JP7426943B2

JP7426943B2 - バネ力を利用した端子コネクタ、及び導体接続端子

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Publication number: JP7426943B2
Application number: JP2020557919A
Authority: JP
Inventors: フォルカー・ヤルムート; ペーター・クリマラ
Original assignee: フェニックスコンタクトゲーエムベーハーウントコムパニーカーゲー
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2024-02-02
Anticipated expiration: 2039-03-22
Also published as: DE102018109545A1; US11509074B2; US20210167526A1; EP3782233A1; CN111989825A; CN111989825B; WO2019201550A1; JP2021522647A

Description

本発明は、導体を接続するためのバネ力を利用した端子コネクタであって、バスバーと、締付状態の場合に接続すべき導体をバスバーに対して締め付けるための締付バネと、回動可能に配置されている動作レバーとを備えている端子コネクタにおいて、締付バネが、動作レバーの回動運動によって動作する、端子コネクタに関する。さらに、本発明は、対応するバネ力を利用した端子コネクタを有している導体端子に関する。

導体端子は、多様な変形例において知られている。通常、脚部バネとして構成されている締付バネは、サポート脚部及び締付脚部を有しており、バネ力を利用した端子コネクタのために利用され、締付バネは、締付脚部を介して、接続すべき導体をバスバーに対して締め付けることができる。締付バネの傾斜防止位置を実現するために、締付バネは、サポート脚部を介して、導体端子の絶縁材料ハウジングに密接した状態で支持する。しかしながら、このような実施例は、バネ力を利用した端子コネクタひいては導体端子の比較的大きい設置空間を要求する。

従って、本発明の目的は、設置空間の縮小を特徴とするバネ力を利用した端子コネクタ及び導体端子を提供することである。

当該目的は、独立請求項に定義される特徴を具備する発明によって達成される。本発明の適切な実施例と優位な発展形態とは、従属請求項において特定される。

本発明におけるバネ力端子コネクタの特徴は、締付ケージが、接続すべき導体を収容するための空間を形成しており、締付バネが、板バネとして構成されており、締付バネが、締付領域として構成された第１の端部セクションと、第１の端部セクションの反対側に位置する、保持領域として構成された第２の端部セクションとを有しており、締付バネが、第２の端部セクションを介して締付ケージに固定されていることである。

本発明では、締付バネは、脚部バネとして構成されておらず、締付バネは、板バネとして構成されている。板バネは、シート又はストリップの形態とされる。板バネは、脚部バネと比較して、２つの脚部ではなく単一の脚部を有しているので、板バネとして構成されている締付バネの全体的な大きさは、脚部バネとして構成されている締付バネの全体的な大きさより小さい。全体的な大きさが小さいことに起因して、バネ力端子コネクタのための空間をあまり必要としないので、バネ力端子コネクタの全体的な大きさも小さくすることができる。締付バネは、絶縁材料ハウジングに保持されていないが、付加的に設けられた締付ケージに固定又は保持されている。また、当該締付ケージは、接続すべき導体を収容するための空間を同時に形成している。締付バネは、導体を締め付けるための締付領域を形成する第１の端部セクションの反対側に位置する第２の端部セクションを介して、締付ケージに保持されている。締付バネは、第２の端部セクションを介して、好ましくは固定された所定位置に保持されており、締付バネは、第１の端部セクションを介して、好ましくは移動可能、特に回動可能とされる。締付バネのバネ作用を改善するために、及び／又は、締付ケージに対する締付バネの取り付けを単純化するために、締付バネは、好ましくは、第１の端部セクションから第２の端部セクションに向かって小さくなる断面を有しているか、又はテーパー状に成っている。

締付バネを締付ケージに固定するために、開口部が締付ケージに形成されており、締付バネは、第２の端部セクションを介して当該開口部に係止可能とされる。このように係止可能とするために、好ましくは、締付バネの第２の端部セクションは、開口部に係止されるように屈曲可能とされる。好ましくは、開口部は、窓状開口部の形態とされる。締付バネを締付ケージの開口部に固定することによって、締付バネは、締付ケージに特に容易に取付可能となるので、組み立ての労力を低減させることができる。さらに、締付バネの固定によって、バネ力端子コネクタの内部空間を大きくする必要が無くなる。

また、小さい導体断面を具備する導体を締め付けるために、突起がバスバーに形成されており、締付バネは、非締付状態の場合に第１の端部セクションを介してプリテンションされ保持されている。締付バネにプリテンションを作用させた結果として、締付バネに作用させるべき力が、締付バネが非締付状態から締付状態に移行する場合に減少する。突起は、バスバーの表面から突出している縁部の形態で構成されている。突起は、バスバーにアンダーカットを形成しており、締付バネは、非締付状態において、締付領域を形成する第１の端部セクションを介して、バスバーに係合する。

動作レバーは、締付ケージに回動可能に取り付けられている。バネ力端子コネクタの全体的な大きさは、締付ケージに取り付けることによってさらに小さくすることができる。例えば、動作レバーは、少なくとも１つの回動軸を有しており、動作レバーは、当該回動軸を中心として回動可能とされ、動作レバーは、当該回動軸を介して、締付ケージに形成された凹所に係合可能とされる。

締付バネの第１の端部セクションに横向きに形成されている動作面が、締付バネの第１の端部セクションに形成されており、締付バネを動作させるための動作レバーと相互作用可能とされる。横方向に形成されている動作面に起因して、締付バネは、第１の端部セクションにおいて第２の端部セクションに対して幅広になっている。締付バネを動作させるための締付バネ上の動作要素の動作点は、動作面を介して所定の方法で決定され、好ましくは、当該動作点は、導体を締め付けるための締付バネの実際の締付領域の外側に位置決めされている。しかしながら、動作面が第２の端部セクションに横向きに形成されていることによって、締付バネが、動作要素を介して、第１の端部セクションすなわち締付領域の高さで同時に動作されるので、締付バネを動作させるために締付バネに作用させる出力が、動作レバーによって低減させることができる。

さらに、窓状開口部の形状とされる案内輪郭が、締付ケージに形成されており、締付バネの動作面が、窓状開口部を通じて突出可能とされるので、締付バネの動作面は、締付ケージの外側で動作レバーと相互作用するようになる。従って、案内輪郭は、締付バネが締付状態と非締付状態との間で移行される場合に、締付バネを目標に従って案内することができる。これにより、締付ケージが締付バネのための境界側壁を形成するので、締付バネの横方向の傾斜が確実に防止される。また、案内輪郭は、所定の方法で締付バネの回動の軌道、特に締付バネの回動の軌道の長さを決定するので、ピボットトラベルの長さを定義された方法で決定することができるので、第１の端部セクションを介した締付バネの過剰な回動や締付バネの過剰な屈曲が防止される。

好ましくは、締付ケージは、金属材料から作られている。締付ケージを金属材料から作ることによって、例えば締付バネを動作させることによって締付バネからの力が締め付けケージに作用する場合であっても、締付ケージの変形が確実に防止される。

好ましくは、締付バネは、動作レバーによって動作レバーの周方向面を介して動作されるので、締付バネは、動作レバーを回動させることによって、締付バネひいては締付バネの第１の端部セクションに圧縮力を作用させることができる。好ましくは、動作レバーは、締付バネを動作させるための動作カムを有しており、動作レバーは、締付バネを動作させるために動作レバーが回動される場合に、動作カムの外面を介して締付バネに接触して転動される。

また、本発明の目的は、上述のバネ端子コネクタが内蔵されたハウジングを有している導体端子によって達成される。好ましくは、ハウジングは、例えばプラスチック材料のような絶縁材料から形成されている。バネ力端子コネクタが比較的小型に構成されていることに起因して、バネ力端子コネクタを囲んでいるハウジングをも一層小型にすることができる。その結果として、導体端子全体を一層小型にすることができる。

また、利用者に対する導体端子の取り扱いを改善することができるように、ハウジングが、動作レバーを係止するためのラッチ領域を有していることによって、利用者の導体端子の可搬性を改善することができる。動作レバーの非動作状態において、動作レバーは、ハウジングに対して所定の固定位置に係止可能とされる。

本発明について、添付の図面を参照しつつ、好ましい実施形態に基づいて詳述する。

本発明におけるバネ力端子コネクタの概略的な正面図である。図１に表わすバネ力端子コネクタの概略的な背面図である。図１に表わすバネ力端子コネクタのさらなる概略的な正面図である。図１に表わすバネ力端子コネクタのさらなる概略的な背面図である。接続された導体を具備する、図１に表わすバネ力端子コネクタの概略的な背面図である。接続された導体を具備する、図１に表わすバネ力端子コネクタの概略的な斜視図である。接続された導体を具備する、本発明におけるバネ力端子コネクタの概略図である。図７に表わす導体端子のさらなる概略図である。本発明におけるバネ力端子コネクタのさらなる変形例の概略図である。図９に表わすバネ力端子コネクタのさらなる概略図である。

図１は、バスバー１０と締付バネ１１と動作レバー１２と締付ケージ１３とを有している、本発明におけるバネ力端子コネクタ１００を表わす。

締付バネ１１は、板バネとして形成されており、締付領域を形成している第１の端部セクション１４と、締付バネ１１の長手方向において第１の端部セクション１４の反対側に位置すると共に、保持領域を形成している第２の端部セクション１５とを有している。締付バネ１１は、シート状の外形又は帯状の外形を有している。電気的接触を形成するために、接続すべき導体Ｌは、第１の端部セクション１４を介して、バスバー１０に対して締め付けられている。

バスバー１０は、Ｕ字状に形成されており、締付ケージ１３の内部に位置決めされており、ひいては締付ケージ１３の内部に保持されている。図１に表わすように、導体Ｌを締め付けるための突起１６が、バスバー１０の脚部に形成されており、第１の端部セクション１４を具備する締付バネ１１が、非締付状態でプリテンションされて突起１６に保持されている。非締付状態とは、導体Ｌが接続されていない状態をいう。突起は、突出しているラッチラグの形態として構成されており、アンダーカットを形成している。締付バネ１１は、当該アンダーカットの後方で締付バネ１１の第１の端部セクション１４を介して係止可能とされる。

締付ケージ１３は、接続すべき導体Ｌを収容するための空間を形成している。締付ケージ１３は、少なくとも１つの第１の壁１７と、第１の壁１７に対して横方向に延在している第２の壁１８とを有している。第１の壁１７は、締付バネ１１から横向きに、ひいては締付バネ１１の長手方向（longitudinal side）に沿って延在しているので、締付バネ１１の動作時に、締付バネ１１は第１の壁１７に沿って案内される。第１の壁１７は、接続すべき導体Ｌを締め付けるためのバスバー１０の支持脚部１９から、支持脚部１９の反対側に位置するバスバー１０の保持脚部２０に至るまで延在している。

第２の壁１８は、第１の壁１７に対して横方向に延在しており、ひいては締付バネ１１の長手方向に対して横方向に延在している。第２の壁１８は、第１の壁１７より大きい高さを有しているので、より長い構造となっている。第２の壁１８は、締付バネ１１を越えて、特に締付バネ１１の第２の端部セクション１５を越えて突出している。

締付バネ１１は、締付バネ１１が第２の端部セクション１５を介して締付ケージ１３に係止されるように、締付バネ１１の第２の端部セクション１５において締付ケージ１３に取り外し可能に固定されている。このために、窓状開口部２１が、締付ケージ１３に、特に締付ケージ１３の第２の壁１８に形成されており、締付バネ１１が、第２の端部セクション１５を介して窓状開口部２１に係止されている。このために、第２の端部セクション１５は屈曲されている。第２の端部セクション１５の屈曲は、Ｚ字状の形態とされる。当該屈曲は、互いに対して反対側に位置する２つの屈曲部を有しているからである。

締付ケージ１３は、金属材料から作られている。

締付バネ１１を動作させるために、動作レバー１２は、締付ケージ１３に回動可能に取り付けられている。動作レバー１２は、締付ケージ１３の凹所２３に回転可能に取り付けられている回動軸２２を有している。凹所２３は、締付ケージ１３の第１の壁１７に形成されている。

図２に表わすように、締付バネ１１は、動作面２４を有しており、締付バネ１１は、動作レバー１２が動作面２４を押圧することによって、動作レバー１２が締付状態と非締付状態との間で移行するように、動作面２４を介して動作レバー１２と協働する。動作面２４は、締付バネ１１の第１の端部セクション１４に横向きに形成されているので、締付バネ１１は、幅広の表面を第１の端部セクション１４に有している。

窓状開口部２５の形態をした案内輪郭が締付ケージ１３に形成されており、締付バネ１１の動作面２４が窓状開口部２５を通じて突出しているので、締付バネ１１の動作面２４は、締付ケージ１３の外側で、ひいては導体Ｌを収容するための空間の外側で動作レバー１２と協働する。窓状開口部２５は、締付ケージ１３の第１の壁１７に形成されている。窓状開口部２５は、第１の壁１７の幅の略全体に亘って延在している。

動作レバー１２は、動作レバー１２を手動で動作させるためのグリップ領域２５と、締付バネ１１と相互作用する動作領域２６とを有している。動作領域２６は、グリップ領域２５と一体に形成されている場合がある。動作レバー１２は、動作領域２６を介して締付ケージ１３に回動可能に取り付けられている。締付バネ１１を動作させるための動作カム２７が、動作領域２６に形成されている。この点において、動作カム２７は、動作領域２６の周方向外面に波状の輪郭を付与する。締付バネ１１が動作すると、動作レバー１２は、動作カム２７を介して、締付バネ１１の動作領域２６上で、特に締付バネ１１の動作面２４上で転動する。窪み２８，２９は、動作カム２７の前方及び後方の両方に形成されており、図２に表わすように、締付バネ１１の非開放状態において、すなわち締付バネ１１がバスバー１０に支持されている場合に、締付バネ１１は、動作面２４を介して第１の窪み２８の後方で係止されており、図４に表わすように、締付バネ１１の開放状態において、すなわち導体Ｌが収容空間に挿入可能とされるように締付バネ１１がバスバー１０から離隔配置されている場合に、締付バネ１１は、動作面２４を介して第２の窪み２９の方向で係止されている。

動作レバー１２は、９０°の角度で回動可能とされる。

図３及び図４は、操作レバー１２が下方に回動される位置を表わす。回動運動の際に、動作レバー１２によって第１の端部セクション１４がバスバー１０から離隔した位置に保持されるように、締付バネ１１の第１の端部セクション１４が締付バネ１１の動作面２４の上方で回動されている。この位置において、接続すべき導体Ｌは、収容空間に、ひいてはバスバー１０と締付バネ１１との間に配置された中間空間に挿入可能とされる。

図５及び図６に表わすように、接続すべき導体Ｌが収容空間に挿入されると、動作レバー１２が、グリップ領域２７を介して、締付ケージ１３の第２の壁１８に対して平行で位置決めされるように、動作レバー１２は、上方に回動され復帰する。

図５及び図６に表わすように、導体Ｌが接続されていると、動作レバー１２は、少なくとも導体の特定の断面の場合に、締付バネ１１と、すなわち締付バネ１１の動作面２４と接触していない。従って、この状態において、動作レバー１２は締付バネ１１から係合解除される。

また、図６に表わすように、締付バネ１１の断面は、第１の端部セクション１４から第２の端部セクション１５に向かってテーパー状になっている。

図７は、ハウジング３０の内部に、特に絶縁材料ハウジングの内部に配置されている、対応するバネ力端子コネクタ１００を有している導体端子２００を表わす。ハウジング３０は、導体Ｌを挿入するための導体挿入開口部３１を有している。図７及び図８に表わすように、空隙３３がハウジング３０の側面３２に形成されており、動作レバー１２が空隙３３の内部に移動可能に配置されている。ハウジング３０は、空隙３３の領域に、動作レバー１２を係留するためのラッチ領域３４を有している。当該実施例では、ラッチ領域３４はラッチラグの形態に構成されている。凹所３５は、動作レバー１２に形成されており、動作レバー１２は、凹所３５を介してラッチラグに係止されている。

図９及び図１０は、バネ力端子コネクタのさらなる変形実施例を表わす。図１０に表わすように、締付ケージ１３は、互いに対して反対側に位置する２つの第１の壁１７を有しており、第１の壁１７それぞれが、凹所２３を有しており、動作レバー１２が、凹所２３に回動可能に取り付けられている。このために、動作レバー１２も、互いに対して反対側に位置する２つの回動軸２２を有しており、回動軸２２それぞれが、２つの凹所２３のうち一方の凹所に回転可能に取り付けられている。さらに、案内輪郭を形成するための窓状開口部２５が、第１の壁１７それぞれに形成されており、締付バネ１７が、互いに対して反対側に位置する２つの動作面２４を有しており、締付バネ１７それぞれが、２つの窓状開口部２５のうち一方の窓状開口部を通じて突出している。これにより、締付バネ１１を両側で案内し動作させることができる。

１００バネ力端子コネクタ
２００導体端子
１０バスバー
１１締付バネ
１２動作レバー
１３締付ケージ
１４第１の端部セクション
１５第２の端部セクション
１６突起
１７第１の壁
１８第２の壁
１９支持脚部
２０保持脚部
２１開口部
２２回動軸
２３凹所
２４動作面
２５グリップ領域
２６動作領域
２７動作カム
２８窪み
２９窪み
３０ハウジング
３１導体挿入開口部
３２側面
３３空隙
３４ラッチ領域
３５凹所
Ｌ導体

Claims

導体（Ｌ）を接続するためのバネ力端子コネクタであって、
バスバー（１０）と、
締め付け状態の場合に接続すべき前記導体（Ｌ）を前記バスバー（１０）に対して締め付けるための締付バネ（１１）と、
回動可能に配置されている動作レバー（１２）であって、前記締付バネ（１１）が、前記動作レバー（１２）の回動運動によって動作可能とされる、前記動作レバー（１２）と、
を備えている前記バネ力端子コネクタにおいて、
締付ケージ（１３）が、接続すべき前記導体（Ｌ）を収容するための空間を形成しており、
前記締付バネ（１１）が、板バネの形態とされ、前記締付バネ（１１）が、締付領域の形態とされる第１の端部セクション（１４）と、前記第１の端部セクション（１４）の反対側に位置する、保持領域の形態とされる第２の端部セクション（１５）とを有しており、
前記締付バネ（１１）が、前記第２の端部セクション（１５）を介して、前記締付ケージ（１３）に固定されており、
前記動作レバー（１２）が、前記締付ケージ（１３）に回動可能に取付けられており、
突起（１６）が前記バスバー（１０）に形成されており、前記締付バネ（１１）が、非締付状態において前記締付バネ（１１）の前記第１の端部セクション（１４）を介して前記突起（１６）にプリテンションされて保持されていることを特徴とするバネ力端子コネクタ（１００）。
前記締付バネ（１１）を前記締付ケージ（１３）に固定するために、前記締付バネ（１１）の前記第２の端部セクション（１５）を介して前記締付バネ（１１）を係止するための開口部（２１）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバネ力端子コネクタ（１００）。
動作面（２４）が、前記第１の端部セクション（１４）に一体に形成されており、前記締付バネ（１１）を動作させるように前記動作レバー（１２）と相互作用し、
前記動作面（２４）が、前記締付バネ（１１）の前記第１の端部セクション（１４）に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバネ力端子コネクタ（１００）。
窓状開口部（２５）の形態をした案内輪郭が、前記締付ケージ（１３）に形成されており、
前記締付バネ（１１）の前記動作面（２４）が、前記窓状開口部（２５）を通じて突出しており、これにより前記締付バネ（１１）の前記動作面（２４）が、前記締付ケージ（１３）の外側において前記動作レバー（１２）と相互作用することを特徴とする請求項３に記載のバネ力端子コネクタ（１００）。
前記締付ケージ（１３）が、金属材料から作られていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のバネ力端子コネクタ（１００）。
前記動作レバー（１２）が、前記締付バネ（１１）を動作させるための動作カム（２７）を有していることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のバネ力端子コネクタ（１００）。
請求項１～６のいずれか一項に記載の前記バネ力端子コネクタ（１００）が配置されていることを特徴とする導体端子（２００）。
ハウジング（３０）が、前記動作レバー（１２）を係止するためのラッチ領域（３４）を有していることを特徴とする請求項７に記載の導体端子（２００）。