JP3713257B2 - 電気的な接続エレメント並びに該接続エレメントの収容のためのケーシング - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的な接続エレメント、特にピン接点若しくはソケット接点として構成されて絶縁性のケーシング内に配置された接続エレメント(接続機構若しくは接続部材)であって、差込み区分及びリッツ線ケーブル(リッツ線導電体)への接触のための接続端部を備えている形式のもの、並びにこの種の接続エレメントの収容のためのケーシングに関する。
【0002】
【従来の技術】
前記形式の接続エレメント(接続機構若しくは接続部材)は、多数本のリッツ線若しくは心線から成る導電体若しくは導電ケーブルと、電気的な接点ピン若しくは接点ソケットの接続端部との間の電気的な接続を行うために用いられ、この場合、特殊な工具を不要にすることが求められる。
【0003】
電気的な導電体と接点エレメントとの接続のために、一連の接続原理、例えばろう接、ねじ接続、ケージ形引張りばね接続、若しくはクリンプ接続のような接続技術が公知である。
【0004】
この場合に欠点として、産業上の接続技術における種々の接続原理、例えばろう接は、常に経費の嵩むことの理由で排除され、ねじ接続並びにケージ形引張りばね接続は比較的大きな所要スペースを必要とし、かつクリンプ接続は専用工具を必要とする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の接続エレメントを改良して、導電体と接続エレメントとの間の接続技術を実現するに当たって、接続エレメントが、クリンプ接続による接続部と少なくとも比較可能な接点接触データ、例えば接点抵抗及び気密な接点を有し、クリンプペンチのような専用工具を必要としないようにすることである。本発明のさらなる課題が、電気的な接続エレメントの収容のためのケーシングを改良して、製作が簡単でかつ接続エレメントを内部に確実に保持できるようにすることである。
【0006】
前記課題を解決するために本発明の1つの構成では、接続エレメントの差込み区分と接続端部との間に皿形のストッパを設けてあり、前記接続端部が、鋸歯状に成形された輪郭部を有し、該鋸歯状輪郭部に、差込み方向に対して垂直な歯面(フランク)を備えており、前記接続端部に、ばね弾性的なスリーブを被せはめてあり、該スリーブがくさび部材によって拡張若しくは拡開されるようになっており、前記接続端部と前記スリーブとの間の間隙内へ前記ストッパに達するまで挿入された導電体若しくはリッツ線ケーブルのリッツ線が、前記くさび部材の除去の後に、前記ばね弾性的なスリーブによって半径方向に作用する力で前記鋸歯状の輪郭部に押し付けられるようになっている。本発明の有利な実施態様が請求項2乃至4に記載してある。
【0007】
前記課題を解決するために本発明の別の構成では、接続エレメントの接続端部が、鋸歯状に成形された輪郭部を有し、該鋸歯状輪郭部に、差込み方向に対して垂直な歯面を備えており、前記接続端部に、ばね弾性的なスリーブを被せはめてあり、スリーブが相互に90゜の角度間隔に、即ち互いに直交して配置されて軸方向に延びる2つのスリットを有していて、これによってセグメント区分を形成しており、該セグメント区分が後方の端部まで達しており、前記セグメント区分の、前記スリーブの内室へ向けられた部分にフック状の成形部を形成してあり、該フック状の成形部が、前記スリーブを前記差込み区分と前記接続端部との間に設けられた皿形のストッパに達するまで被せはめた状態で、前記スリーブの横断面の収縮のために前記接続端部に設けられた狭窄部内に滑り込み、これによって前記スリーブを前記接続端部に保持している。該構成の有利な実施態様が請求項12に記載してある。
【0008】
電気的な接続エレメントの収容のためのケーシングにおける前記課題を解決するために本発明の構成では、ケーシングが二部構造で形成されていて、差込み側のケーシング部分及び接続側のケーシング部分から成っており、差込み側のケーシング部分の内部に、ピン接点の収容のための切欠き若しくは貫通部が設けられている。該構成のケーシングの有利な実施態様が請求項6乃至10に記載してある。
【0009】
【発明の効果】
本発明によって得られる利点は特に、ピン接点若しくはソケット接点として構成された接続エレメントが鋸歯状の接続端部を備えており、接続端部が、ばね弾性的なスリーブによって取り囲まれていることにある。多数の心線若しくはリッツ線から成っていて接続端部とスリーブとの間に挿入された導電体若しくは導電ケーブルが、スリーブのばね力の作用によって、接続端部の鋸歯状の輪郭部の歯先に永続的に押し付けられ、従って、接点素子と導電ケーブルとの間に、クリンプ結合部(圧着コンタクト)の場合のように、ほぼ一様な強度及び接触確実性をもって形成される耐振性の結合部が得られ、かつ組立のために特殊なクリンプ・ペンチ工具が全く不要である。
【0010】
さらに利点として、本発明の接続エレメントのための導電体の接続横断面が、クリンプ接続の場合よりも大きなバリエーション領域を有している。差込みケーシング内の所定のスペースに、例えばケージ形引張りばねの使用の場合よりも多数の接点を収容することが可能である。この場合に有利な接続過程では、1つの縦方向スリットを有するスリーブが、くさび部材を縦方向スリット内に挿入することによって拡大され、即ちスリーブの直径を広げられ、これによって接続端部とスリーブとの間に導電体のリッツ線が挿入されるようになる。くさび部材を除去すると、ばね弾性的なスリーブが導電体のリッツ線を、鋸歯状に形成された接続領域若しくは接続端部の歯部上に若しくは歯溝に押し付け、その結果、歯部の歯先が導電体内に食い込み、これによってスリーブからの導電体の引き抜き若しくは引き出しがほぼ不可能になっている。さらに有利には、複数の接続部を有する差込みケーシング内にすでに固定された導電体若しくはまだ固定されていない導電体に対する視覚的な信号が得られ、即ち、くさび部材がケーシングから突出している場合には、該くさび部材に対応する導電体が接点ピン若しくは接点ソケットに結合(接続)されていることを意味する。この場合に有利には、くさび部材の色がケーシングの色と異なっている。
【0011】
別の実施態様の接続エレメントは、接点ピン若しくは接点ソケットをスリーブと一緒に、公知の差込みコネクタケーシング内へ直接に差し込みできるように形成されている。さらに、丸め成形されたスリーブを有する実施態様では、両方の周壁区分が互いにオーバーラップするように配置されており、スリーブの一方の端部に形成されたくさび開口内に、ねじ回しの先端部が差し込まれて、スリーブの直径が拡大されるようになっている。この場合に、内側に位置する周壁区分の縁部が、丸め成形されたスリーブのばね作用によって、オーバーラップする周壁区分に沿って滑動し、従って、リッツ線がスリーブ内から外側へ達することはない。
【0012】
本発明の接続方式によって、クリンプ接続とほぼ同等の、しかしながらクリンプ接続では達成されることのなかった有利な再分離可能な接続部が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【0014】
図1の断面図には、個別の1つの接続エレメント(接続機構若しくは接続部品)が互いに分離した状態で示してある。該多数の接続エレメントを絶縁性の1つのケーシング内に纏めることによって、間隔を置いてかつ列をなして、即ち行列式に配置された多数の接続接点を備える周知の差込みコネクタが形成され得る。図示の実施例は、ピン接点10として構成された1つの接続エレメントを示しており、該接続エレメントが絶縁性のケーシング1内に差し込まれており、該ケーシング自体が、互いに組合わされた2つの部分ケーシング2,3から成っている。相応のソケット接点を有する対応コネクタが、図示してないものの等価的に設けられている。
【0015】
一方の部分ケーシング2が差込み側のケーシング部分2であり、ピン接点10をスリーブ20と共に挿入するための切欠き5,6を有しているのに対して、他方(第2)の部分ケーシング、即ち接続側のケーシング部分3内に、スリーブの漏斗状の側並びに漏斗形に形成された薄片32のための切欠き31及び導電体用の開口33が設けられている。両方のケーシング部分は、互いに結合可能であって、かつ互いに相前後して配置されて、切欠きが互いに合致(整合)させられている。差込み側のケーシング部分2においてピン接点10が切欠き(開口若しくは穴)5内に案内されており、該切欠きがリング状の成形部8によって延長された案内を形成している。
【0016】
ピン接点10は、差込み区分12と接続端部13との間の皿形の成形部のストッパ16がケーシング部分2によって受け止められるまで、前記接続端部に被せはめられたスリーブ20と一緒に、ケーシング部分2の切欠き5,6内へ押し込まれて、ピン接点10の差込み区分12がケーシング部分2の差込み側から再び突出する。
【0017】
ケーシング内側の円形の切欠き6が、方形の開口7によって拡大(拡張)されており、該方形の開口内にスリーブ20の側方ストリップ22がコネクタ組立の状態で突入している。さらにケーシング部分2に、両方の開口(円形の切欠き6及び方形の開口7)に適合して隆起したリング輪郭9を設けてあり、該リング輪郭が、エアギャップ及び沿面距離の拡大のため並びに両方のケーシング部分2,3の相対回動不能な組付けのために役立ている。
【0018】
さらにくさび部材40を設けてあり、該くさび部材が1つの実施態様では、ケーシング部分の製造に際して一緒にケーシング部分の内部に成形されて、薄肉の材料結合部(ウェブ41若しくは一体ヒンジ)によってケーシング部分3に結合されている。ウェブ41が目標破断箇所として用いられる。別の実施態様では別体のくさび部材を設けてあり、該くさび部材が組立に際して始めてケーシング部分3内に差込まれる。
【0019】
絶縁性のケーシングの特に図2に示す第2の部分、即ち接続側のケーシング部分3内に、貫通する1つの切欠き若しくは穴を設けてあり、該切欠きが互いに異なる機能の複数の個別開口を有している。導電体の導入のために開口33を設けてあり、該開口が、複数の薄片32によって漏斗状に形成された1つの開口部に接続しており、該開口部が広い切欠き31内に突入しており、該切欠きがスリーブ20並びにケーシング部分2のリング輪郭9の受容のために設けられている。
【0020】
図3には、くさび部材40が著しく拡大して示してある。くさび部材は実質的に、互いに90゜回動されて位置する2つのストリップエレメントを有しており、ストリップエレメントがそれぞれ、くさび体42若しくは案内部44を形成している。案内部44にはくさび体42に向いた縁部領域に環状の薄肉のウェブ41を設けてあり、該ウェブがケーシング部分3及びくさび部材40を1回の射出成形工程で一体的に成形する場合には該射出成形工程によって形成されて、くさび部材40をケーシング部分3の内部に確保している。案内部44の狭幅側に係止突起46を設けてあり、該係止突起がくさび部材40を紛失しないようにケーシング部分3の案内35の内部に保持するようになっている。くさび体42の、スリーブ20に向いた狭幅側が、斜面47を有している。案内部44に、直角に張出した端部片45が一体成形してあり、該端部片を介してくさび部材40がケーシング部分3から引き出され、若しくは該ケーシング部分内に押し込まれるようになっており、この場合、工具ドライバーの装着のための溝48が、端部片の外側の面に設けられている。
【0021】
くさび部材40の機能は次の通りである:すなわち、接続エレメントの組み立てられた状態ではくさび部材が、1つの実施態様では目標破断箇所としてのウェブ41によって接続側のケーシング部分3の内部に保持されている。この場合、くさび部材の端部片45がケーシング部分3の外壁と同一平面を成している。ピン接点10が、被せはめられたスリーブ20と一緒に、組合わされたケーシング1の内部に押し込まれる。これによって、くさび体42がスリーブ20のくさび開口24内に達して、該くさび開口を広げる。くさび体42の、スリーブ20に向いた側がスリーブ20の内径に適合されており、従って、リッツ線の押し込みに際して個々の心線の1つも、スリーブの離隔された側方ストリップ22間に押し込まれることはない。スリーブの内径の拡大によって導電体(導電ケーブル)のリッツ線が、ピン接点10の接続端部13の鋸歯状輪郭部14とスリーブ20との間の環状の空隙内に容易に押し込まれる。
【0022】
リッツ線の押し込みの後に、くさび部材40が、直角に張り出した端部片45を引っ張ることによってケーシング部分3から除去される。このために単純な工具、例えばねじ回し(ドライバー)の先端部がケーシング部分3に成形された傾斜部36に差し込まれて、てこの原理でくさび部材40を押し出し、その際に、目標破断箇所としてのウェブ41が裂断される。これによって、くさび体42がばね弾性的に形成されたスリーブ20の領域から外され、その結果、スリーブがもとの直径に収縮する。従って、リッツ線が鋸歯状輪郭部14上に、若しくは鋸歯間の歯溝内へ押し付けられ、その結果、鋸歯の垂直な歯面15の食い込みによってスリーブからの導電体の引き出し若しくは引き抜きが確実に防止される。
【0023】
別の実施形態では、別個に製造されかつできるだけケーシング部分3と異なって着色れたくさび部材40が、案内35内に押し込まれて、紛失されないように係止突起46によって保持される。
【0024】
図4は斜視図で改めて、ピン接点10、スリーブ20及びくさび部材40の構成部材から成る接続エレメントの機能形態を示している。この場合、該機構の純然たるデジタル信号的な作動特性も表しており、デジタル信号的な作動特性は、くさび体24のくさび尖端43が縦方向スリット21の側方ストリップ22間に押し込まれて、スリーブ20を広げて(拡開して)いるか、若しくはばね弾性的に形成されたスリーブが、くさび尖端をスリーブのくさび開口24内へ戻すことによって再びもとの状態を占めているかを意味している。
【0025】
図5a及び図5bはケーシング部分2,3から成り個別の1つの接続エレメントを受容したケーシング1の断面を示している。該図面から明らかなように、ピン接点10が被せはめられたスリーブ20と一緒に、両方のケーシング部分2,3内に案内されていて、薄片32が直径の小さい方の部分で、スリーブ20の漏斗開口31に接合している。これによって利点として、導電体のリッツ線がまず薄片によって集束されて、次いでピン接点の円錐形の接続端部13にぶつかり、円錐先端の全周にわたって分配されて、スリーブ20と接続端部13との間の空隙内へ挿入される。図5aに示してあるように、くさび体42がスリーブ20の側方ストリップ22間に押し込まれて、これによってスリーブ直径を拡大している。次に図5bに示してあるように、くさび体の引き出しに際して、簡単な工具がケーシング部分3の傾斜した切欠き(凹設部)36内に差し込まれて、くさび部材40の端部片45の下側に係合させられ、該工具のてこ運動によって、くさび部材40が押し出され(引き出され)て、係止突起46がケーシング部分3の内側の壁面に当接させられる。これによって、ばね弾性のスリーブ20が再び、小さいもとの直径に達して、接続端部13の鋸歯状輪郭部14をほぼ隙間のないように包囲する。
【0026】
図6に変化例の接続エレメントのためのスリーブ50が示してあり、該接続エレメントは同一の原理で機能するもので、外側の構成形状を既存の差し込み機構に合わせられていて、従って、従来慣用のソケット接点若しくはピン接点のために問題なくかつ代替的に使用される。スリーブ50は直径の小さい方の前方の端部51と、直径の大きい方の後方の端部52を有していてかつ、互いに直交して位置して軸方向に延びる2つのスリット53を備えており、該スリット53が前方の端部から後方の端部52の直前まで達して、即ち延びており、その結果、ばね弾性的な4つのセグメント54が生じていて、後方の端部52によって纏められている。この場合、前方の端部51と後方の端部52との間の中間の区分は、直径を前方の端部51の直径よりも小さく規定されている。前方の端部51の、スリーブの内部へ突出する部分が、フック状の成形部55を形成している。
【0027】
図7にスリーブ50が、変更されたピン接点10の接続端部13′に装着した状態で部分的に破断して示してある。この場合、スリーブが機械的な変位手段によって開かれており、変位手段が接続端部13′に設けられていて、軸方向に平行に延びる区分17によって形成されており、該区分が面取り部を介して狭窄部19に続いている。狭窄部の直径が、スリーブの前方の端部51のフック状の成形部55の内径に相応しているのに対して、区分17は大きな直径を有している。スリーブ50が、ばね弾性的な4つのセグメント区分54の応力の作用下で区分17に保持されて、係止リング18まで移動可能である。スリーブ50と鋸歯状輪郭部14との間に生じた空隙内に、多数のリッツ線から成る導電体若しくは導電ケーブルがストッパ16に達するまで押し込まれ得る。
【0028】
リッツ線の挿入の後にスリーブが、リッツ線の挿入方向と同じ方向に押し込まれて、フック状の成形部55が狭窄部19内に滑り込み、これによってスリーブ横断面が再び収縮して、リッツ線が鋸歯状輪郭部14とスリーブ50の内周壁との間で締め付けられる。
【0029】
図8に別の変化例が示してあり、この場合、ばね弾性的な板金素材から丸め成形されて縦方向スリットを有するスリーブ20′が、図4に示すような、スリーブ周壁から外側へ折り曲げられてスリーブの全長にわたって延びる側方ストリップ22を有するのではなく、単純に曲げ開かれたくさび開口24′を備えており、該くさび開口が、軸方向の短い側方ストリップ22′を有している。スリーブ20′はくさび開口24′に続いてオーバーラップ部を有しており、該オーバーラップ部において、スリーブ20の外側に位置する周壁区分26が接線方向で、内側に位置する周壁区分25の縁部を超えて延びており、この場合、該縁部が外側の周壁区分26に密接している。
【0030】
くさび部材、例えばねじ回しの先端部40′を、くさび開口24′内に側方ストリップ22′に達すまで押し込むと、スリーブの直径が拡大され、これによって内側の周壁区分25の縁部が、外側の周壁区分26に沿って滑動し、従って両方の周壁区分間の縦方向スリットが、スリーブ内へ差し込まれるリッツ線に対して常に閉鎖されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】接続エレメントの分解した状態での断面図。
【図2】図1の接続エレメントの斜視図。
【図3】くさび部材の斜視図。
【図4】スリーブ及びくさび部材並びにピン接点の斜視図。
【図5a】くさび部材を押し込んだ状態での接続エレメントの斜視的断面図。
【図5b】くさび部材を引き出した状態での接続エレメントの斜視的断面図。
【図6】スリーブの変化例の斜視図。
【図7】ピン接点の変化例及びスリーブの変化例の斜視的断面図。
【図8】スリーブの別の変化例の斜視図。
【符号の説明】
1 ケーシング、 2,3 ケーシング部分、 5,6 切欠き、 7開口、 8 成形部、 9 リング輪郭部、 10 ピン接点、 12 差込み区分、 13,13′ 接続端部、 14 輪郭部、 15 歯面、 16 ストッパ、 17 区分、 18 係止リング、 19狭窄部、 20,20′ スリーブ、 21 縦方向スリット、 22,22′ 側方ストリップ、 23 開口、 24,24′ くさび開口、 25,26 周壁区分、 31 開口、 32 薄片、 33 開口、 35 案内、 36 斜面、 40 くさび部材、 40′ 先端部、 41 ウェブ、 42 くさび体、 43 くさび尖端、 44案内部、 45 端部片、 46 係止突起、 47 斜面、 48嵌合溝、 50 スリーブ、 51,52 端部、 53 スリット、 54 ばねセグメント区分、 55 成形部
Claims (12)
- 電気的な接続エレメントであって、差込み区分(12)及び、リッツ線ケーブルへの接触のための接続端部(13)を備えている形式のものにおいて、差込み区分(12)と接続端部(13)との間に皿形のストッパ(16)を設けてあり、前記接続端部(13)が、鋸歯状に成形された輪郭部(14)を有し、該鋸歯状輪郭部に、差込み方向に対して垂直な歯面(15)を備えており、前記接続端部(13)に、ばね弾性的なスリーブ(20,20′)を被せはめてあり、該スリーブ(20,20′)がくさび部材(40,40′)によって拡張されるようになっており、前記接続端部(13)と前記スリーブとの間の間隙内へ前記ストッパ(16)に達するまで挿入されたリッツ線ケーブルのリッツ線が、前記くさび部材の除去の後に、前記ばね弾性的なスリーブ(20,20′)によって半径方向に作用する力で前記鋸歯状の輪郭部(14)に押し付けられるようになっていることを特徴とする、電気的な接続エレメント。
- スリーブ(20)が、ばね弾性的な材料から成形されて1つの縦方向スリット(21)を有しており、該スリーブに、該スリーブから半径方向外側へ向けられた一体的な2つの側方ストリップ(22)が設けられれている請求項1記載の電気的な接続エレメント。
- スリーブ(20)が一方の側に漏斗形の開口(23)を有しており、該開口が側方ストリップ(22)の領域でくさび開口(24)として形成されている請求項1又は2記載の電気的な接続エレメント。
- スリーブ(20′)が板金材料から丸め成形されており、スリーブの、ピン接点若しくはソケット接点の接続端部(13)に被せはめられる端部が、該スリーブの周壁区分(25,26)を互いにオーバーラップさせて配置するように形成されており、内側に位置する周壁区分(25)の縁部が外側に位置する周壁区分(26)に対してばね弾性的に圧着されており、かつ前記スリーブの他方の端部に、側方へ向けられた耳状片を一体成形してあり、該耳状片が折り曲げられて、差込み方向でくさび形の開口(24′)を形成している請求項1記載の電気的な接続エレメント。
- 請求項1から4までのいずれか1項記載の電気的な接続エレメントの収容のためのケーシングにおいて、ケーシング(1)が二部構造で形成されていて、差込み側のケーシング部分(2)及び接続側のケーシング部分(3)から成っており、差込み側のケーシング部分(2)の内部に、ピン接点(10)の収容のための切欠き(5,6)が設けられていることを特徴とする、電気的な接続エレメントの収容のためのケーシング。
- ケーシング部分(3)内に、漏斗状に配置された複数の薄片(32)を設けてあり、該薄片がスリーブ(20,20′)の収容のための開口(31)内へ突出している請求項5記載のケーシング。
- ケーシング部分(3)内に案内(35)が設けてられており、該案内によってくさび部材(40)の案内部(44)が案内されている請求項5又は6記載のケーシング。
- くさび部材(40)が、目標破断箇所として形成された薄肉のウェブ(41)を介してケーシング部分(3)に結合されている請求項5から7までのいずれか1項記載のケーシング。
- くさび部材(40)が、案内部(44)に対して90゜を成して突出する端部片(45)を有しおり、該端部片が、ケーシング部分(3)の案内(35)に対して斜めにケーシング部分(3)内に成形された切欠き(36)に係合している請求項5から8までのいずれか1項記載のケーシング。
- くさび部材(40)が、別体の部分として形成されている請求項5から9までのいずれか1項記載のケーシング。
- 電気的な接続エレメントであって、差込み区分(12)及び、リッツ線ケーブルへの接触のための接続端部(13′)を備えている形式のものにおいて、接続端部(13′)が、鋸歯状に成形された輪郭部(14)を有していて、該鋸歯状の輪郭部に、差込み方向に対して垂直な歯面(15)を備えており、前記接続端部(13′)に、ばね弾性的なスリーブ(50)を被せはめてあり、該スリーブ(50)が、相互に90゜の角度間隔に配置されて軸方向に延びる2つのスリット(53)を有していて、これによってセグメント区分(54)を形成しており、該セグメント区分が後方の端部(52)まで達しており、前記セグメント区分の、前記スリーブの内室へ向けられた部分にフック状の成形部(55)を形成してあり、該フック状の成形部が、前記スリーブを前記差込み区分(12)と前記接続端部(13)との間に設けられた皿形のストッパ(16)に達するまで被せはめた状態で、前記スリーブの横断面の収縮のために前記接続端部に設けられた狭窄部内に滑り込み、これによって前記スリーブを前記接続端部に保持していることを特徴とする、電気的な接続エレメント。
- ピン接点(10)の接続端部(13′)が、平行に延びる区分(17)、狭窄部(19)並びに係止リング(18)を備えている請求項11記載の電気的な接続エレメント。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10145324A DE10145324C2 (de) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | Elektrisches Anschlusselement |
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Publications (2)
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