JP4789731B2 - 電気端子 - Google Patents

Description

本発明は、嵌合相手のピンコンタクト又はブレードコンタクトと使用して電線又は他の電気導体を結合させる電気端子すなわちコンタクトに関する。

ピンコンタクト又はブレードコンタクトを受容するためにリセプタクルコンタクトすなわちリセプタクル端子を設けることは、電気コネクタの技術分野では周知である。リセプタクルコンタクトは、リセプタクル本体から延びると共にピンコンタクト又はブレードコンタクトの挿入時にピンコンタクト又はブレードコンタクトと電気的に係合するよう構成されたコンタクトビームを有する。リセプタクルコンタクト及び対応するピンコンタクト又はブレードコンタクト間の接触は、２個のコンタクトを相互接続し、この２個及び関連する相手導体間を電気的に接続する結果となる。

特に多極コネクタで使用される場合、例えば自動車用コネクタで使用されると、このような電気デバイスに複数の異なる要求事項が課せられる。

第一に、リセプタクルコンタクト及び関連するピンコンタクト又はブレードコンタクト間の電気的に接続するために、これらの間に法線方向の力を提供する要求事項がある。リセプタクルコンタクト及び関連するピンコンタクト又はブレードコンタクト間のこの法線方向の力を増大させるために、補助ばね等のデバイス、或いはリセプタクルコンタクト及び関連するピンコンタクト又はブレードコンタクト間の法線方向の力を強化する他のデバイスを設けることが公知である。しかし、多極コネクタの例において、この強化された法線方向の力は、結果として全体の目的に悪影響を与える嵌合力の増加に対応する。嵌合接続の法線方向の力と、コンタクト間の嵌合力の間には、微妙なバランスがあると言えば十分だろう。

多極コネクタに必要な他の要求事項は、コンタクトをシール（封止）できる能力を持たねばならないことである。或る場合では、個別電線シール部材は個々の電線の周囲の個々のコンタクトに圧着され、コンタクト及び関連するシール部材はコネクタハウジングの開口内に挿入される。別の場合では、個々のコンタクトが挿入される多数の開口を有する後部シール部材が設けられる。ここで、コンタクトはコンタクトが貫通する孔よりも大きい。というのは、孔は通常、コンタクトが接続される個別電線と封止係合するよう設けられているからである。

一電気リセプタクルコンタクトが特許文献１に示されている。この文献において、二重ビームコンタクトの自由端が重なり、一方のビームが１次コンタクトを形成し、他方のビームが補助すなわち２次コンタクトを形成するように、二重ビームコンタクトが逆方向に曲げられて設けられている。換言すると、ピンがリセプタクル内に挿入されると、ピンは１次コンタクトと係合し、ピンの挿入により、１次コンタクトが２次の補助コンタクトと係合する位置まで１次コンタクトを撓める。１次及び２次コンタクトが係合する地点では、増大した法線方向の力の下で１次及び２次コンタクトが共に変位する。
米国特許第５７９１９４５号明細書

しかし、より小さいコンタクトに対する新たな要求事項は、現在の技術では問題を生ずる可能性がある。第一に、現在のコンタクトは、下方に延びて２次コンタクト補助部と係合片を形成する過応力防止構造を有する。このため、１次及び２次コンタクトは、２次コンタクトが対応する防止片と係合する位置を超えて撓むことができない。コンタクトが全体寸法が小さくなっているので、過応力防止構造を上壁から延ばすことは、高さ寸法に問題を生じさせる。というのは、「箱型」リセプタクル及び種々の金属板厚は、寸法的な不均衡を加えるからである。

従来技術の設計がより小さい寸法のコンタクトに使用される場合に起こり得る別の問題は、１次及び２次コンタクトが互いに最初に係合する際に、１次及び２次コンタクトアームが「急増」（spiking）効果を起こすことである。１次及び２次コンタクトの形状のため、１次コンタクトは、２次コンタクトと係合する際に、２次コンタクトの前縁で線接触し、２本のコンタクトは、ほぼ平行且つ重なり合うまで共に変位し、次に、１次コンタクトの後縁で係合する線接触に沿った位置まで移動する。２本のコンタクトが平坦位置にある点は、この平坦位置を超えるために要する増加した力のため、嵌合力の急増を招くおそれがある。

上述の問題は、本発明の電気端子により解決する。本発明の電気端子は、下壁、上壁、並びにこれら下壁及び上壁を接続する両側壁が本体内部を形成する本体部を具備する。第１接触部は壁の一つから延びて本体内部へ逆方向に曲げられる。第２接触部はその一壁から延びて本体内部へ逆方向に曲げられる。第１及び第２接触部は、互いに逆方向に延びて重なる関係にある。少なくとも１個の窪みが本体内部へ延びていると共に一壁の横の壁から延びており、第１接触部に対する停止位置を与える。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１及び図２を参照すると、電気リセプタクル端子２は、リセプタクル接触部４、電線圧着部６及びストレインリリーフ部８を有する。

図３ないし図６を参照して、リセプタクル接触部４の構造を詳細に説明する。図３に示されるように、リセプタクル接触部４は、下壁１０、両側壁１２，１４、上壁１６及びカバー壁１８を有し、これらの壁は共に本体内部を形成する。

図２に戻ると、下壁１０は、壁部２２，２４の間に延びて分離部２６，２８を有するビームとして画定された、内向き接触部２０を有する。接触部２０は内方を向いているので、壁部２２，２４間に延びる弾性コンタクトとして作用することができる。

再び図３を参照すると、側壁１２はコンタクト停止部３０を有する。コンタクト停止部３０は、下側切欠き部３２と、下側係合縁３６を画定する内方を向く球面状窪み３４とを有する。側壁１２は、前方凹部３８及び後方凹部４０をさらに具備する。上壁１６は側壁１２から一体的に延びており、前方凹部３８及び後方凹部４０は、さらに後述するように、上壁１６から窪んでいる。また、側壁１２は、端子を関連するハウジングキャビティ（図示せず）に整列させるための整列片４２を有してもよい。

図４を参照すると、側壁１４はコンタクト停止部５０を有する。コンタクト停止部５０は、切欠き部５２と、切欠き部５２の上に延びると共に下側係合縁５６を画定するよう内方を向くストラップ部５４とを有する。側壁１４は、後述するように、凹部５８、及び側壁１２の中間凹部３８，４０をさらに具備する。また、側壁１４は、端子をハウジングキャビティに整列させるための整列片６０を有してもよい。

図３ないし図７を参照すると、上壁１６は、両側壁１２，１４間にわたって延びると共に側壁１２に一体的に接続されている。図４，図６及び図７に示されるように、上壁１６は、側壁１４の凹部５８に受容される。

図８を参照すると、断面で示される上壁１６は、上壁１６から一体的に延びる接触組立体７０を有する。接触組立体７０は、第１すなわち１次接触部７２及び第２すなわち２次接触部７４を有する。

第１接触部７２は、上壁１６の前縁７８から一体的に延びる片持ち梁部７６を有する。第１接触部７２は、湾曲部８２を介して逆方向に曲げられた逆曲げ部８０をさらに有する。第１接触部７２は、逆曲げ部８０の両側に延びる延長部８４を有し、後述するようにＴ形状部を形成する。

続けて図８を参照すると、第２接触部７４は、上壁１６の後縁９２から一体的に延びる片持ち梁部９０と、湾曲部９２を介して逆方向に曲げられた逆曲げ部９４を有する。図９に最もよく示されるように、逆曲げ部９４の自由端は王冠形状をなし、逆曲げ部８０，９４の重なり領域で逆曲げ部８０上に位置する球面状ディンプル９８（図９参照）を画定する。

再び図３を参照すると、カバー壁１８は、凹部１００と、後述するように上壁１６と面一であると共に凹部３８，４０内へ下向きに延びるリップ部１０２，１０４とを有する。カバー壁１８は、ピンの挿入時にピンを方向付けを補助する、下向きに延びるフラップ部１０８をさらに有する。

次に、図１２を参照して本発明の端子の製造について説明する。

図１０は、展開した打抜き状態（ブランク）の端子をその内面側から示す。ブランクは、図示の状態に打ち抜かれ、内向き接触部２０、停止部３０，５０、整列片４２，６０及びディンプル９８等の構造を定めるよう曲げ加工される。端子の曲げ加工には接触部７２，７４の逆曲げが含まれ、次に、接触部を線１１８，１２０，１２２，１２４に沿って折り曲げることにより図１及び図２の方形のリセプタクル形状に端子を折り曲げる。

図１０は、前の図面では見られないいくつかの特徴をよく示すことに留意されたい。第一に、図１０は、端部に隣接してＴ形状部を形成する、関連する逆曲げ部（図８参照）よりも幅広の延長部８４を示す。第二に、図１０は、両側縁１２６により定められた首下部を有する。

図１０ないし図１５を参照して、リセプタクル端子の作動を説明する。コンタクト組立体７０は、内向きの接触部２０と共に、ピン又は別の雄型部品を受容するために対向するコンタクトを提供することを、以前の説明から理解されたい。

図１３を最初に参照すると、ピンが最初に挿入されると、逆曲げ部８０は、逆曲げ部８０が球面状ディンプル９８に接触する位置まで図１３の反時計回り（矢印Ａ参照）に回転し始める。この位置に至るまで、第１接触部７２、特に逆曲げ部８０は単独で移動することを理解されたい。図１４に示されるように、ピンをさらに挿入すると、２個の逆曲げ部８０，９４が共に変位し、逆曲げ部８０を球面状ディンプル９８の周囲で回転させる。

また、逆曲げ部９４はコンタクト停止部３０，５０を通過する。これは、図１０を参照して説明した首下面１２６のためである。このことは、コンタクト停止部３０，５０間に面１２６が受容された図１２に断面で示される。図１２に示されるように、面１２６で定められた首下部により、第２接触部７４が窪み３４，５３の中間に位置することができる。

むしろ、逆曲げ部８０の延長部８４が係合縁３６，５６（図１２参照）よりも広く区画されるので、第１接触部７２を上方へ付勢する際に、係合縁３６，５６に接触する。図１５はまた、延長部８４が停止部３０の係合縁３６と接触する最終位置の２個の逆曲げ部８０，９４を示す。

図１３から図１５に進む間、逆曲げ部８０は球面状ディンプル９８の周りで回転し、アームが平行な背面対背面の係合状態になるのを防止することにも留意されたい。これにより、コンタクトピンを挿入する間、相互接続入力の急増が防止される。また、停止部３０，５０が両側壁に設けられているので、停止縁３６，５６の垂直方向の位置をより精確に決めることができる。過応力防止構造を両側壁から延ばすことにより、高さ寸法の問題を防止する。というのは、「箱」形状・寸法のリセプタクルの誤差及び種々の金属板厚は問題ではないので、累積されないからである。また、図８に見えるように、片持ち梁部７６，９８は上壁部１６から延びると共に、逆曲げ部８０，９４の弾性移動時に移動でき、コンタクト組立体７０の応力をさらに低減する。再び図３を参照すると、リセプタクル接触部４は、シール部材を通って挿入するために傷のない本体を有する。リップ部１０２，１０４が関連する凹部３８，４０内に下向きに延びるので、シール部材を通ってコンタクトを挿入する際に、シール部材を切断するおそれがある位置に剪断縁がない。

図１６ないし図１８を参照すると、別の実施形態の端子接触部が示される。図１６を最初に参照すると、リセプタクル接触部２０４は、下壁２１０、両側壁２１２，２１４上壁２１６及びカバー壁２１８を有し、これらの壁は共に本体内部を形成する。下壁２１０は、内向き接触部２０とほぼ同様である内向き接触部２２０を有する。

側壁２１４はコンタクト停止部２５０を有する。コンタクト停止部２５０は、切欠き部２５２と、切欠き部２５２の上に延びると共に下側係合縁２５６を画定するよう内方を向くストラップ部２５４とを有する。側壁２１４は、上壁２１６を受容する凹部２５８と、端子をハウジングキャビティに整列させるための整列片２６０とをさらに有する。

図１６ないし図１８を参照すると、上壁２１６は、両側壁２１２，２１４間にわたって延びると共に側壁２１２に一体的に接続されている。図１６に示されるように、上壁２１６は、側壁２１４の凹部２５８に受容される。図１８を参照すると、断面で示される上壁２１６は、上壁２１６から一体的に延びる接触組立体２７０を有する。接触組立体２７０は、第１すなわち１次接触部２７２及び第２すなわち２次接触部２７４を有する。接触部２７２，２７４は接触部７２，７４とほぼ同一である。

逆曲げ部２７４の自由端は王冠形状をなし、接触部２７２，２７４の重なり領域で接触部２７２上に位置する球面状ディンプル２８０（図１８参照）を画定する。

上述したように、コンタクト停止部２５０はコンタクト停止部５０とほぼ同様であるが、側壁２１２は、停止部３０に類似するコンタクト停止部を有していない。むしろ、側壁２１２は、接触部２７２，２７４の条件、位置を観察するための目視開口３００（図１７参照）を有するだけである。コンタクト停止部３０に類似するコンタクト停止部を有するよりは、タブ部３０２が上壁２１６から接触部２７４に向かって下向きに延びる。このようにして、停止部２５０は１次接触部２７２用の１次停止部として作用し、タブ部３０２は２次接触部２７４用の２次停止部として作用する。

本発明の電気リセプタクル端子を前から見た斜視図である。 図１の端子を下から見た斜視図である。 図１の端子のリセプタクル端子部を種々の方向から見た斜視図である。 図１の端子のリセプタクル端子部を種々の方向から見た斜視図である。 図１の端子のリセプタクル端子部を種々の方向から見た斜視図である。 図１の端子のリセプタクル端子部を種々の方向から見た斜視図である。 キャリアに接続された状態の図１の端子を示す平面図である。 図７の８−８線に沿った断面図である。 図８のＡ部拡大図である。 打抜いた状態の図１のリセプタクル端子を示す図である。 図７の端子の側面図である。 図１１の１２−１２線に沿った断面図である。 初期接触状態における第１及び第２接触部を示す、図９と同様の図である。 第１及び第２接触部が、停止位置の前の中間位置へ移動する状態を示す図である。 第１及び第２接触部が極端位置に移動した状態を示す図である。 端子の別の実施形態のリセプタクル端子部を示す斜視図である。 図１６のリセプタクル端子部を反対側から見た斜視図である。 図１６のリセプタクル端子部を部分的に切り欠いた斜視図である。

符号の説明

２ 電気リセプタクル端子（電気端子）
１０ 下壁
１２，１４ 側壁
１６ 上壁
２０ 内向き接触部（下側接触部）
３０，５０ コンタクト停止部（窪み）
３６ 下側係合縁
５４ ストラップ部（タブ部）
５６ 下側係合縁（コンタクト過応力停止部）
７２ 第１接触部
７４ 第２接触部
７６，９０ 片持ち梁部
９８ 球面状ディンプル（王冠状部）

Claims (7)

1. 下壁、上壁、並びに前記下壁及び上壁を接続する両側壁が共に本体内部を形成する本体部と、前記壁の一つから延びて前記本体内部へ逆方向に曲げられる第１接触部と、前記一壁から延びて前記本体内部へ逆方向に曲げられる第２接触部とを具備し、前記第１及び第２接触部は、互いに逆方向に延びて重なる関係にある電気端子において、
   少なくとも１個の窪みが前記本体内部へ延びていると共に前記一壁の横の壁から延びており、前記第１接触部に対する停止位置を与え、
   一方の前記窪みは前記両側壁の一方から延びており、
   コンタクト過応力停止部を提供するよう、前記上壁から内向きに延びるストラップ部をさらに具備することを特徴とする電気端子。
2. 前記第１及び第２接触部は前記上壁から延びていることを特徴とする請求項１記載の電気端子。
3. 前記窪みは前記両側壁の一方から内向きに延びていることを特徴とする請求項１記載の電気端子。
4. 前記窪みは、下縁に沿って剪断されていると共に下向きに延びるカップ状部を定めるよう内向きに形成され、
   前記下縁は停止位置を形成することを特徴とする請求項３記載の電気端子。
5. 前記両側壁から前記本体内部へ２個の窪みが延びていることを特徴とする請求項１記載の電気端子。
6. 前記第１及び第２の接触部は、前記一壁から片持ち梁状に延びており、
   前記第１及び第２の接触部の前記片持ち梁部は、前記一壁と同一平面内を延びていることを特徴とする請求項１記載の電気端子。
7. 前記下壁は、前記第１及び第２の接触部に隣接して軸方向内向きに形成された下側接触部を有することを特徴とする請求項１記載の電気端子。

Images