JP7348248B2 - コンタクト要素をコネクタのハウジングに取り付けるための固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンタクト要素をコネクタのハウジングに取り付けるための固定装置に関する。このような固定装置は、例えば自動車分野において、振動によるコンタクト要素の相対運動が、長期間にわたって既存の被覆を除去することにより境界抵抗（transition resistance）を増加させることから、そのような相対運動を防ぐために使用される。それぞれの高電流により、境界抵抗が増加して、融解または火災などの損傷につながるおそれがある。

既知の解決策は、通常、操作が複雑で自動化が困難である。

したがって、本発明の目的は、簡単な方法でコンタクト要素をハウジングに取り付けることができる解決策を提供することである。

これは、本発明により、コンタクト要素をコネクタのハウジングに取り付けるための固定装置であって、少なくとも１つのコンタクト要素を受け入れるように構成されているコンタクト要素レセプタクルを含むハウジングを備え、固定装置は、クランプ方向を向くクランプ力により、少なくとも１つのコンタクト要素をコンタクト要素レセプタクルにクランプするように構成されているクランプ装置を備え、コンタクト要素は、クランプ装置とは反対の側で、クランプ力に対して傾斜した向きの偏向面（deflection surface）を含む支持面に少なくとも部分的に置かれ、偏向面は、コンタクト要素に作用するクランプ力を、少なくとも成分に関して（component-wise）、クランプ力を横断する方向（transverse to the clamping force）に偏向させるように構成されている、固定装置によって解決される。

偏向面により、自動クランプがクランプ力の方向に行われるだけでなく、さらにクランプ力を横断する方向にも行われるため、２方向への固定が簡単な方法で得られる。

クランプ装置は、クランプ本体と、クランプ本体に対して摺動方向に沿って摺動することのできるスライドとを備えることができ、クランプ本体およびスライドは、スライドが摺動方向に沿って摺動するときに、クランプ本体をクランプ方向に沿ってコンタクト要素に押し付けるように構成されている。その後、コンタクト要素を偏向面に押し付けることができる。このような構成は組立てが容易であり得る。

自動クランプを生じさせるために、クランプ本体とスライドとは、摺動方向に対して傾斜して延びる傾斜面によって相互作用することができる。傾斜面を、クランプ本体またはスライドに配置することができる。さらに、２つの傾斜面が存在し、一方をクランプ本体に配置し、もう一方をスライドに配置することができる。

偏向面は摺動方向に平行に延びることができる。その結果、クランププロセス中に、ハウジングおよびクランプ装置に対するコンタクト要素の運動を防ぐまたは低減させることができる。

特に省スペースの構成において、偏向面はコンタクト要素レセプタクルの２つの垂直内面を互いに接続することができる。偏向面を、コンタクト要素レセプタクルの内縁部に配置することができる。

偏向面は、クランプ方向に対して１０～８０度の角度を有することができる。特に、角度は２０～７０度、具体的には３０～６０度であってよい。角度が小さいほど、コンタクト要素が偏向面で摺動しやすくなるが、それによって生じる力の成分も小さくなる。

簡単な組立てのために、摺動方向は、コンタクト要素がコンタクト要素レセプタクルに差し込まれるプラグイン方向に平行に延びることができる。

偏向面がプラグイン方向に平行に延びている場合、コンタクト要素レセプタクルにおけるコンタクト要素の相対運動を防ぐまたは低減させることができる。

簡単な組立てを可能にするさらなる構成において、クランプ装置がコンタクト要素レセプタクルに挿入される挿入方向が、プラグイン方向に平行であってよい。

ハウジングおよびクランプ本体は、規定された経路に沿って互いに対して案内するための、相互作用するガイド要素を有することができる。ガイド要素は、特に、軸カム、ストリップ、溝などの突出部を含むことができる。

同様に、クランプ本体およびスライドは、相互作用するガイド要素を含むことができる。ここでも、規定された経路に沿って案内するためにこれを使用することができ、操作を容易にすることができる。

有利な構成において、コンタクト要素をプラグイン方向に沿ってさらに固定するように、クランプ装置を構成することができる。その結果、固定、具体的にはクランプをプラグイン方向に沿って可能にすることもでき、振動をさらに減衰させることができる。これを実現するために、クランプ装置は、プラグイン方向に沿って固定するための固定面を含むことができる。固定面は、プラグイン方向に対して垂直に延びることができる。

スライドがクランプ本体に対して摺動するときに、クランプ本体は、少なくともハウジングにおけるクランプ本体の一端位置で、ハウジングに対して、および／またはクランプ本体に対して回転することができる。回転によって、例えば、並進運動の場合よりもクランプ中の摩擦を減らすことができる。このような回転を実現するために、クランプ本体およびハウジングは回転軸受を含むことができる。さらに、クランプ本体およびスライドは回転軸受を含むことができる。回転軸受は、特に、例えば軸カムまたは円筒穴に存在し得る円筒形の内面または外面であってよい。回転軸受を、ガイド要素によって、例えば溝によって形成してもよい。

クランプ装置を、さらなる要素によってハウジングに固定することができる。これにより、クランプ装置にさらなる固定要素が存在する必要ないため、クランプ装置の設計を簡単にすることができる。特に、シール要素などの既存の要素が、固定のために使用され、その後、二重機能を果たすことができる。特に、挿入方向と反対方向に固定して、クランプ装置が滑り出るまたは飛び出ることを防ぐことができる。

一構成において、横方向に測定されたクランプ装置の幅が、コンタクト要素の幅に対応していてよい。その結果、コンタクト要素は高電流を伝え、同時に良好なクランプ効果をもたらすことができる。幅方向は、摺動方向に垂直かつクランプ方向に垂直に延びることができる。幅が少し（例えば、１０または２０パーセント）異なる場合も、同様の効果が得られる。

コネクタが相手側コネクタに接続される差込方向が、プラグイン方向に平行に延びている場合、組立てが簡単になり得る。

電気コネクタは、本発明による固定装置と、コンタクト要素とを備えることができ、コンタクト要素は、クランプ装置の領域においてケーブルの導体を少なくとも３面で囲む。

特に、コンタクト要素は、クランプ装置の領域にＵ字形断面を有することができる。このような構成により、特に簡単な導体の取付けを可能にすることができる。Ｕ字形断面は、ベースと、ベースから垂直に突出する２本の脚とを有することができる。安全な接続を確立するために、導体がＵ字形断面全体に沿ってコンタクト要素に接続、特に溶接されていることが有利である。

有利な構成において、クランプ装置、特にクランプ本体は、Ｕ字の脚のみに係合する。これにより、コンタクト要素に加わる機械的応力が小さくなり、変形が少なくなり得る。

コンタクト要素の簡単な移動を可能にするために、コンタクト要素の縁部または隆起部を偏向面に置くことができる。

コンタクト要素を偏向面で摺動しやすくすることができるように、少なくともコンタクト要素が偏向面に当接する領域に、丸い縁部が存在してもよい。

簡単な組立てのために、コンタクト要素はケーブルのレセプタクルを形成することができる。

クランプ装置は、クランプ方向に沿ってのみ、コンタクト要素にクランプ力を加えることができる。このような構成は、製造が容易であり得る。偏向面により、コンタクト要素に対して横方向のクランプを、特に自動的に生じさせることができる。

クランプ本体は、コンタクト要素のレセプタクル内に突出する押圧要素を含むことができる。押圧要素は、端位置でコンタクト要素に当接するか、またはコンタクト要素の直前で終端することができる。このような押圧要素は、特に、追加のクランプ効果を生み出すため、長期使用時に発生する材料の疲労を補うことができる。したがって、このようなクランプ装置は、より安全である。

コンタクト要素レセプタクルを非対称に構成することができる。さらに、クランプ状態で、力の流れが非対称であってよい。これによって、より高いクランプ力を生じさせることができる。特に、単一の偏向面のみがコンタクト要素レセプタクルに存在していてよい。これにより、簡単な挿入を可能にすることができる。

クランプ力がコンタクト要素に導入される力導入点から偏向面までの接続線が、クランプ方向に平行に延びることができる。その場合、力の流れは一直線に延びることができ、相対運動を防ぐことができる。特に、レセプタクルの脚はクランプ方向に平行に延びることができる。

偏向面の角度を、コンタクト要素の横摺動（lateral sliding）に合わせて設定することができる。角度は、材料の組合せ、表面特性、粘着係数、および幾何形状に応じて選択することができる。角度は、特に、静摩擦により摺動がない接着角度よりも小さいか、またはクランプ本体が偏向面に押し込まれる自動ロックの角度よりも小さくなるように選択することができる。

支持面を、離間した複数のリブを含むように形成することができる。その結果、支持面をより小さくすることができ、関連する摩擦を最小限に抑えることができる。これにより、摺動を簡単にすることができる。

簡単な接触のために、偏向面は、支持面を越えてコンタクト要素の方向に突出することができる。

固定装置は、捕捉によって生じる振動を防ぐまたは低減させるように機能する。したがって、固定装置を、振動保護アセンブリまたはクランプアセンブリと呼ぶこともできる。

以下で、図面を参照しながら、本発明を、有利な構成に基づいて例として、より詳細に説明する。図示する有利なさらなる発展および構成は、それぞれ互いに独立しており、応用においてこれがどのように必要であるかに応じて、希望通りに互いに組み合わせることができる。

固定装置の第１の実施形態の概略斜視図である。 図１の実施形態の概略断面図である。 固定装置のさらなる実施形態の概略部分断面斜視図である。 クランプ本体およびスライドの概略斜視図である。 図３の固定装置の概略斜視図である。 図４のクランプ本体およびスライドを異なる方向から見た概略斜視図である。 コンタクト要素レセプタクルの概略斜視図である。

コンタクト要素４０をコネクタ２００のハウジング２０に取り付けるための固定装置１００の第１の実施形態が、図１および図２に示されている。第２の実施形態は、図３～図６に示されているが、第１の実施形態との違いはほんのわずかである。したがって、これらの実施形態の両方に関する一般的な原理を説明する。

固定装置１００はハウジング２０を備え、ハウジング２０は、少なくとも１つのコンタクト要素４０を受け入れるように構成されているコンタクト要素レセプタクル２４を含む。

コンタクト要素４０は、相手側コネクタの相手側コンタクト要素（詳細には図示せず）に接続することができる差込部（plugging section）４４を含む。図示の差込部４４は、フラットコンタクトを差し込むことができるソケットとして構成されている。

さらに、コンタクト要素４０は、ケーブル７９の導体７８に接続される接続部４２を含む。このために、コンタクト要素４０は、導体７８のレセプタクル４５を含む。図示の例では、レセプタクル４５は、ベース４６と２本の脚４８とを含むＵ字形断面を有し、これらの脚４８は、縁部４７によってベース４６に接続され、ベース４６に垂直に延びている。したがって、レセプタクル４５は、導体７８を３面で囲む直角の受入チャネルを形成する。

コンタクト要素４０は薄板金から形成されている。ベース４６および脚４８は、それぞれ平坦に形成されている。縁部４７は、摺動しやすくするために丸く形成されている。

導体７８は、コンタクト要素４０に溶接される。これは、例えば、電流によって行うことができ、導体７８とコンタクト要素４０との間の抵抗の増大により、融解およびそれによる融着が生じる。特に、コンタクト要素４０を、Ｕ字形断面全体に沿って導体７８に接続することができる。

コネクタ２００は、コネクタ２００を相手側コネクタ（詳細には示さず）にロックするように構成されているロック機構２３０をさらに含む。シール要素２１０が、シールのために前側にさらに存在する。後側のシール要素（より詳細には示さず）は、特にケーブル７９に対して、同様にシールのために使用される。

固定装置１００は、クランプ方向Ｋを向くクランプ力１１０により、少なくとも１つのコンタクト要素４０をコンタクト要素レセプタクル２４にクランプするように構成されているクランプ装置１０をさらに備える。

クランプ状態において、コンタクト要素４０は、クランプ装置１０とは反対の側で、クランプ力１１０に対して傾斜した向きの偏向面２７を含む支持面２５においてハウジング２０に少なくとも部分的に置かれている。偏向面２７は、コンタクト要素４０に作用するクランプ力１１０を、少なくとも成分に関して、クランプ力１１０およびクランプ方向Ｋを横断する方向に偏向させるように構成されている。その結果、コンタクト要素４０は、コンタクト要素レセプタクル２４に２つの空間方向でクランプされ、耐振動性を有して取り付けられる。

クランプ装置１０は、クランプ本体１１と、クランプ本体１１に対して摺動方向Ｖに沿って摺動することのできるスライド１２とを備える。クランプ本体１１およびスライド１２は、スライド１２が摺動方向Ｖに沿って摺動するときに、クランプ本体１１をクランプ方向Ｋに沿ってコンタクト要素４０に押し付けるように構成されている。

クランプ装置１０をコンタクト要素４０と共に広げることによってコンタクト要素レセプタクル２４に捕捉させるために、クランプ本体１１とスライド１２とは、摺動方向Ｖに対して傾斜して延びる、クランプ本体１１およびスライド１２の傾斜面１３によって相互作用する。

固定装置１００の使用は、以下のとおりである。

最初に、コンタクト要素４０が、プラグイン方向Ｅに沿ってコンタクト要素レセプタクル２４に差し込まれる。

その後、クランプ装置１０が、挿入方向Ｆ（この場合、プラグイン方向Ｅに平行に延びる）に沿ってコンタクト要素レセプタクル２４に挿入される。このステップで、クランプ本体１１がスライド１２によって押される。ここでは、クランプ本体１１の摺動面５９が、スライドの相手側摺動面６９に接触している。クランプ装置１０がハウジング２０の装着位置に到達すると、摺動面５９と相手側摺動面６９とは互いに自動的に解放され、外れるようになる。

その後、スライド１２は、クランプ本体１１に対して摺動方向Ｖに沿って摺動する。図示の例では、簡単な組立てを可能にするために、摺動方向はプラグイン方向Ｅおよび挿入方向Ｆに平行である。傾斜面１３により、クランプ装置１０は、摺動方向Ｖに垂直に延びるクランプ方向Ｋに広がり、クランプ力１１０により、コンタクト要素４０を支持面２５に対してクランプ方向Ｋに沿ってクランプする。支持面２５は、互いに離間した複数のリブ２６を含むように形成されている。

クランプ方向Ｋに対して傾斜して延びる偏向面２７により、コンタクト要素４０は、クランプ方向Ｋに対して横方向かつ摺動方向Ｖに対して横方向に延びる横方向Ｑで、コンタクト要素レセプタクル２４に第２の方向でクランプされる。偏向面２７がクランプ方向Ｋに対して有する角度１２７は、自動ロックが発生するのではなく、コンタクト要素４０を偏向面２７に沿って摺動しやすくすることができるように選択される。図示の例では、角度１２７は約２０～３０度である。

クランプ装置１０がクランプ力１１０をクランプ方向Ｋに沿ってコンタクト要素４０に伝達する力導入点４９が、偏向面２７の真上にある。コンタクト要素４０の脚４８は、力導入点４９から偏向面２７までクランプ方向Ｋに平行に延びている。

摺動方向Ｖは、差込方向Ｓに平行である。これにより、容易な組立てが可能になる。

クランプ中にコンタクト要素４０が摺動方向Ｖに沿って移動することを防ぐために、偏向面２７は摺動方向Ｖに平行に延びている。

偏向面２７は、コンタクト要素レセプタクル２４の２つの垂直内面２９を互いに接続する。偏向面２７は、コンタクト要素レセプタクル２４の内縁部２８に沿って延びている。図示の例では、単一の偏向面２７のみが存在するため、コンタクト要素レセプタクル２４は非対称である。対応する力の流れも同様に非対称である。

クランプ装置１０は、クランプ本体１１に固定面５６を含み、この固定面５６により、コンタクト要素４０をプラグイン方向Ｅに沿ってコンタクト要素レセプタクル２４にさらに固定する。ここでは、固定面５６は、コンタクト要素４０の差込部４４の後ろに係合する。

図示の実施形態において、スライド１２がクランプ本体１１に対して摺動するときに、クランプ本体１１は、ハウジング２０に対して、および／またはクランプ本体１１に対して回転する。このために、回転軸受３４がクランプ本体１１およびスライド１２に存在する。回転軸受３４は、例えば、軸カム５１、５３の一部としてクランプ本体１１に形成されている。

例えば図３に見られるように、横方向Ｑで測定されたクランプ装置１０の幅３１０は、クランプ本体１１の幅３１１によって現在規定されており、コンタクト要素４０の幅３４０に対応する。これにより、良好なクランプ効果を有する幅広のコンタクト４０を使用することが可能になる。

図３～図６による実施形態は、特に、クランプ本体１１が、コンタクト要素４０のレセプタクル４５内に突出する押圧要素５４を含む点で、図１および図２による実施形態とは異なる。長期使用、例えば、数年にわたる使用の場合に、これらの押圧要素５４は、クランプ本体１１の材料疲労の場合でも十分なクランプ力１１０が伝達されることを保証することができる。このために、新しい状態で押圧要素５４に存在する押圧面５８が、導体７８に接触して、または導体７８よりわずかに上方に配置されている。

高圧（high pressure）を発生させることができるように、クランプ面５５が、平坦な垂直補強要素５７によって、クランプ本体１１の残りの部分に支持されている。これらの補強要素５７の平面は、クランプ方向Ｋに平行かつ横方向Ｑに平行に延びている。

クランプ本体１１とスライド１２を互いに対して、およびハウジング２０に対して案内するために、経路に沿った、案内された規定の動きを可能にするガイド要素３１、３３が設けられている。

クランプ装置１０を、さらなる要素、特に後方シール要素によって、挿入方向Ｆと反対方向でハウジング２０に固定することができる。

１０ クランプ装置
１１ クランプ本体
１２ スライド
１３ 傾斜面
２０ ハウジング
２４ コンタクト要素レセプタクル
２５ 支持面
２６ リブ
２７ 偏向面
２８ 内縁部
２９ 内面
３１ ガイド要素
３３ ガイド要素
３４ 回転軸受
４０ コンタクト要素
４１ クランプ部
４４ 差込部
４５ レセプタクル
４６ ベース
４７ 縁部
４８ 脚
４９ 力導入点
５１ 軸カム
５３ 軸カム
５４ 押圧要素
５５ クランプ面
５６ 固定面
５７ 補強要素
５８ 押圧面
５９ 摺動面
６９ 相手側摺動面
７８ 導体
７９ ケーブル
１００ 固定装置
１１０ クランプ力
１２７ 角度
２００ コネクタ
２１０ 前側のシール要素
２３０ ロック機構
３１０ クランプ装置の幅
３１１ クランプ本体の幅
３４０ コンタクト要素の幅
Ｋ クランプ方向
Ｅ プラグイン方向
Ｓ 差込方向
Ｑ 横方向
Ｖ 摺動方向

Claims (15)

1. コンタクト要素（４０）をコネクタ（２００）のハウジング（２０）に取り付けるための固定装置（１００）であって、
   前記固定装置（１００）は、
   - 少なくとも１つの前記コンタクト要素（４０）を受け入れるように構成されているコ
   ンタクト要素レセプタクル（２４）を含む前記ハウジング（２０）と、
   - クランプ方向（Ｋ）を向くクランプ力（１１０）により、前記少なくとも１つのコン
   タクト要素（４０）を前記コンタクト要素レセプタクル（２４）にクランプするように構成されているクランプ装置（１０）と、を備え、
   前記コンタクト要素（４０）は、前記クランプ装置（１０）とは反対の側で、前記クランプ力（１１０）に対して傾斜した向きの偏向面（２７）を含む支持面（２５）に少なくとも部分的に置かれ、
   前記偏向面（２７）は、前記コンタクト要素（４０）に作用する前記クランプ力（１１０）を、少なくとも成分に関して、前記クランプ力（１１０）を横断する方向に偏向させるように構成されており、
   前記支持面（２５）は、互いに離間した複数のリブ（２６）を含む、
   固定装置（１００）。
   
2. 前記クランプ装置（１０）は、クランプ本体（１１）と、前記クランプ本体（１１）に対して摺動方向（Ｖ）に沿って摺動することのできるスライド（１２）とを備え、
   前記クランプ本体（１１）および前記スライド（１２）は、前記スライド（１２）が前記摺動方向（Ｖ）に沿って摺動するときに、前記クランプ本体（１１）を前記クランプ方向（Ｋ）に沿って前記コンタクト要素（４０）に押し付けるように構成されている、
   請求項１に記載の固定装置（１００）。
   
3. 前記クランプ本体（１１）と前記スライド（１２）とは、前記摺動方向（Ｖ）に対して傾斜して延びる傾斜面（１３）によって相互作用する、
   請求項２に記載の固定装置（１００）。
   
4. 前記偏向面（２７）は前記摺動方向（Ｖ）に平行に延びている、
   請求項２または３に記載の固定装置（１００）。
   
5. 前記偏向面（２７）は、前記コンタクト要素レセプタクル（２４）の２つの垂直内面（２９）を互いに接続する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
   
6. 前記偏向面（２７）は、前記クランプ方向（Ｋ）に対して１０～８０度の角度（１２７）を有する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
   
7. 前記摺動方向（Ｖ）は、前記コンタクト要素（４０）が前記コンタクト要素レセプタクル（２４）に差し込まれるプラグイン方向（Ｅ）に平行に延びている、
   請求項２から４のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
   
8. 前記偏向面（２７）は、前記コンタクト要素（４０）が前記コンタクト要素レセプタクル（２４）に差し込まれるプラグイン方向（Ｅ）に平行に延びている、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
   
9. 前記クランプ装置（１０）が前記コンタクト要素レセプタクル（２４）に挿入される挿入方向（Ｆ）が、前記コンタクト要素（４０）が前記コンタクト要素レセプタクル（２４）に差し込まれるプラグイン方向（Ｅ）に平行である、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
   
10. 前記クランプ装置（１０）は、前記コンタクト要素（４０）を前記プラグイン方向（Ｅ）に沿ってさらに固定するように構成されている、
    請求項７から９のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
    
11. 前記スライド（１２）が前記クランプ本体（１１）に対して摺動するときに、前記クランプ本体（１１）は、前記ハウジング（２０）に対して回転する、
    請求項２から４、７のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
    
12. 横方向（Ｑ）に測定された前記クランプ装置（１０）の幅（３１０）が、前記コンタクト要素（４０）の幅（３４０）に対応する、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
    
13. 前記コネクタ（２００）が相手側コネクタに接続される差込方向（Ｓ）が、前記プラグイン方向（Ｅ）に平行に延びている、
    請求項７から１０のいずれか一項に記載の固定装置（１００）。
    
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の固定装置（１００）と、
    コンタクト要素（４０）と
    を備える電気コネクタであって、
    前記コンタクト要素（４０）は、前記クランプ装置（１０）の領域においてケーブル（７９）の導体（７８）を少なくとも３面で囲む、
    電気コネクタ。
    
15. 前記クランプ装置（１０）のクランプ本体（１１）が、前記コンタクト要素（４０）のレセプタクル（４５）内に突出する押圧要素（５４）を含む、
    請求項１４に記載の電気コネクタ。

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