得る公差は、大きくなる。電気接触層板の単位長さ当
たりのウェブの数、即ち、電気接触片間の接触点の数
は、電気接触ウェブの幅を増加させると減少するので、
接続可能な公差の大きさが上昇すると同時に、伝達し得
る電流のレベルは減少する。このジレンマを解決するた
めに、単位長さ当たりのウェブの数を変えることなく、
接続可能な公差を増加できるような方法で、電気接触ウ
ェブが非対照的に設計され、交互配置される、というこ
とが過去(例えば、欧州特許番号EP-B1-0 520 950)に
おいて、すでに提案されている。
【0004】出願人の製造プログラム(production pro
gram)又は、初めに引用された刊行物で知られているも
う一つの変形において、バネの取付け及び接触の機能は
分離されている。電気接触は個々の、大量の十分に伝導
しているウェブ又は板(例えばCu又はAg)を通して確立
され、それは定着及びバネ取付けのために、対応するよ
うに打ち抜かれた支持バンド(carrier band)に固定さ
れる。たとえこの変形において、バネ取付け及び接触の
機能的な分離、並びに、関連する材料選択の自由度が、
配置における高い適応性、並びに、電気接触層板の接触
のより単純な最適化及び弾性特性を可能にするとして
も、予め使用される大量の、本質的に長方形の電気接触
板が、一定の電流伝達容量で、より高い接続可能な公差
に達すること、及び、これらの電気接触層板の応用の範
囲を拡大すること、を不可能にする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、電流伝達容量を減少させることなく、明らかに大き
な公差の補償を許容するような方法で、共有される支持
バンドからなる接触層板、及び、それに対して取り付け
られる多数の個々の電気接続要素を更に開発することで
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的は、請求項1の
全体の特徴によって達成される。本発明の核心は、個々
のエレメントが、折り込まれた(interlaced)電気接触
ブリッジ(contact bridge)として設計されているとい
うことにある。折り込みは、広い限界の範囲内で、個々
のエレメントの単位長さ当たりの周期数(periodicit
y)又は数を変更することを必要とせずに、個々の電気
接続要素の有効幅及び接続可能な公差を変化させること
を可能にする。個々の電気接続要素又は電気接触ブリッ
ジが、支持バンドを打ち抜くことから独立して形成され
得るので、電気接触ブリッジの最適化された形状が、単
純な方法で実現され得る。
【0007】本発明の好ましい第一実施例は、電気接触
ブリッジが、二つの自由端及びその間にある中央屈曲部
を本質的に有するV字型であること、並びに、その中央
屈曲部の位置が支持バンド上の所定の高さになるよう
に、電気接触ブリッジの自由端が支持バンドに固定され
ることによって特徴づけられる。特に、V字状の電気接
触ブリッジによって固定される表面は、支持バンドの面
に対して相対的に傾いており、そこに取り付けられる電
気接触ブリッジが、その中央屈曲部を支持バンドの方へ
弾性的に動かされ得るように、支持バンドが設計され
る。V字型の屈曲したブリッジは製造するのが簡単であ
り、その中央屈曲部は一定の接触を確実にする。
【0008】好ましくは、支持バンドは、長手方向軸に
沿って連続的に配置される個々のバンド部分に分けら
れ、そこにおいて、各々のバンド部分は、一つの電気接
触ブリッジを割り当てられ、各々のバンド部分は、その
長手方向軸と交差する (transverse;横切る)支持バンド
の中心軸に沿っている中央ウェブから伸びる二つのバネ
式アーム(spring-mounted arm)を含み、その二つの自
由端が、付随する電気接触ブリッジの自由端に固定され
る。これは、特に良好な弾性特性を引き起こす。
【0009】本発明の電気接続要素の好ましい第二実施
例は、電気接触ブリッジが、各々ワイヤ部からなるこ
と、並びに、電気接触ブリッジを支持バンドに取り付け
るために、電気接触ブリッジが、一方の自由端から支持
バンドの凹部を通って、もう一方の凹部を経由し、そこ
で突出している端を曲げることによって支持バンドに固
定されることによって特徴づけられる。この利点は、電
気接触層板が、いかなる特殊な更なる手段なしでも、共
に堅く結合され得る非常に単純なエレメントからなり得
るということである。
【0010】本発明の一つの好ましい代替の実施例は、
電気接触ブリッジが、薄鋼板から打ち抜かれる部品から
製造されること、電気接触ブリッジを支持バンドに取り
付けるために、電気接触ブリッジの自由端が、各々付随
するバネ式アームに固定するためのクランプ脚(clampi
ng foot;固定脚)を有すること、電気接触ブリッジが、
本質的に平らな打ち抜かれた部品であること、バネ式ア
ームが、支持バンドの面に対して相対的に電気接触ブリ
ッジを傾けるために、それらの長手方向軸の周りで回転
することができること、並びに、電気接触ブリッジが、
中央屈曲部を補強(stiffen;硬化、堅く)するために、
エンボス領域(embossed area;打出領域)を有すること
によって特徴づけられる。
【0011】これにより、長手方向軸の方向に、数mm、
好ましくは2〜8mmの電気接触間隔(contact spacin
g)を有するように、電気接触ブリッジを配置するこ
と、並びに、支持バンドへの電気接触ブリッジの取付位
置に対する、長手方向軸の方向の傾けられる電気接触ブ
リッジの中央屈曲部の撓み(deflection)が数mm、好ま
しくは約5〜10mmであることが有利であると立証し
た。
【0012】更なる実施例は、引用請求項に記載されて
いる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。
【0014】図1〜図4は、異なる視点(側面図、平面
図、斜視図)からの、本発明による電気接続要素(電気
接触層板)の好ましい第一実施例を示す。電気接続要素
10は、良好な弾性特性を有する打ち抜かれた薄鋼板か
ら製造される支持バンド(carrier band)11と、多数
のV字型に屈曲した電気接触ブリッジ(contact bridg
e)12とから構成され、これら電気接触ブリッジ(con
tact bridge)12は、各々が金属又は貴金属合金から
なる容易に導電して機械的に安定なワイヤ、即ちワイヤ
部120を屈曲させる。支持バンド11は、長手方向軸
19に沿った中央ウェブ(central web)110と、多
数のバンド部111とに分割され、バンド部111の外
側には、中央ウェブ110の両側から垂直に伸びる一対
の平行なバネ式アーム(spring-mountedarm)112,
113を有する。これらバネ式アーム112,113の
対は、電気接触ブリッジ12のうちの一つに割り当てら
れる。
【0015】V字型の屈曲した電気接触ブリッジ12の
各々は、捻れ(kink)の形をとる中央屈曲部121を有
する。ワイヤ部120の自由端は、一対のバネ式アーム
112,113の末端領域と対応する凹部(recess)1
16,117の下側を経由して、内側に曲げられ、その
結果、それらはクランプ脚(clamping foot)122,
123として、そこに支持バンド11に平行に並ぶ。同
時に、電気接触ブリッジ12の対応する部分は、支持バ
ンド11の上面で支持バンド11に押圧され、その結
果、電気接触ブリッジは、しっかりと、永久に、支持バ
ンド11又は各対のバネ式アーム112,113のバネ
式アームにプレス成形される。これは、同時に、電気接
続要素10から中継される電流が、電気接触ブリッジ1
2だけを通ること、即ち、中央屈曲部121からクラン
プ脚122,123へ、通ること又はその逆方向で通る
ことを確実にする。凹部116,117は、バネ式アー
ム112,113の穴の形をとることができる。しかし
ながら、図に示されるように、凹部116,117が、
電気接触ブリッジ12を横方向から嵌め込むことのでき
る窪みとして設計されている場合、特に電気接続要素1
0の自動製造には有利である。
【0016】電気接触ブリッジ12は支持バンド11に
折り込まれ、その中央屈曲部121が支持バンド11上
の所定の高さに位置するように、その自由端が支持バン
ド11に取り付けられる。V字型の電気接触ブリッジ1
2によって固定される表面は、ここで、支持バンド11
の面に対し斜めの傾斜角度で並べられる。その傾斜角、
及び、ワイヤ部120の長さによって定まる支持バンド
11上の中央屈曲部121の高さは、電気接続要素10
によって最大限に接続できる二つの電気接触片間の公差
にとって重要である。主に付随するバネ式アーム11
2,113が、それらの長手方向軸の周りで回転し、捻
りコイルバネ(torsion spring)として作用するので、
支持バンド11に取り付けられる傾いた電気接触ブリッ
ジ12は、使用の間、その中央屈曲部121を、支持バ
ンド11の方へ弾性的に動かされ得る。
【0017】実際に、電気接続要素10を通して十分に
高い電流の伝達を可能にするために、長手方向軸19の
方向に、電気接触間隔a(図3)で数mm、好ましくは2
〜8mmになるように電気接触ブリッジ12を配置するこ
とが、有利であると立証した。
【0018】既に述べられているように、電気接触ブリ
ッジ12の長さは、広い限界の機能範囲(接続し得る公
差)内で、要求に適している。しかしながら、実際に
は、傾いた電気接触ブリッジ12にとって、支持バンド
11上の電気接触ブリッジ12の取付位置に対する長手
方向軸19の方向の中央屈曲部121の撓み(deflecti
on)b(図3)が数mm、好ましくは約5〜10mmである
ことが、有利であると立証した。
【0019】電気接続要素10は、好ましくは、図5〜
図7に示されるように、(平らな)電気接触片13、
(円柱状の)プラグ15、又は(円柱状の)ソケット1
7に組み込まれる。あり溝状の(dovetail;ダブテー
ル)断面形状を有する窪み部(puncture)14が、夫々
の電気接触片13(又は15,17)に備えられ、そこ
で、電気接続要素10が嵌め込まれるか又は押し込まれ
る。窪み部14に電気接続要素10を案内するために、
好ましくは、バネ式アーム112,113の自由端は、
鉤状に曲げられたガイドブラケット(guide bracket)
114,115を有する(図3)。そして、窪み部14
の下盤は、電気接触ブリッジ12がそのクランプ脚12
2,123を載せる接触面18を形成する(図4)。反
対側の接触面(図示せず)は、中央屈曲部121によっ
て接触される。円柱状のプラグ15の場合(図16)、
電気接続要素10は、環を形成する。同じものは、プラ
グ16及びソケット17からなるプラグ電気接触に利用
され(図7)、そこで、電気接続要素10は、中央屈曲
部121を内側へ向けてソケット17に嵌め込まれる。
【0020】図8〜図11は、本発明の電気接続要素の
好ましい第二実施例を図示したものであり、第一実施例
における図1〜図4に相当する。第一実施例と同様に、
電気接続要素20は、良好な弾性特性を有する打ち抜か
れた薄鋼板から製造される支持バンド21と、多数のV
字型の屈曲電気接触ブリッジ22とからなる。ここで、
電気接触ブリッジ22は、容易に導電し、機械的に安定
な金属又は金属合金からなる薄鋼板から打ち抜かれる。
第一実施例と同様に、支持バンド21は、長手方向軸に
沿った中央ウェブ210と、多数のバンド部211とに
分割され、バンド部211は、その外側に、中央ウェブ
210の両側から垂直に伸びる、平行な一対のバネ式ア
ーム212,213を有する。各々のバネ式アーム21
2,213の対は、電気接触ブリッジ22のうちの一つ
に割り当てられる。
【0021】V字型の打ち抜かれた電気接触ブリッジ2
2の各々は、中央屈曲部221を有する。電気接触ブリ
ッジ22の自由端は、クランプ脚222,223を有
し、それによって、電気接触ブリッジ22は、付随する
バンド部211のバネ式アーム212,213にしっか
りと、永久に固定される。
【0022】本発明に係るこの実施例においても、電気
接触ブリッジ22は支持バンド21上で折り込まれ、そ
こにおいて、その中央屈曲部221が、支持バンド21
上の所定の高さに位置する。V字型の電気接触ブリッジ
22によって固定される表面は、ここで、支持バンド2
1の面に対し斜めの傾斜角度で並べられる。電気接触ブ
リッジ22は、本質的に平らな打ち抜かれた部品である
ので、バネ式アーム212,213は、支持バンド21
の面に対して電気接触ブリッジ22を傾けるために、そ
れらの長手方向軸の周りで回転される(捻られる)。補
強するために、電気接触ブリッジ22は、中央屈曲部2
21の近くに、各々エンボス領域(embossed area)2
24を有し、その結果、図9で容易に確認できるよう
に、上面の方へ僅かに鉤状に曲げられている範囲にな
る。同時に、電気接触ブリッジ22がよりぴったりとバ
ネ式に装備される場合であっても、これは、その中央屈
曲部221における電気接触が、明確にされたままであ
ると同時に、主に点状になることを確実にする。
【0023】
【発明の効果】まとめると、新しい電気接続要素は、以
下の特徴、及び、利点によって特徴づけられる。 ・それは、大きな公差及び角度の片寄りに接続するため
のより大きな機能範囲を生ずる。 ・機能範囲は、電気接触ブリッジ上のレバーアーム(le
ver arm)を長くすることによって、更に拡大すること
ができる。 ・電気接触ブリッジの折り込まれた装置は、狭い電気接
触間隔を可能にし、従って、高電流負荷容量を達成する
ことが可能となる。 ・捻り応力を加えられるバネ式アームの中心(hinge)
は電気接続要素の中央にあるので、取り込み幅は狭い。 ・必要な取り込み空間(窪み部深さ)は、最小でよい。 ・バネ機能及と電気接触機能との分離は、良好な弾性特
性を生ずる。 ・滑り特性は、一様に低い。 ・比較的長い電流経路にも関わらず、良好な接触が電気
接触ブリッジを通して達成される。 ・定められた三つの電気接触が生じる(下側に二つの電
気接触、上側に一つの電気接触)。 ・電気接続要素は、(多様な直径の)プラグ又はソケッ
ト層板としても、平らな装置用としても使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電気接続要素の好ましい第一実施例
を示す長手方向軸に対する正面図である。
【図2】 図1の電気接続要素の長手方向軸と交差する
方向の側面図である。
【図3】 図1の電気接続要素の平面図である。
【図4】 図1の電気接続要素の斜視図である。
【図5】 あり溝状の窪み部に嵌め込まれる図1に係る
電気接続要素の斜視図である。
【図6】 図1に係る(環状の)電気接続要素をプラグ
に組み込んだ図である。
【図7】 図1に係る環状の電気接続要素をソケットに
組み込んだ図である。
【図8】 本発明の電気接続要素の好ましい第二実施例
の長手方向軸に対する正面図である。
【図9】 図8の電気接続要素の長手方向軸と交差する
方向の側面図である。
【図10】 図8の電気接続要素の平面図である。
【図11】 図8の電気接続要素の斜視図である。
【符号の説明】
10,20 電気接続要素 11,21 支持
バンド 12,22 電気接触ブリッジ 13 電気接触片 14 窪み部 15,16 プラ
グ 17 ソケット 18 接触面 19 長手方向軸 110,210
中央ウェブ 111,211 バンド部 112,113
バネ式アーム 114,115 ガイドブラケット 116,117
凹部 120 ワイヤ部 121,221
中央屈曲部(捻れ部) 122,123 クランプ脚 212,213
バネ式アーム 214,215 ガイドブラケット 222,223
クランプ脚 224 エンボス領域 a 電気接触間隔 b 撓み

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二つの対向する電気接触片(13,1
    5,16,17)をその接触面(18)で互いに電気的
    に接続するための電気接続要素(10,20)であっ
    て、 長手方向軸(19)に沿って伸び、互いに本質的に平行
    に配置され、長手方向軸(19)と交差する多数の分離
    した同一な個々のバネ式エレメント(12,22)を取
    り囲み、 長手方向軸(19)の方向に伸びている連続した支持バ
    ンド(11,21)に固定され、接触面(18)間の電
    気接触を確立し、 個々のエレメントが折り込まれた電気接触ブリッジ(1
    2,22)として設計されることを特徴とする電気接続
    要素。
  2. 【請求項2】 電気接触ブリッジ(12,22)が二つ
    の自由端と、その中間に位置する中央屈曲部(121,
    221)とを有する本質的にV字型の電気接触ブリッジ
    であること、及び、 電気接触ブリッジ(12,22)の自由端が、その中央
    屈曲部(121,221)が支持バンド(11,21)
    より上方の所定の高さにあるように、支持バンド(1
    1,21)に固定されること、を特徴とする請求項1記
    載の電気接続要素。
  3. 【請求項3】 V字型の電気接触ブリッジ(12,2
    2)によって固定される表面が、支持バンド(11,2
    1)の面に対するある傾斜角度に定められること、 及び、 支持バンド(11,21)が、そこに固定される電気接
    触ブリッジ(12,22)が、その中央屈曲部(12
    1,221)を支持バンド(11,21)の方へ、弾性
    的に、動かされ得るように設計されること、を特徴とす
    る請求項2に記載の電気接続要素。
  4. 【請求項4】 支持バンド(11,21)を、連続的に
    長手方向軸(19)の方向に配置された個々のバンド部
    (111,211)に分割し、各々のバンド部(11
    1,211)が、一つの電気接触ブリッジ(12,2
    2)を割り当てられること、及び、 各々のバンド部(111,211)が、長手方向軸(1
    9)と交差する支持バンド(11,21)の中心軸に沿
    っている中央ウェブ(110,210)から伸び、その
    二つの自由端が付随する電気接触ブリッジ(12,2
    2)の自由端に固定される二つのバネ式アーム(11
    2,113;212,213)を取り囲むこと、を特徴
    とする請求項3記載の電気接続要素。
  5. 【請求項5】 中央ウェブ(110,210)、及び中
    央ウェブ(110,210)から横に伸びているバネ式
    アーム(112,113;212,213)を有する支
    持バンド(11,21)が、打ち抜かれた薄板金から製
    造されることを特徴とする請求項4記載の電気接続要
    素。
  6. 【請求項6】 電気接触ブリッジ(12)が、各々ワイヤ
    部(120)からなること、及び、 電気接触ブリッジ(12)を支持バンド(11)に取り付け
    るために、電気接触ブリッジ(12)の自由端が、支持バ
    ンド(11)の一方の凹部(116,117)を経由し、
    更にもう一方の凹部(116,117)を通って突出し
    ている端を曲げることによって支持バンド(11)に固定
    されること、を特徴とする請求項2〜5のいずれかに記
    載の電気接続要素。
  7. 【請求項7】 電気接触ブリッジ(22)が、打ち抜か
    れた薄鋼板部品から製造されること、及び、 支持バンド(21)に電気接触ブリッジ(22)を取り
    付けるために、電気接触ブリッジ(22)の自由端が、
    各々、付随するバネ式のアーム(212,213)に固
    定するためのクランプ脚(222,223)を有するこ
    と、を特徴とする請求項4または5記載の電気接続要
    素。
  8. 【請求項8】 電気接触ブリッジ(22)が、平らな打
    ち抜かれた部品として本質的に設計されること、及び、 バネ式アーム(212,213)が、支持バンド(2
    1)の面に対して電気接触ブリッジ(22)を傾けるた
    めに、それらの長手方向軸の周りで捻られること、を特
    徴とする請求項7記載の電気接続要素。
  9. 【請求項9】 電気接触ブリッジ(22)が、中央屈曲
    部(221)を補強するためにエンボス領域(224)
    を有することを特徴とする請求項7または8記載の電気
    接続要素。
  10. 【請求項10】 電気接触ブリッジ(12,22)が、
    容易に導電する金属又は貴金属合金からなることを特徴
    とする請求項6〜9のいずれかに記載の電気接続要素。
  11. 【請求項11】 電気接触ブリッジ(12,22)が、
    長手方向軸(19)の方向に数mm、好ましくは2〜8mm
    の電気接触間隔(a)を有するように配置されることを
    特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の電気接続
    要素。
  12. 【請求項12】 支持バンド(11,21)への電気接
    触ブリッジ(12,22)の取付位置に対する、長手方
    向軸(19)の方向の傾けられる電気接触ブリッジ(1
    2,22)の中央屈曲部(121,221)の撓み
    (b)が数mm、好ましくは約5〜10mmであることを特
    徴とする請求項3記載の電気接続要素。
  13. 【請求項13】 電気接触片(13)の好ましくはあり
    溝状の窪み部(14)に電気接続要素(10)を案内する
    ために、バネ式アーム(112,113)の自由端が、
    鉤状に曲げられるガイドブラケット(114,115)
    を有することを特徴とする請求項4記載の電気接続要
    素。
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