JPS59131010A - 接続器具 - 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】 回復性金属駆動部材を含む接続器具に関する。

接続、たとえば電気接続は、最近まで、例えば導体およ
びケーブル遮蔽の接続を行なうために、はんだつけおよ
びクリンプのような従来方法に大きく依存していた。簡
竿な用途においては、これら従来方法は両方とも十分に
満足できる。しかし、これらの方法は基本的に本来、永
久なものである。

これらの方法からみて、同様の完全さを持ち、かつ除去
および再使用可能である接続を有することは非常に望ま
しい。

マルテンサイト状態およびオーステナイト状態の間で遷
移可能な熱回復性金属から作られた駆動部材を使用する
再使用可能な接続器具が開発されている。このような器
具は、アメリカ合衆国特許第４．０　２　２．５　１　
９号、第３，８　６　１．０　３　０号、第３。

７４０、８３９号に記載されている。

熱回復性金属合金は、ある温度でオーステナイト状態と
マルテンサイト状態の間の遷移を行なう。

マルテンサイト状■にある間に金属合金が変形される場
合、この状態に保たれている間金属合金はこの変形を保
持するが、オーステナイト状態へ遷移する温度に金属合
金を加熱した場合、金属合金は元の変形していない形状
に転換する。この遷移が起こる温度は、合金の性質に影
響される。

前述の接続器具の全ては、通常、一対の歯を有する音叉
形状を一般にしている内ソケット差し込みを有する。ア
メリカ合衆国特許第３．８　６　１，０　３０号および
第３，７　４　０，８　３　９号に記載されている接続
器の歯は、金属がマルテンサイト状態にある時、包囲す
る熱回復性金属の非開裂駆動部材を拡張するバネバイア
スである。歯によって駆動部材へ及ぼされる外方向力は
、特に歯の長さに依存している。得られるのは、歯長に
依存する強い力を及ぼす器具である。

熱回復性金属を利用する他の器具は、アメリカ合衆国特
許第３，９　１　３．４　４　４号に記載されている。

この器具は、駆動部材がマルテンサイト状態にある時、
駆動部材を動かすのに十分な力を有するバネ状材料から
成るソケット差し込みを包囲する開裂した熱回復性金属
の駆動部材を利用する。器具は、各材料の開裂したシリ
ンダーを使うことおよび二つを一つに合致させる力によ
り形成される。

この器具は先に説明した器具よりいくぶん小型であるが
、連続的なまたは非開裂の駆動部材により生じるフープ
力による回復に比較して、曲げにおける回復に依存する
開裂した駆動部材のために、器具により生じる接続力は
かなり低い。よって、アメリカ合衆国特許第３．９　１
　３．４　４　４号の開裂した駆動部材によっては基材
へ大きな接触力は及ぼされない。得られるのは、歯長に
依存しない弱い力を及ぼす器具である。

熱回復性金属を利用する更に他の接続器具は、特願昭５
７−２１５３５４号に記載されている。

この器具も、前に説明したアメリカ合衆国特許第３、８
　６　１，０　３　０号、第３，７　４　０，８　３　
９号に記載されている器具と同じような歯を有する音叉
の形をしたソケット差し込みを利用する。この場合、歯
は熱回復性金属の開裂した駆動部材と片持ちぼり腕の形
をして共働し、アメリカ合衆国特許第３，９１　３、４
　４　４号の器具のように大きな運動範囲を有する接続
器を作り出す。この接続器は、アメリカ合衆国特許第４
．０２２．５１９号、第３，８６１．０３０号および第
３，７４０，８３９号のように歯長に依存する弱い力を
生み出す。

本発明の１つの要旨は、駆動部材およびバネバイアス手
段を含んで成る再使用可能な接続器具であり、内側連続
接触表面を有する駆動部材は環状で、マルテンサイト状
態およびオーステナイト状態を有する熱回復性金属から
作られており、駆動部材はマルテンサイト状態では半径
方向に外側へ拡張され、マルテンサイト状態からオース
テナイト状態に変化すると拡張していない寸法に回復し
、バネバイアス手段は環状で周囲で開裂され、駆動部材
の内側にかつ一般的に同心円的に位置し、駆動部材の内
側接触表面に接触し、かつ半径方向に外方向力を及ぼし
、マルテンサイト状態からオーステナイト状態に変化す
る時、駆動部材はこの力に打ち勝ち、拡張していない寸
法に回復し、使用時にバネバイアス手段の内側に挿入さ
れた基材とバネバイアス手段を係合させ、駆動部材がオ
ーステナイト状態からマルテンサイト状態に変化する場
合、バネバイアス手段は駆動部材を半径方向に外側へ拡
張させ、挿入された基材を解放することを特徴とする接
続器具に存する。

接続器具は基材へ再使用可能な接続を形成するために使
用されてよく、駆動部材がマルテンサイト状態からオー
ステナイト状態へ変化する場合、駆動部材はバネバイア
ス手段の半径方向外方向力に打ち勝って、拡張していな
い寸法に回復し、バネバイアス手段の内側に挿入された
基材とバネバイアス手段の間の係合を生じさせ、駆動部
材がオーステナイト状態からマルテンサイト状態変化す
る場合、バネバイアス手段は駆動部材を半径方向に外側
へ拡張して基材を解放する。

有利には、本発明の熱回復性接続器具は、強い接触力を
生じるだけでなく、小型でもある。更に、この器具は特
に歯長に依存しない。

本発明の器具は、前記従来技術の器具に比べていくつか
の利点を有する。従来技術の器具は、非開裂の（環状で
あり連続内側接触表面を有する）または開裂（周囲で開
裂）している熱回復性金属の駆動部材を使用する。非開
裂のまたは開裂している熱回復性金属の駆動部材の中に
、開裂環（周囲で開裂した環状部材）または音叉状であ
るソケット差し込みを含む。

例えはアメリカ合衆国特許第３，８６１．０３０号、第
３．７４０．８３９号に記載されている従来技術の器具
は、音叉状ソケット差し込みおよび非開裂の熱回復性金
属駆動部材の組みあわせを利用している。これらの器具
は、包囲する非開裂駆動部材を拡張するために、歯を有
する音叉の形をしたバネバイアスを利用している。強い
基材接触力を生みだすために、駆動部材は曲げ応力より
もフープ応力を生じるべきである。これは、駆動部材が
切れ目がない、即ち、非開裂でなければならないことを
意味する。非開裂駆動部材を拡張させる問題は、音叉状
物により解決される。複合器具の長さは、駆動部材の長
さよりも歯の長さによって決められる。対照的に、非開
裂駆動部材の拡張は本発明において開裂環状バネバイア
ス手段によって達成される。好ましくは、バネバイアス
手段の長さは、実質的に駆動部材の長さと全く同じであ
る。特に好ましくは、バネバイアス手段は駆動部材の中
に全体にわたって含まれる。同じ強さの基材接触力を得
るために、音叉状器具差し込みは本発明のバネバイアス
手段より約３倍の長さを必要とする。

本発明の器具の１つの利点は、アメリカ合衆国特許第３
．８６１．０３０号および第３．７４０．８３９号に示
された従来技術の器具よりも小型であることである。

特願昭５７−２１５３５４号には、音叉状ソケな運動範
囲を有する接続器を生み出す器具が記載されている。従
来技術の器具は、開裂（非開裂駆動部材により生じるフ
ープ力による本発明の回復よりも曲げの回復）し、かつ
歯長に依存する駆動部材を使用しているので、本発明の
器具は、従来技術の器具に比べて強い接触力を与える。

開裂環ソケット差し込みおよび熱回復金属駆動部材の組
みあわせか、アメリカ合衆国特許３．９１３．４４４号
に記載されている。この組みあわせは、開裂駆動部材の
ために弱い基材接触力を及ぼし、かつ音叉型器具に比べ
て小型である器具を生み出す。

有利には、本発明の器具は、長さが駆動部材の長さのみ
により決められるので小型であり、非開裂駆動部材を組
みあわせた強い基材接触力を達成する。

好ましい態様において、バネバイアス手段は一般にＣ形
である。しかし、他の適当な形状も用いうる。

１つの態様において、Ｃ形のバネバイアス手段は、均一
でない半径断面を有する。このようなＣ形バネバイアス
手段を用いると、駆動部材の直径減少は、この中に挿入
されている基材と係合する様に、バネバイアス手段の比
例した内側直径減少を行なう。好ましくは、Ｃ形バネバ
イアス手段の中央部分は末端部分より相対的に厚い。駆
動部材が回復すると、バネバイアス手段の薄い末端部分
は厚い中央部分よりもゆがみ、この中に挿入されている
基材へ一般に均一な把持力を及ぼす。厚い中央部分は、
バネバイアス手段の中央部分の曲げ応力の集中に適応す
る。

他の１つの態様において、Ｃ形バネバイアス手段の末端
部は、バネバイアス手段の半径軸とある角度を成してい
る一般に平行な衝接表面を有してすべり平面を規定する
均一な半径断面を有する。

このようなバネバイアス手段を用いると、係合寸法の正
味の減少は、バネバイアス手段の比例した直径変化およ
びバネバイアス手段末端の移動による付加的変化の合計
になる。駆動部材の回復は、一般にバネバイアス手段を
直径方向に減少させるだけでなく、他末端部に対して一
般に半径方向内側へ１つの末端部をすべらせ、バネバイ
アス手段の保合直径を更に減少させる。

他の関係する態様では、Ｃ形バネバイアス手段の両方の
末端部が半径方向内側に突き出て、各々の末端の間に挿
入された平らなピンのような基材と係合するＣ形バネバ
イアス手段を提供される。

この態様において、駆動部材の回復は、バネバイアス手
段の周囲減少および従ってバネバイアス手段の保合寸法
の減少を生じる。

実質的に軸方向に一列に並んだ複数のバネバイアス手段
を供給してよい。好ましい態様において、各々のバネバ
イアス手段の開裂は、周囲でかつ軸方向でずれて配列さ
れている。好ましくは各々のバネバイアス手段はＣ形で
あり、半径断面において均一な厚さを有し、ずらされて
いる開裂は、挿入された基材の表面に泪って広がる全保
合力を生じる。

更に他の態様において、バネバイアス手段は、らせんの
形をして周囲で開裂している。この態様において、単一
のらせん状に開裂したバネバイアス手段は、駆動部材が
回復すると基材の変形を起こさずに有益にも強い把持力
を与える。

バネバイアス手段は、駆動部材がマルテンサイト状態に
ある時、駆動部材を半径方向に外側に拡張させるのに十
分な曲げ強度を有するいかなる材料から作られてもよい
。−例として、バネバイアス手段は好ましくはベリリウ
ム／銅合金から作られている。

本発明の駆動部材に使用される熱回復性金属の例は、ア
メリカ合衆国特許第３，７４０．８３９号、第３．７５
３．７００号に記載されている。好ましくは駆動部材は
ニッケル／チタン合金から作られている。

本発明の態様を、添付図面を参照して以下に記述する： 第１図は、本発明の再使用可能な接続器具の第一の態様
の斜視図、 第２図は、複数のバネバイアス手段を利用する本発明の
第二の態様の断面図、 第３図は、らせんの形をして周囲で開裂したバネバイア
ス手段を利用する本発明の第三の態様の断面図、 第４Ａ図は、バネバイアス手段の末端部が隣接する駆動
部材の回復前の本発明の第四の態様の側面図、 第４Ｂ図は、駆動部材の回復後の第４Ａ図の器具の側面
図。

第４Ｃ図は、回復後に、バネバイアス手段の末端部が半
径方向に内側に伸張しこの間に基材を係合する本発明の
第五の態様の側面図、 第５Ａ図および第５Ｂ図は、各々、導体接続器具および
ケーブル遮蔽成端器具として第１図に示したのと同じ器
具の使用を示す部分断面図、第６Ａ図は、バネバイアス
手段が内部で面取りされて力移動停止手段を規定する本
発明に従う第六の態様の平面図、 第６Ｂ図は、駆動部材の回復前の第６Ａ図の器具の側面
断面図、 第６Ｃ図は、駆動部材の回復後の第６Ｂ図の器具の側面
断面図、および 第７Ａ図および第７Ｂ図は、バネバイアス手段が二端面
取りを利用し、中央停止手段を規定する本発明の第七の
態様の第６Ｂ図および第６Ｃ図と同じ図である。

図面において、第１図は一般に番号２０で表わされる再
使用可能な接続器具を示している。接続器具２０は、埋
伏駆動部材２２および駆動部材２２に対して内側でかつ
同心円状になった周囲で開裂した環状バネバイアス手段
２４を含む。駆動部材２２は、熱回復性ニッケル・チタ
ニウム合金から作られている。

駆動部材２２は、マルテンサイト状態にある間、半径方
向外側に拡張される。マルテンサイト状態からオーステ
ナイト状態へ変化すると、駆動部材２２は拡張されてい
ない寸法に回復する。

周囲で開裂した環状バネバイアス手段２４を、駆動部材
２４の内側でかつ同心円状に装着する。

バネバイアス手段２４は、駆動部材２２の内側接触表面
２６に接触し、半径方向に外向の力を及ぼす。バネバイ
アス手段２４は、２８において周囲で開裂している。

バネバイアス手段２４はベリリウム／銅合金から作られ
ている。これは、駆動部材２２がマルテンサイト状態に
ある場合、駆動部材２２を半径方向に外側に拡張するの
に十分な曲げ強度を有する。

使用時、バネバイアス手段は、駆動部材２２の内側接触
表面２６に接触し、半径方向に外向の力を及ぼす。駆動
部材２２がマルテンサイト状態からオーステナイト状態
へ変化する場合、駆動部材はこの力に打ち勝ち、拡張さ
れていない寸法に回復し、バネバイアス手段２４とバネ
バイアス手段２４の中に挿入された基材（図示せず。）
の間の係合を引き起こす。バネバイアス手段２４は、駆
動部材２２がオーステナイト状態からマルテンサイト状
態に変化する場合、駆動部材を半径方向外側へ拡張し、
基材を解放する。

バネバイアス手段２４は一般にＣ形であり、第１図に示
す態様において、バネバイアス手段２４の半径断面図は
均一ではない。特に、バネバイアス手段２４は、中央部
３０および末端部３２ならびに３４を含んで成る。中央
部３０は、末端徹悸および３４より半径断面において相
対的に厚い。

駆動部材２２の拡張されていない寸法への回復は、バネ
バイアス手段２４がその中に挿入されている基材と係合
する様にバネバイアス手段２４の直径をつり合って減少
させることになる駆動部材の直径の減少を規定する。バ
ネバイアス手段２４の直径の減少は、中央部３０への曲
げ応力の集中を起こす。厚い中央部３０はこの曲げ応力
の集中に適応する。加えて、かなり薄い末端部分３２お
よび３４は厚い中央部分３０よりもゆがみ、その中に挿
入されている基材への一般に均一な把持力を促進する。

開裂２８があるので、駆動部材２２の回復によって、バ
ネバイアス手段の中に挿入されている基材と係合させる
ために、バネバイアス手段の内側直径を減少させること
が可能になる。

第２図は、複数のバネバイアス手段２４′を利用する他
の態様を示す。この態様において、バネバイアス手段２
４′の溝２８′は、周囲でかつ軸方向でくいちがう様に
されている。溝２８′は、一点鎖線３６で示される様に
駆動部材２２′の内側表面でらせん経路を作る。従って
、この態様における全把持力は、複数のバネバイアス手
段２４′の内側に軸方向に挿入された基材（図示せず。

）の表面に沿って広がる。第２図の器具は、バネバイア
ス手段２４′の１つに結合する破線で示す要素３８の様
な電気接続の為の電導要素を更に含む。

第３図は、らせん４２の形をして周囲で開裂するバネバ
イアス手段を利用する他の態様を示す。

この態様は、溝２８′を通る経路３６がらせんを規定す
る第２図に示された態様に関係している。バネバイアス
手段４０に、破線４４で示した電導要素も供給される。

バネバイアス手段４０は、ベリリウム／銅合金のような
適当なバネ材料をらせんに巻いたワイヤの形をしており
、電気接続の為の電気接続要素４４がこれと一体にされ
ている。

第４図は、駆動部材４６およびバネバイアス手段４８を
有する他の態様を示す。再び、バネバイアス手段はＣ形
であり、一般に均一な半径断面を有する。末端部５０お
よび５２は各々、一般に平行隣接表面５４および５６を
有する。表面５４および５６は、バネバイアス手段４８
の半径軸とある角度を成している。表面５４および５６
はすべり表面を規定する（即ち、第４Ａ図および第４Ｂ
図を比較してわかる様に、表面は互いにすべる。λ第４
Ａ図および第４Ｂ図に示した器具において、駆動部材４
６の直径変化は、第１図に関して説明した様に比例的直
径変化を行なう。保合寸法における更なる変化は、バネ
バイアス手段の周囲変化が末端部５０および５２に適用
されるので、バネバイアス手段４８の周囲変化を利用す
ることより行なわれる。第４Ａ図を第４Ｂ図と比較する
と、駆動部材４６の回復は、末端部５２に対して一般に
半径方向に内側へ末端部５０をすべらせ、バネバイアス
手段４８の係合寸法が更に減少されることが理解される
。バネバイアス手段４８の正味係ｒ されている。保合寸法における正味の減少は、バネバイ
アス手段の比例的直径変化および末端のすべりによる付
加的変化の合計であることが理解される。この付加的変
化は、駆動部材の直径変化のπ（３，１４１６・・・・
・・）倍である。

第４Ｃ図は、バネバイアス手段６４の一対の末端部６０
および６２が平行に間隔をおいて、半径方向に内側に伸
び、この間に基材係合空間を規定する第４Ａ図および第
４Ｂ図に記載されているのと類似の態様を示す。基材は
、平らなピン６６として示されている。第４Ｃ図の器具
は、回復した寸法の駆動部材６８とともに示されている
。この態様において、バネバイアス手段の周囲減少だけ
が、バネバイアス手段６４の保合寸法の減少を起こすの
に利用される。

第４Ｃ図の態様における保合寸法の減少は、第１図にお
ける溝２８の溝寸法の変化と同じである。

溝寸法の減少は、周囲減少だけの作用である。周囲変化
を用いて行なわれる保合寸法の変化は、直径変化のπ（
３，１４１６・・・・・・）倍である。保合表面を増加
させるためおよびピン６６の大きなピン許容差を可能と
するために、末端部６０および６２を半径方向に内側に
伸ばすことが必要である。

第５Ａ図および第５Ｂ図を参照すると、番引０および７
２で表示された接続器具の態様が示されている。各器具
は駆動部材７４およびバネバイアス手段７６を含む。器
具７０は、ワイヤ７３ヘピン７１を接続するための電気
的接続手段として用いられる。このため、器具７０は、
バネバイアス手段７６から伸びる導電要素７５を含む。

第５Ｂ図は、バルクヘッドのタレット７９ヘケーブル７
７の遮蔽を成端するのに利用される器具７２を示す。

第６Ａ図、第６Ｂ図および第６Ｃ図を特に参照すると、
番号８０で表示された本発明の他の互換性のある態様が
示されている。器具８０は、中央開口を有する円盤状部
材８４から構成されるバネバイアス手段を含み、開口の
円周は面取りされた表面８６から構成される。器具８０
は、器具８０の面取りされた表面８６に合致する面取り
された部分を有するピン９２に配置される。この態様で
は、基材９４はピン９２の上に配置される。

第６Ｂ図を第６Ｃ図と比較すると、駆動部材８２はバネ
バイアス手段８４の直径減少を行なうことがわかる。第
６Ｃ図に示される様に器具８０と基材９４を密接に接触
させる駆動部材８２の回復の間、面取りされた合致する
表面の接触はくさび留め作用を起こす。こうして器具８
０は駆動部材８２の直径的回復力を、停止手段を与える
ためのくさび留め作用に変換する。

第７Ａ図および第７Ｂ図は、第６Ｂ図および第６Ｃ図と
同じで、回復前および後の図である。第７Ａ図および第
７Ｂ図は、バネバイアス手段８４が円弧のように示され
た二端で面取りされた表面を有すること以外は、器具８
０と構造的に同一である器具１００を例示している。駆
動部材８２の回復は、二端で面取りされた表面とビン１
０４の合致する表面の係合を起こし、基材９４を確保す
る中央停止手段を規定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の接続器具の斜視図、第２図および第
３図は、本発明の別の接続器具の断面図、 第４Ａ図、第４Ｂ図および第４Ｃ図は、接続器具の側面
図、 第５Ａ図および第５Ｂ図は、第１図に示したのと同じ器
具の使用を示す部分断面図、 第６Ａ図は、接続器具の平面図、 第６Ｂ図ならびに第６Ｃ図、および第７Ａ図ならびに第
７Ｂ図は、回復前ならびに後の接続器具の断面図である
。 ２０．７０．７２．８０．１００・・・接続器具、２２
．２２’、４６．６８，７４．８２・・・駆動部材、２
４．２４’、４０．４８，６４，７６．８４・・・バネ
バイアス手段、２６・・・接触表面、２８．２８’・・
・開裂（溝）、３０・・・中央部、３２　、３４　、５
０　。 ５２．６０．６２・・・末端部、６６ｅ７１ｅ９２・・
・ピン、７３・・・ワイヤ、７７・・・ケーブル、９４
・・・基材。 特許出願人　レイケム・コーポレイション代理人弁理士
青山葆　（外２名） ８７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、駆動部材およびバネバイアス手段を含んで成る再使
   用可能な接続器具であり、内側連続接触表面を有する駆
   動部材は環状で、マルテンサイト状態およびオーステナ
   イト状態を有する熱回復性金属から作られており、駆動
   部材はマルテンサイト状態では半径方向に外側へ拡張さ
   れ、マルテンサイト状態からオーステナイト状態に変化
   すると拡張していない寸法に回復し、バネバイアス手段
   は環状で周囲で開裂され、駆動部材の内側にかつ一般的
   に同心円的に位置し、駆動部材の内側接触表面に接触し
   、かつ半径方向に外方向力を及ぼし、マルテンサイト状
   態からオーステナイト状態に変化する時、駆動部材はこ
   の力に打ち勝ち、拡張していない寸法に回復して使用時
   にバネバイアス手段の内側に挿入された基材とバネバイ
   アス手段を係合させ、駆動部材がオーステナイト状態か
   らマルテンサイト状態に変化する場合、バネバイアス手
   段は駆動部材を半径方向に外側へ拡張させ、挿入された
   基材を解放することを特徴とする接続器具。 ２、バネバイアス手段は一般的にＣ形であることを特徴
   とする第１項記載の器具。 ３、バネバイアス手段は中央部と２つの末端部から成り
   、中央部は末端部より半径断面において厚く、駆動部材
   の回復はバネバイアス手段の直径を減少させることを特
   徴とする第２項記載の器具。 ４、バネバイアス手段は２つの末端部を包含し、末端部
   はバネバイアス手段の半径軸とある角度を成している一
   般に平行な衝接表面を有してすべり表面を規定し、駆動
   部材の回復は、バネバイアス手段の直径を減少させ、更
   に一末端部を一般に半径方向に内側へすべらせ、バネバ
   イアス手段の係合寸法を更に減少させることを特徴とす
   る第２項または第３項に記載の器具。 ５、バネバイアス手段は一対の末端部を包含し、末端部
   は、離れて位置し、バネバイアス手段の−般に半径方向
   内側へ、実質的に互いに平行に伸び、それらの間に基材
   係合空間を規定することを特徴とする第２項または第３
   項に記載の器具。 ６、バネバイアス手段は、実質的に中央開口を有する円
   盤状部材を含んで成り、開口の周囲は少なくとも１つの
   面取りした表面を含んで成ることを特徴とする第２項ま
   たは第３項に記載の器具。 ７、開口の周囲は１つを越える面取りした表面を含んで
   成ることを特徴とする第６項に記載の器具。 ８器具は実質的に軸方向に一列に並んだ複数のバネバイ
   アス手段を含んで成ることを特徴とする第１〜７項のい
   ずれかに記載の器具。 ９、バネバイアス手段は、らせんの形をして周囲で開裂
   している第１項に記載の器具。 １０、バネバイアス手段は、電気接続のための導電性要
   素を含むことを特徴とする第１〜９項のいずれかに記載
   の器具。