特許 7292013 モジュールコネクタ

(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】

(24)【登録日】2023-06-08

(45)【発行日】2023-06-16

(54)【発明の名称】モジュールコネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/621 20060101AFI20230609BHJP

   H01R 4/34 20060101ALI20230609BHJP

   H01R 13/44 20060101ALI20230609BHJP

【ＦＩ】

H01R13/621

H01R4/34

H01R13/44 T

【請求項の数】 13

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018115203

(22)【出願日】2018-06-18

(65)【公開番号】P2019009115

(43)【公開日】2019-01-17

【審査請求日】2021-05-13

(31)【優先権主張番号】10 2017 210 425.2

(32)【優先日】2017-06-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】501090342

【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク

【氏名又は名称原語表記】ＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｙ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】ケーニィ，フランク

(72)【発明者】

【氏名】リスティング，マルティン

(72)【発明者】

【氏名】グルツィヴォック，ヴィルヘルム

【審査官】松原 陽介

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１４２０３１２８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０４８９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６９８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４９４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０２６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３０６４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６２０６３７８（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ １３／６２１

Ｈ０１Ｒ ４／３４

Ｈ０１Ｒ １３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モジュールコネクタ（１）であって、
前記モジュールコネクタ（１）は、導通するように互いに接続可能である２つの接続部（３、３１、３２）を有し、
各導体点（４）において、導体要素（５）は前記２つの接続部（３、３１、３２）に取り付け可能であり、
前記２つの接続部は、相互に適合可能な締着要素（６）をそれぞれ有し、
前記２つの接続部（３、３１、３２）のそれぞれは、それぞれの他方の接続部（３、３１、３２）に向かって向けられたその接続側（７）に、接触保護部（８）を備えており、
前記接触保護部（８）は、電気絶縁された外側カラー（９）と、前記カラー（９）によって取り囲まれている電気絶縁された保護ピン（１０）と、を有し、
前記カラー（９）及び前記保護ピン（１０）は、２つの前記導体点（４）を電気接続する電流ブリッジ（１１）を越えて突出しており、前記電流ブリッジ（１１）は、前記カラー（９）及び前記保護ピン（１０）との間で少なくとも１つの接続部（３、３１、３２）に位置しており、
前記２つの接続部（３、３１、３２）の前記保護ピン（１０）は、前記締着要素（６）の頂部（１３）によって形成されており、
それぞれの前記保護ピン（１０）は、前記接続側（７）に電気絶縁キャップ（１５）を有し、
一方の保護ピン（１０）は、他方の保護ピン（１０）のための中央レセプタクル（１４）を有し、
前記中央レセプタクル（１４）を有する前記一方の保護ピン（１０）を取り囲む第一の前記カラー（９）は、前記他方の保護ピン（１０）を取り囲む第二の前記カラー（９）を受け入れるための空洞又はレセプタクル（７０）を有するとともに、

前記第一のカラー（９）および前記第二のカラー（９）は円筒状であり、
前記第二のカラー（９）が前記第一のカラー（９）に入れ子式で受け入れられるように、前記第一のカラー（９）および前記第二のカラー（９）は構成されており、

それぞれの前記保護ピン（１０）の前記電気絶縁キャップ（１５）は円筒状であり、
前記第一のカラー（９）と、前記第一のカラー（９）内に配置される前記電気絶縁キャップ（１５）との間隔、および、
前記第二のカラー（９）と、前記第二のカラー（９）内に配置される前記電気絶縁キャップ（１５）との間隔は、
テストフィンガ（５０）が前記締着要素（６）および前記電流ブリッジ（１１）に接触不可であるように設定される、
モジュールコネクタ（１）。

【請求項2】

前記保護ピン（１０）は前記カラー（９）を越えて突出している、
請求項１に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項3】

前記電流ブリッジ（１１）は、コンタクトスリーブ（１２）として構成されている、
請求項１又は２に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項4】

各接続部（３、３１、３２）は、それ自体のコンタクトスリーブ（１２）を有する、
請求項３に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項5】

前記カラー（９）及び／又は前記電流ブリッジ（１１）は回転対称である、
請求項１から４のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項6】

前記締着要素（６）は、少なくとも部分的に前記電流ブリッジ（１１）の内側に配置されている、
請求項１から５のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項7】

前記締着要素（６）は、ねじ接続部（１６）を介して互いに接続可能である、
請求項１から６のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項8】

締着要素（６）はねじ（１７）として構成され、
前記ねじ（１７）の頭部（４７）から側方にフランジ（４６）が突出しており、前記フランジ（４６）は前記接続部（３、３１）における停止部（４８）によって保持される、
請求項１から７のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項9】

前記接続部（３、３１、３２）は、接続方向（２１）周りの回転に関して特定の角度位置でのみ接続を可能にするコード化部（２０）を有する、
請求項１から８のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項10】

少なくとも１つの接続部（３、３１、３２）は、圧縮された端部（３３）を有する編組導体（３０）を備える、
請求項１から９のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項11】

前記第一のカラー（９）における前記空洞又はレセプタクル（７０）と、接続部（３、３２）における前記電流ブリッジ（１１）との間に、前記他方の保護ピン（１０）を取り囲む前記第二のカラー（９）が受け入れられる、
請求項１から１０のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項12】

他方の接続部（３、３２）の前記締着要素（６）のための第二のレセプタクル（７０）が、接続部（３、３１）における前記保護ピン（１０）と前記電流ブリッジ（１１）との間に存在する、
請求項１から１１のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【請求項13】

前記モジュールコネクタ（１）は、電気駆動装置を有する車両のバッテリ（２）用のモジュールコネクタ（１）である、
請求項１から１２のいずれか一項に記載のモジュールコネクタ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に電気駆動装置を有する車両のバッテリ用のモジュールコネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

かかるモジュールコネクタは例えば、バッテリを形成する複数の異なるモジュールを接続するために使用される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

かかるモジュールでは、高い電圧及び電流が生じ、これらは使用者、例えば作業場にいる整備工にとって危険である。
本発明の課題は、モジュールコネクタの電流の流れている構成要素に使用者が触れるのを防止する解決策を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

これは、本発明に係るモジュールコネクタによって解決される。すなわち、このモジュールコネクタは、導通するように互いに接続可能かつ各導体点において導体要素を取り付け可能である２つの接続部（connection parts）を有する。これらの接続部は、相互に適合可能な締着要素をそれぞれ有する。各接続部は、それぞれの他方の接続部に向かって向けられたその接続側に、電気絶縁された外側カラーとこのカラーによって取り囲まれている電気絶縁された保護ピンとを有する接触保護部を備えている。このモジュールコネクタにおいて、カラー及び保護ピンは、２つの導体点（conductor points）を電気接続する電流ブリッジを越えて突出している。そして、電流ブリッジは、カラーと保護ピンとの間で少なくとも１つの接続部に位置している。

【0005】

本発明による解決策によって、電流を電流ブリッジによって送ることができ、この場合、使用者がカラー及び保護ピンに触れることが防止される。

【0006】

本発明による解決策を、以下の構成及び互いから独立しておりそれぞれそれ自体有利である更なる発展形態を用いて、更に改善できる。

【0007】

具体的には、使用者の指が電流の流れている構成要素に触れるのを防止できる。これは、例えば、通常の基準に従う、例えばテストフィンガに関して８０ｍｍの長さ及び１２ｍｍの直径を規定しているＤＩＮ ＥＮ ６０５２９：２０００に従う、テストフィンガによってシミュレーションできる。更なる関連基準は、ＶＤＥ ０４７０ Ｐａｒｔ２、ＩＥＣ／ＥＮ ６１０３２、ＶＤＥ ０４７０ Ｐａｒｔ１又はＩＥＣ／ＥＮ ６０５２９、ＩＥＣ／ＥＮ ６０９５０、ＩＥＣ ６１０１０、ＩＥＣ／ＥＮ ６０３３５、ＩＥＣ／ＥＮ ６０７４５－１、ＩＥＣ／ＥＮ ６００３４－５、及びＩＥＣ／ＥＮ ６００６５とすることができる。

【0008】

特に良好な保護を達成するために、保護ピンがカラーを越えて突出することができる。

【0009】

有利な構成では、電流ブリッジをコンタクトスリーブとして構成することができる。結果として、良好な電流の流れが可能になる。

【0010】

良好な接触保護部を実現するために、各接続部はそれ自体のコンタクトスリーブを有し得る。コンタクトピン及びカラーはそのようなコンタクトスリーブを越えて更に突出することができ、その結果、指の進入が効果的に防止される。

【0011】

構造が特に単純な構成では、締着要素の頂部によって保護ピンを形成することができる。この場合、締着要素は２重の機能を有し、したがって部品の数が制限される。

【0012】

互いに確実に、空間を節約して締着するために、一方の保護ピンは、他方の保護ピンのための中央レセプタクルを有し得る。

【0013】

電気絶縁を実現するために、保護ピンは、接続側に電気絶縁キャップを有し得る。

【0014】

特に製造が簡単な１つの構成では、カラー及び／又は電流ブリッジを回転対称とすることができる。これらの要素を組み付けるときに、正確な回転位置を考慮する必要はない。

【0015】

特にコンパクトな構成を実現するために、締着要素を、少なくとも部分的に電流ブリッジの内側に配置することができる。

【0016】

有利には、締着要素は、ねじ接続部を介して互いに接続可能である。これは、外側のねじ山及び内側のねじ山、例えばねじ及びナット、又はねじ切りスリーブとすることができる。かかる接続部は、特に高い力を生み出し得る。

【0017】

締着要素の紛失を防止するために、締着要素をねじとして構成することができ、ねじの頭部から側方にフランジが突出していてもよく、前記フランジは接続部における停止部によって保持される。

【0018】

接続部は、接続方向を中心とした回転に関して特定の角度位置でのみ接続を可能にする、コード化部（ｃｏｄｉｎｇ）を有し得る。結果として、適正でない角度での組み付けを防止できる。

【0019】

代替の構成では、例えば電流担持能力又は材料に関して、好適でない組合せの接続を防止するために、コード化部が存在し得る。

【0020】

特に可撓性の高い取り付け部に関しては、少なくとも１つの接続部が、圧縮された端部を有する編組導体を備えることができる。

【0021】

有利には、良好な流れを実現するために、接続部及び電流ブリッジは低抵抗のものである。これらは、銅などのより柔らかい材料から形成することができるか、又はこれを含むことができる。

【0022】

締着要素は、導電性は低いが機械的強度の高い材料、例えば鋼から作ることができる。これらを、例えば腐食からの保護を実現するために、被覆することができる。

【0023】

最適な保護を実現するために、カラーは接続方向周りに閉じたように延びていてもよい。したがってこれは、完結したもので、周方向に沿って中断がないものとすることができる。

【0024】

接続部には、電流ブリッジとカラーとの間に、他方の接続部のカラーを受け入れるための空洞又はレセプタクルが存在し得る。これにより、接続部内部での電流ブリッジの特に低い配置が可能になり、したがって接触に対するより大きな安全性が実現される。

【0025】

接続部には、保護ピンと電流ブリッジとの間に、他方の接続部の締着要素を受け入れるための空洞又はレセプタクルが存在し得る。これにより、接続方向の長い距離に沿った締着が可能になり、その結果、確実な締着が可能になる。

【0026】

以下では、図面を参照し、有利な構成を用いて、本発明を例示により更に詳細に説明する。本明細書に示す更なる有利な発展形態及び構成は、互いからそれぞれ独立しており、用途において必要な程度に応じて、互いに自由に組み合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】開放状態にある、第１の実施形態の概略斜視図である。

【図2】接続状態にある、第１の実施形態の概略斜視図である。

【図3】図１の第１の実施形態の概略部分切断図である。

【図4】図２の実施形態の概略部分切断図である。

【図5】図４の詳細図である。

【図6】第１の位置にテストフィンガがある、第１の実施形態の第２の接続部の概略斜視図である。

【図7】第２の位置にテストフィンガがある、第１の実施形態の第２の接続部の概略斜視図である。

【図8】テストフィンガがある、第１の実施形態の第１の接続部の概略斜視図である。

【図9】第２の実施形態の概略部分切断斜視図である。

【図10】第２の実施形態の概略分解図である。

【図11】第２の実施形態の概略斜視図である。

【図12】バッテリ上の第２の実施形態の概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１及び図２には、それぞれ開放状態及び接続状態にある、モジュールコネクタ１の第１の実施形態が示されている。図３及び図４には、図１及び図２のこれらの状態の部分切断図を見ることができる。図４の接続状態の詳細図は、図５に示される。

【0029】

図１２に示されるように、例えば、かかるモジュールコネクタ１は、バッテリ２においてモジュール同士を接続し、例えばその結果、より高い電流又はより高い電圧を生成するために使用される。かかるモジュールコネクタを取り扱っている使用者がリスクにさらされるのを防止するために、接続部３のそれぞれは接触保護部８を有する。

【0030】

接触保護部８は、電気絶縁された外側カラー９と、このカラー９によって取り囲まれている電気絶縁された保護ピン１０と、を備える。いずれの場合も、カラー９と保護ピン１０との間に電流ブリッジ１１が位置する。この電流ブリッジ１１は、接続部３における２つの導体点４を接続する役割を果たす。カラー９及び保護ピン１０はいずれの場合も電流ブリッジ１１を越えて突出しており、その結果、使用者はこれにアクセスできないようになっている。例えばカラー９及び保護ピン１０が邪魔をしているので、使用者の指は電流ブリッジ１１に到達できない。

【0031】

モジュールコネクタ１は、第１の接続部３、３１を接続方向２１に沿って第２の接続部３、３２に接続することによって接続される。結果として、第１の接続部３、３１に取り付けられている第１の導体要素５は、電流ブリッジ１１を介して、第２の接続部３、３２に取り付けられている第２の導体要素５に電気接続される。第２の接続部３、３２における電流ブリッジ１１は、レセプタクル７０によって第２の接続部３、３２のカラー９から離間されている。その結果、第１の接続部３、３１のカラー９を、これら２つの間に挿入できるようになっている。

【0032】

２つの接続部３、３１、３２を互いに接続するために、接続部３、３１、３２は締着要素６をそれぞれ有する。締着要素６は互いに相補関係となるように構成されている。第１の接続部３、３１において、締着要素６はねじ１７によって形成される。第２の接続部３、３２において、締着要素６はナット１８又はねじ切りスリーブによって形成される。ねじ１７及びナット１８は導体要素５の背後でそれぞれ係合し、その結果、これら２つを互いに締着することによる形状嵌め接続（form-fitting connection）が確立される。

【0033】

第１の接続部３、３１の電流ブリッジ１１と保護ピン１０との間に、凹部又はレセプタクル７０が存在し、この中に第２の接続部３、３２の締着要素６が挿入される。

【0034】

有利には、締着要素６の頂部１３が保護ピン１０を形成する。この２重の機能によって構造が単純に保たれる。

【0035】

構造をコンパクトに保つために、一方の保護ピン１０を形成するナット１８は、ねじ１７の形状の他方の保護ピン１０のための、中央レセプタクル１４を有する。

【0036】

電気絶縁を実現するために、保護ピン１０は、接続側７に電気絶縁キャップ１５をそれぞれ有する。ナット１８上のキャップ１５は、開口部を有する。この開口部は、ねじ１７がレセプタクル１４にアクセスするのを可能にするが、同時に非常に小さいので開口部に指が進入することはできない。

【0037】

良好な絶縁を実現し同時に締着を確実にするために、保護ピン１０はそれぞれ接続方向２１にカラー９の中を通る。

【0038】

電流ブリッジ１１は、保護ピン１０を取り囲むコンタクトスリーブ１２としてそれぞれ構成される。結果として、これらが紛失することはない。

【0039】

電流ブリッジ１１、カラー９、及び保護ピン１０は、２つの接続部３を接続方向２１周りの周方向２３に沿って任意の回転角度で互いに締着できるように、回転対称にそれぞれ構成される。

【0040】

コンパクトな構成を実現するために、締着要素６は、少なくとも部分的に電流ブリッジ１１の内側に配置される。

【0041】

締着要素６は、ねじ接続部１６を介して互いに接続可能である。この目的のために、ナット１８には内側のねじ山２８が存在し、ねじ１７には外側のねじ山２７が存在する。

【0042】

ねじ１７を保持するために、その頭部４７上にフランジ４６が存在し、このフランジ４６は側方に突出しており、接続部３、３１における停止部４８によって保持される。

【0043】

良好な可撓性を実現するために、２つの導体要素５は編組導体３０としてそれぞれ形成される。確実な取り付けを実現するために、接続部３内に配置される端部３３は圧縮される。安定した形状を実現するために、この編組導体の個々のワイヤを互いに、例えば溶接、はんだ付け又は接着することができる。

【0044】

更に直接接続領域の外面への接触からの十分な保護を確保するために、接続部３、３１、３２は、アクセスを防止する絶縁部３４を有する。十分な保護を実現するために、絶縁部３４を、接触保護部８の一部、特にカラー９と、部分的に一体にすることができる。

【0045】

モジュールコネクタ１は、良好な電流伝導性、すなわち低い抵抗を確かに有するものの特に機械的に安定ではない導体要素５を互いに接続するのに、特に好適である。例えば、導体要素の材料として、銅が使用される場合がある。２つの導体要素５の締着はその場合、機械的に安定しているが導電性がより低い材料、例えば鋼を用いて行われる。

【0046】

図６、図７、及び図８は、保護がどのように機能するかを示している。キャップ１５により、テストフィンガ５０は、導通されることになるねじ１７の要素上に侵入することができない。更に、接続方向２１に沿った間隔により、テストフィンガ５０はカラー９及び保護ピン１０の間に十分先まで入ることができないので、電流ブリッジ１１との接触も不可能である。

【0047】

図９及び図１０は、モジュールコネクタ１の第２の実施形態を示している。簡潔にするために、第１の実施形態を参照して既に説明した特徴は、再度述べない。

【0048】

第１の実施形態と対比して、停止部４８は更に外側に位置し、その結果、第１の接続部３、３１の締着要素６には、接続方向２１に沿ってある程度の遊びがある。２つの接続部３、３１、３２は最初に互いに接続され、締着要素６を互いに螺着する前に電流ブリッジ１１を介して電気接続部を作り出すことができる。

【0049】

更に、２つの電流ブリッジ１１は、接続方向２１に沿って異なる長さである。第１の接続部３、３１における電流ブリッジ１１はより短く、接続方向２１に沿った接続部３、３１の更に内側に位置する。このことは有利であるが、その理由は、第１の接続部３、３１においてねじが使用され、このねじが第２の接続部３、３２におけるより幅広のナット１８に螺入されるので、第１の接続部３、３１において、カラー９と保護ピン１０との間の間隙が、第２の接続部３、３２におけるよりも大きいからである。

【0050】

更に、２つの接続部３、３１、３２の接続を、接続方向２１周りの回転で９０°違いの４つの角度位置でのみ可能にする、コード化部２０が存在する。結果として、確実な位置決めが可能になる。

【0051】

図１０では、第２の接続部３、３２の電流ブリッジ１１が、キャップ１５上の保持要素６２と協働する凹部の形態の保持要素６１を有することを、更に見ることができる。結果として、確実な位置決めが可能になる。

【0052】

更に、図１１及び図１２は、モジュールコネクタ１の使用を示している。コード化部２０により垂直の配置が確実に可能になることを理解されたい。

【符号の説明】

【0053】

１ モジュールコネクタ
２ バッテリ
３ 接続部
４ 導体点
５ 導体要素
６ 締着要素
７ 接続側
８ 接触保護部
９ カラー
１０ 保護ピン
１１ 電流ブリッジ
１２ コンタクトスリーブ
１３ 頂部
１４ レセプタクル
１５ キャップ
１６ ねじ接続部
１７ ねじ
１８ ナット
２０ コード化部
２１ 接続方向
２２ 半径方向
２３ 周方向
２７ 外側のねじ山
２８ 内側のねじ山
３０ 編組導体
３１ 第１の接続部
３２ 第２の接続部
３３ 圧縮された端部
３４ 絶縁部
４４ コーティング
４６ フランジ
４７ 頭部
４８ 停止部
５０ テストフィンガ
６０ 保持要素
６１ 保持要素
６２ 保持要素
７０ レセプタクル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】