JP2006515102A - 電気接続装置 - Google Patents

Abstract

本発明は以下の特徴を有する電気接続装置である。少なくとも１つの電流／パルス伝達源と接続可能な電流／データ伝達装置は、接触子を有して伝達側ハウジング内に配置される。負荷又は消費物に電気的に接続可能な電流／データ受容装置は、接触子を有して受け側ハウジング内に配置される。上記電流／データ伝達装置が電流／データ受容装置に接続されることによって、上記電流／データ伝達装置と電流／データ受容装置の接触子（接触面を有する平面接触部として形成される）の間で、電流、パルス又はデータの伝達が行われる。上記２つの装置の少なくとも一方における多数の接触子は、アレイ状に形成された構造で相互に並列して配置される。上記アレイ状の構造に挿入される上記接触子は、弾性的に取り付けられる。上記アレイ状の構造は、加圧連結部の側面に配置される。

Description

本発明は、請求項１における特徴記載箇所にさらに詳細に定義された類の電気接続装置に関する。

この類の接続装置は、WO０１／０３２４９A１において記載されている。

少なくとも一方の装置における接触子が弾性的に配置されることによって、２つ又はそれ以上の接触子が互いに最適に配置され、非常に望ましい表面接触がなされる。これによって、格段に高いアンペアレベルの電流を伝達することが可能となる。

本発明は、周知である電気機械式接続装置をさらに改良することを目的とし、特に大量生産及び多数の接触接続を行うのにより適した装置を提供することを目的とする。

本発明によると、この目的は２つの装置のうち少なくとも一方における多数の接触子を、アレイ状に形成された構造で互いに並列に配置し、このアレイ状に形成された構造に挿入される上記接触子を弾性的に取り付け、このアレイ状に形成された構造を接触子と対面しない加圧連結部の側面に配置することによって達成できる。

少なくとも一方の装置における接触子をアレイ状に形成された構造で配置することによって、非常に制限された空間で多数の接触接続を行うことが可能となる。実際には、接触子は印刷機における文字のように相互に並列に配置され、その長さとしては実質的に望ましい寸法を選択することが可能である。個々の接触子が相互に独立して移動できるような弾性的な取付け手段によって、結果として平面接触部との最適な接触接続がなされる。接触子が共通の取付け部に取り付けられ、その後面で支持されるため、加圧連結部によって望ましい平面接触が保証される。接触子に要される弾性は、加圧連結部を弾性的に形成するという本発明の非常に好適な改良案において得ることができる。加圧連結部は、非常によい表面接触を行うことに加えて、公差の誤差を補正することもできる。同時に、この場合それぞれの接触子に圧力が均一に分配される。

付加的又は代案的に、接触子は少なくも部分的に弾性外装部に被覆されてもよい。

必要であれば、印刷機と同様の方法で、アレイ状に形成された構造で配置された外枠部に応じて装置の寸法を長くすることも可能である。

本発明の好適な改良案の１つでは、電流／データ伝達装置又は電流／データ受容装置にそれぞれ磁気部品を備え、電流／データ受容装置の磁気部品が電流／データ伝達装置の磁気部品と対向するように配置することも可能である。

本発明による装置によって、非常に短い距離で電気的に接続される部品間における比較的大きな公差を許容する性能によって、ほぼ盲目的に（特に注意を払わなくても）平面接触を的確な精度で行うことができる。

本発明の好適な設計改良案の１つでは、アレイ状に形成された構造は外枠部によって形成されることも可能で、この場合外枠部は少なくとも略往復状の形状を有し、直角に屈曲して延長するように形成される。

本発明による往復状の形状によって、外枠部をアレイ状に配置された形態で形成することが可能となり、長さを切断できる効果的な形態で、あらゆる望ましい寸法に適切に切断することができる。そして接触子はそれぞれの往復部に挿入され、好適には弾性外装部が射出成形よって備えられ、この場合それぞれの往復部は同様の方法で射出成形された物質で満たされてもよい。しかし、開口するこれらの往復部は、結果として生じる空隙によって弾性が増すように、何も挿入されないままであってもよい。このとき往復部の幅が接触子の幅よりも若干狭小に形成されると、前方に突出する往復部が有する把持効果によって、接触子は確固と保持される。

接触面を拡大するために、相互に隣り合って配置された２つの接触子を導電連結部によって互いに連結することも可能である。

もちろんこの場合には、対応するもう一方の装置における２つの接触子も同様に導電連結部によって互いに連結されなければならない。こうすることで格段に大きな接触面が形成され、この場所においてさらに高い電流を伝達することが可能となる。

電流／データ伝達装置と電流／データ受容装置の接続を、磁気部品を介して磁気誘引力を生成することによって行うかわりに、例えば圧力嵌め、もしくはロックを有する又は有さない連結接続などのその他の望ましい方法で２つの装置の接続を行ってももちろんよい。

好適な発展案及び改良案は、その他の従属請求項及び、図面を参照として下記に原理的に記載された具体案から明白となる。

電気接続装置の使用分野及び用途は、ＷＯ０１／０３２４９Ａ１において記載されているものと同様である。よってＷＯ０１／０３２４９Ａ１は、同時に本件の開示内容を構成し、下記においてこれ以上詳細には説明されない。

図１及び２において、ハウジング２を備え、平面接触部として形成された多数の接触子が互いに並列して配置された電流／データ伝達装置１が示されている。伝達側ハウジング２には、２つ又は必要であればそれ以上の鉄心又は磁石として形成された磁気部品４が、相互から離れて配置される。

電気的接続をなすために、電気／データ受容装置５は受け側ハウジング６と共に、受け側ハウジング６に備えられた磁石又は磁気部品７が伝達側ハウジング２に備えられた磁気部品４に対向するように、電流／データ伝達装置の反対側に配置される。磁気部品７として磁石が用いられ、磁気部品４として鉄心が用いられるならば、それらが逆の極性であることを留意する必要はない。しかし、もし磁気部品４が同様に磁石であるならば、確実に逆の極性で相互に対向するよう気を付けなければならない。

磁力を強化したい場合、磁気部品７は付加的に鉄製のケーシング８によって被覆されることで磁力が増強される。このような磁気部品の改良案は既に周知であるため、より詳細には記載しない。

簡単にするために、下記においては１つの電流伝達装置１と１つの電流受容装置５についてしか記載しない。もちろんこれら２つの装置は、それぞれデータ伝達装置及びデータ受容装置としてデータを送信するうえでも適切である。

磁気部品という表現は、一般的な形態の磁石、磁気化が可能な部品、又は磁石の影響によって磁気的に反応する磁気部品のことを指す。ここで重要な要因となるのは、磁界によって双方の磁気部品の間に磁気誘引力が生成されるように、電流伝達装置１の磁気部品４と電流受容装置５の磁気部品７が相互作用するということのみである。

電流受容装置５には、平面接触部として形成された接触子９が備えられ、それら接触子９は電流受容装置５に電流伝達装置１が接続された際に電流伝達装置１の接触子３とそれぞれ対向するように、受け側ハウジング６に互いに並列して配置される。

図１及び２は、それぞれ電流伝達装置１が電流受容装置５に接続される直前における位置、すなわち各々の接触子３及び９の間で接触接続が行われる直前の状態を示した図である。

電流伝達装置１の接触子３は、その切り抜き部が並列して形成された外枠部１０内に、並列に配置される。並列して形成された外枠部１０は、直角に屈曲した往復状の形状をしてなり、接触子３はそれぞれ２つのリブ１１及び１２の間の往復部又は切り抜き部に挿入され、好ましくはその間で把持される。それぞれの往復形状によって、次の接触子３が挿入される隣の往復部に対応した空隙１３が後方に生じ、これによって接触子３の移動性が高まる。接触子３は、電流受容装置５に対面する往復部の前方部分において把持される。

付加的に、前方部分に把持される接触子３は、弾性を失うことなく導電性を高めるためにそれぞれ弾性外装部１４で被覆され、この弾性外装部１４はそれぞれの接触子３の接触面１５に達する直前まで延長して形成される。

弾性外装部１４は、射出成形によって例えばプラスチックなどの形態で適用又は導入されてもよい。また弾性外装部１４をその他の方法でも適用することももちろん可能で、例えば既成部品として形成し、接触子が適切な方法でプラスチックに挿入されてもよい。このような場合においても、並列した形態で上記のように形成された外枠部の長さは望ましく規定することが可能である。

並列した形態の外枠部１０は、例えば接着などによって、その後面において加圧連結部１６に接続されるが、その接着方法はこれ以上詳細には記載しない。本発明の範囲を逸することなく、並列した形態の外枠部を用いる代わりにその他の改良案を用いることももちろん可能である。ここで重要なのは、多数の接触子３が弾性外装部で被覆され、それぞれ並列して配置されることのみである。

加圧連結部１６は、ゴム連結部として弾性もしくは若干凹状に形成されてもよく、アレイ状に形成された外枠部１０の全長に渡って延長するように、伝達側ハウジング２において２つの磁気部品４の間に適切に配置される。

弾性外装部１４、空隙１３及び加圧連結部１６によって、電流伝達装置１が電流受容装置５に接続される際に、全ての接触子３が電流受容装置５の接触子９に確実に表面接触される。また弾性外装部１４によって、湿気及び水分を通さない接続がなされることが保証される。また同時に、弾性を維持しつつコルセットのように接触子３を固定するための役割も持つ。

以上から分かるように、本件は縦に並列して配置された接触子３及び９の数量によって左右されるものではない。

本具体案においては、電流伝達装置１の接触子３は上記で説明されたように、並列して形成された外枠部１０に弾性的に保持される。また代案的に、本発明の範囲を逸することなく、電流受容装置５には接触子９が適切且つ弾性的に配置され、電流伝達装置１の接触子３は固定的に配置されることも可能である。同様に、全ての接触子３及び９をアレイ状に形成された外枠部１０に弾性的に取り付けることもまた可能である。

図２から分かるように、接触子９だけでなく接触子３も同様に側面に延長部１７が備えられた薄いシート状の形態に形成されてもよい。この延長部１７を介してさらに供給ライン及び出力ライン１８を介して、電流は負荷に供給又は伝達される。

アレイ状に形成された外枠部１０は弾性的なプラスチック部品から形成されてもよい。場合によっては銀メッキされた真鍮製の部品が、接触子３及び９のための単純な型打ち部品として用いられることも可能である。

電流伝達装置１から電流受容装置５への精密な給電／給送及び接続のために、電流伝達装置１には、そのそれぞれの端部に磁気部品４が配置された１つ又は複数の円錐状の穴部１９が設けられてもよい。逆に、電流受容装置５には、円錐状の穴部１９の円錐角度と対応する１つ又は複数の円錐状の突起部２０が設けられる。それぞれの円錐状の突起部２０には、磁気部品７が１つずつ配置される。電機接続をなすために、挿入工程の終わりには磁気部品４及び７が相互に接触するように、円錐状の突起部２０は適切なセルフセンタリングを行って円錐状の穴部１９に挿入され、このようにして堅固且つ確実に接続がなされるような接触子３及び９の接触接続が行われる。この改良案によって、欠陥やエラーが生じることなく接触子３及び９の「盲目的な（特に注意を要さない）」接触を行うことが可能になる。

非常に強い電流を伝達するために用いられる場合、互いに隣り合う２つの接触子は導電連結部２１（図１の点線で描かれた部分を参照）によって相互に連結される。このように相互作用する接触子９もまた同様に適用される。導電連結部２１は、２つ（又はそれ以上の長さの連結部）の同一の出力電流が共通の入力電流から集中的に伝達される際に用いることもできる。

電流伝達装置１と電流受容装置５の不良又は誤った接続、もしくは互いに合致しない接続は、磁気部品４及び７を「符号化」することで防ぐことが可能である。「符号化」とは、それぞれの磁気部品が２つ又はそれ以上の異なる極性を有し独立した小さな磁石からなり、相互に対向する磁気部品４及び７は互いとは逆の極性を有するよう構成されることである。このような符号化は、例えばWO０１／０３２４９Ａ１の図３などで見ることができる。このように磁石を符号化する方法は、ＥＰ０５７３４７１（１９９４年１０月１２日）においても記載されている。要するに、正しく符号化された磁気部品が相互に合わせられた時のみ接触接続がなされるということである。

上記具体案は磁気部品４及び７に関連して記載されたものである。必要であれば、磁気部品４及び７を取り除くことももちろん可能であり、電流／データ受容装置５が電流／データ伝達装置１に嵌め合わされた後、双方の装置の間の接続又は保持は、例えばロックやラッチなどのその他の方法で行われてもよい。

本発明による電気接続装置の、図２における線Ｉ−Ｉに沿って縦方向に切断された断面図である。 本発明による電気接続装置の、図１における線ＩＩ−ＩＩに沿って切断された断面図である。

符号の説明

１ 電流／データ伝達装置
２ 伝達側ハウジング
３ 接触子
４ 磁気部品
５ 電流／データ受容装置
６ 受け側ハウジング
７ 磁気部品
８ ケーシング
９ 接触子
１０ 外枠部
１１ リブ
１２ リブ
１３ 空隙
１４ 弾性外装部
１５ 接触面
１６ 加圧連結部
１７ 延長部
１８ 供給／出力ライン
１９ 円錐状穴部
２０ 円錐状突起部
２１ 導電連結部

Claims (14)

1. 下記の特性を有することを特徴とする電気接続装置。
   ａ）少なくとも１つの電流／パルス伝達源と接続可能な電流／データ伝達装置が、接触子を有して伝達側ハウジング内に配置され、
   ｂ）負荷又は消費体に電気的に接続可能な電流／データ受容装置が、接触子（９）を有して受け側ハウジング内に配置され、
   ｃ）上記２つの装置（電流／データ伝達装置もしくは電流／データ受容装置）の少なくとも一方の接触子は、連接するハウジングの少なくとも部分的に弾性的な壁部に配置され、
   ｄ）上記電流／データ伝達装置が電流／データ受容装置に接続されることによって、上記電流／データ伝達装置と電流／データ受容装置の接触子（接触面を有した平面接触部として形成される）の間で、電流、パルス又はデータの伝達が行われ、
   ｅ）上記２つの装置（１又は５）の少なくとも一方における多数の接触子（３又は９）は、アレイ状に形成された構造（１０）で相互に平行に配置され、
   ｆ）上記アレイ状の構造（１０）に挿入される上記接触子（３）は、弾性的に取り付けられ、
   ｇ）上記アレイ状の構造は、上記接触子（３）と対面しない加圧連結部（１６）の側面に配置される。
2. 上記加圧連結部（１６）は弾性であることを特徴とする請求項１に記載の電気接続装置。
3. 上記接触子（３）は、少なくとも部分的に弾性外装部（１４）に被覆されることを特徴とする請求項１に記載の電気接続装置。
4. 上記電流／データ伝達装置（１）と電流／データ受容装置（５）には、磁気部品（４，７）が備わってなり、上記電流／データ受容装置（５）の磁気部品（７）は上記電流／データ伝達装置（１）の磁気部品（４）と対向するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の電気接続装置。
5. 上記アレイ状の構造は、外枠部（１０）によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気接続装置。
6. アレイ状に形成された上記外枠部（１０）は、直角に屈曲し少なくとも略往復状の形状を有することを特徴とする請求項５に記載の電気接続装置。
7. 上記弾性外装部（１４）は、鋳型法によって形成されることを特徴とする請求項３に記載の電気接続装置。
8. 上記弾性加圧連結部（１６）は硬性ゴム又はそれに類似した物質からなることを特徴とする請求項２に記載の電気接続装置。
9. 相互に並列して配置された２つの上記接触子（３）は、平面接触部を拡大するために導電連結部（２１）によって相互に連結されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電気接続装置。
10. 上記磁気部品（４）は、鉄製のケーシング（８）によって補強された磁石（７）として形成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電気接続装置。
11. 上記磁気部品（４）は磁石として形成され、それを異なる極性を有する２つ又はそれ以上の磁石に分割することによって、それぞれ符号化されることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の電気接続装置。
12. 上記電流／データ伝達装置（１）及び電流／データ受容装置（５）において、相互に対して反対側に配置されることが可能な上記磁気部品（４）は、接続のために上記伝達側ハウジング（２）と受け側ハウジング（６）におけるガイド（１９、２０）を通ることを特徴とする請求項４から１１のいずれか１項に記載の電気接続装置。
13. 上記ガイド（１９、２０）は円錐状に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の電気接続装置。
14. 上記電流／データ伝達装置（１）と電流／データ受容装置（５）は、各々の機械的接続部を相互に連結することによって接続可能なことを特徴とする請求項１に記載の電気接続装置。

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