JP2021510450A - 差込コネクタアセンブリ - Google Patents

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Abstract

プリント基板に配置された複数の第１のコンタクト要素を有する、第１の差込コネクタ部品と、第１の差込コネクタ部品に接合可能であるとともに、ベース体に複数の第２のコンタクト要素を保持し、第２のコンタクト要素は、第１の差込コネクタ部品の第１のコンタクト要素に電気的にかつ機械的に接続可能である、第２の差込コネクタ部品と、を備える、差込コネクタアセンブリが記載される。第１の差込コネクタ部品の両側で、打抜き曲げ部品が、プリント基板に接続されている。両方の差込コネクタ部品同士が完全に接続されると、第２の差込コネクタ部品の第２のコンタクト要素に対する少なくとも１つの打抜き曲げ部品の電気的な接続部又は代替的に両方の打抜き曲げ部品同士の間の電気的な接続部が形成され、電気的な接続部は、それぞれ両方の差込コネクタ部品の接続を電子式に識別するかつ／又は監視するのに適している。

Description

本発明は、プリント基板上に配置された複数の第１のコンタクト要素を有する、第１の差込コネクタ部品と、第１の差込コネクタ部品に接合可能であるとともに、ベース体に複数の第２のコンタクト要素を保持し、第２のコンタクト要素は、第１の差込コネクタ部品の第１のコンタクト要素に電気的にかつ機械的に接続可能である、第２の差込コネクタ部品と、を備える、差込コネクタアセンブリに関する。
この種の差込コネクタアセンブリは、多くの構成で知られている。この場合、第１の差込コネクタ部品の第１のコンタクト要素は、電気的にも機械的にもプリント基板に接続されていることが多く、この接続は、例えばプリント基板の凹部に第１のコンタクト要素の端部部分が挿入さて、これに続いてプリント基板の導体路にろう接されることによって達成することができる。
そのような差込コネクタアセンブリでは、第１の差込コネクタ部品が第２の差込コネクタ部品に簡単にかつ機能的に確実に接続可能である必要がある。特に、両方の差込コネクタ部品の不用意な分離を確実に阻止できるようにするべきである。そのために、例えば差込コネクタ部品の摺動可能なハウジング部分によって実現されている係止要素が知られている。さらに、第１の差込コネクタ部品と第２の差込コネクタ部品とが相互に正しく接続されていることを確認可能なコントロール手段が所望されることが多い。
そのために、例えば、一方の差込コネクタ部品のコンタクト要素が他方の差込コネクタ部品のコンタクト要素を介して電気的にブリッジされ、次いで、これを、電子装置によって確認し、識別することが可能であることが想定され得る。その際の欠点は、そのような確認が、第１のコンタクト要素及び第２のコンタクト要素の接続部を介する少なくとも１つの付加的なライン経路を要することであり、その結果、差込コネクタアセンブリが相応して大きな寸法を有しなければならない。その際、特にその欠点によれば、そのような短絡接続ブリッジによって、差込コネクタ部品がその最終的な接続位置に至る前であっても、製造公差に起因して、差込接続部の形成がすでに通知されてしまう。したがって、差込コネクタ部品同士の接続が完全に正しく形成されているかどうかの識別が保証されていない。
課題は、第１の差込コネクタ部品と第２の差込コネクタ部品との完全な接続を、特に簡単で確実な手段で確認することができる差込コネクタアセンブリを提供することである。
この課題は、本発明によれば、第１に、両側で第１の差込コネクタ部品の傍に、それぞれ打抜き曲げ部品が、プリント基板上に取り付けられていて、第１の差込コネクタ部品と第２の差込コネクタ部品とが接続されると、少なくとも１つのばねアームの部分が、ベース体に設けられた係止凹部に係合するとともに第２のコンタクト要素の少なくとも１つに対する電気的な接続部を形成することによって解決される。
本発明によれば、この課題は、第２に、両側で第１の差込コネクタ部品の傍に、それぞれ打抜き曲げ部品が、プリント基板上に取り付けられていて、ベース体に、金属製の接続要素が配置されていて、接続要素は、差込コネクタ部品同士が完全に接合されると、両方の打抜き曲げ部品を、２つのばねアームを介して電気的に相互に接続し、ばねアームは、打抜き曲げ部品又は接続要素に一体に成形されていることによって解決される。
両方の解決手段は、プリント基板上に取り付けられた打抜き曲げ部品を想定していて、、打抜き曲げ部品は、ばねアームを介して、第２の差込コネクタ部品に対する機械的な接続部を形成することができる。本発明に係る第１の解決手段では、差込コネクタ部品同士が完全に接続されると、打抜き曲げ部品のばねアームが、第２の差込コネクタ部品のベース体に設けられた係止凹部に係合し、これにより、同時に、第２の差込コネクタ部品のコンタクト要素に対する少なくとも１つの電気的な接続部を形成する。本発明に係る第２の解決手段は、金属製の接続要素を想定していて、この接続要素は、第１の差込コネクタ部品と第２の差込コネクタ部品とが完全に接続されると、両方の打抜き曲げ部品を、ばねアームを介して電気的に相互に接続し、これにより、両方の打抜き曲げ部品の正しい接続が簡単にチェック及び監視可能である。
打抜き曲げ部品という用語は、ここでは、広義に解され、しかも直角に又は略直角に折り曲げられた少なくとも１つの部分を有する、打抜きによって成形された金属薄板と解されるべきである。この場合、折曲げが打抜きと同時に行われるか、又は後続の作業ステップで行われるかは重要ではない。
プリント基板における打抜き曲げ部品の取付けは、例えば、打抜き曲げ部品の、角度付けして成形された取付けストリップに成形されている圧入域によって行うことができる。好適には、取付けストリップが、シンプルなろう接面を形成し、ろう接面は、プリント基板の表面上でコンタクト面又は導体路にろう接される。第２の差込コネクタ部品のベース体の係止凹部へのばねアームの係合は、特に簡単に、プリント基板に、かつこれと同時にプリント基板に配置された第１の差込コネクタ部品にも、第２の差込コネクタ部品をさらにより確実に機械的に固定することを可能にする。有利には、そのために第１の差込コネクタ部品において係止要素が全く不要である。
第２の差込コネクタ部品のベース体に、シンプルに成形された金属製の接続要素を接合することによって、プリント基板における第２の差込コネクタ部品の接合状態のさらなる電気的な又は電子的な監視手段を提供することができる。この場合、ばねアームは、打抜き曲げ部品の部分として又は接続要素の部分として構成されてよい。
いずれの場合にも、プリント基板の表面上に両方の打抜き曲げ部品を配置することが想定されているので、打抜き曲げ部品を、プリント基板の導体路に電気的にも接続する付加的な手間をほとんど要しない。ゆえに、差込接続部が正しく形成されているかどうかのチェックは、相互に対向して位置する２つの打抜き曲げ部品の間の電気的な接続部が存在するかどうかを求める簡単な確認によるものとすることができる。このチェックは、プリント基板上に配置されているか、又はプリント基板に接続されていて、ここでは詳細には説明されないシンプルな電子装置によって行うことができる。
この場合、有利には、そのために両方の差込コネクタ部品のコンタクト要素を設置しなくてよく、付加的な接続ラインも必要とされない。
特に有利には、例えば自律走行する自動車におけるカメラ又はセンサなどの、安全性に関して極めて重要な制御装置では、差込コネクタ部品同士の接続部の存在を持続的に監視することができ、その際、そのために差込コネクタ部品の電極数又は構造サイズを増加させなくてよい。
以下、本発明の３つの実施例を図示し、詳説する。
第１の差込コネクタアセンブリを示す。 第１の差込コネクタアセンブリの打抜き曲げ部品を示す。 第１の差込コネクタアセンブリの第１の接続状態を（断面図で）示す。 第１の差込コネクタアセンブリの第２の接続状態を（断面図で）示す。 第２の差込コネクタアセンブリを示す。 第２の差込コネクタアセンブリの電気的な接続手段を第１の方向で見て示す。 第２の差込コネクタアセンブリの電気的な接続手段を第２の方向で見て示す。 第３の差込コネクタアセンブリを示す。 第３の差込コネクタアセンブリの電気的な接続手段を示す。
図１〜図４は、本発明に従って構成された差込コネクタアセンブリの第１の実施例を示している。図１は、第１の差込コネクタ部品１０を示していて、第１の差込コネクタ部品１０は、プリント基板５０上に配置されていて、かつ第２の差込コネクタ部品２０に接続されている。第２の差込コネクタ部品２０から、複数の接続ライン６０が出発していて、これらの接続ライン６０は、第２の差込コネクタ部品２０の、図１には認められないコンタクト要素に電気的に接続されている。
さらに、図１には、差込コネクタ部品１０，２０の他に、存在する２つの打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂのうちの１つが認められる。これらの２つの打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂは、図２において単一の部品としてともに図示されている。両方の打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂは、相互に鏡面対称に構成されていて、かつそれぞれ垂直の枠部分４６を有する。枠部分４６において、それぞれ矩形のばねアーム４２ａ，４２ｂが、矩形の凹部４７内に配置されている。各ばねアーム４２ａ，４２ｂは、その上下の縁で、短くて狭幅の金属ストリップ４５を介して枠部分４６に接続されていて、ゆえに枠部分４６に対して揺動可能に支持されている。各打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂは、その枠部分４６の下側に、狭幅の取付けストリップ４１を有し、取付けストリップ４１は、枠部分４６に対して直角に折り曲げられている。さらに、打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂは、そのばねアーム４２ａ，４２ｂに、それぞれ隆起部を有し、隆起部は、以下コンタクト湾曲部４８と称される。
差込コネクタアセンブリが組み立てられると、取付けストリップ４１は、プリント基板５０の表面５２上に載置し、かつ打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂを取り付けるために用いられる。好適には、そのために、打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂは、電子ＳＭＤ素子と同様に、プリント基板５０の表面５２上で、（ここでは図示されていない）コンタクト面又は導体路にろう接されている。代替的に、取付けストリップ４１は、その下面に、（図示されていない）圧入域を有し、圧入域は、プリント基板５０の（同様に図示されていない）孔に挿入されている。
図３及び図４は、それぞれ断面図で、第１の差込コネクタ部品１０と第２の差込コネクタ部品２０との接続プロセスを具体的に示している。第１の差込コネクタ部品１０に属する第１のコンタクト要素１２が、プラスチックから成るコンタクト支持体１４によって保持され、第１のコンタクト要素１２の、オスの平型端子として構成された前側の端部部分が、第２の差込コネクタ部品２０の、差込接続端子として構成された第２のコンタクト要素２２に挿入されていることが看取される。第２のコンタクト要素２２は、差込コネクタ部品２０から外へ導かれた接続ライン６０に電気的に接続されていて、かつ絶縁性のベース体３０によって保持される。第２のコンタクト要素２２に対して平行の両側の側面で、ベース体３０は、それぞれ係止凹部３２ａ，３２ｂを有する。
図３には、両方の差込コネクタ部品１０，２０が、まだ完全には接合されていない状態で示されている。差込コネクタ部品１０，２０のコンタクト要素１２，２２は、ここではすでに相互に接合されているが、まだ所定の完全な接続位置には達していない。打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂのばねアーム４２ａ，４２ｂに設けられたコンタクト湾曲部４８は、第２の差込コネクタ部品２０のベース本体３０に設けられた係止凹部３２ａ，３２ｂにおける係止位置よりもまだ手前に位置する。
両方の差込コネクタ部品１０，２０が完全に接続された後では、コンタクト湾曲部４８は、係止凹部３２ａ，３２ｂに係合されていて、これは図４に示されている。これにより、コンタクト湾曲部４８は、第２の差込コネクタ部品２０の第２のコンタクト要素２２の、係止凹部３２ａ，３２ｂを通してアクセス可能な部分に同時に当接する。これにより生じる、打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂとコンタクト要素２２との間の電気的な接続は、電子装置によって把握し、差込コネクタ部品１０，２０同士の間の完全な接続を識別するかつ／又は監視するために判定することができる。そのために電子装置は、例えば、打抜き曲げ部品４０，４０ｂに接続されたコンタクト要素２２において、印加されている電位又は信号経過の妥当な値についてチェックする。
ばねアーム４２ａ，４２ｂに成形されたコンタクト湾曲部４８は、金属製のコンタクト要素２２に対する特に良好な電気的な接続部を形成するという目的を満たすと同時に、ばねアーム４２ａ，４２ｂに機械的な係止フックを形成する。
すでに述べたように、差込コネクタ部品１０，２０が完全に接合された状態では、両方の打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂのばねアーム４２ａ，４２ｂに設けられたコンタクト湾曲部４８が、係止凹部３２ａ，３２ｂに弾性的に入り込んでいる。打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂがプリント基板５０に機械的に固く接続されているので、これにより、第２の差込コネクタ部分２０は、ばねアーム４２ａ，４２ｂを介して、プリント基板５０及び第１の差込コネクタ部品１０の両方に対して相対的に機械的に固定される。
これにより、接続ライン６０を介する引抜き又は落下による、両方の差込コネクタ部品１０，２０の不意の分離が排除されている。両方の差込コネクタ部品１０，２０の意図的な分離は、ばねアーム４２ａ，４２ｂの操作部分４３に同時に押圧力を作用させることによって可能である。押圧力の作用によって、コンタクト湾曲部４８は、ばねアーム４２ａ，４２ｂのばね力に抗して係止凹部３２ａ，３２ｂから外へ動くことができる。
本発明に係る差込コネクタアセンブリの第２の実施例が、図５〜図７に示されている。以下に記載の考察が同一の又は同等に作用する特徴を有する限り、簡素化及び良好な比較のためにこれまで記載した符号が引き続き用いられる。
図５は、第１の差込コネクタ部品１０及び第２の差込コネクタ部品２０を、未接続状態で示している。前述の構成に対する主な相違点は、係止凹部（係止凹部を介して第２の差込コネクタ部品２０の個々のコンタクト要素が外側から電気的にアクセス可能である）の代わりに、ここでは金属製の接続要素２４が、第２の差込コネクタ部品２０のベース体３０に配置されていることにある。
接続要素２４は、図５〜図７に示されていて、特に図６及び図７において明確に認められる。図６及び図７では、分かりやすくするために、両方の差込コネクタ部品１０，２０の詳細の大部分が省略されている。接続要素２４は、ここでは、扁平な「Ｕ」字形（図面では上下逆）の輪郭を有する。
接続要素２４は、図５に示された、第２の差込コネクタ部品２０のベース体３０に配置されていて、この場合、接続要素２４は、ベース体３０の上側を覆っていて、その両方のＵ脚部２７ａ，２７ｂが、ベース体３０の側面に接する。
第１の差込コネクタ部品１０と第２の差込コネクタ部品２０とが相互に完全に正しく接続されていると、接続要素２４は、打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂのばねアーム４２ａ，４２ｂが接続要素２４のＵ脚部２７ａ，２７ｂに接する位置に至り、ゆえに接続要素２４を介して、打抜き曲げ部品４０ａ，４０ｂ同士の間に導電性の接続部を形成する。この接続部は、図６及び図７において、それぞれ異なる観察方向から見て示されている。
電気的な接続部の存在は、電子装置によって判定することができる。第１の実施例とは異なり、この判定は、差込コネクタ部品１０，２０のコンタクト要素１２，２２及び接続ライン６０によって導かれる信号及び電位から完全に独立している。
差込コネクタアセンブリの別の構成手段は、図８及び図９によって示されている。この変化形態は、これまで説明した２つの構成とは異なり、ここでは、打抜き曲げ部品４０ｃ，４０ｄは、ばねアームを有さず、その代わりに係止凹部４９ａ，４９ｂを有する。そのために、ここでは接続要素２４ａの両方の側面に、ばねアーム２５ａ，２５ｂが成形されていて、ばねアーム２５ａ，２５ｂは、それぞれ部分２６を形成する。差込コネクタ部品１０，２０の接続時には、これらの部分２６が、打抜き曲げ部品４０ｃ，４０ｄの係止凹部４９ａ，４９ｂに係合する。
ここでは、打抜き曲げ部品４０ｃ，４０ｄと金属製の接続要素２４ａとを介して、第２の差込コネクタ部品２０と（ここでは図示されていない）プリント基板との間の機械的な接続部が形成され、これと同様に接続要素２４ａを介して成される、打抜き曲げ部品４０ｃ，４０ｄ同士の間の導電性の接続部も形成され、導電性の接続部は、適切に形成された既存の差込接続部のチェック及び監視を行うために判定することができる。
１０ 第１の差込コネクタ部品
１２ 第１のコンタクト要素
１４ コンタクト支持体
２０ 第２の差込コネクタ部品
２２ 第２のコンタクト要素
２４，２４ａ 接続要素
２５ａ，２５ｂ ばねアーム
２６ （屈曲された）部分
２７ａ，２７ｂ Ｕ脚部
３０ ベース体
３２ａ，３２ｂ 係止凹部
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ 打抜き曲げ部品
４１ 取付けストリップ
４２ａ，４２ｂ ばねアーム
４３ 操作部分
４５ 金属ストリップ
４６ 枠部分
４７ 凹部
４８ コンタクト湾曲部（部分）
４９ａ，４９ｂ 係止凹部
５０ プリント基板
５２ 表面
６０ 接続ライン

Claims (10)

  1. プリント基板（５０）に配置された複数の第１のコンタクト要素（１２）を有する、第１の差込コネクタ部品（１０）と、
    前記第１の差込コネクタ部品（１０）に接合可能であるとともに、ベース体（３０）に複数の第２のコンタクト要素（２２）を保持し、該第２のコンタクト要素（２２）は、前記第１の差込コネクタ部品（１０）の前記第１のコンタクト要素（１２）に電気的にかつ機械的に接続可能である、第２の差込コネクタ部品（２０）と、
    を備える、差込コネクタアセンブリにおいて、
    両側で前記第１の差込コネクタ部品（１０）の傍に、それぞれ打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ）が、前記プリント基板（５０）上に取り付けられていて、
    前記第１の差込コネクタ部品（１０）と前記第２の差込コネクタ部品（２０）とが接続されると、少なくとも１つのばねアーム（４２ａ，４２ｂ）の部分（４８）が、前記ベース体（３０）に設けられた係止凹部（３２ａ，３２ｂ）に係合するとともに前記第２のコンタクト要素（２２）の１つに対する電気的な接続部を形成する
    ことを特徴とする、差込コネクタアセンブリ。
  2. プリント基板（５０）に配置された複数の第１のコンタクト要素（１２）を有する、第１の差込コネクタ部品（１０）と、
    前記第１の差込コネクタ部品（１０）に接合可能であるとともに、ベース体（３０）に複数の第２のコンタクト要素（２２）を保持し、該第２のコンタクト要素（２２）は、前記第１の差込コネクタ部品（１０）の前記第１のコンタクト要素（１２）に電気的にかつ機械的に接続可能である、第２の差込コネクタ部品（２０）と、
    を備える、差込コネクタアセンブリにおいて、
    両側で前記第１の差込コネクタ部品（１０）の傍に、それぞれ打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）が、前記プリント基板（５０）上に取り付けられていて、
    前記ベース体（３０）に、金属製の接続要素（２４，２４ａ）が配置されていて、該接続要素（２４，２４ａ）は、前記差込コネクタ部品（１０，２０）同士が完全に接合されると、両方の前記打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）を、２つのばねアーム（４２ａ，４２ｂ，２５ａ，２５ｂ）を介して電気的に相互に接続し、前記ばねアーム（４２ａ，４２ｂ，２５ａ，２５ｂ）は、前記打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ）又は前記接続要素（２４ａ）に一体に成形されている
    ことを特徴とする、差込コネクタアセンブリ。
  3. 前記第１の差込コネクタ部品（１０）と前記第２の差込コネクタ部分（２０）とが接続されると、各々の前記ばねアーム（４２ａ，４２ｂ，２５ａ，２５ｂ）のそれぞれ１つの部分（４８，２６）が、それぞれ１つの係止凹部（３２ａ，３２ｂ，４９ａ，４９ｂ）に係合することを特徴とする、請求項１又は２に記載の差込コネクタアセンブリ。
  4. 前記ばねアーム（４２ａ，４２ｂ，２５ａ，２５ｂ）の前記部分（４８，２６）が、コンタクト湾曲部（４８）又は屈曲された部分（２６）として構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の差込コネクタアセンブリ。
  5. 前記接続要素（２４，２４ａ）は、Ｕ字形の輪郭を有することを特徴とする、請求項２に記載の差込コネクタアセンブリ。
  6. 前記接続要素（２４ａ）は、成形された前記ばねアーム（２５ａ，２５ｂ）を有し、前記打抜き曲げ部品（４０ｃ，４０ｄ）は、成形された係止凹部（４９ａ，４９ｂ）を有することを特徴とする、請求項２に記載の差込コネクタアセンブリ。
  7. 前記打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記プリント基板（５０）の表面（５２）上にろう接されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の差込コネクタアセンブリ。
  8. 前記打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記プリント基板（５０）の孔に挿入されている圧入域を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の差込コネクタアセンブリ。
  9. 前記打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記プリント基板（５０）の導体路に導電接続されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の差込コネクタアセンブリ。
  10. 前記打抜き曲げ部品（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、相互に鏡面対称に構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の差込コネクタアセンブリ。
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