JP6267716B2 - エネルギバスシステムを備えた電気的モジュール構成 - Google Patents
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Description
外部に置かれたバスシステムを備えた1つの電気的モジュールは例えばドイツ実用新案202011000855号に示される。
本発明は、請求項1の電気的モジュール構成を用いてこの問題を解決する。
電気的モジュールを電力レールに接続することにより、電気的モジュールを電力レールを通過するバス信号及び電力レール上を送信される電力に非常に素早く且つ安全に接続することができる。
プリント回路基板との接触は、特に接触板として構成される板状に構成された接触デバイスによってなされるのが好ましい。また、接触デバイスは電気的要素を備えた、又は備えないプリント回路基板も可能である。
接触デバイスへのアクセスを可能にすべく、電子的ハウジングは凹部を示すのが好ましい。凹部を介して、プラグイン構成は電子的ハウジングの内部空間に挿入され得る。
更に、バスバーは整列方向に延び、摩擦バネ内に交換可能に挿入されるのが好ましい。
S字形に形成された摩擦バネは差し込むのが簡単で、非常に少ない廃棄物を伴う穿孔曲げ要素として、平坦な材料からコスト的に効率的な方法で製造され得て、2つのS字曲げ部ペアの1つに挿入される接触デバイスと非常に安全な電気的接触を確実にする。摩擦バネは金属または合金、特にバネ鋼から形成されるのが好ましい。ここでまた、銅や銅合金のような導電率の良い材料からも製造が可能である。摩擦バネの通電容量の要求に基づき、使用される材料と共に平坦な材料及び一対の摩擦バネの1つの幅は変更され得る。要求されるクランプ力に基づいて、更に補助的なオーバースプリングを用いることも可能である。
摩擦バネはプラグイン構成の内部空間に予め取り付けられていることが出来るのが好ましい。従って、そのようなプラグイン構成はモジュラー形式に製造され得て、コスト的に効率的な在庫の格納及び組み立てに役立つ。
第1のS字曲げ部の開口端部用に、プラグイン構成の内部空間に配備されるストッパは外部に置かれて、外側片の前側に摩擦バネが外され脱落することを防ぐ。
好ましい実施形態の形式において、第2のS字曲げ部の外側フランジと同様に、第1のS字曲げ部の外側フランジ、及び中央フランジの少なくとも一部は各々、長手方向に延びる1以上のスリットを示す。少なくとも1つのスリットは、摩擦バネ上に略中央に置かれるのが好ましい。特に好ましい形式において、スリットは外側部分に配備されて、少なくとも1つの中間壁によって摩擦バネを再分割することができるのが好ましい。中間壁は摩擦バネから取り外されて、バスバーの構成を互いに分離することが出来るのが好ましい。
ハウジングブラケットは、U字形に構成され、又は長手方向に延びて整列方向を横切る1つだけの側壁を示すのが好ましい。これにより、多数の電気的モジュールを接続しているバスバーは整列方向に置かれた1以上のハウジングブラケットを完全にカバーすることが出来る。
プラグイン構成は凹部に挿入されるときに、クランプされ又はロックされるのが特に好ましい。しかし、他の付着具、例えばネジもまた可能である。
本発明は特に組み立て易い、請求項15の多数構成を付与し、本発明の有利な更なる実施形態は、以下の従属請求項16に付与される。
図1の分解図は、プラグイン構成3の電気的モジュール4の凹部411内への挿入を示し、同様に取り付けられた、外側に置かれるバスバー5とともに、電気的モジュール4内に挿入されるプラグイン構成3を示す。
摩擦バネ1及びプラグイン構成3は長手方向21に延び、それは、同時にプラグイン構成3の電子ハウジング41内への挿入方向である。
第1のS字曲げ部11の外側フランジ111は、長手方向21に対して稍傾いて延び、摩擦バネ1内、特に中央フランジ13上に挿入されるバスバー5は電気的に導通するように接触する。これに関し、バスバー5は第1のS字曲げ部11内のクランプに保持されて、所望されない方法で摩擦バネ1から落下しない。
プラグイン構成3は両側で、また前側351、352を示す。これらの前側351、352は少なくとも部分的に開口し、プラグイン構成3の内部空間32及びそこに置かれる摩擦バネ1は、前側351、352からアクセス可能である。更に、プラグイン構成3の外部部分311では、反対に置かれたハウジング壁は開いているように構成され、バスバー5は長手方向21にてクランプバネ1の第1のS字曲げ部11内に挿入される。
プラグイン構成3が組み込まれると、第2のS字曲げ部12がここでは接触板43として構成される接触デバイス43に挿入され、長手方向21に延びる。以下では、接触デバイス43と接触板の語は同義的に用いられる。外側ストッパ33は上側ハウジング41の前側44に隣接する。そして、第1のS字曲げ部11の開口端部113はストッパ321に隣接する。これによって、摩擦バネ1はストッパ321と接触板43との間でクランプされる。更に、接触板43上には、反対側のロックデバイス431が配備され、該ロックデバイスは摩擦バネ1の中央フランジ13上のロックデバイス131と協力して作用しその位置を保持する。これにより、クランプバネ1が接触板43上に深く挿入され過ぎることを防ぐ。ロックデバイス131はここでは凹部として配備され、一方、反対側のロックデバイス431は一体要素として構成される。他のロックデバイス及び反対側のロックデバイス131、431も適用可能である。
記載されたプラグイン構成3において、ハウジング31は内側部分312にギャップ313を示す。ギャップ313によって、プラグイン構成が電気的モジュール4の電子的ハウジング41に支持された接触板43上をスライドすることが可能になる。
ユーザにとっての安全性を高めるべく、バスバー5は熱収縮するスリーブから形成されるのが好ましいさや51を示す。さや51は、バスバー5が摩擦バネ1と電気的に接触しない箇所の全てに配備されるのが好ましい。更に、プラグイン構成3のハウジング31は、電気的に絶縁されたハウジングブラケット37にて覆われることが可能である。
代替的に又は加えて、電気的モジュール4の電子的ハウジング41上のブラケット37がロック可能であり、及び/又は接触板43上の摩擦バネ1をロックし、プラグイン構成3が接触板43から外れないように固定されることも考えられる。
しかし、本発明は可成り低電圧用、例えば24ボルトの適用に構成される電気的モジュール4にも適している。更に、DC及びACの適用にも適している。
図2(b)及び(c)の両方は、図2(a)の多数の電気的モジュール4を備えた電気的モジュール構成6を、種々の組み立て段階で示す。
プリント回路基板9が電子的ハウジング41の壁411に平行に置かれる。プリント回路基板は整列方向71を横切って延び、長手方向21に平行である。本実施形態にて、行アセンブリ毎に、2つの接触板43が配備され、該接触板はプリント回路基板9を横切って位置しプリント回路基板に取り付けられる。従って、ここで示す電気的モジュール4上に、バスシステム50の2つのバスバー5が2つのプラグイン構成3を介して取り付け可能であり、各バスバーは接触板43の1つに挿入される。
また、バスバー5の長手方向21の挿入も示される。これに関し、1つの長いバスバー5が示され、多数のプラグイン構成3上を延びる。更に多数の短いバスバー5の構成が示され、ここでは1つのプラグイン構成3から隣接するプラグイン構成3に延びているのみである。これらのバスバー5の端部間にて、中間壁36が摩擦バネ1のスリット141、142に挿入され、短いバスバーを2つの隣接する電気的モジュール4の2つのプラグイン構成3間の中央に位置させるのに役立つ。
機械的なロックデバイス38は、ここではねじ回しのような作動ツール22によって作動される作動デバイス381とロック縁(locking edge)382を含む。ここでは、作動ツール22はツール開口315を通って、プラグイン構成3のハウジング31内に挿入方向21に挿入されることが出来る。作動ツール22を用いて、作動デバイス381を作動させることにより、ロック縁382は、ここでは整列方向71に対応した解放方向71に調整可能である。
図2(d)は支持曲げ部432を用いてプリント回路基板9上に溶着される接触デバイス43を示す。
機械的なロックデバイス38のロック縁382は、対向する接触デバイス43の側部に斜面形に構成されている。プラグイン構成3が接触デバイス43上に挿入方向21に挿入されると、ロック縁382は解放方向71にシフトし、摩擦バネ1の第1のS字曲げ部11は、機械的なロックデバイス38のロック縁382と接触デバイス38の反対側のロック縁433が互いにロックするまで、接触デバイス43に挿入されることが出来る。
図3にて、電気的モジュール構成6の電気的モジュール4が完全に組み込まれる。バスバー5のプラグイン構成3への挿入が記載されている。
この構成のバスバー5は、壁8に予め取り付けられたハウジングブラケット37に取り付けられる。プラグイン構成3が予め取り付けられた電気的モジュール4が挿入される。
電気的モジュール構成6を素早く組み立てるのは非常にた易い。何故なら、プリント回路基板9上に溶着された接触板43は、電気的モジュール4のプリント回路基板9に一緒に予め取り付けられているからである。そのような取付けは、電子的ハウジング41の壁411に接することなく可能である。ここではS字形である摩擦バネ1は同様にプラグイン構成3のハウジング31に予め取り付けられ、外側からここでは電子的ハウジングの前側44に配備された凹部411を通って、接触板43上に押されてロックされる。
図5は、摩擦バネ1がS字形に構成されず、W字形に構成された仕様を示す。摩擦バネは導電性シート材から製造される。このようにして、摩擦バネはバネ動作を有するように構成され、復帰力を示す。摩擦バネは1つの片の型打ちされた曲げ要素として製造され、従ってコスト的に効率的な方法で生成される。この接触要素としての摩擦バネ1‘は3つのチューリップ形の受け入れ部分1001、1002、1003を示す。これらのうち、2つの受け入れ部分1001、1003が第1の方向Aからアクセス可能であり、一方、3番目の受け入れ部分1002は第1の方向Aとは反対に置かれた第2の方向72からアクセス可能である。
第2の方向Bからアクセス可能なチューリップ形の受け入れ部分1002は、第1の方向Aからアクセス可能な2つのチューリップ形の受け入れ部分1001、1003の間に置かれている。
第2の方向Bからアクセス可能なチューリップ形の受け入れ部分は、電気的接続要素(ここでは記入することが出来ない)に繋がるように配備され、該電気的接続要素はバスバー5001、5002を電気的デバイス(図5)の電気的アセンブリ、特に電気的モジュール4000に繋ぐのが好ましい。この電気的接続要素は、プラグ接続として構成されるのが好ましい。
図1-図4について言及する。図1の第2のS字曲げ部12は、チューリップ形の受け入れ部分1002に置換可能であり、また他に図1-図4の電気的モジュール4の対応する構成に置換可能である。図5に従って、利用可能な2つのチューリップ形の受け入れ部分を好ましくはバスシステムの接続要素、特にバスバーに繋ぐ接続要素が生成される。このようにして、バスシステムのより多い取り付け要素が接触要素に接続され、又は1つの接続要素、特にバスバーの一端部に繋がるように1つのチューリップ形の受け入れ部分が配備され、接続要素への接触に広い接触領域が利用可能となる。これにより、より多い接触ポイントが可能となり、接触要素は電流に特に適する。波形の表面及び/又は接触ポイントの領域における更なるバネ容量は、接触を更に高めることが出来る。
11 第1のS字曲げ部
111 第1のS字曲げ部の外側フランジ
112 中央フランジから第1のS字曲げ部の外側フランジまでの間隔
113 第1のS字曲げ部の外側フランジの開口端部
114 第1のS字曲げ部の外側フランジの開口端部上の曲げ部
115 曲げ形状の接続
12 第2のS字曲げ部
121 第2のS字曲げ部の外側フランジ
122 中央フランジから第2のS字曲げ部の外側フランジまでの間隔
123 第2のS字曲げ部の外側フランジの開口端部
124 第2のS字曲げ部の外側フランジの開口端部上の曲げ部
125 曲げ形状の接続
13 中央フランジ
131 ロックデバイス
141 第1のS字曲げ部内のスリット
142 第2のS字曲げ部及び中央フランジ内のスリット
151、152 摩擦バネの両側
21 摩擦バネの長手方向、挿入方向
211 挿入方向と反対側の方向
22 作動ツール
3 プラグイン構成
31 プラグイン構成のハウジング
311 ハウジングの外側部分
312 ハウジングの内側部分
313 ハウジング内のギャップ
314 ハウジングの内壁
315 ツール開口
32 プラグイン構成の内側空間
321 プラグイン構成の内側空間
33 外側のストッパ
34 ハウジングの外側
351、352 プラグイン構成のハウジングの前側
36 中間壁
37 ブラケット
371 一体要素
372 保持デバイス
38 取付けデバイス、機械的なロック要素
381 作動デバイス
382 ロック縁
4 電気的モジュール
41 電気的モジュールの電子的ハウジング
411 電子的ハウジングの凹部
414 電子的ハウジングのハウジング壁
42 電気的モジュールの内部空間
43 接触デバイス、接触板
431 接触板上の反対側のロックデバイス
432 支持曲げ部
4321 支持曲げ部の脚部
433 反対側のロック縁
434 斜面
435 溶融ラグ
44 電気的ジュールの前側
5 バスバー
50 バスシステム、エネルギバスシステム
51 絶縁体、さや
52 バスバーの端部
6 電気的モジュール構成
7 取付けベース、支持レール
71 整列方向、解放方向
8 壁
81 壁レール
9 プリント回路基板
91 プリント回路基板の後側
1001 チューリップ形の受け入れ部分
1002 チューリップ形の受け入れ部分
1003 チューリップ形の受け入れ部分
5001 バスバー
5002 バスバー
Claims (22)
- バスシステム(50)及び取付けレールが好ましい組立てベース(7)上で整列方向(71)に互いに行に配列された電気的モジュール(4)を備えた電気的モジュール構成(6)であって、
各電気的モジュール(4)は凹部(441)を備えた電子的ハウジング(41)を示し、該ハウジング内に少なくとも1つのプリント回路基板(9)が置かれ、
前記バスシステム(50)は前記電子的ハウジング(41)の外側に延びるバスバー(5)を備え、少なくとも1つのバスバー(5)はプラグイン構成(3)を介して、電気的モジュール(4)の前記プリント回路基板(9)に電気的に接続されている電気的モジュール構成(6)において、
前記プラグイン構成(3)は摩擦バネ(1)を備え、該バネは電子的ハウジング(41)の凹部(441)を通って挿入方向(21)に外側から正逆可能に挿入され得て、該摩擦バネ(1)は前記プリント回路基板(9)に電気的に接続されて、前記バスバー(5)は前記プラグイン構成(3)に挿入され得て、該摩擦バネ(1)と電気的に接触し、
前記プラグイン構成(3)は、少なくとも一部が外側に開口した前側(351、352)を備えたハウジング(31)を備える、電気的モジュール構成(6)。 - 前記摩擦バネ(1)は、2又は3つの接触領域(11、12)を示す、請求項1に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記摩擦バネ(1)は、二重チューリップ又は三重チューリップ、特にS字形又はW字形に構成された、請求項1又は2に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記第1の接触領域(11)はバスバー(5)に繋がる第1のS字曲げ部(11)として構成され、前記第2の接触領域(12)は接触デバイス(43)に繋がる第2のS字曲げ部(12)として構成されて、プリント回路基板(9)と電気的に接触し、
第1及び第3の接触領域(1001、1003)は夫々第1及び第2のバスバー(5001、5002)に繋がるS字曲げ部として構成され、第2の接触領域(1002)はプリント回路基板(9)と電気的に接触する接触デバイス(43)に繋がる第2のS字曲げ部(1002)として構成される、請求項2に記載の電気的モジュール構成(6)。 - 接触デバイス(43)は、少なくとも部分的に板形に構成された、請求項4に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記電気的モジュール(4)を備えた前記プラグイン構成(3)は、特に前記接触デバイス(43)を取り外し可能にロックする、請求項4又は5に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記接触デバイス(43)は、前記プリント回路基板(9)に取り付けられ、特に溶着される、請求項4又は5に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記バスバー(5)は整列方向(71)及び挿入方向(21)に延びて、交換可能に前記摩擦バネ(1)内に挿入される、請求項1乃至7の何れかに記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記プラグイン構成(3)のハウジング(31)は外側片(311)、内側片(312)及び該外側片(311)と内側片(312)との間の外側ストッパ(33)を示し、前記電気的モジュール(4)に挿入される前記プラグイン構成(3)の外側片(311)は前記電子的ハウジング(41)の外側に置かれ、前記内側片(312)は前記電気的モジュール(4)の内部空間(42)の前記電子的ハウジング(41)内に置かれる、請求項1乃至8の何れかに記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記プラグイン構成(3)の内部空間(32)内にて、前記摩擦バネ(1)の開口端(113)にストッパ(321)が配備される、請求項1乃至9の何れかに記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記プラグイン構成(3)は、外側片(311)上で移動可能に置かれるブラケット(37)を備える、請求項9に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記第1のS字曲げ部(11)及び第2のS字曲げ部(12)は共通の中央フランジ(13)を示し、各曲げ部は外側フランジ(111、121)を有し、該外側フランジ(111、121)及び少なくとも前記中央フランジ(13)の一部は、挿入方向(21)に延びるスリット(141)を示し、該スリット内にバスバーを2つの隣接する電気的モジュール(4)の2つのプラグイン構成(3)間の中央に位置させるのに役立つ中間壁(36)が移動可能に挿入され得る、請求項4又は5に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記摩擦バネ(1)は挿入方向(21)に延びるスロット(141、142)を示し、前記中間壁(36)は摩擦バネ(1)内に挿入され、該摩擦バネ(1)を更に分ける、請求項12に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 請求項1乃至13の何れか、又はバスシステム(50)及び整列方向に互いに行に配列された電気的モジュール(4)を備えた電気的モジュール構成(6)であって、前記電気的モジュール(4)は夫々凹部(441)を備えた電子的ハウジング(41)を示し、該ハウジング内に少なくとも1つのプリント回路基板(9)が置かれ、前記バスシステム(50)は前記電子的ハウジング(41)の外側に延びるバスバー(5)を備え、少なくとも1つのバスバー(5)はプラグイン構成(3)を介して、電気的モジュール(4)の前記プリント回路基板(9)に電気的に接続されている電気的モジュール構成(6)において、
該電気的モジュール構成は、壁に取り付けられるように構成され、少なくとも1つのバスバー(5)は壁(8)に予め取り付けられており、
前記プラグイン構成(3)は、少なくとも一部が外側に開口した前側(351、352)を備えたハウジング(31)を備える、電気的モジュール構成(6) - 壁取付け用の壁(8)上には、1以上の壁レール(61)が配備され、該壁レール上に輪郭状のハウジングブラケット(37)が取り付けられ、又は輪郭状のハウジングブラケット(37)が壁(8)に直に取り付けられる、請求項14に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記バスバー(5)は壁(8)に予め取り付けられているハウジングブラケット(37)に取り付けられている、請求項14又は15に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記プラグイン構成(3)は、摩擦バネ(1)を有し、該バネは電子的ハウジング(41)の凹部(441)を通って挿入方向(21)から正逆可能に挿入され得て、該摩擦バネ(1)は前記プリント回路基板(9)に電気的に接続されて、前記バスバー(5)は外側から前記プラグイン構成(3)に挿入され得て、該摩擦バネ(1)と電気的に接触する、請求項14又は15又は16に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記摩擦バネ(1)は、2又は3つの接触領域(11、12)を示す、請求項17に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記摩擦バネ(1)は、二重チューリップ、特にS字形、又は三重チューリップ、特にW字形に構成された、請求項17又は18に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記接触領域のうち、第1の接触領域(11)はバスバー(5)に繋がる第1のS字曲げ部(11)として構成され、第2の接触領域(12)は接触デバイス(43)に繋がる第2のS字曲げ部(12)として構成されて、プリント回路基板(9)と電気的に接触する、請求項18に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 前記接触領域のうち、第1及び第3の接触領域(1001、1003)は夫々第1及び第2のバスバー(5001、5002)に繋がるS字曲げ部として構成され、第2の接触領域(1002)はプリント回路基板(9)と電気的に接触する接触デバイス(43)に繋がる第2のS字曲げ部(1002)として構成される、請求項18に記載の電気的モジュール構成(6)。
- 接触デバイス(43)は、少なくとも部分的に板形に構成された、請求項21に記載の電気的モジュール構成(6)。
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