JP5638135B2 - 電気的接続部材 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念記載の電気的接続部材に関する。

従来技術
こうした電気的接続部材は既に一般に知られており、種々の電気機器で、例えば自動車技術における制御装置または駆動機構などにおいて、接続線と差し込みコンタクト素子とを電気的に接続するために用いられている。この場合、ふつうは、いわゆるクランプ接続部の形態の応力結合部が使用される。クランプ接続部では、差し込みコンタクト素子の端子領域が可塑的に変形することによって、接続線に接続される。しかし、こうしたクランプ接続部は取り外しが制限されるし、たいていの場合、修正不能である。

また、差し込みコンタクト素子と対向コンタクト素子とを含む差し込みコネクタも公知である。２つの素子が同様に応力結合されるかまたはばね作用によって相互接続される。こうした接続部は任意に取り外せることが多く、また、修正可能である。

応力結合による接続部の欠点は、きわめて小さい電流（ここでは特にナノアンペア以下の領域の電流を想定している）が発生する場合に、接続部のコンタクト位置が非線形の抵抗特性を呈することである。こうした非線形の抵抗特性は、電気的接続部によってできるかぎり一定に伝送しなければならないはずの電気的情報を変化させてしまう。

発明の開示
こうした従来技術から出発して、本発明の基礎とする課題は、請求項１の上位概念記載の電気的接続部材において、きわめて小さな電流が導通される場合にもできるかぎり線形の抵抗特性が得られるようにすることである。

この課題は、本発明の請求項１の特徴により、応力結合部に付加的な材料結合部が設けられることによって解決される。このようにすれば、一般に応力結合部が設けられる場合と同様に実装が簡単となるうえ、応力結合部が付加的な材料結合部によって変更ないし修正され、これにより電流がきわめて小さい場合にも最適な導電性が保証される。

本発明の電気的接続部材の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。なお、明細書、特許請求の範囲、図に挙げられている本発明の特徴は、それぞれ、単独でも任意に組み合わせても本発明の対象となりうる。

本発明の電気的接続部材の有利な実施形態によれば、材料結合部は溶接部またははんだ接続部として構成される。溶接部として、特には、レーザー溶接部または抵抗溶接部または超音波溶接部が用いられる。これらの材料結合部はすべて、適用例に応じて、商業的に簡単な手段で実現でき、また、プロセス技術的に良好に監視できる。

本発明の有利な別の実施形態では、クランプ接続部はダブルクランプ接続部材として構成される。この場合、クランプ領域は２つの異なるクランプ位置に分割され、そのうち一方のクランプ位置は差し込みコンタクト素子が接続線の撚り線部に応力結合される位置であり、他方のクランプ位置は接続線そのものの電気的コンタクトが形成される位置である。これらの領域は撚り線部から分離されているかまたは開放されている。これにより、特に、引張り力がかかる時にも、電気コンタクトに用いられる接続線へは力がかからない。

本発明の別の態様として、差し込みコンタクト素子が対向コンタクト素子に電気的に接触し、かつ、応力結合によって結合され、差し込みコンタクト素子と対向コンタクト素子とのあいだに付加的な材料結合部が構成されるようにしてもよい。このようにすれば、当該電気的接続部材は、例えば電気機器に接続ケーブル（車両内のケーブルツリーの接続ケーブルなど）を接続することに適するようになる。ここで、差し込みコンタクト素子と対向コンタクト素子とのあいだの付加的な材料結合部により、この位置でも、情報損失なしに、特に小さな電流強度の伝送が可能となる。

第１の付加的な材料結合部と同様に、第２の付加的な材料結合部も、有利には、溶接部またははんだ接続部として構成される。

一方では、電気的接続部材の差し込みコンタクト素子と対向コンタクト素子とのあいだの領域での保護を達成するため、他方では、材料結合部を簡単に構成できるようにするために、本発明の別の有利な実施形態では、差し込みコンタクト素子がプラグインコネクタのケーシング内に配置され、コネクタケーシングは、差し込みコンタクト素子と対向コンタクト素子とのあいだの接続領域に、外部からこの接続領域にアクセス可能となるよう、開放部、特に貫通口を有する。

特に有利には、コネクタケーシングの接続領域は、別のケーシング内、特に電気機器のケーシング内に配置された対向コンタクト素子に電気的に接触可能である。別のケーシングは開放部を有しており、この別のケーシングの開放部は、少なくとも部分的にコネクタケーシングの開放部に重なるように配置されており、かつ、カバー部材によって閉鎖可能である。これにより、電気機器のケーシング内の、差し込みコンタクト素子と対向コンタクト素子とのあいだの接続領域で装置が密閉保護される。

特に、本発明の商業利用時のプロセス確実性を向上させるために、コネクタケーシングに対応する差し込みコンタクト素子は、コネクタケーシング内で、形状嵌合結合部を介して、特に係止接続部材を介して、固定される。これにより、差し込みコンタクト素子は純粋に機械的な手段で確実にコネクタケーシングに接続および固定される。

さらに、コネクタケーシングが電気機器のケーシングと協働するシール材を有する場合、密な封止が達成されて有利である。

本発明のさらなる特徴および利点を、図示の有利な実施例に則して、以下に詳細に説明する。

クランプ領域での差し込みコンタクト素子と接続線との電気的接続領域を示す斜視図である。 図１の電気的接続領域を他方向から見た斜視図である。 内部に複数の差し込みコンタクト素子が配置されたコネクタケーシングを示す斜視図である。 図３のコネクタケーシングを制御装置に実装する様子を示す斜視図である。 コネクタケーシングが実装される際の図４の制御装置の開放領域を示す斜視図である。 図４の制御装置の開放部が閉鎖された様子を示す斜視図である。

図中、同じ要素または同様の機能を有する要素には同じ参照番号を付してある。

図１には、接続線（リッツ線）１の形態の電気線路が示されている。この接続線１はプラグ端子体１０の形態の差し込みコンタクト素子に電気的に接触している。接続線１は撚り線部５を包囲する絶縁材２を有している。接続線１は、電気的接続領域では絶縁材２を有さず、プラグ端子体１０に電気的に接続されている。

プラグ端子体１０は、公知のように、薄板から成る打ち抜き部材または可撓性部材として製造されており、長手方向で見て相互に懸隔された２つのクランプ領域１２，１３を有している。この場合、第１のクランプ領域１２は、プラグ端子体１０と接続線１の剥離側に近い絶縁材２との応力結合に用いられ、第２のクランプ領域１３は、接続線１とプラグ端子体１０との応力結合に用いられる。特に図２からわかるように、プラグ端子体１０は２つのクランプ領域１２，１３とは反対の側に突起状係止部材１４を有している。この突起状係止部材１４は打ち抜きプロセスまたは撓みプロセスによって製造され、プラグ端子体１０から突出している。

本発明によれば、接続線１とプラグ端子体１０との電気コンタクトに用いられる第２のクランプ領域１３に、第１の付加的な材料結合部１５が設けられている。この場合、第１の付加的な材料結合部１５は特に溶接部として構成される。当該溶接部として、ここでは、適用例に応じて、特に、レーザー溶接部または抵抗溶接部または超音波溶接部が利用される。これに代えてはんだ接続部を利用することもできる。

図３には、複数のプラグ端子体１０を備えたコネクタケーシング２０が示されており、各プラグ端子体１０はコネクタケーシング２０内で相互に平行に配置されている。この場合、コネクタケーシング２０は開放部２１の形態の貫通口を有しており、この貫通口を画定する壁２２はプラグ端子体１０の突起状係止部材１４に対するストッパとして用いられるので、プラグ端子体１０は形状嵌合によりコネクタケーシング２０に収容され、そこに固定される。重要なのは、コネクタケーシング２０内の開放部２１の領域が対向コンタクト素子２４（図４を参照）との応力結合が生じる領域に配置されることである。

図４には、例えば図示されていない集積回路または同様の回路を含む電気機器３０が示されている。車両内で使用可能な電気機器３０はケーシング３１を備えており、このケーシング３１は対向コンタクト素子２４の領域に開放部３２を有する。開放部３２は、図６に示されているカバー部材３３によって、例えばレーザー溶接で、密閉される。コネクタケーシング２０を電気機器３０に図４の矢印３４の方向で挿入するために、開放部２１の領域を有するコネクタケーシング２０がケーシングセクション３５へ挿入される。コネクタケーシング２０とケーシングセクション３５またはケーシング３１とのあいだの密な接続を達成するために、ケーシングセクション３５または有利にはコネクタケーシング２０は、図３に示されているシール材３６を有する。

図５には、コネクタケーシング２０が完全にケーシング３１のケーシングセクション３５へ挿入された状態が示されている。特に、コネクタケーシング２０の開放部２１とケーシング３１の開放部３２とは相互に重なるように配置されているので、プラグ端子体１０と対向コンタクト素子２４とのあいだの接続領域３７（応力結合および導電接続が形成されている領域）には、外部からアクセスして操作ないし処理が可能である。本発明によれば、接続領域３７において、各プラグ端子体１０とこれに対応する対向コンタクト素子２４とのあいだの個々の接続部に、第２の付加的な材料結合部３８が設けられる。第２の付加的な材料結合部３８も、有利には、はんだ接続部または溶接部として構成される。図示の実施例では、対向コンタクト素子２４はプラグ端子体１０の内部に配置されるかまたはプラグ端子体１０によって包囲され、第２の付加的な材料結合部３８はレーザー溶接部として構成される。第２の付加的な材料結合部３８が形成されるとただちにケーシング３１はカバー部材３３により閉鎖され、こうして外部８に対する閉鎖が達成される。

前述した電気的接続部は、本発明の基本的アイデアを変更することなく、種々の方式で修正可能である。例えば、対向コンタクト素子２４が別の電気機器３０のケーシング３１内に配置されないのであれば、コネクタケーシング２０は対向コンタクト素子２４に電気的に直接にコンタクトされてもよい。この場合、コネクタケーシング２０の開放部２１を別のカバー部材によって閉鎖すると有利である。

Claims (13)

1. 少なくとも１つの差し込みコンタクト素子（１０）と該差し込みコンタクト素子（１０）に接続されている接続線（１）とを含み、
   前記少なくとも１つの差し込みコンタクト素子（１０）と前記接続線（１）とのあいだがクランプ接続部として構成された少なくとも１つの応力結合部（１２，１３）によって接続される、
   電気的接続部材において、
   前記応力結合部（１２，１３）に、第１の付加的な材料結合部（１５）または第１の付加的なはんだ接続部が設けられており、
   前記差し込みコンタクト素子（１０）が対向コンタクト素子（２４）に電気的に接触しており、かつ、応力結合によって結合されており、前記差し込みコンタクト素子（１０）と前記対向コンタクト素子（２４）とのあいだに、第２の付加的な材料結合部（３８）または第２の付加的なはんだ接続部が構成されている、
   ことを特徴とする電気的接続部材。
2. 前記第１の付加的な材料結合部（１５）は、溶接部として構成されている、請求項１記載の電気的接続部材。
3. 前記溶接部は、レーザー溶接部または抵抗溶接部または超音波溶接部である、請求項２記載の電気的接続部材。
4. 前記クランプ接続部（１２，１３）はダブルクランプ接続部として構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気的接続部材。
5. 前記第２の付加的な材料結合部（３８）は溶接部として構成されている、請求項１記載の電気的接続部材。
6. 前記差し込みコンタクト素子（１０）はコネクタケーシング（２０）内に配置されており、前記コネクタケーシング（２０）は、前記差し込みコンタクト素子（１０）と前記対向コンタクト素子（２４）とのあいだの接続領域（３７）に、外部から前記接続領域（３７）にアクセス可能となるよう、開放部（２１）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気的接続部材。
7. 前記開放部（２１）は貫通口である、請求項６記載の電気的接続部材。
8. 前記コネクタケーシング（２０）の前記接続領域（３７）は、別のケーシング（３１）内に配置された前記対向コンタクト素子（２４）に電気的に接触しており、前記別のケーシング（３１）は開放部（３２）を有しており、該別のケーシングの開放部（３２）は、少なくとも部分的に前記コネクタケーシングの開放部（２１）に重なるように配置されており、かつ、カバー部材（３３）によって閉鎖可能である、請求項６または７記載の電気的接続部材。
9. 前記別のケーシング（３１）は電気機器（３０）のケーシング（３１）である、請求項８記載の電気的接続部材。
10. 前記コネクタケーシング（２０）に対応する前記差し込みコンタクト素子（１０）は、前記コネクタケーシング（２０）内で、形状嵌合結合部を介して固定されている、請求項６から９までのいずれか１項記載の電気的接続部材。
11. 前記形状嵌合結合部は係止接続部材（１４）である、請求項１０記載の電気的接続部材。
12. 前記コネクタケーシング（２０）は前記別のケーシング（３１）と協働するシール材（３６）を有する、請求項６から１１までのいずれか１項記載の電気的接続部材。
13. 前記コネクタケーシング（２０）内では複数の差し込みコンタクト素子（１０）が相互に平行に配置されている、請求項６から１２までのいずれか１項記載の電気的接続部材。

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