JP2816183B2 - ワイヤコネクタ - Google Patents

ワイヤコネクタ

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JP2816183B2
JP2816183B2 JP1150691A JP15069189A JP2816183B2 JP 2816183 B2 JP2816183 B2 JP 2816183B2 JP 1150691 A JP1150691 A JP 1150691A JP 15069189 A JP15069189 A JP 15069189A JP 2816183 B2 JP2816183 B2 JP 2816183B2
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
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    • H01R4/2429Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base
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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハンダ付け不要の電気コネクタにおける改良
に関わり、特に、改良されたメカニカルロッキング特性
を具えると共に広範囲にわたるワイヤサイズに適応でき
るコネクタに関する。
〔従来技術と問題点〕
米国特許第3,012,219号に記載の如き絶縁材をずらす
ワイヤ接続の発明を利用する特許は多く見られる。上記
米国特許は、ベース部材と、広幅U字型の弾性伝導性コ
ネクタ部材と、ベース部材の肉厚な上方部分における対
応開口に嵌合するキャップとを有するコネクタを開示し
ている。米国意匠第191,399号は、本発明の譲受者によ
り長年にわたり販売されている様式化された型式のコネ
クタ及びコネクタの一般的外観について開示している。
このコネクタはいろいろな変更及び改良を経てさまざま
な類似品を作り出したけれど、本発明の特徴を具えるに
は到らなかった。これら諸改良の例は米国特許第3,573,
713号、第3,656,088号、第3,804,971号ならびに第3,93
6,128号の教示を含んでいる。
米国特許第3,032,219号及び第3,956,088号はU字型弾
性接点要素を開示している。前者の特許においては、ス
ロット17及び19はNo.19からNo.26ゲージの銅製電話線を
つなげるようになっており、接点要素15が0.635mm(0.0
25in)のカートリッジ黄銅で形成されている。スロット
はワイヤに対してリダンダント(redundant)接続がで
きるように構成され、米国特許第3,656,088号に示され
る接点要素のスロットはプラスチック被覆アルミニウム
ワイヤと接続するために異なったサイズのものである。
銅ワイヤ用のコネクタに一段と広幅のスロットを使用
し、この広幅のスロットにより歪の軽減を可能ならしめ
るような類似のコネクタが市販されている。
本願出願人のUYコネクタとして当業分野で知られた先
行技術のコネクタは硬いポリカーボネート材から作ら
れ、コネクタ部材は硬質「260カートリッジ」黄銅より
形成された。コネクタ部材は2つのワイヤ接続スロット
を有し、各接続プレートのスロット間の領域はスロット
が形成されていなかった。UYコネクタは19番ゲージワイ
ヤには勧められず、分厚な絶縁材を有するワイヤには用
いられないものであった。
米国特許第3,936,128号は、ベース20におかれた2本
のワイヤの接続のためのU字型接点40を具えたハンダ付
け不要のコネクタを開示している。コンタクト40は、ス
ロット41間に拡大スロット42を設けた2つのワイヤ接続
スロットを有している。スロット41には2本のワイヤの
接続により発生する応力を分散するかぎ穴形状部が設け
られている。
一段と広範囲にわたるワイヤサイズ即ちNo.19からNo.
26にわたるサイズを受け入れ、より安価な材料で製作が
でき、更に温度変化、電気衝撃その他の環境原因に伴う
応力に耐えるコネクタを達成するためには、コネクタは
同一の完全性(integrity)を持つように再設計されね
ばならなかったことが認められている。
少なくとも材料は新しいものではないが、これら材料
の選定ならびにコネクタ要素の構造は斬新性を具えてい
るものである。単なる材料変更に伴って発生する問題は
発明的才能の行使を必要とし、本発明のコネクタには先
行技術には見られない協同関係が各要素部材間に含まれ
ている。
〔発明の構成〕
本発明は複数本のワイヤを接続するための改良型をワ
イヤコネクタを提供するものであり、本コネクタは、対
応する複数本のワイヤを支持するための表面を有する複
数個の並置された細長いワイヤ受けチャンネルを有する
ベース部材を有している。このベース部材には支持面を
横切りかつチャンネルに対しほぼ直交する一対の平行溝
が形成され、溝の上に開口がある。壁部材が開口の内周
縁部からチャンネルに向かって延び、切頭円錐形の空洞
部を形成し、空洞部の壁は開口から約6゜の角度で空洞
底部に向け拡がっている。U字型の弾性伝導性接続部材
がチャンネル内のワイヤ間の接続を可能にし、このU字
型の両脚は広く薄いプレートの形で互いに接近して離れ
ていて、平行溝内に嵌まり込むようにされている。各脚
にチャンネルの各々に一致したワイヤ接続用スロット
の、これらスロットの間に位置した間隙スロットとが設
けられている。絶縁材よりなるキャップにより接続部材
が支持され、このキャップには、端壁と、U字型接続部
材の脚の対向端部近くに位置するよう周囲方向にへだて
られて配置され、壁の自由縁を超えて垂下する2本の脚
をもつ垂下状の側壁と、側壁の外面から突起した円周方
向のリブとが設けられている。垂下状態壁の自由縁の外
径寸法はベース部材の開口の寸径寸法より僅かに大き
く、2本の脚はベースの空洞内におかれる。
キャップの端壁に力を加え、これをベースの方向に押
しつけると、ベース部材の開口部が拡げられキャップ及
び接続部材のベース空洞部内への挿入を可能ならしめ、
それによりチャンネル内におかれたワイヤに対する弾性
的接続が接続部材により行われる。
ワイヤ接続部材は、260カートリッジ黄銅などの如き
延性銅合金の0.4mmの伝導金属より形成される。硬度は
高延性を得るためH3/4に選ばれる。
ベース部材は可撓性のポリオレヒンで構成され、温度
変動に基づく応力や電気的衝撃その他環境的原因による
キャップの動きが抑止されるようなロッキング位置にキ
ャップを受けるように、僅かに伸びることができる。キ
ャップは同じ材料で形成され、挿入時におけるたわみと
接続部材の弾性わん曲時の脚のたわみを可能にする。
ベース部材にはチャンネルと平行に延びかつワイヤ受
けチャンネル間の間隙スロットを遮るウエブが設けられ
てもよい。ウエブは間隙スロットに通常受け入れられる
幅を有するも、ワイヤ接続用スロット内にワイヤが受け
入れられる際、変形し間隙スロットの幅がせまくなる。
この間隙スロットのせばまり及びその結果のウエブのは
さみつけにより更にベースに対する接続部材の機械的ロ
ッキングが可能になる。
コネクタ組立時にグリース濃度のシール材がベース空
胴部におかれ、シール材の均一な分布を保証し、ワイヤ
と接続部材間の接合部の共同作動を保証するため、間隙
スロットに対向状の切欠きを設け、スロットの側に通路
装置を形成し、ワイヤ接続時、ベース上へのキャップ挿
入の際のシール材の流れを改善しても良い。本発明の接
続部材のワイヤ接続用スロットは同一の幅のものであ
る。これによりワイヤに対するリダンダント接続が得ら
れ、良好な電気接続が保証される。
〔実施例〕
全図にわたり同一部品には同一番号を付けた添付図面
参照の下に本発明を説明する。
第1図のコネクタ10は絶縁性のベース11と絶縁性のキ
ャップ12とを有している。ほぼU字型の伝導性接続部材
13(第5図参照)がキャップ12により支持されており、
それぞれ絶縁被覆17を有する導線16を含む一対のワイヤ
14及び15との間に良好な電気的接触を保っている。
ベース11は、接続されるべきワイヤの端が挿入自在な
複数の並置された筒状のワイヤ受け路20を有している。
この受け路20はベース11ののど部21の端部に始まりボデ
ィ部分22に延び、そこで第2図に示す如くワイヤ支持チ
ャンネル24を形成している。ボディ部分22の内部にはチ
ャンネル24に通じる空洞部25が形成されており、この空
洞部25の底は、チャンネル24を横切って溝状に堀られ、
接続部材13の脚を受けるための掘り溝域26を提供してい
る。空洞部25はほぼ切頭円錐形の形状をしており、上方
に延びるボディ部分22にある開口からワイヤ支持チャン
ネル24に延び、円錐型空洞部の軸線に対し約6゜の角度
におかれた内壁面により区画形成されている。この空洞
部25を画定とする壁面には支持面27が形成され、該支持
面27はキャップ12の垂下脚と係合して、キャップ12を部
分的挿入位置に保持する。支持面27及びキャップ12の底
面は、空洞部の開講を押し開け、より大きなキャップを
受け入れるようにカム作動する。
ベース11は可撓性のポリマー材から成型され、ポリマ
ー材は半透明、耐溶剤性、疎水性かつ弾性、即ち良好な
引張強度と10%から20%の伸びを与える十分な弾性率を
具えているのが望ましい。これら特性を具えた好適材料
はポリオレフィン例えばポリカーボネイトより価格の安
いポリプロピレンである。
キャップ12は接続部材13のための支持具であり、これ
もポリプロピレンから成形され得る。キャップ12は端壁
31と、ほぼ円錐形の側壁32とを有している。この側壁32
の自由縁から一対の脚33が対向して延びて設けられてい
る。脚33はほぼチャンネル状のものであり、接続部材13
の脚36及び38の両側におかれている。キャップが部分的
挿入位置にある時には脚33がベースの空洞部の壁の内面
と協同して、ワイヤ接続のためにキャップと接続部材を
定位置に保持する。キャップには外方突起状円周リブ34
が側壁32の自由縁の上の傾斜上に設けられている。
接続部材13は、銅合金例えば260カートリッジ黄銅の
ような電導性の約0.4mm(0.0159インチ)厚さの延性金
属より作られる。硬度は3/4H又はH0/3が好ましい。接続
部材13はキャップ12内に支持され、U字型接続部材13の
脚を構成するプレート36,38の両端に配置された反応方
向に突出するさかとげ35によりキャップ内部に保持され
ている。脚36及び38は互いに平行で約1.27mm(0.050イ
ンチ)離隔している。さかとげ35はチャンネル状の脚33
のベース面に係合している。脚35及び38のそれぞれに
は、ワイヤ支持チャンネルに対応した位置に、深いワイ
ヤ接続用スロット39が設けられている。スロット39はそ
れぞれの脚において、互いに3.2mm(0.126インチ)へだ
てられている。このワイヤ接続用スロット39の間に間隙
スロット40が設けられ、接続部材に、より大きな可撓性
が付与されている。ワイヤ接続用スロット39はその幅が
0.29mm(0.0115インチ)である。このスロットは、26番
ゲージワイヤがコネクタに挿入された時、変形された導
体のほぼ中心を通って測定した場合、約0.36mm(0.014
インチ)に無理やり拡げられる。これは材料の降伏点を
過ぎているが、材料の弾性はスロットを元の位置に向
け、スロット幅0.30mmから0.317mm(0.012インチから0.
0125インチ)の幅に戻す。19番ゲージワイヤの場合スロ
ットを約0.63mm(0.025インチ)に拡げる。これも又降
伏点を越えている。ワイヤを外すとスロットは約0.58mm
(0.023インチ)幅にゆるむ。従って、仮に材料に降伏
点以上の応力をかけても接続部材13を構成する材料の弾
性変形により連続的な弾性力がワイヤに働き、良好な電
気的接触が維持される。
接続部材13の幾何学的形状は、接続部材の破砕を伴う
ことなしに塑性変形を可能にする。これは、ワイヤ接続
用スロット39間に配した間隙スロット40の存在により達
成される。ワイヤが入口に入るスロット39の平行壁が強
制的に離されるので、スロット39の脚の中心側に位置す
る壁は脚の中心の方に押され、これにより間隙スロット
40が入口で閉ざされ、スロット39の外側の壁は脚端部の
方へ押しやられる。ワイヤの両側でほぼ同じ動きであ
る。更に、弾性的変形を受ける際の接続部材13の破裂傾
向は、スロット39の底部にスロットの幅の1.5倍より大
きい丸みを設け、良好な電気的接触を得る有効性を損な
うことなしに、応力集中低減を可能ならしめることによ
り減らされる。
脚36及び38の材料がスロット39から端部に向けたわむ
のでキャップ12の脚33が空洞部25を形成する壁の内面に
しっかり押し付けられる。更に、隆起リブ34が空洞の壁
にしっかり押し付けられ、側壁31近くのリブの側におけ
る鋭い縁部がキャップを外そうとする力に抵抗を示す。
従って、キャップ12がベース11内に差込まれた時、ワイ
ヤの導体16に対する結合はベースに対するキャップの機
械的固定をも改善する。これは、接続部材13の脚36及び
38の自由端が拡がり、キャップの脚33及び側壁32を外方
のボディ部分22の壁に押し付けることによって起る。キ
ャップの閉位置移動後にベースの壁が通常の伸ばされな
い位置へ復帰するので、空洞の壁は再び負の角度をと
り、キャップを保持する。
接続部材13の各脚36,38には切欠き42も設けられてい
る。この切欠き42は接続部材13の中心に位置ぎめされ、
図示の如く間隙スロット40の側壁内に形成されるのが好
ましい。図示のように、かかる2つの切欠き42が対向し
て形成された弓形壁により画定され、ハート型の通路装
置を形成する。ハート型の通路装置はキャップ12の閉塞
の際力が加えられる時、コネクタ内におかれたシール材
が接続部材13の片側からもう一つの側へ通過することを
許す。その後における水の流入を制止するためのコネク
タの効果的シールは軟質プラスチック材、通常グリース
状濃度のもの、例えばポリイソブチレン、シリコングリ
ース若しくは本願の譲受人により販売されているポリブ
テン合成樹脂ゴム、鉱油、非結晶質シリカ及び酸化防止
剤などを含むシール材により得られる。シール材がコネ
クタ内のあらゆる隙間を満たし、更に好適には筒状のワ
イヤ受け通路も満たす。
次に、第4図を参照すると、本発明によるコネクタの
第2実施例が示されている。参照数字10′で全体的に示
されるコネクタはベース11′と、前述のキャップ12とす
べての点で同じキャップ12と、接続部材13とを有してい
る。ベース11′は、ウエブ50が空洞25′の各堀溝域26′
内におかれ、かつ2本のワイヤ受けチャンネル24′と平
行に延び、それらの中間に位置している点が前記のベー
ス11と異なっている。ウエブ50は接続部材13の間隙スロ
ット40内に受け入れられるような幅と高さを有してい
る。作動時、キャップ12がベース上に閉ざされ、ワイヤ
被覆17が接続部材の脚36及び38により押しのけられる
時、ウエブ50が間隙スロット40内に入る。更にキャップ
12が挿入されるにつれて、間隙スロット40を形成する壁
はウエブ50を締め始め、キャップ12がすっかり挿入され
るとウエブ50の材料を実際上変位させる。切欠き42と、
間隙スロット40を形成する側壁との交点の内、拡がり開
口側の交点は各脚36及び38のハサミ機能部を形成する。
従って、ワイヤ接続用スロット39の脚中心側の壁を形成
する脚の部分はウエブ50をはさみつける。このウエブ50
のはさみつけにより、キャップ12のベース上の定位置へ
の機械的固定が更に向上し又、導体16及び接続部材13の
温度変動、電気的衝撃その他環境上の原因に基づく接合
部における応力発生の際のキャップ12の移動が制止され
る。間隙スロット40の切欠き42によるシール材料(図示
省略)の通過は依然として可能である。
以上のように、本発明は、良好な電気的接続を行うた
めの改良型のコネクタで、安価な材料を用い一段と広範
囲のワイヤサイズに対しリダンダント接続を行わしめる
コネクタを提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図はワイヤ接続閉位置にある本発明によるコネクタ
の斜視図、 第2図は第1図の線2−2に沿った断面図であり、キャ
ップ及び接続部材が非接続位置にある状態を示し、 第3図は第1図の線3−3に沿う断面図、 第4図は本発明によるコネクタの第2実施例の第3図と
同じ断面図であり、非接続位置にある状態を示し、 第5図は本発明の接続部材の正面図である。 10……コネクタ、11……ベース、12……キャップ、13…
…U字形接続部材、14,15……ワイヤ、24……ワイヤ支
持チャンネル、25……空洞部、31……端壁、32……側
壁、33……一対の脚、36,38……接続部材の脚、34……
リブ、39……ワイヤ接続用スロット、40……間隙スロッ
ト、42……切欠き。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−214284(JP,A) 実開 昭58−98773(JP,U) 実開 昭57−194266(JP,U) 特公 昭36−12330(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01R 4/42,13/52 301

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のワイヤ(14,15)を接続するための
    ワイヤコネクタ(10)にして、 複数のワイヤを支持する表面(20)を有した、並んだ細
    長い複数のワイヤ支持チャンネル(24)を有するベース
    部材(11)であって、前記支持表面(20)を横切ると共
    に前記チャンネル(24)にほぼ直交する一対の平行溝
    (26)と、該平行溝(26)の上方の開口と、該開口の内
    周縁から前記チャンネル(24)の方へ延在して切頭円錐
    形の空洞(25)を形成する壁部材(22)であって、該壁
    部材(22)は前記開口の前記内周縁から前記空洞(25)
    の底へ少なくとも約6゜の角度で発散している壁部材
    (22)とを有するベース部材と、 U字形の弾性伝導性接続部材(13)であって、U字形の
    両脚部(36,38)は広く薄いプレートの形で互いに接近
    して離隔していて、前記平行溝(26)内に嵌まり込むよ
    うにされており、各脚部(36,38)に前記チャンネル(2
    4)の各々に一致したワイヤ接続用スロット(39)と該
    ワイヤ接続用スロット(39)の間に位置した間隙スロッ
    ト(40)とが設けられているU字形の弾性伝導性接続部
    材(13)と、 該接続部材(13)を支持し、前記空洞(25)に嵌合する
    ように形付けられたキャップ(12)であって、端壁(3
    1)と、該端壁から垂下した側壁(32)にして、円周上
    の離隔した位置で前記側壁(32)の自由縁を越えて延在
    した2つの脚(33)を備えた側壁(32)とを有し、前記
    接続部材(13)が前記2つの脚(33)と前記端壁(31)
    の内面とによって位置決めされるキャップ(12)とを有
    したワイヤコネクタ(10)であって、 前記垂下した側壁(32)の前記自由縁の外周寸法は前記
    ベース部材(11)の前記開口の内側寸法より僅かに大き
    くされており、 前記ベース部材(11)はポリオレフィンによって形成さ
    れ、それにより、前記キャップ(12)を前記ベース部材
    (11)の方向へ押す力が前記キャップ(12)の前記端壁
    (31)に作用した時、前記ベース部材(11)の前記開口
    が押されて広がり、前記キャップ(12)と前記接続部材
    (13)の前記空洞(25)内への挿入を許し、それによ
    り、前記ワイヤコネクタ(10)が前記チャンネル(24)
    内に置かれたワイヤ(14,15)と弾性的に接続し、 前記間隙スロット(40)は前記U字形の両脚部(36,3
    8)の円弧状切り欠き(42)によって形成され、シール
    材が前記U字形の両脚部(36,38)を通過することを許
    していることを特徴とするワイヤコネクタ。
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