JP2008521172A - 可変中心線間隔でコンタクトを係合させるためのコンタクトアレーインタフェースを有する電気コネクタ及びシステム - Google Patents

Abstract

【解決手段】公称ピッチ（Ｐ）により互いに分離された複数のコンタクト（１４０，２２０，３２０）と嵌合するための電気コネクタは、接触面（１６４，２０８，３０８）のアレーを有する。接触面のアレーは、複数のコンタクト及び接触面のアレーの間に嵌合方向に直交する方向に沿って計測した第１寸法（Ｌ₁，Ｌ₃，Ｌ₄）を有する。第１寸法が公称ピッチ（Ｐ）より大きいことにより、公称ピッチからの実際のずれにもかかわらず、コンタクト及び接触面間の電気的接触を確保する。

Description

本発明は電気コネクタに関し、より特定すると設計変更により多様な中心線間隔を有するコンタクトと嵌合する電気コネクタに関する。

例えば、ケーブル対メモリボード相互接続システム、基板対基板相互接続及びバックプレーン接続システム等の電気システムは、互いに一致して配置された多数のインタフェースコンタクトを有する。インタフェースコンタクトは、コンタクト間の所定の中心線間隔で互いに対して配置されるよう設計されている。しかし、インタフェースコンタクト間の中心線間隔は、システムを構成、組立する際の製造誤差によって実際には変化し、多数のコンタクトにわたり、誤差の累積は、コネクタ組立体とインラインコンタクトと接続することに対し問題である。特に、誤差は、インラインコンタクトが、所定の中心線間隔で互いに整合するコネクタの対応するコンタクトと整合しないという結果になる。このようなインタフェースコンタクト不整合は、１個以上のインラインコンタクトがコンタクト内の同じコンタクトと接触する結果となり、インタフェースコンタクトを互いに短絡させてしまう。インタフェースコンタクトの不整合はまた、コネクタの任意のコンタクトといくつかのコンタクトと電気的に接続しない結果となる。

このような問題は、積み重ねられた部品、及びコネクタと嵌合する多数の対応するコンタクトを有する用途では特に深刻である。このような構造は、既存及び新興の技術で使用され、電気コネクタに新たな需要をもたらしている。例えば、燃料電池の技術は、積み重ね（stack）配置された多数の導電性プレートを使用し、作動中にプレートの電圧を監視することが望ましい。このため、電気コンタクトは各プレートに設けられ、コンタクトは、監視するために積み重ねられたプレートの電圧を処理する回路基板に接続される。コンタクトはその一端縁に沿って各プレートに固定されるが、積み重ねられたプレートの幅は、積み重ねられた多数のプレートにわたって累積された製造誤差にさらされる。誤差の累積により、積み重ねられた燃料電池のプレートのいくつかのコンタクト実際の中心線間隔は、積み重ねられたプレートの公称中心線間隔の100％以上まで変化するおそれがある。積み重ねられたコンタクトの中心線間隔のこのような変化は、プレートのコンタクトを回路基板に接続する従来のコネクタの使用を妨げる。この変化するコンタクト中心線は、プレートコンタクト全体へのコネクタの嵌合を禁止するか、又はコネクタ及び積み重ねられたコンタクト間にコンタクトの短絡、開回路を生じさせる。

本解決策は、公称ピッチにより互いに分離された複数のコンタクトと嵌合するための電気コネクタにより提供される。ここで、コネクタは接触面のアレーを有し、この接触面のアレーは、複数のコンタクト及び接触面のアレーの間に嵌合方向に直交する方向に沿って計測した第１寸法を有する。第１寸法が公称ピッチより大きいことにより、公称ピッチからの実際のずれにもかかわらず、コンタクト及び接触面間の電気的接触を確保する。

以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

図１及び図２は、以下に説明するように、中心線の変更の際にコンタクトが係合するよう構成された典型的なコネクタ組立体１０２を有する典型的な電気システムの部分斜視図である。

典型的な一実施形態において、コネクタ組立体１０２は、ワイヤハーネス等のインタフェースリンク１０６を介して燃料電池スタック１０４を監視装置（図示せず）に接続する。インタフェースリンク１０６の方は、燃料電池１０４からコネクタ組立体１０２及びインタフェースリンク１０６を介して送信される信号を処理する監視モジュール１０８に接続される。このため、監視モジュール１０８は、試験、診断のために燃料電池スタック１０４の動作を監視するのに使用することができる。コネクタ組立体１０２は、本明細書では燃料電池１０４を監視モジュール１０８に接続するものとして例示されているが、本発明の利点は組立体１０２とは別の用途にも妥当することが考えられ、燃料電池１０４は、コネクタ組立体１０２が克服するコンタクト中心線間隔に関する問題を提供する典型的な一装置に過ぎない。その結果、本明細書に記載された説明は例示目的であり、いかなる特定の最終使用又は用途にも本発明を限定することを意図したものではない。

燃料電池スタック１０４は、改質した天然ガス等のガス性燃料と空気とを反応させて公知の方法で電力を発生させる公知のユニットである。燃料電池スタック１０４は、積み重ね配置された多数の導電性プレート１１０を有する。以下に説明するように、プレートコンタクト（図１に図示せず）の全ての又はいくつかのプレート１１０に選択的に取り付けられ、プレートコンタクトは、監視モジュール１０８が作動中にコネクタ組立体１０２を介して燃料電池１０４の対応するプレート１１０上の電圧を監視することを可能にする。燃料電池の各プレート１１０は所定の公称厚さを有する。これらプレート１１０はそれらプレート間の所定公称間隔で積み重ね配置され、公称間隔の合計はプレート１１０の公称ピッチＰと称されることがある。すなわち、プレート１１０のスタックは、一プレートの縁からプレートの厚さにわたって隣接するプレートの縁までプレートの平面に対して直交する方向で計測した繰返し（reoccurring）寸法Ｐを有するよう設計されている。理論的には、設計パラメータによれば、プレート１１０は燃料電池スタック内で一様な距離Ｐで繰り返される。

実際には、各プレート厚及びプレート間隔は製造誤差を受け、実際の寸法Ｐは、燃料電池１０４の任意の隣接するようのプレート厚の公称値及び公称間隔からやや外れる可能性がある。燃料電池スタックの多数のプレート１１０にわたり、プレートを横切る寸法Ｐの変動が累積され、スタック内の所定のプレート１１０の理論的位置とスタック内の実際の位置との間の重大な変動を生成する。多数（例えば５０枚）のプレート１１０を有するスタックにおいて、変動は公称値Ｐの100％以上にまでになる可能性がある。一例として、１からｎまで番号が付された多数のプレートｎを考えると、スタック内のｎ番目のプレートは理論的にはスタックの第１プレートからｎ＊Ｐの距離に位置しているであろう。しかし、実際には、製造誤差の累積により、ｎ番目のプレートは、スタック内の第１プレートからｎ＊Ｐ＋Ｐないしｎ＊Ｐ−Ｐまでの範囲の距離にある。スタック内のプレート１１０のこのような位置の変動は、プレート１１０に接続されたコンタクトの変動を生じさせる。しかし、公知のコネクタとは異なり、コネクタ組立体１０２は、以下に説明するようにコンタクトのこのような位置変動に順応する能力がある。

典型的な一実施形態において、コネクタ組立体１０２は、プレートコンタクトをカバーする絶縁（すなわち非導電性）ハウジング１１２を有する。ハウジング１１２は、それぞれスロット１１８，１２０を画定する上側部分１１４及び下側部分１１６を有する。スロット１１８，１２０は、ピッチ拡散基板と称されることがある回路基板１２２，１２４の前方縁１２１，１２３をそれぞれ受容する。コネクタ１２６は基板１２２，１２４に実装され、基板１２２，１２４をインタフェースリンク１０６に接続する。

図２は、インタフェースリンク１０６及び下側基板１２４が除去された状態のシステム１００を示す。コネクタ組立体１０２のハウジング１１２は、燃料電池スタックの対向する両側１３２，１３４の間を延びるスロット１１８，１２０をまとめて形成する多数の個別ハウジング１３０を有する。ハウジング１３０はスタック内の各プレート１１０に別々に取り付けられるので、スタック内のハウジング１３０の位置は上述した公称間隔すなわち公称ピッチＰから外れる可能性がある。各ハウジング１３０は上側部分１１４及び下側部分１１６を有し、上側部分１１４及び下側部分１１６のうち一方はプレート１１０から延びるコンタクトを有する。基板１１２，１２４（図１参照）はスロット１１８，１２０内へ挿入可能であると共に除去可能であり、ハウジング１３０のプレートコンタクトとカードエッジ接続し、最終的には監視モジュール１０８をプレート１１０のスタックへ電気的に接続する。従って、プレートコンタクトを迅速に接続及び接続解除し、コネクタ組立体１０２は、プレート１１０の製造及び間隔において製造誤差の累積によるコンタクトの位置の変化に順応する。

図３は、ハウジング１１２（図１参照）を除去した状態の燃料電池１１４のプレート１１０、及びプレート１１０の端縁１４２から延びるプレートコンタクト１４０を示す。典型的な一実施形態において、プレート１１０は、端縁１４２に穴１４４，１４６を有するよう公知の成形工程で製造される。穴１４４，１４６は、プレート１１０の厚さのほぼ中央に位置するが、別の実施形態において、穴１４４，１４６はプレート１１０内の中心から外れて配置され形成されてもよい。穴１４６はプレート１１０の上縁１４８から第１距離の位置にほぼ１列に整列し、穴１４４は上縁１４８から第２距離の位置にほぼ１列に整列する。このため、穴１４４，１４６はプレート１１０の端縁１４２に第１列及び第２列で延びると共に、２次元の穴１４４，１４６のアレーを画定する。各プレート１１０は穴１４４及び穴１４６を有し、穴１４４，１４６は、プレートコンタクト１４０を受容するように同様の形状及び寸法を有する。従って、プレートコンタクト１４０は、各端縁１４２の２位置、すなわち第１穴１４４又は第２穴１４６に配置可能である。２列の穴１４４，１４６が図示されているが、別の実施形態では、より多い列の穴を設けてもよいことが理解されよう。

図３に図示されるように、プレートコンタクト１４０は、２次元アレーの穴１４４，１４６に選択的に装着されている。すなわち、穴１４４，１４６全てがプレートコンタクト１４０を有する訳ではない。一実施形態において、図３に示されるように、プレートコンタクト１４０は各プレートの穴１４４，１４６のいずれか一方に配置されているのであって、両方ではない。さらに、プレートコンタクト１４０はスタック内の１枚置きのプレート１１０の穴１４４に配置されており、それらプレート間のプレートの穴１４６にプレートコンタクト１４０が配置される。すなわち、スタックのプレート１１０は、穴１４４にプレートコンタクト１４０が配置されたプレート１１０と、穴１４６にプレートコンタクト１４０が配置されたプレート１１０とが交互配置されている。一例として、スタック内で１からｎまで番号が付されたｎ個のプレートを考えると、偶数番目のプレートは穴１４４にプレートコンタクト１４０を有し、奇数番目のプレートは穴１４６にプレートコンタクト１４０を有し、逆もまたそうである。結果として、プレートコンタクト１４０は２次元アレー状に隣接プレート１１０上に互いに対角位置に配置されると共に、プレート１１０の端縁１４２にわたってジグザグのパターンで互いに千鳥配置されている。２次元アレーの異なった標高にプレートコンタクト１４０を交互配置することにより、プレートコンタクト１４０の位置での累積誤差に順応することが容易になる。

図示の実施形態において、プレートコンタクト１４０は燃料電池スタックのプレート１１０毎に設けられており、各プレート１１０は監視モジュール（図１参照）で監視することができるのに対し、全てではないプレート１１０が監視モジュール１０８により監視される別の実施形態においては、より少ないプレートコンタクト１４０を設けてもよい。同様に、より少ないプレートコンタクト１４０を有するこのような実施形態では、コンタクトを保護するハウジング１３０（図２参照）の数を対応して減少させてもよい。

典型的な一実施形態において、プレートコンタクト１４０はそれぞれ、穴１４４，１４６内に挿入可能なベース（図３に図示せず）と、プレート１１０の端縁１４２から延びる第１アーム１５０及び第２アーム１５２とを有する。アーム１５０，１５２は、それらの間に基板１２２，１２４のカードエッジ１２１，１２３（図１参照）が挿入される際に弾性的に撓むことができる。穴１４４，１４６はそれぞれ、プレート厚さの寸法の同じ位置（例えば、典型的な一実施形態ではプレート厚さの中心）に位置するので、プレートコンタクト１４０の中心線間隔は、隣接するプレート１１０間のピッチＰの変動にさらされる。

図４は、コンタクト係合面１６０及びモジュール係合面１６２を有する典型的な基板１２２の平面図である。コンタクト係合面１６０は、プレートコンタクト１４０のコンタクトアーム１５０，１５２（図３参照）間に挿入するよう構成されたカードエッジ１６３に沿って整列した複数の接触パッド１６４を有する。カードエッジ１６３はプレート１１０のスタックのプレートコンタクト１４０の２次元アレー内のプレートコンタクト１４０を橋渡しするのに十分な長さだけ延び、各接触パッド１６４はプレート１１０のスタックの公称ピッチＰ（図１及び図２参照）よりも大きい縁１６３に沿った寸法Ｌ₁（プレートコンタクト１４０及び接触パッド１６３間の嵌合方向に直交する方向に沿って計測）だけ延びる。典型的な一実施形態において、Ｌ₁はＰの値のほぼ２倍である。従って、前方縁１２１（図２参照）がハウジング１３０（図２参照）のスロット１１８に受容されると、選択された１個のプレートコンタクト１４０（図３参照）がＰの公称値に基づいた理論的位置から100％まで変化でき、プレートコンタクトをコンタクト係合面１６０の各接触パッド１６４と依然として電気的結合する。他の実施形態において、コンタクト係合面１６０へのプレートコンタクト１４０の係合を確保するために、必要に応じてＬ₁及びＰのより大きな又は小さな比を使用してもよい。

さらに、プレートコンタクト１４０は交互のプレート１１０上に互いに千鳥配置されているので、スタック内の隣接するプレート１１０内のプレートコンタクト１４０は、基板１２２のコンタクト係合面１６０上の同じ接触パッド１６４に係合しない。むしろ、プレートコンタクト１４０の２次元アレー内にコンタクトが千鳥配置されるので、スタック内の隣接するプレートコンタクト１４０は、それぞれ異なる回路基板１２２，１２４と係合し、プレートコンタクト１４０が理論的ピッチＰよりスタック内で互いにかなり接近する場合であっても、基板のコンタクト係合面１６０上のプレートコンタクト１４０の短絡が回避される。

モジュール係合面１６２はコンタクト係合面１６０の接触パッド１６４より小さい多数の接触パッド１６６を有し、接触パッド１６６は、Ｌ₁より小さい寸法Ｌ₂（プレートコンタクト１４０及び接触パッド１６４間の嵌合方向に直交する方向に沿って計測）を有する。このため、Ｌ₁は値Ｐより大きいのに対し、Ｌ₂は値Ｐより小さい。従って、モジュール係合面１６２はコンタクト係合面１６０よりもコンパクトであり、コンタクト係合面１６０より基板１２２の軸方向に短い長さで延びる。導電性パターン１６８は、コンタクト係合面１６０上の各接触パッド１６４をモジュール係合面１６２上の接触パッド１６６に相互接続する。より小さいモジュール係合面１６２は、監視モジュール１０８（図１参照）に基板１２２を連結するようにワイヤハーネス又は標準的コネクタに接続するよう構成されている。基板１２２は公知の回路基板材料から作成でき、接触パッド１６４，１６８は公知の方法及び技法に従った形成できる。

コネクタ１２６（図１参照）は接触パッド１６６上に設けられて実装でき、ワイヤハーネス等のインタフェースリンク１０６を受容するためのリセプタクルを有してもよい。代わりに、基板１２２をインタフェースリンク１０６に結合するために、モジュール係合面上にカードエッジコネクタを使用してもよい。

基板１２４（図１参照）は基板１２２と同様に構成され、基板１２４の接触パッドは、ハウジング１３０のスロット１２０（図１及び図２参照）にプレートコンタクト１４０を係止するよう配置される。各基板１２２，１２４は、燃料電池スタック内にプレート１１０の数の半分の接触パッドを有するコンタクト係合面を有し、各基盤１２２，１２４はカードエッジスロット１１８，１２０を介して千鳥配置されたプレートコンタクト１４０の各列と係合する。基板１２２はプレート１１０の上側穴１４６内のプレートコンタクト１４０と係合し、基板１２４はプレート１１０の下側穴１４４内のプレートコンタクト１４０と係合する。基板１２２，１２４は、監視モジュール１０８でいくつか又は全てのプレート１１０を監視するよう別々又は組み合わせて使用してもよい。各基板が積み重ねられたプレート１１０の１／３、１／４等を監視するように、多い穴列を有する付加基板を使用してもよいことが理解されよう。プレート１１０の所定の部分を監視することにより、燃料電池スタックの性能を様々な程度に監視できる。

従って、どのプレートコンタクト１４０も短絡することなく全コンタクトが係合することを保証しながら、プレートコンタクト１４０の多様な中心線間隔に順応することができるコネクタ組立体１０２が提供される。さらに、コネクタ組立体１０２は、異なるタイプの部品との使用に対して柔軟性を有する。例えば、異なる基板１２２，１２４は、プレート１１０用の異なる公称ピッチＰを有する装置（例えば燃料電池）用に適当に配置されたコンタクト係合面を有して提供してもよい。基板１２２，１２４のモジュール係合面は、異なるタイプの装置の中で汎用に使用するために標準化してもよい。

図５は、例えばプレート１１０間の多様な中心線ピッチＰにさらされる燃料電池１０４を含む電気システム２００の別の実施形態を示す。プレート１１０の端縁１４２は、穴１４６と、選択的に穴１４６に装着するために穴１４６内に選択的に実装されると共に穴１４６から延びる直角コンタクト（図５に図示せず）とを有する。プレートコンタクトはスロット２０４を画定するハウジング２０２内に収容され、回路基板２０６はスロット２０４内に受容される。

基板２０６は、カードエッジ２０７に沿って整列すると共にＰより大きな寸法Ｌ₃（プレートコンタクト及び接触パッド２０８間の嵌合方向に直交する方向に沿って計測）を有する接触パッド２０８を有する。接触パッド２０８及び公称ピッチの相対寸法は、プレート１１０の製造誤差及び間隔の累積にもかかわらず、接触パッド２０８が１個のプレートコンタクトに係合することを保証する。基板２０６は公知の回路基板材料から作成でき、接触パッド２０８は公知の方法及び技法に従って基板上に形成される。

コンタクトの短絡を回避するため、図５に図示されるように、燃料電池スタックの一つおきのプレート１１０のみ（例えば、奇数番プレート）がコンタクトを具備する。このため、基板２０６は、全てではなく一部のプレート１１０のコンタクトと係合することに適している。コンタクト（図５に図示せず）は、偶数番プレートを監視するために奇数番プレートとは異なる位置に偶数番プレート上に設けることができる。すなわち、プレート１１０は、コンタクトがプレート１１０上の２以上の位置に実装される付加穴を有することができる。

図６は、図５に示されるシステム２００用のコンタクト組立体２２０の斜視図である。組立体２２０は導電性コンタクト２２２を有する。コンタクト２２２は、プレート１１０の穴１４６（図５参照）内に挿入可能な基部２２４、第１コンタクトアーム２２６、及び基部２２４から延びる第２コンタクトアーム２２８を有する。基板２０６のカードエッジ２０７（図５参照）がアーム２２６，２２８間に挿入されると、アーム２２６，２２８は弾性的に撓むことができる。アーム２２６，２２８は基部２２４から直角に延びており、絶縁ハウジング２０２は、基板２０６を受容するスロット２０４を画定しながらコンタクトアーム２２６，２２８を囲む。直角コンタクト２２２はプレート１１０の端縁１４２と平行な方向に基板２０６を受容するので、システム２００はシステム１００よりも占有空間が小さい。さらに、監視のため、直角コンタクト２２２に基板２０６をしっかりと実装するために保持金具（図示せず）を要してもよい。

基板２０６は、監視モジュール１０８（図１参照）と接続するためにモジュール係合面（図示せず）を有してもよい。さらに、プレートの試験、監視のための回路を、基板２０６に直接組み込んでもよい。

従って、コンタクト２２２を短絡させることなく、全コンタクトの係合を保証しながら、コンタクト２２２の多様な中心線間隔に順応することができるコネクタ組立体が提供される。

図７は、例えば、プレート１１０間の多様な中心線ピッチＰにさらされる燃料電池１０４を有する電気システム３００の別の一実施形態を示す。プレート１１０の端縁１４２は、穴（図７に図示せず）と、穴内に実装されると共に穴から延びるコンタクト（図７に図示せず）とを有する。コネクタ３０２は絶縁ハウジングを有し、絶縁ハウジングは、そのハウジングに実装されプレート１１０から延びるコンタクトに係合するコンタクト（図７に図示せず）を有する。監視モジュール３０５は、燃料電池スタック内のプレート１１０を監視するためにコネクタに結合される。

図８及び図９は、プレート１１０の各端縁１４２に形成された多数のコンタクト穴３１０，３１２，３１４，３１６を示す。穴３１０，３１６は４列に配列され、穴３１０，３１２，３１４，３１６の各列はプレート１１０の上縁１４８から異なる距離で位置する。

コンタクト３２０（図９参照）は、２次元アレーの穴３１０，３１２，３１４，３１６内に選択的に実装される。すなわち、全ての穴３１０，３１２，３１４，３１６がコンタクト３２０を有する訳ではない。一実施形態において、図８及び図９に示されるように、コンタクト３２０は、各プレートの穴３１０，３１２，３１４，３１６のうち１個のみに配置される。さらに、コンタクト３２０は、スタック内の４枚のプレート１１０毎の各穴３１０，３１２，３１４，３１６内に配置される。すなわち、積み重ねられたプレート１１０は、第１プレートの穴３１６にコンタクト３２０を有し、第２プレートの穴３１４にコンタクト３２０を有し、第３プレートの穴３１２にコンタクト３２０を有し、第４プレートの穴３１０にコンタクト３２０を有する交互配置された４枚のプレート１１０を有する。この結果、コンタクト３２０は、４枚のプレート１１０の対角線に配置されると共に隣接するプレート１１０において互いに千鳥配置されている。２次元アレーで異なる位置に交互配置されたコンタクト３２０により、コンタクト３２０の位置の累積誤差への順応が容易になる。上述のコンタクトと同様に、コンタクト３２０は、プレート１１０の穴３１０〜３１６内に挿入可能な基部（図示せず）、第１コンタクトアーム、及び基部から延びる第２コンタクトアームを有する。相手コンタクトがアーム間に挿入されると、アームは弾性的に撓むことができる。

絶縁ハウジング３２２（図８参照）はプレート１１０上の各コンタクト３２０（図９参照）上の嵌まると共に、係合スロット３２４を画定する。ハウジング３２２のスロット３２４は、プレート１１０から延びるコンタクト３２０と嵌合すると、コネクタ３０２（図７参照）の整列を補助する。

図１０は、複数のコンタクト開口３０６を画定するハウジング３０４と、コンタクト開口３０６を貫通する複数のブレードコンタクト３０８とを有し、明確化のためにいくつかのブレードコンタクト３０８が除去されたコネクタ３０２を

コンタクト開口３０６及びブレードコンタクト３０８は、コンタクト３２０（図９参照）の対角線列と整列する２次元アレーの対角線列に配置されている。各ブレードコンタクト３０８はハウジング３２２の係合スロット３２４（図９参照）と整列し、また、コネクタ３０２が取り付けられる際にハウジング３２２内でコンタクト３２０と整列する。典型的な一実施形態において、ハウジング３０４はプラスチック等の公知の絶縁材料で成形され、第１整列面３３０と、第１整列面３３０に対して窪んでいる第２整列面３３２とを有する。第２整列面３３２に対して窪んでいる第３面３３４が設けられる。第３面３３４は、多くのブレードコンタクト３０８を囲むリセプタクルを画定する。

第１整列面３３０は第１整列リセプタクル３４０を有し、リセプタクル３４０はその外輪郭に形成された水平整列溝３４２及び垂直整列溝３４４を有する。垂直溝３４４は垂直方向（すなわち、矢印Ａに平行な方向）に沿ってコンタクト３２０の１個のハウジング３２２との初期整列を提供し、水平溝３４２は水平方向（すなわち、矢印Ｂに平行な方向）に沿って初期整列を提供する。このため、溝３４２，３４４は、図１１に示されるように、燃料電池スタックに対するコネクタ３０２の方向付けを補助する。

さらに、第２整列面３３２は第２整列リセプタクル３４６を有し、リセプタクル３４６は燃料電池スタックの別のハウジング３２２及びコンタクト３２０との二次整列を提供する。リセプタクル３４６は別のハウジング３２０上に嵌まり、図１１に示されるように垂直軸（すなわち、矢印Ａと平行な方向）に沿ってさらに位置決めを提供することができる。整列リセプタクル３４０，３４６が燃料電池１０４に対して一旦整列すると、残りのブレードコンタクト３０８、ハウジング３２２及びコンタクト３２０は図１１及び図１２に示されるように整列し、矢印Ｃの方向にコネクタを移動させることにより、コネクタ３０２を燃料電池１０４に嵌合完了させることができる。従って、矢印Ｃ方向に嵌合するようコネクタ３０２の整列を補助するために、相互に直交する２軸（すなわち、矢印Ａ及びＢにより指示される軸）に沿って案内する。

各ブレードコンタクトは、燃料電池スタック内のプレート１１０の公称ピッチＰ（図７参照）より大きい寸法Ｌ₄（図１０参照、ブレードコンタクト３０８及びプレートコンタクト３２０間の嵌合方向に直交する方向に計測）を有する。ブレードコンタクト３０８の相対寸法及び公称ピッチは、プレート１１０の製造及び間隔の誤差の累積にもかかわらず、各ブレードコンタクト３０８の外面が１個のプレートコンタクト３２０に係合することを保証する。さらに、プレートコンタクト３２０の千鳥配置は、２個以上のブレードコンタクト３０８が同一のプレートコンタクト３２０と係合することを防止すると共に、隣接するコンタクトの短絡を回避する。

従って、コンタクト３２０が短絡することなく、全コンタクトが係合することを保証しながら、コンタクト３２０の多様な中心線間隔に順応することができるコネクタ組立体３００が提供される。

本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたコネクタを有する典型的な電気システムを示す部分斜視図である。 図１に示されたシステムの別の部分斜視図である。 図１及び図２に示されたシステムの部分斜視組立図である。 図１ないし図３に示された回路基板を示す平面図である。 本発明の典型的な一実施形態に従って形成されたコネクタ組立体を有する電気システムの別の一実施形態の斜視図である。 図５に示されたシステム用のコンタクト組立体の斜視図である。 本発明に従って形成されたコネクタ組立体を有する電気システムの典型的な別の実施形態を示す部分斜視図である。 コネクタが除去された状態の図８のシステムを示す部分斜視図である。 部品が除去された状態の図８と同様の斜視図である。 図７に示されたコネクタを前から見た斜視図である。 図７に示されたシステムの第１組立図である。 図７に示されたシステムの第２組立図である。

符号の説明

１０４ 燃料電池スタック
１１０ 導電性プレート（電気部品）
１２１，１２３ 前方縁（カードエッジ）
１２２，１２４ 回路基板
１４０ プレートコンタクト（コンタクト）
１４２ 端縁（縁）
１４４，１４６ 穴
１６０ コンタクト係合面
１６２ モジュール係合面
１６４ 接触パッド（接触面）
１６６ 接触パッド
２０６ 回路基板
２０７ カードエッジ（コンタクト係合面）
２０８ 接触パッド（接触面）
２２０ コンタクト組立体（コンタクト）
３０２ コネクタ
３０４ ハウジング
３０８ ブレードコンタクト（接触面）
３１０，３１２，３１４，３１６ 穴
３２０ プレートコンタクト（コンタクト）
Ｌ₁，Ｌ₃，Ｌ₄ 第１寸法
Ｐ 公称ピッチ

Claims (11)

1. 公称ピッチにより互いに分離された複数のコンタクトと嵌合するための電気コネクタにおいて、
   該コネクタは接触面のアレーを有し、
   前記接触面のアレーは、前記複数のコンタクト及び前記接触面のアレーの間に嵌合方向に直交する方向に沿って計測した第１寸法を有し、
   該第１寸法は前記公称ピッチより大きいことにより、前記公称ピッチからの実際のずれにもかかわらず、前記コンタクト及び前記接触面間の電気的接触を確保することを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記接触面の各々は回路基板のカードエッジ上に配列されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記接触面の各々は２次元アレーに配列されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
4. 前記第１寸法は前記公称ピッチの約２倍であることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
5. 前記コネクタは回路基板を具備し、
   前記基板は、コンタクト係合面及びモジュール係合面を具備し、
   該コンタクト係合面及び該モジュール係合面の各々は、前記複数のコンタクト及び前記接触面のアレー間の嵌合方向に直交する方向に沿って計測した寸法を有し、
   前記コンタクト係合面及び前記モジュール係合面の前記寸法は等しくないことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
6. 前記コネクタは回路基板を具備し、
   該基板は、対向する第１及び第２の係合面を具備し、
   該第１及び第２の係合面の各々は、複数の接触パッドを具備し、
   前記第１係合面の前記接触パッドは、前記公称ピッチより大きな距離で互いに離間されており、
   前記第２係合面の前記接触パッドは、前記公称ピッチより小さな距離で互いに離間されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
7. 前記コネクタは、ハウジングと、ハウジングから延びるブレードコンタクトとを具備することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
8. 互いに整列して配列されると共に公称ピッチで互いに離間している複数の電気部品であって、該電気部品の各々に２以上の位置で電気コンタクトを受容するよう構成された縁を有する複数の電気部品と、
   前記電気部品に選択的に係合する複数のコンタクトと、
   複数の接触面を有するコネクタとを具備し、
   前記接触面の各々は、前記電気部品の設計又は製造誤差のばらつきによりコンタクトが短絡することなく、前記コンタクトと電気的に接続するよう構成されており、これにより、前記電気部品の実際の間隔は、前記公称ピッチからずれていることを特徴とする電気システム。
9. 前記電気部品は燃料電池スタックの導電性プレートを具備することを特徴とする請求項８記載の電気システム。
10. 前記導電性プレートは、その一縁上に複数の穴を有し、
    該穴は２次元アレーに配置されていることを特徴とする請求項８記載の電気システム。
11. 前記コンタクトは、分割数の前記電気部品上に配列されていることを特徴とする請求項８記載の電気システム。

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