特許 5871545 接続端子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5871545

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】接続端子

(51)【国際特許分類】

   H01R 4/24 20060101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   H01R4/24

【請求項の数】15

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-216253(P2011-216253)

(22)【出願日】2011年9月30日

(65)【公開番号】特開2012-84524(P2012-84524A)

(43)【公開日】2012年4月26日

【審査請求日】2014年8月26日

(31)【優先権主張番号】10 2010 047 458.4

(32)【優先日】2010年10月6日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】504019733

【氏名又は名称】フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100111372

【弁理士】

【氏名又は名称】津野 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100112298

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 光春

(74)【代理人】

【識別番号】100169960

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 貴光

(72)【発明者】

【氏名】マーカス ケテルン

(72)【発明者】

【氏名】ラルフ ゲスケ

【審査官】 片岡 弘之

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０６２５４４２１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 実開平０５−０３１１２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−０１２１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１１９７２５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｒ ４／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング（１）とケーブル（５）を接続する少なくとも１つの穿刺接触部（４）とを備え、前記ハウジング（１）が少なくとも１つの基体（２）と前記基体（２）と係合可能な操作部（３）とを有し、前記操作部（３）を開放位置（６）または接触位置（７）にロックする接続端子（５０）であって、
前記基体（２）と操作部（３）とを開放位置（６）にロックする第１ロック手段（８）と前記基体（２）と操作部（３）とを接触位置（７）にロックする第２ロック手段（９）とが設けられ、
前記基体（２）側に突き出す少なくとも１つの係合柱（１４、１５）が、前記操作部（３）に設けられ、
前記基体（２）には、少なくとも１つの係合アーム（１６、１７）および少なくとも１つの係合ロッド（１８、１９）が設けられていることを特徴とする接続端子（５０）。

【請求項2】

前記操作部（３）には、少なくとも１つのケーブル案内部（１２）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の接続端子（５０）。

【請求項3】

前記操作部（３）が、前記基体（２）に回動可能に取り付けられ、かつ、ハウジングカバー（１３）を兼ねていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接続端子（５０）。

【請求項4】

前記第１ロック手段（８）が、相互作用し、かつ、前記係合柱（１４、１５）および係合アーム（１６、１７）にそれぞれ設けられる複数のロック部（１１）を有し、一方のロック部（１１）が係合フック（２０、２１）であり、他方のロック部（１１）が係合溝（２２、２３）であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の接続端子（５０）。

【請求項5】

前記係合溝（２２、２３）の一方側（２４）に鋭角の部分（２５）が設けられ、前記係合溝（２２、２３）の他方側（２５）に鈍角の部分（２７）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の接続端子（５０）。

【請求項6】

前記第２ロック手段（９）が、相互作用し、かつ、前記係合柱（１４、１５）および係合ロッド（１８、１９）にそれぞれ設けられる複数のロック部（２８）を有し、一方のロック部（２８）が係合部（２９、３０）であり、他方のロック部（２８）が係合フック（３１、３２）であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の接続端子（５０）。

【請求項7】

前記係合部（２９、３０）が、後部突起（３３、３４）であることを特徴とする請求項６に記載の接続端子（５０）。

【請求項8】

前記操作部（３）が、１つの窓口３５を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の接続端子（５０）。

【請求項9】

前記基体および／または前記操作部（３）が、耐高温プラスチックにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の接続端子（５０）。

【請求項10】

前記基体（２）に対称的に配置された２つの係合アーム（１６、１７）の間隔（３６）が、上部に行けばいくほど小さくなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の接続端子（５０）。

【請求項11】

前記基体（２）の中央エリア（３７）に対称的に配置された２つの係合ロッド（１８、１９）の間に１つの支持部材（３８）が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の接続端子（５０）。

【請求項12】

前記接触位置（７）のとき、前記２つの係合ロッド（１８、１９）が２つの前記係合柱（１４、１５）の間にあり、前記２つの係合柱（１４、１５）が２つの係合アーム（１６、１７）の間にあることを特徴とする請求項１１に記載の接続端子（５０）。

【請求項13】

前記２つの係合ロッド（１８、１９）を互いに向かって押圧し、前記支持部材（３８）に向かって前記２つの係合ロッド（１８、１９）を押すことにより、前記第２ロック手段９によるロックが解除されることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の接続端子（５０）。

【請求項14】

前記係合ロッド（１８、１９）が、前に突き出していることを特徴とする請求項１乃至請求項７および請求項１１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の接続端子（５０）。

【請求項15】

前記ケーブル（５）と接触する穿刺接触部（４）が、少なくとも２つ設けられているとともに、縦方向（３９）に沿って互いにずらして配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の接続端子（５０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハウジングと、ケーブルに接続するための穿刺接触部とを含む接続端子に関する。
このうち、前記ハウジングは少なくとも基体と、該基体に係合可能な操作部とから構成されている。

【背景技術】

【0002】

従来の技術において、穿刺接触部を有する様々な接続端子があり、ケーブルをこれらの接続端子に差し込んでハウジングを閉鎖させた後、ケーブルは穿刺接触部と電気接触する。

【0003】

操作を簡単化するため、接触位置をロックすることによって接触の安定を図るハウジングが幾つか知られている。
このような実施形態は比較的に信頼でき、かつ、長時間の安定的な作業を保つことができる。
しかし、このような接続端子の欠点としては、接触を形成するとき、まず、片手でハウジングを開けて、更にもう一方の手で接続されるケーブルを差し込む必要がある。
つまり通常の場合、両手で操作する必要がある。

【0004】

ＵＳ６,２５４,４２１Ｂ１には、穿刺接触部と絶縁導線との間に接触を形成する接続装置が開示されている。
このハウジングには、ケーブル案内部における回動可能なカバーと、２つの係合アームとが設けられている。
この２つの係合アームと回動可能カバーにおける規制突起部との協働作用により、開放状態のカバーを係合方式で係合アームに固定することができる。
閉止位置においては、係合アームはカバーにおけるその他の規制突起部に係合されるため、接触を安定させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＵＳ６,２５４,４２１Ｂ１（米国特許文献）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＵＳ６,２５４,４２１Ｂ１に開示された形態では、閉止状態または開放状態のどちらにおいても、係合アームによってカバーを固定させることができるので、接続されるケーブルの差し込みが便利となる。
しかしながら、接続端子をロックされた開放状態からロックされた閉止状態にするには、比較的に大きい作用力を克服しなければならないという欠点があった。
現在の溶接技術では、リフローはんだ付け法を用いてこのような接続端子の溶接を行うが、溶接の温度が非常に高いため、耐高温のプラスチックを使用しなければならない。
そして、このような耐高温プラスチックは比較的に脆いため、接続端子が開放状態にあると、係合部材は極めて破裂しやすく、部品全体が使用できなくなってしまうことがある。

【0007】

上記にかんがみて、本発明は操作が容易であって信頼性の高い接続端子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明が上記の目的を達成するために使用する解決手段は、請求項１に記載される特徴を有する接続端子を提供する。
本発明の好ましい改善手段は従属請求項から得られる。
本発明の他の長所と特徴は実施の形態から得られる。

【0009】

本発明の接続端子は少なくとも１つのハウジングを含み、該ハウジングは少なくとも１つの基体と、少なくとも１つの該基体に係合可能な操作部とを有している。
ケーブルと接続するための穿刺接触部が少なくとも１つ設けられている。
前記操作部を開放位置にロックすることができ、接触位置にロックすることもできる。
第１ロック手段と少なくとも１つの第２ロック手段が設けられる。

【0010】

前記第１ロック手段は主に前記基体と前記操作部とを開放状態にロックするためのものである。
前記第２ロック手段は主に前記基体と前記操作部とを閉止状態にロックするためのものである。

【0011】

本発明は、前記第１ロック手段と、該第１ロック手段から独立している第２ロック手段とによって、ハウジングを開放位置と接触位置とにそれぞれロックすることができるので、数多くの利点を有している。
このことにより、接続端子の操作を簡単化することができる。
また、第１ロック手段および第２ロック手段は、お互いに影響することなくロック力が加えられる。
すなわち、操作部を開放位置から接触位置に変位させるための作用力は、操作部を接触位置から再び開放位置に変位させる際に必要な作用力より遥かに小さい。
本発明には、独立に作動する２つのロック手段が設けられており、それらはそれぞれ上述した２種類の作用力を選択できる。
このため、構成と、使用される材料とを最適な関係にすることができる。
たとえば、ハウジングが破裂しやすい材料により構成された場合、操作部を開放位置から接触位置に変位させる際に必要な作用力を比較的に小さく設定することによって、基本的には操作部および／または基体の破損を防止することができる。

【0012】

本発明では、接続端子が開放位置にロックされると、たとえかなり大きな作用力を加えても、該接続端子を更に開けることはできない。
その反面、比較的に小さい作用力を加えることで、操作部を開放位置から接触位置に変位させることができる。
第１ロック手段と第２ロック手段とが各々独立に作動する場合、すべてのパラメータは自由に設定できる。

【0013】

差し込まれたケーブルを明確に前記穿刺接触部に導くため、操作部に少なくとも１つのケーブル案内部が設けられていることが好ましい。
前記穿刺接触部は絶縁層を有するケーブルと接続するためのものである。

【0014】

前記操作部は、回動可能に前記基体に固定され、かつ、限定的にはハウジングカバーとして機能することが好ましい。
このため、該操作部を開放位置から接触位置に切り換えた後、前記ハウジングカバーは実際に閉止状態となる。

【0015】

前記操作部から前記基体側に突き出すように、前記操作部に少なくとも１つの係合柱が設けられていることが特に好ましい。
少なくとも２つの係合柱が設けられていることが好ましく、２つの係合柱によれば対称的な連接を実現することができるため、このような連接はかなり安定的であって信頼性に優れている。
前記基体には少なくとも１つの係合アームと少なくとも１つの係合ロッドが設けられていることが好ましい。

【0016】

前記第１ロック手段は、相互作用し、かつ、前記係合柱および係合アームにそれぞれ設けられる複数のロック部を有していることが特に好ましい。
このうち、一方のロック部が係合フックであり、他方のロック部が係合溝である。
係合フックである係合部を係合柱に設置し、係合溝を係合アームに設置することができる。
また、係合溝を係合柱に設置し、係合フックを係合アームに設置してもよい。

【0017】

前記係合溝の一方側に鋭角の部分を設け、他方側に鈍角の部分を設けることが好ましい。
この鈍角の部分は、比較的に小さい作用力だけでもロック手段のロックを解除できるようにするために設けられたものである。
また、前記鋭角の部分の役割は、作用力が大きくなると、ロックも強くなる。
この場合では、ロック手段を破壊しない限り、補助工具を使用しなければ開けることはできない。

【0018】

前記第２ロック手段も同様に、相互作用し、かつ、前記係合柱および前記係合ロッドのそれぞれに設けられる係合部を有している。
このうち、一方のロック部が係合部であり、他方のロック部が係合フックである。
係合部を係合ロッドに設置し、係合溝を係合柱に設置してもよいが、係合部を係合柱に設置し、係合フックを係合ロッドに設置してもよい。
どの場合でも、係合部と係合フックとの協働作用によりハウジングを接触位置に確実にロックすることができる。
前記ロック部のロック時のロック角度はいかなる状況でも鋭角にすることができ、これによってたとえ、比較的に大きい作用力を受けたとしても、開放位置に切り換えられることはない。
前記係合部を後部突起とすることができ、該係合部と協働作用する係合フックが該後部突起と係合することにより前記基体あるいは前記操作部をロックすることができる。

【0019】

あらゆる実施形態における操作部には、少なくとも１つの窓口が設けられていることが好ましい。
前記窓口は後部壁あるいは後部壁の近くに配置されていることが好ましい。
このような窓口の設置はとても有利なことであり、ケーブルは十分な深さまで差し込まれたかを一目でわかる。
もし、この窓口からすでに差し込まれているケーブルが見えない場合、それをさらに深くまで差し込む必要があり、見えた場合、前記操作部を操作してケーブルと穿刺接触部を接触させることができる。
そのために、窓口と穿刺接触部との距離は、窓口からケーブルが見えればケーブルを挿入接触部と確実に接触させることができるように設けることが好ましい。

【0020】

すべでの実施形態において、前記基体および操作部の少なくとも一部分が耐高温材料により構成されることが特に好ましい。
この実施形態によれば、このような接続端子の使用信頼性を確保できる。
たとえリフローはんだ付け法を使う場合でも、それをプリント基板にプリセットすること等ができる。
耐高温材料は不透明であるが、窓口によりば差し込まれたケーブルに対して検査を行うことができる。

【0021】

前記基体には、対称に配置される２つの係合アームが設けられ、それらの間隔は上部に行けばいくほど小さくなることが好ましい。
これは、たとえ複数の接続端子が互いに密接して並列に配置される場合でも、これらの係合アームの係合フック部位をそれぞれ外側に向けて撓ませることができ、ロック状態を解除できるからである。

【0022】

２つの係合ロッドが設けられ、前記基体の中央区域に対称的に配置されていることが好ましい。
たとえば工具を使って前記係合ロッドを弾性変形させれば、接触位置に位置している操作部の第２ロック手段によるロック状態を解除でき、再び前記ハウジングを開けることができるからである。

【0023】

前記接触位置においては、前記２つの係合ロッドが２つの係合柱の間にあることが好ましい。
また、２つの係合柱は、前記接触位置において、前記２つの係合アームの間にある。
このように簡単、かつ、コンパクトな構造が実現され、この構造は、たとえ操作力が比較的に小さい場合においても安定的に作動できる。

【0024】

前記２つの係合ロッドを互いに向かって押圧すことによって開放操作を行うことができる。
係合ロッドの過負荷或いは過度の変形を防ぐために、２つの係合ロッドの間に支持部材が設けられている。
工具によって開放操作を行う際、該支持部材は確実な規制作用を提供できる。
前記支持部材は、前記係合ロッドの可能な変形を制限でき、前記接続端子の長時間、かつ、安定的な作業を確保することができる。
この実施形態によれば、２つの係合ロッドおよびその間にある支持部材は概略的にＷ字形構造に形成されている。

【0025】

前記２つの係合ロッドは前に突き出していることが特に好ましい。
このことから、作業者は容易に工具（例えばペンチ）によって係合ロッドを挟むことができ、互いに向かって押圧させれば第２ロック手段のロックを解除することができる。
その後、操作部を上方へ回転させれば、ケーブルの接触状態を解除することができる。
状況に応じて手操作でハウジングを調節することも可能である。

【0026】

通常では、提供されている接続端子は２つのケーブル案内部と、２つの接続されるケーブルと接触する２つの穿刺接触部を有している。
各々の穿刺接触部の間に必要な安全距離を保つために、これらの穿刺接触部は特別にハウジングの縦方向に沿ってずらして配置されている。
このようにして、穿刺接触部と漏電ルードとの間の距離を広げたため、たとえ複数の平行ケーブルがあったとしても、電気間隔と沿面距離は許容範囲以下まで短縮することはない。

【発明の効果】

【0027】

本発明は、前記第１ロック手段と、該第１ロック手段から独立している第２ロック手段とによって、ハウジングを開放位置と接触位置とにそれぞれロックすることができるので、接続端子の操作を簡単化することができる。
また、本発明は、構成と使用される材料とを最適な関係にすることができ、これによって、基本的には操作部および／または基体の破損を防止することができる。
更に、本発明では、簡単、かつ、コンパクトな構造が実現され、この構造は、たとえ操作力が比較的に小さい場合においても安定的に作動できる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】２つの接続端子の斜視図である。

【図2】係合アーム、係合ロッド、係合柱の断面図である。

【図3】図１に示す２つの接続端子の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、添付図面に示す実施例を参照して本発明のその他の利点と特徴を説明する。
以下の図１乃至図３を通して、本発明の実施形態に対する説明を行う。
このうち、図１はプリント基板端子台４０として機能する接続端子５０の斜視図である。
接続端子５０がそれぞれ１つのハウジング１を有している。
本実施形態におけるハウジング１が基体２と操作部３とにより構成されている。
操作部３が回動可能に基体２の後部に取り付けられている。
この２つのプリント基板端子台４０の構造は同じである。

【0030】

操作部３には、２つのケーブル５を案内して接続するために２つのケーブル案内部１２が設けられている。
この２つのケーブル案内部１２の直径は接続されるケーブル５の直径に対応している。

【0031】

接続端子５０が接続されるケーブル５と接触するための穿刺接触部４を有している。
接触の過程において、穿刺接触部４がケーブル５の絶縁体４１を貫通して導線４２の各線芯と接触する。

【0032】

図１の左側にある接続端子５０は操作部３が開放位置６にある状態であり、右側にある接続端子５０は操作部３が接触位置７にある状態である。

【0033】

第１ロック手段８はハウジング１の操作部３を開放位置６に確実にロックするためのものである。
この開放位置６では、係合柱１４、１５が基体２の係合アーム１６、１７と係合するので、ハウジングを更に開けることはできない。
その上、比較的に小さな作用力加えるだけでハウジングを開放位置６から接触位置７に再び変位させることができる。

【0034】

ハウジングカバー１３には、ハウジング１の後部エリアに位置する少なくとも１つの窓口３５が設けられている。
この窓口３５から、接続されるケーブル５が十分な深さまで差し込まれているかを確認できる。
ケーブル５が十分深く差し込まれていない場合、窓口３５からケーブルは見えない。
この場合は接続端子５０の縦方向３９に沿ってケーブル５を更に深く差し込む必要がある。

【0035】

図２は、第１ロック手段８および第２ロック手段９のロック部１１、２８を示す図である。
図の中央に示されているのは、操作部３と連接する係合柱１４である。
左側は係合フック２０であるロック部１１であり、ロック部１１は係合アーム１６の末端にある。
この係合フック２０であるロック部１１には、例えば７０°乃至８０°の鋭角の部分が設けられており、これを介してハウジング１を確実に開放位置６にロックすることができる。

【0036】

係合アーム１６の係合フック２０は、係合柱１４の係合溝２２と相互作用するためのものである。
ここで係合溝２２はロック部１１として使用される。
係合溝２２の上部の一方側２４に、１００°乃至１３０°の鈍角の部分２７が設けられており、低い位置にある他方側２６に１つの鋭角の部分２５が設けられている。
この鋭角の部分２５は主に係合アーム１６の係合フック２０における鋭角の部分２５と相互作用する。

【0037】

第１ロック手段８は、係合溝２２と係合アーム１６の係合フック２０とにより構成されている。

【0038】

第２ロック手段９は、第１ロック手段から独立し、係合柱１４の後部突起３４と係合ロッド１８の係合フック３１とにより構成されている。

【0039】

図３は図１に示された２つの接続端子５０の正面図である。
このうち、左側の接続端子５０は操作部３が開放位置６にある状態であり、右側の接続端子５０は操作部３が接触位置７にある状態である。

【0040】

開放位置６においては、係合アーム１６における係合フック２０であるロック部１１は、係合柱１４における係合溝２２であるロック部１１と協働で作用する。
第１ロック手段８のロック部１１に鋭角２５を設けることにより、接続端子５０が過度に開けられることを防止できる。
さらに係合溝２２の反対側に鈍角の部分２７を設けることで、比較的に小さな作用力を加えるだけで操作部３を開放位置から接触位置７に変位させることができる。
係合アーム１６、１７は、一定の弾性を有し操作部３を変位させたときに外側へ撓むことができる。
また、係合アーム１６、１７が微かに向かい合って延伸しており、ある程度の弾性を有しているため、複数の接続端子５０が互いに密接して並列に配置される場合でも実現できる。

【0041】

接触位置７においては、第２ロック手段９によりロックを行う。
このうち、係合柱１４、１５のロック部２８は、基体２の係合部２９、３０と係合する。
ここで係合部２８、２９は後部突起３３、３４である。
第２ロック手段９における係合フック３１、３２であるロック部２８は、後部突起３３、３４と当接し第２ロック手段９のロックを実現する。
ロック部２８は基本的に任意のロック角度を有してもよい。
予期せぬ開放を防げる角度を選択することが好ましい。

【0042】

接続端子５０を開けるとき、つまり操作部３を接触位置７から開放位置６に変位させるときには、工具を使って、第２ロック手段９の係合ロッド１８、１９を、係合ロッド１８、１９の間の支持部材３８と当接するまで互いに向かって押圧する。
このように、係合ロッド１８、１９が支えられるため、係合ロッド１８、１９の過度な変形による断裂を避けることができる。

【0043】

また、ハウジング１には、接続端子５０を例えばプリント基板に取り付けるための溶接ピン１０が設けられている。

【符号の説明】

【0044】

１ ・・・ ハウジング
２ ・・・ 基体
３ ・・・ 操作部
４ ・・・ 穿刺接触部
５ ・・・ ケーブル
６ ・・・ 開放位置
７ ・・・ 接触位置
８ ・・・ 第１ロック手段
９ ・・・ 第２ロック手段
１０ ・・・ 溶接ピン
１１ ・・・ ロック部
１２ ・・・ ケーブル案内部
１３ ・・・ ハウジングカバー
１４、１５ ・・・ 係合柱
１６、１７ ・・・ 係合アーム
１８、１９ ・・・ 係合ロッド
２０、２１ ・・・ 係合フック
２２、２３ ・・・ 係合溝
２４ ・・・ 一方側
２５ ・・・ 鋭角の部分
２６ ・・・ 他方側
２７ ・・・ 鈍角の部分
２８ ・・・ ロック部
２９、３０ ・・・ 係合部
３１、３２ ・・・ 係合フック
３３、３４ ・・・ 後部突起
３５ ・・・ 窓口
３６ ・・・ 間隔
３７ ・・・ 中央エリア
３８ ・・・ 支持部材
３９ ・・・ 縦方向
４０ ・・・ プリント基板端子台
４１ ・・・ 絶縁体
４２ ・・・ 導線
５０ ・・・ 接続端子

【図1】

【図2】

【図3】