JP2006134878A - 電気プラグ・コネクタのソケットおよびそのようなソケットを備えたプラグ・コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電気プラグコネクタのソケットにおいて、プラグがソケット内の横方向に変位しているものであっても、接触力が維持されることにある。
【解決手段】少なくとも１つの接点要素１８，３４を有しているプラグ・コネクタ１０のソケット１２を記述する。前記接点要素１８，３４は、第１の端部領域２０と、プラグ１０との電気的接触のための接触領域３０，３６と、第２の端部領域２４とを備えている。本発明にかかる第１および／または第２の端部領域２０，２４は、径方向に変位可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、第１の端部領域と、プラグとの電気的接触のための接触領域と、第２の端部領域とを有する接点要素を少なくとも１つ備えた電気プラグ・コネクタのソケットに関する。

そのようなタイプのソケットはよく知られている。知られているソケットにおいて、接点要素は、通常、湾曲して延びるセグメントの形態で設計されている。もしプラグがソケットに挿入されれば、プラグは、湾曲した接点要素の頂点と接触する。その寸法は、前記湾曲をセグメントの弾性復帰力に抗して平らにすることによってプラグがセグメントを変形させるように選択される。したがって、セグメントは、上記弾性復帰力を使用してプラグに対して径方向に押される。プラグが挿入方向を横切る方向にソケット内で変位された場合、少なくとも１つのセグメントにはより小さい変形力が作用し、また押圧力も減少する。さらに、ソケット内のより大きなプラグの変位は、セグメントをプラグのジャケットから離脱させる。

本発明の目的は、十分な接触力がプラグのソケット内での横方向変位中でさえも維持されるように、前述のタイプのソケットを設計することにある。

上記の目的は、第１および／または第２の端部領域が径方向に変位可能であるという事実によって本発明にしたがって達成される。

ソケット内の端部領域の少なくとも１つの変位によって、接点要素は、十分な接触を常時確実にするようにその接触に必要な復帰力を最大限に維持して、プラグの横方向変位中はプラグに追従することができる。プラグ・コネクタは、かなりの程度まで対称的に荷電される。

本発明の第１の好しい実施の形態によれば、第１の端部領域は、ソケットの支持部に固定される。言い換えれば、本発明のこの実施の形態においては、接点要素の第２の端部領域は、プラグの横方向変位中はプラグに追従する。一方、第１の端部領域の取付けは、支持部がプラグへの接点要素の接触のための弾性復帰力に対してカウンターベアリングとして作用することを確実にする。

接点要素は、本発明によれば好ましくはＶ形である。

この時点では、「Ｖ」が非常に先の尖った設計を与えられる必要はないことが強調して述べられなければならない。「Ｖ」の２つの側片でさえも、真っ直ぐである必要はなく、代わりに、湾曲するように延びて、若干、「Ｃ」字に類似することもできる。

本発明によれば、第１の端部領域は、第１の側片上に設計することができ、そして、第２の端部領域は、接触領域と同様、「Ｖ」の第２の側片上に設計することができる。

本発明の第２の特に好しい実施の形態によれば、「Ｖ」の第２の側片は、第１の側片の弾性復帰力に抗して変位することができる。

言い換えれば、ソケットへのプラグの挿入は、「Ｖ」の第２の側片を第１の側片の方に変位させる。もし適した材料および適切な寸法が選択されるならば、その偏差は専ら弾性変形の範囲内にあり、塑性変形は起こらない。

これに加えて、あるいは、これに代えて、「Ｖ」の第１の側片は、弾性復帰力に抗して第１の端部領域回りに径方向外方に変位することもできる。

上記したものと同一のポイントがここにも適用される。この変位もまた、適した材料および適切な寸法が選択されれば、弾性変形範囲内である。

ソケットに対するプラグのより大きな横方向変位の場合でさえ、特に、もし、第１の端部領域の周りの第１の側片の偏差と同様、両方の側片の互いに対する変位がその接触をもたらす復帰力を発生させるために使用されるのであれば、十分な接触を確実にすることができる。

本発明の第３の好しい実施の形態によれば、前記接触領域は、「Ｖ」の両方の側片を接続する領域に設計されることができる。

好ましくは両方の側片は、弾性復帰力に抗して互いの方向に変位する。言い換えれば、前記「Ｖ」は、開き角度が減少する方向に圧縮応力が与えられている。そのような圧縮応力は、接点要素の電気的接触がソケットの候補となるケーブルに確保されるのに有用である。

本発明の第４の特に好しい実施の形態によれば、「Ｖ」の接続領域は、弾性復帰力に抗して径方向外方に変位することができる。

この実施の形態においては、この弾性復帰力は、プラグがソケットに挿入されるときに接触作用をなす。

接点要素の電気的接触がソケットの候補となる配線に確保されるために、押圧器具は、前述した本発明にかかる手段に加えて、あるいは、それに代えて設けられることができる。前記押圧器具は、第１および／または第２の端部領域を接触面上に押し付ける作用をなす。

言い換えれば、この実施の形態にかかる本発明は、接点要素の弾性に依存しない。むしろ、接点要素は、接触面に対して押圧器具によって押し付けられる。

本発明によれば、それは、接触面から第１および／または第２の端部領域を離脱するのに抗して前記押圧器具が弾性復帰力を発生すればよく、機械的な視点からは特に容易であることを証明している。

本発明によれば、前記押圧器具は、好ましくは、バネを有している。

なお、本発明によれば、前記押圧器具は、好ましくは、一側を第１または第２の端部領域に、他側をカウンターベアリングに配置されている。

この実施の形態においては、前記押圧器具は、特にもしそれが導電性であるならば、そして、もしそれがカウンターベアリングが伝える電気のための経路となるならば、電気を伝えるために使用されることが可能である。

さらに、本発明によれば、前記端部領域は、両方とも径方向に変位することができる。言い換えれば、この解決策においては、２つの端部領域のどれも復帰力を受け入れるためのカウンターベアリングを設計するためには役に立たない。

ソケットは、好ましくは、弾性リングの周囲で、径方向に、そして外方に延びる少なくとも２つの接点要素を備えている。

ここで、リングが円形である必要はないことは強調して指摘されなければならない。多くの他の幾何学的な形状の使用が可能である。たとえば、長円あるいは楕円のデザインである。

しかしながら、前記弾性リングは、接続領域が径方向外方に変位されるときに、前述の復帰力を発生させる作用をなす。

閉じた輪郭（すなわち、上記弾性リング）がこの実施の形態においては使用されるので、弾性復帰力に対する付加的なカウンターベアリングの必要性はない。したがって、接点要素は、ソケット内に固定される必要はない。むしろ、それらは、少なくとも径方向のそれらの変位に対してソケット内でほぼ「浮遊」方式であることができる。したがって、接点要素のプラグとの接触に利用可能な力は、ソケット内のプラグのあらゆる径方向変位から完全に独立している。

本発明によれば、前記接点要素は、好ましくはセグメントである。

ソケットに加えて本発明は、詳しく上記されているようなソケットと同様、プラグを有しているプラグ・コネクタを創出する。

最後に、本発明によれば、ソケットの挿入開口は、好ましくは、プラグが径方向隙間をもってそれに嵌合するような寸法とされる。

したがって、プラグは、ソケットに対して径方向に変位することが可能である。この特徴は、多くの用途で非常に有利であることを証明している。

本発明は、その添付図面を参照しながら、より念入りに、そして、３つの実施の形態に基づく次の付加的で詳細な記述と共に説明される。

図１（ａ）および（ｂ）に示されるプラグ・コネクタは、ソケット12のみならず、プラグ10を備えている。ソケット12は、スリーブ16のみならず、支持部14を備えている。さらに、ソケットは、いくつかのセグメントを備えているが、図１（ａ）および（ｂ）においては例示としてその２つだけが示されている。これらのセグメントの１つは、参照符号18と印付けられている。セグメントのそれぞれは、第１の側片22上の第１の端部領域20と、第２の側片26上の第２の端部領域24とを備えている。両方の側片22および26は、接続領域28を通じて互いに接続されている。第２の端部領域24の近くには、接触領域30が、プラグ10に支持される第２の側片26上に設計されている。

図１（ａ）は、ソケット12に挿入されたプラグ10を示しており、該プラグは、挿入開口32に対して芯合わせされた位置に挿入されている。

図１（ｂ）においては、プラグ10が挿入開口32に対して左に変位された操作状態が示されている。それに応じて、両方のセグメント18および34が変位する。特に、左のセグメント34の第２の端部領域24は、左に変位される。同じことが右側のセグメント18にも言える。

挿入開口32の内部でのプラグ10の変位の結果として、左のセグメント34は、その第１の端部領域20回りに反時計回りに変位する。さらに、両方の側片22および26は、互いに近づく。

上記とは逆の変形が、右側に示されたセグメント18に起こる。セグメント18は、プラグ10の外側ジャケットに十分な力で支えられ続ける。セグメント18の第２の端部領域36が径方向に変位可能であるので、セグメント18全体は、図１（ｂ）に示されたプラグ10の左への変位に追従し、プラグ10との十分な接触を確実にすることができる。

図２（ａ）および（ｂ）に示される実施の形態において、セグメント42および44の接触領域38および40は、それぞれの端部領域の近くにはなく、代わりに、２つの側片46，48および／または50，52の接続領域内にある。ここで、支持部14およびスリーブ16は、両方のセグメント42および44を共に弾性復帰力に抗して軸方向に押している。その結果、電気信号の伝達のために、支持部14およびスリーブ16とセグメント42および44とが信頼性をもって接触する。しかしながら、ちなみに、両方のセグメント42および44、特に、それらの端部領域54，56，58，60は、支持部14およびスリーブ16に対して径方向に変位可能である。プラグ10に対してセグメント42および44を押し付けるためには、弾性リング62が使用される。弾性リング62は、プラグ10が挿入されたときに弾性復帰力に抗して拡がる。したがって、接触力は、挿入開口32の内部でのプラグ10の横方向変位からは完全に独立している。図２（ａ）および（ｂ）の両方の概要図から明白であるように、プラグ10のセグメント42および44に対する相対的な位置は、プラグの挿入開口32に対する横方向変位があっても変化しないし、両方のセグメント42および44の状態は、横方向変位以外の変化をしない。

図３および図４に示される実施の形態は、図２（ａ）および（ｂ）のそれに非常に類似している。それ故に、相違点だけしか次の記述では特定されない。

セグメント68および70の接触領域64および66もまた、セグメント68および70の側片80，82，84および86のそれぞれの端部領域72，74，76および78の近くにもなく、これらに対して対称でもない。むしろ、側片80および84は、側片82および86よりも短い。しかしながら、「Ｖ」形状は、接触領域64および66が「Ｖ」のそれぞれの頂点にあるならば実現することができる。特に、側片82および86は、直線のデザインの代わりに、湾曲したデザインを付与されている。

上で特定したように、「Ｖ」形状とは、セグメントの径方向の最も内側の部分にある接触領域を備えたあらゆる設計態様を表わしている。

図２（ａ）および（ｂ）のそれと比べて図３に示される実施の形態の付加的な相違は、バネ88が設けられていることである。バネ88は、一側をセグメント68および70の端部領域74および78に支持されており、他側をスリーブ16の内面90に支持される。該スリーブの内面は、カウンターベアリングとして作用する。バネ88がプレッシャー・スプリング（pressure spring）であるので、セグメント68および70の端部領域74および78は、支持部14の内面92に対して確実に押される。該支持部の内面は、接触面として作用する。これは、信頼性のある電気的接触を確実にする。電気的接触の確実性に貢献するもう１つの要因は、バネ88が導電性材料（たとえば、鉄）からなることであり、これによって、電気がバネを、そして、スリーブ16にも流れることができる。

固有の弾性に帰因する図２（ａ）および（ｂ）で説明したセグメント42および44の復帰力と同様に、図３に示されたバネ88は、電気的接触を維持するときに、プラグのソケット内での横方向変位に反しない。

図５に示される操作状態において、プラグ10は、図３に示された操作状態に比べて左に変位されている。

なお、リング62と同様のリングを、図１（ａ）および（ｂ）に示された実施の形態において、接触領域30の外側に設けることもできる。

総括して言えば、本発明にかかるプラグ・コネクタと同様、本発明にかかるソケットでは、電気的接触に不利な影響を与えないでソケットに対するプラグの横方向変位を可能にすることが維持されなければならない。

上記の詳細な説明、請求の範囲、そして図面において開示された本発明の特徴は、単独でも、また、本発明をその様々な実施の形態において実施するためのあらゆる組合せでも使用されることができる。

（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態を示す概略断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態を示す概略断面図である。 本発明の第３の実施の形態を示す概略断面図である。 図３に示された実施の形態（ただし、プラグ無し）を示す平面図である。 図３と同一の図（ただし、別の操作状態）を示す。

符号の説明

10 プラグ
12 ソケット
14 支持部
16 スリーブ
18，34；42，44；68，70 セグメント
20，24，36；54，56，58，60；72，74，76，78 端部領域
22，26；46，48；50，52；80，82，84，86 側片
28 接続領域
30；38，40；64，66 接触領域
32 挿入開口
62 弾性リング
88 バネ
90 （スリーブ）内面
92 （支持部）内面

Claims (18)

1. 少なくとも１つの接点要素（18，34；42，44；68，70）を備えており、該接点要素が、第１の端部領域（20；56，60；74；78）と、プラグ（10）との電気的接触のための接触領域（30；38，40；64，66）と、第２の端部領域（24；54，58；72，76）とを具備する電気プラグ・コネクタのソケットにおいて、
   前記第１および／または前記第２の端部領域（20；56，60，54，58；74，78，72，76）は、径方向に変位可能であることを特徴とするソケット。
2. 前記第１の端部領域（20）は、前記ソケット（12）の支持部（14）に固定されることを特徴とする請求項１記載のソケット。
3. 前記接点要素（18，34；42，44；68，70）は、Ｖ形であることを特徴とする請求項１または２記載のソケット。
4. 前記第１の端部領域（20）は、第１の側片（22）上に設計され、前記第２の端部領域（24）と前記接触領域（30）とは、前記「Ｖ」の第２の側片（26）上に設計されていることを特徴とする請求項３記載のソケット。
5. 前記「Ｖ」の第２の側片（26）は、前記第１の側片（22）の弾性復帰力に抗して変位することができることを特徴とする請求項４記載のソケット。
6. 前記「Ｖ」の第１の側片（22）は、弾性復帰力に抗して前記第１の端部領域（20）回りに径方向外方に変位することができることを特徴とする請求項４または５記載のソケット。
7. 前記接触領域（38，40；64，66）は、前記「Ｖ」の側片の両方を接続する領域に設計されていることを特徴とする請求項３記載のソケット。
8. 両方の側片（46，48；50，52；80，82；84，86）は、弾性復帰力に抗して互いの方向に変位することを特徴とする請求項７記載のソケット。
9. 前記「Ｖ」の接続領域は、弾性復帰力に抗して径方向外方に変位することができることを特徴とする請求項７または８記載のソケット。
10. 前記第１および／または前記第２の端部領域（74，78）を接触面（92）に対して押し付ける押圧器具（88）を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のソケット。
11. 前記押圧器具（88）は、第１および／または第２の端部領域（74，78）の接触面（92）からの離脱に対して復帰力を発生することを特徴とする請求項１０記載のソケット。
12. 前記押圧器具（88）は、バネを具備していることを特徴とする請求項１０または１１記載のソケット。
13. 前記押圧器具（88）は、一側に前記第１または第２の端部領域（74，78）を、他側でカウンターベアリング（84）を支持していることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載のソケット。
14. 前記端部領域（56，60；54，58；74，78；72，76）の両方は、径方向に変位可能であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のソケット。
15. 径方向外方に延びる弾性リング（62）をその周囲に延設された少なくとも２つの接点要素（42，44；68，70）を備えることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のソケット。
16. 前記接点要素（18，34；42，44；68，70）は、セグメントであることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のソケット。
17. 請求項１乃至１６のいずれかに記載のプラグ（10）およびソケット（12）を有するプラグ・コネクタ。
18. 前記ソケット（12）の挿入開口（32）は、前記プラグ（10）が径方向隙間をもってそれに嵌合するような寸法とされていることを特徴とする請求項１７記載のプラグ・コネクタ。

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