JPS63244575A - 低挿入力の嵌合電気接点構造体 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、低挿入力の嵌合電気接点構造体に係り、より
詳細には、ねじれた引き込み部分を有する雄端子を備え
ていて、その少なくとも１つの面が雌端子の少なくとも
１つの接触部に係合するようになっており、挿入中に雌
端子の接触部分が初期位置から最終嵌合位置へと徐々に
そらされて全体的な挿入力を低く抑えるようにした低挿
入力の嵌合電気接点構造体に係る。

従来の技術 これまで、ピンや、ブレードや、エツジカード接点パッ
ド等の雄端子と電気的な接触をなすものとして、単−及
び二重のスプリングアームを有した種々の雌接点端子が
提供されている。一般に、これらの構成においては、雌
端子によって及ぼされる挿入抵抗に打ち勝つに充分な力
で雄端子を雌端子に挿入しなければならない。この接点
構造体の挿入力には、雄端子を雌端子に通せるようにす
るために雌端子の接触部を互いに離すように持ち上げる
即ち広げるに要する力を表わしている持ち上げ成分と、
挿入中に雌端子の接触部が雄端子をこする時に生じる水
平の摩擦成分とが含まれる。

コネクタに取付けられた非常に多数の雌端子がそれに対
応する数の雄端子を含む雄型コネクタと嵌合されるよう
な多回路構成においては、多対の接点に関連した個々の
挿入力が加算されて、雄／雌のコネクタを嵌合するに必
要な全挿入力が非常に大きなものとなる。

発明が解決しようとする課題 挿入力の低い電気接点構造体を設けるために初期に行な
われていたことは、雌端子の接触部に変更を加えること
である０例えば、米国特許第４゜１７５．８２１号に開
示された雌端子は、二重の対向したスプリングアームで
ある接触部材を備えており、対向したアームの接触部分
は長手方向に互いに軸方向にずらされている。雌端子の
スプリングアーム間にピン接点が挿入される時には、ピ
ンが雌端子の第１スプリングアームに係合してそれを持
ち上げた後に、第２のスプリングアームに接触してそれ
を移動させる。この構成では、雌端子をその最終的な嵌
合位置までそらすに必要な持ち上げ力が２つの小さな持
ち上げ成分に分割され。

挿入ストローク中に一度に２つではなくて一度に１つの
スプリングアームが持ち上げられるので、ピーク挿入力
が小さなものとなる。然し、上記特許に開示された設計
には多数の欠点がある６例えば、雌端子は、比較的短い
面取りされたチップ部分を含む通常方形のピン式の雄端
子を受は入れるように構成されている。雄端子のチップ
部分は、典型的に粗面加工の表面を呈し、雌端子の貴金
属メッキされた接点部分をこする。嵌合を繰り返すと、
接点が摩耗し、長期間の使用において接点の電気的な信
頼性が失われる。接点領域の貴金属メッキを増加すると
、コストも高くなり、これも又望ましからぬことである
。

更に別の変更された低挿入力の雌端子が米国特許第４，
６０７，９０７号に開示されている。

該特許に開示された雌接点は、後部にボックス部材を含
む型抜き及び成形された端子であり、ボックス部材から
は自由端に接点部分を含む片持梁式のスプリングアーム
が延びている。これらの接点部分は、前記特許の接点部
分と同様に軸方向及び長手方向にずらされているのに加
えて、挿入領域の中間線を越えるような構成にされてい
て、小さな弾性係数を使用できるようになっている。更
に。

雌接点は１片持梁式のスプリングアーム間に水平のスペ
ースを含んでいて、接点部分が互いに水平方向に離間さ
れるようになっている。これにより、コストのか振らな
い方法で接点部分に貴金属をメッキすることができる。

この雌接点は、挿入中に雄接点が一度に１つの片持梁ス
プリングアームを持ち上げるという同じ理由で、ピーク
挿入力を下げることができる。接点部分のこのような設
計により９弾性係数の小さいスプリング部材を使用する
ことができ、これにより、各スプリング部材のスチフネ
スが減少され、ピン挿入中にスプリングアーム接点を持
ち上げるに要する力が減少される。

然し乍ら、この設計にも多数の欠点がある。

最初に述べた雌端子の場合と同様に、雄ピンの面取りさ
れた引き込み部の粗面切削研磨エツジがピンの挿入中に
スプリングアームの貴金属被覆された接点部分をこする
。長期間にわたって嵌合操作を繰返した際の電気的な信
頼性は一般に得られない、雌端子は、非常に多量の金属
廃棄物を生じるような仕方で型抜きされて成形される。

更に、これらの雌端子は、型抜き後に、ボックス部分及
び対向するスプリングアーム構造体を形成するように成
形されるので、コネクタハウジングに挿入し易いように
中心線間隔だけ離してキャリアストリップに設けること
ができない。そうではなくて、これらの雌端子は、成形
された後に、ハウジングに挿入するのに適した間隔に位
置設定し直さねばならない、これは、付加的な製造及び
組み立て段階を必要とする。

低挿入力の接点を形成する新たな解決策が１９８６年９
月２６日に出願された米国特許出願第９１２．８８７号
に開示されている。該特許出願に開示された嵌合電気接
点構造体は、嵌合する雄接点を受は入れるための導電性
の細長い管状の雌リセプタクルを備えている。雄接点は
、少なくとも１つの弾力性の細長いビームを有している
。雌の管状リセプタクル又は雄端子のいずれかの形状が
長手方向に延びる回転スキュー即ちねじれ形状にされる
。雄端子が雌リセプタクルに挿入される時には、雄端子
の弾力性ビームが上記の回転スキューに沿って徐々にそ
らされる。この設計によれば、そり回転によってトルク
が生じ、雄接点と雌接点との嵌合接触力が与えられる。

この接点構成では、回転スキューの程度によって挿入中
のそり量が決定される。

この設計にも幾つかの欠点がある。少なくとも１つの実
施例においては雄端子部材を組み立てねばならず、この
付加的な組み立て段階によって接点構造体のコストが増
大する。又、製造上の別の欠点として、管状雌部材の内
部は、これを成形した後に貴金属で満足にメッキするこ
とが非常に困難であることが挙げられる。対向する内面
は。

メッキ作業の妨げとなり、メッキの質を落すことになる
。更に、この接点構造は、雌／雄端子が不整列になった
場合に著しい影響を受ける。雄端子部材が管状雌接点の
中心軸から若干ずれて配置された場合には、この不整列
によって装置の非弾性部材がそらされるために、低挿入
力の特性が非常に高い挿入力に変化する。

そこで１本発明の目的は、雄端子と雌端子の接触面間に
おいて挿入の開始段階に関連したピーク挿入力が挿入の
最終段階に関連した摩擦こすり力よりも甚だしく大きく
ないことを特徴とする新規で且つ改良された低挿入力の
嵌合電気接点構造体を提供することである。

本発明の更に別の目的は、長期間使用した後の摩耗に耐
える信頼性の高い嵌合電気接点構造体を提供することで
ある。

本発明の更に別の目的は、貴金属を多量に消費すること
も過剰な材料廃棄物を出すこともない合理的な型抜き及
びメッキ作業によって製造することのできる新規で且つ
改良された低挿入力の嵌合電気接点構造体を提供するこ
とである。

課題を解決するための手段 本発明によれば、雄端子と、少なくとも１つのスプリン
グアームを有する雌端子とを備えていて、該アームの接
触部分が雄端子の少なくとも１つの対向する面に電気的
に係合するようにされた低挿入力の嵌合電気接点構造体
において、上記雄端子は、最終接触部分と、これに隣接
して前方に延びる引き込み部分とを偏えており、この引
き込み部分は、上記最終接点部分に対して徐々にねじれ
た断面を有し、上記スプリングアームの接触部分は、上
記雄端子が雌端子に最初に挿入される時に上記引き込み
部分の面にスライド係合し、この引き込み部分の面は、
雄端子が挿入されるにつれて、スプリングアームの接触
部分を、その初期位置から、雌接点部分が雄端子の最終
接触部分に来た時の最終位置まで徐々にそらすように働
き、これにより、雄端子が雌端子に挿入される時には。

最終的な嵌合位置に達するまで、雄端子の面に対して生
じるスプリングアームの接触部分の直角の力が徐々に増
加することを特徴とする新規で且つ改良された低挿入力
の嵌合電気接点構造体が提供される。

本発明の雄端子の引き込み部分のねじれ形状では、例え
ば、標準的な面取りされた方形ピンの端子に比べて有効
傾斜が著しく減少される。この有効傾斜の減少は、非常
に長い面取り領域を設けることによって材料を弱めるこ
となく達成される。

むしろ、雄端子は、実質的に堅固で、小型で、丈夫であ
り、コネクタハウジングに最終的に挿入するのに容易に
適した端子間隔で中心線に対し１回の操作で型抜きする
ことができる。この型抜き操作により、廃棄物の量が非
常に少なくて容易にメッキすることのできる構造体が提
供される。

好ましい実施例によれば、雌端子は、二重の対向した片
持梁式のスプリングアームを備えており、雄端子と雌端
子との間に良好な嵌合電気接触を与えるに必要な最終的
な直角の接触圧力は、最終接触位置における雄端子の厚
みのみによって決まる。本発明の雄端子の引き込み部分
のねじれは、挿入中の挿入力を下げるように機能するも
のであって、嵌合接触構造体の最終的な電気的接触圧力
を与えるものではない。本発明の雄端子の引き込み部の
傾斜は、挿入中の持ち上げ力を効果的に下げるように設
計することができ、これにより、雄端子を嵌合するに必
要なピーク挿入力が挿入の最終段階に関連した摩擦こす
り力を大巾に上回ることはない。

好ましい実施例においてピンにねじれがある時には、挿
入操作全体にわたって雄端子の滑らかに削られた面が雌
接点の面に対して露呈される。

これにより、雄ビンの粗面切削摩耗エツジが雌端子の嵌
合面に接触することはなく、雌端子の摩耗が減少される
。

更に、雄端子の引き込み部分のねじれ形状は、対向する
片持梁式の接触部において、木ネジに非常に良く似たや
り方で雌端子上のくずを最終的な嵌合接触面から外方に
押しやる。

ねじれた引き込み部分を含む新規で且つ改良された雄端
子は、ｉｌ造が比較的容易である。接触部分における雄
端子の最終的な厚みは、非常に厳密な寸法許容差で得る
ことができる。引き込み部分のねじれ角度はあまり重要
ではなく、通常は、広い範囲で変更することができる。

別の実施例においては、ワイヤ素材で雄端子を形成する
こともできる。

好ましい実施例によれば、雌部材の片持梁スプリングア
ームの接触部分は一般的に同一平面内にあって互いに横
方向にずらされており、雄端子の引き込み部分を受は入
れるための挿入ギャップがそれらの間に設けられる。好
ましい雌接点は、ねじれピンを滑らかに削られた接触面
に接触させ、摩耗による影響を少なくして信頼性を向上
させる。

又、好ましい雌端子は、公知の向かいあった音叉型の接
点とは異なり、材料使用量を減少すると共に選択的にメ
ッキを行なえるようなやり方で高速型抜き装置において
製造することができる。

本発明の好ましい雌端子は、横方向に離間された構成に
なっているために、高い信頼性及び速度でメッキするこ
とができる。接点領域は互いに向かいあっていないので
、接点領域の電流密度は減少される。又、雌接点領域は
、ブラシでメッキすることもでき、これは経費のかＮら
ないメッキ操作である。又、雌端子は、予めメッキされ
た素材から型抜きして接点領域にメッキ層を残すように
することもできる。

好ましい実施例によれば、雌端子は、接点構造体の挿入
力を変えることなく非常に広範囲なＸ−Ｙ方向のピン整
列エラーを受は入れることができる。別の実施例によれ
ば１本発明による低挿入力の雄端子は、従来の二重の対
向する片持梁式の雌接点端子と共に効果的に使用して嵌
合中の挿入力を下げることができる。

実施例 以下、添付図面を参照し１本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は、本発明による新規で且つ改良された低挿入力
の嵌合電気接点構造体１０の好ましい実施例を示してい
る。この嵌合接点構造体１０は、雄端子１２を備えてお
り、この端子は、最終接触部分１４と、前方に延びる引
き込み部分１６とを含んでいる。この引き込み部分１６
は、第１図及び第２図に示すように、最終接触部分１４
に対して徐々にねじれた断面を有している。

第１図及び第２図に示す雄端子１２の好ましい実施例に
おいては、引き込み部分１６の前方の自由端に小さな面
取りされたチップ１８が設けられている。外部回路部材
に係合する半田テイル又はピンとして示された第２の接
触部分２０は、最終接触部分１４から後方に延びている
。

図示された雄端子１２は、一般に４辺より成る断面形状
を有し、一対の対向する主面２２及び２４が最終接触部
分１４の後端からチップ部分１８のすぐ近くにある引き
込み部分１６の前端まで延びている。雌接触面２２及び
２４は、切削又は加工作業によって摩擦が生じないよう
にされた滑らかな連続的な研磨面である。引き込み部分
１６の面２２及び２４．の各々は、以下で詳細に述べる
ように雄端子を雌端子に挿入嵌合する時に、嵌合動かす
ための滑らかな連続カム面を形成する。

雄端子１２は、実質的に堅固な一体的な型抜きされた金
属部材であり、これは、当業者に良く知られた一般の金
属型抜き及び成形技術を用いて安い経費で容易に製造す
ることができる。

より詳細には、この型抜きされた雄端子１２は、好まし
くはキャリアストリップを含むように所望の厚みのシー
ト金属素材を型抜きし、その後。

引き込み部分１６に所望のねじれ形状を与えるように構
成された相補的な輪郭面を有する上部及び下部ダイ型に
両面２２及び２４を接触させて引き込み部分１６のねじ
れ断面を形成することにより作られる。雄端子１２の最
終接触部分１４は、予めメッキされた金屑素材から型抜
き工程で形成することもできるし、或いは、型抜きの後
にブラシメッキ又は他のメッキ方法で貴金属を選択的に
メッキすることもできる。

第１ｒｊＲ及び第３回を参照すれば、本発明の新規で且
つ改良された嵌合電気接点構造体は、更に、雄端子１２
を嵌合可能に受は入れる雌端子３ｏを備えている。この
雌端子３０は、一般的に長方形のベース部分３２を含む
一体的な型抜き金属部材より成り、ベース３２の両側部
からは、一対の横方向にずれて垂直方向に対向した片持
梁式のスプリングアーム３４及び３６が前方に延びてい
る。

これらのスプリングアーム３４及び３６は、先ず、隣接
するベース部分３２から互いに離れるように延び、その
後、互いに近づくように形成される。

スプリングアーム３４及び３６の自由端３８及び４０は
、各々、その対向する上面及び下面から延びる持ち上が
った接触部分４２及び４４を有するように形成される。

第１図及び第３図に示すように、雌端子３０の二重の対
向したスプリングアーム構成では、前端３８と４０との
間及びスプリングアーム３４と３６との間にベース部材
３２まで延びる挿入ギャップ４６が画成される。第３図
に詳細に示すように、嵌合していない状態では、雌端子
３０の対向した接触部分４２及び４４が互いに横方向に
離間されていて、水平方向に実質的に一線となっている
。雌端子３０は、更に、図示されたように半田テイル又
はビンである第２の接触部分４８も備えており、これは
、雌端子３０を別の外部回路部材に係合するためにベー
ス部分３２から後方に延びている。

雌端子３０も、一般の型抜き及び成形装置において形成
することができる。接触部分４２と４４とが横にずれた
構成になっていることにより、高い電流密度で貴金属を
選択的に確実にメッキすることができ、このようにずら
されていない垂直に対向した接点の場合に生じる操作の
妨げやそれに関連したメッキの問題を伴うことはない、
接触部分４２及び４４は、ブラシメッキ方法によって選
択的にメッキすることもできる。どのようなメッキ方法
を選択するかに拘りなく、雌接点３０の構成により、貴
金属の消費量を少なくして選択的なメッキを確実に行な
うことができる。雌端子３０は、取扱及びその後のコネ
クタ組み立て作業を容易にするために一体的なキャリア
ストリップを含むように型抜きされるのが好ましい。

本発明によって構成された接点構造体１０の低挿入力の
嵌合が第４図ないし第９図に示されている。第４図及び
第５図に示されたように、挿入の開始段階においては、
雄端子１２が接触部分４２と４４との間を挿入ギャップ
４６の入口に向かって挿入される。チップ１８と、それ
に隣接するねじれ引き込み部１６の一部分は、長方形断
面の長辺が雄端子の最終接触部分１４及び雌の接触部分
４２．４４に対して成る角度方向をとるようにする。雌
端子３０に対する雄端子１２のこの挿入深さにおいては
、雄端子と雌端子が接触していないので、挿入力はゼロ
である。

第６図及び第７図は、雄端子１２を引き込み部分１６の
長さのはゾ半分の点まで挿入した後の雄／雌端子の関係
を示している。この挿入深さにおいては、雄端子の引き
込み部分１６のねじれにより、長方形断面の長辺が雄端
子の最終接触部分１４に対して次第に小さな角度方向を
とるようになる。このプロセスにおいて、主面２２及び
２４は雌の接触部分４２及び４４に接触される。更に挿
入すると、断面の角度方向が徐々に変化するにつれて、
雄の表面２２及び２４の輪郭により、接触部分４２及び
４４を互いに逆方向に徐々に持ち上げ、次第にそれらを
引き離していく。

第６図の中間挿入深さにおいては、第７図に示すように
、雄端子１２の側縁５０及び５２の付近の主面２２及び
２４の部分が各接触部４２．４４及びスプリングアーム
に実質的に垂直の力を及ぼすことにより互いに逆に作用
する外方のカム作用をこれら接触部４２及び４４に与え
始める。

雄端子１２を雌端子３０に更に挿入すると、第８図及び
第９図に示す最終的な嵌合位置に達する。この最終的な
嵌合位置においては、雌の接触部分４２及び４４が雄の
主面２２及び２４に沿ってスライド式にカム作用を受け
て、雄端子１２の最終接触部分１４の両面２２及び２４
に電気的に係合する位置に来ている。雄端子の断面の長
辺の角度方向は、最終接触部分１４においてはゾＯ。

まで減少される。雌端子の接触部分４２及び４４は、ゼ
ロの離間距離から、雄端子の断面の短辺、即ち厚みに一
般的に等しい距離まで外方にそらされる。

雄端子１２のねじれた引き込み部分１６は、雌端子の接
触部分４２及び４４を第１の離間距離から滑らかな徐々
の傾斜に沿って第２の離間距離までそらし、挿入の最終
段階では、外方にそらす力がスプリングアームに実質的
に垂直に働く、更に、雄端子の接触部分は、雌端子の接
触部分４２及び４４と滑らかに切削された面２２及び２
４とをスライド接触させることにより、雌端子の接触部
分にカム作用を与え１面取りのような摩擦の多い加工面
に比して挿入力の摩擦成分を減少させる。

第１図ないし第９図に示す好ましい接点構造体１０では
これらの３つの要素が結合されて、低挿入力の接点を形
成する。

本発明の電気接点構造体に対する低挿入力についての効
果を従来の接点構造体と比較して第２０図に示す。

特に、第２０図は、ピン式の雄端子及び二重の対向した
片持梁式のスプリングアーム雌端子を備えた従来の接点
構造体と、雄−子１２のねじれ引き込み部分１６及び横
にずれて対向した片持梁式の二重スプリングアームの雌
端子３０を備えた本発明の接点構造体１０とに対し、挿
入深さの関数として簡単に計算した挿入力をプロットし
たものである。

各々の接点構造体に対し、嵌合に必要な挿入力は、挿入
中に、片持梁式のスプリングアームが完全にそらされた
後に平衡状態に達し、その後、挿入力は実質的に一定と
なる。平衡状態において、挿入力は、最終的な挿入段階
における雌の接触部分４２．４４に対する雄の面２２．
２４の摩擦スライド力に一般的に等しくなる。

雌端子の各アームは、弾性係数が８．３３グラム／ミル
であって、平衡状態において雄端子に５０グラムの直角
な接触力を及ぼすように設計されている。摩擦係数は０
．３である。

従来の雄端子は、丸みのついたピンであって、その半径
が０．００９インチでありそして引き込み部の半径が０
．０３２インチとなっている。本発明の雄端子１２には
、ｏ、ｏｓｏインチにわたって４５＠ねじれるような引
き込み部分１６が設けられている。

公称寸法について単純に計算された挿入力（ダラム）が
、挿入長さくインチ）の関数としてプロットされている
。この単純な計算では、弾性係数がリニアであると仮定
しているが、その他の点では、幾何学形状に基づいた各
接点の特性を正確に表ねしている０曲線Ａは、従来の接
点に対する挿入力を表わしており、曲線Ｂは１本発明に
よる低挿入力の接点構造体１０に対する挿入力を表わし
ている。

曲線Ａは、従来の接点構成において、丸みのついた雄ピ
ンを挿入するのに必要な挿入力が丸みのついた引き込み
部に沿って最大値まで上昇した後に下降してピンのまっ
すぐなシャフト部分に沿って平衡状態に達することを示
している。この曲線Ａにおいて平衡状態に達する前の最
大ピーク挿入力で、ピンの経路からスプリングアームを
持ち上げるのに要する力を表わしている挿入力は、２２
．２５グラムであった。

これに対し、曲線Ｂは、ねじれた雄端子１２の挿入力が
挿入経路に沿って徐々に増加して非常に低い最大値に達
し、平衡状態に向かって徐々に下がることを示している
。

両接貞構成体は、最終的な挿入段階中に約１５．０グラ
ムの平衡挿入力に達する。従って、曲、ＩＪＩＡで示し
た従来の接点構造体の場合、ピークと平衡状態との差は
７．２５グラムであり、これに対して、曲線Ｂで示した
本発明の接点構造体１０の場合、ピークと平衡状態との
間の差は１．４４グラムである。本発明の新規で且つ改
良された接点構造体１ｏは、挿入力のピーク値と平衡値
との差を８０％以上減少する。実際に、本発明の雄端子
１２のねじれた引き込み部１６は、雌端子のスプリング
アームを次第に離れるようにそらすのに必要な挿入力の
成分を著しく減少するか又は実質的に除去する。

本発明の雄端子１２の引き込み部分１６に与えられるね
じれ回転の量と、引き込み部分１６の有効長さは、コネ
クタの用途によって要求される設計に基づいて異なる。

例えば、各接触部２２と４２．２４と４４の間で確実な
電気的接続を行なうために特定の直角の接触力が要求さ
れる場合には、雄端子１２の最終接触部分１４の厚みに
よってこれが与えられる。

最終的な嵌合が得られるまで雄端子１２を雌端子３０に
挿入するに要する挿入力は、引き込み部分１６の長さを
変えることによって調整することもできるし、長手方向
の引き込み軸に対する雄端子断面の長辺の角度方向の変
化率を変えることによって調整することもできる。換言
すれば、スプリングアームの接触部４２，４４を最終的
な平衡位置へとカム作用させるのに用いられる雄ピン１
２の主面２２．２４の持ち上げ経路即ち傾斜は、本発明
により、所望の挿入力曲線をもたらすように設計するこ
とができる。

特に、簡単な場合には、引き込み部分１６の長手軸に対
する雄端子１２の長方形断面の長辺の角度方向変化を一
定にすることができる。この場合には、雄端子１２の主
面２２．２４によって決定される接触経路が、第２０図
に示す曲線Ｂと同様に、平衡状態に至る挿入力曲線を定
める８他の場合には、引き込み軸に沿って雄端子１２の
角度方向の変化率を変えて挿入力曲線を変更することが
好ましい０例えば、直角の力が比較的小さい時には、引
き込み部分１６の前方部のねじれ量を大きくして雌の接
触アームを中間の１１１Ｍ距離まで素早くそらせること
が効果的である。その後、引き込み部分１６の他の部分
についてはねじれの変化率を非常に小さくして、雌の接
触アームを中間の離間距離から最終的な離間距離へ徐々
にそらせることができる。

このような雄端子１２の挿入力曲線は、挿入段階の初期
に平衡状態より低いレベルまで急激に上昇し、その後、
平衡状態まで徐々に増加する。

換言すれば、引き込み部分１６を通して最終接触部分１
４へ至る雄端子１２の主面２２．２４の有効傾斜を変え
ることにより、挿入力曲線の形状を変えることができる
。

はとんどの場合、挿入力ピーク即ち最大値が生じないよ
うにするために、主面上にコーナーや肩部がないように
引き込み部分１６を慎重に設計しなければならない０例
えば、ねじれた引き込み部分１６と最終的な接触部分１
４との間の移行部は、それらの面が交差する点に挿入力
のピークや又は不連続部が生じないように丸みのついた
滑らかな移行部でなければならない。

当業者に明らかなように、種々様々な接触の用途に適す
るようにねじれ形状を変更することができる。全ての場
合に、雌の接触部４２．４４と最終接触部分１４の両面
２２．２４との間の嵌合位置に生じる直角の嵌合力は、
最終接触部分における雄端子１２の断面厚みのみによっ
て決まる。

ねじれた引き込み部１６は、最終嵌合位置に至るまでの
挿入力の小さな経路をもたらす。

本発明による新規で且つ改良された低挿入力の嵌合電気
接点構造体１ｏは、低挿入力の嵌合雄／雌コネクタ構造
体を形成するようにコネクタに容易に組み込むことがで
きる。

第１０図ないし第１２図を説明すれば、本発明によるね
じれピン式の雄端子１２は、一般の装置において型抜き
及び整形され、第１０図に示す雄端子キャリア組立体６
０が形成される。このキャリア組立体６０は、図示され
たようなインデックス穴が設けられたリール巻き取り可
能なキャリアストリップ６２を含む一体的な型抜き金属
より成る。キャリアストリップ６２の片側から垂直に延
びているのは複数の雄端子１２であり、これら端子は、
第２の接触部分２ｏの後端においてキャリアストリップ
に固定されている。雄端子１２のねじれた引き込み部分
１６は、キャリアストリップ６２とは反対側でキャリア
組立体６０から前方に延びている。雄端子１２は、キャ
リア組立体６０において、コネクタに容易に挿入するの
に適した中心線間隔で離間されている。

第１０図に示す好ましい実施例では、細長い長方形の絶
縁キャリア挿入体６４がキャリア組立体６０に挿入モー
ルドされて、端子１２をコネクタに取付けるための整列
／取付サブ組立体を形成している。キャリア挿入体６４
は、最終接触部分１４と第２の接触部分２ｏとの中間点
で端子１２にモールドされて、引き込み部分１６及び最
終接触部分１４が絶縁挿入体６４の片側から前方に□延
び、第２の接触部分２０が反対側から後方に延びるよう
になっている。絶縁挿入体６４には、図示されたように
その両縁から外方に延びる取付突起６６及び６８が設け
られている。キャリア組立体６０及び絶縁挿入体６４よ
り成るサブ組立体は、第１１図に示すコネクタハウジン
グ７０に容易に組み立てて、嵌合コネクタの雄のコネク
タ半部分を形成することができる。

特に、コネクタハウジング７０は、一般的に長方形の一
体的な絶縁ハウジングであり、前方の嵌合端７４と、後
方の端子受入端７２とを備えている。一般的に長方形の
端子受入取付通路７６が端７２と７４との間に延びてい
る。図示されたように、２対の対向する取付くぼみ７８
．８２及び８０．８４が端子受入端７２の付近で通路７
６により画成された垂直の内壁に形成されていて、取付
突起６６及び６８を圧ばめ形態で各々受は入れ。

２つの端子サブ組立体を通路７６内にしっかりと取り付
ける。完全に組み立てられた２列のねじれピン式の雄コ
ネクタ８５が、キャリアストリップ６２を除去した状態
で、第１２図に示されている。

この雄コネクタ８５は、接触部２０をプリント基板上の
対応するフットプリントに挿入して半田付けすることに
よりプリント基板上に取り付けられて、雄端子１２をプ
リント基板上の回路素子に電気的に接続することができ
る。

雌端子３０は、次のようにして雌のコネクタ半部分に組
み立てられる。当業者に明らかなように、横にずれて対
向した二重片持梁式の雌端子３０も、第１０図について
述べたように一体的なキャリアストリップ６２を含むよ
うに型抜きされて絶縁挿入体６４が挿入モールドされ、
第１１図に示すようなコネクタハウジング７ｏに対応的
に取付けられる。

雄端子１２のための挿入モールドされる絶縁挿入体６４
が第１０図ないし第１２図に示されたが、当業者に明ら
かなように、個々の端子はコネクタハウジングの端子空
屑に圧ばめされる。端子１２又は３０をハウジングに取
付ける方法には拘りなく、本発明の低挿入力の接点構造
体１０は。

低コストの製造工程で容易に組み立てることのできる低
挿入力の嵌合コネクタを提供する。

本発明の低挿入力の接点構造体１０を組み込んだ新規で
且つ改良されたコネクタ８５は、ｘ−Ｙ方向のピンの整
列ずれを大巾に受は入れるものである。雌端子３０の対
向した二重片持梁式の構造は、嵌合中に、各個々のスプ
リングアームをそらせるに必要な挿入力のバランス作用
が生じるように設計されている。特に、ピンの整列ずれ
があって、ピンを挿入するために１片持梁式のスプリン
グアームの一方を比較的強い力でそらさねばならない場
合には、他方のスプリングアームがそれに対応して容易
に最終接触位置へそれることになる。このようにして、
嵌合に必要な挿入力を実質的に増加することなく、Ｘ−
Ｙ方向のピン整列エラーに耐えることができる。

別の実施例においては、本発明のねじれ引き込み式の雄
端子を、横に離間されていない従来の二重対向スプリン
グアーム式の雌端子及びその他の雌端子と共に使用して
、丸みつけ又は面取りされた標準的な方形ピン又は長方
形ピンの雄端子を用いた場合より挿入力の低い接点構造
体を提供することができる。

更に、本発明による別の雄端子８０が第１３図ないし第
１７図に示されている。特に、この別の雄端子８０は、
実質的に方形の断面を有していて角が丸められた雄端子
である。この雄端子８０は、最終的な接触部分８４と、
面取りされたチップ８６で終る前方に延びる引き込み部
分８２とを備えている。説明上、この雄端子は、対向す
る片持梁式のスプリングアームを有する雌端子と嵌合す
るものと仮定し、そしてこの雌端子は、０．０２５イン
チの嵌合厚みを有する方形の雄ピンと嵌合するように設
計されているものと仮定する０本発明によれば、雄端子
８０は、側部の寸法が０゜０１８インチの方形の雄ピン
の形態である。チップ８６の付近で引き込み部分８２の
前方端に設けられた両面８８．８８は、約０．０１８イ
ンチの距離だけ離されている。引き込み部分は、４５ａ
ねじられており、最終接触部分８４の両面９０．９０は
、第１４図から明らかなように、方形ピンの対角線に実
質的に等しい距離、即ち０．０２５インチだけ離されて
いる。

雄端子８０は、雄端子１２と同様の型抜き操作によって
製造されてもよいし、方形のワイヤを制御しながらねじ
ることによって形成されてもよい。

第１５図ないし第１７図を説明すれば、別の雄端子８０
は、対向した二重片持梁式のスプリングアームの雌端子
９２と低挿入力で嵌合するように使用される。雌端子９
２は、対向するスプリングアーム９４及び９６を備えて
おり、これらのアームは、横にずれずに直接向かいあっ
た対向接触部分９８及び１００を含んでいる。

雄端子８０を雌端子９２に挿入する時には。

雌の接触部分９８及び１００が最初に面取りされたチッ
プ８６により前方の引き込み面８８．８８の間隔まで外
方にそらされる。雄端子８０を更に挿入すると、雌の接
触部分９８及び１００が第１６図に示すように引き込み
部分８２の両面８８．８８に沿って徐々にそらされる。

更に挿入を続けると、徐々に外方にそれが生じて、雌の
接触部分９８及び１００が第１７図に示すように雄端子
８０の最終接触部分８４に沿って両面９０．９０にスラ
イド係合するようになる。

この別の実施例によれば、雌の接触部９８及び１００は
面取り部分８６によって第１の離間距離、即ち０．０１
８インチまでそらされ、その後。

ねじれた引き込み部分８２により０．０２５インチの最
終嵌合離間距離まで徐々にそらされる０本発明のこの別
の接点構造体は、スプリングアーム接触部を０．０１８
インチの離間距離から０．０２５インチの離間距離まで
そらせるのに必要な挿入力の持ち上げ成分を効果的に減
少することにより挿入力を下げることができる。この場
合にも、雌の接触部分９８及び１００を支持したレバー
アーム９４及び９６に対して実質的に垂直に作用するね
じれた引き込みカム面８８．８８の徐々の傾斜によって
ピーク挿入力が減少される。

第１８図及び第１９図に示すような長方形の雄端子と、
従来の対向した二重スプリングアームの雌端子とでも、
同じ低挿入力を得ることができる０図示されたように、
雄端子１０２は、はゾ０゜０２５インチの大きな断面寸
法と、小さな断面寸法とを有する長方形のピンである。

雄端子１０２は１両面１１２，１１２を含む最終接触部
分１０４と、両面１１０，１１０を含むねじれた引き込
み部分１０６と、チップ部分１０８とを備えている。引
き込み部分１０６は、面取りチップ１０８と最終接触部
分１０４との間に９０″のねじれを含んでいる。両面１
１０，１１０は、第１９図に示すように小さな断面寸法
に実質的に等しい距離だけ離されている。最終接触領域
の両面１１２゜１１２は、大きな断面寸法、即ち０．０
２５インチだけ離されている。

この実施例によれば、対向する雌の接触部は、チップ１
０８の付近の面１１０．１１０の小さい断面寸法に等し
い離間距離まで最初にそらされる。

９０°ねじれた引き込み部分１０６によって画成された
面は、面１１２．１１２の間隔にはゾ等しい最終嵌合離
間距離（これは大きい断面寸法即ち０．０２５インチに
はゾ等しい）まで雌の接触部を徐々にそらせる。これら
別の実施例のいずれにおいても、雄の端子を雌の端子内
に嵌合係合するに要する全体的な挿入力が減少される。

発明の効果 本発明の新規で且つ改良された低挿入力の接点構造体は
、その設計に大きな融通性がある。引き込み部分の長さ
及びそれに沿って設けられるねじれの量は、用途に応じ
て変えることができる。

そらし面の有効傾斜が所望の挿入力曲線を生じる限り、
ねじれの程度はあまり重要ではない、一般に、ねじれの
程度は、引き込み部分にわたって３０°以下から９０°
以上まで広範囲に変えることができ、又、特定の用途に
応じて、引き込み部分の長さをビンの長さに対して変え
ることもできる。

以上の説明から明らかなように、本発明により、初期の
挿入段階に関連して雄／雌端子の接触面間に生じるピー
ク挿入力が最終的な挿入段階に関連した摩擦こすり力よ
りも著しく大きくないご　　　′とを特徴とする新規で
且つ改良された低挿入力の嵌合電気接点構造体が提供さ
れ、長期間使用した後も摩耗に耐える信頼性の高い嵌合
電気接点構造体が提供され、そして貴金属を多量に消費
することがなく又多量の材料廃棄物を生じることもない
合理的な型抜き及びメッキ作業によって製造することの
できる新規で且つ改良された低挿入力の嵌合電気接点構
造体が提供された。

以上１本発明を幾つかの好適な実施例について説明した
が、種々の変更や修正が当業者に明らかであろう。例え
ば、二重の片持梁式のスプリングアームより成る雌端子
ではなくて、スプリングアーム接触部を４つ含むか或い
は１つしか含まないよつな別のスプリングアームの雌端
子を使用することもできる。又、本発明によれば、持ち
上げそらし成分を実質的に減少することによって低挿入
力を得ることもできる。このような変更は、全て、特許
請求の範囲内に包含されるものとする。

【図面の簡単な説明】

添付図面は１本発明の実施例を示すもので。 第１図は、本発明による新規で且つ改良された低挿入力
の雄／雌嵌合電気接点構造体を示す斜視図、 第２図は、第１図の２−２線に沿った雄端子の前面図。 第３図は、第１図の３−３線に沿った雌端子の前面図。 第４図は、雄端子を雌端子に挿入する初期の段階におい
て本発明の電気接点構造体を示した斜視図、 第５図は、第４図の５−５線に沿った断面図、第６図は
、雄端子を雌端子の挿入する中間点において両端子を示
した斜視図、 第７図は、第６図の７−７線に沿った両端子の断面図、 第８図は、本発明の雄／雌端子が完全に嵌合されたとこ
ろを示す斜視図。 第９図は、第８図の９−９線に沿った断面図。 第１０図は、本発明の新規で且つ改良された雄端子を含
むキャリア組立体の斜視図。 第１１図は、第１０図に示すキャリア組立体を受は入れ
るために形成されたコネクタハウジングを示す斜視図、 第１２図は、本発明の雄端子を組み込んだ完全に組み立
てられたコネクタを示す斜視図。 第１３図は１本発明による別の雄端子を示す側面図。 第１４図は、第１３図の１４−１４線に沿った端子の前
面図、 第１５図ないし第１７図は、第１３図の雄端子と標準的
な雌端子との挿入嵌合を示す図、第１８図は、本発明に
よる雄端子の更に別の実施例を示す図。 第１９図は、第１８図の１９−１９線に沿った雄端子の
前面図、そして 第２０図は、従来の接点構造体と本発明の接点構造体と
を比較するために挿入中に必要とされる挿入力の計算値
を挿入長さの関数としてプロットしたグラフである。 １０・・・低挿入力の嵌合電気接点構造体１２・・・雄
端子　　　１４・・・最終接触部分１６・・・引き込み
部分 １８・・・面取りされたチップ ２０・・・・第２の接触部分 ２２．２４・・・主面 ３ｏ・・・雌端子　　　３２・・・ベース部分３４．３
６・・・片持梁式のスプリングアーム３８．４０・・・
自由端 ４２．４４・・・接触部 ４６・・・挿入ギャップ ＦＩＧ、　５

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）雄端子と雌端子とで構成された低挿入力の嵌合電
   気接点構造体において、 上記雄端子は、少なくとも１つの面がその長さにわたっ
   て延びる細長い導体であって、最終接触部分と、これに
   隣接して前方に延びる引き込み部分とを備えており、こ
   の引き込み部分は、上記の最終接触部分に対して徐々に
   ねじれた断面を有しており、 上記雌端子は、上記雄端子の面に電気的に係合される接
   触部分を有した少なくとも１つのスプリングアームを備
   えており、 上記スプリングアームの接触部分は、上記雄端子が初期
   位置から最終位置へと挿入されて、雌端子の接触部分が
   雄端子の最終接触部分に来た時に、上記引き込み部分の
   面にスライド係合し、これにより、上記スプリングアー
   ムの接触部分と雄端子の面との間に働く直角の力は、雄
   端子が雌端子に挿入されるにつれて最終嵌合位置に達す
   るまで徐々に増加することを特徴とする低挿入力の嵌合
   電気接点構造体。
2. （２）上記ねじれた引き込み部分の面は、スプリングア
   ームの接触部分を最終嵌合位置へと徐々にそらせるよう
   に働くカム面を形成し、雄端子の挿入中に生じるピーク
   挿入力が雄端子の最終挿入段階で雌の接触部分と雄の最
   終接触部分との間に生じるスライド摩擦力よりも著しく
   大きくならないようにした請求項１に記載の低挿入力の
   嵌合電気接点構造体。
3. （３）雄端子と雌端子とで構成された低挿入力の嵌合電
   気接点構造体において、 上記雄端子は、一対の対向する面がその長さにわたって
   延びる細長い導体であって、最終接触部分と、これに隣
   接して前方に延びる引き込み部分とを備えており、この
   引き込み部分は、上記の最終接触部分に対して徐々にね
   じれた断面を有し、上記雌端子は、上記雄端子の対向面
   に電気的に係合される接触部分を有した二重の片持梁式
   のスプリングアームを備えており、 上記スプリングアームの接触部分は、上記雄端子が上記
   スプリングアーム間に最初に挿入された時に上記引き込
   み部分の対向面にスライド係合し、上記引き込み部分の
   面は、上記雄端子が挿入されるにつれて、スプリングア
   ームの接触部分を、初期離間距離から、雌端子の接触部
   分が雄端子の最終接触部分上に来た時の最終離間距離ま
   で徐々に離間させるように働き、 これにより、上記スプリングアームの接触部分と雄端子
   の面との間に働く直角の力は、雄端子が雌端子に挿入さ
   れるにつれて最終嵌合位置に達するまで徐々に増加する
   ことを特徴とする低挿入力の嵌合電気接点構造体。
4. （４）上記雄端子は４辺のある断面をしている請求項３
   に記載の低挿入力の嵌合電気接点構造体。
5. （５）上記断面は一般的に方形であり、上記の初期離間
   距離は一般的に上記方形の１辺に等しく、そして上記の
   最終離間距離は上記方形の対角距離に等しい請求項４に
   記載の低挿入力の嵌合電気接点構造体。
6. （６）上記断面は、一般に、長さとそれより短い巾とを
   有する長方形であり、上記初期離間距離は一般に上記巾
   に等しくそして上記最終離間距離は一般に上記長さに等
   しい請求項４に記載の低挿入力の嵌合電気接点構造体。
7. （７）上記接触部分は一般的に同一平面内にあって、互
   いに横にずれており、上記断面は、一般に、長さとそれ
   より短い巾とを有する長方形であり、上記初期離間距離
   は実質的にゼロであり、そして上記最終離間距離は一般
   的に上記巾に等しい請求項４に記載の低挿入力の嵌合電
   気接点構造体。
8. （８）雄端子と雌端子とで構成された低挿入力の嵌合電
   気接点構造体において、 上記雄端子は、一般的に４辺の断面を有していると共に
   一対の対向する面を有している細長い導体であり、上記
   雄端子は、最終接触部分と、これに隣接して前方に延び
   る引き込み部分とを備え、この引き込み部分は、上記最
   終接触部分に対して徐々にねじれた断面を有し、この引
   き込み部分の対向する面はカーブしたカム面を画成し、 上記雌端子は、上記雄端子の対向面に電気的に係合され
   る接触部分を有した二重の片持梁式のスプリングアーム
   を備えており、 上記スプリングアームの接触部分は、上記雄端子が上記
   スプリングアーム間に最初に挿入された時に上記引き込
   み部分の対向面にスライド係合し、上記引き込み部分の
   上記カム面は、上記雄端子が挿入されるにつれて、スプ
   リングアームの接触部分を、初期離間距離から、雌端子
   の接触部分が雄端子の最終接触部分上に来た時の最終離
   間距離まで実質的に同時に徐々に益々離間させるように
   働き、 これにより、上記雄端子の挿入中に生じる接点構造体の
   ピーク挿入力は、上記雄端子の最終的な挿入段階に雌端
   子の接触部分と雄端子の最終接触部分との間に生じるス
   ライド摩擦力よりも著しく大きくないことを特徴とする
   低挿入力の嵌合電気接点構造体。