JP6533230B2 - 能動電気コンポーネント - Google Patents

Description

本発明は、特にリレーまたは接触器などのスイッチング素子である、能動電気コンポーネントに関する。

そのようなコンポーネントは多くの場合、コンタクトおよび相手側コンタクトによって、相手側要素に導電的な様式で接続される。たとえば、これらは、対となるプラグ型コンタクト内に挿入される、プラグ型コンタクトを有し得る。この例では、接続部を挿入し後に分離するために、小さい力しか必要とされない。そのような接続部はしたがって、意図せず容易に分離され得るので、信頼性を欠く。先行技術からの別の解決法では、コンタクトおよび相手側コンタクトは、互いにはんだ付けされる。しかしながら、このことは、熱的負荷をもたらし、また製造技術の点で複雑である。

本発明の目的は、信頼性の高い様式で相手側要素に容易に装着できかつ特に高電流にとって好適な、能動電気コンポーネントを提供することである。

本発明によれば、このことは、特にリレーまたは接触器などのスイッチング素子である、能動電気コンポーネントであって、挿入方向において相手側要素の相手側コンタクトに接続するために外側から到達可能な少なくとも１つのコンタクトを有し、コンタクトの反対側のこのコンポーネントの側面から一続きの様式でコンタクトまで延在する少なくとも１つの力伝達構造をさらに有する、能動電気コンポーネントによって、達成される。この力伝達構造は、コンポーネントのためのキャリアフレームとして構築される。
力伝達構造は、コンポーネントのためのまたはコンポーネントの部材のための、支持部として機能できる。したがって、力伝達構造は、この例では、２重の機能を実行する。この場合、コンポーネントの他の荷重担持要素が余分となる可能性があり、コンポーネントの構造サイズが、このことにより低減される。

このコンポーネントは、相手側要素に、これら２つを互いに接続することによって容易に接続できる。この例では、力伝達構造が、内側にある他の要素を損傷することなく、コンタクトの反対側のコンポーネントの側面からコンタクトに力を伝達するので、通常よりも大きい力を使用できる。このようにして作り出された接続は、より大きい挿入の力の結果として、それほど容易には分離できないので、より信頼性が高い。さらに、これを用いて、高電流を伝達することができる。

本発明による解決法を、各々それ自体有利である以下の発展形態および実施形態によって、さらに改善することができる。

コンタクトからコンポーネントを通って直線状の様式で力伝達構造が延在するとき、最低限の材料使用による特に良好な力の伝達が行われる。

力を力伝達構造内に効果的な様式で導入することを可能とするために、力伝達構造は、押圧面において終端してよい。力の伝達を特に効果的な様式で構成するために、および押圧動作中の側方変位を防止するために、有利な実施形態では、コンタクトの反対側のコンポーネントの側面において、力伝達構造は、挿入方向に関してコンタクトと整合して配置される押圧面において終端する。

ハウジングが既にコンポーネントに装着されているときに、コンポーネントを相手側要素に接続できるようにもするために、押圧面を、ハウジングによって形成することができる。

押圧面がハウジングによって形成される場合、より大きい力を受けることができるように、押圧面を、少なくとも直接の環境に関して補強することができる。たとえば、ハウジングは、押圧面の領域においてより大きい壁厚さを有し得る。

有利な実施形態では、コンタクトは、これと反対側のコンポーネントの側面まで、力伝達構造の部材として延在する。力伝達構造を、一体の様式で構築することができる。これは、コンタクトと一体であり得る。そのようなコンポーネントは、製造が特に簡単であり、信頼性の高い力の伝達を保証する。コンタクトの反対側の側面において、力伝達構造を、ハウジングで覆うことができる。別の実施形態では、力伝達構造は、互いに接続されるおよび／または互いと当接する、複数の要素を備えることができる。個々の部材は、他の部材が導電性でもあり、たとえば電気的接続を可能にするが、実質的に機械的安定性しか保証しなくてもよい。

有利な実施形態では、複数のコンタクトを、コンポーネントの下側側面に配置することができ、挿入方向は、この下側側面に対して垂直に延在する。そのような実施形態では、電気的接続をこうして、相手側要素上に装着されているコンポーネントによって、複数のコンタクト上で同時に行うことができる。

複数のコンタクトが、コンポーネントの下側側面に配置される場合、特に有利な実施形態では、コンタクトは、下側側面の基部面の内側において、下側側面から離れる方向に延在することができる。相手側要素上にコンポーネントを装着するために必要とされる表面積は、したがって、増大しない。

コンタクトを、ソケットまたはコネクタとして構築することができる。このコンタクトは、有利にはコネクタとして構築される。これはその場合、相手側要素上に、特定の相手側コンタクトが存在しなくてもよいからである。代わりに、接触のためには、穴または穿孔で十分である。

特に有利な実施形態では、コンタクトは、押圧コンタクト（pressing contact）として構築される。押圧コンタクトは、たとえばプリント回路基板上の構成要素の無はんだの接触構成の形の、従来型のものである。そのような押圧コンタクトを、たとえば、これが挿入方向に対して横断する方向に高い弾性力を生み出し、結果として高い電流担持能力を有する信頼性の高い接触を可能にするような様式で、構築することができる。

相手側要素として、特にプリント回路基板またはリードフレームを使用することが可能である。この例における相手側コンタクトを、たとえば穿孔または穴として構築することができる。高い機械的安定性が、このことにより保証される。

複数のコンタクトが存在し、コンタクトが各々押圧面を有する場合、有利な実施形態では、これらの押圧面は、平面内で終端することができる。コネクタはこのことにより、特に単純となるが、これは、平坦面を有する工具を用いて、全てのコンタクトを、相手側コンタクト上に同時に挿入できるからである。代替の実施形態では、複数の押圧面は、異なる位置および／または配向を有し得る。たとえば、このことにより、コンポーネントを１つの正しい配向においてのみ相手側要素に装着できるように、組立工具に関してコード化可能性（encoding possibility）を実現することができる。

コンポーネントは、コイルおよびこのコイルによって移動可能な接極子（armature）を有し得る。有利には、接極子の移動方向はその場合、挿入方向に対して垂直に延在する。電気的スイッチング機能の方向は、このことにより挿入方向から切り離される。高い挿入の力は結果として、許容差の狭い接極子のスイッチング移動に対して、影響を及ぼさない。

有利な実施形態では、力伝達構造は、１つの剛性部材として、または複数の剛性部材の連鎖体として構築され、複数の剛性部材は、少なくとも挿入方向において力が加えられるときに互いに接続されかつ互いと当接する。剛性部材は、この例では、少なくとも挿入方向において、好ましくは他の方向においても、剛性である。ある方向における力の作用はしたがって、その力の作用の方向において、連鎖体要素の長さの変化をもたらさない。

本発明について、例示により、図面を参照して以下でより詳細に説明する。記載する実施形態は、可能な実施形態を構成するに過ぎず、これらにおいて、個々の特徴を、上記のように互いに独立的に組み合わせるか、または省略することができる。

本発明によるコンポーネントの第１の実施形態の、一部を切断した概略的な斜視図である。 本発明によるコンポーネントの、第２の実施形態の概略斜視図である。 図２に示した第２の実施形態の概略側面図である。 下方からの第２の実施形態の概略図である。

図１は、能動電気コンポーネント１の、一部を切断した図である。能動電気コンポーネント１は、リレー２である。リレー２のコイル３を、様々な強度の電流を使用して切り替えることができる。この例では、接極子４を、移動方向Ａにおよびこの反対方向に移動させることができる。

コンポーネント１は、相手側要素に接続されるように構成される。この目的のために、コンポーネント１は、下側側面５において、この例ではソケット（図示せず）内に挿入するためのプラグ型コンタクト７として構築される、複数のコンタクト６を有する。コンタクト６を、挿入方向Ｓにおいて相手側コンタクトに接続することができる。相手側コンタクトは、たとえば、ソケットまたは穴とすることができる。コンタクト６は、押圧コンタクト８として構築される。これらは針の穴の形態であり、ばねとして機能する金属シートが、この針の穴内に配置され、この結果、挿入方向に対して横断する方向に延在する横断方向Ｑにおいて、高い弾性力が生み出される。相手側コンタクトにおける高い保持力、および接続の高い電流容量が、このことにより達成される。

コンポーネント１は、コンタクト６と反対側の側面１０からコンタクト６まで一続きの様式で延在する、複数の力伝達構造９を有する。力伝達構造９は、コンポーネント１の他の部材に機械的に荷重することなく、コンタクト６と反対側の側面１０からコンタクト６へと力を伝達することを可能にする。特に、力伝達構造９を使用して、コンタクト６の反対側の側面１０において、挿入方向Ｓにおいて力を加えることにより、コンポーネント１を相手側要素に接続することができる。力伝達構造９により、機械的に安定した様式でかつ高電流を伝導するようにコンタクト６を相手側コンタクトに接続するために必要とされる、強い力を加えることが可能になる。

力伝達構造９をできるだけ最も安定した様式で構築するために、これらは、コンタクト６からコンポーネント１を通って直線状の様式で延在する。これらは、荷重方向Ｌにおいて延在する。この例では、力伝達構造は、挿入方向Ｓにおいてコンタクト６と整合して配置される、押圧面１１において終端する。この例で示される実施形態では、押圧面１１は、ハウジング１２によって形成される。この例では、押圧面１１は、強い力を吸収できるように、これらの直接の環境に関して補強される。ハウジング１２の壁厚さは、他の領域におけるよりも、押圧面１１の領域においてより厚い。ハウジング１２の厚くされた部分２１は、挿入方向Ｓに対して垂直に各々延在する内部面１８および外部面１９によって、挿入方向Ｓにおいておよびこれと反対方向において画定される。

ハウジング１２は、押圧面１１の領域において、力伝達構造９の残りの部分と当接している。ハウジング１２の厚くされた部分２１の内面１８は、力伝達構造９の残りの部分の端面１３と直接当接している。押圧面１１に対して挿入方向Ｓに力が作用するとき、これは、力伝達構造９の残りの部分内に、たとえばハウジング１２が曲がることなしに、直接伝達される。

ハウジング１２は、たとえば、金属材料またはプラスチック材料を備える。製造コストを低く維持するために、ハウジング１２を、たとえば、射出成形法で、熱可塑性プラスチック材料から製造することができる。他の材料の使用も可能である。

コンポーネント１は、下側側面５上に配置される、複数のコンタクト６を有する。コンタクト６は各場合において垂直に、下側側面５から挿入方向Ｓにおいて下側側面５から離れるように延在する。コンタクト６はこの例では、下側側面５の基部面の内側において、下側側面５から離れる方向に延在する。これらはしたがって、コンポーネント１のそばの側方には配設されず、このため、コンポーネント１の側方の構造サイズは増大しない。

力伝達構造９はこの例では、複数の剛性部材の連鎖体として構築される。これらは、コンタクト６を備えかつこれと一体である部材、およびハウジング１２の部材を、各々備える。これらの２つの部材は相互に当接しており、こうして一続きの構造を保証する。この一続きの構造により、コイル３などのコンポーネント１の他の部材に過度な機械的荷重をかけること、および場合によっては損傷させることなく、コンタクト６の反対側の側面１０からコンタクト６へと力を伝達することが可能となる。力伝達構造９はこの例では、２つの剛性部材の連鎖体によって構築される。他の実施形態では、力伝達構造は、３つ以上の、たとえば３つ、４つ、またはさらに多くの剛性部材を備えることもできる。個々の剛性部材は、この例では、様々な特性を有し得る。ある剛性部材は、たとえば、特に安定しているものとし、機械的な固着のために使用することができる。別の剛性部材は、導電性とし、電気的接触のために使用することができる。

力伝達構造９は、コンポーネント１の他の部材が装着される側部要素（side element）１４を、各々有する。力伝達構造９は、コンポーネント１のためのキャリアフレーム１５として機能し得る。たとえば、コイル部材１６の複数の部分が、側方要素（lateral element）１４に装着される。さらに、コンポーネント１の基部部分２０が、力伝達構造９に装着される。

図２は、コンポーネント１の第２の実施形態を例示する。これは、図１における実施形態と同様の様式で構築されるが、ハウジング１２を有さない。押圧面１１は、コンタクト６の反対側の力伝達構造９の側面に配置される。力伝達構造９は、この例では、単一の剛性部材によってそれぞれ形成される。剛性部材は各々、コンタクト６と一体である。

押圧面１１は、平坦な押圧工具を使用できるように、共通平面Ｅ内に配設される。代替の実施形態では、押圧面１１を、異なる平面内に配設することもでき、かつ／または、押圧面１１は、異なる配向を有することもできる。たとえば、押圧面１１は、コンポーネント１の適正でない組立を防止するための、コード化可能性を提供することができる。たとえば、１つの押圧面１１が、その他の押圧面１１によって形成される平面から、突出することができる。対応する組立工具と一緒に用いることで、このことにより、単一の配向においてのみ組立が可能になる。

図３は、図２に示した第２の実施形態の側面図である。挿入方向Ｓが、コイル３によって接極子４が移動される移動方向Ａに対して、垂直に延在することを、特に見ることができる。許容差が小さいものとなる接極子４のスイッチング移動は、このことにより、挿入方向Ｓにおける高い挿入の力によって影響されなくなる。これは、挿入方向Ｓにおける挿入が、移動方向Ａにおける接極子４の移動から、切り離されるからである。

図４は、第２の実施形態を下方から示す。ここでは、コンタクト６が、下側側面５の基部面１７の内側に配設されることを、特に見ることができる。これらはしたがって、側方に突出しない。全ての力伝達構造９は、この基部面１７を越えて側方には突出しない。コンポーネント１を装着するために必要とされるスペースはしたがって、基部面１７に実質的に対応する。

図２から図４に示す力伝達構造９は各々、コンタクト６と一体である。これらを、金属シートから打ち抜くことができる。当然ながら、力伝達構造９は、たとえば異なる様式で、たとえば鋳造または鍛造により、製造することもできる。さらに、力伝達構造９は、コンタクト６と一体である必要はなく、たとえば挿入方向Ｓにおいて面一な様式で１つに接合された、複数の要素を備えていてもよい。

１ コンポーネント
２ リレー
３ コイル
４ 接極子
５ 下側側面
６ コンタクト
７ コネクタ
８ 押圧コンタクト
９ 力伝達構造
１０ コンタクトの反対側の側面
１１ 押圧面
１２ ハウジング
１３ 端面
１４ 側方要素
１５ キャリアフレーム
１６ コイル部材の部分
１７ 基部面
１８ 内面
１９ 外面
２０ 基部部分
２１ 厚くされた部分
Ａ 移動方向
Ｅ 平面
Ｌ 荷重方向
Ｓ 挿入方向

Claims (11)

1. 特にリレー（２）または接触器などのスイッチング素子である、能動電気コンポーネント（１）であって、
   挿入方向（Ｓ）において相手側要素の相手側コンタクトに接続するために外側から到達可能な少なくとも１つのコンタクト（６）を有し、
   前記コンタクト（６）と反対側の前記コンポーネント（１）の側面（１０）から一続きの様式で前記コンタクト（６）まで延在する少なくとも１つの力伝達構造（９）をさらに有し、
   前記力伝達構造（９）が、前記コンポーネント（１）のためのキャリアフレーム（１５）として構築される、
   能動電気コンポーネント（１）。
2. 前記力伝達構造（９）が、前記コンタクト（６）から前記コンポーネント（１）を通って直線状に延在する、請求項１に記載の能動電気コンポーネント（１）。
3. 前記コンタクト（６）と反対側の前記コンポーネント（１）の前記側面（１０）において、
   前記力伝達構造（９）が、挿入方向（Ｓ）に関して前記コンタクト（６）と位置合わせされて配置される押圧面（１１）において終端する、
   請求項１または請求項２に記載の能動電気コンポーネント（１）。
4. 前記押圧面（１１）が、ハウジング（１２）によって形成される、
   請求項３に記載の能動電気コンポーネント（１）。
5. 前記コンタクト（６）が、これと反対側の前記コンポーネント（１）の前記側面（１０）まで前記力伝達構造（９）の部材として延在する、請求項１から４のいずれか一項に記載の能動電気コンポーネント（１）。
6. 複数のコンタクト（６）が、前記コンポーネント（１）の下側側面（５）に配置され、前記挿入方向（Ｓ）が、前記下側側面（５）に対して垂直に延在する、請求項１から５のいずれか一項に記載の能動電気コンポーネント（１）。
7. 前記コンタクト（６）が、前記下側側面（５）の基部面（１７）の内側において前記下側側面（５）から離れる方向に延在する、請求項６に記載の能動電気コンポーネント（１）。
8. 複数のコンタクトの押圧面（１１）が、平面（Ｅ）内に配設される、請求項１から７のいずれか一項に記載の能動電気コンポーネント（１）。
9. 前記コンポーネント（１）が、コイル（３）と前記コイル（３）によって移動可能な接極子（４）とを有し、
   前記接極子（４）の移動方向（Ａ）が、前記挿入方向（Ｓ）に対して垂直に延在する、請求項１から８のいずれか一項に記載の能動電気コンポーネント（１）。
10. 前記力伝達構造（９）が、１つの剛性部材として、または複数の剛性部材の連鎖体として構築され、前記複数の剛性部材は、少なくとも前記挿入方向（Ｓ）において力が加えられるときに互いに接続されかつ互いと当接する、請求項１から９のいずれか一項に記載の能動電気コンポーネント（１）。
11. 前記コンタクト（６）が、押圧コンタクト（８）として構築される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の能動電気コンポーネント（１）。

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