JP6126749B2 - 電力コネクタ - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、２０１３年８月２日に提出されたインド仮出願第９２１／ＫＯＬ／２０１３号、および２０１４年７月８日に提出された米国特許出願第１４／３２６，０４２号に対する優先権を主張するものであり、これら両方ともに、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、コネクタの分野、より具体的には、電力の供給に好適なコネクタの分野に関する。

現在、ワイヤ対ワイヤコネクタシステム、特に電力を伝達するシステムが必要とされている。具体的な問題は、特有のプラグおよびレセプタクルコネクタがコネクタシステムに一般に必要とされることである。これらのコネクタ内の対応する構成要素が適切かつ正確に組み立てられることが必要とされる。一般に、それらのコネクタのそれぞれは、絶縁性筐体およびケーブルまたはワイヤリードの端に固定される電気伝導性端子を含む。コネクタシステムは、一般に、プラグならびに対応する雄および雌電気伝導性端子を有するレセプタクルを含む。

各コネクタは、筐体内のそれぞれの空洞内に挿入される複数の終端されたリードワイヤを必要とする。いくつかの例において、この伝導性端子が正しい様式で挿入されない可能性があるか、または間違った端子が使用され、対応する端子の破損および電気的な故障につながる。したがって、ワイヤ対ワイヤコネクタシステムに関連するこれらの潜在的な問題を排除する電力端子が所望される。

本開示は、一般にコネクタシステム内に統合され得、かつ高電流密度条件下で望ましい動作を提供し得る電気的な電力コネクタに関する。一般に、コネクタは、モジュラ組み立て体内のモジュラ構成要素としての使用に好適である。例えば、モジュラ組み立て体は、ワイヤ対板またはワイヤ対ワイヤコネクタの形態を取り得、所望される場合、低プロファイルのコネクタシステムを提供し得る。

雌雄同体プラグコネクタ、およびコネクタ筐体のそれぞれの中に配置される、１つ以上の雌雄同体刃型電力接触を含むレセプタクルコネクタを含むコネクタ組み立て体が、提供され得る。プラグおよびレセプタクルコネクタは互いに摺動可能に嵌合可能であり、その中に電気端子を受容するための対応する成形された空洞を含む。

一実施形態において、端子は、平面状の本体部分および平面状の固定部分を有して構築され、その間に湾曲した横材接触部分が配置される。空洞は、筐体空洞内の端子の平面区分を固定するための端子保持スロットを含む。更に、端子の平面部分は、端子の平面部分と特定の空洞開口部との間に干渉が存在するように構築され、端子配向は端子の筐体空洞への誤った組み立てを防ぐ。

本発明は例のために図示され、同様の符号が類似の要素を示す添付の図面に限定されない。

電力コネクタ組み立て体の一実施形態の透視図である。 図１の電力コネクタ組み立て体の嵌合されていない透視図である。 図１の電力コネクタ組み立て体の分解図である。 図１の電力コネクタの断面図である。 部分的に挿入された端子を有する電力コネクタの断面図である。 本開示の電力コネクタの端子の透視図である。 図１の電力コネクタの部分断面図である。 部分的に挿入された端子を有する電力コネクタの断面図である。 完全に挿入された端子を有する電力コネクタの断面図である。 部分的に挿入された端子を有する電力コネクタの断面図である。 挿入前の不整列の端子の断面図である。 挿入前の不整列の端子の断面図である。 端子を有さないコネクタ筐体の端面図である。 嵌合された電力コネクタ組み立て体の断面図である。 部分的に挿入された端子を有する電力コネクタの他の実施形態の透視図である。 図１４の電力コネクタの別の透視図である。

以下の発明を実施するための形態は例示的な実施形態を記載し、明白に開示される組み合わせ（複数可）に限定されることが意図されない。したがって、別段述べない限り、本明細書に開示される特徴は、ともに組み合わせられて、簡潔さの目的のために別段示されていない追加の組み合わせを形成し得る。

図１〜３は、本発明の一実施形態を図示し、開示される実施形態は単に本発明の例示的なものであり、様々な形態で実施され得ると理解されるべきである。したがって、本明細書に開示される特定の詳細は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、単に特許請求の範囲の根拠として、および当業者に本発明を多様に用いることを教示するための代表的根拠として理解されるべきである。

図１〜３に示されるように、ともに取り外し可能に係止される第１のコネクタ２０および第２のコネクタ６０を有する、ワイヤコネクタシステム１０が描写される。コネクタシステムは雌雄同体型であり、すなわち、各コネクタは複製であり、それ自体にともに接続され得る。認識され得るように、電気的端子もまた雌雄同体であり、それら自体に接続し得る。

図２に示されるように、雌雄同体の電力コネクタシステム１０は、第１のコネクタ２０および第２のコネクタ６０を含む。第１のコネクタ２０および第２のコネクタ６０の両方がまったく同一であるため、コネクタ２０のうちの１つのみが記載される。図４は、端子受容部分３０および開口部３２を有する絶縁性筐体２２を含むコネクタ２０を示し、それにより開口部３２は、嵌合または第２のコネクタ２０’の端子受容部分３０を受容するように構成される。端子受容部分３０は、その中に開口部３２に面する端子受容部分３０の上に開口部または窓４２を有する、電気伝導性である端子６０を受容するための空洞４０を含む。空洞４０は、前端２４がコネクタの嵌合端、および組み立て時に後部分２６内に端子６０を受容するための空洞開口部４４を有する後受容端２６に対応して、コネクタ２０の嵌合軸Ａに沿って形成される。

図４に最良に示されるように、コネクタ筐体２２の空洞部分４０は、空洞４０のおよそ中間点で空洞４０内に形成される、勾配部分または突出部４６へと前方に延在するコネクタ筐体２２の後部分２６に隣接する、主要開口部４４を含む。スロット４８は、勾配またはバイアス部分４６から、コネクタ筐体２２の嵌合端２４へと前方に延在する空洞４０の各側方側に配置される。各スロット４８は、コネクタ筐体２２の嵌合端２４に位置付けられる端または止め面５０を有する。突出部５２は、コネクタの後部分２６に面する角度付き区分５４、およびコネクタ筐体２２の嵌合端２４に面する肩区分５６を有する、空洞４０の底面に形成される。空洞４０の底面上の突出部５２に対立するのは、コネクタ筐体２２の空洞４０の表面上に形成される勾配突出部またはバイアス部分４６である。

図３〜６に図示するように、端子６０が提供され、伝導体またはワイヤ８０を端子６０に固定するために本体部分６２の第１の端６６に配置されるワイヤ固定部分６４を有する、平坦な平面状の本体部分６２を含む。端子６０は、別の端子６０と嵌合するように設計されるため、雌雄同体と考えられ得る。ワイヤ固定部分６４は、本体部分６２に隣接して形成される第１の翼のセット６３、および第１の翼のセット６３に隣接して形成される第２の翼のセット６５を含む。翼のセット６３、６５の両方は、第１の方向または上方向Ｕに向かって形成される。絶縁性ジャケットまたはカバー８１を有する伝導体またはワイヤ８０は、カバー８１が取り除かれるか、または取り外されているワイヤ８３の一部分を有し、第１の一対の翼６３を裸のワイヤ部分８３上に圧着し、ワイヤ８０を第２の一対の翼６５上に圧着することによって、端子６０に固定される。更に、カンチレバー係止タング８６は、主要本体部分６２から形成され、第２の方向または下方向Ｄに延在する。

図６に示されるように、平坦な平面状の端子装着部分９０は主要本体部分６２の第２の端６７に配置され、湾曲した接触部分９２を有しては平面状の装着部分９０と平面状の本体部分６２との間に配置される。主要本体部分６２および装着部分９０は第１の幅Ｗ１を有し、湾曲した横材部分または接触９２部分は第２の幅Ｗ２を有し、第２の幅Ｗ２は第１の幅Ｗ１よりも小さい。この実施形態において、主要本体部分６２および平面状の装着部分９０は、同一平面上にある。他の配置において、本体部分６２および装着部分は異なる平面上に位置してもよい。

図６に図示するように、湾曲した接触部分９２は、第１の方向Ｕに延在する凸円弧として示されているが、楕円形区分または第２の平面区分などを、接触部分９２の代替構成として使用することができる。接触部分９２は連続区分として図示されるが、代替的には、図６に示されるように、それは複数の横材部分または区域に分割され得、断面はビーム９２の弾性またはばね性を変更するように修正され得る。

図７〜１０は、各リードワイヤ組み立て体７９の、コネクタ筐体２２内のその対応する端子受容空洞４０への挿入プロセスを図示する。空洞４０は、コネクタ筐体２２の後部分２６内に開口部４４を含み、その中にリードワイヤ組み立て体７９の端子６０が挿入され、スロット４８が開口部４４に対して横方向に形成される。端子６０の適切な挿入のために、端子６０の装着部分９０は、まず横方向スロット４８内に先導されなくてはならない。スロット４８は、端子６０の平面部分が整列して保持されることを確保し、端子６０の接触部分９２の適切な高さを維持するための、端子６０の平坦な平面状の本体部分６２および平坦な平面状の装着部分９０の厚さに準拠する高さを有する。

挿入時に、端子６０の平面状の装着部分９０はまず開口部４４と整列され、具体的には平面状の装着部分９０は開口部４４に挿入され、更なる挿入時に、屈曲または勾配突出部４６によってスロット４８内に整列または先導される。図１１および１２に最良に示されるように、開口部４４はまた、開口部４４にわたる対角距離、または開口部４４にわたる可能性のある最大の距離が、端子６０の平面状の装着部分９０の全幅Ｗ１未満であるように構成される。図１３に更に図示するように、開口部４４にわたる対角距離はＵ１およびＵ２として示され、両方の例において、Ｕ１およびＵ２は装着部分９０の幅Ｗ１未満である。この場合、平面状の装着部分９０の縁は、筐体４０に係合または隣接し、間違った位置または不整列な位置では空洞４０内に挿入され得ないため、端子破損の可能性を減少させる。

この点で、図８に描写するように、端子６０の挿入中、筐体２２内の勾配突出部４６は円弧形状の接触部分９２に係合して、プリロードまたはバイアスが発生し、したがって端子６０に下方向または第２の方向Ｄの力を提供する。このバイアスによって、端子６０の平坦な平面状の装着部分９０および平坦な平面状の主要本体部分６２がスロット４８の底面と常時接触することを保つ。勾配突出部４６はまた、突出部４６の中間部分に形成される長手方向陥凹４９を有する平坦な部分４７を含み、それにより陥凹４９は円弧形状の領域である接触部分９２の中間または中間部分と接触する。図１０に最良に示されるように、突出部４６は、円弧形状の接触部分９２の外側領域または縁上でのみ、端子６０の接触部分９２とのみ接触し、したがって端子６０と勾配突出部４６との間の接触を最小化するため、電気接触の領域における端子めっきの摩耗および破損を減少する。

更なる挿入時に、主要本体部分６２から延在する係止タング８６は、空洞４０の底面における突出部５２に係合する。突出部５２の勾配端５４はタング８６に係合し、端子６０が空洞４０に進むにつれて、タング８６を上方向に押し上げる。タング８６は、タング８６の後縁または背縁が肩５６に係合し、端子６０を空洞４０内に係止するように、タング８６が突出部５２の肩５６の後ろのその元の位置に音を立てて戻るまで、突出部５２の上に乗り上げる。図９に示されるように、端子６０の空洞４０内への完全な挿入時に、端子６０の平面状の装着部分９０は空洞スロット４８の前部分２４内に存在するが、スロット４８の端には延在しない。空間Ｓは、端子６０の平面状の装着部分９０の前縁と、スロット４８の止め面または端面５０との間に存在し、平面状の装着部分９０がスロット４８内で嵌合方向Ａに沿って平行移動することを可能にする。

図１３に最良に示されるように、電気端子６０の湾曲した円弧部分９２は、コネクタ筐体２２内の開口部３０に面する端子受容部分３２内に形成される、窓４２を通って延在する。第１および第２のコネクタ２０、２０’の嵌合時に、第１のコネクタ２０の端子受容部分３２は第２のコネクタ２０’の開口部３０’内に受容され、同様に第２のコネクタ２０’の端子受容部分３２’は第１のコネクタ２０の開口部３０内に受容される。この配置において、コネクタ筐体２２のそれぞれの窓４２から突起する、電気端子６０のそれぞれの円弧形状の接触部分９２は、互いにそれぞれ係合する。嵌合端子６０のそれぞれの係合によって、湾曲した円弧部分９２は相互係合時に歪められ、平坦になる傾向がある。これは、それぞれの電気端子６０の平面状の装着部分９０をスロット４８内で平行移動させ、端子６０間の適切な電気的係合を可能にする。

図１４〜１５に示されるのは他の実施形態であり、したがって以上に記載する電気端子６０の構築に追加して、他の実施形態の電気端子６０は、図１５に最良に図示するような、端子６０の主要本体部分６２から形成される一対の整列リブ７０を含む。リブまたはタブ７０は、凸円弧接触部分９２に対して反対方向に湾曲し、すなわち、接触横材は端子６０の主要本体部分６２から上方向Ｕに湾曲し、整列するリブ７０は下方向Ｄに湾曲する。整列するリブ７０は、勾配突出部４６が湾曲した横材接触部分９２に接触し得るように、この方向に形成される。空洞が、ある上方向に形成される整列するリブ７０を収容するために修正された場合、勾配突出部４６は空洞４０内に成形され得ない。電気端子６０の形成プロセス中、製造の容易さのため、すべての湾曲または形成される構造は一般に同一の方向に形成され、例えば、ワイヤ圧着部分または翼６３、６５、および整列するリブ７０はそれぞれ、同一の方向を向くそれらの自由端を有するが、この場合、勾配突出部４６が空洞４０内に形成されるため、勾配突出部４６はそうすることができず、記載される整列するリブは、反対方向に形成される。

整列するリブ７０に対応する一対の容溝７２は、筐体２２内に、端子６０の筐体２２内への挿入時にリブ７０を受容するために形成される。更に、整列するリブ７０は、その先端上に形成される勾配部分または導入部分７４を有し、主要本体部分６２の両側上に、リブ７０間に配置される係止タング５６で位置付けられる。導入部分７４は、筐体２２の空洞部分４０の挿入時に、端子６０の整列を補助する。この構成において、リブ７０は、係止タング５６の外側外被よりも大きく形成され、すなわち、リブ７０のサイズおよび形状のために、係止タング５６は、係止タング５６と接触してそれを破損する任意の物体に対して遮蔽または保護される。

本明細書に提供される本開示は、その好ましい実施形態および例示的実施形態の観点から特徴を記載する。添付の特許請求の範囲内および趣旨内の多数の他の実施形態、修正、および変化形態が、本開示の検討から、当業者に見出されるであろう。

Claims (12)

1. 端子受容空洞を含む筐体であって、前記端子受容空洞が、第１の端および第２の端を含み、前記端子受容空洞が、前記第１の端に開口部と、前記第２の端に形成される止め面まで延在する前記空洞内に形成される横方向スロットと、を有する、筐体と、
   前記端子受容空洞内に位置付けられる端子であって、該端子が、平面状の本体部分および平面状の装着部分を含み、前記端子が、前記本体部分と前記装着部分との間に配置される接触部分を含み、前記装着部分が前縁を有する端子とを備え、
   空間が前記端子の装着部分の前縁と前記空洞の第２の端に形成される横方向スロットの止め面との間に画定され、前記本体部分および装着部分は前記接触部分の幅よりも大きい幅を有し、前記接触部分は円弧形状に形成され、前記装着部分は横方向スロット内で嵌合方向に平行移動するように構成される、コネクタ。
2. 前記本体部分および装着部分が同一平面上にある、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記装着部分が前記本体部分の幅よりも小さい幅を有する、請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記端子受容空洞が前記端子の接触部分に係合するように構成される勾配部分を含む、請求項１に記載のコネクタ。
5. 前記勾配部分が長手方向陥凹を有する平坦な部分を含む、請求項４に記載のコネクタ。
6. 端子受容空洞を含む筐体であって、前記端子受容空洞が、第１の端および第２の端を含み、前記端子受容空洞が、前記第１の端に開口部と、前記第２の端まで延在する空洞内に形成される横方向スロットと、を有し、前記開口部が２対角間に対角距離を提供する、筐体と、
   前記端子受容空洞内に位置付けられる端子であって、該端子が、平面状の本体部分および平面状の装着部分を含み、かつ前記平面状の本体部分と平面状の装着部分との間に配置される接触部分を有し、前記装着部分が前縁を有し、前記本体部分および装着部分が第１の幅を有し、前記接触部分が前記第１の幅より小さい第２の幅を有し、前記第１の幅が前記対角距離よりも大きい、端子と、を備え、前記接触部分は円弧形状に形成され、前記装着部分は横方向スロット内で嵌合方向に平行移動するように構成される、コネクタ。
7. 前記本体部分および装着部分が同一平面上にある、請求項６に記載のコネクタ。
8. 端子受容空洞を含む筐体であって、前記端子受容空洞が、第１の端および第２の端を含み、前記端子受容空洞が、前記第１の端に開口部と、前記第２の端に形成される止め面まで延在する前記空洞内に形成される横方向スロットと、を有し、前記開口部が溝を更に含む、筐体と、
   前記端子受容空洞内に位置付けられる端子であって、該端子が、平面状の本体部分と、平面状の装着部分と、第１の方向に形成され、かつ前記本体部分と装着部分との間に配置される接触部分と、を含み、前記本体部分が、該本体部分から形成される係止タングと、前記本体部分の外縁から形成されるリブと、を有し、該リブが前記溝内に位置付けられ、かつ前記係止タングにわたって保護外被を提供するように構成される、端子と、を備え、前記装着部分が前縁を有し、前記本体部分および装着部分は前記接触部分の幅よりも大きい幅を有し、前記接触部分は円弧形状に形成され、前記装着部分は横方向スロット内で嵌合方向に平行移動するように構成される、コネクタ。
9. 前記リブが第２の方向に形成される、請求項８に記載のコネクタ。
10. 前記第２の方向が前記第１の方向の反対である、請求項９に記載のコネクタ。
11. 前記リブが、該リブの先端上に形成される導入部分を有する、請求項８に記載のコネクタ。
12. 前記本体部分が前記係止タングの両側上に配置される一対のリブを含む、請求項１１に記載のコネクタ。

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