JP5678234B2 - プリント基板上の直接的な電気的コンタクト形成のためのプラグコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念によるプリント基板上の直接的な電気的コンタクト形成のためのプラグコネクタに関している。

制御機器は、大抵は複数の電子部品が配置されているプリント基板とケーシングからなっている。エンジン制御機器内では、ケーブルハーネスプラグとプリント基板との間の導電接続を形成するためにプリント基板上に通常は雄型多重コネクタが取付けられている。この雄型多重コネクタは制御機器の取り付けの際の付加的構成部品である。このような雄型多重コネクタが省略されたケーブルハーネスでは、それらの個々の極が直接プリント基板に接触するいわゆる直接的な電気的コンタクト形成手段も公知である。そこではプリント基板上に電気的なコンタクト面（端子領域）が設けられ、これらの端子領域がケーブルハーネスプラグに差し込まれたコンタクト形成要素と接触接続する。

これまでの公知の直接的なプラグコネクタ装置の実施形態では、プリント基板上のコンタクトの片側からの接触接続を形成する際に、プラグコネクタの接続のための圧着力の支援が通常は必要になる。これはプラグの電気的なコンタクト形成要素から接触面に作用する通常の接触力の総和に対応する。これに置き換わる目下の解決手段は、ケーブルハーネスプラグの構成部品にバネ要素を用いることである。

ケーブルハーネスプラグの機能的な構成要素としての"圧着力支援"は、ケーブルハーネスプラグのサイズダウンには不利に作用する。

前述した解決手段の実用化においては、ケーブルハーネスプラグ構造部に対する最適な応力の導入が容易ではないという問題がある。なぜならケーブルハーネスプラグは、通常はプラスチックで形成されているからである。そのため温度や負荷、永続的な通電特性に左右され、その影響は無視できるものではない。

また前述した解決手段は、非接触型のケーブルハーネスプラグのもとでもプリロードした圧縮バネを要するためそのためのバネ要素が必要となる。このこともバネの仕様に不利となる。

前述した解決手段は、状況に応じて（例えばケーブルハーネスコンタクトを差し込むときに）必要となる拡張性に対応するバネソケット部を必要とする設計になりかねない。このことも圧縮バネの仕様や差込応力に不利な結果をもたらす。

前述した解決手段は、圧縮バネによる圧着力のもたらされる箇所に、対抗的な応力ないしトルクを発生し得る。これらの応力は本来の圧着力に反するものである。

本発明の課題は、冒頭に述べたような形式のプラグコネクタにおいて、プラグ側圧縮バネの省略と、プラグの最小化がより促進され得るように改善を行うことである。

前記課題は、請求項１の特徴部分に記載された本発明によって解決される。

発明の利点
本発明によれば、ケーブルハーネスコンタクトのための「圧着力支援」の機能的構成部が、公知の手段のようにもはやケーブルハーネスコンタクト内に設けられるのではなく、プラグ収容部（インターフェース）の構成要素がプラグフランジ又はプラグウエルによって形成可能になることである。

本発明によれば、これまでのプラグに設けられていた"圧着力支援"機構が省略でき、それによって以下に列挙するような利点が得られる。すなわち、
−プラグの最小化が促進され、
−プラグ構造部への応力導入が最適化され、
−プリント基板側若しくはインターフェース側のプラグ収容部内に設けられていた圧縮バネのプリロードが不要となり、
−圧縮バネの付勢距離が圧着過程に必要最小限の値まで最適化され、
−前記圧着力がコンタクト形成の直ぐ上の領域において理想的にはダイレクトな線形的負荷としてプラグに形成される。それにより対抗的な応力ないしトルクが回避される。

差込収容部に配置されるバネ要素による応力形成は完全に、差込過程終了時に行われる。それによりこの差込過程は、後続する距離に亘ってほぼ無力で行われる。このことは基本的にプリント基板によるコンタクト形成要素やその接触面の損傷の危険性を低減させ、差込過程中のプラグコネクタ接続構成を容易にする。なぜならこれらは圧着力がまだ作用しない領域において行われるからである。

本発明の対象のさらなる利点及び有利な構成は、以下の明細書、図面、特許請求の範囲にも記載される。

以下では本発明を図面に基づき詳細に説明する。

まだ差し込まれていない状態の本発明によるプラグコネクタの断面図 差し込まれた状態の本発明によるプラグコネクタの断面図 プラグ幅全体に亘って圧縮バネが延在している図１ｂに示された本発明によるプラグコネクタの平面図 プラグ幅に沿って複数の圧縮バネが配置されている図１ｂに示された本発明によるプラグコネクタの平面図

実施例の説明
図１ａ，図１ｂに示されているプラグコネクタ１は、"制御機器"とも称するプリント基板３上の接触面（ランド）２の電気的な直接コンタクト形成のために用いられる。前記接触面２はここではプリント基板３の一方の側か若しくは両方の側に設けることが可能である。

さらに前記プリント基板３には、差込方向４に対して開口されたプラグフランジ又はプラグウエル状のプラグ収容部５が対応しており、当該プラグ収容部５内には、前記プリント基板３の接触面２の領域が差込方向４に向かって突出している。このプラグ収容部５にはプラグ６（例えばケーブルハーネスプラグ６）が差込方向４に差し込まれる。このプラグ６は符号７のところで相互に節点接続された２つのコンタクト支持体半部８を有している。図１ｂに示されているように、プリント基板３は、２つのコンタクト支持体半部８の間に差し込まれ、その際にはバネ付勢されたコンタクト形成要素９とプリント基板３のコンタクト面２とが電気的にコンタクト形成される。前記コンタクト形成要素９まで挿入されるケーブルハーネスプラグ６の電気的線路には符号１０が付されている。

プラグ収容部５内には、圧縮バネ１２の形態の圧縮バネ装置１１が設けられていてもよい。この圧縮バネ１２は、プラグ収容部５内でプリント基板３のプレート両側に配置されており、それぞれ前記２つのコンタクト支持体半部８の差込線路に係合する。これらの圧縮バネ１２によって、差し込まれたケーブルハーネスプラグ６の２つのコンタクト支持体半部８が相対する方向に負荷され、これによってそれらのコンタクト形成要素９が相応の圧着力でプリント基板３の接触面２に当接するまで圧着される。この圧着力の形成は、プラグ収容部５を形成するプラグフランジ（ブッシュ）と、コンタクト支持体半部８に対応する圧縮バネ１２と、それらのコンタクト形成要素９とを介して行われる。有利には前記圧縮バネ１２は、差し込まれたケーブルハーネスプラグ６のコンタクト形成要素９の高さに配置される。それにより、コンタクト形成要素９のすぐ上の領域において圧着力がコンタクト支持体半部８へ線形的な負荷として直接もたらされる。

図２に示されているように、単一の圧縮バネ１２が設けられてもよい。この圧縮バネ１２は線形的な応力の導入のためにプラグ収容部５のほぼ全幅に亘って延在している。

代替的に図３に示されているように、複数の圧縮バネ１２が設けられてもよい。これらの圧縮バネ１２は、線形的な応力導入のためにプラグ収容部５の幅に沿って配置される。

プラグコネクタ１の信頼性を高めるために、前記プラグ収容部５内の側方で、当該プラグ収容部５内に突出するプリント基板３の２つの側縁に隣接するようにそれぞれ緊張バネ１３が設けられてもよい。これらの緊張バネは、差し込まれたケーブルハーネスプラグ６をプラグ収容部５内で前記圧縮バネ１２から付勢される圧着力に対して鉛直方向にプリロードする。

Claims (9)

1. プリント基板（３）上の接触面（２）との直接的な電気的コンタクト形成のためのプラグコネクタ（１）であって、
   前記プリント基板（３）に対応したプラグ収容部（５）を有し、該プラグ収容部（５）内には前記プリント基板（３）が突出しており、
   前記プラグ収容部（５）内に差込可能なプラグ（６）を有し、該プラグ（６）は、前記プリント基板（３）の接触面（２）との直接的な電気的コンタクト形成のためのコンタクト形成要素（９）を備えたコンタクト支持体（８）を有しており、さらに
   前記コンタクト支持体（８）のコンタクト形成要素（９）を前記プリント基板（３）の接触面（２）に当接させる圧着のための圧縮バネ装置（１１）とを有している、プラグコネクタ（１）において、
   前記圧縮バネ装置（１１）が前記プラグ収容部（５）内に設けられていることを特徴とするプラグコネクタ（１）。
2. 前記圧縮バネ装置（１１）は、前記プラグ収容部（５）内に突出する前記プリント基板（３）のプレート両側に対して設けられている、請求項１記載のプラグコネクタ。
3. 前記圧縮バネ装置（１１）は、前記プラグ収容部（５）のほぼ全幅に亘って延在している、請求項１または２記載のプラグコネクタ。
4. 前記圧縮バネ装置（１１）は、差し込まれたプラグ（６）のコンタクト形成要素（９）の高さに配置されている、請求項１から３いずれか１項記載のプラグコネクタ。
5. 前記圧縮バネ装置（１１）は、前記コンタクト支持体（８）に係合する１つ若しくは複数の圧縮バネ（１２）によって形成されている、請求項１から４いずれか１項記載のプラグコネクタ。
6. 単一の圧縮バネ（１２）がプラグ収容部（５）のほぼ全幅に亘って延在している、請求項５記載のプラグコネクタ。
7. 前記プラグ収容部（５）の幅に沿って、複数の圧縮バネ（１２）が設けられている、請求項５記載のプラグコネクタ。
8. 前記コンタクト支持体（８）は、相互に節点接続された２つのコンタクト支持体半部を有しており、前記２つのコンタクト支持体半部の間に前記プリント基板（３）が差し込まれ、前記圧縮バネ装置（１１）は差し込まれた前記コンタクト支持体（８）の両側に対して設けられており、前記２つのコンタクト支持体半部のコンタクト形成要素（９）は前記プリント基板（３）の接触面（２）に当接するように圧着されている、請求項１から７いずれか１項記載のプラグコネクタ。
9. 前記プラグ収容部（５）内の側方で、当該プラグ収容部（５）内に突出するプリント基板（３）の２つの側方緑部に隣接するようにそれぞれ１つの緊張バネ（１３）が設けられ、前記緊張バネ（１３）は前記プラグ（６）に係合され、差し込まれたプラグ（６）を前記プラグ収容部（５）内で前記圧縮バネ装置（１１）から付勢される圧着力に対して鉛直方向にプリロードする、請求項１から８いずれか１項記載のプラグコネクタ。

Images