JP5683747B2

JP5683747B2 - プリント基板に電気的に直接接触接続するためのコンタクト素子

Info

Publication number: JP5683747B2
Application number: JP2014506803A
Authority: JP
Inventors: クレッケルマークス
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2032-03-09
Also published as: EP2702640B1; DE102011017787A1; US9312615B2; KR20140002754A; KR101516670B1; JP2014515166A; TW201251210A; EP2702640A1; CN103493303B; CN103493303A; BR112013027178A2; WO2012146432A1; US20140302725A1; TWI591900B

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載された、プリント基板上のコンタクト面に電気的に直接接触接するためのコンタクト素子を出発点とする。

従来の技術
制御装置はほとんどの場合、電子コンポーネントが配置されるプリント基板と、ケーシングとからなる。エンジン制御装置では、ワイヤハーネスコネクタとプリント基板との間の電気接続を形成するため、一般的にはプリント基板上に集中コネクタが取り付けられる。このため、集中コネクタは、制御装置の組み立てにおいて付加的な構成部材になっているのである。

上記の集中コネクタが省略され、ワイヤハーネスの個々の極がプリント基板に直接接触接続するいわゆる電気的な直接接触接続も公知である。このためにはワイヤハーネスコネクタ内に差し込まれるコンタクト素子が接触接続するコンタクト面（「ランド」）が上記のプリント基板上に設けられる。多くの場合、これらのコンタクト面には、コンタクト素子の突出したコンタクトばねによって接触接続する。これらのコンタクト素子は、薄い金属板から打ち抜き技術または変形技術によって作製可能である。しかしながらこれらのコンタクト素子を取り付けおよび取り扱う際には、殊にシーリングマットを通過させる際には、コンタクト素子および殊にその突出したコンタクトばねが曲がってしまい、これによって可塑的に変形してしまう危険性があるのである。

これに対し、本発明の課題は、冒頭に述べたタイプのコンタクト素子において頑強性を高めることである。

発明の開示
この課題は、本発明により、請求項１の特徴部分に記載した特徴的構成を有する接触接続素子によって解決される。

発明の利点
本発明にしたがい、コンタクト素子の側縁部を折り返す（ダブリングまたは畳み込みとも称される）ことにより、公知のコンタクト素子に比べてつぎのような利点が得られる。
− コンタクト素子の頑強性さが格段に高められる、
− 煩雑な打ち抜きおよび曲げプロセスの回数が低減される、
− 複数の部分からなるのでなく、ただ１つの部分からなるコンタクトを設計できる、
− コンタクト素子の構造が格段に単純化される、
− コンタクト素子におけるコンタクトばねを省略できる、
− 一層薄い金属板を使用可能である、
− 材料を節約することができる、
− コンタクト素子における鋭利なエッジおよび突き出た係止ランスが回避され、これによってこのコンタクト素子は、シーリングマットを損傷することなくこれを通して案内することができ、すなわちコンタクト素子はシーリングマットの有用性を改善することができる、
− コンタクト素子の断面寸法が小さいことにより、コンタクト支持体におけるピッチ、すなわち隣接するコンタクト素子の間隔を約１．０ｍｍにまで低減することができる。

本発明の対象とするものの別の利点および有利な実施形態は、以下の説明、図面および特許請求の範囲に記載されている。

以下では、図面に例示的に示した複数の実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。

プリント基板に電気的に直接接触接続するための本発明によるコンタクト素子の第１実施例を示す側面図である。図１に示した本発明による複数のコンタクト素子が挿入されたコンタクト支持体を示す断面図である。プリント基板に電気的に直接接触接続するための本発明のコンタクト素子の第２の実施例を示す２つの側面図である。プリント基板に電気的に直接接触接続するための本発明のコンタクト素子の別の実施例を示す側面図である。プリント基板に電気的に直接接触接続するための本発明のコンタクト素子のさらに別の実施例を示す側面図である。図４および５に示した本発明による複数のコンタクト素子が差し込まれたコンタクト支持体を示す断面図である。対称に折り返された側縁部を有するコンタクト素子を示す側面図である。非対称に折り返された側縁部を有するコンタクト素子を示す斜視図である。非対称に折り返された側縁部を有しかつ製造技術的に最適化したコンタクト素子を示す斜視図である。非対称に折り返された側縁部を有しかつ製造技術的に最適化したコンタクト素子を示す別の斜視図である。図７に示したコンタクト素子のコネクタ部分の種々異なる断面を、図７ａの断面線Ａ−ＡおよびＢ−Ｂにしたがって示す図である。プリント基板に電気的に直接接触接続するための本発明によるコンタクト素子のさらに別の実施例を示す斜視図（図９ａ）および正面図（図９ｂ）である。図９に示した本発明によるコンタクト素子が差し込まれるコンタクト支持体を示す立面図である。コンタクト支持体に差し込まれるコンタクト素子用の、コンタクト支持体に前置されるコーディングプレートを示す図である。本発明によるコンタクト素子の別の実施例を示す斜視図（１２ａ）および側面図（図１２ｂ）およびコンタクト素子が備え付けられたコンタクト支持体の背面図（図１２ｃ）および前面図（図１２ｄ）である。

本発明の実施形態
図１に示したコンタクト素子１は、プリント基板３上のコンタクト面（「ランド」）２に電気的に直接接触接続するために使用され、一般的には差し込み方向４にコンタクト支持体２０（図２）に差し込まれる。

コンタクト素子１には、差し込み方向４に見て前方の差し込み部５と、ケーブル７を接続するための後方の接続部（例えば圧着部）６とが含まれている。コンタクト素子１は、金属板によってワンピースで形成され、差し込み部５の互いに反対側にあるその２つの側縁部８はそれぞれ、一回同じ側に向かって折り返されるかないしは畳み込まれて外縁エッジ９は互いに平行に延在している。差し込み部５は、２つの２層側縁部８の間に１つの単層の中間部１０を有する。２つの外縁エッジ９にはコンタクト面２に電気的に直接接触接続するため、外側に張り出す１つずつのコンタクト突出部（またはコンタクト点）１１が形成されており、ここでこれは、折り返された側縁部８において、側方のエンボス部１２により、折り返された側縁部が可塑的に変形することによって行われる。上記の２つの２層の側縁部８および単層の中間部１０は協働して、差し込み方向４に延在しかつ側方が閉じられていないガイドまたはコーディングキー溝１３（図２）を構成する。図示の実施例においてコーディングキー溝１３は、中央に配置されており、差し込み部５は、その長手方向中心面１４に関して鏡面対称に構成されている。コンタクト素子１のすべてのエッジは、有利には角が丸くエンボッシングされているため、シーリングマットを貫通して導かれる際のこのシーリングマットの損傷が回避される。

電気的なケーブル７は、中心または中心からずらして接続部６に固定することができる。後者のケースでは、１つのコンタクト素子１から別のコンタクト素子１までの間隔（基板のピッチ）が１ｍｍの場合、約１ｍｍの直径を有する対応するケーブル７は、異なる２つのレベルに配置され、これによって図１１に示したように２つのレベルに分けられるのである。

図２に示したように複数のコンタクト素子１が、コンタクト支持体２０の対応するコンタクト空間２１に差し込まれる。コンタクト空間２１は、一方または他方の側方の空間壁に交互に突き出たガイドリブ２２を有しており、このガイドリブは、コンタクト素子１のコーディングキー溝１３と共に作用し、これによってコンタクト空間２１内でコンタクト素子１を選択的に１８０°回転させて配向させる。図２の実施例では、コンタクト素子１はそれぞれ鏡映的に「背中合わせ」で配置されている。

図３〜５に示したコンタクト素子１は、中間部１０が付加的に、後方に延びるケーシング舌片部（係止舌片部）３１を有することだけが上記のコンタクト素子１と異なり、このケーシング舌片部は、中間部１０の面から、折り返した側縁部６とは反対側に突き出ている。

図３ではケーシング舌片部３１は直線状であり、図４では１回だけ折り曲げられており（曲げられており）、また図５ではＳ字形に折り曲げられている。後方に向かって延びているケーシング舌片部３１は、コンタクト素子１が、差し込み方向４に（図示しない）シーリングマットを通して差し込まれるのを阻止するのではなく、図４に破線で示したように、場合によっては差し込み中に内側に向かって中間部１０の面内まで撓む。ケーシング舌片部３１は、係止ランスを構成しており、これによってコンタクト支持体２０に差し込み方向に差し込まれるコンタクト素子１が、差し込み方向４とは反対方向にそこに係止されるようにする。択一的には図３に示したケーシング舌片部３１を省略することも可能である。この場合には残った開口部に用いて、コンタクト支持体におけるエレメントを介してコンタクト素子１を係止することができる。

図３〜５のように中央に配置されているのとは異なり、図６に示したコンタクト素子１ではケーシング舌片部３１は中心から外れて配置されているため、ここではコンタクト素子１は、鏡映的に「背中合わせ」になっていない。

図７ａに示したコンタクト素子１は、折り返された側縁部８が、側方に閉じていない１つずつの切り欠き部７０を有する点が図１のコンタクト素子と異なっており、この切り欠き部は、差し込み方向４に見て後方に切り込みエッジないしは切り込み部７１を構成しており、上記の折り返された側縁部８はそれぞれ、前方の折り返された側縁部と、後方の折り返された側縁部とに分割されている。切り込み部７１により、コンタクト支持体２０に差し込まれるコンタクト素子１はそこで個別に係止されるかまたは一緒にロックされる。側縁部８は対称に折り返されているため、コーディングキー溝１３は中央に延在している。

図７ｂに示したコンタクト素子１は、側縁部８が非対称に折り返されており、これによってコーディングキー溝１３が中心からずれて延在していることだけが、図７ａのコンタクト素子と異なる。

図７ｃ，７ｄでは、図７ｂに対して作製技術的に最適化したコンタクト素子１が示されており、ここでは前方の折り返した側縁部と、後方の折り返した側縁部とがウェブ７２によって互いに接続されており、これによって折れ曲がりに対するコンタクト素子１の頑強さが高められる。折り返された側縁部８と、圧着部６とは、これらの間にある接合部７３を介して互いに平行にずらされており、この接続部のサイドエッジ７４は、接合部７３の折り曲がりに対する頑強さを高めるため、エッジが折り曲げられている。このことを目的として、図７ｃに示したように、上側のサイドエッジ７４と、上側の折り返された側壁部８とを接続することも可能である。強度の低い金属板で実施する場合、図７ｄに示したように、折り返された側縁部８と中間部１０との間に間隙７５が残るように側縁部８を折り返す。折り返した側縁部８を安定化させるため、内側に折り曲げられた縁部エッジ７６と共に折り返した側縁部８を中間部１０に当接させる。さらに折り返された上側の側縁部８の間隙７５は、この上側の側縁部８の折り曲げられた部分７７により、コンタクト素子１の差し込み方向４に見て前側の端部に接続することができ、これによってシーリングマットにおける損傷が阻止される。

図８ａに示したように、図７に示したコンタクト素子１の側縁部８は、内側に向かって複数回折り返されて互いに畳み込まれる。図８ｂに示したように、殊に切り欠き部７０の領域においてコンタクト素子１を補強しかつコーディングキー溝１３を構成するため、中間部１０はＵ字形の断面を有している。図８ａのようにそれぞれ平らに載置する代わりに、図８ｃに示したように巻き込むことによって側縁部８を折り返すことも可能である。

図９ａおよび９ｂには、図７ｂ〜７ｄに示したコンタクト素子のように幅の異なる、すなわち非対称に折り返された２つの２つの側縁部８と、中心から外れたコーティング溝１３とを有する別のコンタクト素子１が示されている。図１０に示したように、中心から外れたこのコーディングキー溝１３は、コンタクト空間２１のガイドリブ２２と協働することにより、コンタクト支持体２０のコンタクト空間２１へのコンタクト素子１の差し込みが一方の向きにだけ可能になる。

図１１では、コンタクト支持体２０の手前に、コーディング凹部９２を有するコーティングプレート９１が配置されており、このコーディング凹部は、中心から外れたコーディング溝１３により、コンタクト支持体２０のコンタクト空間２１の取り付けをそれぞれコンタクト素子１のあらかじめ設定した一方の向きにだけ可能にする。これにより、コンタクト素子１のコーディングをコーディングプレート９１においてすでに行うことができ、ひいてはコンタクト素子１を挿入する際にすでに行うことができ、すなわち、コンタクト素子が、シーリングマットを貫通して差し込まれてコンタクト支持体２０内に配置される前に行うことができるのである。

図１２ａ，１２ｂに示したコンタクト素子１は、曲がった係止舌片部３１が、２つの折り返された側縁部８の間の中央に配置されるのではなく、差し込み方向４に見て上側の折り返された側縁部８の後方に配置されることだけが、図４のコンタクト素子と異なる。図示したように対称にする代わりに、コーディングキー溝１３を中心からずらして配置することも可能である。図１２ａに示したように、折り返された下側の側縁部８は、係止ランス３１の内側への撓みに対するストッパを形成する。図１２ａ，１２ｂに示したのとは異なり、図７ｃ，７ｄと同様に接合部７３の側縁部を折り曲げるかまたは折り返して、曲げに対するコンタクト素子１の頑強さを高めることも可能である。

図１２ｃ，１２ｄに示したようにコンタクト素子１をコンタクトケーシング２０のコンタクト空間２１に挿入すると、係止舌片部３１は、コンタクト空間２１のコンタクト壁２１ａにおいて内側に撓み、係止舌片部３１が、コンタクト空間２１の外側に向かって逆方向に移動する当接エッジ２３をグリップできるようになる。択一的には、図示のケーシング舌片部３１を省略して、コンタクト素子１をコンタクト支持体２０に係止することが可能な開口部を残すことができる。

Claims

プリント基板（３）上のコンタクト面（２）に電気的に直接接触接続するためのコンタクト素子（１）であって、
該コンタクト素子（１）は、差し込み方向（４）に見て前方に差し込み部（５）を有するコンタクト素子（１）において、
前記前方の差し込み部（５）は、互いに反対側にある多層の２つの側縁部（８）と、当該側縁部（８）の間に配置されかつ単層の中間部（１０）とを有する金属板によって構成されており、
２つの前記側縁部（８）の外縁エッジ（９）は互いに平行に延在しており、かつ、それぞれ少なくとも１回折り返されており、
２つの前記外縁エッジ（９）のうちの少なくとも１つの外縁エッジ（９）は、コンタクト面（２）に電気的に直接接触接続するための突出したコンタクト突出部（１１）を有する、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１に記載のコンタクト素子（１）において、
前記中間部（１０）は、当該中間部（１０）の面から突き出ておりかつ後方に延びるケーシング舌片部（３１）を有する、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項２に記載のコンタクト素子（１）において、
前記ケーシング舌片部（３１）は、前記２つの折り返された側縁部（８）の間、または前記２つの折り返された側縁部（８）のうちの１つの折り返された側縁部（８）の、差し込み方向（４）に見て後方に配置されている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から３までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記中間部（１０）および前記２つの折り返された側縁部（８）は、差し込み方向（４）に延在しかつ中心にまたは中心から外れて配置されるコーディングキー溝（１３）を形成する、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から４までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記折り返された側縁部（８）は、前記差し込み方向（４）に見て、１つずつの後方の切り込み部（７１）を有する、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項５に記載のコンタクト素子（１）において、
前記後方の切り込み部（７１）は、側方が閉じていない切り欠き部（７０）により、前記折り返された側縁部（８）に形成されている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項６に記載のコンタクト素子（１）において、
前記閉じていない切り欠き部（７０）の両側に配置された、前記折り返された側縁部（８）の側縁区分は、前記折り返された側縁部（８）の接続ウェブ（７２）によって互いに接続されている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から７までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記中間部（１０）は、Ｕ字形の断面を有する、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から８までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記側縁部（８）は、それぞれ内側に向かって複数回折り返されている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から９までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記折り返された側縁部（８）はそれぞれ、互いに折り畳まれているかまたは内側に向かって巻かれている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から１０までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記折り返された側縁部（８）は、前記中間部（１０）に平らに当接するかまたは折り曲げられて当接し、または内側に折り曲げられた縁部エッジ（７４）によって当接する、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から１１までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記コンタクト素子（１）の差し込み方向（４）前方の端部において前記中間部（１０）と前記折り返された側縁部（８）との間に設けられる間隙（７５）は、前記側縁部（８）の折り曲げ部（７７）によって閉じられている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から１２までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
前記折り返された側縁部（８）と、後方の接続部（６）との間の接合部（７３）が設けられており、前記接合部（７３）のサイドエッジ（７４）は折り曲げられて、折り返された側縁部（８）と接続されている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
請求項１から１３までのいずれか１項に記載のコンタクト素子（１）において、
差し込み方向（４）に見て後方の圧着部（７）は、前記コンタクト素子（１）のコーディングキー溝（１３）に対してずらして配置されている、
ことを特徴とするコンタクト素子（１）。
プリント基板（３）上のコンタクト面（２）に電気的に直接接触接続するために差し込み方向（４）に差し込まれる、請求項１から１４までのいずれか１項に記載されるコンタクト素子（１）を有することを特徴とする
コンタクト支持体（２０）。
請求項１５に記載のコンタクト支持体（２０）において、
前記コンタクト支持体（２０）には、差し込むべきコンタクト素子（１）用のコーディングプレート（９１）が前置されている、
ことを特徴とするコンタクト支持体（２０）。
請求項１５または１６に記載のコンタクト（２０）支持体において、
隣接するコンタクト素子（１）はそれぞれ互いに１８０°回転されて配置されている、
ことを特徴とするコンタクト支持体（２０）。
請求項１５から１７までのいずれか１項に記載のコンタクト支持体（２０）において、
隣接するコンタクト素子（１）の前記後方の圧着部（７）はそれぞれ異なるレベルに配置されている、
ことを特徴とするコンタクト支持体（２０）。