JP6910430B2 - 電線のシールド導体を接地区分と接触させるための接触デバイス - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文による電線のシールド導体を接地区分と接触させるための接触デバイスに関する。

そのような接触デバイスは、シールド導体を備える電線が中に挿入されうる収容空間を囲うハウジングを備える。ハウジングは接地部分に、接地部分が収容空間の中に延在するように取り付け可能である。

そのような接触デバイスはまたシールドターミナルとも称され、例えば電線のワイヤラインを包囲する編組シールドの形態をとるシールド導体を、広い領域にわたって、例えばバスバーまたは（制御キャビネットのような）電機システムのハウジング縁部のような接地部分と接触させるために使用される。この場合の接触は、耐性を要し、特に、電機システムの稼働寿命にわたってシールド導体と、接地部分との、信頼できる接地を確保するためには、温度および腐蝕への耐性（侵食環境においても）を要する。

従来の接触デバイスは、比較的複雑な構造を有し、複数の部品を使用することにより、これに対応して製造コストが高かった。

特許文献１により知られているシールドターミナルにおいては、金属の導体の形態をとる接地部分と、電線がハウジングの中に挿入されうる。ハウジング上には、クランプねじが配置されており、クランプねじを介して電線が金属の導体と、クランピングによって接触させられることが可能である。

特許文献２により知られている、シールドケーブルのケーブル用シールドを少なくとも１つのモジュールの導体ターミナルに接続するための接続要素においては、棚状の部分がスプリング要素によって、ハウジングに対して負荷を予め与えられている。シールドケーブルは、棚状の部分を通じて電気的に接触させられることが可能である。

特許文献３により知られているターミナル配置においては、電線のシールド導体は、バスバーに電気的に接触させるためのスプリングターミナルに取り付け可能である。

独国実用新案第２０２０１５１０２０３７Ｕ１号明細書 独国実用新案第２００１４９１８Ｕ１号明細書 独国特許出願公開第１９６１０８５４１Ａ１号明細書

本発明の目的は、電線のシールド導体と、接地部分（例えばバスバーまたは電機システムのハウジング縁部）との、信頼できる、安定した接触を可能にしつつ、操作が容易であり、また特定の状況においてクランプ位置からの解放が可能な接触デバイスを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する製品により実現される。

したがって、接続デバイスは枢動軸の周りを枢動するように前記ハウジング上に配置されたスプリング要素を有し、前記接続デバイスは前記収容空間の中に挿入された電線のシールド導体を前記ハウジングが取り付けられている接地部分と、クランプ位置において接触させるために、開放位置からクランプ位置に枢動しうる。

接触デバイスは、そのため、ハウジングに対して枢動可能であり、開放位置とクランプ位置との間で移動可能なスプリング要素を有する。スプリング要素は、例えばバネ鋼製であってもよく、例えばシールド導体または接地部分の経年による形状の変化が、シールド導体と接地部分との間の接触が損傷されることなく相殺されうるように、シールド導体と接地部分との間にクランプ接触を確立し得るような固有の弾性を有する。

スプリング要素がハウジング上に枢動可能に実装されているという事実により、スプリング要素を容易に作動させうる。枢動させることにより、例えば、シールド導体をハウジングに取り付けられた接地部分と接触させるために、または逆に電気的導体を接触デバイスから解放するために、スプリング要素は単純な方法で開放位置とクランプ位置との間に調整することができる。接触デバイスは僅かな部品点数により実現されてもよい。それ故に、接触デバイスは安価に製造が可能となりうる。

例えば、ハウジングおよびスプリング要素は、スタンピングおよび曲げ加工部品として設計されてもよい。

前記スプリング要素は、前記ハウジング上に枢動可能に実装された作動脚と、前記作動脚に向かって曲げられ、前記収容空間の中に挿入された前記電線の前記シールド導体とクランプ当接しうるクランプ脚と、を有してもよい。作動脚は、クランプ位置におけるハウジングに対するスプリング要素の位置を設定するために、ハウジングにラッチされうる。ユーザは、例えば、シールド導体を接地部分と電気的に接触させるために、手動でスプリング要素を作動させ、スプリング要素を例えばクランプ位置の方向に押す。クランプ脚を通じて、スプリング要素は、シールド導体が接地部分に対して接触しつつ押圧されて、シールド導体と接地部分との間で電気的接触が生じるように、シールド導体とクランプ当接状態になる。

クランプ脚は、特定の実施形態において、前記先端縁から空間を隔て、前記枢動軸の周りに湾曲した当接部分と、を有する。この場合、前記スプリング要素は、クランプ位置において前記収容空間の中に挿入された前記電線の前記シールド導体と、前記当接部分によって当接状態になるように設計されている。クランプ脚がその先端縁によりシールド導体と当接状態にならず、先端縁から離隔された、湾曲した当接部分を介してシールド導体と当接状態になるという事実によって、シールド導体に対するクランプ脚の平坦な当接を実現することができる。当接部分の湾曲に起因して、クランプ脚はシールド導体にぴったりと付き、鋭い縁がシールド導体と接触状態になることなく（そうしなければシールド導体の損傷につながりうる）、平坦にシールド導体に接触する。

スプリング要素のハウジングへのクランプ位置におけるラッチングは、好ましくは作動脚によって行われる。この目的のため、作動脚は好ましくは、例えばクランプ脚から離れた作動脚の端部のラッチ耳部により形成されうるラッチデバイスを有する。ラッチ耳部によって、作動脚がインターロックするようにそのクランプ位置に固定され、クランプ位置に保持されるように、作動脚は例えばハウジング上のラッチ突起とラッチングする。

接触デバイスを閉じるために、スプリング要素は、例えば作動脚への圧力により、クランプ位置の方向へ押圧される。クランプ位置において、スプリング要素は、シールド導体が電気的に接地部分に接触するように、電線のシールド導体をハウジングに取り付けられた接地部分に押し込む。スプリング要素は、ツール係合機構を作動脚の端部に係合させるために、例えばユーザがスクリュードライバのようなツールを使用することにより、閉じた位置から解放されうる。そして、このようにして、作動脚のラッチ耳部とハウジングのラッチ突起との間のラッチングを解放する。ラッチングが開放されるときには、接触デバイスが開放され、ハウジングが接地部分から取り外し可能になり、電線がハウジングから取り外し可能になるように、スプリング要素がクランプ脚の弾性力の付勢（シールド導体に対する電線の当接により引き起こされる）によって、クランプ位置から飛び出す。

スプリング要素は、枢動軸周りを枢動しうるようにハウジング上に実装されている。
枢動可能に実装するために、スプリング要素がハウジングにヒンジ接続されるように、作動脚から突出して、例えば、ハウジング上に配置された結合ピンと係合する２つの対向する結合プレートが作動脚に形成されてもよい。

ハウジングは、例えば、一体的に形成されてもよい。１つの実施形態において、ハウジングは、例えば、横断方向に互いに空間を隔て、その間に収容空間が形成された２つの平行な側壁と、側壁を相互接続するベースと、を有していてもよい。ハウジングは、したがって、外側を剥いだシールド導体と共に電線がその中の形状に挿入されうるＵ字形の断面を有していてもよい。

一例として、シールド導体が、クランプ位置において側壁の間を長手方向軸に沿って、収容空間を通過して延在するように、電線のシールド導体がハウジングの中に挿入されうる。シールド導体はこの場合、例えば、長手方向軸に対して横方向であり、かつ横断方向に対して横方向である挿入方向に、側壁が互いに空間を隔てた収容空間の中に挿入されうる。よって、電線はハウジング内を縫うように進む必要がなく、シールド導体がハウジングの収容空間に載置する状態になるように、容易に挿入方向にハウジングの中に挿入されうる。

電線のシールド導体を接地部分と電気的に接触させるため、シールド導体を備える電線は、好ましくはまず接触デバイスのハウジングの中に挿入される。そして、ハウジングはその上に配置された電線と共に接地部分、例えば、制御キャビネットなどのような電機システムの接地しているバスバー又はハウジングの壁の一部に取り付けられる。もしもハウジングが接地部分に取り付けられている場合、接地部分は好ましくは、ハウジングの側壁が互いに空間を隔てた収容空間を横断方向に通過して延在する。この目的のため、ハウジングの側壁は、その形状が接地部分の形状に適合し、それにより例えば長方形の断面を有する金属の導体などの接地部分を受けることが可能な凹部を有してもよい。

電線と接地部分とが、そのため、ハウジングに対して異なる方向に延在する。電線は長手方向軸に沿ってハウジングを通って配されるが、接地部分は電線に対して横方向であり、収容空間を通って横断方向に延在する。

このようにして、一方のスプリング要素と、他方の電線の絶縁されたシールド導体の接地部分とは、好ましくはクランプ位置に載置する状態になる。シールド導体は、そのため、スプリング要素と接地部分との間に受けられて、スプリング要素のシールド導体に対するクランプ当接により押圧されて、接地部分と直接電気的に当接接触する。

発明の趣旨において、シールド導体を異なる方法により形成することができる。発明の趣旨においては、そのため、シールド導体はまたワイヤライン（ｌｉｎｅ ｗｉｒｅ）によって形成されてもよく、これは同様に、例えば接地保護などの保護導体としての役割を果たす。したがって、本発明による接触デバイスはまた、電線のワイヤラインの接触を含む。本発明による接触デバイスによるワイヤラインの接触は、上述のように、そして以下の例示的な実施形態を参照しつつ説明されるように、アナログ方式でシールド導体への接触が行われる。

本発明の基礎を成す概念が、以下の図面に示す実施形態を参照しつつより詳細に説明されている。

電線のシールド導体を、例えば、電気的なバスバーの形態、または電機システムのハウジング縁部の形態をとる接地部分と電気的に接触させるための接触デバイスの概略図である。 接触デバイスの側面図である。 接触デバイスの正面図である。 接触デバイスの平面図である。

図１は、電線２の導電性の編組シールドの形態をとるシールド導体２０を電気的に接触させるために使用される接触デバイス１の概略図である

電線２は、例えば、編組シールドの形をとるシールド導体２０によって包囲された複数の電線ワイヤ２２を有する。この場合、シールド導体２０は、シールド導体２０が外側に対して絶縁されるように、電気的に絶縁するシースによって、外側に対して包まれている。

接触デバイス１によって、電線２のシールド導体２０は例えばバスバーまたは電機システムのハウジング縁部のような、金属の導体の形をとる接地部分に電気的に接触することが可能である。結果として、シールド導体２０は、シールド導体２０の接地が接触デバイス１を介して提供されるように、接地部分３の接地電位となる。原則として、複数の電線２が配置されてもよく、接地部分３で電気的に接地されてもよい。

示されている実施形態においては、接触デバイス１は、図２から図４に示されるように、横断方向Ｑに互いに空間を隔てた２つの平行な側壁１００により形成されたハウジング１０と、側壁１００を相互接続するベース１０４と、を有する。ハウジング１０は好ましくは、例えばスタンピングおよび曲げ加工による板金部品のように１部品として製造される。

ハウジング１０上には、枢動軸Ｓの周りを枢動するように枢動可能であり、かつ、作動脚１１０と作動脚１１０に向かって曲げられたクランプ脚１１２とを有するスプリング要素１１が配置されている。スプリング要素１１は、例えばバネ鋼製のスタンピングおよび曲げ加工部品であり、作動脚１１０とクランプ脚１１２との位置が弾性的に調整されるように、固有の弾性を有する。

図２から４は、クランプ位置におけるスプリング要素１１を示しており、ここではスプリング要素１１が電線２の、部分的に外側を剥いだシールド導体２０とクランプ当接し、シールド導体２０を押圧し、ハウジング１０を通過して延在する接地部分３と電気的に当接接触させている。このクランプ位置において、スプリング要素１１がインターロックするようにそのクランプ位置にハウジング１０に対して保持されるように、スプリング要素１１はクランプ脚１１２から離れた作動脚１１０の端部１１３において、対向する側壁１００上のラッチ突起１０２とラッチ耳部１１４を介してラッチングする。

このクランプ位置において、クランプ脚１１２は、先端縁１１７から空間を隔てた当接部分によって電線２のシールド導体２０に当接する。この当接部分１１６の領域においては、クランプ脚１１２の鋭い縁の領域（特に先端縁１１７ではない）がシールド導体２０に当接しないよう、クランプ脚１１２は（枢動軸Ｓに対して垂直な面において）湾曲しており、これにより、クランプ脚１１２のシールド導体２０に対する平坦な当接が実現されている。

クランプ位置において、クランプ脚１１２は作動脚１１０に対して弾性的に付勢されており、スプリング要素１１がクランプ位置に押圧されて、このクランプ位置において作動脚１１０によってハウジング１０にラッチングされる。スプリング要素１１の弾性力により、例えば電線２のシールド導体２０の（経年による）形状変化が、シールド導体と接地部分との間の電気的接触が形状変化により損傷されることなく相殺されうる。

スプリング要素１１は、作動脚１１０上に２つの対向する結合プレート１１１を有する。これらの２つの対向する結合プレート１１１は、ハウジング１０の側壁１００の１つにそれぞれヒンジ接続されており、その目的のために側壁１００の結合ピン１０３上にヒンジ状に配置されている。スプリング要素１１は、そのため結合ピン１０３の周りで枢動可能であり、特にスプリング要素１１がクランプ位置から閉鎖方向Ｚと反対に開かれている開放位置と、クランプ位置との間で調整が可能である。

特に図２に示すように、ハウジング１０の側壁１００上には、対向する凹部１０１が、長手方向軸Ｌに沿って側壁１００の一端から他端に向かって延びて形成されており、その凹部１０１内では、接地部分３が、ハウジング１０に取り付けられる位置において、例えば図３に示されるように、側壁１００の間に形成されたハウジング１０の収容空間１４を通過して横断方向Ｑに延在するように、接地部分３を受けることが可能である。なお、スプリング要素１１のための枢動軸Ｓは、図１又は図２に示すように、側壁１００における、前記他端側に寄った位置に設定されている。

対照的に、電線２は、部分的に外側を剥いだシールド導体２０と共に、ハウジング１０のベース１０４から離れた側から、挿入方向Ｅで収容空間１４の中に挿入されることが可能であり、それによって、電線２は、挿入された位置において、横断方向Ｑに対して横方向であり、かつ挿入方向Ｅに対して横方向である長手方向軸Ｌに沿って、ハウジング１０の収容空間１４を通過して延在する。

電線２のシールド導体２０と接地部分３との電気的接触のため、部分的に外側を剥いだシールド導体２０を備える電線２がまず挿入方向Ｅに収容空間１４の中に挿入される。
ここで、スプリング要素１１は、スプリング要素１１がクランプ位置から閉鎖方向Ｚとは反対に移動したところの開放位置にある。

そして、接触デバイス１は、その上に配置された電線２と共に接地部分３に取り付けられ、ハウジング１０が凹部１０１を介して接地部分３と係合する。接地部分３は、そのため、ハウジング１０の収容空間１４を通過して、スプリング要素１１と接地部分３とが電線２の異なる側に載置された状態になるように延在する。

このとき、作動脚１１０を押圧することにより、スプリング要素１１は図２から図４に示すクランプ位置に移動させられ、作動脚１１０が、端部１１３に配置されたそのラッチ耳部１１４を介してハウジング１０の側壁１００上のラッチ突起１０２とラッチングするまで、閉鎖方向Ｚに押圧される。このようにして、クランプ脚は、シールド導体２０とクランプ接触状態になり、シールド導体２０が押圧されて十分な接触力で接地部分３と当接接触するように、弾性的に張力を加えられる。

もしも電線２が接地部分３から取り外される必要がある場合、ユーザはスクリュードライバのような適切なツールを、作動脚１１０の端部１１３における開口の形態をとるツール係合機構１１５を係合させるために使用して、これにより作動脚１１０とハウジング１０との間のラッチングを、端部１１３を曲げる（弾性的に曲げる）ことによって解放する。
クランプ脚１１２の付勢により、接触デバイス１が開放され、ハウジング１０が接地部分３から取り外し可能になり、電線２がハウジング１０から取り外し可能になるように、スプリング要素１１がクランプ位置から飛び出す。

本発明の基礎を成す概念は、上述の実施形態に限定されず、全く異なる方法においても実現されうる。

提供されている接触デバイスは、単純な構造を有し、僅かな部品点数を使用するものであってもよい。特に、接触デバイスは、原則としてハウジング部品およびスプリング要素を使用して生産されるものであってもよく、他の部品が省略されてもよい。これによって結果的に、シンプルでコスト効率の良い、コンパクトな設計の製品となる。

接触デバイスは、また、シールド導体を接地部分と電気的に接触させるための、有効な、信頼できる、安定した接触力を提供することができる。

接触デバイスは、また、原則として、ここでの説明とは異なるように設計されてもよい。例えば、ハウジングは異なる形状を有してもよい。

ハウジングは、好ましくは、例えばスタンピングおよび曲げ加工部品などの金属製であるが、必ずしもそうである必要はない。原則として、ハウジングをプラスチック材料により形成することを想起することができ、かつ可能である。

１ 接触デバイス
１０ ハウジング
１００ 側壁
１０１ 凹部
１０２ ラッチ突起
１０３ 結合ピン
１０４ ベース
１１ スプリング要素
１１０ 作動脚
１１１ 結合プレート
１１２ クランプ脚
１１３ 端部
１１４ ラッチ耳部
１１５ ツール係合機構
１１６ 当接部分
１１７ 先端縁
１４ 収容空間
２ 電線
２０ シールド導体
２１ シース
２２ ワイヤライン
３ 接地部分
Ｅ 挿入方向
Ｌ 長手方向軸
Ｓ 枢動軸
Ｚ 閉鎖方向

Claims (12)

1. 電線（２）のシールド導体（２０）を接地部分（３）と接触させるための接触デバイス（１）であって、
   シールド導体（２０）を備える電線（２）が中に挿入されうる収容空間（１４）を囲うハウジング（１０）であって、前記ハウジング（１０）は、前記接地部分（３）が前記収容空間（１４）の中に延在する方法で接地部分（３）に取り付け可能であるハウジング（１０）を備え、
   枢動軸（Ｓ）の周りを枢動できるように前記ハウジング（１０）上に配置されたスプリング要素（１１）が、前記収容空間（１４）の中に挿入された電線（２）のシールド導体（２０）を前記ハウジング（１０）が取り付けられている前記接地部分（３）と、クランプ位置において接触させるために、開放位置から前記クランプ位置に枢動することができ、
   前記ハウジング（１０）は、横断方向（Ｑ）に互いに空間を隔て、その間に前記収容空間（１４）が形成された２つの平行な側壁（１００）と、前記側壁（１００）を相互接続するベース（１０４）と、を有し、
   前記側壁（１００）は、前記接地部分（３）を受けるための凹部（１０１）を有し、
   前記凹部は長手方向軸（Ｌ）に沿って前記側壁（１００）の一端から他端に向かって延びて形成され、かつ、前記枢動軸（Ｓ）は前記側壁の前記他端側に寄った位置に規定されていることを特徴とする接触デバイス（１）。
2. 請求項１に記載の接触デバイス（１）であって、前記スプリング要素（１１）は、前記ハウジング（１０）上に枢動可能に実装された作動脚（１１０）と、前記作動脚（１１０）に向かって曲げられ、前記収容空間（１４）の中に挿入された前記電線（２）の前記シールド導体（２０）とクランプ当接しうるクランプ脚（１１２）と、を有することを特徴とする接触デバイス（１）。
3. 請求項２に記載の接触デバイス（１）であって、前記クランプ脚（１１２）は、前記作動脚（１１０）から離れた先端縁（１１７）と、前記先端縁（１１７）から空間を隔て、 前記枢動軸（Ｓ）の周りに湾曲した当接部分（１１６）と、を有し、
   前記クランプ位置において、前記スプリング要素（１１）が、前記収容空間（１４）の中に挿入された前記電線（２）の前記シールド導体（２０）と、前記当接部分（１１６）によって当接状態になるように設計されていることを特徴とする接触デバイス（１）。
4. 請求項２または３に記載の接触デバイス（１）であって、前記作動脚（１１０）は、前記クランプ位置において前記ハウジング（１０）にラッチ接続するためのラッチデバイスを有することを特徴とする接触デバイス（１）。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載の接触デバイス（１）であって、前記作動脚（１１０）は、前記クランプ位置において、前記ハウジング（１０）の少なくとも１つのラッチ突起（１０２）とラッチ接続するために、前記クランプ脚（１１２）から離れた端部（１１３）に少なくとも１つのラッチ耳部（１１４）を有することを特徴とする接触デバイス（１）。
6. 請求項２から５のいずれか一項に記載の接触デバイス（１）であって、前記スプリング要素（１１）を前記クランプ位置から解放するためのツール係合機構（１１５）が、前記作動脚（１１０）の端部（１１３）に配置されていることを特徴とする接触デバイス（１）。
7. 請求項２から６のいずれか一項に記載の接触デバイス（１）であって、前記ハウジング（１０）への枢動接続のための、少なくとも１つの結合プレート（１１１）が前記作動脚（１１０）から突出することを特徴とする接触デバイス（１）。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の接触デバイス（１）であって、前記シールド導体（２０）が前記側壁（１００）の間で長手方向軸（Ｌ）に沿って、前記収容空間（１４）を通過して延在するように、前記電線（２）の前記シールド導体（２０）が前記ハウジング（１０）の中に挿入されうることを特徴とする接触デバイス（１）。
9. 請求項８に記載の接触デバイス（１）であって、前記電線（２）の前記シールド導体（２０）は、前記長手方向軸（Ｌ）に対して横方向であり、かつ前記横断方向（Ｑ）に対して横方向である挿入方向（Ｅ）に前記収容空間（１４）の中に挿入されうることを特徴とする接触デバイス（１）。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の接触デバイス（１）であって、前記ハウジング（１０）は、前記接地部分（３）が前記横断方向（Ｑ）に前記収容空間（１４）を通過して延在するように、前記接地部分（３）に取り付け可能であることを特徴とする接触デバイス（１）。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の接触デバイス（１）であって、前記接触デバイス（１）は、前記クランプ位置において、前記スプリング要素（１１）と前記接地部分（３）との間で前記電線（２）の前記シールド導体（２０）を受けるように設計されていることを特徴とする接触デバイス（１）。
12. シールド導体（２０）を有する電線（２）を備え、接地部分（３）および請求項１から１１のいずれか一項に記載の接触デバイス（１）を備えることを特徴とする組立体。

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