JP2012195292A - ワイヤ対ワイヤコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電気コネクタを提供する。
【解決手段】ワイヤ対ワイヤ電気コネクタは、絶縁性本体部材と内部コネクタ位置を含む。ワイヤ挿入開口部は、コネクタ位置で本体部材の各端壁に形成される。第１の接触要素は、ワイヤ挿入開口部と同軸にコネクタ位置に配置され、接触タブが上に構成された対向する端部部分を含む。接触タブは、ワイヤ挿入開口部にわたって閉鎖位置に付勢される。アクチュエータは、各ワイヤ挿入開口部と共に構成される。アクチュエータは、本体部材の壁内の開口部を通って可動変位可能であり、第１の接触要素の端部部分と接触する係合端部を含む。アクチュエータは、ワイヤの導電コアを接触タブを超えてワイヤ挿入開口部内へ挿入するための開放位置に接触タブを移動するように手動で押圧可能であり、それによってアクチュエータが解除されて復帰した時に、接触タブは、対向するワイヤの導電コアに対して付勢される。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に電気コネクタの分野に関し、より具体的には、同軸構成にワイヤを互いに接続するのに用いるワイヤ対ワイヤコネクタに関する。

別々のワイヤの末端部の間の電気接続を形成するための様々なタイプのワイヤ対ワイヤコネクタが当業技術で公知である。この目的に用いる単純なタイプのコネクタは、ワイヤ間の永続的な接合又は接続を形成するのに用いる突き合わせ又は継ぎ合わせコネクタである。しかし、ワイヤ間の永続的接続が望ましくないか又は実用的でない多くの用途があり、この点に関して、様々な解除式コネクタが開発されている。

例えば、米国特許第５，０８３，９４４号明細書は、一方のワイヤ上に圧着したブレード端子と他方のワイヤ上に圧着したレセプタクル端子との間の圧入を用いるワイヤ対ワイヤコネクタアセンブリを説明している。これらの端子は、次に、これらの構成要素が電気接触状態に押圧された時に係合してラッチするそれぞれの絶縁ハウジングに受け入れられる。このタイプの様々な市販のコネクタは、容易に利用可能であり、例えば、Ｍｏｌｅｘの提供するＳＬ（登録商標）（Ｓｔａｃｋａｂｌｅ Ｌｉｎｅａｒ）コネクタの系列がある。ある一定の事例では、これらのコネクタは、それらが、それぞれのヘッダ又はハウジング（内部コネクタ端子を有する）をワイヤの端部上に装着するために多くの加工／組立段階を必要とする点で不利である。また、互いに接続されてラッチされた時に、このハウジングは、比較的大きい空間を占有する傾向があり、これは、ある一定の用途では問題になる可能性がある。

単一ハウジングワイヤ対ワイヤコネクタも提案されている。例えば、米国特許第７，８６７，０１３号明細書は、ＩＤＣ（絶縁変位コネクタ）要素が着座した内部空洞を備えたハウジングを有するインラインＩＤＣ継ぎ合わせコネクタを説明している。本体は、ワイヤを受け取ってＩＤＣ要素に案内するワイヤガイドを備えた両端を有する。キャップが、コネクタ本体にピボット方式で装着され、キャップが閉じる時に、ワイヤがＩＤＣ要素によって係合されて互いに継ぎ合わされる。米国特許第４，６８４，１９５号明細書は、別のタイプの単体インラインＩＤＣ継ぎ合わせコネクタを説明している。

米国特許第５，０８３，９４４号明細書 米国特許第７，８６７，０１３号明細書 米国特許第４，６８４，１９５号明細書

本発明は、比較的簡単であり、確実な電気接続を提供し、かつ工具を要しないワイヤの容易な挿入及び引き抜きを考慮する代替のインライン継ぎ合わせコネクタを提供する。

本発明の目的及び利点は、一部を以下の説明に説明し、又はその説明から明らかである場合があり、又は本発明の実施を通して学ぶことができる。

本発明の態様により、同軸整列ワイヤの裸末端部を接続又は継ぎ合わせるのにとりわけ十分に適するワイヤ対ワイヤ電気コネクタを提供する。本発明によるコネクタがいずれの特定の使用にも制限されず、かつワイヤ又は他の導体間に確実な接続が所望されるあらゆる用途に使用することができることを認めるべきである。

コネクタは、いずれかの従来型絶縁材料で形成された本体部材（当業技術では「モールディング」とも称される）を含む。本体部材は、様々な形状及びサイズを取ることができるが、一般的に、上壁及び底壁と、側壁と、対向する端壁とを含む。特定的な実施形態では、本体部材は、ほぼ箱形である。コネクタ位置が、端壁の間に配置され、ワイヤ挿入開口部が、少なくとも２つの別々のワイヤを接続するために少なくとも１対のワイヤ挿入開口部が各コネクタ位置に対して設けられるように、端壁の各々に形成される。第１の接触要素が、ワイヤ挿入開口部と同軸にコネクタ位置に配置される。特定的な実施形態では、本体部材は、上側シェル部材と下側シェル部材を含み、第１の接触要素が、下側シェル部材に圧入される。

第１の接触要素は、一般的に、それぞれの接触タブが上に構成された対向する端部部分を有し、接触タブは、それぞれのワイヤ挿入開口部にわたって閉鎖位置に向けて付勢される。

アクチュエータが、各ワイヤ挿入開口部と共に構成される。アクチュエータは、本体の壁（例えば、上壁）内の開口部を通って可動変位可能であり、かつ第１の接触要素のそれぞれの端部に接触する係合端部を含む。アクチュエータは、接触タブを超えてワイヤ挿入開口部内にワイヤの導電コアを挿入するための開放位置に接触タブを移動するように押圧可能であり（手動又は工具を用いて）、それによってアクチュエータが解除されて復帰する時に、接触タブは、ワイヤの導電コアに対して付勢され、かつ第１の接触要素は、同軸整列ワイヤの末端部間に導電ブリッジを形成する。

接触要素は、様々な形状及び構成を有することができる。一実施形態では、第１の接触要素は、ほぼＣ字形の部材であり、細長い底部区画と屈曲されて付勢された端部部分とを有する。接触タブは、屈曲端部部分の末端部に又はそれに隣接して形成することができる。例えば、接触タブは、屈曲端部部分の単にある一定の区画とすることができる。別の実施形態では、接触タブは、端部部分の平面の上方にある一定の角度で延びる屈曲端部部分の傾斜切り欠き部によって形成することができる。これらの切り欠き部は、端部部分の末端部にある場合があり、又は末端部から離間することができる。この実施形態では、アクチュエータの係合端部は、例えば、接触要素の末端部区画で又は切り欠き部の両側で、傾斜切り欠き部に隣接する第１の接触要素に係合することができる。

アクチュエータの係合端部は、コネクタとの接続状態でワイヤの導電コアを受け入れるように配置された凹部を有することができる。凹部は、更に、接続状態でワイヤの導電コアの末端部が当接する停止面を定めることができる。

特定的な実施形態では、接触タブは、それぞれのアクチュエータの押圧時に接触タブが導電コアの下の開放位置に移動されるまで、ワイヤ挿入開口部の中に更に入るワイヤの導電コアの通路を阻止するように位置決めされる。

特に独特な実施形態では、コネクタは、更に、第１の接触要素の接触タブ間を架橋するためにコネクタ位置で本体部材に固定された第２の接触要素を含む。すなわち、閉鎖位置において、接触タブは、第２の接触要素に対して付勢される。接続状態において、ワイヤの導電コアは、同じく第２の接触要素にも導電接触し、第２の接触要素は、それによって対向するワイヤ間の付加的な導電経路を提供する。

更に別の実施形態では、コネクタは、複数のワイヤ対がコネクタによって接続されるように、複数の第１の接触要素と、ワイヤ挿入開口部とアクチュエータとの関連付けられた対とを有する多線コネクタとして構成される。複数の第１の接触要素は、接続ワイヤの複数の対が互いに隔離されように互いに絶縁することができる。

代替的な実施形態では、多線コネクタは、複数の第１の接触要素が互いに電気的に短絡された短絡ブロックとして構成することができる。この構成では、コネクタに接続されたどの１つのワイヤも、コネクタに接続された全ての他のワイヤに電気接続される。

多線コネクタはまた、異なるコネクタ位置で本体部材に固定された複数の第２の接触要素を含むことができ、第２の接触要素は、第１の接触要素の接触タブ間を架橋する。この構成では、閉鎖位置において、接触タブは、第２の接触要素に対して付勢され、接続状態において、ワイヤの導電コアは、第２の接触要素に導電接触する。第２の接触要素は、上述のコネクタの短絡ブロック構成において互いに電気的に短絡することができる。

本発明の態様による独特なワイヤ対ワイヤコネクタの特定的な実施形態を図面に示す実施例を参照して以下により詳細に説明する。

本発明の態様によるコネクタの実施形態の斜視図である。 図１のコネクタ実施形態の端面図である。 本発明の態様によるコネクタの実施形態の側面切り欠き図である。 ワイヤを受け取るように構成された図３のコネクタの側面切り欠き図である。 １対のワイヤが接続された図３のコネクタの側面切り欠き図である。 単一アクチュエータの作動を示す多線コネクタの実施形態の斜視図である。 コネクタ位置に関連付けられたアクチュエータ対の作動を示す図６のコネクタの斜視図である。 本発明の態様による多線コネクタの実施形態の構成要素図である。 短絡ブロックとして構成された多線コネクタの代替的な実施形態の構成要素図である。

ここで本発明の実施形態を参照するが、図にはその１つ又はそれよりも多くの実施例が示されている。実施形態は、本発明の説明の手段として提供され、本発明の制限を意味しない。例えば、一実施形態の一部として示して説明する特徴は、別の実施形態に用いることができ、更に別の実施形態をもたらす。本発明は、これら及び他の修正及び変形を本発明の範囲及び精神の範囲内として網羅することを意図している。

本発明の態様によるワイヤ対ワイヤ電気コネクタ１０の例示的な実施形態が各図に示されている。電気コネクタ１０は、ワイヤ１２の末端部から絶縁シース１６が剥がされた１つ又はそれよりも多くの対のワイヤ１２の導電コア１４を接続するように構成される。特に図１及び図２を参照すると、コネクタ１０は、いずれかの従来型絶縁材料、例えば、ＳＴＡＮＹＬ高温耐性ナイロンから形成される本体部材１８を含む。本体部材１８は、その意図された用途に基づいて様々な形状及びサイズを取ることができ、ある一定の実施形態では、上壁２０と、底壁２２と、側壁２４と、対向する縦方向端壁２６とを含む。図示の実施形態では、本体部材１８は、上側シェル部材２８と嵌め合い下側シェル部材３０とによって定められるほぼ箱形の部材である。

本体部材１８は、端壁２６の間で配向することができる少なくとも１つのコネクタ位置３４を含む。例えば、コネクタ１０は、単一の対のワイヤ１２が接続することができるようにただ１つのコネクタ位置３４を含むことができる。代替的に、コネクタ１０は、図示の実施形態に表されるように、３対のワイヤ１２が単一のコネクタ１０を通じて電気接続される図６及び図７での３線コネクタ１０によって表されるような複数のワイヤ対に嵌合するための複数のコネクタ位置３４を有して構成することができる。本発明のコネクタ１０は、１線又は３線コネクタに制限されず、かつ単一コネクタ１０内にあらゆる数のコネクタ位置３４を含めることができることは容易に認められるはずである。

ワイヤ挿入開口部３２は、コネクタ位置３４の各々で本体部材１８の端壁２６の各々に形成される。開口部３２は、特定ゲージのワイヤ１２の導電コア１４を受け入れるように構成される。具体的には、図４及び図５に表されるように、開口部３２は、ワイヤ１２の裸端部部分の導電コア１４が開口部に挿入されることを可能にし、かつシース１６のある一定の区画を収容することができる。開口部３２のサイズ、深さ、及び構成は、ワイヤ１２のゲージに基づいて変えることができることを認めるべきである。

特に図３から図５、図８、及び図９を参照すると、第１の接触要素３６は、コネクタ位置３４の各々に配置される。接触要素３６は、いずれかの従来の導電材料、例えば、いずれかの望ましい厚みを有する従来の銅合金材料から形成することができる。接触要素３６は、本体部材１８内に適切な手段によって固定される。例えば、接触要素３６は、壁３１（図８及び図９）によって形成された凹部に、又は各コネクタ位置３４で下側シェル部材３０の上に上側シェル部材２８が装着された下側シェル部材３０内に形成された他の保持構造体に圧入することができる。接触要素３６の各々は、最初は平坦な導電性ストリップの屈曲部分によって定めることができる対向する端部部分３８を含む。屈曲部分３８は、曲げ部４４から底部区画４２の上でほぼＣ字形構成に戻って延び、かつ接触要素３６の付勢区画を定める。

接触タブ４６は、端部部分３８の各々で構成される。このタブ４６は、一実施形態では、単に端部部分３８のある一定の区画、例えば、末端部４０に隣接する区画とすることができる（図３）。図示の実施形態では、接触タブ４６は、図３から図５に詳細に示すように、端部部分３８の平面から離れるように傾斜した端部部分３８の切り欠き部分によって形成される。代替的な実施形態では、切り欠き部は、端部部分３８の末端部４０にある場合があり、又は末端部から離間することができる。端部部分３８の平面の上方で傾斜した切り欠きタブ４６は、端部部分３８の角度（及び高さ）を増大させることなくタブの高さ（底部区画４２に対する）の上昇を提供することができる。接触タブ４６は、それぞれのワイヤ挿入開口部３２にわたって閉鎖位置（図３）に対して付勢される。すなわち、端部部分３８の望ましい程度の弾力性と本体部材１８の全体の最小高さとを達成することができる。

アクチュエータ５０は、１対のアクチュエータ５０が各コネクタ位置３４に関連付けられるように各ワイヤ挿入開口部３２と共に構成される。アクチュエータ５０は、本体１８の壁（例えば、図示の実施形態における上壁２０）内の開口部２３を通って可動変位可能であり、かつ上端５２（図３）と、図３に表されるように要素３６の付勢された閉鎖位置において第１の接触要素３６のそれぞれの端部部分３８に接触する対向する係合端部５４とを含む。図示の実施形態では、アクチュエータ５０の対は、上壁２０における共通開口部２３を通して互いに隣接して構成される。

保護フェンス壁２５が、アクチュエータ５０が通って延びる開口部２３を取り囲む。この壁２５は、接触要素３６を開放位置に移動するためにアクチュエータ５０を意図的に壁２５の下に押圧するべきであるような十分な高さを有する。すなわち、壁２５は、アクチュエータ５０の不慮の作動を防止する。他の実施形態では、アクチュエータ５０は、離間することができ、かつ別々のフェンス壁２５を有する別々の開口部２３を通って延びることができる。係合端部５４上に形成された棚部６０は、アクチュエータが開口部２３を通って本体部材１８から引き出されることを防止する。アクチュエータ５０は、図３及び図４に示すように、対向する係合端部５４が、付勢された接触タブ４６をワイヤ１２の導電コア１４を接触タブ４６を超えてワイヤ挿入開口部３２内に挿入するための開放位置まで移動するように、上端５２を押すことによって押圧可能である（手動又は工具を用いて）。ワイヤコア１４が完全に挿入された後に、アクチュエータ５０は解除され、図５に示すように、接触タブ４６は、ワイヤコア１４に対する付勢係合の状態に移動する。

図６は、ワイヤ対１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃを相互接続するように構成された３線コネクタ１０を示している。それぞれのアクチュエータ対５０ａ、５０ｂ、及び５０ｃが、各コネクタ位置３４に関連付けられたワイヤ挿入開口部に設けられている。アクチュエータ５０ａのうちの１つは、接触要素３６の内部付勢部分が、導電コア１４ａが変位した接触タブを超えて延びるように開口部３２内へのワイヤ１２ａの挿入を可能にするように移動された押圧状態で示されている。他のアクチュエータ５０ａ、５０ｂ、及び５０の全ては、それらのそれぞれのワイヤが挿入された後の「復帰した」状態で表されている。

図７を参照して、一時に作動させることができるアクチュエータ５０ａ、５０ｂ、及び５０のシーケンス又は数は、制限ファクタではないことを認めるべきである。図７は、ワイヤ対１２ａの同時受入のための「開放」状態にある第１のコネクタ位置に関連付けられたアクチュエータ５０ａの両方を表している。

図３から図５を参照すると、アクチュエータ５０の係合端部５４は、コネクタ１０とのワイヤ１２の接続状態にあるワイヤ導電コア１４の末端部の受入のためにそこに形成された凹部５６を含むことができる。凹部５６は、導電コア１４の末端部が接続状態に当接する停止面５８を更に定めることができる。図３を参照すると、接触タブ４６は、図４に示すように、アクチュエータ５０が押圧され、かつ係合端部５４が接触要素３６の付勢端部部分４８の端部区画４８を下に押すまで、導電コア１４の通路を最初に阻止する。この位置では、凹部５６は、導電コア１４が接触タブ４６を過ぎて移動して停止面５８（凹部５６の後壁）に対して当接することができるように挿入開口部３２と同軸に整列する。アクチュエータ５０が解除された状態で、接触端部部分３８の付勢力により、接触タブ４６は、コア１４と係合してそれを「把持」する。タブ４６の角度は、コアに対する能動的な固定作用を発生させ、これは、アクチュエータ５０がコア１４から接触タブ４６を外すために再び押圧されるまで、コネクタ１０からのワイヤ１２の不慮の引き抜きを防止する。アクチュエータ５０は、ワイヤ１２を解除するためにその後に更に押圧されて、その時にアクチュエータ５０が図３に示す位置に復帰することになるまで、図５に表された押圧状態に留まることになる。

コネクタ１０は、更に、各コネクタ位置３４で本体部材１８に固定された第２のコネクタ要素６２を含むことができ、ワイヤ１２の導電コア１４間の重複的電気接続を提供する。図示の実施形態では、この第２の接触要素６２は、第１の接触要素３６の接触タブ４６間を架橋するように配置される。第２の接触要素６２は、図８及び図９の構成要素図で特に明らかである。第２の接触要素６２は、図３から図５で見られるように、要素６２を通るアクチュエータ５０の移動に適合する開口部６４を含む。この実施形態では、閉鎖位置において、接触タブ４６は、第２の接触要素６２の端部部分６６に対して付勢される。接続状態において、ワイヤ導電コア１４は、第２の接触要素６２の端部部分６６と導電接触するように圧入され、それによって対向するワイヤ１２間の重複的導電経路を提供する。

上述のように（かつ図８を参照すれば）、コネクタ１０は、接続されたワイヤの複数の対が互いに絶縁されるように本体１８内で互いに電気的に隔離された複数の第１の接触要素３６を有する多線コネクタとして構成することができる。図９を参照すると、代替的な実施形態では、コネクタ１０は、複数の第１の接触要素３６及び第２の接触要素６２が短絡ブリッジ５８を用いて互いに電気的に短絡された短絡ブロックとして構成することができる。この構成では、コネクタ１０に接続されたどの１つのワイヤ１２も、コネクタ１０に電気接続した全ての他のワイヤ１２に電気接続される。

本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、様々な修正及び変形を本明細書で図示して説明した本発明の実施形態に対して作ることができることは、当業者によって容易に認められるはずである。そのような修正及び変形は、添付の特許請求の範囲によって網羅されるように意図している。

１０ ワイヤ対ワイヤ電気コネクタ
１２ ワイヤ
１６ 絶縁シース
１８ 本体部材
２８ 上側シェル部材
３０ 嵌め合い下側シェル部材

Claims (14)

1. 端と端を接続する構成にワイヤを接続するように構成されたワイヤ対ワイヤ電気コネクタであって、
   上壁及び底壁と、対向する端壁と、該端壁間に配置された内部コネクタ位置とを含む絶縁性本体部材と、
   前記端壁の各々に定められたワイヤ挿入開口部と、
   前記ワイヤ挿入開口部と同軸に前記コネクタ位置に配置され、それぞれの接触タブがその上に構成された対向する端部部分を含む第１の接触要素であって、該接触タブが、それぞれの該ワイヤ挿入開口部にわたって閉鎖位置に付勢される前記第１の接触要素と、
   各前記ワイヤ挿入開口部と共に構成され、前記本体部材の壁内の開口部を通って可動変位可能であり、かつ前記第１の接触要素のそれぞれの端部部分と接触する係合端部を更に含むアクチュエータと、
   を含み、
   前記アクチュエータは、ワイヤの導電コアを前記接触タブを超えて前記ワイヤ挿入開口部に挿入するための開放位置まで該接触タブを移動するように手動で押圧可能であり、それによって該アクチュエータが解除されて復帰した時に、該接触タブは、対向するワイヤの該導電コアに対して付勢される、
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１の接触要素は、細長い底部区画と屈曲端部部分とを有するほぼＣ字形の部材を含み、前記接触タブは、該屈曲端部部分の末端部に隣接して定められ、かつ形成されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記接触タブは、屈曲端部部分の平面の上方で斜めに延びる前記屈曲端部部分の傾斜切り欠き部によって定められることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記アクチュエータの前記係合端部は、前記傾斜切り欠き部に隣接して前記第１の接触要素に係合することを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記アクチュエータの前記係合端部は、コネクタとの接続状態に前記ワイヤの前記導電コアを受け入れるための凹部を含み、該凹部は、該ワイヤの該導電コアの末端部が接続状態で当接する停止面を定めることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記接触タブは、それぞれの前記アクチュエータの押圧時に前記導電コアの下の位置に移動されるまで、前記ワイヤの該導電コアが前記ワイヤ挿入開口部の中に更に入る通路を阻止することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
7. 前記コネクタ位置で前記本体部材に固定された第２の接触要素を更に含み、該第２の接触要素は、前記閉鎖位置において前記接触タブが該第２の接触要素に対して付勢されるように前記第１の接触要素の該接触タブ間を架橋することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
8. 前記接続状態において、前記ワイヤの前記導電コアは、前記第２の接触要素と導電接触し、該第２の接触要素は、それによって前記対向するワイヤ間の重複的導電経路を提供することを特徴とする請求項７に記載のコネクタ。
9. 複数の前記第１の接触要素と、関連付けられた前記ワイヤ挿入開口部及びアクチュエータとを有し、それによってワイヤの複数の対をコネクタを通じて接続することができる多線コネクタとして構成されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
10. 前記複数の第１の接触要素は、互いに電気的に隔離されることを特徴とする請求項９に記載のコネクタ。
11. 前記複数の第１の接触要素は、コネクタに接続されたどの１つのワイヤもコネクタに接続された全ての他のワイヤに電気的に接続されるように互いに電気的に短絡されることを特徴とする請求項９に記載のコネクタ。
12. 前記コネクタ位置で前記本体部材に固定された複数の第２の接触要素を更に含み、該第２の接触要素は、前記閉鎖位置において前記接触タブが該第２の接触要素に対して付勢されるように前記第１の接触要素の該接触タブ間を架橋し、
    前記接続状態において、前記ワイヤの前記導電コアは、前記第２の接触要素と導電接触し、該第２の接触要素も互いに電気的に短絡される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ。
13. 前記本体部材は、上側シェル部材及び下側シェル部材を含み、前記第１の接触要素は、該下側シェル部材に圧入されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
14. 前記アクチュエータが押圧されて通る前記壁内の前記開口部を取り囲むフェンス壁を更に含み、該フェンス壁は、該アクチュエータが前記接触タブを前記開放位置まで移動するために該フェンス壁の下に押圧されるべきであるような該壁に対する高さを有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。

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