JP2016507873A - 電気的な差込み接続部用のシールド装置 - Google Patents

Abstract

電気的な差込み接続部用の電気的なシールド装置（２０）が、第１のシールドエレメント（２２）と第２のシールドエレメント（２４）とを含み、第１のシールドエレメント（２２）と第２のシールドエレメント（２４）とは、互いに差し込まれて、両シールドエレメント（２２，２４）が機械的にかつ電気的に接続されるように形成されている。第２のシールドエレメント（２４）は、互いに対して相対的に移動可能であるベースボディ（２８）とコンタクティングボディ（２６）とを含む。当該電気的なシールド装置（２０）は、フレキシブルなエレメント（３０）を含み、該フレキシブルなエレメント（３０）によってベースボディ（２８）とコンタクティングボディ（２６）とが互いに機械的に連結されている。

Description

発明の分野
本発明は、電気的なシールド装置および電気的な差込み接続部に関する。

発明の背景
車両における差込み接続部は、車両の別のコンポーネント、たとえば制御装置またはラジオを、電磁放射線に対して防護するために、部分的にシールドされなければならない。たとえば、シールドされた差込み接続部の両差込みコンポーネント（たとえばプラグアンドソケット）は、シールドエレメントを含み、これらのシールドエレメントは、差込み接続部の嵌め合わせの際に互いに差し込まれ、そしてその内部に、差し込まれた電気的なコンタクトを収容する。両シールドエレメントの電気的な接続は、両シールドエレメントのコンタクティング個所を介しても行なわれ得る。

車両の運転中では、差込み接続部が著しい振動負荷にさらされる恐れがある。この振動負荷に基づき、シールドされた差込み接続部においては、シールドエレメントが互いに対して相対的に動く恐れがある。このことは、シールドエレメントのコンタクティング個所における摩耗を生ぜしめ、ひいては両シールドエレメントの間の高められた接触抵抗をもたらす恐れがある。このことは、シールド部および／または差込み接続部の早期故障を招く恐れがある。

発明の要約
本発明の課題は、振動負荷にさらされている電気的な接続部のための長寿命のシールド装置を提供することである。

この課題は、独立形式の各請求項の対象により解決される。本発明の別の実施態様は、従属形式の各請求項および以下の説明から明らかとなる。

本発明の対象は、電気的な差込み接続部用の電気的なシールド装置に関する。この電気的なシールド装置は、その内部で電気的な接続部をシールドするために構成されており、すなわち電気的な接続部により放射される電磁放射線を周辺環境に対して少なくとも減衰させるために構成されている。

本発明の構成では、シールド装置が、第１のシールドエレメントと第２のシールドエレメントとを含み、この場合、第１のシールドエレメントと第２のシールドエレメントとは、互いに差し込まれて、両シールドエレメントが機械的にかつ電気的に接続されるように形成されている。両シールドエレメントは、導電性の材料、たとえば銅から成るボディを含んでいてよく、このボディは電気的な接続部を少なくとも部分的に取り囲む。シールドエレメントはシールド金属薄板として形成されていてよい。

たとえば、シールドエレメントは差込み接続部の差込みコンポーネントに取り付けられていてよく、差込み接続部の嵌め合わせの際に差込み接続部の電気的なコンタクトと同時に差し合わされるようになっている。第１のシールドエレメントと第２のシールドエレメントとは、嵌め合わせの際にコンタクティング個所を介して互いに接続され得る。このコンタクティング個所では、第２のシールドエレメントが第１のシールドエレメント内にクランプされる。

第２のシールドエレメントは、互いに対して相対的に移動可能であるベースボディとコンタクティングボディとを含む。ベースボディは、差込みコンポーネントと機械的に剛性的に結合されるように形成されていてよい。コンタクティングボディは、第１のシールドエレメント用のコンタクティング個所を支持していてよい。

さらに、この電気的なシールド装置は、フレキシブルなエレメントを含む。このフレキシブルなエレメントによって、ベースボディとコンタクティングボディとは互いに機械的に連結されている。両シールドエレメントのうちの少なくともいずれか一方のシールドエレメントは、フレキシブルな機械的な接続部を有し、このフレキシブルな機械的な接続部は、振動運動もしくは振動を吸収することができ、これによりコンタクト個所に加えられる負荷を軽減し、かつ／またはコンタクト個所を相対運動に対して保護することができる。フレキシブルなエレメントは、導電性であってもよく、かつ／またはベースボディとコンタクティングボディとを電気的にカップリングすることができる。

言い換えれば、第２のシールドエレメントは２つの部分から形成されている。この場合、第１のシールドエレメント用のコンタクティング個所は、ベースボディとは分離されていて、フレキシブルなエレメントに結合されている。これにより、コンタクティング個所はその他のシールド部から機械的に分離される。こうして、相対運動、ひいてはコンタクティング個所の早期の摩耗が回避され得る。

本発明の１実施態様では、フレキシブルなエレメントが、ベースボディとコンタクティングボディとを少なくとも部分的に取り囲むフレキシブルなバンドを含む。このフレキシブルなエレメントは、導電性の織布または導電性の編状体から成るチューブまたはバンドを含んでいてよい。

本発明の別の実施態様では、フレキシブルなエレメントが、ばねエレメントを含む。このばねエレメントは、たとえば金属薄板のストリップを含んでいてよい。このストリップは、ばね作用を有するように曲げられている。たとえば、ストリップはＳ字形に曲げられていてよい。

本発明のさらに別の実施態様では、フレキシブルなエレメントが、管路もしくはケーブルを含む。管路もしくはケーブルは、たとえばろう接、溶接またはリベット締結により、ベースボディとコンタクティングボディとに結合されていてよい。

本発明のさらに別の実施態様では、フレキシブルなエレメントが、コンタクティングボディとベースボディとに結合されている。フレキシブルなバンドも、ばねエレメントも、管路も、その一方の端部がコンタクティングボディに取り付けられていて、その他方の端部がベースボディに取り付けられていてよい。たとえば、フレキシブルなエレメントはこれらの個所にろう接され、かつ／または溶接されていてよい。

本発明のさらに別の実施態様では、コンタクティングボディとベースボディとの間に、第１のシールドエレメントと第２のシールドエレメントとを嵌め合わせる際のコンタクティングボディの方向におけるベースボディの動きを制限するストッパが形成されている。このストッパは、たとえばベースボディの縁部によって形成されていてよく、この縁部はコンタクティングボディに設けられた段部に載着され得る。また、ストッパを、コンタクティングボディに設けられた突出部によって形成し、この突出部をベースボディに載着させることも可能である。このリミットストッパを用いて、差込み時における過剰押圧に対してシールド装置を防護することができる。

本発明のさらに別の実施態様では、第１のシールドエレメントが管状の部分を含み、第２のシールドエレメントのコンタクティングボディが別の管状の部分を含み、この別の管状の部分は、第１のシールドエレメントの前記管状の部分に被さってクランプ可能であり、これにより第１のシールドエレメントと第２のシールドエレメントとの間の機械的および電気的な接続が形成可能である。両シールドエレメントは、互いに差し込まれかつ互いにクランプされ得る管状の領域もしくは管状の部分を有していてよい。

本発明のさらに別の実施態様では、第２のシールドエレメントのベースボディが、管状の部分を含み、この管状の部分はコンタクティングエレメントもしくはコンタクティングボディに設けられた管状の部分に差し被されていて、この管状の部分に対して相対的に可動である。第２のシールドエレメントの両部分は、オーバラップする領域（すなわち、すき間嵌めの領域）により、互いに対して位置決めされ得る。コンタクティングエレメントの管状の部分は、全ての方向においてベースボディに対して可動であってよい。

本発明のさらに別の実施態様では、第２のシールドエレメントのベースボディが開口を含み、この開口内に、コンタクティングボディに設けられた管状の部分が収容されていて、前記開口内で可動である。たとえば、ベースボディは管状の部分を備えた開口を提供することができる。また、ベースボディが平坦な金属薄板を含むことも可能である。その場合、この平坦な金属薄板によってコンタクティングボディは、平坦な金属薄板に対して相対的に全ての方向に動かされ得るように案内されている。

本発明の別の対象は、第１の電気的なコンタクトと第２の電気的なコンタクトとの間の電気的な接続を形成する電気的な差込み接続部である。たとえば、この差込み接続部は、車両のユニット、たとえば電気的な駆動装置を、車両の別のコンポーネント、たとえばバッテリに接続するために設計されていてよい。

本発明の１実施態様では、この電気的な差込み接続部が、第１の電気的なコンタクトを備えた第１の差込みコンポーネントと、前記第２の電気的なコンタクトを備えた第２の差込みコンポーネントとを含み、この場合、第１の差込みコンポーネントと第２の差込みコンポーネントとは、互いに差し込まれて、第１の電気的なコンタクトと第２の電気的なコンタクトとの間の電気的な接続が形成されるように構成されている。

本発明の１実施態様では、この電気的な差込み接続部が、上で説明したような、もしくは以下に説明するようなシールド装置を含む。このシールド装置において、第１のシールドエレメントが、第１の差込みコンポーネントに取り付けられており、第２のシールドエレメントが、第２の差込みコンポーネントに取り付けられているので、両差込みコンポーネントが差し合わされると、第１のシールドエレメントと第２のシールドエレメントとは互いに差し込まれ、かつ第１の電気的なコンタクトと第２の電気的なコンタクトとから形成された電気的な接続部用の電気的なシールドを形成するようになっている。このようなシールドされた差込み接続部は、比較的高い振動特性を有する取付け個所において、たとえば電気的な駆動装置において直接に使用され得る。

本発明の別の実施態様では、第１の差込みコンポーネントが車両の電気的な装置もしくは電気的なユニットに取り付けられている。第２の差込みコンポーネントは車両のワイヤハーネスに設けられたコネクタであってよい。しかし一般に、２つの部分から成るシールドエレメントもしくはコンタクティング個所は、ユニット側またはコネクタ側に設けられていてよい。

以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。

本発明の１実施形態による差込み接続部の概略的な横断面図である。 本発明の別の実施形態によるシールド装置の横断面図である。 図２に示したシールド装置を三次元で示す斜視図である。

図１には、差込み接続部１０が示されている。この差込み接続部１０は２つの差込みコンポーネント１２，１４を含み、両差込みコンポーネント１２，１４は、それぞれピン１６および対応するコンタクト１８の形のコンタクトエレメント１６，１８を有する。

一方の差込みコンポーネント１２は、車両の制御装置もしくはユニット、たとえば電気的な駆動装置に、たとえば機械的に接続されている。他方の差込みコンポーネント１４は、たとえば車両のワイヤハーネスに接続されているワイヤハーネスコネクタ１４である。

両コンタクトエレメント１６，１８は、１つのシールド装置２０によって取り囲まれている。シールド装置２０は第１のシールドエレメント２２を含み、この第１のシールドエレメント２２は一方の差込みコンポーネント１２に（機械的に剛性的に）結合されている。この第１のシールドエレメント２２は、制御装置側もしくはユニット側のシールドとして用いられる。

第１のシールドエレメント２２は、両コンタクトエレメント１６，１８の間のコンタクト個所を取り囲んでおり、このコンタクト個所によって両コンタクトエレメント１６，１８の間の電気的な接続が形成される。この電気的な接続を用いて、たとえば電気的な信号および／または電流、たとえば高い出力の電流も、導通され得る。たとえば、この電気的な接続は、車両の電気的な駆動装置に電流を導くために用いることができる。

さらに、シールド装置２０は第２のシールドエレメント２４を含む。この第２のシールドエレメント２４は２つの部分から形成されていて、コンタクティングボディ２６とベースボディ２８とを含む。コンタクティングボディ２６とベースボディ２８とは、フレキシブルなエレメント３０によって機械的に連結されている。ベースボディ２８とコンタクティングボディ２６とは、互いに対して相対的に動かされ得るが、しかしフレキシブルなエレメント３０を介して互いに機械的に連結されている。

第２のシールドエレメント２４は、ワイヤハーネス側のシールドとして働き、ベースボディ２８を介して他方の差込みコンポーネント１４に（機械的に剛性的に）結合されている。したがって、コンタクティングボディ２６は、フレキシブルなエレメント３０を介して他方の差込みコンポーネント１４とフレキシブルに連結されている。

コンタクティングボディ２６はコンタクティング個所３２もしくはコンタクティング領域３２を有する。このコンタクティング個所３２もしくはコンタクティング領域３２を介して、コンタクティングボディ２６は第１のシールドエレメント２２と機械的に連結されている。コンタクティング個所３２もしくはコンタクティング領域３２は、たとえばクランプであってよい。

コンタクティングボディ２６を第１のシールドエレメント２２に保持するコンタクティング個所３２の力（たとえばクランプ力および／または摩擦力）は、フレキシブルなエレメント３０を変形させるために必要となる力よりも大きく形成されている。

コンタクトエレメント１６，１８と同様に、シールドエレメント２２，２４および特にコンタクティングボディ２６とベースボディ２８とフレキシブルなエレメント３０とは、導電性の材料、たとえば銅から製作されている。

両シールドエレメント２２，２４は、互いに導電接続されていて（ただしコンタクトエレメント１６，１８からは絶縁されている）、アースに接続されている。この場合、ベースボディ２８は他方の差込みコンポーネント１４に設けられたアース導体３４に電気的に接続されており、コンタクティングボディ２６はフレキシブルなエレメント３０を介してベースボディ２８に電気的に接続されており、第１のシールドエレメント２２はコンタクティング個所３２を介してコンタクティングボディ２６に電気的に接続されており、そして第１のシールドエレメント２２は一方の差込みコンポーネント１２のアース導体３６に接続されている。

ベースボディ２８とコンタクティングボディ２６との間には、終端ストッパもしくはリミットストッパ３８が設けられている。このリミットストッパ３８は、コンタクティングボディ２６に対して相対的なベースボディ２８の移動方向を制限するために用いられる。こうして、コンタクティングボディ２６はベースボディ２８によって第１のシールドエレメント２２に差し被せられる。差込み接続部の過剰押圧も阻止される。

図１に示したように、第１のシールドエレメント２２は、コンタクトエレメント１６を取り囲む管状の部分４０を含む。

第２のシールドエレメント２４のコンタクティングボディ２６は、管状の部分４２を含む。この管状の部分４２は第１のシールドエレメント２２の一部を取り囲み、したがってシールドスリーブ４２であると解釈され得る。管状の部分４２の内側は、コンタクティング個所３２を有する。

コンタクティングボディ２６は、別の第２の管状の部分４４を有する。この第２の管状の部分４４は、第１の管状の部分４２よりも小さな直径を有していてよい。両管状の部分４２，４４は互いに剛性的に結合されている。

ベースボディ２８は管状の部分４６を有する。この管状の部分４６は、コンタクティングボディ２６の第１の管状の部分４２と同じ直径を有していてよい。ベースボディ２８の管状の部分４６は、コンタクティングボディ２６の第２の管状の部分４４に押し被せられている。両管状の部分４４，４６の間には、小さな間隔が存在していて、遊び嵌めもしくはすき間嵌め４８を形成している。

一般に、コンタクティングボディ２６はベースボディ２８に設けられた開口５２内に収容されている。この開口５２は管状の部分４６によって提供される。

リミットストッパ３８は、コンタクティングボディ２６の第１の管状の部分４２の縁部４８と、ベースボディ２８の管状の部分４６の縁部５０とによって形成されている。

フレキシブルなエレメント３０は、チューブおよび／またはバンドであってよい。このチューブまたはバンドは、ベースボディ２８とコンタクティングボディ２６とに結合されている。たとえば１つのチューブによって、ベースボディ２８とコンタクティングボディ２６とが取り囲まれていてよい。

図２には、シールド装置２０の別の実施形態が示されている。図１に示した実施形態とは異なり、第２のシールドエレメント２４のベースボディ２８は部分的に平坦な金属薄板として形成されている。この金属薄板は、管状の部分４０，４２の延在方向に対してほぼ直交するように延びている。この金属薄板は開口５２を有し、この開口５２内には、コンタクティングボディ２６が可動に収容されている。

フレキシブルなエレメント３０は、ばねエレメント３０として形成されている。このばねエレメント３０は、ベースボディ２８に対して相対的なコンタクティングボディ２６の三次元的な動きを可能にするように成形されている。このばねエレメント３０は、コンタクティングボディ２６の外側から突出している。

ばねエレメント３０は、たとえばＳ字形に曲げられた金属薄板ストリップとして形成されている。この金属薄板ストリップは、コンタクティングボディ２６の金属薄板材料から成形されていてよい。ばねエレメント３０は、たとえば溶接によってベースボディ２８に固定されている。しかし、ばねエレメント３０が単にベースボディ２８に載置されていることも可能である。

第１のシールドエレメント２２とコンタクティングボディ２６とは、多数のコンタクティング個所３２を有する。これらのコンタクティング個所３２によって、コンタクティングボディ２６は第１のシールドエレメント２２に被さってクランプされ得る。

ストッパ３８が、突出部５４を備えて形成されている。この突出部５４はコンタクティングボディ２６の外側から突出している。ばねエレメント３０と同様に、ストッパ３８は金属薄板ストリップであってよく、この金属薄板ストリップはコンタクティングボディ２６の金属薄板材料から成形されていてよい。

図３から判るように、シールド装置２０が、多数のばねエレメント３０および／または多数の突出部５４を有していてよい。

念のため付言しておくと、本明細書において、「含む」とは、別の構成要素または別のステップの存在を排除するものではなく、「１つの」または「１個の」は複数の存在を排除するものではない。さらに付言しておくと、上記実施形態のうちの１つにつき説明した特徴またはステップは、上で説明した別の実施形態の別の特徴またはステップと組み合わされた形でも使用され得る。特許請求の範囲中の参照符号は、本発明を制限するものではない。

Claims (10)

1. 電気的な差込み接続部用の電気的なシールド装置（２０）であって、
   前記シールド装置（２０）は、第１のシールドエレメント（２２）と第２のシールドエレメント（２４）とを含み、
   前記第１のシールドエレメント（２２）と前記第２のシールドエレメント（２４）とは、互いに差し込まれて、両シールドエレメント（２２，２４）が機械的にかつ電気的に接続されるように形成されている、
   電気的な接続部用の電気的なシールド装置（２０）において、
   前記第２のシールドエレメント（２４）は、互いに対して相対的に移動可能であるベースボディ（２８）とコンタクティングボディ（２６）とを含み、
   前記電気的なシールド装置（２０）は、フレキシブルなエレメント（３０）を含み、該フレキシブルなエレメント（３０）によって前記ベースボディ（２８）と前記コンタクティングボディ（２６）とが互いに機械的に連結されている、
   ことを特徴とする、電気的な差込み接続部用の電気的なシールド装置（２０）。
2. 前記フレキシブルなエレメント（３０）は、前記ベースボディ（２８）と前記コンタクティングボディ（２６）とを少なくとも部分的に取り囲むフレキシブルなバンドを含む、請求項１記載の電気的なシールド装置（２０）。
3. 前記フレキシブルなエレメント（３０）は、ばねエレメントを含む、請求項１または２記載の電気的なシールド装置（２０）。
4. 前記フレキシブルなエレメント（３０）は、前記コンタクティングボディ（２６）と前記ベースボディ（２８）とに結合されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気的なシールド装置（２０）。
5. 前記コンタクティングボディ（２６）と前記ベースボディ（２８）との間に、前記第１のシールドエレメント（２２）と前記第２のシールドエレメント（２４）とを嵌め合わせるときに前記コンタクティングボディ（２６）に対する相対的な前記ベースボディ（２８）の動きを制限するストッパ（３８）が形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気的なシールド装置（２０）。
6. 前記第１のシールドエレメント（２２）は管状の部分（４０）を含み、前記第２のシールドエレメント（２４）の前記コンタクティングボディ（２６）は別の管状の部分（４２）を含み、該別の管状の部分（４２）は、前記第１のシールドエレメント（２２）の前記管状の部分（４０）に被さってクランプ可能であり、これにより前記第１のシールドエレメント（２２）と前記第２のシールドエレメント（２４）との間の機械的および電気的な接続が形成可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気的なシールド装置（２０）。
7. 前記第２のシールドエレメント（２４）の前記ベースボディ（２８）は管状の部分（４６）を含み、該管状の部分（４６）は前記コンタクティングボディ（２６）に設けられた管状の部分（４４）に被せ嵌められていて、該管状の部分（４４）に対して相対的に可動である、請求項１から６までのいずれか１項記載の電気的なシールド装置（２０）。
8. 前記第２のシールドエレメント（２４）の前記ベースボディ（２８）は開口（５２）を含み、該開口（５２）内に、前記コンタクティングボディ（２６）に設けられた管状の部分（４４，４２）が収容されていて、前記開口（５２）内で可動である、請求項１から７までのいずれか１項記載の電気的なシールド装置（２０）。
9. 第１の電気的なコンタクト（１６）と第２の電気的なコンタクト（１８）との間の電気的な接続を形成する電気的な差込み接続部（１０）であって、
   前記電気的な差込み接続部（１０）は、前記第１の電気的なコンタクト（１６）を備えた第１の差込みコンポーネント（１２）と、前記第２の電気的なコンタクト（１８）を備えた第２の差込みコンポーネント（１４）とを含み、
   前記第１の差込みコンポーネント（１２）と前記第２の差込みコンポーネント（１６）とは、互いに差し込まれて、前記第１の電気的なコンタクト（１６）と前記第２の電気的なコンタクト（１８）との間の電気的な接続が形成されるように構成されており、
   前記電気的な差込み接続部（１０）は、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気的なシールド装置（２０）を含み、該シールド装置（２０）において、前記第１のシールドエレメント（２２）が、前記第１の差込みコンポーネント（１２）に取り付けられており、前記第２のシールドエレメント（２４）が、前記第２の差込みコンポーネント（１４）に取り付けられていて、前記両差込みコンポーネント（１２，１４）が差し込まれると、前記第１のシールドエレメント（２２）と前記第２のシールドエレメント（２４）とが互いに差し込まれ、かつ前記第１の電気的なコンタクト（１６）と前記第２の電気的なコンタクト（１８）とから形成された電気的な接続部用の電気的なシールドを形成するようになっている、
   ことを特徴とする、電気的な差込み接続部（１０）。
10. 前記第１の差込みコンポーネント（１２）は車両の電気的な装置に取り付けられており、前記第２の差込みコンポーネント（１４）は車両のワイヤハーネスに設けられたコネクタである、請求項９記載の電気的な差込み接続部（１０）。

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