JP2014103115A - バネ接点を備えた改良型多極電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電気コネクタの分解や端子の開口を必要とすることなく、素早く容易に電気断続性の計測、インピーダンスの計測等を可能にした、バネ接点を備えた改良型多極電気コネクタを提供する。
【解決手段】民生用及び／又は産業目的の電気配線を構成するのに適した、バネ接点１４を備えた改良型多極電気コネクタ１０であって、コネクタ本体１２を備えており、コネクタ本体１２の内部には、コネクタ本体１２に形成されたレセプタクル１８に挿入された導線１６を固定するためのバネ接点１４が配されており、バネ接点１４は、第２レセプタクル２０をスライドするアクチュエーターピン２２を用いて導線１６を固定／解除し、アクチュエーターピン２２に妨げられた導線１６の電気的計測を可能にするために、検査装置のプローブを素早く容易に接近させる手段をさらに備えている。
【選択図】図３

Description

発明の詳細な説明

本発明は、バネ接点を備えた改良型多極電気コネクタに関する。

より詳しくは、本発明は、民生用及び／又は産業目的の電気配線を構成するのに適した改良型多極電気コネクタに関する。

従来から知られているように、電気コネクタは、回路における２つ又はそれ以上の要素を、同じ回路における他の要素と干渉させることなく、かつ、これを用いて接続された装置の送電特性を改変することなく、電気的かつ機械的に、接続したり分離したりする電気機械の装置である。

実際のところ、電気コネクタは、電子機器または電子設備の個々の部品の間で、「橋」として振る舞う機能を実現する。電気コネクタは、電子機器または電子設備の組み立てを容易にし、加えて、電子機器または電子設備のメンテナンス、検査、及び／又は修理の作業を容易にする。さらに、電気コネクタは、寸法を小さくすることと、接続の配置を整頓することとを考慮して、電気配線の合理化を可能にする。

典型的には、電気コネクタはねじ式のコネクタである。ねじ式のコネクタは、導線の接続のための端子の開口部及び閉鎖部を備えており、スクリュードライバーまたは同等の工具を用いて、端子に力を加えるためのねじに作用し、その結果、導線を筐体シートに固定する。

しかしながら、これらのタイプのコネクタは、不適切な締め付け又はねじの緩みが原因で導線がシートから逸脱するという、いくつかの欠点を有している。また、同様のコネクタでは、締め付けられたねじの存在が原因で、配線作業を素早く容易に行うことができない。

これらの欠点を解消するために、ばね式の多極電気コネクタが開発された。ばね式の多極電気コネクタでは、各導線は、バネ接点によってコネクタに固定される。これらのタイプのコネクタでは、導線を固定するための締め具（クランプ）の開口及び／又は閉鎖は、工具（例えば、スクリュードライバー）を用いて行われる。工具は、圧力によって端子のばねへ作用し、導線の挿入シートに隣接する位置に設けられた、適当な開口を介してばねに接近する。

しかしながら、この解決策は、ねじ式のコネクタの欠点に関して改善したが、ばね端子の事故による破損を防止するために、作業者の経験及びトレーニングを必要とするという、いくつかの重大な欠点を有している。そのため、良い品質の電気的接続を妥協することとなる。上記の欠点は、例えば、不適当な工具を用いること、又は、誤った形態で締め具の開閉作業を行うことによって、問題化し得る。

DE 10 2007 009 082 C5 (US 7,438,587 B2 又は CN 101 051 711 Bとしても公開された)に記載された、さらなる具体例によれば、多極電気コネクタは、端子の閉鎖及び再開口を可能にするように適合されたアクチュエーターピンを各端子に備えたばね締め具接触部を備えている。これらのアクチュエーターピンは、ばね締め具の動作を可能にし、それゆえ、工具を用いる必要なくして導線の閉鎖を可能にし、それゆえ、配線作業を素早く容易に、かつ作業者の技術に依存することなく効率的に行うことを可能にする。

しかしながら、この解決策は、上記で概要を説明した解決策の問題のいくつかを解決する一方で、いくつかの主要な欠点を提示する。すなわち、アクチュエーターピンは一般的に多彩な形状を有しており、ばね締め具端子の導体部分への経路を塞ぎ、その結果、コネクタ端子に接触する点を与えず、電気断続性の計測、インピーダンスの計測等を妨げる。これらの計測は、コネクタを分解したときにのみ可能である。それゆえ、本発明が解決しようとする主な課題は、上記の欠点を未然に防ぐことである。より具体的には、本発明の目的は、端子の閉鎖のためにアクチュエーターピンが設けられたばね式多極電気コネクタの利便性を兼ね備えており、電気コネクタの分解や端子の開口を必要とすることなく、素早く容易に電気断続性の計測、インピーダンスの計測等を可能にした、バネ接点を備えた改良型多極電気コネクタを提供することである。

本発明の他の目的は、コネクタ自身のロバスト性及び有効性の特性を変化させない手段によって、素早く容易な電気的計測を可能にした多極電気コネクタを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、コネクタに割り当てられた定格電圧値に応じた電気絶縁性の調整に関して、工業規格に従った電気的テストを可能にする手段を備えた改良型電気コネクタを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、高レベルの耐久性及び長時間に亘る信頼性を実現し、加えて、容易かつ経済的に稼働する、バネ接点を備えた改良型多極電気コネクタを、使用者の支配下に置くことである。

これらの目的及び他の目的は、以下の記載によってより明確になり、添付された特許請求の範囲の独立請求項１に記載された特徴に基づいて達成される。

本発明によれば、バネ接点を備えた改良型多極電気コネクタは、コネクタ本体を備えており、コネクタ本体の内部には、上記コネクタ本体に形成されたレセプタクルに挿入された導線を固定するためのバネ接点が配されており、上記バネ接点は、コネクタ本体の第２レセプタクルをスライドするアクチュエーターピンを用いて上記導線を固定／解除し、上記アクチュエーターピンに妨げられた上記導線の電気的計測を可能にするために、検査装置のプローブを素早く容易に接近させる手段をさらに備えている。

本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタの構造上及び機能上の特徴は、より好ましく、かつ限定的でない実施形態を図示した添付図面を参照した以下の詳細な説明によって理解されるであろう。図１は、複数の導線の配線が用意された、本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタの等角図を概略的に示す。図２は、導線の締め付けに適した配置にある図１の多極電気コネクタを概略的に示す。図３は、コネクタに挿入された一対の導線と共に、図１のコネクタのＡ−Ａ面の断面図を概略レベルで示す。図４は、コネクタに固定された一対の導線と共に、図３の断面図を概略的に示す。図５は、本発明の電気コネクタのアクチュエーターピンの２面等角図を概略的に示す。図６は、２つの直交面によって切断された本発明のコネクタの一部の等角図を概略的に示す。図７は、テスターによって電気計測／検査を行っているときの図６の電気コネクタの一部を概略的に示す。

上記の図を参照すると、図中において参照番号１０で指し示された、本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタは、コネクタ本体１２を備えている。
コネクタ本体１２の内部には、上記コネクタ本体１２に形成されたレセプタクル１８に挿入された導線１６を固定するためのバネ接点１４（特性は既に知られているため詳しくは説明しない）が配されている。上記コネクタ本体には、レセプタクル１８の数に対応する数の第２レセプタクル２０（さらなるレセプタクル２０）が設けられている。第２レセプタクル２０は、上記レセプタクル１８に対して平行かつ外側に、かつ、アクチュエーターピン２２を収容するように設けられている。アクチュエーターピン２２は、上記第２レセプタクル２０の内部をスライドし、図３及び図４に概略的に示すように、導線１６の固定及び解除を可能にする。

また、コネクタ本体１２は、第２レセプタクル２０と、各アクチュエーターピン２２の上部にある座部２６とに隣接して、コネクタ本体１２の上側の壁に形成された窓２４を有している。

図５に概略的に詳細が示された個々のアクチュエーターピン２２は、基本的に角柱形状である。アクチュエーターピン２２の下部２８は、個々のバネ接点１４と噛み合うように概ね楔形形状を有しており、開口状態（図３：アクチュエーターピンは部分的に第２レセプタクル２０から引き抜かれている）を定義するようにバネ接点１４を変形させる。アクチュエーターピン２２の収容部３０は、下部２８の上部に配されており、バネ接点を、形が崩れていない静止状態（図４：アクチュエーターピンは全体が第２レセプタクル２０に挿入されており、第２レセプタクル２０から突き出ていない）に戻すように適合されている。

下部２８に関して反対側であるアクチュエーターピンの上部は、コネクタ本体において対応する窓に面している座部２６を有している。アクチュエーターピンの上部は、アクチュエーターピンの一部が第２レセプタクル２０から離脱することを強制し、導線１６を解除し導線１６を抜き出すために、工具等（例えば、スクリュードライバーや千枚通し）を受けるように適合されている。

ハウジングレセプタクル／スライディングレセプタクルから前述のアクチュエーターピンが除去されることを防止するために、個々のアクチュエーターピン２２の縦方向の側面には、アクチュエーターピン２２の下半分に対応する位置に、一対の対向つまみ３４が配置されている。

アクチュエーターピン２２の底又は上面３５には、収容部３０から離れる方向の水平面に準じて延びる拡張部３６が設けられている。拡張部３６は、窓２４の上面に接触するように適合されている。このように、窓２４は、さらなるアクチュエーターレセプタクル２０の内部におけるアクチュエーターピンのスライドを制限（可動端、エンドストローク）する部材を規定する。

電気配線を形成する際に、作業者は、導線１６を専用のレセプタクル１８、及びコネクタ本体のバネ接点１４に挿入する。この初期状態において、コネクタ本体では、アクチュエーターピンは部分的に第２レセプタクル２０（追加のレセプタクル２０）から離脱している。その後、図３及び図４に概略的に示されるように、上記アクチュエーターピンに圧力を加えることによって、それぞれのレセプタクルにおいてスライドして下降し、導線の固定が実現する。

導線１６を解放する場合には、バネ接点１４に作用するアクチュエーターピンの下部２８がバネ接点１４を変形させ、その結果、バネ接点に関して導線が解放されるように、アクチュエーターピン２２を第２レセプタクル２０から離脱させる必要がある。アクチュエーターピン２２の持ち上げは、先端が、窓２４を通して各ピンの座部２６に導入される工具を用いることによって実現する。

さらに、アクチュエーターピン２２は、拡張部３６が延びる側面とは反対側の側面に、底又は上面３５から始まる開口部３８を有している。開口部３８は、縦方向に延び、バネ接点に面している。開口部３８は、排他的でない好ましい形態においては切断側面形状が半円形状である溝によって規定されており、個々のバネ接点１４が外部とやりとりできる状態となるように設けられている。

図７に概略的に示されるように、導線１６がレセプタクル１８に挿入されアクチュエーターピン２２に固定されたときに、このような縦方向に延びる開口部３８は、例えば電気的接触、電圧、インピーダンス等の存在を検査するためのテスターによって定義される検査装置４２のプローブ４０の導入を可能にする。

他の実施形態では、開口部は、切断側面形状がミクスティリニア（異なる種類の線を含む形状）、セミスクエア、又はセミレクタングルである、縦方向に延びる溝によって規定されている。

さらに他の実施形態では、溝３８は、バネ接点を外部に接続するために、アクチュエーターピンの内部において縦方向に延び、断面形状が円形又は正方形であるスルーホール（通り穴、貫通穴）として規定されている。

上記の説明からわかるように、本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタによって達成される効果は明らかである。本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタは、有利に、端子の閉鎖のためにアクチュエーターピンが設けられたばね式多極電気コネクタを用いる場合の実用性を兼ね備えている。すなわち、本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタは、円滑に、かつ、電気コネクタを分解したり接触部に接触するために端子を開口したりする必要なく、電気断続性やインピーダンス等の計測を可能にする。そのため、本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタは、計測のために電気断続性を遮ることを必要とせず、電圧下でコネクタと結合された状態で検査及び計測を実行するための回路の動作を必要としない。

本発明のさらなる効果は、アクチュエーターピンに直接的に設けられた上記の開口部又は縦方向の溝が、コネクタに関する定格電圧値に応じた電気絶縁性の調整基準に準拠しつつ、アクチュエーターのロバスト性及び有効性を維持することである。詳述したように、開口部は、表面電流の緩やかな変化へのショートカットを生成せず、及び／又は、他極性との間隔の潜在的な減少を伴わない。

本発明のさらなる効果は、縦方向に延びる開口部又は溝が設けられたアクチュエーターピンが、容易で経済的な製品生産工程を実現するための解決手段となることである。

以上、本発明の限定的でない好ましい形態について述べたが、上記の説明に照らせばいくつかの改変例及び変形例があることは明らかである。本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。

複数の導線の配線が用意された、本発明のバネ接点を備えた改良型多極電気コネクタの概略的な等角図である。 導線の締め付けに適した配置にある図１の多極電気コネクタの概略図である。 コネクタに挿入された一対の導線と、図１のコネクタのＡ−Ａ面の断面図である。 コネクタに固定された一対の導線と、図３の概略的な断面図である。 本発明の電気コネクタのアクチュエーターピンの概略的な２面等角図である。 ２つの直交面によって切断された本発明のコネクタの一部の概略的な等角図である。 テスターによって電気計測／検査を行っているときの図６の電気コネクタの一部を概略図である。

Claims (8)

1. 民生用及び／又は産業目的の電気配線を構成するのに適した、バネ接点（１４）を備えた改良型多極電気コネクタ（１０）であって、
   コネクタ本体（１２）を備えており、
   コネクタ本体（１２）の内部には、上記コネクタ本体（１２）に形成されたレセプタクル（１８）に挿入された導線（１６）を固定するためのバネ接点（１４）が配されており、
   上記バネ接点（１４）は、第２レセプタクル（２０）をスライドするアクチュエーターピン（２２）を用いて上記導線（１６）を固定／解除し、
   上記アクチュエーターピン（２２）に妨げられた上記導線（１６）の電気的計測を可能にするために、検査装置（４２）のプローブ（４０）を素早く容易に接近させる手段をさらに備えており、
   上記手段は上記アクチュエーターピン自身に形成されていることを特徴とする改良型多極電気コネクタ。
2. 上記手段は縦方向に延びる開口部（３８）であり、上記開口部は上記バネ接点（１４）の方向に面していることを特徴とする請求項１に記載の多極電気コネクタ。
3. 縦方向に延びる上記開口部（３８）は、曲線の外形を有する溝であることを特徴とする請求項２に記載の多極電気コネクタ。
4. 上記溝は、半円の外形を有することを特徴とする請求項３に記載の多極電気コネクタ。
5. 上記溝は、ミクスティリニアの外形を有することを特徴とする請求項３に記載の多極電気コネクタ。
6. 上記溝は、セミスクエア又はセミレクタングルの外形を有することを特徴とする請求項３に記載の多極電気コネクタ。
7. 縦方向に延びる上記開口部（３８）は、断面が円形のスルーホールであることを特徴とする請求項２に記載の多極電気コネクタ。
8. 縦方向に延びる上記開口部（３８）は、断面が四角形のスルーホールであることを特徴とする請求項２に記載の多極電気コネクタ。

Images