特表 2024-531650 プラグ要素およびプラグシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-29

(54)【発明の名称】プラグ要素およびプラグシステム

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/639 20060101AFI20240822BHJP

【ＦＩ】

H01R13/639 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515499

(86)(22)【出願日】2022-08-17

(85)【翻訳文提出日】2024-05-01

(86)【国際出願番号】 EP2022072981

(87)【国際公開番号】W WO2023036575

(87)【国際公開日】2023-03-16

(31)【優先権主張番号】102021123660.6

(32)【優先日】2021-09-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524089017

【氏名又は名称】エフアイティ ヴォルテーラ グループ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】デッティンガー，ユルゲン

(72)【発明者】

【氏名】メンツェル，ユルゲン

(72)【発明者】

【氏名】メッツガー，マルクス

(72)【発明者】

【氏名】コルトシーク，カロリン

(72)【発明者】

【氏名】シヴェク，ダーフィト

(72)【発明者】

【氏名】エールレ，マティアス

【テーマコード（参考）】

5E021

【Ｆターム（参考）】

5E021FA04

5E021FB07

5E021FC29

5E021FC31

5E021FC32

5E021HB11

5E021HC07

(57)【要約】

【課題】ロック位置において永続的に信頼できるはめ合い、特に構造設計の結果として得られるべきそのようなはめ合いを持つ、改良されたプラグ要素およびプラグシステムを提供する。
【解決手段】第１の開口部（１４）と第２の開口部（１６）との間で空洞を取り囲む本体（１２）を有するプラグ要素（１０）であって、第１の開口部（１４）の円周上に、少なくとも２つのウェブ（１８）が配置され、円周に沿って隣接する２つのウェブ（１８）の少なくとも間に、ばねセグメント（２０）が配置され、それぞれのばねセグメント（２０）上に外向きの突起部（２２）が配置され、外側から突起部（２２）に圧力が作用するときに、それぞれのばねセグメント（２０）はばね力に抗して内側に弾性変形し、その結果、突起部（２２）が内側に移動することができるように、かつ圧力が除去されたときに、ばね力によって突起部（２２）が外側に移動することができるように構成されているプラグ要素。さらに、プラグ要素（１０）およびレセプタクル（３６）を備えるプラグシステム（４０）が開示される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の開口部（１４）と第２の開口部（１６）との間で空洞を取り囲む本体（１２）を有するプラグ要素（１０）であって、
前記本体（１２）は、少なくとも１本のケーブル（１０６）を、前記第１の開口部（１４）、前記空洞および前記第２の開口部（１６）を通して案内することができるように構成され、
前記第１の開口部（１４）の円周上に、少なくとも２つのウェブ（１８）が配置され、
円周に沿って隣接する２つのウェブ（１８）の少なくとも間に、ばねセグメント（２０）が配置され、
合計で少なくとも２つのばねセグメント（２０）が存在し、それぞれのばねセグメント（２０）上に外向きの突起部（２２）が配置され、
それぞれのばねセグメント（２０）は、外側から前記突起部（２２）に圧力が作用したときに、ばね力に抗して内側に弾性変形し、その結果、前記突起部（２２）が内側に移動することができるように、かつ前記圧力が除去されたときに、前記ばね力によって前記突起部（２２）が外側に移動することができるように構成されている、プラグ要素。

【請求項2】

前記ばねセグメント（２０）は前記円周に沿って隣接するウェブ（１８）の間に配置されている、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項3】

前記ウェブ（１８）の遠位端および前記少なくとも２つのばねセグメント（２０）は、前記第１の開口部（１４）の仮想的な継続部分を取り囲む閉じた形状を形成する、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項4】

前記第１の開口部（１４）の第１の断面（３０）は、前記ばねセグメント（２０）が存在する平面内にあるさらなる開口部の第２の断面（３２）と一致する、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項5】

前記２つのばねセグメント（２０）の少なくとも２つの突起部（２２）は、前記第１の開口部（１４）の中心軸線（３４）に関して互いに向かい合って位置する、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項6】

前記ばねセグメント（２０）は、閉じたリングを形成する、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項7】

３つ、４つまたは５つのウェブ（１８）が、前記第１の開口部（１４）の前記円周に沿って等間隔に配置されている、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項8】

前記突起部（２２）は、傾斜した上向き面（２４）を有し、前記上向き面（２４）は、前記プラグ要素（１０）が前記レセプタクル（３６）に挿入されるときに、力を増加させながら前記突起部（２２）を内側に押し込むように構成されている、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項9】

前記第１の開口部（１４）は、法線ベクトルを有する断面（３０）を有し、前記ウェブ（１８）は、最大２０°、好ましくは、最大１０°、特に好ましくは最大５°の角度で、特に前記法線ベクトルに対して少なくともほぼ平行に延びている、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項10】

円周方向における前記ばねセグメント（２０）の幅の、円周方向における前記突起部（２２）の幅に対する比は、少なくとも２、好ましくは少なくとも３、特に好ましくは少なくとも４である、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項11】

円周方向における全てのウェブ（１８）の全幅の円周に対する比は、少なくとも３、好ましくは少なくとも５、特に好ましくは少なくとも７である、請求項１に記載のプラグ要素。

【請求項12】

請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載のプラグ要素（１０）と、前記プラグ要素（１０）を収容するために構成されたレセプタクル（３６）と、を備えるプラグシステム（４０）であって、前記レセプタクル（３６）は、凹部（３８）を有し、前記凹部（３８）は、前記突起部（２２）と相互作用してラッチ接続を形成する、プラグシステム（４０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラグ要素およびプラグシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

プラグ要素およびプラグシステムは、今日の製品生産において主要な役割を果たしている。これにより、異なる製品部品を個別に製造し、それらを相互に差し込むことによって一緒に接続することが可能になる。プラグ要素およびプラグシステムは、組み立てられた電気コネクタに関して特に興味深い。これらの電気コネクタは、専門の製造施設で製造することができ、最終製品に簡単に取り付けることができ、特に最終製品にしっかりとロックすることができる。加えて、様々な構成のプラグコネクタもまた簡単に製造することができ、そのコネクタは、挿入前に最終製品自体に変更を加えることなく、任意選択的に最終製品に取り付けることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

このようなプラグ要素およびプラグシステムをプラスチックから製造することが好ましいのは、プラスチックでは、通常、安価かつ迅速な製造が可能となるためである。加えて、例えば、プラグ要素の幾何学的形状に関して要件が変化した場合でも、迅速な調整が可能である。しかしながら、プラスチック製のそのようなプラグ要素およびプラグシステムのはめ合いは、必ずしも納得できるものではないことが知られている。はめ合いが構造設計に従って実際に提供すべき抵抗力をもたらさない場合がある。

【0004】

本発明の課題は、ロック位置において永続的に信頼できるはめ合い、特に構造設計の結果として得られるべきそのようなはめ合いを提供する、改良されたプラグ要素およびプラグシステムを示すことである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題は、本発明の第１の態様により、第１の開口部と第２の開口部との間で空洞を取り囲む本体を備えるプラグ要素によって解決される。前記本体は、少なくとも１本のケーブルを、前記第１の開口部、前記空洞および前記第２の開口部を通して案内することができるように構成され、前記第１の開口部の円周上に、少なくとも２つのウェブが配置され、円周に沿って隣接する２つのウェブの少なくとも間に、ばねセグメントが配置される。合計で少なくとも２つのばねセグメントが存在し、それぞれのばねセグメント上に外向きの突起部が配置され、それぞれのばねセグメントは、外側から突起部に圧力が作用するときに、ばね力に抗して内側に弾性変形し、その結果、前記突起部が内側に移動することができるように、かつ前記圧力が除去されたときに、前記ばね力によって前記突起部が外側に移動することができるように構成されている。

【0006】

発明者らは、プラスチック製のプラグ要素およびプラグシステムのはめ合いが必ずしも期待を満たさない理由の問題に集中的に取り組んできた。その過程で発明者らは、その問題がプラスチック材料自体にあるのではなく、好ましい製造方法である射出成形にあることを見出した。

【0007】

射出成形法では、高温の液体プラスチックが金型に射出され、短い冷却段階の後に取り出される。プラスチックの材料特性および多くの場合複雑な形状により、プラスチック内に応力が存在することが多く、冷却プロセスによって張力がさらに増加するおそれがある。発明者らは、この応力が、実際に所望の形状と比較して変化を引き起こす可能性があることを突き止めた。このような変化はまた、その後の温度変動またはプラスチックの経年劣化によっても発生するおそれがある。

【0008】

これによって、ラッチの幾何学的形状もまた影響を受けるおそれがある。応力が引き起こす形状変化に応じて、プラグ要素またはプラグシステムのラッチ嵌合が最適ではなくなり、接続の緩みに対して抵抗力がより低下するおそれがある。

【0009】

本発明者らはまた、ラッチまたは突起部が必ずしも予期された位置に正確に位置するとは限らないということに問題があることを見出した。特に、プラグシステムの突起部と対応する凹部との間の重なりが減少すると、ラッチ嵌合は、より容易に緩むおそれがある。

【0010】

ここに示したプラグ要素は、一方では、ラッチ接続の突起部の所望の位置に影響を与えるおそれがあるプラグ要素の変形が抑制されるように設計されているが、他方では、挿入中に突起部が移動する可能性が十分に大きいため、挿入状態では、突起部とプラグシステムの対応する凹部との間の接触面が可能な限り大きくなる。ばねセグメントは、特に間隙または切り欠き部によって、第１の開口部の円周から分離されている。これにより、適切かつ柔軟な移動性が可能になる。

【0011】

好ましい構成では、円周に沿って隣接するウェブの間にばねセグメントが配置されている。

【0012】

この場合もさらにまた、それぞれのばねセグメント上に外向きの突起部が配置されている。その結果として生じる配置により、良好なラッチ嵌合が可能になる。

【0013】

さらに好ましい構成では、ウェブの遠位端および少なくとも２つのばねセグメントは、第１の開口部の仮想的な継続部分を取り囲む閉じた形状を形成する。

【0014】

円周方向に閉じた形状により、ばねセグメントが保持され、したがって突起部もまた所望の位置に適切に保持される。

【0015】

さらに好ましい構成では、第１の開口部の第１の断面は、ばねセグメントが存在する平面内にあるさらなる開口部の第２の断面と一致する。

【0016】

これにより、対象物に挿入するための簡単な構成が可能になる。

【0017】

さらに好ましい構成では、２つのばねセグメントの少なくとも２つの突起部は、第１の開口部の中心軸線に関して互いに向かい合って位置する。

【0018】

この構成により、良好なラッチ嵌合が可能になる。

【0019】

さらに好ましい構成では、ばねセグメントは、閉じたリングを形成する。

【0020】

形成されたリングは、ばねセグメントを保持し、したがって突起部もまた所望の位置に適切に保持される。その場合、リングは、円形または楕円形であってもよく、直線部分を有してもよい。

【0021】

さらに好ましい構成では、３つ、４つ、または５つのウェブは、第１の開口部の円周に沿って等間隔に配置されている。

【0022】

開口部の特定の形状では、この構成は、その結果として生じるばねセグメントの配置に対してもまた、有利な配置を提供する。

【0023】

さらに好ましい構成では、突起部は、傾斜した上向き面を有し、その上向き面は、プラグ要素がレセプタクルに挿入されるときに、力を増加させながら突起部を内側に押し込むために構成されている。

【0024】

これにより、確実なロックと同時に簡単な挿入が可能になる。

【0025】

さらに好ましい構成では、第１の開口部は、法線ベクトルを有する断面を有し、ウェブは、最大２０°、好ましくは最大１０°、特に好ましくは最大５°の角度で、特に法線ベクトルに対して少なくともほぼ平行に延びている。

【0026】

この構成により、簡単なラッチ接続が可能になる。角度は、その場合第１の開口部の中心軸線から開始して観察するものとする。したがって、第１の開口部が丸い場合、角度は、径方向で観察される。

【0027】

さらに好ましい構成では、周方向におけるばねセグメントの第１の幅の、周方向における突起部の第２の幅に対する比は、少なくとも２、好ましくは少なくとも３、特に好ましくは少なくとも４である。

【0028】

この比率は、実際の試験において有利であることが証明されている。その場合、突起部の幅を決定するには、特に、突起部が外側に最大の延在部を有する幅のみが考慮される。第１の開口部の形状に応じて、比率は、少なくとも５、少なくとも７、または少なくとも１０であってもよい。

【0029】

さらに好ましい構成では、周方向における全ウェブの全幅の円周に対する比は、少なくとも３、好ましくは少なくとも５、特に好ましくは少なくとも７である。

【0030】

この比率は、実際の試験において有利であることが証明されている。

【0031】

さらなる態様によれば、本課題は、前述のプラグ要素と、そのプラグ要素を収容するために構成されたレセプタクルと、を備えるプラグシステムによって解決され、レセプタクルは、凹部を有し、凹部は、突起部と相互作用してラッチ接続を形成する。

【0032】

このプラグシステムは、プラグ要素に良好なラッチ嵌合を提供する。この場合、レセプタクルは、特に形状接続的にプラグ要素を収容し、それにより、遊びの少ないラッチ嵌合を達成することができる。

【0033】

上述の特徴および以下でさらに説明する特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ提示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせまたは単独でも使用できることを理解されたい。

【0034】

本発明の実施例は、図面に示されており、以下の説明でより詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】図１は、第１の実施の形態によるプラグ要素を備える、組み立てられたプラグを示す図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態によるプラグ要素を示す図である。

【図3】図３は、レセプタクルに挿入する前の第１の実施の形態によるプラグ要素を備えるプラグシステムを示す図である。

【図4】図４は、レセプタクルに挿入した後の第１の実施の形態によるプラグ要素を備えるプラグシステムを示す図である。

【図5】図５は、プラグ要素の第２の実施の形態を示す図である。

【図6】図６は、第２の実施の形態の上面図である。

【図7】図７は、第２の実施の形態の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

図１は、第１の実施の形態によるプラグ要素１０を備える、組み立てられたプラグ１００を示す。プラグ１００は、第１の接続側１０２および第２の接続側１０４を有し、複数のケーブル１０６を介して接続側１０２と接続側１０４との間に電気接続を提供する。ケーブル１０６は、第１の開口部１４と第２の開口部１６との間で空洞を取り囲むプラグ要素１０の本体１２から引き出されている。

【0037】

本体１２は、少なくとも１本のケーブル１０６、この場合は複数のケーブル１０６を、第１の開口部１４、空洞および第２の開口部１６を通して案内することができるように構成されている。第１の開口部１４の円周上に、少なくとも２つのウェブ１８が配置されており、円周に沿って隣接する２つのウェブ１８の少なくとも間に、ばねセグメント２０が配置されている。合計で少なくとも２つのばねセグメント２０が存在する。

【0038】

それぞれのばねセグメント２０上に径方向外向きの突起部２２が配置されており、それぞれのばねセグメント２０は、外側から突起部２２に圧力が作用するときに、ばね力に抗して内側に弾性変形し、その結果、突起部２２が内側に移動することができるように、かつ圧力が除去されたときに、ばね力によってその元の形状に戻り、突起部２２が外側に移動することができるように構成されている。

【0039】

この実施の形態では、円周に沿って配置されたウェブ１８どうしの間に、ばねセグメント２０が配置されている。これはまた、図示した４つのウェブ１８がある場合には、４つのばねセグメント２０が存在することを意味する。ウェブ１８の遠位セクション、すなわち第１の開口部１４から最も離れたセクション、およびばねセグメント２０は、第１の開口部１４の仮想的な継続部分を取り囲む閉じた形状を形成する。

【0040】

図３において参照番号３０を付した破線による記号で表された、第１の開口部の第１の断面は、ばねセグメントが存在する平面内にある、図３において参照番号３２を付した破線による記号で表されたさらなる開口部の第２の断面と一致する。２つのばねセグメント２０の少なくとも２つの突起部２２は、図３において記号で表された、第１の開口部の中心軸線３４に関して互いに向かい合って位置しており、この場合、例えば、１０時と１１時との間の位置にある突起部２２および４時と５時との間の位置にある突起部２２である。

【0041】

ばねセグメント２０は、閉じたリングを形成する。４つのウェブ１８は、第１の開口部１４の円周に沿って等間隔に配置されている。図３から特に良好に読み取ることができるように、突起部２２のそれぞれは、傾斜した上向き面２４を有し、上向き面２４は、プラグ要素１０がレセプタクル３６（図３を参照）に挿入されるときに、力を増加させながら突起部２２を内側に、すなわち中心軸線３４の方向に押し込むために構成されている。

【0042】

第１の開口部１４は、法線ベクトルを有する断面を有し、法線ベクトルは、この場合、中心軸線３４と一致する。各ウェブ１８は、法線ベクトルに対して少なくともほぼ平行に延びている。円周方向におけるばねセグメント２０の幅（第１の幅という）、すなわちウェブ１８の間の、円周方向における突起部の幅（第２の幅という）に対する比は、この場合、約５である。

【0043】

図２は、第１の実施の形態によるプラグ素子１０のみを示す。これまでに行った説明が全て適用される。

【0044】

図３は、レセプタクル３６に挿入する前の、第１の実施の形態によるプラグ要素１０を備えるプラグシステム４０を示し、レセプタクル３６は、断面図で示されており、円筒状の形状を有する。レセプタクル３６は、プラグ要素１０を収容するために構成されており、レセプタクル３６は、凹部３８を有し、凹部３８は、突起部２２と相互作用してラッチ接続を形成する。これに関しては図４を参照のこと。

【0045】

図４は、レセプタクル３６に挿入された後の、第１の実施の形態によるプラグ要素１０を備えるプラグインシステム４０を示す。シール４２がプラグ要素１０を封止していることが分かる。さらに、小さな材料突起部４４が示されており、材料突起部４４は、レセプタクル３６における中心への導入および可能な限り遊びのないはめ合いを支援する。

【0046】

図５は、プラグ要素１０の第２の実施の形態を示す。これまでに導入した参照番号は、機能的に同じ作用をする要素に対して同様に使用される。この場合、ウェブ１８は、それぞれほぼ半円を形成し、ばねセグメント２０は、直線状に構成されていることが分かる。

【0047】

図６は、第２の実施の形態の上面図を示す。

【0048】

図７は、第２の実施の形態の側面図を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】