(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  略平面で、かつハンダ付けに適している材料の足部（３１）と、
−  前記足部（３１）に永続的に接続され、かつ前記足部（３１）の平面に対して略直角である、角度部分（３２）と、
−  前記角度部分（３２）に接続され、かつケーブルを保持することに適している、薄い円板であるワッシャ（３３）と、
を備え、
−  前記足部（３１）は、略円形または楕円形の形状を有し、
−  前記角度部分（３２）は、円筒形の円錐形状を有するボタンコネクタの雄型部分であり、前記足部（３１）に近い前記角度部分（３２）の一部は、前記足部（３１）から遠い前記角度部分（３２）の一部ほど幅が広くなく、前記ワッシャ（３３）は、前記角度部分（３２）に永続的に接続される、することを特徴とする、
電気コネクタ（３０）。
【請求項２】
前記角度部分（３２）は、略円筒形の形状を有する、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記ワッシャ（３３）は、前記角度部分（３２）にはんだ付けまたは溶接される、請求項２に記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記角度部分（３２）はさらに、前記ワッシャ（３３）の位置を画定するために、レッジ（６３４）を備える、請求項２に記載の電気コネクタ。
【請求項５】
請求項１に記載の電気コネクタ（３０）を備えるグレージング（１０）であって、さらに、
−  グレージング材料のシート（１１）と、
−  前記グレージング材料のシート（１１）の表面の電気導体（２１）と、
−  前記電気導体（２１）と前記電気コネクタ（３０）の前記足部（３１）との間のはんだ層（４１）と、を備え、前記はんだ層（４１）は、無鉛はんだを含む、
グレージング（１０）。
【請求項６】
ケーブルをさらに備え、前記ワッシャ（３３）は、前記角度部分（３２）に溶接され、前記ケーブルは、前記ワッシャ（３３）にはんだ付けされる、請求項５に記載のグレージング（１０）。
【請求項７】
−  グレージング材料のシート（１１）を提供するステップと、
−  前記グレージング材料のシート（１１）の表面に電気導体（２１）を提供するステップと、
を含み、
−  請求項１に記載の電気コネクタ（３０）を、前記電気コネクタ（３０）と前記電気導体（２１）の間にはんだ層（４１）を適用することによって、前記電気導体（２１）に固定するステップであって、前記はんだ層（４１）は、無鉛はんだである、固定するステップを特徴とする、
グレージング（１０）を製造する方法。
【請求項８】
前記ワッシャ（３３）が前記角度部分（３２）にはんだ付けされるのと同時に、ケーブルが前記ワッシャ（３３）にはんだ付けされる、請求項７に記載のグレージング（１０）を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、例えばグレージング上の加熱システムへの、またはアンテナシステムへの電気接続を行うために使用される電気コネクタ、及びグレージングを製造する方法に関する。
【０００２】
車両用グレージング上のケーブルと導電素子との間の電気接続を行う電気コネクタが知られている。例えば、車両用グレージング上の加熱回路またはアンテナを車両用の配線ハーネスに接続するために、Ｔ型片コネクタが使用される。Ｔ型片は、車両用グレージング上のバスバー等の導電素子にはんだ付けされる、少なくとも２つの足部を備える。この足部は、鉛を含有する従来のはんだを使用して、バスバーに接続される。
【０００３】
そのような従来のはんだに関する既知の問題は、特に廃棄自動車に関連した、廃棄電気装置をリサイクルする際の許容できない鉛の濃度である。供給水中の高い鉛濃度は、人々及び環境の鉛中毒を引き起こす可能性がある。したがって、従来のＴ型片と組み合わせて無鉛はんだを使用することが望ましいが、この組み合わせは、機械的特性があまり有利ではなく、それは、はんだの領域におけるガラスの破損につながり得る。車両における熱循環は、そのような電気接続の早期の不具合を生じさせる可能性がある。この組み合わせのはんだ接合は、信頼性が低く、したがって、代替となるＴ型片コネクタの設計を見出すことが望ましい。
【０００４】
米国特許第７９０９６６５号（Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎ／Ｌｙｏｎ）は、Ｔ型片コネクタとバスバーとの間のはんだ接合の信頼性の問題を解決し、その中で、Ｔ型片は、足部の上に高さ「ｈ」のコネクタブリッジを有し、この足部は、ガラスの方向に高さ「ｄ」の突起を有する。無鉛はんだと組み合わせて「ｄ」及び「ｈ」を最適化することによって、より信頼性が高いはんだ接合が得られる。
【０００５】
本発明の目的は、熱循環後の無鉛はんだ接合の信頼性を向上させ、かつはんだの領域におけるガラスの破損がより少ない、代替となる電気コネクタを提供することである。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、本明細書に添付される請求項１に記載される特徴を備える、電気コネクタが提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、本明細書に添付される請求項１７に記載されるステップを含む、グレージングを製造する方法が提供される。
【０００８】
本発明は、代替となる電気コネクタを提供し、該電気コネクタは、無鉛はんだによってグレージング材料のシート上の電気導体に取り付けられたときに、車両用グレージングに必要とされる熱循環試験に耐えることができる、耐久性がある製品を提供する。
【０００９】
利点は、足部に対して略直角である角度部分に永続的に接続される略円形の足部を提供すること、及び無鉛はんだの層によって足部をグレージング材料のシート上の電気導体に接続することによって達成される。具体的には、本発明によって、無鉛はんだの近傍でのガラスの破損が大幅に低減される。
【００１０】
驚くべきことに、発明者らは、略円形の足部及び角度部分の提供が、使用中にコネクタが遭遇し得る、熱応力による破損の数を低減させることを見出した。熱循環試験からのデータがこの利点の証拠である。１つの円形の足部を備える、本発明による電気コネクタは、熱循環試験において無鉛はんだを使用したときに、２つの矩形の足部を供える標準的なＴ型片コネクタよりもガラスの破損が発生し難い。
【００１１】
本発明の利点は、角度部分に永続的に接続される略円形の足部に起因する無鉛はんだとの向上した接着性という利点が、保持部分に起因する接続性の利点と組み合わせられることである。有利な実施形態は、解除可能な接続に適しているスペードコネクタ形状の保持部分を含む。代替的に、レッジまたはワッシャ形状の保持部分は、ケーブルを適所に永続的にはんだ付けすることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下、本発明は、添付図面を参照しながら、非限定的な実施例によって説明される。
【図１】本発明による電気コネクタの平面図である。
【図２】本発明による電気コネクタの側面図である。
【図３】本発明によるグレージングの平面図である。
【図４】本発明によるグレージングの側面図である。
【図５】角度部分の基部に保持部分を有するグレージングを示す図である。
【図６】角度部分の頂部に保持部分を有するグレージングを示す図である。
【図７】保持部分としてワッシャを有するグレージングの平面図である。
【図８】図７のグレージングの側断面図である。
【図９】本発明によるバヨネット式コネクタを示す図である。
【図１０】本発明による、フックを有するボタンコネクタを示す図である。
【図１１】外部リングを有するコネクタを示す図である。
【図１２】ねじ山を有するコネクタを示す図である。
【図１３】ばねクリップを有するコネクタを示す図である。
【図１４】楕円形の形状を有するコネクタを示す図である。
【図１５】レッジを有するコネクタを示す図である。
【図１６】レッジ及びワッシャを有するコネクタを示す図である。
【図１７】２つの半円で作製される足部を有する折り畳まれたコネクタを示す図である。
【図１８】クリップを有する折り畳まれたコネクタを示す図である。
【図１９】折り目によって形成されるスペードコネクタを有する、折り畳まれたコネクタを示す図である。
【図２０】第１及び第２の角度部分を有する、折り畳まれたコネクタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の態様からの本発明によれば、電気コネクタが提供される。図１は、角度部分３２に永続的に接続される足部３１を備える、本発明による電気コネクタ３０を示す。図２は、足部３１が略平面であること、及び角度部分が足部３１の平面に対して略直角であることを示す。
【００１４】
足部３１の形状は、略円形または略楕円形である。略円形とは、円形であるが、直線状の縁部である円周部の一部分を画定する弦を伴うものを含む。これは、例えば、足部及び角度部分が、折り目を有する一体のシートメタルから作製される場合の事例が当てはまる。
【００１５】
足部３１の形状はまた、楕円形の形状でもあり得る。足部３１の形状は、三日月形の形状でない場合があるが、三日月形の形状は、その曲率半径が他の周辺部分の５倍を超える周辺部分を有するものとして画定される。
【００１６】
図１及び図２は、角度部分３２に接続される保持部分３３を示す。保持部分３３は、ケーブルを保持するのに適している。ケーブルの保持は、例えば直接はんだ付けすることによって永続的であり得、または解除可能であり得、例えば、雄型部分スペードコネクタ及びケーブルが、スペードコネクタの雌型部分に終端される。
【００１７】
角度部分３２及び保持部分３３の形状は、平面であり得る。有利な実施形態において、足部３１、角度部分３２、及び保持部分３３は、単一の金属シートからスタンプ加工される。角度部分３２は、足部３１の直径よりも幅が狭い条片である。保持部分３３は、スペードコネクタの幅であり、かつ角度部分３２に対して直角に形成される。次いで、角度部分が、足部３１の平面に対して直角になるように折り畳まれる。
【００１８】
有利な実施形態において、角度部分３２は、略円筒形の形状を有する。保持部分３３は、図５で示されるように角度部分３２の基部にあり得る。代替的に、保持部分３３は、図６で示されるように角度部分３２の頂部にあり得る。「略円筒形」は、図５及び図６で示されるように、異なる直径を有する頂端部及び下端部のため、円筒形の円錐形状を有する角度部分３２を含む。
【００１９】
図７の平面図及び図８の側断面図で示されるさらなる実施形態において、保持部分３３は、角度部分３２にはんだ付けされるワッシャである。ワッシャの内径は、円筒形の角度部分３２の外径よりも大きくなり得、よって、ワッシャは、角度部分３２の基部と頂部との間で自由に位置付けられ得る。ワッシャを備える保持部分３３は、角度部分３２に溶接され得る。ケーブルを取り付けるためのはんだ付け過程中に、保持部分３３が角度部分３２に溶接された状態を維持し、よって、ケーブルを保持部分上に位置付けることがより容易になるので、溶接は、はんだ付けの代替となる利点を有する。
【００２０】
角度部分３２及び保持部分３３は、既知のコネクタタイプの雄型部分及び雌型部分であり得る。バヨネットコネクタタイプを選択すると、図９にあるように、角度部分３２は、角度部分３２の外面に配設される複数のスタッド１３４を備えるバヨネットコネクタの雄型部分であり、保持部分３３は、スタッド１３４を保持するための複数のスロット１３５を備えるバヨネットコネクタタイプの雌型部分である。
【００２１】
既知のボタンコネクタタイプを改良すると、図１０にあるように、角度部分３２は、雄型部分として構成され得、さらに、角度部分３２の外面に複数の穴２３４を備え、保持部分３３は、雌型部分として構成され得、さらに、複数のフック２３５を備える。フック２３５は、保持部分３３を押し込んだときに弾性的に変形し、フック２３５は、穴２３４の中へ弾かれて入り、雄型部分及び雌型部分を適所に係止する。
【００２２】
既知のボタンコネクタタイプに対する代替の改良例において、図１１にあるように、角度部分３２は、雄型部分であり、さらに、複数のフック３３４を備える外側リング３３６を備え、保持部分３３は、雌型部分であり、さらに、フック３３４の下に位置付けるためのリップ３３５を備える。フック３３４は、保持部分３３が該フック上に押し込まれたときに弾性的に変形し、フックは、リップ３３５の上で弾かれて、雄型部分及び雌型部分を適所に係止する。
【００２３】
ねじコネクタタイプを選択すると、図１２にあるように、角度部分３２は、ねじコネクタの雄型部分であり、さらに、ねじ山４３４を備え、保持部分３３は、ねじコネクタの雌型部分であり、さらに、ねじ山４３５を備える。角度部分３２の直径は、保持部分３３の直径未満であり、よって、ねじ山４３４、４３５は、角度部分３２の外面及び保持部分３３の内面に配設される。逆もまた同じように、角度部分３２の直径は、穴開け部分３３の直径よりも大きくすることができ、よって、ねじ山４３４、４３５は、角度部分３２の内面及び保持部分３３の外面に配設される。
【００２４】
有利な実施形態において、図１３にあるように、角度部分３２は、スロット５３４を備え、保持部分３３は、スロット５３４の中に位置付けるためのばねクリップ５３５を備える。保持部分３３が角度部分３２のスロット５３４の中へ押し込まれると、ばねクリップ５３５が弾性的に変形する。保持部分３３がスロット５３４を通過すると、ばねクリップ５３５は、スロット５３４の後方に弾かれて、保持部分３３を角度部分３２に係止する。
【００２５】
さらなる実施形態において、図１４にあるように、角度部分３２は、略楕円形の形状を有し、保持部分３３は、楕円形の形状の狭端部に対応する凹部を有する。この実施形態は、一方向性の接続を提供するので、保持部分３３を角度部分３２と整合させることがより容易である。楕円形の形状の長軸によって画定される方向における摺動動作は、同時に、保持部分３３を位置付け、そして、保持部分３３と角度部分３２の間でケーブルを挟持する。保持部分３３上のフックは、摺動動作中に弾性的に変形し、角度部分３２の穴の中へ弾かれて入り、保持部分３３を角度部分３２に係止し、それによって、ケーブルを堅固に挟持する。
【００２６】
別の実施形態において、図１５にあるように、角度部分３２はさらに、保持部分３３の位置を画定するためにレッジ６３４を備える。レッジ６３４の上側で保持部分３３に直接はんだ付けされるケーブルは、足部３１から所定の距離において保持部分３３を介して力を働かせ、よって、所定のてこの作用を超えない。図１６において、ワッシャ６３５は、保持部分３３よりも大きい内径を有し、保持部分３３の上に嵌合し、レッジ６３４の上に静置され、それによって、ワッシャ６３５を水平及び垂直に正確に位置付ける。正確な位置付けは、ワッシャ６３５の保持部分３３へのはんだ付けまたは溶接を向上させる。
【００２７】
有利な実施形態において、図５及び図６の特別な事例で、角度部分３２は、円筒形の円錐形状を有するボタンコネクタの雄型部分であり、足部３１に近い角度部分３２の一部は、足部３１から遠い角度部分３２の一部ほど幅が広くなく、保持部分３３は、角度部分３２に永続的に接続される。この実施形態は、既知のボタンコネクタの雄型部分を使用するが、驚くべきことに、雄型部分の一部が保持部分３３として使用される。米国特許第８４９６５０３号等のボタンコネクタの既知の使用に勝る、この実施形態の利点は、雌型部分が不要であり、したがって、コストを節約することである。本発明によれば、ケーブルは、保持部分３３を介して永続的に接続され、したがって、例えば車両の振動による、電気切断の危険性を回避する。既知のボタンコネクタの雌型部分の使用に勝る、本発明のさらなる利点は、軸の回転が完全に排除され、したがって、フレッチング腐食の原因を排除することである。フレッチング腐食は、無線周波妨害の原因であり、それは、他の電気装置、例えば車内のラジオに悪影響を及ぼす。
【００２８】
本発明の別の実施形態において、保持部分３３は、スペードまたはブレードである。永続的な接続は、はんだ付けラグとして使用されるスペードにケーブルをはんだ付けすることによって行われる。代替的に、解除可能な接続が、スペードコネクタの雌型部分において終端されるケーブルに提供される。
【００２９】
有利な実施形態において、図１７にあるように、保持部分３３、角度部分３２、及び足部３１は、足部３１と角度部分３２との間に少なくとも１つの折り目７３４を伴って一体のシートメタルから作製される。足部３１は、２つの半円形の半部を備える。保持部分３３の中心線上の追加的な折り目７３５は、結果として生じるスペードコネクタが２倍の厚さを有し、よって、より丈夫である、という利点を有する。シートメタルの厚さは、好ましくは０．４ｍｍであり、よって、保持部分３３は、折り畳まれたときに０．８ｍｍの厚さを有し、既知のスペードコネクタの雌型部分に適合可能である。既知のスペードコネクタの雌型部分上でばねクリップを保持するために、少なくとも１つの穴７３６が保持部分３３に提供される。図１９及び図２０において、第１の角度部分３２及び第２の角度部分７３２は、第１の足部３１及び第２の足部７３１に永続的に接続され、また、足部の平面に対して略直角であり、よって、第１の角度部分３２及び第２の角度部分７３２は、保持部分３３の移動に対抗するばね力を提供する。驚くべきことに、発明者は、折り目７３５によって画定される平面７３３に対する保持部分３３の斜め方向の移動に対抗するためにばね力を提供する際に、図２０の実施形態が特に効果的であることを見出した。そのようなばね力は、無鉛はんだ接合部に対する応力を軽減するのに十分であり、該無鉛はんだ接合部は、第１の足部３１及び第２の足部７３１を、グレージング材料のシート１１の表面の電気導体２１に取り付ける。その結果、はんだ接合部の領域において発生するガラスの破損はより少なくなる。
【００３０】
別の有利な実施形態において、図１８にあるように、角度部分３２は、２つの部分を備え、それぞれが足部３１に接続される。角度部分３２の各部分は、直角の折り目８３４と、１８０度の折り目８３５とを有し、よって、角度部分３２の直立部分は、足部３１の平面に対して略直角である。保持部分３３は、２つの部分を備え、それぞれが角度部分３２の一部に接続される。ばねクリップを既知のスペードコネクタの雌型部分上に保持するために、少なくとも１つの穴８３６が保持部分３３に提供される。保持部分３３の各部はさらに、クリップ８３７を備え、これは、保持部分３３の一方の上のクリップ８３７を保持部分３３のもう一方の上に折り畳むことによって、保持部分３３の２つの部分をともにクリップ留めするのに適している。
【００３１】
図３及び図４で示される好ましい実施形態において、本発明による電気コネクタ３０を備える、グレージング１０が提供され、該グレージングはさらに、グレージング材料のシート１１と、グレージング材料のシート１１の表面の電気導体２１と、電気導体２１と本電気コネクタ３０の足部３１との間のはんだ層４１とを備え、はんだコネクタは、無鉛はんだを含む。
【００３２】
電気導体２１は、例えば、車両用グレージングの加熱回路のバスバーである。
【００３３】
無鉛はんだは、鉛の使用を回避するはんだ組成物であり、例えば、当技術分野で知られているスズ−銀はんだ、スズ−ビスマスはんだ、及びスズ−インジウムはんだである。
【００３４】
有利な実施形態において、グレージング１０はさらに、ケーブルを備え、保持部分は、足部３１に近い角度部分３２に接続され、ケーブルは、保持部分３３に溶接される。代替的に、ケーブルは、保持部分３３にはんだ付けされ得る。保持部分３３は、角度部分３２に溶接されるワッシャであり得る。
【００３５】
第２の態様からの本発明によれば、グレージングを製造する方法が開示され、該方法は、
−  グレージング材料のシート１１を提供するステップと、
−  グレージング材料のシート１１の表面に電気導体２１を提供するステップと、
−  それらの間にはんだ層４１を適用することによって、本発明による電気コネクタ３０を電気導体２１に固定するステップと、を含み、はんだ層４１は、無鉛はんだである。
【００３６】
本発明による好ましい方法において、保持部分３３はワッシャであり、ワッシャが角度部分３２にはんだ付けされるのと同時に、ケーブルがワッシャにはんだ付けされる。ワッシャは、薄い平板、一般的に鋼製の円板であり、好ましくは内径の２倍以下の外径を有する。例示的なワッシャは、内径６．４ｍｍ、外径１２ｍｍ、及び厚さ１．６ｍｍを有する。本発明の好ましい実施形態において、ワッシャの内径は、ボタンコネクタの雄型部分である、略円筒形の角度部分３２の外径に嵌合するように選択される。好ましくは、ボタンコネクタの雄型部分は、９ボルト電池用のＰｏｗｅｒ  ＰａｃｋシリーズのＥｖｅｒ  Ｒｅａｄｙによって使用されるような、ＰＰ３スナップコネクタの雄型部分である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0006509233.tif 000016
【図１６】
0006509233.tif 000017
【図１７】
0006509233.tif 000018
【図１８】
0006509233.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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