JP6072940B2 - 絶縁スリーブを有するコンタクトキャリア - Google Patents

Description

本願発明は、電気コンタクトを有する、および電気コンタクトを保持するためのベースを有するコンタクトキャリアに関する。

この種の複数のコンタクトキャリアが、電気コンタクトとプリント回路基板との間の電気的に導電性の接続を確立するために用いられる。電気コンタクトは、例えばソケットまたはプラグとして構成され得る。電気コンタクトは、機械的コーディングを有し得る絶縁スリーブに位置付けられる。この場合、ソケットまたはプラグの、正しいコーディングとの接続のみを可能とするために、機械的コーディングが、機械的な嵌合コーディングに対応するやり方で構成され得る。しかしこのことにより、コーディングと嵌合コーディングとを備える１つの組を、他のコーディングおよび対応する嵌合コーディングを備える他の組と交換することが防がれてしまう。

したがって、本願発明の目的は、使用に関して汎用性のあるコンタクトキャリアを提供することである。

本目的は、独立請求項に係る複数の特徴を有する主題により実現される。有利な複数の実施形態は、従属請求項、説明、および図面の主題である。

本願発明は、取り外し可能なやり方で構成された絶縁スリーブにより、絶縁スリーブがシンプルかつ迅速なやり方で他の絶縁スリーブと置き換えられ得るという知識に基づいている。

第１態様によると、目的は、コンタクトキャリアが電気コンタクトと、電気コンタクトを保持するための底部とを備え、取り外し可能な絶縁スリーブが電気コンタクト上に配置され得ることにより実現される。これにより、絶縁スリーブがコンタクトキャリアから分離され得、必要に応じて置き換えられ得るという技術的有利性が得られる。柔軟性がこのやり方で増大する。

有利な一実施形態において、絶縁スリーブは、電気コンタクトと電気接触を生じさせるための通過チャネルを有する。これにより、絶縁スリーブのシンプルな取り付けおよび取り外しが提供されるという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、絶縁スリーブは、特徴によりコンタクトキャリアを識別するコーディングを有する。これにより、それぞれの複数の電気コンタクトの特定の複数の機能への割り当てが簡略化されるという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、特徴はカラーコーディングまたは機械的コーディングである。これにより、シンプルな光学的な識別によるカラーコーディングの場合にそれぞれの複数の電気コンタクトの特定の複数の機能への割り当てが、大幅に簡略化されるという技術的有利性が得られる。しかし、特徴が機械的コーディングであるとき、極性反転保護が提供され、絶縁スリーブを交換することにより、プラグ／ソケット接続の嵌合部品の対応する機械的コーディングに合わせて調節することが可能である。

さらに有利な実施形態において、コンタクトキャリアはＳＭＤコンタクトキャリア（表面実装デバイス）である。これにより、位置決め、および続く炉内での半田付けにより機械によって複数の電気コンタクトが形成され得るという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトキャリアは電気コンタクトと、電気コンタクトに電気的に導電的に接続されたコンタクトアームとを備え、コンタクトアームは、公差補償部分と、公差補償部分上に形成された、コンタクト面による電気コンタクトとの電気接触のためのコンタクトとを有する。これにより、公差補償部分が、ブレに起因する誤った位置決めを補償するという技術的有利性が得られる。表面実装技術（ＳＭＴ）の場合、半田付けされ得るコンタクトキャリアの複数の接続面は、プリント回路基板の複数の導体トラック上へ直接的に半田付けされる。この目的のために、プリント回路基板上の複数の接続面としての役割を果たす複数の導体トラック部分は、複数の構成要素が実装される前に、例えば半田ペーストによりスクリーンまたは孔版印刷により印刷される。コンタクトキャリアが実装された後に、複数の接続面を電気的に導電的に接続するために、上記複数の接続面が互いに半田付けされる。しかし、いわゆるブレが半田付けの間に起こり得る。ブレが理由となり、半田付けの後にコンタクトキャリアはプリント回路基板の所望される位置に位置付けられず、むしろ、コンタクトキャリアは例えばＸおよびＹ方向にずらされる。さらに、誤りは、コンタクトキャリアの回転角度にも起こり得る。この場合、コンタクトキャリアは自身の鉛直方向の軸周りに回転してしまっている。したがって、歩留まりが公差補償部分により増大させられる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトアームは、電気コンタクトから横方向に、または放射状に延在する。これにより、コンタクトキャリアがコンパクトな複数の寸法を有し、したがって、小さな設置スペースのみを占有するという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、電気コンタクトは第１方向に延在し、コンタクトアームは第２方向に延在し、第１方向と第２方向とは、角度公差範囲内の一の角度内の一の角度、特に９０°の角度で配置される。この場合、角度公差範囲は製造関連の公差を有し得、例えば９０°の例えば５％、１０％、または１５％であり得る。これにより、コンタクトキャリアが特に製造がシンプルであるという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトベースは、角度公差範囲内で第２方向に延在する。この場合、角度公差範囲は製造関連の公差を有し得、例えば、５％、１０％、または１５％であり得る。これにより、コンタクトキャリアがより一層コンパクトな設計のものであり得、したがってより一層小さな設置スペースが占有されるという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、公差補償部分は機械的に変形可能である。これにより、公差補償部分は、半田付けの間に起こる複数の力により変形させられ得、上記複数の力を補償し得るという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、公差補償部分は弾力的に、または可塑的に変形可能である。これにより、熱的に引き起こされる複数の応力が理由となり半田付けの間にのみ起こる変形が弾力的変形性のおかげで補償され得、永久的に誤った位置決めが可塑的変形可能性のおかげで補償され得るという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトベースは、公差補償部分により電気コンタクトへ接続される。これにより、公差補償部分がコンタクトベースと電気コンタクトとの間に配置されるという技術的有利性が得られる。したがって、コンタクトキャリアは特にシンプルな設計を有する。

さらに有利な実施形態において、公差補償部分は、曲げられた弧、特にＵ字型の曲がりを含む。これにより、コンパクトな構造と併せて、大きな複数の公差を補償するための公差補償部分が提供され、上記公差補償部分の製造がシンプルであるという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトベースは、一の角度で角度が付けられたやり方で公差補償部分上に配置される。これにより、コンタクトベース上の公差補償部分の角度が付けられた配置のおかげで、複数の公差を補償するために、公差補償部分が特に容易にこの時点で変形され得るという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトベースは、公差補償部分の下方に配置される。これにより、コンタクトキャリアが、プリント回路基板上でコンタクトベースに特にシンプルなやり方で固定され得るという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトベースは、弾力的に、または可塑的に変形可能なやり方で公差補償部分上に形成される。これにより、熱的に引き起こされる複数の応力が理由となり半田付けの間にのみ起こる変形が弾力的変形性のおかげで補償され得、永久的に誤った位置決めが可塑的変形可能性のおかげで補償され得るという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトベースは半田パッドベースである。これにより、コンタクトベースとの半田付け接続が、問題なく形成されるという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、電気コンタクトはコンタクトソケットまたはコンタクトプラグである。これにより、複数のコンタクトソケットまたはコンタクトプラグが誤りなしでプリント回路基板上に位置決めされ、上記複数のコンタクトソケットまたはコンタクトプラグの複数の電気コンタクトが電気的に導電的に上記プリント回路基板へ接続され得るという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトは、電気コンタクトが保持される底部を有する。これにより、コンタクトキャリアが半田付けの間に電気コンタクト上に位置決めされるという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、底部は、コンタクトアームを受容するための放射状の凹部を含む。これにより、凹部が、コンタクトアーム、およびしたがってコンタクトキャリアの位置決めを確実にするという技術的有利性が得られる。

さらに有利な実施形態において、コンタクトキャリアは、コンタクトに電気的に導電的にそれぞれが接続された複数の電気コンタクトを備える。これにより、複数のコンタクトが同じ時間において同時に形成され得るという技術的有利性が得られる。

更なる例示的な複数の実施形態が、添付の複数の図面を参照して説明される。
コンタクトキャリアの概略図を示す。 コンタクトキャリアの分解立体図を示す。 コンタクトピンの斜視図を示す。 コンタクトピンの側面図を示す。 コンタクトピンの底面図を示す。 コンタクトピンの一部の断面を示す。 第１コーディングを有する絶縁スリーブを示す。 第２コーディングを有する絶縁スリーブを示す。 第３コーディングを有する絶縁スリーブを示す。 第４コーディングを有する絶縁スリーブを示す。 底部の上面の図を示す。 底部の底面の図を示す。

図１は、本例示的実施形態において、３つのコンタクトピン１０２と、絶縁スリーブ１０４と、底部１０６と、継ナット１０８とを備えるコンタクトキャリア１００を示す。図１において、３つのコンタクトピンのうち１つのみが参照符号１０２により識別されている。

本例示的実施形態において、コンタクトキャリア１００は、ＳＭＴ技術によりプリント回路基板（図示せず）上に固定され得るソケット／プラグ接続のためのソケットを形成するために構成されている。したがって、コンタクトキャリア１００は、本例示的実施形態において、ＳＭＤコンタクトキャリア（表面実装デバイス）として構成されている。

本例示的実施形態において、コンタクトピン１０２は、金属、例えば、銅または銅含有合金から、例えば打抜き加工および曲げ加工により１つの部品として製造される。コンタクトピン１０２は、本例示的実施形態において、コンタクトソケット１３０として構成され、したがって、プラグ（図示せず）の電気ピンコンタクト（図示せず）を受容するために構成された電気コンタクト１２８を有する。さらに、コンタクトピン１０２は、本例示的実施形態において、ＳＭＴ技術により公知である、電気的に導電性の接続を例えばプリント回路基板の導体トラックなどコンタクト面と確立するための半田付け接続が確立され得る半田パッドベース１３４として構成されたコンタクトベース１３２を有する。コンタクトアーム１３６および公差補償部分１３８は、コンタクトベース１３２と電気コンタクト１２８またはコンタクトソケット１３０との間に配置される。

本例示的実施形態において、絶縁スリーブ１０４は、電気的に絶縁性の材料、例えば、プラスチック材料から、例えば射出成形により製造される。さらに、絶縁スリーブ１０４は、本例示的実施形態において、極性反転が起こらないようにされたコンタクト接続を確実にするために機械的コーディングを形成する多数の窪みにより形成されるコーディング１１８を有する。本例示的実施形態において、５つの圧力チャネル１１６が絶縁スリーブ１０４を通って延在している。図１においては、上記５つの通過チャネルのうち１つの通過チャネルのみが参照符号１１６により識別されている。

本例示的実施形態において、底部１０６は、高温安定性のプラスチックから製造され、したがって底部１０６は、ＳＭＴ半田付け処理の間に損傷を受けない、または変形しない。本例示的実施形態において、底部１０６は５つの通路開口１２４を有する。図１においては、上記５つの通路開口のうち１つの通過開口のみが参照符号１２４により識別されている。本例示的実施形態において、それぞれの場合において、複数の通過開口１２４のうち１つが、それぞれの場合において、複数の通過チャネル１０６のうち１つとの通路を形成する。さらに底部１０６は、その底面１２２に配置された複数の窪み１２６を有する。それぞれの場合において、上記複数の窪みのうち１つが複数の通過チャネル１０６のうち１つに関連付けられており、本例示的実施形態において、放射状に延在している。

図１は、電気コンタクトソケット１３０が通過チャネル１１６に位置付けられており、コンタクトアーム１３６が、底部１０６の底面１２２上に形成された凹部１２６に受容されることを示している。

継ナット１０８は、底部１０６の上面１２０上に配置され、上記継ナットは、プラグへのネジ接続を確立するための内部ネジ山１１０を有する。本願発明において、継ナット１０８はさらに、液密シーリングのための内部シール１１２および外部シール１１４を有する。

公差補償部分１３８の弾力的または可塑的変形可能性により、コンタクトベース１３２または半田パッドベース１３４は、ＳＭＴ半田付け処理の間のブレを補償するために３つの方向全てに、つまり、Ｘ、ＹおよびＺ方向に動くことが確実となる。公差補償部分１３８は、例えば０．１〜１ｍｍの範囲の誤りの許容範囲を補償し得る。本例示的実施形態において、公差補償部分１３８は、０．５ｍｍの誤りの許容範囲が補償されることを可能とする。

図２は、コンタクトキャリア１００の分解立体図を示す。

上記図は、底部１０６の複数の位置決め孔２０２内へと係合する複数の位置決めペグ２００を絶縁スリーブ１０４が有することを示す。

図３〜５は、コンタクトピン１０２を示す。

コンタクトピン１０２は、電気コンタクト１２８が配置された第１端部３００を有する。本例示的実施形態において、電気コンタクト１２８はコンタクトソケット１３０として構成されており、この目的のために、２つのコンタクト舌部３０４ａ、３０４ｂを有する。コンタクト舌部３０４ａ、３０４ｂは、互いに対向して配され、図３および４に示される複数の位置においてはね返るようなやり方で予め応力が与えられており、ピンコンタクトを挿入することにより弾力的に変形され得、ばね力により上記コンタクトを強固に保持する。コンタクトピン１０２はさらに、この種のピンコンタクトを受容するためのチャネル３０６を有する。

コンタクト舌部３０４ａ、３０４ｂにより形成されるコンタクトソケット１３０内への、およびチャネル３０６内へのピンコンタクトの挿入移動は、コンタクトピン１０２が延在する第１方向Ｉに延びる。

本例示的実施形態において、コンタクトピン１０２のコンタクトアーム１３６は、第２方向ＩＩに延在する。本例示的実施形態において、第２方向ＩＩは、第１方向Ｉ（図３および４を参照）に対して９０°の角度！で延在する。

本例示的実施形態において、コンタクトアーム１３６は、曲げ３０８と、曲げ３０８に隣接する接続部３１０と、弧部分３１２とを備える。

本例示的実施形態において、曲げ３０８は３０°の角度！を形成し、弧部分３１２は、本例示的実施形態において、９０°の角度！を形成する（図５を参照）。それにより、本例示的実施形態において、曲げ３０８および弧部分３１２の両方が、第１方向Ｉと平行に延びる軸周りに曲げられる。

本例示的実施形態において、公差補償部分１３８は、コンタクトアーム１３６と、半田パッドベース１３４として構成されるコンタクトベース１３２との間に配置される。

本例示的実施形態において、公差補償部分１３８は、本例示的実施形態において、Ｕ字型の曲がり３１６として構成され、角度が付けられた部分３１８も備える曲げられた弧３１４を備える。

それによりＵ字型の曲がり３１６は、本例示的実施形態において、第１方向Ｉと平行に延在する軸周りに曲げられる。さらにＵ字型の曲がり３１６は、本例示的実施形態において、１８０°の角度！として構成される（図５を参照）。

しかし、本例示的実施形態において、角度が付けられた部分３１８は９０°の角度！で曲げられ、角度が付けられた部分３１８がその周りで曲げられる軸は、第１方向Ｉに対して直角に、および第２方向ＩＩに対して直角に延在する（図４を参照）。したがって、本例示的実施形態において、角度が付けられた部分３１８に隣接するコンタクトベース１３２は、第２方向ＩＩの方向に存在する延在方向を有する。したがって、コンタクトベース１３２は、電気コンタクト１２８に対して空間内で３つの方向全てに最大０．５ｍｍだけ動かされ得る。

さらに、図３〜５は、本例示的実施形態において、コンタクトベース１３２が第１方向Ｉに公差補償部分１３８の下方に配置されることを示す。したがって、本例示的実施形態において、電気コンタクト１２８およびコンタクトベース１３２は対向する複数の端部、詳細にはコンタクトピン１０２の第１端部３００および第２端部３０２に配される。

図６は、コンタクトピン１０２の第１端部３００の断面を示す。コンタクトピン１０２が、コンタクト舌部３０４ａ、３０４ｂの下方の中空構成であり、したがってチャネル３０６を備えることがわかる。本例示的実施形態において、チャネル３０６は、例えば接着材などの封入化合物が例えば組み立て処理の間にチャネル３０６に入り得ないよう封入化合物バリア５００により閉じられている。本例示的実施形態において、封入化合物バリア５００は、打抜き加工されチャネル３０６を形成するよう折られた、コンタクトピン１０２のシート金属部分から形成される。

図７〜１０は、５つの通過チャネル１１６（図７、８および９を参照）、または４つの通過チャネル１１６（図１０を参照）を有する絶縁スリーブ１０４の異なる例示的な複数の実施形態を示す。

複数の絶縁スリーブ１０４のうちのそれぞれは、特徴によりコンタクトキャリア１００を識別するコーディング１１８を有する。本例示的実施形態において、特徴は機械的コーディングである。

この場合、図７は、本例示的実施形態において、Ｍ５プラグのためのＡコーディング６００として構成されるコーディング１１８を有する絶縁スリーブ１０４を示す。図８は、本例示的実施形態において、Ｍ５プラグのためのＢコーディング７００として構成されるコーディング１１８を有する絶縁スリーブ１０４を示す。図９は、本例示的実施形態において、Ｍ５プラグのためのＤコーディング８００として構成されるコーディング１１８を有する絶縁スリーブ１０４を示す。最後に図１０は、本例示的実施形態において、Ｍ５プラグのためのＴコーディング９００として構成されるコーディング１１８を有する絶縁スリーブ１０４を示す。

代替的な例示的な実施形態において、絶縁スリーブは、他の複数のプラグのために、例えばＭ８プラグまたはＭ１２プラグのためにも構成され得る。

本例示的実施形態において、絶縁スリーブ１０４は、取り外し可能なやり方で電気コンタクト１２８上に配置される。したがって、コーディング１０４に関して調節を可能とするために、例えば、Ａコーディング６００からＢコーディング７００への変更を実行するために絶縁スリーブ１０４は必要に応じて、コンタクトキャリア１００から分離され、置き換えられ得る。さらに、加えて、または代替的に、絶縁スリーブ１０４は異なる複数の色を有し得、このことにより、それぞれの複数の電気コンタクト１２８の機能の特定の複数の機能とのシンプルな視覚的関連付けが簡略化される。

図１１は、底部１０６の上面を示す。上記図は、本例示的実施形態において、上面１２０が、それぞれの場合において１つのコンタクトピン１０２を保持するために本例示的実施形態において、５つの通路開口１２４に加えて複数の位置決め孔２０２を有することを示す。

図１２は、底部１０６の底面１２２を示す。上記図は、本例示的実施形態において、複数の位置決め孔２０２および複数の通過開口１２４に加えて５つの凹部１２６が提供され、通過開口１２４に挿入されたコンタクトピン１０２のコンタクトアーム１３６が上記複数の凹部に実装されることを可能とすることを示す。 参照符号の一覧 １００ コンタクトキャリア １０２ コンタクトピン １０４ 絶縁スリーブ １０６ 底部 １０８ 継ナット １１０ 内部ネジ山 １１２ 内部シール １１４ 外部シール １１６ 通過チャネル １１８ コーディング １２０ 上面 １２２ 底面 １２４ 通過開口 １２６ 凹部 １２８ 電気コンタクト １３０ コンタクトソケット １３２ コンタクトベース １３４ 半田パッドベース １３６ コンタクトアーム １３８ 公差補償部分 ２００ 位置決めペグ ２０２ 位置決め孔 ３００ 第１端部 ３０２ 第２端部 ３０４ａ コンタクト舌部 ３０４ｂ コンタクト舌部 ３０６ チャネル ３０８ 曲げ ３１０ 接続部 ３１２ 弧部分 ３１４ 曲げられた弧 ３１６ Ｕ字型の曲がり ３１８ 角度が付けられた部分 ５００ 封入化合物バリア ６００ Ａコーディング ７００ Ｂコーディング ８００ Ｄコーディング ９００ Ｔコーディング ！ 角度 ！ 角度 ！ 角度 ！ 角度 ！ 角度 Ｘ Ｘ方向 Ｙ Ｙ方向 Ｚ Ｚ方向 Ｉ 第１方向 ＩＩ 第２方向

Claims (20)

1. コンタクトピンと、
   前記コンタクトピンを保持するための底部と
   前記コンタクトピン上に配置される取り外し可能な絶縁スリーブと、
   前記コンタクトピンに電気的に導電的に接続されたコンタクトアームと
   を備え、
   前記コンタクトアームは、公差補償部分と、前記公差補償部分上に形成された、コンタクト面により前記コンタクトピンと電気的に接触するためのコンタクトベースとを有し、
   前記コンタクトアームは、前記コンタクトピンから横方向に、または放射状に延在し、
   前記公差補償部分は、前記コンタクトベースが３方向全てに移動可能であるように、弾力的に、または可塑的に変形可能である、コンタクトキャリア。
2. 前記絶縁スリーブは、前記コンタクトピンと電気接触を生じさせるための通過チャネルを有する、請求項１に記載のコンタクトキャリア。
3. 前記絶縁スリーブは、前記コンタクトキャリアを識別するコーディングを有する、請求項１または２に記載のコンタクトキャリア。
4. 前記コーディングは、カラーコーディングまたは機械的コーディングである、請求項３に記載のコンタクトキャリア。
5. 前記コンタクトキャリアはＳＭＤコンタクトキャリアである、請求項１から４のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
6. 前記コンタクトピンは第１方向に延在し、前記コンタクトアームは第２方向に延在し、前記第１方向と前記第２方向とは、角度公差範囲内のある角度αで配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
7. 前記角度は９０°である、請求項６に記載のコンタクトキャリア。
8. 前記コンタクトベースは、角度公差範囲内で前記第２方向に延在する、請求項６または７に記載のコンタクトキャリア。
9. 前記公差補償部分は機械的に変形可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
10. 前記コンタクトベースは、前記公差補償部分により前記コンタクトピンへ接続される、請求項１から９のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
11. 前記公差補償部分は、曲げられた弧を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
12. 前記曲げられた弧が、Ｕ字型の曲がりを含む、請求項１１に記載のコンタクトキャリア。
13. 前記コンタクトベースは、ある角度βで角度が付けられたやり方で前記公差補償部分上に配置される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
14. 前記コンタクトベースは、前記公差補償部分の下方に配置される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
15. 前記コンタクトベースは、弾力的に、または可塑的に変形可能な部分を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
16. 前記コンタクトベースは半田パッドベースである、請求項１から１５のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
17. 前記コンタクトピンはコンタクトソケットまたはコンタクトプラグである、請求項１から１６のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
18. 前記コンタクトキャリアは、前記コンタクトピンが保持される底部を備える、請求項１から１７のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。
19. 前記底部は、前記コンタクトアームを受容するための放射状の凹部を含む、請求項１８に記載のコンタクトキャリア。
20. 前記コンタクトキャリアは、コンタクトに電気的に導電的にそれぞれが接続された複数の前記コンタクトピンを備える、請求項１から１９のいずれか一項に記載のコンタクトキャリア。

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