JPS5822870B2 - 電気導体に結合された絶縁貫通電気コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気配線装置に関し、且つ特に導体と結合され
た素子であって絶縁材を貫通するような相互接続素子を
有する配線装置に関する。

産業においては、コネクタ組立体が非常にきびしい振動
状態や腐食性であるような雰囲気の影響の下でもそっく
り元のままの電気的導通性を維持することが必要とされ
る。

この要求条件は、勿論、製造の容易性、便利な成端およ
び種々の成端機構に対する適応性のようなその他の要求
条件に付加されるものである。

絶縁材を貫通するような成端は先行技術においても良く
知られている。

エル・シー・フレンドに対シて１９７４年１２５日に発
行された米国！特許第３８２００５８号明細書は、本体
と該本体から延びる一対の接触また部（ｃｏｎｔａｃｔ
ｔｉｎｅ） とを有するリボンケーブル用の貫通型
コネクタを公開している。

接触まだ部は相互に横方向に分岐していて、それらの自
由端部に絶縁材を貫通する先端部を有し、且つ本体から
外方に向は分岐するだめの隅部であって導体と係合する
隅部を有している。

成端の間、隅部が導体と係合してそれによりコネクタと
導体とは機械的に接触せしめられる。

しかしながら、このような構造では、極めてきびしい使
用状態の間には接触抵抗が増大しやすい。

エル・ニー・ジエンセンその他に対して１９７５年４月
２２日に発行された米国ｌ特許第３８７８６０３号明細
書は、多重素子ケーブルのろうづけしない接続方法を公
開しているが、それによると個々の絶縁された導体はケ
ーブル保持部材のスロットの中に配置され、絶縁材の側
部を切開しうる二叉にシなった脚部を有するコネクタに
よって係合される。

しかしながら、この型式の接続もまた上述した不利な点
を有している。

導体の接点に関してのその他の型式のコネクタもまた同
様に知られている。

デー・デー・ロングに対して１９７１年１０月２６日に
発行された米国特許第３６１５２８３号明細書は、遊合
状態にある絶縁外被を有する複数の導体であって、それ
ら導体が押抜き操作によりターミナルループの形に形成
されている導体を公、開している。

ポンチとダイス型とにより行われる押抜き方法により、
絶縁材の一部分が切り離され、その後ループの形成がな
されるが、それには導体をそれ自体の絶縁部材に関して
引張ることを伴う。

しかしながら、その結果得られる裸のターミナル。

ループおよび該ループに就いて形成された接点は環境条
件の影響を受は易く、またこの公開された方法は遊合状
態にある絶縁外被を有するケーブル内の個々の線に限定
されている。

類似の方法が工・デー・ウェブスターに対して１９７２
年１月２５・日に発行された米国特許第３６３６９９１
号に公開されている。

ニー・ピー・ハンソンに対して１９０５年２月１４日に
発行された米国特許第７８２３９１号明細書は、導体へ
の接続を行うだめに、導体絶縁層をある所定の場所で穿
孔するか捷たけ切り離すようなケーブル導体を公開して
いる。

この接続は単なる接触によるか捷たは絶縁層の間隙を通
してはんだを滴下させることによりなされるといわれて
いる。

エッチ・アール・ポンチその他に対して１９７３年１１
月２０日に発行された米国特許第 ３７７２７７５号明細書は、一つの扁平なケーブルに印
刷回路盤上の複数の端子を接続する方法であって、ケー
ブル絶縁材の中に一対の窓部を剥離して形成し、且つ窓
部の間にした印刷回路盤をはねクリップの中に押しこみ
それによりこのようにして形成されたわん曲部（ｂｉｇ
ｈｔ）の最高面において露出せる導体を印刷回路盤の端
子と接触させるようにした方法を公開している。

しかしながら、このようにして形成された接点は使用中
振動により弛むことがある。

レーザ光線による溶接ば、１９７５年７月１日に発行さ
れたアメリカン・マシニスト・スペシャルレポート第６
７９号の「金属加工におけるレーザ」と題する論文々ら
びに１９７７年９月に発行サレタアメリカン・マシニス
ト・スペシャルレポート第６９８号の「溶接」と題する
論文に記載されているように、非常に小さい電線の点溶
接に応用されてきた。

また、所定のパターンに形成されたレーザ光線を用いて
複数個のリード線を加工品に結合する方法を公開した、
デー・ジー・クリイックシャンクその他に対しての１９
７０年１０月２０日に発行された米国特許第３５３４４
６２号明細書、電線を予熱し且つ変形する工程を含む構
成部分に電線を接続する方法を公開した、ニス・デー・
シムその他に対しての１９７３年３月６日に発行された
米国特許第３７１８９６８号明細書、ならびにレーザ光
線によって導電性の金属製タブを金属導体のワイヤに結
合する方法であって、垂直方向に下向きに適用されるレ
ーザ光線の軸線がタブの表面に対して３０°ないし５０
’の間の角度を形成し且つ導体から変位せしめられたタ
ブ上のある位置に指向されるようにタブとワイヤとを配
置することによりレーザ光線溶接をする方法を公開した
、エフ・ピー・カブリアノに対しての１９７１年１０月
５日に発行された米国特許第３６１０８７４号明細書を
も参照されたい。

本発明は一方の端部にまた部を有し且つ他方の端部に電
気接点を有する端子を備え、前記また部は基部において
終端するスロットを画成し、さらに、前記スロット中に
導体がそれ自体に曲げもどされた一部分を有し該部分が
前記スロットの基部の上方にわん曲部を形成してループ
を形成するようにされた絶縁導体を備え、前記ループは
少なくとも１本の導体の厚さに相当する高さを有し、前
記導体は前記わん曲部の頂点において露出せしめられ、
前記端子の前記一方の端部および前記わん曲部の露出し
た頂点は恒久的に結合されて電気的接続部を形成し、さ
らに、電気的接続部を包囲する誘電体を備え、前記誘電
体は前記わん曲部に対しての案内をする任意の開口部を
有し且つ前記端子の他方の端部にある前記電気接点に対
しての案内をする開口部を有するような電気コネクタを
提供するものである。

すなわち本発明は電気導体を受は入れるスロットの基部
で終端しのど部を定めている一対の先端部を有する少な
くとも１個の相互接続素子を備え該相互接続素子が前記
一対の先端部側で誘電体ハウジング内に取付けられてい
て、特に前記先端部の間ののど部は前記誘電体ハウジン
グと誘電体の閉塞部材すなわちキャップとの間に形成さ
れている前記電気導体を収納し得るようにした溝の道筋
となり、前記先端部の間のスロットの基部は前記電気導
体が該基部と接触するように前記溝との関連で位置決め
されている電気コネクタであって、前記先端部の間のス
ロットの基部が前記溝の軸線とは異なる高さにあって前
記電気導体が前記先端部の間のスロットの基部を越えて
わん曲部を形成するように該導体自身が曲げ戻されて前
記基部を越えてループをなして延びなければならないよ
うに前記スロットの基部は前記溝の軸線から前記ループ
が少なくとも該導体１本の厚さに相当する高さである距
離だけ隔てられていて、前記電気導体が前記わん曲部を
形成していることによって前記ループの頂点ではその絶
縁材から露出され前記スロットの基部に対して緊張状態
の下で保持されて前記導体の頂点が前記先端部に恒久的
に結合されるようにした電気コネクタを提供する。

また、本発明は複数個の平行な電気の導体が均一に嵌合
状態にされた絶縁材の中に収納された絶縁扁平なケーブ
ルと、前記ケーブルに電気的に取りつけられる少くとも
１個のコネクタ組立体とを備え、前記コネクタ組立体に
は、通常、相互に取りつけられた状態にある絶縁基礎部
材とカバーと、さらに前記基礎部材中に一直線の配列を
なして装着された相互接続素子とを含み、各々のコネク
タ組立体中には各々の導体に対して通常１個の相互接続
素子が設けられていて、各々の相互接続素子は第１端部
および第２端部を有する導電性のブレードを備え、前記
第１端部は絶縁材を貫通する二叉の接点として形成され
、且つ前記第２端部は差込み用の電気端子として形成さ
れ、前記二叉端部、すなわち、壕だ部は前記扁平なケー
ブルに垂直である少くとも一つの平面中に配置され、且
つ前記絶縁材貫通端部がケーブルの絶縁材を貫いて延び
るようにされるので導体にはその絶縁材の範囲外のとこ
ろで前記第１端部と電気的に接触するわん曲部が形成さ
れ、前記わん曲部の頂点が絶縁材貫通端部のまた部の間
であってしかも前記まだ部の間のスロットの基部の上に
配置されるような電気コネクタを提供するものである。

本発明によるコネクタを作り上げる方法には、絶縁され
たワイヤケーブルを複数個の絶縁材貫通相互接続素子に
よって同時に貫通させ、同時に前記導体の底部を前記相
互接続素子のスロット中に配置させて前記相互接続素子
と関連して前記ケーブルを変位させると、前記ケーブル
での上述の底部が配置されている限られた長さの導体部
分のそれぞれの部分は絶縁材の範囲外のところに配置さ
れるようになり、変位された導体がそれ自身を曲げもど
すようにされるが、それは少なくとも１本の導体の厚さ
の高さにループが形成され且つそのループの頂点が前記
相互接続素子のスロットの底部の上方でわん曲部を形成
するようにされ、レーザ光線またはその他の適当な結合
技術により前記わん曲部を前記相互接続素子に恒久的に
結合し、且つ前記相互接続素子を誘電体ハウジングによ
りじゃ蔽して使用中のプラグに好適なように絶縁された
コネクタを形成することを含んでいる。

本発明の電気的接続は絶縁材の中に収納されている導体
と、（二叉の）一方の端部にまた部を有し且つ他方の端
部に電気接点を有する二叉状の端子との間に形成される
。

導体はまた部により画成されたスロットの基部の上方で
わん曲部を形成している。

導体はわん曲部の頂点で露出していて、且つ端子の二叉
の端部またはその付近と導体の頂点またはその付近との
間で恒久的な結合がなされる。

この結合はレーザ光線溶接により形成される溶着のよう
に金属的な結合である。

溶接を行う前にまた部を機械的に抱き寄せすること（ｃ
ｒｉｍｐｉｎｇが好ましい。

第１図には、本発明のコネクタ１が複数本の導体３から
なる、日干ケーブル２を成端させるようにした組立体の
形で示されている。

これらの導体は絶縁材４の中に包み込まれている。

絶縁材４は、通常、図示のように、を部およびみそ状部
からなる外形を有し、且つ絶縁材４は導体３に結合され
るか捷たは導体３と嵌合関係にあるようにして単一構造
体として押出しするか捷たけ積層にすることができる。

絶縁材４は種々のエラストマ捷たは重合体の材料の中の
いずれかにより構成することができる。

例えばコンピュータ用の配線組立体のような大抵の電子
装置の場合には、塩化ポリビニールが好まれるが、しか
し、（イー・アイ・デュポン・デ・ネモアス・アンド・
カンパニイの登録商標である「テフロン」フルオロカー
ボン樹脂もまた用いることができる。

好ましい導体３は略々２６−３２ゲージ（米国線番号）
である、すずめつきした市販されている純粋の銅線のよ
り線である。

しかしながら、どのような所望の職能上のゲージに属す
るどのような導電性材料でも使用することができ、また
本発明による製造品は中実導体の場合にも同様に適応さ
せることができる。

最も好ましい導体は、その中心が１．３ｍｍ（００５イ
ンチ）の間隔を隔てられているような導体を有する、エ
ルンスト・ニー・エングブリング・アンド・カンパニイ
・スタイル番号２６５１ＦＲＩ、１０５°Ｃにより製造
された２８Ａ、Ｗ、Ｇ（７ストランド、Ａ、Ｗ、Ｇ、３
６）である。

各々の導体３は絶縁材を貫通した相互接続素子５と電気
的に接触する。

この素子５は細長い刃物状の金属部材であり、且つ導体
３０両側で絶縁材４を貫通する。

扁平なケーブル２の平面内にある刃の幅は、導・体３の
間の間隔と略々同じであるか捷たはそれよりも僅か大き
くしである。

（第１８図参照） 「単一はり」型として知られているこのような′単一体
素子が第２図に示されている。

この素子は差込おすユニット（図示せず）と接触するだ
めに用いられる１本の脚部８を有している。

この刃物状の形状の部材はコネクタ１０基礎部材１３の
中の丁字形スロット（図示せず）の底部に着座するだめ
の肩部３９を有している。

各々導体３毎に相互接続素子５を設けるようにするため
に、素子５は千鳥前びの形で配列されており、それによ
り第１図からも理解されるように、素子５の幅が収容さ
れる。

素子５はキュプロニッケル（８９／９／２重量係のよう
な）銅・ニッケル・すす合金から製造され、代表的には
接触領域１３８において０．７５マイクロメータ（３０
マイクロインチ）の金を備えることが好ましい。

任意のその他の普通のコネクタ材料捷たはめっきを使用
することができる。

第３図を参照して、各々の導体３は素子５の一方の側面
に極めて接近した状態で絶縁材４を突き抜け、次いで素
子５のスロットγ内を通り抜は且つ該スロット内に底部
を置いて素子５に密着したわん曲部６を形成し、且つ絶
縁材の外側に配置される（ただし、絶縁材の小片がわん
曲部の下方に存在することもありうることを除く。

もしも存在していれば、その小片はスロット７０基部に
対する導体３のクッションとして働くことになる。

）導体３はその後素子５の他の側面に極めて接近した状
態で絶縁材４の中に戻る。

上記の形態（第４図をも参照のこと）にすると相互接続
素子５と導体３との間には電気接触が形成されるけれど
も、長期間にわたる使用中に振動および腐食に対して優
れた抵抗力を持ちながら継続して良好な電気的接触を維
持することを保証する目的のだめに、各々のわん曲部６
ばそれと組み合わされた相互接続素子５に恒久的に結合
される。

その結合技術には、抱き寄せ、ろうづけ、誘導または抵
抗溶接、熱圧縮結合、超音波溶接、電子ビームおよびレ
ーザ溶接を包含する。

以下に詳述されるように、また部の両端を抱き寄せだ後
レーザ光線により溶接する方法が利用するのに最も好ま
しい結合方法である。

扁平なケーブル２の平面に直角にしかもその外側に延び
るわん曲部６および素子５の形態ば、製造工程中にその
接続部に両側からも上方からも接近することができるの
で、種種の結合技術に対し特に好適であることに留意す
べきである。

素子５は、さらに、スロット１０両側に配置された２個
の絶縁材を貫通するまた部、すなわち、先端部９および
１０を有する二叉になっていることを特徴としている。

好ましい先端部は矢じりのような形状を有し、その矢じ
り形の内面はのど部１１を形成している。

のど部１１は導体３の当初の直径よりも僅か小さく且つ
スロット７０基部の最大範囲よりも小さい寸法に形成さ
れている。

素子５が絶縁材４を貫通する領域では、絶縁材は符号３
２および３３に示すように幾分か襞がつけられ、すなわ
ち、圧縮されるようになる。

実際にこの絶縁材の圧縮が起ると、もしも成端が扁平な
ケーブル２の端部に極めて接近してなされる場合には、
絶縁材４と導体３との間の係止が離れ且つそれにより絶
縁材４が導体３に対して変位するようになるので、導体
３の端部１４が絶縁材の端部１５から引込められるよう
になる。

導体３の端部１４は絶縁材４の端部１５の外側には延び
ておらず、導体３が望まれていない電気的接触をしない
ように保護されている。

しかしながら、もしも屡々単一のリボンケーブルに直列
に挿入された数個のコネクタについての「ひな菊の花輪
」と呼ばれている場合のように、扁平なケーブル２の端
部からある距離を隔てた位置で成端される場合には。

このような端部の変位は実質上越らず（第１１図参照）
、導体３と絶縁材４との間の相対移動はわん曲部の付近
のみで起る。

絶縁材を貫通する相互接続素子５はコネクタ１０基礎部
材１３の中に装着される（第１図参照）にれを行うため
の好捷しい方法は機械的な挿入方法である。

タブ２３は素子５を壁部に対して所定位置に固定するの
を助ける。

超音波挿入および挿入成形は機械的挿入に代る方法であ
るが、しかしより好ましくない組立方法である。

素子５は先端９および１０が基礎部材１３の上面１６の
上方に延び且つ脚部８か凹陥部１７の中に延びるように
基礎部材１３の内部に配置されている。

第３図に示されているように、凹陥部１７は開口部１８
を通り、外側の内向きにテーパのついた面１９を有する
一連の好適に整列した穴を通って外側に開口しており、
おす接続装置（図示せず）の差込みを容易ならしめてい
る。

このように。各々の脚部８はめすの接点としての機能を
持っている。

単一のはり脚部８が使用される場合には、凹陥部１７は
挿入されるべきおすのピンを支持するような形状に形成
された壁部３８を備えることが好捷しい。

基礎部材１３はガラスを充填したポリエステルまたはポ
リカーボネートのような任意の好適な強化プラスチック
から成形することができる。

再び第１図を参照すると、コネクタ１は好適な装置によ
り基礎部材１３に取りつけられるカバー、すなわち、キ
ャップ２０を有している。

任意の好適なプラスチックから成形されたキャップ２０
は一連の穴２１を有している。

各々の穴２１は、素子５０幅方向部分と締りはめされる
状態で相互接続素子５の端部を受は入れるように、整列
せしめられている。

導体３の密着するわん曲部を担持する素子５の絶縁材貫
通端部のキャップ２０の穴２１の中への挿入は、以下さ
らに詳細に述べるように、超音波によって実施すること
が好ましい。

この技術はキャップ２０を基礎部材１３の中に収納され
た素子５に結合すると共にその両端において基礎部材１
３に結合する。

第１５図は扁平ケーブル２の端部付近での成端に用いら
れる型式のキャップ２０を示す。

キャップ２０は内側端縁３６および外側の丸く形成され
た端縁４０を有するキャップ２０は、また、絶縁材４が
導体３の端部を越え且つ基礎部材１３の外縁を越えて延
びるときに、ナイフ刃１３４により絶縁材４の端部を切
り離す機能を持っている。

キャップ２０およびナイフ刃１３４は、使用中、外側の
金属製部分と偶然に接触しないように切断された電線の
端部を電気的に絶縁している。

第１図、第５図および第６図に示したコネクタはキャッ
プ２０を取りつけた状態で示されている。

第１６図は前述のひな菊の花輪のよう々型式、すなわち
、ケーブル２がキャップ２０′を越えて両方向に続いて
いる型式に用いられるキャップ２０′を示す。

キャップ２０′は内側端縁３６および３７を有する。

このキャップは端部の成端にも用いることができる。

この配線装置は、好ましくは、相互に結合された各々の
素子５およびそれに接触するわん曲部６が恒久的に組み
立てられていて且つ実質上キャップ２０の中に収納され
た構造体である。

その上、結合された接続部のひずみの除去を行うことが
できる。

従って、ひずみがケーブル２に発生し且つその端部でコ
ネクタ１に伝達されたときでも、導体３が内側端縁３６
に沿うようにして曲げられている個所でひずみが除去さ
れる。

前述のひな菊の花輪のような型式の成端の場合には、両
方向におけるひずみは端縁３６および３７の傍で調節さ
れる。

（第１６図参照）第１５図および第１６図に示すように
、端部を開放した先端部受入穴２１をキャップ２０に設
けることが好ましい。

この型式の構造は電気配線装置の使用期間中に電気的導
通を検査するために試験用探針を挿入することを可能な
らしめている。

しかしながら、第１７図に示すように、外側に対して閉
ざされた内部穴、すなわち、内部凹陥部もまた使用する
ことができる。

この場合には、ウェブ４１がこの構造体に共に成形され
ている。

第１図ないし第３図に示した素子５の単一はり構造は標
準の型式である。

しかしながら、本発明の相互接続素子は前述したように
任意の型式のおす寸だはめすの相互接続に対しても使用
することができる。

第５図は２［固の脚部８′およびｇ′を備えるように形
成された相互接続素子５′すなわち、「二重はり（ｄｕ
ａｌ ｂｅａｍ） Ｊとしてこの技術分野で知られてい
る構造を示している。

素子５′は脚部８′および８“によりめすの接点を形成
したことを除いては第１図の素子５に類似している。

同様に、基礎部材１３′は凹陥部１７′の形状を凹陥部
１７の壁部３８と同一の形状に形成する必要がないこと
を除いては基礎部材１３と類似している。

凹陥部１７′は逃げを備えた形状の壁部３８′を有して
いる。

第６図は、同様に、めす接点を形成する形態を除いては
第１図の素子５および第５図の素子５′に類似した絶縁
材貫通相互接続素子５“を示している。

ここでは、接点レセプタクル２２が示されている２これ
らはＭＩＮＩ−ＰＶ二連メタルレセプタクル（イー・ア
イ・デュポン・デ・ネモアス・アンドカンパニイの商標
）として知られている型式のものである。

壁部３８″は拡大された接点に好適な凹陥部１７“を形
成するように変型されている。

この二連レセプタクルは中心間隔が最小２．５４ｍｍ（
０，１インチ）で０．６３５ｍｍ（０，０２５インチ）
の四角または丸いピンを用いる分離接点であり、且つ屡
々単一はりまたは二重はりの設計のものよりも高い信頼
性を発揮している。

エツジカードに用いるレセプタクルは第１９図に示され
ている。

はり５６はエツジカードの端縁を把持し且つエツジカー
ドの表面上のストリップと接触する。

第１９図にははり５６が印刷回路盤の対向する両側部を
同一のコネクタ３に接続するように示されている。

しかしながら、はり５６を千鳥形に配列して各々が印刷
回路盤の対向する両側部上の異なる回路と接続するよう
にすることもできる。

勿論、このようなはり５６の数は任意に選択できる。

第２０図における絶縁材貫通相互接続素子５“には、そ
の一端部が別の一つの電気装置の好適なめすのレセプタ
クルと係合せしめられるようなおすのピン５４が示され
ている。

本発明によりケーブルを成端する順序は、二重はり型式
のめすの接触相互接続素子であることを特徴とする第５
図の形態のものに就いて示されている。

時間の経過を追っての工程を示した第７図ないし第１２
図はとの成端順序を示す。

（第３図は単一はり相互接続素子を備えた成端されたケ
ーブルを示す。

）端子の基部１３′の中に装着された絶縁材貫通相互接
続素子５′の横断面が第７図に示されている。

基礎部材１３′は好適な形状に形成された基台工具２４
の中に保持される。

扁平なケーブル２の配置は、素子５′の列、すなわち、
前述されてはいるが図面を複雑にしないために第７図に
は示されていない千鳥形の線がケーブル２の平面に対し
て垂直となるようにされる。

案内装置（図示せず）と組み合わされた挿入工具２５は
、ケーブル２をこの垂直な関係に保持し且つ各々の導体
３が素子５′の導体３と組み合わされるスロット７の略
々上方に配置されるように心合せして保持する。

第８図には基台工具２４と挿入工具２５とを矢印の方向
に相対的に移動せしめて素子５′の先端部９および１０
が導体３の両側で絶縁材４を貫通し、導体３がのど部１
１（第４図に最も明瞭に示しである）の中に入り込むよ
うに先端部９および１０が絶縁材４を完全に貫通し且つ
工具２５のスロット２６の中に入るようにする工程の初
期の状態が示されている。

この相対移動をさらに継続すると、導体３がスロット７
０基部に着座せしめられる。

（第４図および第１４図に符号４′で示されている）絶
縁材４の一部分は、スロット７と導体３との間に捕捉す
ることができ且つ以後の形成工程中で応力を配分する部
材としての役目をする。

第１３図に示しだ挿入工具２５は素子５′の千鳥形の列
の各列７９に一つのスロット２６を有し、該スロット２
６は素子５′のその先端部９および１００間の中央にあ
るのど部１１に対して心合せされている。

捷た挿入工具２５には導体３を収納するサイズの半円筒
形のスロット２８および２９が形成されている。

挿入工具２５０面３０は両面面取り部３１によりスロッ
ト２６に接続することが好ましい。

これらは導体３をスロット２８および２９の中に入れる
ことを容易ならしめ、且つ絶縁材４が所要の押子を受け
て第１図を参照すると理解されるように、その極限状態
にまで変形せしめられ腓つ絶縁材４が導体３上を移動す
るのをある休止位置に止める役目をする。

この型式の工具は種々のプレスで用いられており、プレ
ス操作やその工具を取りつけたりまた案内したりする装
置の詳細は良く知られている。

第１０図は基台工具２４と挿入工具２５との間の以後の
相対移動の効果を例示している。

先端部１０はスロット２６の中に完全に移動された状態
で示されており、また穴２８および２９は導体３を収納
し始めている。

スロット７の上方に密着したわん曲部を形成する工程の
初期がまた示されている。

絶縁材４はわん曲部の頂部の上方では薄くなっており、
その下では圧縮されている。

第１１図は電線が絶縁材を貫通して露出し素子５′の上
方のスロット７を通して密着したわん曲部が完全に形成
された状態を示している。

工具２５はこの段階では除去されるので、この図面には
示されていない。

多重ストランドからなる導体が用いられるとき、導体は
第４図に示した横断面形状をとる傾向がある。

極端な使用状態の下でも電気的導通状態を維持するだめ
には、腐食および振動の長期間の作用を回避するかまた
は最小限にとどめるだめに、導体３を相互接続素子５′
に結合することが好ましい。

このような結合は種々の金属結合加工技術により行うこ
とができる。

恒久的な結合を保証するためには、導体がスロット７０
基部に配置されると導体がそれ自体を曲げもどされまた
部の基部の上方でわん曲部を形成するようにして相互接
続素子５が誘電体ハウジングの基礎部材１３の中に配置
されていることが肝要である。

それにより、ループが形成され且つ導体が露出せしめら
れる。

このループは絶縁材の頂部の上方で少くとも導体の厚さ
に相当する高さを有している。

より高いループの形成は誘電体ハウジングカバーの中に
挿入されたコネクタをしや蔽すると言う実用上の必要性
により制限される高さまでは容認される。

このような位置は第３図に示されている。

それにより挿入された導体３はそれ自体を曲げもどされ
て前記−まだ部の基部７の上方にわん曲部６を形成する
。

導体３はわん曲部６の頂部においてその絶縁材４から露
出せしめられる。

この露出した導体３はその後レーザ光線により直接にま
た部に結合されるか、またはまずまた部を抱き寄せてそ
の後レーザ光線により溶接されるがして、第１８図にお
いて符号５０により示すような恒久的な電気的結合を形
成することができる。

第１２図では、相互接続素子５′の上方で導体３に形成
された各々の密着したわん曲が抱き寄せ工具３４の作用
を受けている。

この抱き寄せ工具３４は、第１４図に図解されていて且
つ一連の適当な間隔を隔てて配置され調整された深さの
穴を含み、且つ一方に塞がった円錐形の基部３５を有し
ている。

この円錐形の基部は９０度の角度を有することが好まし
い。

前記穴は、工具３４と基台工具２４とを対向方向に移動
させることにより、第１４図で仮想線で示すように、先
端部９および１０を一緒に抱き寄せすることができるよ
うなサイズを有している。

従って、ストランド１２は絶縁材４′の上方でスロット
７の中の所定位置に機械的に保持される。

仮想線で示しだ形態は略図として示したものであり、実
用上では、矢じり形をなす部分の間の閉鎖はその均一さ
が劣る。

金属結合により導体３と素子５との間に恒久的な境界面
が作られて、使用中の電気導通性が改善される。

レーザ光線による溶接は本発明の電気的接続および配線
装置を得るために利用される好ましい技術である。

金属結合によっである金属と金属との融解が起るような
態様で相互接続素子と導体との間に電気接点を形成する
ことが計画されている。

このような結合は、堅牢な結合が形成されるべき領域ま
たはその領域の付近にある種の型式のエネルギーを与え
ることにより達成される。

金属結合の技術にはレーザ光線による溶接のような種々
の溶接方法を含んでいる。

レーザ光線による溶接はその他の溶接方法に優るいくつ
かの利点を有しており、例えば、電極すなわち溶接棒と
の接触や溶剤の使用が不必要であることである。

レーザ光線は高い熱強度を有しかつそのレーザ光は小さ
い領域に当る。

これらの要素は局部的な加熱および迅速な冷却に寄与し
てその結果熱の影響を受ける領域が小さくなる。

レーザ中に発生した高度に規準された単色光が一つの表
面に集中されてその一部は反射されその一部は吸収され
る。

最適の溶接性能はパワー密度、波長およびパルス幅のよ
うなレーザの特性ならびに接合されるべき金属の吸収性
、熱伝導性、密度、熱容量、融点および表面の状態の如
何によって左右される。

（１０−１５ジユールの出力によりＮｄガラスを用いた
）パルスネオジムレーザはキュプロニッケル、金めつき
した材料ならびにりん青銅を満足な状態に溶接すること
ができる。

これらの材料はすべて認容しうる品質の溶接をすること
ができるものであるが、キュプロニッケルが最良である
。

例えば、キュプロニッケルを銅に溶接する場合、１ミリ
オーム以下の接合部の抵抗が得られ、その場合１０ない
し１５ミリオームの範囲が最大許容値として考えられて
いる。

捷だ、一つの成端について０．６８１ ｋｇ（１，５ポ
ンド）ないし１．８２ｋｇ（４ポンド）の直接引張強度
が得られる。

レーザ光線による溶接を実施するだめに好捷しい技術は
、溶腰機の光が相互接続素子５の長軸に垂直な９０度の
範囲内にあり且つ抱き寄せの後スロット７の中心に心合
せされるように溶接機を配置することを含んでいる。

１０ないし１５ジユールを発生する、略々５ミリ秒のパ
ルス幅を有するレーザは素子５を対応する導体３に結合
させることができる。

このようなレーザの操作は慣用の方式で操作されるとい
われている。

相互接続素子５の先端９および１０のいずれか一方また
は両方が一部融解し且つ導体３の加熱されたストランド
１２の上とその間に流れて金属結合部を形成する。

すずめつきした電線もすずめつきしていない電線も両者
共に、パルスＣＯ２レーザにより、キュプロニッケルに
溶接することができる。

このような溶接部は０．０５ないし０．３ＣＢ’Ｊオー
ムの接続抵抗および破断に対して１．２３ｋｇ（２，７
ポンド）ないし２．１８ｋｇ（４，，８ポンド）の剪断
強度を有している。

高速多層溶接に対しては、ＮｄＹＡＧ（Ｎｄ、イツトリ
ウムアルミニウムガーネット）のレーザが最も好ましく
用いられている。

最も好捷しいレーザ光線による溶接はエネルギーの大部
分が導体に加えられるように、レーザ光線の輪郭を形成
し且つ該光線を向けることにより達成される。

このようにすると、良好な融解が得られるように導体が
予熱されるものと思われる。

光線の大部分）寸また部９および１０に向けられる。

また部９および１０は融解せしめられ、且つ融解したも
のが露出しだ導体に接触して該導体と融合する。

レーザは、全体の直径が２．３ｍｍ（０，０９インチ）
ないし２．５４ｍｍ（０，１インチ）であるような円形
の光線と、直径が１．４ｍｍ（０，０５５インチ）彦い
し１．９ｍｍ（０，０７５インチ）の同上・状の高いエ
ネルギーを有するコアを用いて使用される。

コアは導体のストランド１２の約０．５０８ｍｍ（０，
０２インチ）ないし０．６２５ｍｍ（０，０２５インチ
）上方のまた部上の一点に中心を有し、且つストランド
をビームコアの端縁上にまたはビームコアの内部に配置
するようにしてスロット７と一直線に整列する。

この形態は、１０ないし１５ジユールのパルスエネルギ
ーレベルによりパルス方式で作動するＮｄイツトリウム
アルミニウムガーネットのレーザを用いて、導体を破壊
しないで良好な溶着部を得ることを可能ならしめる。

円形以外のその他のビーム形状も公知であり、捷だ長方
形、四角形、「８」の字、または同心リングのようなそ
の変型のような溶接方法にも適応することができる。

これらの各々は特定の場合に応用することができる。

同様にビーム寸法を変更する装置も公知である。

これらはパワーおよび殊に光学のビームの発散を含んで
いる。

第１８図は貫通した扁平なケーブル２が曲げられ且つま
た部の基部でのわん曲部６において導体３が露出せしめ
られた後、レーザ光線の前方を通過している相互接続素
子５を含み誘電体・・ウジング基礎部材１３を示してい
る。

その導体は、レーザ光線がまた部およびわん曲部６に当
って金属結合部５０を結成する前では、抱き寄せられた
また部と共に示されている。

この結合により恒久的な接続が得られる。

結合が完成された後、キャップ２０が取りつけられ且つ
基礎部材１３に対して密封される。

キャップ２０を超音波ホーンの下で取付は其内での位置
ぎめをするようにして、素子５が恒久的な取りつけのた
めに嵌合状態でキャップ２０の穴２１の中に入るように
心合せされることが好ましい。

キャップ２０はまた、超音波により基礎部材１３に結合
することができ、それにより第１図、第５図まだは第６
図に示すようなコネクタ組立体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は恒久的な結合を形成する前の本発明によるコネ
クタの一部を横断面で示しだ斜視図、第２図は第１図の
コネクタに吠用される単一ばりの絶縁材貫通相互接続素
子の斜視図、第３図は第１図のコネクタの内部での導体
と相互接続素子との接続を示す拡大横断面図、第４図は
複数個のストランドからなる導体との関連において示さ
れた第２図の素子の絶縁材を貫通する先端部の拡大部分
正面図、第５図は恒久的結合を形成する前を示した第１
図の形態とはめず接点を有することで異なる形態を示す
本発明による別型式のコネクタの一部を横断面で示した
斜視図、第６図は相互接続素子のめず接点がさらに別の
形態である恒久的結合を形成する前のさらに別の型式の
コネクタの部分断面斜視図、第７図、第８図、第９図、
第１０図および第１１図は本発明のコネクタを作り上げ
るだめの漸進的な諸工程を示した図、第１２図は本発明
のコネクタを作り上げる際の好ましい抱き寄せ工程の横
断面図、第１３図はコネクタを作り上げる場合に有用な
挿入工具の一部を横断面で示した斜、現図、第１４図は
相互接続素子と組み合わされて第１２図の好ましい工程
を完遂するために有用である抱き寄せ工具の横断面を可
成り拡大して示した図、第１５図は第１図のコネクタの
キャップ、すなわち、カバーをｘｖ−ｘｖ線に沿って裁
った横断面図でありかつ扁平なケーブルの端部に配置さ
れたコネクタに有用なナイフ刃構造体を示した図、第１
６図は扁平なケーブルの端部からある距離を隔てて配置
されたコネクタに有用である第１５図のキャップの別の
型式の横断面図、第１７図は第１５図および第１６図に
示したキャップの別の型式の横断面図、第１８図はまた
部が所ン定位置に配置され且つ導体がまた部の基部の上
で曲げられている状態を示した、誘電体ハウジングの基
礎部材の斜視図であり、導体を寸だ部にひたよせした後
に行われるレーザ光線溶接工程および恒久的な結合を示
した図、第１９図は一対の相互ｉ接続素子の一方の端部
におけるエッジカードンセプタクル接点および露出した
導体と係合する各々の素子の他方の端部上の一対のまた
部の横断面を示した図、且つ第２０図は一方の端部にお
すのピンを有する別の一型式の相互接続素子の斜視図で
ンある。 １・・・コネクタ、２・・・ケーブル、３・・・導体、
４゜４′・・・絶縁材、５，５’、５”、５“ζ・・相
互接続素子、６・・・導体のわん曲部、７・・・スロッ
ト、８，８’、８“・・・脚部、９，１０・・・捷だ部
、１１・・・のど部、１２・・・ｉストランド、１３
、１３′・・・基礎部材、１４・・・導体の端部、１５
・・・絶縁材の端部、１６・・・上面、１７゜１７’、
１７“・・・凹陥部、１８・・・開口部、１９・・・テ
ーパのついた面、２０ 、２０′・・・キャップ、２１
・・・穴、２２・・・レセプタクル接点、２３・・・タ
ブ、２４・・・基ン台工具、２５・・・挿入工具、２６
・・・スロット、２８゜２９・・・穴、３０・・・工具
２５０面、３１・・・面取り部、３４・・・抱き寄せ工
具、３５・・・円錐形の基部、３６・・・内側端縁、３
７・・・外側端縁、３Ｂ、３８’、３８“・・・壁部、
５０・・・金属結合部、５６・・・はり、１３４１・・
・ナイフ刃、１３８・・・接触領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気導体を受は入れるスロット７の基部で終端しの
   ど部１１を定めている一対の先端部９゜１０を有する少
   なくとも１個の相互接続素子５を備え、該相互接続素子
   が前記一対の先端部側で誘電体ハウジング１３内に取付
   けられていて、特に前記先端部の間ののど部は前記誘電
   体・・ウジングと誘電体の閉塞部材すなわちキャップ２
   ０との間に形成されている前記電気導体を収納し得るよ
   うにした溝の道筋となり、前記先端部の間のスロットの
   基部は前記電気導体が該基部と接触するように前記溝と
   の関連で位置決めされている電気コネクタにおいて、前
   記先端部９，１０の間のスロット７０基部が前記溝の軸
   線とは異なる高さにあって前記電気導体３が前記先端部
   ９，１００間のスロット７の基部を越えてわん曲部６を
   形成するように該導体自身が曲げ戻されて前記基部を越
   えてループをなして延びなければならないように前記ス
   ロット７０基部は前記溝の軸線から前記ループが少なく
   とも該導体１本の厚さに相当する高さである距離だけ隔
   てられていて、前記電気導体が前記わん曲部６を形成し
   ていることによって前記ループの頂点ではその絶縁材か
   ら露出され前記スロット７０基部に対して緊張状態の下
   で保持されて前記導体の頂点が前記先端部に恒久的に結
   合されるようにしたことを特徴とする電気コネクタ。 ２ 前記導体がレーザ光線による溶接により前記先端部
   に恒久的に結合されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の電気コネクタ。 ３ 前記先端部が相互に向き合って抱き寄せられてその
   間に前記電気導体が挾持され、該導体は前記先端部が相
   互に相互結合され且つ該導体とも相互結合されるように
   レーザ光線による溶接により前記先端部に恒久的に結合
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の電気コネクタ。