(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補完的な雄形端子と結合するための接点区分（３０）であって、        この接点区分（３０）内に補完的端子を案内するとともに挿入通路(Ｐ)を画定するための入口（７０）を有する入口部（１１）を備えた第１の筒形部（９０）と、前記入口部の周辺を超えて延びるとともに外部開口（８０）を形成する前端（３４）を有する第２の筒形部（９６）と、前記接点区分（３０）の底壁（３１）と係合するように補完する雄形端子を強制するための接点区分（３０）内に少なくとも部分的に配置される単一の可撓性接点要素（４０）であって、その先導端（４２）は、その先導端（４２）への雄形端子の接近が妨げられるように、前記外部開口（８０）内に延びるもの、とを有することを特徴とする雌形電気端子（１０）。
【請求項２】
さらに導電線に接続するための接続区分（２０）を有することを特徴とする前記請求項１記載の雌形電気端子（１０）。
【請求項３】
前記外部開口（８０）は、前記入口部（１１）の上方であることを特徴とする前記請求項１記載の電気端子（１０）。
【請求項４】
前記入口部（１１）は、前記前端の有効内径（ＩＤ２）よりも小さい有効外径（ＯＤ１）を有することを特徴とする前記請求項１の電気端子（１０）。
【請求項５】
前記接点要素の先導端（４２）は、前記前端（３４）および入口（７０）間に配置されることを特徴とする前記請求項１記載の電気端子（１０）。
【請求項６】
前記接続区分は、前記接点区分と直線をなすことを特徴とする前記請求項２記載の電気端子（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、雌形電気端子および雌形電気端子を有するコネクタに関する。この雌形電気接点は、補完的雄形端子を係合するための、保護された接点要素を有する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な電気コネクタの組合せは、プラグコネクタとセプタクルコネクタとを有し、その両者は、相互係合可能な電気端子を組み込み、または収容している。そのプラグコネクタは、前記レセプタクルに対して挿入され、または結合されて、その両端子を相互係合する。その端子は、雄形と雌形、または、ピンとソケット端子とを有するさまざまな形状を採用できる。
【０００３】
知られている雌形端子は、補完的な雄形端子を係合するための、一般に筒形の接点区分と、導電線に接続するための、対抗端の接続区分とを有する。この接点区分は、係合された補完的な雄形端子に対して保持力ある直角の力を加えるために、代表的に可撓性要素を使用する。例えば、特許文献１は、１対の対抗するカンチレバービームの接点腕を有する接点区分を備えた電気レセプタクル端子を開示している。その接点腕の自由端は、弾性的に、その原位置が、補完的雄形端子よりも小径の空間を規定するように、他方に対して偏倚している。その自由端は、雄形端子の挿入時に、外方に曲がり、それによって、その相互係合と電気接続を維持するのに充分な、雄形端子に対する直角な力を加える。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第６０９５８７４号明細書および図面
多くの、知られている雌形端子は、前記接点区分内に収容された弓形スプリングの形状で、単一可撓性の要素のみを使用している。このスプリングは、補完的雄形端子を、前記接点区分を形成する側壁の一方と係合するように強制する。特許文献２でオオヤ他は、そのような雌形端子を開示しており、図１および２に関連して説明する。雌形電気接点９は、接点区分１２と接続区分１４とを有する。接点区分１２は、一般的に箱形または断面４角形で、雄形端子を弾性的に把持するためにスプリング接点要素１３を組み込んでいる。図で理解できるように、スプリング接点要素１３は、露出する先導端１５を有する。しかしながら、前記スプリング接点要素の先導端に接近すると、製品損傷およびまたは故障を生じる結果となり得るので問題である。例えば、もし補完的雄形端子が雌形端子と係合したときに整列していないと、雄形端子は接点要素の先導端を叩いて、それを損傷する。最小限、その損傷は、相互係合した端子間の信頼性のない電気接続を生じる。より悪い筋書きでは、そのスプリング接点要素が、損傷し、雌形端子の残りの部分から分離される程度まで歪められる。スプリング接点要素がなければ、雌形端子は故障する。
【０００５】
【特許文献２】
米国特許第６１３９３７６号明細書および図面
雄形および雌形の電気端子の製造に関する品質管理は、それを相互係合する方法に関すると同様に、不整合係合の可能性を減少する。しかしながら、小形の、または鋭い装置を使用する限り、スプリング接点要素の先導端が露出している時は、接点要素を損傷する可能性は、なお存在する。特許文献３から得られ、図３の従来例から理解されるように、この先導端に対する接近を妨げることによって、スプリング接点要素に対する損傷の可能性を減少する努力が存在する。しかしながら、この接点要素の先導端１８は、なお可能性ある故障発生損傷に曝される。
【０００６】
【特許文献３】
米国特許第５２７１７４１号明細書および図面
【発明が解決しようとする課題】
要約すると、従来技術は、機能的な強固な端子の設計に注目されていない。
したがって、協働する接点要素を損傷から保護する雌形電気端子についての要請が、なお存在する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、改良された雌形電気端子を提供する。この発明の好ましい実施例によって、導電線に接続するための接続区分と、補完的（complementary）雄形端子と結合するための対抗する接点区分とを有する雌形電気接点が提供される。この接点区分は、底壁と、この底壁の対抗側から上方に延びる２つの側壁と、前端とを有する。入口部は、前記前端に近接して配置され、補完的端子を前記接点区分に案内するための入口を有する。単一の可撓性接点要素が、補完的雄形端子を前記底壁と係合するように強制するために、少なくとも部分的に接点区分内に配置される。この可撓性接点要素は、その先導端への接近が妨げられるように、その入口の周辺の外方に配置された先導端を有する。
【０００８】
この発明の他の実施例によれば、今や上記と同様の雌形電気端子を提供する。そして、その外部の開口が、前記入口部と前端との間の境界に形成されるように、いくつかの接点区分前端は、その入口部の周辺を越えて延びており、さらに、可撓性の接点要素の前端は、前記外部開口に延びている。
【０００９】
さらに、この発明の他の実施例によれば、今や、導電線に接続するための接続区分と、補完的雄形端子のための挿入通路を形成する第１の筒形部と、この第１の筒形部と接続区分との間の前記第２の筒形部とを有する接点区分とを具備する雌形電気端子を提供する。前記第１および第２の筒形部の中心軸は、挿入通路の外側に、空間が形成されるように、整列されていない。挿入された補完的雄形端子を接点区分の内壁と係合するように強制するために、単一の可撓性接点要素が、少なくともその一部が前記接点区分内に配置される。接点要素は、前記挿入通路の外側に形成された空間内に配置される先導端を有する。
【００１０】
さらにこの発明の他の実施例によれば、今や、導体線に接続するための接続区分と、補完的雌形端子を接点区分に案内するための入口を有する第１の筒形部接点区分と、前記第１の筒形部および接続区分との間の第２の筒形部とを有する雌形電気端子を提供する。外部の開口は、前記接点区分に形成され前記第１の筒形部入口から離間した空間を有する。単一の可撓性の接点要素は、前記接点区分の内壁と係合するように、挿入された補完的雌形端子を強制するために、少なくとも部分的に接点区分内に配置される。この接点要素は、前記外部開口を介して延びる先導端を有する。
【００１１】
この発明はまた、改良された雌形電気端子を有する電気コネクタを提供する。一実施例によれば、今や、それを通して延びる通路を有するハウジングと、そのハウジングの面に形成された開口とを有する電気コネクタを提供する。雌形電気端子は、少なくとも部分的に前記通路内に配置される。雌形電気端子は、導電線への接続のための接続区分と、補完的雄形端子を前記ハウジング開口に挿入された接点区分に案内するための入口を有する第１の筒形部と、前記第１の筒形部および接続区分間の第２の筒形部とを具備する。外部開口は、前記接点区分に形成され、その入口から離間している。単一の可撓性接点要素は、接点区分の内壁と係合するように挿入された補完的雌形端子を強制するために、少なくとも部分的に接点区分内に配置される。この接点要素は、前記外部開口を介して延びる先導端を有する。
【００１２】
このような、そして多様な他の新規な特徴、そのそれぞれの利点は、ここに付属されその一部を構成する特徴によって指摘される。
【００１３】
この発明は、以下の、好ましい実施例の詳細な説明と、同一の符号が同一の特徴を表わす付属の図面を通じて、最もよく理解されるものと確信する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
より詳細に、特に図４〜８における図面および好ましい実施例に関して、雌形電気端子１０は、導電線（その例は図９および１０に示す）に接続するための接続区分２０と、補完的な雄形端子（図示せず）を係合するための接点区分３０とを有する。好ましい実施例が、前記導電線は接点区分３０と整列することを説明している一方、他の配置も可能性があることは注目すべきである。例えば、直角コネクタは、前記導電線が接点区分３０を横断する可能性がある。接点区分３０は、好ましくは、２つの筒形部、すなわち、好ましくは端と端とをつないで、第１の筒形部９０と第２の筒形部９６とを有する。当業者は、接点区分３０の筒形の特徴は、多くの幾何学的な形状を採り、変化する壁の数や同様の構造によってなし得ることが容易であると認識する。したがって、図示され、説明された実施例は、限定的なものではない。
【００１５】
第１の筒形部９０は、一点に向けて筒形の囲いを形成した第１側壁９１ａ、９１ｂと、補完的雄形端子を接点区分３０に案内するための入口７０を有する入口部１１を具備する。第１の筒形部９０は、有効内径ＩＤ１および有効外径ОＤ２を有する。有効径は、基準の成分（referenced  element）（有効外径）を外接するか、または基準の成分（有効内径）によって内接する円の直径を意味する。第２の筒形部９６は、好ましい実施例においては、前記側壁９１ａ、９１ｂよりも長い第２側壁９７ａ、９７ｂを有する。第２筒形部９６は、有効内径ＩＤ２および有効外径ＯＤ２を有する。
【００１６】
可撓性接点要素４０は、底壁３１のような接点区分の内壁と係合するように補完的雄形端子を強制するために少なくとも部分的に接点区分３０内に配置される。好ましい実施例において、接点要素４０は、弓形であり、底壁３１に向かう頂点４１を有する。頂点４１と底壁３１間の距離Ｄは、前記補完的雄形端子の径よりも小さく設計される。雄形の挿入時に、可撓性接点要素４０は、したがって、上方に変位され、それによって雄形および雌形間の内部係合および電気的接続を維持するに充分の、雄形端子の部分に向けた反作用的直角な力をつくり出す。その要求された付与力の大きさは、以下のような変動項目の１つまたは組合せを変更することによって調整できる。すなわち、距離Ｄ、補完的雄形の表面粗さ等の材料特性、厚さ、表面特性、熱処理、材料組成等の、可撓性の接点要素４０の材料特性である。
【００１７】
可撓性接点要素４０を損傷から保護することは、この発明の重要な様相である。最小限、接点要素４０に対する損傷は、内部結合された端子間の信頼性のない電気接続を生じることになる。一層悪い筋書きでは、接点要素４０が、接点区分３０から分離される程度にまで損傷され、破壊される。接点要素４０なしでは、雌形端子１０は、故障である。この発明によって提供されるような構成を有する雌形端子および電気コネクタは、信号の通過の喪失が、きわめて有害である、あらゆる重要な電子装置において有用である。この発明は、少なくとも、接点要素４０に対する損傷および関連する信号の喪失の可能性を減少する、強固な、かつ機能的な設計を提供する。
【００１８】
損傷は、整合していない端子を係合することや、無理に押しつけること（tampering）を含めて、多数の原因がある。一般に、損傷の始りは、接点要素の先導端４２に対する力の供給によってである。したがって、この発明は、先導端４２に対する接近を妨げる。図６に示すように、第１の筒形部９０は、入口７０から接点区分３０の第２の筒形部９６に延びる挿入通路Ｐを形成している。空間Ｓが、挿入通路Ｐ、これに対応して入口７０の周辺の外側に存在する。空間Ｓの創生の方法は、第１および第２の筒形部９０および９６の中心軸のずれによる。すなわち、第１の筒形部９０の中心軸９０Ａは、第２の筒形部９６の中心軸９６Ａから外れている。空間Ｓ内、すなわち挿入通路Ｐの外側に接点要素の先導端４２を位置することによって、先導端４２への接近が妨げられる。このように、初めに整列されていない雄形端子は、通路Ｐに指向し、先導端４２から離れる。
【００１９】
接点要素４０をさらにまた保護するために、先導端４２は、好ましくは空間Ｓを通して延び、接点区分３０に対して外に位置する。このことは、第１の筒形部９０または、第２の筒形部９６のいずれか内を含んで、接点区分３０内に、外部開口８０を使用することによって達成される。代わりに、好ましい実施例において、開口８０は、２つの筒形部９０、９６間の境界に形成される。図から理解されるように、第２の筒形部９６の前端３４は、第１の筒形部９０（入口部１１）の周辺を越えて延びる。この延長が開口８０を形成し、この開口は、接点要素４０およびその先導端４２を受入れることを可能にする。
【００２０】
第１および第２の筒形部９０、９６の境界に開口８０を形成する区画（non−coextiveness、すなわちnon−coextensiveness）は、同様に寸法採りされ、かつ形づくられた部分の中心軸をずらすことを含めて、多数の技術によって正確にできる。好ましくは、第１および第２の筒形部は、図示のように異なる寸法である。例として、第１の筒形部９０の有効内径および外径ＩＤ１、ＯＤ１は、第２の筒形部９６の有効内径ＩＤ２より小さい。
【００２１】
雌形端子１０の追加的な特徴が、ここに説明される。接点区分の内部表面から延びる突起は、改良された電気接点および係合した補完的雄形端子の保持に対して使用される。保持力のある直角の力が、これらの突起に集中する。例として、高くした要素６０は、底壁３１の内部表面に配置される。
【００２２】
上述した直線をなす接続区分２０は、（図１０に示されるように）挿入された導電線を抱持するための線筒胴（wire  barrel）２３を有する。線筒胴２３は、導電線に折り曲げられ、それによって雌形端子１０と導電線間の電気接続をすることができる線折り曲げ腕２４および２５を有する。接続区分２０は、また、導電線を取り囲む絶縁材料または他のさや材料を抱持する絶縁筒胴２６を有する。絶縁筒胴２６は、線さやを囲って形成することができる絶縁折り曲げ腕２７および２８を有する。好ましい実施例において、絶縁折り曲げ腕２７および２８は、先細端５０および５１と、接続区分２０の幅Ｗの半分より大きい長さとを有する。加えて、先細端５０および５１は、好ましくは、長手軸Ｌに沿って中心軸が外れている。この好ましい腕長および軸外れの配置は、さやで囲まれた導電線の周囲に、ほぼ重なりを与え、それによって、導電線について充分な把持を確実にし、雌形端子からの分離の可能性を取り除く。
【００２３】
再度、好ましい実施例において、接続区分２０は、接点区分３０に関して直線をなすように説明したが、接続区分２０が接続区分３０に関して横方向の直角コネクタの全体コネクタであることが、同様に可能である。
【００２４】
この発明の端子は、好ましくは、金のような材料でメッキされる黄銅である基本材料からなる。可撓性の接点要素は、好ましくはベリリウム、銅、およびそれらからなる合金を含む基本材料からなる。端子本体部材と同様に、可撓性の接点要素は、金のような適切な材料でメッキされる。
【００２５】
この発明の材料および端子部品は、選択的に加工し、または処理して、改良された機能性を与える。例えば、予め形成した区分は、熱処理をして柔軟性を増し、そのことが、その区分をきわめて容易にその最終形状に形成することができる。他の例では、よりよい把持が挿入端子と導電線とに維持されるように、各区分の部品の表面を粗くする。
【００２６】
この発明の端子部品および可撓性の接点要素は、当業者に知られたあらゆる方法で製造することができる。１つの知られた方法は、シート材料からの打ち抜きおよび成形であり、複数の区分や部品の成形は、進行型を通してなされて、最終の端子および部品形状が与えられる。
【００２７】
この発明は、また、電気コネクタ、特に、図４〜８に示され、かつ上述したものと同様な雌形の端子を有するレセプタクルを提供する。図９および１０に関連して、レセプタクル１００は、複数の通路１１１と、通路１１１に連通する複数の開口１１２とを有する。単一の雌形端子１０が、各通路１１１に配置されている。補完的雄形端子（図示せず）は、開口１１２を介し、かつ雌形端子接点区分３０に雄形端子（図示せず）を挿入することによってレセプタクル１００に接続される。
【００２８】
レセプタクル１００は、好ましくは射出成形技術を用いる熱可塑性樹脂で成形される。適切な材料は、ポリフェニレン硫化物、ポリメチレンセシクロヘキサンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリフタルアミド、ナイロン４，６、ポリエステル、ポリオレフィンを含む。ハウジング１１０が成形された後に、端子１０は、通路１１１に挿入され、固定される。代わりに、ハウジング１１０は、端子の周囲に成形されて、１工程で電気コネクタを形成することもできる。しかしながら、この発明は、そのような材料や製造方法に限定されるものではなく、むしろ、例えば、金属鋳物、製作およびそれらの組合せのような、同様のものを形成するためのあらゆる材料や関連する方法を包含する。
【００２９】
この発明の多くの特徴や利点は、この発明の構成や機能の詳細とともに、先行する説明で述べてきたが、その開示は、例証に過ぎない。したがって、変更が、詳細に、特に、この発明の原理における特徴の、形状、寸法、配置において、付属の請求項が表わす用語の一般的意味によって示された全範囲にわたってなされる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、接点要素を、損傷から保護する雌形電気端子を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の雌形電気端子の斜視図、
【図２】図１における端子の一部分の断面図、
【図３】他の従来技術の雌形電気端子の一部切欠き図、
【図４】この発明による雌形電気端子の実施例の斜視図、
【図５】図４における雌形電気端子の側面図、
【図６】図４におけるVI−VI線に沿う雌形電気端子の断面図、
【図７】図５におけるVII−VII線に沿う雌形電気端子の一部断面図、
【図８】図５におけるVIII−VIII線に沿う雌形電気端子の対抗する断面図、
【図９】この発明による雌形電気端子の斜視図、
【図１０】図９におけるX−X線に沿う電気コネクタの断面図。
【符号の説明】
９……雌形電気接点
１０……雌形電気端子
１１……入口部
１２、３０……接点区分
１３……スプリング接点要素
１４、２０、３０……接続区分
１５、１８、４２……先導端
２３……線筒胴
２４、２７……腕
２６……絶縁筒胴
３１……底壁
３４……前端
４０……接点要素、可撓性接点要素
４１……頂点
５０……先細端
６０……要素
７０……入口
８０、１１２……開口、外部開口
９０……第１の筒形部
９０Ａ、９６Ａ……中心軸
９６……第２の筒形部
９１ａ、９１ｂ、９７ａ、９７ｂ……側壁
１００……レセプタクル
１１０……ハウジング
１１１……通路
Ｄ……距離
Ｐ……挿入通路
Ｓ……空間
Ｌ……長手軸
【図１】
0004316223.tif 000002
【図２】
0004316223.tif 000003
【図３】
0004316223.tif 000004
【図４】
0004316223.tif 000005
【図５】
0004316223.tif 000006
【図６】
0004316223.tif 000007
【図７】
0004316223.tif 000008
【図８】
0004316223.tif 000009
【図９】
0004316223.tif 000010
【図１０】
0004316223.tif 000011