(57)【要約】  本発明は、嵌合方向（１００）において対応した相手側コネクタ（３）と嵌合されるように形成された電気コネクタ（１）に関する。電気コネクタ（１）は、少なくとも部分的に前記嵌合方向（１００）に直交して、延伸方向（２００）に伸びた、少なくとも１つの雌型接触端子（１０）を含んでいる。雌型接触端子（１０）は、延伸方向（２００）に延びた２つの可撓性ばねアーム（１３）を備えた遠位部（１２）を備えている。係合部（１６）が可撓性ばねアーム（１４）の間に形成され、係合部は、前記相手側コネクタ（３）の対応した雄型端子（５０）を係合するように形成されている。電気コネクタ（１）は、雌型接触端子（１０）を収容するように形成された、少なくとも１つの端子キャビティ（３２）を備えたコネクタハウジング（３０）をさらに備えている。端子キャビティ（３２）は、嵌合方向（１００）および延伸方向（２００）の両方に平行な、雌型接触端子（１０）の移動を原則的に防止するように形成されている。
2021500713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合方向（１００）において対応した相手側コネクタ（３）と嵌合されるように形成された電気コネクタ（１）であって、該電気コネクタ（１）は、
延伸方向（２００）において少なくとも部分的に前記嵌合方向（１００）に直交して伸びた、少なくとも１つの雌型接触端子（１０）であって、
該雌型接触端子（１０）は、延伸方向（２００）に伸びた２つの可撓性ばねアーム（１３）を備えた遠位部（１２）を備え、
係合部（１６）が前記可撓性ばねアーム（１４）の間に形成され、前記係合部は、前記相手側コネクタ（３）の対応した雄型端子（５０）と係合するように形成された、雌型接触端子（１０）と、
前記雌型接触端子（１０）を収容するように形成された、少なくとも１つの端子キャビティ（３２）を備えたコネクタハウジング（３０）と、
を備え、
前記雌型接触端子（１０）は、一枚の金属シートから切り出され、前記２つのばねアーム（１４）は、前記嵌合方向に直交した共通の平面内に、曲げられることなく配置されている、電気コネクタ（１）。
【請求項２】
前記２つのばねアーム（１０）は平坦であり、且つ長方形の断面を有し、それにより前記バネアーム（１０）は、前記長方形の長辺（１）が、前記嵌合方向に直交した平面内にあるように、前記キャビティ内において配向されている、請求項１に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項３】
前記端子キャビティ（３２）は、前記嵌合方向（１００）に対して平行に前記端子キャビティ内に収容された雌型接触端子（１０）の移動を原則的に防止している、請求項１に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項４】
前記係合部（１６）は、前記可撓性ばねアーム（１４）の遠位端部（１８）に形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項５】
前記係合部（１６）の内壁（２０）はアーチ形であり、これにより前記内壁は嵌合方向（１００）に伸びたシリンダ（２２）を形成し、好適に前記アーチ形の内壁（２０）の半径は、前記嵌合方向（１００）に直交した方向において、前記雄型端子（５０）の半径の約２倍である、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項６】
前記アーチ形の内壁（２０）の半径は、０．１ｍｍから１０ｍｍ、好適に０．２ｍｍから５ｍｍ、最も好適に０．５ｍｍから２ｍｍであり、例えば０．８ｍｍである、請求項５に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項７】
前記可撓性ばねアーム（１４）の係合部（１６）は、前記可撓性ばねアーム（１４）の上側および／または底側に、嵌合方向（１００）に沿った傾斜面（２４）を備え、前記係合部（１６）の上および／または下に、前記係合部（１６）に向かって前記雄型端子（５０）をガイドするように形成された漏斗形状を提供している、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項８】
前記コネクタハウジング（３０）は、前記係合部（１６）に向かって前記嵌合方向（１００）に平行に前記雄型端子（５０）をガイドするように形成された第１ガイド部材（３４）を備え、好適に前記第１ガイド部材（３４）は、前記嵌合方向（１００）に対して円錐形のテーパとされている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項９】
第２ガイド部材（３６）は、嵌合方向（１００）の反対から見て、前記第１ガイド部材（３４）の上に隣接して配置されており、前記第２ガイド部材（３６）は、前記嵌合方向（１００）に平行に伸びた四角形の穴であり、好適に前記雄型端子（５０）の直径に等しい側長を有する、請求項８に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１０】
前記端子キャビティ（３２）は、前記嵌合方向に見て、前記雌型接触端子（１０）の上に配置されたルーフ部材（４６）を備え、前記嵌合方向（１００）における前記雌型接触端子（１０）の移動を阻止している、請求項１から９のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１１】
前記ルーフ部材（４６）は、前記コネクタハウジング（３０）と一体的に形成されているか、または別個の部品である、請求項１０に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１２】
前記端子キャビティ（３２）の内壁（３８）は、少なくとも１つの位置決め部材（４０）を備え、前記雌型接触端子（１０）は、前記位置決め部材（４０）と係合するように形成された、少なくとも１つの対応した相手側位置決め部材（４２）を備え、これにより前記雌型接触端子（１０）は、前記位置決め部材（４０）が前記対応した相手側位置決め部材（４２）と係合した場合に、所定の位置において前記端子キャビティ（３２）内に位置決めされる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの位置決め部材（４０）は、前記端子キャビティ（３２）の内壁（３８）から伸びて突出しており、前記相手側位置決め部材（４２）は、前記雌型接触端子（１０）を通じて伸びた、前記雌型接触端子（１０）の近位部（２６）に設けられた対応した凹部であるか、またはその逆である、請求項１２に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１４】
スペーサ（４４）がギャップ（２８）内に設けられ、前記スペーサは前記可撓性ばねアーム（１４）の間に伸びており、前記スペーサ（４４）は、前記可撓性ばねアーム（１４）の遠位端部（１８）に好適に設けられている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１５】
前記スペーサ（４４）は前記端子キャビティ（３２）の内壁（３８）から突出しており、前記スペーサ（４４）は、前記可撓性ばねアーム（１４）の先端が前記スペーサ（４４）に係合した場合に、前記雌型接触端子（１０）が前記端子キャビティ（３２）内の所定の嵌合位置に配置されるように形成されている、請求項１４に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１６】
任意の位置決め部材（４０）および／またはスペーサ（４４）は、前記コネクタハウジング（３０）と一体的に形成されている、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１７】
前記電気コネクタ（１）はＳＲＳコネクタである、請求項１から１６のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１８】
前記雌型接触端子（１０）を少なくとも部分的に収容するためのキャビティ（３１ｃ）を備えたフェライト要素（３１）をさらに備え、前記キャビティ（３１ｃ）は、前記端子（１０）の断面と合致して前記キャビティの内壁と前記キャビティ内に配置された端子の表面との間の任意のギャップを最小化する形状とされている、請求項１から１７のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の電気コネクタ（１）と、対応した相手側コネクタ（３）と、を備えた電気コネクタシステム。
【請求項２０】
前記対応した相手側コネクタ（３）は、端子ピン形状の雄型端子（５０）を備えている、請求項１８に記載の電気コネクタ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平坦な雌型接触端子を備えた電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気コネクタシステムは電気回路の結合のために使用され、一般的に雄型接触端子は、雌型接触端子と嵌合する。多くの場合、電気コネクタを配置するための空間は制限されており、例えば自動車のような場合では、複数の電気的に駆動される補助拘束装置（ＳＲＳ）は、事故の場合に、（例えばエアバッグとシートベルトの予備張力器との間の）安全部品の最適な相互作用を確実にすることが必要とされている。
【０００３】
特許文献１は、エアバッグシステム内に使用される、一般的なスクイブコネクタ手段を開示している。この手段は、スクイブに割り当てられたソケットおよびプラグコネクタを一般的に備えている。ソケットは２つの雄型端子、すなわちピンを備え、プラグコネクタがソケット内に嵌め込まれた場合に、雄型端子はプラグコネクタの雌型接触端子と電気的に接触する。特許文献１の図３からわかるように、キャビティが、嵌合方向に伸びたコネクタのハウジング内に設けられて、対応した雌型端子を収容しており、雌型端子は雄型端子（ピン）との接続を確立する仕事を有する。これらの雌型端子は、例えば金属のような導体材料の「エンドレス」な平板ストランドから通常は生産されている。端子生産の間に、平板ストランドは、特許文献１の図１１に示されたような、最終形状へと通常は長方形に打抜かれて曲げられ、最終的に小片へと切り出され、所望の単一の端子ユニットに到達する。端子は、通常は曲げられており、円形断面を有するシリンダ形状を備えた上部、および嵌合方向に平行に伸びた、ばねが設けられた下部を備え、雄型端子を捉えて、それにより電気的接続を確立することが可能なようになっている。そのようなコネクタのデザインは、搭載される場所に高度に依存している。自動車においては、そのようなコネクタはＳＲＳ内に、例えばエアバッグシステム内等に広く使用されている。特に、例えばステアリングホイール内への所定の電気子の電気部品の搭載は、高度に空間的に制約を受け、すべての部品は、可能な限り空間を消費しないように設計されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１６６７１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、小型且つ空間を節約したデザインを有し、一方でその機能の信頼性を維持した電気コネクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、嵌合方向において対応した相手側コネクタと嵌合されるように形成された電気コネクタに関し、その電気コネクタは、延伸方向において少なくとも部分的に嵌合方向に直交して伸びた、少なくとも１つの雌型接触端子であって、雌型接触端子は、延伸方向に延びた２つの可撓性ばねアームを備えた遠位部を備え、係合部が可撓性ばねアームの間に形成され、係合部は、相手側コネクタの対応した雄型端子を係合するように形成された、雌型接触端子と、雌型接触端子を収容するように形成された、少なくとも１つの端子キャビティを備えたコネクタハウジングと、を備えている。雌型接触端子は、１枚の金属シートから切り出され、２つのばねアームは、嵌合方向に直交した共通の平面内に、曲げられることなく配置されている。
【０００７】
接触端子のこの構成は、従来必要であった曲げ工程が省略可能であるので、端子の製造を非常に容易にすることが可能である。それと同時に、端子は非常に平坦なデザインを有し、対応した低プロファイルまたは平坦なデザインを有するコネクタハウジングの構成を可能にしている。そのようなデザインは、一般的に拘束システム（ＳＲＳ）の場合のような、空間が制限された用途において非常に有利である。両方のばねアームが同じ平面内に配置されており、このことは、好適に端子が切り出される金属シートの広がりの平面である。
【０００８】
したがって、本発明による雌型接触端子は、結果的に長方形のような態様に角度的な態様に曲げられることなく、したがって原則的にその広がり方向に展開しており、そのことは嵌合方向におけるコネクタの高さを減少することが可能であり、それは１０ｍｍ未満、好適に９ｍｍ未満、より好適に８ｍｍ未満であり、例えば約７．５ｍｍとし得る。したがって、本発明による雌型接触端子は、５ｍｍ未満の、好適に４ｍｍ未満の、より好適に３ｍｍ未満の高さを有し得る。
【０００９】
雄型端子に向かって可撓性ばねアームの一様な力の負荷を提供するために、可撓性ばねアームは対称に設けられ、これにより各アームは、雌型接触端子の延伸方向に沿って同じ長さを、嵌合方向に沿って同じ高さを、および雌型接触端子の延伸方向および嵌合方向の両方に直交した方向に沿って同じ幅を有し、雄型端子に対して対称な態様に配置され得る。２つの可撓性ばねアームは、それらが原則的に、雌型接触端子の延伸方向および嵌合方向の両方に直交して柔軟に曲げられることが可能であるように、設けられ得る。ばねアームは、静止位置から離れるように柔軟に曲げられることが可能であり、したがって、雄端子が挿入された場合に付勢される。アームは、０．１ｍｍから１ｍｍ、好適に０．２ｍｍから０．８ｍｍ、より好適に０．４ｍｍから０．６ｍｍの幅を有することが可能である。バネアームの付勢は、係合位置において、雌型接触端子と、対応した雄型接触端子と、の間の正確な機械的および電気的接続を導いている。しかしながら、雄型端子の挿入（嵌合）の間に、嵌合方向に平行な力が可撓性ばねアームに加えられ、このことは、嵌合方向に平行な、ばねアームのまたは雌型接触端子全体の所望されない移動を誘発し得る。コネクタハウジングの端子キャビティの正確な寸法は、嵌合方向に平行な所望されない任意の移動を阻止することにより、そのような不利な移動を防止することが可能であり、したがって、ばねアームの係合部における雄型端子の規定された把持および保持を容易に提供することが可能である。したがって、事前に規定された力が、原則的に嵌合方向に直交して、可撓性ばねアームから雄型端子へと加えられることが可能である。
【００１０】
前述のように、可撓性ばねアームを含んだ雌型接触端子は、原則的に前述の延伸方向に伸びている。したがって、製造工程の間に雌型接触端子の角度的な曲げが加えられる必要はなく。このことは、雌型接触端子の特に平坦なデザインを可能にしている。すなわち、雌型接触端子は嵌合方向に沿って低い高さを有し、このことは、雌型接触端子が生産される金属ストランドの厚さに、原則的に等しくすることが可能である。バネアームは、銅のような例えば金属等の任意の適切な導電性材料から生産されることが可能である。金属ストランドの厚さは、例えば０．４ｍｍとすることが可能である。したがって、嵌合方向に沿った電気コネクタ全体の高さは、有利に減少されることが可能である。別の利点は、製造工程が簡略化され、これにより、原則的にバネアームの曲げが、本発明による雌型接触端子の生産には必要ないため、端子は、例えば１分間あたり６０００個といった、より高速で生産されることが可能なことである。
【００１１】
電気ハウジングは、例えばプラスチックのような任意の適切な電気的絶縁材料から形成されることが可能であり、ハウジング内に収容された任意の導電性部品を、湿気、埃、および／または機械的衝撃等が与えられる好ましくない環境的な影響から適切に保護する限り、例えば一体的な部品として鋳造またはモールド成型により製造されることが可能であり、または複数の部品により組み立てられることが可能である。さらに、ハウジングは原則的に、雌型接触端子が端子キャビティ内に正確に配置された場合に、雌型接触端子が規定された嵌合位置に配置されるように形成されるべきである。したがって、雌型接触端子、特に係合部は、嵌合方向に沿って事前に決定された位置に、および嵌合方向に直交した平面内の事前に決定された位置に設けられて、雄型端子との正確な嵌合を保証するべきである。
【００１２】
好適に、２つのばねアームは平坦であり、且つ各々が（延伸方向に見て）長方形の断面を有し、それによりバネアームはキャビティ内において、長方形の長辺が嵌合方向に直交した平面内にあるように向けられている。長方形の四角形は、非正方形の四角形であり、一方の辺（または側部）は他方よりも長く、すなわち長さ「ｌ」は幅「ｗ」よりも大きい。したがって、平坦なバネアームは、それらの最小の伸び（すなわちそれらの幅）が嵌合方向となるように向けられている。このことは、コネクタの非常に小型のデザインを確実にすることを、さらに支援している。
【００１３】
好適に、端子キャビティは、嵌合方向に平行なおよび好適に延伸方向における雌型接触端子の移動を原則的に防止している。このことは、端子の正確な整列を、したがって相手側コネクタとの安全な且つ信頼性の高い嵌合工程を確実にしている。
【００１４】
好適な実施形態においては、係合部は、可撓性ばねアームの遠位端部に形成されている。雌型接触端子は、音叉状の形状を有する。したがって、嵌合手順の間のばねアームの柔軟性の最大自由度は、雄型端子がばねアームの遠位側に係合する場合に提供されることが可能である。
【００１５】
別の実施形態においては、係合部の内壁はアーチ形であり、これにより内壁は嵌合方向に伸びたシリンダを形成し、好適にアーチ形の内壁の半径は、嵌合方向に直交した方向において、雄型端子の半径の約２倍である。したがって、係合部の内壁は、例えばピンが、対応したアーチ形の外面を備えた雄型端子として使用された場合、より大きい接触面において対応した雄型端子と接触することが可能である。シリンダは、嵌合方向に直交した円形断面領域を有してもよく、または有さなくてもよいことが理解されるだろう。例えば、シリンダの断面領域は、原則的に楕円形であってもよい。さらに、アーチ形の内壁は、互いに接触していてもよく、または接触していなくてもよい。したがって、ギャップが、嵌合していない状態および／または完全に嵌合した状態において、アーチ形の内壁の間に残っていてもよい。したがって、一様な力の伝達および正確な電流の伝達もが、提供されることが可能である。雄型端子が挿入される、内壁により形成されたシリンダの半径は、雄型端子が、挿入の際に可撓性ばねアームの弾性限界を超えて可撓性ばねアームが曲げられないように寸法決定されるべきであり、弾性限界を超えた曲げは、可撓性ばねアームの非可逆的な変形を導き得る。したがって、可撓性ばねアームの係合部のアーチ形の内壁は、雄型端子が挿入される嵌合方向に直交した断面領域の半径の約２倍の半径を有し得る。このことは、十分に大きい開口部を提供し、且つ雄型端子によるばねアームの曲げを減少することが可能であり、これによりばねアームの弾性限界には到達し得ない。したがって、ばねアームの任意の損傷が防止されることが可能である。例えば、係合部において十分に大きい半径を有する、２つの可撓性ばねアームのアーチ形の内壁の間の距離が、雄型端子の挿入前に０．８ｍｍとして選択され、および可撓性ばねアームの弾性限界が１．２ｍｍの距離において到達される場合に、その臨界的な距離は、１ｍｍの直径を有する雄型端子の挿入によっては到達され得ず、これによりばねアームの任意の所望されない非弾性変形は、防止され得る。別の好適な実施形態においては、アーチ形の内壁の半径は、０．１ｍｍから１０ｍｍ、好適に０．２ｍｍから５ｍｍ、最も好適に０．５ｍｍから２ｍｍであり、例えば０．８ｍｍである。
【００１６】
別の好適な実施形態においては、可撓性ばねアームの係合部は、可撓性ばねアームの上側および／または底側に、嵌合方向に沿った傾斜面を備え、係合部の上および／または下に、係合部に向かって雄型端子をガイドするように形成された漏斗形状を提供している。傾斜面は、係合部に向かった雄型端子のガイドを容易にしており、一方で嵌合方向に平行に移動させられて、これにより雄型接触端子は、最終的な嵌合位置に向かって漏斗形状に沿った傾斜面に沿って原則的に移動することが可能であるので、係合部における円滑な挿入を提供することが可能である。係合部の上側および／または底側において、傾斜面は、例えば雌型接触端子の製造の間の、切り出し工程に続いて実行されるコイニング工程により得られることが可能である。さらに、係合部の上縁および底縁のコイニング工程により、バリが除去されることが可能であり、このことは、円滑な挿入をさらに容易にする。
【００１７】
別の好適な実施形態においては、コネクタハウジングは、係合部に向かって嵌合方向に平行に雄型端子をガイドするように形成された第１ガイド部材を備え、好適に第１ガイド部材は、嵌合方向に対して円錐形のテーパとされている。嵌合の間に、雄型端子が、雌型接触端子が雄型端子と係合する事前に決定された位置へと正確にガイドされることが、重要である。したがって、第１ガイド部材は、雄型端子が雌型接触端子と係合する前に、嵌合方向に沿って雄型端子の第１の整列を提供する。有利には、第１ガイド部材は、コネクタハウジングの一体化された部品であり、これにより雄型端子の初期的な不整合により潜在的に生じる任意の力は、結果的に主にコネクタハウジングに加えられる。したがって、収容された雌型接触端子は、その力に起因した任意の損傷から保護されることが可能である。第１ガイド部材の円錐形状は、雄型端子の正確なガイドを可能にしており、嵌合工程の初期における雄型接触端子の位置のより大きな狂いが修正されることが可能であり、一方で雄型端子は、円錐の内壁に沿って狭い端部に向かってガイドされる態様となっている。したがって、第１ガイド部材は、円錐の延伸軸に向かって雄型端子をガイドすることが可能であり、結果的に嵌合方向に直交した面内における事前に決定された正確な位置が、提供されることが可能である。
【００１８】
別の好適な実施形態においては、第２ガイド部材が、嵌合方向の反対から見て、第１ガイド部材の上に隣接して配置されており、この第２ガイド部材は、嵌合方向に平行に伸びた四角形の穴であり、好適に雄型端子の直径に等しい側長を有する。第１ガイド部材の上に、四角形の穴である第２ガイド部材を設けることは、嵌合工程の間の、雄型端子のさらなるガイドを提供する。特に、四角形の穴の側長が、例えばピンとすることが可能な雄型端子の直径と等しい場合、四角形の穴は、各側長の中心点に原則的に配置された小さい部分においてのみ、ピンと接触する。したがって、ピンとコネクタハウジングとの間の減少された摩擦が得られることが可能である。ピンが、四角形の穴内において嵌合方向に同軸に正確に整列された場合、ピンは四角形の穴に入ることのみが可能であるので、接触部分におけるコネクタハウジングの摩擦は最小化されることが可能であり、一方で雄型端子の正確な位置決めが、維持されることが可能である。四角形の穴は、可撓性ばねアームの接触部分の下に配置されることが可能であり、これにより底側から挿入されるピンは、初期的に円錐形の第１ガイド部材により整列され、引き続いて、ピンが良好に形成された可撓性ばねアームの係合部に入る前に、四角形の穴により整列される。しかしながら、係合部に向かった雄型接触端子の正確なガイドが提供されることが可能である限り、ガイド部材の他の形状および手段も、もちろん使用され得る。
【００１９】
別の好適な実施形態においては、端子キャビティは嵌合方向に見て、雌型接触端子の上に配置されたルーフ部材を備え、嵌合方向における雌型接触端子の移動を阻止している。ルーフ部材は、雌型接触端子の上に配置されて、嵌合方向に平行な可撓性ばねアームの任意の所望されない曲げが、例えばアームの上側と接触することにより防止されることが可能である。このことは、電気的接続の信頼性を改善し、可撓性ばねアームの損傷をさらに防止している。さらに、嵌合方向に平行な、特定の移動の自由度のみが許容されるように、雌型接触端子全体が収容されることが可能である。このことは、振動または他の環境的な衝撃に対する雌型接触端子の保護を提供している。別の好適な実施形態においては、雌型接触端子の嵌合方向に栄光な最大移動距離は、１ｍｍ未満であり、好適に０．５ｍｍ未満であり、より好適に０．１ｍｍ未満である。したがって、雌型接触端子の良好に規定された移動の自由度の狭い範囲が、提供されることが可能である。
【００２０】
別の好適な実施形態においては、ルーフ部材は、コネクタハウジングと一体的に形成されているか、または別個の部品である。ルーフ部材のコネクタハウジングとの一体的な形成は、端子キャビティおよびルーフ部材を含んだコネクタハウジングのすべての部品が、例えば鋳造またはモールド成型工程により一部品として製造されることが可能であるので、電気コネクタの頑健性を改善する。ルーフ部材は電気コネクタの閉じられた状態において、雌型コネクタとルーフ部材との間に所望の距離を形成するためのスペーサ手段をさらに備えることが可能である。
【００２１】
別の好適な実施形態においては、端子キャビティの内壁は、少なくとも１つの位置決め部材を備え、雌型接触端子は、位置決め部材と係合するように形成された、少なくとも１つの対応した相手側位置決め部材を備え、これにより雌型接触端子は、位置決め部材が対応した相手側位置決め部材と係合した場合に、所定の位置において端子キャビティ内に位置決めされる。端子キャビティ内における雌型接触端子の正確な位置決めは不可欠であり、雄型端子は、所定の位置において可撓性ばねアームの係合部と係合する。別の好適な実施形態においては、少なくとも１つの位置決め部材は、端子キャビティの内壁から伸びて突出しており、相手側位置決め部材は、雌型接触端子を通じて伸びた、雌型接触端子の近位部に設けられた対応した凹部であるか、またはその逆である。この位置決め部材は、例えばコネクタハウジングの突起および雌型接触端子の対応した凹部とすることが可能であり、位置決め部材が互いに正確に係合した場合に、雌型接触端子の正確な位置決めが提供されることが可能であるように、寸法決定されることが可能である。さらに、位置決め部材が互いに係合した場合、嵌合方向に直交した、雌型接触端子の任意の所望されない移動が、防止されることが可能である。雌型接触端子の近位部は、例えばワイヤとの電気的接続が、例えば抵抗溶接または他の任意の適切な手段により、この部分において確立されることが可能であるように形成されることが可能である。
【００２２】
別の好適な実施形態においては、スペーサがギャップ内に設けられ、スペーサは可撓性ばねアームの間に伸びており、スペーサは、可撓性ばねアームの遠位端部に好適に設けられている。別の好適な実施形態においては、スペーサは端子キャビティの内壁から突出しており、スペーサは、可撓性ばねアームの先端がスペーサに係合した場合に、雌型接触端子が端子キャビティ内の所定の嵌合位置に配置されるように形成されている。先端のスペーサとの係合は、可撓性ばねアームの先端が、端子キャビティ内の遠位部に正確に配置されていることを、保証することが可能である。このスペーサは、可撓性ばねアームの任意の所望されない閉鎖を防止することが可能であり、したがって、係合部の開口部の事前に決定された最小サイズを提供することが可能である。スペーサは、前述の位置決め部材と共に、端子キャビティ内における雌型接触端子の正確な整列を提供することが可能である。したがって、雌型接触端子が、端子キャビティ内に良好に位置決めされることを確実にすることが可能である。
【００２３】
別の好適な実施形態においては、任意の位置決め部材および／またはスペーサは、コネクタハウジングと一体的に形成されている。位置決め部材および／またはスペーサの一体的な形成は、電気コネクタに与えられる振動等の、任意の機械的衝撃に対する増大された頑健性を提供することが可能である。さらに、コネクタハウジングの製造および組み立ては、追加の部品が必要とされないので、簡素化される。
【００２４】
別の好適な実施形態においては、電気コネクタが相手側コネクタと完全に嵌合された場合、係合部と雄型端子との間に接触力が提供され、その力は０．１Ｎから１０Ｎ、好適に０．５Ｎから５Ｎ、より好適に１Ｎから２Ｎである。正確に事前に決定された接触圧は、雄型接触端子と雌型接触端子との間の信頼性の高い電気的接続を提供するために、有利になり得る。一例として、例えばピンのような雄型端子は、０．１ｍｍの直径を有することが可能である。さらに、係合部のアーチ形の内壁の半径は１ｍｍとされ得、さらに言うと、雌型接触端子の各可撓性ばねアームは、０．４ｍｍの幅を有し得る。したがって、最適な接触力は約１．５Ｎであり得、この力は、４ｍｍの長さを有する可撓性ばねアームにより得られることが可能である。加えられる力は、信頼性の高い電気的接続を確立するために十分なものであるべきであるが、雄型端子の円滑な挿入を可能にするために、大きすぎるべきではない。
【００２５】
別の好適な実施形態においては、電気コネクタはＳＲＳコネクタである。その種のコネクタは、例えば自動車のエアバッグシステムに一般に使用されている。
【００２６】
好適に、電気コネクタは、雌型接触端子を少なくとも部分的に収容するためのキャビティを備えたフェライト要素をさらに備え、キャビティは、端子の断面と合致して、キャビティの内壁とキャビティ内に配置された端子の表面との間の任意のギャップを最小化する形状とされている。ギャップを最小化することにより、フェライトのシールド効果が改善される。フェライトにより収容された端子の一部が、長方形断面を有する場合、フェライトの断面も、端子がキャビティ内にぴったりと適合するように、長方形であり且つ寸法決定される。
【００２７】
本発明はさらに、前述のおよび添付の請求項に記載されたような電気コネクタと、対応した相手側コネクタと、を備えた電気コネクタシステムに関する。
【００２８】
好適に、対応した相手側コネクタは、接触ピンの形状の雄型端子を備えている。ピンは、例えば自動車の電気コネクタに使用される電気コネクタピンに一般的なサイズを有し得、０．２ｍｍから３ｍｍ、好適に０．３ｍｍから２ｍｍ、より好適に０．３ｍｍから１ｍｍの直径を有し得る。
【００２９】
本発明のより良好な理解のために、およびその実際の応用を理解するために、以下の図が提供されて、これ以降参照される。図は例を提供するためのみであり、本発明の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】端子キャビティ内に収容された雌型接触端子を備えた、本発明による電気コネクタを示した平面図である。
【図２ａ】本発明による雌型接触端子を示した側面図である。
【図２ｂ】本発明による雌型接触端子を示した平面図である。
【図３】本発明による端子キャビティを示した平面図である。
【図４】雄型端子が挿入された、本発明による端子キャビティを示した断面図である。
【図５ａ】ルーフ部材を除いた、本発明による電気コネクタを示した平面図である。
【図５ｂ】ルーフ部材を備えた、本発明による電気コネクタを示した平面図である。
【図６】図５ａおよび図５ｂに示された電気コネクタを示した三次元分解図である。
【図７ａ】カバーが除かれた、図６に示されたコネクタを示した平面図である。
【図７ｂ】カバーが取り付けられた、図７に示されたコネクタの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下において、本発明は、本発明の例示的な実施形態が記載された添付図を参照するとともに、これ以降により詳細に記載される。しかしながら本発明は、異なった形式において実施されてもよく、ここに説明された実施形態に限定されるように解釈されるべきではない。むしろ、これらの例は、この開示が完全であり、且つ本発明の範囲を当業者に伝達するように提供されている。さらに、同じ参照符号は、以下の実施形態の類似した部品を特定している。
【００３２】
図１は、本発明による電気コネクタ１の平面図を示している。電気コネクタ１は、一枚の金属シートから切り出された雌型接触端子１０を備え、その雌型接触端子１０は、コネクタハウジング３０の端子キャビティ３２内に収容されている。端子キャビティ３２および雌型接触端子１０の両方が、原則的に雌型接触端子延伸方向２００に沿って伸びている。雌型接触端子１０は近位部２６および遠位部１２を備え、遠位部には係合部１６が設けられている。雌型接触端子１０は２つの可撓性ばねアーム１４を備え、これらのアームは、原則的に雌型接触端子延伸方向２００に沿って伸びている。可撓性ばねアーム１４の間には、ギャップ２８が設けられている。係合部１６は、可撓性ばねアーム１４の遠位端部１８に設けられている。係合部１６は、嵌合方向１００に平行に伸びた、対応した雄型端子５０の係合が提供されることが可能であるように形成されている。可撓性ばねアーム１４の係合部１６は、係合部１６の内壁がアーチ形とされ、それらが可撓性ばねアーム１４の遠位端部１８においてシリンダ２２を形成するように形成されている。図示されたように、シリンダ２２の断面領域は、原則的に楕円形である。さらに、アーチ形の内壁２０は、互いに接触していない。したがって、アーチ形の内壁２０の間にはギャップが設けられ、接触していない状態である。電気コネクタ１と対応した相手側コネクタ３との間の、嵌合方向１００に沿った接続が確立された場合に、内壁２０は、対応した雄型端子５０の外側面と係合するように形成されている。可撓性ばねアーム１４の先端は、端子キャビティ３２の内壁３８から突出した追加のスペーサ４４により離間されている。さらに、位置決め部材４０が端子キャビティ３２内に設けられ、この部材は端子キャビティ３２の内壁３８から突出して、対応した相手側位置決め部材４２と係合する。対応した相手側位置決め部材は、対応して形成された凹部であり、雌型接触端子１０の近位部２６に設けられている。
【００３３】
図２ａは、雌型接触端子１０の側面を示した図であり、雌型接触端子１０は、嵌合方向１００に直交した、雌型接触端子延伸方向２００に沿って伸びている。雌型接触端子１０は、近位部２６および遠位部１２を備え、可撓性ばねアーム１４は、遠位部１２に設けられている。可撓性ばねアーム１４の遠位端部１８には、アーチ形係合部１６が設けられている。雌型接触端子１０は、原則的に雌型接触端子延伸方向２００に沿って伸びており、嵌合方向１００に沿って低い高さを有する。
【００３４】
図２ｂは、図２ａの雌型接触端子１０を示した平面図である。ギャップ２８は、可撓性ばねアーム１４の間において、原則的に雌型接触端子延伸方向２００に伸びている。さらに、ギャップ２８は、嵌合方向１００に沿って雌型接触端子１０を通じて延びている。さらに、凹部の形状の相手側位置決め部材４２が設けられ、この部材は、嵌合方向１００に沿って雌型接触端子１０を通じて延びている。可撓性ばねアーム１４の遠位端部１８には、係合部１６がアーチ形に設けられ、これによりシリンダ２２が内壁２０により形成されている。シリンダ２２の断面領域は、原則的に楕円形である。さらに、アーチ形内壁２０は互いに接しておらず、これによりギャップがアーチ形内壁２０の間に残っている。雌型接触端子１０は、一体に形成された部品として設けられている。可撓性ばねアーム１４は、原則的に嵌合方向１００および雌型接触端子延伸方向２００に対して垂直に柔軟に曲げられることが可能である。
【００３５】
図２ａおよび図２ｂからわかるように、雌型接触端子１０は、一枚のシート金属から切り出され、２つのばねアーム１４は、嵌合方向に直交した共通の平面内に、曲げられることなく配置されている。２つのばねアームは平坦であり、各々が（延伸方向に見て）長方形断面を有し、すなわち断面の一方の辺または長さ「ｌ」は、他方の辺または幅「ｗ」よりも大きい。ばねアームは、長方形の長辺「ｌ」は、嵌合方向１００に直交した平面内にあり、一方で短辺「ｗ」は、嵌合方向１００に平行であるように、キャビティ内において配向されている。幅「ｗ」は、端子が切り出された一枚のシート金属の厚さであり、これにより非常に平坦な且つ小型のデザインが達成されている。図２ａは現実の縮尺ではなく、図示の目的のために、幅「ｗ」は、長さ「ｌ」に比べて拡大されている。実際に、幅「ｗ」は、ばねアームの最も狭い部分でも、通常は長さ「ｌ」の５０％未満である。好適に、ばねアームの長辺「ｌ」は、最も狭い部分において、短辺「ｗ」よりも少なくとも１００％よりも大きく、より好適に１５０％よりも大きく、最も好適に少なくとも２００％よりも大きい。
【００３６】
図３は、本発明によるコネクタハウジング３０の端子キャビティ３２の平面図を示している。端子キャビティ３２は内側キャビティ壁３８を備え、この壁から位置決め部材４０が突出している。さらに、スペーサ４４は、内側キャビティ壁３８から突出している。端子キャビティ３２は、嵌合方向１００に平行に伸び且つ対応した雌型接触端子１０を収容するために十分な高さを有する。端子キャビティ３２は、原則的に雌型接触端子延伸方向２００に沿って伸びている。位置決め部材４０は、端子キャビティ３２の近位部に設けられており、さらにスペーサ４４は、端子キャビティ３２の遠位部に設けられている。さらに、第２ガイド部材３６は、四角形の穴の形状で端子キャビティ３２の遠位部の底側に設けられている。四角形部分は、嵌合方向１００に沿って底側から挿入されることが可能な、対応した雄型端子５０を収容するように形成されている。四角形の穴は、四角形の穴の側長が、雄型端子５０の直径と等しくなるように寸法決定されている。図示されたように、コネクタハウジング３０のすべての部品は、一体的に形成された部品である。
【００３７】
図４は、２つの別個の端子キャビティを備えた、電気コネクタ１のコネクタハウジング３０の遠位部の断面図を示している。図示されたように、対応した相手側コネクタ３は、電気コネクタ１の下に配置され、ピン形状の雄型端子５０は、嵌合方向１００に沿って底側から電気コネクタ１内へと挿入される。図において、電気コネクタハウジング３０は２つの挿入部を備え、これらの挿入部において、雄型端子５０は挿入され得る。左側のキャビティにおいて、ピン５０は挿入された状態で示され、一方で右側のキャビティにおいて、ピン５０は挿入されていない。第１ガイド部材３４は、コネクタハウジング３０の底側に示されており、この部材は、嵌合方向１００に沿って雄型端子５０をガイドするように形成されている。雄型端子５０は、結果的に底側から、四角形の穴として形成された第２ガイド部材３６に向かってガイドされることが可能である。左側のキャビティに示されたように、ピン５０は四角形の穴内に堅固に嵌合され、したがってピン５０の嵌合方向１００に直交した正確な位置決めが得られている。
【００３８】
図５ａは電気コネクタ１の平面図を示しており、このコネクタは、２つの別個の端子キャビティ３２を備えたコネクタハウジング３０を備え、端子キャビティは、原則的に雌型接触端子延伸方向２００に沿って伸びている。２つの端子キャビティ３２の各々は、雌型接触端子延伸方向２００に沿って伸びた雌型接触端子１０を収容している。突起形状の位置決め部材４０が、雌型接触端子２６の近位部に設けられた、凹部形状の対応した相手側位置決め部材４２内に堅固に嵌合されているので、雌型接触端子１０は、正確に収容された状態で示されている。雌型接触端子１０の端子延伸方向２００に沿った移動は、結果的に妨げられ、一方で雌型接触端子１０の可撓性アーム１４は、原則的に雌型接触端子延伸方向２００および嵌合方向１００に直交して、柔軟に曲がることが可能である。雌型接触端子１０は、端子キャビティ３２の高さよりも小さい、嵌合方向１００に沿った高さを有する。
【００３９】
図５ｂは、ルーフ部材４６を備えた図５ａの電気コネクタ１を示しており、ルーフ部材は雌型接触端子１０の上に設けられて、端子キャビティ３２により収容されている。図示されたように、ルーフ部材４６は別個の部品として設けられている。ルーフ部材４６はＵ字形状に形成されており、これによりルーフ部材４６の２つのアームは、端子キャビティ３２により収容され、且つ接続バーにより接続されている。ルーフトップ部材４６は、端子の上面と接触して、端子を所定の場所に固定し、これにより嵌合方向１００に平行な雌型接触端子１０の移動は、原則的に防止される。図５ａおよび図５ｂにおいて、フェライト要素３１も示されており、この要素はキャビティを備え、雌型接触端子１０の一部を収容している。キャビティは、端子１０の断面に合致した形状とされており、キャビティの内壁と、キャビティの内部に配置された端子の表面と、の間の任意のギャップを最小化している。
【００４０】
図６はコネクタ、個々にコネクタハウジング３０であるコネクタの三次元分解図を示している。ハウジング３０は、端子１０を収容するためのキャビティ３２を含んだ主本体３７を備えている。端子１０は信号ケーブル３５に接続されており、個々にフェライト３１内のキャビティ３１ｃの開口部を通じて伸びている。組み立ての際、端子１０、フェライト３１、およびケーブル３５の端部が、主本体３７の内側の個々の空間内に配置された後に、ルーフ４６が取り付けられて、端子を所定の位置に固定する。その後、コネクタは、カバー３３を用いて閉じられることが可能である。
【００４１】
図７ａは、組み立てられた状態のコネクタの平面図を示しており、一方でカバー３３は取り外され、内部をより良好に見ることが可能である。
【００４２】
図７ｂは、カバー３３が取り付けられた状態にある、線Ａ−Ａに沿った図７ａのコネクタの断面図を示している。雄型端子５０がコネクタハウジング３０の内側にどのように配置され、且つ雌型接触端子１０の係合部１６とどのように接触しているかを見ることが可能である。雌型接触端子１０の一部は、フェライト３１のキャビティ３１ｃ内に配置されている。
【符号の説明】
【００４３】
１  ・・・電気コネクタ
３  ・・・相手側コネクタ
１０  ・・・雌型接触端子
１２  ・・・雌型接触端子の遠位部
１４  ・・・可撓性ばねアーム
１６  ・・・係合部
１８  ・・・可撓性ばねアームの遠位端部
２０  ・・・内壁
２２  ・・・シリンダ
２４  ・・・傾斜面
２６  ・・・雌型接触端子の近位部
２８  ・・・ギャップ
３０  ・・・コネクタハウジング
３１  ・・・フェライト
３１ｃ  ・・・フェライトのキャビティ
３２  ・・・端子キャビティ
３３  ・・・カバー
３４  ・・・第１ガイド部材
３５  ・・・信号ケーブル
３６  ・・・第２ガイド部材
３７  ・・・主本体
３８  ・・・内側キャビティ壁
４０  ・・・位置決め部材
４２  ・・・相手側位置決め部材
４４  ・・・スペーサ
４６  ・・・ルーフ部材
５０  ・・・雄型端子
１００  ・・・嵌合方向
２００  ・・・雌型接触端子延伸方向
【図１】
2021500713.tif 000003
【図２ａ】
2021500713.tif 000004
【図２ｂ】
2021500713.tif 000005
【図３】
2021500713.tif 000006
【図４】
2021500713.tif 000007
【図５ａ】
2021500713.tif 000008
【図５ｂ】
2021500713.tif 000009
【図６】
2021500713.tif 000010
【図７ａ】
2021500713.tif 000011
【図７ｂ】
2021500713.tif 000012
【国際調査報告】
2021500713.tif 000013
2021500713.tif 000014