DE102022117568A1

DE102022117568A1 - Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur

Info

Publication number: DE102022117568A1
Application number: DE102022117568.5A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Yamashima; Daisuke Ohmori; Kei Takahashi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: PANASONIC AUTOMOTIVE SYSTEMS CO., LTD., YOKOHA, JP
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2023-02-02
Also published as: CN115693320A; US20230034324A1; JP2023019777A

Abstract

Eine Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur enthält ein männliches Koppelelement; und ein weibliches Koppelelement, das einen ersten Klemmabschnitt und einen zweiten Klemmabschnitt aufweist, die so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, und einen Einführabschnitt des männlichen Koppelelements einklemmt, das zwischen dem ersten Klemmabschnitt und dem zweiten Klemmabschnitt eingeführt ist. Ein Paar aus dem männlichen Koppelelement und dem weiblichen Koppelelement ist an verschiedenen Komponenten angeordnet. Der erste Klemmabschnitt und der zweite Klemmabschnitt sind jeweils gebogen, um vorstehende Abschnitte in Richtung von Oberflächen davon zu bilden, die einander zugewandt sind. Ein Spalt ist an einem Spitzenabschnitt von jedem aus dem ersten Klemmabschnitt und dem zweiten Klemmabschnitt vorgesehen. In mindestens einem aus dem Paar aus dem männlichen Koppelelement und dem weiblichen Koppelelement ist ein Isolierabschnitt in einem Bereich vorgesehen, der in dem gekoppelten Zustand nicht in Kontakt mit dem anderen ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und ein Inter-Komponenten-Verbindungsverfahren.
Hintergrund
Herkömmlicherweise ist eine in einem Elektrofahrzeug oder dergleichen montierte Leistungsumwandlungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Leiterplatten versehen, auf denen Schaltkreisanordnungen, wie etwa ein Gleichspannungsumrichter und ein Wechselrichter, montiert sind. Eine derartige Leistungsumwandlungsvorrichtung muss beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der Montierbarkeit an einem Fahrzeug verkleinert werden.
Unter solchen Umständen ist eine Technik zur Verkleinerung einer Leistungsumwandlungsvorrichtung unter Beibehaltung einer Montagefläche auf einer Vielzahl von Leiterplatten durch Stapeln der Vielzahl von Leiterplatten bekannt. In einer solchen Leistungsumwandlungsvorrichtung kann die elektrische Verbindung zwischen den Komponenten durch Koppeln eines Koppelbereichs, z. B. eines Steckers, erfolgen, der in einer Komponente wie beispielsweise jeder Leiterplatte vorgesehen ist.
Eine herkömmliche Technik ist in JP 2012-151226 A offenbart
In einem Fall jedoch, in welchem die Sichtlinie zur Zeit der Montage durch die Leiterplatte blockiert ist, wie beispielsweise in einem Fall, in welchem die Leiterplattengröße dieselbe ist, gibt es einen Fall, in welchem der Koppelbereich aufgrund der Schwierigkeit einer visuellen Bestätigung nicht in geeigneter Weise gekoppelt werden kann. Unter solchen Umständen besteht in einem Fall, in welchem die Koppelelemente in dem montierten Zustand in Kontakt miteinander sind, ein Problem dahingehend, dass ein fehlgekoppeltes Produkt, bei dem der Koppelbereich nicht in geeigneter Weise gekoppelt ist, bei einer elektrischen Prüfung nicht festgestellt werden kann und ein elektrischer Verbindungsfehler zwischen Komponenten nicht unterdrückt werden kann. Als eine herkömmliche Technik gibt es eine Maßnahme wie z. B. das Anbringen einer Kunststoffkomponente an jedem Koppelbereich, aber es besteht ein Problem dahingehend, dass es notwendig ist, eine Kunststoffkomponente an jedem Koppelbereich anzubringen, was die Kosten erhöht und den Arbeitsaufwand erhöht.
Die vorliegende Offenbarung schafft eine Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und ein Inter-Komponenten-Verbindungsverfahren, die in der Lage sind, einen elektrischen Verbindungsfehler in einem Koppelbereich, der Komponenten elektrisch verbindet, zu unterdrücken.
Zusammenfassung
Eine Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält ein männliches Koppelelement und ein weibliches Koppelelement. Das männliche Koppelelement weist einen Einführabschnitt auf. Das weibliche Koppelelement weist einen ersten Klemmabschnitt und einer zweiten Klemmabschnitt auf, die einander zugewandt sind, und klemmt den Einführabschnitt des männlichen Koppelelements ein, der zwischen dem ersten Klemmabschnitt und dem zweiten Klemmabschnitt eingeführt ist. Ein Paar aus dem männlichen Koppelelement und dem weiblichen Koppelelement ist an verschiedenen Komponenten angeordnet. Der erste Klemmabschnitt und der zweite Klemmabschnitt sind jeweils gebogen, um vorstehende Abschnitte in Richtung von Oberflächen davon zu bilden, die einander zugewandt sind. Ein Spalt ist an einem Spitzenabschnitt von jedem aus dem ersten Klemmabschnitt und dem zweiten Klemmabschnitt vorgesehen. In mindestens einem aus dem Paar aus dem männlichen Koppelelement und dem weiblichen Koppelelement ist ein Isolierabschnitt in einem Bereich vorgesehen, der in dem gekoppelten Zustand nicht in Kontakt mit dem anderen ist.
Gemäß der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur, der Leistungsumwandlungsvorrichtung und dem Inter-Komponenten-Verbindungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, einen elektrischen Verbindungsfehler in dem Koppelbereich, der die Komponenten elektrisch verbindet, zu unterdrücken.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel einer geschichteten Struktur aus einer Vielzahl gedruckter Leiterplatten in einer Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung eines Paars von Koppelelementen in 1 darstellt;
3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Kopplungszustands des Paars von Koppelelementen in 1 darstellt;
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung eines männlichen Koppelelements in 1 darstellt;
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung eines weiblichen Koppelelements in 1 darstellt;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs einer Inter-Komponenten-Verbindung gemäß der Ausführungsform darstellt;
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel der Anordnung des weiblichen Koppelelements in 1 darstellt;
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel der Anordnung des weiblichen Koppelelements in 1 darstellt; und
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel der Anordnung des männlichen Koppelelements in 1 darstellt.

Ausführliche Beschreibung
Nachstehend sind Ausführungsformen der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur, der Leistungsumwandlungsvorrichtung und des Inter-Komponenten-Verbindungsverfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung sind Bestandteile mit den gleichen oder im Wesentlichen den gleichen Funktionen wie diejenigen, die zuvor mit Bezug auf die zuvor beschriebene Figur beschrieben sind, durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet, und die Beschreibung kann gegebenenfalls ausgelassen sein. Darüber hinaus können selbst einem Fall, in welchem der gleiche oder im Wesentlichen gleiche Abschnitt dargestellt ist, die Abmessungen und Verhältnisse in Abhängigkeit von den Figuren unterschiedlich dargestellt sein. Darüber hinaus sind beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung der Erkennbarkeit der Figur in der Beschreibung jeder Figur nur die Hauptbestandteile durch Bezugsnummern bezeichnet, und auch Bestandteile mit den gleichen oder im Wesentlichen den gleichen Funktionen wie diejenigen, die zuvor in der vorherigen Figur beschrieben sind, sind möglicherweise nicht durch Bezugsnummern bezeichnet.
Es ist anzumerken, dass die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Struktur zum Verbinden einer beliebigen zu verbindenden Komponente wie beispielsweise einer elektronischen Komponente, eine Leiterplatte oder einer Plattenbaugruppe ist. Diese zu verbindenden Komponenten sind Komponenten, die eine Leistungsumwandlungsvorrichtung wie ein Ladegerät bilden. Als ein Beispiel ist die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur eine Verbindungstruktur zwischen Leiterplatten. Als ein anderes Beispiel ist die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur eine Verbindungstruktur zwischen einer elektronischen Komponente und einer Leiterplatte oder einer Plattenbaugruppe. Als ein anderes Beispiel ist die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur eine Verbindungsstruktur zwischen einer Leiterplatte und einer Plattenbaugruppe. Als ein anderes Beispiel ist die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur eine Verbindungstruktur zwischen elektronischen Komponenten. Als ein anderes Beispiel ist die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur eine Verbindungsstruktur zwischen Plattenbaugruppen. Es ist anzumerken, dass eine Kühlplatte als die zu verbindende Komponente verwendet sein kann.
Beispielsweise ist die elektronische Komponente eine Komponente wie ein Halbleiterelement, ein Halbleitermodul, ein magnetisches Bauteil, ein Kondensator oder ein Unterbrecher. Das Halbleitermodul enthält beispielsweise eine Vielzahl von Halbleiterelementen. Hier ist das magnetische Bauteil ein Transformator, eine Leiterplatte mit integriertem Transformator, eine Spule oder eine Drossel. Der Unterbrecher ist ein Relais oder eine Sicherung.
Beispielsweise ist die Leiterplatte eine gedruckte Leiterplatte (PCB). Die gedruckte Leiterplatte ist beispielsweise eine Glas-Epoxid-Platte, die unter Verwendung einer Aluminiumlegierung oder einer Kupferlegierung als ein Grundwerkstoff gebildet ist. Es ist anzumerken, dass die Leiterplatte eine Leiterplatte sein kann, die in einer magnetischen Komponente wie einem Transformator, einer Spule oder einer Drossel enthalten ist. Die magnetische Komponente weist beispielsweise eine Platte auf, auf der ein Leitermuster eine Wicklung bildet, und weist eine Funktion als eine magnetische Komponente durch Bilden eines geschlossenen magnetischen Pfads durch einen magnetischen Kern innerhalb und außerhalb der auf der Platte gebildeten Wicklung auf. In diesem Fall kann die elektronische Komponente als ein Leiterplattentransformator oder eine Leiterplatte mit integriertem Transformator bezeichnet sein.
Beispielsweise ist die Plattenbaugruppe eine Vielzahl gekoppelter Leiterplatten. In der Plattenbaugruppe kann die Vielzahl von Leiterplatten durch die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung gekoppelt sein, oder kann durch einen Klebstoff, eine Schraube, einen Bolzen oder dergleichen gekoppelt sein. Darüber hinaus können die gekoppelten Leiterplatten elektrisch verbunden oder isoliert sein. Die Plattenbaugruppe kann eine Leiterplatte sein, auf der eine elektronische Komponente montiert ist. In diesem Fall können die elektronische Komponente und die Leiterplatte elektrisch verbunden, isoliert oder nur thermisch verbunden sein.
In der folgenden Beschreibung ist die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Verwendung einer Inter-Platten-Verbindung zum elektrischen Verbinden einer Vielzahl gedruckter Leiterplatten als ein Beispiel beschrieben.
Als ein Beispiel ist die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform ein fahrzeugmontiertes Ladegerät, das an einem Elektrofahrzeug oder dergleichen montiert ist, wandelt Wechselstromleistung, die von einer Leistungsversorgung (externe Leistungsversorgung) geliefert wird, in Gleichstromleistung einer vorgegebenen Spannung um und gibt die Gleichstromleistung nach der Umwandlung an eine Batterie wie eine Lithium-Ionen-Batterie aus. Eine solche Leistungsumwandlungsvorrichtung enthält einer Vielzahl von Leiterplatten, auf der Schaltkreisanordnungen wie ein Gleichspannungsumrichter und ein Wechselrichter montiert sind. Es ist anzumerken, dass die Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung auf eine Verbindung zwischen dem Gleichspannungsumrichter-Modul oder dem Wechselrichter-Modul und der Leiterplatte angewendet sein kann.
1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel einer geschichteten Struktur aus einer Vielzahl gedruckter Leiterplatten in einer Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform darstellt. 1 stellt eine erste Leiterplatte PCB1, eine zweite Leiterplatte PCB2, eine dritte Leiterplatte PCB3 und eine vierte Leiterplatte PCB4 unter einer Vielzahl von Leiterplatten dar, die in der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 enthalten sind.
Die erste Leiterplatte PCB1, die zweite Leiterplatte PCB2, die dritte Leiterplatte PCB3 und die vierte Leiterplatte PCB4 sind jeweils gedruckte Leiterplatten. In der folgenden Beschreibung kann eine Vielzahl von einem Paar von Koppelelementen B als eine Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B bezeichnet sein. Darüber hinaus kann das Paar von Koppelelementen B als Koppelbereiche bezeichnet sein.
Die erste Leiterplatte PCB1 ist durch die Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B mit der zweiten Leiterplatte PCB2 gekoppelt. Die zweite Leiterplatte PCB2 ist durch die Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B mit jeder aus der ersten Leiterplatte PCB1 und der dritten Leiterplatte PCB3 gekoppelt. Die dritte Leiterplatte PCB3 ist durch die Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B mit der zweiten Leiterplatte PCB2 und der vierten Leiterplatte PCB4 gekoppelt. Die vierte Leiterplatte PCB4 ist durch die Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B mit der dritten Leiterplatte PCB3 gekoppelt. Dementsprechend sind die jeweiligen Platten über die jeweilige Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B elektrisch verbunden.
Es ist anzumerken, dass nur ein Teil der Vielzahl von Leiterplatten, die in der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 enthalten sind, eine gedruckte Leiterplatte sein kann. Beispielsweise kann mindestens eine aus der ersten Leiterplatte PCB1, der zweiten Leiterplatte PCB2, der dritten Leiterplatte PCB3 und der vierten Leiterplatte PCB4 eine gedruckte Leiterplatte sein. Darüber hinaus ist die Verbindung zwischen den Leiterplatten durch das Paar von Koppelelementen B nicht unbedingt eine elektrische Verbindung. Die Ausführungsform veranschaulicht jedoch hauptsächlich einen Fall, in welchem zwei Leiterplatten durch die Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B elektrisch gekoppelt sind.
Wie oben beschrieben, sind in der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform zwei benachbarte Leiterplatten von mindestens zwei gestapelten Leiterplatten durch die Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B gekoppelt. Jedes der Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B enthält ein männliches Koppelelement Bm und ein weibliches Koppelelement Bf. Das heißt, die Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B ist eine Vielzahl von einem Paar von Koppelelementen B. Darüber hinaus ist jedes der Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B, das heißt das Paar von Koppelelementen B, ein Satz aus dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf. Hier ist eines aus der Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B auf jeder der Hauptflächen der zwei gestapelten Leiterplatten, die einander zugewandt sind, angeordnet.
Genauer, wie in 1 dargestellt, ist bei jedem der Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B das männliche Koppelelement Bm auf der einen der zwei zu stapelnden Leiterplatten angeordnet, und das weibliche Koppelelement Bf ist auf der anderen der zwei zu stapelnden Leiterplatten angeordnet.
Welches aus dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf auf jeder der Vielzahl von Leiterplatten angeordnet ist, kann beliebig bestimmt werden. Wie in 1 dargestellt, ist als ein Beispiel nur eines aus dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf auf jeder von zwei Leiterplatten angeordnet, die durch Koppeln der Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B gekoppelt sind. Als ein anderes Beispiel sind mindestens ein männliches Koppelelement Bm und mindestens ein weibliches Koppelelement Bf auf jeder von zwei Leiterplatten angeordnet, die durch Koppeln der Vielzahl von Paaren von Koppelelementen B gekoppelt sind. In diesem Fall kann bei jeder Leiterplatte das männliche Koppelelement Bm auf einer Hauptfläche und das weibliche Koppelelement Bf auf der anderen Hauptfläche angeordnet sein. Alternativ können bei jeder Leiterplatte sowohl das männliche Koppelelement Bm als auch das weibliche Koppelelement Bf auf einer Hauptfläche angeordnet sein.
Darüber hinaus können bei jeder Leiterplatte zwei oder mehr Leiterplatten mit einer Hauptfläche gekoppelt sein.
Das männliche Koppelelement Bm ist ein messerförmiger Verbinder (Stecker) zum Einstecken. Das männliche Koppelelement Bm kann auch als ein flaches Steckmesser bezeichnet werden. Das weibliche Koppelelement Bf ist ein Verbinder (Buchse), in die gesteckt wird. Das weibliche Koppelelement Bf kann auch als eine ein Messer aufnehmende Feder bezeichnet werden.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung des Paars von Koppelelementen B in 1 darstellt. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Kopplungszustands des Paars von Koppelelementen B in 1 darstellt. (a) von 2 und 3 stellen ein Beispiel eines Kopplungszustands des Paars von Koppelelementen B dar. (b) von 2 stellt einfach jedes aus dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf in ähnlicher Weise wie 1 dar. (c) von 2 und 3 stellen jedes aus dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf genau dar.
Ein Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm, das auf der Leiterplatte PCB montiert ist, wird in einen Aufnahmebereich 20 des weiblichen Koppelelements Bf eingeführt. Genauer wird der Einführabschnitt 11 eingeführt, um den Abstand zwischen einem ersten Klemmabschnitt 21 und einem zweiten Klemmabschnitt 22 zu vergrößern, während er mit dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 in Kontakt kommt. Wie in (a) von 2 und 3 dargestellt, klemmt das weibliche Koppelelement Bf den Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm, das zwischen dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 eingeführt ist, auf solche Weise ein, dass die Leiterplatte PCB, auf der das weibliche Koppelelement Bf angeordnet ist, und die Leiterplatte PCB, auf der das männliche Koppelelement Bm angeordnet ist, gekoppelt werden. Es ist anzumerken, dass die Länge des Einführens des männlichen Koppelelements Bm in das weibliche Koppelelement Bf, das heißt die Einführhöhe, gemäß dem Abstand zwischen den zu koppelnden Platten oder dergleichen in geeigneter Weise eingestellt werden kann.
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung des männlichen Koppelelements Bm in 1 darstellt. Der Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm weist eine im Wesentlichen flache Plattenform auf. Ein Spitzenabschnitt 13 des Einführabschnitts 11 ist abgeschrägt und weist zur Spitze hin eine geringere Dicke auf. Dementsprechend kann der Einführabschnitt 11 auf einfache Weise in den Aufnahmebereich 20 des weiblichen Koppelelements Bf eingeführt werden. Ein Verbindungsabschnitt 15 des Einführabschnitts 11 an jedem der Hinterenden des Einführabschnitts 11 ist durch einen Spalt 17 dreigeteilt. Der Verbindungsabschnitt 15, das heißt, jedes der geteilten Hinterenden des Einführabschnitts 11, ist in einer Richtung gebogen, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Einführabschnitt 11 ist. Der Verbindungsabschnitt 15 ist an einer vorgegebenen Position an die Leiterplatte gelötet und verbindet den Einführabschnitt 11 mit der Verdrahtung auf der Leiterplatte elektrisch. Der Einführabschnitt 11 und der Verbindungsabschnitt 15 können beispielsweise durch Biegen einer einzelnen Metallplatte gebildet sein.
Es ist anzumerken, dass die Anzahl der Unterteilungen des Hinterendes des Einführabschnitts 11 des männlichen Koppelelements Bm beliebig so ausgelegt werden kann, dass sie zwei oder mehr beträgt. Als ein Beispiel ist die Anzahl der Unterteilungen desto größer, je größer die Länge des Einführabschnitts 11 ist.
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung des weiblichen Koppelelements Bf in 1 darstellt. Das weibliche Koppelelement Bf klemmt den Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm ein, der in den Aufnahmebereich 20 eingeführt ist. Das weibliche Koppelelement Bf wird beispielsweise durch Biegen einer einzelnen Metallplatte gebildet. Das weibliche Koppelelement Bf weist aus der Sicht von einer Seitenflächenseite, das heißt einer Seite eines ersten Basisabschnitts 26a oder einer Seite eines zweiten Basisabschnitts 26b, im Wesentlichen eine Y-Form oder eine X-Form auf, die sich zur Spitze hin öffnet.
Genauer enthält das weibliche Koppelelement Bf den ersten Klemmabschnitt 21 und den zweiten Klemmabschnitt 22. Der erste Klemmabschnitt 21 und der zweite Klemmabschnitt 22 sind so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind. Die Oberfläche des ersten Klemmabschnitts 21, die dem zweiten Klemmabschnitt 22 zugewandt ist, und die Oberfläche des zweiten Klemmabschnitts 22, die dem ersten Klemmabschnitt 21 zugewandt ist, bilden den Aufnahmebereich 20. Das heißt, der erste Klemmabschnitt 21 und der zweite Klemmabschnitt 22 sind einander so zugewandt, dass sich der Aufnahmebereich 20 dazwischen befindet. Das weibliche Koppelelement Bf klemmt den Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm, das in den Aufnahmebereich 20 zwischen dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 eingeführt ist, ein. Der erste Klemmabschnitt 21 ist an einem ersten gebogenen Abschnitt 23a zu einer Form gebogen, die in Richtung des zugewandten zweiten Klemmabschnitts 22 vorsteht. In ähnlicher Weise ist der zweite Klemmabschnitt 22 an dem ersten gebogenen Abschnitt 23a zu einer Form gebogen, die in Richtung des zugewandten ersten Klemmabschnitts 21 vorsteht. Mit anderen Worten sind der erste Klemmabschnitt 21 und der zweite Klemmabschnitt 22 jeweils an dem ersten gebogenen Abschnitt 23a so gebogen, dass sie in Richtung der Oberflächen davon, die einander zugewandt sind, vorstehende Abschnitte bilden. Der erste gebogene Abschnitt 23a des ersten Klemmabschnitts 21 und der erste gebogene Abschnitt 23a des zweiten Klemmabschnitts 22 sind über den Aufnahmebereich 20 voneinander getrennt. Der Abstand zwischen dem ersten gebogenen Abschnitt 23a des ersten Klemmabschnitts 21 und dem ersten gebogenen Abschnitt 23a des zweiten Klemmabschnitts 22 ist kleiner als die Dicke des Einführabschnitts 11 des männlichen Koppelelements Bm.
Jeder aus dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 ist mit einem Spalt 27 von der Spitze bis zu dem Hinterende versehen. Das heißt, jeder aus dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 ist durch den Spalt 27 zweigeteilt. Mit anderen Worten ist der Spitzenabschnitt des weiblichen Koppelelements Bf durch den Spalt 27 viergeteilt. Genauer enthält der erste Klemmabschnitt 21 einen ersten elastischen Abschnitt 21a und einen zweiten elastischen Abschnitt 21b, abgeteilt durch den Spalt 27. Ähnlich enthält der zweite Klemmabschnitt 22 einen dritten elastischen Abschnitt 22a und einen vierten elastischen Abschnitt 22b, abgeteilt durch den Spalt 27. Hier kann es auch ausgedrückt werden, dass der erste elastische Abschnitt 21a und der zweite elastische Abschnitt 21b über den Spalt 27 getrennt sind. In ähnlicher Weise kann es auch ausgedrückt werden, dass der dritte elastische Abschnitt 22a und der vierte elastische Abschnitt 22b über den Spalt 27 getrennt sind.
Obwohl 5 das weibliche Koppelelement Bf, das durch den Spalt 27 viergeteilt ist, darstellt, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Anzahl der Unterteilungen durch den Spalt 27 kann fünf oder mehr betragen. Vorzugsweise ist die Anzahl der Unterteilungen des ersten Klemmabschnitts 21 jedoch gleich der Anzahl der Unterteilungen des zweiten Klemmabschnitts 22, und die Anzahl der Unterteilungen durch den Spalt 27 ist beispielsweise eine gerade Zahl von sechs oder mehr. Eine weiter unten beschriebene relative Drehpositionsabweichung zwischen dem Paar von Koppelelementen B kann in einer beliebigen Richtung auftreten. Daher ist es möglich, den geometrischen zulässigen Bereich des Koppelbereichs unabhängig von der Richtung der Drehpositionsabweichung zu erweitern, indem die Anzahl der Unterteilungen des ersten Klemmabschnitts 21 gleich der Anzahl der Unterteilungen des zweiten Klemmabschnitts 22 ausgelegt wird.
Jeder aus dem ersten elastischen Abschnitt 21a und dem dritten elastischen Abschnitt 22a erstreckt sich von dem ersten Basisabschnitt 26a. Mit anderen Worten ist jeder aus dem ersten elastischen Abschnitt 21a und dem dritten elastischen Abschnitt 22a kontinuierlich und einstückig über einen zweiten gebogenen Abschnitt 23b mit dem ersten Basisabschnitt 26a verbunden. Darüber hinaus erstreckt sich jeder aus dem zweiten elastischen Abschnitt 21b und dem vierten elastischen Abschnitt 22b von dem zweiten Basisabschnitt 26b. Mit anderen Worten ist jeder aus dem zweiten elastischen Abschnitt 21b und dem vierten elastischen Abschnitt 22b kontinuierlich und einstückig über den zweiten gebogenen Abschnitt 23b mit dem zweiten Basisabschnitt 26b verbunden. Darüber hinaus erstreckt sich jeder aus dem ersten Basisabschnitt 26a und dem zweiten Basisabschnitt 26b von einem Verbindungsabschnitt 25 zu der gedruckten Leiterplatte. Mit anderen Worten ist jeder aus dem ersten Basisabschnitt 26a und dem zweiten Basisabschnitt 26b kontinuierlich und einstückig über einen dritten gebogenen Abschnitt 23c mit dem Verbindungsabschnitt 25 verbunden.
Daher entspricht jeder aus dem ersten elastischen Abschnitt 21a, dem zweiten elastischen Abschnitt 21b, dem dritten elastischen Abschnitt 22a und dem vierten elastischen Abschnitt 22b einer Form, die durch Unterteilen des ersten Klemmabschnitts 21 und des zweiten Klemmabschnitts 22 erhalten wird, und kann unabhängig gemäß dem Kontaktzustand mit dem Einführabschnitt 11 verformt werden.
Der Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm gemäß der Ausführungsform weist eine im Wesentlichen flache Plattenform auf. Darüber hinaus ist das weibliche Koppelelement Bf gemäß der Ausführungsform ausgelegt, durch Einklemmen des eingeführten Einführabschnitt 11 mit einer im Wesentlichen flachen Plattenform mit dem männlichen Koppelelement Bm gekoppelt zu werden. Dementsprechend kann die Inter-Platten-Verbindungsstruktur gemäß der Ausführungsformen die Kontaktfläche zwischen dem Paar von Koppelelementen B im Vergleich zu beispielsweise einer Inter-Platten-Verbindungsstruktur, die unter Verwendung eines männlichen Koppelelements mit einem stiftförmigen Einführabschnitt realisiert ist, vergrößern und kann somit den Kontaktwiderstand reduzieren. Die Reduzierung des Kontaktwiderstands zwischen dem Paar von Koppelelementen B trägt bei zur Unterdrückung von Wärmeerzeugung oder Leistungsverlust in dem Paar von Koppelelementen B, zur Verbesserung eines Freiheitsgrads in Bezug auf die Form und den Werkstoff des weiblichen Koppelelements Bf, zur Vereinfachung der Bestimmung des Verbindungszustands oder dergleichen.
Wenn beispielsweise der Durchmesser der Stiftform und die Dicke der flachen Plattenform gleich sind, kann die Kontaktfläche des flachen plattenförmigen männlichen Koppelelements Bm mit dem weiblichen Koppelelement Bf größer ausgelegt sein als diejenige des stiftförmigen männlichen Koppelelements mit der gleichen Länge, da die Breite der flachen Plattenform beliebig eingestellt werden kann. Wenn darüber hinaus beispielsweise die Querschnittsflächen der Stiftform und der flachen Plattenform in dem Querschnitt parallel zu der Platte gleich sind, kann durch ein geeignetes Einstellen der Dicke und der Breite der flachen Plattenform die Fläche der Hauptfläche der flachen Plattenform größer ausgelegt sein als die Fläche der Stiftform mit derselben Länge. Das heißt, das flache, plattenförmige männliche Koppelelement Bm kann eine größere Kontaktfläche mit dem weiblichen Koppelelement Bf aufweisen als das stiftförmige männliche Koppelelement mit derselben Länge.
Hier ist die Dicke des Einführabschnitts 11 die Größe in der horizontalen Richtung des Einführabschnitts 11 in dem in 1 dargestellten Zustand. Darüber hinaus ist die Länge des Einführabschnitts 11 die Größe in der vertikalen Richtung des Einführabschnitts 11 in dem in 1 dargestellten Zustand. Darüber hinaus ist die Breite des Einführabschnitts 11 die Größe in der Richtung, die zu dem Einführabschnitt 11 senkrecht ist, in dem in 1 dargestellten Zustand.
In der vorliegenden Offenbarung ist das männliche Koppelelement Bm mit dem Einführabschnitt 11 mit einer im Wesentlichen flachen Plattenform veranschaulicht, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann das männliche Koppelelement Bm einen Einführabschnitt 11 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form wie beispielsweise einer Stiftform aufweisen. Auch in diesem Fall kann die Vielzahl elastischer Abschnitte des weiblichen Koppelelements Bf gemäß der Ausführungsform unabhängig gemäß dem Kontaktzustand mit dem Einführabschnitt 11 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form verformt werden. Es ist anzumerken, dass die Vielzahl elastischer Abschnitte des weiblichen Koppelelements Bf beispielsweise in einer ringförmigen Form angeordnet sein können, um mit dem männlichen Koppelelement Bm gekoppelt zu werden, indem der eingeführte Einführabschnitt 11 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form eingeklemmt wird.
Das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf sind jeweils aus einem Metallwerkstoff gebildet. Als ein Beispiel bestehen das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf aus Kupfer, einer Kupferlegierung, einschließlich Messing, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Darüber hinaus ist eine Leiterplattierung auf einen Teil oder alle der Oberflächenbereiche des männlichen Koppelelements Bm und des weiblichen Koppelelements Bf aufgebracht. Beispielsweise ist die Leiterplattierung auf einem Bereich aufgetragen, der miteinander in Kontakt kommt, wenn das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf normal gekoppelt sind. Als die Leiterplattierung kann geeignet beispielsweise eine Verzinnung, eine Versilberung oder eine Vergoldung verwendet sein.
Hier weist Zinn eine Eigenschaft auf, dass es sich leicht mit Nickel legiert, das für die Basis des männlichen Koppelelements Bm und des weiblichen Koppelelements Bf verwendet wird. Wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, schreitet das Legieren von Zinn und Nickel voran und der Widerstandswert wird 1 [mΩ] oder mehr. Andererseits schreitet das Legieren von Silber und Gold mit Nickel kaum voran, aber die Verwendung von Silber und Gold erhöht die Kosten. Wenn der Kontaktwiderstand zwischen dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf groß ist, tritt ein Temperaturanstieg an einem Kontaktbereich zwischen dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf auf. Daher ist bei der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform der Kontaktwiderstand an dem Kontaktbereich zwischen dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf auf 1 [mS2] oder weniger eingestellt. Mit anderen Worten ist der Kontaktwiderstand zwischen dem Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm und dem vorstehenden Abschnitt des ersten Klemmabschnitts 21 oder des zweiten Klemmabschnitts 22 in einem Zustand, in welchem das Paar von Koppelelementen B gekoppelt ist, 1 [mΩ] oder weniger.
Die Größe des Kontaktwiderstands ist durch einen „Kontaktdruck“, „Werkstoff (beispielsweise Zinn auf der Oberfläche)“ und eine „Kontaktfläche“ bestimmt. Daher wird bei der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform als ein Beispiel der Kontaktwiderstand auf 1 [mΩ] oder weniger eingestellt, indem die elastischen Kräfte der vier elastischen Abschnitte des weiblichen Koppelelements Bf angepasst werden. Mit anderen Worten sind bei dem weiblichen Koppelelement Bf gemäß der Ausführungsform die elastischen Kräfte der vier elastischen Abschnitte so ausgelegt, dass der Kontaktwiderstand 1 [mS2] oder weniger ist. Es ist anzumerken, dass die elastischen Kräfte der vier elastischen Abschnitte beispielsweise von dem Werkstoff (Grundwerkstoff) des weiblichen Koppelelements Bf und seiner Form abhängen.
Darüber hinaus ist das weibliche Koppelelement Bf gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Isolierabschnitt 31 versehen. Der Isolierabschnitt 31 ist in einem Bereich des weiblichen Koppelelements Bf, der nicht in Kontakt miteinander ist, wenn das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf normal gekoppelt sind, vorgesehen. Alternativ ist der Isolierabschnitt 31 in einem Bereich vorgesehen, in welchem die Leiterplattierung nicht aufgebracht ist.
Wie in 5 dargestellt, ist der Isolierabschnitt 31 als ein Beispiel auf den Oberflächen des ersten Klemmabschnitts 21 und des zweiten Klemmabschnitts 22 des weiblichen Koppelelements Bf, die einander zugewandt sind, und den dazu gegenüberliegenden Oberflächen vorgesehen. Andererseits ist der Isolierabschnitt 31 nicht in einem Bereich des ersten gebogenen Abschnitts 23a, der sich in einer vorstehenden Form wölbt, das heißt, einem Bereich, der in dem gekoppelten Zustand in Kontakt mit dem männlichen Koppelelement Bm ist, vorgesehen.
Als ein Beispiel wird der Isolierabschnitt 31 durch eine Oberflächenbehandlung des weiblichen Koppelelements Bf gebildet. Beispielsweise ist der Isolierabschnitt 31 eine Isolatorschicht (Überzugsschicht), die auf der Oberfläche des weiblichen Koppelelements Bf ausgebildet ist. Die Oberflächenbehandlung kann ein Auftragen eines Isolators auf die Oberfläche des weiblichen Koppelelements Bf oder ein Beschichten dieser mit einem solchen sein. Als ein Beispiel ist der Isolator ein Kunststoff. Vorzugsweise ist der Isolator ein wärmeableitender isolierender Kunststoff. Der wärmeableitende isolierende Kunststoff ist z. B. ein schwarzer Kunststoff mit hoher Wärmeableitung, das heißt, der leicht Wärmestrahlung abstrahlt. Alternativ kann die Oberflächenbehandlung eine wärmeableitende isolierende Plattierungsbehandlung auf der Oberfläche des weiblichen Koppelelements Bf sein, wie etwa eine Alumit-Behandlung. In diesem Fall ist der Isolator eine Plattierung, die auf der Oberfläche des weiblichen Koppelelements Bf ausgebildet ist. Darüber hinaus kann als die Oberflächenbehandlung ein Isolierfilm aus einem Isolator auf der Oberfläche des weiblichen Koppelelements Bf angebracht werden. Die Wärmeableitung des Isolators kann durch die Oberflächeneigenschaften der Schicht des Isolators oder des Isolierfilms gegeben sein.
Die an dem Isolierabschnitt 31 durchgeführte Oberflächenbehandlung ist vorzugsweise eine Oberflächenbehandlung zum Reduzieren des Reibungswiderstands zwischen dem Paar von Koppelelementen B. Als ein Beispiel ist der Isolierabschnitt 31 durch eine glänzende Beschichtung gebildet. Hier ist die glänzende Beschichtung eine Beschichtung, die eine glatte glänzende Oberfläche aufweist und den Reibungswiderstand der Beschichtungsoberfläche reduziert. Darüber hinaus ist die an dem Isolierabschnitt 31 durchgeführte Oberflächenbehandlung vorzugsweise eine Oberflächenbehandlung zum Erhöhen der Verschleißfestigkeit zwischen dem Paar von Koppelelementen B. Hier ist angenommen, dass die Oberflächenbehandlung zum Erhöhen der Verschleißfestigkeit eine Oberflächenbehandlung zum Reduzieren des Verschleißes, wenn das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf aneinander gerieben werden, und zum Unterdrücken des Auftretens einer Metallverunreinigung ist. Die Oberflächenbehandlung zum Reduzieren des Reibungswiderstands zwischen dem Paar von Koppelelementen B kann durch eine gängige Oberflächenbehandlung wie glänzende Beschichtung und die Oberflächenbehandlung zum Erhöhen der Verschleißfestigkeit realisiert werden.
Es ist anzumerken, dass das weibliche Koppelelement Bf aus einem Isolator gebildet sein kann, der Isolierabschnitt 31 auf dem gesamten weiblichen Koppelelement Bf, das aus einem Leiter gebildet ist, vorgesehen sein kann und die Leiterplattierung (leitender Abschnitt) nur in einem Bereich aufgebracht werden kann, der in dem gekoppelten Zustand in Kontakt mit dem männlichen Koppelelement Bm ist. Das heißt, der Isolierabschnitt 31 kann in einem Bereich vorgesehen sein, in welchem die Leiterplattierung nicht aufgebracht ist. Alternativ kann ein Isolator auf dem gesamten weiblichen Koppelelement Bf, das aus einem Leiter gebildet ist, vorgesehen sein, und eine Oberflächenbehandlung zum Entfernen des Isolators nur in einem Bereich, der in dem gekoppelten Zustand in Kontakt mit dem männlichen Koppelelement Bm ist, kann angewendet werden. Alternativ kann das weibliche Koppelelement Bf aus einem Leiter gebildet sein, die Leiterplattierung kann auf dem gesamten weiblichen Koppelelement Bf, das aus einem Isolator gebildet ist, vorgesehen sein, und der Isolierabschnitt 31 kann nur in einem Bereich, der in dem gekoppelten Zustand nicht in Kontakt mit dem männlichen Koppelelement Bm ist, aufgebracht werden. Alternativ kann ein Leiter auf dem gesamten weiblichen Koppelelement Bf, das aus einem Isolator gebildet ist, vorgesehen sein, und eine Oberflächenbehandlung zum Entfernen des Leiters in einem Bereich, der in dem gekoppelten Zustand nicht in Kontakt mit dem männlichen Koppelelement Bm ist, kann durchgeführt werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Isolierabschnitt 31 nicht als eine Schicht eines Isolators ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Isolierabschnitt 31 als ein anderer Abschnitt des gebildeten leitenden Abschnitts durch Oberflächenbehandlung zum Bilden des leitenden Abschnitts gebildet werden.
Dementsprechend kann in dem unten beschriebenen Ablauf der Inter-Komponenten-Verbindung gemäß der Ausführungsform der Inter-Komponenten-Verbindungszustand bestimmt werden. Genauer kann, wenn bei dem Koppeln des Paars aus männlichen Koppelelementen Bm und weiblichen Koppelelementen Bf aufgrund einer Positionsabweichung zwischen dem Einführabschnitt 11 und dem Aufnahmebereich 20 ein Fehler auftritt, der Verbindungsfehler durch elektrische Prüfung festgestellt werden. Hier ist die elektrische Prüfung eine Messung eines Widerstandswerts durch einen Kontaktbereich zwischen dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf.
Nachstehend ist ein Beispiel eines Ablaufs einer Inter-Komponenten-Verbindung gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs einer Inter-Komponenten-Verbindung gemäß der Ausführungsform darstellt. Hier ist als ein Beispiel ein Fall beschrieben, in welchem die erste Leiterplatte PCB1, die mit dem männlichen Koppelelement Bm versehen ist, und die zweite Leiterplatte PCB2, die mit dem weiblichen Koppelelement Bf versehen ist, gekoppelt werden.
Als Erstes wird das männliche Koppelelement Bm auf der Hauptfläche der ersten Leiterplatte PCB1 auf der Seite der zweiten Leiterplatte PCB2 angeordnet (S101). Darüber hinaus wird das weibliche Koppelelement Bf auf der Hauptfläche der zweiten Leiterplatte PCB2 auf der Seite der ersten Leiterplatte PCB1 angeordnet (S102). Nachdem jedes aus dem Paar von Koppelelementen B auf der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist, wird beispielsweise eine automatische optische Prüfung (automated optical inspection, AOI) verwendet, um einen Montagezustand von jedem aus dem Paar von Koppelelementen B auf der gedruckten Leiterplatte zu prüfen. Wenn durch diese Prüfung in dem Montagezustand von jedem aus dem Paar von Koppelelementen B auf der gedruckten Leiterplatte ein Fehler festgestellt wird, wird der nachfolgende Ablauf für die gedruckten Leiterplatte, in welcher der Fehler festgestellt wird, nicht durchgeführt.
Danach werden die erste Leiterplatte PCB1 und die zweite Leiterplatte PCB2 durch Koppeln des Paars von Koppelelementen B gekoppelt (S103). In diesem Schritt wird, nachdem der Kontakt zwischen dem männlichen Koppelelement Bm und dem weiblichen Koppelelement Bf durch den Sensor festgestellt wird, eine gedruckte Leiterplatte in die andere gedruckte Leiterplatte geschoben, um einen festen Zustand der geschichteten Struktur zu bilden. Das weibliche Koppelelement Bf besitzt eine elastische Kraft (Federkraft) entgegen der Einführrichtung des Einführabschnitts 11 des männlichen Koppelelements Bm. Wenn die Vielzahl männlicher Koppelelemente Bm gleichzeitig in die Vielzahl weiblicher Koppelelemente Bf geschoben werden, können sich einige der männlichen Koppelelemente Bm daher von dem Aufnahmebereich 20 des weiblichen Koppelelements Bf lösen. Daher wird in diesem Schritt, nachdem einmal ein sicherer Kopplungszustand geschaffen wurde, eine gedruckte Leiterplatte weiter in die andere gedruckte Leiterplatte geschoben, wodurch eine gute Kopplung realisiert wird. Hier bedeutet der sichere Kopplungszustand beispielsweise einen stabilen Zustand, in dem der Einführabschnitt 11 um ungefähr 1 mm in den Aufnahmebereich 20 geschoben ist.
Anschließend wird der elektrische Widerstand durch den Koppelbereich gemessen (S104). Die Messung des elektrischen Widerstands durch den Koppelbereich ist beispielsweise eine Messung des elektrischen Widerstands zwischen einer beliebigen Position der Schaltkreisanordnung auf der ersten Leiterplatte PCB1, die mit dem männlichen Koppelelement Bm verbunden ist, und einer beliebigen Position der Schaltkreisanordnung auf der zweiten Leiterplatte PCB2, die mit dem weiblichen Koppelelement Bf verbunden ist.
Wenn der elektrische Widerstand durch den Koppelbereich auf den isolierten Zustand hinweist (S105: Ja), wird bestimmt, dass der Koppelbereich einen Verbindungsfehler aufweist (S106). Wenn beispielsweise das männliche Koppelelement Bm über den Isolierabschnitt 31 in Kontakt mit dem weiblichen Koppelelement Bf ist, weist der elektrische Widerstand durch den Koppelbereich auf einen isolierten Zustand hin.
Wenn andererseits der elektrische Widerstand durch den Koppelbereich nicht auf den isolierten Zustand hinweist (S105: Nein), wird bestimmt, dass der Koppelbereich ordnungsgemäß verbunden ist (S107). Wenn beispielsweise das männliche Koppelelement Bm in dem Bereich des ersten gebogenen Abschnitts 23a, der sich in einer vorstehenden Form wölbt, in Kontakt mit dem weiblichen Koppelelement Bf ist, weist der elektrische Widerstand durch den Koppelbereich nicht auf einen isolierten Zustand hin. Nach S106 oder S107 endet der Ablauf von 6.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem Inter-Platten-Verbindungsverfahren, das durch Verwendung des Paars von Koppelelementen B gemäß der Ausführungsform realisiert wird, möglich, einen elektrischen Verbindungsfehler in dem Koppelbereich, der die Komponenten elektrisch verbindet, zu unterdrücken.
Wie oben beschrieben, werden das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf, die jeweils montiert sind, miteinander gekoppelt, und somit werden die zwei Leiterplatten gekoppelt. In einem Fall jedoch, in welchem die Sichtlinie zur Zeit der Montage durch die Leiterplatte blockiert wird, wie beispielsweise einem Fall, in welchem die Plattengröße dieselbe ist, gibt es einen Fall, in welchem der Koppelbereich aufgrund der Schwierigkeit einer visuellen Bestätigung nicht in geeigneter Weise gekoppelt werden kann. Unter solchen Umständen besteht in einem Fall, in welchem die Koppelelemente in dem montierten Zustand in Kontakt miteinander sind, ein Problem dahingehend, dass ein fehlgekoppeltes Produkt, bei dem der Koppelbereich nicht in geeigneter Weise gekoppelt ist, bei einer elektrischen Prüfung nicht festgestellt werden kann und ein elektrischer Verbindungsfehler zwischen Komponenten nicht unterdrückt werden kann. Als eine herkömmliche Technik gibt es eine Maßnahme wie z. B. das Anbringen einer Kunststoffkomponente an jedem Koppelbereich, aber es besteht ein Problem dahingehend, dass es notwendig ist, eine Kunststoffkomponente an jedem Koppelbereich anzubringen, was die Kosten erhöht und den Arbeitsaufwand erhöht.
Unter solchen Umständen ist in der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der Ausführungsform der Isolierabschnitt 31 in einem Bereich des weiblichen Koppelelements Bf, der in dem gekoppelten Zustand nicht in Kontakt mit dem männlichen Koppelelement Bm ist, vorgesehen. Daher kann die Isolation in dem Koppelelement B zur Zeit der Fehlkopplung durchgeführt werden, und das fehlgekoppelte Produkt kann durch elektrische Prüfung festgestellt werden, sodass es möglich ist, den elektrischen Verbindungsfehler in dem Koppelbereich, der die Komponenten elektrisch verbindet, zu unterdrücken.
Darüber hinaus kann bei der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der Ausführungsform die Wärmeableitung von dem Koppelelement B verbessert werden, da der Isolierabschnitt 31, der an dem weiblichen Koppelelement Bf vorgesehen ist, eine hohe Wärmeableitung zusätzlich zu Isoliereigenschaften aufweist. Dementsprechend ist es möglich zu verhindern, dass das Koppelelement B Wärme erzeugt und seine Temperatur ansteigt, auch wenn ein großer Strom durch das Koppelelement B fließt.
Darüber hinaus weist bei der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der Ausführungsform der Aufnahmebereich 20 des weiblichen Koppelelements Bf, in den der Einführabschnitt 11 eingeführt wird, eine Form auf, bei welcher der erste Klemmabschnitt 21 und der zweite Klemmabschnitt 22 zur Spitze hin weiter getrennt sind, und ist mit dem Isolierabschnitt 31, der durch glänzende Beschichtung gebildet ist, versehen. Dementsprechend kann der Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm, der in den Aufnahmebereich 20 eingeführt wird, zwischen dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 verschoben und geführt werden. Daher ist es möglich zu verhindern, dass das männliche Koppelelement Bm zur Zeit des Koppelns nicht zwischen dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 eingeführt wird und das weibliche Koppelelement Bf zerstört. Da der Isolierabschnitt 31 darüber hinaus von dem Aufnahmebereich 20 bis in die Nähe des Bereichs (Kontaktpunkts), der zur Zeit des Koppelns in Kontakt mit dem männlichen Koppelelements Bm ist, vorgesehen ist, ist es außerdem möglich, eine Metallverunreinigung, die durch Reiben des männlichen Koppelelements Bm an dem weiblichen Koppelelement Bf zur Zeit des Einführens erzeugt wird, zu unterdrücken.
Es ist anzumerken, dass es auch möglich ist, eine Anordnung zu realisieren, bei der die Oberflächen des ersten Klemmabschnitts 21 und des zweiten Klemmabschnitts 22, die einander zugewandt sind, das heißt, die Oberflächen, die in Kontakt mit dem einzuführenden männlichen Koppelelement Bm sein können, einer glänzenden Beschichtung unterzogen werden, und die dazu gegenüberliegenden Außenumfangsflächen einer nicht glänzenden Beschichtung unterzogen werden, um die Wärmeableitung zu verbessern.
Nachstehend sind Modifikationen der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur, der Leistungsumwandlungsvorrichtung und des Inter-Komponenten-Verbindungsverfahrens gemäß den Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind hauptsächlich Unterschiede gegenüber der oben beschriebenen Ausführungsform oder die einzelnen Modifikationen beschrieben, und eine redundante Beschreibung ist gegebenenfalls ausgelassen.
(Erste Modifikation)
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Anordnung des weiblichen Koppelelements Bf in 1 darstellt. Wie in 7 dargestellt, ist die Kante des Spitzenabschnitts des weiblichen Koppelelements Bf vorzugsweise entfernt. Die Kantenentfernung kann beispielsweise durch Schlagen auf und Abrunden der Kante des Aufnahmebereichs 20 des weiblichen Koppelelements Bf oder durch Abschaben der Kante durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, wird bei der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Modifikation der Aufnahmebereich 20 des weiblichen Koppelelements Bf, das heißt die Endfläche an der Spitze, in welchen der Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm eingeführt wird, der Kantenentfernungsbehandlung als der Endflächenbehandlung zum Entfernen der Kante der Endfläche unterzogen. Mit anderen Worten wird die Kante der Endfläche an der Spitze des weiblichen Koppelelements Bf, die bei Auftreten einer Fehlkopplung oder dergleichen in Kontakt mit dem Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm kommen kann, durch die Endflächenbehandlung entfernt. Daher ist es möglich, das Auftreten einer Metallverunreinigung aufgrund des Schabens an dem männlichen Koppelelement Bm durch die Kante des Spitzenabschnitts des weiblichen Koppelelements Bf zu unterdrücken. Darüber hinaus ist es in einem Fall, in welchem das männliche Koppelelement Bm beschichtet ist, möglich, ein Abschaben der Beschichtung des männlichen Koppelelements Bm zu unterdrücken.
(Zweite Modifikation)
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Anordnung des weiblichen Koppelelements Bf in 1 darstellt. Wie in 8 dargestellt, kann die Endflächenbehandlung des Spitzenabschnitts des weiblichen Koppelelements Bf auch durch eine Umrollverarbeitung des Spitzenabschnitts durchgeführt werden. Wie in 8 dargestellt, wird beispielsweise jeder aus dem ersten Klemmabschnitt 21 und dem zweiten Klemmabschnitt 22 einer Umrollverarbeitung als Endflächenbehandlung unterzogen, wobei der erste Klemmabschnitt 21 und der zweite Klemmabschnitt 22 nach außen gebogen werden, sodass einander zugewandte Oberflächen veranlasst werden, an der Spitze, in welcher der Einführabschnitt 11 eingeführt wird, in entgegengesetzte Richtungen zu weisen. Mit anderen Worten liegt die Kante der Endfläche an der Spitze des weiblichen Koppelelements Bf nicht am Äußeren des weiblichen Koppelelements Bf, mit dem der Einführabschnitt 11 des männlichen Koppelelements Bm beim Auftreten einer Fehlkopplung oder dergleichen in Kontakt kommen kann, frei. Auch mit dieser Anordnung können die gleichen Effekte wie diejenigen der ersten Modifikation erhalten werden. Darüber hinaus ist es gemäß der Umrollverarbeitung des Spitzenabschnitts des weiblichen Koppelelements Bf möglich, den durch das Führen des Einführabschnitts 11 durch den Aufnahmebereich 20 verursachten Verschleiß zu reduzieren und zu bewirken, dass es für die Oberflächenbehandlung einfach ist, auf dem Kontaktbereich mit dem einzuführenden männlichen Koppelelement Bm zu laufen, da der Aufnahmebereich 20 so geformt sein kann, dass der erste Klemmabschnitt 21 und der zweite Klemmabschnitt 22 zur Spitze hin voneinander entfernt sind.
Es ist anzumerken, dass jede oben beschriebene Modifikation nicht nur auf den Aufnahmebereich 20, sondern auch auf andere Kanten, die zur Zeit des Koppelns mit dem männlichen Koppelelement Bm in Kontakt kommen können, angewendet werden kann. Darüber hinaus kann jede oben beschriebene Modifikation nicht nur auf das weibliche Koppelelement Bf, sondern auch auf eine Kante unter den männlichen Koppelelementen Bm wie den Spitzenabschnitt 13, die zur Zeit des Koppelns mit dem weiblichen Koppelelement Bf in Kontakt kommen kann, angewendet werden.
(Dritte Modifikation)
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Anordnung des männlichen Koppelelements Bm in 1 darstellt. 9 stellt außerdem das weibliche Koppelelement Bf dar, um die Positionsbeziehung zur Zeit des Koppelns zu veranschaulichen.
Wie in 9 dargestellt, kann ein Isolierabschnitt 32 nicht nur an dem weiblichen Koppelelement Bf, sondern auch an dem männlichen Koppelelement Bm vorgesehen sein. Ähnlich wie der Isolierabschnitt 31 ist der Isolierabschnitt 32 beispielsweise durch eine Schicht eines Isolators oder einen Isolierfilm realisiert. Der Isolators des Isolierabschnitts 32 ist beispielsweise der gleiche wie der Isolators des Isolierabschnitts 31, kann aber auch verschieden sein. Der an dem Spitzenabschnitt 13 vorgesehene Isolierabschnitt 32 ist beispielsweise durch eine glänzende Beschichtung realisiert.
Der Isolierabschnitt 32 des männlichen Koppelelements Bm ist in einem Bereich des männlichen Koppelelements Bm vorgesehen, der nicht in Kontakt miteinander ist, wenn das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf normal gekoppelt sind. Wie in 9 dargestellt, ist der Isolierabschnitt 32 als ein Beispiel in einem Bereich des männlichen Koppelelements Bm vorgesehen, der zur Zeit des Koppelns nicht in Kontakt mit einem Bereich des ersten gebogenen Abschnitts 23a des weiblichen Koppelelements Bf, der sich in einer vorstehenden Form wölbt, ist. Andererseits ist ein leitender Abschnitt 12 in einem Bereich vorgesehen, der zur Zeit des Koppelns mit einem Bereich des ersten gebogenen Abschnitts 23a des weiblichen Koppelelements Bf, der sich in einer vorstehenden Form wölbt, in Kontakt ist.
Beispielsweise sind der leitende Abschnitt 12 und der Isolierabschnitt 32 durch Bilden des männlichen Koppelelements Bm aus einem Isolator, Vorsehen des Isolierabschnitts 32 auf dem gesamten durch einen Leiter gebildeten männlichen Koppelelement Bm und Anwenden der Leiterplattierung nur in einem Bereich, der in dem gekoppelten Zustand in Kontakt mit dem weiblichen Koppelelement Bf ist, realisiert. Alternativ sind der leitende Abschnitt 12 und der Isolierabschnitt 32 durch Bilden des männlichen Koppelelements Bm durch einen Leiter, Vorsehen der Leiterplattierung auf dem gesamten durch einen Isolator gebildeten männlichen Koppelelement Bm und Vorsehen des Isolierabschnitts 32 nur in einem Bereich, der in dem gekoppelten Zustand nicht in Kontakt mit dem weiblichen Koppelelement Bf ist, realisiert.
Wie oben beschrieben, ist bei der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Modifikation der Isolierabschnitt 32 in einem Bereich des männlichen Koppelelements Bm vorgesehen, der zur Zeit des Koppelns nicht in Kontakt mit dem weiblichen Koppelelement Bf ist. Auch mit dieser Anordnung können die gleichen Effekte wie diejenigen der oben beschriebenen Ausführungsform und jeder Modifikation erhalten werden. Da die Einführtiefe des Einführabschnitts 11 zur Zeit des Koppelns durch die Position des leitenden Abschnitts 12 bestimmt ist, ist darüber hinaus möglich, einen ungeeigneten Kopplungszustand wie eine halbe Kopplung zu unterdrücken.
Es ist anzumerken, dass das männliche Koppelelement Bm und das weibliche Koppelelement Bf gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform und jeder Modifikation in beliebiger Weise kombiniert werden können. Beispielsweise können das weibliche Koppelelement Bf gemäß der ersten Modifikation oder der zweiten Modifikation und das männliche Koppelelement Bm gemäß der dritten Modifikation als das Paar von Koppelelementen B verwendet werden.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur, der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 und dem Inter-Komponenten-Verbindungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, einen elektrischen Verbindungsfehler in dem Koppelbereich, der die Komponenten elektrisch verbindet, zu unterdrücken.
Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben sind, sind diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargelegt und sollen den Geltungsbereich der Erfindungen nicht einschränken. Tatsächlich können die hier beschriebenen neuartigen Verfahren und Systeme in einer Vielfalt von anderen Formen verkörpert werden; weiter können verschiedene Weglassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der hier beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne vom Kern der Erfindungen abzuweichen. Die begleitenden Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Modifikationen abdecken, wie sie in den Geltungsbereich und Geist der Erfindungen fallen würden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012151226 A [0004]

Claims

Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur, umfassend: ein männliches Koppelelement, das einen Einführabschnitt aufweist; und ein weibliches Koppelelement, das einen ersten Klemmabschnitt und einen zweiten Klemmabschnitt aufweist, die so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, und den Einführabschnitt des männlichen Koppelelements, das zwischen dem ersten Klemmabschnitt und dem zweiten Klemmabschnitt eingeführt ist, einklemmt, wobei ein Paar aus dem männlichen Koppelelement und dem weiblichen Koppelelement an verschiedenen Komponenten angeordnet ist, der erste Klemmabschnitt und der zweite Klemmabschnitt jeweils gebogen sind, um vorstehende Abschnitte in Richtung von Oberflächen davon, die einander zugewandt sind, zu bilden, ein Spalt an einem Spitzenabschnitt von jedem aus dem ersten Klemmabschnitt und dem zweiten Klemmabschnitt vorgesehen ist und in mindestens einem aus dem Paar aus dem männlichen Koppelelement und dem weiblichen Koppelelement ein Isolierabschnitt in einem Bereich vorgesehen ist, der in dem gekoppelten Zustand nicht in Kontakt mit dem anderen ist.
Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der erste Klemmabschnitt und der zweite Klemmabschnitt zu einer Spitze hin, in welche der Einführabschnitt eingeführt wird, weiter voneinander getrennt sind und der Isolierabschnitt, der an der Spitze, in welche der Einführabschnitt eingeführt wird, einer Oberflächenbehandlung unterzogen ist.
Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Isolierabschnitt des Einführabschnitts, der an der Spitze vorgesehen ist, einer Oberflächenbehandlung unterzogen ist.
Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Oberflächenbehandlung mindestens eine aus einer Oberflächenbehandlung zum Reduzieren des Reibungswiderstands zwischen dem Paar aus dem männlichen Koppelelement und dem weiblichen Koppelelement und einer Oberflächenbehandlung zum Erhöhen der Verschleißfestigkeit ist.
Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Isolierabschnitt aus einem Isolator mit Wärmeableitung gebildet ist.
Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Endfläche des weiblichen Koppelelements an einer Spitze, in welche der Einführabschnitt eingeführt wird, einer Endflächenbehandlung zum Entfernen einer Kante der Endfläche unterzogen ist.
Inter-Komponenten-Verbindungsstruktur nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, wobei jeder aus dem ersten Klemmabschnitt und dem zweiten Klemmabschnitt einer Endflächenbehandlung zum Biegen nach außen unterzogen ist, um einander zugewandte Oberflächen zu veranlassen, an der Spitze, in welche der Einführabschnitt eingeführt wird, in entgegengesetzte Richtungen zu weisen.