(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】2024-09-27
(45)【発行日】2024-10-07
(54)【発明の名称】ばね端子および圧接接続(IDC)端子を備えるデュアルコネクタ
(51)【国際特許分類】
H01R 4/64 20060101AFI20240930BHJP
H01R 4/242 20180101ALI20240930BHJP
【FI】
H01R4/64 A
H01R4/242
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023000359
(22)【出願日】2023-01-05
【審査請求日】2023-03-06
(31)【優先権主張番号】102022000000272
(32)【優先日】2022-01-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】501090342
【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク
【氏名又は名称原語表記】TE Connectivity Germany GmbH
(73)【特許権者】
【識別番号】519223712
【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ イタリア ディストリビューション エッセ エッルレ エッレ
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】スタニスラス ディ マッジオ
(72)【発明者】
【氏名】マルチェロ ファリノラ
(72)【発明者】
【氏名】アレッサンドロ ジェンタ
(72)【発明者】
【氏名】ドミニク ハイス
【審査官】▲高▼橋 杏子
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-038041(JP,A)
【文献】特開2006-286598(JP,A)
【文献】国際公開第2012/136321(WO,A1)
【文献】EMC Shielding Just Got Quicker and Easier,[online],2020年06月11日,[2024年2月29日検索] https://ecsnz.com/articles/2020-06-11-emc-shielding-just-got-quicker-and-easier,全ページ
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01R 4/00
H01R 4/2416-4/2466
H01R 4/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シールド(210)を有する多芯ケーブル(200)を接地するための電気コネクタ(100)であって、
前記電気コネクタ(100)は、
●前記シールド(210)に係合するためのばね端子(110)と、
●圧接接続(IDC)端子(120)と、
を備え、
前記IDC端子(120)は接地線(250)を終端するように構成され、前記シールド(210)は前記電気コネクタ(100)を介して接地されるようになって
おり、
前記ばね端子(110)と前記IDC端子(120)とは、前記ばね端子(110)が前記シールド(210)に係合するときに、同時に前記IDC端子(120)が前記接地線(250)を終端するように位置合わせされている、
電気コネクタ(100)。
【請求項2】
前記ばね端子(110)は、前記IDC端子(120)に隣接し、接続部(135)によって前記IDC端子(120)に接続されている、
請求項1に記載の電気コネクタ(100)。
【請求項3】
前記接続部(135)は平面である、
請求項2に記載の電気コネクタ(100)。
【請求項4】
前記電気コネクタ(100)は、前記ばね端子(110)、前記IDC端子(120)、および前記接続部(135)を覆う絶縁ケース(140)を備える、
請求項2に記載の電気コネクタ(100)。
【請求項5】
前記電気コネクタ(100)は、前記ばね端子(110)、前記IDC端子(120)、および前記接続部(135)を前記絶縁ケース(140)に固定するための固定要素(131、132、133)を備える、
請求項4に記載の電気コネクタ(100)。
【請求項6】
前記ばね端子(110)は、前記ばね端子(110)が前記多芯ケーブル(200)に係合する構成において、前記多芯ケーブル(200)の直径に一致する半円形断面を有する、
請求項1から
5のいずれか一項に記載の電気コネクタ(100)。
【請求項7】
電気コネクタ(100)と、支持要素(300)と、を備える接続システム(500)であって、
- 前記電気コネクタ(100)は、シールド(210)を有する多芯ケーブル(200)を接地するための電気コネクタ(100)であって、
前記電気コネクタ(100)は、
●前記シールド(210)に係合するためのばね端子(110)と、
●圧接接続(IDC)端子(120)と、
を備え、
前記IDC端子(120)は接地線(250)を終端するように構成され、前記シールド(210)は前記電気コネクタ(100)を介して接地されるようになっており、
- 前記支持要素(300)は、前記多芯ケーブル(200)および前記接地線(250)を収容するように構成されており、
- 前記電気コネクタ(100)は、前記支持要素(300)に嵌合して、前記シールド(210)と前記接地線(250)とを電気的に接続するように構成されている、
接続システム(500)。
【請求項8】
- 請求項
1に記載の電気コネクタ(100)と、
- 前記多芯ケーブル(200)および前記接地線(250)を収容するための支持要素(300)と、
を備え、
前記電気コネクタ(100)は、前記支持要素(300)に嵌合して、前記シールド(210)と前記接地線(250)とを電気的に接続するように構成されている、
接続システム(500)。
【請求項9】
- 請求項2に記載の電気コネクタ(100)と、
- 前記多芯ケーブル(200)および前記接地線(250)を収容するための支持要素(300)と、
を備え、
前記電気コネクタ(100)は、前記支持要素(300)に嵌合して、前記シールド(210)と前記接地線(250)とを電気的に接続するように構成されている、
接続システム(500)。
【請求項10】
前記支持要素(300)はガイド手段(310)を含み、
前記電気コネクタ(100)は、前記ガイド手段(310)に沿って第1の位置と第2の位置との間で可動であり、
前記第1の位置は、前記電気コネクタ(100)と前記支持要素(300)との部分組立ての構成に対応し、
前記第2の位置は、前記シールド(210)と前記接地線(250)とが前記電気コネクタ(100)を介して電気的に接続される構成に対応する、
請求項
7から9のいずれか一項に記載の接続システム(500)。
【請求項11】
前記支持要素(300)は、前記多芯ケーブル(200)を収容するための第1のキャビティ(320)と、前記接地線(250)を収容するための第2のキャビティ(330)とを含む、
請求項
7から9のいずれか一項に記載の接続システム(500)。
【請求項12】
請求項
7から9のいずれか一項に記載の接続システム(500)を組み立てる方法であって、前記方法は、
a)前記多芯ケーブル(200)と前記接地線(250)とを前記支持要素(300)内に収容するステップと、
b)前記電気コネクタ(100)と前記支持要素(300)とを予め組み立てるステップと、
c)前記電気コネクタ(100)と前記支持要素(300)とを嵌合させて、前記電気コネクタ(100)を介して前記シールド(210)と前記接地線(250)とを電気的に接続するステップと、
を含む方法。
【請求項13】
前記ステップc)は、前記電気コネクタ(100)を、予備組立の構成に対応する第1の位置から、前記シールド(210)と前記接地線(250)とが前記電気コネクタ(100)を介して電気的に接続される構成に対応する第2の位置に移動させることによって実行される、
請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記ステップc)は、前記ばね端子(110)が前記シールド(210)に係合し、同時に前記IDC端子(120)が前記接地線(250)を終端するように実行される、
請求項12に記載の方法。
【請求項15】
d)前記シールド(210)と前記接地線(250)とが前記電気コネクタ(100)を介して電気的に接続される構成に対応す
る第2の位置に、前記電気コネクタ(100)をブロックするステップをさらに含む、
請求項14に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
多芯ケーブルは、一般に、例えばデータおよび通信技術の分野ならびに自動車分野における高電圧用途に使用される。多芯ケーブルは、通常、他の電子部品に近接して使用されるので、隣接する導電部品間のクロストークを低減させるために、電磁干渉および無線周波数干渉からシールドされなければならない。シールドは、銅またはアルミニウムなどの金属の編組撚線、銅テープの非編組螺旋巻線、または導電性ポリマーの層から構成することができる。通常、シールドは、ジャケットでさらに覆われている。
【0002】
シールドを、有効になるように接地しなければならない。実際には、接地されたシールドは、導体の周りの電気応力(electrical stress)を均一にし、漏れ電流をアースに流す(divert)ことにより、ケーブル絶縁だけでなく、周囲の人および装置も保護する。
【0003】
多芯ケーブルのシールドを接地するための当技術分野で知られる配線の解決策は、通常、複雑で実施が困難である。
【0004】
例えば、米国特許出願公開第2008/0268719(A1)号は、ストレインリリーフクリップを使用してケーブルスクリーン(通常、ケーブルの外側に折り返されている)に接触する、ツイストペア線を含むシールド付きケーブル(shielded cable)を接続するためのマルチコンポーネントコネクタ(multi-component connector)を開示している。ストレインリリーフは、導電性で、複数のばね部材が形成された円形断面を有する。ストレインリリーフは、アクチュエータに連結されている。アクチュエータの内面は、ストレインリリーフクリップに接触するためのタブを含み、タブがストレインリリーフクリップに接触すると、ストレインリリーフクリップは半径方向内方に駆動されて、ケーブル上に固定されるようになっている。
このようにして、ツイストペアケーブルのシールドを接地することができるが、マルチコンポーネントコネクタは複雑な構造を有する。
【0005】
例えば、米国特許第9882293号は、プリント回路基板をシールド付き同軸ケーブル20に接続するためのケーブルコネクタを開示している。ケーブルコネクタは、絶縁ベース、ハウジング、信号端子、第1の接地端子および第2の接地端子を含む。接地端子は、ケーブルの銅編組シールドを電気的に接続するために、同軸ケーブルのジャケットを貫通するように構成されている。同時に、第1の接地端子と第2の接地端子とは、回路基板の同じ接地コンタクトにはんだ付けされている。このようにして、ケーブルの銅編組シールドは接地される。しかしながら、接地接続は、接地端子のはんだ付けを必要とするため、実現が困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明の目的は、多芯ケーブルのシールドを接地線または保護アース(PE)線に接続するためのコネクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的は、添付の特許請求の範囲に定義されるような、シールド付き多芯ケーブルを接地するための電気コネクタを提供することによって実現される。
【0008】
本発明の第1の態様によれば、シールドを有する多芯ケーブルを接地するための電気コネクタであって、電気コネクタは、シールドに係合するためのばね端子と、圧接接続(IDC)端子とを備え、IDC端子は接地線を終端するように構成され、シールドは電気コネクタを介して接地されるようになっている、電気コネクタが提供される。
【0009】
この解決策は、シールド付き多芯ケーブルを接地するための電気的接続が簡単かつ迅速で効率的な方法で実現され、製品の品質が向上するので有利である。さらに、本解決策は、電気コネクタが小型で取り扱いやすく、多芯ケーブルのシールドと接地線との接続を、ケーブルの長さに沿った任意の点で実現することができ、線の端部のさらなる接続のために線長を最適化できるようになっているので、有利である。さらに、接地線は、IDC技術によって対応する端子に接続されるので、接地線をIDC端子および電気コネクタに接続する前に接地線を予め剥くまたは処理する必要がない。
さらに、ばね端子は、電気的接続を確立するために、多芯ケーブルのシールドに容易に係合することができる。本解決策によって、電気コネクタは、多芯ケーブルのシールドを接地線にしっかりと接続する。
【0010】
本発明の第1の態様による電気コネクタが高電圧用途に使用され、多芯ケーブルにおける複数の単線が高電圧を伝えることが好ましい。このような用途において、多芯ケーブルのシールドを接地して、静電放電を避けることが特に重要である。静電放電は、多芯ケーブルの絶縁層を損傷させ、また多芯ケーブルの周囲の環境および人に損害を与える。
【0011】
例えば、多芯ケーブルは、複数の単線(各々が導電線および絶縁層を含む)から構成され、外側絶縁層によって覆われたシールドをさらに含むことができる。例えば、シールドは編組シールドであってよい。電気コネクタのばね端子が多芯ケーブルのシールドに係合する前に、外側絶縁層が除去されることが好ましい。
【0012】
ばね端子は、多芯ケーブルのシールドをクランプし、シールドとの機械的接続および電気的接続を確立するように構成されていてよい。ばね端子は半円形断面を有することができ、静止構成における半円形断面の直径は、多芯ケーブルのシールドの直径よりも小さくなり得ることが好ましい。シールドのクランプを保証するために、接続構成における半円形断面の直径は、多芯ケーブルのシールドの直径に等しくなり得る、すなわち、外側絶縁層が除去された後の多芯ケーブルの直径に等しくなり得ることが好ましい。ばね端子の半円形断面の直径は、多芯ケーブルのシールドの所定の直径および/または多芯ケーブルの所定の直径に適合可能であり得ることが好ましい。
例えば、多芯ケーブルのサイズは、必要な規格およびケーブルの用途に応じて変化し得る。
【0013】
接地線は、例えば6mm2の断面を有する単線であることが好ましい。IDC端子の幅は、絶縁層を除去した後の単一の接地線の直径よりも小さくなるように構成されていてよい。
【0014】
例示的であるが限定的ではない構成によれば、多芯ケーブルにおける複数の単線および接地線の自由端を、例えば圧着および/またははんだ付け接続によって他の電気デバイスに接続することができる。
【0015】
本発明の実施形態によれば、ばね端子はIDC端子に隣接し、接続部によってIDC端子に接続されている、電気コネクタが提供される。
【0016】
この解決策の利点は、電気コネクタが簡単な小型の構成を有し、取り扱いやすいことである。実際には、ばね端子およびIDC端子の寸法は、全体的に小さい。
【0017】
接続部により、ばね端子とIDC端子との電気的接続および機械的接続が保証される。
【0018】
本発明のさらなる実施形態によれば、接続部は平面である。
【0019】
この構成の利点は、電気コネクタが、取り扱いやすい簡単な小型の構造を有することである。
【0020】
例えば、接続部はプレートを含むことができる。
【0021】
本発明のさらなる実施形態によれば、電気コネクタは、ばね端子、IDC端子、および接続部を覆う絶縁ケースを備える、電気コネクタが提供される。
【0022】
この解決策の利点は、電気コネクタからの電流の漏れを避けるために、絶縁ケースが電気コネクタの導電部品を保護および絶縁することである。さらに、本解決策による電気コネクタは、操作者が危険を伴わずに取り扱うことができる。実際には、操作者は、絶縁ケースによって覆われた接続部に対応する電気コネクタの部分をつかむことができる。
【0023】
ばね端子、IDC端子、および接続部は、銅から形成されることが好ましい。絶縁ケースはプラスチック材料から形成されることが好ましい。
【0024】
本発明のさらなる実施形態によれば、電気コネクタは、ばね端子、IDC端子、および接続部を絶縁ケースに固定するための固定要素(fixing elements)を備える、電気コネクタが提供される。
【0025】
本構成の利点は、絶縁ケースが電気コネクタの導電部品にしっかりと固定されて、使用中の安全性を保証することである。
【0026】
例えば、固定要素は、電気コネクタの導電部品の接続部および/またはIDC端子に形成された突出タブを含むことができる。導電部品を絶縁ケースに固定するために、2つの固定要素またはタブを接続部に形成することができ、1つの固定要素をIDC端子に形成することができることが好ましい。
【0027】
絶縁ケースは、シールド付き多芯ケーブルを接地するために電気コネクタを使用する前に、導電部品に予め組み付けられることが好ましい。
【0028】
本発明のさらなる実施形態によれば、ばね端子とIDC端子とは、ばね端子がシールドに係合するときに、同時にIDC端子が接地線を終端するように位置合わせされている、電気コネクタが提供される。
【0029】
この構成の利点は、多芯ケーブルのシールドと接地線との電気的接続が、迅速かつ効率的な方法で実現されることである。実際には、接続するケーブルに対応して電気コネクタを位置決めすると、ばね端子が多芯ケーブルのシールドに係合し、またはこれをクランプし、同時にIDC端子が接地線を終端することが保証される。
【0030】
好ましい構成によれば、ばね端子とIDC端子とを、接続部の同じ側、例えば、接続部を形成するプレートの同じ側に取り付けることができる。ばね端子とIDC端子とは、ばね端子の接触部が多芯ケーブルのシールドをクランプすると、接地線の絶縁層を切った後、IDC端子の接触スロットが接地線の導電部分に達するように設計することができる。
【0031】
本発明のさらなる実施形態によれば、ばね端子は、ばね端子が多芯ケーブルに係合する構成において、多芯ケーブルの直径に一致する半円形断面を有する、電気コネクタが提供される。
【0032】
この構成の利点は、所望の用途に応じた所定の直径を有する多芯ケーブルの特定の寸法に、電気コネクタを適合させることができることである。
【0033】
例えば、3相接続の場合、4本の単線を含み、約15.1mmの直径を有する多芯ケーブルを使用することができる。例えば、1相接続の場合、2本の単線を含み、約12.8mmの直径を有する多芯ケーブルを使用することができる。
【0034】
半円形断面の直径は、外側絶縁層が除去された後の多芯ケーブルの直径よりも小さいことが好ましい。多芯ケーブルがばね端子に挿入されると、ばね端子は、その直径を多芯ケーブルの直径に強制的に適合させて、クランプ中に安定した電気的接触を保証する。
【0035】
本発明のさらなる実施形態よれば、接続システムであって、前述した電気コネクタと、多芯ケーブルおよび接地線を収容するための支持要素とを備え、電気コネクタは、支持要素に嵌合して、シールドと接地線とを電気的に接続するように構成されている、接続システムが提供される。
【0036】
この構成の利点は、ケーブル組立てプロセスが簡略化および迅速化され、製品の品質が向上することである。さらに、ケーブルに沿った接続システムの位置を、特定の必要に応じて調節することができるので、ケーブルの長さに沿った任意の点で電気的接続を実現することができる。
【0037】
例えば、支持要素は、コネクタのハウジングを覆うためのカバーを含むことができる。
【0038】
本発明のさらなる実施形態によれば、支持要素はガイド手段を含み、電気コネクタは、ガイド手段に沿って第1の位置と第2の位置との間で可動であり、第1の位置は、電気コネクタと支持要素との部分組立ての構成に対応し、第2の位置は、シールドと接地線とが電気コネクタを介して電気的に接続される構成に対応する、接続システムが提供される。
【0039】
この解決策の利点は、ケーブル組立てプロセスがより迅速になり、これを自動化できることである。
【0040】
電気コネクタと支持要素とは、予め組み立てられていることが好ましい。
【0041】
好ましい構成によれば、電気コネクタは、摺動手段を有する平面を含むことができ、支持要素は、摺動手段を収容するためのガイド手段を有する平面を含むことができる。電気コネクタと支持要素とは、摺動手段が対応するガイド手段に部分的に収容され、電気コネクタが支持要素に接触するように、予め組み立てられていてよい。このようにして、摺動手段を介して電気コネクタをガイド手段に沿って摺動させることにより、電気コネクタを、第1の位置または予備組立位置(pre-assembly position)から第2の位置または接続位置に変位させることができる。
【0042】
本発明のさらなる実施形態によれば、支持要素は、多芯ケーブルを収容するための第1のキャビティと、接地線を収容するための第2のキャビティとを含む、接続システムが提供される。
【0043】
この構成の利点は、多芯ケーブルと接地線とを支持要素に十分に収容することができ、したがって、電気コネクタに対するそれらの位置を制御することがより容易になるため、多芯ケーブルのシールドを接地線に電気的に接続するプロセスがそれ故に簡略化されることである。
【0044】
支持要素は、円形断面を有することができ、対応する線を収容するための2つのキャビティを含むことができることが好ましい。例えば、第1のキャビティの直径は、多芯ケーブルの直径に対応し得る。例えば、第2のキャビティの直径は、接地線の直径に対応し得る。支持要素はシール部品を含むことが好ましい。
【0045】
本発明のさらなる実施形態によれば、支持要素は、シールドと接地線とが電気コネクタを介して電気的に接続される構成において、電気コネクタの位置をブロックするためのロック手段を含む、接続システムが提供される。
【0046】
この構成の利点は、支持要素と電気コネクタとの相互位置がロック手段によって固定されるため、多芯ケーブルのシールドの接地を安全かつ確実な方法で実現できることである。
【0047】
例えば、ロック手段は、支持要素に形成され、かつ電気コネクタに形成された対応するタブに係合するように構成されている突出要素を含むことができる。
【0048】
本発明のさらなる実施形態によれば、前述した接続システムを組み立てる方法であって、方法は、
a)多芯ケーブルと接地線とを支持要素内に収容するステップと、
b)電気コネクタと支持要素とを予め組み立てるステップと、
c)電気コネクタと支持要素とを嵌合させて、電気コネクタを介してシールドと接地線とを電気的に接続するステップと
を含む方法が提供される。
【0049】
この構成の利点は、組立てプロセスが迅速かつ効率的であり、自動化された方法で実施できることである。
【0050】
多芯ケーブルと接地線とは、支持要素に形成された対応するキャビティに収容されることが好ましい。多芯ケーブルは、シールドをばね端子にクランプする前に、シールドを覆う外層を除去するように準備されることが好ましい。接地線と電気コネクタとの電気的接続がIDC技術によって実現されるため、接地線を電気コネクタに挿入する前に、接地線を予め剥く必要がないことが好ましい。
【0051】
電気コネクタは、電気コネクタの少なくとも一部が支持要素の少なくとも一部に接触するように、支持要素に予め組み付けられていることが好ましい。電気コネクタと支持要素とは、相互に変位し嵌合して、シールドと接地線との電気的接続を確立できるように、予め組み立てられていることが好ましい。
【0052】
本発明のさらなる実施形態によれば、ステップc)は、電気コネクタを、予備組立の構成に対応する第1の位置から、シールドと接地線とが電気コネクタを介して電気的に接続される構成に対応する第2の位置に移動させることによって実行される、方法が提供される。
【0053】
この解決策の利点は、組立てプロセスが迅速で、自動化された方法で実施できることである。さらに、電気コネクタを支持要素に沿って変位させることにより、ばね端子およびIDC端子を、支持要素に収容された多芯ケーブルおよび接地線のそれぞれに対して正確に位置決めすることができる。このようにして、多芯ケーブルのシールドと接地線との電気的接続が安定しない接続システムを製造する危険性を低下させる。
【0054】
電気コネクタは、支持要素に沿って第1の位置と第2の位置との間で摺動できることが好ましい。
【0055】
本発明のさらなる実施形態によれば、ステップc)は、ばね端子がシールドに係合し、同時にIDC端子が接地線を終端するように実行される、方法が提供される。
【0056】
この構成の利点は、ケーブル組立てプロセスが迅速かつ効率的な方法で実現され、製品の品質が向上することである。
【0057】
例えば、ばね端子とIDC端子とは、対応する線(wires)に同時に接触できるように、すなわち、ばね端子が多芯ケーブルのシールドをクランプしている間、IDC端子のスロットが接地線の導電部分に接触するように、位置合わせされていてよい。
【0058】
本発明のさらなる実施形態によれば、
d)シールドと接地線とが電気コネクタを介して電気的に接続される構成に対応する第2の位置に、電気コネクタをブロックするステップをさらに含む、方法が提供される。
【0059】
この構成の利点は、ばね端子を多芯ケーブルのシールドに電気的に接続し、IDC端子を接地線に電気的に接続した後、多芯ケーブルおよび接地線を含む電気コネクタと支持要素との相互位置をブロックすることによって、電気的接続を安定させることができることである。
【0060】
電気コネクタを第2の位置にブロックするステップは、支持要素に形成されたロック手段、例えばロックタブと、電気コネクタの対応する部分に形成されたロック手段、例えばロックタブとを係合させることによって実現されることが好ましい。
【0061】
添付図面を参照しながら、本発明について説明する。図中、同一の参照数字および/または符号は、装置の同一の部分および/または同様のおよび/または対応する部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【0062】
【
図1】本発明の実施形態による電気コネクタの3次元概略図である。
【
図2】本発明の実施形態による、
図1の電気コネクタの概略分解図である。
【
図3】本発明の実施形態による、組立状態の電気コネクタおよび支持要素、多芯ケーブルおよび接地線を備える接続システムの3次元概略図である。
【
図4A】本発明の実施形態による、接続システムを組み立てるプロセスのステップの概略図である。
【
図4B】本発明の実施形態による、接続システムを組み立てるプロセスのさらなるステップの概略図である。
【
図4C】本発明の実施形態による、接続システムを組み立てるプロセスのさらなるステップの概略図である。
【
図4D】本発明の実施形態による、接続システムを組み立てるプロセスのさらなるステップの概略図である。
【
図5】本発明の実施形態による、電気コネクタと支持要素とを備える接続システムの3次元概略図である。
【
図6】本発明の実施形態による、電気コネクタと支持要素との接続の詳細の概略図である。
【
図7A】本発明の実施形態による、予備組立構成の接続システムの概略図である。
【
図7B】本発明の実施形態による、組立構成の接続システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0063】
以下で、添付図面に示す特定の実施形態を参照しながら、本発明について説明する。それにもかかわらず、本発明は、以下の詳細な説明に記載され図面に示す特定の実施形態に限定されず、代わりに、記載される実施形態は、添付の特許請求の範囲によってその範囲が定義される、本発明のいくつかの態様を単に例示する。
【0064】
本発明のさらなる修正および変形が、当業者には明らかであろう。したがって、本説明は、添付の特許請求の範囲によってその範囲が定義される、本発明のすべての修正および/または変形を含むものとして考慮されなければならない。
【0065】
簡単にするために、図中、同一または対応する部品は、同一の参照数字で示される。
【0066】
本明細書に開示する本発明の実施形態の説明において、方向または向きへのいかなる言及も、単に説明の便宜を意図したものに過ぎず、いかなる点においても本発明の範囲を限定することは意図していない。「下側の」、「上側の」、「上方に」、「下方に」、「上に」、「下に」、「上」、および「下」といった相対的な用語、ならびにそれらの派生語は、そのとき記載されているまたは記述中の図面に示されている向きに言及しているものと解釈すべきである。これらの相対的な用語は説明の便宜上のものに過ぎず、明示的にそうであると示されていない限り、装置を特定の向きで構成するまたは操作することを必要としない。
【0067】
図1は、本発明の実施形態による電気コネクタ100の3次元概略図である。
【0068】
電気コネクタ100は、ばね端子110と圧接接続部(IDC)120とを備える。電気コネクタ100を、高電圧用途および/または交流電流用途におけるケーブル接続に使用できることが好ましい。
【0069】
ばね端子110は、略半円形の断面を有し、所定の直径を有する多芯ケーブル(例えば、
図3に示す多芯ケーブル200参照)の外層をクランプするのに適している。ばね端子110は可撓性構造を有する。静止構成で、ばね端子110の半円形断面の静止直径(rest diameter)は、多芯ケーブルの直径よりも小さい。多芯ケーブルがばね端子110の開口部に挿入されると、ばね端子110は変形し、その結果、半円形断面の直径は多芯ケーブルの直径に対応する。
【0070】
IDC端子120は、略V字形断面を有するスロット121を有し、電気絶縁線(例えば、
図3に示す接地線250参照)を接続するのに適している。電気絶縁線がIDC端子120の接触スロット121に挿入されると、線の電気絶縁体は、接触スロット121の下縁部122によって切り開かれて、線の導電部分とIDC端子120の上側接触部分123との間に電気的接触が確立されるようになっている。良好な電気的接触を保証するために、接触部分123は、絶縁体を除去した後の電気絶縁線の直径よりも小さい幅を有していなければならない。
【0071】
図2の電気コネクタ100の分解図に詳細に見られるように、電気コネクタ100は、2つの嵌合部分、すなわち導電部品130と絶縁部品140とを含む。
【0072】
導電部品130は、ばね端子110と、IDC端子120と、これらを機械的かつ電気的に接続する接続部135とを含む。ばね端子110、IDC端子120、および接続部135は、導電性材料、好ましくは銅から形成される。
【0073】
絶縁部品は、例えばプラスチック材料から形成された、導電部品130を封入する絶縁ケース140を含む。絶縁ケース140は2つの開口部、すなわち、ばね端子110を収容するための第1の開口部141と、IDC端子120を収容するための第2の開口部142とを含む。絶縁ケース140は、接続部135を覆う把持部145をさらに含み、これは、操作者および/または装置による把持ならびに取扱いを可能にするのに適している。
【0074】
導電部品130は、導電部品130を絶縁ケース140に固定するための3つの固定要素131、132、および133をさらに含む。固定要素131、132、および133は、絶縁ケース140に形成された対応する凹部に係合する突出タブを含むことができる。
図2の例示的な実施形態において、2つの固定要素131および132が、接続部135の第1の側の両端に対称に位置し、第3の固定要素133がIDC端子120に位置している。
図2に3つの固定要素が示されていても、任意の数の固定要素、例えば1つ、2つ、4つ、5つ、またはそれ以上の固定要素を、電気コネクタ100の導電部品130に形成できることを理解されたい。
【0075】
電気コネクタ100は、
図3に示すような多芯ケーブル200を接地するのに適している。多芯ケーブル200は、金属シールド210によって覆われた複数の単線220から構成され、次に金属シールド210は外側絶縁層215によって覆われている。各単線220は、絶縁層221によって覆われた導電要素222を含む。
図3に示す多芯ケーブル200は、4本の単線220を含む。しかしながら、多芯ケーブル200は、任意の数の単線220、例えば2本、3本、5本、またはそれ以上の単線220を含むことができることを理解されたい。
【0076】
多芯ケーブル200を電気コネクタ100に挿入する前に、多芯ケーブル200は、外側絶縁体215を部分的に切ってシールド210を露出させるように準備される。その後、電気コネクタ100のばね端子110が、多芯ケーブル200のシールド210をクランプして、直接の電気的接触を確立する。ばね端子110は、静止構成で、半円形断面の直径がシールド210の直径よりも小さくなるように構成され、クランプ構成で、半円形断面の直径がシールド210の直径に等しくなるように変形可能である。このようにして、予め切られた多芯ケーブル200が、ばね端子110の対応する開口部に挿入された後、ばね端子110とシールド210との直接の電気的接触が保証される。
【0077】
電気コネクタ100のIDC端子120は、接地線または保護アース(PE)線250を終端するために使用される。接地線250は、絶縁層251と導電線252とを含む。IDC技術によって、多芯ケーブル200のシールド210と導電線252との電気的接続が確立され、多芯ケーブル200のシールド210はアースに接続される。シールド210をアースに接続することは、多芯ケーブル200自体の外側絶縁体215および複数の単線220と、多芯ケーブル200の周囲の環境および人とを、起こり得る静電放電から保護するために必要である。多芯ケーブル200のシールドおよび接地は、電気通信の分野および/または自動車分野などの高電圧用途において特に重要である。
【0078】
図3の概略図に見られるように、多芯ケーブル200を接地線250に接続する電気コネクタ100は、支持要素300に寄りかかっている。電気コネクタ100と支持要素300とは、接続システム500を形成する。
【0079】
支持要素300は、3つの部品、すなわち、カバー300Aと、ファミリーシール(family seal)300Bと、シールリテーナ300Cとを含む。多芯ケーブル200と接地線250とをそれぞれ収容するための2つのキャビティ320、330が、支持要素300に、すなわち支持要素300を形成する各部品に形成されている。ファミリーシール300Bは、システム全体をシールし、シールリテーナ300Cは、ケーブルの安定した位置決めを保証する。
【0080】
支持要素300は略円形の断面を有することが好ましい。
【0081】
図4A~
図4Dを参照しながら、接続システム500、多芯ケーブル200、および接地線250を組み立てるプロセスについて詳細に説明する。
【0082】
図4Aは、ケーブル200、250と支持要素300との組立てプロセスの第1のステップの概略図である。ケーブル200、250を電気コネクタ100に挿入する前に、各単線220および接地線250の端部を予め切って、絶縁層221および絶縁層251のそれぞれを部分的に除去する。その後、多芯ケーブル200を第1のキャビティ320に挿入し、接地線250を支持要素300の第2のキャビティ330に挿入する。ケーブルを対応するキャビティに挿入した後、絶縁層221および絶縁層251の予め切った端部を除去する。このようにして、複数の単線220および接地線250の端部は、次の電気的接続、例えば次の圧着接続の準備が整う。
【0083】
図4Bに概略的に示すように、支持要素300、多芯ケーブル200、および接地線250を備える接続システムが、位置決め具600、例えば装置の位置決め具に収容される。例えば、複数の単線220および接地線250を、位置決め具600の対応する位置決めガイド610に収容することができ、支持要素300を、位置決め具600の対応する位置決め凹部620に収容することができる。電気コネクタ100は、支持要素300の上方に位置決めされ、ばね端子110が多芯ケーブル200に位置合わせされ、かつIDC端子120が接地線250に位置合わせされるように、支持要素300に位置合わせされる。
【0084】
図4Cに概略的に示す後の段階で、電気コネクタ100は、押込具650によって押され、支持要素300の上端に接触するように下げられる。これにより、電気コネクタ100は予備組立位置に移動する。予備組立位置では、ばね端子110およびIDC端子120は、多芯ケーブル200および接地線250のそれぞれに位置合わせされ、電気コネクタ100の少なくとも一部が支持要素300の少なくとも一部に接触する。電気コネクタ100を変位させることにより、支持要素300が位置決め凹部620に収容され、複数の単線220および接地線250が位置決め具600の対応する位置決めガイド610に収容されることによって、電気コネクタ100を多芯ケーブル200および接地線250に対して正確に位置決めすることができ、電気的接続を確立することができる。
【0085】
図4Dに概略的に示すように、押込具650によって電気コネクタ100をさらに押して下げることにより、電気コネクタ100を予備組立位置から接続位置に変位させることができ、この接続位置は、多芯ケーブル200がばね端子110によってクランプされ、接地線250がIDC端子120によって終端される構成に対応する。
【0086】
電気コネクタ100を予備組立位置から接続位置に変位させている間、電気コネクタ100は、支持要素300に形成された対応するガイド手段310(特に
図5に示す)に沿って摺動する。
【0087】
ばね端子110がIDC端子120に隣接する電気コネクタ100の特定の幾何形状によって、電気コネクタ100を変位させることにより、多芯ケーブル200のシールド210と接地線250とを同時に係合させ、接続することができる。言い換えると、電気コネクタ100が位置決めガイド610に収容された線220および線250に向かって押されると、ばね端子110がシールド210をクランプすることができ、同時にIDC端子が接地線250を終端することができるように、ばね端子110とIDC端子120とは位置合わせされる。
このようにして、多芯ケーブル200のシールド210は接地される。この構成は、組立てプロセスおよび多芯ケーブル200のシールド210の接地が、迅速かつ効率的な方法で実行されるという利点を有する。
【0088】
電気コネクタ100が接続位置に変位した後、電気コネクタ100と支持要素300との相互位置は、対応するロック手段340(特に
図6参照)によって固定される。したがって、ケーブル200およびケーブル250と電気コネクタ100との安定した電気的接続が保証される。
【0089】
図5に、支持要素300に形成されたガイド手段310の構造の詳細が見られる。
図5では、電気コネクタ100が、支持要素300側の面(下面)に形成された摺動手段160を備えることが見て取れる。摺動手段160は、支持要素300に形成された所定のガイド手段310を収容し、支持要素300に沿った電気コネクタ100の摺動を可能にする。
【0090】
図6を参照して、支持要素300に形成されたロック手段340の構造の詳細について説明する。電気コネクタ100が接続位置に変位した後、電気コネクタ100と支持要素300との相互位置は、支持要素300に形成されたロック手段340を電気コネクタ100に形成された対応するロック手段150に係合させることによって固定される。例えば、ロック手段340は、電気コネクタ100に形成された対応するタブ150に連結するように構成された突出要素を含むことができる。
【0091】
電気コネクタ100と支持要素300とを備える接続システム500は、電気コネクタ100が支持要素300に部分的に係合している予備組立構成(
図7A参照)で顧客に提供されることが好ましい。このようにして、顧客は、多芯ケーブル200のシールド210と接地線250との電気的接続を確立するために、前述したように電気コネクタ100を押して接続または組立構成(
図7B参照)にするだけでよい。
【0092】
例示的であるが限定的ではない構成によれば、支持要素300は、コネクタハウジングのカバー要素を形成することができる。したがって、多芯ケーブル200および接地線250を含む接続システム500を使用して、コネクタの対応するハウジングを覆うことができる。
【0093】
本発明により構成された好ましい物理的な実施形態に関して本発明を説明したが、上記の教示に照らして、本発明の趣旨および意図した範囲から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で、本発明の様々な修正、変形、および改良を行うことができることが当業者には明らかであろう。
【0094】
加えて、記載された本発明を不必要に曖昧にしないために、当業者が精通していると考えられる分野については本明細書で説明していない。例えば、ばね端子技術およびIDC技術は、当業者には既知であると考えられるので、詳細には説明していない。
【0095】
したがって、本発明は、特定の例示的な実施形態によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【0096】
100 電気コネクタ
110 ばね端子
120 IDC端子
121 IDCスロット
122 IDCスロットの縁部
123 IDCスロットの接触部分
130 導電部品
131、132、133 固定要素
135 接続部
140 絶縁ケース
141、142 絶縁ケースの開口部
145 絶縁ケースの把持部
150 電気コネクタのロック手段
160 摺動手段
200 多芯ケーブル
210 シールド
215 外側絶縁体
220 単線
221 単線の絶縁層
222 導電要素
250 接地線
251 接地線の絶縁層
252 接地線の導電部分
300 支持要素
300A カバー
300B ファミリーシール
300C シールリテーナ
310 ガイド手段
320 第1のキャビティ
330 第2のキャビティ
340 支持要素のロック手段
500 接続システム
600 位置決め具
610 位置決めガイド
620 位置決め凹部
650 押込具