特許 6337154 プラグイン・モジュールとして設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を取り付けるためのアダプタ、およびそのようなアダプタの使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6337154

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】プラグイン・モジュールとして設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を取り付けるためのアダプタ、およびそのようなアダプタの使用方法

(51)【国際特許分類】

   H01T 4/04 20060101AFI20180528BHJP

   H01C 7/12 20060101ALN20180528BHJP

【ＦＩ】

   H01T4/04 F

   !H01C7/12

【請求項の数】9

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-569731(P2016-569731)

(86)(22)【出願日】2015年5月21日

(65)【公表番号】特表2017-517851(P2017-517851A)

(43)【公表日】2017年6月29日

(86)【国際出願番号】EP2015061271

(87)【国際公開番号】WO2015181044

(87)【国際公開日】20151203

【審査請求日】2017年7月18日

(31)【優先権主張番号】202014004396.5

(32)【優先日】2014年5月26日

(33)【優先権主張国】DE

(31)【優先権主張番号】102014112722.6

(32)【優先日】2014年9月4日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】507059923

【氏名又は名称】デーン プルス シェーネ ゲーエムベーハ プルス ツェオー．カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヴィットマン、ゲオルグ

(72)【発明者】

【氏名】ツォイナー、エドムント

(72)【発明者】

【氏名】ゴットシャルク、トーマス

(72)【発明者】

【氏名】シャルフ、マヌエル

【審査官】 鈴木 重幸

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３０８３１７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−０８０６４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−０５７３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３１５７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５８４７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｔ １／００− ４／２０

Ｈ０１Ｈ３７／７６

Ｈ０１Ｈ６９／０２

Ｈ０１Ｈ８５／００−８５／６２

Ｈ０１Ｈ８７／００

Ｈ０１Ｃ ７／０２− ７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラグイン・モジュール（１０）として設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を配線キャリア（８）上に取り付けるためのアダプタであって、該アダプタ（１）が基部（２）および少なくとも１つの室（４）を有し、該室（４）は上部が開口しており側壁（３）によって画定され、該室（４）の下側（５）から複数の取付け延長部（６）が延在しており、該取付け延長部（６）が、該配線キャリア（８）の対応する開口部（７）と本質的に相補的である、アダプタにおいて、
該取付け延長部（６）は、該取付け延長部（６）を有する該アダプタ（１）が該開口部（７）に挿入された後に、該アダプタを該配線キャリア（８）の平面で変位させることによってその下方で係合するように、フック形状（６１、６２）を有しており、該基部（２）に穿孔が形成され、該穿孔の寸法は、該プラグイン・モジュール（１０）のプラグ端子（９）が貫通して該配線キャリアに対して導出することを可能にするものであり、さらに、該プラグイン・モジュール（１０）の該プラグ端子（９）の寸法に対応する金属処理された凹部（１１）が、該アダプタを挿入し変位させた後に該凹部（１１）が該基部（２）の該穿孔に対して一致して位置するように、該配線キャリア（８）に形成され、その結果、該プラグイン・モジュール（１０）を挿入した後に、アダプタ（１）、プラグイン・モジュール（１０）、および配線キャリア（８）から作られる複合体の自己固定ロックが、電気的接触に加えてもたらされることを特徴とする、アダプタ。

【請求項2】

前記プラグイン・モジュール（１０）の前記プラグ端子（９）がＵ字型に形成され、支持要素（１２）が該Ｕ字型の脚部間に位置することを特徴とする、請求項１記載のアダプタ。

【請求項3】

前記プラグ端子（９）の断面が矩形であり、前記配線キャリア（８）の前記凹部（１１）が相補的な設計であることを特徴とする、請求項２記載のアダプタ。

【請求項4】

前記配線キャリア（８）の前記凹部（１１）が電気的貫通接触として形成され、対応する導体トラックに接続され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アダプタ。

【請求項5】

前記室（４）の前記側壁（３）と前記プラグイン・モジュール（１０）との間にキャッチ手段が設けられ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アダプタ。

【請求項6】

前記基部（２）の下方の前記配線キャリア（８）に、少なくとも１つの配線キャリア固着ボアホールが設けられ、前記アダプタ（１）を介する該ボアホールへのアクセスが、前記配線キャリア（８）に前記アダプタ（１）を取り付けた後に隠され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アダプタ。

【請求項7】

前記キャッチ手段が、前記室（４）の前記側壁（３）に設けられた開口部（１３）を備え、該開口部（１３）のそれぞれに前記プラグイン・モジュール（１０）のキャッチ突起（１４）が係合し、それぞれの該キャッチ突起（１４）が、可動式の作動面（１５）の端部に位置し挿入傾斜部を有することを特徴とする、請求項５記載のアダプタ。

【請求項8】

前記プラグイン・モジュール（１０）の差し込まれた状態およびそのロックが完了した後には、前記側壁（３）が前記作動面（１５）をほとんどまたは完全に隠して、前記プラグイン・モジュール（１０）の不当な操作または取外しを防止することを特徴とする、請求項７記載のアダプタ。

【請求項9】

配線キャリア、特に回路基板上への、またはそれらに対する、プラグイン・モジュールの無はんだ取付け、およびサージ電流耐性のある接続を行うための、請求項１から８のいずれか一項記載のアダプタの使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラグイン・モジュールとして設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を配線キャリア上に取り付けるためのアダプタに関し、請求項１のプリアンブルによれば、アダプタは、基部および少なくとも１つの室を有し、室は上部が開口しており側壁によって画定され、室の下側から複数の取付け延長部が延在しており、取付け延長部はそれぞれ、配線キャリアの対応する開口部と本質的に相補的な外形を有する。本発明はさらに、配線キャリア、特に回路基板、ここでは特に多層の貫通接触回路基板上への、またはそれらに対する、プラグイン・モジュールの無はんだ取付け、およびサージ電流耐性のある接続を行うためのそのようなアダプタの使用方法に関する。

【背景技術】

【0002】

弾性接触要素を有する、ソケットで使用するためのボタン状の過電圧防止装置用アダプタが、ＣＨ４３９４６２から知られている。ここに記載のアダプタは、過電圧防止装置が挿入されることになるソケットとして理解される。具体的には、すでに知られているアダプタはＵ字型の２つの同等なレールを有し、それらのレールが電導性のソケット部分に面しており、レールの間に位置する板ばねを持ち上げることによってそれらのレールの間に防止装置が挿入可能である。さらに、絶縁材料から成る２つの同等なハウジング半体が設けられている。２つの半体は、それぞれのハウジング半体上のピンおよび穿孔によって１８０°オフセットしてともに接合され得る。そのようなアダプタが次いで配線キャリアに接続され得る。

【0003】

ＤＥ４１１１０２５Ａ１は、直列の内蔵装置を配電盤に固着させるための装置を開示している。この場合、トップハット・レール取付けのための知られている手段を用いずに、固着を実施することも可能である。この目的のための装置は、基部プレート、２つのキャリア要素、およびスクリーンから成る。前部プレートに嵌め込まれた装置は、キャッチ装置によりキャリア要素とともにロックされる。２つのキャリア要素は、次いで、末端に配置された支持およびキャッチ装置により、キャッチ受け口の基部プレートに傾きを防止するように固定可能である。装置は、提供されるキャッチ手段により、ねじ要素などを使用することなく組み立てることができる。

【0004】

さらに、支持レール上への固着のための手段を有するアダプタが、ＤＥ２０２１６５１６Ｕ１により知られている。このアダプタにより、例えば安全装置または回路遮断器をトップハット・レール上に取り付けるように適合させることが可能になる。アダプタ内に設けられたキャッチ手段が摺動体と相互作用し、弾性のキャッチアームが好ましい実施形態として記載されている。

【0005】

種を形成しているＤＥ１０ ２００９ ００４３４６ Ｂ４は、製作者固有の標準プラグイン・モジュールとして設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を端子に取り付けるためのアダプタに関し、このアダプタは、それぞれの基部に収容された交換可能な標準プラグイン・モジュールを、端子適用回路に電気的に接続するための手段を有する基部を備える。ＤＥ１０ ２００９ ００４３４６ Ｂ４による装置は、いかなるタイプの変更も行うことなく、または関連する端子の構造もしくは設計に特別な要求を出すこともなく、標準プラグイン・モジュールを様々な適用例において使用可能にすることができる。これに関して、アダプタは少なくとも２つの室を有する基部を有し、室は上部が開口しており側壁によって画定され、室の下側から少なくとも１つの取付けおよび位置合わせ延長部が延在している。対応する取付けおよび位置合わせ延長部は、端子の配線キャリア内の開口部と本質的に相補的な断面形状を有する。

【0006】

さらに、端子領域は、それぞれのプラグイン・モジュールによって占められ得る室領域から外側に導出しており、その接続領域によって、端子適用回路の配線キャリアへの直接的または間接的な電気的接続が可能になる。

【0007】

したがって、ＤＥ１０ ２００９ ００４３４６ Ｂ４は、直列の内蔵装置の費用効率の高い技術をより特殊な端子適用例のために使用する可能性も提供する。

【0008】

しかし、ＤＥ１０ ２００９ ００４３４６ Ｂ４によれば、一方では、プラグイン・モジュールへの接続を確立する基部の領域に端子部分を導出させ、他方では、対応する電気的接続、または端子適用例への接続を確実に行うことが基本的に必要である。この場合、接続は、はんだテールによって、または、ねじもしくはピンによっても実行可能である。

【0009】

装置の組合せのための過電圧保護装置は、典型的には、はんだ接続により配線キャリア、特に回路基板に接続される。これは、高いサージ電流の発生時に接触抵抗を低く保ち、電気機械的な力が発生したときに接続の断絶を防止するために必要である。

【0010】

過電圧保護装置をキャリアシステムに接続するためのこれらの知られているはんだ付け過程は、保護するための組合せが、取付け中にすでに熱ひずみを受けているという欠点を有する。さらに、製造時の労力が大きい。

【0011】

ケーブル、または他の電子部品を有する回路基板に、回路基板を無はんだでプラグイン接続またはキャッチ接続することは以前に知られているが、そのような接続技術は過電圧保護の分野では問題があり、それはサージ電流の送電力が非常に低いということだけが理由ではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

したがって、上の記述から、本発明の目的は、プラグイン・モジュールとして設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を配線キャリア上に取り付けるための改良されたアダプタであって、アダプタを用いて電気的接触なしに無はんだ取付けを実施することが可能であり、さらに、提供される機械的および電気的接続がサージ電流耐性であり、したがってそれぞれの負荷事例において生じるすべての力に耐える、アダプタを明記することである。

【0013】

本発明のさらなる目的は、配線キャリア、アダプタ、およびプラグイン・モジュールから作られるモジュール全体の自己ロックがもたらされ、この構成に対する操作を実質的に防止することができるように、アダプタを設計することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の目的は、請求項１による特徴の組合せによる、プラグイン・モジュールとして設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を配線キャリア上に取り付けるためのアダプタによって達成され、従属請求項は、少なくとも有利な実施形態および改良形態である。

【0015】

配線キャリア、特に回路基板上への、またはそれらに対する、プラグイン・モジュールの無はんだ取付け、およびサージ電流耐性のある接続を行うための提供されたアダプタの使用方法は、さらに本発明によるものである。

【0016】

したがって、本発明は、プラグイン・モジュールとして設計された単一ピンまたは多ピンの過電圧保護装置を配線キャリア上に取り付けるためのアダプタに由来する。プラグイン・モジュールは、ここでは対応する製作者の標準プラグイン・モジュールとすることができ、そのプラグイン・モジュールはこれに関して定型的な基部部分にも挿入可能であり、適宜に使用可能である。

【0017】

本発明によるアダプタは、基部および少なくとも１つの室を有し、室は上部が開口しており側壁によって画定される。室はそれぞれのプラグイン・モジュールを収容するために使用される。複数の取付け延長部が室の下側から延在しており、その取付け延長部はそれぞれ、配線キャリアの対応する開口部と本質的に相補的な外形を有する。このように、アダプタはその取付け延長部を使用して配線キャリアの開口部に差し込まれ得る。

【0018】

本発明によれば、アダプタをその取付け延長部を使用して配線キャリアの開口部に挿入した後で、配線キャリアの平面においてアダプタを変位させることによって開口部の下方で係合し、アダプタを固定するように、取付け延長部がフック形状またはフック状の形状を有している。

【0019】

さらに、本発明によれば基部に穿孔が形成されており、この穿孔の寸法は、プラグイン・モジュールのプラグ端子が貫通して配線キャリアに対して導出することを可能にするものである。

【0020】

さらに、プラグイン・モジュールのプラグ端子の寸法に対応する金属処理された凹部が、アダプタを挿入し変位させた後にその凹部が基部の穿孔に対し一致して位置するように、配線キャリアに形成される。このように、プラグイン・モジュールが挿入された後で、アダプタ、プラグイン・モジュール、および配線キャリアから作られる複合体の自己固定ロックが、電気的接触に加えて実施され得る。

【0021】

本発明の改良形態では、プラグイン・モジュールのプラグ端子がＵ字型に屈曲して形成され、支持要素がＵ字型の脚部間に位置する。支持要素は、プラグイン・モジュールのハウジングに形成されたプラスチックの延長部とすることができ、支持要素は、配線キャリアの対応する貫通接触凹部に押し込む間にＵ字型プラグ端子を安定させるために使用される。

【0022】

プラグ端子の断面は、好ましくは矩形である。配線キャリアの凹部は相補的な設計である。プラグ端子および配線キャリアの凹部に関する寸法の段階は、良好な電気的接触を有する摩擦ロックがもたらされるように選択される。

【0023】

配線キャリアの凹部は、好ましくは電気的貫通接触として形成され、端子回路の対応する導体トラックに接続される。

【0024】

それ自体は知られているキャッチ手段が、室の側壁とプラグイン・モジュールとの間に設けられる。

【0025】

少なくとも１つの配線キャリア固着ボアホールが、基部の下方の配線キャリアに設けられ、ボアホールの軸は、配線キャリア上にアダプタが取り付けられた後にアダプタによって隠される。ねじを抜くことによって配線キャリアを取り外すことがこの方法によって不可能になるわけではないが、少なくともより困難になる。

【0026】

室の側壁のキャッチ手段は、側壁に設けられた開口部を備え、その開口部のそれぞれに、プラグイン・モジュール上に横方向に位置するキャッチ突起が係合する。それぞれのキャッチ突起は、可動式の作動面の端部に位置しており、それぞれの側壁のそれぞれの開口部に容易に滑り込むように挿入傾斜部を有する。

【0027】

この作動面は、典型的なプラグイン・モジュールの作動面に対応し、障害が発生した場合には作動させることによって、すなわち作動面を押すことによって、交換が可能である。本発明による実施形態では、これに関してそのような操作を防止すべきである場合に、本発明による解決策がここで従事し、それによれば、プラグイン・モジュールの差し込まれた状態およびロックが完了した後には、側壁が作動面をほとんどまたは完全に隠すことになる。したがって、作動面を押すことによってプラグイン・モジュールを取り外すことはもはや可能ではない。

【0028】

もちろん、所望される場合には、プラグイン・モジュールの作動面に自由にアクセスできるようにするために側壁の高さを制限することもできる。

【0029】

アダプタの本発明による使用方法は、配線キャリア、ここでは特に回路基板、および特に多層の貫通接触回路基板上への、またはそれらに対する、プラグイン・モジュールの無はんだ取付け、およびサージ電流耐性のある接続から成る。

【0030】

本発明は、例示的な実施形態に基づき図面を用いてさらに詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】取付け前の要素、配線キャリア、アダプタ、およびプラグイン・モジュールの斜視図である。

【図2】挿入された状態にあるが、アダプタと配線キャリアとの間でまだロックがされていない、取付け延長部を含むアダプタおよび配線キャリアの斜視図である。

【図3】図２による図と同様であるが、対応する変位によってアダプタと配線キャリアとの間でロックがされており、アダプタを配線キャリア上に固着させる目的で、配線キャリア下側の下方でフック形状の取付け延長部が係合している図である。

【図4】図２および図３による構成と同様であるが、ラッチされたプラグイン・モジュールを有し、プラグイン・モジュールのプラグ端子が配線キャリアの貫通接触凹部に摩擦ロックされて着座しており、組立体間のロックと併せた結果、所望のサージ電流耐性が生じる構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

図に示されるアダプタ１は基部２から成り、基部２は室４を形成し、室４は上部が開口しており側壁３によって画定される。

【0033】

複数の取付け延長部６が基部２の下側５から延在し、その取付け延長部は、配線キャリア８の対応する開口部７と本質的に相補的な外形を有する。

【0034】

取付け延長部６は、図２〜図４から明らかなようにフック形状を有する。これに関して、角部６２が、アダプタ１の長手方向に配向された形成部６１に隣接している。

【0035】

角部６２は、アダプタを矢印方向（図２を参照）に変位させることによって、対応する取付け延長部６がアダプタとともに配線キャリア８に対して固定されるような寸法を有する。

【0036】

したがって、取付け延長部６の部分６２は、配線キャリア８の下側の下方で係合して所望のロックをもたらす。

【0037】

穿孔（図示せず）が、基部２、すなわち基部２の底部に位置する。これらは、プラグイン・モジュール１０のプラグ端子９が貫通して案内されることをその寸法が可能にするように形成される。

【0038】

プラグイン・モジュール１０のプラグ端子９の寸法に対応する金属処理された凹部１１が、アダプタ１を挿入し変位させた（図２による矢印方向を参照）後にその凹部１１が基部の通路に対して一致して位置するように、配線キャリア８に形成され、その結果、プラグイン・モジュール１０を挿入した後に、アダプタ１、プラグイン・モジュール１０、および配線キャリア８から作られる複合体の自己固定ロックが、電気的接触に加えてもたらされる。

【0039】

図４から明らかなように、プラグイン・モジュール１０のプラグ端子９は、Ｕ字型に形成され、支持要素１２がＵ字型の脚部間に位置する。

【0040】

プラグ端子９の断面は、好ましくは矩形であり、配線キャリア８の凹部１１も相補的な矩形設計である。

【0041】

配線キャリア８の凹部１１は電気的貫通接触として形成され、対応する導体トラック（図示せず）に接続される。

【0042】

キャッチ手段が、室４の側壁３とプラグイン・モジュール１０との間に設けられる。

【0043】

室４の側壁３のキャッチ手段は開口部１３を備え、その開口部１３にプラグイン・モジュール１０のキャッチ突起１４が係合する。

【0044】

それぞれのキャッチ突起１４は可動式の作動面１５の端部に位置する。

【0045】

図４から明らかなように、プラグイン・モジュール１０の差し込まれた状態およびそのロックが完了した後には、アダプタ１の側壁３がほぼ完全に作動面１５を隠す。したがって、労力を費やすことなく、および／または工具を使用することなく、キャッチ突起が開口部１３から外れるように作動面１５をプラグイン・モジュール１０の中央の方向に動かすことは、もはや可能ではない。このように、プラグイン・モジュール１０はこうして基部１内に、および配線キャリアに対して固定される。

【0046】

上記の説明では、それぞれの開口部１３が側壁３に設けられることが仮定され、開口部１３はプラグイン・モジュール１０のキャッチ突起１４への動作接続を有する。もちろん、本発明の核心から離れることなく、ここで開口部／キャッチ突起の形成または構成を運動学的に反転させることも可能である。

【0047】

プラグ端子９は、ニッケルを使用して電気めっきされた銅材料から成り得る。例えば、幅が６ｍｍで０．５ｍｍの厚さを有する金属薄板ストリップをここでは使用することができる。配線キャリア８に実装される金属処理された凹部は、例えば、各事例においては、金属薄板ストリップのプラグ端子の上記で説明した実施形態に対応して、寸法９．２ｍｍ×２．９ｍｍの接触開口部である。特別な取付け延長部を用いる記述されたロックは、機械的負荷が生じた場合に接続の緩みを防止し、その結果、必要な強度の全部がサージ電流条件下においてももたらされる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】