特許 7524380 コンタクト要素、電気コネクタおよび電気コネクタアセンブリ

(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】

(24)【登録日】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(54)【発明の名称】コンタクト要素、電気コネクタおよび電気コネクタアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/187 20060101AFI20240722BHJP

   H01R 13/64 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

H01R13/187 B

H01R13/64

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023020490

(22)【出願日】2023-02-14

(65)【公開番号】P2023120161

(43)【公開日】2023-08-29

【審査請求日】2023-03-30

(31)【優先権主張番号】22157333.0

(32)【優先日】2022-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】518105024

【氏名又は名称】タイコエレクトロニクス フランス エスアーエス

(73)【特許権者】

【識別番号】514095099

【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ インディア プライベート リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＥ ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹ ＩＮＤＩＡ ＰＲＩＶＡＴＥ ＬＩＭＩＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】ラケシュ アールエス

(72)【発明者】

【氏名】サンダレシャン エムディー

(72)【発明者】

【氏名】グザヴィエ ルイヤール

【審査官】山下 寿信

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０１１８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０３９３２４０６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特表２０１７－５１３２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６７６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５４８０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ １３／１８７

Ｈ０１Ｒ １３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレーム（１１）および少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）を備えるコンタクト要素（１）であって、
前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、前記フレーム（１１）の第１の領域（１５）に固定されている固定端部（１９）と、前記固定端部（１９）の反対側の自由端部（２１）とを有し、
前記フレーム（１１）は、前記第１の領域（１５）の反対側に配置され、間隙（２３）を空けて前記第１の領域（１５）から離隔している第２の領域（１７）をさらに備え、
前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、前記第１の領域（１５）から前記間隙（２３）をまたいで前記第２の領域（１７）まで延び、
前記自由端部（２１）は、前記第２の領域（１７）と重なるように構成されており、

前記フレーム（１１）は、平面（９）に配置され、
前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、前記平面（９）に実質的に垂直に弾性的に撓むように構成されており、

前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、頂点（４９）を有する少なくとも１つの曲がり部（４６）を有し、前記頂点（４９）は、前記フレーム（１１）の前記平面（９）よりも上方の高さに配置され、
前記頂点（４９）は、前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）の前記固定端部（１９）よりも前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）の前記自由端部（４１）の近くに配置されている、

コンタクト要素（１）。

【請求項2】

前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、前記間隙（２３）に向かう方向において静置位置（４８）から弾性的に撓むように構成され、
弾性的に撓んだ位置（６２）において、前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、前記フレーム（１１）の前記第２の領域（１７）に当接する、
請求項１に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項3】

前記コンタクトスプリング（１３）の数は、複数である、
請求項１に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項4】

前記フレーム（１１）は、金属薄板（５）から形成されている、
請求項１に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項5】

前記フレーム（１１）は、前記第１の領域（１５）および前記第２の領域（１７）を接続する第３の領域（２９）を備え、
前記第３の領域（２９）は、湾曲部（４３）を備える、
請求項１に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項6】

前記湾曲部（４３）は、前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）が弾性的に撓むことが可能なように構成される方向に延びる、
請求項５に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項7】

前記湾曲部（４３）は、前記第３の領域（２９）の一部にわたって延び、前記第１の領域（１５）よりも前記第２の領域（１７）の近くに配置されている、
請求項５に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項8】

複数の前記コンタクトスプリング（１３）は、各々、同じ形状を有する、
請求項３に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項9】

前記フレーム（１１）の湾曲部（４３）は、さらなる頂点（４９ａ）を有する少なくとも１つのさらなる曲がり部（４６ａ）を備え、
前記第１の領域（１５）から前記第２の領域（１７）に延びる長さ方向（３３）において、前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）の前記頂点（４９）および前記湾曲部（４３）の前記さらなる頂点（４９ａ）は、実質的に同じ位置に配置されている、
請求項１に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項10】

前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、前記フレーム（１１）の、前記湾曲部（４３）と同じ側に配置されている、
請求項５に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項11】

前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）および前記湾曲部（４３）は、前記フレーム（１１）から実質的に同じ高さまで延びる、
請求項５に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項12】

前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、圧縮状態（６１）を有し、
前記圧縮状態（６１）において、前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）は、前記間隙（２３）に向かって撓んでおり、
前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）の前記自由端部（２１）は、少なくとも前記圧縮状態（６１）において前記第２の領域（１７）に当接するように構成され、
前記少なくとも１つのコンタクトスプリング（１３）の前記自由端部（２１）はさらに、前記フレーム（１１）の前記第２の領域（１７）に沿って移動するように構成されている、
請求項１から１１のいずれか一項に記載のコンタクト要素（１）。

【請求項13】

相手側コネクタ（６９）との電気的接続を提供するための電気コネクタ（６７）であって、
前記電気コネクタ（６７）は、コネクタハウジング（７１）と、請求項１から１１のいずれか一項に記載のコンタクト要素（１）とを備え、
前記コンタクト要素（１）は、前記コネクタハウジング（７１）に受け入れられて保持され、前記コネクタハウジング（７１）における接続用凹部（７３）を介してアクセス可能であり、
前記少なくとも１つのコンタクト要素（１）は、前記接続用凹部（７３）に向かって延びる、
電気コネクタ（６７）。

【請求項14】

請求項１３に記載の電気コネクタ（６７）と、電気的接続を提供するために前記電気コネクタ（６７）に挿入されるように適合されている相手側コネクタ（６９）とを含む電気コネクタアセンブリ（６５）であって、
前記相手側コネクタ（６９）は、前記接続用凹部（７３）と実質的に相補的な断面を備え、
前記相手側コネクタ（６９）は、前記相手側コネクタ（６９）が前記少なくとも１つのコンタクト要素（１）の前記フレーム（１１）に向かって移動することを防止するように構成されている少なくとも１つの湾曲部（４３）により支持されている、
電気コネクタアセンブリ（６５）。

【請求項15】

前記コンタクト要素（１）は、２つの反対位置の湾曲部（４３）を備え、前記湾曲部（４３）は、前記湾曲部（４３）の間に前記相手側コネクタ（６９）の一部分（７７）を受け入れるように構成され、前記電気コネクタ（６７）への前記相手側コネクタ（６９）の挿入中に前記相手側コネクタの前記一部分（７７）を案内するように構成されている、
請求項１４に記載の電気コネクタアセンブリ（６５）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンタクト要素、相手側コネクタとの電気的接続を提供するための電気コネクタ、および電気コネクタアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

コンタクト要素、電気コネクタおよび電気コネクタアセンブリは一般に、大量生産される。これらの要素の汎用性を維持またはさらに向上させつつ、これらの要素を簡略化する必要がある。また、生産コストを低減するために、それらの生産を簡略化する必要もある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

これらの必要性は、コンタクト要素が、フレームおよび少なくとも１つのコンタクトスプリングを備える点において、本発明により対処される。少なくとも１つのコンタクトスプリングは、フレームの第１の領域に固定されている固定端部と、固定端部の反対側の自由端部とを有し、フレームは、第１の領域の反対側に配置され、間隙を空けて第１の領域から離隔している第２の領域をさらに備え、少なくとも１つのコンタクトスプリングは、第１の領域から間隙をまたいで第２の領域まで延び、自由端部は、第２の領域と重なる。

【0004】

上記の目的はさらに、電気コネクタが、コネクタハウジングまたはコネクタ本体と、上述のコンタクト要素とを備える点において、本発明により対処される。コンタクト要素は、コネクタハウジングに受け入れられて保持され、コネクタハウジングにおける接続用凹部（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｃｅｓｓ）を介してアクセス可能であり、少なくとも１つのコンタクト要素は、接続用凹部に向かって延びる。

【0005】

本発明はさらに、電気コネクタアセンブリが、上述の電気コネクタと、電気的接続を提供するために電気コネクタに挿入されるように適合されている相手側コネクタとを含む点において、これらの目的を解決する。相手側コネクタは、接続用凹部と実質的に相補的な断面を備え、相手側コネクタは、相手側コネクタが少なくとも１つのコンタクト要素のフレームに向かって移動することを防止するように構成されている少なくとも１つの湾曲部（ｂｉｇｈｔ）により支持されている。

【0006】

上記のコンタクト要素、電気コネクタおよび電気コネクタアセンブリは、幾何学的形態（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）および／または形状および／または構造が簡略であるという利点を有し、結果として、生産コストの利点に加え、１つのコンタクト要素を生産するのに必要な材料の量を低減するという利点を有する。さらに、自由端部と第２の領域との間に重なりを設けることにより、コンタクト要素は、少なくとも１つのコンタクトスプリングの過屈曲を防止し、少なくとも１つのコンタクトスプリングにより生成され得るばね力を維持する、またはさらに増大させるように構成される。

【0007】

コンタクト要素、電気コネクタおよび電気コネクタアセンブリは、以下で説明するさらなる特徴により改善され得る。以下で説明する特徴は、互いに任意に組み合わされてもよく、省略される特徴により得られる技術的効果に関連性がない場合には、個々の特徴が省略されてもよい。以下で説明する可能な実施形態の各々は、技術的特徴の特定の組み合わせを表し、それ自体が単独で有利であり得る。コンタクト要素により説明される特徴は、電気コネクタまたは電気コネクタアセンブリにおいて提供されてもよく、逆の場合も同じである。

【0008】

コンタクト要素は、任意の数のコンタクトスプリング、すなわち２つ、３つ、４つまたは複数のコンタクトスプリングを備えてよい。複数のコンタクトスプリング、すなわち２つの以上のコンタクトスプリングは、互いに平行に向いていてよく、少なくとも１つのコンタクトスプリングは、間隙の材料から形成されてよく、それにより、切断屑の量が低減し、よって生産コストが低減する。

【0009】

コンタクトスプリングは、同じ形状および／または幾何学的形態を有していてよい。ただし、コンタクトスプリングの各々が、他のコンタクトスプリングとは異なる形状および／または幾何学的形態を有していてもよい。

【0010】

コンタクト要素は、矩形の形状または占有領域（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）を有していてよい。コンタクト要素の角部は、傾斜面を形成してよい。コンタクト要素は、正方形の形状を有していてもよく、またはさらに湾曲領域を備えていてもよい。例示として、コンタクト要素は、円形もしくは楕円形の占有領域、または円もしくは楕円に類似する占有領域を有していてよく、第１の領域および第２の領域は、半円形または半楕円形であり、コンタクトスプリングの各々が異なる長さおよび／または形状を有していてよい。

【0011】

自由端部および第２の領域の重なりを生じさせるための非限定的な例示的方法としては、少なくとも１つのコンタクトスプリングが長くなるように構成されるような、少なくとも１つのコンタクトスプリングの圧延、据え込みまたはプレス成形などのプロセスがある。これらの生産工程は、打ち抜きプロセス中に少なくとも１つのコンタクトスプリングに適用されてよい。

【0012】

コンタクト要素は、少なくとも１つのコンタクトスプリングが、間隙に向かう方向において静置位置から弾性的に撓むように構成されることにより、改善され得る。好ましくは、少なくとも弾性的に撓んだ位置において、少なくとも１つのコンタクトスプリングは、フレームの第２の領域に当接する。

【0013】

これは、撓んだ少なくとも１つのコンタクトスプリングを第２の領域が支持し、それにより、コンタクト要素により提供され得る接触力が増大するという利点を有する。接触力は、撓んだコンタクトスプリングにより相手側コンタクト要素に及ぼされ得る力として理解されてよい。上記接触力は、相手側コンタクト要素に垂直に向いていてよく、よって接触垂直力と称される場合がある。

【0014】

コンタクト要素のフレームは、平面に配置されてよく、少なくとも１つのコンタクトスプリングは、上記平面に実質的に垂直に弾性的に撓むように構成されてよい。

【0015】

コンタクト要素のそのような幾何学的形態および／または形状は、生産、保管または輸送が容易である。そのような実質的に平坦なコンタクト要素は、輸送、保管またはさらなる処理工程への供給を容易にするべく、キャリアストリップおよびコンタクト要素を巻き取るために複数のコンタクト要素の各々をキャリアストリップと接続するタブを備えてよい。

【0016】

好ましくは、コンタクト要素のフレームは、金属薄板（シートメタル）から形成されてよい。

【0017】

これは、単一の生産工程のみを必要とし得る曲げ加工および打ち抜き加工によりコンタクト要素が製造され得るという利点、および、コンタクト要素の幾何学的形態および／または形状が改善されることにより薄板材料の切断屑の量が低減するという利点を有する。

【0018】

第１の領域および第２の領域ならびに間隙は、共通の平面に配置されてよい。

【0019】

コンタクト要素は、フレームが、第１の領域および第２の領域を接続する第３の領域を備えることにより改善され得る。第３の領域は、湾曲部を備える。

【0020】

湾曲部が第３の領域に設けられるので、湾曲部を設けることにより、コンタクトスプリングの自由端部とフレームの第２の領域との間の重なりが設けられるという利点を有する。よって、上記の例に示すように、少なくとも１つのコンタクトスプリングを長くする必要がない。コンタクトスプリングを長くすることに代えて、第３の領域が湾曲部により短くなり、それにより、少なくとも１つのコンタクトスプリングの全体強度を低下させることなく、重なりを設けるという同じ効果が得られる。一例として、少なくとも１つのコンタクトスプリングを長くすることが回避されるので、少なくとも１つのコンタクトスプリングの材料厚さを一定のままとすることができる。

【0021】

コンタクト要素は、湾曲部が、少なくとも１つのコンタクトスプリングが弾性的に撓むことが可能なように構成される方向に延び得る点において、さらに改善され得る。

【0022】

これは、湾曲部が少なくとも１つのコンタクトスプリングを機械的影響による損傷から保護し得るという利点を有する。よって、湾曲部は、フレームの平面から出るように延びていてよい。湾曲部は、１つ、２つ、３つまたは４つの側から、少なくとも部分的に少なくとも１つのコンタクトスプリングを保護してよい。

【0023】

コンタクト要素のさらなる実施形態において、湾曲部は、第３の領域の一部にわたって延びてよく、第１の領域よりも第２の領域の近くに配置されてよい。

【0024】

湾曲部のこの位置は、湾曲部が少なくとも１つのコンタクトスプリングの撓みの幾何学的形態に適合するという利点を有する。上記少なくとも１つのコンタクトスプリングは、固定端部ではなく自由端部において撓むことが好ましい。湾曲部は、フレームの屈曲領域に相当してよい。そのため、接触力が少なくとも１つのコンタクトスプリングにより生成される位置は、湾曲部の位置の近くに配置されることが好ましい。接触力が及ぼされる位置が湾曲部の位置から離れて配置される場合、第３の領域の一部が、第３の領域に印加される力を増大させるてことして働いてよい。

【0025】

第３の領域は、少なくとも、部分的にまたは全体的に、第３の領域が第１の領域および第２の領域に接続される２つの端点を接続する直線から外れていてよい。この外れを含む第３の領域の部分を、以下で湾曲部と呼称する。

【0026】

湾曲部は、膨出部、窪み、突出部または凸部などの形態を備えるまたはそれからなるものであってよい。湾曲部は、曲がった部分、例えばＵ字形状を備えるまたはそれからなるものであってもよく、または、１つよりも多くのＵ字形状を備えるまたはそれからなるものであってもよい。異なる実施形態において、湾曲部は、折りたたみ部分を備えるまたはそれからなる、例えば１つまたは複数のＶ字形部分を備えるものであってもよい。

【0027】

湾曲部は、フレームが配置される平面に実質的に平行に向く平坦部を備えてよい。

【0028】

フレームにおける間隙は、少なくとも３つの側においてフレームにより囲まれていてよい。

【0029】

フレームは、第１の領域および第２の領域を接続する第４の領域を備えてよく、間隙は、第３の領域と第４の領域との間、および第１の領域と第２の領域との間に延びる。よって、４つの領域が間隙を取り囲んでいてよい。

【0030】

第４の領域は、別の湾曲部を備えてよい。第４の領域は、第３の領域と対称に形成されてよい。また、他方の、すなわち第２の湾曲部は、この実施形態における第１の湾曲部である湾曲部と対称に形成されてよい。これらの湾曲部は、互いに反対位置にある一対の湾曲部と称される場合がある。

【0031】

湾曲部は、長さ縮小構造（ｌｅｎｇｔｈ－ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）であってよく、隆起部、折り目、段差または折り縮め部（ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ ｆｏｌｄ）と称される場合もある。湾曲部は、長さ方向におけるフレームの長さを短縮するように構成されてよい。長さ方向は、第１の部分から第２の部分に延びる。湾曲部は、フレームの塑性変形部分、特に第３の領域または第４の領域の一部分により形成されてよい。

【0032】

少なくとも１つのコンタクトスプリングは、フレームの平面から出るように延びていてよい。少なくとも１つのコンタクトスプリングが延びる方向が、上方向とみなされてよい。少なくとも１つのコンタクトスプリングは、平面から鋭角をなすように、すなわち部分的に上方向にかつ部分的に長さ方向に延びていてよい。

【0033】

少なくとも１つのコンタクトスプリングは、間隙に向かって弾性的に撓むように構成されてよい。

【0034】

コンタクト要素の別の有利な実施形態において、少なくとも１つのコンタクトスプリングは、頂点（ａｐｅｘ）を有する少なくとも１つの曲がり部（ｃｕｒｖｅｄ ｐｏｒｔｉｏｎ）を有していてよい。頂点は、フレームの平面よりも上方の高さと称される距離を空けて配置されてよく、頂点は、コンタクトスプリングの固定端部よりも少なくとも１つのコンタクトスプリングの自由端部の近くに配置される。

【0035】

少なくとも１つのコンタクトスプリングのこの幾何学的形態および／または形状および／または位置は、十分な撓み距離を提供するという利点を有する。反対に少なくとも１つのコンタクトスプリングの固定端部に近い場合、撓み距離が制限され、コンタクト要素に対する要求事項を満たさない場合がある。

【0036】

さらに、少なくとも１つのコンタクトスプリングの自由端部に近づくにつれて、撓み距離は、より固定端部に近い位置と比較して大きくなる。頂点を有する曲がり部は、少なくとも１つのコンタクトスプリングの画定された接触領域を提供し得る。少なくとも１つのコンタクトスプリングが撓む、すなわち固定端部および曲がり部を中心として回動する場合、特に頂点が、この回動によりわずかに傾斜する。しかしながら、接触位置は、長さ方向に大きく変位しないので、依然として上記頂点により画定される。

【0037】

コンタクトスプリングは、様々な可能な形状、例えばＵ字形状またはＶ字形状の少なくとも１つの凸状部を有していてよい。コンタクトスプリングは、１つまたは複数のＵ字形またはＶ字形の部分またはそれらの組み合わせを備えてよい。コンタクトスプリングは、特に凸状であってよい。

【0038】

コンタクト要素は、湾曲部によりさらに改善され得る。例示として、湾曲部は、さらなる頂点を有する少なくとも１つのさらなる曲がり部を備える、長さ縮小構造であってよい。代替的には、頂点に代えて平坦部が設けられ、長さ方向において、少なくとも１つのコンタクトスプリングの頂点および長さ縮小構造のさらなる頂点は、実質的に同じ位置に配置される。

【0039】

コンタクト要素の少なくとも１つのコンタクトスプリングは、特に高さ方向において、フレームの、湾曲部と同じ側に配置されてよい。

【0040】

これは、湾曲部または一対の湾曲部が少なくとも１つのコンタクトスプリングを保護し得るという利点を有する。コンタクト要素のこの実施形態は、受け入れ構造体、例えば電気コネクタにまたはその内部に平坦に配置され得ることが、さらに有利である。さらなる利点について、以下で電気コネクタに関して論じる。

【0041】

湾曲部による少なくとも１つのコンタクトスプリングの保護は、少なくとも１つのコンタクトスプリングおよび湾曲部がフレームから実質的に同じ高さまで延びることにより、さらに改善され得る。複数のコンタクト要素が巻き取られる場合、各コンタクト要素の少なくとも１つのコンタクトスプリングが、場合により巻き枠における隣接層のコンタクト要素によって引き起こされ得る機械的影響から保護される。

【0042】

個別の、すなわち単一のコンタクト要素であっても、湾曲部による少なくとも１つのコンタクトスプリングの保護を提供する。湾曲部は、少なくとも１つのコンタクトスプリングに対する機械的接触を防止し得る。上記保護は、１つ、２つまたは３つの側により提供されてよい。

【0043】

コンタクト要素の少なくとも１つのコンタクトスプリングは、圧縮状態を有してよく、付勢状態において、少なくとも１つのコンタクトスプリングは、間隙に向かって撓んでいてよく、少なくとも１つのコンタクトスプリングの自由端部は、少なくとも圧縮状態において第２の部分に当接するように構成されてよく、少なくとも１つのコンタクトスプリングの自由端部はさらに、フレームの第２の部分に沿って移動するように構成されてよい。

【0044】

この実施形態は、少なくとも１つのコンタクトスプリングの自由端部が第２の部分に当接することで、少なくとも１つのコンタクトスプリングにより相手側コンタクト部材に向かって及ぼされ得る接触力が増大するという利点を有する。よって、接触力は、固定端部を中心として少なくとも１つのコンタクトスプリングを傾斜させるのに必要な力に対応するのではなく、湾曲したコンタクトスプリングを屈曲させる、特に圧縮するのに必要な力に対応する。

【0045】

例示として、頂点を有するコンタクトスプリングの曲がり部は、実際には、間隙に向かう撓み方向に沿ってまたはその反対方向に変位せず、すなわち、上記曲がり部の基線は不変のままでフレームの平面に留まるが、曲がり部は、間隙に向かって圧縮され、曲がり部の高さは低くなり、頂点はフレームの平面に向かって変位し、同時に曲がり部の幅が大きくなる。よって、少なくとも１つのスプリング部材は、回動によっては撓まず、圧縮により撓む。曲がった部分の幾何学的形態および／または形状によっては、スプリング部材の変形により得ることが可能な接触力は、スプリング部材の回動の撓みにより得ることが可能な接触力よりも数倍大きいものであり得る。上記接触力は、コンタクトスプリングが変形する場合の方が２～２０倍大きいものであり得る。さらに、コンタクトスプリングの過屈曲が防止され得る。

【0046】

電気コネクタには、上記のコンタクト要素のいずれかが設けられてよい。

【0047】

上記で論じたように、コンタクト要素は、電気コネクタのコネクタハウジングに受け入れられて保持され、電気コネクタのコネクタ面を形成し得る接続用凹部を介してアクセス可能である。

【0048】

コネクタハウジングに受け入れられると、コンタクト要素のフレーム全体が、ハウジング本体により支持されてよい。

【0049】

電気コネクタは、上述の電気コネクタおよび相手側コネクタを備える。相手側コネクタが電気コネクタに挿入されると、相手側コネクタの相手側コンタクトが、コンタクト部材と、特に電気コネクタに受け入れられているコンタクト部材の少なくとも１つのコンタクトスプリングと、電気的接続を確立する。

【0050】

好ましくは、相手側コネクタと、電気コネクタの接続用凹部とは、断面が互いに相補的である。これらの断面は、相手側コネクタが誤った向きで電気コネクタに接続されることを防止する方向決め機構を有していてよい。

【0051】

コンタクトスプリングに及ぼされる最大の許容可能な力（この閾値の力を超えると、コンタクトスプリングの過屈曲、恒久的変形または損傷が生じ得る）を超える力の印加からコンタクト部材の少なくとも１つのコンタクトスプリングを保護するために、相手側コネクタの一部分、すなわち相手側コネクタハウジングの一部または相手側コンタクトの一部が、電気コネクタに設けられるコンタクト要素の湾曲部、または好ましくは一対の湾曲部に当接してよい。

【0052】

湾曲部は、特にコンタクト部材のフレームに向かう方向において、相手側コネクタを支持してよい。これは、相手側コネクタの相手側コンタクトがフレームに向かって意図せず移動することを防止し得る。したがって、間隙に向かう少なくとも１つのコンタクトスプリングの撓みは、相手側コンタクトの幾何学的形態によってのみ決定され得る。特に、相手側コンタクトの高さが、間隙に向かう少なくとも１つのコンタクトスプリングの撓みの量を決定し得る。

【0053】

電気コネクタアセンブリは、コンタクト要素が、２つの反対位置の湾曲部を備えることにより、さらに改善され得る。それらの湾曲部は、湾曲部の間に相手側コネクタの一部分を受け入れるように構成され、電気コネクタへの相手側コネクタの挿入中に相手側コネクタの一部分を案内するように構成される。

【0054】

相手側コンタクトは、金属製のまたは金属被覆されたタブであってよく、幅方向が、長さ方向に垂直に向き、高さ方向は、コンタクト要素の２つの湾曲部の間の距離に等しいまたはそれよりも小さくてよい。よって、湾曲部は、相手側コンタクトのための受け入れスロットまたは案内スロットを形成し得る。

【0055】

以下、コンタクト要素、電気コネクタおよび電気コネクタアセンブリについて、添付の図面により詳細に説明する。図面には、特定の実施形態が例示的に示されている。これらの実施形態は、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。詳細な説明において、同じ特徴、および同じ技術的効果を有する特徴は、同じ参照符号で記載されている。繰り返しの説明は避けるが、図面に示す実施形態間の差異については明示的に言及する。

【図面の簡単な説明】

【0056】

【図1】打ち抜きプロセスのコンタクト要素の図である。

【図2】組み立て状態におけるコンタクト要素の図である。

【図3】相手側コンタクトと接触している、切断側面図におけるコンタクト要素の図である。

【図4】電気コネクタおよび相手側コネクタを含む電気コネクタアセンブリの図である。

【図5】図４の電気コネクタの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0057】

図１は、組み立て前状態３におけるコンタクト要素１を示す。コンタクト要素１は、金属薄板５から作製される金属薄板部品７である。

【0058】

コンタクト要素１は、上面図で示されており、平面９に配置されている。平面９は、図面の平面に対応する。コンタクト要素１は、フレーム１１およびコンタクトスプリング１３を備える。

【0059】

平面９は、長さ方向３３および幅方向３５により張られる。組み立て前状態３において、コンタクト要素１は、全体が平面９に配置されている。高さ方向３７が、図面の平面から出るように延び、平面９に垂直に向いている。

【0060】

図１に示す特定の実施形態においては、総数８つのコンタクトスプリング１３が設けられる。コンタクト要素１の異なる実施形態においては、任意の数のコンタクトスプリング１３、例えば１つ、２つ、３つまたは複数のコンタクトスプリング１３が設けられてよい。コンタクトスプリング１３の各々、または少なくとも１つのコンタクトスプリング１３は、ラメラ１３ａ、または、２つの以上のコンタクトスプリング１３が設けられる場合には複数のラメラ１３ａと称される場合がある。

【0061】

図示の実施形態において、複数のコンタクトスプリング１３は各々、同じ形状および幾何学的形態、例えば長さを有する。他の実施形態において、コンタクトスプリング１３は、形状および／または幾何学的形態が互いに異なっていてもよい。

【0062】

図示の特定の実施形態において、フレーム１１は、第１の領域１５、および第１の領域１５の反対側に配置される第２の領域１７を備える。第１の領域１５は、間隙２３を空けて第２の領域１７から離隔している。フレーム１１は、第３の領域２９および第４の領域３１をさらに備える。第１の領域１５、第２の領域１７、第３の領域２９および第４の領域３１の各々が、間隙２３の１つの側に配置される。全ての４つの領域１５、１７、２９、３１が、間隙２３を取り囲む。コンタクト要素１は、矩形の形状または占有領域を有する。他の実施形態においては、形状または占有領域が異なっていてもよく、例えば正方形、湾曲形、円形等であってもよい。
したがって、特にフレーム１１の湾曲形または円形の領域を有する実施形態において、コンタクトスプリング１３は、形状および／または幾何学的形態、特に長さが異なっていてもよい。

【0063】

異なる実施形態（不図示）においては、第３の領域２９のみが設けられてもよい。この場合、間隙２３は、第３の領域２９の反対側のフレーム１１の外側に向かって開口する。

【0064】

打ち抜き加工された金属薄板部品７の場合、間隙２３は、金属薄板５に孔２５を打ち抜くことにより形成される。図示の実施形態において、孔２５は、第２の領域１７の内側部２７、第３の領域２９の内側部２７および第４の領域３１の内側部２７ならびにコンタクトスプリング１３の外形により形成される。

【0065】

少なくとも１つのコンタクトスプリング１３は、フレーム１１の第１の領域１７に固定された固定端部１９を有する。固定端部１９の反対側において、少なくとも１つのコンタクトスプリング１３は、自由端部２１を有する。

【0066】

コンタクトスプリング１３は、間隙２３をまたいで第１の領域１５から第２の領域１７まで延びる。組み立て前状態３において、自由端部２１は、間隙２３内に配置される。

【0067】

図示の実施形態において、第３の領域２９および第４の領域３１は、以下の図に示すように、屈曲するように適合される屈曲部３９を備える。

【0068】

コンタクトスプリング１３もまた、屈曲部３９を備えることに留意されたい。

【0069】

図２において、コンタクト要素１が屈曲状態または組み立て状態４１で示されている。組み立て状態４１において、コンタクトスプリング１３の各々は、上方すなわち高さ方向３７に屈曲しており、平面９から出て鋭角をなすように延びる。

【0070】

第１の領域１５および第２の領域１７は、依然として平面９に配置されているが、第３の領域２９および第４の領域３１は、部分的にのみ平面９に配置されている。

【0071】

図１の屈曲部３９は、平面９から出て上方に、すなわち高さ方向３７に屈曲し、その後下方に屈曲し、再び平面９へと屈曲する。よって、屈曲部３９は、湾曲部４３を形成する。湾曲部４３は、図示の実施形態においてＵ字形部分４５を備え、折り縮め部４７である。Ｕ字形部分４５は、曲がり部４６である。

【0072】

互いに反対側に配置される２つの湾曲部４３が設けられ、間隙２３が湾曲部４３の間に配置される。

【0073】

湾曲部４３は、第３の領域２９および第４の領域３１を長さ方向３３に沿って短くする効果を有する。湾曲部４３は、コンタクトスプリング１３の各々が対応する自由端部２１で第２の領域１７と重なる効果を有する。

【0074】

コンタクトスプリング１３は、互いに実質的に平行に向いている。各コンタクトスプリング１３は、間隙２３に向かう方向、すなわち高さ方向３７の反対方向において静置位置４８から弾性的に撓んでいてよい。コンタクトスプリング１３はまた、少なくとも１つの曲がり部４６および頂点４９を備える。要素を区別するために、湾曲部４３の曲がり部４６および頂点４９を、さらなる曲がり部４６ａおよびさらなる頂点４９ａと称する場合がある。

【0075】

コンタクトスプリング１３が静置位置４８から間隙２３に向かって撓んでいる場合、コンタクトスプリング１３は、対応する自由端部２１がフレーム１１の第２の領域１７に当接する。

【0076】

各コンタクトスプリング１３は、頂点４９が形成されるように複数のＵ字形部分４５（図３も参照）を備える。頂点４９は、各コンタクトスプリング１３の最高点に相当し、対応するコンタクトスプリング１３の接触点５１に対応する。

【0077】

各コンタクトスプリング１３は個別に撓んでいてよいが、相手側コンタクト（図３および図４参照）との電気的接触は、複数のコンタクトスプリング１３により確立される。コンタクト要素１は、相手側コンタクトが均一なコンタクト面を有しない場合であっても、高信頼な電気的接続を可能とする。

【0078】

そのような不均一なコンタクト面の場合、コンタクトスプリング１３の各々は、コンタクトスプリング１３ごとに異なり得る撓み距離５３（図３参照）だけ撓んでいてよい。電気的接続の劣化なく不均一な相手側コンタクトと接触することが可能であることは、複数のコンタクトスプリング１３を有する上記コンタクト要素１の利点の１つである。

【0079】

湾曲部４３はさらに、コンタクトスプリング１３を保護するように構成される。コンタクトスプリング１３は、例えば、側部、特に第３の領域２９または第４の領域３１からアクセス不可能である。加えて、湾曲部４３は、高さ方向３７の反対方向に働く機械的影響から一定程度コンタクトスプリング１３を保護する。図示の実施形態において、湾曲部４３は、コンタクトスプリング１３の頂点４９よりも平面９から離れて配置される湾曲部高さ４４を有する。他の実施形態（不図示）においては、湾曲部高さ４４が頂点４９の高さと等しくてもよい。

【0080】

図３は、相手側コンタクト５５と接触しているコンタクト要素１の部分切断側面図を示す。相手側コンタクト５５は、コンタクトパッド５６を備えてよく、または全体が導電材料（不図示）から作製されていてよい。

【0081】

図３は、どのように電気的接続が確立されるかを単に模式的に示す。相手側コンタクト５５は、長さ方向３３の反対方向に移動され、それによりコンタクトスプリング１３に撓み力５７を及ぼす。コンタクトスプリング１３は、撓む、特に、固定端部１９に対応する回動点５９を中心として回動する。

【0082】

まず、コンタクトスプリング１３は、コンタクトスプリング１３の自由端部２１が支持点５８においてフレーム１１の第２の領域１７に当接するまで、間隙２３に向かって撓む。

【0083】

用いられる相手側コンタクト５５によっては、スプリングコンタクト１３は、高さ方向３７の反対方向にさらに圧縮される場合があり、その結果、頂点４９が間隙２３に向かって押されて自由端部２１が長さ方向３３にわずかにずれるように、コンタクトスプリング１３の湾曲形状が圧縮される。

【0084】

この圧縮の前に、コンタクトスプリング１３全体が回動点または回動線５９を中心として傾斜してもよい。

【0085】

図３は、上記の撓み距離５３とともに、点線で描いた静置位置４８におけるコンタクトスプリング１３を模式的に示す。撓み距離５３は、コンタクトスプリング１３の静置位置４８における頂点４９の高さ方向３７に沿った高さ位置と、コンタクトスプリング１３の圧縮状態６１における頂点４９の高さ位置との間の距離に対応する。コンタクトスプリング１３の圧縮状態６１は、コンタクトスプリング１３の撓み位置６２に対応する。この撓み位置６２において、コンタクトスプリング１３は、フレーム１１の第２の領域１７と機械的に接触している。

【0086】

少なくとも圧縮状態６１（図３に示す）において、自由端部２１は第２の領域１７と機械的に接触し、コンタクトスプリング１３により接触力６３が高さ方向３７に及ぼされる。接触力６３は、相手側コンタクト５５に実質的に垂直に向いており、よって垂直接触力と称される場合がある。

【0087】

図４において、電気コネクタアセンブリ６５が模式的に示されている。電気コネクタアセンブリ６５は、電気コネクタ６７および相手側コネクタ６９を含む。単に図示の実施形態においては、電気コネクタはメス型コネクタに相当し、相手側コネクタはオス型コネクタに相当する。これは、他の実施形態（不図示）においては異なっていてもよい。

【0088】

電気コネクタ６７（図５において正面図でも示す）は、コネクタハウジング７１を備え、接続用凹部７３がコネクタハウジング７１に設けられる。接続用凹部７３は、電気コネクタ６７のコネクタ面７５に相当する。

【0089】

コンタクト要素１が、接続用凹部７３に受け入れられる。コンタクト要素１は、上記接続用凹部７３を介してコネクタハウジング７１に挿入されてよいが、他の実施形態においては、コネクタハウジング７１の材料によりオーバーモールドされてもよい。いずれの場合においても、コンタクト要素１は、接続用凹部７３を介してアクセス可能である。

【0090】

湾曲部４３およびコンタクトスプリング１３もまた、接続用凹部７３を介して視認可能かつアクセス可能である。コンタクト要素１の第２の領域１７がコネクタハウジング７１により支持され、それにより、第２の領域１７が撓んでコンタクトスプリング１３から離れることなく、コンタクトスプリング１３が第２の領域１７により支持され得る。

【0091】

相手側コネクタ６９もまた、接続用凹部７３と実質的に相補的なコネクタ面７５を有する。図示の実施形態において、相手側コネクタ６９は、長手方向キー手段（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｋｅｙ ｍｅａｎｓ）７９である２つの反対位置の案内手段７７を備える。

【0092】

プレート部材８１が、反対位置の案内手段７７どうしを接続し、相手側コネクタ６９の下側から配置されるまたはアクセス可能であるコンタクト部８３を提供する。コンタクト部８３は、点線で描かれている。コンタクト部８３は、図３に示すコンタクトパッド５６であってよい。

【0093】

相手側コネクタのコンタクト部８３と電気コネクタ６７のコンタクトスプリング１３との間に確立された電気的接続は、図３に示されている。

【0094】

図５は、電気コネクタ６７の正面図を示す。湾曲部４３とコネクタハウジング７１との間の自由距離（ｆｒｅｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）８５により、案内手段７７（図４参照）が高さ方向３７においてプレート部材８１から延出し得る距離が決定する。プレート部材８１の下面が、湾曲部４３の頂点４９に当接していてよい。

【0095】

コンタクトスプリング１３の静置位置４８において、対応する頂点４９は、コネクタハウジング７１からさらなる自由距離８７を空けて配置される。確実な電気的接続を得る目的で、コンタクトスプリング１３は、必要な接触力６３（図３参照）を生成するために間隙２３に向かって、すなわち高さ方向３７の反対方向に撓む。

【0096】

相手側コネクタ６９のプレート部材８１は、撓み距離５３を決定するプレート厚さ８９を有する。撓み距離５３は、プレート厚さ８９とさらなる自由距離８７との差である。

【符号の説明】

【0097】

１ コンタクト要素
３ 組み立て前状態
５ 金属薄板
７ 金属薄板部品
９ 平面
１１ フレーム
１３ コンタクトスプリング
１３ａ ラメラ
１５ 第１の領域
１７ 第２の領域
１９ 固定端部
２１ 自由端部
２３ 間隙
２５ 孔
２７ 内側部
２９ 第３の領域
３１ 第４の領域
３３ 長さ方向
３５ 幅方向
３７ 高さ方向
３９ 屈曲部
４１ 組み立て状態
４３ 湾曲部
４４ 湾曲部高さ
４５ Ｕ字形部分
４６ 曲がり部
４６ａ さらなる曲がり部
４７ 折り縮め部
４８ 静置位置
４９ 頂点
４９ａ さらなる頂点
５１ 接触点
５３ 撓み距離
５５ 相手側コンタクト
５６コンタクトパッド
５７ 撓み力
５８ 支持点
５９ 回動点
６１ 圧縮状態
６２ 撓み位置
６３ 接触力
６５ 電気コネクタアセンブリ
６７ 電気コネクタ
６９ 相手側コネクタ
７１ コネクタハウジング
７３ 接続用凹部
７５ コネクタ面
７７ 案内手段
７９ 長手方向キー手段
８１ プレート部材
８３ コンタクト部
８５ 自由距離
８７ さらなる自由距離
８９ プレート厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】