JPH0378986A - 電気コネクタ、及び電気コネクタと付随するコンタクトとを含む組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気コネクタに関する。さらに詳しくは、本
発明は、特に自動車業界において例えば車輪と車輪サポ
ートとを電気的に接続するために用いることのできるよ
うな電気コネクタに関する。

従来の技術 タイヤの監視を行なうのに必要な電気部品を車両の車輪
に据えつけるためには、タイヤから車両の方に延びる電
線路を備えつける必要がある。車輪と車両の間の接続が
動電気すべり接触により行なわれているか又は回転接触
により行なわれているかにかかわらず、車輪には、特に
回転アンテナが車輪にではなくブレーキドラム又は車輪
ハブに取り付けられている場合、電線及び時として導線
を設置する必要がある。この場合、車輪を分解する毎に
ハブから車輪を容易に分離することができるように、車
輪とハブの間に電気コネクタを設置しなければならない
。

発明が解決しようとする課題 この場合、非常に激しい作用のある環境の下で高い信頼
性で機能することのできる電気コネクタを設計する問題
が発生する。さらに、かかるコネクタの使用はできるか
ぎり単純でしかも、連続的な接続及び遮断操作によりこ
のコネクタを劣化させないことが必要である。最後に、
車輪の取付は作業が過度に面倒にならないように、各取
付は段階でハブに対する車輪の差向は角度を調節しなけ
ればならないことを避けることが望ましい。

課題を解決するための手段 一方では導線に常時接続され、他方では付随するコンタ
クトとの間で分離可能な動電気接続（ｕｎｅ　ｃｏｎｎ
ｅｘｉｏｎ　ｇａｒｖａｎｉｑｕｅ）を実現するための
電気コネクタは、２つの導電性段を含んでおり、そのう
ち第１の導電性段は前記導線に接続されるようになって
おり、かつコネクタの外部から動電気的に絶縁されてお
り、前記コネクタの外部から接近可能な第２の導電性段
は前記分離可能な動電気接続を実現するようになってお
り、又第２の導電性段はコネクタ及び付随するコンタク
トが分離されたとき前記第１の導電性段から動電気的に
絶縁され、コネクタと付随コンタクトが互いに接続され
た場合付随するコンタクトにより動電気接触状態に置か
れる。

コネクタが付随するコンタクトに接続された場合にのみ
コネクタの外部から接近可能な導電性の接近を課電する
ことを可能にするこのような設計によって、この種のコ
ネクタを車輪上又はノ１ブ上できわめて容易に増やすこ
とが可能となる。これら全てのコネクタを並列で接続す
るが、付随するコンタクトに接続されるコネクタの接点
のみが課電されることになる。その地金てのコネクタに
ついては、外部から接近可能な唯一の導電性部品である
接点は、接続された電気回路から動電気的に絶縁された
状態にとどまる。こうして湿気が、アースに向かって導
電性の外乱経路を作ることによって機能不良をひき起こ
す可能性は全くなくなる。

当然のことながら、使用されているコネクタの位置では
、例えば付随するコンタクトに必要な手段を設置するこ
となどによって、完璧な防水性を備えつけると非常に便
利である。

その上、本発明によるコネクタの利用分野を他に数多く
考えることができる。例えば、牽引車とトレーラの間又
はトレーラ同士の間の電気的接続のためのコンセントを
作ることが可能である。連結器が用いられない場合には
、牽引車に置かれたコンセントは課電中のコンタクトを
全く有していない。その結果、湿潤な雰囲気の下では電
気コンセントが未使用状態にとどまっている場合外から
接近可能ないかなるコンタクトも課電中でないことから
、牽引車の電気設備の機能の信頼性ははるかに高いもの
となる。課電中である電気コンタクトだけは、完全に防
水性の遮蔽体の中に閉じ込められた状態にとどまる。

車両の診断のためのコンセントが、さらにもう１つの利
用例を構成している。一般に、湿潤な環境内で遮断され
た状態にとどまることのできる電気コネクタの設計とい
う問題が提起される毎に、本発明は適切な利用分野を見
い出すことができる。

以下の説明は、車両の車輪のためのコネクタの実現に対
して適用された本発明のみを例示している。当然のこと
ながらこれは制限的な意味をもたない一例である。添付
の図面はかかる説明を例解し、さまざまな変形態様を示
し、本発明が有する全ての利点を充分に理解できるよう
にするものである。

実施例 第１図では、２つの座ぐり加工部１２を備えた穴１１が
設けられた重荷重用車輪のためのホイールディスク１０
が部分的にわかる。コネクタ２は、座ぐり加工部１２に
より車輪の穴１１の内部に保持されている絶縁サポート
２０を有している。当然のことながら、車輪への固定は
本発明の関連するところではなく、その他の同等な手段
により実施されうる。コネクタの絶縁サポート２０は、
コネクタ２の外から見える形で、コネクタ２の外部から
接近可能な第２の導電性段を構成する導電性の接点２１
を出現させている。接点２１は、導電性材料ででも又絶
縁材料ででも無差別に作られている弾性かつ防水性の膜
２２によってサポート２０に固定されている。こうして
、サポート２０、接点２１及び膜２２により構成された
キャビティ２３が現われる。電極２４は、第１の導電性
段を構成している。これはチップ２１と向かい合わせに
キャビティ２３の底に固定されている。

車輪１への設置は、大型トラックへの取付けについて、
第２図に示されている。タイヤ４の監視を確実に行なう
ために必要な回路及びセンサを含む装置３がわかる。車
輪１は、ハブホルダ６に取り付けられたハブ５に載置さ
れる。説明する例では、回転可能な組立体く車輪１及び
そのタイヤ４、ハブ５）と車両のシャーシ（つまり回転
領域と区別するため「固定空間」とも呼ばれるもの）の
間の連結は、ハブ５に連結された回転アンテナ５０とハ
ブホルダ６に取り付けられた固定アンテナ６０の２つの
同心アンテナによって行なわれる。

同様に、ハブ５に固定されたブレーキドラム７もわかる
。本発明によるコネクタ２０は、ハブに車輪を固定する
ためのロッドの通過穴により形成された円の半径方向内
側で、はぼハブ５への車輪１の固定領域１３の位置で、
車輪１のディスク１０の厚み内に設置される。以下に詳
述する付随するコンタクト８は、ブレーキドラム７及び
ハブ５の厚み内で向かい合わせに設置される。コネクタ
２は装置３と合流する導線３０に電気的に接続されてお
り、付随するコンタクト８はアンテナ５０に合流する導
線５１に電気的に接続されている。

第３図では、電気コネクタ及び付随するコンタクト８を
含む組立体がわかり、かかる付随するコンタクトは、弾
性要素を介して導電性の支承８１に機械的に連結された
導電性のニードル８０で構成され、かかるニードル８０
とかかる支承８１は電気的に接続され、絶縁チャンバ内
に配置され、ニードルの端部は前記弾性要素の作用によ
りかかるチャンバの外に突出している。接点２１と連動
するよう設計された導電性のニードル８０がわかり、か
かるニードルは導電性のばね８２を介して導電性支承８
１に連結されている。ばね８２は、ニードル８０と支承
８１を動電気的に接続するという電気的な機能と、ニー
ドル８０を支承８１から離す傾向をもつハブ５の軸線に
対して平行に向けられた力をニードル８０に与えるとい
う機械的眺能とを有する。支承８１、ばね８２及びニー
ドル８０の組立体は、ブレーキドラム７及びハブ５の内
側に取り付けられた絶縁ケース８３の中に配置されてい
る。導線５１は、支承８１に接続されている。ケース８
３は、ブレーキドラムの軸線方向外側に肩部８３０を有
しており、こうしてニードル８０の基部８００がニード
ルの外方向への動きを剛固するようになっている。

車輪１のディスク１０には、ハブ５に対し車輪１を差し
向ける相対的位置のいかん１こ関わらず、車輪１をハブ
５に固定するためのボルト（図示せず）のそれぞれの位
置及び数を考慮に入れて、コネクタ２がハブ５に設置さ
れた付随するコンタクト８と接触するようになるのに必
要なだけの数のコネクタ２が配置される。ばね８２は、
ニードル８０が接点２１を電極２４の方に押しゃりニー
ドル８０と接点２１の間及び接点２１と電極２４の間に
すぐれた電気的接触を打ち立てるように釣合いがとられ
ている。車輪１に設置された全てのコネクタ２は互いの
その電極２４により電気的に接続されており、従ってこ
れらは全て、監視装置３の作動中課電状態にある。これ
に対し、付随するコンタクト８に接続されていないコネ
クタ２の全ての接点は第１図に示す位置にとどまり、従
って動電気的に絶縁されている。

コネクタと付随するコンタクトの間の電気的接触抵抗を
できるかぎり低くおさえるために、好ましくは、付随す
るコンタクトには、ニードルの突出端部がかかるコネク
タと接触したとき並進運動に伴うニードルの回転運動を
確保するための手段がついている。こうして、動電気接
触を保証する導電性表面の清掃が可能となる。

このような改良を伴う付随するコンタクトを第４図に示
す。ニードル８０には、基部８００と反対側でこれを延
長しているロッド８０１がついていることがわかる。ロ
ッド８０１は、非常に開いたピッチのねじ山８０２を有
する。絶縁ケース８３には、ケース８３の軸に平行に配
置された溝８３１が備わっている。結合用部品８４はね
じ山８０２にかみ合う歯８４２と溝８３１にかみ合う歯
８４１を有している。剛度に１　　の第１のばね８２１
は、ニードルの基部８００と結合用部品８４の間に配置
されている。Ｋ１　よりもはるかに大きい剛度に２　の
第２のばね８２２は、結合用部品８４と支承８１の間に
配置されている。適当なあらゆる方法により、支承８１
とニードル８ｏの間に動電気伝導が確保されている。例
えば、ばね８２１及び８２２及び結合用部品は導電性を
有している。

コンタクトをコネクタ２に接続する際にニードル８０を
押すと、ばね８２２の剛度に２　はばね８２１の剛度に
、よりもはるかに大きいため、結合用部品８４は不動状
態にとどまる。その結果、ケース８３内部へのニードル
８ｏの貫入運動には全て、必ず、不動の歯８４２とねじ
山８０２の連動により課せられる回転であるニードル８
ｏの自転が伴う。ばね８２１にょるカがばね８２２によ
る力に達しこれを超えた場合或いは又ニードル８０の自
転が例えば接点２１とニードル８０間の過度に大きくな
った摩擦などによって妨げられた場合、ニードルは、歯
８４１により溝８３１の中にかみ合わされた結合用部品
８４の滑動によりばね８２２を圧縮することによって、
ケース８３の内部へ貫入し続けることができる。

二重タイヤの取付けについては、付随するコンタクトに
対するあらゆる接続辺外勤電気的に絶縁された状態にと
どまっている接点を介して、ホイールディスクの両面で
の接続を可能にするような同一原理に基づくコネクタの
一変形実施態様が提案される。この場合、コネクタはさ
らに、第２のものと全く同様に外部から接近可能である
第３の導電性段が含む。

第５図では、内側車輪１１つまり車両のハブと接触する
ための車輪と、外側車輪１ｅがわかる。

各々の車輪１１及び１ｅは同一のコネクタ９を１つずつ
有している。各コネクタ９は、一方の面に前記第２の導
電性段を構成する導電性の接点９１を出現させ、反対側
の面に前記第３の導電性段を構成する第２の導電性に接
点９５を出現させるような絶縁性サポート９０で構成さ
れ、前記接点９１．９５は弾性かつ防水性の膜９２を用
いて前記サポートに固定され、前記サポート９０は、前
記接点９１．９５及び前記膜９２と共にキャビティ９３
を構成し、かかるキャビティの内部には前記第１の導電
性段を構成する電極９４が固定されている。

第５図により図示した実施例では、第２及び第３の導電
性段は常に互いに接続されており、付随するコンタクト
に接続されるとき以外は、第１の導電性段から絶縁され
た状態にとどまっている。

接点９１及び９５は、互いの電気的接触を確保しこれら
を互いに間隔を隔てた状態に保つ傾向をもつばね９７に
よって接続されていることがわかる。

付随コンタクトに対する接続に際し、Ｆという記号で表
わされる応力が、内側車輪ｌｌ上に設置されたコネクタ
９の接点９１に加えられる。第５図でわかるあそびＪ＋
　、Ｊ２　及びＪは、Ｊ、＋Ｊ２がＪよりも小さいよう
なものである。あそびＪ。

は、コンタクト９の各々の接点９５の間の連装の後にも
あるあそびである。あそびＪ２　は、接点９５と電極９
４の間で各コンタクト９の内部にあるあそびであり、あ
そびＪは、コンタクト９の各々において接点９１と電極
９４の間にあるあそびである。付随するコンタクトの作
用は、内側車輪１１のばね９７の変形により、内部車輪
の接点９１と電極９４間の接触ならびに、接点９５の後
退を介しての外側車輪の電極９４と同じ接点９１の間の
接触を確立することを可能にしなくてはならない。

このようなコネクタにより、優れた電気的接触及び自動
接続を確保しながら、車輪の取付は及び製造上の許容誤
差をなくすことが可能となる。外側車輪と内側車輪とを
分離することを望む場合には、これはタイヤ監視装置の
エレクトロニクスによって確保することができる。或い
は又、当業者ならばきわめて容易にあそび、ばねと膜の
弾性の大きさを決めることができ、又場合によっては、
外側車輪と内側車輪との分離が接続によって確保されつ
るように一定の行程を制限するストッパを備えることも
可能である。同様に、接続したとき以外は２つの接点９
１及び９５を互いに動電気的に絶縁された状態に置き、
また付随するコンタクトに接続した後内側車輪の接点９
１及び９５の間の接触を確保するが、電極９４との接触
を保ちながら外側車輪の接点９１及び９５は互いに絶縁
状態に置くような形で設計されているような弾性変形可
能なタペットで置き換えることも可能である。

取付は及び接続の後、少なくとも使用されているコネク
タの位置で、外側車輪の接点９１を覆うため、絶縁キャ
ップ（図示せず）を取り付けなくてはならない。そうで
なければ、外側車輪のために、外部から接近可能な唯一
の導電性の接点を適当に方向づけしながら第１の例に示
したようなコネクタを用いることもできるし、さらに又
、外側車輪から接点９１を絶縁させた状態におくようコ
ネクタ９を設計することも可能である。

本報告に照らして、説明したような複数の導電性段を作
るときにはいつも本発明の範囲から逸脱することなく、
本発明の数多くの変形、適応又は応用を考えることが可
能である。特に、いわゆる、電気的接続を行なう部品を
、きわめて一般的なやり方で、雄及び雌プラグの形で実
施することは全く可能であり、かかる特徴は当然のこと
ながら本発明と矛盾しないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コネクタを示す断面図である。 第２図は、タイヤの監視システムの設置を示す図である
。 第３図は、付随するコンタクトに接続されたコネクタを
示す断面図である。 第４図は、付随するコンタクトに対する改良を示す図で
ある。 第５図は、特に二重タイヤに合わせたコネクタの一変形
態様を示す図である。 ２．９・・・電気コネクタ、８−付随するコンタクト、
２０．９０・・・絶縁サポート、２１．９１．９５・・
・導電性の接点、２２．９２・・膜、２３．９３・・・
キャビティ、２４．９４・・・電極、８０・・・ニード
ル、８１・支承、８２・・・弾性要素、８３・・・絶縁
チャンバ、９７・・・ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一方では導線に常時接続され、他方では付随する
   コンタクトとの間に分離可能な動電気接続を実現するよ
   うになっている電気コネクタにおいて、かかるコネクタ
   は２つの導電性段を含み、第１段は前記導線に接続され
   るようになっており、かつコネクタの外部から動電気的
   に絶縁されており、前記コネクタの外部から接近可能な
   第２の導電性段は前記分離可能な動電気接続を実現する
   ようになっており、又第２の導電性段はコネクタ及び付
   随するコンタクトが分離されたとき前記第１の導電性段
   から動電気的に絶縁され、コネクタと付随するコンタク
   トが互いに接続されたとき付随するコンタクトにより動
   電気接続状態に置かれることを特徴とする電気コネクタ
   。 （２）前記外部から接近可能な第２の導電性段を構成す
   る導線性の接点（２１）を出現させている絶縁サポート
   （２０）で構成され、又かかる接点（２１）は弾性かつ
   防水性の膜（２２）を用いて前記サポート（２０）に固
   定されており、かかるサポートは前記接点（２１）及び
   膜（２２）と共にキャビティ（２３）を構成しており、
   前記第１の導電性段を構成する電極（２４）は前記接点
   （２１）と向い合わせにキャビティ （２３）内に固定されていることを特徴とする、請求項
   （１）に記載のコネクタ。 （３）外部から接近可能な第３の導電性段をさらに含む
   ことを特徴とする、請求項（１）に記載のコネクタ。 （４）一方の面には前記第２の導電性段を構成する導線
   性の接点（９１）を出現させ、反対側の面には前記第３
   の導電性段を構成する第２の導線性の接点（９５）を出
   現させている絶縁サポート（９０）で構成され、前記接
   点は弾性かつ防水性の膜（９２）を用いて前記サポート
   （９０）に固定されており、前記サポートはかかる接点
   （９１、９５）及び前記膜（９２）と共にキャビティ（
   ９３）を構成し、かかるキャビティの中には前記第１の
   導電性段を構成する電極 （９４）が固定されていることを特徴とする、請求項（
   ３）に記載のコネクタ。 （５）２つの接点（９１、９５）はばね（９７）により
   連結されており、かかるばねはかかる接点間の動電気接
   触を確保しこれらを互いに間隔を隔てた状態に保つ傾向
   をもつことを特徴とする請求項（４）に記載のコネクタ
   。 （６）請求項（１）乃至（５）のいずれか１項に記載の
   電気コネクタ（２又は９）と付随するコンタクト（８）
   とを含む組立体において、付随するコンタクトは、弾性
   要素（８２）を介して導電性の支承（８１）に機械的に
   連結された導電性のニードル（８０）で構成され、かか
   るニードル（８０）及びかかる支承（８１）は電気的に
   接続され絶縁チャンバ（８３）内に配置されており、か
   かるチャンバから外にニードル（８０）の端部が前記弾
   性要素（８２）の作用により突出していることを特徴と
   する、組立体。 （７）付随するコンタクトは、ニードルの突出した端部
   が前記コネクタと接触したとき並進運動に伴うニードル
   の回転運動を確保するための手段を含むことを特徴とす
   る、請求項（６）に記載の組立体。