JPH09509523A - 電気コネクタ用の改善されたコンタクト部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気コネクタは多数のコンタクト部材（１０）を含み、好ましい実施例では、これらのコンタクト部材はピンである。各ピン（２４）は、相手方コネクタ（４６）内で導電面（５２，５４）と係合して電気接続するように形成された導電性接触面（２８）を備える。各ピン（２４）は更に、接触面（２８）と一体で、相手方コネクタ（４６）に接続するときおよび分離するときに相手方コネクタ（４６）の導電面に接触するように形成された先導面（２６）を備える。本発明の有益な特徴は、先導面と接触面（２８）との間に戻り止め（３２）を設けることである。この戻り止め（３２）は、接続するときに、接触面（２８）上で払拭できるようになる前に、先導面から表面屑を集める。

Description

【発明の詳細な説明】 電気コネクタ用の改善されたコンタクト部材 発明の背景 発明の分野 本発明は電気コネクタ用の改善されたコンタクト部材に関する。より詳細には 、本発明は、相手方コネクタに対してコンタクト部材を嵌合および抜去するとき に、表面屑を収集するための爪部を有する改善されたコンタクト部材に関する。 従来技術の説明 電気コネクタ用のコンタクト部材は、形状、大きさおよび材料が広範囲になっ ている。現代の高密度電気コネクタに用いられているピン等の多くのコンタクト 部材は、相手方コネクタ上の導電性の表面と摺動係合するように形成されかつ配 置されている。例えば、相手方コネクタは、このようなピン部材を受け入れるた めの可撓性アームを有するソケットであってもよい。 電気コネクタの接触面上における汚染物質の存在が達成すべき電気接続特性に 悪影響をすることが知られている。汚染はコンタクト部材の表面の腐食、ダスト 、海あるいは汗による塩汚染、あるいは、他のあらゆるファクターによって生じ る可能性がある。 接触面の腐食を防止するため、高品質の電気コネクタには、銅をベースとした 材料で形成されるコンタクト部材に金を被覆あるいはメッキしたものがある。金 の被覆あるいはメッキに欠陥がなければ、接触面は理論的には腐食しない。しか し、金の被覆あるいはメッキ内におけるミクロ孔の存在により、下側の銅が腐食 する可能性がある。これにより、塩化銅のような腐食生成物が接触面上に現れて 接続特性に影響を及ぼすことがある。 金被覆の厚さを増大することにより、ミクロ孔の数を減少し、あるいは、ある 程度の厚さでは完全に排除することができる。しかし、金被覆の厚さを増大する ことは、コネクタのコストを極めて増大することは明らかである。 従来技術においては、比較的厚い高価な金の被覆を必要とすることなく、腐食 性環境において相手方コネクタと高品質の電気接続を維持するために形成された コンタクト部材を含む電気コネクタに対する長くかつ満たされない要請が存在し ていたことは明らかである。 発明の概要 したがって、本発明の目的は、比較的厚い高価な金の被覆なしで、腐食性環境 において高品質の電気接続を維持するように形成されたコンタクト部材を含む改 良された電気コネクタを提供することである。 本発明の上記および他の目的を達成するため、本発明の第１の観点にしたがっ って形成された電気接続用のコンタクト部材は、相手方コネクタの導電面に摺動 係合するように形成されかつ配置され、電気接続するために相手方コネクタの導 電面と係合するように形成されかつ配置された導電性接触面と、この接触面と一 体で、コンタクト部材を相手方コネクタに接続するときおよび分離するときに相 手方コネクタの導電面と接触するように形成されかつ配置される先導面と、先導 面と接触面との間に形成されてコンタクト部材を相手方コネクタに結合するとき に接触面から払拭されるようになる前に先導面から表面上の屑を収集する戻り止 め（detent）とを含み、これにより、完全な電気接続を行うことができる。 本発明の第２の観点によると、相手方電気コネクタに接続されるように形成さ れかつ配置された電気コネクタは、それぞれが相手方コネクタの導電面と摺動係 合するように形成されかつ配置される形式の複数のコンタクト部材を含み、これ らのコンタクト部材のそれぞれが導電性接触面を含み、この接触面は電気接続を 形成するために相手方コネクタの導電面と係合するように形成されかつ配置され 、更に、接触面と一体に形成されて、コンタクト部材を相手方コネクタに接続す るときおよび分離するときに相手方コネクタの導電面に接触するように形成され かつ配置された先導面と、この先導面と接触面との間に配置されてコンタクト部 材を相手方コネクタに接続するたきに接触面上で払拭されるようになる前に先導 面からこのような表面屑を集める戻り止めとを含み、これにより完全な電気結合 を達成することができる。 本発明の第３の観点によると、コンタクト部材と導電面を有する相手方コネク タとの間に確実な電気接続を形成するための方法は、（ａ）コンタクト部材の先 導面が相手方コネクタの導電面に対して摺動するようにコンタクト部材を相手方 コネクタ内に移動し、（ｂ）コンタクト部材内の戻り止めが導電面を越えて摺動 し、コンタクト部材および相手方コネクタから屑を収集するように相手方コネク タ内にコンタクト部材を更に移動し、（ｃ）更に、コンタクト部材の導電面が相 手方コネクタの導電面と電気接続を形成するようにコンタクト部材を相手方コネ クタ内に移動するステップを含み、これにより、戻り止め内に収集された屑がコ ンタクト部材と電気コネクタとの間の電気接続の特性を減じない。 本発明の特徴である上記および他の利点および特徴は、ここに添付されて本願 の一部を形成する請求の範囲に指摘してある。しかし、本発明、特にその使用で 得られる利点および目的をより良く理解するために、本発明の好ましい実施例を 図示しかつ説明する本願の一部を形成する図面および明細書を参照されたい。 図面の簡単な説明 第１図は、電気コネクタ用の従来技術によるコンタクト部材を示す斜視図、 第２図は、本発明の第１実施例により形成された電気コネクタ用コンタクト部 材の斜視図、 第３図は、本発明の第２実施例により形成された電気コネクタ用コンタクト部 材の斜視図、 第４図は、第１図に示すコンタクト部材の相手方コネクタに対する接続を示す 図式的な断面図、 第５図は、第２図に示すコンタクト部材の相手方コネクタに対する接続を示す 図式的な断面図、 第６図は、第２図に示すコンタクト部材を有する電気コネクタが概略的な斜視 図、 第７図は、本発明の第３実施例により形成された電気コネクタ用コンタクト部 材の斜視図、 第８図は、本発明の第４実施例により形成された電気コネクタ用コンタクト部 材の斜視図、 第９図は、本発明の第５実施例により形成された電気コネクタ用コンタクト部 材の斜視図、 第１０図は、本発明の第６実施例により形成された電気コネクタ用コンタクト 部材の斜視図である。 好ましい実施例の詳細な説明 図中、同様な参照符号は全図を通じて対応する構造を示しており、まず、第１ 図を参照すると、電気コネクタ用として現在使用されているコンタクト部材の代 表であるコンタクト部材１０が雄型ピン１２として現されており、この雄型ピン は相手方コネクタ内に挿入するための先細の先端部（tapered distal end）１４ と電気コネクタ内に挿入あるいは装着するために形成された装着端部１６とを有 する。通常のピン１２は少なくとも１の接触面１８を含み、この接触面は相手方 コネクタの導電面と接触するように形成された接点２０を有する。接点２０は、 単一のポイントとして形成してもよく、あるいは、これに代えて直線状の接触領 域として形成してもよい。図示した通常のピン１２は矩形の断面形状を有するが 、しかし、円形あるいは楕円形の断面形状を有するピンも現在使用されている。 本発明の第１実施例により形成された改善コンタクト部材２２が第２図に記載 されている。コンタクト部材２２は、一体ピン２４として現してあり、このピン は上述の通常のコンタクト部材と同様に装着端部１６と先細端部１４とを有する 。第２図に示すように、ピン２４は先導面２６を有し、この先導面は、相手方コ ネクタにコンタクト部材２２を接続するときおよび分離するときに、相手方コネ クタの導電面に接触するように形成されかつ配置されている。この先導面２６は 、一体ピン２４のシャフト上で先細端部１４に近接して配置される。このピン２ ４は、更に、相手方コネクタの導電面と接点３０で係合して電気接続をなすよう に形成されかつ配置された接触面２８を有する。先導面２６は、接触面２８と一 体化されており、好ましい実施例では、一体ピン２４の一部として接触面２８と 一体である。戻り止め（detent）３２が、先導面２６と接触面２８との間に形成 され、コンタクト部材２２を相手方コネクタに接続するときに表面屑（surface debris）が接触面２８上で払拭されるようになる前に、先導面２６からこのよう な表面屑を集める。第４図を参照すると、接触面２８が先導面２６に 対して高位置にあり、戻り止め３２が先導面２６と、この先導面２６を高位置の 接触面２８に接続する立上り面とで形成されていることが理解される。 本発明の第２の好ましい実施例により形成された改善コンタクト部材３４を、 第３図に示す。このコンタクト部材３４は一体ピン３６として現されており、先 細端部１４と、装着端部１６と、先導面３８と、接点４２を形成された接触面４ ０と、先導面３８と接触面４０との間に形成された戻り止め４４とを有する。コ ンタクト部材３４は第１実施例におけるコンタクト部材２２と異なり、第５図に 最もよく示すように、接触面４０は先導面３８とほぼ同一線上にあり、戻り止め ４４は接触面４０と先導面３８との間に形成された溝として形成されている。第 ５図に示すように、この溝は少なくとも一部が、接触面４０と交差する第１面で 形成されて際立たせた明確な縁部を形成し、したがって屑は、相手方コネクタに 接続するときに、この明確な（well-defined）縁部により捕捉され、溝内に収集 される。この溝は、更に先導面７６と交差する第２面により形成され、傾斜した より滑らかな縁部を形成する。 第１，第２実施例におけるコンタクト部材２２，３４は、それぞれ断面が矩形 のピン２４，３６を含む。第４図および第５図は、それぞれ相手方コネクタ４６ に対するコンタクト部材２２，３４の接続部を示す。第４図および第５図に示す ように、相手方コネクタ４６は、互いに対向しかつそれぞれが反対側に湾曲した 導電面５２，５４を有する第１，第２導電性可撓部材４８，５０を備える。第４ 図および第５図を参照すると、第１実施例による複数のコンタクト部材２２を含 む電気コネクタ５６が、導電性可撓部材４８，５０の対応する複数対を有する相 手方コネクタ４６に嵌合され、抜去される。コンタクト部材２２と相手方コネク タ４６との間を電気接続するために、コンタクト部材２２が最初に相手方コネク タ４６内に移動され、各コンタクト部材２２の先導面２６が相手方コネクタ４６ のそれぞれの導電面５２，５４に対して摺動する。この後、コンタクト部材２２ は更に相手方コネクタ４６内に移動され、戻り止め３２がそれぞれの導電面５２ ，５４を越えて摺動し、導電面５２，５４および先導面２６から分離した屑を収 集する。この後、コンタクト部材は更に相手方コネクタ４６内に移動され、導電 性接触面２８は相手方コネクタのそれぞれの導電面５２，５４と電気的 に接続される。戻り止め３２により、この戻り止め３２内に収集された屑は、電 気コネクタ４６内におけるコンタクト部材２２の電気接続特性を減ずるものでは ない。 なお、本発明は矩形断面あるいは直線状の接触面を有するコンタクト部材に制 限されるものではない。第７図を参照すると、本発明の第３実施例により形成さ れたコンタクト部材６０が記載されており、このコンタクト部材は、先導面６４ と、接点６８を有する接触面６６と、先導面６４と接触面６６との間に形成され た戻り止め７０とを備える一体ピン６２として現されている。先導面６４と接触 面６６との双方は断面が円形である。この実施例では、接触面６６が先導面６４ に対して高位置にあり、戻り止め７０は先導面６４と、この先導面６４を高位置 の接触面６６に結合する立上り面とで形成される。 本発明の第４実施例により形成された改善コンタクト部材７２が第８図に示し てある。このコンタクト部材７２は、先導面７６と、接点８０をその上に形成さ れた接触面７８と、先導面７６と接触面７８との間に形成された戻り止め８２と を有する一体ピン７４として形成されている。この実施例では、先導面７６と接 触面７８との双方の断面が円形である。接触面７８は、先導面７６とほぼ同じ線 上にあり、戻り止め８２は接触面７８と先導面７６との間に形成された溝として 形成されている。この溝は、接触面７８と交差する第１面で形成されて明確な縁 部を形成し、したがって、屑がこの明確に形成された縁部で捕捉され、溝内に収 集される。この溝は更に、先導面７６と交差する第２面で形成され、傾斜したよ り滑らかな縁部を形成する。 第９図を参照すると、本発明の第５実施例により形成された改善コンタクト部 材８４が、先導面８８と、接点９２を形成した接触面９０と、先導面８８と接触 面９０との間に形成された戻り止め９４とを有する一体ピン８６として現されて いる。この実施例では、先導面８８と接触面９０との双方の断面が楕円形である 。接触面９０は先導面８８に対して高位置にあり、戻り止め９４は先導面８８と 、この先導面と高位置の接触面９０とを接続する立上り面とで形成されている。 本発明の第６実施例にしたがって形成されたコンタクト部材９６が第１０図に 示してある。コンタクト部材９６は、先導面１００と、接点１０４を形成された 接触面１０２と、先導面１００と接触面１０２との間に形成された戻り止め１０ ６とを備える一体ピン９８として現されている。この実施例では、先導面１００ と接触面１０２との双方の断面が楕円形であり、接触面１０２は先導面１００と ほぼ同一線上にある。戻り止め１０６は、接触面１０２と交差する第１面で一部 が形成されて明確な縁部を形成し、この明確に形成された縁部により屑が捕捉さ れ、溝内に収集される。この溝は更に、先導面１００と交差する第２面で一部を 形成され、傾斜したより滑らかな縁部を形成する。 なお、上述の説明では、本発明の種々の特徴および利点について、本発明の構 造および機能の詳細と共に説明したが、この開示は説明のためのみのものであり 、細部、特に形状、大きさおよび各部の配置については、添付の請求の範囲に記 載の用語の広い一般的な意味で示される全範囲を含む本発明の原理内において変 更することが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 相手方コネクタの導電面と摺動係合するように形成されかつ配置された、 電気コネクタ用コンタクト部材であって、 相手方コネクタの導電面と係合して電気接続するように形成されかつ配置され た導電性接触面と、 この接触面と一体で、相手方コネクタに接続するときおよび分離するときに、 相手方コネクタの導電面と接触するように形成されかつ配置された先導面と、 この先導面と接触面との間に形成され、このコンタクト部材を相手方コネクタ に接続するときに、接触面上で払拭されるようになる前に、先導面から表面屑を 収集する戻り止めとを備え、これにより完全な電気接続を形成するコンタクト部 材。 ２． 前記コンタクト部材は、一体ピンを備え、前記接触面と先導面との双方が このピン上に配置されている請求項１に記載のコンタクト部材。 ３． 前記接触面は、前記先導面とほぼ同一線上にあり、前記戻り止めは、接触 面と先導面との間に形成された溝を備える請求項１に記載のコンタクト部材。 ４． 前記溝は、少なくとも一部を、前記接触面と交差する第１面で形成されて 明確な縁部を形成し、これにより、屑が前記縁部で捕捉され、前記溝内に収集さ れる請求項３に記載のコンタクト部材。 ５． 前記溝は、少なくとも一部を、前記先導面と交差する第２面で形成され、 傾斜した縁部を形成する請求項３に記載のコンタクト部材。 ６． 前記接触面は、前記先導面に対して高位置にあり、前記戻り止めは、前記 先導面と、この先導面を前記高位置の接触面に接続する立上り面とで形成される 請求項１に記載のコンタクト部材。 ７． 前記接触面と先導面とは、双方の断面がほぼ円形である請求項１に記載の コンタクト部材。 ８． 前記接触面と先導面とは、双方の断面がほぼ楕円形である請求項１に記載 のコネクタ部材。 ９． 前記接触面と先導面とは、双方の断面がほぼ矩形である請求項１に記載の コンタクト部材。 １０． 相手方コネクタに結合するように形成されかつ配置された電気コネクタ であって、 それぞれが相手方コネクタの導電面と摺動係合するように形成されかつ配置さ れた複数のコンタクト部材を備え、これらのコンタクト部材のそれぞれは、 電気接続を形成するために、相手方コネクタの導電面に係合するように形 成されかつ配置された接触面を有する導電性接触面と、 前記接触面と一体で、コンタクト部材を相手方コネクタに接続するときお おび分離するときに相手方コネクタの導電面に接触するように形成されかつ配置 された先導面と、 この先導面と接触面との間に形成され、コンタクト部材を相手方コネクタに接 続するときおよび分離するときに、接触面上で払拭することができるようになる 前に、前記先導面から表面屑を収集し、これにより完全な電気接続をなす戻り止 めとを備える、電気コネクタ。 １１． 前記コンタクト部材は、一体ピンを備え、前記接触面と先導面との双方 がこのピン上に配置されている請求項１０に記載の電気コネクタ。 １２． 前記接触面は、前記先導面とほぼ同一線上にあり、前記戻り止めは、接 触面と先導面との間に形成された溝を備える請求項１０に記載のコンタクト部材 。 １３． 前記溝は、少なくとも一部を、前記接触面と交差する第１面で形成され て明確な縁部を形成し、これにより、屑が前記縁部で捕捉され、前記溝内に収集 される請求項１２に記載のコンタクト部材。 １４． 前記溝は、少なくとも一部を、前記先導面と交差する第２面で形成され 、傾斜した縁部を形成する請求項１２に記載のコンタクト部材。 １５． 前記接触面は、前記先導面に対して高位置にあり、前記戻り止めは、前 記先導面と、この先導面を前記高位置の接触面に接続する立上り面とで形成され る請求項１０に記載のコンタクト部材。 １６． 前記接触面と先導面とは、双方の断面がほぼ円形である請求項１０に記 載のコンタクト部材。 １７． 前記接触面と先導面とは、双方の断面がほぼ楕円形である請求項１０に 記載のコネクタ部材。 １８． 前記接触面と先導面とは、双方の断面がほぼ矩形である請求項１０に記 載のコンタクト部材。 １９． コンタクト部材と、導電面を有する相手方コネクタとの間に確実な電気 接続を形成する方法であって、 （ａ）コンタクト部材の先導面が相手方コネクタの導電面に対して摺動するよ うにコンタクト部材を相手方コネクタ内に移動し、 （ｂ）コンタクト部材ないの戻り止めが導電面を越えて摺動し、コンタクト部 材および相手方コネクタから屑を収集するように相手方コネクタ内にコンタクト 部材を更に移動し、 （ｃ）更に、コンタクト部材の導電面が相手方コネクタの導電面と電気接続を 形成するようにコンタクト部材を相手方コネクタ内に移動し、これにより、戻り 止め内に収集された屑がコンタクト部材と電気コネクタとの間の電気接続の特性 を減じない方法。