JP6273030B2 - 電気機器および電気機器を備えた接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念による、電気機器、特に自動車用のスイッチングまたは制御機器に関している。さらに本発明は、本発明に係る電気機器と接続プラグとの間の接続装置に関している。

請求項１の上位概念による電気機器は、当該出願人の独国特許出願公開第３３１０４７７号明細書から公知である。この公知の電気機器は、自動車の内部において例えば噴射装置のための制御機器として用いられ、プリント基板の形態の回路支持体を収容するためのハウジングを有している。この電気機器の電気的な接触接続は、ハウジングの端面側に配置された当該ハウジングの接続領域を介して行われている。このことのためにハウジングの端面側は、プラグ本体を用いて遮蔽されており、このプラグ本体は通常はプラスチック射出成形部品として構成されている。ここではプラグ本体を通って複数の端子ピンないし端子ラグが突出しており、これらの端子ピンの一方の側は、ハウジング内部の回路支持体と電気的な接触接続が可能であり、他方の側は、車両側のワイヤーハーネスプラグ（以下では接続プラグとも称する）と電気的な接触接続が可能である。プラグピンは、通常はプラグ本体（プラグネック部）の矩形状に周回し遮蔽された壁部領域の内部に配置されている。電気的な機器と接続プラグとの接触接続のために、接続プラグは、プラグ本体の壁部領域（プラグネック部）をその外周において取り囲んでいる。接続プラグの相応の幾何学的設計仕様によって、接続プラグの周回する壁部領域における接続プラグのセンタリングが行われ、それによって端子ピンと対応する対向要素との電気的な接触接続が接続プラグ内で問題なく行われる。さらに接続プラグを、電気的な機器と機械的にかつ固定的に接続若しくはロックするために、公知の電気機器は、そのプラグ本体の領域において壁部領域外方に複数の係止突起を有しており、これらの係止突起が、接続プラグの適合する対向形状部と協働している。さらに接続プラグは、例えばクランプレバーを有しており、これは係止突起と協働して、そのロック位置において、接続プラグと電気機器との間のクランプ結合若しくは摩擦結合を形成している。

固定要素若しくはロック要素（接続プラグの係止突起）が電気機器における収容輪郭部の周回する壁部領域外に配置されている、接続プラグを使用する電気的機器と、（車両側の）接続プラグ若しくはワイヤーハーネスプラグとの間の接続装置は、外部ロック機構とも称される。この外部ロック機構では、特に収容輪郭部と接続プラグとの間で、湿気等の侵入を少なくするか若しくは阻止する比較的良好な密封性が可能である。なぜなら接続プラグが、収容輪郭部若しくは壁部領域を外部から包み込んでいるからである。但しこの場合の欠点は、当該接続装置が、周回する壁部領域の外部に配置された接続プラグと、その遮蔽機構とによって、比較的大きな幅を有してしまうことが避けられないことにある。このことは、特に自動車における例えば電気機器の全高を極力低く選定しなければならないような狭い取り付け環境にとっては問題となる。

このような理由から従来技術では、固定若しくはロック要素が接続プラグの収容輪郭部若しくは周回する壁部領域の内部に配置された、電気的機器と接続プラグとの間の接続装置も公知である。ここでの接続プラグ（車両側）は、プラグ本体の収容輪郭部の内部に配置されており、そのため電気機器のハウジングの全高（若しくは収容輪郭部の幅）に関して、全高の特に低い電気機器の製造が可能となる。但しここでの欠点は、固定若しくはロック要素と接続プラグのいわゆる内部ロック機構を形成するこの種の配置構成が、その密封性に関しては外部ロック機構の密封性に到底及ばないことにある。しかしながら限られた取り付け環境に基づくか、あるいは所要の密封性が要求されないことに基づいて、内部ロック機構が使用される適用ケースも存在している。それ故総括的に言えることは、外部ロック機構を形成するように構成されているかまたは内部ロック機構を形成するように構成されている電気機器における接続装置が公知であり、これらに対する固定若しくはロック要素は、これに対して当該電気機器における接続領域の収容輪郭部の外部に配置されているか若しくは内部に配置されている。

発明の開示
上述の従来技術から出発して本発明が基礎とする課題は、請求項１の上位概念による、電気機器、特に自動車におけるスイッチングおよび制御機器において、外部ロック機構の適用若しくは構成に対しても、内部ロック機構の適用若しくは構成に対しても、汎用的に使用することができるように改善を施すことにある。換言すればこのことは、電気機器のハウジングにおいて、種々異なる（車両側の）接続プラグとの１つの同じ接続領域が利用できるようにすべきことを意味する。

前記課題は本発明により、請求項１記載の特徴を有する電気機器において、それぞれ少なくとも１つの固定若しくはロック要素が電気機器の接続領域の壁部領域の内部にも外部にも配置されている構成によって解決される。換言すればこのことは、外部ロック機構を形成するように構成された車両側の接続プラグの場合には、壁部領域の外部に配置された少なくとも１つの固定若しくはロック要素が接続プラグと協働し、それに対して内部ロック機構を形成するように構成された接続プラグを使用する場合には、壁部領域の内部に配置された少なくとも１つの固定若しくはロック要素が接続プラグと協働することを意味する。

本発明による電気機器の好ましい改善形態は、従属請求項に記載されている。

特に好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの固定若しくはロック要素は、壁部領域に直接固定されている。それにより特に接続領域の非常に僅かな幅が達成される。なぜなら、冒頭に述べたような従来技術に比べて、少なくとも１つの固定若しくはロック要素が、壁部領域に対して離間されずに配置されるからである。さらにそのことによって付加的に、壁部領域と接続プラグとの間の特に良好な密封性が得られる。なぜなら、電気機器と接続プラグとの間のクランプ力若しくは保持力が、壁部領域の間近で生成されるからである。

前述の提案のより好ましい改善形態によれば、少なくとも１つの固定若しくはロック要素が、壁部領域に一体成形される。換言すればこのことは、電気機器のハウジングが接続領域の範囲において、特に射出成形部品として構成されることを意味しており、その際には少なくとも１つの固定若しくはロック要素も接続領域の完成の際に同じように一緒に考慮することができる。そのため別個の部品として構成された固定若しくはロック要素とは違って製造コストが特に低く抑えられる。

収容輪郭部の好ましい幾何学的構成によれば、この収容輪郭部は、実質的に矩形状に形成されており、壁部領域は、相互に平行な少なくとも２つの壁部区分を有し、平行な２つの壁部区分の各々にそれぞれ少なくとも１つの固定若しくはロック要素が配置されている。それにより特に収容輪郭部の周囲に亘って形成される接続プラグの均等な押圧力が、電気機器のハウジングにおいて得られる。その上さらに言及すれば、固定若しくはロック要素の数の増加のもとで、各固定若しくはロック要素が伝達すべき応力を低減させることができる。さらに固定若しくはロック要素の数のさらなる増加は、ハウジングにおける接続プラグの押圧力の均等な分散も生じさせる。

外部ロック機構若しくは内部ロック機構の最適化のために、少なくとも１つの固定若しくはロック要素のそれぞれは、壁部領域の内部と外部において異なって形成されている。

固定若しくはロック要素が、接続プラグの対向要素の形状結合的収容のための切欠部を有しているならば、当該固定若しくはロック要素は構造的に特に簡単に形成することが可能になる。

少なくとも１つの固定若しくはロック要素のそれぞれが、壁部領域の直接相対向している領域における当該壁部領域の内部と外部に配置されているとさらに有利である。その背景は、特に射出成形部品としての構成のもとで、固定若しくはロック要素が相応の強化作用を伴って壁部領域の大きな厚みを形成していることにある。ここで、固定若しくはロック要素に亘る保持力若しくはクランプ力が接続プラグによって壁部領域にもたらされるならば、酷使されない固定若しくはロック要素による無理のない補強と、接続領域における保持力若しくはクランプ力の特に良好な力の導入とが可能となる。

本発明は、本発明による電気機器と接続プラグとの間の接続装置にも関しており、接続プラグは、電気機器の壁部領域の内部または外部に配置された固定若しくはロック要素と協働するように構成されている。

電気機器における接続プラグのできるだけ簡単な取り付けを達成するために、接続プラグは、弓形クランプ部材を有している。この種の弓形クランプ部材は、それを介することによるその応力伝達によって、比較的高いクランプ力若しくは保持力が比較的僅かな操作力のもとで形成できる利点を有し、さらにこのクランプレバーは通常は所定の終端位置を有し、この終端位置は操作者から特に簡単に識別できるという利点も有している。

接続領域と接続プラグとの間のできる限り高い密封効果を達成するために、接続装置の改良形態によれば、接続プラグは、壁部領域の形状に適合する閉じられた周回する壁部を有し、該周回する壁部は、収容輪郭部の壁部領域の内部または外部においてこれと少なくとも領域毎に協働している。

本発明のさらなる利点、特徴及び詳細は、以下の好ましい実施形態の説明並びに図面に基づいて明らかにされる。

プラスチック射出成形部品として形成された本発明に係る電気機器におけるプラグ本体の斜視図 図１によるプラグ本体の詳細な斜視図 図１及び図２に対して変更されたプラグ本体の異なるロック位置を示すための概略的な平面図 それぞれ外部ロック機構並びに内部ロック機構を形成するための車両側接続プラグとの接続における図３によるプラグ本体の概略的な平面図 それぞれ外部ロック機構並びに内部ロック機構を形成するための車両側接続プラグとの接続における図３によるプラグ本体の概略的な平面図 図４及び図５による接続装置のそれぞれ部分的な斜視断面図 図４及び図５による接続装置のそれぞれ部分的な斜視断面図

これらの図面中、同じ構成要素若しくは機能が同じ構成要素には、同じ参照符号が付されている。

発明を実施するための形態
図１及び図２には、電気機器１、特に自動車におけるスイッチングまたは制御機器が示されている。接続領域１０は、射出成形法において製造されたプラスチックからなるプラグ本体１１によって構成されており、このプラグ本体は、図１において識別できる電気機器１のハウジング１２の端面側に配置されているか若しくはこのハウジング１２と接合されている。ハウジング１２は公知の形式で、特にプリント基板のような少なくとも１つの回路支持体上で電子若しくは電気回路の収容に用いられ、その際電子若しくは電気回路は、図１及び図２から識別可能な接続ピン１３若しくは接続ラグを介して電気的な接触接続が可能である。

図１及び図２に示されている実施形態では、接続領域１０は、それぞれ閉じられた実質的に矩形状の形状を有している２つの壁部領域１４，１５を備えており、それらは、プラグ本体１１の端面側から直角方向に延在し、若しくは端面側から離れるように突出し、接続ピン１３を取り囲んでいる。この２つの壁部領域１４，１５は、それぞれ相互に平行して配置された２つの壁部区分１７，１８を有しており、壁部領域１４の壁部区分１７は、壁部領域１５の壁部区分１８よりも僅かな長さ若しくは延在部を有している。これらの壁部区分１７，１８は、それぞれ相互に平行に配置され、当該壁部区分１７，１８に対して直角方向に配置された壁部区分１９と接続しており、壁部区分１７，１９と１８，１９との間の移行領域２０は、それぞれ湾曲して形成されている。

そのプラグ本体１１が２つの周回する壁部領域１４，１５を有している接続領域１０は、図１及び図２には図示されていない２つの別個の接続プラグを用いた電気機器１との電気的接触接続に用いられる。ここでの接続プラグは、特に車両側のワイヤケーブルハーネスの構成要素である。

本発明によれば、前述した接続プラグのためのそれぞれ１つの収容輪郭部２２，２３を形成している壁部領域１４，１５の領域において、収容輪郭部２２，２３の内部および外部にそれぞれ少なくとも１つの固定若しくはロック要素２５，２６が配置されている。図１及び図２による図示の実施形態では、各収容輪郭部２２，２３の内部においては、それぞれ壁部区分１７，１８に２つの固定若しくはロック要素２５が配置され、収容輪郭部２２の外部にもそれぞれ２つの固定若しくはロック要素２６が配置されている。さらにこれらの固定若しくはロック要素２５，２６は、次のように異なって形成されている。すなわち（外部の）固定若しくはロック要素２６は、壁部区分１７，１８の全高を超えて延在し、それに対して固定若しくはロック要素２５は、それに関してそれよりも僅かな延在部を有している。

固定若しくはロック要素２５，２６は、壁部領域１４，１５の各壁部区分１７，１８に一体成形され、それぞれ相互に一直線に並んで配置されており、すなわち各壁部区分１７，１８のそれぞれ直接相対向している領域に配置されている。さらに固定若しくはロック要素２５、２６の各々は、収容溝の形状の切欠部２７，２８を有しており、これらの切欠部２７，２８は、ワイヤケーブルハーネス側の対向若しくは接続プラグとのクランプ結合的若しくは摩擦結合的な結合形成のために用いられる。各収容輪郭部２２，２３の内部に配置された固定若しくはロック要素２５は、内部ロック機構の形成に用いられ、それに対して各収容輪郭部２２，２３の外部に配置された固定若しくはロック要素２６は、外部ロック機構の形成に用いられる。

図６及び図７の各部分断面図においては、電気機器１のプラグ本体１１と、対応する接続プラグ３０，３０ａとの間の接続装置５０，５０ａを形成するための車両側の対向若しくは接続プラグ３０，３０ａが示されている。図６に示されている接続プラグ３０は、外部ロック機構の形成に用いられている。それに対して図７に示されている対向プラグ３０，３０ａは、プラグ本体１１と内部ロック機構を形成するように構成されている。両方のケースにおいて接続プラグ３０，３０ａは、それぞれ１つの弓形クランプ３２，３２ａを有しており、この弓形クランプは軸線３３周りで旋回可能に配置されており、さらに終端位置において、各接続プラグ３０，３０ａと接続領域１０若しくはプラグ本体１１との間で固定的にロックされる接続状態を形成している。さらに２つの接続プラグ３０，３０ａは、閉じられた周回する壁部３４，３４ａを備えており、これは、プラグ本体１１の収容輪郭部２２により、その外周面（図６）において、若しくは内周面（図７）にて、同じ少なくとも一部の部分領域において、実質的に隙間なく囲まれている。

外部ロック機構の形成のために、接続プラグ３０は、そのクランプレバー３２に保持要素（図示せず）を有しており、この保持要素が、収容輪郭部２３の外部に配置された固定若しくはロック要素２５と協働する。そのため接続プラグ３０は、クランプレバー３２の領域において、プラグ本体１１の収容輪郭部２２よりも大きな幅を有している。

それに対して図７に示されているクランプレバー３２ａは、プラグ本体１１の収容輪郭部２２の内部に配置されており、これも対向要素（図示せず）を有しており、それが収容輪郭部２２の内部に配置された固定若しくはロック要素２６と協働している。そのため対向プラグ３０ａは、接続装置５０ａを収容輪郭部２２の領域を超えてまで拡幅していない。

図３乃至図５の概略図においては、再度固定若しくはロック要素２５、２６がプラグ本体１１において識別可能である。さらに図３に基づけば、突起物の形態若しくはそれに似せて形成された、プラグ本体１１に一体成形されているコード化部３６，３７が識別され、それらは、接続プラグ３０，３０ａにおける対応する対向コード化部と協働し、特に接続プラグ３０，３０ａとプラグ本体１１との接続を一方向においてのみ若しくは所定の配向方向で可能にしている。

図４においては、クランプレバー３２の外部ロック機構のもとで、収容輪郭部２２がその周回する壁部３４と共に外部から取り囲まれていることが再度識別可能であり、それに対して図５の描写に相応する内部ロック機構のもとでは、クランプレバー３２ａと周回する壁部３４ａとが収容輪郭部２２の内部に配置され、それ故当該収容輪郭部２２の幅が拡大されていないことが再度識別可能である。

上述した説明の限りでは電気機器１並びに接続装置５０は、多岐に亘る方式での改善若しくは変更が本発明の考察から逸脱することなく可能である。このことは、内部ロック機構のもとでの適用若しくは外部ロック機構のもとでの適用に対し、相応に構成された対向プラグ３０，３０ａとの協働の中で、１つの同じプラグ本体を使用することからなっている。

Claims (11)

1. 電気機器（１）であって、
   ハウジング（１２）であって、当該ハウジング（１２）と接続プラグ（３０；３０ａ）との電気的接触接続のために設けられた接続領域（１０）を有するハウジング（１２）を備え、
   前記接続領域（１０）は、周回する壁部領域（１４，１５）を有する、前記接続プラグ（３０；３０ａ）のための少なくとも１つの収容輪郭部（２２，２３）を含み、
   前記壁部領域（１４，１５）は、電気的接続要素（１３）を取り囲み、
   前記接続領域（１０）内に複数の固定若しくはロック要素（２５，２６）が設けられており、
   前記固定若しくはロック要素（２５，２６）は、前記接続プラグ（３０；３０ａ）を前記接続領域（１０）内の前記ハウジング（１２）に接続させるように構成されている、電気機器（１）において、
   前記壁部領域（１４，１５）の内部にも外部にも、少なくとも１つの前記固定若しくはロック要素（２５，２６）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、電気機器（１）。
2. 前記固定若しくはロック要素（２５，２６）は、前記壁部領域（１４，１５）に直接固定されている、請求項１記載の電気機器。
3. 前記固定若しくはロック要素（２５，２６）は、前記壁部領域（１４，１５）に一体的に成形されている、請求項２記載の電気機器。
4. 前記収容輪郭部（２２，２３）は、矩形状に形成されており、前記壁部領域（１４，１５）は、相互に平行な少なくとも２つの壁部区分（１７，１８）を有し、前記平行な２つの壁部区分（１７，１８）の各々にそれぞれ少なくとも１つの前記固定若しくはロック要素（２５，２６）が配置されている、請求項１から３いずれか１項記載の電気機器。
5. 前記壁部領域（１４，１５）の内部に配置された少なくとも１つの前記固定若しくはロック要素（２５）の形状は、前記壁部領域（１４，１５）の外部に配置された少なくとも１つの前記固定若しくはロック要素（２６）の形状と異なっている、請求項１から４いずれか１項記載の電気機器。
6. 少なくとも１つの前記固定若しくはロック要素（２５，２６）は、前記接続プラグ（３０；３０ａ）の対向要素を形状結合的に収容する切欠部（２７，２８）を有している、請求項１から５いずれか１項記載の電気機器。
7. 前記壁部領域（１４，１５）の直接相対向している領域における当該壁部領域（１４，１５）の内部と外部に、少なくとも１つの前記固定若しくはロック要素（２５，２６）がそれぞれ配置されている、請求項１から６いずれか１項記載の電気機器。
8. 電気機器（１）は、自動車用のスイッチングまたは制御機器である、請求項１から７いずれか１項記載の電気機器。
9. 請求項１から８いずれか１項記載の電気機器（１）と、接続プラグ（３０；３０ａ）と、を有する接続装置（５０；５０ａ）であって、前記接続プラグは、前記電気機器（１）の壁部領域（１４，１５）の内部または外部に配置された固定若しくはロック要素（２５，２６）と協働するように構成されていることを特徴とする接続装置（５０；５０ａ）。
10. 前記接続プラグ（３０；３０ａ）は、前記電気機器（１）との摩擦結合のための弓形クランプ部材（３２；３２ａ）を有している、請求項９記載の接続装置。
11. 前記接続プラグ（３０；３０ａ）は、前記壁部領域（１４，１５）の形状に適合する閉じられた周回する壁部（３４；３４ａ）を有し、該周回する壁部（３４；３４ａ）は、前記収容輪郭部（２２，２３）の前記壁部領域（１４，１５）の内部または外部においてこれと少なくとも領域毎に協働している、請求項９または１０記載の接続装置。

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