JP2016534490A - 電子部品ケーシングにおける差込接続のためのコンタクトシステム - Google Patents

Abstract

【課題】相対運動のフレキシブルな補償を可能にし、安価に製造可能であり、異なる場所で実行可能な簡易な取付を可能とする電子部品ケーシングでの差込接続のためのコンタクトシステムを提案すること。【解決手段】打抜き部材として形成されつつ回路基板５で接触し、かつ、ケーシングから引き出された少なくとも１つのコンタクト要素１３を有する、メカトロニック部材、例えば制御モジュール、電磁弁、センサ又は原動機付き車両の安全装置のコンタクトのための電子部品ケーシングにおける差込接続のためのコンタクトシステムにおいて、少なくとも１つのコンタクト要素１３が、ａ）電子部品ケーシングのベースプレート２において、差込及び係止によって固定され、ｂ）第１のコンタクトタブ１４によってメカトロニクス部材のコンタクトプラグ２３に接触し、ｃ）第２のコンタクトタブ２０ｂによって回路基板５に接触するように形成されている。

Description

本発明は、打抜き部材として形成されつつ回路基板で接触し、かつ、ケーシングから引き出される少なくとも１つのコンタクト要素を有する、メカトロニック部材、例えば制御モジュール、電磁弁、センサ又は原動機付き車両の安全装置のコンタクトのための電子部品ケーシングにおける差込接続のためのコンタクトシステムに関するものである。

特許文献１には、原動機付き車両の制御モジュールが開示されている。制御モジュールのトランスミッション制御装置は、例えば、ヒートシンクとして形成されたベースプレートと、例えば接着によってベースプレートと熱的及び機械的に結合され、回路基板として形成された支持体と、この支持体上に配置された、鋳造材料を用いて鋳造されたパッシブ及びアクティブな複数のＳＭＤ半導体デバイスを有する厚膜回路装置と、半導体要素の保護のための回路装置を包囲するケーシング本体と、このケーシング本体内で隣り合い、及びかなさり合って統合され、かつ、例えばボンディングワイヤを介して結合され、異なる数のリードフレーム接続部を備えることが可能な複数のリードフレームと、トランスミッション制御装置あるいは制御モジュールを接続ラインによってトランスミッションと接続し、その結果トランスミッションに制御モジュールあるいはトランスミッション制御装置の出力信号を制御信号として付与することができるトランスミッション制御装置のコネクタプラグとで構成されている。このとき、リードフレームのうち複数はコネクタの形成に用いられ、残りのリードフレームはセンサ及びアクチュエータの収容及び接触に用いられる。アクチュエータとトランスミッション制御装置の間の導電的な接続は、その端部において分岐要素／バネ要素を備えた対応するリードフレームのリードフレーム接続部の直接的な接触によってなされる。

この装置では、差込力が不利に回路基板へ直接伝達されてしまう。そのほか、組立が複雑である。なぜなら、リードフレームの多重の曲げと大きな自動化度を有する個々の構成要素の取付が必要となるためである。最後に、回路基板の接触が所定の製造方法すなわちボンディングに限定されてしまう。

独国特許出願公開第１９５１５６２２号明細書

このような背景から、本発明の基礎をなす課題は、相対運動のフレキシブルな補償を可能にし、安価に製造可能であり、異なる場所で実行可能な簡易な取付を可能とする電子部品ケーシングでの差込接続のためのコンタクトシステムを提案することにある。

上記課題は、打抜き部材として形成されつつ回路基板で接触し、かつ、ケーシングから引き出された少なくとも１つのコンタクト要素を有する、メカトロニック部材、例えば制御モジュール、電磁弁、センサ又は原動機付き車両の安全装置のコンタクトのための電子部品ケーシングにおける差込接続のためのコンタクトシステムにより、前記少なくとも１つのコンタクト要素が、ａ）前記電子部品ケーシングのベースプレートにおいて、差込及び係止によって固定され、ｂ）第１のコンタクトタブによって前記メカトロニクス部材のコンタクトプラグに接触し、ｃ）第２のコンタクトタブによって前記回路基板に接触するように形成されていることで解決される。

有利な一実施形態によれば、前記少なくとも１つのコンタクト要素が少なくとも１つの結合ウェブを備えており、前記コンタクト要素における前記少なくとも１つの結合ウェブに関連して約９０°曲げられた、切り抜き部を有する前記第１のコンタクトタブが形成されており、前記切り抜き部へ突出するコンタクト突出部が前記第１のコンタクトタブに形成されているおり、前記少なくとも１つの結合ウェブに関連して約９０°曲げられた前記少なくとも１つの第２のコンタクトタブが前記コンタクト要素に形成されており、及び前記両コンタクトタブが前記少なくとも１つの結合ウェブによって結合されている。

したがって、少なくとも１つのコンタクト要素は、電子部品ケーシングのベースプレートに差込又は係止によって固定され得るとともに、結合ウェブによる第１のコンタクトタブの第２のコンタクトタブとの結合によって差込力のフレキシブルな補償を可能とする、個別に製造可能な部材である。このようなコンタクト要素は、金属板から容易に打抜き部材として製造され得るとともに、電子部品ケーシングにおける他の構成要素の取付とは無関係に取り付けられ得る。

少なくとも１つの結合ウェブは、第１のコンタクトタブと第２のコンタクトタブの間でまっすぐに延びるように形成されることができるが、コンタクト要素の相対運動の補償のためにできる限り最適な柔軟性を可能とするために、好ましくはジグザグ状又は波状に延びている。

ベースプレートとのコンタクト要素の良好な係止のために、自由端がコンタクト突出部から離れる方へ向いた複数の係止突起が第１のコンタクトタブに配置されているように設定することが可能である。

さらに、第２のコンタクトタブが９０°曲げられた２つの平行なコンタクト突出部で形成されており、これら両コンタクト突出部の間に係止面が配置されており、及び／又は両コンタクト突出部の両側で、並びに自由端が前記コンタクト突出部から離れる方へ向いた、同様にベースプレートとの係止のために用いられる複数の係止突起が配置されているように設定することが可能である。

例えば、少なくとも一部材から成る第２のコンタクトタブが、回路基板を圧入又ははんだ付けによって接触させるために配置されている。回路基板に対するコンタクト要素の整向のために、コンタクト要素の少なくとも一部材から成る第２のコンタクトタブに隣接して、位置決めピンを収容するための凹部が形成されている。

これとは無関係に、又は位置決めピン及びこの位置決めピンの収容のためコンタクト要素における凹部との協働において、取付のための電子部品ケーシングが、コンタクト範囲における適当な形成によりコンタクト部を位置決めする装置内に装填されるように意図されることができる。その後、回路基板は、上方から電子部品ケーシング内へ装填され、このとき、装置及び／又は電子部品ケーシングを介して位置決めされ、電子部品ケーシング内へ押圧される。

ベースプレートとのコンタクト要素の係止は、コンタクト要素の第１のコンタクトタブを収容するために、ベースプレートがコンタクトプラグのための挿入面取り部についてベースプレートの反対側に配置されたコンタクトホルダを備え、該コンタクトホルダに隣り合って、係止突起が第１のコンタクトタブにおける係止突起に干渉する第１の抜け止めロックがベースプレートに配置され、及び係止面及び／又は第２のコンタクトタブにおける両係止突起に干渉する、少なくとも１つの係止爪を有する第２の抜け止めロックがコンタクト要素の第２のコンタクトタブのためにベースプレートに形成されるようになされる。

電子部品ケーシングの実施形態に応じて、第１のコンタクトタブ及び少なくとも一部材から成る第２のコンタクトタブが同方向に約９０°回路基板の方向へ曲げられ得るか、又は第１のコンタクトタブが少なくとも一部材から成る第２のコンタクトタブに対して反対側へ、回路基板とは反対に約９０°曲げられ得る。

以下に、図面に図示された２つの実施例に基づき本発明を更に説明する。

本発明によるコンタクトシステムに基づくコンタクト要素の範囲における電子部品ケーシングの横断面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った図１による電子部品ケーシングの縦断面図である。 第１の実施形態によるコンタクト要素の拡大された斜視図である。 図１〜図３に基づくコンタクト要素の範囲における図１に基づく電子部品ケーシングの拡大された部分断面図である。 図１〜図４に基づくコンタクト要素の範囲における図２に基づく電子部品ケーシングの拡大された部分断面図である。 第２の実施形態における、本発明により形成されたコンタクト要素を有する電子部品ケーシングの拡大された部分断面図である。

図１及び図２に示された電子部品ケーシング１は、様々な電子部品要素３が配置されたベースプレート２と、電子部品ケーシング１を密閉するケーシングカバー２４とを備えている。電子部品要素３は、コンタクトピン４を用いて、その上方に配置された回路基板５と公知の態様ではんだ付けによって導電的に接続されている。詳細に図示されていないコネクタソケット６は、原動機付き車両の不図示の電子制御システムと電子部品要素３あるいは回路基板５とを接続するために用いられる。このために、コネクタソケット６の複数のコンタクトピン７が回路基板５と導電的に接続されている。

ベースプレート２の下側には、図４〜図６において概略的に図示されたコンタクトプラグ２３を収容するための、接触すべきメカトロニック部材に形成された複数の挿入面取り部８が設けられている。これらメカトロニック部材自体は図示されていない。ベースプレート２における回路基板５に向いた側には、コンタクトホルダ９、これに隣接して第１の抜け止めロック１０、位置決めピン１１及び第２の抜け止めロック１２が、好ましくはベースプレート２と単一の材料で、配置されている。

ベースプレート２における第１の抜け止めロック１０は、距離を維持しつつ自由端において互いに対して径方向へ向けられているとともにベースプレート２でのコンタクト要素１３の第１のコンタクトタブ１４の保持に寄与する複数の係止突起２５，２６を備えている。ベースプレート２における第２の抜け止めロック１２は、打抜き部として金属から製造されたコンタクト要素１３の係止及び位置決めに寄与する少なくとも１つの係止爪１２ａを備えている。特に図３における斜視図から見て取れるように、このコンタクト要素１３は、当該コンタクト突出部間でコンタクトプラグ２３を導電的にクランプ可能な２つのコンタクト突出部１６ａ，１６ｂが突出する切り抜き部１５を備えた、９０°曲げられた第１のコンタクトタブ１４を備えている。両コンタクト突出部１６ａ，１６ｂとは反対側の第１のコンタクトタブ１４には、図５に示されているように第１の抜け止めロック１０における係止突起２５，２６によって干渉される２つの係止突起１７ａ，１７ｂが配置されている。

図３に図示されたコンタクト要素１３の実施例では、互いに平行に配置され、第１のコンタクトタブ１４に対して平行にコンタクト要素１３において９０°曲げられて形成された２つのコンタクト突出部２０ａ，２０ｂから成る第２のコンタクト要素２０が形成されていることが示されている。

第１のコンタクトタブ１４及び両コンタクト突出部２０ａ，２０ｂは２つの結合ウェブ１８ａ，１８ｂによって結合されており、その結果、コンタクト要素１３全体が、第１のコンタクトタブ１４と、両結合ウェブ１８ａ，１８ｂと、両コンタクト突出部２０ａ，２０ｂを有する二部材から成る第２のコンタクトタブ２０とで形成されている。第１のコンタクトタブ１４と第２のコンタクトタブ２０の両コンタクト突出部２０ａ，２０ｂの間の結合をできる限りフレキシブルに形成するために、両結合ウェブ１８ａ，１８ｂがジグザグ状に形成されている。なお、まっすぐに形成された結合ウェブを有する別の形態が破線で示されている。同様に、それぞれ柔軟性について所望の度合いを達成するために、結合ウェブ１８ａ，１８ｂを湾曲させて、又は波状に構成することが可能である。

第２のコンタクトタブ２０の一対の結合ウェブ１８ａ，１８ｂの間には、第２の抜け止めロック１２における係止爪１２ａのための係止面２２が設けられている。加えて、第１のコンタクトタブ１４における係止突起１７ａ，１７ｂとほぼ同方向に向けられて延びる、側方へ突出する係止突起２１ａ，２１ｂが示されており、これら係止突起を、同様に対応する抜け止めロックにおける係止爪１２ａに類似して、図示の第２の抜け止めロック１２に対して平行に配置することが可能である。

図４及び図５から分かるように、コンタクト要素１３は、上方から来てベースプレート２に係止され、このとき、位置決めピン１１によってベースプレート２に位置決めされる。そのために、位置決めピン１１は、結合ウェブ１８ａ，１８ｂに隣接して形成された位置決め凹部１９に係合する（図３）。その後、回路基板５が上方からベースプレート２上へ載置され、電子部品要素３のコンタクトピン４及びコンタクト突出部２０ａ，２０ｂが回路基板５にある適当な開口部に通され、圧入過程又は追加的なはんだ付けによりこれらに接触する。

接触すべきメカトロニック部材におけるコンタクトプラグ２３と第１のコンタクトタブ１４のベースプレート２の接触が下側から行われることが図１〜図５から分かり、ベースプレート２の上側は、電子部品ケーシング１の内部へ向けられているとともに、ケーシングカバー２４によって覆われている。この実施形態では、第１のコンタクトタブ１４と、第２のコンタクトタブ２０の一対のコンタクト突出部２０ａ，２０ｂとは、同方向に、かつ、互いに平行に９０°曲げられている。

図６には、第１のコンタクトタブ１４と、第２のコンタクトタブ２０の一対のコンタクト突出部２０ａ，２０ｂとが互いに逆方向へ向けられ、かつ、平行に９０°曲げられている形態が示されている。この場合、ベースプレート２ａは、コンタクト要素１３の係止のために図６に図示されているように形成されており、この場合、ベースプレート２ａは、不図示の互いに対向する２つのケーシングカバー間に配置されている。このとき、第１のコンタクトタブ１４は、ベースプレート２ａの上側において、第１のコンタクトホルダ９ａと第１の抜け止めロック１０ａの間に配置されている。二部材で形成された第２のコンタクトタブ２０；２０ａ，２０ｂは、ベースプレート２ａにおける視認できない開口部を通してこのベースプレートの下側へ貫通している。ベースプレート２ａの下側には、第２の抜け止めロック１２ｂが配置されており、その係止爪１２ｃが第２のコンタクトタブ２０；２０ａ，２０ｂに係合している。この構造においては、回路基板５がベースプレート２ａの下側に配置されているとともに、そこで第２の コンタクトタブ２０；２０ａ，２０ｂによって接触されていることが分かる。

本発明による、電子部品ケーシングにおける差込接続のためのコンタクトシステムにより、複数のメカトロニック部材の取外し可能な接触が可能となることが明らかであり、取外し可能なコンタクトは、コンタクトの相対運動のフレキシブルな補償を保証するとともに、安価に形成可能であるとともに、特殊な技術的な装置を用いることなく様々な場所で加工できることが保証するものである。

図面についての説明、特許請求の範囲及び明細書の冒頭に挙げた全ての特徴は、個々にも、また互いの適宜の組合せにおいても用いることが可能である。したがって、本発明は、説明された特徴の組合せ及び請求された特徴の組合せに限定されるものではなく、全ての特徴の組合せが開示されているものとみなされるべきである。

Claims (10)

1. 打抜き部材として形成されつつ回路基板（５）で接触し、かつ、ケーシング（２）から引き出された少なくとも１つのコンタクト要素（１３）を有する、メカトロニック部材、例えば原動機付き車両の制御モジュール、電磁弁、センサ又は安全装置のコンタクトのための電子部品ケーシング（１）における差込接続のためのコンタクトシステムにおいて、
   前記少なくとも１つのコンタクト要素（１３）が、
   ａ）前記電子部品ケーシング（１）のベースプレート（２）において、差込及び係止によって固定され、
   ｂ）第１のコンタクトタブ（１４）によって前記メカトロニクス部材のコンタクトプラグ（２３）に接触し、
   ｃ）第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）によって前記回路基板（５）に接触する
   ように形成されていることを特徴とするコンタクトシステム。
2. 前記少なくとも１つのコンタクト要素（１３）が少なくとも１つの結合ウェブ（１８ａ，１８ｂ）を備えていること、前記少なくとも１つの結合ウェブ（１８ａ，１８ｂ）に関連して約９０°曲げられた、切り抜き部（１５）を有する前記第１のコンタクトタブ（１４）が前記コンタクト要素（１３）に形成されていること、前記切り抜き部（１５）へ突出するコンタクト突出部（１６ａ，１６ｂ）が前記第１のコンタクトタブ（１４）に形成されていること、前記少なくとも１つの結合ウェブ（１８ａ，１８ｂ）に関連して約９０°曲げられた前記少なくとも１つの第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）が前記コンタクト要素（１３）に形成されていること、及び前記両コンタクトタブ（１４；２０；２０ａ，２０ｂ）が前記少なくとも１つの結合ウェブ（１８ａ，１８ｂ）によって結合されていることを特徴とする請求項１記載のコンタクトシステム。
3. 前記少なくとも１つの結合ウェブ（１８ａ，１８ｂ）が、前記第１のコンタクトタブ（１４）と前記コンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）の間で、ジグザグ状に、又はまっすぐに延びて配置されていることを特徴とする請求項２記載のコンタクトシステム。
4. 自由端が前記コンタクト突出部（１６ａ，１６ｂ）から離れる方へ向いた複数の係止突起（１７ａ，１７ｂ）が前記第１のコンタクトタブ（１４）に配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載のコンタクトシステム。
5. 前記第２のコンタクトタブ（２０）が９０°曲げられた２つの平行なコンタクト突出部（２０ａ，２０ｂ）で形成されていること、及びこれら両コンタクト突出部（２０ａ，２０ｂ）の間に係止面（２２）が配置されており、及び／又は前記両コンタクト突出部（２０ａ，２０ｂ）の両側で、並びに自由端が前記コンタクト突出部から離れる方へ向いた複数の係止突起（２１ａ，２１ｂ）が配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のコンタクトシステム。
6. 少なくとも一部材から成る前記第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）が、前記回路基板（５）を圧入又ははんだ付けによって接触させるために適合されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のコンタクトシステム。
7. 少なくとも一部材から成る前記第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）に隣り合って、位置決めピン（１１）を収容するための凹部（１９）が前記コンタクト要素（１３）に形成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のコンタクトシステム。
8. 前記コンタクト要素（１３）の前記第１のコンタクトタブ（１４）を収容するために、前記ベースプレート（２）が、前記コンタクトプラグ（２３）のための挿入面取り部（８）について前記ベースプレート（２）の反対側に配置されたコンタクトホルダ（９）を備えていること、該コンタクトホルダに隣り合って、係止突起（２５，２６）が前記第１のコンタクトタブ（１４）における前記係止突起（１７ａ，１７ｂ）に干渉する第１の抜け止めロック（１０）が前記ベースプレート（２）に配置されていること、及び前記係止面（２２）及び／又は前記第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）における両係止突起（２１ａ，２１ｂ）に干渉する、少なくとも１つの係止爪（１２ａ）を有する第２の抜け止めロック（１２）が前記コンタクト要素（１３）の前記第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）のために前記ベースプレート（２）に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のコンタクトシステム。
9. 前記第１のコンタクトタブ（１４）及び少なくとも一部材から成る前記第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）が、同方向に約９０°前記回路基板（５）の方向へ曲げられていることを特徴とする請求項８記載のコンタクトシステム。
10. 前記第１のコンタクトタブ（１４）が少なくとも一部材から成る前記第２のコンタクトタブ（２０；２０ａ，２０ｂ）に対して反対側へ、前記回路基板（５）とは反対に約９０°曲げられていることを特徴とする請求項８記載のコンタクトシステム。

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