(57)【要約】  相互にインライン状態に位置決めした２つの細長部材を接続するためのコネクタが提供される。コネクタは、機械的、電気的、ＥＭＩ的及びまたは接地的用途を許容するべく、前記２つの部材を接続するのみならず、熱膨張及び、角度及びまたは軸方向のオフセットを含み得るオフセットを収受する目的を有する。ある実施例において、１つ以上の入れ重ね型のハウジングピンまたはカラーが、ハウジングピンを伸張させる、またはハウジングピンを入れ重ねることの何れかにより、組み立て及び分解を可能とするための１つ以上の入れ重ね型のハウジングピンまたはカラーを提供する。
2011507162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのインライン式の導電性部材間に電気的連通を提供するための電気的コネクタであって、
第１直径を有する第１穿孔セクション及び第２直径を有する第２穿孔セクションを含むスリーブ長手方向穿孔を画定する外側スリーブと、該外側スリーブに関し前記第１穿孔セクション内で摺動自在の保持用シリンダとを含み、前記第１穿孔セクション及び第２穿孔セクションが、その円周方向内面に沿って形成した少なくとも１つの溝にして、傾斜コイルバネを格納する溝を夫々有するハウジングを含み、
前記保持用シリンダが、前記スリーブ長手方向穿孔と同中心のシリンダ長手方向穿孔を画定し、該シリンダ長手方向穿孔が、その円周方向内面に沿って形成した少なくとも１つの溝にして、傾斜コイルバネを格納する溝を有し、前記シリンダ長手方向穿孔が導電性のピンを受けるようになっている電気的コネクタ。
【請求項２】
保持用シリンダの円周方向外面の周囲の保持用溝にして、外側スリーブの第１穿孔セクション内の傾斜コイルバネと係合するようになっている保持用溝を更に含む請求項１の電気的コネクタ。
【請求項３】
保持用シリンダが、該保持用シリンダの実質部分が外側スリーブの長手方向穿孔の外側に配置される伸張位置と、保持用シリンダの実質部分が外側スリーブの長手方向穿孔内に配置される後退位置とを含む請求項１の電気的コネクタ。
【請求項４】
保持用シリンダが、その伸張位置にあるときに外側スリーブの第１穿孔セクション内の傾斜コイルバネと係合する請求項３の電気的コネクタ。
【請求項５】
外側スリーブに関して第２穿孔セクション内を摺動自在である第２保持用シリンダを更に含む請求項１の電気的コネクタ。
【請求項６】
第２保持用シリンダが、その外面に形成した溝と、その内面に形成した溝とを含み、該内面に形成した溝内には傾斜コイルバネが位置決めされる請求項５の電気的コネクタ。
【請求項７】
２つのインライン式の導電性部材を接続するための電気的コネクタであって、
長手方向穿孔を画定し、導電性材料から作製したハウジングと、
前記長手方向穿孔内で摺動自在の２つの保持用シリンダとを含み、
各前記保持用シリンダが、基部外径を有する基部と、カラー外径を有するカラーとを有し、該カラーが、穿孔と、該穿孔の円周方向内側溝内に位置付けた少なくとも１つの傾斜コイルバネを含み、前記カラーが、導電性のピンを受ける寸法形状を有し、前記基部外径がカラー外径よりも大きい保持用シリンダと、
を含む電気的コネクタ。
【請求項８】
保持用シリンダがその伸張位置にあるとき、傾斜コイルバネが、基部と、ハウジングにおける２つの保持用シリンダの少なくとも一方のための長手方向穿孔との間に捕捉される請求項７の電気的コネクタ。
【請求項９】
基部と、ハウジングの長手方向穿孔の少なくとも一方に形成した溝にして、その伸張位置において傾斜コイルバネを捕捉する溝を更に含む請求項８の電気的コネクタ。
【請求項１０】
保持用シリンダがその伸張位置にあるとき、傾斜コイルバネが、基部と、２つの保持用シリンダの他方における長手方向穿孔との間に捕捉される請求項８の電気的コネクタ。
【請求項１１】
２つの保持用シリンダの少なくとも一方における基部が部分球状形態を有する請求項７の電気的コネクタ。
【請求項１２】
基部が、該基部に形成した溝を有する請求項１１の電気的コネクタ。
【請求項１３】
２つの保持用シリンダの少なくとも一方における基部が、溝を形成したバーブ形態を有する請求項７の電気的コネクタ。
【請求項１４】
ハウジングの長手方向穿孔が、該長手方向穿孔に形成した複数のハウジング溝を有する請求項７の電気的コネクタ。
【請求項１５】
２つの保持用シリンダの各々のカラー上に位置付けたストップ用フランジを更に含む請求項７の電気的コネクタ。
【請求項１６】
２つの導電性ピンを電気的に接続するための方法であって、
第１の導電性ピンの一端を、少なくとも１つの傾斜コイルバネを含む第１の穿孔内に押し込むこと、
第２の導電性ピンの一端を、少なくとも１つの傾斜コイルバネを含む第２の穿孔内に押し込むこと、
導電性のハウジングと、前記第１及び第２の導電性ピンの少なくとも一方とを相対的に摺動させること、または前記導電性のハウジング内に位置付けた保持用シリンダと導電性ハウジングとを相対的に摺動させること、
を含む方法。
【請求項１７】
導電性のハウジングと、第２のスリーブとの少なくとも一方を相対的に移動させることを更に含む請求項１６の方法。
【請求項１８】
第１の穿孔が、保持用シリンダのカラー内に位置付けられる請求項１６の方法。
【請求項１９】
第２の穿孔が、第２の保持用シリンダのカラー内に位置付けられる請求項１８の方法。
【請求項２０】
保持用シリンダが、部分球状セクションを有する基部を含む請求項１８の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００８年１２月６日付で提出された継続出願第６０／９９２，９６８号の通常出願である。前記継続出願の内容は、ここに参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。本発明はインラインコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
傾斜コイルバネを用いる、機械的、電気的、電磁干渉（ＥＭＩ）的、接地的な各インラインコネクタは、振動を受け、激変する極限的温度に晒され、高い信頼性が要求される２つの細長部材またはロッドを機械的、電気的、電磁干渉（ＥＭＩ）的、及び接地的に連結する必要のある用途において有益性が高い。各ロッドは通常、その必要性はないが、シリンダ形状を有する。
連結したロッド等の導電性部材は、激変する極限的温度下に熱膨張し得る。導電性のバーは、発電機やモーター等の高速または回転アプリケーションに隣接し、その結果強い振動を受けることがある。そうした条件下では、ネジ／ネジ溝、ヒンジ、その他の連接部には、その機能を十分奏し得る熱膨張及び振動量上の限界がある。加えて、コネクタの構成部品を、例えば、銅、スチール、等の異なる材料で作製すると、高温変動下における２部材間の熱膨張差により、一方の部材が大きく膨張して他方の部材を損傷しまたは両部材間の接触量損失を来し得る。ネジ／ネジ溝式コネクタを用いる場合、ネジ溝付き部材の可変性熱変動によりネジ溝部分が相互に外れ、電気的用途ではコンダクタの電流抵抗が増大され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，８２６，１４４明細書
【特許文献２】米国特許第４，８９３，７９５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，８７６，７８１号明細書
【特許文献４】米国特許第４，９０７，７８８号明細書
【特許文献５】米国特許第４，９６１，２５３号明細書
【特許文献６】米国特許第４，９３４，６６６号明細書
【特許文献７】米国特許第４，９１５，３６６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，１０６，１２２号明細書
【特許文献９】米国特許第４，９６４，２０４号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，１０８，０７８号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，０７９，３８８号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，１３９，２７６号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，０８２，３９０号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，０９１，６０６号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，１６１，８０６号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，２３９，７３７号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，４７４，３０９号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，５４５，８４２号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，４１１，３４８号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，５０３，３７５号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，５９９，０２７号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，６１５，８７０号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，７０９，３７１号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，７９１，６３８号明細書
【特許文献２５】米国特許第７，０５５，８１２Ｂ２号明細書
【特許文献２６】米国特許第６，８３５，０８４Ｂ２号明細書
【特許文献２７】米国特許第７，２７２，９６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
傾斜コイルバネ負荷型のコネクタを用いることにより、従来型連結手段の限界を克服し得る。コネクタにおける傾斜コイルバネは、傾斜コイルバネの場合は広範な変形量において実質的に一定の、または軸方向傾斜コイルバネの場合は可変の接触力を提供し、それにより、幅広い温度変化による熱膨張差を許容し、かくして、高速且つ強い振動を受ける各部材間の一定力または可変力での連結を維持する。傾斜コイルバネ負荷型のコネクタは、バネの作用変形範囲に渡り、インライン状態での軸方向、半径方向及び角度方向での各オフセット状況下に一定接触状態に維持され得ることから不整合許容範囲が広い。傾斜コイルバネを保持、ラッチまたは錠止の各手段等のツールレス式ハウジングと組み合わせ使用すればツールレスでのハウジングの組み立てや、傾斜コイルバネ負荷型コネクタ及びシリンダ状導電部材間の連結が容易化され得る。しかしながら、バネベースのコネクタはネジ溝付きネジまたはロックナット等の機械的締め具と組み合わせ使用され得る。
【０００５】
傾斜コイルバネ負荷型コネクタは、導電材を使用する機械的、電気的、ＥＭＩ的、または接地的用途におけるインライン状態での突き合わせまたは分離のための連結を提供し得、コネクタを入れ重ね（ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ）させ得る単一または多数の可動部品を含み得る。ツールレス式の入れ重ね型のコネクタは、圧縮して小パッケージ化し、タイトで且つ手の届きにくい空間内、または厳しい条件下においてシリンダ状部材上に密着組み付けし得る。入れ重ね型のツールレス式のコネクタは、被連結部材が固定され、各部材間の空間を調節できない場合にも使用され得る。
【０００６】
傾斜コイルバネ負荷を用いる入れ重ね型のインライン電気的コネクタの用途例には、特に、多数のパーツや工具を必要とする電気的コネクタの組み付けまたは補修が、厳しい条件及び無重力のために困難な宇宙におけるものが含まれる。例えば、宇宙飛行士にとって宇宙船外の設備や備品の組み立てに際して多数のパーツや工具を取り扱うのは困難であり得る。傾斜コイルバネ負荷を用いる入れ重ね型のツールレス式のコネクタのその他の使用例には、汚染の恐れからツールを持ち込めないエリアがある原子力発電プラントのスイッチギヤまたはバスバーに対するものが含まれる。ソーラーエネルギー用途の場合、使用する電気的コネクタはしばしば野外で、しかも特定の会社によらずに交換されることから、ツールレス式のコネクタを使用することで結合の容易化、短時間での組み付け、組み立てミスの恐れの回避、が提供され得る。閉鎖空間に格納した計器パネルやスイッチギヤ等の機器もまた、本発明のコネクタ用途の候補として適切である。また、単数または複数の傾斜コイルバネ負荷を用いる入れ重ね型のインライン電気的コネクタは、化学薬品暴露、放射線暴露、深海圧、または極端な温度のために、処理能力に悪影響を及ぼし得る防護服着用を要する有害環境等で使用され得る。
【０００７】
傾斜コイルバネは、何れも、ここに参照することにより本明細書の一部とする米国特許第４，８２６，１４４明細書、米国特許第４，８９３，７９５号明細書、米国特許第４，８７６，７８１号明細書、米国特許第４，９０７，７８８号明細書、米国特許第４，９６１，２５３号明細書、米国特許第４，９３４，６６６号明細書、米国特許第４，９１５，３６６号明細書、米国特許第５，１０６，１２２号明細書、米国特許第４，９６４，２０４号明細書、米国特許第５，１０８，０７８号明細書、米国特許第５，０７９，３８８号明細書、米国特許第５，１３９，２７６号明細書、米国特許第５，０８２，３９０号明細書、米国特許第５，０９１，６０６号明細書、米国特許第５，１６１，８０６号明細書、米国特許第５，２３９，７３７号明細書、米国特許第５，４７４，３０９号明細書、米国特許第５，５４５，８４２号明細書、米国特許第５，４１１，３４８号明細書、米国特許第５，５０３，３７５号明細書、米国特許第５，５９９，０２７号明細書、米国特許第５，６１５，８７０号明細書、米国特許第５，７０９，３７１号明細書、米国特許第５，７９１，６３８号明細書、米国特許第７，０５５，８１２Ｂ２号明細書、米国特許第６，８３５，０８４Ｂ２号明細書、米国特許第７，２７２，９６４号明細書、に記載される。これらの傾斜コイルバネは、半径方向、軸方向、角度方向の各バネを有する連結部内に可変バネ力下に組み込み得、機械的用途、電気的用途、またはそれらの組み合わせにおける動作条件に基づき、異なる材料から作製される。
【０００８】
傾斜コイルバネ負荷を用いる機械的コネクタを機械的、電気的、ＥＭＩ的、接地的連結部に用いることにより、これに限定しないが、以下の有益性が生じまたは提供される。
１）組み立て及び分解中の調整が殆どまたは全く無いコネクタが提供される。
２）ツールレスでインライン組み立て及び分解が可能なコネクタが提供される。
３）各構成部品のインラインでの軸方向、半径方向及びまたは角度の不整合が許容され、かくして広範な温度変化及び各構成部品の広範な許容誤差変動を許容するコネクタが提供される。
４）２つのシリンダ状部材間の機械的連結を実質的に一定に維持する固定手段が提供される。
【０００９】
電流移動はケーブルまたはネジ溝付きアダプタなどの種々の手段を使用することで容易化される。しかしながら、組み立て容易性や長期信頼性が主たる考慮事項となる場合はこれらの手段では十分とは言えない。ケーブルは極端な温度や振動によって擦り切れ、アダプタは各構成部品の可変熱膨張により弛緩され得る。
入れ重ね及び伸張自在の、傾斜コイルバネ負荷式インラインコネクタを使用することにより、これに限定しないが、以下の有益性が得られるまたは提供される。
１）組み込み及び補修の容易な、入れ重ね及び伸張自在のインラインコネクタが提供される。当該コネクタにおいて、そうした作業を更に簡易化するための、組み立て及び分解中のツールまたは調節は随意的には必要とされない。
２）インラインでの組み立て、伸張、錠止、及びまたは分解可能な、入れ重ね自在のコネクタが提供される。
３）インラインでの軸方向、半径方向及びまたは角度方向における各構成部品の不整合を許容し、かくして、各構成部品の広範囲の温度変化及び許容誤差を可能とするコネクタが提供される。
４）環境原因または温度変動によりコンダクタ上に形成された酸化物を、動的条件下に連続除去することによる高電導度を実現する軸方向傾斜コイルバネ用途が提供される。
５）コンダクタの半分体間の接触を一定に維持し、かくしてコンダクタ部品の滑り及び電流遮断を防止する固定手段が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１様相によれば、ツールレス式のインライン電気コネクタであって、長手方向穿孔及び、該長手方向穿孔の円周方向内面に沿って間隔を置いた複数の溝を有するハウジングと、前記各溝内に位置決めした傾斜コイルバネと、を含み、各傾斜コイルバネが、前記長手方向穿孔に挿通したコネクタピンと接触する寸法形状を有するツールレス式のインライン電気コネクタが提供される。
本発明の他の様相によれば、ツールレス式のインライン電気コネクタであって、スリーブ長手方向の穿孔を画定する外側スリーブを含むハウジングと、該外側スリーブに関して前記第１穿孔セクション内を摺動自在の内側の保持用シリンダとを含み、前記スリーブ長手方向穿孔が、第１直径を有する第１穿孔セクションと、第２直径を有する第２穿孔セクションにして、コネクタピンを受けるようになっている第２穿孔セクションとを含み、前記第１穿孔セクション及び第２穿孔セクションが、円周方向内面に沿った少なくとも１つの溝にして、傾斜コイルバネを収納する溝を有し、前記保持用シリンダが、前記スリーブ長手方向穿孔と同中心のシリンダ長手方向の穿孔を画定し、該シリンダ長手方向の穿孔が、円周方向内面に沿った少なくとも１つの溝にして、傾斜コイルバネを収納する溝を有し、前記シリンダ長手方向の穿孔がコネクタピンを受けるようになっているツールレス式のインライン電気コネクタが提供される。当該ツールレス式のインライン電気コネクタは、前記外側スリーブの第１穿孔セクション内で傾斜コイルバネと係合するようになっている保持用溝を前記保持用シリンダの円周方向外面の周囲に随意的に含み得る。
【００１１】
本発明の更に他の様相によれば、ツールレス式のインライン電気コネクタであって、長手方向穿孔及び、該長手方向穿孔の円周方向内面に沿って間隔を置いた複数の溝を画定するハウジングにして、各前記溝が傾斜コイルを収納するハウジングと、前記長手方向穿孔内を摺動自在の２本のコネクタピンにして、各コネクタピンが基部及び受け部を有し、前記基部が、前記ハウジングの円周方向内面と接触するようになっており、前記受け部が、少なくとも１つの傾斜コイルバネをその円周方向内側溝内に有し、前記受け部がコネクタピンを受けるようになっているツールレス式のインライン電気コネクタが提供される。
【００１２】
本発明の更に他の様相によれば、ツールレス型のインライン式電気的コネクタであって、長手方向穿孔及び、外長手方向穿孔の円周方向内面に沿って間隔を置いた複数のハウジング溝、を画定するハウジングと、前記長手方向穿孔内を摺動自在の２本のコネクタピンにして、各コネクタピンが基部及び受け部を有し、前記基部が、ハウジング溝の１つと係合するようになっている傾斜コイルバネをその溝内に有し、前記受け部が、少なくとも１つの傾斜コイルバネをその円周方向内側溝内に有し、前記受け部が前記コネクタピンを受ける寸法形状を有するツールレス型のインライン式電気的コネクタが提供される。
【００１３】
本発明には、２本のコネクタピンを電気的に連通させるための方法であって、第１コネクタピンの端部を、少なくとも１つの傾斜コイルバネを収納する第１穿孔に押し込むこと、第２コネクタピンの端部を、少なくとも１つの傾斜コイルバネを収納する第２穿孔に押し込むこと、コンダクタハウジングを第１コネクタピンまたは第２コネクタピンに関して摺動するまたは、コンダクタハウジング内に位置付けたスリーブをコンダクタハウジングに関して摺動させること、を含む方法も提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明のコネクタの１実施例の側方断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明のコネクタの１実施例の側方断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明のコネクタの１実施例の側方断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ａ〜図１Ｃに示すコネクタにおける傾斜コイルバネと接触するコネクタピンの側方詳細断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、本発明の実施例に従う、図１のコネクタのハウジングにおける別形態の溝を示す側方断面図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、本発明の実施例に従う、図１のコネクタのハウジングにおける別形態の溝を示す側方断面図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、本発明の実施例に従うコネクタピンの溝形状の側方詳細断面図である。
【図１Ｈ】図１Ｈは、本発明の実施例に従うコネクタピンの別態様の溝形状の側方詳細断面図である。
【図１Ｋ】図１Ｋは、本発明の実施例に従うコネクタピンの別態様の溝形状の側方詳細断面図である。
【図１Ｌ】図１Ｌは、本発明の実施例に従うコネクタピンの別態様の溝形状の側方詳細断面図である。
【図１Ｍ】図１Ｍは、本発明の他のコネクタ実施例における側方断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明のコネクタの他の実施例の側方断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明のコネクタの他の実施例の側方断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明のコネクタの他の実施例の側方断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、コネクタピンとの係合状況における本発明のコネクタの他の実施例の側方断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図５Ａ〜図５Ｃに示すコネクタのコネクタピンにおける、軸方向において可能なオフセット量を例示する側方断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、コネクタピンとの係合状況における本発明の他のコネクタ実施例の側方断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、同じ参照番号は同じまたは類似の要素または特徴部分を表す図面を参照して本発明の各様相に従う入れ重ね型コネクタの現在好ましい実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００１６】
図１Ａ〜図１Ｍには、ネジ溝無しの突き合わせ型のシリンダ状部材、ピン、またはロッド１２、１４を、保持用の偏倚部材を用いて連結するためのコネクタ１０の実施例が示される。当該コネクタは、広範な温度変化のみならず、各部材間の広範な寸法上及び位置上の誤差を許容するべく軸方向及び半径方向に移動し得る。コネクタ１０は、２つのインライン部材を、例えば傾斜コイルバネによって提供される如き摩擦力を用いて相互に連結及び保持する、機械的、電気的、ＥＭＩ的、及びまたは接地的な各用途で使用され得る。コネクタ１０は、２つの突き合わせ部材をツールを用いずに連結するために使用するのが有益である。ここで“インライン”とは、２つの部材の２つの各端部が対向するが、必ずしも相互に接触または完全整列しない状態に位置決めされた状態を言うものとする。言い換えると、２つの部材は相互にインライン状態に位置決めされるがオフセットされ得る。
【００１７】
図１Ａにはコネクタ１０が示され、長手方向穿孔１８を有するハウジング１６を含んでいる。コネクタ１０は、好ましくは傾斜コイルバネである偏倚部材２８、３０、３２、３４を夫々格納するための４つの溝２０、２２、２４、２６の如き円周方向内側溝を更に含む。円周方向内側溝２０、２２、２４、２６は、先に参照した特許文献において議論され、図１Ｄのテーパ付き底溝３６、図１Ｅの底部平溝３８、または図１ＦのＶ字型溝４０として特に例示した如き、異なる方向に異なる力を提供する輪郭の任意組み合わせとして具体化され得る。傾斜コイルバネ２８、３０、３２、３４は、異なる力、許容誤差、導電特性、を提供するための、半径方向、軸方向、角度方向、の傾斜コイルバネの任意組み合わせまたは任意の１つであり得る。更に、特定のコネクタにおいて、異なる溝（即ち、異なる特徴、例えば、異なる基部形態、を有する溝）の組み合わせを使用し得る。
図１Ｂを参照するに、コネクタ１０の細長部材またはシリンダ状部材１２に取り付けられ、またはシリンダ状部材がコネクタの穿孔１８に挿入され、傾斜コイルバネ２８、３０、３２、３４が個別の各傾斜コイルバネの半径方向に沿って圧縮または偏倚されている。かくして傾斜コイルバネは、細長部材の長手方向に沿って間隔を置いてバネ力を行使し、当該細長部材１２を穿孔内に維持する。
【００１８】
図１Ｃを参照するに、コネクタ１０が、突き合わせ状態の、または全体に軸方向に整列した２つのシリンダ状部材１２、１４上に取り付けられている。一方のシリンダ状部材１２は第１組の傾斜コイルバネ２８、３０によって保持され、他方のシリンダ状部材１４は第２組の傾斜コイルバネ３２、３４によって保持される。ある実施例では、シリンダ状部材１２、１４またはその一方は、傾斜コイルバネ２８、３０、３２、３４と係合してシリンダ状部材をハウジング１６内に保持するための溝４２（図１Ｇ）をその円周方向外面に沿って含み得る。図１Ｇに全体を示す溝４２は、係脱中に異なる力を提供し、また、ラッチ機能に加えて錠止機能を奏し得るよう、底部Ｖ字状溝４４（図１Ｈ）、底部平溝４６（図１Ｋ）、または底部テーパ溝４８（図１Ｌ）の一方または任意の組み合わせであり得る。溝４２は全図ではコネクタピン上には特に示されないが、図示されたコネクタピンは、本発明の実施例に従い提供される如き色々のコネクタ、または色々のコネクタのハウジング内に位置付けた傾斜コイルバネと係合するための、説明した如き溝を随意的に含み得る。コネクタ１０は、バネやハウジングを介して２つのシリンダ状部材１２、１４間の電流移送を可能とし、他方、２つの各部材間の軸方向及び半径方向の移動や熱膨張を許容することにより機械的安定を提供する。かくして、各傾斜コイルバネ及び単数及びまたは複数のハウジングは導電材料から作製される。しかしながら、入れ重ね型コネクタは非導電性用途、例えば２本のチューブまたはパイプセクションの相互連結、２つの構成部品の相互連結において使用可能である。
【００１９】
図１Ｄにはテーパ付き底部を有するバネ溝２６内に格納した傾斜コイルバネ３４の拡大断面図が示される。溝高５０、溝幅５２及び溝底部角５４は、コネクタハウジング１６にシリンダ状部材１４を挿通及び引き抜く際の力を変化させ得る。一般に、溝高または溝幅を減少させると傾斜コイルバネのバネ力が増し、溝底部角を増大させるとシリンダ状部材における挿通及び引き抜きの各力間の差が大きくなる。溝底部角は溝の何れかの側方において形成され得、即ち、何れかの方向に傾斜し、かくして何れかの方向におけるバネ力を増大させる。言い換えると、溝底部角は、図１Ｄに示すように、コネクタに差し込んだシリンダ状部材の表面に関して正または負の角度を成し得る。挿通または引き出しに際して異なるバネ力を提供するための、傾斜コイルバネ溝の色々の溝高、溝幅、溝底部角を、ここで説明する任意のコネクタの任意の傾斜コイルバネ溝に対して適用し得るものとする。更には、本発明の範囲及び精神の範囲内においてその他溝形態を使用し得るものとする。
【００２０】
かくして、本発明のコネクタはその１様相において、複数の溝内に位置付けた複数のバネを含むコネクタハウジングを含み、該コネクタハウジングは、２つの細長部材を受けるための中央穿孔を含み、前記細長部材は前記各バネと摺動状態下に接触し且つ相互に電気的に連通される。コネクタは、一方または両方の細長部材の相互間の電気的連通を維持しつつ当該細長部材のコネクタハウジングに関する軸方向摺動を可能とさせることで、当該細長部材の一方または両方の熱膨張による膨張用空間または間隙を提供し得る。より好ましくは、２つの細長部材は直接相互接触することなく相互に電気的に連通される。
【００２１】
図１Ｍには、本発明の１様相の他の実施例に従うコネクタ５６が示される。コネクタ５６は長手方向穿孔６０を有するハウジング５８を含む。螺旋巻き状ネジ溝に類似の連続ネジ溝６２が、コネクタ全体の長さの少なくとも一部分に沿って長手方向穿孔６０の円周方向内面に沿って伸延し、当該連続ネジ溝６２には傾斜コイルバネ６４が巻装及び維持されている。傾斜コイルバネ６４は、穿孔入口位置に形成した加締部６６、６８により連続ネジ溝６２の開放端からの巻き解きが防止される。あるいは、連続ネジ溝６２の各端部を傾斜コイルバネ６４の各端部に溶接して傾斜コイルバネを溝内に保持させ得る。あるいは、端部フランジまたは端部プレートをコネクタハウジングの各端部上にボルト止めして傾斜コイルバネを保持させ得る。一方のシリンダ状部材１４のみを示すが、コネクタ５６内に挿通した各シリンダ状部材間で電流を移送させ得る。コネクタハウジング５８と傾斜コイルバネ６４とを含むコネクタ５６は、２つのシリンダ状部材、ロッド、またはピン間の電気的連通手段を提供し、それらの軸方向及び半径方向移動及び熱膨張を許容することで機械的安定性を増長させる形態を有する。例えば、細長部材１４が加熱により伸張すると、コネクタはコネクタハウジングと殆どまたは全く固体接触しないことから、当該伸張を容易に収受する。円周方向力を提供させ且つ連結アセンブリにおける各構成部品または部材を保持させるための、ネジ溝内の傾斜コイルバネ巻装は、ここで説明する任意のコネクタに対してのみならず、本発明の精神及び範囲内のその他の任意の好適なコネクタに対して適用し得るものとする。
【００２２】
かくして、本発明はその各様相によれば、第１開放端、第２開放端、２つ以上の溝を含む内壁面、を有するハウジングを含むコネクタであって、前記２つ以上の溝の各々の内部にはバネセクションを位置決めし、前記第１開放端または第２開放端の一方から細長部材が突出し、該細長部材が前記第１開放端または第２開放端の他方を貫いて伸延可能とされるコネクタが提供される。本発明の他の様相において前記２つ以上の溝は連続形成した溝の一部を構成し、かくして前記２つ以上の溝を相互に連通する。本発明の更に他の様相において前記バネセクションは連続バネコイルを含む。最も好ましい実施例では、第２細長部材は第１開放端または第２開放端の他方を貫いて伸延し、第１細長部材と第２細長部材は相互に直接的には接触しない。
【００２３】
図２Ａ〜図２Ｄには、図１Ａに示すコネクタと類似の、ネジ溝の無いシリンダ状部材１２、１４（図２Ｃ）を連結するための別態様の実施例におけるコネクタ７０が示される。当該コネクタは、機械的、電気的、ＥＭＩ的、及びまたは接地的な各用途で使用され得、最も好ましい実施例において、各細長部材を摩擦保持する形態を有する。特定実施例において、摩擦保持力は１つ以上のバネにより発生される。かくして、本発明はその１様相において、少なくとも２つの細長部材を受ける形態のコネクタハウジングであり、前記各細長部材は該コネクタハウジングに関して軸方向に可動とされ、コネクタハウジングは前記２つの細長部材間に電気流れ手段を提供する。コネクタは、広範な温度変化のみならず、各細長部材間における広範な許容誤差を受容するべく、以下に詳しく説明する如く軸方向及び半径方向移動が許容されることが有益である。
【００２４】
図２Ａには、シリンダ状部材１４に部分取り付けしたコネクタ７０にして、バネ溝７６、７８に格納した２つのバネ７２、７４の如き複数の傾斜コイルバネにより然るべく保持したコネクタ７０が示される。図示した実施例ではコネクタ７０は３つの追加的な溝８０、８２、８４を更に含み、従って合計５つの溝を有し、各溝には傾斜コイルバネ８６、８８、９０が夫々格納される。溝８０、８２、８４、７６、７８は、異なる方向において異なる力を提供するための、テーパ溝、底部Ｖ字溝、または底部平溝の任意の１形式またはその任意組み合わせで構成され得る。更には、傾斜コイルバネ８６、８８、９０、７２、７４は、異なる力、許容誤差、及び導電特性を提供するための半径方向、軸方向、角度方向における傾斜コイルバネの任意の１形式またはその任意組み合わせであり得る。
【００２５】
図２Ｂには傾斜コイルバネ８６、８８、９０、７２、７４を圧縮せしめる寸法を有するシリンダ状部材１４上にコネクタ７０を取り付けた状態が示される。図２Ｃには２つのシリンダ状部材１２、１４上に取り付けたアセンブリとしてのコネクタ７０が示され、第１シリンダ状部材１２が傾斜コイルバネ８６、８８により保持され、第２シリンダ状部材１４が傾斜コイルバネ７２、７４により保持されている。内側の溝８０内に格納した内側の傾斜コイルバネ８６が２つのシリンダ状部材１２、１４間を物理的に分離するが、両シリンダ状部材は尚、傾斜コイルバネと接触して電気的連続性を維持し得る。かくして、本発明の様相には、穿孔を含むコネクタハウジングにして、前記穿孔が、複数のバネをその内部に位置付けた複数の溝を含み、該複数の溝及び複数のバネが内側溝及び内側バネを含み、前記２つの細長部材が前記穿孔内に位置付けられ且つ前記複数のバネにより前記穿孔内部に保持され、前記内側バネが前記２つの細長部材の両方と接触して当該２つの細長部材間に間隙を提供するコネクタハウジングが含まれる。
【００２６】
シリンダ状部材１２、１４は、先に説明した各実施例と同様に、傾斜コイルバネ８６、８８、７２、７４と係合するための、図１Ｇに示す溝４２と類似の各部材の円周方向外面の周囲に形成した溝を含み得る。各溝は、係脱時における異なる力を提供し、且つラッチ作用に加えて錠止作用を奏し得るよう、テーパ溝、底部Ｖ字溝、または底部平溝の任意の１形式またはその任意組み合わせで構成され得る。コネクタ７０は、軸方向及び半径方向移動及び熱膨張を可能とすることで機械的安定性を提供しつつ、２つのシリンダ状部材１２、１４間で電流を移送させ得る。かくして、高温用途において本発明のコネクタは、２つの細長部材とコネクタハウジングとの軸方向及び半径方向の相対移動を許容することにより前記２つの細長部材の半径方向及び軸方向伸張を許容するようになっている。
【００２７】
コネクタハウジング９２は先ず、第１シリンダ状部材１２（図２Ｂ）を完全に超えて摺動させ、次いで第２シリンダ状部材１４を整列させ（図２Ｃ）た時点で、当該コネクタハウジング９２を第２シリンダ状部材１４を超えて後退方向に摺動させる。あるいは、２つのシリンダ状部材をコネクタハウジング９２の各開放端を貫いて挿通させ得る。かくして、本発明の各様相によれば、穿孔を有するハウジングを含むコネクタを、各端部を対向位置決めした２つの細長部材上に取り付けるための方法であって、前記ハウジングが、第２細長部材上に摺動されるに先立ち、前記２つの細長部材の一方の実質的に上部に摺動される方法が提供される。
【００２８】
図２Ｄには、底部平溝３８を有するコネクタの他の実施例が示される。底部平溝３８は、傾斜コイルバネ８６に対して提供されるその内部の深さが浅く、及びまたは、特には、シリンダ状部材１２または１４の何れかを当該傾斜コイルバネ８６を超えて差し込めないようにする程に強いバネ力を傾斜コイルバネに提供させ、かくして、当該傾斜コイルバネ８６を恒久変形させる程の厳しい軸方向力をシリンダ状部材に加えない限り、コネクタ７０の中央部のストッパとして作用させる。１実施例において、各部材の組み立てにはシリンダ状部材１２、１４を、各シリンダ状部材が底部平溝３８を超えて挿入されないようにして長手方向穿孔の対向する各端部からコネクタ７０に挿入することが含まれる。他の実施例では、異なる溝形態を提供することにより傾斜コイルバネ８６を超えて挿通または通過させ得る。
【００２９】
図３〜図９には本発明の各様相に従う、分離されたシリンダ状部材を連結するための他のコネクタ実施例が示される。各コネクタには、色々の機能特徴部分が組み込まれるが、それらは、シリンダ状部材またはコネクタピンの一方から他方に電流を搬送し、その間、タイトなまたは手の届きにくい空間で且つ高温条件下における容易な組み付け及び補修を可能とする、組み立て、分解、保持、ラッチ作用及びまたは錠止能力を提供することが好ましい。現在の電流搬送用途の多くは、信頼性が得られそうもなくしかも工具を使用する連結手段による組み立てが不可能であるかまたは非実用的な、厳しい気候及び温度条件下の遠隔地におけるものである。本発明により提供されるコネクタは、こうした用途を簡易化させ且つ効率的及び有益な様式下に実施させる形態とされる。
【００３０】
上述したコネクタ同様、図３〜図９に例示したコネクタに組み込まれる溝は、テーパ溝、底部Ｖ字溝、または底部平溝の任意の１形式またはその任意組み合わせで構成され得る。以下に説明するコネクタにおける傾斜コイルバネは、異なる力、許容誤差、及び導電特性を提供するための半径方向、軸方向、角度方向における傾斜コイルバネの任意の１形式またはその任意組み合わせであり得る。連続的な円形溝もまた、図１Ｍに示す溝と類似のハウジングの円周方向内面に組み込み得る。
特に図３Ａ〜図３Ｄを参照するに、工具を使用し得るが好ましくは工具を使用しない入れ重ね自在の軸方向のインライン式電気的コネクタ９４が幾つかの図に示されている。各図には、組み立てまたは分解の異なる状況または段階におけるアセンブリが示される。円周方向ハウジング１００の内部に位置付けた傾斜コイルバネ９６、９８は、インライン式のコネクタピン１０２、１０４を保持、錠止し、且つ、その軸方向及び半径方向移動を許容して各コンダクタハウジング間における温度及び許容誤差の変動を可能とする。各図に示すように、インライン式電気的コネクタ９４は、スライド伸縮形態で円周方向ハウジング１００内に摺動可能に取り付けした保持用シリンダ１０６を含む。当該構成により、以下に更に議論される如く、コネクタピンを組み込み、組み立て、または分解するために入れ重ねさせ得る。
【００３１】
図３Ａには、保持用シリンダ１０６を外側の円周方向ハウジング１００内にスライドさせてコネクタピン１０２上にインライン組み立てするべく位置決めした、入れ重ね形態のインライン式電気的コネクタ９４が示される。コネクタピン１０２は、概略的にのみ示したピンハウジング１０８にして、多数の形状、寸法及びあるいは形態の任意のものを表し得るピンハウジング１０８に取り付けられている。当該コネクタは、同様にピンハウジング１１０に取り付けた第２コネクタピン１０４上にインライン組み立てする準備状況にもある。インライン式電気的コネクタ９４は、コネクタピン１０２を受けるようにした内側保持用シリンダ１０６を含む。当該内側保持用シリンダ１０６は、コネクタピンを前記保持用シリンダ１０６の内部に保持するために当該保持用シリンダ１０６の内面に取り付けた、２つの傾斜コイルバネ９６等の複数のバネを含む。内側保持用シリンダ１０６は、その内部に２つのバネ１１２等の複数の傾斜コイルバネ１１２を取り付けた外側スリーブ状の円周方向ハウジング１００内に位置付けられ、且つ、前記コイルバネにより保持される。内側保持用シリンダ１０６は傾斜コイルバネ１１２を受けるようにした保持用溝１０７を有する。保持用溝１０７内の傾斜コイルバネ１１２は、内側保持用シリンダ１０６を円周方向ハウジング１００から脱係合しないよう拘束する。図３Ｂには、円周方向ハウジング１００上にコネクタピン１０４を組み付け、それにより傾斜コイルバネ９８を半径方向に圧縮して円周方向ハウジング上に保持したインライン式電気的コネクタ９４が示される。
【００３２】
図３Ｃには、内側保持用シリンダ１０６が完全に伸張され、傾斜コイルバネ１１２を該内側保持用シリンダ１０６上の保持用溝１０７に係合させた状態で２つのコネクタピン１０２、１０４上に組み付けたインライン式電気的コネクタ９４が示される。傾斜コイルバネ１１２は内側保持用シリンダ１０６の軸方向移動を拘束し、かくしてインライン式電気的コネクタ９４を安定装填位置に配置させる。当該安定装填位置において、電流は傾斜コイルバネ９６、内側保持用シリンダ１０６、を介し、コネクタピン１０２から、傾斜コイルバネ１１２、円周方向ハウジング１００、傾斜コイルバネ９８、を介し、インライン式電気的コネクタ９４に流れ得る。１実施例において、コネクタを分解するには、内側保持用シリンダ１０６を傾斜コイルバネ１１２のバネ力に打ち勝って円周方向ハウジング１００内に戻して入れ重ねる。当該位置では傾斜コイルバネ９６の軸方向摩擦力に打ち勝ち得、かくしてコネクタピン１０２を取り外し得る。
図３Ｄには、傾斜コイルバネ９６、１１２、９８の半径方向偏倚によるコネクタピン１０２、１０４間の半径方向オフセットの度合いが示される。オフセットは、コネクタピンの一方または両方の不整合、反り、損傷及びまたは偏倚によって生じ得る。１実施例において、オフセット量は約０．７６ｍｍ（０．０３０インチ）である。しかしながら、それよりも多いまたは少ないオフセットが可能な形態を本発明の精神及び範囲を逸脱することなく設計し得る。
【００３３】
かくして、本発明はその各様相において、コネクタであって、溝内に位置決めした第１バネを有する穿孔と、溝内に位置決めした第２バネを有する穿孔及び外側表面を含む保持用シリンダと、を含み、該保持用シリンダの外側表面が前記第１バネとスライド下に連通され、前記保持用シリンダの穿孔が導電性の細長部材を受ける形態を有するコネクタが提供される。
図４Ａ〜図４Ｄには、軸方向、半径方向及びまたは角度方向の不整合を収受し得且つ工具無しで使用可能な入れ込み自在のインライン式コネクタの他の実施例が示される。図４Ａを参照するに、コネクタ１１４は、円周方向ハウジング１２０の長手方向穿孔内に摺動下に連結され且つ２つの外側の軸方向の傾斜コイルバネ１２２、１２４により前記長手方向穿孔内に保持されたハウジングピンまたは保持用シリンダ１１６、１１８を含み得る。ハウジングピン１１６、１１８は、これらハウジングピンを伸張位置または入れ込み位置の何れかにおいて配置するために一組の保持用バネ１２４の内外に移動するようになっている部分的に球状のベース部１２６を各々含む。各ハウジングピンは、コネクタピン１０２または１０４を受けるようになっている、カラーに類似した受け部分１２８を更に含む。かくして、ハウジングピンは図３Ａ〜図３Ｄに示した保持用カラーまたはシリンダと同様に機能する。受け部分１２８は、各ハウジングピンを把持するための、バネ溝１３４内に格納した傾斜コイルバネ１３０、１３２を含む。あるいはコネクタピン１０２、１０４には、溝と、コネクタピン上で前記溝と相互作用するバネ１３０、１３２（図１Ｇ参照）を組み込み得る。更に、ハウジングピン１１６、１１８の一端から伸延するフランジ１３６が、円周方向ハウジング１２０内へのハウジングピンのスライド進入距離を制限する。図４Ｂには、第１コネクタピン１０４上に組み付けたコネクタ１１４における第１ハウジングピン１１８が示され、当該第１保持用は、傾斜コイルバネ１２４が偏倚することにより円周方向ハウジング１２０内に保持されている。
【００３４】
図４Ｃには、球状のハウジングピン１１６をコネクタピン１０２上に組み立てる間において、前記ハウジングピンが入れ重ね状態にある間に生じさせ得るオフセット１３８及び角度偏倚１４０が示される。１実施例において、オフセット量は約１．０１ｍｍ（０．０４０インチ）であり得る。しかしながら、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、それよりも多いまたは少ないオフセットを可能とする形態を設計し得る。
図４Ｄには、球状の２つのハウジングピン１１６、１１８を、保持用の傾斜コイルバネ１２２、１２４の夫々により長手方向穿孔内に錠止した、完全組み立て状態の電気的コネクタ１１４が示される。コネクタ１１４は完全に伸張され、ハウジングピン１１６、１１８の軸方向移動を拘束する錠止位置に保持されている。コネクタは、球状のハウジングピン１１６、１１８を軸方向のバネ１３２、１２４及びバネ１３０、１２２の半径方向バネ力に打ち勝って相対方向に移動させ（図４Ａに示す）ることにより分解し得る。電流はコネクタピン１０２からバネ１３０を介してハウジングピン１１６に流れ、バネ１２２を介してハウジング１２０に入り、バネ１２４を介してハウジング１２０からハウジングピン１１８に流れ、結局、バネ１３２を介してハウジングピン１１８からコネクタピン１０４に流れ、次いで電力網に流れる。
【００３５】
かくして、本発明の様相によれば、コネクタであって、軸方向に可動の２本のハウジングピンを含み、各ハウジングピンが、コネクタハウジングの穿孔内に位置付けた少なくとも２つのバネ間の接触を維持するための部分球状部を含むコネクタが提供される。部分球状部は、ハウジングピンの、ハウジングに関する回転及びピッチまたはヨー角を可能とする。１実施例において、各ハウジングピンは、溝と、当該溝内に位置付けたバネにして、細長部材を受け且つ当該細長部材にバネ力を提供するバネと、を含むカラーを更に含む。
【００３６】
図５Ａ〜図５Ｄには、非入れ重ね型の、インライン式の電気的コネクタ１４２の他の実施例が示される。当該コネクタは図４Ａ〜図４Ｄに示したコネクタと同様に、軸方向、半径方向及びまたは角度方向の不整合を収受することを意図するが、しかしネジ溝付きのコネクタピン１４４、１４６と、ネジ溝付きのコネクタピンまたはハウジングピン１４８、１５０を有する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、コネクタ１４２は、長手方向穿孔及び、傾斜コイルバネ１５６、１５８にして、ハウジングピン１４８、１５０と係合し且つハウジングピンをハウジング内に保持する傾斜コイルバネ１５６、１５８を格納する一対の溝１５４を備える円周方向ハウジング１５２を含む。ハウジングピン１４８、１５０は、部分球状部を有する基部１６０及びネジ溝付きの受け部１６２を有し、導電性のコネクタピン１４４、１４６に螺着すると各コネクタピンをコネクタ１４２に電気的に接続する。
【００３７】
図５Ｃには、コネクタピン１４４、１４６の夫々に螺着した、部分球状部を有する各ネジ溝付きのハウジングピン１４８、１５０が示される。図５Ｄには、１実施例におけるハウジングピン１４８、１５０の、各コネクタピンに関して収受され得る最大及び最小の角度位置と、コネクタハウジングに関して有し得る許容され得るオフセット量と、が示される。先に説明した各実施例におけると同様、電流はコネクタピン１４４から、ピストン取り付けした異なる構成部品１４８、１５６、１５２、１５０を介してコネクタピン１４６に流れる。
【００３８】
かくして、本発明の様相によれば、コネクタであって、軸方向に可動の２つのハウジングピンにして、コネクタハウジングの穿孔内に位置付けた少なくとも２つのバネ間を接触状態に維持するための、部分球状部を各々含むハウジングピンを有するコネクタが提供される。部分球状部は、ハウジングピンの、ハウジングに関する回転及びピッチまたはヨー角を可能とする。１実施例において、各ハウジングピンは、溝と、当該溝内に位置付けたバネにして、導電性のピン等の導電性部材を受け且つ当導電性部材に螺着するバネと、を含むカラーを更に含む。
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃには、他の実施例としての入れ重ね型のインライン式電気的コネクタ１６４が示される。当該コネクタは、２つのコネクタピン間の軸方向、半径方向及びまたは角度方向の不整合を収受することを意図している。各コネクタピンは軸方向端部表面を有し、相互突き合わせ状態に位置決めされるが、一般には接触せず、しばしば、軸方向、半径方向、またはその両方において相対的にオフセットされる。熱膨張はしばしば２つの部材をオフセットさせる原因となり得る。
【００３９】
図６Ａには第１コネクタピン１６６及び第２コネクタピン１６８上への組み立て準備状況にあるコネクタ１６４が入れ重ね位置において示される。コネクタ１６４は、２つのボール状コネクタ１７０、１７２を含み、各ボール状コネクタは２つのコネクタピン１６６、１６８を受け、円周方向のハウジング１７４を介してこれら２つのコネクタピン間での電気的連通を許容する。詳しくは、コネクタピン１６６、１６８は、これらコネクタピンをボール状コネクタ１７０、１７２内に保持する保持用バネ１８０、１８２と係合する溝１７６、１７８を、その各端部に含む。また、ボール状コネクタ１７０、１７２は、フランジ１３６がハウジング１７４の端部と接触する後退位置（図６Ａ）と、ボール状コネクタ１７２、１７０の受け部１２８がハウジング内に伸延する伸張位置（図６Ｂ及び図６Ｃ）との間でハウジング１７４に関して夫々摺動自在である。ボール状コネクタ１７２、１７０の底部１８４のハウジングからの脱係合を防止するため、底部のバネ溝１９０、１９２内に傾斜コイルバネ１８６、１８８が格納される。傾斜コイルバネ１８６、１８８は、ハウジング内の溝１９４、１９６に遭遇すると、傾斜コイルバネと溝との間に抵抗が発生し、かくして、ボール状コネクタ１７０、１７２の、ハウジング１６４からの脱係合が防止される。図６Ｃに示すように、コネクタ１６４はその伸張位置にあるときは、電流は第１コネクタピン１６６からコネクタ１６４を介して第２コネクタピン１６８に、次いで電力網に流れる。
【００４０】
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄには他の実施例としての入れ重ね型のインライン式の電気的コネクタ１９８が示される。当該コネクタは、軸方向及びまたは半径方向の不整合を収受し且つツール無しで使用し得ることを意図している。先に説明した各実施例と同様、図７Ａに示す如く、当該コネクタ１９８はハウジング２０４の長手方向穿孔内を摺動自在の２つのピンコネクタ２００、２０２を含み、各ピンコネクタはコネクタピン１０４、１０２を受けるようになっている。コネクタピン１０２、１０４をピンコネクタ２０２、２００に挿入すると、各コネクタピンは、これらコネクタピンの挿通に際して偏倚する（図７Ｂ、図７Ｃ）傾斜コイルバネ２０８、２１０により、ピンコネクタ２０２、２００内に保持される。ピンコネクタ２０２、２００の底部２１０には、傾斜コイルバネ２１４、２１６を夫々格納する二つの溝２１２を含む。前記底部はバーブコネクタに類似し、カラー部分の外径よりも外径の大きい少なくとも１つの歯部を有する。ピンコネクタ２０２、２００を後退位置（図７Ａ）から伸張位置（図７Ｂ〜図７Ｄ）に移動すると、傾斜コイルバネ２１４、２１６がハウジング２０４内の溝と係合し、かくして、ピンコネクタを伸張位置に保持する。図７Ｃに示すように、ピンコネクタ２００、２０２は、その中心軸が約１．２７ｍｍ（０．０５インチ）オフセットされる如く偏倚され得る。図７Ｄを参照するに、コネクタピン１０２、１０４が各に挿入され、電流が各ピンコネクタ間に流れている。コネクタピン１０２、１０４は、ピンコネクタ２０２、２００の各底部２１０を、２つのフランジまたはプレートを把持し且つ相互に移動させる等により移動させることで分解され得る。
【００４１】
図８Ａ〜図８Ｄには、他の実施例としての入れ重ね型のインライン式の電気的コネクタ２２０が示される。当該コネクタは、図６に示すコネクタ１６４と同様に、２つのピンコネクタ間の不整合及びまたはオフセットを収受することを意図している。図示されるように、傾斜コイルバネ２２２が、円周方向ハウジング２２６の底部テーパ溝２２４内に取り付けられている。傾斜コイルバネ２２２は、ピンコネクタ２３２、２３４の、全体にまたは部分的に球状の底部２３０における溝２２８と係合すると、円周方向ハウジング２２６内でピンコネクタを保持する。
【００４２】
図９Ａ〜図９Ｄには他の実施例としての入れ重ね型のインライン式の電気的コネクタ２３６が示される。当該コネクタは、２つのピンコネクタ間の不整合及びまたはオフセットを収受することを意図しており、その形態は図７に示すピンコネクタ１９８と類似であるが、ピンコネクタ２３８、２４０は傾斜コイルバネ２４６を格納する単一の溝２４４を備える部分球状の底部２４２を有する。当該形態によれば、傾斜コイルバネ２４６間のより大きな角度的不整合が可能とされ、他方、各傾斜コイルバネ間に十分な接触面積が可能とされる。先に説明した各実施例と同様、傾斜コイルバネ２４６がハウジング２４８の内部の溝２５０と係合すると、ピンコネクタ２３６、２４０はハウジング内に保持され得る。
一般に、軸方向傾斜コイルバネの接触点位置に発生する集中加重は半径方向傾斜コイルバネのそれよりもずっと大きいために、それら接触点位置での酸化の可能性が低減または排除され、かくして一定の導電度が維持される。応力集中度が高いほど、導電度は高くなる。従って、ある実施例では、使用する傾斜コイルバネは軸方向傾斜コイルバネであることが好ましい。
【００４３】
ネジ溝付きコネクタは、熱変動を受けると代表的には接続を維持するためのトルクが低下する。トルク低下は広範な温度変化、特には、各構成部品を相互に保持するファスナの熱膨張変化によりにより加速され得る。コネクタとしてのみ成らず、保持、ラッチ、錠止手段として傾斜コイルバネを使用することで、それらのバネにおいて入手し得る可撓度に依存する熱膨張の問題が解決される。バネ溝及びバネそれ自体における保持、ラッチ及び錠止は、バネ力及び溝形態に基づく任意の所望の保持力を得るべく作製し得る。
【００４４】
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。コネクタに対する種々の変更が可能である。例えば、溝と、ハウジング内及びピンコネクタ内の傾斜コイルバネとにおける数及び形態を変更し得、溝及びバネの深さ及び幅を変更し得る。更には、ハウジング、バネ、ハウジングピンは２つの導電性部材間の電気的連通を可能とするべく導電性材料から作製するものとして説明されたが、材料は特定タイプのものに限定されるものではなく、電気業界において既知の導電性材料、例えばアルミニューム、金属、金、等から作製し得る。また、１実施例における特定様相は、互換性があることを条件として異なる実施例に組み込み得るものとする。
【符号の説明】
【００４５】
１０  コネクタ
１２、１４  シリンダ状部材
１６、５８  コネクタハウジング
１８  長手方向穿孔
２０、２２、２４、２６  円周方向内側溝
２８、３２、３４  傾斜コイルバネ
３８、４６  底部平溝
４０  Ｖ字型溝
４２  溝
４８  底部テーパ溝
５０  溝高
５２  溝幅
５４  溝底部角
５６  コネクタ
６０  長手方向穿孔
６２  連続ネジ溝
６４  傾斜コイルバネ
６６  加締部
７０  コネクタ
７２  傾斜コイルバネ
７６  バネ溝
８０  溝
８６  傾斜コイルバネ
９２  コネクタハウジング
９４  コネクタ
９６、９８  傾斜コイルバネ
１００  円周方向ハウジング
１０２、１０４  コネクタピン
１０６  内側保持用シリンダ
１０７  保持用溝
１０８、１１０  ピンハウジング
１１２  傾斜コイルバネ
１１４  コネクタ
１１６  ハウジングピン
１１８  ハウジングピン
１２０  円周方向ハウジング
１２２  傾斜コイルバネ
１２４  保持用バネ
１２６  基部
１２８  受け部
１３０、１３２  傾斜コイルバネ
１３６  フランジ
１３８  オフセット
１４２  コネクタ
１４４、１４６  コネクタピン
１４８  ハウジングピン
１５２  円周方向ハウジング
１５４  溝
１５６  傾斜コイルバネ
１６０  基部
１６２  受け部
１６４  コネクタ
１７４  ハウジング
１６６  第１コネクタピン
１６８  第２コネクタピン
１７０、１７２  ボール状コネクタ
１７６  溝
１８０  保持用バネ
１８４  基部
１８６  傾斜コイルバネ
１９０  バネ溝
１９４  溝
１９８、２００、２０２  ピンコネクタ
２０４  ハウジング
２０８  傾斜コイルバネ
２１０  基部
２１２  溝
２１４  傾斜コイルバネ
２２０  コネクタ
２２６  円周方向ハウジング
２２８  溝
２３８、２４２  基部
２３２、２３６、２３８、２４０  ピンコネクタ
２４２  基部
２４６  傾斜コイルバネ
２４８  ハウジング
２５０  溝
【図１Ａ．１Ｅ】
2011507162.tif 000003
【図１Ｂ】
2011507162.tif 000004
【図１Ｃ．１Ｇ．１Ｈ】
2011507162.tif 000005
【図１Ｄ】
2011507162.tif 000006
【図１Ｆ】
2011507162.tif 000007
【図１Ｋ】
2011507162.tif 000008
【図１Ｌ】
2011507162.tif 000009
【図１Ｍ】
2011507162.tif 000010
【図２Ａ】
2011507162.tif 000011
【図２Ｂ】
2011507162.tif 000012
【図２Ｃ】
2011507162.tif 000013
【図２Ｄ】
2011507162.tif 000014
【図３Ａ】
2011507162.tif 000015
【図３Ｂ】
2011507162.tif 000016
【図３Ｃ】
2011507162.tif 000017
【図３Ｄ】
2011507162.tif 000018
【図４Ａ】
2011507162.tif 000019
【図４Ｂ】
2011507162.tif 000020
【図４Ｃ】
2011507162.tif 000021
【図４Ｄ】
2011507162.tif 000022
【図５Ａ】
2011507162.tif 000023
【図５Ｂ】
2011507162.tif 000024
【図５Ｃ】
2011507162.tif 000025
【図５Ｄ】
2011507162.tif 000026
【図６Ａ】
2011507162.tif 000027
【図６Ｂ】
2011507162.tif 000028
【図６Ｃ】
2011507162.tif 000029
【図７Ａ】
2011507162.tif 000030
【図７Ｂ】
2011507162.tif 000031
【図７Ｃ】
2011507162.tif 000032
【図７Ｄ】
2011507162.tif 000033
【図８Ａ】
2011507162.tif 000034
【図８Ｂ】
2011507162.tif 000035
【図８Ｃ】
2011507162.tif 000036
【図８Ｄ】
2011507162.tif 000037
【図９Ａ】
2011507162.tif 000038
【図９Ｂ】
2011507162.tif 000039
【図９Ｃ】
2011507162.tif 000040
【図９Ｄ】
2011507162.tif 000041
【国際調査報告】
2011507162.tif 000042
2011507162.tif 000043