(57)【要約】【構成】プリント回路構造に対して電力を伝送するための電気接点である。電力接点は、第１端縁および反対側の第２端縁を有する主要区域を具備し、かつ、電気導体材料から作られる。電流受入インターフェースは、前記主要区域の第１および第２端縁間に配置される。また、複数の端子は、前記第２端縁に沿う主要区域から延びている。電気導体材料の空所は、前記電流受入インターフェースから端子に電流をガイドするための主要区域内に形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端縁および反対側の第２端縁を有し、かつ電気的に導体材料から作られている主要区域と、
前記第１端縁と第２端縁との間に配置された電流受入インターフェースと、
前記主要区域から、そして前記第２端縁に沿って延びる複数の端子と、
電流が前記複数の端子の個別の端子中に分配されるように  前記電流受入インターフェースから前記複数の端子に電流をガイドするために前記主要区域に形成された電気的に導体材料の少なくとも１つの空所であって、この少なくとも１つの空所は、前記主要区域を複数の部分に分離しないものとを有する電力接点。            
【請求項２】
前記少なくとも１つの空所は、前記電流受入インターフェースから前記主要区域の中央領域に近接する位置まで延びる縦方向に延びるスロットを有する前記請求項１記載の電力接点。
【請求項３】
前記少なくとも１つの空所は、２つのスロットを有する前記請求項１記載の電力接点。
【請求項４】
前記少なくとも１つの空所は、前記電流受入インターフェースから前記主要区域内に延びる第１スロットと、この第１スロットとは離間している前記主要区域内の第２スロットとを有する前記請求項１記載の電力接点。    
【請求項５】
前記電流受入インターフェースは、少なくとも１本のカンチレバービームを有する前記請求項１記載の電力接点。  
【請求項６】
電流受入インターフェースを有し、かつ電気的導体材料から作られている主要区域と、
プリント回路構造に係合するための前記主要区域から延びる複数の端子であって、この複数の端子は、前記電流受入インターフェースに最も近い第１端子と前記電流受入インターフェースから最も遠い第２端子とを有する端子と、
前記電流受入インターフェースに近接する位置から前記第１端子と前記第２端子との間にある位置まで延びる主要区域内に配置されたスロットとを有する電力接点。
【請求項７】
さらに、前記主要区域に配置され、かつ前記第２端子上に位置した第２スロットを有する前記請求項６記載の電力接点。
【請求項８】
前記電流受入インターフェースは、前記主要区域から延びる１本またはそれ以上のカンチレバービームを有する前記請求項６記載の電力接点。
【請求項９】
前記電流受入インターフェースは、上部インターフェースと下部インターフェースとを有し、この上部および下部インターフェースのそれぞれは、少なくとも１本のカンチレバービームを有する前記請求項６記載の電力接点。
【請求項１０】
前記スロットは、前記上部インターフェースと下部インターフェースとの間に配置される前記請求項９記載の電力接点。
【請求項１１】
前記電力接点は、一体物の設計である前記請求項６記載の電力接点。    
【請求項１２】
電気的導体材料の２枚またはそれ以上の電気的に相互に連結した個別のストリップを有する主要区域と、
前記主要区域の第１端縁から延びる電流受入インターフェースと、
プリント回路構造と係合のための前記主要区域の第２端縁から延びる複数の端子とを有する電力接点。
【請求項１３】
相互連結は、前記電流受入インターフェースに近接している前記請求項１２記載の電力接点。
【請求項１４】
相互連結は、前記複数の端子に近接している前記請求項１２記載の電力接点。
【請求項１５】
相互連結は、前記電流受入インターフェースと前記複数の端子との両方に近接している前記請求項１２記載の電力接点。    
【請求項１６】
さらに、電気的導体材料の個別のストリップによって点在した電気的に非導体材料の個別のストリップを有する前記請求項１２記載の電力接点。    
【請求項１７】
前記電気的に導体材料の個別のストリップおよび前記電気的に非導体材料の個別のストリップが、その材料が横方向に隣接するように同一平面に置かれている前記請求項１６記載の電力接点。    
【請求項１８】
少なくともいくつかの前記導体材料の個別のストリップの間に空隙が存在する前記請求項１２記載の電力接点。      
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント回路構造に電力を伝送するために使用される電気接点およびコネクタに向けられている。
【背景技術】
【０００２】
９０度プラグコネクタにおいて使用される典型的な電力接点は、例えば、結合する接点を係合するための、前方部から延びる１本またはそれ以上のビームを有する主要本体区域、および、接点をプリント回路構造に電気的に接続するための底部から延びる多数の端子またはピンを有する。電流は、通常、接点ビームから端子に、それからプリント回路構造内に、最小抵抗のパスにしたがって、それは多数の端子に亘って一定でない電流の供給を結果することがある。例えば、ビームに最も近い端子は、ビームから最も遠い端子より大きい電流を受けることができる。より大きい電流を受ける端子の周囲で発生したより多くの熱があり得、それは物理的、およびまたは、電気的な損失をつくり出すことがあり得る。さらに、特には個別の端末が、階層状の回路構造の個別の層に対して電力を伝送することに捧げる場合には、比較的により低い電流を受ける端子は、充分なレベルの電流を伝送することができないことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、使用中に、その多数の端子に亘って改善された電流分布を有する電力接点設計のための要請がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は、電力接点に向けられている。この発明の１つの好ましい接点の実施例にしたがって、今や、第１端縁および反対側の第２端縁を有し、かつ、電気導体材料から作られる主要区域を有する電力接点を提供する。電流受入インターフェースは、ほぼ主要区域の第１と第２端縁との間に配置される。また、複数の端子は、第２端縁に沿う主要区域から延びている。電気導体材料の空所は、電流受入インターフェースから端子に電流をガイドするための主要区域内に形成される。
【０００５】
この発明の他の好ましい接点の実施例にしたがって、今や、電流受入インターフェースを有し、電気導体材料から作られる主要区域を有する電力接点を提供する。複数の端子は、プリント回路構造と係合するための主要区域から延びている。この主要区域は、電流受入インターフェースに最も近い位置から、その電流受入インターフェースに最も近い端子とその電流受入インターフェースから最も遠い端子との間にある位置まで延びるスロットを有する。
【０００６】
第３の好ましい接点の実施例は、電気導体材料の空所および電流受入インターフェースを有する主要区域を有して設けられている。多数の端子が、プリント回路構造と係合するための主要区域から延びている。それぞれの端子を通して流れる電流は、約５９％未満であるパーセント差だけ、その組の端子に亘って一定の電流から逸脱する。
【０００７】
まだ他の接点の実施例にしたがって、今や、上部前面領域および下部前面領域を有するプレート状本体部材を具備する電力接点を提供した。このプレート状本体部材は、電気導体材料から作られる。カンチレバー式のビームが、それぞれ、上部および下部前面領域から延びている。また、２つの前面領域間のプレート状本体部材において電気導体材料の間隙がある。
【０００８】
他の接点の実施例にしたがって、今や、電気導体材料および非導体材料の点在した領域を有する主要区域を具備する電力接点を提供した。複数の端子が、プリント回路構造と係合するための主要区域から延びている。
【０００９】
この発明はまた、電力コネクタにも向けられている。このコネクタは、ドータープリント回路構造をバックパネルまたはマザープリント回路構造に接続するために適切である。コネクタもまた、ドーター回路構造をあらゆる適切なタイプの電気部品に接続するために使用されることができる。好ましい電気コネクタは、１つまたはそれ以上の上記電力接点の実施例を有する絶縁性ハウジングを有する。
【００１０】
これらの、および、新規性の様々な他の特徴、さらには、それらのそれぞれの利点は、ここに付加され、その一部分を形成する請求項における特徴をもって指摘される。しかしながら、この発明の様相についてのよりよい理解のためには、そのさらなる一部分を形成する図面、および付属する記述的な、例証的な実施例がある事項に言及がなされるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１および２を参照して、電気コネクタ１０は、ハウジング２０および２つの電力接点５０を有して示される。電力接点５０は、図示されたコネクタの実施例において、相互に同一である。しかしながら、代りの実施例においては、電力接点は、相互に異なることができる。他のコネクタの実施例は、さらに、２つ以上の接点を有することができる。ハウジング２０は、好ましくは、成型されたプラスチックか、高分子材料を有する。ハウジング前面区域２２は、図１において示される。前面部２２は、結合するコネクタと適切な整列を容易にする、結合する受入領域２４および選択的溝２６を有する。ハウジング後部区域２８は、図１および２において見ることができる。後部区域２８は、コネクタ１０をプリント回路構造に設置するための２つの設置するポスト３０および接点設置領域３２を有する。
【００１２】
好ましい実施例において、ハウジング２０は、電力伝送中に生成される熱の放散を強化するために、１つまたはそれ以上の空気流通路を利用する。例によれば、前面部２２は、上部の穴４０および下部の穴４２で示される。後部区域２８は、頂壁３４における一連の穴４４、奥壁３６における一連の穴４６および４８を有する。空気流通路は、ハウジング内に収容されている電力接点の熱放散特性と協力して作動するように構成することができる。この発明によって提供される代りのコネクタの実施例が、図において示されるそれより少数の気流通路を利用することに注目せよ。
【００１３】
この発明による代表的な電力接点は、図３−５において示される。図３において示される第１の好ましい電力接点５０は、主要本体区域５２と、主要区域頂部端縁５３と反対側の底部端縁５４との間に配置された電流受入インターフェース６０と、電力をプリント回路構造に伝送するための底部端縁５４に沿う主要区域から延びる複数の端子７１−７７とを有する。主要区域５２は、好ましくは、主として対流によって、熱放散を改善する比較的に大量の表面領域を提供するプレート状部材５５の形をなしている。また、このプレート状の構造によって供与される大きさは、多くの発熱強化のない高圧電力伝送を可能にする。プレート状部材５５は、フラットパネルとして図示される。しかし、曲がったパネル、および曲がった区域とフラット区域との両方を有するパネルもまた、この発明によって考えられている。別々に離間されるか、または、突合せ構造のいずれかにおける多数の主要区域パネルを有する接点は、また、この発明によって包含される。
【００１４】
図示されるように、電流受入インターフェース６０は、上部インターフェース６１および下部インターフェース６２を有している。電流受入インターフェース６１、６２のそれぞれは、通常、３本の前方に突出するカンチレバー方式ビーム、すなわち、第１ビーム６４と２本の第２ビーム６６とを有する。第１ビーム６４は、第１の方向に外方に延び、この第１の方向に、外方に面する接触面６５を有する。この第２ビーム６６は、第１ビーム６４の対向する頂部および底部側に配置される。第２ビーム６６は、第２の方向に外方に延び、かつ第２の方向に、外方に面する接触面６７を有している。電流受入インターフェースは、単一のカンチレバー式ビームだけか、または、図示され、かつ、上述したものと比較して形状と延長方向において異なる多数のビームかを、二者択一で、有することができる。
【００１５】
結合する電気コネクタは、この発明の電力接点と結合する接点を利用する。
【００１６】
電流は、その結合する接点から電力接点５０のようなこの発明の電力接点まで、この電力接点を介して、そしてその後はプリント回路構造内に伝送される。電力接点自体内には、電流は、通常、その電流受入インターフェース（例えばカンチレバー式ビーム）からその複数の端子まで最小抵抗のパスにしたがう。先行技術の接点（例えば、図６参照）においては、このフローパターンは、ビームに最も近い端子を介して流れるより大きい電流、および、ビームから最も遠い端子を介して流れるより小さい電流に結果する傾向がある。多数の端子に亘ってより一定の電流が、好ましい。
【００１７】
ここに提供された電力接点は、端子に亘ってより一定の電流を助長する電流ガイドをする特徴を有する。この電流ガイドをする特徴は、好ましくは、主要接点区域が作られる電気導体材料における１つまたはそれ以上の空所、または間隙によって規定されている。例として、さらに図３を参照して、電力接点５０は、電流受入インターフェースを、主要区域中央領域（すなわち、主要区域の周囲から離間する位置）に近接する位置に近接する位置から、主要本体区域５２内に縦方向に延びるスロット８０を有する。
【００１８】
スロット８０は、電流受入インターフェースから端子に電流をガイドする。上部のインターフェース６１に導入された電流は、スロット８０の周囲に流れて、それから次に、主として端子７４、７５、７６および７７を介して接点５０を出る。また、下部インターフェース６２に導入された電流は、主として端子７１、７２、７３および７４を介して接点５０を出る。当業者は、記述された電流が絶対的ではないことを容易に認識する、すなわち、上部および下部インターフェース６１、６２に入る電流のある部分は、それぞれ、端子７１−７７を介して電力接点５０を出ることができる。
【００１９】
他の好ましい電力接点の実施例は、接点主要区域にある電気導体材料における１つ以上の空所、または間隙を有することができる。代表的な電力接点１５０は、３つの空所、すなわち、第１スロット１８０、第２スロット１８２、およびノッチ１８４を有する図４において示される。第１スロット１８０は、電力接点５０におけるスロット８０に近似している。第２スロット１８２は、電流受入インターフェースから遠位にある後部接点位置に位置される。この位置では、第２スロット１８２は、コネクタハウジング内に適切に整列され、収容された接点を維持するために、電流を、例えばノッチ１９０のような接点保持性能を典型的に有する接点１５０の最端後面部から遠ざけてガイドする傾向がある。ノッチ１８４は、下部インターフェース１６２で導入された電流のためのわずかに大きい電流パスを助長するのに役立つことができ、その結果、電流の大半は、単純に端子１７１を介して電力接点１５０を出るのではなく、その代りに、例えば、いくつかの端子１７１−１７４に、より一定に供給される。
【００２０】
複数の空所を有する他の代表的な電力接点は、図５において示されている。電力接点２５０は、２つの縦方向に延びるスロット２８０および２８１、と１つの後部スロット２８２とを利用する。スロット２８０および２８１は、個別の電流受入インターフェース２６１、２６２、２６３に対応するほぼ別個の電流チャネルを作るように、接点主要区域２５２の前面領域に配置される。スロット２８０および２８１は、端子２７１−２７９に亘ってさらに電流均一性を改善することができる角度のある遠位部分（任意選択機能）を有して示されている。
【００２１】
この発明の電流をガイドする特徴は、好ましくは、接点主要区域における１つまたはそれ以上の空所、間隙、またはノッチによって規定されている。この空所は、充填されることができない（すなわち、空隙）か、または、例えばガラス充填の熱可塑性樹脂材料のように非導体材料で充填されることができる。さらに、この発明による電力接点は、充填された空所、および充填されない空所の組合せを利用することができる。ここまで図示され、論じられた電力接点の実施例を参照して、その不連続性は、接点主要区域を多数の部分に完全には分離しない。例えば、図３−５において示される接点に含まれた不連続性は、その接点の底部端縁までずっとは延びない。すなわち、これらの好ましい電力接点は、一体的（単一）設計である。さらに、主要接点区域、電流受入インターフェース、端子は、好ましくは、単一ブランク材料から形成される。この電力接点は、好ましくは、例えば、高い伝導性のある銅合金材料のように、高い伝導性ある材料から作られる。そのようなものの１つの例は、オーリン株式会社によって記述子Ｃ１８０８０の下で販売されている。さらに、エレクトロニクス産業において、既知の他の導体材料も、適切である。電力接点は、従来の絞り加工および成型加工機器、または、電気コネクタおよび接点の当業者によって周知の他の生産技術で作ることができる。
【００２２】
今度は図７を参照して、交流電力接点３５０が、非導体材料４１０の個別の区域間で、好ましくは接続されて、点在する導体材料４１０の個別のストリップによって規定された個別の電流パスを有して図示されている。  代表的な導体材料は、銅合金材料を有し、代表的な非導体材料は、ガラス充填の熱可塑性樹脂を有している。導体材料の個別のストリップのそれぞれは、電流を受けるためのインターフェース３６０−３６３（３本のカンチレバー式ビームによって規定されて示される）を有し、さらに、受けた電流をプリント回路構造に伝送するための３つの端子（集団的に３７１−３７９）を有する。他の電流受入インターフェースおよび端子設計を、使用することもできる。さらに、図８の接点４００において示されるように、その絶縁材料が空気であることができ、かつ、導体材料３５２−３５４の個々のストリップが、１つまたはそれ以上の接続ストリップ４０５によって相互に接続することができる。接続ストリップは、伝導性または非導体材料になり得て、別々に離間された導体材料４１０の個々のストリップを維持するように設計される。したがって、接続ストリップ４０５は、実質的に、非導体材料４１０の区域より小さい寸法であり、形状であることができる。
【００２３】
好ましい実施例において、また、図７において示されるように、少なくとも導体材料３５２−３５４の部分、および非導体材料３５６−３５７は、実質的に、同じ平面内にある。導体材料の個々のストリップは、点在した非導体材料がない状態に相互にある接続性を有することができる。また、非導体材料の個別の区域は、相互に選択的に接続されることができる。個別の導体材料のストリップおよび非導体材料の地域の、相対的な寸法および幾何学形状は、図示されたものに対して変わり得る。描かれなかったが、追加的な非導体材料を、１つまたは、それ以上の電力接点端縁３９０、３９１、および３９２の周囲に配置することができる。
【００２４】
例
有限要素分析法は、２つの電力接点設計、すなわち、電流をガイドする特徴を有しない図６において示される第１接点３５０と、３つの空所、すなわち、第１スロット１８０、第２スロット１８２、およびノッチ１８４によって規定された電流をガイドする特徴を有する図４において示される第２接点１５０との間で行なわれた。２つの接点設計は、個別の電流受入インターフェース構造および同数の端子を有する（これらの特徴は、同一の参照符号で表示されることに注目せよ）。分析を実行するときには、４本の小さなカンチレバー式ビームは、それぞれ、１０アンペアを生じ、一方、２本の大きなカンチレバー式ビームは、それぞれ２０アンペアを生じた。端子のそれぞれを出る予測された電流は、下の表１に含まれており、端子位置番号１−７は、電流受入インターフェースに対して最接近から、同インターフェースから最遠隔まで配置される。
【００２５】
[表１]  電流分布
接点    １      ２      ３      ４      ５       ６      ７
350    23.5Ａ  15.7Ａ  11.7Ａ   9.2Ａ   7.5Ａ   6.4Ａ    6Ａ
150    18.1Ａ  13.5Ａ  10.6Ａ  10.0Ａ   9.73Ａ  9.1Ａ   8.9Ａ
７つの端子に亘る完全に一定の電流分布は、１１.４２Ａである。下の表２は、それぞれ、２つの接点設計ためのこの値とは異なるパーセントを示している。
【００２６】
[表２] １１.４２Ａからのパーセント差
接点     １      ２     ３      ４      ５     ６      ７
350     105.8   37.5    2.5    19.4    34.3    44     47.5
150     58.5    18      7.2    12.4    14.8    20.3   22.1
上の表２において見ることができるように、この発明（図４において示される電力接点１５０）による１つの好ましい電力接点は、先行技術の接点設計によって示されたそれのほぼ半分である最大電流のパーセント差を示す。その端子のうちの１つの最大のパーセント差は、約５９％未満であり、また、残りの端子における２番目に大きなパーセント差は、約２３％未満である。有限要素分析法が、単に予測値を提供しているだけであるが、電力接点の端子を介して流れる電流の実際の値は、エレクトロニクス産業における既知の技術によって測定することができる。例えば、直流デジタル電圧計は、それぞれ個別の端子の電圧降下および電流を測定するために使用することができる。出願人は、請求項において引用されたパーセント差値は、予測値（コンピューターモデリング経由）および実際の値を含むために、広く解釈されると意図している。
【００２７】
図において示されるコネクタおよび電力接点のすべては、９０度接続に特に適切であるが、他のコネクタおよび接点構造が、この発明によって熟考されている。例え、この発明の多数の特徴および利点が、先行する記述で述べられたとしても、この発明の構成および機能の詳細とともに、その開示は、例証であるに過ぎないことは理解されるべきである。したがって、変更は、付属の請求項が表現される用語の広い一般的な意味によって示された広い範囲に対して、特に発明の原理内の特徴の形状、寸法、および配置に関して細かくなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明による電気コネクタの実施例の正面斜視図
【図２】図１において示されるコネクタの背面斜視図
【図３】この発明による１つの好ましい電力接点の斜視図
【図４】この発明による第２の好ましい電力接点の斜視図
【図５】この発明によって提供される第３の好ましい電力接点の斜視図
【図６】先行技術の電力接点の斜視図
【図７】電気導体材料および非導体材料の点在した領域を有する他の好ましい電力接点の斜視図
【図８】この発明による代表的な電力接点の斜視図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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