JP3174115U - 導電部材を貫通する電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】硬い金属導体、例えばエレベータの荷重支持アセンブリ内の引張部材と導電接触を確立することのできる電気コネクタを提供する。
【解決手段】電気コネクタ５０は、導電部材が硬い金属で構成されている場合にでも、引張部材と電気接続を確立するために導電部材を突き刺すのに有効である。少なくとも部分的に導電部材を突き刺す突起５４を含んでいる。突起は、先端５６と、この先端に対し少なくとも部分的に斜交した２つの側端５８，６０とを備えた、非直線的な本体を有している。本体の少なくとも一つの部位は、一つの線と交差する２つの側端と、前記線の外側に存在する両側端間の前記部位の位置とを含んでいる。
【選択図】図４

Description

本考案は一般的に電気コネクタに関する。特に、本考案は、導電部材との電気接続を図るために導電部材の少なくとも一部分を貫通する電気コネクタに関する。

電気コネクタとしてはさまざまなものが知られている。いくつかは、特定の用途のために作製される。用途によっては、より容易に接続するために設計された雄型および雌型のコネクタ部を有する。また他の場合には、例えば所謂フレックスケーブルの絶縁被覆をコネクタが貫通するようなものもある。後者の場合には、相手の導体との電気的接続を行うために、コネクタには、絶縁被膜を突き刺す尖った先端があるのが普通である。

どのような状況においても、対象の導電回路に不要な抵抗を生じさせない信頼性の高い接続を実現するためには、電気コネクタは良好な導電特性を持つことが必要である。コネクタが硬い金属導体と結合しなければならない場合には特別な課題が存在する。まず、導電特性の観点からは軟らかくて導電性の高い金属が望まれる。選択する金属が硬いほど、電気の接続特性が低下する。他方、軟らかい金属を含んでいる既知の設計のコネクタでは、硬い金属導体を貫通するのに要する強い曲げ力や圧縮力に耐えることができない。従って、既知のコネクタはある種の電気接続には適さない。

最近のエレベータシステムがよい一例となっており、ある特別な形態の電気コネクタがモニタ機能の向上を実現する上で有効に作用している。エレベータシステムには通常、ロープあるいはベルトを備えた荷重支持アセンブリが含まれており、エレベータのかご及びカウンタウェイトの荷重を支え、かごが昇降路の中で所望どおりに動けるようにしている。長年に亘りスチール製のロープが使用されてきた。最近では、複数の引張部材をジャケットで被覆した、被覆ベルト及びロープが使用されている。一例としては、引張部材はスチールコードで、ジャケットはポリウレタン材料でできている。

このような新しい構成では、荷重支持部材に対してエレベータ装置の全寿命期間に亘って荷重支持能力をモニタするという新しい課題がある。従来のスチールロープでは、ロープの状態を評価するのに手動かつ目視での検査がしばしば行われる。引張部材がジャケットで覆われてしまうと、もはや目視はできなくなり、代替のモニタ技術が必要となる。一つの可能性として、電気式モニタ技術の使用がある。

エレベータ荷重支持アセンブリは、モニタ装置と協働させる場合に、特定の課題が生じる。ジャケット材料の特性により、モニタ装置とジャケット内部にある引張部材との間において、電気的に接続することが相当困難になる。一部のジャケットを剥離して引張部材を露出させることは作業工数が掛かり不便である。また、ジャケットで覆われている引張部材の一部を昇降路の内部で露出させることは、例えば腐食防止の観点からも望ましくない。

ジャケットには、このような問題がないとしても、ジャケット内部の引張部材はスチールなどの硬い金属でできている。引張部材表面を変形させて引張部材との導電接続を取れるだけの圧縮力に十分に耐え得るコネクタが必要となるので、スチールコードの引張部材の表面を通して突き刺すことには課題がある。

もう一つの課題は、ジャケット内部の一つあるいは複数の引張部材に対し、電気接続の場所を正確に位置決めする必要があることである。例えば、被覆されたスチールベルト内の引張部材は、ベルトの長さ方向に沿って予定された配置を一般的には取るが、場所によって引張部材の配置が異なることもある。そのような配置変化も許容して、モニタ装置と引張部材との間に信頼性のある電気接続を実現する必要がある。

硬い金属導体、例えばエレベータの荷重支持アセンブリ内の引張部材と導電接触を確立することのできる電気コネクタが必要とされている。

例示する導電コネクタは、導電部材が硬い金属で構成されている場合にでも、引張部材と電気接続を確立するために導電部材を突き刺すのに有効である。コネクタの一実施例では、少なくとも部分的に導電部材を突き刺す突起を含んでいる。突起は、先端と、この先端に対し少なくとも部分的に斜交した２つの側端と、を備えた、非直線的な本体を有している。本体の少なくとも一つの部位は、一つの線と交差する２つの側端と、前記線の外側に存在する両側端間の前記部位の位置と、を含んでいる。

一実施例では、本体は前記部位に沿った曲面からなる。開示した実施例では、本体の片側は概ね凹形であり、対向する面は概ね凸形である。

他のコネクタの実施例では、概ね平坦なベースと、ベースから離れた位置にある先端を有する複数の突起と、を含む。それぞれの突起は、ベースに対して少なくとも部分的に斜角をなし、先端間の距離がベースに近い部分における対応する距離よりも大きくなっている。

一実施例では、各々の突起の中の少なくとも幾つかは、コネクタの概ね平坦なベースの中心線に対して、反対側に位置している。

本考案における種々の特徴ならびに長所は、後述する実施例の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。

エレベータ装置例の選択した一部分を示す概略図。 荷重支持部材及び関連するモニタ装置の配置例の概略図。 図２の線３−３に沿った部分断面の斜視図。 コネクタの一実施例についての斜視図。 図４の実施例の立面図。 図４の実施例を別の角度から見た立面図。 図６の線７−７に沿った断面図。 本考案の一実施例に従って設計されたコネクタの製造工程例の部分概略図。 本考案の一実施例に従って設計されたコネクタの製造工程例の部分概略図。

例示する導電コネクタは、導電部材が硬い金属で構成されている場合にでも、引張部材と電気接続を確立するために導電部材を突き刺すのに有効である。コネクタの一実施例では、少なくとも部分的に導電部材を突き刺す突起を含んでいる。突起は、先端と、この先端に対し少なくとも部分的に斜交した２つの側端と、を備えた、非直線的な本体を有している。本体の少なくとも一つの部位は、一つの線と交差する２つの側端と、前記線の外側に存在する両側端間の前記部位の位置と、を含んでいる。

一実施例では、本体は前記部位に沿った曲面からなる。開示した実施例では、本体の片側は概ね凹形であり、対向する面は概ね凸形である。

他のコネクタの実施例では、概ね平坦なベースと、ベースから離れた位置にある先端を有する複数の突起と、を含む。それぞれの突起は、ベースに対して少なくとも部分的に斜角をなし、先端間の距離がベースに近い部分における対応する距離よりも大きくなっている。

一実施例では、各々の突起の中の少なくとも幾つかは、コネクタの概ね平坦なベースの中心線に対して、反対側に位置している。

本考案における種々の特徴ならびに長所は、後述する実施例の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。

コネクタの開示した実施例は、導体に少なくとも部分的に突き刺して電気接続をとることが望ましいような種々の状況に対して有用である。開示した実施例では、絶縁物などの導体を覆っている被膜を貫通することも可能である。開示した例は、特に硬い導体を突き刺すのに適している。説明をする上で、導体の例としてエレベータの荷重支持アセンブリ内のスチールコード引張部材を取り上げる。本考案は必ずしもこのような引張部材の使用に限定されるものではない。

図１はエレベータ装置２０の一部分を概略的に示したものである。エレベータのかご２２及びカウンタウェイト２４は、昇降路２６の中を周知のように動作する。例えば複数のベルトやロープで構成されている荷重支持アセンブリ３０はエレベータかご２２及びカウンタウェイト２４の重量を支える。荷重支持アセンブリ３０は、牽引駆動エレベータ装置の作動に対して、周知の方法で、かご２２を所望のように移動させる。

図２は荷重支持アセンブリ３０の中の、平坦な被覆スチールベルト３１である荷重支持部材の一実施例を概略的に示す。例示したベルト３１は、本例においてはスチールコードで構成されている複数の引張部材３２を含んでいる。引張部材３２は、ベルト３１の長さに沿った長手方向Ｌに互いに概ね平行に延びている。引張部材３２は、ジャケット３４で覆われている。一実施例として、ジャケット３４はポリウレタン材料でできている。

図２にはベルト３１に連結されたモニタ装置４０の一実施例を概略的に示している。この例では、モニタ装置は、ベルト３１内の引張部材３２の状態を判定するために電気式モニタ手法を用いている。例示した装置４０にはハウジング４２があり、ベルト３１の外側付近で支えられ、調節部材４４で定位置に固定されている。

図３から最もよく分かるように、ハウジング４２は複数の電気コネクタ５０を支持しており、このコネクタの一部分がベルト３１の少なくとも一部を貫通し、引張部材３２の少なくとも選択したものと導電接触している。例示のコネクタ５０では、対応する引張部材３２の長手軸に整列した概ね平板のベース５２を有している。２つの突起５４がベース５２から伸びている。突起５４が、ジャケット３４を貫通して引張部材３２に突き刺さる部分である。

本実施例におけるそれぞれの突起５４の本体の形状は、この突起５４が引張部材３２との電気接触が取れる位置まで刺し込まれるときにコネクタ５０が受ける圧縮力や曲げ力に耐えられるように設計されている。図示した例では、突起５４が、少なくともジャケット３４の一部分と、対応する引張部材３２の一部分と、を貫通することにより、コネクタ５０は、引張部材３２と導電接続するように押し込まれる。このような押し込み動作に係る力は、通常の電気コネクタが持ちこたえられる力よりもはるかに大きい。この接続過程で要する力は一実施例では約３０ポンド（約１３ｋｇ）である。

エレベータの荷重支持部材との接続を図る場合は、ジャケットと、スチールなどの硬い金属で構成されている引張部材の一部分と、を貫通する際に、コネクタにはかなりの圧縮力及び曲げ力が働く。例示した構造によってそれぞれの突起５４の本体はこのような力に適応し、信頼性のある接続装置を実現する。

それぞれの突起５４にはベース５２から離れた位置にある先端５６がある。この実施例においては、先端５６は概ね平坦（ｂｌｕｎｔ）になっている。図示例では、尖った先端ではなく、僅かに丸みを持った先端５６となっている。一実施例として、相対的に平坦な、つまり尖っていない先端５６であれば、ジャケットや引張部材を貫通して差し込む場合に先端５６はひどく変形することがないので、そのコネクタ５０を１回以上使用することが可能となる。

例示した突起５４のそれぞれは、２つの側端５８，６０を有している。側端５８，６０は先端５６とベース５２の間に延在している。この例では、側端同士は突起の全長に亘って平行ではなく、突起が概ね先細形状となっている。即ち、突起５４の寸法がベース５２に近い部分よりも先端５６近傍で小さくなっている。テーパのついた形状の方が、突起が荷重支持部材の部分に突き刺さるのに有利である。

例示したコネクタ５０は、ベース５２から突起５４とは反対方向に延在する一対のリード６２を有している。リード６２及び概ね平板なベース５２によって、コネクタ５０をモニタ装置の適切な部分へ電気的に接続することが容易になる。

例示のコネクタ５０は、各々の突起５４の本体が独自の形状をしているために、少なくとも部分的には圧縮力及び曲げ力に耐えられる。図４及び図７からよく分かるように、例示した突起５４はある方向に面する概ね凹状の面６４と、対向する概ね凸状の面６６とを備えている。図示した例では、一般的に凹面６４同士が向かい合い、コネクタ５０の中心線６８方向に向いている。

例示した湾曲面はそれぞれの突起５４の全長に亘って延在しているのではない。ベース５２と曲面との間に移行部７０がある。図示例における移行部７０は、本体の凹面６４と同じ側に概ね凹状の面７２を含んでいる。移行部７０は同様に、凸面６６と同じ側に概ね凸状の面７４を含んでいる。一実施例では、突起の形状は成形あるいはコイニング（ｃｏｉｎｉｎｇ）を用いて形成され、各々の突起の移行部７０は成形あるいはコイニングの結果として生じる。

図７からもっともよく分かるように、各々の突起５４の所定の部位には、基準面８０に少なくとも部分的に存在する側端５８及び６０が含まれる。前記部位に沿った地点８８は基準面８０の外側にある。図示した例では、地点８８は、側端５８と側端６０との間の中央部分にあり、それぞれの突起における対応した基準面８０から等距離にある。

他の実施例では、面６４および対向する面６６が含まれるが、側端５８と側端６０との間の全長に亘って湾曲していない。一実施例として、面６４及び面６６は複数の概ね直線的なセグメントからなっている。突起５４の本体の所定の部位の地点８８が、側端５８及び側端６０の少なくとも一部を含む面の外側にあることで、エレベータの荷重支持部材３１のジャケット３４及び引張部材３２の少なくとも一部を突き刺す際に生じる圧縮力及び曲げ力に耐える強度を、それぞれの突起に対して与えている。

図６及び図７からもっともよく分かるように、それぞれの突起５４の少なくとも一部は、例示したコネクタ５０の中心線６８に対して斜めの角度をなしている。図示した例では、各々の突起は中心線６８に対して反対側にある。突起がこのような配置になっていることで、標的の引張部材３２に対してより信頼性の高い接続を実現できる。例えば図３から分かるように、コネクタ装置４０がベルト３１に固定されているときには、ベース５２は引張部材３２の長手軸に一致している。図示した例で示すように、突起５４がコネクタ５０の中心線６８に対して角度を持っていることによって、引張部材３２とその予定位置とに不整合があってもそれを許容しやすくなる。一方で、突起５４がこのような形状になっていると接続プロセスでの各々の突起に対する荷重が増えるが、突起の独自の形状によりそのような力に耐えられるようになっている。

図８は、図４に示す実施例に従って設計された複数のコネクタ５０の製造工程例の一部を概略的に示すものである。未加工のストリップに切断あるいは打ち抜き（スタンプ）を施すことにより、複数のコネクタ５０の外形あるいは概略形状を形成する。外形輪郭は、図５の立面図に示すコネクタ５０の外形線に一致する。次に、コイニングあるいはそのほかの形成工程により突起５４の表面形状を形成する。

一実施例では、打ち抜きに続くコイニング工程を含む連続金型（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｄｉｅ）プロセスにより各々のコネクタ５０の最終形状を形成する。出来上がったストリップ９０は図８に示すようなホイール９２に巻き取り、各々のコネクタ５０は必要に応じてリールから分離する。

開示した実施例においては、電気コネクタに関するさまざまな要求や、時には相反する要求にも適応している。一方では、コネクタは意味のある測定結果を出せるように、適正な電気伝導度を持たねばならない。しかしながら、導電性の金属は柔らかくなる傾向にある。相対的に硬い導電材料を突き刺したり、あるいは少なくとも一部を貫通する際の力に、柔らかい材料は耐えられないことが多い。説明した実施例では、（エレベータ荷重支持部材のスチールコード引張部材などの）導電部材に対して突き刺すこと及び少なくとも一部を貫通することのできる、相対的に軟らかい導電金属コネクタの利用が可能となる。

さまざまな材料例が、開示したコネクタの作製に使用できる。材料の例としては、真鍮、銅、リン青銅、及び合金などがある。当業者であれば本記述によって、各々の状況に対する最適の解を知ることができるであろう。

一実施例として、コネクタ５０及び突起５４は、少なくとも一つの引張部材３２と電気的に有効な接続をなすために必要な約３０ポンドの力に対して耐えることができる。それぞれの突起５４の本体の例示した構造により、電気接続を行う際の圧縮力による突起の座屈（バックリング）を防止することができる。開示した実施例における突起の独自の形状と配置とにより、スチールのような硬い金属と接合する十分な強度および真鍮のような金属の持つ導電性を有する信頼性のある接続を実現できる。

上記の説明は、限定的ではなく例示的な性質のものである。当業者には、開示された実施例に対して本考案の主旨から逸脱することなく加え得る種々の変更及び改良が明らかとなろう。本考案に与えられる法的保護の範囲は、請求範囲を検討することによってのみ定められる。

Claims (13)

1. 少なくとも一つの導電性の引張部材を有するエレベータの荷重支持部材と、
   突起（５４）と、ベース（５２）と、突起とベースとの間に延在する移行部（７０）と、を有する電気伝導コネクタと、
   を備え、
   突起（５４）、ベース（５２）および移行部（７０）は前記コネクタの長手方向の中心線に沿って配設され、
   ベースの面は平面であり、突起および移行部の面は非平面状であり、
   突起は、先端と、該先端に対して少なくとも部分的に斜交する２つの側端と、を備え、前記引張部材を少なくとも部分的に貫き、
   前記突起の面の少なくとも一つの部位には、前記２つの側端と、前記部位に沿った地点と、が含まれ、前記２つの側端は一つの線と交差し、前記地点は、前記２つの側端間でかつ前記線の外側に位置することを特徴とする電気伝導アセンブリ。
2. 前記突起の非平面状の面が曲面であることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導アセンブリ。
3. 前記曲面が、前記２つの側端間全体に延在していることを特徴とする請求項２に記載の電気伝導アセンブリ。
4. 前記曲面が、概ね凹状の第一の面と、対向する概ね凸状の第二の面と、を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の電気伝導アセンブリ。
5. 非平面状の面、先端および側端をそれぞれ有する複数の突起を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気伝導アセンブリ。
6. 各々の前記突起の少なくとも一部が、前記コネクタの中心線に対して反対側にあることを特徴とする請求項５に記載の電気伝導コネクタ。
7. 前記突起の各々は前記部位に沿った曲面を含み、該曲面は、第１の方向および該第１の方向に対向する第２の方向に面することを特徴とする請求項６に記載の電気伝導アセンブリ。
8. 隣接する突起の各々は、前記ベースに対して少なくとも部分的に傾斜しており、該隣接する突起の先端間の距離は、該隣接する突起におけるベースに相対的に近接する部分間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の電気伝導アセンブリ。
9. 前記先端は少なくとも部分的に平坦であることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導アセンブリ。
10. 前記先端から前記側端の末端部に向かって、前記側端同士が次第に離れていくことを特徴とする請求項１に記載の電気伝導アセンブリ。
11. コネクタに対応するモニタ装置を備え、該モニタ装置は、引張部材の状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の電気伝導アセンブリ。
12. 荷重支持部材は、複数の引張部材を有するフラットベルトからなることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導アセンブリ。
13. 引張部材が、エレベータかごの荷重を支持するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導アセンブリ。

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