JP2007200860A - 最適な伝導路を持つ電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】伝導性（導電性及び熱伝導性）が最適な経路及び変形の影響を受け難いばね接点を持ち、雄ブレードの挿入力を最小にし、ブレードとの接触力を最大にすることを特徴とする箱形状の改良雌電気コネクタを提供する。
【解決手段】これらの特徴は全て、以下の構造上の特徴、即ち、最適な伝導路と、過応力衝合体と作動的に関連したデュアルばね接点部材によって支持されたばね接点と、電気コネクタのマウスに配置されたばね接点シールドと、ばね接点と向き合って配置された、電気コネクタの直接的伝導路の部分であるベース接点とを含むことによって可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は電気コネクタに関し、更に詳細には、雄ブレード端子と電気的に関連するばね接点と、これと向き合って配置されたベース接点とを備えた雌電気コネクタに関する。更に詳細には、本発明は、最適の伝導路を持つ上述の種類の電気コネクタに関する。

電気の技術分野において、選択的に分離可能な電気接続部を第１及び第２の電気回路間に提供することが行われてきた。これは、第１及び第２の電気回路の夫々に各々が接続された第１及び第２の電気コネクタを手作業で関連させることによって行われてきた。これに関し、特に重要なことは、挿入された雄ブレードと係合するため、弾性ばね接点及びこれと向き合って配置されたベース接点が内部に配置された箱形状の雌電気コネクタである。このような電気コネクタの重要な例が、米国特許第５，２８１，１７５号に詳細に記載されている。
米国特許第５，２８１，１７５号 上述の種類の雌コネクタに関し、多くの関心事が存在する。こうした関心事には、伝導路の導電性の向上、ばね端子が変形の影響を受け難くすること、そして雄ブレードの挿入力を小さくすると同時にこのブレードに関して高い接触力を提供することが含まれる。

従って、伝導路が最適で、そのばね接点端子が変形の影響を受け難く、雄ブレードの挿入力が最小であり、且つ雄ブレードとの接触力が大きい幾分箱形状の雌電気コネクタを考案できるのが最も望ましい。

本発明は、箱形状の雌電気コネクタにおいて、伝導性（導電性及び熱伝導性）が最適の経路を持ち、ばね接点が変形の影響を受け難く、雄ブレードの挿入力が小さく且つブレードとの接触力が大きいという特徴を持つ改良した箱形状の雌電気コネクタを提供することである。これらの特徴は全て、以下の構造上の特徴、即ち最適の伝導経路と、過応力衝合体と作動的に関連したデュアルばね接点部材によって支持されたばね接点と、電気コネクタのマウスのところでシールドされたばね接点と、このばね接点と向き合って配置された、電気コネクタの直接的伝導経路の部分であるベース接点とを備えることによって可能となる。これら全てにより、更に薄いコネクタ本体金属を使用でき、コネクタの性能が向上する。

本発明による、改良された雌電気コネクタは、コネクタ部分と、クリンプ部分と、これらの部分間に配置された移行部分と一体に成形されたコネクタ本体を有する。コネクタ部分は、内部キャビティを形成する全体に箱形状を備えており、上壁と、反対側の下壁と、これらの間を延びる側壁とを持つことを特徴とする。電気コネクタ本体の前端には、マウスが設けられており、このマウス内に雄ブレードを挿入できる。マウスに関して反対側に、コネクタ本体の先端に配置されたクリンプ部分は、第１ワイヤコアクリンプと、ワイヤジャケットクリンプと備えることを特徴とする。これらは両方とも、コネクタ本体と一体成形されている。

下壁の一部が、マウスのところでそれ自体に１８０°折り戻されており、これによって、電気コネクタ本体の下壁と隣接して配置された脚部を提供する。この脚部の先端には、第２ワイヤコアクリンプが一体成形されており、この第２ワイヤコアクリンプは、下壁の第１ワイヤコアクリンプと入れ子状態に配置される。脚部は、好ましくは、脚部の盛り上がったランドによって形成されるベース接点を支持する。

デュアルばね接点部材は、ばねアームを含み、このばねアームは、電気コネクタ本体に一体に連結されたばねビームのところで開始する。ばねアームは、内部キャビティ内に全体にマウスと隣接して配置される。全体に弓形形状の主ばねがばね接点を備えている。主ばねは、主ノーズと副ノーズとの間に配置される。ばね接点は、脚部のベース接点と向き合って配置される。副ノーズには、先端が上壁に当接する副ばねが連結されている。

上壁によってマウスシールドが形成される。マウスシールドは、雄ブレード端子を電気コネクタ本体に挿入するとき、デュアルばね接点部材の主ノーズを挿入による損傷から保護するのに役立つ。

上壁からラグが垂下している。このラグは、マウスを通して挿入した雄ブレードによってデュアルばね接点部材に過応力が加わった場合にばねアームに対する衝合体として役立つ。

作動にあたっては、電気コネクタの電気コネクタ本体に、そのマウスを通して、雄ブレードを挿入し、雄ブレードが挿入されたとき、このブレードは、ばね接点及び向き合ったベース接点と摺動当接する。デュアルばね接点部材の主ばね及び副ばねは、雄ブレードによって弾性的に圧縮され、これによって、雄端子と、ばね接点と、脚部接点との間に強力な接触力を確保し、これと同時に雄ブレードに加わる挿入力を最小にする。

主ばね及び副ばねは、互いに独立して機能を果たす。従って、万一、主ばねが損傷した場合、例えば雄ブレード端子が主ばねを誤った態様で曲げた場合、副ばねが通常通りに主ばねとは独立して機能し、挿入した雄ブレードとばね接点との優れた電気的接触を提供する。

脚部は、第２ワイヤクリンプとベース接点との間に直接的電路を提供し、これによってこれらの間の電気抵抗を最小にする。脚部と下壁との組み合わせにより、最適の導電路及び放熱路を提供する。更に、脚部は、コネクタ本体のコネクタ部分とクリンプ部分との間の移行部を強化する。

従って、本発明の目的は、最適の伝導路を持ち、ばね接点が変形の影響を受け難く、雄ブレードの挿入力が小さく、ブレードとの接触力が大きいという特徴を持つ、改良した箱形状の電気コネクタを提供することである。

本発明のこの目的、特徴、及び利点、及び追加の目的、特徴、及び利点は、好ましい実施例の以下の説明から明らかになるであろう。

次に、添付図面を参照すると、図１乃至図７は、二重伝導性（導電性及び熱伝導性）経路を持つ本発明による電気コネクタ１００の様々な特徴を示す。電気コネクタ１００は、金属製単ピースブランク（図７参照）で形成される。このブランクは、コネクタ本体１１０（本明細書中下文において説明する）に形成される。このコネクタ本体は、コネクタ部分１１２及びクリンプ部分１１４を有し、これらの部分は、以下に更に詳細に説明するように、それらの移行部分を介して一体に連結されている。

コネクタ部分１１２は、全体として、上壁１１６と、反対側の下壁１１８と、これらの間を延びる左右の側壁１２０、１２２とによって形成された箱形状を有する。これらの壁は、集合して内部キャビティ１２４を形成する。コネクタ部分１１２の前端１２６は、雄ブレード（図４参照）を内部キャビティ１２４内に受け入れるためのマウス１２８を有する。

デュアルばね（ｄｕａｌ ｓｐｒｉｎｇ）接点部材１３０は、コネクタ本体１１０と一体のばねアーム１３２で形成される。このばねアームでは、ばねビーム１３４が、左側壁１２０のところで（又は別の態様では右側壁１２２のところで）、マウス１２８から間隔が隔てられた場所で開始してもよい（図３に最もよく示してある）。ばねビーム１３４は、マウス１２８と隣接して配置された主ノーズ１３６に向かって延びる。主ノーズ１３６は、ばねアーム１３２の第１の１８０°屈曲部によって形成される。主ノーズ１３６には、全体に弓形形状の主ばね１３８が、ばねビーム１３４と向き合って連結される。主ばね１３８は、内部キャビティ１２４の内側に配置されており、上壁１１６及び下壁１１８から間隔が隔てられた関係でマウス１２８から後方に延びる。主ばね１３８の中間部分がばね接点１４０として役立つ。主ばね１３８には、主ノーズ１３６とは反対側に副ノーズ１４２が連結される。この副ノーズ１４２は、ばねアーム１３２の第２の１８０°屈曲部によって形成される。副ノーズ１４２には、主ばね１３８と向き合って副ばね１４４が連結されている。この副ばね１４４は、コネクタ部分１１２の上壁１１６に向かって屈曲し、その末端１４４ａが上壁１１６に当接する。

デュアルばね接点部材１３０のばね接点１４０に関し、好ましくは、盛り上がったランドの形態のベース接点１５０が向き合って配置されている。ベース接点１５０は、脚部１５２で形成されている。この脚部１５２は、下壁１１８のところでコネクタ本体１１０に一体に連結されている。この脚部は、マウス１２８のところでそれ自体に１８０°折り戻されており、これによって脚部ノーズ１５４を形成する。これによって、脚部は、内部キャビティ１２４内に下壁と隣接して配置される。

マウスシールド１６０がマウス１２８のところで上壁１１６と一体に連結されている。マウスシールド１６０は、デュアルばね接点部材１３０の主ノーズ１３６に関してマウスを部分的に塞ぐように下方に垂下している。マウスシールド１６０は、雄ブレード１６４を内部キャビティに挿入するとき（図４参照）、主ノーズ１３６が雄ブレードによって損傷されないように保護するのに役立つ。

過応力ラグ１７０が全体にマウス１２８のすぐ近くで上壁１１６と一体に連結されており且つこの上壁から垂下している。過応力ラグ１７０は、ラグ衝合体１７２のところで終端する。ラグ衝合体１７２は、ばねビーム１３４に関して間隔が隔てられており且つばねビームの手前で終端する。雄ブレードを挿入することによってデュアルばね接点部材１３０が過応力圧縮された場合、ばねビーム１３４がラグ衝合体１７２に当接し、これによって主ばね１３８を主ノーズ１３６のところで大幅に補剛し、これによって、左側壁１２０（又は別の態様では右側壁１２２）にあるばねビーム１３４の開始場所のところで、主ばねがその弾性限度を越えないようにする。

クリンプ部分１１４は、下壁１１８の本体移行部分１８０のところでコネクタ部分１１２に一体に連結されている。クリンプ部分１１４は、第１ワイヤコアクリンプ１８２と、ワイヤジャケットクリンプ１８４とを含む。これらは、両方とも、コネクタ本体１１０と一体成形されている。

脚部１５２は、マウス１２８から離れたところに第２ワイヤコアクリンプ１８６を形成する。これは、第１ワイヤコアクリンプ１８２に関して入れ子状態に配置される。脚部１５２の脚部移行部分１８８は、本体移行部分１８０に関して入れ子状態に配置されており、このように入れ子状態に配置されることにより、コネクタ本体１１０を本体移行部分１８０のところで補剛する。これによって、コネクタ本体（ブランク）の金属の厚さを減少でき、即ち、例えば、０．３ｍｍの厚さから０．２ｍｍの厚さに減少できる。

脚部１５２及び下壁１１８によって、導電性及び熱伝導性について最適の伝導性経路１９８が提供される。この最適の伝導性経路１９８により、コネクタ本体１１０による電気抵抗を最小にでき且つ優れた放熱を可能にできる。第２ワイヤコアクリンプ１８６とベース接点１５０との間に直接的電路が形成される。更に、入れ子状態に配置された第１及び第２のワイヤコアクリンプは、クリンプ止めしたワイヤ１９４のワイヤコア１９２とばね接点１４０及び脚部接点１５０との間に二重の電路を形成し、これによって、金属の厚さを上文中に説明したように減少した場合でも、作動時の電気コネクタ１００の電気抵抗及びジュール熱を最小にする。

次に特に図７を参照すると、ここには、ダイカットした一部品の金属ブランク２００が示してある。このブランクに曲げ作業や型打ち作業を加えて上述のコネクタ本体１１０を形成する。これに関し、金属ブランク２００の、上文中に説明したのと同様の部分には、プライムを付した同じ参照番号が付してある。以下に説明する作業は、説明する順序で行わなくてもよい。

ブランク２００は、コネクタ部分１１２’と、クリンプ部分１１４’と、本体移行部分１８０’及び脚部移行部分１８８’とを含む。コネクタ部分１１２’は、ベース接点１５０’の盛り上がったランドを提供するために型打ち線Ｓ１内に型打ちを施した脚部１５２’によって形成される。脚部の先端には、第２ワイヤコアクリンプ１８６’及び脚部移行部分１８８’が曲げによって形成される。次いで、脚部１５２’を折り目Ａのところで１８０°曲げ戻し、上文中に論じた脚部ノーズを形成する。右側壁１２２は、折り目Ｂに沿った９０°屈曲部によって形成される。ばねアーム１３２’を、折り目Ｃ、Ｄ、Ｅ（副ノーズを形成する）、及びＦ（主ノーズを形成する）のところで曲げ、上文中に説明したデュアルばね接点部材を提供する。ばね接点１４０’は、折り目ＥとＦとの間に配置される。過応力ラグ１７０’は、ダイカットＨ及び折り目Ｉのところの９０°屈曲部によって形成される。マウスシールド１６０’は、折り目Ｊのところの９０°屈曲部によって形成される。凹所をなしたばね衝合ランド１４６’は、型打ち線Ｓ２内を型打ちすることによって形成される。左側壁１２０は、折り目Ｇのところの９０°屈曲部によって形成され、上壁１１６’は折り目Ｋのところの９０°屈曲部によって形成される。９０°屈曲部は、折り目Ｌ及びＭのところに形成される。最後に、曲げによって第１ワイヤコアクリンプ１８２’及びワイヤジャケットクリンプ１８４’を形成することによってコネクタ本体１１０’を完成する。

次に、特に図４及び図６を参照し、電気コネクタ１００の作動を詳細に説明する。

雄ブレード１６４を電気コネクタ１００のコネクタ本体１１０にそのマウス１２８を通して挿入する。雄ブレードは、その挿入時にデュアルばね接点部材１３０のばね接点１４０及びこれと向き合った脚部１５２のベース接点１５０に当接する。デュアルばね接点部材の主ばね１３８及び副ばね１４４は、弾性的に圧縮され、これによって雄端子１６４とばね接点１４０及びベース接点１５０との間に強い接触力を確保し、これと同時に内部脚部１２４内への雄部材の挿入力を軽くする。

脚部１５２は、第２ワイヤコアクリンプ１８６とベース接点１５０との間に直接的電路１９０を提供し、下壁１１８との組み合わせにより、電気及び熱の両方に対する最適の伝導路１９８を提供し、これによって、電気抵抗及びジュール熱を最小にし、熱をコネクタ本体１１０を通して運び去ることによって熱を容易に放散する。更に、脚部は、コネクタ本体１１０のコネクタ部分１１２とクリンプ部分１１４との間に配置された本体移行部分１８０及び脚部移行部分１８８のところを強化する。

主ばね１３８及び副ばね１４４は、ばね接点１４０を互いに独立して弾性的に位置決めする。例えば雄ブレードを誤った態様で挿入すること等によって主ばね１３８が損傷した場合には、損傷を受けていない副ばね１４４が通常通りに、損傷した主ばねとは独立して機能し、挿入した雄ブレードを、ばね接点１４０及びベース接点１５０と優れた態様で電気的に接触する。主ばね１３８及び副ばね１４４により、様々な厚さの雄ブレードを受け入れることができ、これによって、大きさが異なる雄ブレード端子に対して異なる大きさの電気コネクタが必要とされないようにする。ばね接点は、雄ブレードの表面の移動に柔軟に従い、その間の電気接点は振動の影響を受け難い。

入れ子状態に配置された第１及び第２のワイヤコアクリンプを持つ電気コネクタに関して図示し且つ上文中に説明した実施例は単なる例示であって、限定ではない。例えば、第２ワイヤコアクリンプを、上文中に説明し且つ図示したように、脚部を介してコネクタ本体に連結するのでなく、例えば第２ワイヤコアクリンプを上壁、左右の側壁のいずれか又は両方、又は他の態様では下壁に関して連結すること等によってコネクタ本体に連結できる。

本発明が属する分野の当業者は、上文中に説明した好ましい実施例に変形及び変更を加えることができる。このような変形及び変更は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される本発明の範囲を逸脱することなく行うことができる。

図１は、本発明による電気コネクタを前方から見た斜視図である。 図２は、図１の電気コネクタを後方から見た斜視図である。 図３は、図１の電気コネクタの長さ方向断面図である。 図４は、図３の電気コネクタの断面図であり、この図では、ワイヤコアがクリンプ止めしてあり且つ雄ブレードが挿入された作動状態で示してある。 図５は、図３の５−５線に沿った電気コネクタの部分断面正面図である。 図６は、図４の６−６線に沿った、作動時の電気コネクタの断面図である。 図７は、選択的に曲げることにより、本発明による電気コネクタを形成する、金属製ブランクの平面図である。

符号の説明

１００ 電気コネクタ
１１０ コネクタ本体
１１２ コネクタ部分
１１４ クリンプ部分
１１６ 上壁
１１８ 下壁
１２０、１２２ 側壁
１２４ 内部キャビティ
１２６ 前端
１２８ マウス
１３０ デュアルばね接点部材
１３２ ばねアーム
１３４ ばねビーム
１３６ 主ノーズ
１３８ 主ばね
１４０ ばね接点
１４２ 副ノーズ
１４４ 副ばね
１４４ａ 副ばねの末端
１５０ ベース接点
１５２ 脚部
１５４ 脚部ノーズ
１６０ マウスシールド
１６４ 雄ブレード

Claims (12)

1. 雌電気コネクタ用コネクタ本体において、
   コネクタ部分及びクリンプ部分を含み、
   前記コネクタ部分は、
   上壁と、反対側に配置された下壁と、前記上壁と前記下壁との間を延びる左右の側壁とを含み、内部キャビティが前記上壁と前記下壁との間に形成され、前記電気コネクタ本体は前記内部キャビティと連通したマウスを有し、前記コネクタ部分は、更に、
   前記内部キャビティ内に配置されており且つ前記コネクタ本体に連結されたベース接点と、
   前記電気コネクタ本体に連結されており且つ前記内部キャビティ内に配置されたばねアームを含むばね接点部材とを有し、前記デュアルばね接点部材によってばね接点が支持されており、前記ばね接点は前記ベース接点と向き合って配置されており、
   前記クリンプ部分は、
   前記下壁に連結された第１ワイヤコアクリンプと、
   前記第１ワイヤコアクリンプに関して入れ子状態に配置された、前記上壁と、前記下壁と、前記左側壁と、前記右側壁とのうちの少なくとも一つに連結された第２ワイヤコアクリンプとを含み、
   前記第２ワイヤコアクリンプと前記ベース接点との間に直接的電路が存在する、コネクタ本体。
2. 請求項１に記載のコネクタ本体において、更に、
   前記下壁に連結された脚部を含み、前記脚部は、実質的に前記マウスのところにある前記脚部の１８０°屈曲部によって形成された脚部ノーズのところで前記下壁に連結されており、前記脚部は、全体として、前記下壁と隣接して配置されており、前記ベース接点は前記脚部によって支持されている、コネクタ本体。
3. 請求項２に記載のコネクタ本体において、更に、
   前記コネクタ部分と前記クリンプ部分の前記第１ワイヤクリンプとの間に配置された本体移行部分と、
   前記本体移行部分に関して入れ子状態に配置された脚部移行部分とを含む、コネクタ本体。
4. 請求項３に記載のコネクタ本体において、前記ばね接点部材はデュアルばね接点部材を含み、このデュアルばね接点部材は、
   前記左右の側壁のうちの一方のところで開始するばねビーム、
   前記マウスと隣接して前記ばねビームに連結され、前記ばねアームの第１の実質的に１８０°の屈曲部によって画成された主ノーズ、
   前記主ノーズに連結されており、前記上下の壁に関して間隔が隔てられた関係で前記内部キャビティの内側に配置された全体に弓形形状の主ばねであって、ばね接点が前記主ばねの中間部分に配置されている、主ばね、
   前記主ばねに対して、前記主ノーズの反対側に連結されており、前記ばねアームの第２の実質的に１８０°の屈曲部によって画成された副ノーズ、及び
   前記副ノーズに連結された、末端が前記上壁に当接した副ばねを含む、コネクタ本体。
5. 請求項４に記載のコネクタ本体において、
   前記主ばね及び前記副ばねは、前記ばね接点を互いに独立して弾性的に配置する、コネクタ本体。
6. 請求項４に記載のコネクタ本体において、更に、
   前記コネクタ本体に連結された過応力ラグを含み、
   該過応力ラグは、前記ばねビームに関して基端側に間隔が隔てられているラグ衝合部を有し、
   前記主ばねの弾性的圧縮は、前記ラグ衝合部が前記ばねビームと衝合することによって調節される、コネクタ本体。
7. 請求項４に記載のコネクタ本体において、更に、
   前記コネクタ本体に連結されたシールドを含み、
   該シールドは、前記マウスのところに前記マウスを部分的に塞ぐように配置されており、このように部分的に閉ぐことにより前記主ノーズ全体を覆う、コネクタ本体。
8. 請求項７に記載のコネクタ本体において、更に、
   前記コネクタ本体に連結された過応力ラグを含み、
   該過応力ラグは、前記ばねビームに関して基端側に間隔が隔てられているラグ衝合部を有し、
   前記主ばねの弾性的圧縮は、前記ラグ衝合部が前記ばねビームと衝合することによって調節される、コネクタ本体。
9. 請求項８に記載のコネクタ本体において、
   前記主ばね及び前記副ばねは、前記ばね接点を互いに独立して弾性的に配置する、コネクタ本体。
10. 電気コネクタにおいて、
    上壁、反対側に配置された下壁、前記上壁と前記下壁との間を延びる左右の側壁、前記上壁と前記下壁との間に画成された内部キャビティを含み、前記内部キャビティと連通したマウスを有する、電気コネクタ本体、及び
    前記電気コネクタ本体に連結されており且つ前記内部キャビティ内に配置されたばねアームを含むデュアルばね接点部材を有し、前記デュアルばね接点部材は、
    前記左右の側壁のうちの一方のところで開始するばねビーム、
    前記マウスと隣接して前記ばねビームに連結され、前記ばねアームの第１の実質的に１８０°の屈曲部によって画成された主ノーズ、
    前記主ノーズに連結されており、前記上下の壁に関して間隔が隔てられた関係で前記内部キャビティの内側に配置された全体に弓形形状の主ばねであって、ばね接点が前記主ばねの中間部分に配置されている、主ばね、
    前記主ノーズに関して反対側で前記主ばねに連結されており、前記ばねアームの第２の実質的に１８０°の屈曲部によって画成された副ノーズ、及び
    前記副ノーズに連結された、末端が前記上壁に当接した副ばねを含み、
    前記主ばね及び前記副ばねは、前記ばね接点を互いに独立して弾性的に配置する、電気コネクタ。
11. 請求項１０に記載のコネクタにおいて、更に、
    前記下壁に連結された脚部を含み、前記脚部は、実質的に前記マウスのところにある前記脚部の１８０°屈曲部によって形成された脚部ノーズのところで前記下壁に連結されており、前記脚部は、全体として、前記下壁と隣接して配置されており、前記ベース接点は前記脚部によって支持され、且つ前記ばね接点の反対側に配置されている、コネクタ本体。
12. 請求項１１に記載のコネクタ本体において、
    クリンプ部分を更に備え、
    該クリンプ部分は、
    前記下壁に連結された第１ワイヤコアクリンプと、
    前記脚部に連結された第２ワイヤコアクリンプとを備え、
    前記第２ワイヤコアクリンプは、前記第１ワイヤコアクリンプに関して入れ子状態に配置される、コネクタ本体。

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