JP2012510696A - 複合型電気分配器 - Google Patents

Abstract

【課題】柔軟に応用できるとともに、ケーブルアウトレット及びプラグコネクタを接続するのに好適で、ＥＭＶシールドを実現できる複合型電気分配器を提供すること。
【解決手段】ハウジング（２）と複数の電気コネクタ（３、４、５）と配電システムとを備え、配電システムにより電気コネクタ（３、４、５）同士が適切に接続される複合型電気分配器（１）であって、配電システムが内部ケーシング（７）により位置決めされ、電磁シールド装置及び保護装置（９）が設けられて、モジュール化構造のハウジング（２）を有するとともに、シールドされるケーブルアウトレット（１０）及びプラグコネクタ（１１）に接続され、接続位置（１２）には接続スリーブを収容する収容構造が設けられ、ケーブルアウトレット（１０）のシールド線を接続するクランプ装置が設置されている複合型電気分配器（１）。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つ、３つ、４つ又は複数の電気コネクタが設けられることにより、電気信号、データ又は類似情報をより適切に対応する電気コネクタに分配及び転送する複合型電気分配器に関する。

従来公知の複合型電気分配器には様々なタイプがある。複合型電気分配器は、異なる応用分野に適用される。一般には、複合型電気分配器は、予め決められた数の電気コネクタを収容するハウジングを備える。
ハウジング内部に設置され、各コネクタを接続するためのワイヤーや電気リード線は、通常湿気を防止するために絶縁材料で射出被覆される。
また、外側に位置する導電性のハウジングカバーを設けることにより、この複合型電気分配器に対してＥＭＶシールド（ＥＭＶ−Ａｂｓｃｈｉｒｍｕｎｇ）を提供してもよい。

使用状況に応じて、それぞれのケーブルアウトレット、電線又はプラグコネクタを接続するための異なるハウジングが設けられる。
この場合に、多量の異なるハウジングを採用する必要があり、これらのハウジングは、異なる使用状況に応じて貯蔵しなければならない。そして、ＥＭＶシールドを有するものとＥＭＶシールドを有しないものとを予め用意する必要がある。

そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、柔軟に応用できるとともに、ケーブルアウトレット及びプラグコネクタを接続するのに好適であり、付帯的にＥＭＶシールドを実現できる複合型電気分配器を提供することを目的とする。

上記の目的は、請求項１の技術的特徴を備える複合型電気分配器により達成される。本発明の好ましい形態は、従属請求項により開示される。本発明の他の有利な特徴及び特性は、以下の説明により開示される。

本発明の複合型電気分配器は、ハウジングと、ハウジング内に位置する少なくとも１つの配電システムとを備え、前記ハウジングが少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの電気コネクタを有し、且つ配電システムにより電気コネクタ同士が適切に接続される。
ここで、配電システムはハウジングの内部ケーシングにより位置決めされ、またハウジングには、湿気及び/又は埃を防止するための電磁シールド装置と保護装置が設けられている。

ハウジングはモジュール化構造を有し、且つ少なくとも１つのシールドされた電線やケーブルアウトレット、及び少なくとも１つのプラグコネクタに選択可能に接続される。これに対し、電気コネクタの接続位置には、接続スリーブを収容するための少なくとも１つの収容構造（Ａｕｆｎａｈｍｅｋｏｎｔｕｒ）がそれぞれ設けられており、且つハウジングには、電線のシールド線を接続するためのクランプ装置が少なくとも１つ設置されている。

本発明の複合型電気分配器は、幾つかの利点がある。
本発明の複合型電気分配器の１つの明らかな利点はモジュール構造を有することにあり、このモジュール構造により電線、ケーブルアウトレット又はプラグコネクタとハウジングとの選択可能な接続が、すなわち、この複合型電気分配器に３本の電線、ケーブルアウトレット又は３つのプラグコネクタを接続することが実現された。
これに関しては、それぞれ同様なハウジングを採用すれば実現できるので、貯蔵する必要がある部材は少なくなり、貯蔵コスト及び製造コストが低減される。

他の明らかな優位性は、接続される電気リード線のシールドを選択可能に実現できることにある。
基本的には、本発明の複合型電気分配器のハウジングに電磁シールド装置が設けられているので、接続される電線やケーブルアウトレット、及び接続されるプラグコネクタは、シールドされてハウジングに接続される。これに対し、ハウジングは接続スリーブを接続するための収容構造を有するとともに、電線のシールド線と電気的接続を実現するためのクランプ装置が設けられている。
これによって、複合型電気分配器を非常に柔軟に応用することができる。

複合型電気分配器は、様々の形式のものが採用できる。例えば、Ｙ型又はＴ型の構造を形成してもよい。好ましくは、Ｈ型、Ｕ型及びＸ型の構造を形成してもよい。そして、他のいずれのハウジング構造と電気コネクタの設置を採用してもよい。

好ましくは、配電システムは少なくとも１つの配線板を備え、この配線板が固定的に実現されることが特に好ましいが、その構造がやはり柔軟に設けられる。配線板は、各電気コネクタに接続されることにより、それぞれの電流リード線又は信号リード線を適切に相互に接続させる。

有利な形態として、配線板に少なくとも１つの電気素子を接続してもよく、このような電気素子は、複合型電気分配器の信号又は状態に関する処理又は表示に用いられる。もちろん、他の電気素子を採用してもよい。

好ましい形態において、ハウジングは、２つの同様なケーシング部で構成され、好ましくは、前記２つのケーシング部が対称的に組み立てられる。製造過程には標準部品を採用すればよいので、製造過程が簡略化される。

好ましい形態として、少なくとも１つのケーシング部は少なくとも１つの孔又は挿入孔を備え、また、少なくとも１つのケーシング部はケーシング部が相互に係合できるように、少なくとも１つのピンを備える。特に好ましくは、各ケーシング部は何れも少なくとも１つの孔と少なくとも１つのピンを備える。

優位性のある形態において、ハウジングのシールド装置は金属で構成されてもよく、これによりＥＭＶシールドの実現を確保する。同様に実現でき且つ好ましいのは、ハウジングが、１層の導電層が設けられたプラスチックで構成されることにより、ＥＭＶシールドに必要な導電性を実現してもよく、しかもそのようにすることが好ましい。好ましい形態によれば、このような導電層はハウジングの内側に設置されることにより外界からの絶縁を実現する。

好ましい形態において、湿気及び/又は埃を防止する保護装置はプラスチック、合成樹脂又は接着剤により配電システムを被覆する。ここで、内部ケーシングは、ハウジングにおける配電システム及び配線板の位置決めに用いられる。そして、ハウジング内に収容された電気コネクタの防湿性を維持するように、ハウジングの内部空間にプラスチック又は他の適宜な材料が注入される。

配線板の位置決めを行うために、好ましくは、内部ケーシングは配線板を収容するための収容溝を少なくとも１つ備え、この収容溝の寸法として、特に一定の隙間を持って配線板を収容することができる。例えば、内部ケーシングはケーシング部における腹板（Ｓｔｅｇｅ）で構成されてもよく、この腹板には、配線板を収容・位置決めするための収容溝が形成されている。これにより、複合型電気分配器を組立てようとする場合に、配線板を内部ケーシングにおける収容溝を備える腹板に挿入することができる。
そして、第２のケーシング部を第１のケーシング部の上に設置することにより、配線板を内部ケーシングにおける腹板に収容することができる。次のハウジングの内部空間に対する注入過程において、内部ケーシングは配線板を基本的に移動できない場所に位置させることにより、配線板とハウジングの外周縁との間に特定の距離を形成する。従来技術には、注入過程は常に配線板の移動を招くので、配線板と外周縁との間に電気学上の必要な距離を維持することができない。

特に好ましい形態において、少なくとも１つの収容溝は相互に離間して配置される少なくとも２つのピンを備え、これによって配線板を収容溝に限定的に固定し、さらに配線板と内部ケーシング及びハウジングとの小さな接触面を実現する。これにより、クリープを発生させる湿気は顕著に低減される。プラスチック又は類似材料が充填されたハウジングに湿気が発生する場合に、上記のクリープは常に充填されたプラスチックとハウジングとの境界面に沿って発生する。これは、配線板と内部ケーシングとの点接触により、上記の湿気によるクリープは非常に小さい範囲内に制限されて、接触点が非常に小さく、配線板がその全長で内部ケーシングに接していないためである。

好ましい形態として、ハウジングには固定具が貫通する開口が設けられ、これによりハウジングが、例えば１台の機器のように他の素子に固定される。ハウジングにおける開口は多角形開口であることが特に好ましく、このような多角形開口は適宜な対応部材の形状に合わせて接続することができる。このような多角形開口は、特に射出成形プロセスに適しており、これによりハウジングを射出成形設備内に限定的に保持する。

本発明の複合型電気分配器には、例えば、接続表示素子、及び/又は信号表示素子、及び/又はスイッチング表示素子のような、状態表示素子を少なくとも１つを設けてもよい。この状態表示素子により、複合型電気分配器の少なくとも１つの状態を表示できる。特に、１つの光学的状態表示素子が設けられ、この光学的状態表示素子として、好ましくはＬＥＤである。また、外部から状態表示素子を光学的に視認できるように、ハウジングに、この状態表示素子用の１つの外向きの開口が設けられることが好ましい。湿気の侵入を防止するために、少なくとも状態表示素子用の開口の領域に少なくとも一部が透明な射出成形材料（Ｓｐｒｉｔｚｇｕｓｓｍａｔｅｒｉａｌ）を用いることが可能である。

全ての形態において、好ましくは、収容構造は接続スリーブを限定的に収容できるように、環状の突起又は環状の溝を備える。このような接続スリーブはプラグ又はコンセントの構成部分であってもよく、これによってプラグコネクタを複合型電気分配器に適切に接続することができる。

特に、円柱形構造に形成される収容構造は、収容構造と収容される接続スリーブとを一体に圧接するための押圧突起（Ｐｒｅｓｓｎａｓｅ）を少なくとも１つ備えてもよい。この収容構造は導電性のものであることが特に好ましく、これにより、接続スリーブと複合型電気分配器のハウジングとの間に確実な電気的接続が形成される。これによって、接続されるプラグコネクタのシールドや、接続される電線のシールド及び前記接続スリーブの接続を実現でき、さらに、持続的且つ完全なＥＭＶシールドの実現を確保できる。

接続される電線について、組立てを行う前に、前記接続スリーブを電線端部を介して移動させるとともに、シールドメッシュ又はシールド芯線に接続させることにより、相応のシールドの実現を確保することができる。

また、接続される電線のシールド芯線又はシールドメッシュをハウジングに挿入するとともに、ハウジングを介してクランプ装置に接続し、さらに導電性のハウジングに接続することにより、ハウジングに必要なシールドの実現を確保するというモジュール化に対して好ましいことが実現された。これによって、シールドメッシュと半分のハウジングとの圧着を実現できる。

要するに、本発明によれば、導電性のハウジングでＥＭＶシールドを実現し、且つこのハウジングに湿気及び水の侵入を防止するためのプラスチック又は類似材料が充填されることにより、防水等級がＩＰ６７である適用場所を実現する複合型電気分配器を提供した。
プラグ又はコンセントによりプラグコネクタの接続が実現され、及びシールドされない又はシールドされる電線の接続により、柔軟な応用形態が実現される。導電性の接続スリーブ又はシールドスリーブによって、プラグコネクタのシールドの接続、又は接続される電線の接続、が実現される。さらに、電線のシールド芯線又はシールドメッシュをハウジングにクランプ接続することにより、電線のシールドが実現される。

ハウジングは、配線板用の内部空間を提供し、配線板には、例えば抵抗器、フォトカプラ、ＬＥＤ等の他の素子が組立てられてもよく、多大な努力を行なうことなく任意に多くの形態変更が実現できる。
上記のように、本発明は、簡単で柔軟に応用可能な複合型電気分配器を提供する。

本発明の複合型電気分配器の全体構造を示す斜視図である。 図１の複合型電気分配器の外側がない場合の全体構造を示す斜視図である。 図１の複合型電気分配器の内部ケーシングが開放されたことを示す斜視図である。 図１の複合型電気分配器の組立て前のケーシング部及び組立て可能なプラグコネクタを示す斜視図である。

本発明の他の利点及び特徴は実施例により開示され、以下、実施例を添付図面に基づいて詳しく説明する。
以下、図１乃至図４を参照して本発明の複合型電気分配器の１つの実施例を説明する。そのうち、図１には、複合型電気分配器１の斜視図を示す。
ここで、複合型電気分配器は、ハウジング２に３つの電気コネクタ３、４及び５が設けられ、且つ前記ハウジング２が対称的な２つのケーシング部２１及び２２を備える。

この実施例において、複合型電気分配器１は「Ｙ」型電気分配器を採用しているが、他のハウジング構造及び電気コネクタを有してもよい。例えば、Ｔ型電気分配器、又は４つの電気コネクタに用いるＨ型電気分配器が挙げられる。なお、５つ、６つ又はそれ以上の電気コネクタを用いてよい。

図１の模式図において、複合型電気分配器１の底端における接続位置１２には、プラグコネクタ１１が設けられている。ここで、プラグコネクタ１１はコンセントとして形成され、このコンセントには、対応する電気プラグを接続することが可能である。逆に、対応するコンセントと接続できるようにプラグコネクタ１１をプラグとして設計してもよい。
ここで、図１の斜視図において、上方のハウジング面には、さらに２つの電気コネクタ４及び５が設けられており、この２つの電気コネクタは、ケーブルアウトレット１０を構成し、ハウジング２及びプラグコネクタ１１が組立てられた状態でハウジング２に接続される。

図１に示すように、ケーシング部２２の上部には多角形開口である開口３１が設けられ、この開口３１は延在してハウジング２の全体を貫通する。これにより、ハウジング２は、例えば１台の機器又は類似の設備に固定されることが可能であり、これに対し、１つのネジを開口３１に挿通するとともに、機器に固定・締結する。複合型電気分配器１の組立て及び製造の過程において、開口３１は、内部ケーシング２１及び２２を射出成形機に固定するために用いられ、これによりハウジング２を所定の位置に確保する。

図２には、複合型電気分配器１が被覆されていない場合の斜視図を示す。図２において、各リード線又は芯線がハウジング２における対応する電気コネクタに接続されているケーブルアウトレット１０がはっきり分かる。シールド線１８（図３を参照）は、他のリード線から離れてハウジング２に接続される。相互に接続される２つのケーシング部２１及び２２は、導電性のものであるか、又は導電層が設けられていることにより確実にシールドを実現する。同様に、状態表示素子２６として用いられる電気素子２０もはっきり見え、この電気素子２０は内部ケーシング２１、２２又はケーシング部に設置されるとともに、複合型電気分配器１の様々なスイッチ状態又は電気接続状態を表示できる。

射出成形の過程において、開口は、少なくとも1種のプラスチック２５、接着剤又は類似材料を導入するために用いられ、図に示すように、電気素子２０としての状態表示素子２６はこの開口に設置されている。少なくとも状態表示素子２６の上部領域には開口を密閉するための透明プラスチックが用いられ、これにより光学的な状態表示素子２６が外部から見えるようになっている。

図３には、ハウジング２が開放されたプラグコネクタ１１の斜視図を示し、これによりケーシング部２１の内部が見える。

図４の斜視図において、配線板１９として形成される配電システム６がはっきり見える。配線板１９は、ハウジング２の内部ケーシング２１に限定的に設置される。ここで、プラグコネクタ１１及びその接点は、配線板１９と一体にはんだ付けされる。別の実施形態において、プラグコネクタ１１の接点又はケーブルアウトレット１０を、配線板１９に、クランプ固定、締結固定、あるいはその他の方法で、対応するリード線と配線板１９における対応する接点とを別途に接続してもよい。
ケーシング部２１とケーシング部２２とは何れも２つの孔２３及びこれに対応するピン２４を備え、孔及びピンは、２つのケーシング部２１及び２２が閉塞される時にピン２４がそれぞれ孔２３に係合されるように、対称的に設置されている。

ケーブルアウトレット１０の配線板１９への接続過程において、いずれの電気コネクタ４又は５におけるケーブルアウトレットをハウジング１に挿入するとともに、ケーブルアウトレット１０に含まれるリード線を例えば配線板１９に一体にはんだ付けすることによって、対応する電気的接続を形成する。

プラグコネクタ１１はその外周に溝２８を備え、この溝がハウジング２に設置された収容構造１５と相互に作用することにより、接続スリーブ１６とハウジング２との固定的な機械的接続を形成する。収容構造は環状の突起２７として形成され、溝２８と相互に作用して接続スリーブ１６を軸方向に固定・収容し、これによって、この接続スリーブ１６は軸方向の移動に対して固定され、且つ曲げ応力も吸収される。

図４には、ケーシング部２１及び接続可能なプラグコネクタの斜視図のみが示されているので、ハウジングの構造がはっきり分かる。ケーシング部２２は同じ構造を有するとともに、押圧されてケーシング部２１と一体の組立体となる。

ハウジング２の内部ケーシング２１は収容溝３０を備え、２つのピン３２がこの収容溝３０に設置される。組立てを行う場合に、この収容溝３０に配線板１９を挿入すると、この配線板１９とこの収容溝３０との間に一定の隙間が確保されることにより、ハウジング２において配線板１９が特定の位置に位置される。これによって、例えば従来技術においてプラスチックの注入後に発生する位置の不確定さは確実に回避される。

湿気が侵入する虞を回避するとともに、必要な漏洩通路を増大するために、収容溝３０にはピン３２が設けられている。配線板１９は、ピン３２を介してケーシング部２１に位置付けられ、収容溝３０はプラスチック又は樹脂により充填される。

ここで、収容構造１５の突起２７は１つ又は２つの押圧突起２９を備え、接続スリーブ１６がこの押圧突起で当該収容構造１５に押し込まれる。これにより、収容構造１５と、ハウジング２と、導電材料で構成される接続スリーブ１６との間に確実な電気的接続が形成されることによって、接続スリーブ１６からハウジング２１及び２２を経由する連続的なシールドが実現される。

ここで、ケーブルアウトレット１０のシールド線１８のみが模式的に示されており、このケーブルアウトレット１０は、電気コネクタ５においてハウジング２に挿入されるとともに、その側面から取り囲まれ、この位置において、ハウジング２が密閉された状態で、ケーブルアウトレットがクランプ装置１７を介してハウジングにクランプ接続される。これに対し、ケーシング部２１及び２２はその両端に対応的に形成されたクランプ装置１７を備え、ハウジングが密閉された状態で、前記２つのクランプ装置１７部が対応的に係合するとともに、クランプ装置１７の間に収容されたシールド芯線を効果的に接続する。

要するに、ケーブルアウトレット１０又はプラグコネクタ１１の電気コネクタとは独立し、且つ少なくとも内側が導電可能である１つのハウジング２１及び２２を介して接続されるプラグコネクタ１１とケーブルアウトレット１０に対して可能なシールドを効果的に実現する複合型電気分配器１を提供する。ケーブルアウトレット１０を接続する際に、ケーブルアウトレット１０に接続スリーブ１６を挿入することにより、接続されるプラグコネクタ１１及び接続されるケーブルアウトレット１０の完全なシールドを実現する。

配線板１９への適宜な接続の後に、配線板１９を挿入してケーシング部２１及び２２を密閉した後に、ハウジング２はプラスチック２５や接着剤あるいは樹脂で充填又は封止されるので、複合型電気分配器１１は、塵埃及び湿気の侵入を効果的に防止する１つのシステムを形成する。
以上のように、簡単な構造により、異なる複合型電気分配器について同じハウジング２を用いることもできるので、生産及び貯蔵管理上の利点を提供できる。

１…複合型電気分配器、
２…ハウジング、
３…電気コネクタ、
４…電気コネクタ、
５…電気コネクタ、
６…配電システム、
７…内部ケーシング、
８…シールド装置、
９…保護装置、
１０…ケーブルアウトレット、
１１…プラグコネクタ、
１２…接続位置、
１３…接続位置、
１４…接続位置、
１５…収容構造、
１６…接続スリーブ、
１７…クランプ装置、
１８…シールド線、
１９…配線板、
２０…電気素子、
２１…ケーシング部、
２２…ケーシング部、
２３…穿孔、
２４…ピン、
２５…プラスチック、
２６…状態表示素子、
２７…突起、
２８…溝、
２９…押圧突起、
３０…収容溝、
３１…開口、
３２…ピン

Claims (14)

1. ハウジング（２）と、少なくとも２つの電気コネクタ（３、４、５）と、前記ハウジング（２）に設置される少なくとも１つの配電システム（６）とを備え、前記配電システム（６）により前記電気コネクタ（３、４、５）同士が適切に接続され、前記配電システム（６）が前記ハウジング（２）の内部ケーシング（７）により位置決めされ、前記ハウジング（２）には湿気及び/又は埃を防止するための電磁シールド装置（８）と保護装置（９）が設けられている複合型電気分配器（１）において、
   前記ハウジング（２）がモジュール化構造を有し、また、少なくとも１つのシールドされたケーブルアウトレット（１０）と、少なくとも１つのプラグコネクタ（１１）に選択可能に接続され、
   前記ハウジング（２）に対し、接続位置（１２，１３，１４）には接続スリーブ（１６）を収容するための収容構造（１５）が少なくとも１つ設けられ、また、前記ハウジング（２）には、ケーブルアウトレット（１０）のシールド線（１８）を接続するためのクランプ装置（１７）が少なくとも１つ設置されていることを特徴とする複合型電気分配器（１）。
2. 前記配電システム（６）が、少なくとも１つの配線板（１９）を備える請求項１に記載の複合型電気分配器（１）。
3. 前記配線板（１９）には、少なくとも１つの電気素子（２０）が接続されている請求項２に記載の複合型電気分配器（１）。
4. 前記ハウジング（２）は、２つの同じケーシング部（２１、２２）で構成されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
5. 少なくとも１つのケーシング部（２１、２２）が少なくとも１つの孔（２３）を備え、且つ少なくとも１つのケーシング部（２１、２２）が前記ケーシング部（２１、２２）を相互に係合させるピン（２４）を備えている請求項４に記載の複合型電気分配器（１）。
6. 前記シールド装置（８）が、金属又は導電層が設けられたプラスチックで構成されるハウジング（２）を備えている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
7. 湿気及び/又は埃を防止する前記保護装置（９）が、プラスチック（２５）、合成樹脂又は接着剤により被覆された前記配電システム（６）を備えている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
8. 前記内部ケーシング（７）が、配線板（１９）を収容するための収容溝（３０）を少なくとも１つ備え、前記収容溝（３０）の寸法が、前記配線板（１９）を隙間をあけて収容することができる請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
9. 前記収容溝（３０）が相互に離間して配置される少なくとも２つのピン（３２）を有し、これにより配線板（１９）が収容溝（３０）の特定の位置に固定される請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
10. 前記ハウジング（２）には、該ハウジング（２）を他の装置に固定するための固定具が貫通する開口（３１）が設けられている請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
11. 少なくとも１つの状態表示素子（２６）が設けられている請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
12. 前記状態表示素子（２６）が、接続表示素子、及び/又は信号表示素子、及び/又はスイッチング表示素子として用いられる請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の複合型電気分配器（１）。
13. 前記収容構造（１５）が、環状の突起（２７）又は溝（２８）を備える請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。
14. 前記収容構造（１５）が、円柱形構造に形成されるとともに、前記収容構造（１５）と収容される接続スリーブ（１６）とを一体に圧接するための押圧突起（２９）を少なくとも１つ備えている請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の複合型電気分配器（１）。

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