JP4565399B2 - 電気コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、電気コネクタであって、その絶縁物ハウジングが、互いに対向する２つのハウジング側に、しかも一方の側に電気接触ピンを導入するための差込み開口を持ち、他方の側に少なくとも１つの電気導体の絶縁物のない端部を差込むための差込み開口を持っているものに関する。ピン側にコネクタはピン締付け接触子を持ち、従って印刷回路板の接触ピン又はその他の相手接触子の接続接触ピン上にコネクタをはめることができ、導体側にコネクタが、接続すべき各電気導体のために、板ばねを持つ板ばね締付け接続部を持ち、板ばねが導体差込み方向に電気導体へ向かって斜めに延び、そのばね端部により、差込まれる電気導体の絶縁物のない端部を締付け固定するものに関する。
この形式の電気コネクタは既に１９７６年に英国特許第１５２８９９３号明細書に記載されている。これらのコネクタは、そこでは２つの単極コネクタから成る２極コネクタとして紹介され、これらの単極コネクタは絶縁物から成る共通なハウジング内に設けられているので、２極のブロックハウジングコネクタは、平行に位置する２つの接触ピンに関連して、プラグ−ソケット装置として理解することができる。英国特許第１５２８９９３号明細書によれば、コネクタを接触ピン上にはめるため、ブシュ締付け接触子が設けられて、必要な場合コネクタを再び接触ピンから引抜くことができるように、この締付け接触子が構成されている。同様に、コネクタの他方の側に存在する電気導体用板ばね接続部も、必要な場合再び開くことができるようにされ、そのため板ばね締付け接続部の板ばねが、工具により押し戻されるので、電気導体をコネクタから再び引出すことができる。
この形式の別のコネクタが欧州特許出願公開第０７３５６１６号明細書から公知である（その図１８及び１９参照）。このコネクタは、「電気差込みコネクタ」と称され、印刷回路板のろう着けされる接触ピン上にはめることができ、チューリップ状に弾性変形するブシュ締付け接触子のため、接触ピンから再び引抜き可能である。コネクタの他方の側には、電気導体用の板ばね締付け接続部があり、（英国特許第１５２８９９３号明細書におけるように）分離可能な板ばね締付け接続部として構成されている。
前記の両方のコネクタは、そのピン締付け接触子及びその導体締付け接続部の全体が１片のばね鋼板から製造され、このばね鋼板がピン側でブシュ締付け接触子となるように変形されており、導体側で一体化される電気導体用板ばね締付け接続部を形成している。両方の側の間で、ばね鋼板が通電機能を引受けるので、材料選択の際、ばね鋼板の利用可能な通電能力も考慮せねばならず、これがばね鋼板の材料費に表れる。
前記の両方のコネクタは、その構成に関して、ピン締付け接触子と導体締付け接続部が互いに充分離れて設けられるように構成されているので、両方の側が互いに邪魔することがない。これらの公知のコネクタの絶縁物ハウジングは、適当に大きく設計されている。
本発明の課題は、一層安価に製造され、更にその大きさが著しく減少可能であり、従って狭い場所でも２極又は多極コネクタとして使用できる、前記の種類のコネクタを提供することである。
この課題を解決するため本発明によれば、コネクタの絶縁物ハウジングが、接続すべき各電気導体のために接続空間を持ち、接触ピンと電気導体の軸線方向長さが重なるように、接触ピンと電気導体が、ほぼ平行な向きで横に並んで接続空間へ差込み可能である。その際接触ピンが接続空間内に位置を固定されて保持され、これに反し電気導体は、構造的に許される移動範囲内でその導体軸線に対して直角に移動可能（なるべく平行に移動可能）であり、板ばね締付け接続部の板ばね端部が、接触ピンから遠い方にある電気導体の側に当接し、従って板ばねの締付け力が電気導体を接触ピンの方へ押付け、電気導体と接触ピンが軸線方向に重なる範囲において、電気導体と接触ピンとの間に、接触壁が位置しており、接続空間への差込み過程においてこの接触壁が、電気導体を導体軸線の方向に案内する。
本発明の１つの基本的な実施形態がある。
この実施形態では、電気導体が接触ピンと直接接触しているので、この実施形態は、電気導体と接触ピンとの間の通電のために、付加的な通電材料を必要としない。それは費用及び材料を節約する。コネクタのこの実施形態は、単線中実電気導体に対して好んで使用される。なぜならば、これらの電気導体は、板ばね締付け接続部を前もって開くことなく、コネクタの接続空間へ差込み可能だからである。
本発明によれば、多線可撓導体をコネクタの接続空間へ導入する前に、板ばね締付け接続部を開くことができる。電気導体と接触ピンが軸線方向に重なる範囲において、電気導体と接触ピンとの間に、接触壁が位置しており、接続空間への差込み過程においてこの接触壁が、電気導体を導体軸線の方向に案内し、接触壁は、電気導体を、なるべく接触壁の方へ開く底側導体捕捉ポケットの中まで案内する。この接触壁案内により、多線可撓導体の個々の線の望ましくない裂開が回避される。接触壁は、構造的に許される移動範囲において、電気導体に対して直角にかつ電気導体と一緒に接触ピンの方へ移動可能であり、従って電気導体が接触壁に直接接触し、接触壁が接触ピンに直接接触する（請求項２）。
前記の特徴を持つコネクタは極めて安価に製造される。新しいコネクタでは、板ばね締付け接続部を形成するためにのみ、小さい１片のばね鋼板しか使用されない。このために必要な材料使用は、特に板ばね締付け接続部の板ばねがコネクタの絶縁物ハウジングに支持されている時に、著しく減少することができる。これに関して請求項７は、板ばね締付け接続部が、板ばね締付け脚及び板ばね止め脚を持ちかつＵ字状に曲げられた双脚板ばねから成り、板ばね止め脚が、絶縁物ハウジングとの係合により、コネクタの絶縁物ハウジングに固定されていることを提案する。
コネクタの大きさの減少に関して、本発明の教示によれば、コネクタへ差込まれる接触ピンと電気導体の軸線方向長さが重なっている。電気導体が底側終端壁の所までコネクタの接続空間へ差込まれ、従って電気導体の端部が接触ピン又はその他の接続ピンの足点へ近づけられていることによって、この重なりを最大にすることができる。この最大重なりによって、コネクタの全高が電気導体の差込み深さよりあまり大きくないようにすることができる。
新しいコネクタは、１極当たり１つ又は２つの電気導体用接続空間を持つことができ、その際請求項３によれば、接触ピンが両方の接続空間の中間に位置し、両方の接続空間に接触ピンとして用いられると、２つの接続空間を持つコネクタに対して、１つの接触ピンで充分である。
本発明によるコネクタは、原理的に実際によく使われているあらゆる接触ピン及び／又は接続ピン上にはめることができる。本発明の請求項４は、接触ピンの頭部が絶縁物被せ部によりコネクタの絶縁物ハウジング内に正確に位置を固定されていることを推奨する。使用される接触ピンのこの位置の正確さは、接触ピンへの電気導体の接触を改善する。
接触ピンの位置の正確さという同じ目的に、請求項５が役立ち、それによれば、接触ピンの基部が、側方支持片によりコネクタの絶縁物ハウジングに対して位置を固定されて保持さている。
コネクタの絶縁物ハウジング内に正確に位置を固定されて保持される接触ピンは、更に加工する業者の希望に応じて、既に新しいコネクタの製造業者によりコネクタのそれぞれの接続空間へ差込むことができるので、更に加工する業者は、基部側で突出する接触ピンを持つコネクタを、例えば印刷回路板のろう着け開口へ直接挿入してろう着けすることができる。
頭部の下に突出部を持ち、この突出部の垂直線が接触ピンの縦軸線に対して直角に延びている接触ピンを使用するのが有利である（請求項６参照）。その場合接触ピンの縦軸線の方向に延びる電気導体の接触線に関連して、前記の線の交差点に、高い比面圧を持つ点状接触が行われ、それによりこの接触点における通電が改善される。
図面により本発明の実施例が以下に説明される。
図１は、本発明によるコネクタの断面図を、印刷回路版４にろう着けされている接触ピン３上にはめられた状態で示している。接触ピン３は突出部５を持ち、絶縁物被せ部６により正確な位置で絶縁物ハウジング８の接続空間７内に保持されている。
電気導体９は上側からコネクタへ差込まれる。コネクタの接続空間７内には、接触ピン３及び電気導体９が横に並んで設けられ、その軸線方向長さが重なっている。突出部５により、接触ピン３が電気導体９に直接接触しているので、接触ピンと電気導体との間に直接の通電が行われる。
電気導体９は、図１のハウジングが示すように、板ばね１１のばね力（締付け力）により、左方の接触ピン３へ向かって移動可能である。移動は、構造的に許される移動範囲１０内で行われる。それにより、電気導体９がそのつど使用される接触ピンに常に確実に当接するのが保証される。
コネクタに組込まれる板ばねは、１片のばね鋼板からＵ字状に製造され、板ばねは締付け脚１１と板ばね止め脚１２とを持っている。板ばねは、その頭部弧１３及び止め脚１２により、絶縁物ハウジング内に位置を固定されて保持されている。
コネクタの絶縁物ハウジングには、通常のように試験開口１４が設けられている。絶縁物ハウジングに絶縁物から成る押しボタンを設け、必要な場合板ばね締付け脚１１を電気導体９から押し離すため、手で操作することができるので、電気導体９の締付けを解除して、電気導体をコネクタから引出すことができる。絶縁物ハウジングにある操作開口を通して工具（例えばねじ回しの刃）を板ばね締付け脚１１へ近づけることによっても同じ結果が得られる。
図２は、斜視図で、絶縁物から製造されるブロックハウジング１５を持つ本発明による多極コネクタを示している。ブロックハウジングへ全体を組込まれる５つの単極コネクタは、同じ構造で、それぞれ図１の実施例に一致している。これらは交互に左右に配置されている。
図３は、多線可撓導体１７の接続のため特別な特徴を持つ接続空間１６を有する単極コネクタの断面の斜視図を示す。接続空間１６は、その左側で接触壁１８に終わっており、この接触壁１８は可撓導体１７と接触ピン１９との間に位置し、構造的に許される移動範囲２０内で電気導体１７の導体軸線に対して直角にこれと共に移動可能で、接触ピンと接触壁と可撓導体との良好な電気的接触を保証する。接触壁１８は、差込み過程において接触壁の方へ開く底側の導体捕捉ポケット２１の中まで可撓導体１７を案内し、それにより、差込み過程において多線可撓導体１７の個別線が裂開するのを防止する。板ばね２２と接触壁１８との間の導体締付け個所は、電気導体１７の接続及び釈放のため開くことができ、そのために、ねじ回しの刃が操作開口２３を経て接続空間１６へ導入され、ねじ回しの刃により、電気導体１７から板ばね２２が離される。２４の所に通常の試験開口が設けられている。
図４は、図１によるコネクタと対比可能なコネクタを示しているが、接続空間へ差込まれる接触ピン２５は下部支持片２６を持ち、この支持片２６がコネクタの絶縁物ハウジングの方へ向けられて、接続空間内における接触ピン２５の位置の正確さを改善する。
図５は、本発明による単極コネクタを断面図で示し、このコネクタは２つの電気導体２７及び２８用の２つの接続空間を持ち、電気接続を行うためただ１つの接触ピン２９上へはめることができる。接触ピン２９は、その縦軸線に対して面対称に形成され、従って接触ピンとして両方の接続空間に用いられる。接触ピン２９は両側にそれぞれ支持片３０を持ち、これらの支持片３０がコネクタを接触ピン上へ正しい位置ではめるのを保証する。
通常の場合コネクタは、印刷回路板の接触ピン又は（例えば電気器具にある）その他の相手接触子の接続−接触ピン上へはめられる。これは電気導体をコネクタに接続する前又は後に選択的に行うことができる。必要な場合、例えばコネクタに接続される部品の故障の場合、コネクタを接触ピンから抜き取り、（例えば故障した部品とこの部品に接続されるコネクタから成る）完全な部品群を、新しい部品群と交換するのが、作業技術的に有利である。
実際には、コネクタを接触ピンから抜き取らないことを望まれる新しいコネクタのための使用事例もあり、即ち接触ピンのために抜取り阻止片があるので、接触ピンをコネクタの接続空間から抜き取ることができない。これが図６〜８に示されている。
図６は、図４と対比可能であるが付加的に接触ピン用抜き取り阻止片を持つコネクタを示し、この実施例では、接触ピンは逆鉤係止片３１の形で、コネクタの絶縁物ハウジングの対応する凹所内で有効である。
図７及び８は、２つのコネクタが一緒に１つの電気差込みコネクタとして使用可能であるように絶縁物ハウジングを構成されかつ形成されているコネクタを示している。基本構造においてコネクタ３２及び３３は図４による実施例と対比可能であるが、左に示すコネクタ３２では、（両方のコネクタに共通な）接触ピン３４が、抜き取り阻止片３５により絶縁物ハウジング３６内に固定され、これに反し右に示すコネクタ３３では、絶縁物ハウジング３７は、（両方のコネクタに対して共通な）接触ピン３４から抜き取り可能であり、それにより図示した電気差込みコネクタを開くことができる。
図９〜１５は、本発明の教示によるコネクタの２つの使用例を示し、これらのコネクタは差込み可能な接続コネクタとしても非常によく使用可能であり、印刷回路板にろう着けされている曲げられた接触ピン上へはめることができる。
図１１は、曲げられた長い接触ピン３９及び曲げられた短い接触ピン４０がそれぞれずれた配置でろう着けされている印刷回路板３８を示し、ずれた配置により、印刷回路板８における接触ピンのろう着け個所が、故障のない充分な相互間隔を持つようにすることができる。
曲げられた接触ピン上にはめることができるコネクタは、図９及び１０に断面図で示されている。図１２及び１３は、共通な絶縁物ブロックハウジング内にある６極コネクタ４１としてのコネクタを示している。図１１及び１２は、印刷回路板３８の曲げられた接触ピン３９，４０上へはめる前の６極コネクタ４１を示している。図１３は、はめた後の同じ６極コネクタ４１を示している。
図１４は、本発明による６極コネクタ４４が、問題なくただ１回の差込み過程で、安定器及び電灯への必要なすべての導体接続を行うことができるように（図１５参照）、電灯用安定器４３のハウジングへ組込まれている接触ピン付き印刷回路板４２（図１１の印刷回路板３８に一致する）を示している。
本発明によるコネクタの第１実施例を断面図で示す。 第１実施例の断面を斜視図で示す。 第２実施例の断面を斜視図で示す。 第３実施例を断面図で示す。 第４実施例を断面図で示す。 コネクタハウジングからの接触ピンの抜き取り阻止部を持つ第５実施例の断面図を示す。 コネクタハウジングからの接触ピンの抜き取り阻止部を持つ第６実施例の断面図を示す。 第６実施例の断面の斜視図を示す。 本発明によるコネクタの第７実施例を断面図で示す。 第７実施例を異なる断面図で示す。 第７実施例の印刷回路板を斜視図で示す。 第７実施例のコネクタを示す。 第７実施例の印刷回路の接触ピン上へはめられたコネクタを斜視図で示す。 コネクタを安定器に組込む前の第７実施例のコネクタを斜視図で示す。 安定器に組込まれた第７実施例のコネクタを示す。
符号の説明
３，１９，２５，２９，３４，３９，４０ 接触ピン
４ 印刷回路板
７，１６ 接続空間
８，１５ 絶縁物ハウジング
９，１７，２７，２８ 電気導体
１０，２０ 移動範囲
１１，２２ 板ばね

Claims (7)

  1. 電気コネクタであって、
    その絶縁物ハウジングが、互いに対向する２つのハウジング側に、しかも一方の側に電気接触ピンを導入するための差込み開口を持ち、他方の側に少なくとも１つの電気導体の絶縁物のない端部を差込むための差込み開口を持ち、
    ピン側にコネクタがピン締付け接触子を持ち、従って印刷回路板の接触ピン又はその他の相手接触子の接続接触ピン上にコネクタをはめることができ、
    導体側にコネクタが、接続すべき各電気導体のために、板ばねを持つ板ばね締付け接続部を持ち、板ばねが導体差込み方向に電気導体へ向かって斜めに延び、そのばね端部により、差込まれる電気導体の絶縁物のない端部を締付け固定するものにおいて、
    コネクタの絶縁物ハウジングが、接続すべき各電気導体のために接続空間（１６）を持ち、接触ピン（１９，２５，２９，３４，３９，４０）と電気導体（１７，２７，２８）の軸線方向長さが重なるように、接触ピンと電気導体が、ほぼ平行な向きで横に並んで接続空間へ差込み可能であり、
    接触ピンが接続空間内に位置を固定されて保持され、これに反し電気導体は、構造的に許される移動範囲（２０）内でその導体軸線に対して直角に移動可能であり、
    板ばね締付け接続部の板ばね端部が、接触ピンから遠い方にある電気導体の側に当接し、従って板ばね（２２）の締付け力が電気導体を接触ピンの方へ押付け、
    電気導体（１７）と接触ピン（１９）が軸線方向に重なる範囲において、電気導体（１７）と接触ピン（１９）との間に、接触壁（１８）が位置しており、接続空間（１６）への差込み過程においてこの接触壁（１８）が、電気導体を導体軸線の方向に案内する
    ことを特徴とする、コネクタ。
  2. 接触壁が、構造的に許される移動範囲（２０）において、電気導体に対して直角にかつ電気導体と一緒に接触ピン（１９）の方へ移動可能であり、従って電気導体が接触壁に直接接触し、接触壁が接触ピンに直接接触する
    ことを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
  3. コネクタが２つの接続空間を持ち、
    接触ピン（２９）が両方の接続空間の中間に位置し、両方の接続空間に接触ピンとして用いられる
    ことを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
  4. 接触ピンの頭部が絶縁物被せ部（６）によりコネクタの絶縁物ハウジング内に正確に位置を固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
  5. 接触ピンの基部が、接触ピンに形成される支持片（２６，３０）によりコネクタの絶縁物ハウジングに対して位置を固定されて保持されていることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
  6. 接触ピンがその頭部の下に突出部（５）を持ち、この突出部の垂直線が接触ピンの縦軸線に対して直角に延び、突出部が接続すべき電気導体の方へ突出しており、
    板ばね締付け接続部の板ばね端部が、ほぼ突出部の高さで電気導体に当接している
    ことを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
  7. 板ばね締付け接続部が、板ばね締付け脚（１１）及び板ばね止め脚（１２）を持ちかつＵ字状に曲げられた双脚板ばねから成り、
    板ばね止め脚が、絶縁物ハウジングとの係合により、コネクタの絶縁物ハウジングに固定されている
    ことを特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
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