JPH05504228A - 電気コネクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気コネクタ一 本発明は、電気コネクター、特に絶縁材変位コネクター、より特に電気通信ター ミナルブロック内で使用するのに特に適当なコネクターに関する。

種々の異なる構造の電気コネクターが電気通信および他の電気システムにおいて 使用されており、遭遇する問題点およびそのための解決策も同様に異なる。本発 明は、発明者らが遭遇した問題点、即ち、高い対の番手を処理でき、広範囲の種 々の寸法の導体を受容できる小さい寸法の電気通信ブロックをいかに形成するの かということにより主として説明する。しかしながら、本発明には、他の有用な 用途も見い出されると考えられる。

何百本もの、時には何千本もの対の導体を含むことがある電気通信ケーブルは、 例えば電話中央局やより小さいケーブルまたは電話加入者の装置につながるドロ ップワイヤーへの最終的な接続部を形成するペデスタルまたはキャビネットのよ うな分配点で成端される。

分配ケーブルの導体は、一般的に比較的容易に取り外すことかできるように電話 加入者のドロップワイヤーが接続され得る、いわゆるターミナルブロックのコネ クターに多かれ少なかれ永久的に接続されることがある。ターミナルブロックは 、ターミナル（例えば５．１０．２５または５０対）のアレイ（列）を含むハウ シングを有して成ってよい。それぞれのターミナルは、例えばポスト（杭）の形 態を有する。ケーブルからの導体は、ハウジングの基部において露出しているポ ストの底部に巻き付けられているか、あるいは取り付けられていることがあるワ イヤーであってよい。これらの接続部は、硬化性樹脂に注封してよ（、環境的な 損傷が防止される。ポストの頭部にネジ溝を設けて、その上にナツトまたはキャ ップをネジ留めして電話加入者へのドロップワイヤーを固定してよい。このよう にして、ケーブルが電話加入者に接続される。このような構造の欠点は、ポスト への接続部を形成する前に、端部においてドロップワイヤー（および分配ケーブ ルの導体）の絶縁材を剥離する必要があるということである。これは、注意を要 し、時間がかかる作業となることがある。

絶縁ワイヤーに自動的に接続部を形成するコンタクトを使用してターミナルブロ ックが設計されている。そのようなコンタクトは、絶縁材押し退はコネクター（ Ｉ　Ｄ　Ｃ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ−ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｎｎｅｃｔ ｏｒ）と呼ばれている。これは、金属の平坦なピースに設けたスロットを有して よく、このスロットにワイヤーが横断方向に押し込まれる。スロットは、ワイヤ ーの導体が損傷することなくスロットに沿って通過できるが、絶縁材が切り込ま れるか、あるいは押し退けられ、その結果、金属の縁が導体に接触するように正 確な寸法を有する。そのような「スロット付きビーム（ｂｅａｍ）　Ｊ絶縁材押 し退はコネクターは、米国特許第３．７０８．７７９号（スリー・エム（３Ｍ） ）および米国特許第３．７９８．５８７号（ベル・テレフォン・ラボラトリーズ （Ｂｅｌｌ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）に記載され、本 明細書においてもこれらを参照できる。

米国特許第３．７９８．５８７号は、導体の判別を容易にし、また、導体を損傷 することなくＩＤＣを繰り返し使用できるように先願の小形コネクター（米国特 許第３．６１１．２６４号）を改善することをその目的としている。別の目的は 、広範囲のゲージ寸法にわたり導体の間で接続部を形成することである。スロッ ト付きビームＩＤＣは、特別に形成された導体を受容する開口を有すると記載さ れているが、異なるゲージの導体をどのように適応させるのかについては何等示 唆されていない。

スロット付きビームＩＤＣを開示した他の種々の先行技術文献について説明する が、それぞれの開示事項を本明細書においても参照できる。

米国特許第４．０６２．６１４号（ベル・テレフォン・ラボラトリーズ）には、 所定の範囲のワイヤー寸法を受容でき、繰り返し使用できるように強度を増した と考えられるＩＤＣが記載されている。

このＩＤＣは二またに分かれ、それぞれの分岐部分は先端部にたがね状切断エツ ジを有する。これは、例えば燐青銅またはスピノーダル（ｓｐｉｎｏｉｄａｌ） 銅から作られていてよい。

米国特許第４．１３６．６２８号（ウェスタン・エレクトリック・カンパニー（ Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ）　）も燐青銅またはスピ ノーダル銅のスロット付きビームＩＤＣを開示している。金属ストリップに開口 が形成され、開口に隣接して力が加えられて別の形になる。これにより、二また のビームが形成され、分岐部が相互に向かって移動して所定の幅のスロットが形 成される。分岐部の選択された部分は、最終的な閉じた状態に分岐部分が移動す る前に、被覆もしくはメッキされ、および／または処理されていてよい。

米国特許第４．６１１．８７４号（クローン（Ｋｒｏｎｅ）　）は、特にアルミ ニウムおよびマルチワイヤー銅導体用のスロット付きビームＩＤＣを開示してお り、これは、異なるゲージのワイヤーを収容できる。これは、（例えば導体材料 が老化した時に）空気ギャップが自動的に適合し、十分な接触圧力をいつも確保 できるコンタクトスロットにより達成されると記載されている。コネクターは、 Ｘ形状断面を有し、導体ワイヤーを２つの挿入開口を経てスロットの中央に挿入 できるように形成されており、それぞれの開口は、実質的にＶ字形状の中央位置 決め部分およびオフセット絶縁材切断エツジを有する。導体の寸法およびスロッ トの寸法は接触圧力を決定する。

別の態様では、単にワイヤーに合うようにスロットの幅を適合させることにより 異なるケージのワイヤーを収容する。従って、このデバイスは発明らが直面する 問題を解決しないであろう。

カナダ国特許第１１１＋７９６号（ノーザン・テレコム・リミテッド（Ｎｏｒｔ ｈｅｒｎ　Ｔｅｌｅｃｏｍ　Ｌｔｄ、　）　）は、特別な形状のスロット付きビ ームＩＤＣを開示し、応力がビームの近位端部の集中する従来技術のＩＤＣの乏 しい弾性コンプライアンスおよび不均一な応力分布の問題が解決されると記載さ れている。この構造では、ビームはその中央点に向かって先細となり（テーパー 付けされ）、（くびれ部分より上方の）上方部分は、スロットに挿入されたワイ ヤーの剥離作用の間、材料の弾性限界を越えて型性的に変形するようになってい る。従って、剥離の間の大きい応力は、ビームの上方部分に分布し、（剥離され る導体が存在する）下方部分は、より小さい程度まで均一に応力が加えられる。

テーパー付けの結果、比体積が効果的に向上し、弾性コンプライアンスが増える と記載されている。

英国特許第２０８４８１３号（ヴアーゴ・フエルヴアルツングスゲゼルンヤフト （Ｗａｇｏ　Ｖｅｒｖａｌｔｕｎｇｓｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ）　）のスロッ ト付きビームＩＤＣは、スロットの異なる部分が異なる幅を有するようにステッ プ状に徐々に変化するビームを供給することにより、異なるゲージの導体を処置 する。

米国特許第４．８２６．４４９号（ノーザン・テレコム・リミテッド）には、あ る範囲の導体寸法（２６〜１８ＡＷＧと記載されている）を受容でき、多くのワ イヤーの除去および再挿入ができるスロット付きビームＩＤＣが記載され、この 組合せは以前の構造においては一般的に知られていない。これは、ビームの間隔 方向でビームに予備的に圧力を加えるようにビームの長さに沿ってほぼ中程で各 ビームから他方のビームに内向に伸びる突起を、また、ＩＤＣを配置したキャビ ティの壁に接触する分岐部分として作用する同様に長さ方向に１９って中程にあ る各ビームの外側縁に突起を設けることにより達成できる。上述のカナダ特許第 １１１５７９６号の特徴も供給されている。

上述のレビューから、導体を損傷することな（、ある範囲のケージの導体への接 続を可能とするＩＤＣの設計に努力がなされていることが判る。また、ＩＤＣは ターミナルブロックで使用され、また、小形化の意図が表れていることに注目で きる。

しかしながら、発明者らは、全体としての寸法が制限される場合、多くの導体用 の簡便なターミナルブロックを設計する問題に直面し、また、ＩＤＣが適応でき る導体ゲージの範囲が広いと、在庫を減らすことができる利点があると考えた。

大きいＩＤＣは、導体を挿入する場合、大きく変形するように力を加えられず、 小さい導体および大きい導体のそれぞれに作用する力を安全な範囲内に保持でき るので、ある範囲の導体を収容できることが判った。また、鋼、銅、ベリリウム −鋼および他の高導電性金属から作るＩＤＣは、その弾性限界（０，５％以下、 しばしばせいぜい０２〜０４％）を越えて変形するように力を加えられず、従っ て、ＩＤＣのビームにより導体に作用する力が不＋分となるであろうから、その ようなＩＤＣを非常に小さく作ることができないであろうということが判った。

おそらく短い使用期間の後に直ちにかつ確実に、ＩＤＣに蓄積されるエネルギー が全くまたは殆ど存在せず、また、高いコンタクト抵抗となるであろう。

この問題点は、コネクターの少なくとも一部分として超弾性金属（ｓｕｐｅｒｅ ｌａｓｔｉｃ　ｍｅｔａｌ）を使用することにより解決された。この金属により 、広範囲の絶縁導体寸法（例えば少なくとも１．５、好ましくは少なくとも２． ０、より好ましくは少なくとも例えば０．４−１．２５ｍｍのように少なくとも ３．１２５のファクター）を小さいＩＤＣに適合させることができ、あるものは 、例えば１０ｍ＋ａ以下、好ましくは約６ｍｍのスロットを有する。コネクター の金属は、好ましくは少なくとも変形が生じる領域および／または絶縁材の押し 退けが生じる領域において、より好ましくは全部の領域において好ましくは０． ３〜０．７１の厚さを有する。使用に際して、コネクターは大きい蓄積されたエ ネルギーを有することができ、導体またはコネクターのパーツのクリープまたは 移動にも拘わらず良好な電気的接続を維持できる。

従って、本発明は、好ましくは一定温度において少なくとも０８％、好ましくは 少なくとも１．５％、より好ましくは少なくとも２％、特に少なくとも３％、よ り特に少なくとも３．５％の弾性（または回復可能歪み）を有する金属を有して 成る電気コネクターを提供する。本明細書において示す弾性の数値は引っ張り試 験に関するものである。コネクターは、使用に際して電流が流れる（該金属の少 なくとも一部分であってもよいが、そうである必要はない）電気コンタクトを有 するのが好ましい。従って、コネクターは、単なる機械的機能に加えて電気的機 能を有するのが好ましい。

コネクターは、絶縁材押し退はコネクターであるのが好ましく、とりわけスロッ ト付きビーム構造のものである。２つ（またはそれ以上）のビームは、それぞれ から分離しているか、例えば基部において一体に接続されているか、あるいは一 体物であってもよい。

従って、本発明は、少なくとも０．８％の弾性を有する金属を有して成るスロッ ト付きビーム絶縁材押し退はコネクターを更に提供する。：不りターに接続すべ き導体をコネクターのスロットに押し込んだ場合、この弾性に抗してコネクター は変形する。

好ましくはコネクターは、 （ａ）絶縁材押し退は面、 （ｂ）保持面、および （ｃ）押し退は面および保持面の位置を相互に対してコントロールするように配 置された金属 を有して成る。

保持面は絶縁材押し退は機能を有してよく、また、その逆でもよく、従って、２ つの面が実質的に同じであってよい。好ましくは、２つの面はスロット付きビー ムＩＤＣの各々のビームの部分を有して成ってよい。

本発明をより十分に説明するために、大きい歪みを生じる金属を使用するが、他 の点は異なる従来技術の種々のＩＤＣをここで検討するのが有用であると考えら れる。

形状記憶合金（ＳＭＡ、　５ｈａｐｅ　ｍｅｍｏｒｙ　ａｌｌｏｙ）は、コネク ターについて実施する加熱工程により、その中のワイヤーの自動的な剥離および 要すればワイヤー間の電気的接続を形成するコネクター内におけるハンダの溶融 が起こるように、小さい電気コネクターにおいて使用されている。

形状記憶効果は、金属については５０年以上も前に知られており、バーバード（ Ｈａｒｖａｒｄ）およびＭＩＴにおいて１９３８年に最初に認められた。同様の 効果は、ニッケルーチタン合金において１９６２年に見いだされた。必要である のは、２つの結晶相、即ち、オーステナイト（高温相）およびマルテンサイト（ 低温相）で存在し得、また、この２つの間で可逆的な無拡散変態を起こす能力を 有する合金である。低温にて生成するマルテンサイトは非常に対称的な結晶構造 を有する必要があり、加えられた応力下で相当歪み得る。そのような材料から製 品を所望の装着形状に形成し、次に、応力を加えて「供給時、１の形状に歪ませ る。この歪みの大部分は、一定温度においては、応力を除去しても回復しない。

このようにして、ワイヤー剥離器具のような製品を、所定の温度、好ましくは周 囲温度で安定である歪んだ形状で販売することができる。製品の加熱装着時、製 品のマルテンサイト相は高温のオーステナイト相に戻り、元の形状に回復する。

以下の特許明細書を本明細書において参照できる・英国特許第２１４６８５４号 （レイケム（Ｒａｙｃｈｅｍ）　）　、米国特許第４．５１０゜８２７号（レイ ケム）、ヨーロッパ特許第０１２９３３９号（レイケム）、国際特許６願ＧＢ８ ９１００６０１号（レイケム）およびヨーロッパ特許第０１２３３７６号（日立 ）。

英国特許第２１４６８５４号には、電気コネクターに使用するワイヤー剥離アレ ンノメントが記載され、これは、熱回復時に絶縁電気導体を切断エツジに押しや り、切断エツジが絶縁材に入り込むように配置された熱回復性記憶を有する金属 部材を有して成る。

米国特許第４．５１０．８２７号には、長尺絶縁導体から絶縁材を剥離する回復 性アレンジメントが記載され、これは、それぞれが切除部分を有する２つの剥離 部材を有して成る。切除部分は、導体を受容する開口を形成するように重なるよ うに配置されている。このアレンジメントは熱回復性であり、剥離部材が導体の 横断方向に移動して絶縁材を貫通し、長手方向に絶縁材を剥離するようになって いる。

ヨーロッパ特許第０１２９３３９号には、長尺絶縁電気導体の導体に電気的接続 部を形成するコネクターが記載され、これは、少なくとも部分的に導電性であり 、重なって絶縁導体を受容する開口を規定するコンタクト部材を有して成る。こ のコネクターは、該部材が相互に滑動して開口の寸法が小さくなるように回復で き、使用に際して、小さくなった寸法の開口を規定する該部材の少なくとも１つ が導体の絶縁材に貫入し、該部材が導体に永久的な握持力を作用するようになっ ている。コンタクト部材自体は記憶金属を有して成ってよい。コネクターの永久 的な握持力は、コネクターの使用における通常の操作温度以下の転移温度を有す る記憶金属を選択することにより提供するのが好ましい。従って、使用時には、 記憶金属はその転移温度より高く、従って、永久的な握持力を作用する。しかし ながら、使用における通常の操作温度は、一般的に使用前のコネクターの貯蔵温 度と同様である。従って、記憶金属は、貯蔵の間、高温状態にあり、従って、回 復しようとする。しかしながら、保持要素を有して成る、回復を一時的に防止す る手段または装着まで部材の相対的な移動を防止するように配置された戻り止め を供給してよい。機械的な拘束要素を供給する別法としては、記憶金属を「前処 理」してそれにより単一の加熱サイクルの場合の転移温度を上げる方法がある。

このようにすると、貯蔵の間、金属は（一時的に上昇した）転移温度以下になり 、回復可能なマルテンサイト相のままである。加熱装着時、オーステナイト相に 回復し、転移温度が以前の低い値に戻っているので、その後、これが周囲温度に おいて安定となる。

ヨーロッパ特許第０１２３３７６号は、先願の形状記憶コネクターに関し、これ は、柔らかいマルテンサイト相にある時にコネクターを初めの形状に戻らせるバ ネを使用している。一方向形状記憶効果が利用され、大きな変形が得られ、バネ は他の方向の変形を提供する。多くのコネクターを高密度で供給する必要がある 場合、それぞれのコネクターは小さい必要があり、この先願のコネクターの寸法 を小さくすることは、バネが必要であるので制限される。提案されているものは 、コネクターが、穴を有する絶縁材基材を含み、接続ターミナルはその基材の上 にある形状記憶合金の薄いシートを有して成り、このターミナルはビンを挿入す るためのギャップ部分を有することを特徴とする形状記憶合金の接続ターミナル を有するコネクターである。記憶金属に関して以下の説明を参照できる。マルテ ンサイト相が安定である温度範囲内で合金に力が加えられて変形する場合、応力 に応じて歪みが増加するが、応力がある値に達すると、その後、歪みは、応力の 増加に対応しないで増加する。そして、この現象は通常の物質の降伏に類似し、 「擬弾性挙動」と呼ばれ、ある歪み範囲内で応力を解放すると、合金は元の形状 を採るので、通常のヂ性変形とは異なると言われている。この説明は、一旦金属 が擬弾性領域（即ち、応力の増加に対応しないで歪みが増加する領域）で変形さ れていると、元の形状に回復させようとする場合、熱が必要となるであろうとい う点で明らかに不完全である。これは、元の変形はマルテンサイト相が安定であ る温度で実施されたと記載されていたからであり、結果として、変形後、その相 は以前として安定相であるであろう。合金は、形状を回復するためにオーステナ イト相への熱変態を必要とするであろう。

完全とするために、ケーブルの周囲にブレードを留めるために使用する線形超弾 性および非線形超弾性（擬弾性）金属を引用できる。

クランプ自体は電気的機能を有さず、電流はそれを通過しない。クランプは、ケ ーブルの周囲にブレードを機械的に押し付ける機能を有するに過ぎない。ＰＣＴ ／ＧＢ８９１００６０１には、少なくとも４％の回復可能歪みを有する超弾性を 示す記憶金属から作られる割りｌ１ｌ（スプリットリング）を有して成るクラン プが記載されている。割り環の端部は予め相互に移動されて環が回復可能になっ ている。クランプは、周辺温度に応じて加熱または保持治具を除去することによ り装着できる。非線形超弾性は、最初はオーステナイト相にあるが、Ａｓ（加熱 時にオーステナイトが生成し始める温度）以下の温度にある合金からの応力誘因 マルテンサイトの生成および変換と関係していると言われている。線形超弾性挙 動は、オーステナイト／マルテンサイト相変換には関係なく、冷間処理により生 じる変形からの結果であると記載されている。

本発明において使用する金属は、好ましくは、２ビームＩＤＣの１つまたは双方 のビームを形成するが、線形超弾性金属または非線形擬弾性金属を有して成って よい。前者は、その挙動が温度にそれほど依存しないので多くの用途に好ましい 。［）Ｃは少なくとも０６．１２または３ｋｇであって、１０，８または７ｋｇ 以下の力を０゜４〜１．２５１の直径範囲の導体に一２０〜８５℃の温度範囲に わたり加えるのが望ましい。＊属は、いずれの適当な合金であってもよく、好ま しくはマルテンサイト相およびオーステナイト相を有するものである。金属が線 形超弾性を有する場合、マルテンサイト相の金属を冷間処理することにより製造 するのが好ましく、それにより、応力下におけるいわゆるツイン・バウンダリー （ｔｗｉｎ　ｂｏｕｎｄａｒｙ）の移行を容易にする結晶構造に移る。従って、 マルテンサイト−マルテンサイト変態と呼んでもよい構造変化が起こり、多くの 系の場合、約４％までの弾性歪みがもたらされる。また、冷間処理により金属を より強くすることができ、線形超弾性を示すそのような金属は、その弾性変形領 域にわたって、好ましくは２％歪みにおいて３００００−６００００ＭＰａ、好 ましくは４５０００〜５５０００ＭＰａ、例えば約５００００ＭＰａの平均モジ ュラスを示すのが望ましい。金属が非線形超弾性を有する場合、周辺温度以下の Ａｓ（加熱時にオーステナイトが生成し始める温度）を有し、応力を加えるとマ ルテンサイトに変態する能力を有する合金を選択する。最初に応力を加える時に 、オーステナイト物質の変形が存在し、次に、これが自体変態するマルテンサイ トに変態する。変形マルテンサイトの塑性変形が起こる前に応力を解放すると、 金属は元のオーステナイト形状に戻る。約８％までの擬弾性変形はこのように達 成できる。そのような金属の平均モジュラスは、プラトーの端部から原点まで通 る応カー歪み曲線の勾配を採ることにより決定できる。このように定義すると、 モジュラスの直線は、少なくとも４０００ＭＰａの最低値を有する。

当業者であれば、本発明で使用するのに適当な種々の合金を配合することできる であろう。しかしながら、現時点においては、ニッケルおよびチタンを含んで成 る合金が好ましく、好ましくはＮ１が４８−５１原子％で残りがチタンまたはチ タンおよび少量の他の金属であるものである。他の元素を加えて転移温度を変え るか、あるいは強度もしくは最大弾性歪みを向上させてよく、例えば３〜８原子 ％の銅である。一般的に４つの系が考えれられる：Ｎｉ−Ｔｉ２元系、Ｎｉ−Ｔ ｉ−Ｃｕ；　Ｃｕ−Ｚｎ−Ｘ　（ＸはＳｌ、Ｓｎ、　ＡＩ、ＧａまたはＺｎなど ）：およびＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ。これらの系の最初の３つにおいてはオーステナイ ト相はＢ２タイプであり、４番目ではＤ０３タイプである。

先に説明した好ましい態様では、本発明はＩＤＣを提供し、このＩＤＣは、 （ａ）例えば切断エツジを有し、好ましくは使用に際して電流が流れる絶縁材押 し退は面、 （ｂ）一般的に押し退は面に沿って手動でまたは別の方法で滑動する時に変位面 に導体を押し付けるか、および／または作動（操作）の間、電気コンタクトに導 体を押し付けて小さい接触抵抗を維持する保持面、ならびに （Ｃ）押し退は面および保持面の位置を相互にコントロールして、一般的に上述 の力を提供するように配置された金属を有して成る。

押し退は面が保持機能を有してよく、保持面が押し退は機能を有してよく、実際 、２つの面は、実質的に同じであってよく、スロット付きビームＩＤＣの２つの ビームを形成してよい。金属は、一方または双方のビームの一部であってよ（、 あるいは、ビームを一体に接続してよく、あるいは、ビームの一方または他方に 作用してよい。

押し退は面および保持面は、電気導体がその間で押し付けられて金属の弾性歪み を生じさせることができるように、相互に相対的に配置してよい。金属の弾性変 形を生ぜしめ、金属に生じた応力が導体を変位面に押し付けるのが押し退は面に 沿って導体を移動する作用であるのが好ましい。絶縁材を切断するか、圧潰し、 引き続いて電気的接触を維持する、導体に作用する力は、緩和しようとする金属 により提供される。しかしながら、この力は、コネクターに導体を押し込む装着 者により加えらる力から生じるものである。これは、治具もしくはコネクターの 他の何らかの部分を用いて、あるいは用いないで手動で行うのが好ましい。この 操作方式は、例えば挿入力がゼロの有効なコネクターである米国特許第４．５１ ０．８２７号や予め応力を加えたクランプの緩和に関するＰＣＴ／ＧＢ８９１０ ０６０１のものとは対照的であると言ってもよい。

従って、本発明は電気接続部を形成する方法を提供し、この方法は、 （１）　ｉｌｉ気コシコンタクトし、一定温度において少なくとも２％の弾性を 有する金属を有して成る電気コネクターを提供する工程：（２）電気コンタクト に隣接して電気導体を配置する工程：および （３）好ましくは手動で、金属の弾性に抗して導体をコンタクトと接触させる工 程 を含んで成る。

この方法は、２つの電気導体の間に電気的接続部を形成する種々の方法の基本を 形成することができる。第１の好ましい方法では、上述の基本方法により各々の 電気導体を各々のコンタクトに接続し、（その前または後に）２つの電気コンタ クトを一体に接続する。２つのコンタクトは、例えば弾性的に偏位して相互に接 触しているが、例えばその間に絶縁材を押し込むことにより相互に分離可能な２ つの導電性面を有して成るスイッチにより相互接続可能であってよい。

別法では、スイフチは相互から離れて取り付けた２つの導電性面を有して成って よ（、この２つの導電性面は、これらを橋渡しできる導体を保持する手段を有し てよい。第２の好ましい方法において、導体の１つは上述の基本方法により電気 コンタクトに接続され、他の電気導体は、初めの導体が接続されているか、接続 されるコンタクトの一部分から離れた電気コネクターの一部分に接続される。こ れらまたは他の特徴を供給することにより、例えば電話加入者につながるライン および中央局へつながるラインの各導体に接続された回路の独立した電気的試験 を実施することができる。

本発明のスロット付きビームＩＤＣまたは他のコネクターのスロットは、２つま たはそれ以上の部分、場合により異なる寸法および／または形状のそのような部 分を有してよい。例えば、スロットは、その開口端部で開口端部から先細りにな って（テーパーが付いて）いてよく、導体の横断方向挿入のガイドとして機能す る。次に、閉止端部の方向では、スロットの第２部分は実質的に平行に側面付け または徐々にテーパー付けされてよく、ビーム（またはビームの一方）の内向き エツジが子分にンヤーブであり、絶縁材を切断（貫入）または圧潰するようにな っている絶縁材押し退は領域を提供する。

スロットの第３部分は、一般的には実質的に平行に側面付けされており、導体が ほぼ最終的に一方または双方のビームに良好に電気的に接続するのはこの部分で ある。この目的のため、ビームは例えば銀により被覆してよく、それにより接触 抵抗が減少する。スロットの基部は切除して応力を緩和する円の弧としてよい。

好ましくはそのような円弧は、スロットの幅の半分以上の半径を有し、好ましく は０．１〜０５１、特に約０．３ｍｍであり、１８０°以上、好ましくは２７０ °以上である。第２および第３の部分は、実質的に同じであってよい。

本発明のコネクターは、電気通信ブロックのような接続装置のパーツとして供給 するのが好ましい。コネクターは、例えば少なくとも１０、好ましくは２０．５ ０または１００のアレイで配置してよい。ブロックは、入って来るケーブルもし くはその導体を位置決めする手段ならびに／または本発明により接続されて出て 行くドロップワイヤーもしくは他の導体を位置決めし、および／もしくは整理す る手段を有してよい。コネクターは、高密度でブロック内に存在するのが好まし い。ブロックは、例えばコネクターを含む第１層または他の部分および複数の導 体を配置できる第２層または他の部分を有するモジュールであってよく、２つの 層を一体にした時、複数の導体の各々がそれぞれのコネクターに同時に押し込ま れるようになっている。第２の複数の導体を配置できる第３層または他の部分を 供給してよい。第２の複数の導体は、例えば分配ケーブルからのものてあってよ く、先に述べた複数の導体は、電話加入者へのドロップワイヤーであってよい。

結果として、第３層を第１層の反対側と一体にする場合、篤２の複数の導体はコ ネクターまたは他のコネクターに接続され、これが順に先に述べた導体に接続さ れる。

コネクターまたはそれを含むターミナルブロックに、例えばメインラインからの 、あるいは雷撃からの過電圧の場合に、ブロックのいずれかの側（従って、電気 通信ブロックの場合、電話加入者および／または中央局）で導体を隔離できるヒ ユーズまたは迅速作用スイッチのような電気的保護を設けてよい。あるいは、迅 速作用スイ・ソチにより過電圧をアースに逃がすことができる。

コネクターまたはブロックに、湿気または他の汚染物質に対する環境的保護を供 給してよい。そのような保護は、／＼ウンング（例えば熱収縮性プラスチックハ ウジング）および／またはゲルもしくは接着剤のような封止材料を含んで成って よい。ゲルが好ましく、種々のコネクターおよびコンタクトの周囲に配置してよ く、特に、接続部を形成する場合に導体がゲルを通って押し込まれるようにする 。

何らかの拘束手段を供給してゲルを所定のように保持する。好ましくは圧縮力下 でゲルを保持する。ゲルは、米国特許第４．６３４．２０７号（レイケム）に記 載され、本明細書においてこれを参照できる。

本発明を添付図面より例示する。

第１図は、スロット付きビームＨ）Ｃを示す。

第２図は、スロット付きビームＩＤＣの別の構造を示す。

第１図は、好ましくはニッケルーチタン合金、特にその冷間処理したマルテンサ イト相のものから作られたスロット付きビームＩＤＣを示す。ＩＤＣの上方の２ つの円は、このＩＤＣを使用できる、好ましい最小および最大導体寸法（それぞ れ０．４ｍｍおよび１１１０１）のスケールを示す。導体は、もちろん、その長 さに対して横断方向に、図示するように下向きに矢印で示すようにスロット内に 移動することにより挿入する。従って、ビームの内向き対向面は、電気コンタク トとして機能する。寸法は、好ましくは以下のようである：それぞれは好ましい 順の範囲で示す ａ、３９ｍ＋ａ、４．５−７．５ｍｍ、５．５−６．５ｍｍ。

ｂ、５　１５ａｎ、　７−１３ｍｍ、　８．５−１１．５ｍｍ０仁１−５ｎ＋ｍ 、１　、５−３１ｍ０ ｄ、１−７ｍｍ、１．５−５．０ｍｍ、２　３．５＋１ｍ。

ｅ、０．３−１．０ｍｍ、０．３　０．７ｍｍ、　０．３５　０．５ｍｍ０ｆ、 ０．５−２．５ｍｍ、１．０−２．０ｍｍ、１．５−２．０ｍｍ。

歪み緩和孔の半径０．１５−１．５ｍｍ、０．２　０．７５ｍｍ。

好ましくは、合金は、ニッケルが少なくとも４９原子％の２元系ニッケルーチタ ン合金である。

約３．５ｍｍの厚さを有するそのような合金から作ったＩＤＣは、以下の寸法を 有する・ ｅ、　０．３５闘 ｆ、１．９５ｍｍ 半径０．３ｍｍ これは、０．４〜１．０ｍｍの直径のワイヤーを受容でき、ファクター範囲は２ ．５であった。

類似の形状の従来技術のＩＤＣは、０．４〜０．６５の範囲を受容できるに過ぎ ず、少なくとも寸法すに関して約２倍大きい。直径が１ｍｍのワイヤーの場合、 本発明のＩＤＣは３３％の最大歪みおよび２１１ｋｇ／ｍｍ２の最大応力を有し たが、これは材料の限度内で十分であり、実際約６８％である。ニッケルーチタ ン合金は電気的特性に乏しいのでＩＤＣのビームを銀により被覆したが、これに より優秀な性能が達成された。

策２図は、スイッチ３により一体に電気的に接続できるが、他の構造のスイッチ と独立して、あるいは−緒に使用できる２つのスロットつきビームＩＤＣｌ、２ を示す。図示したスイッチは、共に偏位しているが、例えばその間に絶縁材を挿 入することにより分離できる導電性面を有して成る。

それぞれのＩＤＣは、必ずしも電気的に一体に接続されている必要はな（、ある いは実際に全く接続されていない２つのビーム４および５を有して成る。これら は、それぞれ、中にコネクターを供給するハウジングに堅固に取り付けられてい ることを示すために陰を付けて図示している。従って、（目的に応じてよく、包 囲する機能を有さなくてもよい）ハウジングの一部分または他の要素が、例えば 絶縁材押し退けおよび／または電気的導通および／または力の提供に貢献するこ とによりコネクターの機能に寄与してよい。そのような部分は、弾性ポリマーな どを有して成ってよい。ビームは、大きい弾性の金属を有して成るが、ビーム５ は、小さい弾性を有するが、高い導電率を有する通常の金属、例えば銅、ベリリ ウム銅などを有して成ってよい。ビーム５を固定したままでよく、スロット６に 導体を押し込む場合、ビーム４において全ての弾性変形が生じる。

このようにして、ＩＤＣの種々の機能が分離された。また、単一の金属ピースに おいてスロットを打ち抜く必要性が回避されるので、製造がより簡単になり、独 立したピースの端部を注意深く調製して精密な距離を離してセットできる。また 、要すれば、２つのビームの配置状態を、それらが接触するか、あるいは共に偏 位するようにできる。予め応力処理することにより、第１図のコネクターにおい ても同様の結果を得ることができるが、これは、より複雑な製造方法となること がある。

誤解を避けるために、本発明は、コネクター、特にＩＤＣ，コネクターデバイス 、ターミナルブロックのような接続装置および高弾性の金属を使用した接続方法 を提供することを述べておく。いずれの材料、コネクターの構造、コネクターの 性能特性または配列を採用してもよい。

要約書 一定温度において少なくとも０．８％の弾性を有する金属を有して成る、電気コ ネクター、特に割れビーム構造の絶縁材押し退はコネクター。これにより大きい 直径範囲にわたる導体と共にこのコネクターを使用できる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一定温度において少なくとも０．８％の弾性を有する金属を有して成る電気 コネクター。 ２．金属は、ニッケルおよびチタンを含んで成る請求の範囲第１項記載のコネク ター。 ３．金属は、オーステナイト相およびマルテンサイト相で存在できる請求の範囲 第１項または第２項記載のコネクター。 ４．金属は、冷間処理されたマルテンサイトを含んで成る請求の範囲第１〜３項 のいずれかに記載のコネクター。 ５．金属の弾性変形によりマルテンサイトーマルテナイト変態が生じる請求の範 囲第４項記載のコネクター。 ６．金属は、線形超弾性の場合では少なくとも３００００ＭＰａの平均モジュラ スを、非線形超弾性の場合は少なくとも４０００ＭＰａの平均モジュラスを有す る請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載のコネクター。 ７．金属は、Ａｓ以上の温度においてオーステナイトであり、弾性変形によりス トレス誘因マルテンサイトが生じる請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のコ ネクター。 ８．（ａ）絶縁材押し退け面、 （ｂ）保持面、および （ｃ）押し退け面および保持面の位置を相対的に相互にコントロールするように 配置された該金属 を有して成る絶縁材押し退けコネクターである請求の範囲第１〜７項のいずれか に記載のコネクター。 ９．押し退け面および保持面は、その間に電気導体を押しやって金属の弾性歪み を生じさせることができるように、相互に相対的に配置されている請求の範囲第 ８項記載のコネクター。 １０．押し退け面および保持面は金属により相互に接続されている請求の範囲第 ８項または第９項記載のコネクター。 １１．押し退け面、保持面および金属は相互に一体である請求の範囲第８〜１０ 項のいずれかに記載のコネクター。 １２．押し退け面は、該金属を有して成る請求の範囲第８〜１０項のいずれかに 記載のコネクター。 １３．保持面は、該金属を有して成る請求の範囲第８〜１２項のいずれかに記載 のコネクター。 １４．押し退け面および保持面は実質的に同じである請求の範囲第８〜１３項の いずれかに記載のコネクター。 １５．スロット付きビーム絶縁材押し退けコネクターを有して成る請求の範囲８ 〜１４項のいずれかに記載のコネクター。 １６．ビームに沿ったある位置におけるビーム間のスロットは、少なくとも３． １２５のファクターの直径範囲の絶縁導体を中に収容でき、ビームと導体との間 で電気的接触が形成される請求の範囲第１５項記載のコネクター。 １７．スロットの長さは１０ｍｍ以下である請求の範囲第１５項または第１６項 記載のコネクター。 １８．スロットの少なくとも一部分は、０．２〜０．６ｍｍ離れた、実質的に平 行な側面を有する請求の範囲第１５〜１７項のいずれかに記載のコネクター。 １９．スロットは、半径０．１〜０．５ｍｍの１８０°以上の円弧で終端してい る請求の範囲第１６〜１８項のいずれかに記載のコネクター。 ２０．ビームは、スロットに垂直であり、スロットの底部における４．５ｍｍ以 下の幅を有する請求の範囲第１６〜１９項のいずれかに記載のコネクター。 ２１．請求の範囲第１６〜２０項のいずれかに記載の少なくとも２つのコネクタ ーおよびスイッチを有して成り、２つのコネクターはスイッチにより電気的に相 互接続可能である接続デバイス。 ２２．スイッチは、弾性的に偏位して相互に接触するが、相互から分離可能であ る請求の範囲第２１項記載の接続デバイス。 ２３．スイッチは、相互から離れて固定された２つの導電性面を有して成り、２ つの導電性面は、これらを橋渡しできる導体を保持する手段を有する請求の範囲 第２１項記載の接続デバイス。 ２４．請求の範囲第１〜２０項のいずれかに記載の少なくとも１０のコネクター のアレイを有して成る接続装置。 ２５．ハウジングおよびその中に取り付けられた請求の範囲第１〜２０項のいず れかに記載のコネクターを有して成り、ハウジングの一部分がコネクターの機能 に寄与する接続装置。 ２６．電気通信ターミナルブロックの形態を有する請求の範囲第２４項または第 ２５項記載の接続装置。 ２７．更に、環境的保護を提供する手段を有して成る請求の範囲第２１〜２６項 のいずれかに記載の接続デバイスまたは接続装置。 ２８．環境的保護を提供する手段はゲルを含んで成る請求の範囲第２７項記載の 接続デバイスまたは接続装置。 ２９．（１）電気コンタクトを有し、一定温度において少なくとも２％の弾性を 有する金属を有して成る電気コネクターを供給する工程、 （２）電気コンタクトに隣接して電気導体を配置する工程、（３）金属の弾性に 抗して導体をコンタクトと接触させる工程を含んで成る電気的接続部の形成方法 。 ３０．導体は絶縁され、コンタクトは絶縁材押し退け面を有して成り、工程（３ ）により絶縁導体の絶縁材押し退けが生じる請求の範囲第２９項記載の方法。 ３１．工程（２）および（３）を実質的に同じ温度で実施する請求の範囲第２９ 項または第３０項記載の方法。 ３２．コネクターは、スロット付きビーム絶縁材押し退けコネクターを有して成 り、工程（３）は、スロットに沿って長さに対して実質的に垂直にコネクターを 滑動することを含んで成る請求の範囲第２９〜３１項のいずれかに記載の方法。 ３３．２つの電気導体の間で電気的接続部を形成する方法であって、請求の範囲 第２９〜３２項のいずれかに記載の方法により、各導体をそれぞれの電気コンタ クトに接続する工程および電気コネクターを一体に接続する工程を含んで成る方 法。 ３４．２つの電気導体の間で電気的接続部を形成する方法であって、請求の範囲 第２９〜３２項のいずれかに記載の方法により、導体の一方を電気コンタクトに 接続する工程および他方の電気導体を、先の導体が接続さているか、または接続 されるコンタクトの部分から離れた、電気コネクターの部分に接続する工程を含 んで成る方法。 ３５．少なくとも０．８％の弾性を有する金属を有して成り、接続すべき導体を スロットに押し込む場合、この弾性に抗してコネクターが変形するスロット付き ビーム絶縁材押し退けコネクター。