(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコア（２ａ）及び第２のコア（３ａ）、第１のコア絶縁材（２ｂ）及び第２のコア絶縁材（３ｂ）、並びに更には外側絶縁材（４）
を備える、熱電圧に係る電気信号を伝送するワイヤ導体としての熱素線（１）であって、
前記第１のコアは、前記第１のコア絶縁材（２ｂ）によって少なくとも一度覆われて、第１の素線要素（２）を形成し、前記第２のコア（３ａ）は、前記第２のコア絶縁材（３ｂ）によって少なくとも一度覆われ、及び／又は前記外側絶縁材（４）によって少なくとも一度個別に覆われて、第２の素線要素（３）を形成し、
前記第１の素線要素（２）は、第１の外径（Ｄ１）を有し、前記第２の素線要素（３）は、第２の外径（Ｄ２）を有し、前記第１の外径（Ｄ１）は、前記第２の外径（Ｄ２）とは異なり、
前記第１及び第２の素線要素（２、３）は、それぞれの極性が逆転して使用されることを排除するために前記熱素線（１）の断面が非対称に形成されるように、前記外側絶縁材（４）によって少なくとも一度一緒に覆われ、
前記第１のコア（２ａ）及び前記第２のコア（３ａ）は、同じ直径（Ｄ３）を有している、熱素線（１）。
【請求項２】
前記第２のコア（３ａ）は、前記第２のコア絶縁材（３ｂ）のみによって少なくとも一度覆われており、前記第２の外径（Ｄ２）は前記第１の外径（Ｄ１）よりも大きい、請求項１に記載の熱素線（１）。
【請求項３】
前記第１のコア（２ａ）及び前記第２のコア（３ａ）は、異なる材料から設計し、前記第１のコア（２ａ）は、ニッケル製であり、前記第２のコア（３ａ）はニッケル−クロム製である、請求項１または２に記載の熱素線（１）。
【請求項４】
前記第１のコア絶縁材（２ｂ）及び前記第２のコア絶縁材（３ｂ）並びに前記外側絶縁材（４）は、テフロンを含有する、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の熱素線（１）。
【請求項５】
前記第１のコア絶縁材（２ｂ）及び前記第２のコア絶縁材（３ｂ）並びに前記外側絶縁材（４）は、ＰＦＡを含有する、請求項４に記載の熱素線（１）。
【請求項６】
接続群を備えるモジュール・ブロック（５）であって、前記接続群はそれぞれ、
請求項１から５のうちいずれか一項に記載の熱素線（１）の前記第１のコア（２ａ）と前記第２のコア（３ａ）とを電気的に接続する第１の接触ピン（７ａ）及び第２の接触ピン（７ｂ）、記録通路（８）、並びに歪み逃し（９）
を備え、
前記記録通路（８）の断面は、請求項１から５のうちいずれか一項に記載の熱素線（１）コードを極性の逆転に対し安全に前記記録通路（８）に挿入することができるように設計され、
前記第１及び第２の接触ピン（７ａ、７ｂ）は、１つの前記第１又は第２の接触ピン（７ａ、７ｂ）がそれぞれ、挿入する前記熱素線（１）の前記第１及び第２のコア（２ａ、３ａ）と本質的に軸方向で接触するように、前記モジュール・ブロック（５）内部に前記記録通路（８）の長手方向で配置され、
前記歪み逃し（９）は、挿入する前記熱素線（１）に対する歪み逃し及び機械的接続をもたらす、モジュール・ブロック（５）。
【請求項７】
前記第１及び第２の接触ピン（７ａ、７ｂ）は、丸みのある針先端部を有する薄い針として設計され、前記針先端部を、複数の撚線でそれぞれ形成した前記第１及び第２のコア（２ａ、３ａ）の空間に貫入することが可能であるようにする、請求項６に記載のモジュール・ブロック（５）。
【請求項８】
前記歪み逃し（９）は、絶縁材のずれに対する解決策であることを意図する、請求項６又は７に記載のモジュール・ブロック（５）。
【請求項９】
少なくとも１つの封止リングは、前記モジュール・ブロック（５）内部で、前記記録通路（８）と、挿入する前記熱素線（１）との間を封止することを目的とする、請求項６から８のうちいずれか一項に記載のモジュール・ブロック（５）。
【請求項１０】
前記モジュール・ブロック（５）は、最大８つの前記熱素線（１）を収容する８つの接続部を有する、請求項６から９のうちいずれか一項に記載のモジュール・ブロック（５）。
【請求項１１】
モジュール・ブロック・システム（１０）であって、
対応する数の前記熱素線（１）を収容するための、少なくとも２つの請求項６から１０のうちいずれか一項に記載の前記モジュール・ブロック（５）、及び
リボン・ケーブルを前記モジュール・ブロック・システム（１０）に接続する台板（１１）
を有し、
前記台板（１１）は、少なくとも１つの接続要素（１５）により第１のモジュール・ブロック（５ａ）と機械的、電気的に接続し、
前記第１のモジュール・ブロック（５ａ）は、前記少なくとも１つの接続要素（１５）により１つ又は複数の他の前記モジュール・ブロック（５ｂ）と機械的、電気的に接続する、モジュール・ブロック・システム（１０）。
【請求項１２】
前記台板（１１）は、針接点（１４）を有し、前記針接点（１４）は前記リボン・ケーブルを貫入して接続するように設計され、前記リボン・ケーブルのコアと、電気的に接触して接続するように設計される、請求項１１に記載のモジュール・ブロック・システム（１０）。
【請求項１３】
前記接続要素（１５）は、電気接続及びＣＡＮデータ伝送の役割を果たす、請求項１１又は１２に記載のモジュール・ブロック・システム（１０）。
【請求項１４】
各前記モジュール・ブロック（５ａ、５ｂ）及び前記台板（１１）は、少なくとも４つの前記接続要素（１５）を有し、少なくとも４つの前記接続要素（１５）はそれぞれ、信号＋１２Ｖ、ＧＮＤ、ＣＡＮ−Ｌ及びＣＡＮ−Ｈのうち１つを伝送する役割を果たす、請求項１１から１３のうちいずれか一項に記載のモジュール・ブロック・システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、移動測定技術の分野に関し、詳細には、電気信号を伝送する熱素線、及び熱素線と電気的、機械的に接続するモジュール・ブロック、並びにいくつかのモジュール・ブロックから構成した、自動車両内で信号を伝送するための対応する熱測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
状態の変動又は一般的な物理的パラメータを測定するために特に自動車両に適している動作要素、制御デバイス、アクチュエータ又はセンサ等のデバイスは、一般に公知である。測定すべき、頻繁に変動する１つの状態は温度である。したがって、電気デバイスは、温度測定デバイス、特にいわゆる熱素子として設計することができ、熱素子を使用して、車両内で選択した場所の温度（例えば排気管、冷却水及びオイルの温度）を測定することができる。
【０００３】
熱素子の動作モードは、本質的に、異なる材料から作製した２本のワイヤ導体、いわゆる熱素線、の間に熱電圧が発生することに基づくものであり、熱素線は通常、接続点（測定点）が熱素線の２つの開放導体端部とは異なる温度を有する場合、一端で接続され、この端部上で熱電圧を測定することができる。２つの開放導体端部の間で異なる導電性金属から得られる電圧差は、実質的に、測定点温度の決定に役立つ。
【０００４】
自動車供給産業では、多数のそのような熱素線を測定システムの一部として試験車両において使用する。自動車両の絶え間ない発展は、自動車両が提供する機能の増加とあいまって、構成要素及び制御装置の数の増加をもたらし、こうした構成要素及び制御装置は、試験段階の間に計測して検証しなければならない。したがって、試験車両内に約６００から８００の測定点を設け、熱の状態を測定することが一般的である。したがって、配線に対する労力は、使用するケーブルの設置時間及び量から構成される。測定技術に必要な試験車両の空間も、重要な役割を果たす。
【０００５】
ケーブルの量を低減するために、（測定）モジュールとしても公知である、従来の接続器を有するモジュール・ブロックが公知であり、モジュール・ブロックは、多数の熱素線を収容する。これらの記録データは、センサによって収集され、データを作成する、即ち、信号調整器がデータを強調、デジタル化し、外部のデータ記憶装置、いわゆるデータ・ロガーに転送する。モジュールは、マイクロプロセッサを更に備え、したがって、収集したデータを外部の世界で利用可能にするデジタル・インターフェースを提供する。デジタル・インターフェースは、例えばモジュールと、車両内に設置したデータ・ロガーとの接続を可能にする。デジタル・インターフェースは、モジュールの互いの接続も更に可能にする。
【０００６】
この測定技術のための設置時間、即ち、特に熱素線とモジュール・ブロックとを接続する時間は、典型的には、試験車両につき４週間である。
【０００７】
この点について、現況技術では、接続器を手で組み付ける熱素線の設計が公知である。熱素線（１つの熱素線につき２つの導体を意味する）は、接続器により接続し、次に接続器は、モジュール・ブロックに差し込まれる。次に、測定データは、データ・ロガーを通じて評価ユニット（例えばＰＣ又はラップトップ）に伝送される。熱素線の２つの異なる導体が正確な極性であるという考慮事項は、長時間の設置時間をもたらす。更に、混同のおそれにより電圧が逆転することは、導体が色分けによって異なる場合であっても排除することができない。
【０００８】
特許文献１（公開済み特許出願第ＷＯ８８／０２１０６Ａ１号）は、熱素線に関し、熱素線は、正極熱素子、負極熱素子、外皮、及び熱素子を絶縁する凝縮セラミックを備える。外皮は、特に、抗酸化混合体を含み、抗酸化混合体は、負極熱素子の１つにほぼ対応する熱係数、及び１，３００℃を超える溶融点を有する。
【０００９】
熱素子は、特許文献２（公開済み特許出願特開２００７０７８４２０Ａ）から公知であり、この熱素子はＰＦＡによって覆われている。具体的には、熱素子は、正極素線及び負極素線も備え、素線は、並んで配置され、ＰＦＡで覆われている。
【００１０】
多通路端子ブロックにおいて、基準接合温度を決定する基準接合部は、特許文献３（米国特許第７，２３４，８６４Ｂ２号）から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許出願第ＷＯ８８／０２１０６Ａ１号
【特許文献２】特許出願特開２００７０７８４２０Ａ
【特許文献３】米国特許第７，２３４，８６４Ｂ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
極性の逆転に対し安全な熱素線、及び熱素線と電気的に接続する、対応するモジュール・ブロックを提供することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の態様によれば、本発明は、請求項１に記載の、逆転に対し安全な熱素線の発明を提供する。
【００１４】
第２の態様によれば、本発明は、請求項６に記載のモジュール・ブロックを提供するものであり、モジュール・ブロックは、２つの接触ピン、記録通路及び歪み逃しから構成し、特に、第１の態様による熱素線と電気的、機械的に結合する。
【００１５】
第３の態様によれば、本発明は、請求項１１に記載のモジュール・ブロック・システムを提供するものであり、モジュール・ブロック・システムは、少なくとも２つのモジュール・ブロック及び台板から構成し、第１の態様による多数の熱素線を収容する。
【００１６】
本発明のより多くの態様及び特徴は、従属請求項、添付の図面及び以下の説明から得られる。
【００１７】
次に、本発明の実行例を例として添付の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】本発明による熱素線の実行例の断面図である。
【図１ｂ】本発明による熱素線の実行例の断面図である。
【図１ｃ】本発明による熱素線の実行例の断面図である。
【図２】モジュール・ブロックの概略図である。
【図３】熱素線と電気的に接続した状態にある接触ピンの縦断面概略図である。
【図４】本発明による、２つのモジュール・ブロック及び台板から構成したモジュール・ブロック・システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
それぞれ、本発明に従った熱素線の設計例を図１ａ、図１ｂ及び図１ｃに示す。図２は、本発明に従った熱素線に接続するモジュール・ブロックの設計例を示す。図３は、電気的に接続状態にある熱素線及びモジュール・ブロックの接触ピンの一例を示す。図４は、本発明によるモジュール・ブロック・システムの一例を示す。設計例についての一般的な説明、及びこれらの利点を詳細な説明の前に最初に示す。
【００２０】
本発明に従った熱素線は、主に、移動車両測定技術における使用、特に、試験車両の走行試験及びベンチテストにおける使用を意図する。
【００２１】
設計例は、第１のコア及び第２のコアを有する熱素線に関する。２つのコアは、主に、全て共通の材料（例えば銅、鉄又はニッケル）から設計することができる。典型的には、標準の熱材料（例えばＴ型、Ｊ型又はＫ型）をコアとして使用する。典型的には、熱素線は、異なる材料を有する２つのコアを有する。したがって、Ｔ型の熱素線は、典型的には、例えば銅のコア及び銅−ニッケルのコアから構成する。好ましい一実施形態では、第１のコアはニッケル製であり、第２のコアはニッケル−クロム製である（Ｋ型）。同等の態様では、第１のコア及び第２のコアは、同じ直径を有する。
【００２２】
熱素線は、第１のコア絶縁材及び第２のコア絶縁材並びに外側絶縁材を更に備える。絶縁材は、所望の温度抵抗に応じて選択する。いくつかの実施形態では、コア絶縁材及び／又は外側絶縁材は、異なる材料を有する。絶縁材は、いくつかの絶縁材を有することもできる。熱素線に対する全体の温度抵抗は、一般に、絶縁材成分の最低温度抵抗に基づく。絶縁材は、熱素線に典型的な様々な材料（例えばプラスチック、シリコーン、テフロン（登録商標）又はガラス・シルクから作製することができる。コア絶縁材及び外側絶縁材は、好ましくは、テフロンである。というのは、この合成材料は、高い耐候性及び比較的高い絶縁抵抗を有するためである。絶縁材は、特に最大約２６０℃の温度抵抗を有するＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を有することができる。本発明は、特定の絶縁材構成に限定するものではない。
【００２３】
設計例では、第１のコアは、少なくとも一度、第１のコア絶縁材により覆い、第１の素線要素を形成する。第２のコアは、第２のコア絶縁材により少なくとも一度覆う、及び／又は、外側絶縁材により個別に少なくとも一度覆い、第２の素線要素を形成する。電気素線又はコアの被覆又は覆いは、多層化によっても行うことができ、これは、複数回実施する、即ち、絶縁及び耐熱に対する要件に従って実施することを意味する。更に、各素線要素は、本質的に円形断面を有する。
【００２４】
また、第１の素線要素は、第１の外径を有し、第２の素線要素は、第２の外径を有し、第１の外径は、第２の外径とは異なる。第１の外径は、第１のコアと第１のコア絶縁材との直径に対応する。第２の外径は、第２のコアと第２のコア絶縁材との直径、及び／又は第２のコアと、少なくとも一度個別に覆った外側絶縁材との直径に対応する。
【００２５】
本発明の一設計例では、第２の素線要素は、第２のコア絶縁材のみを有し、第２の外径は、第１の外径よりも大きい。この設計例によれば、第２のコアのコア絶縁材の直径は、第１のコアのコア絶縁材よりも大きい。
【００２６】
本発明に従った熱素線の２つの素線要素は、外側絶縁材により少なくとも一度一緒に覆う。素線要素を外側絶縁材で覆うことは、ボンディング法で実行することができる。したがって、２つの素線要素の本発明に従った実施形態は、外側絶縁材により囲繞される。外側絶縁材は、２つの素線要素を複数回覆うことができる。外側絶縁材は、更なる絶縁層として働くだけではなく、素線要素が本質的に互いに平行に同じ距離で延びるように構成される。
【００２７】
この構造のために、２つの素線要素及び外側絶縁材から構成した、本発明に従った熱素線の断面は、逆転に対し安全なコードを有する。したがって、熱素線の電気接続が不正確な極性で起こり得ないことが確実になる。本発明に従った熱素線の断面は、非対称に形成することができる。断面は、特に、非対称に成形した角又は縁部を有することができる。断面は、円形湾曲断面、又は１つの形状に接合した２つの均一な成形断面から構成することもできる。こうして得られた縁部は、丸みを帯びた縁部として形成することもできる。好ましい一実施形態では、断面は、三角形状、又は「洋なし形状」又は「しずく形状」の構造を有する。というのは、外側絶縁材として好ましくは使用するテフロン（例えばＰＴＦＥ）は、その機械的特性のために、この形状に容易に適合させることができるためである。
【００２８】
更に、本発明は、モジュール・ブロックに関し、モジュール・ブロックは、第１の接触ピン及び第２の接続ピンを備える接続群を備え、第１の接触ピン及び第２の接続ピンはそれぞれ、本発明に従った熱素線の第１のコア及び第２のコアと電気的に接触させる。本発明は、熱素線及びモジュール・ブロックから構成したシステムにも関する。モジュール・ブロックは、熱測定システム内の個々のセンサからの電気信号の確実な受信を担う。
【００２９】
モジュール・ブロックは、一体に設計しても、複数部品で設計してもよい。特に、モジュール・ブロックは、プラスチック又はダイカスト・アルミニウム製とすることができる。モジュール・ブロックは、板を備え、この板に、接続部ごとに２つの接触ピンを取り外しできないように取り付ける。２つの接触ピンは、本質的に、接続部ごとに垂直に板に配置することもできる。
【００３０】
本発明に従ったモジュール・ブロックは、各接続部ごとに記録通路も備える。記録通路は、２つの接触ピンが記録通路内に到達するように配置する。接触ピンは、記録通路の長手方向に配置することができる。接触ピンは、接触ピンの取り付けていない方の端部で記録通路内に延在させることもできる。好ましい一実施形態では、記録通路の断面は、本発明に従った熱素線コードを、極性の逆転に対し保護した状態で記録通路内に挿入できるように形成する。したがって、記録通路の開口は、熱素線コードのそれぞれに対応する形態を有する。モジュール・ブロックのそのような形態は、有利には、熱素線が不正確に挿入されないようにし、このことは、熱素線の人為的な電圧の逆転を排除できることを意味する。いくつかの実施形態では、記録通路の断面は、内側に向かって先細にすることができる。したがって、熱素線とモジュール・ブロックとの間の安定した機械的接続を達成することができる。
【００３１】
２つの接触ピンの間の距離は、１つの接触ピンがそれぞれ本質的に１つのコアに軸方向で接触するように設計する。各コアは、多数の撚線、好ましくは７本の撚線から構成し、したがって、コアの断面内に間隙をもたらす。したがって、各ケースでは、２つの接触ピンがそれぞれ多数の撚線によって形成したコアの間隙に貫入しているときに、接触又は電気接続が存在する。接触は、２つの接触ピンのうち一方がコア絶縁材と１つ又は複数の撚線との間に貫入している場合にも保証することができる。接触は、コアの前部での接触を通じて保証することもできる。好ましい一実施形態では、両方の接触ピンは、本発明に従った熱素線のコアにそれぞれ約１から３ｍｍ、軸方向に貫入する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、２つの接触ピンは、薄い針として形成する。針先端部は、丸みのある形態を有することもできる。有利には、針のコア撚線の空間内への接触又は貫入は、針先端部を丸めることにより容易になる。針は、銅又は真鍮製とすることができる。好ましい一実施形態では、針は、金表面と組み合わせた鋼鉄製である。
【００３３】
本発明に従ったモジュールは、挿入する熱素線に対する張力を逃し、機械的に接続する歪み逃しも備える。有利には、歪み逃しは、熱素線とモジュール・ブロックとの間の電気的な接続が外部の影響（例えば振動、張力又は圧縮力）のために再度分離しないようにする。いくつかの実施形態では、接続部の２つの接触ピンは、熱素線をモジュール・ブロック内に自律的に保持する広がり角をそれぞれ有する。板の方向で円錐形に先細りするケーブル案内部は、接触した熱素線の締結効果を増大させることができる。いくつかの実施形態では、ねじ、特にグラブねじを筐体内に配置し、熱素線の絶縁材との緊密な結合を確立することができる。好ましくは、グラブねじは、熱素線に対し径方向の影響を及ぼす。これにより、熱素線は、歪み逃し要素と確実に固着する。
【００３４】
本発明の同等の態様によれば、歪み逃しは、絶縁材のずれに対する解決策であることを意図する。したがって、張力逃し要素は、歯止めの付いた少なくとも１つのつめを有し、つめは、熱素線の絶縁材に貫入し、したがって、返しのように熱素線を機械的に固定する。好ましい一実施形態では、つめは２つの歯止めを有し、モジュール・ブロックに挿入した熱素線を２箇所で固定する。両方のケースにおいて、熱素線が歪み逃しにより破損しないこと、及びＩＰ６７保護クラスの締結を達成できることが保証される。
【００３５】
本発明の一設計例によれば、少なくとも１つの封止要素がモジュール・ブロック内部にあり、記録通路と、挿入する熱素線との間を封止することを意図し得る。熱素線を挿入すると、封止要素は、記録通路の開口部の内壁と熱素線の外皮との間の封止体として働く。更に、封止要素は、シリコーン封止体として形成することができ、温度変動に対し安定させることができる。好ましい一実施形態では、シリコーン封止体は、コードの形態の一体型封止唇部を有する。封止要素の実施形態は、記録通路のコードの全形態で使用することができ、雨、雪又は埃等の影響に対する絶対的な締結を有する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、モジュール・ブロック接続群は、多数の接続部を有し、２つの接触ピン、１つの歪み逃し、封止要素及びケーブル案内部のそれぞれは、接続部のそれぞれを対象とする。８つの接続群は、好ましくは、正確に８つの接続部を備え、８つの熱素線と接続する。
【００３７】
本発明は、本発明に従った少なくとも２つのモジュール・ブロックを有するモジュール・ブロック・システムに更に関し、モジュール・ブロックは、対応する数の熱素線を収容する。好ましい実施形態では、モジュール・ブロックは、８つの熱素線の収容を可能にする。
【００３８】
モジュール・ブロック・システムは、リボン・ケーブルをモジュール・ブロック・システムに接続する台板を更に備え、台板は、少なくとも１つの接続要素により第１のモジュール・ブロックと機械的、電気的に接続される。有利には、そのような接続要素は、台板と第１のモジュール・ブロックとの間でケーブルの不要な接続部として働き、好ましくは、いわゆる接続ボルトとして設計される。
【００３９】
更に、モジュール・ブロックは、接続要素により１つ又は複数のモジュール・ブロックと機械的、電気的に接続される。
【００４０】
好ましい一実施形態では、台板は、ボルトを接続する４つの接触点を有し、４つの接続ボルトは、台板と第１のモジュール・ブロックとを機械的、電気的に接続することを目的とする。これにより接続要素は、電力接続部及びＣＡＮデータ転送部として働く。具体的には、モジュール・ブロックごとの４つの接続点は、＋１２Ｖ、ＧＮＤ、ＣＡＮ−Ｈ及びＣＡＮ−Ｌを接続部に通して導くことを可能にする。いくつかの実施形態では、接続要素は、差込み係止部又は接続ピンとして設計する。
【００４１】
リボン・ケーブルは、モジュール・ブロック・システムに電圧を供給することを目的とする。リボン・ケーブルは、それぞれのモジュール・ブロックに電圧の供給を行う。有利には、モジュール・ブロック・システムは、台板によりリボン・ケーブルの好ましい位置に接続することができる。
【００４２】
リボン・ケーブルは、好ましくはシリコーン製である４つのコアを備え、−４０℃から＋１２５℃の動作温度範囲を含む。リボン・ケーブル及びモジュール・ブロックの両方は、保護クラスＩＰ６７に従った防水・防塵性である。
【００４３】
台板は、好ましくは、針接点を有し、針接点は、リボン・ケーブルを任意の位置で貫入し、リボン・ケーブルのコアと電気的に接触させるように設計する。
【００４４】
したがって、本発明は、有利には、モジュール・ブロックと接続する熱素線を有し、熱素線は、プラグを手で組み付けることなしに扱われる。製造が安価になる上、特に、車両内での組付け時間を通常の設置時間の約１／８まで低減する。
【００４５】
図面に戻ると、図１ａ、図１ｂ及び図１ｃはそれぞれ、断面により描いた本発明による熱素線１を示す。図２は、熱素線１と電気的に接続するモジュール・ブロックの設計例を示す。図３は、熱素線１のコア２ａ及び３ａと接触ピン７ａ、７ｂとの間の電気接点を示し、図４は、本発明によるモジュール・ブロック・システムを示す。
【００４６】
図１ａ、図１ｂ及び図１ｃの熱素線１は、第１のコア２ａ及び第２のコア３ａを有する。これらのコア２ａ、３ａは、銅、鉄又はニッケル等の異なる材料から作製した金属導体である。コア２ａ、３ａの直径Ｄ３は、０．１５から０．３ｍｍ2の値を有することができる。好ましくは、両方のコアは同じ直径Ｄ３を有する。好ましい一実施形態では、熱素線の２つのコア２ａ、３ａの直径Ｄ３は、それぞれ０．２２ｍｍ2である。各コア２ａ、３ａは、好ましくは撚り合わせた７本の撚線で形成する。撚線の数は、より少なくても、より多くてもよい。
【００４７】
第１のコア２ａは、第１のコア絶縁材２ｂで形成し、第２のコア３ａは第２のコア絶縁材３ｂで形成する。コア絶縁材２ｂ、３ｂは、例えばＰＶＣ、シリコーン、ガラス・シルク又はテフロン（例えばＦＥＰ、ＦＰＡ、ＰＴＦＥ）製とすることができる。コア絶縁材２ｂ、３ｂは、ボンディング、焼結したＰＴＦＥ絶縁材として形成することもできる。
【００４８】
第１のコア２ａは、その第１のコア絶縁材２ｂと第１の素線要素２を形成する。第２のコア３ａは、第２のコア絶縁材３ｂ、及び／又は図１ｂに示すように個別に覆った外側絶縁材４と第２の素線要素３を形成する。第１の素線要素２及び第２の素線要素３の断面は、本質的に円形に設計されている。第１の素線要素２は、第１の外径Ｄ１を有し、第２の素線要素３は、第２の外径Ｄ２を有する。２つの外径Ｄ１、Ｄ２は異なるサイズである。
【００４９】
本発明による一実施形態では、第１のコア２ａ及び第２のコア３ａが同じ直径Ｄ３を有する場合、第１の外径Ｄ１は第２の外径Ｄ２よりも小さく、以下のいずれかである、
１）図１ｂに示すように、第１のコア絶縁材２ｂは、第２のコア絶縁材３ｂよりも薄く設計し、外側絶縁材４は、少なくとも一度第２のコア３ａの周囲を個別に覆う、又は
２）図１ａに示すように、第２のコア絶縁材３ｂは、第１のコア絶縁材２ｂよりも厚く設計し、第２のコア絶縁材３ｂのみを形成する、又は
３）図１ｃに示すように、少なくとも一度第２のコア３ａを個別に覆う外側絶縁材４は、第１のコア絶縁材２ｂよりも厚く、第２のコア絶縁材３ｂは形成しない。
【００５０】
いくつかの実施形態では、第１のコア２ａが第２のコア３ａよりも小さい直径Ｄ１を有する場合、第１の外径Ｄ１は第２の外径Ｄ２よりも小さく、第２の素線要素３は、第２のコア３ａ、第２のコア絶縁材３ｂ、及び／又は第２のコア３ａを個別に少なくとも一度覆う外側絶縁材４から構成される。
【００５１】
いくつかの実施形態では、絶縁材の厚さを適切に選択することによって、第１のコア２ａが第２のコア３ａよりも大きい直径を有するにもかかわらず、第１の外径Ｄ１は第２の外径Ｄ２よりも小さい。したがって、第２の素線要素３は、第２のコア３ａ、第２のコア絶縁材３ｂ、及び／又は第２のコア３ａを個別に少なくとも一度覆う外側絶縁材４から構成される。
【００５２】
コア絶縁材２ｂ、３ｂ及び外側絶縁材４は、好ましくは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）又はＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシポリマー）等のテフロン製である。テフロンは高い温度耐性を有する材料である。熱素線は、高温変動にさらされることが多いため、テフロンはコア絶縁材２ｂ、３ｂ及び外側絶縁材４の製造に好ましく使用される。この内側及び外側のテフロン被覆物は、約２６０℃まで安定であると考えられている。一設計例では、コア絶縁材２ｂ、３ｂ及び外側絶縁材４は、ＰＦＡ製である。ＰＦＡは、ＰＴＦＥ同様に、熱安定性があり、更に有利な把持力を有する。したがって、ＰＦＡ製外側絶縁材４は、取扱いに際し滑らなくすることを可能にし、このことは、例えば熱素線をモジュール・ブロックの記録通路に挿入したときに、外側絶縁材４が触覚フィードバックをもたらすことを意味する。
【００５３】
外側絶縁材４をテフロンで製造する１つの適切な方法は、ボンディング法であり、この方法技術により、熱素線１の最適な特定形態を実現することができる。したがって、とりわけ、外形は、極性の逆転から保護され、最小の捻れ又は湾曲がなくなる。図１ａ、図１ｂ及び図１ｃの好ましい実施形態に示すように、熱素線１の断面は、「しずく形状」設計、言い換えれば、本質的に半円形として形成した第１の断面から生じる設計、を有し、円錐形に先細りする２つの断面があり、それぞれの断面は、第１の断面から離れた端部上で本質的に半円形として形成された第２の断面と接続されている。第１の断面は、第２の断面の直径とは異なる直径を有する。
【００５４】
図２は、熱素線１と電気的に接続する役割を果たすモジュール・ブロック５の設計例を示す。モジュール・ブロック５は、立方体筐体として形成することができる。モジュール・ブロック５は、９０〜１１０ｍｍの範囲の長さ、２０〜４０ｍｍの範囲の幅、及び１０〜３０ｍｍの範囲の高さを有し、好ましくは、９５〜９８ｍｍの範囲の長さ、２７〜３３ｍｍの範囲の幅、及び１５〜１９ｍｍの高さを有する。記録通路６からの８個の開口は、立方体モジュール・ブロック５の長辺のうちの１つに配置し、モジュール・ブロック５は、最大８個の熱素線１を包含する役割を果たす。モジュール・ブロック５は、熱素線１の接続部として働く少なくとも１つの記録通路６を有することを指摘すべきである。記録通路６の各開口は、本発明に従った熱素線１の断面に適切に対応する形状を有する断面を有する。したがって、熱素線１を極性の逆転に対し安全に収容することが保証される。
【００５５】
モジュール・ブロック５は、少なくとも１ｃｍから１．５ｃｍの熱素線１が筐体に挿入できるように更に設計されている。これに相応して、低い摩擦抵抗が必要である。
【００５６】
熱素線１をモジュール・ブロック５に収容する接続部のそれぞれは、板７によってその長さに制限される。２つの接触ピン７ａ、７ｂを接続部ごとにこの板７上に置く。これらの接触ピン７ａ、７ｂは、記録通路６の開口と位置を合わせて平行に配置し、本質的に、板７に直交して取り付ける。２つの接触ピン７ａ、７ｂは、熱素線１との電気接触を確立する役割を果たす。このことは、１つの接触ピン７ａ、７ｂがそれぞれ熱素線１のコア２ａ、３ａと接触し、それぞれ導電接続を確立することを意味する。
【００５７】
図３は、接触ピン７ａ、７ｂが複数の撚線で構成したコア２ａ、３ａの空間に貫入する又は電気的に接触する好ましい設計例を示す。したがって、接触ピン７ａ、７ｂは、好ましくは、針として設計し、針の構造は、熱素線１の広がりにより電気接続状態をもたらし、同時に、熱素線１の外側絶縁材４が記録通路６の開口及びケーブル案内部８等の嵌合部内を押圧するように設計し、熱素線１が抜けて外れないようにする。
【００５８】
したがって、針は、適切な広がり角度αにより設計し、熱素線１との接触が失われないようにする。概して、小さな広がり角度αは、高い貫入深さをもたらす。しかし、接触圧力は低く、この結果、接触ピン７ａ、７ｂをコア２ａ、３の空間内に保持する力はより少ない。対照的に、大きな広がり角度αは、低い貫入深さをもたらすため、熱素線１が抜けて外れることを可能にする。更に、接触圧力は、記録通路の製造公差によって異なる。設計例によれば、広がり角度αは、接触圧力と貫入深さとの間に最適な妥協点があるように設計する。広がり角度αは、好ましくは、４５°よりも小さく、特に好ましくは３０°よりも小さく設計する。
【００５９】
更に、針の先端部は、球形に設計することができ、コア２ａ、３ａの空間へのより良好な貫入を可能にする。
【００６０】
針の設計、例えば直径は、針を貫入する熱素線１の小さな線断面のために、最大レベルで約０．４０〜０．６０ｍｍ、好ましくは０．５３ｍｍまでに制限する。機械的な安定性を保証するために、銅又は真鍮等の材料を使用することができるが、好ましくは、金表面と組み合わせた鍛鋼を使用することができる。
【００６１】
図２に示す設計例に戻ると、歪み逃し９が記録通路６の開口と板７との間に取り付けられている。このことは、熱素線１がいかなる状況下でもモジュール・ブロック５から抜け出ないことを保証する。歪み逃し９は、更に、熱素線１等の可撓性電気素線とモジュール・ブロックとの間の接続が機械的応力から保護されることを保証する。本発明による機械的歪み逃し９は、係止及び係止解除が可能である。一実施形態は、歪み逃し９が、返しを備えることを意図する。別の実施形態は、グラブねじで締結することを意図する。
【００６２】
更に、ケーブル案内部８は、歪み逃し９と板７との間に位置する。ケーブル案内部８は、板の方向で円錐形に設計することができる。ケーブル案内部８の円錐設計のために、ケーブル案内部８の端部分は、接触状態では熱素線１に対し締結作用をもたらす。
【００６３】
図４は、モジュール・ブロック・システム１０の設計例を示し、モジュール・ブロック・システム１０は、台板１１、２つのモジュール・ブロック５ａ、５ｂから構成され、システム１０と接続する２つの熱素線１を例として示す。
【００６４】
台板１１は、平坦な立方体として形成し、本質的に、モジュール・ブロック５の長さ及び幅を有する。また、本質的に中央に延びる溝１２を台板１１の上面に形成してリボン・ケーブルを収容する。更に、接続ボルト１５のための長穴１３は、板１１上に配置し、長穴１３は、機能的には接触点として説明することができる。好ましくは、それぞれ台板１１の４つの角の１つに配置する４つの長穴１３も形成する。
【００６５】
台板１１をモジュール・ブロック５ａと結合する際、リボン・ケーブルを溝１２内に締結する。４つの針接点１４は、針接点１４がリボン・ケーブルに貫入し、したがってコア＋１２Ｖ、ＧＮＤ、ＣＡＮ−Ｌ及びＣＡＮ−Ｈと接触するように溝１２内に配置する。第１のモジュール・ブロック５ａの底側上に形成した接続ボルト１５は、それぞれの長穴１３内に同時に係合し、第１のモジュール・ブロック５ａと底板１１との固定接続部を形成する。電気素線は、これにより、接続ボルト１５の長穴１３と底板１１内部の針接点とを接続し、底板１１は、リボン・ケーブルのコアと接触する。
【００６６】
第１のモジュール・ブロック５ａを底板１１から取り外すと、締結したリボン・ケーブルは解放されることになり、針接点１４は損傷することなくリボン・ケーブルから後退する。
【００６７】
図４は、別の第２のモジュール・ブロック５ｂが本発明に従った設計例の一部であることを更に示す。２つのモジュール・ブロック５ａと５ｂとの間の接続は、４つの接続ボルト１５により行われる。第２のモジュール・ブロック５ｂの底部に設置されたこれらの接続ボルト１５は、接続の間、第１のモジュール・ブロック５ａの上部に形成した長穴１７内に係合し、２つのモジュール・ブロック５ａ、５ｂの固定接続をもたらす。
【００６８】
いくつかの実施形態では、複数のモジュール・ブロック５ａ、５ｂを台板上に配置する。
【００６９】
モジュール・ブロック・システム１０の設計例は、有利には、極性の逆転から保護し、８から３２個までの熱素線１を包含する役割を果たし、熱素線１はそれぞれ、記録通路を通して、接触ピンによりそれぞれのモジュール・ブロック５ａ、５ｂと機械的、電気的に接触する。
【符号の説明】
【００７０】
１  熱素線の断面
２  第１の素線要素
２ａ  第１のコア
２ｂ  第１のコア絶縁材
３  第２の素線要素
３ａ  第２のコア
３ｂ  第２のコア絶縁材
４  外側絶縁材
５  モジュール・ブロック
５ａ  第１のモジュール・ブロック
５ｂ  第２のモジュール・ブロック
６  記録通路の開口
７  板
７ａ  第１の接触ピン
７ｂ  第２の接触ピン
８  ケーブル案内部
９  歪み逃し
１０  モジュール・ブロック・システム
１１  台板
１２  溝
１３  長穴
１４  針接点
１５  接続ピン
Ｄ１  第１の外径
Ｄ２  第２の外径
Ｄ３  コア直径
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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