JP5782561B2 - 接点形成部材を有する挿入型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文(preamble)に規定された、ハウジングを有するとともに、ハウジングに配設される少なくとも一つの第１接点形成部材を有する、少なくとも一つの電気接点を形成するための挿入型コネクタ、特に充電コネクタまたは高電流コネクタに関連し、相補的挿入型コネクタへの挿入による接続のために設計された挿入端部をハウジングが有し、挿入端部に隣接する自由端部を少なくとも一つの第１接点形成部材が有し、挿入型コネクタの少なくとも一つの第１接点形成部材とハウジングの少なくとも一部とが、第１接点形成部材がハウジングに引き込まれる第１位置と、第１接点形成部材の自由端部が露出する第２位置との間で相互に対して移動可能であり、ハウジングの一部および第１接点形成部材に対する固定位置に配設される少なくとも一つの第２接点形成部材が設けられ、第２接点形成部材が、電気摺動接点を介して可動の第１接点形成部材に電気的に接続される。

電流を伝達するための高電流挿入型コネクタは、特許文献１から周知である。これは、ケーブルへの機械的および電気的な接続のために設計されるとともに、導電材料で製作された係合相手の挿入型コネクタの挿入のための開口端部を有する導電材料のハウジングを有する。その上設けられているものは、接点面と電気接点を形成するとともに、ハウジングとこれに挿入される係合相手の挿入型コネクタとの間に接点形成圧力を発生させるようにハウジングに配設および形成された接点形成部材である。接点形成部材は、少なくとも１つの環状の巻きばねを有する。
ＵＳ２００５／０１５３５８８Ａ１は一般的文献であり、これから周知となるのは、第１電気コネクタと第２電気コネクタのいずれかが必要に応じてハウジングから突出するような手法で第１電気コネクタと第２電気コネクタとがハウジング内で変位可能となるように配設される電気適合コネクタである。第１および第２電気コネクタの間で相互に対する相対移動が行われることを、連結機構が保証する。

ドイツ特許発明第２０ ２０１０ ０１０ ８２７ Ｕ１号明細書

本発明の元となる目的は、コネクタを使用する作業者にとっての安全性が向上するような手法で上述の種類の挿入型コネクタを設計して、高電流および電圧の分野での用途にも適している挿入型コネクタを製作することである。

請求項１に挙げられた特徴を有する上述の種類の挿入型コネクタによって、本発明によりこの目的が達成される。本発明の好適な実施形態は、他の請求項に記載される。

上述した種類の挿入型コネクタでは、径方向に反対側の螺旋の曲がり目(turn)の外側面によって第１および第２接点形成部材と電気接点を形成してそれぞれが接点面での接点形成圧力によって接点形成を行う少なくとも一つの巻きばねを摺動接点が具備するための用意が、本発明により行われる。

これは、挿入型コネクタが相補的挿入型コネクタへ挿入されていない時には少なくとも一つの第１接点形成部材が作業者によって不用意に触れられることがないような手法で電気ショックからの保護が達成され得るという長所を有する。こうして、非挿入状態でも単数または複数の第１接点形成部材に電圧が印加される用途にも適した挿入型コネクタが製作される。同時に、電気ケーブルが電気的および機械的に締結される挿入型コネクタのケーブル端部からの単数または複数の第１接点形成部材の移動について分離が達成される。第１および第２接点形成部材の間の相対移動によって、良好な電気的接触が悪影響を受けることがない。

少なくとも一つの電気接点を形成するため、挿入型コネクタが相補的挿入型コネクタへ挿入された時に相補的挿入型コネクタの相補的接点形成部材と電気接点を形成するように、少なくとも一つの第１接点形成部材が設計される。

結合器または雌型の挿入型コネクタへの接続のため、挿入型コネクタは雄型コネクタの形を取り、少なくとも一つの第１接点形成部材は接点形成ピンの形を取る。

第１接点形成部材および／またはハウジングの一部を、相補的挿入型コネクタへの挿入型コネクタの挿入方向に対して平行な方向で移動可能にすることによって、直線上での挿入による接続が達成される。

電気絶縁材料のカバーをハウジングの挿入端部に付与することにより、電気ショックの発生に対する単数または複数の第１接点形成部材の特に良好な保護が達成され、少なくとも一つの第１接点形成部材は、第１位置ではハウジングおよびカバーにより画定される空間の中に配設され、第２位置ではカバーを通ってこれから突出するように延出する。

特に信頼性があって確実に機能する電気ショックに対する保護は、カバーとハウジングとを相互に一体的に形成することによって達成される。

少なくとも一つの第１接点形成部材の自由端部に、該自由端部を完全に被覆する電気絶縁材料製の端部キャップを配設することによって、電気ショックに対する保護のさらなる向上が達成される。

第１および第２接点形成部材の間の電気接点の形成が行われる際の確実性の向上は、少なくとも一つの巻きばねを第１接点形成部材に固定位置で締結することにより達成される。

次の図面を参照して、本発明が以下で詳細に説明される。

接点形成部材が後退した状態における、本発明による挿入型コネクタの好適な実施形態の斜視図である。 接点形成部材が後退した状態における、図１に示された挿入型コネクタの一部破断斜視図である。 接点形成部材が部分的に延出した状態における、図１に示された挿入型コネクタの斜視図である。 接点形成部材が部分的に延出した状態における、図１に示された挿入型コネクタの一部破断斜視図である。 接点形成部材が完全に延出した状態における、図１に示された挿入型コネクタの斜視図である。 接点形成部材が完全に延出した状態における、図１に示された挿入型コネクタの一部破断斜視図である。 接点形成部材が延出した状態における、図１に示された挿入型コネクタのケーブル端部の破断斜視図である。 接点形成部材が後退した状態における、図１に示された挿入型コネクタのケーブル端部の破断斜視図である。

図１乃至８に示された本発明による挿入型コネクタの好適な実施形態は、７個の第１接点形成部材１２が配設される電気絶縁材料製のハウジング１０を具備する。高い明瞭性を理由として、ハウジング１０に対する移動のために第１接点形成部材１２が取り付けられて保持される手法は、いずれの図面にも示されていない。第１接点形成部材１２はブレード状の形であって相互に実質的に平行に配設され、これは隣接する第１接点形成部材１２のそれぞれの幅広側面２２が相互に隣接していることを意味する。ハウジング１０は、相補的挿入型コネクタ（不図示）への挿入による接続のための挿入端部１４と、導電性ケーブル（不図示）への電気的および機械的な接続のためのケーブル端部１６とを有する。図１乃至６では、挿入型コネクタは挿入端部１４まで示され、ケーブル端部１６は切除されている。図７および８では、ハウジング１０のケーブル端部１６と挿入端部１４とが切除されている。

第１接点形成部材１２の各々は、挿入端部１４に隣接する自由端部１８を有する。各自由端部１８の先頭位置に取り付けられているのは、電気絶縁材料で製作された端部キャップ２０である。あるいは、第１接点形成部材１２が導電材料で製作されて、本発明による挿入型コネクタと一緒にプラグ接続される相補的挿入型コネクタ（不図示）にある対応の接点形成部材と電気接点を形成することが想定される。

挿入端部１４では、一つの第１接点形成部材１２が各開口部２６に嵌着するように設計および配設された開口部２６を有するカバー２４を、ハウジング１０が有する。

第１接点形成部材１２は、図１および２に示された第１位置と図５および６に示された第２位置との間で移動可能であるように、ハウジング１０に対して移動可能に配設される。図３および４は、第１および第２位置の間にある第１接点形成部材１２の中間位置を示す。第１接点形成部材１２を移動させるための機構は、高い明瞭性を理由として図面に示されていない。第１位置では、ハウジング１０とカバー２４とを境界とする空間に第１接点形成部材１２が引き込まれている。第２位置では、第１接点形成部材１２が開口部２６を通ってハウジング１０から摺動することで、挿入端部１４の方向にカバー２４およびハウジング１０よりも突出している。

ゆえに第１位置では、本発明による挿入型コネクタが相補的挿入型コネクタへ挿入されずに挿入端部１４が自由接触可能である時に、第１接点形成部材１２による作業者への不要な電気ショックに対する保護が行われる。挿入端部では、露出しているのは電気絶縁カバー２４と電気絶縁ハウジング１０とともに端部キャップ２０のみである。こうして、本発明による挿入型コネクタが非プラグ接続状態である時でも第１接点形成部材１２へ電圧が印加可能であり、これにより導電ポイントでの第１接点形成部材１２との不要な接触による作業者への危険を発生させることがない。

本発明による挿入型コネクタが相補的挿入型コネクタと一緒にプラグ接続されてしまうと、第１接点形成部材１２がカバー２４を通って第１位置から第２位置へ延出し、こうして第１接点形成部材１２は相補的挿入型コネクタにある対応の接点形成部材と電気接点を形成する。逆に、本発明による挿入型コネクタと相補的挿入型コネクタとが再び引き離される前に、第１接点形成部材１２が再び第２位置から第１位置へ引き戻される。本発明による挿入型コネクタが相補的挿入型コネクタに完全に挿入された場合にのみ第１接点形成部材１２を第１位置から第２位置へ移動させる適切な第１安全機構が設けられることが好ましい。第１接点形成部材が第１位置にない限り本発明による挿入型コネクタと相補的挿入型コネクタとが互いにプラグ接続から解除されることを防止する第２安全機構が設けられることも好ましい。

ケーブル端部１６では、本発明による挿入型コネクタが導電性ケーブルに接続される。第１接点形成部材１２の移動をケーブル端部１６から、言い換えるとケーブルから分離するため、図７および８に示されているように、ハウジング１０に対して固定された第２接点形成部材２８が、可動の第１接点形成部材１２の各々に設けられる。高い明瞭性を理由として、一対の第１および第２接点形成部材１２，２８のみが図７および８に示されている。

第２接点形成部材２８はブレード状の形であって、第１および第２接点形成部材１２，２８のそれぞれの幅広側面が相互に隣接するような手法で、各対を成す第１および第２接点形成部材１２，２８が相互に平行に配設されている。また、一対の第１および第２接点形成部材１２，２８を形成するブレード状の接点形成部材１２，２８の間の重複領域３０に、導電性の弾性材料で製作される少なくとも一つの巻きばね３２が配設される。重複領域３０での巻きばね３２の直径と、この領域３０でのブレード状の接点形成部材１２，２８の間、つまり一対の第１および第２接点形成部材１２，２８の幅広側面２２の間の距離とは、巻きばね３２の螺旋の曲がり目のそれぞれが第１径方向外側面で第１接点形成部材１２に、第１径方向外側面と反対側の第２外側面で第２接点形成部材２８に支承され、こうして接点形成圧力により接点面との電気接点が形成されるポイントを、巻きばね３２の曲がり目とそれぞれの接点形成部材１２，２８との間に作り出すように選択される。巻きばね３２の曲がり目が巻きばね３２の長手軸に対してそれぞれの支承位置から撓曲する、言い換えると巻きばね３２の長手軸に対して傾くという事実のため、接点形成圧力が発生する。これは、一対の第１および第２接点形成部材１２，２８を形成するブレード状の接点形成部材１２，２８の間の距離を巻きばね３２の外径より短くすることによって達成される。

巻きばね３２は第１接点形成部材１２に締結され、これは巻きばね３２が第１接点形成部材１２とともに移動することを意味する。第１接点形成部材１２の移動が行われる時には、こうして巻きばね３２の曲がり目が第２接点形成部材２８と擦れることにより、二つの接点形成部材１２，２８の間の妥当な電気接続を維持する。

第２接点形成部材２８の各々は、先頭端面３４を有する自由端部を有し、この自由端部は本発明による挿入型コネクタのケーブル端部１６に隣接している。先頭端面３４は、例えば、本発明による挿入型コネクタに接続されるケーブルの芯または電気伝導体と電気接点を形成するのに使用される。

巻きばね３２は環状の形であることが好ましく、この環状体の中の範囲空間に平面を画定する。巻きばね３２との境界線で、この平面は巻きばね３２の長手軸に対して平行に整列されている。環状の形のため、原則として巻きばね３２は、二つの軸方向端部を有する円環面を空間内に作り出す。本発明によれば、図７および８から分かるように、巻きばね３２が一つの軸方向端部の曲がり目によって第１接点形成部材１２と、反対側の軸方向他端部の曲がり目によって第２接点形成部材２８と当接するように、二つの接点形成部材１２，２８の間の重複領域３０に巻きばね３２が配設される。言い換えると、接点形成部材１２，２８のいずれも環状の巻きばね３２の環状体の中の範囲を横断せず、代わりに、巻きばね３２と接点形成部材１２，２８との間の電気接点の形成が環状の巻きばね３２の軸方向端部で行われる。このため、巻きばね３２は第１接点形成部材１２に確実に締結され、第２接点形成部材２８に対する第１接点形成部材１２の移動が生じた場合には滑りまたはねじれが回避される。巻きばね３２の環状体に包囲される範囲は、第１接点形成部材１２の周りに部分的に嵌着することが好ましい。これは、第１接点形成部材１２の箇所での巻きばね３２の固定を付加的に補助するばかりでなく、接点形成部材１２，２８の間における巻きばね３２の環状の変形を回避する。

Claims (8)

1. ハウジングを有するとともに、前記ハウジングに配設される少なくとも一つの第１接点形成部材を有する、少なくとも一つの電気接点を形成するための挿入型コネクタであって、相補的挿入型コネクタへの挿入による接続のために設計された挿入端部を前記ハウジングが有して、前記挿入端部に隣接する自由端部を前記少なくとも一つの第１接点形成部材が有する、挿入型コネクタにおいて、前記挿入型コネクタの少なくとも一つの第１接点形成部材と前記ハウジングの少なくとも一部とが、前記第１接点形成部材が前記ハウジングへ引き込まれる第１位置と、前記第１接点形成部材の前記自由端部が露出する第２位置との間で相互に対して移動可能であり、前記ハウジングの一部および前記第１接点形成部材に対する固定位置に配設される少なくとも一つの第２接点形成部材が設けられ、前記第２接点形成部材が電気摺動接点を介して前記第１接点形成部材に電気的に接続される、挿入型コネクタにおいて、径方向に反対側の螺旋の外側面によって前記第１および第２接点形成部材と電気接点を形成してそれぞれが接点面での接点形成圧力により接点形成を行う少なくとも一つの巻きばねを摺動接点が具備することを特徴とする、挿入型コネクタ。
2. 前記挿入型コネクタが前記相補的挿入型コネクタへ挿入された時に、前記少なくとも一つの第１接点形成部材が前記相補的挿入型コネクタの相補的接点形成部材と電気接点を形成するように設計されることを特徴とする、請求項１に記載の挿入型コネクタ。
3. 前記挿入型コネクタが雄型コネクタの形を取り、少なくとも一つの第１接点形成部材が接点形成ピンの形を取ることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の挿入型コネクタ。
4. 前記相補的挿入型コネクタへの前記挿入型コネクタの挿入方向に対して平行な方向に前記第１接点形成部材および／または前記ハウジングの一部が移動可能であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の挿入型コネクタ。
5. 前記ハウジングが電気絶縁材料のカバーを前記挿入端部に有し、前記少なくとも一つの第１接点形成部材が、前記第１位置では前記ハウジングと前記カバーとにより画定される空間の中に配設され、前記第２位置では前記カバーから突出するように延出することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の挿入型コネクタ。
6. 前記カバーと前記ハウジングとが相互に一体的に形成されることを特徴とする、請求項５に記載の挿入型コネクタ。
7. 前記自由端部を完全に被覆する電気絶縁材料製の端部キャップが少なくとも一つの第１接点形成部材の前記自由端部に配設されることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の挿入型コネクタ。
8. 前記少なくとも一つの巻きばねが前記第１接点形成部材に固定位置で締結されることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の挿入型コネクタ。
   

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