JP4188035B2 - 電力コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気コネクタに係り、さらに特別には、回路基板または配線盤接続装置に有用な電子電力コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子回路の設計者は、２つの基本的な回路部分、ロジックまたは信号部分、および電力部分に係わる。ロジック回路の設計において、ロジック回路の電流が通常は比較的小さいことから、その設計者は、温度のような条件の変化によって引き起こされる回路部品の抵抗のような電気的特性の変化を考慮に入れない。しかしながら、電力回路は、ある電子装置においては例えば３０アンペア程度、またはそれ以上の比較的大きい電流の故に、電気特性が種々変化し得る。したがって、電力回路に使用されるために設計されたコネクタは、電流変化の結果としての回路特性の変化が最小化されるように、（主にジュール効果の結果として発生した）熱を放散できなければならない。回路基板電気電力コネクタにおける通常のプラグ接点は、一般的に、断面４角形（ブレード状）または断面円形（ピン状）である。これらは、いわゆるアシンギュラーマス（Asingular‐mass@）設計である。これらの従来の１種多量（singular‐mass）のブレードまたはピン形状において、対向するコンセント接点は、１対の内方に偏倚したカンチレバービームを有し、その結合するブレードまたはピンは、その１対のビームの間に位置する。このような配置は、放熱性能を不利に実行することなしに寸法を減少することはむずかしい。それらはまた、接点の幾何学的調整によって接点法線力（contact normal forces）を変化するために、最小限度の柔軟性を与えるだけである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
効果的に放熱し、接点法線力を容易に変更する小形の接点についての要請がある。
【０００４】
この出願の親出願、すなわち米国特許出願０９／１６０／９００において、電子電力コネクタが、そのコネクタが装置に内蔵する電源（power）と関連する終端を有する電力回路用に説明されている。ある電力回路の形状において、外部電源、すなわち、通常、外部交流電力ケーブルは、また、全環境内に組込まれる。外部の交流電源接続は、基板に直接終端するスタンドアロンケーブル接続であると知られている。このことは、交流電源が、３０アンペア程度またはそれ以上である状況において、電力盤の痕跡（trace）に望ましくないレベルの熱蓄積が生じる事実のために、周知の障害を提示している。また、スタンドアロンケーブル接続が、配電盤における直接電線終端によって交流電力を適用するために使用された場合には、その基板上の接続形状における複雑さという追加的レベルが存在する。このように、内蔵装置電源および外部電力ケーブルのための接続を確立するために、これらの接点を単一のハウジング内に組込む電子電力コネクタについての要請がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、絶縁性ハウジングと、プラグ接点受入れスペースを形成する１対の離間した壁を備える少なくとも１つの導電性コンセント接点とを有する電気コネクタに関する。結合するプラグは、絶縁ハウジングと、コンセント接点のプラグ受入れスペースに係合可能な突起を形成する1対の離間した壁を備えた少なくとも１つの導電性接点とを有する。この接点は、アシングル‐マス（Asingle‐mass@）接点と対比するように、主に対流による放熱のために利用可能なより大きな表面領域を提供するアデュアル‐マス（Adual-mass@）原理を利用する。この配置は、結合したときにプラグおよびコンセントコネクタの接点の離間した部分を通して、空気流路を提供する。
【０００６】
また、電気電力コネクタは、ここに、その他に説明される電力コネクタ接点とともに単一のハウジング内に、交流電力ケーブル接続を確立するための接点と合体することが説明される。内部電力コネクタを形成する絶縁性ハウジング内への直接の交流電力ケーブルの合体は、あらゆる過渡期のタイプの、前述したようなスタンドアロン交流電源接続装置の必要性を除去する。交流電力接続性能を合体するコネクタハウジングは、個別のファストオン端子または母線への接続用の、ここに説明した接点を受入れるためのスペード形接点のような異なる形状の交流電源終端接点を収容することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１および２に関して、プラグコネクタに使用されるプラグ接点１０が示される。このプラグ接点は、２つの対向する主側壁１２および１４を有する。全体に数字１６で示される前部突起は、上方区分１８および下方区分２０を有する。これら上方および下方区分のそれぞれは、１対の対向するカンチレバービームを有し、各ビームは内方に集中する近い方の区分２２、弧状の接点区分２４、および遠い方の区分２６を有する。この対向する遠い方の区分２６は、好ましくは相互に平行である。この遠い方の区分２６は、前記ビームが弛緩状態であるときは、僅かに離れて位置するが、ビームが、（以下に説明されるように）前方突起がコンセント接点に挿入されながら偏倚されるときは、一体になる。このことは、結合する間にビーム用の過剰圧力保護を与える。前記側壁は、また、平面パネル２８および３０を有する。端子３２、３４、３６、および３８は、パネル２８の縁から延びる。端子４０は、複数の同様の端子（図示せず）と一緒にパネル３０から延びる。端子３２−４０は、スルーホール、ソルダーツーボードピン（図示せず）、押し嵌めピン、または表面組立尾部を有する。パネル２８および３０は、上方弧状ブリッジ要素４２および４４によって接続される。空気流のために適合される中間スペース４６は、パネル２８および３０間に規定される。接点１０は、打ち抜かれ、またはさもなければ単一片として、リン酸銅合金またはベリリウム銅合金のような適切な接点材料のストリップから成形される。
【０００８】
図３および４に関して、コンセント接点４８が、示される。このコンセント接点は、対向し、好ましくは平面であり、かつ平行な側壁５０および５２を有する。これらの壁は、中間プラグ受入れスペース５６を形成する前面突出部５４において前方に延びる。突出部５４での壁５０および５２間の距離は、接点１０の中央平面に向かって弾性的に偏倚しているビームによって、プラグ接点１０の突起１６が、プラグ接点受入れスペース５６に受入れ可能であるようなものである。その偏倚は、ビームが外方に直接の力を伸ばして、それによって湾曲部分２４を受入れスペース５６を形成する突出部５４の内側表面に対して押圧し、適切な接点法線力を生じる。側壁５０および５２は、また、それぞれパネル５８および６０を有する。パネル５８から伸びて、端子６２、６４、６６、および６８がある。パネル６０から伸びて、数個の他の端子（図示せず）と同様に端子７０がある。これらの端子は、先に説明した端子３２−４０と本質的に同様である。側壁５０および５２は、ほぼ湾曲したブリッジ要素７２および７４によって、一緒に結合される。好ましくは、コンセント接点は、また、打ち抜かれ、さもなければリン酸銅またはベリリウム銅合金のストリップから単一片に形成される。
【０００９】
図５−９は、絶縁性のプラグハウジング７６を有するプラグコネクタ７５を示している。ハウジング７６は、複数の電力接点開口８４および８６を有する前側面７８を有する。プラグ接点の前方突起または結合部分１６（図１および２）は、開口８４および８６内に配置される。プラグ接点１０は、接点およびハウジング間の締り嵌め（interference fit）によって、ハウジング７６内に保持される。これは、寸法Ｈ（図２）、すなわち、プラグ接点のこの部分を受入れるハウジング７６の空所の寸法より僅かに大きい、壁１２の底縁とブリッジ要素４２の頂部との間の寸法、を有することによって達成される。前側面７８は、また、数字９０として全体を指示される信号ピンアレイを収容するための信号ピンアレイ開口８８を有する。ハウジング７６は、また、仕切９２および９４のような、プラグ接点９８を収容するための電力接点保持スロット９６を形成する多数の後垂直部を有する。対向する中間の垂直部１００および１０２が、それらの間に、信号ピンの後部１０６を収容するための、後部信号ピンアレイスペースを形成する。ハウジング７６は、また、それぞれ組込み開口１１２および１１４を有する対向する後部組込みブラケット１０８および１１０を有する。プラグ接点１０は、ハウジング７６の底縁８０の下側に延びる端子３２、３４、３６、３８、および４０を有する。縁８０は、組込み境界面を有し、それに沿って、ハウジングが、コネクタの組込まれる印刷回路基板またはその他の構造に組込まれる。
【００１０】
図１０−１４に関して、コンセントコネクタ１２８が示される。コンセント１２８は、開口１３６および１３８のような接点開口を有する多数の収納部１３１を有する前側面１３０を備えた絶縁性ハウジング１２９を有する。前側面１３０は、プラグコネクタ７５と結合するための、コネクタ１２８の結合境界面を形成する。収容部１３１は、コネクタ７５の開口８４、８６内に受入れられるように形づくられ、寸法取りされる。コンセント接点の前部５４（図３−４）は、収容部１３１内に配置され、開口１３６、１３８は、プラグ接点１０の上方および下方区分１８および２０を受入れるように形づくられ、寸法取りされる。前側１３０は、信号ピン受入れ開口を有する信号ピン受入れ領域１４０を有する。また、ハウジング１２９は、仕切１４４および１４６のような、コンセント接点４８を収容するための接点保持スロット１４８を形成する多数の後部仕切を有する。信号ピンハウジング１５２は、信号コンセント接点アレイ１５４を受入れる。ハウジング１２９は、また、それぞれ、組込み開口１６０および１６２を有する、対向する後部組込みブラケット１５６および１５８を有する。コンセント接点端子６２、６４、６６、６８、および７０は、コンセントコネクタ１２８の組込み境界面を形成する表面１３７の下側に延びる。ハウジング１２９の前側１３０は、また、収容部１３１間に配置された多数の垂直空間１７６および１７８を有する。
【００１１】
コンセント接点48は、先にプラグ接点１０に関して説明したのとほぼ同様に、締り嵌めによって、ハウジング１２９内に保持される。このやり方で接点を保持することは、プラグ接点の壁１２、１４およびコンセント接点の壁５８、６０の部分が、それぞれのハウジング７６および１２９の外周部分から離間するようにする。このことは、大気に曝された両接点（プラグ接点を含んで）の表面領域の実質的な割合を残し、それによって主に対流を通して熱放散性能を強化する。このように強化された熱放散性能は、電力接点用には望ましい。
【００１２】
図１５は、この発明を実施する他のプラグコネクタ２００を示す。この実施例においては、好ましくは成形された重合体材料で形成されるハウジング２０２は、コネクタの結合する境界面を形成する前面２０４を有する。この面２０４は、直線状アレイに形成され、開口２０６のような多数の開口を有する。
【００１３】
図１６に関して、プラグコネクタ２００は、多数のプラグ接点２０８を有する。接点２０８は、ハウジングの後部からハウジングの前部に向かって延びる凹所２１２内にハウジングの後部から挿入される。接点２０８が、ハウジング２０２内に完全に挿入されたときに、接点２０８を有する接点部２１０は、開口２０６内に配置される。
【００１４】
図１７に関して、プラグ接点２０８は、多くの点で図１に示されるプラグ接点と同一である。それは、好ましくは平面でほぼ平行である離間したパネル状の壁２１４、２１６を有する。壁２１４、２１６は、前部ブリッジ要素および後部ブリッジ要素によって結合される。この実施例において、接点区分２１０は、壁２１４、２１６の前縁から延びる２つの対向するカンチレバービーム２１１によって形成される。好ましくは、各壁は、その壁の端縁の底部に沿って形成された固定する舌部２２４を有する。壁２１４、２１６は、また、ハウジング２０２の凹所２１２内に接点を中央に位置するために、曲がった舌部２２２のような側方の配置要素を有する。各壁はまた、起立突起２３４のような位置決め形状を有する。
【００１５】
前部ブリッジ要素２１８は、このブリッジ要素からその近いほうの端部で片持ちされる後方に延びる保持アーム２２８を有する。アーム２２８は、その末端部で位置を示す表面２３０を有する。
【００１６】
スルーホールピン２２６のような端子は、各壁２１４、２１６の底縁部から延びる。端子２２６は、ソルダーツーボードピン（図示せず）であるか、または、押圧嵌めであるか、または他のタイプの端子である。
【００１７】
図１７からわかるように、接点２０８は、電気接点を形成するために適した金属ストリップのストックからその部分を打抜き、形成することによって、シートのストックから形成される。接点２０８は、一斉挿入のためにキャリアストリップＳに保持され、ハウジングに挿入する前にそのストリップから分離される。
【００１８】
図１８に関して、接点２０８は、ハウジング２０２内に後部から凹所２１２（図１６）に挿入される。接点２０８は、ハウジングの表面２３２に対する底縁部２１５（図１７）の係合によって、さらには、ハウジングの上方部分におけるリブ２３６を有する突起２３４の上端縁の係合によって、位置される（図１８において垂直）。接点は、凹所２１２の側壁を係合する側方向きの舌部２２２によって、凹所２１２内に中央位置に維持される。接点２０８は、挿入の間、ハウジング内に下方に偏倚し、そして上方に回復して、リブ２３６の前方の表面に対して、またはそれ近くに側方端で止め表面２３０を位置するスプリングアーム２２８によって、ハウジング（結合する接点の方向に）内に長手方向にロックされる。
【００１９】
下方に延びる舌部２２４は、スロットの幅が舌部２２４の厚さとほぼ同一であるので、好ましくは、ハウジングのスロット２２５に受入れられる。スロット２２５に舌部２２４を納めることによって、壁区分の変形は、接点区分のカンチレバーアーム２１１が相互に偏倚されるので、舌部２２４の前方に配置された壁２１２、２１６の部分に制限される。これは、カンチレバーアーム２１１の偏倚によって生じる接点法線力を強化する。
【００２０】
図１８に示されるように、端子２２６は、ハウジング２０２の底面２３８の下側に延び、その底面は、コネクタの組込み境界面を規定し、それに沿って、印刷回路基板に組込まれる。
【００２１】
図１９および２０は、図１５−１８に示されるプラグコネクタと結合するためのコンセントコネクタを示す。このコンセントコネクタ２４０は、コンセント収納部２４４のアレイを有する絶縁性ハウジングを有する。その収納部の前面２４６は、ほぼ共通同一平面であり、コネクタの結合する境界面を形成する。各収納部は、結合するコネクタのプラグ接点２０８の接点区分２１０を受入れるための開口２４８を有する。複数のコンセント接点２５０は、好ましくは、その後部から空所２５２内への挿入によって、ハウジング２４２に組込まれる。図２０に示されるように、好ましくは、ハウジングの上部壁２５３は、コネクタハウジングの後部に完全には延びず、それによって、カンチレバー２５２の実質的な開口を残す。
【００２２】
コンセントコネクタ２４０用のコンセント接点は、図２１に示されている。接点２５０は、図３およぶ４に示されるコンセント接点４８と基本的な形状では同一である。それは、好ましくは、ほぼ平面で、平行である２つの対向壁２５４、２５６を有し、それによって、それらの間に接点受入れおよび空気流スペースを形成する。壁２５４、２５６は、前部ブリッジ要素２５８および後部ブリッジ要素２６０によって、結合される。この前部ブリッジ要素２５８は、ブリッジ要素２５８からその近い方の端部で片持ちされ、その末端部でラッチングまたはロッキング面２６４を備える、弾性のあるラッチングアームを有する。先に説明したように、コンセント接点２５０は、接点をストリップから打ち抜いて、成形することによって、単一の一体物に形成することができる。先に説明したように、接点は、キャリアストリップＳに取付けられる間か、またはそれらから分離される後に、ハウジングに挿入される。
【００２３】
図２２は、ハウジング２４２に挿入されたコンセント接点２５０を示す断面図である。図示のように、ラッチング舌部２６６は、ハウジング２４２の底壁における配置面２７２に対してその前面を位置しており、それによって、最前の位置に接点を配置している。その接点は、ハウジングに挿入されるので、ラッチングアーム２６２は、それがハウジングのラッチング区分２７８を係合するときに、下方に弾発する。このラッチングアーム２６２は、それがラッチング区分２７８を通過した後に上方に弾発するので、ロッキング面２６４は、起立リブ２８０（図２２ｂ）を係合し、それによって、接点をハウジングに関して後方への動きに対して、ロックする。接点２６８は、コネクタ２４０の組込み境界面を形成する面２７０を越えて延びる。
【００２４】
図２２Ａおよび２２Ｂに示されるように、壁２５４、２５６の前方部分は、収納部１４４の内側壁に沿って配置される。各収納部の前方表面２４６で、プラグ接点受入れ開口２４８が形成される。この開口は、壁２５４、２５６の内側壁と同一平面か、またはこの内壁面を僅かに越えて延びる１対の唇縁２７４を有する。この配置は、コネクタ２００および２４０が結合するときに、低下した初期挿入力の利点を提供する。収納部２４４が、開口２０６（図１５）に入るので、カンチレバー２１１によって形成された接点区分２１０は、最初に唇縁２７４の表面を係合する。カンチレバーアームとプラスチック唇縁２７４との間の摩擦係数は、カンチレバーアームと金属壁２５４、２５６との摩擦係数よりも比較的に小さいので、初期の挿入力は最小化される。
【００２５】
図２３は、プラグコネクタ２９０の他の実施例を示す。この実施例においては、ハウジング２９２は、プラグ接点の接点区分２９６が配置される単一の前部開口２９４を有する。このハウジングは、また、ハウジングの上部壁に複数の開口２９８を有する。図２３Ａに示されるように、ブリッジ要素２１８および位置決め舌部２３４は、接点受入れ空所の上部表面３０１および締り嵌めにおける空所の底部表面２９５と係合する。アーム２２８は、接点がハウジングとアーム係合部３０３とに挿入されるので、下方に偏倚する。アーム２２８が部分３０３を通過すると、アームは上方に回復して、表面２９９近傍の止め面２３０に位置し、それによって、接点を凹部に対してロックする。開口２９８は、ラッチングアーム２２８（図１８）の上方に位置されて、アーム２２８が保持位置から移動でき、接点がハウジングから引きだされ得る。これは、開口２９８を介して適切なツール（図示せず）の挿入によって達成される。開口２９８は、熱放散を強化するための、空気流路を提供する。
【００２６】
図２４は、プラグコネクタ２９０と結合するように適合されたコンセントコネクタ３００を示す。コンセントコネクタ３００は、先の実施例のような複数の収納部よりむしろ、連続する前面３０４を有するハウジング３０２を使用している。コネクタ３００の全体前面３０４は、面３０４の開口３０５に挿入される接点区分２９６をもって、開口２９４内に受入れられる。ハウジングの上部壁の開口３０６は、先の実施例で説明したようにコンセント接点（図示せず）のラッチングアームに接近することができる。
【００２７】
図２４の実施例と、図２５および２６の実施例ともまた、直角形状に対立して、垂直形状における使用を意図している。コネクタ３００（図２４）のハウジング３０２は、底部側３０７を有する。好ましくは、複数の離間している表面３０９は、組込み境界面を形成し、それに沿って、ハウジングが、印刷回路基板のような基板に組込まれる。同様に、コネクタ３２０のハウジングは、離隔部３２３を有する底面３２１を有する。適切なコンセント接点３２２（図７）は、それぞれ底部側３０７および３２１から、コネクタ３００および３２０のハウジング内に挿入される。
【００２８】
図２７は、先に説明したタイプのプラグ接点を受入れるために、それらの間に接点受入れスペースを形成する１対の、好ましくは平坦な平行壁３２４、３２６を有するコンセント接点３２２を示す。この接点は、各壁のそれぞれの後端から延びる端子３２８を有する。図２８に示されるように、接点３２２は、先に説明したものと同様なやり方で、ハウジング３３０内に受入れられ、位置する表面３３４が、ハウジングに関して反対の方向に接点を位置する一方で、そこで弾性あるラッチングアームは、下方（図２８において）の動きに対してその接点をロックする。端子３２８は、印刷回路基板のスルーホールへの挿入のために、コネクタハウジングの組込み境界面の平面を越えて延びる。
【００２９】
図２９は、積み重ねた形状の各位置で、２組の接点を使用する実施例を示す。コンセントコネクタ３４０は、絶縁性材料で成形されたハウジングを有する。ハウジング３４２は、複数の開口３４１を有する結合境界面を有する。それぞれの開口３４１は、ハウジングの空所に開口し、この空所は、ほぼ同一のコンセント接点３４４ａおよび３４４ｂを受入れる。それぞれの接点３４４ａおよび３４４ｂは、先に説明したコンセント接点と全体として同一の構造であり、各空所に１対の接点が、ほぼそれらの側壁に沿って並んでおり、ほぼ平行な板状区分３４６間に間隙を形成する。板状区分３４６は、２つの対向する縁部３４８および３５０を有し、その1つは、衝止突起３５２のような保持形状を有する。コンセント接点区分３５６は、突起３５２によって創出される締り嵌めのような適切な手段によって、ハウジングに保持される。各接点区分３５６は、ほぼ同一平面の壁区分３５４を有する。この壁区分３５４は、ブリッジ区分３５５によって結合される。押圧嵌め端子３５６のような適切な端子が、コネクタ３４０が垂直形状で使用されるべき場合には、壁区分３５４の縁から延びる。
【００３０】
結合するプラグコネクタ３６０は、上方プラグ接点３６２および下方プラグ接点３７６のような、成形された重合体本体３６１を有する。これらのプラグ接点は、先に説明したやり方、すなわち、ブリッジ要素によって、かつ、１対の対向する接点ビーム３６４および３６８を形成することによって、それぞれ結合されて、離間したコンセント平板３４６と係合することで、通常に形づくられる。プラグ接点３６２は、単一で、比較的に長いか、また、数個で、比較的に短い、２つの対向する平板３６４を結合するブリッジ要素３６５を有する。平板３６４のそれぞれの底縁３７２は、衝止突起３７４のような保持構造を有する。プラグ接点３６２は、他の保持機構が用いられることが意図されるが、ブリッジ要素３６５および衝止突起３７４の間に締り嵌めによって、ハウジング３６１内の空所に保持される。同様に、下方のプラグ接点３７６は、１つまたはそれ以上のブリッジ要素３８２によって結合された１対の同一平面壁またはパネル部材３６８を有する。各壁３６８の下方縁３８４は、先に説明したように、締り嵌めを創出するように作用する衝止突起３８６を有する。適切な端子３７８および３８８が、接点３６２および３７６のそれぞれを、プラグ３６０が組込まれる印刷回路基板の電気通路と関連するために、パネル３６４および３６８のそれぞれからハウジング３６１の組込み境界面３６３を越えて延びる。
【００３１】
先に説明したコンセントおよびプラグ接点は、メッキされ、さもなければ耐食材料を被覆することができる。また、プラグ接点ビームは、コンセント接点の接点受入れ面との係合を強化するために、横断方向に僅かに曲げることができる。
【００３２】
対向する、比較的に薄い壁を用いるコンセントおよびプラグ両接点のアデュアルマス（Adual-mass@）構造は、先のアシンギュラー（Asingular‐mass@）設計と比較して、より高い熱放散をすることができる。この強化された熱放散性能は、特には結合する接点の中央を通して対流熱流のために、適用可能な、より大きな表面領域を有する接点に起因する。プラグ接点は、開口形状を有するので、対流による熱損失は、これらの表面間の間隙内の空気の通路によって、内側表面から生じる。
【００３３】
接点はまた、外方に向かった、相互に対向するコンセントビームと、外周に位置する２つの結合ブレードとを、接点コネクタ構造を調節することによって、接点法線力を変更して柔軟性を可能にする形状で、収容する。このことは、ブリッジ要素を変更して、接点の壁の曲げ半径、角度、分離を変更することよって完成し得る。このような変更は、対向するコンセント接点が内方に向き、結合するブレードが前記ビームの中央に配置される通常の１品種多量生産のビーム／ブレード形状をもっては完成できない。
【００３４】
この２つの対向する平面接点構造は、また、等価な１品種多量生産容量設計と比較して、端子間の一層の分離をもって追加の印刷回路基板の取付端子を一層容易に包含することができる。プラグおよびコンセント接点における比較的により大きな平板の使用は、各接点部分に複数の回路基板端子を提供するための機会を与える。これらは、印刷回路基板に対する電流に対する締めつけを少なくし、それによって、抵抗を小さくし、熱の発生を少なくする。
【００３５】
適合プラグ結合区分の使用は、プラグ接点が、安全目的で成形重合体ハウジング内の保護位置に配置されるようにし得る。この特徴は、ハウジングを製造するのに使用される重合体材料の量を最小化できるから、さらなる利点である。このことは、材料コストを下げ、熱放散を強化する。また、提案したやり方において接点をハウジングに収容することによって、厚い壁の構造は、回避され、薄いフィンのような構造が使用され、それらの全ては、コネクタからの熱放散を強化する。加えて、最初に作って最後に壊れる（first-make, last-break）基本理念が、プラグ接点の結合部分の長さを変更することによって、そしてまた、コンセント接点のプラグ受入れ部分の長さを変化することによって、開示したコネクタ装置に容易に組み入れられる。
【００３６】
対向する四角形の接点区分間の湾曲接続構造は、また、現在の実施例の１つに示されるように弾性アーム構造のような保持装置の取付けについて、電流を制限しないか、または、接点の熱放散能力を妨げないやり方で、考慮に入れる。
【００３７】
プラグおよびコンセント接点が、ぴったりと類似か、同一の対象から製造され、それによってツールの必要性を最小化することは、評価される。さらに、プラグまたはコンセントコネクタは、パドル基板によって、ケーブルと容易に一体化される。
【００３８】
先に説明したあらゆる電力コネクタも、変更して、外部交流電源のために接続を適合され得る。例えば、図１０に示されるコンセントコネクタの絶縁ハウジングは、信号または電力接続のために与える能力を提供する旨、先に説明したが、そのなかに接点端子の一体化のために付加的な開口を適合して、端子が、外部の交流電力入力端子に対する接続を提供する。図示された実施例が、図３０−３２に示され、親出願である、交流電力ケーブル接続と一体化する米国特許出願０９／１６０，９００に説明されたタイプの信号および電力コンセントコネクタを示している。
【００３９】
コンセントコネクタ４００は、開口４０６および４０８のような接点開口のアレイを有する前側４０４を備える絶縁性ハウジング４０２を有する。前側４０４は、また、信号ピン受入れ開口を有する信号ピン受入れ領域４１０の形をとって信号コンセントを有する。当業者は、接点開口４０６および４０８と信号ピン受入れ領域を有するコンセントコネクタ４００の部分は、先に説明したコネクタと多くの点に関して類似することを理解する。先に説明したものの１つのように、コンセント接点は、コンセントハウジングの対応する開口内に配置され、保持される。このコネクタは、明確化のために除去された交流電源接点以外のこれらの接点（および信号ピン）とともに図３０に示される。この点に関して、交流ケーブル接続を有するコネクタは、その形状と同様に、先に説明した接点および接点開口の特別な配置に限定されることはない。
【００４０】
３つの代表的な交流電力接点開口４１２が、ハウジング４０２の前側４０４に設けられる。対応する交流電力スペード端子４１４が、各交流電力接点開口４１２に配置され、保持される。交流電力接点開口は、締り嵌めを有する交流スペード端子４１４を受入れるように、寸法取りされ、形づくられ、好ましい実施例においては、端子は、以下に説明するやり方でハウジングに保持される。
【００４１】
図３３および３４は、交流電力スペード端子４１４を示す。この端子の後部４１６は、２つの対向する主側壁４１８および４２０を有し、これらの壁は、好ましくは平面で、かつ図１−４において説明した接点の側壁部分と同様なやり方で平行である。先に説明した接点と多くの点で類似する方法で、スペード端子４１４の側壁４１８および４２０は、湾曲したブリッジ要素４２２および４２４によって接続される。再度、先に説明した接点と同様に、空気流のために適合された中間スペース４２６が、側壁４１８および４２０の間に規定される。このように、当業者は、先に説明した対向する側壁を有する側壁を有する接点によって提供された熱放散の利点は、また、交流電力スペード端子４１４によって提供されることを認識する。交流電力スペード端子４１４は、さらにケーブルプラグ突起４２８を有する。ケーブルプラグ突起４２８は、近いほうの部分４３４に、それぞれの側壁にそれぞれのビームを一体に結合する、１対の対向するカンチレバービーム４３０および４３２を有する。交流電力スペード接点は、打ち抜かれ、さもなければ黄銅合金、またはベリリウム銅合金のような適切な接点材料のストリップから単一の一体物として成形される。このスペード接点、またはそれらの一部分は、耐食性材料でメッキされ、または被覆される。
【００４２】
この発明による各交流電力スペード接点のケーブルプラグ突起４２８は、対応する交流電力ケーブル電線導線の端部に対応する迅速接続ソケットと係合するために設けられる。これらの迅速接続ソケットは、この分野で周知である。前記カンチレバービーム４３０および４３２は、共に接近して離間しており、特にそれぞれの近い方と遠い方との端部で、前記迅速接続ソケットとの係合前の状態で、図３４に示されるように、各カンチレバー式のビームは、そのビームの中間点近傍に僅かの湾曲を有する。この方式でビーム４３０および４３２の形状は、ケーブル線の迅速接続ソケットに対するケーブルプラグ突起４２８の係合時にスプリングのような効果を創出する。このスペード端子のスプリング設計の特徴は、交流電力スペード接点に対する迅速接続ソケットの確実な、積極的ロッキング係合を提供し、また、交流ケーブル線の迅速接続ソケットが、プラスチックコネクタハウジングの内側に成形されるような、前記迅速接続ソケットがフレキシブルでないような状況では、プラグ突起および迅速接続端子間の結合における、より一層の復元許容性(forgiveness)を提供する。
【００４３】
各交流電力スペード端子４１４のケーブルプラグ突起４２８は、各スペード端子のケーブルプラグ突起が、交流電力ケーブル線の対応する迅速接続ソケットと結合することができるように、コネクタハウジング４０２の後面４３６を越えて相当距離延びている。当業者は、大電流のレベルが交流電力スペード端子を介して維持されることを認識する。スペード端子および迅速接続ソケット接続を、装置に他の部品を組込むことができる使用者との意図しない接続となることから保護するために、保護覆い４３８は、図３０に示されるように、コネクタハウジングに結合して、スペード接点接続をカバーする。また、図３５−３７に関して、覆いは、覆い４３８の後面４４４から突出する２つの後部突起４４０および４４２を有する。この覆いを、スペード接点を越えて正しい位置に設置するために、覆いの２つの後部突起４４０および４４２は、コネクタハウジング４０２の対応するスロット４４６および４４８に挿入される。覆いは、また、覆いの後面４４４および底面４５６に形成される３つのスロット開口４５０、４５２および４５４を有する。後部突起４４０および４４２が、ハウジングのスロット４４６および４４８に位置されると、スロット開口４５０、４５２および４５４は、覆いがそのコネクタハウジング４０２の位置に設置されるときに、そのスペード端子が、覆いケーシング４５６によって覆われるように、対応する交流スペード接点４１４を受入れる。この覆いは、また、対向するハブ４５８および４６０と組込まれて、コネクタハウジングに対する覆いの適切な方向づけを確実にする。この覆いは、適切な成形されたプラスチック材料で製造される。
【００４４】
ここまで説明してきたコネクタは、外部交流電源接続を受入れるための、コネクタハウジングに組込まれた３つの交流電力スペード接点とともに図示されてきた。この発明は、この方式に限定される積りはなく、コネクタは、交流電源接続の対応数を受入れるための６つのさらなるスペード端子を収容できるように設計される。また、この発明は、ここに説明した交流電力スペード端子の特別な設計にも、コネクタハウジング内のスペード端子の形状にも限定する積りはない。さらに、ここにその他説明したタイプのコネクタに対する外部交流電力接続の直接の組込みも、コネクタハウジングの広い多様性のために達成できる。
【００４５】
コネクタハウジング４０２の交流電力スペード接点４１６を保持するための保持機構が、図３０および図３２−３３に示される。この保持機構の形状は、例えば保持機構が保持アーム２２８である図１７に図示された接点用に示されたものとは異なる。交流電力スペード端子４１４のために、接点は、接点に対するロッキングバーの係合によって、コネクタハウジング４０２に保持される。より特別には、交流電源スペード端子は、後部湾曲ブリッジ要素４２２および対向舌部４６４間に形成された間隙４６２を有する。交流電力スペード端子が、コネクタハウジング４０２とともに所定位置に配置されるときは、各対応する端子の間隙は、近接するスペード端子にわたる間隙４６２が、スロット凹所４６６と整列するように、コネクタハウジング内のスロット凹所に開放している。適切な大きさのロッキングバー４６８は、そのロッキングバーがそれぞれの後部湾曲ブリッジ要素４２２と各スペード端子との間のスペード端子の間隙４６２をわたって設置されるように、コネクタハウジング４０２のスロット凹所４６６に対して位置する。図３０に示される好ましい実施例において、ロッキングバー４６８は、覆いがコネクタハウジング４０２に対して位置するときにロッキングバー４６８がスロット凹所４６６に対して正しい位置に設定されるように、覆い４３８の部分と一体に形成される。このことは、必須でなく、ロッキングバーは、プラスチック材料の分離片でもよく、いくつかの他の適切な材料であってもよい。交流電力スペード端子は、さもなければ、スペード端子とコネクタハウジングとの間の摩擦嵌めによってコネクタハウジング４０２内に係合する。ロッキングバー４６８が、コネクタハウジング４０２内に正確に設置されるときは、ロッキングバーに対する後部湾曲ブリッジ要素４２２の係合は、交流電力スペード端子がコネクタハウジング内の係合から引かれることがないようにする。
【００４６】
外部交流電源用の電力コネクタの他の形状が、図３８−４１に示されている。この実施例では、コネクタハウジングは、交流電力スペード端子用のみ設計されている。この例では、先に説明したものと同様に、６つの交流電力スペード端子４７０が、ハウジング４７２に配置されている。再度、コネクタは、６つのケーブル線用の設計に限定する積りはなく、コネクタハウジングは、所望の数の交流電力スペード端子を収納するために設計し得る。コネクタハウジングの上面４７３は、適切なヘッダーまたはプラグ接続と結合するための交流電力スペード端子のコンセント端の反対側壁に開放する。交流電力スペード接点は、先に説明したように、摩擦嵌めによってコネクタハウジングに係合され、上述した同じ方式でロッキングバー４７４との係合によって、ハウジングに保持される。この実施例では、ロッキングバー４７４は、分離した一片である。コネクタハウジングは、ハマグリの貝殻形ケーブルケーシングの対向する半分４７６および４７８内に配置される。好ましい実施例において、ケーブルケーシングは、変更されて、ケーシングの外周囲に延びる溝４８０を有する。組込みブラケット４８２は、穴４８４を介してねじまたはその類の使用によって、ある種の部品構造に付属し、対向する翼４８６および４８８とレール４９０が溝４８０に嵌り込むように設計される。ここに説明したタイプの電力コネクタは、結合コネクタにおいて柱突起４９２およびそれに対応する柱受入れ穴との設計のために、それが結合するときに相互に浮動し移動する。ここで説明した結合した電力コネクタの浮動性の性質を調整するためには、翼４８６および４８８とレール４９０とが溝４８０に緩く嵌まり込むように、組立込みブラケットが、寸法取りされる。このように、コネクタハウジング４７２は、組込みブラケット４８２によって、正しい場所に保持される間、左右に、そして前後に浮動することができる。組込みブラケットの翼の１つは、対極性としてコネクタハウジングのタブに緩く係合して、ケーブルケーシングに対する組込みブラケットの適切な方向性を確実にするために、切り抜き４９４を有する。さもなければ、ケーブルケーシングの溝に対する組込みブラケットの緩く嵌る性質は、組込みブラケットに対するケーブルコネクタのブラインド結合のために提供する。これは、装置における多様な接続の混雑のためには、利点であり、この接続は、使用者にとっては、アクセスが困難である遠隔配置である。
【００４７】
ある種の応用において、電力は、通常の母線を介して電子組立に供給される。図４２は、Ｕ字形突起の対向するアーム４９８を有する母線４９６に接続のための新しい接点の好ましい実施例を具体化するコネクタを示す。母線端子接点５００は、コネクタハウジング５０２に配置される。母線端子接点の後部部分は、母線端子接点が２つの対向した主側壁５０４および５０５を有し、その側壁は空気流のために適合された中間スペース５０７を規定する、図１−４に示されたプラグ接点１０およびコンセント接点４８のそれと多くの点で類似している。母線端子接点の前部は、Ｕ字形突起のアーム４９８の１つに係合するためのクリップ５１０を有する。クリップ５１０は、２つの対向するクリップ側壁５１２および５１４を有し、このクリップ側壁５１２および５１４は、アーム４９８との係合を強化するために横断方向に僅かにしなう。各クリップ側壁は、湾曲するひじ形部５１８によって、側壁に結合する翼タブ５１６を有する。対向する側壁のひじ形部５１８の間の距離は、クリップ５１０がアームに係合するときに、ひじ形部がアームに対して内側の力を創出するように、アーム４９８の厚さより僅かに小さい。
【００４８】
ここで説明した母線端子接点は、母線の係合のためのあらゆるコネクタに使用でき、ここに図示されたコネクタハウジング形状の使用に限定する積りはない。例えば、ここに説明したあらゆるコンセントコネクタは、母線を有する電力コネクタを結合するための母線端子接点の結合を収容することができるように変更することができる。
【００４９】
この発明は、多くの図の好ましい実施例に関して説明されてきたが、それから逸脱しないで、他の類似する実施例が使用されること、また、この発明の同一の機能を実行するために、説明された実施例に対して、また変更や付加がなされることが理解されるべきである。したがって、この発明は、いかなる単一の実施例にも限定されるべきではないし、むしろ、付属の請求項の詳述にしたがって範囲内で解釈すべきである。
【００５０】
【発明の効果】
この発明によれば、熱放散を強化し、また、適正な接点法線力を有する電力コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラグ接点の斜視図。
【図２】図１に示されるプラグ接点の側面図。
【図３】コンセント接点の斜視図。
【図４】図３に示されるコンセント接点の側面図。
【図５】プラグコネクタの正面図。
【図６】図５に示されるプラグコネクタの平面図。
【図７】図５に示されるプラグコネクタの端面図。
【図８】図５に示されるプラグコネクタの上部前方斜視図。
【図９】図５に示されるプラグコネクタの上部後方斜視図。
【図１０】コンセントコネクタの正面図。
【図１１】図１０に示されるコンセントコネクタの平面図。
【図１２】図１０に示されるコンセントコネクタの端面図。
【図１３】図１０に示されるコンセントコネクタの上部前方斜視図。
【図１４】図１に示される他のコンセントコネクタの上部後方斜視図。
【図１５】プラグコネクタの第２実施例の前方斜視図。
【図１６】図１５のプラグコネクタの後方斜視図。
【図１７】それが成形されるストリップ材料の一部分になお取付けられた接点を有する、図１５のコネクタに使用されるプラグ接点の等角図。
【図１８】図１５のプラグコネクタの側断面図。
【図１９】図１５のプラグコネクタと結合可能なコンセントコネクタの前方斜視図。
【図２０】図１９に示されるコンセントコネクタの後方斜視図。
【図２１】それが成形された金属ストリップの一部分になお取付けられた接点を有する、図１９に示されるコネクタに使用されるコンセント接点の等角図。
【図２２】図１９に示されるコンセントコネクタの側断面図。
【図２２Ａ】図２２のＡＡ線に沿う部分的断面図。
【図２２Ｂ】図２２のＢＢ線に沿う部分的断面図。
【図２３】プラグコネクタの第３実施例の前方斜視図。
【図２３Ａ】ハウジング内に接点を固定するための代りの配置の断面図。
【図２４】図２３のプラグコネクタと結合するように適合されたコンセントコネクタの前方斜視図。
【図２５】コンセントコネクタの他の実施例の前方斜視図。
【図２６】図２５に示されるコネクタの底面斜視図。
【図２７】図２５および２６に示されるコネクタに使用されたコンセント接点の等角図
【図２８】図２５に示されるコネクタの断面図。
【図２９】プラグおよびコンセントコネクタ内に積み重ねた接点を使用する実施例の断面図。
【図３０】スペード形端子覆いを有する交流電力ケーブル接続を組込むコンセントコネクタの上部前方斜視図。
【図３１】図３０に示されるコンセントコネクタの平面図。
【図３２】図３１のＡＡ線に沿うコンセントコネクタの側断面図。
【図３３】スペード形端子の斜視図。
【図３４】図３３に示されるスペード形端子のケーブルプラグアップ部分の拡大図。
【図３５】前記交流電源スペード形端子用の覆いの側面図。
【図３６】図３５に示される前記覆いの底面図。
【図３７】図３５のＡＡ線に沿う底部断面図。
【図３８】交流電力ケーブルコネクタを組込む他のコンセントコネクタの平面図。
【図３９】図３８に示される前記コネクタの側面図。
【図４０】図３８に示される前記コネクタの上部前方斜視図。
【図４１】組込みブラケットを有する、図３８に示される前記コネクタの拡大斜視図。
【図４２】母線に対する接続のための、この発明の好ましい実施例による接点を組込むコネクタの斜視図。
【符号の説明】
１０、９８、２０８、３６２、３７６……プラグ接点
１２、１４、５０、５８、６０、２１２、２１４、２１６、２５３、２５４、２５６、３２４、３２６、３６８、４１８、５０４……壁
１６……突起
１８……上方区分
２０……下方区分
２４、２１０、２９６……接点区分
２８、３０、５８、６０、３６４、３６８、……パネル
３２−４０、６２、６４、７０、２２６、３２８、３５６、３７８、４１４、４７０……端子
４２、７２、２１８、２５８、２６０、３６５、３８２、４２２……ブリッジ要素
４６、４２６、５０７……中間スペース
４８……コンセント接点
５４……突出部
５６……スペース
７５、１２８、２００、２４０、２９０、３００、３２０、３４０、３６０、３６２、４００……コネクタ
７６、１２９、１５２、２０２、２４２、２９２、３０２、３３０、３４２、３６１、４０２、４７２、５０２……ハウジング
８４、８６、８８、１１２、１３６、１３８、１６０、２０６、２４８、２９４、２９８、３０５、３０６、３４１、４０６、４１２……開口
９２、１４４……仕切
９６、１４８……接点保持スロット
１０８、１１０、１５６、１５８、４８２……組込みブラケット
１３１、２４４……収容部
１５４……信号コンセント接点アレイ
２１０……接点部
２１１、２５２、４３０……カンチレバー
２１２……凹所
２２２、２２４……舌部
２２５、４４６……スロット
２２６……スルーホールピン
２２８……アーム
２３４……突起または舌部
２５０、２６８、３２２、３４４ａ、４１４、４１６……接点
２６２……ラッチングアーム
２６４……ロッキング面
２６６……ラッチング舌部
２７４……唇縁
３２３……離隔部
３４６……コンセント平板
３５２……衝止突起
３６３……組込み境界面
３６４、３６８……接点ビーム
４２８……ケーブルプラグ突起
４５０、４５２……スロット開口
４５６……ケーシング
４５８……ハブ
４６２……間隙
４６４……対向舌部
４６６……スロット凹所
４６８、４７４……ロッキングバー
４８０……溝
４８４……穴
４８６……翼
４９０……レール
４９２……柱突起
４９６……母線
４９８……アーム
５００……母線端子接点
５１０……クリップ
５１２……クリップ側壁
５１６……翼タブ
５１８……ひじ形部

Claims (4)

1. 少なくとも1つの交流電力スペード端子（４１４）と複数の導電性プラグ接点（１０）とを有する絶縁性ハウジング（４０２）であって、前記少なくとも１つの各交流電力スペード端子（４１４）は、それらの間に中間スペース（４２６）を形成する１対の離間した壁（４１８、４２０）と、交流電力ケーブルの対応する離脱可能な接点と結合するためのケーブルプラグ突起（４２８）とを有し、前記各ケーブルプラグ突起（４２８）は、１対の対向するカンチレバービーム（４３０、４３２）を有し、この１対の対向するカンチレバービーム（４３０、４３２）のそれぞれは、前記ケーブルプラグ突起（４２８）が前記交流電力の対応する離脱可能な接点と結合するときにこのケーブルプラグ突起（４２８）のスプリングのような効果を与える弧状部を有するものと；
   前記絶縁性ハウジング（４０２）と結合するとともに、各ケーブルプラグ突起（４２８）をカバーする覆い（４３８）と；
   を有することを特徴とするコンセント電気コネクタ（４００）。
2. 前記各プラグ接点（１０）は、さらにその間に中間スペース（４６）を形成する１対の離間した壁（１２、１４）を有することを特徴とする前記請求項１記載のコネクタ（４００）。
3. 前記複数の導電性プラグ接点（１０）は、それぞれ１対の対向するカンチレバービームをなす前部突起（１６）と、対向する主側壁（１２、１４）と、この対向する主側壁（１２、１４）から延びる端子（３２、３４、３６、３８）とを有することを特徴とする前記請求項２記載のコネクタ（４００）。
4. 前記絶縁性ハウジング（４０２）は、さらにその中に、少なくとも１つの信号接点を有することを特徴とする前記請求項１記載のコネクタ。

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