(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手電気コンタクトを電気的に受容するためのコンタクト成端部を具備する電気リセプタクルコンタクトであって、該電気リセプタクルコンタクトが前記相手電気コンタクトを前記リセプタクルコンタクト内に挿入するための挿入方向を有すると共に、前記リセプタクルコンタクトが電気導体に接続するための他の部分を含んでおり、前記コンタクト成端部が弾性的に撓み可能な第１及び第２片持梁を具備し、前記第１片持梁は前記相手電気コンタクトと係合するようになっており、前記第１及び第２片持梁は、前記相手電気コンタクトの挿入前に応力がかけられていない状態となっている電気リセプタクルコンタクトにおいて、
前記コンタクト成端部は、頂壁の前端及び後端からそれぞれ折り返されて延びる前記第１片持梁及び前記第２片持梁と、過応力部材とを具備し、
前記第１片持梁は前記第２片持梁と係合すると共に、前記第２片持梁は前記第１及び第２片持梁の双方における過応力を防止するために前記過応力部材と係合し、
前記第１及び第２片持梁の各自由端及び前記過応力部材は、前記挿入方向にほぼ直交する平面内に位置することを特徴とする電気リセプタクルコンタクト。
【請求項２】
前記過応力部材が、前記相手コンタクト挿入方向を略横切る縦軸を具備していることを特徴とする請求項１記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項３】
前記過応力部材が、前記弾性的に撓み可能な第１及び第２片持梁と比較して堅いタブを具備していることを特徴とする請求項１記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項４】
前記第１及び第２片持梁の各々が、少なくとも１つの単一湾曲部を具備していることを特徴とする請求項１記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項５】
前記湾曲部が、円弧状の湾曲部を具備していることを特徴とする請求項４記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項６】
前記円弧状の湾曲部の各々が、それぞれの曲げ半径を具備していることを特徴とする請求項５記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項７】
前記第２片持梁の湾曲部の前記曲げ半径が、前記第１片持梁の湾曲部の前記曲げ半径よりも相対的に大きいことを特徴とする請求項６記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項８】
前記第１及び第２片持梁のうちの少なくとも１つの梁が、少なくとも１つの単一湾曲部を有することを特徴とする請求項１記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項９】
前記少なくとも１つの湾曲部が、円弧状の湾曲部を具備していることを特徴とする請求項８記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項１０】
前記湾曲部の各々がそれらの各前記第１及び第２片持梁にコンプライアンスを付与し、前記第２片持梁の前記コンプライアンスは前記第１片持梁の前記コンプライアンスよりも大きいことを特徴とする請求項４記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項１１】
前記第１片持梁の前記湾曲部の断面屈曲面積は、前記第２片持梁の前記湾曲部の断面屈曲面積よりも相対的に大きく、これにより、比較的高度の柔軟性を前記第２片持梁に付与することを特徴とする請求項４記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項１２】
前記第１及び第２片持梁の各々が自由端を有し、前記相手電気コンタクトの挿入前に前記自由端間に隙間が存在することを特徴とする請求項１記載の電気リセプタクルコンタクト。
【請求項１３】
前記コンタクト成端部が過応力部材を含み、前記相手電気コンタクトの挿入後に前記過応力部材と前記第１及び第２片持梁の端部のうちの少なくとも１つとの間に隙間が存在することを特徴とする請求項１記載の電気リセプタクルコンタクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、ピン又はブレードコンタクトを受容する電気リセプタクルコンタクトに関する。特に、本発明は、ブレード又はピンコンタクトに対して力強く偏倚させるための１対の平衡を保った片持梁を有する電気リセプタクルコンタクトに関する。そして、このリセプタクルコンタクトは、それら片持梁の過応力を防止するための過応力防止部材を含んでいる。
【背景技術】
米国特許第5,112,254号には、電気リセプタクルコンタクトが開示されている。この公知の電気リセプタクルコンタクトは、相手ピンコンタクトに電気接続するために相手ピンコンタクトに係合する１対の片持梁を含んでいる。この公知のコネクタは、ピンが片持梁のうちの１つの後方に挿入されるのを防止するための前部カバー部分を含み、これら片持梁は、２つの片持梁のうちの下方側がリセプタクルコンタクトの底に係合する状態で互いに接続されている。この公知の電気コネクタは、リセプタクルコンタクトとブレード又はピンコンタクトとの間を相互接続するための手段を効果的に具えている。しかし、この公知の発明は、片持梁が予負荷をかけられているので、高挿入力になり易い。即ち、片持梁は、梁又はピンの挿入がなされる前に互いに摩擦係合している。その上、下方側の片持梁はリセプタクルの底面に接して予負荷をかけられているので、ピンの挿入の際にその下方側の片持梁を撓ませる付加的な力が要求されている。又、コンタクトカバーは、電気コンタクトの製造費を増加させる付加的部材である。
他の電気リセプタクルコンタクトが、米国特許第3,836,947号に開示されている。この第２の公知のデバイスは、ピンコンタクトがリセプタクルコンタクト内に挿入される際に互いに係合する１対の可撓性片持梁アームを具えている。双方の片持梁は、略同一角度であって、挿入されるピンに向かう同一方向に傾斜している。上方側の第２片持梁部材は、第１すなわち下方側の片持梁の撓みを制限するために他の片持梁が係合する停止手段である。上方側の片持梁は、下方側の片持梁に対しての補助ばねと同等の機能で動作する。ピンコンタクトがリセプタクル内に挿入される際に、下方側及び上方側の片持梁の双方は撓み、これにより、ピン上の下方側片持梁の把持力が増加する。この公知の発明は、リセプタクルとピンコンタクトとを相互接続する手段を効果的に提供する。しかし、上方側の「補助」片持梁は停止部材としても機能するので、コンタクト挿入力の変化率が増加しやすい。その上、上方側の片持梁はコンタクト挿入に対しての抵抗となりえ、上方側の片持梁が下方側の片持梁に対して十分に働くようになる瞬間、急激に抵抗が増加する。加えて、ピンがリセプタクル内に完全に挿入される際に、下方側の片持梁は補助片持梁に係合すると共に、補助片持梁が延びるリセプタクルコンタクト壁の一部分が「拡開（unfolding）」力を受ける。
更なる公知のリセプタクルコンタクトが、米国特許第5,281,175号に開示されている。この公知のリセプタクルコンタクトは、２つの片持梁を有する。このうち、１つの片持梁はピンコンタクトがリセプタクル内に挿入される際に主にピンコンタクトに係合し、他の片持梁は第１梁に対して補助片持梁として機能する。補助片持梁は、常に、第１片持梁に係合している。いずれの片持梁も円弧状に湾曲しているものではなく、むしろ、比較的小さな鋭角屈曲部を有する。この公知のコネクタは、ピンコンタクトをリセプタクルコンタクトに電気的に相互接続するための手段を効果的に提供する。しかし、この構造は、高挿入力が必要となる傾向がある。補助及び第１片持梁の双方の鋭角屈曲部を同時に撓ませる際の屈曲慣性の付加的な作用のためである。
【発明の開示】
本発明は、相手電気コンタクトを電気的に受容するためのコンタクト成端部を具備する電気リセプタクルコンタクトを提供する。電気リセプタクルコンタクトは、相手電気コンタクトをリセプタクルコンタクト内に挿入するための挿入方向を有する。又、リセプタクルコンタクトは、電気導体に接続するための他の部分を含んでいる。コンタクト成端部は、弾性的に可撓性のある第１及び第２片持梁を具備し、第１片持梁は相手電気コンタクトに係合するようになっていると共に、第１及び第２片持梁は相手コンタクトの挿入前には応力のかからない状態となっている。
本発明は、以下のコンタクト組立体を具えることによって従来のコンタクトの欠点を解消しようとするものである。即ち、コンタクト組立体は、第１及び第２片持梁のうちの少なくとも１つの梁とは独立してその梁に対する過応力保護を提供する過応力部材を有している。というのは、過応力部材は少なくとも１つの梁とともに変形しないからである。コンタクト組立体は、各片持梁のための前もって選定された半径及び屈曲慣性（断面積を予め選定することによる）を効果的に含み、梁に対する釣り合ったコンプライアンス度を付与する。これにより、ピン又はブレードの挿入によって生じた接触力を制御する。コンタクト組立体は、コンタクトに作用する拡開力を防止するためのロックタブ及びタブ開口を有する。コンタクト組立体は、梁が予負荷をかけられないことによって挿入当初におけるコンタクト低挿入力を効果的に提供している。コンタクト挿入力は、急激に増加せずに望ましい割合で漸次増加する。又、コンタクト組立体は、製造容易かつ使用容易であると共に、製造コストが安価である。
【発明を実施するための形態】
図１は、コンタクト成端部20と、電線成端部40と、絶縁体把持部50とを有する電気リセプタクルコンタクト10を示している。コンタクト10は、キャリアストリップ12に接続されて示されており、後述するように、コンタクトはコンタクト10のキャリアストリップ12からの切り離しの前に打ち抜き及び曲げ加工がなされる。コンタクト成端部20は、プラットフォーム22aを有する基部22と、側壁23と、外側頂壁24と、内側頂壁25と、湾曲部26a及び先端部26bを有する第１片持梁26と、湾曲部27a及び先端部27bを有する第２片持梁27と、過応力停止部28と、オフセット部29とを含んでいる。電線成端部40は、図示しない電線の導電性芯線に圧着するための圧着可能な部分である。同様に、絶縁体把持部50は、図示しない電線の芯線を取り囲む絶縁体に圧着するための圧着可能な部分である。平面「Ａ」は、梁26及び27の一部分と過応力停止部28とを交差する平面である。
図２を参照すると、外側頂壁24は、コンタクトに作用する拡開力を防止するために内側頂壁25のロックタブ25aを受容するタブ開口24aを含んでいる。
図３を参照すると、図１の３−３線に沿う、リセプタクルコンタクトの正断面図が示されている。又、図３は、ロックタブ25aが頂壁24のタブ開口24a内に入り込む状態が示されている。
図４を参照すると、リセプタクルコンタクト10の側面図が示されており、壁23の開口23aから第１片持梁26及び第２片持梁27の端部が露出している。
図５は、略一定の厚さを有するブランクの形状の本発明の電気リセプタクルコンタクトを示している。ブランク80は、２つのブランク部82及び84を示している。ブランク部82は、タブ25aと、曲げ加工前の状態が26’及び27’である第１及び第２片持梁26及び27と、過応力停止部28’を有する内側頂壁25’とを示している。曲げ加工前の第１梁26’の幅は曲げ加工前の第２梁27’幅よりも大きく、これにより、以下に述べるように、屈曲の目的のための梁の各断面積間の相違を招くことに留意されたい。開口23aは、タブ開口24aの隣に示されている。ブランク部84は、曲げ工程の際に互いに向かって折り返された後の第１片持梁26及び第２片持梁27を示している。
図６は、図１と略すべての特徴が同一である本発明の他の実施形態を示している。コンタクトリセプタクル100は、コンタクト成端部120と、プラットフォーム122aを有する基部122と、側壁123と、外側頂壁124と、内側頂壁125と、第１片持梁126と、湾曲部126aと、湾曲部127aを有する第２片持梁127と、過応力停止部128と、オフセット部129と、電線成端部及び絶縁体把持部（図示せず）とを含んでいる。加えて、図示するように角度αを有する湾曲部126bが、第１片持梁126に付加されている。更に、「Ｂ」で示された平面及び「Ｃ」で画定された平面は、図１の平面「Ａ」で示された重複する特徴が変化していることを示している。ここで、平面Ｃは片持梁126及び127間の重複を示すが、この重複は停止部材128の平面Ｂと整列しない（図１参照）。
図７及び図８を参照すると、本発明の一実施形態のコンタクト10の作用が示されている。以下に示す特徴は、コンタクト110に大部分において等しく適用できることが理解されよう。図７は、コンタクト10に挿入されたピンコンタクト60を示し、第１片持梁と摺動係合するためにピンコンタクト60が第１片持梁26の先端部26bに形成された円弧状の曲部に係合している。円弧状の曲部は、先端部26bとピンコンタクト60との間の摺動摩擦係数を減少させる。しかし、ピンコンタクト60の挿入前に、第１片持梁26及び第２片持梁27は各先端部26bと27bとの間に隙間を具え、それゆえ、それらの梁は予負荷をかけられていない。このことは、予負荷をかけられていないことが挿入当初における低コンタクト挿入力を提供するという点で予負荷をかけられた梁を超える利点である。さらにコンタクトの挿入が進行すると、梁26及び27は互いに係合し、挿入力が次第に増加する。図７を参照すると、湾曲部26は相補的な半径R1を有し、湾曲部27は相補的な半径R2を有する。好適実施形態において、R2はR1よりも大きく、各半径の領域における梁26及び27の断面積は梁27の屈曲慣性が梁26よりも小さくなるようになっている。それゆえ、第１及び第２片持梁26，27が撓む際に、片持梁27は比較的より従順に、即ち、片持梁27はより高い程度の柔軟性又は変形を有する。片持梁27のより大きな半径R2及びより小さな屈曲慣性のためである。それゆえ、ここで用いた梁の柔軟性は、撓みの単なる幾何学的な量よりも、むしろ、単位撓み当たりの力を意味する。このように、梁26及び27は１対の各予め選定された円弧状の湾曲部及び屈曲慣性を含み、釣り合ったコンプライアンス度を梁に対して付与する。これにより、ピン又はブレードの挿入によって生じた接触力が次第に増加するように制限する。
前述したように、ピンコンタクト60の挿入前に、先端部26bと27bとの間に隙間が存在する。しかし、梁27の先端部27bと過応力停止部28との間に隙間が存在することが好ましい。図７を見ると、完全挿入時におけるピンコンタクト60は、片持梁26及び27の付加的な偏倚力によってプラットフォーム29aに対して偏倚されている。プラットフォーム29aは、ピン60とコンタクト10との間の接触点を画定すると共に、衝突を防止する。
図８を参照すると、テストプローブ70を有するコンタクト10の使用が示されている。図を見ると、テストプローブ70は双方の梁26及び27を撓ませて互いに係合させる角度で挿入され、梁27は撓んで過応力部材28と係合している。平面Ａは梁26，27と過応力部材28とを整列させて示されている。双方の梁26及び27がこれら梁の過応力を防止する過応力部材28の利益を受けるので、この整列は効果的である。これは、また、有害な公差の要因を最小化するのに寄与する。好適実施形態において、双方の片持梁26及び27は略同一の長さを有し、これら梁は過応力停止部28の中心線付近で互いに接触する。又、前述したように、これら片持梁26及び27は、ピンコンタクト60又はテストプローブ70の挿入前に負荷をかけられない状態で配置されている。しかし、ピンコンタクト60又はプローブ70が完全に挿入されると、双方の梁26及び27は、常に、係合する。
しかし、ピンコンタクト60又はテストプローブ70が前述の図６のコンタクト110内に挿入される際には、ピンコンタクトの挿入前に梁126及び127の先端部126c及び127b間に隙間が同様に存在することに留意されたい。しかし、ピンコンタクトがコンタクト110内に挿入されると、先端部126cは片持梁127の下面に摺動係合し、湾曲部126bはピンコンタクトに摺動係合する。しかし、テストプローブが、例えば、図８に示す角度でコンタクト110内に挿入されると、梁126だけが過応力機構128の利益を受ける。
コンタクト10及び110は、強度が強く、高い導電性を有し、コストが安価な金属から製作された打ち抜き及び曲げ加工されたコンタクトであることが好ましい。前記金属としては、例えば、銅、黄銅、青銅、ベリリウム銅、銅合金、鋼、ニッケル、アルミニウム又は亜鉛である。コンタクトの電気的及び機械的一体性を保証するために、最終製造工程がコーティング又はめっきとして当業者に知られた耐腐食性仕上げ材の適用を含んでいることが好ましい。めっき材料は、すず、低鉛すず、すず鉛、ニッケル、金、銀、銅、亜鉛及び／又はパラジウムを具備していることが好ましい。めっきは、電着としてめっき分野の当業者に知られた工程によってコンタクトに適用されるのが好ましい。
このように、本発明の好適実施形態が説明されてきたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、添付する請求の範囲の範囲内において他の様々な実施形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気リセプタクルコンタクトの部分側断面図である。
【図２】本発明のリセプタクルコンタクトの平面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った正断面図である。
【図４】図２のリセプタクルコンタクトの側面図である。
【図５】ブランク形状でキャリアストリップに接続された際における本発明の１対のリセプタクルコンタクトの平面図であり、左側コンタクトの片持梁部材が曲げ加工されている。
【図６】本発明のリセプタクルコンタクトの第２実施形態の部分断面図である。
【図７】図１のコンタクトの部分断面図であり、ピンコンタクトが挿入されている。
【図８】図１のコンタクトの部分断面図であり、テストプローブが挿入されている。
【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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