JP6420100B2 - 差し込み力減少電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタであって、プラグを受容するためのベースであって、プラグが長手方向軸線に沿ってベースに差し込み可能にされており、差し込み位置ではベースとプラグが格子状空間を共同で画成するようにされているベースと、接点部材であって、プラグが差し込み位置にある時に半径方向に拡張するようにされ、ベースとプラグの間の電気接触を確保する接点部材と、を有する電気コネクタに関する。

ベースとプラグの間の良好な電気接触を得るために、長手方向軸線の周りに配置された導電性ワイヤの織物を、ベースのハウジング内でプラグ等の上に使用することが、特許文献１から既知である。
あるいは、多数の六角形を長手方向軸線の周りに巻きつけたバネであって、バネがベースのハウジングを満たしているバネを含む接点部材を使用することが特許文献２から既知である。
しかし、このような接点部材は、良好な電気接触を提供するものの、時として、プラグのベースへの差し込み、あるいは、引抜きを、機械的に難しくしている。

仏国特許出願Ａ２８１６４５３号 独国特許第３８２９４８６号

本発明の目的は、製造容易で適用が容易な、コネクタのセットを提供することにある。

この目的を達成するため、本発明によれば、電気コネクタであって、
プラグを受容するためのベースであって、プラグが押し込み位置の長手方向軸線に沿ってベースに押し込み可能にされており、押し込み位置ではベースとプラグが格子状空間を共同で画成するようにされているベースと、
接点部材であって、プラグが押し込み位置にある時に半径方向に拡張するようにされ、ベースとプラグの間の電気接触を確保するものであって、接点部材がそれ自身の上で長手方向軸線周りに周回を形成するように折り曲げられた金属ワイヤを含む、ようにされている、接点部材と、を有し、
前記周回の数が５以下、有利には、２以下である、
ことを特徴とする電気コネクタが提供される。

実施形態によれば、以下の特徴の１以上を、個別に、あるいは、技術的に可能な組み合わせにより、含んでいる。
−前記金属ワイヤが、複数の曲げを有し、各曲げが、それぞれ、前記ベースの内面と電気接触する前記接点部材の第１接点部分を含み、前記内面は長手方向軸線に沿って略円形をなして、格子空間の外周直径を画定し、前記第１部分の数が有利には５である。
−前記第１接点部分の任意の連続した２つが、長手方向軸線に直角な横方向の面への投影において、外周直径の６０％以上の長さだけ離間している。
−長手方向軸線に直角な横方向の面上で曲げが外周直径の３０％以下の半径を有している。
−前記金属ワイヤが、複数の差し込み位置において、前記プラグの外周面と接触する、接点部材の第２部分をそれぞれ含むようにされた略直線部分を有し、第２部分の数が、有利には５である。
−前記金属ワイヤが、少なくとも９０重量％の銅とベリリウムの合金を含む。
−前記金属ワイヤが、少なくとも９０重量％の金または金−ニッケル合金から選択された材料の層でおおわれている。

本発明は、上記の電気コネクタと、差し込み位置においてベース内に差し込み可能なプラグとを有する電気コネクタのセットにも関する。
特定の実施形態において、電気コネクタのセットは、以下の通りである、すなわち、プラグが長手方向軸線に沿う略円筒状の外面を備え、外面は差し込み位置において、格子状空間の内径を画成し、内径の外径に対する比率は０．６以下、好ましくは０．５以下とされている。

本発明は一例として以下に述べられる説明を読み、添付の図面を参照することによってより良く理解されるであろう。

本発明のコネクタの長手方向軸線を通る面に沿って見た断面図である。 長手軸方向から見た図である。 図１、２に示されている接点部材を示す図である。

図１を参照すると、本発明による電気コネクタのセット１が記載されている。電気コネクタのセット１は、第１の電気回路（図示せず）に接続されるようにされた雌側のベース３と、長手方向軸線Ｌに沿ってベース３に挿入可能にされている雄側のプラグ５とを具備し、プラグ５は第２の電気回路（図示せず）に接続されるようにされている。電気コネクタのセット１はさらに接点部材７を有する。

ベース３は、例えば、概ねソケット形状を有している。ベース３は銅合金を、例えば、真鍮を含んでいる。ベース３は有利には長手方向軸線Ｌ周りに軸対称に形成されている。
ベース３はプラグ５を受容するハウジング９を画成する。
ベース３は、有利には、フレーム（図示せず）に取り付けを可能にするための突起１１を含む。あるいは図示しないが、ベース３はクリップでフレームに取り付けることができる。

ベース３は、接点部材７を受容するための凹部１３を含む。ベース３は、凹部１３の底部に軸方向に配設された内側接触面１５を含む。
ハウジング９は、長手軸方向に、例えば、０．１〜０．５ｍｍの値を有する長さＬ１にわたって延びている。
「差し込み（ＰＬＵＧＧＩＮＧ）」という文言は、電気的接触を得るためのプラグ５のベース３への挿入を意味している。

凹部１３は、長さＬ１の一部分、例えば約１／３、として、示される長手軸方向の長さＬ２を有する。凹部１３は、有利には、長手方向軸線Ｌ周りに略円筒状を成す。図１において、プラグ５は、非差し込み状態で、ベース３から離間して示されている。プラグ５は略円筒状を成している。プラグ５が挿入状態（図示せず）においてベース３に挿入された時、ベース３と共に格子状空間１７を形成する。プラグ５は外側接触面１９を有する。

格子状空間１７は長手方向軸線Ｌ周りにリング状を成している。格子状空間１７はベース３の内側接触面１５とプラグ５の外側接触面１９の間を延伸している。格子状空間１７は、例えば、半径方向断面Ｐ（図１参照）に沿う長方形の部分を有する。
ベース３の内側接触面１５は格子状空間１７の外径ＤＥを画成しており、有利には０．９〜２ｍｍの間、例えば１．０〜１．３ｍｍの値を有する。
プラグ５の外側接触面１９は格子状空間１７の内径ＤＩを画成しており、有利には０．３〜０．７ｍｍの間、例えば０．４〜０．５ｍｍの値を有する。
ＤＩ／ＤＥ比は、有利には０．６以下、例えば０．５の値を有する。

図２，３に明らかなように、接点部材７は周回２１，２３を長手軸Ｌの周りに形成するように折り返されている金属ワイヤから成る。
ここで、「周回」という文言は、長手方向軸線Ｌの周りをほぼ一周するワイヤの部分を意味している。
接点部材７は、有利には５以下の数の多数の周回を含み、好ましくは２以下とされる。図示の例においては、接点部材７は２つの周回２１、２３を有する。

接点部材７を構成する金属ワイヤは、例えば、円筒状である。
ある実施形態においては、金属ワイヤは少なくとも９０重量％の銅とベリリウムから成る合金を含む。有利には、金属ワイヤは、少なくとも９０重量％の金または金−ニッケル合金から選択される材料の層でおおわれている。
金属ワイヤは、有利には０．０５〜０．２ｍｍの、好ましくは０．９〜０．１２ｍｍの、ワイヤ径ＤＦ（図３参照）を有する。

金属ワイヤは、複数の連続した曲げ２５，２７，２９，３１，３３（図２参照）を有する。金属ワイヤは、さらに、複数の略直線の部分３５，３７，３９，４１，４３を有する。図示の実施形態においては、金属ワイヤは、部分３５、曲げ２５、部分３７、曲げ２７、部分３９、曲げ２９、部分４１、曲げ３１、部分４３、曲げ３３を連続して有している。
折り曲げていない状態（図示せず）においては、金属ワイヤは、有利には３〜１０ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍの、長さ（図示せず）を有している。

曲げ２５，２７，２９，３１，３３の数は、好ましくは５である。
曲げ２５，２７，２９，３１，３３から選択された任意の２つの曲げは、長手軸Ｌ周りに約１３５度の角度αで、角度的に離間している。換言すれば、曲げ２５，２７，２９，３１，３３は、例えば、長手方向軸線Ｌに関して、おおよそ０度、１３５度、２７０度、４０５度、５４０度の角度の所に配置されている。各曲げ２５，２７，２９，３１，３３は約４５度の角度βを成している。

各曲げ２５，２７，２９，３１，３３は、差し込み位置において、ベース３の内側表面１５と第１接触部分２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａを形成する接触表面を有する。第１接触部分２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａは、略点状である。
第１接触部分２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａは、長手方向軸線Ｌに直角な面Ｔにおいて、外径ＤＥの３０％以下の半径Ｒ１を有する。
第１接触部分２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａから選択された任意の２つの連続する第１接触部分は、面Ｔへの投影において、外径ＤＥの６０％以上の距離Ｄだけ離間している。

部分３５，３７，３９，４１，４３の数は、例えば、５である、
部分３５，３７，３９，４１，４３は、それぞれ、差し込み位置において、接点部材７とプラグ５の外面１９の間に第２接触部分３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂを形成する接触面を含む。
第２接触部分３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂの数は有利には５であり、例えば、略点状である。

以下、コネクタセット１の作用を説明する。
第１電気回路（図示せず）と第２電気回路（図示せず）を電気的に接触せしめるために、プラグ５が長手方向軸Ｌに沿ってベース３内に挿入される。
差し込み位置において、接触部材７はベース３とプラグ５の間の、したがって第１電気回路と第２電気回路の間の電気接触を、実現する。

第１接触部分２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａのそれぞれは、ベース３の内面１５と電気的に接触する。第２接触部分３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂのそれぞれは、プラグ５の外面１９と接触する。
上述の特徴によって、第２接触部分３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂの数は、減少されている。プラグ５をベース３に挿入するための力は、前述した従来技術のセットの場合よりも減少している。コネクタのセット１はさらには製造が容易である。

また、第２接触部分３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂは、長手方向軸線Ｌにそって互いに整列していないことにより、接点部材７によるプラグ５上の摩耗は、第２接触部分が長手方向軸線にそって互いに整列している従来技術よりも少ない。これは、良好な電気的接触を長期にわたって保証する可能性を与える。
最後に、接触部材７の周回の数が少なくされている、例えば、２周回とされている、ので接触部材７の軸方向の長さは、減少している。これは、凹部１３の長さＬ２、および、ハウジング９の長さＬ１の減少を可能にしている。

３ ベース
５ プラグ
７ 接触部材
９ ハウジング
１１ 突起
１３ 凹部
１５ 内側接触面
１７ 格子状空間
１９ 外側接触面
２１，２３ 周回
２５，２７，２９，３１，３３ 曲げ
２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａ 第１接触部分
３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂ 第２接触部分
Ｄ 任意の２つの連続する第１接触部分の離間距離
ＤＥ 格子状空間の外径
ＤＦ ワイヤ径
ＤＩ 格子状空間の内径
Ｌ 長手方向軸線

Claims (5)

1. 電気コネクタ（３−７）とプラグ（５）とを備える電気コネクタのセット（１）であって、
   プラグ（５）を受容するためのベース（３）であって、プラグ（５）が差し込み位置において長手方向軸（Ｌ）に沿ってベース（３）に差し込み可能にされており、差し込み位置ではベース（３）とプラグ（５）が格子状空間（１７）を共同で画成するようにされているベース（３）と、
   接点部材（７）であって、プラグ（５）が押し込み位置にある時に半径方向に拡張するようにされ、ベース（３）とプラグ（５）の間の電気接触を確保し、接点部材（７）がそれ自身の上で長手方向軸線（Ｌ）周りに周回（２１，２３）を形成するように折り曲げられた金属ワイヤを含む、ようにされている、接点部材（７）と、を有し、
   前記周回（２１，２３）の数が５以下、有利には、２以下であり、
   前記金属ワイヤが複数の曲げ（２５，２７，２９，３１，３３）を有し、各曲げ（２５，２７，２９，３１，３３）のそれぞれは、前記ベース（３）の内面（１５）と電気接触する第１接触部分（２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａ）を含み、前記内面（１５）は、長手軸方向に沿って略円柱状をなして、前記格子状空間（１７）の外径（ＤＥ）を画定し、前記第１接触部分（２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａ）の数が有利には５であり、
   前記プラグ（５）が長手軸（Ｌ）に沿う略円柱状の外周面（１９）を含み、該外周面（１９）が、前記差し込み位置において、前記格子状空間（１７）の内径（ＤＩ）を画定し、該内径（ＤＩ）の前記外径（ＤＥ）に対する比率が、０．６以下、有利には０．５以下であり、
   前記金属ワイヤが、前記差し込み位置において、前記プラグ（５）の外周面（１９）と接触する第２接触部分（３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂ）を含む複数の略直線部分（３５，３７，３９，４１，４３）を有し、前記第２接触部分（３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂ）の数が有利には５であり、
   前記第２接触部分（３５Ｂ，３７Ｂ，３９Ｂ，４１Ｂ，４３Ｂ）のそれぞれが前記プラグ（５）の前記外周面（１９）と接触する、
   ことを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記第１接点部分（２５Ａ，２７Ａ，２９Ａ，３１Ａ，３３Ａ）の任意の連続した２つが、長手方向軸線（Ｌ）に直角な横方向の面（Ｔ）への投影において、外径（ＤＥ）の６０％以上の長さ（Ｄ）だけ離間している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ（３−７）。
3. 長手方向軸線（Ｌ）に直角な横方向の面（Ｔ）上で曲げ（２５，２７，２９，３１，３３）が外径（ＤＥ）の３０％以下の半径（Ｒ１）を有している、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気コネクタ（３−７）。
4. 前記金属ワイヤが、少なくとも９０重量％の銅とベリリウムの合金を含む、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電気コネクタ（３−７）。
5. 前記金属ワイヤが、少なくとも９０重量％の金または金−ニッケル合金の層でおおわれている、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電気コネクタ（３−７）。

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