JP6105045B2 - 導電線の束線用接続装置 - Google Patents

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Description

本発明は、導電線、コイルボビンおよび誘導性電子デバイスの束線用接続装置に関する。さらに本発明は、コイルボビンの接続装置への導電線の束線の方法に関する。
電子回路においておよび電子デバイスの場合には、導電線(複数)を接続装置に束線することがしばしば必要となる。このような電子デバイスには、たとえばコイルボビンのような、導電線が巻回されている誘導性デバイスがある。接続のために、このコイルボビンは、コンタクト部材を有する接続装置を備えている。このコンタクト部材は、たとえばコンタクトピン(複数)であってよく、これらのコンタクトピンによって、コイルボビンを含む誘導性デバイスは、電子回路の他のデバイスと接続されることができる。
上記のコイルボビンに巻回されている導電線は、上記のコンタクトピンを有する接続装置に束線されなければならない。このような導電線は、たとえばリッツ線またはエナメル線であってよい。この導電線がコイルボビンの外側のコンタクト部材/コンタクトピンよりも大きな断面を有する場合、この導電線の束線は、困難となり得る。
この導電線を容易に取り扱えて、高信頼性で接続装置に束線できる、導電線の束線のための接続装置を提供することが望まれている。さらに導電線を巻回するコイルボビンへの要求として、このコイルボビンでは、導電線を高信頼性かつ取扱い容易にこのコイルボビンの接続装置に束線できるということがことがある。さらに、導電線が高信頼性かつ取扱い容易に接続装置に束線され得るような誘導性電子デバイス、とりわけコイルまたはトランスを提供することが必要とされている。さらに加えて導電線を接続装置に束線する方法を提供することが必要とされている。
導電線を束線するための接続装置の実施形態が請求項1に開示されている。
可能な1つの実施形態によれば、導電線の束線のための接続装置は、この接続装置への導電線の固定のための接続端子を備え、この接続端子は保持部を備えている。この保持部は、導電線を収容するための収容領域を備える。この保持部は、導電線をこの保持部にクランプすることによって、この保持部を変形(Verbiegen)すること無しに接続端子に接続可能となるように形成されている。上記の収容領域は、入口開口部および底面を備え、この入口開口部と底面との間に延在している。この収容領域は、この入口開口部と底面との間で先細になっており、導電線をこの収容領域に嵌め込むと、この導電線は断面が変形し、接続端子のクランプ座(Klemmsitz)に保持される。
この導電線は、手作業によりまたは自動化されてこの収容領域に押し込まれてよく、その変形とこの際にクランプ座に生じる応力によって、接続端子に束線される。この収容領域は、断面が台形またはV形状に形成されていてよい。
この収容領域は、少なくとも1つの第1の側面と少なくとも1つの第2の側面を備え、これらの少なくとも1つの第1の側面および少なくとも1つの第2の側面は、上記の底面の対向する側面から上記の入口開口部まで延在している。これらの第1および第2の側面は、この入口開口部と底面との間で、この収容領域が入口開口部から始まって底面に至るまで連続的に先細となるように配設されている。以上によりこの保持部は、導電線が、上記の少なくとも1つの第1の側面および少なくとも1つの第2の側面を変形すること無しに、この保持部に固定可能なように形成されている。
もう1つの実施形態によれば、上記の少なくとも1つの第1の側面と底面との間に、および少なくとも1つの第2の側面と底面との間にそれぞれ1つの隅部が形成されていてよい。これらの少なくとも1つの第1の側面および少なくとも1つの第2の側面は、底面に垂直な方向に対してそれぞれ5°〜15°の傾斜角で配設されていてよい。好ましくはこの傾斜角は5°〜7°である。
本発明の接続装置のもう1つの実施形態によれば、上記の少なくとも1つの第1の側面と少なくとも1つの第2の側面は、入口開口部の真下で、この少なくとも1つの第1の側面と少なくとも1つの第2の側面との間の底面の幅より大きくなっていてよい。特にこの入口開口部真下の少なくとも1つの第1の側面と少なくとも1つの第2の側面との間の間隔と、この少なくとも1つの第1の側面1と少なくとも1つの第2の側面との間の底面の幅との比は、1.2〜3となっている。
もう1つの実施形態例によれば、本発明の接続装置は、上記の収容領域への入口開口部を狭める、少なくとも1つの突起部を備える。この入口開口部によって最初に上記の導電線が、上記の保持部の収容領域にまだ緩く嵌め込まれている場合に、この突起部は、この導電線が収容領域から外れることを阻止する。この突起部は、鈎爪状に形成されていてよい。この突起部は、たとえば2つの鈎爪で形成されてよく、これら2つの鈎爪あるいは突起部の間隔は、好ましくは上記の導電線の断面に合わせられている。このようにこれらの突起部は、たとえばx方向である、底面に対する垂直方向におけるクランプ部あるいは固定部として機能する。
この収容領域は、接続端子の材料でノッチ(Nut)形状とした部材切り欠き部(Materialaussparung)として形成されていてよい。上記の部材切り欠き部は、力を加えて導電線を収容領域に押し込む際に、あるいはこの収容領域の底面および側壁に対するこの導電線の押圧の際に、この部材切り欠き部で導電線の断面が変形され、これにより収容領域のクランプ座に保持されるように形成されていてよい。このため、この切り欠き部(Aussparung)の内面は、この導電線の断面に合わせられていなければならない。たとえばこの切り欠き部は、最初はほぼ円形の断面の導電線を、この導電線の収容領域への押し込みの際に変形し、これによってこの導電線が上記のx方向に対し直角なz方向で固定され得るように形成されていてよい。
本発明の接続装置は、さらに電気信号を印加するためのコンタクトピンを備える。上記の接続端子とこのコンタクトピンとは、互いに接続され、同じ材料片から成型されている。
請求項10には、導電線を巻回するためのコイルボビンが記載されている。このコイルボビンは、上記の実施例のような導電線の束線のための接続装置を備える。この接続装置は、たとえばこのコイルボビンの材料に埋め込まれていてよい。この接続装置は、このコイルボビンの材料でオーバーモールド成型(umspritzt)されていてよく、あるいはこのコイルボビンの材料の中に鋳込まれていてよい。
請求項11には、誘導性電子デバイス、とりわけコイルまたはトランスが記載されている。このデバイスは、上記で説明したようなコイルボビンを備え、このコイルボビンには導電線が巻回されている。この導電線は、上記の接続端子の収容領域で、クランプ座に保持されている。ここでこの導電線は、断面が0.05mm〜95mmのリッツ線またはエナメル線であってよく、たとえば1.6mmの断面で形成されている。
導電線をコイルボビンの接続装置に束線するための方法が、請求項13に記載されている。以上よりこの方法は、以下のようなステップを備える。
−上記で説明したコイルボビンを準備するステップ。
−上記の導電線を接続装置の接続端子に固定し、ここでこの導電線は、この導電線がこの収容領域に嵌め込まれる際に、この導電線の断面が変形され、これによってこの導電線がこの接続端子のクランプ座に保持されるように、この収容領域に嵌め込まれるステップ。
この際この導電線は、入口開口部を通ってこの収容領域に嵌め込まれた後に、まず上記の突起部によって、この導電線がもはやこの収容領域から脱落できないように、この収容領域の底面に垂直な方向に対して平行な第1の方向で固定される。続いてこの導電線は、この底面に対して押圧されることによって上記の第1の方向に対して垂直な第2の方向に、上記の接続端子に固定される。この導電線の接続端子への固定は、この導電線の端部が上記の保持部から突出するように行われてよい。この導電線の接続端子への電気的接続のために、この導電線の端部にはんだ材料が取り付けられる。これによりこの導電線の絶縁被覆が融解して、この導電線の端部が、接続端子と電気的に接続される。本発明が、以下の本発明の実施形態を示す図を参照して詳細に説明される。
導電線を束線するための接続装置の1つの実施形態である。 導電線を束線するための接続装置の1つの実施形態の斜視図である。 クランプ座によって保持された導電線を束線するための接続装置の1つの実施形態である。 切り欠き部の面を有する接続装置の1つの実施形態である。 導電線を束線するための接続装置のもう1つの実施形態である。 導電線を束線するための接続装置のもう1つの実施形態である。 導電線を束線するための接続装置のもう1つの実施形態である。 導電線を束線するための接続装置のもう1つの実施形態である。 導電線を束線するための接続装置のもう1つの実施形態である。 導電線を束線するための接続装置を有するコイルボビン/誘導性電子デバイスの1つの実施形態である。
図1A,1B,1Cおよび1Dに、導電線を束線するための接続装置100の1つの実施形態が示されている。これらの図は、この接続装置の異なる方向から見た図である。この接続装置100は、導電線を固定するための接続端子101を備える。このためこの接続端子101は、保持部110を備える。
この保持部110は、導電線が保持部110にクランプされることによって、この保持部をさらに変形することなしに、上記の接続端子101に接続可能となるように形成される。この保持部110は、導電線を収容するための収容領域112を備えてよい。この収容領域112は、入口開口部E112および底面B112を備える。この収容領域112は、この入口開口部E112と底面B112との間に延在している。この収容領域112は、この入口開口部E112と底面B112との間で先細になっており、導電線11をこの収容領域112に嵌め込むと、この導電線11は断面A11が変形し、接続端子101のクランプ座(Klemmsitz)に保持される。
図1Cは、保持部110にクランプされて変形される場合の導電線11を示す。導電線11の断面A11の変形によって、この導電線は接続端子に固定される。
この保持部110は、少なくとも1つの突起部111を備え、この突起部は収容領域112への入口開口部E112を狭めている。この部材突起部は、この収容領域112の上方に配設されていてよい。単一の突起部の代わりに、図1A,1B,1Cおよび1Dに示す実施形態のように、上記の収容領域112への入口開口部E112を制限するすなわちこれを狭める2つの部材突起部1111および1112が設けられていてよい。
この保持部110は、部材切り欠き部またはこの接続端子101の部材におけるノッチ(Nut)として形成されていてよい。上記の収容領域112の面積A112は、クランプされる導電線の断面に適合している。この切り欠き部は、たとえばこの面積A112が少なくともこの導電線の断面に対応するように形成されていてよい。この切り欠き部は、その形状が特に保持部110のノッチがV形状の断面であってよく、または図1A,1B,1Cおよび1Dに示すように、台形状に形成されていてよい。
収容領域112は、少なくとも1つの第1および第2の側壁を備える。図1A,1B,1Cおよび1Dに示す実施形態例においては、この収容領域112は、側壁S112aおよびS112bを備える。底面は、平面として実装されていてよい。これらの側壁S112a,S112bとこの底面との間にそれぞれ隅部が形成されている。これらの側壁S112a,S112bは、底面B112の対向する側壁から入口開口部E112まで延在している。これらの側壁は、この収容領域112が入口開口部E112から底面B112にかけて連続的に狭まるように、この底面に対して傾斜角を有して配設されていてよい。
この保持部110は、収容領域へのこの導電線のx方向での嵌め込みの際に、底面B112での法線に対し直角な方向にこの導電線を固定するように形成されていてよい。このためこの突起部は、図1A〜1Dに示す鈎爪1111,1112を備えてよい。こうしてこの収容領域への嵌め込みの際には、この導電線が再びこの収容領域112から外れないようにしっかり固定される。
この収容領域112の先細部によって、この保持部110はさらに、この導電線をこの収容領域112の中にさらに押し込んでz方向で固定する。ここでx方向とz方向とは互いに直角となっている。この導電線の接続装置への束線の際には、この導電線の断面A11は、まず突起部111によって変形され、次いでこの収容領域112の形状によって変形される。
こうしてこの突起部111は、導電線11をx方向に固定することができ、これらの突起部1111および1112の間の間隔は、この導電線の直径の70%〜85%であってよい。この間隔は、導電線の収容領域への押し込みの際に、この導電線のワイヤが損傷されないように選択される。
この収容領域112は、入口開口部の真下が、底面の真上より幅広となっていてよい。この収容領域112は、入口開口部E112の真下の側壁S112a,S112bの間の間隔である外寸daと、これらの側壁S112a,S112bの間の底面の幅である内寸diとの比が1.2〜3となるように形成されていてよい。
これらの側壁S112a,S112bは、底面の垂直な方向に対し5°〜15°の傾きで、この底面上に配設されていてよい。とりわけ収容領域112への導電線11のクランプに有利なように、底面B112の垂直方向とこれらの側壁との角度は5°〜7°である。
本発明の接続装置100は、この接続装置への電気的信号の印加のためのさらなる接続部材102を備える。この接続部材102は、たとえばコンタクトピン(Kontaktpin/Kontaktstift)として形成されていてよい。接続端子101は、このコンタクトピン102と電気的に接続している。
図2A,2B,2C,2Dおよび2Eは、本発明の接続装置100の接続端子101のさらなる実施形態を示す。図2Aに示す実施形態の場合には、上記の保持部110は、単に台形状に形成された収容領域112を備え、この収容領域で導電線11はその断面が変形されてクランプされ、この接続端子101に固定される。
これらの図2B,2C,2Dおよび2Eは、本発明の接続装置100の接続端子101のさらなる実施形態を示し、これらにおいてはこの接続端子101はそれぞれ突起部111および収容領域112を備える。図2に示す実施形態の場合は、保持部110は、2つの突起部1111および1112を有し、これらの突起部は、収容領域112へのこの保持部110の入口開口部E112を狭めている。これらの突起部1111,1112は、収容領域112の内部に向いている。この収容領域は、これらの突起部1111,1112の下側に、それぞれ隆起部(Ausbuchtung)を備える。このようにしてこの収容領域112は、上部領域で幅広に形成され嵌め込まれた導電線の断面を変形するように、底面B112までの下部領域でだんだん狭くなるように形成される。
図2Cに示す実施形態の場合は、接続端子110は、底部113に配設されたアーム(Schenkel)114,115を備える。これら2つのアームは、収容領域112への入口開口部E112が狭められるように、応力によって共に上向きの曲げられている。導電線11の嵌め込みのために、これら2つのアーム114,115は離間するように曲げられ、この導電線は、この入口開口部を通って主要領域に嵌め込まれる。この応力のため、この後これら2つのアームは、これらのアームと上記の底面B112との間の収容領域内に、この導電線をクランプする。こうしてこの導電線が固定される。
図2Dおよび2Eは、それぞれ本発明の接続装置100の接続端子101のさらなる実施形態を示し、これらにおいてはこの接続端子101は、収容領域112を有する保持部110を備える。しかしながらこの保持部110は、単に1つの突起部111を備え、この突起部は収容領域112への入口開口部E112を狭めている。図2Dに示す実施形態の場合には、突起部1111は、左側からこの収容空間112の上に延在しており、これに対し図2Fに示す実施形態の場合には、突起部1112は、右側からこの収容空間112の上に延在している。
図3は、コイルボビン10すなわち上記の実施形態の1つによる接続装置100を有する誘導性電子デバイスを示す。図3の実施形態例においては、この接続装置は、図1A,1B,1Cおよび1Dに示す実施形態を備えている。このコイルボビン10は、たとえばプラスチックから成る材料から形成されていてよく、この接続装置100は、金属から形成されていてよい。この接続装置100は、このコイルボビン10の材料中にモールド成型されていてよく、あるいはこのコイルボビン10の材料でオーバーモールドされていてよい。
このコイルボビン10の回りに導電線11を取り付ける場合には、この導電線は一方の端部がまず上記の接続装置100の接続端子101の端部に固定されてよく、残りの導電線がこのコイルボビンに巻回される。この導電線の端部をx方向およびz方向で固定するために、この導電線は引張力を用いてこのコイルボビンの回りに巻回されてよい。保持部の突起部は、導電線が収容領域から外れることを防ぎ、またこの収容領域の底面に向かって狭められた形状は、この導電線がz方向へ外れることを防ぐ。
この巻回工程の後で、もう一方の固定されていない導電線の端部は、上記の接続装置100に隣接するコイルボビン10に設けられた接続装置に束線されてよい。このためこの固定されていない導電線の端部は、この隣接する接続装置の接続端子の収容領域にクランプされる。続いてこの導電線の端部(複数)は、切断されて、たとえばこれらの接続装置のそれぞれの接続端子にはんだ付けされてよい。このようにしてたとえばコイルまたはトランス等の誘電性電子デバイス1を形成することができる。
この導電線11は、たとえばリッツ線であってよく、またはエナメル線であってもよい。上記の接続装置の保持部を用いて、このリッツ線あるいはエナメル線は、実質的にはんだ工程の前に、この接続装置の接続端子に機械的に固定することができる。このようにして、この接続装置への導電線の束線のために、複雑でコストのかかる保持部の形成が不要となる。この導電線の接続装置での束線/端末処理は、手作業または機械自動化によって行われてよい。
互いに直交したx方向およびz方向でのこの導電線の固定のために、この導電線は、この接続装置への1回の固定の後は、もはや外れることはない。この接続装置は、とりわけ接続部材/接続ピンの断面より大きな断面を有するリッツ線あるいはエナメル線をこの接続装置に固定することを可能とする。たとえば1.6mm2の断面を有するリッツ線あるいはエナメル線を、1mm2の断面を有するコンタクトピンと電気的に接続することができる。
1 : 誘導性電子デバイス
10 : コイルボビン
11 : 導電線
100 : 接続装置
101 : 接続端子
102 : コンタクトピン
110 : 保持部
111 : 突起部
112 : 収容領域
113 : 底部
114,115 : アーム
B112 : 底面
S112 : 側壁
E112 : 入口開口部

Claims (14)

  1. 導電線(11)を束線するための接続装置(100)であって、
    前記導電線(11)を前記接続装置(100)に固定するための接続端子(101)を備え、
    前記接続端子(101)は、保持部(110)を備え、
    前記保持部(110)は、前記導電線(11)を前記保持部(110)の中にクランプすることによって、当該保持部(110)を変形すること無しに前記接続装置(100)に接続可能となるように形成されており、
    前記保持部(110)は、前記導電線(11)を収容するための収容領域(112)を備え、
    前記収容領域(112)は、入口開口部(E112)および底面(B112)を備え、前記収容領域(112)は、前記入口開口部(E112)と前記底面(B112)との間に延在し、
    前記底面(B112)は、1つの平面として形成されており、
    前記保持部(110)は、前記収容領域(112)への入口開口部(E112)を狭める、少なくとも1つの突起部(1111,1112)を備え、前記少なくとも1つの突起部(1111,1112)は、前記導電線(11)のワイヤが損傷無しに前記入口開口部(E112)を通って前記収容領域(112)に嵌め込まれ、前記少なくとも1つの突起部(1111,1112)によって前記底面(B112)に垂直な方向に対して平行な第1の方向で固定されるように形成されており、
    前記収容領域(112)は、前記入口開口部から前記底面まで連続的に先細になっており、前記導電線(11)の前記収容領域(112)への嵌め込みの際に、前記導電線(11)の断面(A11)が変形することによって、前記導電線が前記接続端子(101)のクランプ座に保持されるようになっており、前記導電線(11)は、前記収容領域(112)の前記底面(B112)に対して押圧されることによって前記第1の方向に対して垂直な第2の方向に、前記接続端子(101)に固定される
    ことを特徴とする接続装置。
  2. 前記収容領域(112)は、断面が台形またはV形状に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の接続装置。
  3. 前記収容領域(112)は、少なくとも1つの第1の側壁(S112a)と、少なくとも1つの第2の側壁(S112b)とを備え、
    前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)および前記少なくとも1つの第2の側壁は、前記底面(B112)の対向する側から前記入口開口部(E112)まで延在し、 前記保持部(110)は、前記導電線(11)が、前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)および前記少なくとも1つの第2の側壁(S112b)を変形すること無しに、前記保持部に固定可能なように形成されている、
    ことを特徴とする、請求項1または2に記載の接続装置。
  4. 前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)と前記底面(B112)との間、および前記少なくとも1つの第2の側壁(S112b)と前記底面(B112)との間にそれぞれ1つの隅部が形成されていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接続装置。
  5. 前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)および前記少なくとも1つの第2の側壁(S112b)は、前記底面(B112)に垂直な方向に対してそれぞれ5°〜15°の傾斜角で配設されていることを特徴とする、請求項3または4に記載の接続装置。
  6. 前記入口開口部(E112)の真下の前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)と前記少なくとも1つの第2の側壁(S112b)との間の間隔(da)は、前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)と前記少なくとも1つの第2の側壁(S112b)との間の前記底面(B112)の幅(di)より大きくなっていることを特徴とする、請求項3または4に記載の接続装置。
  7. 前記入口開口部(E112)の真下の前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)と前記少なくとも1つの第2の側壁(S112b)との間の間隔(da)と、前記少なくとも1つの第1の側壁(S112a)と前記少なくとも1つの第2の側壁(S112b)との間の前記底面(B112)の幅(di)との比は、1.2〜3となっていることを特徴とする、請求項6に記載の接続装置。
  8. 電気信号を印加するためのコンタクトピン(102)を備え、
    前記接続端子(101)と前記コンタクトピン(102)とは、互いに接続され、同じ材料片から成型されている、
    ことを特徴とする、請求項1乃至のいずれか1項に記載の接続装置。
  9. 導電線(11)を巻回するためのコイルボビン(10)であって、
    請求項1乃至8のいずれか1項に記載の前記導電線(11)を接続するための接続装置(100)を備えることを特徴とするコイルボビン。
  10. 誘導性電子デバイス、とりわけコイルまたはトランスであって、
    請求項に記載のコイルボビン(10)を備え、
    前記コイルボビン(10)は、前記導電線(11)が巻回されており、
    前記導電線(11)は、前記接続端子(101)の前記収容領域(112)において前記クランプ座に保持されている、
    ことを特徴とする誘導性電子デバイス。
  11. 前記導電線(11)は、断面が0.05mm2〜95mm2のリッツ線またはエナメル線で形成されていることを特徴とする、請求項10に記載の誘電性電子デバイス。
  12. 導電線(11)をコイルボビン(10)の接続装置(100)に束線する方法であって、
    請求項に記載のコイルボビン(10)を準備するステップと、
    前記導電線(11)を前記接続装置(100)の前記接続端子(101)に固定し、前記導電線(11)は、当該導電線が前記収容領域(112)に嵌め込まれる際に、当該導電線(11)の断面が変形されて、当該導電線(11)が当該接続端子(101)のクランプ座に保持されるように、当該収容領域に嵌め込まれるステップと、
    を備えることを特徴とする方法。
  13. 前記導電線(11)は、前記入口開口部(E112)を通って前記収容領域(112)へ嵌め込まれた後は、前記収容領域(112)の底面(B112)に垂直な方向に平行な第1の方向(x)で前記突起部(111)によって固定され、続いて前記底面(B112)に対して押圧することによって、前記第1の方向(x)に直角な第2の方向(z)で前記接続端子(101)に固定されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
  14. 前記導電線(11)の端部が前記保持部(112)から突出するように、前記導電線(11)を前記接続端子(101)へ固定するステップと、
    前記導電線(11)の前記端部が、前記接続端子(101)と電気的に接続されるように、前記導電線の前記端部にはんだ材料を取り付けるステップと、
    を備えることを特徴とする、請求項12または13に記載の方法。
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