JPS5949170A - 圧接式接点機構 - 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】 この発明は、圧接式接点機構に係るもので、特に接点の
切断機能が組み込まれた接点機構に関する。

この種の接点機構は、モジュールシステムあるいは着脱
可能な単極スイッチ等の各種の機器に使用し得るもので
あり、特に工業用の電流供給用コネクタに設けることが
推奨されている。工業用のコネクタは各種寸法のコネク
タの最小しゃ断容積を定めたＩ．Ｅ．Ｃ．（Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）の出版物３０９−Ｉで規定
された規格に準拠しなければならない。

摺動して接触する方式のコネクタ（コネクタピンとソケ
ットとによる接点機構）においては、接点圧力がコネク
タピンの引き抜き方向に直角にかつ反対方向に働くため
、結果としてしゃ断容量は実質的にないに等しい。また
この種のコネクタは、前述した規格に従わせるためにロ
ックされなければならない。

圧接式接点機構を持つコネクタにおいては、接点圧力が
接点の分離方向に平行でその動作を助けるように働くの
で、この接点圧力を維持するためにロック手段を設けな
ければならない。それ故、前記ロック手段にはロック解
除時に接点部が所定の距離だけ所定の速度で確実に分離
するような機構を付加しなければならない。このように
すれば、前記出版物３０９−Ｉに規定された特性が得ら
れる。しかしながら、いくつかの国では（特に米国では
）工業用の電流供給用コネクタにスイッチと同様のしゃ
断容積量を持たせることが要求されている。言い換えれ
ば、Ｉ．Ｅ．Ｃの出版物４０８によるスイッチに関して
の規格を満たさねばならない。

現在使用されているような端部圧接式の接点機構によっ
ては、次のような事実により、電流供給用コネクタは前
記規格を満たすことができない。すなわち、このような
接点機構においては、ロックが解除され接点部が分離す
る前に数ｋｇのオーダであった接点圧が減少し分離時に
は遂に零になってしまい、その分離速度は慣性によって
決まってしまう。

２種類の圧接式接点機構が現在提供されている。

その第１のものは、２５０アンペア以下の電流用のもの
である。この種のものは弾性的に支持された接点部を有
してなるもので、この接点部はスプリングに取り付けら
れると共に導線を接続するための静止スタッドに対して
前記スプリングと同軸的に設けられた導電性の網線によ
って電気的に接続されている。

第２のものは、２５０アンペア以上の電流用のものであ
る。この種のもの接点片の長さ方向に対して所定角度で
作動するロッカーアームを有してなるものである。

この発明は第３の形式の圧接式接点機構を提供するもの
で、これら第２の形式のものに接点片の長さ方向に対し
て平行に作用するロッカ−アームを設けてスイッチなみ
のしゃ断容量を付与したものである。

この種の構成のものはロッカーアームを用いているから
、網線を用いたものに比べて、次のような利点を提供す
ることができる （ａ）網線を用いたものに比べて変動しがちな電圧降下
が接点部のみにしか発生しないから、電圧降下が保証さ
れる。

（ｂ）網線を縮めたりロー付けする等の手間がかからな
くなる。

（ｃ）ロッカーアームの断面積を、少なくともこの機器
に接続される可能性がある最大の導線のものに等しくす
ることができる。

（ｄ）ロッカーアームの動きが接点の自浄作用をもたら
す。

また、この構成によれば、各接点が操作者による動きと
は全く独立に速接、速断の単極スイッチとして作動する
ことに注目すべきである。

この発明によれば、圧接式の接点機構が、プラグの絶縁
支持体に取り付けられた導電性のコネクタピンと、入力
端子に電気的に接続されると共にソケットの絶縁支持体
内に形成された空間内に配置された固定突状接点との間
が、前記コネクタピンを前記ソケットの空間内へその軸
線方向に挿入した時に、電気的に接続された状態となる
ようになっている。前記プラグおよびソケットの各本体
には各々案内部およびロック部が設けられ、これによっ
てプラグの挿入および保持がなされるようになっている
。この圧接式接点機構は、主として、ソケットの空間内
に配置されかつ同空間の高さ方向に延びる剛性の導電性
可動片（可動片）を有してなっている。この可動片はそ
の踵が第１の弾性手段によって前記空間の開口部の縁に
当接係止するように付勢されると共に、その踵部に押し
当てられるコネクタピンの自由端によって前記空間部の
終端壁方向へ押し戻されるようになっている。

また案内手段が設けられ、これによって前記可動片の踵
部と反対側の端部が、前記入力端子に接続された固定突
状接点の高さに達するまでこの可動片を前記軸方向と略
平行に移動させるようになっている。これら案内手段お
よび可動片がこのように構成されているので、可動片は
その平行移動が完了すると前記案内手段から離れ、第２
の弾性手段によって前記固定突状接点の方向へ急激に回
動して同突状接点に当接するようになっている。

またこの第２の弾性手段は、コネクタピンが引き抜かれ
る時に前記回動動作を高めることによって接点を急激に
解放するように作用する。

突状接点には、可動片を押し戻す以外にアクセスする手
段がないので、この突状接点が誤って力を受ける可能性
はなく、したがってこのような急激な接断動作が得られ
ると共に高接点圧力が得られる一方、安全規準を満たす
ことができる。

以下この発明の実施例を説明する。

図において、端部圧接式の接点機構は、図示せぬプラグ
の絶縁支持体に取り付けられたコネクタピン１１と、導
電片１３によって図示せぬ入力端子に接続された固定突
状接点１２との間で電気的接続がなされるようになって
いる。固定突状接点１２は、図示せぬソケットの絶縁支
持体１５内に形成された空間部１４内に配置されており
、この空間部には前記コネクタピン１１を軸方向に取り
込む開口部１６が形成されている。コネクタピン１１と
突状接点１２との間の電気的接続は、空間部１４内にそ
の高さ方向に延びる状態で設けられた剛性導電可動片１
７が、その長さ方向の移動に続いて回動動作を行なうこ
とによって達成される。

図に例示するように、可動片１７は小板（第１図参照）
からなり、その一方の端部はＵ字状の踵部１８を形成す
るために２度にわたって各々９０度折曲されている。ま
たその他端には、固定突状接点１２と対をなす突状接点
１９が取り付けられると共に、同他端がＴ字状をなすよ
うに幅方向に延在する延在部２０が設けられている。

非動作状態においては（第２Ａ図参照）、すなわちコネ
クタピン１１を抜き去った状態では、可動片１７はトー
ションコイルスプリング２１の作用により空間部１４の
外方に向けて付勢され、その踵部１８が開口部１６の縁
部に当接係止される。

このトーションコイルスプリング２１の一方の腕部は前
記踵部１８に形成されたＵ字状部分の内部に係合され、
その他方の腕部は空間部１４の内壁に対して固定されて
いる。

可動片１７がその長手方向に沿って移動する側壁２３か
ら所定離隔して２つの案内突部２２が配設され、これら
案内突部は互いの延長方向を一致させて空間部１４を横
切るようにして設けられている。これら案内突部２２の
対向する端部間の距離は可動片１７の中間部の幅よりも
大きく、可動片１７のＴ字状端部の幅よりも小さくなっ
ている。

また、第２のトーションコイルスプリング２４が可動片
１７に作用するように設けられている。

このスプリング２４の一方の腕部は可動片１７の側壁２
３に対向する側の面に当接係合され、同スプリングの本
体は踵部１８によって形成されるＵ字状部分の内部に位
置される。この場合、スプリング２１の一方の腕部は、
スプリング２４の内部に位置するようになっているので
、これによって同スプリング２４はこの位置に保持され
る。

上記のような非動作状態においては、（第２Ａ図参照）
、突状接点１９を有する可動片１７のＴ字状端部は、案
内突部２２より下方に位置し（接点の軸線は図に示すよ
うに垂直方向であると仮定する）、スプリング２４の他
方の腕部は何の力も受けていない。

次に、コネクタピン１１が空間１４の開口部１６内に挿
入されると、同コネクタピン１１の自由端が可動片１７
の踵部１８に当接される。さらに、コネクタピン１１の
挿入が継続されると、可動片１７は空間部１４の終端壁
方向に押し戻される。最初の過程では（第２Ｂ図参照）
、可動片１７の幅方向延在部２０は側壁２３と案内突部
２２との間に係合している。また同時に、スプリング２
４の他方の腕部は空間部１４内の突出部２５に当接され
る。この突出部はまた、前記スプリング２１を保持して
いる。

更にコネククピン１１の挿入が続くと、可動片１７はそ
れ自身に平行な方向にかつ空間部１４の終端壁方向に向
って移動し、幅方向の延在部２０はスプリング２４の作
用により案内突部２２に強く押し付けられる（第２Ｃ図
参照）。

この場合、可動片１７の突状接点１９が固定突状接点１
２の高さに達した時に、幅方向の延在部２０が案内突部
２２の上端を通過するように構成されている（第１図お
よび第２Ｃ図参照）。案内突部２２によってもはや支え
られない可動片１７は、スプリング２４の作用により前
記空間部の側壁２３と反対側の側壁の方向に回動され、
これによって突状接点１９は瞬間的に固定突状接点１２
に当接される（第２Ｄ図参照）。このようにして、接点
が急激に閉成される。

既に明らかなように、次いでコネクタピン１１をこの静
止位置に保持するためにロック動作が行なわれる。この
ロック動作は、コネクタピン１１が固定されたプラグを
空間部１４を持つソケットに所定位置でロックするよう
な例えばバイオネット式等の如何なるロック手段によっ
ても行なうことができる。

ロックが解除されると、単純な軸方向の引き抜き動作に
よって、コネクタピン１１の引き抜きが行なわれる。こ
の動作は、踵部１８をコネクタピンの自由端に押し付け
て同ピンを空間部１４の外方に向けて駆動するトーショ
ンコイルスプリング２１の作用によって促進される。こ
の動作の開始時においては（第２Ｅ図参照）、トーショ
ンコイルスプリング２４によって固定突状接点１２に弾
性的に押し付けらている突状接点１９が、接点１２上を
摺動する結果、これら接点の表面を自浄することになる
。この場合、突状接点１２および１９は、この自浄作用
をより効果的にするために半円柱状になっている。

コネクタピン１１の引き抜きが継続されると、可動片１
７はコネクタピンの動きに従って空間部の開口部１６の
方向に移動する。ある時点に達すると、突状接点１９は
突状接点１２から離れ、スプリング２４の作用によって
側壁２３と反対側の側壁方向に向って急激に回動され（
第２Ｆ図参照）この結果、接点は急激に開放される。ま
たこの時、スプリング２４の他方の腕部は突出部２５か
ら離れる。そして、スプリング２４はこのようにもはや
力を受けなくなるから、可動片１７はスプリング２１の
みの作用を受けるようになり、この結果踵部１８のカー
ブ部がコネクタピン１１の自由端に当接するようになる
。この場合、これらの接触点の高さはスプリング２１の
他方の腕部の高さと異なるので、可動片１７は直立位置
に戻ろうとし、この動きは踵部１８がカーブ状になって
いることによって促進される。そして、このような動き
が完了すると、可動片１７の踵部が空間部の開口部の縁
に当接するようになり、この結果、最初の非動作位置に
戻って（第２Ａ図参照）次のコネクタピンの挿入待ち状
態となる。ところで、前記可動片１７をその直立位置に
戻す手段としては、他の手段も考えられる。

このように、この実施例による接点機構は、速接、速断
型の単極スイッチとして働らく。

なお、以上の説明は単一の接点のものについて行なった
が、複数の接点を持つこのような構成の他の接点機構を
構成し得ることは明らかであり、特に電流供給用コネク
タのように各接点がスイッチのように動くもの（接地用
接点のようなものは除く）を構成し得る。また以上のよ
うな結果は、少なくとも一つの接点を角度を持って変位
させたり、可変角度を持つ絶縁支持体を設けたり、単一
または２個の安全円板を設けたりする従来の構成とは全
く独立に得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による圧接式接点機構の一実施例を適
用したコネクタの一部裁断斜視図、第２Ａ図ないし第２
Ｆ図は同実施例の動作を説明するための側断面図である
。 １１・・・・・・コネクタピン、１２・・・・・・固定
突状接点、１４・・・・・・空間部、１５・・・・・・
ソケットの絶縁支持体、１６・・・・開口部、１７・・
・・・・導電性可動片、１８・・・・・・踵部、１９・
・・・・・突状接点、２０・・・・・・延在部、２１・
・・・・・第１の弾性手段、２２・・・・・・案内突部
、２３・・・・・・側壁、２４・・・・・・第２の弾性
手段２５・・・・・・突出部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラグとソケットの各本体には、前記プラグの絶
   縁支持体に固定された導電性のコネクタピンが前記ソケ
   ットの絶縁支持体内に形成された空間部にその開口部を
   介して前記コネクタピンの軸線方向に沿って挿入されか
   つ保持されるような案内部と保持とが各々設けられ、前
   記コネククピンと、前記空間部内に配置されると共に入
   力端子に電気的に接続された固定突状接点との間が、前
   記コネクタピンを前記ソケットの空間部に挿入した時に
   電気的に接続されるような圧接式接点機構において、 この圧接式接点機構が前記空間部内に同空間部の高さ方
   向に延びるように配置された剛性の導電性可動片を有す
   ると共に、当該可動片は第１の弾性手段によってその踵
   部が前記開口部の踵部に係止されかつ同踵部に押し当て
   られる前記コネクタピンの自由端によって前記空間部の
   終端壁方向に前記第１の弾性手段に抗して押し戻される
   ように構成され、またこの押し戻される可動片に対して
   は同可動片の踵部と反対側の端部が前記固定突状接点と
   略等しい高さに達するまで同可動片を前記軸線方向に平
   行に移動させる案内手段が設けられ、また、前記可動片
   と案内手段とは、前記可動片が前記軸線方向の可動の終
   了時点で第２の弾性手段の作用によって前記案内手段か
   ら離脱すると共に回動してその突状接点が前記固定突状
   接点と急激に接するように構成され、さらに前記コネク
   タピンが前記空間部から引き抜かれると前記第２の弾性
   手段により前記可動片に付与されている回動力によって
   前記突状接点と前記固定突状接点とが急激に開放される
   ように構成されていることを特徴とする圧接式接点機構
   。
2. （２）前記可動片は、その一端が２度にわたって９０度
   に折曲されてＵ字状をなし前記コネクタピンの自由端と
   共同で働くように構成される一方、その他端には幅方向
   に延在してＴ字状をなす延在部と前記固定突状接点に対
   応する突状接点とが設けられ、また前記可動片の案内手
   段は、同可動片が沿って移動する前記空間部の側壁に対
   して平行であってかつ互いの延長方向を一直線上にして
   前記空間部を横切るようにして設けられた２個の案内突
   部からなり、またこれらの案内突部は前記側壁から所定
   離隔されると共にそれらの対向する端部間の距離が前記
   可動片の中間部の幅よりも大であって前記Ｔ字状延在部
   の幅よりも小であるように構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の圧接式接点機構。
3. （３）前記第２の弾性手段はトーションコイルスプリン
   グからなり、このトーションコイルスプリングの一方の
   腕部は前記可動片における前記固定突状接点と反対側の
   面に当接係合され、非動作状態では自由となっている他
   方の腕部は前記Ｔ字状端部が前記案内突部の背面に係合
   するやいなや前記空間部内の突出部に当接するように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の圧接式接点機構。
4. （４）前記入力端子に接続された固定突状接点および前
   記可動片における前記踵部の反対側に設けられた突状接
   点は、共に自浄作用の効果を高めるように半円柱状に形
   状されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   ないし第３項記載の圧接式接点機構。