JP5349479B2 - 可撓性電気接続部材 - Google Patents

Description

先行技術
独国出願第１０２００５００２８１３号明細書から、特に車両のトランスミッションに使用される制御モジュールが公知である。当該の制御モジュールは電子回路部を配置するための第１のケーシング部材を備えている。また、この制御モジュールは、可撓性の導体シートの配置される第２のケーシング部材および支持体も備えている。可撓性の導体シートは第１のケーシング部材と第２のケーシング部材とのあいだのケーシング内室を延在しており、電子回路部と、ケーシング内室の外で支持体に固定されたモジュールとに電気的に接続される。第２のケーシング部材は可撓性の導体シートの上に配置されている。制御モジュールは基本的に積層体状の構造を有しており、支持体の第１の側に、電子回路部を有する第１のケーシング部材の内室が接するように配置される。電子回路部は支持体の切欠内に配置され、可撓性の導体シートは支持体のうち第１のケーシング部材の側面とは反対側の第２の側面に配置される。

今日の技術によれば、制御モジュールまたはセンサモジュールの構成要素であるセンサは例えば熱充填材を介して固定にモジュールに接続されるか、あるいは、簡単なケーブルを介して電気的に相応のモジュールに接続される。簡単なケーブルを介して接続するとは、センサがケーシングに組み込まれず、実装プロセスのあいだ一般に任意にこれを動かすことができることを意味する。ケーブルを設けると、センサを扱う場合に、センサ、センサモジュールまたは制御モジュールおよび電気導体を含むセンサ装置の実装中または駆動時に、ケーブルが損傷を受けることがある。また、電気導体が簡単なケーブルとして構成されていると、ケーブルがねじれたり、センサを誤った位置に組み込んだりする危険も発生する。また、こうしたセンサの実装は他の手段に比べて時間もかかる。

一方、センサが固定される場合、適用分野ごとに新しいモジュールおよび付加的な検査装置が必要となる。さらに、この場合、モジュール全体を定置するには製造差の補償が必要となるので、モジュール全体をきわめて高い精度で製造しなければならないという欠点が存在する。また、大きなパッケージングスペースも必要となる。

発明の開示
本発明によれば、実装中および動作中に機械的損傷に対して保護される可撓性電気接続部材が提供される。この可撓性電気接続部材は例えばケーブル、撚り線、フレックスシートまたは打ち抜き板などとして構成される。本発明の可撓性電気接続部材を使用すれば、特にセンサ、コネクタまたはアクチュエータなどへの結合が簡単かつ確実に行われる。本発明の可撓性電気接続部材は組み込み時に変形され、構造スペースを考慮に入れて個別の組み込み位置を取ることができる。電気導体を包囲する射出成形コーティングの欠落部分を設けることにより、あるいは、導体の延長方向で見て種々の長さで形成された複数の射出成形コーティングを設けることにより、意図的な変形が生じて、実装中、摩擦や折れを起こす箇所のない可撓性電気接続部材の組み込みが保証される。

有利には、本発明の可撓性電気接続部材により、多数の個別部材を必要とせずに種々の組み込みバリエーションを実現できる。これまで従来技術でセンサ、コネクタまたはアクチュエータと対応するモジュールとの接続に使用されてきた固定接続部材に比べて、本発明の可撓性電気接続部材は、製造差の補償が簡単に行えるという利点を有する。また、本発明の可撓性電気接続部材によれば、不適切な扱いがあった場合、例えば、一般にセンサよりも重い制御モジュールがセンサで支承され、電気接続部材に重力がかかるような場合に、電気導体が故障して機能しなくなることが阻止される。

センサ素子とセンサモジュールとのあいだを剛性に接続する従来技術のセンサ構造体群を示す斜視図である。 本発明の湾曲された可撓性電気接続部材を示す斜視図である。 図２と同じ可撓性電気接続部材が所定の組み込み位置に配置される様子を示す側面図である。 本発明の湾曲された可撓性電気接続部材を示す側面図である。 本発明の可撓性電気接続部材が別の組み込み位置に配置される様子を示す側面図である。

本発明の可撓性電気接続部材、特に個々のケーブル、撚り線またはフレックスシートの各部分のカバーの剛性により、従来技術から公知の単純なケーブル接続部材とは異なり、操作中のねじれが防止されるので、いっそう確実にセンサ、コネクタまたはアクチュエータの誤った位置への組み込みを防ぐことができる。一方、センサ、コネクタまたはアクチュエータを制御モジュールないしセンサモジュールに接続する際に、単純なケーブルでの接続とは異なって、意図的な可動性が設けられており、１つまたは複数の電気導体を包囲するコーティングの個々の部分の長さないし剛性がそれぞれ異なることから、実装プロセス中、電気接続部材の位置決めを意図的に設定して、実装過程をより迅速かつより簡単に支援することができる。さらに、本発明の可撓性電気接続部材のパッケージング体積は剛性すなわち固定の接続部材のパッケージング体積に比べて大幅に低減される。これは、センサが例えばセンサモジュールないし制御モジュールのケーシングの適切な位置に供給され、パッケージング体積がいちじるしく低減されるからである。

有利な実施形態では、可撓性電気接続部材は電気導体を包囲する少なくとも１つのプラスティックコーティングによって行われ、少なくとも１つの電気導体はケーブル、ケーブル束、撚り線、フレックスシートまたは打ち抜き板として構成される。本発明の可撓性電気接続部材は、或る部分が変形可能な薄いヒンジ状のコーティング部分として構成されており、他の部分は、より厚く、固定かつ剛性のプラスティックカバーから形成されるコーティング部分として構成されている。また、ケーブル束のうち幾つかの部分ケーブルを、コーティングのないケーブルとしたり、コーティングを備えたケーブルの変形特性ないし剛性特性とは異なる変形特性ないし剛性特性を有するシートヒンジ状のコーティングを備えたケーブルとしたりすることができる。有利な実施形態では、各部分は、それぞれ、コーティングを備えていないかまたは薄いヒンジ状のコーティングを備えた部分と、壁厚さの大きいコーティングを備えた剛性の部分とを交互に有する。電気導体の軸線方向長さに沿って、ケーブル、ケーブル束、撚り線、フレックスシートその他に交互に異なる部分が設けられるが、その個数は、各適用分野に相応に選定される。本発明の可撓性電気接続部材および電気導体のセンサモジュールないし制御モジュールへの機械的固定は、例えば、従来のように、クリップでの支承、熱充填材を介した結合、ねじ、ナットまたは他の力や材質による結合によって行うことができる。

有利には、可撓性電気接続部材は、実装の際に隣接する部材による損傷なくケーシング内に延在できるように構成される。有利には、少なくとも１つの電気導体が壁厚さの薄いヒンジ状のコーティング部材によって包囲されている箇所、あるいは、プラスティックコーティングがなく電気導体が露出されている箇所では、剛性が小さいため、電気導体の湾曲が生じる。電気導体に対してコーティングの軸線方向の長さを定めることにより、少なくとも１つのコーティングによって包囲された電気導体の剛性または変形距離または変形度を所望に応じて定めることができる。

本発明の可撓性電気接続部材は、有利には、少なくとも１つの電気導体を介してセンサモジュールまたは制御モジュールへ電気的に接続されるセンサ、コネクタまたはアクチュエータで使用される。電気導体はそれ自体公知のケーブル、ねじれケーブルストランド、撚り線またはフレックスシートとして構成される。

本発明を以下に図面に基づいて詳細に説明する。

実施例
図１には従来技術から公知の剛性電気接続部材が示されている。図１に示されているように、センサ１０は電気導体１４を介してセンサモジュール１２に電気的に接続されている。図１の装置では、電気導体１４は剛性の電気接続部材２８として構成されている。センサ１０は、センサケーシング２２内に収容されている。図１の実施例では、定置部２０の周から第１の距離２４を置いて、剛性の電気接続部材２８の上方に、可動部１８が存在している。センサモジュール１２は例えば車両のトランスミッション内に位置している。剛性の電気接続部材２８は可動部１８の下方かつ定置部２０の上方に延在しており、剛性の結合部材３０を介してセンサモジュール１２のケーシング１６に接続されている。

図２には本発明の電気接続部材の斜視図が示されている。

図２から見て取れるように、センサモジュール１２のケーシング１６およびセンサケーシング２２に収容されているセンサ１０は電気導体１４を介して相互に電気的に接続されている。図２によれば、電気導体１４は例えばフレックスシート、撚り線、ケーブルまたはケーブル束として構成される。

図２の斜視図からは、電気導体１４が第１の部分３２とこれに接続されておりかつコーティングを備えた第２の部分３４とを有することがわかる。第１の部分３２および第２の部分３４は、電気導体１４の軸線方向の長さに沿って見たとき、交互に並んでいる。第１の部分３２はコーティングなしで構成されてもよいし、第２の部分３４のコーティングよりも薄いヒンジ状のコーティングを備えるように構成されてもよい。なお、シートヒンジ状とは、プラスティック材料から成形されたシートヒンジほどの厚さを有するということであると理解されたい。

第１の部分３２は、これに続く第２の部分３４とは異なり、電気導体１４を少なくとも部分的に包囲するコーティングを備えてないかまたはコーティングの厚さが小さく、これによって電気導体１４の撓み能力が調整される。電気導体１４は例えばケーブル、ケーブル束、フレックスシートまたは撚り線である。

図２に示されている組み込み位置４２では、電気導体１４のコーティングなしの第１の部分３２が折れ曲がる箇所が存在している。

さらに、図２から見て取れるように、電気導体１４は一方ではセンサ１０のケーシング２２に接続されており、他方では図示されていないセンサモジュール１２のケーシング１６に接続されている。図２から見て取れるように、電気導体１４上では、シートヒンジ機能を担当している第１の部分３２に第２の部分３４が続いており、さらに再び第１の部分３２が続いている。有利には、第２の部分３４のコーティングの壁厚さは、高い剛性が得られ、その結果第１の部分３２の領域で曲度４８が形成されるように、選定される。第２の部分３４にコーティングを設け、第１の部分３２をコーティングを設けないかあるいは薄いコーティングを設けることにより、少なくとも１つの電気導体１４の軸線方向長さに関して、意図的な変形が設定され、図２から見て取れるように、電気導体１４が所望の位置で最も大きく変形するようにすることができる。

図３には本発明の可撓性電気接続部材が別の組み込み位置へ組み込まれる様子が示されている。

図３からわかるように、少なくとも１つの電気導体１４は組み込み位置４４に位置決めされている。この場合にも電気導体１４は個々のケーブル、ケーブル束、撚り線またはフレックスシートである。図２の実施例と比べると図３の実施例ではセンサ１０のケーシング２２が別の位置にあり、センサモジュール１２のケーシング１６に対していっそう離れている。図３から見て取れるように、少なくとも１つの電気導体１４は、第２の曲度５６によって示されているように緩く曲がって延在している。図３の組み込み位置４４では、少なくとも１つの電気導体１４が、図２の組み込み位置４２ほどには強く曲げられておらず、僅かな角度だけ曲げられている。

図２，図３の実施例を対比してみると、可撓性電気接続部材２８がそれぞれの組み込み位置でそれぞれ異なる規模だけ変形され、それぞれの組み込みケースに応じてセンサ１０とセンサモジュール１２とが相互に電気的に接続されることがわかる。コーティングなしまたは薄いヒンジ状のコーティングを有する第１の部分と厚いコーティングを有する第２の部分３４とを交互に並べることにより、少なくとも１つの電気導体１４を種々の組み込み位置４２，４４で意図的に変形させることができる。少なくとも１つの電気導体１４の軸線方向の長さに沿って、コーティングなしまたは薄いコーティングを有する第１の部分３２と厚いコーティングを有する第２の部分３４とを相応に構成することにより、少なくとも１つの電気導体１４が他の部材、例えば可動部１８（図４を参照）に接触して損傷することが回避される。

図４には図２に示されている可撓性電気接続部材の組み込み位置の曲度がより詳細に示されている。

図４には、少なくとも１つの電気導体１４が組み込み位置４２において所定の曲度で曲げられている様子が示されている。センサケーシング２２の下部の結合部材４６に、少なくとも１つの電気導体１４が接続されている。結合部材４６はプラスティック材料から成るコーティングと同様に構成され、電気導体１４がセンサケーシング２２の直下で過度に折れ曲がることが回避される。結合部材４６の下方に第１の厚さ３６の第１の部分３２が延在している。第１の部分３２の厚さ３６はコーティングなしの厚さであるかまたは薄いヒンジ状のコーティングを備えた厚さである。第１の部分３２は、少なくとも１つの電気導体１４に沿って、可撓性電気接続部材２８の所望の変形度と利用される組み込みスペースの大きさに応じて、種々の長さで延在させることができる。第１の部分３２の長さおよび第２の部分３４の長さを適切に選定することにより電気導体１４の変形能力を定義することができ、適切な変形状態を、実装の際の所定の位置、例えばセンサ１０の収容されたケーシング２２内で持続的に維持することができる。

センサケーシング２２の剛性または回転可能な結合部材４６に第１の部分３２が接続されており、その下方には、少なくとも１つの電気導体１４を包囲するコーティングを備えた第２の部分３４が延在している。図４の第１の部分３２の厚さ３６と第２の部分３４の厚さ３８とを比べると、厚いコーティングを備えた第２の部分３４は第１の部分３２の厚さ３６を上回る厚さ３８を有する。したがって、厚いコーティングを備えた第２の部分３４の大きな材料厚さ３８により、大きな剛性に基づいて、この領域では、可撓性電気接続部材２８の変形が困難になる。厚いコーティングを備えた第２の部分３４に続く、コーティングなしまたは薄いヒンジ状コーティングを備えた第１の部分３２は、第１の曲度４８を有する。このため、これにさらに続く、厚いコーティングを有する第２の部分３４は水平方向に延在し、センサモジュール１２のケーシング１６の外側の回転可能な結合部材５４に接している。また図４からわかるように、組み込み位置に配置された可動部１８と定置部２０の周６０とのあいだに、図１に示されているような第１の距離２４が生じる。図４では、第１の部分３２と第２の部分３４とが交互に並び、小さな厚さ３６で構成された第１の部分３２の近傍において、少なくとも１つの電気導体１４の定義された変形が実現されている。少なくとも１つの電気導体１４を軸線方向で見たときの第１の部分３２の長さおよび／または第２の部分３４の長さに応じて、少なくとも１つの電気導体１４の偏向距離を設定することができる。当該の偏向距離は、例えば図４の実施例では、組み込み位置４２において、電気導体１４が定置部２０の周６０および可動部１８の下部に接触しないように選定される。少なくとも１つセンサ１０のケーシング２２に取り付けられている少なくとも１つの電気導体１４の結合部材４６はほぼ剛性であると見なされるが、センサモジュール１２のケーシング１６に回転可能に取り付けられている結合部材５４は実装の際に容易に操作できるように構成される。これに代えて、結合部材５４を剛性の結合部材として構成することもできる。また、可動部１８を定置部として構成してもよいし、ケーシング内で垂直方向４０に可撓性電気接続部材２８に対して相対的に運動可能となるように構成してもよい。

図５には本発明の可撓性電気接続部材の別の組み込み状態が示されている。

図５に示されているように、本発明の可撓性電気接続部材２８はセンサケーシング２２内に収容された少なくとも１つのセンサ１０とセンサモジュール１２のケーシング１６とを接続している。図５からわかるように、センサケーシング２２および可動部１８は垂直方向で上方へずらされて組み込まれており、本発明の可撓性電気接続部材２８を延在させるべき別の組み込み位置４４が生じている。図５に示されているように、ケーシング２２の下部の剛性の結合部材４６の下方では、少なくとも１つの電気導体１４の第１の部分３２が軸線方向の第１の長さ５０で延在している。また、コーティングなしまたは薄いコーティングを備えた第１の部分３２の厚さ３６が、厚いコーティングを備えた第２の部分３４の厚さ３８よりも小さく、第１の部分３２が軸線方向で第２の部分３４に接続されていることもわかる。第１の部分３２は高い変形能力を有しており、厚いコーティングを備えた第２の部分３４に比べて容易に偏向させることができる。第１の部分３２の厚さ３６および長さ５０ならびに第２の部分３４の厚さおよび長さ５２を適切に選定することにより、少なくとも１つの電気導体１４において定義された変形状態が形成される。図５に示されているように、組み込み位置４４は、センサケーシング２２の剛性の結合部材４６からセンサモジュール１２のケーシング１６の回転可能な結合部材５４までのあいだとなっている。なお、結合部材５４は剛性の結合部材であってもよい。

図２〜図５の実施例では、第１の部分３２および第２の部分３４は少なくとも１つの電気導体１４の軸線方向の長さに沿って交互に並べられている。第１の部分３２および第２の部分３４がそれぞれ異なる厚さおよび異なる長さを有する構成に代えて、少なくとも１つの電気導体１４の個々の長手面にプラスティック材料が単層または多層で被着され、その対向面において完全に欠落するように構成して、少なくとも１つの電気導体１４に定義された変形状態が与えられるようにしてもよい。これにより、少なくとも１つの電気導体１４は適用分野に応じて定義された変形能力を獲得し、少なくとも１つのセンサ１０ないしセンサケーシング２２を車両トランスミッションへ実装することが容易となり、大幅に時間短縮できる。

本発明によれば、少なくとも１つの電気導体１４に対する可撓性電気接続部材２８において、コーティングなしまたは薄いコーティングを備えた第１の部分３２と厚いコーティングを備えた第２の部分３４とを交互に被着することにより、１つの可撓性電気接続部材２８を種々の適用分野に適合させることができる。こうして、不要な部分ごとの成形を省略することができ、大量生産のコスト削減に大いに役立つ。

Claims (5)

1. 軸線方向長さに沿って可動部（１８）と定置部（２０）との間に延在する少なくとも１つの電気導体（１４）によって、センサモジュールまたは制御モジュール（１２）のケーシング（１６）にセンサ（１０）を接続する可撓性電気接続部材（２８）において、
   前記少なくとも１つの電気導体（１４）が、コーティングなしに形成されているかまたはシートヒンジ状の厚さのコーティングを備えた複数の第１の部分（３２）と、コーティングを備えた複数の第２の部分（３４）とを有しており、
   前記第１の部分（３２）および前記第２の部分（３４）は、前記電気導体（１４）の前記軸線方向長さに関してそれぞれ所定の長さにわたり延在しており、かつ、前記電気導体の前記軸線方向長さに沿って見たとき交互に並んでおり、
   前記第１の部分（３２）は、コーティングを備えた前記第２の部分（３４）の厚さ（２８）よりも小さい厚さ（３６）を有しており、
   前記第１の部分と前記第２の部分とはそれぞれ異なる変形能力を有しており、
   前記少なくとも１つの電気導体（１４）の第１の部分（３２）は剛性の第１の結合部材（４６）を介してセンサケーシング（２２）に固定されており、
   第２の部分（３４）は、回転可能に構成されている可動性の第２の結合部材（５４）を介して、前記センサモジュールまたは制御モジュール（１２）の前記ケーシング（１６）へ結合されており、
   回転可能に構成されている前記結合部材（５４）が直接的に設けられている第２の部分（３４）は、前記可動部（１８）と前記定置部（２０）の周との間に配置されており、
   前記第１の部分（３２）および前記第２の部分（３４）は、折れ曲がった組み込み位置（４２）において前記電気導体（１４）の第１の曲度（４８）を形成できるように、前記少なくとも１つの電気導体（１４）の所定の偏向距離を定義し、前記第１の曲度（４８）は主として前記第１の部分内に生じ、それにより、前記組み込み位置（４２）における前記電気導体（１４）と前記定置部及び前記可動部との接触を回避することを特徴とする可撓性電気接続部材。
2. コーティングを備えた前記第２の部分（３４）は前記少なくとも１つの電気導体（１４）を少なくとも部分的に包囲している、請求項１記載の可撓性電気接続部材。
3. 前記少なくとも１つの電気導体（１４）はケーブル、ケーブル束、撚り線、フレックスシートまたは打ち抜き板として構成されている、請求項１記載の可撓性電気接続部材。
4. 前記少なくとも１つの電気導体（１４）は実装時の組み込み位置（４２，４４）に対して行われた変形状態を持続的に維持する、請求項１記載の可撓性電気接続部材。
5. 当該の可撓性電気接続部材は輸送中に前記センサモジュール（１２）の前記ケーシング（１６）の停止位置に係止されている、請求項１記載の可撓性電気接続部材。

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