JPH10504676A - すべり接触子を有する電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 二つの支持部材（１及び２）を備え、そのそれぞれが、一方の部材の各接触子が他方の部材の接触子と係合するように、ひと続きの接触子（６）を支持しているコネクタ。各接触子は、一体の波形タブに反して摺動可能なように設けられたヘッド（８）からなり、それは該タブ及びヘッドを収容する本体と順に一体である。

Description

【発明の詳細な説明】 すべり接触子を有する電気コネクタ コネクタは、それぞれ一組の接触子を備えたハウジングを任意に構成する二つ の支持部材からなり、一方の部材の該一組の各接触子は、他方の部材の一組の接 触子のそれぞれと協働する。 接触子の第一のタイプは、ピン及びソケットの形状で形成されている。即ち、 雌接触子内に摺動される雄接触子である。この摺動には、取付けのための長い移 動距離、接触子の数が多い場合に比較的大きくなる挿入力、低く、変化しやすい 接触力（高温サイクル中の弛緩、限定された接触面、高信頼コネクタ固定機構及 び接触子間の微量摺動による“フレッチング”摩耗に対する感度）が伴なう。 接触子の他のタイプは、その支持部材のソケットに摺動可能に取り付けられ、 弾性戻し手段により外側に引っ張られている。また、その前面と接触し得る他方 の部材の接触子に対向して位置する。例えば、かかる接触子は米国特許第４４３ １２４２号、米国特許第２７４２６２６号、国際出願公表第９４／１１９２５号 、ヨーロッパ特許出願第０２５６５４１号及びヨーロッパ特許出願第０００９３ １４号に記載されている。 二つのコネクタ部材がはめ合わされると、該部材の各接触子は、他方の部材の 対応する接触子を後方に押し、その戻しバネの作用によりそれ自体その収容ソケ ットの中に戻る。かくして、該二つの接触子は、 おそらくかなりの、且つ温度変化に影響されない圧力により互いに接触する。該 二つの接触子間に、組立中の摩耗を引き起こす相対的なずれはない。接続距離は 大変短く、そのため取り付けが容易である。 望ましくは、接触子の前面は球面状であり、米国特許第４４３１２４２号及び 米国特許第２７４２６２６号に図示されるように、前記一方の部材の接触子が凹 面、他方の部材の接触子が凸面とされる。したがって、該接触子の自動調心が行 なわれ、互いの接触面の微量摺動が回避される。 接触子の弾性戻し手段は、好ましくは接触子と一体の波型のタブからなり、国 際出願公表第９４／１１９２５号、ヨーロッパ特許出願第０２５６５４１号また はヨーロッパ特許出願第０００９３１４号に図示されている。このように該接触 子とそのバネは同一の種（starting）部材からむだなく製造可能である。特に、 米国特許第４４３１２４２号及び米国特許２７４２６２６号公報に記載のものの ように、個々に付属バネを必要とする接触子は、高価な支持部材を必要とする。 なぜなら、先ず接触子、次いでバネを取り付け、最後に付属部晶によってその固 定を行なうために、それらは必然的に幾つかの組立部品から構成されるからであ る。この組立はまた大変不便である。 完成したコネクタにおいて、波型のタブは、雄接触子、雌接触子のいずれか、 又は両方を有することが出来る。少なくとも該二つの接触子の一方がこの波型タ ブを有すれば確実に弾性接続される。弾性接触は、導電部に形成された係合面に 直接作用することが出来る。 しかしながら、国際出願公表第９４／１１９２５号、ヨーロッパ特許出願第０ ２５６５４１号またはヨーロッパ特許出願第０００９３１４号に図示されるよう なバネ状タブを有する一体接触子は、他の問題を提起している。第一には、おそ らくソケットの利点ではないが、弾性度を確保するためにバネ状タブの背面にそ れらを固定する必要性の問題である。更なる問題は、それらのソケット内への効 果的な摺動についてであり、特にこの接触子が、支持部材が樹脂材料から形成さ れている場合にはまだ多少粗いソケット内壁に対するそれ自体の摩擦や付着のお それがある場合に問題である。 本発明は、これらの欠点を克服するコネクタに関するものである。 その目的は、二つの部材からなるコネクタによって達成されるものであり、各 部材において、接触子は、ヘッドと一体である波型タブの作用に対抗して摺動す るように設けられたヘッドによって形成される。一方の部材の各接触子は、対向 して位置し、その前面と接触し得る他方の部材の接触子と協働する。ここでその 波型タブは、該接触子のヘッドが摺動し得る本体と順に一体であり、電気コンダ クタへの接続部によって、ヘッドから離れた端部へ延びている。 精密（delicate）であるが、接触子ヘッドと、それと同じ材料、好ましくは平 滑なストリップ（strip）からなるバネ状タブとを備え、該ヘッド及びバネ状タ ブの大きさに対して正確に所定の大きさを持つ一体物（integral volume）が形 成される本体の設計により、ケーシングを形成し、その中で、これら接触子の主 要部材は正確に案内されながら、最小限の摩擦で移動する。接触子を収容する該 支持部材のソケ ットの大きさは必ずしも正確である必要はなく、これにより、これら支持部材の 成形が非常に容易となり、またそれらのコストが低減される。このように、該接 触子ヘッドと、本体の後方接続突出部（lug）に直接溶接若しくはかしめられた ワイヤとの間の電流の通過に対する非励振（parasitic）電気抵抗のおそれが除 去される。 有利には、該本体は、該部材の接触子を収容するための仕切りの肩部に接触す ることが可能な、外側に折り曲げられたタブ、及び／又は、接触子がそのソケッ ト内に位置された後、該ソケットの肩部の後ろに係合して、接触低下を防止する 外側に折り曲げられた弾性保持タブを備えることが可能である。 あるいは、該本体には一つ以上の切欠きを設けることが出来、そこには該部材 のソケットに接触子を固定するための部材が一つ以上挿入される。その配置を完 成するために、本体には、摩擦による前記部材のソケット内へ接触子を仮に保持 する外側ブラケットを一つ以上設けることが出来る。 換言すれば、この本体の存在により、バネ状タブ及びヘッドをソケットに締結 するための有効な手段を配備するための非常に広い表面が設けられる。所定の応 用のためのコネクタ・サポート又はハウジングの形状次第で、前記締結手段は、 本体上に多少前方に配置され得て、最終的にしろ取り外し可能にしろ、その接続 及び保持を最大限に利用している。さらに、これら締結手段は、内側波型タブの 移動を干渉しないように、該本体の単に厚さにおいて形成された切欠き状雌型で よいのと同様に、簡単には外側に折り曲げられたタブ状雄型であっても よい。 有効には、該本体は多角形部分を有し、その各面が内側リブによって補強され ている。打出し受け部（stamped dish）をタブの波形部の底部に設けられること も可能である。 それ故、とりわけ小さい接触子は薄いストリップから形成することができ、主 要部分は組み立てることにより補強されており、摺動摩擦はリブに対する平面の それにまで減少する。 また有効には、本体には、タブの最後の波部を支持する内側に折り曲げられた タブを設けることが可能である。この本体はまた、その前部開口においてタブを 設けてもよく、それは、移動制限ストッパとして作用すると共に本体に剛性を与 えるヘッドの中に折り曲げられている。 この本体の存在により、バネ状タブの移動を制限するストッパが容易に形成さ れ、良好な接触子に必要とされる弾性を長期間維持することが出来る。 波形タブを、接触子が形成されるブランク又はストリップの型の中央に切り抜 くことが出来、また好ましくは、接触子が形成されるブランクに対して横に配置 することが出来る。 接触子を形成する第一工程には、ケーブルへの接続用後部と、最初はほぼ矩形 で、長手方向中央の切れ目により分離される本体前部とか らなる型において、ストリップからブランクを切りとる工程、このブランクは、 前部の一方の側部に、側部突出部が付いている長手タブによって完成となる、ソ ケットに本体を締め付ける手段となるものを出現させるために該前部を組み立て る工程、長手タブに接した部分から離れた前部の側端部を立ち上げる工程、前述 の工程とは関係なく、該長手タブに接触子ヘッド及びその波型タブを形成する工 程、次いで側部突出部を折返して、隣あう半シェル（half shell）内へ戻す工程 、及び本体の二つの半シェルを立ち上げ、それらを接触子ヘッド及びその波型タ ブの回りで閉塞させることとなる後部の二つの側端部を立ち上げる工程、とが必 要とされる。 更に、具体例では、ケーブルへの接続用後部と、最初はほぼ矩形で、長手方向 中央の切れ目により分離される本体前部とからなる型において、ストリップから ブランクを切りとる工程、このブランクは、前部の一方の側部に、側部突出部が 付いている長手タブによって完成となる、ソケットに本体を締め付ける手段とな るものを出現させるために該前部を組み立てる工程、二つの半シェルを形成する ために、前部の外部側端部及び中央切欠きの内部端部を立ち上げる工程、前述の 工程とは関係なく、該長手タブに接触子ヘッド及びその波型タブを形成する工程 、次いで側面耳部を折返して、隣あう半シェル内へ戻す工程、及び本体の二つの 半シェルを立ち上げ、それらを接触子ヘッド及びその波型タブの回りで閉塞させ ることとなる後部の二つの側端部を立ち上げる工程、とが必要とされる。 これらの工程により、内部バネ状タブを取り囲む三次元本体を形成するための 不都合が解消される。そのタブは、三次元状であり、また その弾性に影響を及ぼすこととなるので変形してはいけない。 本発明に係るコネクタの具体例を、添付の図面を参照しながら、非制限例とし て下記に示す。 図１は、コネクタの雌部材の断面図である。 図２は、コネクタの雄部材の断面図である。 図３は、図１のIII−III断面図である。 図４は、図２のIV−IV断面図である。 図５は、接触子が形成されるブランクの平面図である。 図６は、接触子の長手方向断面図である。 図７は、図６のVII−VII断面図である。 図８は、接触子の細部断面図である。 図９は、接触子の切欠き斜視図である。 図１０は、接触子が形成されるブランクの変形例の平面図である。 図１１は、コネクタの雌部材の接触子変形例の長手方向断面図である。 図１２は、接触子が形成されるブランクの第二変形例の平面図である。 図示されるように、本発明に係るコネクタは、雌コネクタハウジング部材１と 、該部材１にガスケット３を介して部分的にはめ込むことが可能な雄部材２とか らなる。該部材１及び２と一体形成若しくは補足部材からなる図示しない手段が 設けられて、はめ合わされた該二つの部材１及び２を固定する。 雄部材２及び雌部材１は、それぞれ、樹脂材料からなる絶縁シェル４から構成 され、その中にソケット５が形成されて、接触子６が入っており、実施例では９ 個である。各ソケット５は、その内側端部に、肩部５ｂを介してソケットにつな がる長手溝５ａを有している。その他方の端部には、肩部５ｄを介してソケット につながる二つの正反対の長手溝５ｃを有している。 各接触子６は銅合金であるが、場合によって、例えばスズ、ニッケル、金など の腐食防止金属層で覆われており、ストリップ７（図５、１０及び１２）に切り 込まれ、その後折り畳まれる。接触子６は外部ヘッド８ａまたは８ｂを有し、そ れがヘッドを案内するための本体１０に対して波形タブ９を介して結合している 。この本体には、ヘッドから離れた端部に後部接続部１１が延び、それにより、 例えばかしめたり、溶接したり、くぎ止めしたりすることによって、コンダクタ に固定されることが出来る。 該雌コネクタ１の接触子のヘッド８ａは凸状球形であり、一方雄コネクタ接触 子のヘッド８ｂは、該ヘッド８ａと同じ曲率の凹状球形である。 本体１０は四角形であり、その各面は内部リブ１２によって補強されているた め、タブ９の波形部のすべりを円滑にし、また電気導電面を完成している。それ には、ソケット５の肩部５ｂに接するようにされた外側折返しタブ１３も設けら れ、また弾性保持タブ１４も設けられ、接触子が配置された後、外側に折り曲げ られてソケットの肩部５ｄの後方にかみ合わされており、そこからの接触子の外 れを防止して いる。 タブ９の波形部の底部には、打出し受け部１５（図８）が設けられて、この底 部を補強し、剛性を大きくし、そして本体１０を構成する部材に波形部がつかえ ることを防止している。内側折返しタブ１６は、該タブ９の最後の波形部の一つ を支えると同時に、他の波形部を圧縮させている。 接触子６がソケットに配置されると、その波形タブ９はバネとなり、結果的に ヘッド８ａまたは８ｂを外側にずらす。タブ９の波形部の数を多く又は少なくす れば、良好な接触圧を多く又は少なく備えることが出来、また時間外の弛緩（re laxtion）現象を調整することが出来る。かくして、雌コネクタ１と雄コネクタ ２とがはめ合わされると、雌コネクタ接触子１の凸状ヘッド８ａが対応する雄コ ネクタ接触子の凹状ヘッド８ｂに合わせられる。これらヘッドが球形であるので 、比較的大きな接触面が生じ、また自動的に調心される。更にまた、二つの接触 面の相対的ずれをなくしている。二つのコネクタ部材の組付け長さは、確かに２ ｍｍより小さいが、少なくとも従来のコネクタの３倍である。 タブ９は、図５に示されるように、接触子を形成するブランクの中央で切り抜 かれることが出来、あるいは図１０に示されるように、このブランクの横に形成 されることが可能である。この２番目の説明では、タブの波形部を多く形成する ことが出来る。 図６及び７に示される接触子を製造するための工程では、金属スト リップから図１０に示される型のブランクを切り出すことから始まる。この型は 、ケーブルとの接触子の後方接続部となるほぼ二重Ｔ字状の左手部分と、接触子 を取り囲む本体となるほぼ矩形状の右手部と、側部突出部を介して前部の後方に 接続され、また波形バネ状タブを有する接触子ヘッドとなる長手タブとからなる 。 その後、一度以上の打ち出し（ｂ）によりリブ１２、後方移動制限内部バネ状 タブ１６、本体をソケットに固定するための後方タブ１４及び前方タブ１３を形 成する。 右角度に折り返す第一の作業（ｃ）により、固定タブ１３を含む前部のハッチ ングを付けた下方端部が上方に立ち上げられる。この端部は、図６及び７に示さ れるように、接触子の上面となるはずである。 次ぎに若しくは前述の作業に先だって、バネ状タブ９を形成するために、長手 タブに連続してその端部から側部取付突出部付近まで波形部が形成（ｄ１）され る。この長手タブの他端に凸縁状接触子８が最終的に形成される。 その後、ヘッドを有するバネ状タブ９は、三箇所の折り畳み（ｄ２，ｄ３、ｄ ４）によりブランクより上を引き返されており、波形部の頂点は、そのような２ ７０°を通じての回転後、最初に予め立ち上げられた端部と平行である。 そして後部の二つの端部が、二重折り畳み（ｅ）によって同時に立ち上げられ 、前部本体の側壁を後部側壁の延長部の折り目に沿って立 ち上げる。従って、第一の立上げ端部は水平位置に達し、対応する側壁の上方端 部に接する上面となる。必要であれば、側壁と上壁の位置を強固とし、またそれ によって本体を最終的な形状とするために、打抜型（die）は横方向に閉じられ てもよい。 注目されているのは、後部上の作動だけで側壁を立ち上げさせるので、バネ状 タブが本作業中に変形する危険はないことである。 図１２はブランク型の変形を示し、それは前部が予め切断されて、中央長手切 れ目２５を形成する。そして、締付け構造２１及び２２の形成後、且つバネ状タ ブ９の形成前若しくは後に、前部の外部端部と切れ目２５の内部端部の上部に向 けて四重の折り畳み（ｃ’）がなされる。これら端部は本図１２中ハッチングが 付されている。従って、これら４つの端部は、二つの上半面と二つの底半面を形 成する。後部ブリッジにより接続部に結合される二つの半シェルが次いで示され る。バネ状タブが三重の折り畳み（ｄ２，ｄ３，ｄ４）によって隣接する半シェ ルの内側に戻された後、本体は、以下の二重折り畳み（ｅ）によって後部が変形 される間に閉じられる。 この図１２は、本体をそのソケットに締め付けるための手段の変形を示してい る。本例では、後部ストッパタブ２１は図１０中のタブ１３に対して横断してい る。更に、締付けタブ１４は、接触子の上壁及び下壁の厚さにおいて形成された 二つの横断する切り欠きに替えられており、これら切れ目は最初はブランク片の 切り欠き２３及び２４として現れる。接触子を一時的にソケット内に保持するた めに、接触子の外面から突出する二つのブラケット２２をソケットの内壁に対し て こすりつけるように設けることが可能である。 該半シェルは、本体の側面の一方の端部から突出する突出部２６によって良好 に位置合わせすることが出来る。この突出部は、接触子ヘッドを横断するように 、他方の側面の端部に形成された係合取付用切欠きに差し込まれる。 図１乃至９の実施例において、ヘッド８ａ及び８ｂは、接触子の本体１０に対 して停止して突出している。しかしながら、部材の接触子のヘッド８ａを図１１ に示されるように突出させず、他方の部材の接触子のヘッド８ｂは突出させるこ とが可能である。二つのコネクタ部材が組み立てられると、ヘッド８ｂは、誘導 及び接触子面を利用しながら、他方の部材の接触子の本体内に侵入し、この本体 内に入り込む。 本発明は、記述及び図示された実施例に限定されないばかりでなく、全ての変 形を含むものであると認識されるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．二つの部材（１及び２）からなり、そのそれぞれに、ヘッドと一体の波形タ ブ（９）の作用に反して摺動するように設けられたヘッド（８ａ及び８ｂ）によ って接触子（６）が形成され、一方の部材の各接触子は、対向して位置してその 前面と接触し得る他方の部材の接触子と協働するコネクタであって、 前記波形タブ（９）は本体（１０）と順に一体であり、本体内では、接触子の ヘッド（８ａ及び８ｂ）が摺動でき、また該ヘッドから離れた端部に電気コンダ クタに接続する部分（１１）が延びていることを特徴とする。 ２．請求項１に従うコネクタであって、該本体（１０）は多角形部を有し、その 各面は内部リブ（１２）によって補強されていることを特徴とする。 ３．請求項１又は２に従うコネクタであって、該本体（１０）には、前記部材の 接触子を収容するためのソケットの肩部（５ｂ）に接触し得る外側折返しタブ（ １３）が設けられていることを特徴とする。 ４．請求項１乃至３の一つに従うコネクタであって、該本体（１０）には、接触 子がソケット内に配置された後、該ソケットの肩部（５ｄ）の後ろと係合して、 接触損失を防止する外側折返し弾性保持タブ（１４）が設けられていることを特 徴とする。 ５．請求項１又は２の一つに従うコネクタであって、該本体（１０） には、切り欠き（２３、２４）が一つ以上設けられ、そこに接触子を前記部材の ソケットに固定するための一つ以上の部材がその後挿入されることを特徴とする 。 ６．請求項５に従うコネクタであって、該本体（１０）には、摩擦によって前記 部材のソケットに接触子を仮に保持する外部ブラケット（２２）が設けられてい ることを特徴とする。 ７．請求項１乃至６の一つに従うコネクタであって、打出し受け部（１５）がタ ブの波形部の底部に設けられていることを特徴とする。 ８．請求項１乃至７の一つに従うコネクタであって、該本体（１０）には、該タ ブ（９）の最後の波形部を支える内側折返しタブ（１６）が設けられていること を特徴とする。 ９．請求項１乃至８の一つに従うコネクタであって、該本体（１０）には、その 前方開口部において、移動制限ストッパとして作用するヘッドの中に折り返され るタブ（２６）が設けられていることを特徴とする。 １０．請求項１乃至９の一つに従うコネクタであって、該波形タブ（９）は、接 触子が形成されるブランクの横に配置されていることを特徴とする。 １１．請求項９に従うコネクタを製造する方法であり、（ａ）ストリップから、 ケーブルに接続するための後部及び最初はほぼ矩形で長手 中央切れ目（２５）により分離される前本体部とからなる型にブランクを切り抜 き、このブランクは、前部の一方の側部の側部突出部が付いた長手タブにより完 成し、（ｂ）該本体（１０）をソケットに固定するための手段（２１、２２、２ ４）となるものを出現させるために前部を組み立て、（ｃ’）該前部の側部外側 端部と中央切れ目（２５）の内部端部を立ち上げ、半シェルを二つ形成し、（ｄ １）前記の工程とは関係なく、該長手タブに接触子ヘッド及びその波形タブ（９ ）を形成し、その後（ｄ２，ｄ３，ｄ４）隣合う半シェルの中に前記側部突出部 を戻すように折り畳み、そして（ｅ）後部の二つの側端部を立ち上げて、該本体 （１０）の二つの半シェルを立ち上げさせ、また接触子ヘッド及びその波形タブ （９）の回りで閉塞させる、ことを特徴とする。