JP5183753B2 - ばね螺旋を有する円形コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は電気コネクタを対象とするものであり、特に編み電気コネクタ（ｗｏｖｅｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）及びそれらの製造に用いられる方法を対象としている。
電気システムの構成要素は、機能システム全体を形成するために、電気コネクタを用いて相互接続する必要がある場合がある。こうした構成要素は、システムのタイプによって大きさ及び複雑さが異なることがあり、また多くのものは電源への接続を必要とする。そのような電力コネクタの実例が、現在は本明細書の譲受人に譲渡され、その全体を参照によって本明細書に援用する米国特許出願公開第２００４／０２１４４５４号に示されている。
米国特許出願公開第２００４／０２１４４５４号
一つの観点において、本発明は多接点電気コネクタに関する。多接点電気コネクタは、第１の区画及び隣接する第２の区画を含む複数の隣接する区画を画定する導電性ワイヤであって、第１の区画が、複数の山及び谷を備える第１の区画の第１の部分、並びに複数の谷及び山を備える、第１の区画の第１の部分に続く第１の区画の第２の部分を有し、第１の区画の第２の部分は折り返されて第１の区画の第１の部分に隣接し、それによって、第１の区画の第１の部分の複数の山及び谷が、第１の区画の第２の部分の複数の谷及び山とそれぞれ整列して、複数の区画の第１の区画内に複数の通路を画定しており、第１の区画の第２の部分は、隣接する第２の区画の第１の部分に続いており、第２の区画の第１の部分が複数の山及び谷を備え、第２の区画の第１の部分に続く第２の区画の第２の部分が複数の谷及び山を備え、第２の区画の第２の部分は折り返されて第２の区画の第１の部分に隣接し、それによって、第２の区画の第１の部分の複数の山及び谷が、第２の区画の第２の部分の複数の谷及び山とそれぞれ整列して、複数の区画の第２の区画内に複数の通路を画定している導電性ワイヤと、相手側コネクタに接続されたときに複数の山を付勢して相手側コネクタと接触させるように複数の通路の中に配設される付勢要素とを含む。
他の観点において、本発明は電気コネクタに関する。電気コネクタは、第１の区画及び隣接する第２の区画を含む複数の隣接する区画を画定する導電性ワイヤであって、第１の区画が、複数の山及び谷を備える第１の区画の第１の部分、並びに複数の谷及び山を備える、第１の区画の第１の部分に続く第１の区画の第２の部分を有し、第１の区画の第２の部分が折り返されて第１の区画の第１の部分に隣接し、それによって、第１の区画の第１の部分の複数の山及び谷が、第１の区画の第２の部分の複数の谷及び山とそれぞれ整列して、複数の区画の第１の区画内に複数の通路を画定し、複数の区画が円周のまわりに配設されて実質的に円筒形状を形成し、隣接する区画が、１つの区画の通路のそれぞれが隣接する区画の通路のそれぞれからオフセットされるように、互いに長手方向にオフセットされている導電性ワイヤと、相手側コネクタに接続されたときに複数の山を付勢して相手側コネクタと接触させるように複数の通路の中に配設される螺旋形の付勢要素とを含む。
異なる観点において、本発明は電気コネクタに関する。電気コネクタは、第１の区画及び隣接する第２の区画を含む複数の隣接する区画を画定する導電性ワイヤであって、第１の区画が、複数の山及び谷を備える第１の区画の第１の部分、並びに複数の谷及び山を備える、第１の区画の第１の部分に続く第１の区画の第２の部分を有し、第１の区画の第２の部分は折り返されて第１の区画の第１の部分に隣接し、それによって、第１の区画の第１の部分の複数の山及び谷が、第１の区画の第２の部分の複数の谷及び山とそれぞれ整列して、複数の区画の第１の区画内に複数の通路を画定しており、複数の区画は弧状の円周のまわりに配設されて、弧のまわりに配設された複数の通路を有する実質的に弓形の形状を形成する導電性ワイヤと、相手側コネクタに接続されたときに複数の山を付勢して相手側コネクタと接触させるように隣接する通路の中に配設される弓形の付勢要素とを含む。
他の観点において、本発明は電気コネクタを形成する方法に関する。この方法は、第１の区画及び第２の区画を有する導電性ワイヤを提供する段階と、形成工具を用いてワイヤの第１の区画を塑性変形させて、少なくとも１つの第１区画通路を画定する段階と、同じワイヤについて、形成工具を用いてワイヤの第２の区画を塑性変形させて、少なくとも１つの第２区画通路を画定する段階と、第１及び第２の区画を互いに横方向に隣接するように配置して、少なくとも１つの第１区画通路が少なくとも１つの第２区画通路と全体的に整列するようにする段階と、負荷要素を、隣接する区画の通路を通して挿入する段階とを含む。
本発明の様々な実施例は、ある特定の利点をもたらす。本発明のすべての実施例が同じ利点を共有するわけではなく、また共有する実施例もすべての条件下で利点を共有するわけではない。
本発明の他の特徴及び利点、並びに本発明の様々な実施例の構造を、添付図面を参照して以下に詳しく説明する。
添付図面は、一定の縮尺で描くことを意図したものではない。図中、様々な図に示される同一の又はほぼ同一の構成要素はそれぞれ、同じ数字で表されている。見やすくするために、すべての図面においてすべての構成要素に符号が付けられているわけではない。
例示的な一実施例によるコネクタの一部の概略的な拡大断面図である。 例示的な一実施例によるコネクタの一部の概略的な拡大断面図である。 編みコネクタの実施例の各部分の斜視図である。 編みコネクタの実施例の各部分の斜視図である。 編みコネクタの実施例の各部分の斜視図である。 例示的な一実施例による編み電力コネクタの斜視図である。 例示的な一実施例による面板なしの図３の編みコネクタ要素の斜視図である。 例示的な一実施例による面板付きの図３の編みコネクタ要素の斜視図である。 例示的な一実施例による、図３のコネクタ要素と共に使用する相手側コネクタ要素の斜視図である。 例示的な一実施例による、さらに他の編み電力コネクタの斜視図である。 別の編み電力コネクタの斜視図である。 別の編み電力コネクタの斜視図である。 種々の形の１つのコネクタの概略的な断面図である。 種々の形の１つのコネクタの概略的な断面図である。 種々の形の１つのコネクタの概略的な断面図である。 例示的な一実施例による平坦な構成の連続するワイヤ・フォームの斜視図である。 図９ａの連続するワイヤ・フォームの側面図である。 オフセットされた平坦な構成の連続するワイヤ・フォームの概略的な斜視図である。 例示的な一実施例に従って形成された、湾曲領域を有する連続するワイヤ・フォームの側面図である。 例示的な一実施例に従って形成された、湾曲領域を有する連続するワイヤ・フォームの側面図である。 図１０ｂの連続するワイヤ・フォームの斜視図である。 例示的な一実施例による負荷要素の斜視図である。 図１１ａの負荷要素の平面図である。 他の例示的な実施例による負荷要素の平面図である。 他の例示的な実施例による二重の負荷要素の斜視図である。 他の例示的な実施例による二重の負荷要素の斜視図である。 例示的な一実施例による螺旋状の負荷要素の斜視図である。 コネクタの端部の断面図である。
本発明の各観点は、従来技術のコネクタの不都合を克服することができる電気コネクタを提供する。本発明はまた、コネクタを製造する方法を対象にしている。先に参照した米国特許出願公開第２００４／０２１４４５４号に論じられているように、電気的な構成要素に電力を供給するためのコネクタは、通路をもたらす山及び谷を伴って形成される１組の導電性ワイヤを含み、その通路を通して負荷ファイバが配設される。導電性ワイヤを付勢してコネクタと係合させることができるように、任意の適切な張力付与装置を用いて、負荷ファイバに張力を加えることが可能である。図１Ａ及び１Ｂに概略的に示すように、弾性の非導電性要素８８に矢印９３Ａ及び９３Ｂの方向に張力を加えて導電性要素に所定の張力を与えることが可能であり、非導電性要素は、導体９０と相手側接点９６の間に所定の接触力を与えることができる。
図１ａに示す実例では、非導電性要素８８が相手側導体９６の面９９に対してある角度９５を形成し、導体９０を相手側接点９６に押し付けるように、非導電性要素８８に張力を加えることができる。この実施例では、２つ以上の導体９０を相手側導体９６に接触させることができる。或いは、図１ｂに示すように、単一の導体９０を任意の単一の相手側導体９６と接触させて、先に論じた電気的な接触を設けることができる。先の実例と同様に、非導電性要素８８は矢印９３ａ及び９３ｂの方向に張力を加えられ、導体９０の両側で相手側接点９６の面に対してある角度９７を形成する。
編み体を構成する導体及び非導電性の絶縁ファイバはきわめて細くすることが可能であり、例えば約０．００２５４ｍｍ（０.０００１インチ）〜約０．５０８ｍｍ（０.０２０インチ）の範囲内の直径を有し、したがって、編み構造体を用いて、きわめて高い密度のコネクタを実現可能にすることができることを理解されたい。先に論じたように、編み導体は局所的にコンプライアント（従順的）であり、摩擦に打ち勝つのにエネルギーをほとんど費やさなくてもよく、したがって、コネクタを相手側コネクタ要素と係合するのに、コネクタが比較的低い垂直力しか必要としないようにすることができる。これによって、コネクタ要素を相手側コネクタ要素と係合させるときに導体の破損又は屈曲が生じる可能性が低減されるため、コネクタの耐用寿命を高めることもできる。
本明細書において論じられるように、編まれた又は負荷要素と撚り合わされた導体を利用することにより、電気コネクタ・システムに特定の利点をもたらすことができる。設計者は常に、（１）より小さい電気コネクタ、及び（２）最小限の電気抵抗を有する電気コネクタを開発するために努力している。本明細書に記載される編みコネクタは、これらの問題の両方に利点をもたらすことができる。組み立てられた電気コネクタの全電気抵抗は、一般にコネクタの雄側の電気抵抗特性、コネクタの雌側の電気抵抗特性、及びコネクタのこれら２つの側の間にあるインターフェースの電気抵抗の関数である。電気コネクタの雄側と雌側の両方の電気抵抗特性は、一般にそのそれぞれの電気導体の物理的形状及び材料特性に依存する。例えば、雄側コネクタの電気抵抗は通常、その（１つ又は複数の）導体の断面積、長さ及び材料特性の関数である。こうした導体の物理的形状及び材料の選択は、電気コネクタの負荷容量、大きさの制約、構造上及び環境上の問題、並びに生産能力によって決まることが多い。
電気コネクタの他の重要な要素は、低く安定した分離可能な電気抵抗インターフェース、すなわち電気接触抵抗を得ることである。ある特定の負荷領域における導体と相手側導体の間の電気接触抵抗は、２つの導電性の面の間に加えられる垂直接触力の関数とすることができる。図１ｂによって理解することができるように、編みコネクタの垂直接触力Ｆは、負荷要素８８によって加えられる張力Ｔ、負荷要素８８と相手側導体９６の接触合わせ面との間に形成される角度９７、及び張力Ｔが作用している導体９０の数の関数である。張力Ｔ及び／又は角度９７が増大すると、垂直接触力Ｆも増大する。さらに所望の垂直接触力Ｆについて、所望の垂直接触力を発生させることができる様々な張力Ｔ／角度９７の組み合わせが存在し得る。合わせ面９６は全体的に平坦なものとして示されているが、例えば相手側コネクタが円形断面を有するプラグとして形成される場合には湾曲部とするなど、面を任意の適切な形状にすることが可能である。
図２ａ〜ｃは、（１つ又は複数の）導体３０２を負荷要素３０４の上にどのように編むことができるかについて、いくつかの例示的な実施例を示している。図２ａ〜ｃの導体３０２は自己終結しており、またただ１つの導体３０２を示しているが、当業者には、図示した実施例の中に通常は追加の導体３０２が存在することが容易に理解されよう。図２ａは、まっすぐな編み体として配置された導体３０２を示している。導体３０２は第１の組みの山３６４及び谷３６６を形成し、それ自体の上に巻き戻り（すなわち自己終結し）、次いで、第１の組の山３６４及び谷３６６の隣に位置し、且つそれらからオフセットされた第２の組の山３６４及び谷３６６を形成する。第１の組からの山３６４及び第２の組からの谷３６６（或いは別法として、第１の組からの谷３６６及び第２の組からの山３６４）は、一緒にループ３６２を形成することができる。負荷要素３０４は、ループ３６２の中に配置する（すなわち、ループ３６２と係合させる）ことができる。図２ｂは、交差した編み体として配置された導体３０２を示している。図２ｂの導体３０２は、第１の組の山３６４及び谷３６６を形成し、それ自体の上に巻き戻り、次いで、第１の組の山３６４及び谷３６６と編み合わされ、且つそれらからオフセットされた第２の組の山３６４及び谷３６６を形成する。同様に、第１の組からの山３６４及び第２の組からの谷３６６（或いは別法として、第１の組からの谷３６６及び第２の組からの山３６４）は、一緒にループ３６２を形成することが可能であり、ループ３６２を負荷要素３０４によって占有することができる。示されるように、交差編みはすべての山及び谷において交互になっている。しかし、交差編みは１つおきの（又は一部の他の適切な複数の）山及び谷で行うことができるため、本発明はこの点に関して限定されない。
図２ｃは、４つの負荷要素３０４の上に交差して編まれた自己終結式の導体３０２を示している。図２ｃの導体３０２は、５つのループ３６２ａ〜ｅを形成する。特定の例示的な実施例では、（１つ又は複数の）負荷要素３０４が、導体３０２によって形成されるループ３６２のそれぞれの中に配置される。しかし、すべてのループ３６２が負荷要素３０４によって占有される必要はない。例えば図２ｃは、ループ３６２ｃが負荷要素３０４を含まない例示的な実施例を示している。所望の全体的な編み体の剛性（及び可撓性）を得るために、特定の導体３０２−負荷要素３０４の編み体の実施例の中に非占有ループ３６２を含むことが望ましい場合がある。編み体の中に非占有ループ３６２を有することによって、改善された動作及び製造上の利益をもたらすこともできる。例えば編み構造体を基部に取り付けるとき、編み体が相手側導体に対してわずかに不整合になる可能性がある。この不整合は、非占有ループ３６２の存在によって補償することができる。したがって、非占有ループを利用することにより、編み体の張力を最小限に保ちながら、より優れた導体／相手側導体の導電性を保証する編み構造体のコンプライアンスを得ることができる。また非占有ループ３６２を利用することによって、組み立て工程の間により大きい許容公差を可能にすることもできる。
様々な導体３０２−負荷要素３０４の編み形状の試験は、垂直接触力３１０と電気接触抵抗の間の関係を決定することによって実施することができる。図３を参照すると、ｙ軸３１４に表される様々な編みコネクタの実施例の全電気抵抗を、ｘ軸３１６に表される垂直接触力の範囲全体にわたって決定することができる。図３に表されるように、全体的な傾き３１８は、垂直接触力（ニュートン（Ｎ）単位）が増大すると、全電気抵抗（ミリオーム（ｍＯｈｍ）単位）の接触抵抗成分が全体的に低下することを示している。しかし、接触抵抗の低下は垂直接触力のある特定の範囲に及ぶだけであり、閾値の垂直接触力を超えてさらに増大しても、電気接触抵抗はそれ以上低下しないことが当業者には容易に理解されよう。換言すれば、傾き３１８は、ｘ軸３１６に沿って先へ進むほど平らになる傾向がある。
次いで図３のデータから、例えば、編みコネクタの電気接触抵抗を最小限に抑えるのに十分な垂直接触力（又はその範囲）を決定することができる。当業者には容易に理解されるように、現在入手することができる従来型の電気コネクタの大部分は、約０.３５〜０．５Ｎの範囲の、又はそれより高い垂直接触力で動作する。図３に表されるデータによって明らかになるように、編みコネクタ・システムの導体３０２上に複数の接触点を生成することにより、きわめて軽い負荷レベル（すなわち垂直接触力）を用いて、きわめて低く繰り返し可能な電気接触抵抗を発生させることが可能になる。図３のデータでは、例えば編みコネクタの実施例の多くについて、電気接触抵抗を最小限に抑えるのに約０.０２０〜０．０４５Ｎの垂直接触力で十分である可能性があることを示すことができる。したがって、そうした垂直接触力は、従来型の電気コネクタの垂直接触力の大きさの低下の程度を表している。
さらに、いくつかの電力コネクタの実施例では、コネクタの各導体３０２が隣接する（１つ又は複数の）導体３０２と電気的に接触する。導体３０２それぞれに沿って複数の接触点を設け、隣接する導体３０２の間の電気的な接触を確立することによって、多接点の編み電力コネクタの実施例では十分に負荷の釣り合いがとれることがさらに保証される。さらに、編みコネクタのそうした形状及び設計は、ただ１つの点の接続による障害を防止する。第１の導体３０２に隣接して配置された導体３０２が相手側導体３０６と電気的に接触している場合には、第１の導体３０２における負荷を隣接する導体３０２を介して相手側導体３０６に伝えることができるため、（第１の導体３０２の接触点が相手側導体３０６と接触していない可能性があるにもかかわらず）第１の導体３０２が障害を引き起こすことはない。
特定の例示的な実施例では、導体３０２は、０．００５〜０．２５４ｍｍ（０.０００２〜０.０１０インチ）の間、又はそれより大きい直径を有する銅又は銅合金（例えばＣ１１０銅、Ｃ１７２ベリリウム銅合金）のワイヤを含むことができる。或いは導体は、同等の長方形の断面寸法を有する平坦なリボン・ワイヤとすることができる。導体３０２は、酸化を防止又は最小限に抑えるために、例えばニッケルめっき又は金めっきなど、めっきすることも可能である。所与の編みコネクタの実施例に対して許容可能な導体３０２は、意図されたコネクタの所望の負荷容量、候補の導体３０２の機械的強度、候補の導体３０２を用いた場合に生じ得る製造上の問題点、及び例えば所望の張力Ｔなどの他のシステム要件に基づいて特定すべきである。電力回路５１２の導体３０２はハウジング５３０の背部を出て、終端接点、又は電力を電力コネクタ５００にそれを通して送達することが可能な他の導体要素に結合することができる。以下でさらに詳しく論じるように、電力回路５１２の負荷要素３０４は、最終的には導体３０２の接触点に行使される接触垂直力になる張力Ｔを伝えること又は与えることが可能である。例示的な実施例では、負荷要素３０４は、例えば付勢要素に結合されたナイロン、フルオロカーボン、ポリアラミド類及びパラアラミド類（例えばＫｅｖｌａｒ（登録商標）、Ｓｐｅｃｔｒａ（登録商標）、Ｖｅｃｔｒａｎ（登録商標））、ポリアミド類、導電性金属、並びに綿などの天然繊維を含むこと、又はそれらから形成することができる。ほとんどの例示的な実施例では、負荷要素３０４は、約０．２５４〜０．０５０８ｍｍ（０.０１０〜０.００２インチ）の直径（又は幅）を有する。しかし、特定の実施例において、高性能に設計された繊維（例えばＫｅｖｌａｒ）を使用するときには、負荷要素３０４の直径／幅を１８ミクロン程度に小さくすることができる。一実施例では、負荷要素３０４は非導電性材料で形成される。
図３〜５は、多接点の編み電力コネクタの例示的な実施例を示している。図３を参照すると、電力コネクタ８００は、編みコネクタ要素８１０及び相手側コネクタ要素８３０を含む。編みコネクタ要素８１０は、ハウジング８１２、面板８１４、電力回路８２７、帰路８２９及び終端接点８２２ａ、８２２ｂを備えている。電力回路８２７及び帰路８２９はそれぞれ、編みコネクタ要素８１０の背面に位置する終端接点８２２ａ、８２２ｂで終わる。位置調整用の孔８１６によって、相手側コネクタ要素８３０を編みコネクタ要素８１０に合わせることが容易になり、孔８１６は、面板８１４及びハウジング８１２の中に配設される。相手側コネクタ要素８３０は、ハウジング８３２、位置調整用のピン８３４、相手側導体８３８ａ、８３８ｂ（図５に示す）及び終端接点８３６ａ、８３６ｂを備えている。相手側導体８３８ａ、８３８ｂはそれぞれ、相手側コネクタ要素８３０の背面に位置する終端接点８３６ａ、８３６ｂで終わる。
図４ａ〜４ｂには、電力コネクタ８００の編みコネクタ要素８１０がさらに詳しく示されている。図４ａは、面板８１４が取り外された状態の編みコネクタ要素８１０を示し、図４ｂは、面板８１４が取り付けられた状態の編みコネクタ要素８１０を示している。図４ａによって理解されるように、位置調整用の孔８１６に加えて、編みコネクタ要素８１０は、面板８１４のハウジング８１２上への取り付けを容易にすることができる孔８１８も含む。編みコネクタ要素８１０はさらに、複数の負荷要素３０４及び複数の張力ばね８２４を含む。例示的な電力コネクタ８００では、編みコネクタ要素８１０の電力回路８２７側及び帰路８２９側に、異なる組の負荷要素３０４及び張力ばね８２４が利用される。電力回路８２７は、本開示の教示に従って、複数の負荷要素３０４上に編まれた複数の導体３０２を備えている。帰路８２９は、同様に複数の導体３０２を備えている。帰路８２９の導体３０２は、複数の負荷要素３０４上に編まれている。一実施例では、電力回路８２７及び帰路８２９の導体３０２は自己終結している。図示した例示的な電力回路８２７では、電力回路８２７の導体３０２はそれぞれ、４つの負荷要素３０４上に編まれ、帰路８２９の導体３０２はそれぞれ、４つの異なる負荷要素３０４上に編まれている。編みコネクタ要素８１０の電力回路８２７側の負荷要素３０４の端部は、張力ばね８２４に結合され、すなわち取り付けられる。特定の例示的な実施例では、編みコネクタ要素８１０の張力ばね８２４は、導体３０２及び負荷要素３０４から作製される編み体の外側を囲む。しかし、他の実施例では、張力ばね８２４が編み体を囲む必要はない。好ましい実施例では、例えば第１の負荷要素３０４が第１の張力ばね８２４に結合され、第２の負荷要素３０４が第２の張力ばね８２４に結合されるなど、負荷要素３０４はそれぞれ、別個の独立した張力ばね８２４に結合される。編みコネクタ要素８１０の帰路８２９側の負荷要素３０４の端部は、同様に独立した張力ばね８２４に結合される。負荷要素３０４を別個の張力ばね８２４に独立に結合することによって、電力コネクタ８００の電気的な接続能力の信頼性が向上し、障害に対する耐性が高まる。
図４ａ〜ｂの例示的な実施例に示すように、電力回路８２７の導体３０２は、対応する負荷要素３０４上に編まれると、内部に配設された空間８２６ａを有する編み管を形成する。対応する負荷要素３０４上に編まれると、帰路８２９の導体３０２は、内部に配設された空間８２６ｂを有する編み管を形成する。ほとんどの例示的な実施例では、編み管の断面は対称である。例えば編みコネクタ要素８１０などの特定の例示的な実施例では、編み管の断面は円形である。
図５は、図３の相手側コネクタ要素８３０を反対側の面から示している。図５を参照すると、相手側コネクタ要素８３０は、相手側導体８３８ａ、８３８ｂを含んでいる。相手側導体８３８ａ、８３８ｂはそれぞれ、相手側コネクタ要素８３０の背面に位置する終端接点８３６ａ、８３６ｂで終わる。特定の例示的な実施例では、相手側導体８３８ａ、８３８ｂは棒形（例えばピン形）であり、相手側導体８３８ａ、８３８ｂに沿って周方向に配設された接触合わせ面を有する。相手側導体８３８ａ、８３８ｂは、相手側導体要素８３０を編みコネクタ要素８１０に係合すると（或いは逆も同様である）、電力回路８２７及び帰路８２９の導体３０２と相手側導体８３８ａ、８３８ｂの接触合わせ面との間にそれぞれ電気的な接続を確立することができるように、適切な大きさ（例えば長さ、幅、直径など）に定められる。特定の例示的な実施例では、相手側導体８３８の直径は約０．２５４ｍｍ（０.０１インチ）〜約１０．１６ｍｍ（０.４インチ）の範囲である。
本明細書において論じてきたように、負荷要素３０４によって、導体３０２と相手側導体８３８の接触合わせ面との間の接触を確立し、維持することが可能である。例えば、相手側導体要素の８３０の相手側導体８３８ａが（編みコネクタ要素８１０の）電力回路８２７の空間８２６ａに挿入されると、相手側導体８３８ａは、電力回路８２７の導体３０２及び負荷要素３０４の編み体を半径方向に広げる。そうすると編み体は、この実例では張力ばね８２４に取り付けられた負荷要素３０４の端部が引っ張られて互いに近付くのに十分な程度まで広がる。これによって張力ばね８２４が弾性変形し、負荷要素３０４に張力が生成され、その結果、導体３０２の接触点に所望の垂直接触力が加えられる。同様に、相手側導体要素８３０の相手側導体８３８ｂが帰路８２９の空間８２６ｂに挿入されると、相手側導体８３８ｂは、帰路８２９の導体３０２／負荷要素３０４の編み体を半径方向に広げる。電力コネクタ８００の実施例では、張力ばね８２４の弾性変形によって負荷要素３０４内に引張荷重が生成及び維持され、編み体が広がると、負荷要素３０４は張力ばね８２４によって引っ張られ、したがって、張力がかかった状態に置かれる。しかし、以下で明らかになるように、特定の実施例では、負荷要素（付勢要素と呼ぶこともある）自体が必要な力を与えることが可能であるため、コネクタ・システムは、負荷要素内の引張荷重を生成及び維持するために、張力ばね、ばねマウント、ばねアームなどを利用する必要がない。
相手側コネクタ要素８３０が編みコネクタ要素８１０と係合されているとき、編みコネクタ要素８１０の面板８１４は、相手側導体８３８ａ、８３８ｂをそれぞれ編みコネクタ要素８１０の空間８２６ａ、８２６ｂと正確に整列させるのを助けることができる。面板８１４は、編みコネクタ要素８１０の編み体を保護する働きもする。相手側導体８３８ａ、８３８ｂの空間８２６ａ、８２６ｂへの挿入をさらに容易にするために、相手側導体８３８ａ、８３８ｂの端部を面取りすることができる。
棒形の相手側導体８３８を対応する管形の編み体と共に利用することによって、単位体積あたりの電気的な接触点の数の点から、電力コネクタ８００の空間効率を、例えば他のタイプの多接点の編み電力コネクタで一般的に実現可能なものよりも高めることができる。さらに、この配置の利用によって、編み体を囲む張力ばねをコンパクトに組み込むことが可能になり、それにより、そうした小さいパッケージ領域に対して、負荷をかけた状態で最大の撓みを伴う最長のばねが設けられる。さらに、棒形の相手側導体８３８ａ、８３８ｂの半径をきわめて小さくすることができるため、他の形状を有する編み電力コネクタ・システムに比べて、接触点に所望の垂直接触力を発生させるために負荷要素３０４内に必要な張力を低くすることが可能になる。こうした理由のために、電力コネクタ８００は、例えば電力コネクタ５００、６００の約２倍の出力密度を得ると同時に、同様の低い挿入力及び多数の冗長接点の数を維持することができる。
電力コネクタ８００は、電力回路８２７及び帰路８２９を含む。しかし本開示の教示によれば、他の実施例において、編みコネクタ要素は電力回路のみを備えることができる。したがって、いくつかの実施例では、編みコネクタ要素８１０の帰路８２９が、例えば電力回路８２７で置き換えられる。さらに他の実施例では、編みコネクタ要素は３つ以上の電力回路を含むことができる。そうした実施例はさらに、１つ又は複数の帰路を含むこともできる。編みコネクタ要素の中に配置された２つ以上の電力回路を有することによって、電力を分散させた形で電力コネクタを横断して運ぶことが可能になる。多重電力回路コネクタを使用することによって、コネクタの各電力回路を横断して伝えられる個々の負荷を（単一の電力回路の実施例に比べて）低くすると同時に、コネクタ全体で同様の全出力負荷容量を維持することが可能になる。
図６は、本開示の教示による多接点の編み電力コネクタの他の例示的な実施例を示している。図６の電力コネクタ９００は、編みコネクタ要素９１０及び相手側コネクタ要素９３０を含む。編みコネクタ要素９１０は、ハウジング９１２、任意選択の面板（図示せず）、複数の導体３０２、負荷要素３０４及び張力ばね９２４、並びに終端接点９２２を備えている。導体３０２は、編みコネクタ要素９１０の背面に位置する終端接点９２２で終わる電力回路８２７を形成する。負荷要素３０４の端部は、張力ばね９２４に取り付けられる。好ましい実施例では、負荷要素３０４はそれぞれ、別個の独立した張力ばね９２４に取り付けられる。導体３０２は負荷要素３０４上に編まれ、内部に配設された空間を有する編み管を形成する。しかし、コネクタ８００の編みコネクタ要素８１０とは異なり、編みコネクタ要素９１０は単一の編み体、例えば単一の編み管のみを含む。したがって、編みコネクタ要素９１０は単一の電力回路９２７のみを有し、編みコネクタ要素９１０は帰路を含まない。
相手側コネクタ要素９３０は、ハウジング９３２、相手側導体９３８及び終端接点９３６を含む。相手側導体９３８は、相手側コネクタ要素９３０の背面に位置する終端接点９３６で終わる。相手側導体９３８は棒形であり、その長さに沿って周方向に配設された接触合わせ面を有する。相手側導体９３８は、相手側導体要素９３０が編みコネクタ要素９１０に結合されると電力回路９２７の導体３０２と相手側導体９３８の接触合わせ面のとの間に電気的な接続を確立することができるように、適切な大きさに定められる。特に、相手側導体要素９３０の相手側導体９３８が編みコネクタ要素９１０の編み管の中心空間に挿入されると、相手側導体９３８は、導体３０２及び負荷要素３０４の編み体を半径方向に広げる。そうすると編み体は、張力ばね９２４に取り付けられた負荷要素３０４の端部が引っ張られて互いに近付くのに十分な程度まで広がる。これによって張力ばね９２４が弾性変形し、負荷要素３０４に張力が生成される。負荷要素３０４内に適当な量の張力が存在する状態では、電力回路９２７を構成する導体３０２の接触点に所望の垂直接触力が加えられる。
特定の実施例において、単一の電力回路９２７を有し、帰路のない電力コネクタ９００を、「電力ケーブル」から「バス・バー」へのコネクタとして用いることが可能である。しかし当業者には、電力コネクタ９００を様々な他のコネクタの用途に用いることが可能であることが容易に理解されよう。
編み電気コネクタは、１）通路をもたらすように第１の組のストランドを形成する行為、及び２）負荷要素をその通路に挿入する行為を含む工程によって製造することができる。成形されたストランドを導体に対して終端させることができ、また負荷要素の端部を終端させることができる。例示的な工程では、各ステップはこの順序で実施されるが、この点に関して本発明は限定されないため、各ステップを異なる順序で実施することができる。いくつかの実施例では、追加の処理を実施することもできる。例えばいくつかの実施例は、コネクタをハウジング内に装填する、及びコネクタの構造の品質試験を行うという追加の行為を含む。他の実施例では、これらの行為のいくつかを完全に省くことができる。
電力コネクタを製造するためにストランドを形成する例示的な一実施例が、先に参照した米国特許出願公開第２００４／０２１４４５４号に開示されている。簡潔に言えば、ストランドは様々な成形治具で個々の要素として成形される。次いで、個々の成形されたストランド又はセグメントは、図２ａ〜２ｃに示すように負荷要素と共に編まれ、電力コネクタを形成する。しかし以下に説明するように、ストランド又はセグメントを連続するワイヤから成形することが可能であり、したがってその場合、セグメントは互いに連続的に結合される。したがって一実施例では、編み電気コネクタを、隣接するセグメントを１つの連続部分として一緒に組み込む単一の比較的長いワイヤで構成することができるため、個々のストランド３０２（図２ａ〜２ｃ参照）を成形して切り取る必要がない。この点に関しては、個々のストランド３０２を別個に適切な方法で成形及び配向するときに製造上の問題が生じる可能性があるため、編み電気コネクタを連続するワイヤから成形して、処理に信頼性を付加することが有利である場合がある。さらに、編み電気コネクタを形成する共通のステップには、ワイヤを金及び／又は任意の他の適切な導電性材料でコーティングすることが含まれる。この点に関しては、めっきのために別個のストランド３０２を個々に位置決めすることが、厄介な仕事になる場合がある。結果として、編み電気コネクタを連続するワイヤから形成する場合には、隣接するセグメントが既に互いに接続されているため、導電性のワイヤ・フォームは「あらかじめ組み立てられた」状態になる。ただ１回のめっきステップは、ワイヤが適切に成形された後に引き続き実施することが可能であり、隣接するセグメントのすべてに対して、コーティング厚さを比較的均質にすることができる。連続するワイヤを適切な構成の隣接するセグメントに成形することについて、成形工程に関連するいくつかの実施例を以下に示す。
図７ａ及び７ｂは、様々な負荷要素を組み込んだコネクタの例示的な実施例を示している。連続するワイヤ１１００は、適切な負荷要素を収容する通路として構成された湾曲領域１１０４を有することができる。さらに、連続するワイヤは、接続フェルール１３０２と相互作用する働きをすることが可能な細長い領域１１０２を有することができる。この点に関して、細長い領域１１０２は、作製される接続部並びに強固な機械的取り付け部のための合わせ面を有することができる。
異なる実施例では、連続するワイヤ１１００の形状は、フェルールに挿入されるときに変化することができる。いくつかの実施例では、形成されたコネクタは、図８ａに示すように円筒形をとることができる。図８ｂに示す他の実施例では、フェルール１３０２から離れたところにあるコネクタへの入口が、フェルール１３０２に対してより近い位置におけるよりも大きい直径を有するようにすることができる。さらに他の実施例では、図８ｃに示すように、形成されたコネクタは砂時計の形をとることができる。
図９ａ及び９ｂは、付勢要素又はフェルールと係合する前の連続するワイヤ１１００の例示的な一実施例を示している。連続するワイヤ１１００は、単一の導電性ワイヤから合わせて形成された隣接する区画１１０８１、１１０８２、...、１１０８Ｎで構成され、それぞれのセグメントは、互いにすぐ隣に位置決めして整列させた２つの部分１１０９及び１１１０を含み、各部分の湾曲領域１１０４を通る通路を形成することができるようになっている。
図９ａは、やはり互いにすぐ隣にある複数の区画１１０８１、１１０８２、...、１１０８Ｎを示す、連続するワイヤ１１００の斜視図を示している。この点に関しては、どの区画も別の区画のすぐ隣に配置され、各部分の湾曲領域１１０４によって形成される通路がより長くなるようになっている。図９ａには、連続するワイヤ１１００の区画１１０８１の開始端１１０１も示されている。
図９ｂは、開始端１１０１と共に認識することができる、２つの部分１１０９及び１１１０で構成された、ただ１つの区画１１０８１を有する連続するワイヤ１１００の側面図である。様々な実施例において、連続するワイヤ１１００の各区画１１０８のそれぞれの部分１１０９及び１１１０は、細長い領域１１０２及び湾曲領域１１０４を有することができる。他の実施例では、湾曲領域１１０４はいくつかの山及び谷を形成することができ、細長い領域１１０２は実質的にまっすぐにすることができる。図９ｂに示すように、区画１１０８１は、部分１１０９及び部分１１１０で構成される。部分１１０９は、湾曲領域１１０４１１及び細長い領域１１０２１１を含む。部分１１１０も、湾曲領域１１０４１２及び細長い領域１１０２１２を含む。部分１１０９の湾曲領域１１０４１１はいくつかの山及び谷を有することが可能であり、それが延びて、フェルール１３０２に対する合わせ面を形成する比較的まっすぐな細長い領域１１０２１１になる。次いで、連続するワイヤ１１００は曲がって向きを変え、部分１１０９に隣接する部分１１１０を形成する。部分１１１０は、フェルール１３０２対する合わせ面を形成する細長い領域１１０２１２を含むことが可能であり、それが延びて、やはりいくつかの谷及び山を有する湾曲領域１１０４１２になる。
図９ｂに示すように、区画１１１０の細長い領域１１０２１２は、部分１１０９の細長い領域１１０２１１から距離Ｓの間隔を置くことができる。さらに、部分１１１０の湾曲領域１１０４１２の谷及び山はそれぞれ、部分１１０９の湾曲領域１１０４１１の山及び谷と整列して、連続するコネクタ１１００を貫通する任意の適切な数の通路１１０６を形成することができる。図９ａ及び９ｂに示す実施例では、４つの通路１１０６がコネクタ１１００を貫通してまっすぐに、形成されるワイヤに対して実質的に垂直な方向に延びている。連続するワイヤ１１００の湾曲領域１１０４によって、任意の適切な数の通路１１０６を形成することが可能であることを理解すべきである。この点に関して、連続するワイヤ１１００は、区画１１０８１及び１１０８Ｎを互いにきわめて近接して位置決めすることができるように実質的に円筒形に成形することが可能である。結果として、通路１１０６を互いに接続して円形の経路を形成することができる。前述したように、付勢要素を所望されるようにそれぞれの通路に挿入可能にすることができる。
本発明の他の観点では、任意の適切な角度の曲線によって山及び谷を形成することができる。いくつかの実施例では、湾曲領域１１０４１１及び１１０４１２について、山及び谷を、図９ｂによって示される正弦曲線形のように波状に湾曲させることができる。他の実施例において、山及び谷は、階段形のタイプとして直角に形成すること、或いは「Ｖ」及び／又は「Λ」の形の鋭い遷移部を含むことができる。
様々な実施例において、連続するワイヤ１１００を、図９ａに示すように、各区画が互いに隣接した平坦な状態のままにすることができる。他の実施例では、図７ａ及び７ｂに示すように、やはり各区画が互いに隣接した状態で連続するワイヤ１１００を巻き、実質的に円筒形にすることができる。
さらに例示的な実施例では、図９ｃに示すように、通路１１０７が形成済ワイヤと適切な角度をなす方向に延びることができるように、隣接する区画１１０８１、...、１１０８Ｎを互いにオフセットすることができるため、通路１１０７は形成済ワイヤに対して実質的に垂直な方向に延びなくてもよい。図９ｃでは、形成済ワイヤに対する垂直位置は、示される細い点線に平行な方向に従って定められる。この点に関して、連続するワイヤ１１００が平坦な形状であるときには、通路１１０７は形成済ワイヤと直角ではない角度をなすと考えることができる。
或いは、実質的に円筒形に巻かれ、区画１１０８１及び１１０８Ｎが互いにきわめて近接して位置決めされるとき、通路１１０７は螺旋形と考えることができる。図９ｃでは、平坦な構成であるとき、通路１１０７は二重矢印を有する太い点線に沿って延びる。結果として、螺旋状コイルとして形成された付勢要素を、通路１１０７を通して挿入可能にすることができる。様々な非限定的な実施例では、連続するワイヤ１１００の中に任意の数の通路１１０７が存在し得る。実際には、連続するワイヤ１１００の中にただ１つの通路が存在することが可能である。
図９ａ及び９ｂに示す連続するワイヤ１１００の形成に関して、本明細書では次に、どのように長い導電性ワイヤを処理し、前述のように通路が貫通する適切に形成された区画を有する適切な形状にするかについて、様々な実施例を説明する。多くの場合、各形状を形成することができ、またワイヤを適切な方法及び順序で巻くことができる。いくつかの実施例では、各形状が形成され、同時にワイヤが巻かれる。他の実施例では、最初に各形状が形成され、その後にワイヤが巻かれる。他の実施例では、ワイヤが巻かれ、その後に各形状が形成される。
連続するワイヤ１１００を形成することができる工程の例示的な一実施例では、ワイヤが巻かれるのと同時に各形状を形成することができる。この点に関しては、ばね又はワイヤの成形装置を多軸制御のサーボ機構と共に用いることができる。通常のワイヤ成形装置は、ワイヤを高い精度で切断、成形及び構成するようにカスタマイズされたダイ部品を含む、機械で操作されるアームを使用することに加えて、ワイヤを所望されるように巻くためのロータを実装している。連続するワイヤ１１００を成形するための装置を形成する適切なばねの一実例には、Ｓｉｍｃｏ ＣＮＣ−６２０装置が含まれる。ワイヤが制御可能に摺動して供給管から離れると、装置は、明確な連続するワイヤ１１００の形をもたらすことが可能な様々な不連続の曲げ動作を行うことができる。
図１０ａ及び１０ｂは、単一の導電性ワイヤから連続するワイヤ１１００を形成することができる工程の他の例示的な実施例を示している。この点に関しては、最初に各形状が形成され、その後にワイヤが巻かれる。
図１０ａは、細長い領域１１０２を伴うワイヤの湾曲領域１１０４の平面図であり、湾曲領域１１０４は任意の適切な技術によって形成される。いくつかの実施例では、湾曲領域１１０４は、１つ又はいくつかの心棒に巻き付けることによって形成することができる。他の実施例では、湾曲領域１１０４は、適切な曲げ工具、装置又はそれらの組み合わせを用いることによって形成することができる。この観点において、図１０ａは区画の１つの部分１１０９を示している。
図１０ｂは、各部分の湾曲領域１１０４を貫通する通路１１０６を備えたセグメントを形成するように、部分１１１０と整列させた部分１１０９の平面図を示している。この観点では、部分１１１０を所望されるように、任意の適切な方法で湾曲させて向きを変え、部分１１０９と実質的に整列させることができる。様々な実施例において、一方の部分を湾曲させて向きを変え、心棒に巻き付けることによってもう一方の部分と整列させることができる。他の実施例では、一方の部分を湾曲させて向きを変え、適切な曲げ工具、装置又はそれらの組み合わせを用いることによって、もう一方の部分と整列させることができる。
図１０ｃは、各部分の湾曲領域１１０４を貫通する通路１１０６をさらに長くするように、部分１１０９及び１１１０と整列させた第３の部分１１１１の斜視図を示している。前述したものと同様に、部分１１１１は湾曲させて向きを変え、適切に所望されるように部分１１０９及び１１１０と実質的に整列させることができる。この点に関しては、連続するワイヤ１１００の他の部分をそうした形で湾曲させ、各部分を互いに適切に隣接して整列させることが可能であることを理解することができる。様々な実施例において、図９ａに示すように平坦な連続するワイヤ１１００を所望されるように形成するために、適切な技術を用いて連続するワイヤ１１００を曲げる工程を繰り返すことができる。図９ｃに示すものに従って、所望されるように軸方向のオフセットを設けることもできる。
単一の導電性ワイヤから連続するワイヤ１１００を形成するためのさらに他の例示的な実施例では、最初にワイヤを巻き、次いで各形状を任意の適切な方法で形成することが可能である。この点に関しては、１本の長いワイヤを、区画のそれぞれに対して所望の長さに従って巻くことができる。各部分が適切に互いに隣接して位置決めされるようにワイヤを曲げると、それに応じて湾曲領域は、通路が形成されるように適切に成形される。様々な実施例において、任意の適切な工具、装置又はそれらの組み合わせを用いて、ワイヤの各部分の中に湾曲領域を成形することができる。
異なる観点では、連続するワイヤ１１００を任意の適切な導電性材料から製造することができる。いくつかの実施例では、連続するワイヤ１１００は、柔らかい銅、ベリリウム銅合金、又は任意の他の適切な形の銅から形成することができる。他の実施例では、連続するワイヤ１１００は、それだけに限らないが、白金、鉛、スズ、アルミニウム、銀、炭素、金、又はそれらの任意の組み合わせ若しくは合金など、適切な延性特性及び導電特性を有する任意の他の材料から形成することができる。
本発明の他の観点では、フェルール１３０２に挿入するために連続するワイヤ１１００を巻き、実質的に円筒形にすることができる。いくつかの実施例では、連続するワイヤ１１００を、適切な円筒形に成形するように心棒に巻き付けることができる。他の実施例では、連続するワイヤ１１００を、適切な円筒形に成形するように管の中に入れることができる。他の実施例では、コネクタのワイヤとフェルールの間の接触を高めるように、連続するワイヤの通路の中に付勢要素を位置決めすることができるため、付勢要素は、連続するワイヤ１１００を実質的に円筒形の輪郭を有する形状に成形することに寄与することもできる。
本明細書に図示及び記載される連続するワイヤ・フォームを製造するために使用されるワイヤ成形技術によって、必ずしも図９ａに示すような平坦なワイヤ・フォームがもたらされない場合があることを理解すべきである。その代わりに、選択される様々な製造工程によって、ワイヤ・フォームに弧又はうねりが与えられる可能性がある。後続のワイヤ・フォームの処理によって、ワイヤ・フォームを図９ａに示したものに似るように平坦化すること、又はワイヤ・フォームをさらに湾曲させて円形のコネクタにすることが可能である。したがって、このさらなる処理によって、そうした製造上の問題の影響を最小限に抑えることができる。
これまでに論じたように、また先に参照した米国特許出願公開第２００４／０２１４４５４号において論じられるように、導電性ワイヤは、非導電性の負荷ファイバと共に編むことが可能であり、負荷ファイバはその後、ワイヤのセグメントに対する接触力を生成するように張力を付与される。しかし、ワイヤのセグメントを付勢して合わせ面と接触させるための他の適切な配置を使用することができるため、本発明はこの点に関して限定されない。したがって他の観点では、接続特性の向上を可能にするために、１つ又は複数の付勢要素を、導電性ワイヤから形成された通路の中に配置することができる。付勢要素は、他の接続要素に合わせられると、導電性ワイヤに垂直接触力を与えることができる。したがって以下に説明するように、付勢要素は自立型の負荷要素とすることが可能であり、付勢要素自体が導電性ワイヤにばね力を与え、導電性ワイヤが相手側コネクタに適切な合わせ時の接触力を与える。したがって本明細書で使用するとき、「負荷要素」とは広義において、単独で又は他の要素と組み合わせて導電性ワイヤを付勢することができる任意の要素を指し、「付勢要素」とは、それ自体で導電性ワイヤに付勢を与えることができる要素を指す。したがってこの意味では、負荷要素は付勢要素を包含することができる。
異なる実施例では、付勢要素は、それだけに限らないが、鋼、ステンレス鋼、ベリリウム銅、リン青銅、ニチノール、プラスチック及び／又は任意の他の適切な材料の任意の組み合わせなど、任意の適切な材料から製造することができる。他の実施例では、付勢要素は、変形させると弾性的にその元の形状に戻るばねとして製造することができる。接続が行われるとき、付勢力によってワイヤの外側領域がコネクタの合わせ面と適切に接触するのを促すことができるように、付勢要素を、連続するワイヤ１１００の１つ又は複数の通路の中に位置決めすることができる。
他の実施例では、ばねとして製造された付勢要素は、ばねに対して弾性の度合に直接影響を及ぼす変動するばね定数比を組み込むことができる。この点に関しては、ばね定数比が連続するワイヤ１１００のそれぞれの通路１１０６に沿って変化することが望ましい場合がある。非限定的な一実例として、フェルール１３０２から最も遠い連続するワイヤ１１００の最も外側の通路１１０６の張力が、フェルール１３０２に最も近いワイヤ１１００の通路１１０６より低い張力を有することが望ましい場合がある。この点に関しては、ワイヤ１１００の各通路１１０６に様々な程度の張力をもたらすことができる様々な程度のばね定数比によって、接続をより容易に促すことが可能になる。さらに接続がより容易に行われると、接続の質を機械的に且つ／又は電気的に犠牲にする必要がなくなる。
前述のように、連続するワイヤ１１００の形状、例えば通路の直径は、異なる領域では異なっていてもよい。この点に関しては、必ずしもそうである必要はないが、ばねの付勢要素によって与えられる張力を、通路の形状が所望されるような影響を受け得るように変えることができる。
本発明の例示的な一実施例では、電気コネクタにおける付勢要素として１つ又は複数のクリップを用いて、改善された接続接点を設けることができる。この点に関して、クリップは、連続するワイヤ１１００の円筒形の外観を補完するように、実質的に弓形の形状を有することができる。他の観点では、クリップが連続するワイヤ１１００の通路内に挿入された後、適所に十分に保持されるように、クリップの端部を折り返すことができる。さらに異なる観点では、任意の所望の数のクリップを連続するワイヤ１１００の通路を通して挿入することができる。非限定的な実例では、クリップを連続するワイヤ１１００の各通路に挿入することができる。
図１１ａ及び１１ｂは、斜視図及び平面図として示されるクリップ１２００を描いたものである。示した実施例では、クリップ１２００は、２つの別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂを含む弓形部分１２０２を有している。いくつかの実施例では、別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂは、図１１ａ及び１１ｂに示すようにフックのような形に曲げ戻すことができ、クリップ１２００が、連続するワイヤ１１００の通路１１０６の中に安定した状態で留まることが可能になる。他の実施例では、クリップ１２００が通路１１０６の中に安定した状態で留まるように、別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂを塞ぐことができる。この点に関して、別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂは、ピン頭部、ボール、又は任意の他の適切な形のキャップの形状とすることができる。一実例では、別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂをキャップで覆うことが望まれると、適切な方法でキャップを端部に物理的に取り付けることができる場合がある。他の実例では、別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂから集合体を形成する際に、熱及び／又は他の適切な放射を用いることができる場合がある。この点に関しては、熱によって端部の１つを溶かして丸く固め、適切なキャッピング要素として働くようにすることができる。別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂを曲げ戻し、組み合わせてキャップで覆うことができる場合もある。
クリップ１２００の他の実施例では、別個の端部１２０４ａ及び１２０４ｂは曲げ戻されず、またキャップで覆われることも全くなく、離れたままである。さらなる実施例では、クリップ１２００を連続するワイヤ１１００に挿入した後、別個の端部を融合して連続する帯状体にすることができる場合がある。
本発明の例示的な実施例では、クリップ１２００を連続するワイヤ１１００の通路１１０６の中に配置し、クリップ−ワイヤ組立体を接続フェルールに適切に挿入することができる。或いは、連続するワイヤ１１００を接続フェルールに挿入し、その後、クリップ１２００を通路１１０６を通して挿入することができる。任意の所望の数のクリップを、連続するワイヤ１１００と共に任意の適切な組み合わせとして用いることが可能であることも理解すべきである。図７ａに示す例示的な実施例では、連続するワイヤ１１００の各通路は、全体にわたって挿入された単一のクリップを有することができる。他の実例では、複数のクリップを単一の通路に挿入すること、又は通路をクリップのない空の状態のままにすることができる。
本発明の他の観点では、クリップ１２００を、連続するワイヤ１１００を実質的に円筒形に成形するための工程の一部とすることができる。いくつかの実施例では、実質的に弓形のクリップ１２００を連続するワイヤ１１００の通路１１０６の中に送り込むことができる。この点に関しては、クリップが連続するワイヤ１１００の通路の中に適切に置かれた後、クリップの挿入端部を曲げ戻すことができる。他の実施例では、クリップは比較的まっすぐな形状で始まり、連続するワイヤ１１００の通路に挿入することができる。この点に関しては、通路内への適切な位置決めが行われた後のみ、クリップの挿入端部が曲げ戻される。クリップが完全に通路に挿入されると、次いで連続するワイヤ１１００と共に、クリップを実質的に弓形の形状に成形することができる。任意の所望の数のクリップを、所望されるように連続するワイヤ１１００の通路に、同時に且つ／又は続いて挿入することが可能であることを理解すべきである。クリップ及び連続するワイヤ１１００の組立体が適切に形成されると、次いで、それに応じてクリップの挿入端部を曲げ戻すこと、又は成形することができる。
図１２は、連続するワイヤ１１００の通路１１０６に挿入することができるクリップ１２００の例示的な一実施例を示している。この点に関して、クリップ１２００は、曲げ戻されたフックを含む単独の端部１２０４ａ、並びに図１１ａ及び１１ｂに示したものとよく似た弓形領域１２０２を含んでいる。連続するワイヤ１１００の通路１１０６に挿入するために、直線領域１２０３及び挿入端部１２０８が設けられる。組み立てるために、挿入端部１２０８が連続するワイヤ１１００の任意の適切な通路１１０６を通して位置決めされると、連続するワイヤ１１００の形状が領域１２０２の弓形の輪郭に一致した状態で、クリップ１２００が通路１１０６を通って摺動することができる。示した実施例では、挿入端部１２０８が完全に通り抜け、通路が弓形領域１２０２に沿って適切に位置決めされると、直線領域１２０３を切り取ることができ、その結果、端部１２０４ａのものと同様のもう１つの別個の端部を生じさせることができる。結果として、それに応じて新しい端部を曲げること、或いは前述のように適切なキャッピング処理を行うことが可能である。様々な実施例において、複数のクリップ１２００を連続するワイヤ１１００の通路に同時に挿入することができる。
図１３は、２つのクリップが互いに効果的に接続された、二重クリップ１２１０として形成された付勢要素の他の例示的な実施例を示している。図示されるように、二重クリップ１２１０は、クリップ１２００と同様に曲げ戻された別個の端部を有しているが、２つのクリップの間の接続領域１２１６で接続されている。二重クリップ１２１０は、クリップ１２００のものと同様に、クリップの端部をキャップで覆うこと、融合させること、曲げ戻す必要がないこと、又はそれらの任意の組み合わせとすることが可能であるため、図１３に示すものに限定されないことを理解すべきである。
クリップ１２００のものと同様に、図１４は、やはり二重クリップ１２１０を連続するワイヤ１１００の通路１１０６に挿入することが可能であることを示している。この点に関して、二重クリップ１２１０は、通常は二重クリップ１２１０ごとに同時に２つの通路１１０６に挿入される。ここでは、接続領域１２１６が２つの弓形領域１２１２を互いにつなぎ、延びて直線領域１２１３ａ及び１２１３ｂになり、最終的には挿入端部１２１８ａ及び１２１８ｂが生じる。組み立てるために、挿入端部１２１８ａ及び１２１８ｂは、連続するワイヤ１１００のそれぞれの通路１１０６を通して位置決めされ、連続するワイヤ１１００の形状が領域１２１２の弓形の輪郭に一致するように、摺動させて通り抜けるようにすることができる。通路が弓形領域１２１２に沿って適切に位置決めされると、直線領域１２１３ａ及び１２１３ｂを、接続領域１２１６を補完する適切な長さに切り取ることができる。それに応じて新しい端部を曲げること、或いは前述のように適切なキャッピング処理を行うことが可能である。いくつかの実施例では、複数の二重クリップ１２１０を連続するワイヤ１１００の通路に同時に挿入することができる。
本発明の他の例示的な実施例では、電気コネクタにおける付勢要素として螺旋状コイル１２５０を用いることができる。この点に関して、コイル１２５０は、連続するワイヤ１１００の円筒形の外観を補完するように、前述のクリップ１２００及び１２１０の形状と同様の実質的に弓形の形状を有することができる。実際には、いくつかの実施例に対して、より長いクリップを用い、コイルが３６０度回転すると長手方向のオフセットが存在するような螺旋状コイル１２５０に成形することができる。同じ点に関して、コイルが、連続するワイヤ１１００の通路内に挿入された後、適所に十分に保持されるように、コイルの端部を折り返すことができる。さらに異なる観点では、任意の所望の数のコイルを、通常は次々に連続するワイヤ１１００の通路を通して挿入することができる。
図１５は、本発明の一実施例による螺旋状コイル１２５０を示している。示されるように、コイルを任意の適切な長手方向の距離Ｐだけオフセットした弓形領域１２５２には、あるピッチが存在する。他の観点では、別個の端部１２５４ａ及び１２５４ｂが設けられ、そのどちらも連続するワイヤ１１００の通路を通して挿入することができる。図１５には示されていないが、クリップを含む実施例について前述したように、別個の端部１２５４ａ及び／又は１２５４ｂのどちらか又は両方を、曲げ戻すこと又はキャップで覆うことが可能である。
本発明の様々な例示的な実施例では、コイル１２５０を連続するワイヤ１１００内の通路１１０６を通して配置し、コイル−ワイヤ組立体を接続フェルール１３０２に適切に挿入することができる。この点に関しては、螺旋状コイル１２５０を連続するワイヤ１１００の通路に挿入すると、連続するワイヤ１１００は螺旋状コイル１２５０のピッチに一致し、長手方向のオフセット距離Ｐを有するようになる。任意の所望の数のコイル１２５０を連続するワイヤ１１００と共に、任意の適切な組み合わせで用いることが可能であることを理解すべきである。いくつかの実施例では、連続するワイヤ１１００の１つの通路は、所望されるように全体にわたって挿入された単一のコイルを有することができる。他の実施例では、連続するワイヤ１１００の複数の通路が、所望されるように全体にわたって挿入された複数のコイルを有することができる。
他の観点では、螺旋状コイル１２５０は、連続するワイヤ１１００を実質的に円筒形に成形する工程に寄与し得る。いくつかの実施例では、連続するワイヤ１１００は実質的に平坦な構成で始まり、螺旋状コイル１２５０の挿入端部が、連続するワイヤ１１００の通路１１０６に入る。この点に関しては、次いでワイヤが螺旋状コイル１２５０のピッチに従って巻き付くように、螺旋状コイル１２５０を連続するワイヤ１１００に対してねじ状にねじることができる。他の実施例では、螺旋状コイルの挿入端部は連続するワイヤ１１００内の通路の入口に入ることができ、またワイヤが螺旋状コイル１２５０のピッチに従って巻き付くように、連続するワイヤ１１００を螺旋状コイル１２５０に押し付けることができる。実際には、螺旋状コイル１２５０をねじること、及び連続するワイヤ１１００を螺旋状コイル１２５０に押し付けることを組み合わせたものを、同時に実施することができる。クリップについて前述したものと同様に、螺旋状コイル１２５０が連続するワイヤ１１００に完全に挿入されると、所望されるようにコイルの挿入端部を曲げ戻すこと及び／又はキャップで覆うことが可能になる。
本発明のさらなる観点では、より安定した接続を行うためにフェルール１３０２を設けることができる。この点に関して、導電性ワイヤ１１００は、強い機械的及び電気的な接続を形成する方法でフェルール１３０２に接触する合わせ領域を有することができる。図７ａ及び７ｂに示すように、任意の適切な方法で、連続するワイヤ１１００の細長い領域１１０２をフェルール１３０２に接続することができる。この点に関して、細長い部分１１０２は、十分適切な電気的な接続部を有することに加えて、安定した機械的な取り付け部を形成するように、フェルール１３０２にしっかり取り付けることができる。いくつかの実施例では、強化された接続部を設ける際に付加される材料として、はんだペーストを用いることもできる。他の実施例では、接続が行われた後、任意の部分の外部からの動きを最小限に抑えるために、クリンプ機構を利用することができる。他の実施例では、接続をより強固にするために、外部の工具からクランプを用いることができる。
図１６は、内側フェルール１３１０及び外側フェルール１３２０を含む、フェルール１３０２の例示的な実施例を示している。内側フェルール１３１０と外側フェルール１３２０の間には、フェルール通路１３３０があり、フェルール通路１３３０を通って連続するワイヤ１１００の細長い領域１１０２が入り込み、接続を生成することができる。図１６に示す実施例では、内側フェルール１３１０及び外側フェルール１３２０を、ワイヤ１１００の入口に対して、フェルール通路１３３０の中に向かってある角度を形成するように傾斜させる。この点に関して、細長い領域１１０２の合わせ面は、内側フェルール１３１０及び外側フェルール１３２０によって、細長い領域１１０２の直径が増大することができるような角度に画定された通路１３３０を通って摺動することが可能である。通路１３３０の端部において、外側フェルール１３２０は、内側フェルール１３１０より遠くまで延出する。細長い領域１１０２が、内側フェルール１３１０の端部を超えるが外側フェルール１３２０の拡張部より遠くない位置に達した後、外側フェルール１３２０の後端１３４０を内側フェルール１３１０の方へ、覆うように曲げることができるが、これは、ワイヤ１１００を内側フェルール１３１０上で湾曲する外側フェルール１３２０の間の接続によって捕らえることができるため、ワイヤの細長い領域１１０２をクリンプされた取り付け部にしっかりと接続することができるような方法で行われる。いくつかの実施例では、クリンプ機構が生じるように、外側フェルール１３２０の後端及びワイヤ１１００の細長い領域１１０２に圧力を加えることができる。内側フェルール１３１０が外側フェルール１３２０と角度のある通路１３３０を形成することが、本発明の要件ではないことを理解すべきである。
他の実施例では、フェルール１３０２に挿入することができる円筒形の連続するワイヤ１１００の細長い領域１１０２を機械的且つ電気的に取り付けるのを助けるために、はんだを用いることができる。この点に関して、ワイヤ１１００は、内側フェルール１３１０及び外側フェルール１３２０によって形成され、ワイヤ１１００の細長い領域１１０２がそれを通って摺動することができる通路１３３０を通して挿入することが可能であり、また溶融したはんだを通路１３３０全体にわたって広げることができる。いくつかの実施例では、細長い領域１１０２がまっすぐに通路を通って適切な挿入距離だけ摺動した後、細長い領域１１０２をフェルール通路１３３０に電気的に接続し、且つ機械的に取り付けることが可能になるように、溶融したはんだを通路に均等に塗布することができる。次いで、はんだを冷却させると、接続によって強い機械的且つ電気的な取り付け部を得ることができる。
他の実施例では、細長い領域１１０２とフェルール１３０２の間の接続をより安定させるように、ワイヤ−フェルール組立体を一緒にする際に、プレス工具の応用形又は他の適切な方法によるクリンプ機構を、外側フェルールの任意の適切な側に適用することができる。いくつかの実施例では、外側の工具からの圧力を、外側フェルール１３２０の裏面から加えることができる。他の実施例では、外側の工具からの圧力を、外側フェルール１３２０の外側縁部から加えることができる。
連続するワイヤ１１００の細長い領域１１０２を十分適切にフェルール１３０２と合わせることができる複数の方法が存在することを理解すべきである。実際には、説明した技術の組み合わせを用いることが可能である。非限定的な実例として、任意の適切な圧力付与機構によってクリンプすることに加えて、内側フェルール１３１０及び外側フェルール１３２０によって作られる通路１３３０を傾けて形成し、溶融したはんだを加えることができる。実際にはやはり、説明した技術のいずれかを、適切な方法でフェルールに接続される連続するワイヤ１１００の細長い領域１１０２に対して用いることが必要な要件ではない。
前述の例示的な実施例は記載された様々な特徴の組み合わせを含んでいるが、本明細書に記載される任意の（１つ又は複数の）特徴を任意の適切な組み合わせで使用することができるため、この点に関して本発明は限定されないことを理解すべきである。したがって、この点に関して本発明は限定されないため、例えば連続するワイヤを用いて形成されるコネクタを、ばね要素、又は張力付与要素を用いて後で張力を加えられる非導電性の負荷バンドと共に使用することができる。
本発明はその利用において、以下の記述で述べる、或いは図面に示す構造の細部及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本発明を実施する他の実施例及び方法も実現可能である。また、本明細書に用いられる語法及び専門用語は説明のためのものであり、限定するものとみなすべきではないことを理解されたい。「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」又は「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及びそれらの変化形の使用は、その後に列挙される品目及びその同等物、並びに追加の品目を包含することを意味する。さらに、本明細書で用いられる「コネクタ」という用語は、プラグ・ジャック・コネクタ要素のそれぞれ、及びプラグ・ジャック・コネクタ要素の組み合わせ、並びに任意のタイプのコネクタのそれぞれの相手側コネクタ要素、及びそれらの組み合わせを指すことを理解されたい。「導体」という用語は、それだけに限らないが、ワイヤ、導電性繊維、金属片、金属又は他の導電性コアなど、任意の導電性要素を指すことも理解されたい。
このように、様々な例示的な実施例及びそれらの観点について説明してきたが、修正形態及び変更形態が当業者には明らかであるかもしれない。そうした修正形態及び変更形態は本開示に含まれることが意図されるが、例示のためのものにすぎず、限定するためのものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲の適切な構成及びそれらの同等物から決定すべきである。

Claims (8)

  1. 第１の区画及び隣接する第２の区画を含む複数の隣接する区画を画定する導電性ワイヤであって、前記第１の区画が、複数の山及び谷を備える前記第１の区画の第１の部分、並びに複数の谷及び山を備える、前記第１の区画の前記第１の部分に続く前記第１の区画の第２の部分を有し、前記第１の区画の前記第２の部分は折り返されて前記第１の区画の前記第１の部分に隣接し、それによって、前記第１の区画の前記第１の部分の前記複数の山及び谷が、前記第１の区画の前記第２の部分の前記複数の谷及び山とそれぞれ整列して、複数の区画の前記第１の区画内に複数の通路を画定しており、前記複数の区画は円周のまわりに配設されて実質的に円筒形状を形成しており、また隣接する区画は、１つの区画の前記通路のそれぞれが前記隣接する区画の前記通路のそれぞれからオフセットされるように、互いに長手方向にオフセットされている導電性ワイヤと、
    相手側コネクタに接続されたときに複数の山を付勢して前記相手側コネクタと接触させるように前記複数の通路の中に配設される螺旋形の付勢要素と
    を有する電気コネクタ。
  2. 前記付勢要素が、３６０°より大きい回転にわたって前記導電性ワイヤを付勢している請求項１に記載の電気コネクタ。
  3. 前記付勢要素がスプリング・コイルを含む請求項１に記載の電気コネクタ。
  4. 第１の区画及び隣接する第２の区画を含む複数の隣接する区画を画定する導電性ワイヤであって、前記第１の区画が、複数の山及び谷を備える前記第１の区画の第１の部分、並びに複数の谷及び山を備える、前記第１の区画の前記第１の部分に続く前記第１の区画の第２の部分を有し、前記第１の区画の前記第２の部分は折り返されて前記第１の区画の前記第１の部分に隣接し、それによって、前記第１の区画の前記第１の部分の前記複数の山及び谷が、前記第１の区画の前記第２の部分の前記複数の谷及び山とそれぞれ整列して、複数の区画の前記第１の区画内に複数の通路を画定しており、また前記複数の区画は弧状の円周のまわりに配設されて、弧のまわりに配設された前記複数の通路を有する実質的に弓形の形状を形成している導電性ワイヤと、
    相手側コネクタに接続されたときに複数の山を付勢して前記相手側コネクタと接触させるように隣接する通路の中に配設される弓形の付勢要素と
    を有する電気コネクタ。
  5. 複数の弓形の付勢要素をさらに有する請求項４に記載の電気コネクタ。
  6. 前記弓形の付勢要素が２つの別個の端部を有し、各端部が、前記クリップを前記通路内に少なくとも緩く固定するための湾曲部を有する請求項４に記載の電気コネクタ。
  7. 前記付勢要素が実質的に平坦である請求項４に記載の電気コネクタ。
  8. 前記付勢要素がばねを含む請求項４に記載の電気コネクタ。
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