(57)【要約】      （修正有）【課題】コネクタ嵌合時に正確に位置合わせが可能なフローティングコネクタを提供する。【解決手段】本発明のフローティング型コネクター(1)は、フレーム(2)と、フレームの開口内でその開口によって規定される面内に移動可能なコンタクト・ハウジング(3)とを備える。コンタクト・ハウジング(3)は、さらに、開口によって規定される面に対して垂直に延びている軸(4)まわりに回転可能である。コンタクト・ハウジング(3)は、本質的にシリンダー形の外面を備え、シリンダー軸は、開口によって規定される面に対し垂直に延びる。コンタクト・ハウジング(3)の外面の形状は、本質的に楕円柱形状である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム(2)と、該フレームの開口内で該開口によって規定される面内に移動可能であり、前記開口によって規定される前記面に垂直に延びている軸(4)まわりに回転可能なコンタクト・ハウジング(3)とを備え、
前記コンタクト・ハウジング(3)は、前記開口によって規定される前記面に対して垂直に延びているシリンダー軸をもつ本質的にシリンダー形の外面をもっており、
前記コンタクト・ハウジング(3)の外面の形状が本質的に楕円柱形状であることを特徴とする
フローティング型コネクター(1)。
【請求項２】
前記開口が非円形であり、
前記開口と前記開口の前記面における前記コンタクト・ハウジング(3)の周縁部との形状および寸法が、前記開口によって規定される前記面に対して垂直に延びている軸まわりのフレーム(2)に対するコンタクト・ハウジング(3)の相対的な回転を、あらかじめ定められた角度範囲に制限するように選択される
請求項１に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項３】
フレーム(2)と、該フレームの開口内で該開口によって規定される面内に移動可能なコンタクト・ハウジング(3)とを備えるフローティング型コネクター(1)であって、
前記フレーム(2)が支持体(5)上に取り付けられており、
前記フローティング型コネクター(1)は、前記コンタクト・ハウジング(3)の少なくとも一部と前記支持体(5)の少なくとも一部との間に電気的接触を確立するために１以上のスライド接点(10)を備えていることを特徴とする
フローティング型コネクター(1)。
【請求項４】
前記フレーム(2)と前記支持体(5)との間に空隙が存在しており、該空隙が開口に向かって開いており、前記コンタクト・ハウジング(3)には、前記空隙内へと延びているフランジ(6)が設けられていることを特徴とする
請求項３に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項５】
前記コンタクト・ハウジング(3)が導電性シェル(9)を備え、
前記スライド接点(10)が該シェル(9)に電気的に接続されていることを特徴とする
請求項３または４に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項６】
前記コンタクト・ハウジング(3)が前記フレーム(2)によって規定される面内で並進移動可能であることを特徴とする
請求項１〜５のいずれか１項に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項７】
前記フレーム(2)によって規定される前記面が平坦セグメントまたは球面状セグメントであることを特徴とする
請求項１〜６のいずれか１項に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項８】
前記フレーム(2)と前記コンタクト・ハウジング(3)との間に延びている弾性ベローズ(7)を備えることを特徴とする
請求項１〜７のいずれか１項に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項９】
前記弾性ベローズ(7)が前記フレーム(2)の前記開口内の前記コンタクト・ハウジング(3)の中立位置へと前記コンタクト・ハウジング(3)を付勢することを特徴とする
請求項８に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項１０】
前記嵌合方向が、前記フレーム(2)によって規定される前記面に対して垂直であることを特徴とする
請求項１〜９のいずれかに記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項１１】
前記コンタクト・ハウジング(3)が少なくとも１つのオス型コンタクト(15)を含み、前記コンタクト・ハウジング(3)には、前記オス型コンタクト(15)が通って接近可能となる開口が設けられていることを特徴とする
請求項１〜１０のいずれかに記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項１２】
前記コンタクト・ハウジング(3)が前記オス型コンタクト(15)の少なくとも全長に沿って延びていることを特徴とする
請求項１１に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項１３】
前記コンタクト・ハウジング (3) の導電性シェル(9)が前記オス型コンタクト(15)の少なくとも全長に沿って延びていることを特徴とする
請求項１２に記載のフローティング型コネクター(1)。
【請求項１４】
フローティング型コネクター(1)と、該フローティング型コネクター(1)につなげられて電気的接触を確立することができる嵌合コネクター(22)とを備えるシステムであって、
前記フローティング型コネクター(1)は、本質的にシリンダー形の外面をもつコンタクト・ハウジング(3)を含み、
前記嵌合コネクター(22)は、本質的にシリンダー形の内面をもつ中空のコンタクト・エンクロージャ(18)を含み、
前記フローティング型コネクター(1)のコンタクト・ハウジング(3)および前記嵌合コネクター(22)のコンタクト・エンクロージャ(18)は、前記フローティング型コネクター(1)と前記嵌合コネクター(22)とが電気的接触を確立するようつなげられたときに前記コンタクト・ハウジング(3)が前記コンタクト・エンクロージャ(18)内に挿入されるように形成され配置されていることを特徴とする
システム。
【請求項１５】
前記嵌合コネクター(22)が前記フローティング型コネクター(1)の前記オス型コンタクト(15)と嵌合可能なメス型コンタクト(17)を備えることを特徴とする
請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記嵌合コネクター(22)の前記コンタクト・エンクロージャ(18)が開口を備え、該開口の縁がリードイン面取部(19)を備えることを特徴とする
請求項１４または１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームと、該フレームの開口内で該開口によって規定された面内で動きうるコンタクト・ハウジングとを備えたフローティング型コネクターに関する。本発明はさらに、フローティング型コネクターと、フローティング型コネクターに接続して電気的接触を確立することができる嵌合コネクターとを備えるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第４，０３０、７９７号明細書から、管状のプラグシェルが、２つの異なる方向のいずれかまたは両方で並進し、ハウジング軸まわりに回転し、ハウジング軸まわりに傾くように構成されてハウジング内に取り付けられているハウジングを含む電気コネクターが知られている。プラグシェルは、レセプタクルを受けるためのフレア状端部をもつ。プラグシェルは、そのスロート部にソケットをもち、レセプタクルは、ソケットに嵌合される１つ以上のピンを支持する。ハウジングに対して相対的に移動可能なプラグシェルの目的は、ハウジングとレセプタクルとの位置ずれの場合であっても、適切な嵌合を提供することである。プラグシェルは、レセプタクルを受け入れるためのフレア状端部をもつ。プラグシェルは、そのスロート部にソケットをもち、レセプタクルは、ソケットに嵌合される１つ以上のピンをもつ。ハウジングに対して相対的に移動可能なプラグシェルの目的は、ハウジングとレセプタクルとの位置ずれの場合であっても、適切な嵌合を可能にすることである。
【０００３】
同様に、英国特許第１，２３５，３４９Ｂ号明細書は、多極電気プラグおよびソケットコネクターのソケットを開示しており、そのソケットは、ソケット軸に対して直角に平面内のすべての方向に限定的に移動することができるようにハウジング内に配置される。ソケットは、ハウジングとソケットとの間に作用する初期応力バネによって位置決めされる。ハウジングに対するソケットの半径方向の移動は、ハウジングと一体のラグによって制限され、ソケットの凹部に係合する。
【０００４】
可動式充電コネクターは欧州特許第２，５５５，３４２Ｂ１号明細書から知られている。それは、可動ソケット装置とプラグ装置とを備えており、可動ソケット装置は可動取付板に固定的に設けられている。取付プレートの四隅は、４本のテンションスプリングを介してベースプレートの四隅にそれぞれリベット止めされている。プラグ装置と可動ソケット装置とが連結されると、可動取付板とテンションスプリングとが協働して、可動ソケット装置を任意の方向に動かすことができる。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１４／００１７９３６Ａ１号明細書は、ゴム製の取付部材を介してベースブラケットに取り付けられる車両側電気コネクターを開示している。取付部材の弾性変形により、ベースブラケットと車両側コネクターとの圧縮方向への相対変位と、スライド方向の相対位置変位とが許容される。この構成の目的は、車両側電気コネクターとバッテリー側電気コネクターとの位置ずれや傾きがある場合に、取付部材の弾性変形による自己補正を実現することである。
【０００６】
車両用バッテリーのための結合素子が、独国特許出願公開第１０  ２０１５  ２０８９６５  Ａ１号明細書に開示されている。本発明は、コネクターキャリアをもつキャリアフレームを備える。コネクターキャリアは、いくつかの板バネによってキャリアフレーム内に支持される。
【０００７】
仏国特許発明第１４３２７６４Ｂ号明細書は、ソケットのフレキシブルな取り付けを提供するために、一対の平行なゴムリングが取り付けられる外側フランジをもつ充電ソケットを備えた充電器を開示している。これは、プラグとソケットとの間に位置ずれがあっても、ソケットへのプラグの挿入を容易にすることを意図している。
【０００８】
国際公開第２００８／０２７６６７Ａ２号明細書から、可撓性のクリップ・オンシールドおよび／または接地ストリップが知られており、取付面の湾曲した縁部に沿ってクリップして配置することができる。可撓性クリップ。オン。シールドは、ほぼ横方向に延びるスロットのアレイを含み、スロットはフィンガー素子を規定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，０３０、７９７号明細書
【特許文献２】英国特許第１，２３５，３４９Ｂ号明細書
【特許文献３】欧州特許第２，５５５，３４２Ｂ１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１４／００１７９３６Ａ１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０ ２０１５ ２０８９６５ Ａ１号明細書
【特許文献６】仏国特許発明第１４３２７６４Ｂ号明細書
【特許文献７】国際公開第２００８／０２７６６７Ａ２号明細書
【特許文献８】独国特許発明第１９９４ ５１７６Ｂ４号明細書
【特許文献９】独国特許出願公開第４２２７００７Ａ１号明細書
【特許文献１０】独国実用新案第８７１６２０４Ｕ１号明細書
【特許文献１１】欧州特許第２２０９１６７Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、フレームと、フレームの開口内でその開口によって規定される面において移動可能なコンタクト・ハウジングとを備える改良されたフローティング型コネクターを提供することである。本発明の別の目的は、フローティング型コネクターと、フローティング型コネクターに接続して電気的接触を確立することができる嵌合コネクターとを備える改良されたシステムを提供することである。
【００１１】
特に、本発明は、フローティング型コネクターと、電気駆動式車両の駆動装置に主バッテリー(traction battery)を接続するために採用することができる嵌合コネクターとを備えるフローティング型コネクターおよびシステムを提供することを目的とする。一態様では、本発明は、コネクターの位置合わせが困難である状況で、バッテリーのコネクターとドライブの嵌合コネクターとの接続を容易にすることができる。このような困難は、たとえば、位置合わせがバッテリーの正確な位置決めを必要とする場合に生じる可能性がある。この正確な位置決めは、バッテリーの質量および／または車両内でのそれ自体の位置に起因して達成が困難となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
特許請求の範囲における参照番号は、限定することを意図するものではなく、特許請求の範囲の可読性を改善するためのものにすぎない。
【００１３】
課題を解決するための手段本発明の第１の態様によれば、この問題は、請求項１の特徴をもつフローティング型コネクターによって解決され、フレームと、フレームの開口内でその開口によって規定される面内に移動可能なコンタクト・ハウジングとを備える。コンタクト・ハウジングは、さらに、開口によって規定される面に対して垂直に延びている軸まわりに回転可能である。コンタクト・ハウジングは、本質的にシリンダー形の外面をもち、シリンダー軸は、開口によって規定される面に対し垂直に延びている。コンタクト・ハウジングの外面の形状は、本質的に楕円柱形状(ovally cylindrical)である。
【００１４】
本発明のこの態様の達成可能な利点は、コンタクト・ハウジングの本質的に楕円形の外面が開口と協働して、コンタクト・ハウジングとフレームとの相対運動のためのリミットストップを提供することである。したがって、開口内でのコンタクト・ハウジングの角度運動は、フレームに対するコンタクト・ハウジングの回転をあらかじめ定められた角度範囲に制限するために立体的(sterically)に制約され得る。コンタクト・ハウジングの本質的に楕円形の外面による別の達成可能な利点は、コンタクト・ハウジングと嵌合コネクターとの回転整列を提供または補助することができることである。
【００１５】
本発明の文脈では、「フローティング型コネクター」とは、嵌合コネクターに接続するためのフローティング型コネクターの一部と、フローティング型コネクターをケーブルや支持体等に取り付けるためのフローティング型コネクターの一部との間の相対運動を可能にするコネクターである。この相対運動のために、当該ケーブルや支持体等に取り付けられているフローティング型コネクターの一部に対するあるマージンの範囲だけでの嵌合コネクターの整合が必要となるように、フローティング型コネクターは、嵌合するときに嵌合コネクターの位置に対し適応することができる。
【００１６】
「面内で移動可能」とは、コンタクト・ハウジングが曲線、好ましくは任意の曲線の少なくとも一部に沿って移動することができることを意味しており、この曲線は、開口によって規定される面に延びている。本発明の文脈において、「開口によって規定される開口」は、開口を張る面、すなわち開口にわたって広がる面を指す。
【００１７】
本発明の文脈では、「シリンダー形の面」は、所定の直線と平行であり、かつその所定の直線と平行でない平面内にある固定された平面曲線に繋がるようなすべての直線のすべての点からなる表面である。本発明の文脈における用語「楕円」は、単純な滑らかな（すなわち、曲線の方程式がすべての点で微分可能である）凸状の閉じた平面曲線を指す。楕円の例には、カッシーニ楕円形、楕円曲線、超楕円、およびデカルト楕円形の楕円形を挙げることができる。好ましい楕円は、少なくとも１つの対称軸をもつ。楕円形の曲率は、２つの最小値と交互に切り替わる２つの極大をもつことが好ましい。したがって、「楕円柱形状」は、ここで定義されている固定された平面曲線が楕円であるようなシリンダー形である。
【００１８】
本発明の機能に影響を及ぼさない限り、「本質的にシリンダー形」および「本質的に楕円形」とは、シリンダー形および楕円形が、１以上の部分において、厳密にシリンダー形または楕円形からずれていることを意味する。典型的には、このようなずれは、締結手段を収容するような技術的な理由で存在し得る。本発明のこの態様の機能を確実にするために、つまり、開口によって規定される面に対して垂直に延びている軸のまわりでの、フレームに対するコンタクト・ハウジングの回転をあらかじめ定められた角度範囲に制限するために、たとえば、コンタクト・ハウジング上の突出部が開口またはフレーム内の対応する凹部と協働することができる。
【００１９】
本発明の第２の態様では、上記問題は、請求項３記載の特徴を備えるフローティング型コネクターによって解決される。このフローティング型コネクターは、フレームと、フレームの開口内で開口によって規定された面内で移動可能なコンタクト・ハウジングとを含む。フレームは、支持体上に取り付けられ、好ましくは固定的に取り付けられる。フローティング型コネクターは、コンタクト・ハウジングの少なくとも一部と支持体の少なくとも一部との間に電気的接触を確立するために、１つ以上のスライド接点を備える。
【００２０】
本発明の本態様の達成可能な利点は、スライド接点を経由してコンタクト・ハウジングを支持体に接地することができるので、コンタクト・ハウジングが接点のためのシールドとして作用しうることである。有利には、スライド接点は、コンタクト・ハウジングが支持体に対して相対的に移動可能である状況において、簡単で信頼性のある方法で接地を提供することができる。
【００２１】
本発明のさらに別の態様では、この問題は、請求項１４の特徴を備えるシステムによって解決される。本システムは、フローティング型コネクターと、フローティング型コネクターとつなげられて電気的接触を確立することができる嵌合コネクターとを備える。フローティング型コネクターは、本質的にシリンダー形の外面をもつコンタクト・ハウジングを備え、嵌合コネクターは、本質的にシリンダー形の内面をもつ中空のコンタクト・エンクロージャを含む。フローティング型コネクターのコンタクト・ハウジングおよび嵌合コネクターのコンタクト・エンクロージャは、フローティング型コネクターと嵌合コネクターとが電気的接触を確立するようつなげられたときに、コンタクト・ハウジングがコンタクト・エンクロージャ内に挿入されるように形成され、配置される。
【００２２】
本発明のこの態様の達成可能な利点は、フローティング型コネクターのコンタクト・ハウジング、加えてコンタクト・ハウジング内のコネクターが、液体または塵埃粒子のような汚染物から保護されていることである。本発明のこの態様によるシステムは、フローティング型コネクターのコンタクト・ハウジングが底部から、つまり嵌合時の嵌合コネクターがフローティング型コネクターの上部にあるときに、嵌合コネクターのコンタクト・エンクロージャ内に挿入される状況において特に有利である。ここでは、重力方向を基準にして、上下方向の大きさを定義する。
【００２３】
本発明によるフローティング型コネクターおよびシステムは、たとえば電気自動車のような電気駆動車両の主バッテリーを車両の電気駆動装置(electric drive)に接続するために使用することができる。電気駆動装置は、典型的には、バッテリーから電気モーターに電気を導くための電気リードと、電気駆動装置の他の構成要素とを備える。駆動電池は、典型的には、かなりの質量をもっていてその取り扱いを困難にしている。さらに、電池は、典型的には、容易に接近できない自動車の一部に配置される。これにより、バッテリーが車両に挿入されたときに、バッテリーのコネクターと、車両の電気駆動装置の対応するコネクターとを整合させることが困難になりうる。さらに、コネクターの１つが本発明によるフローティング型コネクターである場合、フローティング型コネクターの自己整合特性を利用して、位置ずれに関わらずコネクターを嵌合することができる。
【００２４】
本発明の好ましい態様
本発明の好ましい特徴は、単独でまたは組み合わせて適用することができ、以下および従属請求項に記載される。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態では、コンタクト・ハウジングは、開口によって規定される面に対して垂直に延びている軸まわりに回転可能である。本発明のこの実施形態の達成可能な利点は、フローティング型コネクターが、フローティング型コネクターと嵌合コネクターとの間のある程度の角度ずれを補償することができることである。好ましくは、開口は、非円形形状、たとえば本質的に楕円形をもつ。好ましいコンタクト・ハウジングは、開口によって規定される表面に対して垂直に延びているシリンダーの軸をもつ本質的に楕円柱形状の外面をもつ。
【００２６】
好ましくは、開口の形状および大きさと、開口の面におけるコンタクト・ハウジングの周縁部とは、開口によって規定される表面に対して垂直に延びている軸まわりのフレームに対するコンタクト・ハウジングの相対回転の範囲をあらかじめ定められた角度範囲へと制限するように選択される。フレームに対するコンタクト・ハウジングの相対回転の範囲をあらかじめ定められた角度範囲へと制限することによって、フローティング型コネクターへの損傷を回避することができる。好ましいあらかじめ定められた角度範囲は、１２０°未満（３６０°の全円に基づく），より好ましくは９０°未満、より好ましくは６０°未満、より好ましくは４５°未満、より好ましくは３０°未満である。あらかじめ定められた角度範囲は、好ましくは５°より大きく、より好ましくは１０°より大きく、より好ましくは１５°より大きく、たとえば２０°である。
【００２７】
好適なフレームは、支持体上に取り付けられ、好ましくは固定的に取り付けられる。好ましくは、空隙がフレームと支持体との間に設けられる。好ましい空隙は、開口に向かって開いている。好ましいコンタクト・ハウジングはフランジを備え、このフランジは、好ましくは空隙内へと延びている。有利には、本発明のこの実施形態により、フランジを空隙内に案内することができ、それによって、並進運動をフレームによって規定される表面における移動へと拘束することができる。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態では、コンタクト・ハウジングは、フレームによって規定される面内で並進移動可能である。好ましくは、コンタクト・ハウジングは、フレームの面の外側方向への並進運動が防止される。好ましくは、コンタクト・ハウジングは、フレームによって規定される表面に垂直に延びている軸線以外の軸まわりの任意の回転運動が防止される。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態では、開口によって規定される面は、開口を張る最小の表面である。特に好ましくは、フレームによって規定される面は平坦な面である。あるいは、その面は凹状または凸状であり、たとえば、球面状セグメントである。平坦な面の場合、フローティング型コネクターは、フローティング型コネクターのフレームと嵌合コネクターとの横方向のずれを補償することができ有利である。表面が球面状セグメントである場合には、フローティング型コネクターは、球面状セグメントの球体の中心に関してフローティング型コネクターおよび嵌合コネクターの角変位を補償することができる。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態では、コンタクト・ハウジングの少なくとも一部と支持体の少なくとも一部との間に電気的接触を確立するために、フローティング型コネクターが１つ以上のスライド接点を備えている。このようなスライド接点は、好ましくは、フランジおよび支持体のうちのいずれか一方に取り付けられ、他方に対して弾性的に付勢された電気的コンタクトである。これは、たとえば、弾性金属ストリップまたはワイヤによるバネ接触であってもよい。たとえば、国際公開第２００８／０２７６６７Ａ２号明細書に開示されている可撓性ストリップまたはその変形例を接点として使用することができる。スライド接点は、たとえば、独国特許発明第１９９４ ５１７６ Ｂ４号明細書に開示されているようなバネ荷重ピンであってもよい。本発明のこの実施形態では、有利には、コンタクト・ハウジングは、スライド接触により、コンタクト・ハウジングを支持体に接地することができるので、コンタクト・ハウジング内でコンタクト用のシールドとして作用することができる。
【００３１】
好ましいフローティング型コネクターは、３個より多い、より好ましくは６個より多い、より好ましくは１２個より多い、より好ましくは２４個より多いスライド用コンタクトを含む。コンタクトは、好ましくは、一列をなして、つまり規則的にまたは１つ以上の区画に区切って、配置される。好適な列は、たとえば楕円形または円形のような閉じた曲線である。
【００３２】
好ましいスライド接点は、可撓性金属ストリップのフィンガーであり、一方の長辺には、ストリップの横方向に延びているフィンガーの列が設けられている。個々のフィンガーは、好ましくは、ストリップのこの長辺上の横方向のスロットまたは切込みによって形成される。典型的には、フィンガーは３ｍｍ（ミリメートル）より長く、より好ましくは４ｍｍより長い。好ましいフィンガーの長さは２０ｍｍ未満である、より好ましくは１０ｍｍ未満である好ましいフィンガーは１ｍｍ、より好ましくは２ｍｍよりも広く、好ましいフィンガーは、１０ｍｍよりも狭く、より好ましくは５ｍｍよりも狭い。
【００３３】
好ましくは、他方の長辺において、金属ストリップは、コンタクト・ハウジング（より好ましくは、コンタクト・ハウジングのフランジ）または支持体に取り付けられる。その結果、フィンガーは、ハウジングおよび支持体のうちの他方のものに対し弾性的に押圧することができる。このストリップを取り付けるために、フランジまたはコンタクト・ハウジングは、溝および／またはウェブ、好ましくは楕円形または円形の溝および／またはウェブを備えることができる。また、このストリップを溝および／またはウェブに取り付けるために、ストリップは、ストリップの長手方向に延びている１つ以上の軸のまわりに１回または複数回曲げられてもよい。
【００３４】
好適なフレームは電気的に非導通性であり、または電気的に非導通性の材料によって支持体から電気的に絶縁されている。好適なコンタクト・ハウジングは導電性シェルを含む。好ましくは、フローティング型コネクターはシェルに電気的に接続される。好ましくは、フランジは導電性であるか、または導電性部分を含む。導電性フランジまたはフランジ部は、シェルに電気的に接続されることが好ましく、シェルと一体的に形成されることがより好ましい。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態では、スライド接点は、フランジの一部、または、好ましくはフランジの導電部のであるように、フランジに取り付けられており、コンタクト・ハウジングが支持体に対して相対的に移動されるときに、スライド接点で支持体状をスライドする。別の好ましい実施形態では、スライド接点は支持体に取り付けられ、スライド接点は、コンタクト・ハウジングが支持体に対して相対的に移動されると、フランジ上、好ましくはフランジの導電部上をスライドする。フローティング型コネクターは、２つまたは３つ以上のスライド接点を含むことができる。これらの接点のいくつかは、フランジに取り付けられ、支持体上をスライドすることができ、別のものは、支持体に取り付けられ、フランジ上をスライドすることができる。
【００３６】
好適なフローティング型コネクターは、弾性ベローズを含む。好ましいベローズは、フレームとコンタクト・ハウジングとの間に延びている。より好ましくは、ベローズは、フレームとフランジとの間に延びている。本発明のこの実施形態の達成可能な利点は、ベローズが、液体や塵粒子のような汚染物質がフレームの開口を通るのを防止することであり、これにより、フローティング型コネクターの内部部品、好ましくは支持体の一部も汚染から保護する。特に、ベローズは、スライド接点を汚染物の汚染から有利に保護することができる。好ましいベローズは、シリコンゴム、好ましくはＶＭＱのようなエラストマーからのものである。代替の適切なエラストマーとしてはＮＢＲ、ＥＰＤＭ、およびＦＫＭを挙げられる。
【００３７】
好ましいベローズ材料は、ショアＡ２０以上、好ましくはショアＡ３０以上、さらに好ましくはショアＡ４０以上の硬度をもつ。好ましいベローズ材料は、ショアａＡ８０より小さい硬度をもち、好ましくはショアＡ７０未満、好ましくはショアＡ６０未満の硬度をもつ。
【００３８】
好ましいフローティング型コネクターでは、弾性ベローズは、コンタクト・ハウジングをフレーム内のコンタクト・ハウジングの中立位置に付勢する。本発明の文脈では、中立位置への力の「付勢」は、コンタクト・ハウジングが動かされた場合に、外部力を加えることによって中立位置以外の位置では、ベローズは、外力が除去されるとすぐにコンタクト・ハウジングを中立位置に戻す、ということを意味する。中立位置以外の位置は、中立位置に対して相対的に並進および／または回転することができる。本発明のこの実施形態の達成可能な利点は、弾性ベローズが二重の機能、すなわち、汚染物がフレームの開口を通るのを防止することと、コンタクト・ハウジングを付勢することである。
【００３９】
本発明の特に好ましい実施形態では、コンタクト・ハウジングを弾性ベローズ以外の中立位置に付勢する手段が用いられない。あるいは、１つ以上の金属バネのような他の付勢手段があってもよい。さらに、このような別の実施形態では、そのような補助付勢手段が取り外されたとき、弾性ベローズのバネ定数は、コンタクト・ハウジングを中立位置に付勢するのに十分であり、好ましい。さらに好ましくは、弾性ベローズがこのような代替的な実施形態から取り外されると、残りの付勢手段は、コンタクト・ハウジングを中立位置に付勢するのに不十分である。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態では、フローティング型コネクターの嵌合方向は、フレームによって規定される面に対して垂直に延びている。本発明のこの実施形態の達成可能な利点は、フローティング型コネクターが、嵌合方向に垂直な方向において嵌合コネクターに対するフローティング型コネクターの相対的な変位を補償することができることである。
【００４１】
好ましいコンタクト・ハウジングは、少なくとも１つのコンタクトを含む。本発明の好ましい実施形態では、コンタクト・ハウジングは、少なくとも１つのオス型コンタクトを含む。好ましくは、コンタクト・ハウジングは、コンタクトが通って接近する(access)ことが可能となる開口を備える。開口は、好ましくは、シリンダー形コンタクト・ハウジングの底部に設けられる。好ましいコンタクト・ハウジングは、直柱体(right cylinder)であり、すなわち、シリンダーの底部がシリンダー軸に対して垂直である。本発明のコンタクトにおいて、オス型コンタクトは、完全または部分的に導電性の周表面をもつコンタクト・ピンをもつ。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態では、コンタクト・ハウジングは、少なくともコンタクトの全長に沿って延びている。複数のコンタクトが存在する場合、コンタクト・ハウジングは、少なくともコンタクトのそれぞれの長さ全体に沿って延びていることが好ましい。換言すれば、コンタクトは、コンタクト・ハウジングの開口のリムを越えて延びることはない。好ましくは、少なくとも１つの好ましくはすべての接点の遠位端は、電気的に非導通性のキャップを備える。これは、有利には、コンタクト・ハウジングと共に作用して、フローティング型コネクターの使用者が接点の導電部に誤って接触するのを防止することができる。本発明の好ましい実施形態では、コンタクト・ハウジングの導電性シェルは、少なくともコンタクトの全長に沿って延びている。複数の接点がある場合、コンタクト・ハウジングの導電性シェルは、好ましくは、接点の各々の長さ全体に沿って延びている。本発明のこの実施形態の達成可能な利点は、シェルがオス型コンタクトまたはコンタクトを効果的にシールドすることができることである。
【００４３】
電気接点を確立するためにフローティング型コネクターと接続することができる好適な嵌合コネクターは、本質的にシリンダー形の内面をもち、より好ましくは本質的に楕円柱形状の内面をもつ中空のコンタクト・エンクロージャを含む。好ましくは、コンタクト・エンクロージャの内面は、フローティング型コネクターと嵌合コネクターとが電気的接触を確立するように接続されたときに、コンタクト・ハウジングがコンタクト・エンクロージャ内に挿入され得るように、コンタクト・ハウジングの本質的に楕円柱形状の外面とマッチする。有利には、コンタクト・エンクロージャは、フローティング型コネクターのコンタクト・ハウジングを保護することができ、それによりコンタクト・ハウジング内のコネクターを、液体または塵埃粒子のような汚染から保護することができる。本発明のこの態様によるシステムは、フローティング型コネクターのコンタクト・ハウジングが、底部から嵌合コネクターのコンタクト・エンクロージャ内に挿入されることが意図されている状況において、つまり、嵌合時に嵌合コネクターがフローティング型コネクターの上部にあるときに、特に有利である。
【００４４】
好適な嵌合コネクターは、フローティング型コネクターのオス型コンタクトと嵌合可能な１つ以上のメス型コンタクトを備える。メス型コンタクトは、たとえば、板金からプレス加工されたものでもよく、たとえば、商標名ＳＴＡＭＰＴＡＣ（登録商標）の下でＯＤＵ ＧｍｂＨ ＆Ｃｏ ＫＧによって提供されるタイプであってもよい。メス型コンタクトの一部または全部は、コンタクト・スリーブ、好ましくは中空シリンダー形コンタクト・スリーブであってよい。コンタクト・スリーブは、独国特許出願公開第４２２７００７Ａ１号明細書に開示されているもののような１つ以上のバネをコンタクト素子として採用してもよく、または、商標名ＳＰＲＩＮＧＴＡＣ（登録商標）の下でＯＤＵ ＧｍｂＨ ＆Ｃｏ ＫＧによって提供されているものであってもよい。好適なバネは、対応するオス型コンタクトに弾性的に接触することができる。コンタクト・スリーブは、たとえば西独国実用新案第８７１６２０４Ｕ１号明細書または欧州特許第２２０９１６７Ｂ１号明細書に開示されており、または商標名ＬＡＭＴＡＣ（登録商標）の下でＯＤＵ ＧｍｂＨ ＆Ｃｏ ＫＧによって提供されているようなラメラバスケットをコンタクト素子として使用してもよい。ラメラバスケットをもつコンタクト・スリーブにおいて、ラメラバスケットの１つ以上のラメラは、オス型コンタクトのような対応するコンタクト素子に弾性的に接触して電気的接触を確立することができる。コンタクト・スリーブは、商標名ＴＵＲＮＴＡＣ（登録商標）の下でＯＤＵ ＧｍｂＨ ＆Ｃｏ ＫＧによって提供されるようなスロット付きスリーブであってもよく、スロット間のスリーブの一部がオス型コンタクトのような対応するコンタクト素子に弾性的に接触して電気的接触を確立することができる。スリーブの一部または全部は、典型的には互いに平行に延びている。嵌合コネクターのコンタクト・エンクロージャの好ましいシリンダー形内面は、直柱体である
【００４５】
好ましくは、コンタクト・エンクロージャが接点に接近(access)するための開口を含む。この開口は、シリンダー形状の基部に設けられることが好ましい。また、好適な嵌合コネクターには、フローティング型コネクターと嵌合コネクターとが嵌合されたときに、コンタクト・エンクロージャとコンタクト・ハウジングとの間に液体や塵粒子のような汚染物が侵入するのを防止するために、表面にパッキンリングが設けられている。
【００４６】
好ましくは、コンタクト・エンクロージャの開口のリムがリードイン面取部を含んでいる。本発明の別の実施形態では、リードイン面取部がフローティング型コネクターのコンタクト・ハウジングの開口のリムに設けられる。１つの素子コンタクト・エンクロージャに設けられたリードイン面取部と、コンタクト・ハウジングとが、コンタクト・ハウジングをコンタクト・エンクロージャと、ひいては嵌合コネクターと整合させるために、他の素子のリムと協働することができるように構成される。好適なリードイン面取部は、本質的に楕円形の形状をもつ。リードイン面取部と協働する好ましいエッジは、本質的に楕円形の形状をもつことが好ましい。楕円形は、有利には、コンタクト・ハウジングの、コンタクト・エンクロージャとの、ひいては嵌合コネクターとの回転アライメントを提供するか補助することができる。
【００４７】
本発明の好ましい実施形態では、電池は、固定的に取り付けられるような、部品、フローティング型コネクター、および嵌合コネクターのうちの１つをもつ。好ましくは、メス電源コンタクトをもつ部品がバッテリーに取り付けられる。好ましくは、嵌合コネクターはバッテリーに固定的に取り付けられる。本発明の文脈では、「電源コンタクト」は、駆動装置に動力を供給するための電気をバッテリーから駆動装置に伝達するコンタクト（接点）である。これは、たとえば、制御信号を送信するための接点と区別されるべきである
【００４８】
本発明の好ましい実施形態では、車両シャーシおよび／または車両駆動装置の構成部品は、固定的に取り付けられるような、部品、フローティング型コネクターおよび嵌合コネクターのうちの１つを備えている。好ましくは、部品は、オス電源コンタクトをもつものである。好ましくは、フローティング型コネクターは、車両シャーシおよび／または車両駆動装置の構成要素に接続される。
【００４９】
好ましいフローティング型コネクターおよび好適な嵌合コネクターは、好ましくは２００Ｖ（ボルト）を超え、好ましくは４００Ｖを超える電圧で８０Ａ（アンペア）を超え、好ましくは１６０Ａを超える連続動作電流で伝送するように設計される。３０秒までの短期動作では、好ましいフローティング型コネクターおよび好適な嵌合コネクターは、２００Ｖ（ボルト）以上、好ましくは４００Ｖ以上の電圧で、１４０Ａ（アンペア）以上の電流、好ましくは３８０Ａ以上を送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
発明を実施するための形態以下、本発明のさらに好ましい実施形態を、実施例によって説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【図１】図１は、本発明によるフローティング型コネクターの断面図である。
【図２】図２は、左側の図１のフローティング型コネクターおよび右側の嵌合コネクターの斜視図である。
【図３】図３は、右側の図１および図２の左側およびフローティング型コネクターの図２の嵌合コネクターの斜視図である。
【図４】図１〜図３のフローティング型コネクターの頂部の図２および図３の嵌合コネクターの断面図である。
【図５】先行図のフローティング型コネクターの部分断面図であり、図６に示された細部の位置を示す。
【図６】図６は、フランジ、スライド接点および先の図のフローティング型コネクターのベローズの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本発明の好ましい実施形態の以下の説明では、同一の参照番号は同一または類似の構成要素を指す
【００５２】
本発明による例示的なフローティング型コネクター１が図示されており、コンタクト・ハウジング３が配置される開口をもつフレーム２を備えている。コンタクト・ハウジング３はハウジング３の開口によって規定される平面内で移動可能である。コンタクト・ハウジング３は、ハウジング３の中心軸４のまわりに回転可能で、中心軸４は、フレーム２により規定された面に対して垂直に延び、かつコンタクト・ハウジングの楕円直柱体の外面の中心軸と一致するように構成されている。図３に最もよく見られるように、フレーム２およびその開口は非円形であり、より正確には、コンタクト・ハウジング３の外表面の楕円形状に類似した楕円形状の形状をもつ。その結果、コンタクト・ハウジング３がその中立位置から一方向に一定量（本例では約１０°）回転されると、コンタクト・ハウジング３は、開口を囲む枠体２の縁部に触れて回転運動を停止させる。これにより、本実施例では、開口内のコンタクト・ハウジング３の回転は、約２０°の範囲に限定される。
【００５３】
図１に最もよく見られるように、フレーム２は、導電性をもち接地されている支持体５上に取り付けられる。さらに、コンタクト・ハウジング３は、フレーム２と支持体５との間に形成された空隙内へと延びているフランジ６を備えている。フランジ６は、コンタクト・ハウジング３からフレーム２に延びる円周状のベローズ７をもっている。ベローズ７は、ＶＭＱシリコンゴムからなる。
【００５４】
コンタクト・ハウジング３側では、ベローズ７の内側が１４の位置でフランジ６に取り付けられ、フレーム２側では、ベローズ７の外側がフランジ２と支持体５との間に挟まれている。コンタクト・ハウジング３とフレーム２との間の開口の大部分を横切って延びる楕円形のブラインド８が設けられている。ブラインド８は、フローティング型コネクター１が支持体５上に未だ装着されていないときに、コンタクト・ハウジング３がフレーム２の下方に落下することを防止する。ブラインド８はベローズ７を保護することもできる。ブラインド８をコンタクト・ハウジング３に取り付けるためのねじ（図３ちるは４つのうちの３つを見ることができる）を収容するために、楕円形のコンタクト・ハウジング３には、楕円形のフレームにおいて、凹部（図３の左上ねじの近くに、そのような凹部が垣間見える）に対応する耳部（図示せず）が設けられている。
【００５５】
フローティング型コネクター１が支持体５に取り付けられると、フレーム２と支持体５との間に支持されるコンタクト・ハウジング３のフランジ６のために、コンタクト・ハウジング３の並進運動は、フレーム２によって規定される平面の内側の動きに制約される。弾性ベローズ７は、コンタクト・ハウジングを、フレーム２の開口の中心にある中立位置へと付勢する。中立位置にて、コンタクト・ハウジング３の外側表面は、開口と同心であり、コンタクト・ハウジング３の外側表面の楕円の中心軸は、開口の楕円の中心軸と一致する。もし外部力によりコンタクト・ハウジング３がこの中立位置以外の位置で動かされると、ベローズ７は、外力が除去されるとすぐに、コンタクト・ハウジング３を中立位置に戻すように駆動する。
【００５６】
図１に最もよく見られるように、フランジ６は、コンタクト・ハウジング３のシェル９とワンピースに形成されている。シェル９とフランジ６とは、アルミニウムのような導電性材料からなり、フランジ６には、フランジ６に面していて支持体５の表面に接触している円周状のスライド接点１０が設けられている。支持体５は接地されているので、シェル９も、スライド接点１０およびフランジ６を介して同様に接地されている。図６にはスライド接点の詳細が示されている。
【００５７】
スライド接点１０は、ストリップ１１のこの長辺上の横方向のスロットによって、可撓性の金属ストリップ１１の一方の長辺に形成されたフィンガーの列である。図６は、これらのフィンガーのうちの３つを示している。ストリップ１１の断面は、全体としてＳ字形状である。ストリップの第１の屈曲部は、フランジ６に設けられた円形ウェブ１２の両側に係合する。第２の屈曲部は、フランジ６に設けられた円形溝１３内に位置し、その溝１３はウェブ１２に隣接し同心である。第２の屈曲から、フィンガーが溝１３から出ており、それらは外側に弾性的に曲げられて第３の屈曲部を形成しており、支持体５を押圧するように付勢されている。また、スペーサ２１は、フランジ６と支持体５との間に均一な空間を確保することができる。スペーサは、コンタクト・ハウジング３の絶縁体と一体に形成されている。
【００５８】
コンタクト・ハウジング３は、楕円柱形状のコンタクト・ハウジング３の開いている基部を介して接近可能な２つのオス型パワーコンタクトピン１５を備えている。ピンの遠位端部には、電気的に非導通性のキャップ１６が設けられている。その結果、コンタクト・ハウジング３とキャップ１６とが、組み合わせて使用することにより、ユーザがピン１５の導電部に不用意に接触することを防止することができる。加えて、２つのパワーコンタクトピン１５の間のコンタクト・ハウジングの一部に設けられた他のいくつかのコンタクトピン（図示せず）を設けることができる。これらの他のピンは短く、とりわけ制御信号の伝送に資することができる。
【００５９】
図４に最もよく見られるように、嵌合コネクター２２は、フローティング型コネクターのピンに対応する２つのソケット１７を備えており、このソケット１７は、嵌合コネクター２２がフローティング型コネクター１に嵌合されたとき、ラメラバスケットを介して、電気的に接触を確立することができるようになっている、嵌合コネクター２２は、ソケット１７が位置決めされた中空で楕円柱形状のシリンダー形のコンタクト・エンクロージャ１８を備える。コンタクト・エンクロージャ１８は、直柱体であり、ソケット１７をフローティング型コネクター２のコンタクト・ピン１５に接近可能にするためにその基部が開いている。嵌合コネクターのコンタクト・エンクロージャ１８のベースのリムには、内側のリードイン面取部１９をもつリングが設けられている。嵌合コネクター２２とフローティング型コネクター１とが組み合わされたときに、面取部１９は、コンタクト・ハウジング３を嵌合コネクター２２と整合させるために、フローティング型コネクター１のコンタクト・ハウジング３に横方向の力を加えることができる。２つのコネクターが嵌合すると、フローティング型コネクター１のコンタクト・ハウジング３が嵌合コネクター２２のコンタクト・エンクロージャ１８に挿入される。
【００６０】
嵌合コネクター２２には、汚染する液体または塵埃粒子がフローティング型コネクター１および嵌合コネクター２２の内部へと外部から到達するのを防止するためのパッキンリング２０が設けられている。これにより、嵌合コネクター２２とフローティング型コネクター１が協働して、汚染物質をコンタクト領域と支持体５の外に維持する。
【００６１】
上記の説明、特許請求の範囲および図面に記載された特徴は、本発明の様々な実施形態を実現するために、個々にまたは任意の組み合わせで関連することができる。
【図１】
2020064844.tif 000003
【図２】
2020064844.tif 000004
【図３】
2020064844.tif 000005
【図４】
2020064844.tif 000006
【図５】
2020064844.tif 000007
【図６】
2020064844.tif 000008
【外国語明細書】
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