JPH06510626A - 半田なし電気コネクタ - 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】 半田なし電気コネクタ 本発明は、ベースと接続すべき配線を覆うカバーとを有し、接続する前の搭載お よび取り扱いの際にキャップがベースに対して同位置を保持するための機械的固 定機能に特徴を有する半田なし電気コネクタに関する。

本発明は米国特許第３．０１２．２１９号に述べられ、米国デザイン特許Ｄｅｓ 、　１９１．３９９に示されている半田なし電気コネクタの改良を目指している 。本発明は以前使用されていたポリカーボネイト材料でなくポリオレフィンのよ うな余り硬くない材料で形成された新しいコネクタについて記載されている米国 特許第４．８９１．０１８号にも関連している。ポリカーボネイトよりもより柔 軟で弾力があるという事実を含んで、より柔軟な材料は多くの利点を含んでいる 。良好な性質により同様の性能を得るためのコネクタの基本部品の構造の変更が 重要となった。１つの変更はベースにキャップを固定し、配線の接続のために実 際にコネクタを箱あるいはディスペンサの外に取り出すに先立ちそれらが移動し 分離することから制限するため（こキャ・ノブおよびベースの設計を変更するこ とである。

米国特許第４．８９１．０１８号は絶縁体変位による配線接続の後にキャップと ベースとの組立状態を維持するための新規な設計を提供する。

もう１つの先行する米国特許は機械的固定機構の設計を使用することによってキ ャップをその場所に保持するための１つの構造であって、楔形の部品がベース上 のカバーを閉とするに先立ちベース上に組立られた時にキャップの上方への動き を制限する構造を開示する発明に関する第５．０６７、９１０号である。

本発明は使用前にキャップおよびベースが部品を保持することのさらなる改善を 提供し、組立を容易としさらに複数の配線を接続するコネクタの使用に先立つ搭 載と取扱いの間にキャップがベース部品から分離しようとする力が印加された時 に自刃保持あるいは固定発生する特徴を有するコネクタを提供する。

以下の特許は、複数の配線への接続を完成するためにキャップとベースを組み立 てる時に、ベースとの関係においてキャップの動きの方向に一般的には垂直に伸 びる回り止めに嵌合するリブが形成されるキャップとベース部品の使用を示して いる。このような特許は、米国特許第３．７１８．８８８号、第３．８０４．９ ７１号、第４．３２６．７６７号、第４、４４４．４４８号および第４．４９６ ．２０６号を含んでいる。これらの内部嵌合するネジ山と溝とは円形の嵌め込み 部品には十分に機能しない。

キャップ上の垂直リブとベース上の垂直溝に使用を開示する適切な発明は米国特 許第４．４４４．４４９号である。この特許は伸縮自在に挿入されたキャップと 橋台１５上のベースとの間の干渉嵌合を有する配線コネクタを開示している。さ らにベースｌの側壁中に溝１７と、上部キャップＩＩ上に筐体部品の適当な方向 を提供する相補形突起１９とを有する。上部キャップはさらに配線の絶縁を切断 するための金属接触要素を支持している。この装置において、部品、即ちキャッ プおよびベースはポリカーボネートで形成され、ベースの頂部の先細りの開口Ｉ ３中に一緒に嵌め込まれる。組立前の関係において部品を保持するための干渉嵌 合を存する突起と溝については教示がない。より柔軟な材料を使用することによ ってベースからキャップが外れることを防止するための適当な支持が必要となる 。

本発明は組立の前にベースからキャップが外れることを制限し、ベース中へのキ ャップの伸縮自在な挿入の後に部品の固定を維持することを目的とするキャップ 制限手段に関する改良を与える。

本発明は複数の配線を接続するための改良された配線コネクタを提供し、ベース 部品の空洞内に差し込まれるスロート部分を介して延びる複数の配線受はチャン ネルを有するベース部品を有している。

ベース部品は空洞中に配線受はチャンネルを横切って延びる、一般にはチャンネ ルに垂直な少なくとも１本の溝を存する。ベース部品は、配線受はチャンネルを 取り囲む空洞を形成し、内表面および外表面を有し、底面から空洞内に開口から 分岐する空洞を定義する壁部品を有している。

ベース部品の空洞に嵌合する形状のキャップは、端壁と端壁から分岐する従属す る側壁を含む。周囲の間を隔てた位置に側壁の自由縁を越えて延びる２本の足を 有しており、配線接続部品は足の間に端壁の内面に向かって配置されている。足 は側壁の自由縁から分岐し、キャップがベース部品に置かれた時に空洞内に嵌合 するように形成されている。キャップの従属する側壁の自由縁の寸法は、ベース 部品の開口の内径よりもわずかに大きく、キャップがベース部品内に伸縮自在に 挿入されたときに、空洞の頂部の開口はキャップの進入を許容するように延び、 組み立てられた位置に接続される配線キーとリブを有して形成される。キーは壁 部品の高さに延び、断面は先端を切ったようなＶ字状あるいは台形状である。ベ ースあるいはキャップの他の筐体部分の壁は対応する一般的にはＶ字状のキー溝 あるいは溝を有し、キャップと組み合わされる部品をその位置に保持し、組立前 にベースに対するキャップの傾きを制限するために他の部分に形成されるキーあ るいはリブに嵌合するキー溝を定義する先端を切ったような、あるいは平らな底 面を有している。

キーはベースに形成され、キー溝あるいは溝はキャップの側壁部品に形成され、 側壁部品の自由縁を越えて外部に延びる足が形成されることが望ましい。

そして、ベースとキャップとは柔軟なポリオレフィンで形成され、ベースは固定 位置においてキャップを受け入れるためにわずかに延びている。キャップは温度 変化、雷撃あるいは他の外部的な原因に起因する衝撃による移動を制限するため にベースの内壁に嵌合する周壁にリブを備えている。

本発明は添付図を参照してさらに詳細に説明されるが、ここで図１はベースとキ ャップとが分解された状態の本発明にかかるコネクタの透視図であり、 図２は図１のベースとキャップからなるコネクタの側面図であり、図３は図２の 線３−３に沿った垂直断面図であり、図４は図２の線４−４に沿った水平断面図 であり、図５はベース部品のベース部品のキーとキャップのキー溝との間の楔と 固定面を描いた断面図である。

本発明は同一部品には同一参照番号を付しである図面を参照しながら記述される 。

図１のコネクタｌＯは絶縁ベース１１および絶縁キャップ１２とから構成される 。一般的にはＵ字型である導電性接続部品１３（図３参照）はキャップ１２によ って支持され、一対の配線との良好な電気的絶縁配置接触を提供する。

ベース１１は複数の縦方向の横並びのスロート部分２１中に延びる中空の配線受 は通路２０を有している。通路２ｏはベース１１のスロート部分２１の終端に始 まり、図３および図４に示されている配線支持チャンネル２４を備えた筐体部分 ２２内に延びている。筐体部分２２の内部はチャンネル２４に連通する空洞２５ に形成され、この空洞２５の底面には溝の設けられた領域を横切って形成された チャンネル２４を横切って深く溝が形成され、あるいは接続部品１３の深く溝の 形成された平行板を受け入れる溝２６が形成されている。

空洞２５は一般的に先端の切断された円錐形を有し、上部に延ばされたボディ部 分２２の開口から配線支持チャンネル２４に延び、円錐に軸に対して６°の角度 をなして配置される内壁面によって定義される。

空洞２５を定義する壁部品には空洞２５内に延びる従属する足３３を存するキャ ップ１２を支持するために支持表面２７が形成され、開位置においてベース１１ 上のキャップ１２を置くための壁と嵌合する。足はキャップ側壁の自由縁から分 岐するように形成される。

このように足はコレクタの組立の間室洞内にそれらを位置させるために互いの方 に向けられている。さらに足はベースの壁部品の内表面に平行に延びている。表 面２７およびキャップ１２の底面２８は空洞に対する開口上に開口を拡げるため に開とする力を及ぼし、ベース部品１１とキャップ１２とがその中に挿入される 複数の配線をて壁表面と等長である一対のリブあるいはキー３０が形成されてお り、図示されているように横切っている溝２６の終端近傍に位置している。キー ３０は壁表面の高さに延び、キー溝中に楔止めするための断面か先が切断された Ｖ字型あるいは台形であるキーを定義する平坦な接続外縁を有する集中壁表面を 有している。ベース１１は好ましくは透明で、溶解性のないそして耐水性があり 、弾力性のある柔軟な重合体である材料で形成されること、即ち良好な抗張力と 少なくとも１０から２０％の伸びを提供する十分な弾力性を有することか望まし い。これらの特徴を有する望ましい材料はポリオレフィン、例えばポリカーボネ イトよりも高価でないポリプロピレンである。

キャップ１２は接続部品Ｉ３に対する支持部であり、ポリプロピレンのようなポ リオレフィンで形成することが可能である。キャップ１２は端壁あるいは上壁３ １と一般には円錐形である周壁３２から構成される。側壁３２の自由縁から延び 対向する側に一対の足３３がある。足３３は側壁３２の自由縁から分岐し、一般 的にはベース部材１１の壁部品の内表面と平行に配置される。図示されているよ うに足３３は、Ｕ字型の接続部品Ｉ３の深く溝の形成された板の端に近接して配 置される。キャップが開位置においてベース部品上に配置されたときに足３３は 空洞２５の中に位置する。図示されたコネクタのキャップ１２は空ｌＴｉ２５を 定義するベース部品１１の内壁表面に沿って延びるリブあるいはキー３０と嵌合 するキー溝４゜を形成する溝を含んでいる。キャップ１２はさらに側壁３２の自 由縁上の傾斜した表面上に外側に隆起した周囲を取り巻くあるいは周囲に設けら れたリングあるいはリブ４１を有している。このリブ４１は、キャップが配線接 続位置に移動された場合に空洞２５中に位置されたときにベースの側壁と嵌合し 、結合が温度変化、雷撃あるいは他の外部原因による衝撃の下にあるときにキャ ップの変位を制限する。

接続部品１３は電気的導体である展性のある金属で形成されている。金属は好ま しくは合金であり、破壊前に１０％伸びあるいは４１５から５５０　Ｍｐａ　（ ６０，０００から８０，０００ｐｓｉ　）の降伏応力である合金であることが望 ましい。例えば厚さ約０．４ｍｍ　（０，０１５９インチ）である３／４あるい はＨＯ／３硬さを有する２６０カートリツジ真鍮のような銅合金である。接続部 品１３はキャップ１２内で支持され、図３に示されるように足の材料を貫通する ために対向端の外側に伸びる棒によってキャップ中に保持される。接続部品１３ は、接続されるべき配線を受入れ絶縁材を配置するためにＵ字型に深くスロット ３９が形成された２枚の薄い並列板を有する一般的にＵ字型の部品であり、弾力 のあるバネ圧縮受けであり配線の導体に対して電気的に接続する。接続部品１３ の板は平行であり、１．２７ｍｍ　（０，０５０インチ）離れている。配線受は スロット３９は各板において３．２ｍｍ　（０，１２６インチ）離れている。配 線受はスロット３９の間には接続部品に対してより大きな柔軟性を与えるクリア ランススロットがある。配線受けＵ字型スロットは元来はスロット３９を定義す る対向する表面の平行部分の間で幅０．２９ｍｍ　（０，０１１５インチ）であ る。

図４および図５により詳細に描かれているように、溝３０およびキー溝４０はそ の長さ全体で嵌合しベース部品からキャップが移動することを制限し、コネクタ の閉前あるいは間中に傾くことを制限する。さらに接続部品１３の板は横断溝２ ６と平行に位置し、図示されているようにキーあるいはキーおよび付属のキー溝 はその位置を確実にするためにキャップを適切に配置する。

キーとキー溝との嵌合は本発明の固定機構の性能に対して重大な影響を与える。

各キャップ足４０は、キー溝の深さはリブ４１の底から足の底の範囲で接触する ようにキャップに形成されている。ベース部品１１は空洞を形成する壁部材の内 表面に形成された台形形状のリブ３０を有し、キー３０はキー溝に沿って位置す る。キー３０は放射状に突出し、全長にわたり壁から一定の高さを有する。キー 溝はリブの底から足の自由端まで一定の断面積を有する。キー３０およびキー溝 ４０は、図４および図５に示されるようにそれらの集中するあるいは先細りする 側面が理論的に表面、表面接触となるように寸法が定められる。集中する壁およ び集中角度は、足３３において本質的であるバネ力によって生み出され、（足３ ３のゆがみによって生み出され）キーとキー溝とを保持するのに十分な力を壁に 間に生み出す。もし力がキャップをジャケットから持ち上げるために使用された とき、あるいはキャップの傾きによって生み出されたときには、キーに加わる力 は増加し、キーおよびキー溝の先細りの壁の間の力は増加する。この増加した力 はキャップが持ち上げられあるいは動かされることを制限する摩擦力を増加する こととなる。

キー３０はキー溝４０の底に接触してはならず、足の外表面は空洞の壁部材の内 表面と接触してはならない。これらの条件が満足されれば、ジャケットからキャ ップを取り外すのに要する力は、このリブおよび楔形状を存しない構造と比較し たときに予測可能な量増加するであろう。抵抗の増加量は先細り角度αによって 生み出される。差し込み用Ｖ字溝の性質は工学を学ぶ生徒にとって公知であり、 マグロウヒル（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉ　１１）のためにアール　アール　ドンネリ アンド　サンズ社（Ｒ９Ｒ，Ｄｏｎｎｅｌｌｙ　＆　５ｏｎｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ 　）によって印刷され製本され、１９８６年に刊行された機械工学マークス標準 ハンドブック第９版第３頁から第２９頁に特に示されている。

角度を小とすればするほど、先細りの壁の間に力は大となる。しかしながら角度 を小とするほど、キー（あるいはキー溝）の幅は製作許容誤差によって変化する ために、キー溝中のキーの位置は変動しやすくなる。

キー溝の底はキーに接触しないということ、および足の外表面は空洞を定義する 壁の内表面に接触しないということは重要であるので、キー溝の深さは公知の範 囲内に制御されなければならない。この実施例における理想的な妥協は先細りで あり角度αは６°である。

これは４．８倍に取り外し力を増加し、キー幅の０．０２５ｍｍ　（０，００１ インチ）の変更はキー溝中のキーの深さに０．１３ｍｍ　（０，００５インチ） の変更をもたらす。これは達成可能な製作許容誤差範囲内で顕著な製造の改善で ある。

以上のように本発明は、ベースと配線接続部品を具備するキヤ・ノブを有し、キ ャップとベースとは固定用キーとキー溝とを具備し、良好な電気的接続のための 改良されたコネクタを提供する。キーｌまキャップ上に配置され、キー溝を有す る足は空洞を定義するベース部品の壁に配置されることが予期されるけれども、 キヤ・ｙブカくキー溝を有し、ベース部品の壁の厚さはキー溝の領域におし１て コネクタが寒冷な天候下寒い日に使用されたときにひび割れを生じるζ孟ど薄い 。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．先端の切り落とされた円錐空洞（２５）に差し込まれるスロート部分（２１ ）を通って平行に延びる複数の配線受けチャンネル（２４）を有するベース（１ １）であって、前記空洞（２５）の底面に配線受けチャンネル（２４）を横切っ て延びる少なくとも１つの溝（２６）を有し、前記空洞（２５）を定義し前記配 線受けチャンネル（２４）を取り囲み内表面および外表面を有し、開口から空洞 の中に底面に向かって延びる空洞の壁を有する壁部材を有するベース（１１）と 、 ベース（１１）の空洞に嵌合する形状であって、端壁（３１）とこの端壁（３１ ）から分岐し、前記側壁部材の自由端を越えて周囲の離れた位置に延びる２本の 足を有する従属側壁部材（３２）とを含むキャップ（１２）と、 前記キャップ（１２）の前記端壁（３１）の内表面に対向して取り付けられる配 線接続部品（１３）と、側壁部材の自由端から分岐し、キャップがベース上に置 かれたときに空洞（２５）内で嵌合する形状に形成された前記キャップ（１２） の前記足（３３）と、を有する多芯配線を接続するための配線コネクタであって 、 ベース（１１）とキャップ（１２）の一方の壁部材に一般的には半径方向に延び る少なくとも１本のキー（３０）が形成され、ベース（１１）とキャップ（１２ ）の他方にキー溝（４０）が形成され、キー（３０）が全長にわたって台形状の 一定断面積であり、先端が切り落とされた溝の先細りの壁がキーの先細りの壁に 接触し、キー溝の底面とキーに端との間に空間が存在するように、キー溝（４０ ）が対応する先端が切り落とされたＶ字型溝に形成された一定断面積を有する配 線コネクタ。
2. ２．前記ベース（１１）が、半透明の、非溶解性の、耐水性の、弾性のある重合 材料で形成されたものである請求項１に記載の配線コネクタ。
3. ３．前記重合材料がポリオレフィンである請求項２に記載の配線コネクタ。
4. ４．前記ポリオレフィンがポリプロピレンである請求項３に記載の配線コネクタ 。
5. ５．本質的に対向する２本の溝（３０）がベース（１１）に形成され、２本のキ ー溝（４０）がキャップ（１２）の外側壁（３２）および足（３３）に形成され た請求項１から４のいずれか１項に記載の配線コネクタ。
6. ６．前記接続部品（１３）はＵ字型であり、平行である一対の板のそれぞれに接 続されるべき配線を接続するための配線受け溝が形成されている請求項１に記載 の配線コネクタ。