JPH10503319A - 電気端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気端子（２０）は壁（２２）に弾力的に結合された導電性ビーム（４０）を有する。前記ビーム（４０）は一対の外側の肩（４２）と、その間に弾力的に配置された舌部（４４）とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】 電気端子 発明の背景 本発明は一般に、電気端子に関し、特に挿入しやすい自動車用電気端子に関す る。 自動車の電気系統においては、一対の個別の電線間に電気コネクタを有するこ とが一般的である。また、個別の電線と雄の導電性ブレード、あるいは一対の雄 の導電性ブレード間においてさえも電気コネクタを設けることが知られている。 これらの伝統的な電気コネクタは雄部材を受け入れるためにバレルあるいはボッ クス状としうる。そのような伝統的な電気コネクタの例が下記の米国特許に開示 されている。１９８９年１月１７日ロイ他（Roy et al）に発行された、「電気 端子ソケットと同ソケットに適合した電気要素ハウジング（“Electrical Termi nal Receptacle and Electrical Component Housing Adapted for the Same”） という名称の米国特許第４，７９８，５４５号、１９８５年７月３０日ケアンズ 他（Cairns et al）に発行された「ブレードカップリング端子」（“Blade Coup ling Terminal”）という名称の同第４，５３１，８０８号、１９８４年イノウ エ（Inoue）に発行された「コネクタ端子」（“Connector Terminal”）という 名称の同第４，４６０，２３４号、および１９８４年５月２９日イノウエ（Inou e）に発行された「コネクタ端子」（“Connector Terminal”）という名称の同 第４，４５１，１０９号である。これら特許の内容は参考のために本明細書に含 めてある。 自動車工業において採用されてきた別の電気コネクタの構造は、４個の側壁が ボックス状に折りたたまれ、導電性テールがそこから延在したものから構成され 、前記導電性テールは個別の電線上に圧着できる。一対の可撓性のビームが、そ れぞれの対面する壁からボックス内で突出している。各ビームは概ね平坦であっ て単一の中央のスロットが前記ビームの長さの大部分にわたって延在している。 従来の電気コネクタは多くの制限がある。これらの従来の構造におけるブレー ド形成物のため、その中へ雄ブレードを挿入するのに手間がかかる。雄ブレード は当該材質の塑性弾性を越えて各ビームを圧縮するため、各ビームは永久に圧縮 状態に固定される。そのため、雄ブレードは雌の電気コネクタから偶発的に外れ る可能性がある。さらに、これらの伝統的な電気コネクタは酸化されやすく、そ のため電気接触が悪化する。発明の要約 本発明によれば、電気端子の好適実施例では導電性ビームが導電性の壁に弾力 的に結合されている。前記ビームはさらに、一対の外壁の肩と、その間に弾力的 に配置された舌部とを有する。本発明の別の局面においては、各々舌部と一対の 外側の肩とを有する一対のビームはボックス状の電気端子において相互に対面し ている。本発明による電気端子は自動車の電気系統において使用するのが好まし い。 本発明による電気端子は、本発明によるビームは、所望の塑性弾性を越えてビ ームが変形することなく雄の導電性部材を挿入しやすいという点で従来の構造よ りも有利である。また、雄部材の取外し力は低く、かつ予測しうる。雌の電気端 子から相手側部材を取り外す間、対応する部材と本発明によるビームとの間で酸 化物や異物を掃去する作用が得られる。本発明による電気端子はさらに、対応す る部材に対する大きい対象領域を提供し、一方望ましくない横方向の回転や、傾 斜した挿入を阻止する。本発明によるビームは、初期設置の間雄部材と機械的お よび電気的に接触し、さらに完全に挿入された場合大きな電気接触面積を提供す るように設計されている。また、本発明による電気端子は雄部材が完全に挿入さ れたとき、電気通路を短くする。本発明のさらに別の利点および特徴は、添付図 面と関連して以下の説明や請求の範囲から明らかとなる。図面の簡単な説明 第１図は本発明による電気端子の好適実施例を示す斜視図、 第２図は第１図に示す本発明の好適実施例を示す一部破断の斜視図、 第３図は本発明による電気端子の好適実施例を示す、第Ｉ図の線３−３に沿っ て視た断面図、 第４図は本発明による電気端子の好適実施例を示す、第１図の線４−４に沿っ て視た断面図、 第５図は本発明による電気端子の好適実施例を示す、第３図と類似の断面図、 第６図は第１図に示す本発明による電気端子の代替実施例を示す部分的に展開 した斜視図、 第７図は第１図に示す本発明の好適実施例の電気端子への雄ブレードの挿入力 を示すグラフ、 第８図は従来技術による電気コネクタ中への雄ブレードの挿入力を示すグラフ である。好適実施例の詳細説明 本発明による電気端子２０の好適実施例が第１図に示されている。本発明によ る電気端子２０は、４個の壁２２、２４、２６および２８によって形成された雌 のボックスタイプのコネクタであることが好ましい。テール３０が壁２６から長 手方向下向きに突出している。テール３０は、絶縁された個別の銅電線３４の被 覆をはがした端部の周りに圧着された複数のタブ３２を有する。 好適実施例の電気端子２０のボックス部分は概ね鏡面対称であるため、壁２２ に隣接した部分のみを以下詳述する。第２図から第４図までにおいて最良に判る ように、ビーム４０は、近位部分４５において舌部４４が弾力的に結合されてい る一対の外側肩４２によって形成されている。肩４２は案内ベンド４６によって 壁２２に弾力的に結合されている。（第３図に示すような）通常状態においては 、各肩４２は長手方向軸線５０から約４度傾斜している。舌部４４は第１の曲形 部分５２と、平坦な中間部分５４と、反曲部分５６とを有している。舌部４４の 遠位側縁部５８は反曲部分４６の近傍で概ね壁２２を指している。平坦部分５４ は長手方向軸線５０から１度の角度がついている。 戻り脚７０は二又の曲げ部７４によってビーム４０の遠位端７２に弾力的に接 合されている。脚７０の横方向隅部に沿って該脚７０の縁部７８近傍においてテ ーパ７６がつけられている。このため脚７０が圧縮されたとき壁２２の掻傷を阻 止する。一対の戻り停止部材９０がビーム４０の遠位端７２から突出する。各戻 り停止部材９０の縁部９２は壁２２と当接しビーム４０の過剰圧縮を阻止する。 舌保持部１００が案内ベンド４６の間で壁２２から折り曲げられている。舌保 持部１００は舌４４の遠位端５８を覆う。舌保持部１００は案内ベンド４６を解 放することによって肩４２を撓みやすくする。舌保持部１００はさらに、雄ブレ ード１２０（第５図参照）が完全に挿入されたとき舌部４４を適所に保持する。 舌保持部１００はさらに、雄ブレード１２０（第５図参照）を最初に挿入する間 舌部４４が損傷しないように保護する。また、壁２２内に窓１２２が切設され、 壁２２の一部１２４がそこから内方に曲げられている。 本発明による電気端子２０はＣＡ１９７等級の銅合金から作られることが好ま しいが、例えばＣＡ２６０のような黄銅合金から作ってもよい。本発明による電 気端子２０は平坦なシート部材を打ち抜き、次いで斬新ダイと金属スコアリング とを用いて内方に折り曲げることが好ましい。 第５図を参照すれば、雄ブレード１２０は対のビーム４０の間に挿入可能であ る。まず、雄ブレード１２０は案内ベンド４６により電気端子２０の中へ案内さ れる。次いで、雄ブレード１２０は舌部４４と係合し、その近位部分４５の周り で該舌部４４を枢動させる。このため舌部４４の遠位端５８をそれぞれの壁２２ ，２６に向かって外方に圧縮させる。雄ブレード１２０が下向きに挿入し続ける と、肩４２と係合し各ビーム４０に対し反作用モーメントが与えられる。同時に 戻り脚７０が壁２２，２６に対して圧縮されブレード４０と壁２２，２６との間 に短い電気通路が形成される。このため、ビーム４０に対する酸化や腐触といっ た電気的に有害な作用が低減される。 雄ブレード１２０を本発明の好適実施例による電気端子２０へ挿入するに要す る力が第７図のグラフに示されている。挿入範囲Ｉは舌部の反曲部分と中間部分 とに雄ブレードが初期係合するものを定義する。これが舌部の最初の枢動モーメ ントを発生させる。挿入範囲IIは肩と雄ブレードが係合することによる反作用モ ーメントを示す。挿入範囲IIIは、雄ブレードが完全に挿入されることによる舌 部と隣接する肩との間でモーメント力を中立とする均衡状態を示す。これは第８ 図に示す従来技術による挿入力と対照的である。本発明による電気端子は当該材 質の塑性弾性限度を越えた過剰圧縮を阻止するように設計されているため、約３ ニュートンで雄ブレードを一貫して取り外せるという改良を提供する。 本発明による電気端子２０の代替実施例を第６図に示す。本実施例においては 、 電気端子２０は前記好適実施例のそれと概ね同様のビーム構造を有している。し かしながら、一方のビーム１６０の舌部１６２の長さが短い。ビーム１６０はさ らに、ピラミッド状で内方へ延在したロック用形成物１６４を有する。他方のビ ーム１７０の舌部１７２は相対的により長くされている。雄ブレードすなわちブ レード１８０はビーム１６０と１７０との間で挿入可能である。雄ブレード１８ ０は、完全に挿入されると前記ロック用形成物１６４と係合するよう切設された 開口１８２を有する。雄ブレード１８０は、ねじまわしを挿入してビーム１６０ を外方に圧縮させることによりロック用形成物１６４から外すことができる。ロ ック用形成物１６４を前記好適実施例にも採用しうることは勿論である。 従来の構造に対する本発明による電気端子の有利性は、適合した挿入力が低く てすみ、一方、コネクタのビームの過剰圧縮や不均一な取外し力を防止すること である。このことは舌部と外側肩との反作用モーメントによる効果によって達成 される。従って、戻り停止部材と脚とを組み込むことにより過剰圧縮が防止され る。本発明の構造は、性能を顕著に落すことなく−４０℃から１２５℃まで使用 可能温度範囲を大きく広げる。戻り停止部材と案内ベンドも雄ブレードの非整合 挿入や従来のビームの圧潰を防止するよう作用する。さらに、各ビームの特殊設 計により雄ブレードを引張り出し各ビームに対して掃去運動を発生させ酸化物や 異物を除去し電気接触を向上させる。本発明による電気端子はまた、大きな電気 的および機械的接触面と、初期接触点を提供する点で従来のコネクタよりも有利 である。さらに、本発明はビーム間で雄ブレードを求心させる。本発明の電気端 子は標準的なフューズボックスあるいは電線ハーネスコネクタ・ブロックの空洞 内に嵌入する寸法とされている。 本電気端子の好適実施例を説明してきたが、本発明から逸脱することなく各種 の修正が可能なことが認められる。例えば、電気コネクタは舌部を備え、かつ側 壁に結合するベンド無しに長手方向に突出する外側肩を備えた単一のビームを有 するようにしてよい。さらに、ヒューズ、メタルフレット（metal frets）、プ リント回路盤コネクタ、電球、およびその他のいずれかの導電部材を保持するた めに、本発明のビームを用いてもよい。また、本発明のビーム構造は、例えば別 のボックスコネクタ、メタルフレット、高導電性プリント回路、リジッドプリン ト回路盤、溶着金属跡、あるいは可撓性プリント回路盤のようなその他いずれか の導電部材に、開示した個別の電線の代りに弾力的に結合することも可能である 。さらに、本発明による電気端子は戻り停止部材、戻りフランジおよび舌部保持 部材無しに使用してもよい。本発明で用いられる舌部と肩とは代替的な曲形とか 真直形状としてもよい。各種材料を例示して開示してきたが、各種のその他の材 料を用いてもよいことは勿論である。以下の請求の範囲は、開示した実施例から 逸脱するが本発明の真正な精神に入るものも網羅する意図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 導電性の壁と、 前記壁に弾力的に結合された導電性ビームであって、一対の外側肩と、その間 に弾性的に配置された舌部とを有するビームとを含む電気端子。 ２． 前記舌部が前記ブレードに弾力的に接合され、接合部とは概ね反対側で 前記ブレードは前記壁に弾力的に接合されている、請求の範囲第１項に記載の電 気接点。 ３． 案内ベンドが前記ビームの各肩を前記壁に接合する、請求の範囲第２項 に記載の電気端子。 ４． 前記舌部が、その通常の状態において、前記壁とは反対側で前記肩によ って画成される平面を越えて突出する、請求の範囲第３項に記載の電気端子。 ５． 前記案内ベンドとは反対の前記ビームの遠位端に位置した戻り停止部材 をさらに含み、前記戻り停止部材の縁部は前記壁に当接し前記壁に対する前記ビ ームの過剰圧縮を阻止するよう作用する、請求の範囲第４項に記載の電気端子。 ６． 前記案内ベンドとは反対の前記ビームの遠位端に弾力的に接合された戻 り脚をさらに含み、前記戻り脚は前記壁に対して圧縮可能で前記ビームと前記壁 との間で短い電気通路を提供する、請求の範囲第３項に記載の電気端子。 ７． 前記案内ベンドに向かって概ね指向する前記戻り脚の縁部をさらに含み 、前記縁部に隣接して前記脚の横方向の隅部に沿ってテーパが配置されている、 請求の範囲第６項に記載の電気端子。 ８． 前記舌部が中間部分、反曲部分および遠位側縁部によって形成され、前 記舌部の前記遠位縁が前記壁に向かって概ね指向している、請求の範囲第３項に 記載の電気端子。 ９． 前記案内ベンドの間で前記壁に接合された舌部保持部材をさらに含み、 前記舌部保持部材が前記舌部の遠位端を覆っている、請求の範囲第８項に記載の 電気端子。 10． 前記第１のビームと前記第１の壁とに対して概ね対称形で第２の壁に弾 力的に結合されている第２のビームをさらに含む、請求の範囲第１項に記載の電 気端子。 11． 前記壁画ボックス端子の一部を形成する、請求の範囲第１０項に記載の 電気端子。 12． 前記案内ベンドとは反対の側に前記第１の壁から延在したテールをさら に含み、前記テールは導線に圧着可能のタブがそこから突出しており、前記導線 が前記テールに電流を供給し、前記テールの方は前記壁と前記ビームとに電流を 供給する、請求の範囲第１１項に記載の電気端子。 13． 前記ビームの間で雄部材を挿入するために要する力は、前記雄部材が最 初に前記舌部のみと係合する場合と比較して前記雄部材は前記対の外側肩と前記 舌部の各々に完全に係合するため低下する、請求の範囲第１０項に記載の電気端 子。 14． 前記ビームに対して挿入可能の雄ブレード内の開口と係合するよう前記 ビームから突出しているロック用形成物をさらに含む、請求の範囲第１項に記載 の電気端子。 15． ボックス端子の一部を形成する第１と第２の導電性壁と、 前記第１の壁に弾力的に結合された第１の導電性ビームであって、一対の外側 肩とその間に弾力的に配置された舌部とを有し、前記舌部が、前記ブレードが前 記第１の壁に弾力的に接合されたところとは概ね反対の側で前記ビームに弾力的 に接合されており、案内ベンドが前記ビームの各肩を前記第１の壁に接合し、前 記舌部は通常の状態にあるとき前記の第１の壁とは反対側で前記肩によって画成 される平面を越えて突出しており、前記舌部が中間部分、反曲部分および遠位縁 部とによって形成され、前記舌部の前記遠位縁部が前記第１の壁に向かって概ね 指向している第１の導電性ビームと、 前記第１のビームと前記第１の壁に対して概ね対照的に前記第２の壁に弾力的 に結合されている第２のビームと、 前記案内ベンドとは反対側に前記第１の壁から延在しているテールであって、 導線に圧着可能なタブがそこから突出しているテールとを含み、 前記ビームの間で雄部材を挿入するに要する力は、前記雄部材が最初に各舌部 のみと係合する場合と比較して前記雄部材が前記対の外側肩と各舌部と完全に係 合するため低下する、電気端子。 16． 導電性の壁と、 前記壁に弾性的に結合された導電性ビームであって、一対の外側の肩と、その 間に弾性的に配置された舌部とを有し、前記舌部が、前記ビームが前記壁に弾性 的に接合されているところから概ね反対の側で前記ブレードに弾力的に接合され ている導電性のビームとを含み、 前記ビームに対して雄部材を挿入するのに要する力が、前記雄部材がまず前記 舌部とのみ係合する場合と比較して前記雄部材が前記ビームの前記対の外側の肩 と前記舌部とに完全に係合するため低下する電気端子。 17． 導電性の壁と、 前記壁に弾力的に結合された導電性ビームと、 前記ビームを前記壁に弾力的に接合する案内ベンドと、 前記案内ベンドとは反対側の前記ビームの遠位端に位置する戻り停止部材であ って、その縁部が前記壁と当接して前記壁に対する前記ビームの過度の圧縮を阻 止する戻り停止部材と、 前記案内ベンドとは反対側の前記ビームの遠位端に弾力的に接合され、前記壁 に対して圧縮可能で前記ビームと前記壁との間で短い電気通路を提供する戻り脚 とを含む電気端子。