(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱接合材料によって平坦な支持物の表面に位置する導電構造体への接点を生み出すための電気コネクタ要素であって、導体を固定するための手段が、前記平坦な支持物の前記導電構造体に面していない方の面に配置されている電気コネクタ要素であり、
単一の円形リングまたは横に並べられた複数の円形リングの形状を有するはんだ付けフット（１）として設計されており、
前記はんだ付けフット（１）が、互いに係合する複数の円形リングまたは円形リング部分で構成されていることを特徴とする電気コネクタ要素。
【請求項２】
前記はんだ付けフット（１）が、８の字形に形成された２つの円形リングで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ要素。
【請求項３】
前記導体（３）を固定するための手段が、前記円形リングが互いに係合または接触している平坦かつ連続的な部分（６）に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタ要素。
【請求項４】
前記熱接合材料（５）が、当該コネクタ要素の一方の面に適用され、該部位において前記円形リングの表面積よりも小さい表面積を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気コネクタ要素。
【請求項５】
前記接合材料が、はんだ素材として設計されていることを特徴とする請求項４に記載の電気コネクタ要素。
【請求項６】
鉄−ニッケルまたは鉄−クロム合金、あるいはこれらの混合物からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気コネクタ要素。
【請求項７】
前記合金が、ＦｅＣｒ２８からなることを特徴とする請求項６に記載の電気コネクタ要素。
【請求項８】
前記合金が、ＦｅＮｉ４２、ＦｅＮｉ４８、またはＦｅＮｉ５２からなることを特徴とする請求項６に記載の電気コネクタ要素。
【請求項９】
前記接合材料が、無鉛はんだからなり、特にＢｉ５７Ｓｎ４２Ａｇ１、Ｂｉ５７Ｓｎ４０Ａｇ３、ＳｎＡｇ３．８Ｃｕ０．７、又は、Ｓｎ５５Ｂｉ４４Ａｇ１からからなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気コネクタ要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱接合材料によって平坦な支持物の表面に位置する導電構造体への接点を生み出すための電気コネクタ要素であって、好ましくは可撓である導体を固定するための手段が、当該コネクタ要素の前記導電構造体とは反対の面に配置されている請求項１に記載の電気コネクタ要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＥ  ２０２  ０３  ２０２  Ｕ１から、電気コネクタが知られており、特に輸送手段（特に、自動車）の一部分である少なくとも１枚の窓ガラスに配置されるように意図された電気装置のためのかしめ接続（ｃｒｉｍｐｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）または圧着接続（ｓｗａｇｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が知られている。前記電気コネクタは、例えばアンテナであってよい。電気コネクタが、ほぼ平坦であって窓ガラスへとはんだ付けされるように意図された少なくとも１つのはんだパッドを有している。電気コネクタは、少なくとも１つの押し込み端子をさらに有しており、この押し込み端子が、溶接または、はんだ付けによってはんだパッドへと接続されるとともに、押し込み接続によって少なくとも１つの電気ケーブルを固定する。この押し込み端子は、特にかしめによる押し込み端子である。
【０００３】
この従来技術において提案されている技術的解決策によれば、はんだパッドと押し込み端子との間の接続が、少なくとも１つのコネクタ要素によって実現され、このコネクタ要素が、押し込み端子をはんだパッドの領域において逆方向に曲げることができ、さらには／あるいは、はんだパッドの領域を越えて曲げることができるようなやり方で設計されている。
【０００４】
このやり方で、従来技術は、はんだパッドと押し込み端子との間の長持ちし、安定であり、かつ確実な接続を保証することを意図している。
【０００５】
１５０℃を上回る温度において優れた特性を有しており、かつ鉛を含んでいない軟質はんだが、ＤＥ  １０  ２００６  ０４７  ７６４  Ａ１から知られている。この無鉛の軟質はんだは、８８重量％〜９８．５重量％の間のＳｎと、１〜１０重量％の間のＩｎと、０．５〜３．５重量％の間のＡｇと、０〜１重量％のＣｕとを含み、結晶化調節剤（特に、ネオジム）が最大１００ｐｐｍにドープされたＳｎ、Ｉｎ、およびＡｇのはんだ合金にもとづいている。このはんだは、このはんだと一緒に用いられるコネクタのための優秀な接合特性と、高い疲労強度とを有するはずである。
【０００６】
さらに、この従来技術は、窓ガラス用の電気コネクタ要素、ならびにそのようなコネクタ要素を製造するための環境に優しい方法も提案している。この場合、窓ガラスが、例えば加熱用の導体またはアンテナなどの導電構造体を備える車両のための電気コネクタ要素を有している。導電構造体は、この導電構造体へとはんだ付けされたコネクタ要素を介して、車載電源に接触する。用いられる材料の熱膨張係数の相違に起因して、製造および最終的な動作の両方の際に機械的な応力が生じ、これらの応力は、無視されるべきでなく、窓ガラスに荷重を加える。これらの応力が、窓ガラスの破損または接点の破壊につながる可能性がある。
【０００７】
これまでに用いられている鉛含有のはんだは、高い延性を有しており、したがって電気コネクタ要素と窓ガラスとの間の機械的な応力を受け止めることができ、さらには／あるいは補償することができる。しかしながら、鉛含有のはんだを用いることは、健康および環境保護の理由で問題があり、ますます避けられるようになってきている。
【０００８】
無鉛はんだが、上述の延性を持たず、あるいは限られた延性しか持たないという理由で、製造時および／または後の使用時に生じる膨張係数の相違に起因する機械的な応力を、前もって最小にすることが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この理由で、本発明が解決しようとする課題は、熱接合材料によって平坦な支持物の表面に位置する導電構造体との接点を生み出すための電気コネクタ要素であって、当該コネクタ要素の形態および材料の選択によって、膨張係数の相違に起因する不可避の力が軽減され、さらには／あるいはそれらの生じた力の影響が最小限にされる洗練された電気コネクタ要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、請求項１の特徴の組み合わせによる電気コネクタ要素によって解決され、独立請求項が、少なくともその好都合な実施形態および実施例を含んでいる。
【００１１】
本発明は、平坦な支持物の表面に位置する導電構造体への接点を生み出すための電気コネクタ要素から出発する。
【００１２】
平坦な支持物は、好ましくは、特に自動車の用途に用いるための安全ガラスで作られた窓ガラスである。導電構造体は、例えば、スクリーン印刷によって製造される加熱用の導体装置や、自動車のラジオ受信装置、または例えばナビゲーション装置などの他の電子装置の動作のためのアンテナ構造など、導電性の存在物である。
【００１３】
熱接合材料は、電気コネクタ要素において端部鞘または可撓導体を取り付けるための任意の他の同様の手段を有していない面に位置する無鉛はんだである。
【００１４】
本発明によるコネクタ要素は、数字の８の形状を近似し、あるいは円の形状を近似し、１つ以上の切れ目も有している形状のはんだ付けフットとして設計される。
【００１５】
また、はんだ付けフットは、好ましくは、互いに係合または互いに接触する複数のリングまたはリング部分で構成される。
【００１６】
一実施形態においては、はんだ付けフットが、８の字形に形成された２つのリングで構成される。
【００１７】
好ましくは可撓である導体を固定するための手段は、リングが互いに係合または接触している平坦な領域に位置する。この場所において、接点材料の充分な表面積を利用することができる。
【００１８】
熱接合材料は、コネクタ要素の一方の面に適用され、この部位においてリングの表面積よりも小さい表面積を有する。
【００１９】
接合材料は、好ましくは、リングの外縁までは広がっておらず、むしろ所定の隔たりまでしか広がっていない。さらに、材料の自由なリングが存在してもよい。このリングはまた、少なくとも１つの切れ目を有することができる。
【００２０】
加えて、接合材料は、好ましくははんだ素材としてコネクタ要素に位置する。
【００２１】
コネクタ要素は、鉄−ニッケルまたは鉄−クロム合金、あるいはこれらの混合物からなる。
【００２２】
コネクタ要素は、好ましくはＦｅＣｒ２８、ＦｅＮｉ４２、ＦｅＮｉ４８、またはＦｅＮｉ５２からなる。
【００２３】
接合材料は、少なくともその成分として、以下の合金、すなわちＢｉ５７Ｓｎ４２Ａｇ１、Ｂｉ５７Ｓｎ４０Ａｇ３、ＳｎＡｇ３．８Ｃｕ０．７、Ｓｎ５５Ｂｉ４４Ａｇ１、またはＳｎ９５．５Ａｇ３Ｃｕ０を有する。
【００２４】
コネクタ要素について提案された上記の材料は、自動車用のガラス窓の膨張係数にきわめて近い膨張係数を有し、具体的には約９×１０−６／Ｋという膨張係数を有する。
生じる応力が、はんだ付けフットの特別な形状によって、ガラスにおいて同心円上に分散されてガラス材料によって受け止められ、破損の危険が存在しない。
【００２５】
一実施形態においては、はんだ付けフットが、８ｍｍという内径および１６ｍｍという外径を持ち、材料の厚さが約０．８ｍｍであるリングを有する。上述のはんだ付けフットの８の字形の形状を、本発明の教示から離れることなく二重の８の字形へと変更することも可能である。
【００２６】
驚くべきことに、はんだ付けフットが平坦かつ中実な形態である構成と対照的に、上述のリングまたはリング状の形状では、膨張係数の結果として生じる応力が大幅に小さくなり、ガラス材料における力が大幅に小さくなることが明らかになった。結果として、電気接続および／または接触の長期にわたる安定性および品質保証がもたらされる。
【００２７】
本発明を、本発明の実施形態および図面を参照してさらに具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるコネクタ要素の上方からの斜視図を示しており、電気導体がコネクタ要素の端部鞘を介して接続されている。
【図２】コネクタ要素を下側から見た図１と同様の図を示しており、コネクタ要素の下側に位置するはんだ素材を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図面に示されるとおり、電気コネクタ要素は、例えばＦｅＣｒ２８、鉄−ニッケル、または鉄−クロム合金などの金属合金材料で作られる。
【００３０】
コネクタ要素は、円形リングの形状または円形リングの形状を近似する形状を有するはんだ付けフットとして設計される。
【００３１】
図面の図は、互いに係合して８の字形を形成している円形リングを有するはんだ付けフット１から始まる。端部鞘２が、はんだ付けフット１の上面に位置しており、電気導体３を受け入れる。電気導体３は、絶縁体４を有している。
【００３２】
はんだ付けフット１は、下面に、やはり円形リングの形状を有するはんだ素材５を有している。
【００３３】
しかしながら、はんだ素材５は、はんだ付けフットの外縁までは広がっていない。むしろ、図２に見て取ることができるとおり、それぞれの外縁の間に距離が存在している。
【００３４】
導体３の端部鞘２は、円形リングが互いに係合または互いに接触している平坦かつ連続的な部分６に位置している。
【００３５】
端部鞘２は、例えば溶接またははんだ付けプロセスによってはんだ付けフット１へと取り付けられている。
【００３６】
導体３は、それ自身は、かしめ工程によって端部鞘２に固定される。
【００３７】
接合材料５は、例えばＢｉ５７Ｓｎ４２Ａｇ１、Ｂｉ５７Ｓｎ４０Ａｇ３、ＳｎＡｇ３．８Ｃｕ０．７、Ｓｎ５５Ｂｉ４４Ａｇ１、またはＳｎ９５．５Ａｇ３Ｃｕ０．５などの無鉛のはんだ合金である。
【００３８】
さらに、各々の円形リングによって囲まれた開放領域７の最小サイズが、電気コネクタ要素の実施形態にとって不可欠である。
【図１】
0005730440.tif 000002
【図２】
0005730440.tif 000003