【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明のいくつかの実施例の目的は、挿入方向または挿入方向と反対の方向に沿って機械的な力を吸収することに特に適し、製造公差にできる限り敏感でないである改良された電気コネクタを提供することである。
【0012】
本発明のいくつかの実施例の目的は、電気コネクタを組み立てる方法を提供し、これによって、特に、公差に敏感でなく、機械的に堅牢な電気コネクタを提供することである。
【0013】
上記目的は、請求項1の電気コネクタと請求項12の電気コネクタを組み立てる方法によって実現される。
【0014】
本発明のいくつかの実施例の目的は、従来技術に対して改良した電気コネクタを含むコネクタシステムを提供することである。
【0015】
上記目的は、請求項19の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の有利な実施例及び変形形態に関する。
【0016】
本発明に係る電気コネクタは、コンパチブルコネクタに電気的に及び機械的に接続するコーディングハウジングを含み、また電気アセンブリに電気的に及び機械的に接続するプラグボディを含み、ここで、コンパチブルコネクタは、挿入方向に沿ってコーディングハウジングに接続されることができる。
【0017】
コーディングハウジングは、コンパチブルコネクタを挿入方向に沿ってコーディングハウジングに電気的に及び機械的に接続できるように設計される。
【0018】
従って、コーディングハウジングは、コンパチブルコネクタまたはコンパチブルコネクタの対応するコーディングハウジングに機械的なコーディングを提供することができる。従って、本発明に係るコーディングハウジングは、本発明の電気コネクタのプラグ側部分を構成する。
【0019】
好ましくは、コーディングハウジングは、プラスチックまたは非導電性材料から形成される。
【0020】
通常、コンパチブルコネクタの挿入方向は、電気コネクタのコーディングハウジングの中心軸若しくは長手方向軸に沿って、または少なくとも平行に延びる。
【0021】
本発明に係るプラグボディが接続できる電気アセンブリは、例えば、電気ケーブル、アダプタ部、デバイスハウジング、または、好ましくは電気プリント回路基板であることができる。原則として、本発明は、特定の電気アセンブリによって使用することに限定されると解釈されるべきではない。簡略化の目的のために、以下では、実質的にプリント回路基板またはプリント回路コネクタを参照して本発明を説明し、そのプラグボディは、プリント回路基板として設計された電気アセンブリに電気的にかつ機械的に接続される。言うまでもなく、それは本発明を限定するものと解釈されるべきではない。
【0022】
本発明によれば、コーディングハウジングとプラグボディは、機械的接続装置を有する。この場合、接続装置は、挿入方向に沿ってインターロック方式にてコーディングハウジングとプラグボディを互いに接続させるように設計され、ここで、接続装置は、挿入方向と異なる組み立て移動を予め指定することにより、コーディングハウジングとプラグボディを互いに接続させる。
【0023】
従って、コーディングハウジングは、挿入方向に沿ってプラグボディに装着されない。これにより、挿入方向において有利にインターロック接続を提供することができる。
【0024】
コーディングハウジングは、組み立て経路に沿ってプラグボディに装着することができ、上記組み立て経路は、コンパチブルコネクタがコーディングハウジングに挿入する間に従わなくてはならない経路とは異なる。
【0025】
コーディングハウジングとプラグボディの接続装置は、少なくとも挿入方向にてインターロック接続を提供するため、コーディングハウジングは、挿入方向における一つの自由度に沿ってプラグボディに対して移動することができなくなる。コーディングハウジングとプラグボディは、挿入方向においてインターロック方式または定められた方式にて互いに接続される。この場合、接続装置の考えられる公差または緩みを無視することができ、またインターロック接続に破壊性の影響を及ぼさない。本発明の一つの特別な利点は、インターロックの方法(挿入方向に沿って)でコーディングハウジングをプラグボディに接続することに対しては、追加のラッチ手段は必要がないことである。
【0026】
本発明に係る接続装置によれば、特にコーディングハウジングに挿入されたコンパチブルコネクタを引っ張る時に生じる牽引力、及び場合によって挿入方向に対する横方向の力の成分もプラグボディに伝達することができる。プラグボディ自体において、定められた方式にて電気アセンブリに接続される。従って、電気アセンブリを介して重大な牽引力を有利に吸収することができる。本発明による解決策は、牽引力が発生した時にコーディングハウジングとプラグボディとの間の接続が損傷または解放されることを特に有利に防止する。
【0027】
コーディングハウジングとプラグボディとの間の接続は、特に従来技術の力係止接続と比較して、挿入方向または挿入方向と反対の方向で並外れて堅牢である。
【0028】
本発明の改良形態において、接続装置は、レールシステムを含み、ここで、コーディングハウジングとプラグボディは、それぞれ少なくとも一つのガイドレールを有し、これらのガイドレールは互いに対応し、かつ共にレールシステムを形成するよう提供することができる。
【0029】
レールシステム以外に、コーディングハウジングがプラグボディに接続された時に少なくとも挿入方向の自由度を遮断することを確実にする任意の所望のガイド部材を提供することができる。
【0030】
レールシステムは、押し込み式組み立て移動を介してコーディングハウジングをプラグボディにはめ込むのに特に有利であることが判明しており、ここで、本発明によれば、組み立て移動は、コンパチブルコネクタの挿入方向と異なる。
【0031】
レールシステムに基づいて、他のインターロック接続を、挿入方向に対して直交して選択的に設置することができ、それによりコーディングハウジングとプラグボディとの間の二つの平行移動の自由度さえも遮断することができる。
【0032】
代替案または追加案として、バヨネット式組み立て形式の接続装置を設置することもでき、それにより回転する組み立て移動を介してコーディングハウジングをプラグボディにはめ込むことができる。しかし、組み立てを簡単にする目的のために、レールシステム形式の接続装置が好ましい。
【0033】
一つの改良形態において、平行にかつ反対側において延びた二つのガイドレールが、それぞれコーディングハウジングとプラグボディに配置されるように設置されることができる。
【0034】
原則として、コーディングハウジングとプラグボディに任意の所望の数のガイドレールを設置することができ、特に、コーディングハウジングとプラグボディにそれぞれ単一のガイドレールのみを設置することができる。
【0035】
しかし、少なくとも二つのガイドレールにて特に良好なガイドを実現することができ、ガイドレールは、それぞれコーディングハウジングとプラグボディで平行に延びる。この場合、互いに平行に延びたガイドレールをできる限り遠く離隔させ、特に、コーディングハウジングの一側面の反対の二つの端部に二つのガイドレールを設置し、プラグボディの一側面の反対の二つの端部に二つの対応するガイドレールを設置することが特に有利である(しかし、必ずしも必要ではない)。従って、好ましくは、平行に延びたガイドレールは、コーディングハウジングとプラグボディの組合せようとする側面の端部/縁部に設置される。
【0036】
ガイドレールは、例えば、まず(コーディングハウジングまたはプラグボディにおいて)グルーヴ(groove)を介して、次に(プラグボディまたはコーディングハウジングにおいて)ウェブ(web)を介して互いに対応され、ウェブはグルーヴの後ろに係合することができる。代替案または追加案として、レールシステムは、コーディングハウジングまたはプラグボディのクランプ状の設計によって実現されることができ、それにより対応するマッチング部材を直接にガイドすることができる。
【0037】
本発明の改良形態において、組み立て移動のためにプラグボディ上のコーディングハウジングの端部位置を決めるための端部ストッパーを含む接続装置を提供することができる。
【0038】
組み立て過程において、特に、可能性のある更なる組み立てステップにおいて、コーディングハウジングとプラグボディは互いの方向に対して、特に有利には端部ストッパーを使用して実現することができる。端部ストッパーは、好ましくは、コーディングハウジングを意図された端部位置までプラグボディに押し出すことができるようにすることができる。従って、更なるインターロック接続を提供することができる。従って、レールシステムと組み合わせて、押し出し操作後、コーディングハウジングとプラグボディとの間に一つの平行移動の自由度のみが保持されるため、押し込み方向と反対のプラグボディ上のコーディングハウジングのみの移動が可能である。
【0039】
本発明の一つの改良形態において、組み立て移動は、組み立て角度に沿って行い、ここで、組み立て角度は、挿入方向に対して30°から150°であり、好ましくは、45°から135°であり、特に好ましくは、80°から100°であり、さらに特に好ましくは、90°であるように決めることができる。
【0040】
例えば、レールシステムに沿った押し出し操作のような組み立て移動は、コンパチブルコネクタの挿入方向に対して直交するかまたは少なくとも近似的に直交するように適している。挿入方向に対して直交または90°の向きのレールシステムを使用する場合、挿入方向の特に適切なインターロック接続が自然に発生する可能性がある。
【0041】
本発明の改良形態において、少なくとも一つのコンタクトボディの凹部が、コーディングハウジングとプラグボディに設置され得ることにより、コーディングハウジングを介して少なくとも一つのコンタクトボディを挿入方向に沿ってプラグボディに導入するようにし、ここで、コンタクトボディと凹部が提供されて、コーディングハウジングとプラグボディをコンタクトボディの導入によってそれぞれ互いに対する位置に固定されるようにする。
【0042】
少なくとも一つのコンタクトボディは、コーディングハウジングがプラグボディ上で移動できず、またプラグボディから除去できないように、コーディングハウジングまたはプラグボディの凹部に配置されるか、好ましくはクランプされ得る。
【0043】
コンタクトボディは、例えば、内部導体または信号導体として、または本発明の電気コネクタの外部導体または接地導体として使用される任意の所望の電気導体であることができる。
【0044】
従って、コーディングハウジングは、プラグボディの位置決めは、少なくとも一つのコンタクトボディによって限定されることができる。
【0045】
原則として、コンタクトボディは、必ずしも挿入方向に沿って導入する必要はなく、組み立て移動に対して30°から150°、好ましくは、45°から135°、また特に好ましくは、80°から100°の角度で導入することができる。しかし、角度は、さらに特に好ましくは、90°であり、また挿入方向に沿って延びる。
【0046】
コンタクトボディとコンタクトボディの対応する凹部とは、任意の所望の形状を有することができ、特に、少なくとも一つのコンタクトボディは、円形、長方形(特に正方形)または任意の他の形状の断面を有することができる。コンタクトボディは、中実または中空構造、特に管状形状であってもよく、コンタクトスリーブと呼ぶこともできる。
【0047】
接続装置は、挿入方向にインターロック接続を提供し、少なくとも挿入方向の平行移動の自由度を遮断するため、少なくとも一つのコンタクトボディを挿入方向に導入することによって残っているすべての自由度を遮断することができる。従って、コーディングハウジングとプラグボディは、コンタクトボディの導入後、全ての空間方向にインターロック方式にて互いに接続されることが好ましい。
【0048】
コーディングハウジングとプラグボディとの間の相対位置を固定する以外に、少なくとも一つのコンタクトボディの導入のため、コンタクトボディはプラグボディに対する最適な方向付けもなされることができる。少なくとも一つのコンタクトボディは、コーディングハウジングの凹部を通過することによってプラグボディに直接に電気的に及び機械的に接続されるため、電気コネクタの公差チェーンが大幅に改善されることができる。結局、電気コネクタの製造期間に特別な手段を講ずる必要なく、インターフェースと本発明による電気コネクタにおける狭い公差を保証することができる。従って、電気コネクタの製造は特に経済的であり得る。
【0049】
プラグボディ内に少なくとも一つのコンタクトボディのための接触端部ストッパーを設置することができる。代替案または追加案として、凹部またはコンタクトボディの凹部がプラグボディに対応する凹部より大きい直径を有する場合、押し込み操作のためのストッパーを形成するように、少なくとも一つのコンタクトボディは、好ましくはプラグボディの方向に徐々に減少される断面を有することができる。
【0050】
一つの改良形態において、プラグボディは、一つまたは複数の内部導体部を受け入れるように設計され、ここで、少なくとも一つのコンタクトボディは、管状形状の外部導体のように、また複数の内部導体部中の少なくとも一つを受け入れるように設計されることができる。
【0051】
従って、一つまたは複数の内部導体の少なくとも一つの同軸線または一つのシールド(shield)は、コンタクトボディによって提供されることが有利であり、コンタクトボディは、電気コネクタ内で外部導体として設計される。
【0052】
一つの改良形態において、さらに、コーディングハウジング及び/またはプラグボディは、一つから十個のコンタクトボディを受け入れるように設計され、好ましくは、二つから六つのコンタクトボディを受け入れるように設計され、さらに特に好ましくは、四つのコンタクトボディを受け入れるように設計されることができる。
【0053】
特に、コンタクトボディが対応する数の内部導体を受け入れるための管状形状の外部導体として設計される場合、一つのコンタクトボディ、二つのコンタクトボディ、または四つのコンタクトボディに有利に用いることができる。
【0054】
一つの改良形態において、また、プラグボディは、金属製であり、好ましくは、ダイカスト亜鉛部材であり、また少なくとも一つのコンタクトボディと導電接続することができる。
【0055】
特に、少なくとも一つのコンタクトボディが外部導体として使用される場合、金属として設計されたプラグボディは、すべてのコンタクトボディとの同時接触するために、及びプラグボディを通る内部導体部を電磁的遮蔽するために特に有利である。
【0056】
本発明の一つの改良形態において、上述したように、プラグボディは、電気アセンブリに電気的に及び機械的に接続するように設計され、電気アセンブリは、プリント回路基板、電気ケーブル、アダプタ部、またはデバイスハウジングとして設計されることができる。
【0057】
アダプタ部は、特に、コンパチブルコネクタとは異なる機械的なコーディングまたは電気的配置を有するアダプタコーディングハウジングを意味すると理解され、対応する電気コネクタがその中に挿入され得る。この場合、アダプタコーディングハウジングは、本発明による電気コネクタのプラグボディにさらなる他の機械的接続装置によって接続することもでき、その目的のために、例えば他のレールシステムを提供することができる。
【0058】
本発明の改良形態において、最終的に、コーディングハウジングは、コンパチブルコネクタとラッチ接続するためのラッチ手段を有することができる。
【0059】
それにより、コンパチブルコネクタを引き抜くことにつながる、挿入方向と反対の望ましくない牽引力を防止することができ、本発明による接続装置を介してコーディングハウジングに伝送しかつプラグボディに直接に伝送するようにし、従って、電気アセンブリに伝送されて捕捉することができる。
【0060】
プラグボディ及び/またはコーディングハウジングは、直線状または傾斜状に設計することができるため、本発明は、直線状または傾斜状の電気コネクタに同様に使用されることができる。本発明の意味における唯一の重要な要素は、コーディングハウジングとプラグボディとのアセンブリの組み立て移動が、コンパチブルコネクタの挿入方向とは異なることである。
【0061】
本発明は、所望に応じてフィッタによって均一なプラグボディに接続され得るコーディングハウジングを含むモジュール構造セットを提供するためにも有利に使用され得る。従って、フィッタは、同一の、場合によってはさらにプリインストールされたプラグボディを有する電気コネクタの異なる構成または変形例を非常に容易に作成することができる。
【0062】
少なくとも一つの内部導体部以外に、内部導体部を囲む絶縁材料層が少なくともプラグボディに導入され、少なくとも一つの内部導体部を適所に保持し、他の内部導体部及び/または接地ラインと短絡されることを防止することが提供されてもよい。
【0063】
本発明は、特定のタイプの電気コネクタまたは特定のコネクタに限定されず、ここで、特に無線周波数(Radio Frequency:RF)ケーブルの製造に適用可能である。この場合、電気コネクタは、好ましくは、RFコネクタ、特にPLコネクタ、BNCコネクタ、TNCコネクタ、SMBA(FAKRA)コネクタ、Nコネクタ、7/16コネクタ、SMAコネクタ、SMBコネクタ、SMSコネクタ、SMCコネクタ、SMPコネクタ、BMSコネクタ、HFMコネクタ、HSDコネクタ、BMKコネクタ、マイクロ同軸コネクタまたはMakaxコネクタとして設計することができる。
【0064】
本発明は、また電気コネクタを組み立てる方法に関し、電気コネクタは、コンパチブルコネクタに電気的に及び機械的に接続するためのコーディングハウジングと、電気アセンブリに電気的に及び機械的に接続するためのプラグボディを有し、ここで、一つの組み立てステップにおいて、コーディングハウジングは、プラグボディに機械的に接続する。
【0065】
本発明による方法において、コーディングハウジングとプラグボディとの間に機械的接続を確立するための組み立てステップは、プラグボディに対するコーディングハウジングの組み立て移動を含み、組み立て移動を介して、コーディングハウジングとプラグボディは、コンパチブルコネクタの挿入方向においてインターロック方式にて互いに接続する。
【0066】
本発明による電気コネクタに関連して既に説明された特徴は、当然、本発明による方法及び後述するコネクタシステムのために有利に実装されることができ、逆もまた同様である。なお、本発明による電気コネクタに関連して既に言及した利点は、本発明による方法およびコネクタシステムに関連すると理解することもでき、逆も同様である。
【0067】
本発明による方法の改良形態において、組み立て移動は、コーディングハウジングをプラグボディ上に押し込むこと、及び/又はコーディングハウジングをプラグボディに対して回転させることを含むことができる。
【0068】
方法の改良形態において、特に、レールシステムを使用して、コーディングハウジングをプラグボディに押し出し、ここで、コーディングハウジングとプラグボディは、それぞれ少なくとも一つのガイドレールを有し、ガイドレールは互いに対応することができる。
【0069】
方法の改良形態において、特に、押し出し操作は、組み立て角度に沿って行い、挿入方向に対向され、組み立て角度は、30°から150°であり、好ましくは、45°から135°であり、特に好ましくは、80°から100°であり、さらに特に好ましくは90°であってよい。
【0070】
コーディングハウジングの回転し関して、バヨネット式組み立て形態の接続装置を提供することができる。
【0071】
本発明による方法の有利な改良形態において、他の組み立てステップにおいて、少なくとも一つのコンタクトボディは、挿入方向においてコーディングハウジングとプラグボディ中の対応する凹部を介して導入され、コーディングハウジングとプラグボディとの間の相対位置が固定されるようにすることができる。
【0072】
本発明による電気コネクタの微調整は、有利には、少なくとも一つのコンタクトボディを使用することによって、または少なくとも一つのコンタクトボディを導入することによって行うことができる。
【0073】
その改良形態において、少なくとも一つのコンタクトボディは、プラグボディの凹部にプレス、ハンダ付け、溶接、融着及び/または接着することができる。
【0074】
好ましくは、少なくとも一つの(好ましくは、コンタクトスリープスリーブである)コンタクトボディは、プラグボディの凹部に圧入されることが好ましい。
【0075】
ここで、コンタクトボディがプラグボディに固定される方法は、少なくとも一つのコンタクトボディが、以下の態様で導入されることほど重要ではない。少なくとも一つのコンタクトボディとプラグボディの対応する圧入接続(及び/または接着接続)が、コンパチブルコネクタが引き抜かれる場合にコンタクトボディに作用する牽引力を超えるように、少なくとも一つのコンタクトボディが導入される。従って、プラグボディのコンタクトボディをプラグボディの適した位置にしっかりと保持することができる。
【0076】
一つの改良形態において、更なる組み立てステップにおいて、少なくとも一つの内部導体部は、プラグボディを通り、また少なくとも一つのコンタクトボディによって受け入れることができる。
【0077】
更なる組み立てステップにおいて、電気コネクタは、電気アセンブリに固定されることができる。例えば、出力側接点をプリント回路基板にハンダ付けるか、電気ケーブルに圧接することにより、電気的コンタクトを同時に作成することができる。
【0078】
原則として、電気コネクタの設計に応じて、説明された組み立てステップと異なる順番を提供することもできる。例えば、プラグボディは、電気アセンブリに既にプレインストールされていてよい。
【0079】
本発明は、上述した実施例の電気コネクタと、電気コネクタのコーディングハウジングに電気的に及び機械的に接続するコンパチブルコネクタと、電気コネクタのプラグボディに電気的に及び機械的に接続する電気アセンブリとを含むコネクタシステムを含む。
【0080】
本発明、本発明による電気コネクタ、本発明による方法と本発明によるコネクタシステムは、車輌において特に有利に使用することができる。ここで、「車輌」という用語は、特に陸上車輌、船舶または航空機のような、宇宙船を含むあらゆる輸送手段を説明する。
【0081】
「備える」、「含む」または「有する」という用語は、他の特徴またはステップを除外しないことに注意すべきである。なお、用語「一つ」または「前記」は、単一のステップまたは特徴を意味することを意図しているが、複数のステップまたは特徴を排除するものではない。