JP2017516262A - 端子金具 - Google Patents

Abstract

【解決手段】電気端子金具は、本体およびカバーを含む。本体は、第１の材料から形成されて、接続区分および接触区分を含み、接触区分が、嵌合端子の雄型ピンを受容するための可撓性接触梁および対向する静止梁を有する。カバーは、第１の材料よりも高い引張強度を有することができる第２の材料から形成されて、本体に固定される。カバーは、可撓性接触梁に係合する補強梁および支持梁を含み、増加した法線力を可撓性接触梁に提供する。【選択図】図３

Description

関連出願
本出願は、その全体が本明細書に参考として組み込まれる、２０１４年４月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／９８３，５３５号に対する優先権を主張するものである。

本開示は、電気端子金具の分野に関する。

本開示は一般に、電気端子接触に関し、より詳細には車両に使用することができるコネクタシステムのための電気端子接触に関する。一般に、このタイプのコネクタは、ジャンクション配電ブロック、電力制御モジュール、および他の本体制御システムを含む車両システムでの使用に適している。これらのシステムは、通常、車両の全体にわたって種々の本体と制御システムとを接続するために、ワイヤハーネスを使用する。

プラグコネクタおよびレセプタクルコネクタを含むコネクタシステムが提供される。コネクタシステムは、通常、プリント回路基板に結合される複数の導電端子を含む、プラグコネクタアセンブリまたはヘッダアセンブリと、ワイヤリングハーネスに結合される対応する数の嵌合電気端子を含むレセプタクルコネクタアセンブリと、を含む。代わりの構成において、プラグおよびレセプタクルシステムはともに、ワイヤハーネスのそれぞれの端部に結合することができる。これらの構成は、通常、電線対基板および電線対電線接続システムとして知られている。

これらのコネクタシステムは、プリント回路基板上に実装されるか、またはプラグもしくは第１の絶縁ハウジング中に保持される複数の雄型電気端子またはピンを有するヘッダまたはプラグコネクタを含む。レセプタクルコネクタは、第１のプラグコネクタハウジングと協働的に嵌合するための複数の雌型端子を保持するために、複数のポケットまたはキャビティを有する成形外部ハウジングを含む。各コネクタアセンブリは、それぞれ、端子から延在する係止または保持アームを有する電気端子金具およびキャビティを含む絶縁ハウジングを含み、一体的に成形された構造が保持アームに係合し、ハウジング上の対応する電気端子を完全に保持および係止する。

より小型の端子および向上した性能に対する需要が高まるにつれて、実施形態における雌型電気端子は、２つの分離ピース、接触または電気ピース、および補強ピースまたは支持ピースから構成される。優れた電気性能を可能にする高導電性金属からなる接触ピースおよび優れた保持力および接触梁補強を提供するために、高強度材料からなる支持ピース。

本開示は、同様の符号が同様の要素を示す、添付図面において例として示され、限定されるものではない。

本開示による端子の斜視図である。 図１の端子の代わりの斜視図である。 図１による端子の分解組立図である。 図１の端子の本体の斜視図である。 図４の本体の代わりの斜視図である。 図１の端子のカバーの斜視図である。 図４のカバーの代わりの斜視図である。 図４のカバーの詳細図である。 図４のカバーの別の詳細図である。 上部を取り除いた、図４のカバーの詳細図である。 図４のカバーの断面図である。 図１の端子の部分断面図である。 図１の端子の断面図である。 図１１のカバーの詳細図である。 本体のカバーの接合部を示す、図１の端子の部分断面図である。 図１の端子のウィングの斜視図である。 図１４のウィングの側面図である。

必要に応じて、本開示の詳細な実施形態を本明細書において提示する；しかしながら、開示された実施形態は、本開示の単なる例示であり、これは様々な形態で実施できることを理解すべきである。よって、本明細書において開示される具体的な詳細は、限定として解釈すべきではなく、単に、特許請求の範囲の基礎として、また本開示を様々に利用するために、当業者に教示するための代表的な基礎として解釈すべきである。開示した実施形態は、本開示の単なる例示であり、これは様々な形態で実施できることを理解すべきである。

コネクタシステムは、一般に、プリント回路基板または車両ワイヤハーネスの端部に実装される第１のコネクタおよび車両ワイヤリングハーネス（図示せず）の第２の端部上に配置される第２のコネクタまたはレセプタクル１０を含む。ワイヤハーネスの第１の端部は、対応するコネクタまたはレセプタクルと嵌合するための絶縁材料から形成されるハウジングを有する第１のコネクタを含む。続く本開示は、コネクタアセンブリのレセプタクル部に関し、詳細にはレセプタクルと関連する電気端子１０に関する。端子１０は、雄型ピン（図示せず）を受容するための雌型タイプである。

図１〜３に示すように、端子金具１０を例証する。端子１０は、２つのピースである、導電体に結合するための端子１０の端部での接続区分およびさらには電気的接続を嵌合端子ピン（図示せず）に提供するための接触区分を有する、第１の本体ピース８０と、ピースが一緒にアセンブリされるとき、本体８０の接触部を囲んで本体８０に保持および補強をさらに提供するための第２のカバーピース３０と、からなる。各ピースは、別個に形成されて、別個のアセンブリまたは結合ダイを介して一緒に固定される。

図４および５にさらに示されるように、本体８０は、長手方向の挿入方向Ｌにおいて形成されて、一般に、本体８０の後部または第１の端部に位置付けられた終端または接続部８４および本体８０の前端部または第２の端部に配置される接触部８２を含む。第１のピースは、導電材料、例えば銅もしくは任意の他の銅系合金、または同じ導電性を有する単一ピースの類似材料から型押しされて、形成される。終端部８４は、「Ｕ」形状であり、接触部８２に隣接して配置される第１の対のウィング１４０および第１の対のウィング部に隣接して位置付けられる第２の対のウィング部から構成され、それらを含む。ウィング１４０は、ケーブル（図示せず）の裸導体部を固定するために使用され、第２の対のウィングは、ケーブルの絶縁部を固定するために使用される。

前述したように、本体は一般に、嵌合端子ピン（図示せず）を電気的に係合するための、片持ちの可撓性接触梁１００および本体８０の接触部分８２で形成される静止梁１１０を有する「Ｕ」形状である。梁は、挿入軸に沿って延在して、基部８３から形成される。基部８３は、底壁、対向する１対の側壁、および上壁を含む。壁は、屈曲によって形成されて、上壁から形成されるタブ１０６および側壁において形成されるスロット１１６を含み、スロット１１６内にはめられるタブ１１６が基部を一緒に係止する。基部８３からの静止梁１１０は、底壁から平坦な様式で挿入軸に沿って前方へ延在し、可撓性接触梁１００は、上壁から延在して、静止梁１１０に対向する。静止梁１１０は、面取りされた前縁部１１２を含み、可撓性接触梁は、嵌合端子ピンの挿入を容易にするための屈曲ガイドピン１０２を含み、両方の梁が、接続時に嵌合端子ピンに係合する接触バンプ１０４、１１４を含む。

加えて、側壁は、可撓性接触梁１００の上に延在して、第１の停止縁部８５および第２の停止縁部１２４を含む。フラップ１２２は、壁から形成されて、可撓性接触梁１００の上に延在して、かつ第１の停止縁部８５に隣接する。第１の停止縁部８５およびフラップ１２２は、挿入軸Ｌに垂直である表面を画定する。さらに表されるように、ルーバ１１８は、各側壁上に形成されて、挿入軸Ｌから半径方向に外部へ延在する。

ここで、カバー３０を図６〜１１によって説明して例証する。カバーは、平板から型押しされて形成され、全体的に矩形の外周部を含む。外周部は、底壁ならびに底壁および上壁から延在する１対の側壁を含む。実施形態において、上壁は、上壁の傾斜部をつくる屈曲部を含む。傾斜部は、端子がハウジング（図示せず）内に挿入されるとき、適切な位置合わせおよびアセンブリを可能にする特有の外周輪郭を画定する。カバーは、下部区分２２と上部区分２４とを画定する中間壁２６を含む。下部区分２２は、嵌合コネクタの端子を受容するための開口２０を含む。下部区分２２および上部区分２４はともに、カバー３０の長さに沿った挿入軸Ｌに沿って延在する。

図６および８に最もよく示されるように、カバー３０は、嵌合端子を受容するための下部区分２２の一部である開口２０を含む。１対のバンプ３６は、下部区分２２の側壁に形成され、開口２０内に突出して互いに対向する。同様に、図１１に示すように、対向する１対の突起部３４は、底壁および中間壁２６に形成されて、円形前部および後部平坦部を含む。突起部３４およびバンプ３６は、接続が完了する前の初期挿入の間、嵌合端子を整列させて中央に集めるために使用される。加えて、複数の支持ショルダ３８は、側壁上に形成されて、カバー３０の下部区分２２に延在する。前述のように、カバー３０は、単一ピースの板金から形成され、実施形態において、材料はステンレス鋼であり得る。場合によって、鋼は、付加的な利点を銅または銅系合金へ提供する。鋼は、通常、より高い引張強度特性を示し、ばねまたはバイアス用途に使用される状況では、場合により、優れた選択である。

図７、９、および１１に最もよく示されるように、保持梁４０は、カバー３０に形成され、外部方向に延在する。保持梁は、カバー３０の上壁から屈曲して片持ちであり、第１の梁４２および第２の梁４４を含む。梁４２、４４は、タンデム関係で配置され、すなわち、梁は本質的に互いに積層されて、２重厚の梁をつくる。フラップ４６は、第２の梁４４から形成されて下方へ突出し、かつカバー３０内の開口２０に向かって傾斜する。ノッチ４１は、第１の梁４２および第２の梁４４が接合される梁の折り畳み部に沿って、保持梁内に形成される。

ここで、本体８０およびカバー３０内に形成される追加の特徴および構造を端子１０を完成させる本体に対するカバー３０のアセンブリと併せて説明する。図１２〜１５を参照すると、カバー３０の底壁上に位置付けられる静止梁１１０を有する開口２０と反対側のカバーの下部区分２２の後部に、本体８０が嵌入される。静止梁１１０は、開口２０に向かって前方にスライドし、静止梁は、カバー３０の、底壁と側壁上に形成される支持ショルダ３８との間に配置される。本体８０は、前縁部１１２が底壁の突出部３４の後部平坦部に係合するまで、前方へスライドする。このとき、カバー３０は完全に形成されておらず、アセンブリを完成させるためのさらなる動作を必要とすることを理解すべきである。カバーは、簡略化および明確さのために、その最終的な完全に形成された状態で示される。

前述のように、本体８０がカバー３０へ挿入され、静止梁が下部区分２２内で適切に位置合わせされ、図１０および１３に最もよく示されるように、可撓性接触梁１００が下部区分２２内に挿入される間、固定ストラップ７６がこのとき屈曲せず、屈曲部７４によってガイドされることを留意されたい。さらに挿入すると、屈曲ガイド部１０２は、補強梁５０および支持梁５２の下で屈曲部７４によって方向付けられる。補強梁５０および支持梁５２は、カバー３０の中間壁２６から形成されて、下部区分２２に延在する。

図１３に最もよく示されるように、断面は、梁の配置を例証する。前述したように、可撓性接触梁は、本体内に形成されて、本体８０の基部８３上に位置決めされる第１の点１０１から片持ちである。補強梁５０は、カバーの中間壁２６から形成され、第２の点５３、すなわち、補強梁５０が中間壁２６から下部区分２２に下方へ屈曲する点から片持ちである。補強梁５０が可撓性接触梁１００に係合する第３の点５５が位置決めされる。この構成では、可撓性接触梁１００は、補強梁５０および支持梁５２によってさらに支持される。これは、嵌合時の偏向耐性を増加させ、かつ法線力を増加させて、優れた電気的接続を提供する。引張強さがより高い材料がカバー３０に使用される場合、法線力をさらに増加させることができる。

さらに示されるように、過剰応力保護タブ５４は、補強梁５０から上方へ屈曲し、動作中、梁が早期変形点に対して過剰に屈曲するのを防止する。動作における嵌合の間、端子ピンは、開口２０内に挿入されて、静止梁１１０と可撓性接触梁１００との間に位置決めされ、可撓性接触梁１００、補強梁５０、および支持梁５２を上方へ偏向させる。梁が過剰に偏向する場合、過剰応力保護タブ５４は、保持梁４０の第２の梁４４の下部面に係合することにより梁の偏向の総量を制限する。

以下、図９および１２〜１５に示されるように、アセンブリの最終段階を説明する。前述のように、本体８０がカバー３０内に挿入されて、その適切な位置にあるならば、カバーは、本体８０とカバー３０とを一緒に固定するための付加的な形成を必要とする。このプロセスの間に伴ういくつかの特徴およびステップが存在する。本体上に形成されるルーバ１１８は、カバー３０に形成されるスロット７０、７１内に挿入されて、挿入軸Ｌに沿って本体をカバーに固定する。中間壁２６上に形成される固定タブ５６は、スロット７０および７２内に挿入されて、中間壁を適所に保持する。これらの固定タブ５６は、基本的に中間壁２６が「アンフォールディング（ｕｎｆｏｌｄｉｎｇ）」するのを防止し、下部区分２２および上部区分２４を維持する。

最終動作を図１５に最もよく例証する。このステップにおいて、カバー３０上に形成される固定ストラップ７６は、本体８０の上で屈曲して、本体８０内に形成される固定凹部１２０内に配置される。このとき、外周輪郭の上部が中間壁２６の上部の上に形成され、カバー３０を閉塞して、外周輪郭を完成させる。加えて、本体８０上に形成される第２の停止縁部１２４は、カバー３０の上壁の内面に係合して、このステップの間、上壁の過剰な形成を防止する。このときのように、タブ１０６は、本体８０のスロット１１６に完全に挿入され、本体のスロット１１６内にすでに挿入されていた固定タブ５６は、カバー３０のスロット７０内にともに挿入される。言い換えれば、本体８０は、第１のタブ５６および第１のスロット１１６を含み、カバー３０は、第２のタブ１０６および第２のスロット１１６を含み、カバーが本体に接合されるとき、タブ５６、１１６がスロット７０、１１６を通って延在する。

接続部８４は、電気リードワイヤを受容するように構成され、隣接するワイヤ間の短絡に対して防護壁を提供する絶縁カバーを有する。ワイヤ（図示せず）の前部は、導電体を露出するのに除去される絶縁体の一部を有し、これにより裸導体が第１の対のウィング１４０内に配置され、剥がされていないワイヤの一部は、第２の対のウィング部１４４内に受容される。次に、ワイヤを端子に固定するために、各組のウィング部がワイヤのそれぞれの部分に対して形成される。第１の対のウィング１４０は、端子をリードワイヤの裸線部に固定またはクランプし、第２の対のウィング１４４は、リードワイヤの絶縁部を端子金具に固定またはクランプする。

図１６および１７に最もよく示されるように、第１の対のウィング１４０は、リードワイヤの裸線部を端子１０に固定して、コインエッジを含む。端子１０の底面から参照される縁部は、端子１０の後端部での高さＨ２よりも端子１０の前部に向けて、より大きな延長または高さＨ１を有する。ウィング１４０の前部も、斜面１４２を含む。加えて、コインエッジも、幅の変動を含む。図１６に最もよく示されるように、ウィング１４０のコインエッジの前端部は、幅Ｗ１を有し、これはウィング１４０の後部の幅Ｗ２よりも小さい。この形状は、前部の対の他のウィング部に反映される。

この構成のために、ワイヤを端子１０に圧着または固定する際に、ウィング１４０は、変形および圧着圧力の可変度を提供する。すなわち、ワイヤを端子１０に固定した後、圧着力はウィング１４０の長さに沿って変化する。動作中、導体は通常、自由端を有するより線であり、ウィング１４０の前部は、ウィングの前部対の後部より変形または圧着されなければならない。これの利点は、ワイヤのチップ部が、ワイヤの最前でより圧縮され、圧着区分が後方へ移動するにつれて、減少することである。これは、より線の前部に対する過剰な変形および損傷を回避することにより抵抗を最小化する。ワイヤ圧着部の後方部での変形がより少ないという事実のために、過度の圧縮によるワイヤに対するあらゆる損傷を除去でき、このことにより、より大きな機械保持をもたらし、ウィング１４０沿いおよびワイヤと端子１０との間の電気的性能および導電性を向上させる。

動作中、端子１０または端子は、ハウジング内に形成される対応するキャビティ内のハウジング（図示せず）に挿入される。取り付け不良なく挿入できるように、キャビティは端子の外周輪郭に対して成形される。前述したように、端子は、カバー３０の上部区分２４内に形成される保持梁４０を含む。キャビティは、端子がキャビティ内に挿入される反対の方向において、保持梁４０に係合する対応するショルダを含み、この構成は、キャビティからの端子１０の引き出しを防止する。示される実施形態において、保持梁４０の断面は、２重壁の保持梁をつくる折り重なった壁であるが、他の断面は、例えば、「Ｌ」形状の断面、または屈曲に対して増加した抵抗を提供する任意の断面を使用することができる。このとき、折り畳み断面は、梁に剛度を加えて、梁が荷重下で座屈するのを防止する。

フラップ４６は、保持梁４０の自由端で形成され、アセンブリ前にワイヤ等が保持梁を引っかけるまたは引っかかるおそれがなく、それを損傷するおそれがないように、フラップ４６は、保護の対策を提供するフード部に向かう方向に形成される。フラップ４６はまた、コネクタハウジングキャビティに挿入されるとき、保持梁が係合する表面を提供する。ハウジング内に完全に挿入された後、電気金具が同期外れに抵抗するように、フラップ４６は、キャビティ内に形成されるショルダまたは凹部に当接する。フラップ４６は、端子１０の開口に向かって屈曲され、引き出そうとする際に保持アームが外部に偏向する傾向を提供する。要するに、保持アームにより急激にキャビティに係合させて、端子の同期外れを阻止する。フラップ４６はまた、ハウジング材料に対する損傷が回避されるように、キャビティに係合するためのより大きな領域も提供する。

端子１０のすべてがハウジング内に挿入され、各キャビティ内に完全に着座すると、通常、独立補助ロック（ＩＳＬ）がハウジング内の端子１０をさらに保持するために使用される。ＩＳＬは、一般に、端子をキャビティ内に挿入することができる第１の位置のハウジングの側部に取り付けられる。端子１０が挿入されると、ＩＳＬは、付加的なロックを端子１０に提供する第２の位置へと作動またはスライドされる。示される実施形態において、具体的には、図１５のように、停止縁部８５および停止フラップ１２２は、ＩＳＬが端子１０の引き出しの防止をさらに提供する第２の位置に移動するとき、スライドして係合する、ＩＳＬ内に形成されるショルダに当接する。

本明細書において、個々に開示または請求される、本明細書に開示される特徴の組合せを含み、このような特徴の付加的な組合せ、あるいは接触配列コネクタの他のタイプを明確に含む、圧縮コネクタアセンブリおよび／またはその構成要素の多数の変種および改良などの上述の示される実施形態の多数の改良が存在し、これは当業者には容易に明白であることが理解されよう。また、材料および構成において、多数の可能な変化が存在する。

Claims (20)

1. 端子であって、
   本体であって、該本体が、第１の材料から形成され、前記本体が、長手方向の挿入軸を有し、かつ前記端子の端部分に沿った接続区分および該接続区分から離れて延在する接触区分を有し、前記接続区分が、可撓性接触梁および静止接触梁を有し、前記可撓性接触梁が、第１の点から片持ちであり、前記静止接触梁が、前記可撓性接触梁に対向し、ワイヤ固定部が、ウィングを有する、本体と、
   カバーであって、該カバーが、第２の材料から形成され、前記カバーが、外周輪郭を有し、該外周輪郭が、中間壁によって分割され、該中間壁が、上部区分および下部区分を画定し、前記上部区分が、前記接続区分に向かって延在する係止アームを含み、前記下部区分が、補強梁を含み、該補強梁が、前記中間壁から形成されて、第２の点から片持ちであり、前記補強梁が、第３の点で前記可撓性接触梁に係合し、前記第２の点が、前記第１の点と前記第３の点との間に配置され、前記本体が、前記下部区分によって支持される、カバーと、を備える、端子。
2. 支持梁が、前記補強梁に係合する、請求項１に記載の端子。
3. 前記支持梁が、前記中央壁から形成される、請求項２に記載の端子。
4. 前記補強梁が、タブを含む、請求項１に記載の端子。
5. 前記タブが、前記梁の偏向を制限する、請求項４に記載の端子。
6. 第１の固定タブが、前記本体上に形成され、第２の固定タブが、前記カバー上に形成され、前記タブが、前記本体上に形成されるスロット内に配置される、請求項１に記載の端子。
7. 前記タブが、前記カバー内に形成される第２のスロット内に配置される、請求項６に記載の端子。
8. 前記ウィングが、第１の部分および第２の部分を有するコインエッジを含む、請求項１に記載の端子。
9. 前記第１の部分が、斜面を含む、請求項８に記載の端子。
10. 前記第１の部分が、第１の高さを有し、前記第２の部分が、第２の高さを有し、前記第１の高さが、前記第２の高さよりも大きい、請求項８に記載の端子。
11. 前記第１の部分が、第１の厚さを有し、前記第２の部分が、第２の厚さを有し、前記第１の厚さが、前記第２の厚さよりも小さい、請求項１０に記載の端子。
12. 前記第１の部分が、斜面を含む、請求項１１に記載の端子。
13. 端子であって、
    スロットならびに静止梁および可撓性梁を有する本体であって、前記静止梁および前記可撓性梁が、互いに対向する、本体と、
    上部区分および下部区分を含む、分離ピースであるカバーであって、該カバーが、前記スロットに係合するタブを含み、前記カバーが、前記可撓性梁を支持する補強梁を有し、前記可撓性梁が、前記下部区分に延在する、カバーと、を備える、端子。
14. 前記カバーが、前記補強梁を支持する支持梁を提供して、前記可撓性梁を偏向させるのに必要な法線力を増加させる、請求項１３に記載の端子。
15. 前記本体が、第１の材料から形成され、前記カバーが、第２の材料から形成され、該第２の材料の引張強度が、前記第１の材料の引張強度よりも大きい、請求項１３に記載の端子。
16. コネクタであって、
    絶縁材料から形成されるハウジングであって、ショルダを有するキャビティを含む、ハウジングと、
    本体およびカバーを有する端子であって、前記本体が、可撓性梁および静止梁を含み、前記カバーが、上部区分および下部区分を含み、前記カバーが、前記ショルダに係合する前記上部区分から延在する係止アーム、および前記可撓性梁を支持する前記下部区分に延在する補強梁を含み、前記本体を前記下部区分内に挿入した後、前記本体上に前記カバーを形成することによって、該カバーが、前記本体に接合される、端子と、を備えるコネクタ。
17. 前記本体が、第１の材料から形成され、前記カバーが、第２の材料から形成され、前記第２の材料が、前記第１の材料よりも高い引張強度を有する、請求項１６に記載のコネクタ。
18. 前記本体が、第１のタブおよび第１のスロットを含み、前記カバーが、第２のタブおよび第２のスロットを含み、前記タブは、前記カバーが前記本体に接合されるとき、前記スロットを通って延在する、請求項１７に記載のコネクタ。
19. 支持梁が、前記下部区分に延在して、前記補強梁に係合する、請求項１８に記載のコネクタ。
20. 端子を提供する方法であって、
    互いに対向する、可撓性梁および静止梁を有する本体であって、第１のタブおよび第１のスロットをさらに含む本体を提供することと、
    区分を分離する中間壁を有する上部区分および下部区分を有するカバーであって、前記中間壁が、そこから形成される補強梁を有し、第２のタブをさらに含むカバーを提供することと、
    前記本体を前記下部区分に挿入することで前記補強梁が前記可撓性梁に係合することにより、前記カバーを前記本体に接合することと、
    前記第１のタブおよび第２のタブが、前記第１のスロットを通って延在するように、前記カバーを形成することと、を含む、方法。

Images