(57)【要約】  本発明は、一端に接続領域を有する固有剛性のコンタクトピンを備える電気接続エレメントに関する。コンタクトピンは、他方の端部において固有弾性の連結エレメントに接続されている。
2012500459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部に接続領域を有する固有弾性のコンタクトピンを備える電気的な接続エレメントにおいて、
前記コンタクトピン（６）は、他方の端部において固有弾性の連結エレメント（４）に接続されている、
ことを特徴とする接続エレメント。
【請求項２】
前記連結エレメント（４）は、はんだ連結エレメントである、
ことを特徴とする請求項１記載の接続エレメント。
【請求項３】
前記はんだ連結エレメントは、少なくとも１つのはんだ連結脚部（１３）を有する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の接続エレメント。
【請求項４】
前記はんだ連結脚部（１３）は、可塑性領域（１６）を介して、前記コンタクトピン（６）が固定されているベース部（１７）へと連通している、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項５】
前記可塑性領域（１６）は弓形に延在している、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項６】
前記可塑性領域（１６）はブリッジ（１５）として構成されている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項７】
はんだ連結脚部（１３）が複数ある場合、これらのはんだ連結脚部は、複式ブリッジ（２２）を介してベース部（１７）に接続されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項８】
前記複式ブリッジ（２２）は蜘蛛形状の構造として形成されている、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項９】
前記コンタクトピン（６）は、前記ベース部（１７）と材料結合によって接続されている、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項１０】
前記はんだ連結エレメント（４）は、少なくとも１つの差込クランプ部分（１８）を有する、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項１１】
前記コンタクトピン（６）は一体的に構成されている、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の接続エレメント。
【請求項１２】
前記連結エレメント（１０）は一体的に構成されている、
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の接続エレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端に接続領域を有する固有剛性のコンタクトピンを備える電気接続エレメントに関する。
【０００２】
先行技術
電気接続装置は多数の使用分野において公知である。とりわけ電気モータとプリント基板の間でこのような電気接続装置によって電流伝達を行うべき使用分野において、例えば自動車における電気ファンの制御の場合には、原則的に２つの構造形態が公知である。すなわち固有剛性の接続を形成する差込ピン、レール等による剛性の接続装置、ならびに、ケーブル、銅リッツ線、および同様の材料から実現される軟性の接続装置である。例えば接続ピン、レール等のような固有剛性に形成された接続装置の場合には、例えば構成部材の寸法公差および幾何学的公差によって知られるような位置ズレが問題である。さらには構成部材の熱膨脹、例えば電気接続装置自体の熱膨脹は吸収および補償されないか、されても非常に劣悪である。ケーブルまたは銅リッツ線のような軟性の接続装置の場合には、製造および取り付けコストが高いことが欠点である。なぜならこのような軟性の接続装置は、端部点にて例えばネジ接続、クリンプ、クランプ、または溶接／はんだ付け等の別の固定手段によって導電性に取り付けなければならないからである。
【０００３】
本発明の課題は上記の欠点を回避し、簡単な取り付けで構成部材の位置ズレならびに幾何学的公差および熱膨脹を補償することができる電気接続エレメントを提供することである。
【０００４】
発明の概要
このために、一端に接続領域を有する固有剛性のコンタクトピンを備える電気接続エレメントが提案される。コンタクトピンは、他方の端部において固有弾性の連結エレメントに接続されている。したがって接続エレメントは実質的に２つの部分、つまり固有剛性のコンタクトピンおよび固有弾性の連結エレメントから構成されている。ここでは固有剛性のコンタクトピンは、例えば差し込みによって実施される、コンタクトすべき構成部材との接続ならびに間隔調節の役割を担う。これに対して他方の端部の固有弾性の連結エレメントは、別の構成部材とのコンタクトの役割を担う。
【０００５】
１つの実施形態においては、連結エレメントははんだ連結エレメントである。したがって連結エレメントへの連結ははんだ付けによって行われ、はんだ連結エレメントはこのために適当な性質を有する。
【０００６】
有利には、はんだ連結エレメントは少なくとも１つのはんだ連結脚部を有する。はんだ連結脚部は、ここでは実質的にはんだ付け部に対して長手方向に延在するよう設けられており、有利には基盤の凹部または孔部を通して差し込まれ、かつここにはんだ付けされるために使用される。はんだ付けはとりわけ手動にも自動にも実施することができ、例えばはんだロボットによってまたははんだ槽において実施することができる。
【０００７】
有利にははんだ連結脚部は、可塑性領域を介してコンタクトピンが固定されているベース部へと導かれている。すなわちはんだ連結エレメントははんだ連結脚部とベース部を有しており、このはんだ連結脚部とベース部は可塑性領域によって接続されている。コンタクトピン自体はベース部に固定されている。こうすることにより、つまり前記可塑性領域により、はんだ連結脚部に対するコンタクトピンの相対運動が可能となるのである。
【０００８】
１つの実施形態においては、この可塑性領域は弓形に延在している。この領域が弓形形状の構成をしていることにより、この領域を非常に簡単に広範囲に可塑性に構成することができ、とりわけ弾性に構成することできる。
【０００９】
別の有利な１つの実施形態においては、この領域はブリッジとして構成されている。このことはつまり、この領域が実質的にブリッジに相当する形状に形成されており、とりわけ空間的な間隔を橋渡ししているということを意味する。
【００１０】
有利にははんだ連結脚部が複数ある場合には、これらのはんだ連結脚部は、複式ブリッジを介してベース部に接続されている。特に有利には、ベース部は実質的に中央に配置されている。ここでは複式ブリッジは、ベース部から少なくとも左右の側にブリッジが突出するように構成されている。可塑性領域はここではベース部の左側および右側に構成される。
【００１１】
別の１つの実施形態においては、複式ブリッジは蜘蛛形状の構造として構成されている。蜘蛛形状の構造とはここでは複数のブリッジがベース部から蜘蛛足の形態で突出していることであると理解され、これらのブリッジ間は同じ角度間隔が空いている必要はない。このような構造によって、受容側構成部材への挿入、例えばプリント基盤への挿入が非常に均一に実施され、固有剛性のコンタクトピンによって可塑性領域が弾性変形する際に力が非常に均一に偏向される。これによってこの装置全体が非常に安定的かつ動作安全となる。
【００１２】
１つの有利な実施形態においては、コンタクトピンはベース部に材料結合によって接続されており、とりわけつまり溶接されている。これによって簡単で低コストかつ非常に動作安全な固定が可能となる。
【００１３】
別の１つの実施形態においては、連結エレメントは少なくとも１つの差込クランプ部分を有する。差込クランプ部分によれば、例えばプリント基板への連結エレメントの取り付けは以下のような形式および方法で可能となる。すなわち差込クランプ部分によって連結エレメントがプリント基板においてクランプしつつ、つまり予備荷重下で、例えばプリント基板の凹部または孔部に保持されるような形式および方法で、取り付けが可能となる。これにより、可塑性領域の変形時に発生するような機械的な力の印加によるはんだ連結脚部の負荷を緩和することができる。
【００１４】
１つの有利な実施形態においては、コンタクトピンは一体的に形成されている。コンタクトピンはここでは１つの部材から製造され、例えば回転、プレス、押し出し成形、または同様の形式および方法によって製造される。これによりコンタクトピン内部での接触抵抗のない電気接続が可能となる。
【００１５】
別の１つの形態においては、連結エレメントは一体的に形成されている。コンタクトピンと連結エレメントはここではそれぞれ導電性の材料からなり、コンタクトピンと連結エレメントとは互いに導電性に接続されている。連結エレメントは単一の部材から製造されており、とりわけつまり型押しまたは打ち抜きされている。これにより大量生産可能で低コストかつ非常に迅速な製造が可能となり、連結エレメント自体の内部での接触抵抗のない構造が可能となる。
【００１６】
各従属請求項および従属請求項の組み合わせから別の有利な実施形態が考えられる。
【００１７】
以下、本発明を１つの実施例に基づいてより詳細に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、電気接続エレメントを示す。
【００１９】
発明の実施形態
図面は、プリント基板３の導体路２を例示的に示された電気モータ５の接続点４に電気的に接続するための接続エレメント１を示す。電気モータ５は例えば図示しない自動車にて使用するためのものであり、接続点４はとりわけ電気モータ５に動作電圧を供給するために使用されるものである。接続エレメント１は固有剛性のコンタクトピン６を有する。コンタクトピン６は一方の端部において、例示的に示す電気モータ５の接続点４に接続するための接続領域８を有しており、コンタクトピン６の他方の端部９は、固有弾性の連結エレメント１０に接続されている。連結エレメント１０との接続はここでは材料結合１１によって、とりわけ溶接１２によって行われている。これによってコンタクトピン６と連結エレメント１０の接続が機械的に非常に安定し、かつ高耐熱性、すなわち高電流耐性にもなる。連結エレメント１０は複数のはんだ連結脚部１３を有する。これらのはんだ連結脚部１３は実質的に、互いに平行に配向された２つの平面であって、かつコンタクトピン６の長手延在方向に平行に配向された２つの平面に位置している。これらのはんだ連結脚部１３は、それぞれ１つの平面においてはウェブ１４を介して互いに接続されており、そしてブリッジ１５として構成された可塑性領域１６を介して連結エレメント１０のベース部１７と接続されている。ベース部１７は、はんだ連結脚部１３に対して実質的に横方向に配置されており、コンタクトピン６の長手方向に対しても同様に横方向に延在している。コンタクトピン６と連結エレメント１０との溶接１２は、ベース部１７において実施される。ここでコンタクトピン６は、ベース部１７の一方の方向に突出しており、それに対してはんだ脚部１３は、プリント基板３へ取り付けるためにこれとは逆の方向に突出している。ウェブ１４から出発してはんだ連結脚部１３の方向に向かって、ウェブ１４によって接続されている、１つの平面に位置するそれぞれ２つのはんだ脚部１３の間の中央に、差込クランプ部分１８が配置されている。差込クランプ部分１８は、中央に縦長の孔の空いた平坦な突起部１９の形態をしている。差込クランプ部分１８によれば、プリント基板３に設けられた孔部２０でのクランプ作用によって接続エレメント１がプリント基板３にクランプ固定され、これにより差し込まれた状態でははんだ連結脚部１３の機械的な負荷の解放が引き起こされる。連結エレメント１０の固有弾性の構成、すなわちブリッジ１５として形成されており、かつ間にあるベース部１７を弾性かつ可塑性に保持する領域１６によって、コンタクトピン６に対して揺動運動２１が可能となる。この揺動運動２１は、プリント基板３と電気モータ５の機械的な製造公差および熱膨脹を互いに相対的に調整することができる。これによって非常に有利には、例えば熱または振動に起因して電気モータ５の接続点４がプリント基板３に対して相対的に運動する場合に、電気接続を阻害する機械的な力の印加によって例えば導体路２におけるはんだ連結脚部１３のはんだ連結が不所望にも脱離してしまう、という事態が回避される。とりわけ接続点４が以下のように構成されている場合、すなわち接続点４が、該接続点４の中または接続点４に接してコンタクトピン６が軸方向に滑走しつつガイドされるように構成されている場合には、非常に小さい接触抵抗を有する非常に良好な電気線路が得られるにもかかわらず、非常に優れた遊び補償がもたらされる。このことはとりわけ自動車分野に使用する場合には、自動車分野での周囲条件（振動、非常に広い温度範囲）に基づき有利である。それと同時に寸法公差および取り付け公差も簡単に調整される。接続エレメント１、とりわけすなわちコンタクトピン６の固有剛性な構成、および連結エレメント１０の可塑性／弾性な構成によって、例示的に示す電気モータ５の接続点４およびプリント基板３への接続エレメント１の簡単な差し込みによるコンタクトが得られる；したがって接続エレメント１を備えた装置は、取り付けおよびサービスに非常に好意的である。アクセス不可能な位置においても、エラーを含むことなく簡単かつ確実かつ迅速に取り付けおよび取り外しを行うことができる。互いに対向するウェブ１４同士とブリッジ１５同士とを備える連結エレメント１０の図示の実施形態においては、複式ブリッジ２２としての構成が実施される。これはつまり、複数の平面にて互いに対向しており、かつそれぞれの間では個々のブリッジ１５を介してベース部１７を支持しているはんだ連結脚部１３が、複式ブリッジ２２として構成されて個々のブリッジ１５を保持しているということである。ウェブ１４はここでは付加的に、差込クランプ部分１８を収容するため、ならびに、それぞれ１つの平面に位置するはんだ連結脚部１３の機械的な平面固定のために使用される。
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【国際調査報告】
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