CN101790819A - 电触头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电触头，特别是电接插触头(1)，该电触头具有从其突起的用于将所述电触头(1)锁闭到壳体中的挡簧(112)，其中，沿着所述电触头(1)的纵轴(L)在其大致整个范围内，所述挡簧(112)关于其横截面(Q)从至少两个区域(113，115)予以组装，所述至少两个区域(113，115)通过过渡区域(114)被布置成相对于彼此弯曲或者被连接在一起以使它们连续结合。

Description

电触头
技术领域
本发明涉及一种电触头，优选地，涉及一种小型化的电触头，特别是一种电接插触头，其具有从触头凸起的用于将电触头锁闭在壳体中的挡簧(catch spring)。本发明还涉及一种具有根据本发明的电触头的制造好的电缆。
背景技术
这样的电接插触头包括电引线的连接区域以及具有触头盒的插入区域，其中所述触头盒形成针式电触头的接收空间。触头盒一般包括具有两个侧壁的基板，一个侧壁的上部自由边在基板之上弯曲。当针式触头插入到所述接插触头中时，触头盒的基板和侧壁将针式触头机械地固定到接插触头中，优选经由位于触头盒中的触簧进行电接触，所述触簧一般和接插触头制造为一体。在接插触头的与触头盒相对的侧上，电引线可经由压接端接得以机械连接并且经由接触焊接点或压接端接得以电连接。
通过简单地将针式触头插入到接插触头中，在较短的时间内形成电缆的电连接。直列式和倾斜结构的接插触头用于最大可能范围的电插入式连接器。例如，存在直接或间接的凸片插座(接插触头)，其用于使电路板可拆分地电接触于底板布线。另外，接插触头用来使这些设备彼此可释放地电接触或者使电气设备可释放地电接触于电源。而且，插接触头特别用于汽车领域。
为了将电接插触头锁闭到壳体中，接插触头包括优选从该接插触头的顶壁凸起的挡簧。这些接插触头一般由钢板冲压成的坯件(blank)弯曲成形，其中在挡簧和接插触头的侧壁或顶壁之间会产生间隙，其中，在将接插触头组装于电引线的过程中，引线在挡簧之下不断被缠绕。这妨碍了制造电缆并且在某些情况下会导致损坏接插触头，由于希望小型化，其不断变小因此冲压的钢板厚度不断变薄，由此会更容易受到损坏。
EP 0821438A1(DE 69726346T2)公开了一种可通过挡簧锁闭在壳体中的电接插触头，其中所述挡簧被设置在接插触头的顶壁上并且从顶壁突起。为了防止电缆缠绕在从顶壁自由切割出的挡簧和接插触头的顶壁或侧壁之间，挡簧包括位于其纵向自由端部分的侧向防护构件，该侧向防护构件以和挡簧的平面成直角朝向接插触头弯曲并且因此盖住在挡簧和接插触头的其余部分之间张开最宽的区域。与挡簧自由端相邻的防护构件的端部被弄倾斜或对角切割，以便防止在其挡簧或防护构件上产生锐角边缘。
随着技术发展的进步，导致这些电触头的上述小型化，这产生了与触头结构和设计有关的新问题。尽管其结构尺寸较小但是所述触头的稳定锁闭比以往更有意义，以防止挡簧扣住以及防止在制作电缆的过程中电缆在挡簧之下被缠绕。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种改进的电触头，特别是改进的电接插触头。特别地，本发明的目的是提供一种尽管结构尺寸小型化但稳定地锁闭在壳体中的电触头，通过该电触头防止了在装载电触头时扣住(buckling)挡簧以及避免了电缆缠绕在挡簧之下。本发明的另一目的是通过使电触头小型化和/或提供一种改变为适合于较小结构空间或较小栅格的电触头来减小成本。而且，本发明的目的是提供一种具有根据本发明的电触头相应制作的电缆。
本发明的目的是通过根据权利要求1到13中的任一项的电触头，特别是电接插触头，以及根据权利要求14制作的电缆予以实现的。
本发明的目的是通过用于电接触电连接器的电触头特别是电接插触头被实现为用于汽车领域，其中所述电触头包括用于锁闭在壳体中的挡簧，挡簧的横截面跨过或限定或者包围比其自身横截面区域大的区域。挡簧的这种或类似的横截面因此大致在挡簧的整个长度范围上延伸。在此挡簧的纵向范围(长度)表示沿着电触头的插入方向或者与该插入方向相反的方向延伸的挡簧范围。另外，由挡簧的横截面跨过的区域被认为表示通过笔直部分将所述横截面制作为简单的矩形横截面。
在本发明的实施例中，能够例如提供具有L、Z或U形外形(沿着纵向方向的挡簧的横截面形状)的挡簧。例如，挡簧能够具有等边或不等边的L形的外形。U形外形的挡簧可设置有倾斜或平行的U形外形的凸缘。在挡簧为Z形外形的情况下，各个支腿可以以直角或非直角的角度从连接两个支腿的连接板突起。再者，支腿相对于连接板的各个角度不必相等，并且它们各自的长度也不必相等。另外，S形或近似S形的外形适合于挡簧的横截面。
在本发明的优选实施例中，挡簧的横截面包括两个支腿，它们被彼此布置成给定的角度。在此两个支腿之间的角度会在大于0度小于180度之间变化。横截面的两个支腿之间优选近似90度的角度(L形外形的挡簧)。在本发明的实施例中，这些支腿当然可以具有不同的长度。
在可与以上实施例部分结合的本发明的实施例中，挡簧的横截面在某些地方采用圆形或椭圆形环的形式。其一个例子为例如具有U形或部分为U形外形的挡簧。
在本发明的实施例中，挡簧的横截面或其理想化的图形曲线可包括至少一个拐点，所述横截面的数学曲率特性在横截面的拐点处反向。这样的横截面的一个例子是组装后的横截面，其中例如两个直区域通过过渡区域连续结合。在此情况下，横截面的每个直区域位于一平面中，该平面被布置成平行于各个其他平面的区域，其中所述两个直区域通过近似S形的过渡区域结合。
根据本发明，挡簧的横截面被构造成大致在挡簧的整个纵向范围内，具有至少两个构造或两个材料层，以使这些大致沿着两个不同方向，特别是两个不同的正交方向延伸。在此情况下，所述横截面由通过过渡区域结合或连接在一起的至少两个区域(支腿、构造、材料层)组装而成。在此情况下，由于所述过渡区域，两个区域例如可被彼此布置成给定角度和/或连接在一起以便彼此连续地结合。
由于根据本发明的横截面在挡簧的整个长度范围内的结构，因此与现有技术的挡簧相比可获得更大的抵抗力矩。根据本发明这引起在较小结构尺寸的情况下稳定锁闭电触头。抵抗力矩增大防止当沿着其纵向装载时扣住挡簧。通过认识到挡簧的抵抗力矩，给定在挡簧的横截面范围内获得线性机械应力分布，可以直接计算横截面的最大弯曲应力，或者，当横截面在挡簧的长度范围内变化的情况下，最小横截面处(在抵抗力矩最小的意义上)弯曲应力最大。因此，其中的电触头或挡簧然后可被设计为以使能够承受给定的最大力。
在本发明的优选实施例中，挡簧的至少一个纵向部分是由侧壁、顶壁或者从顶壁到侧壁的过渡部分切割成自由的(cut free)。在此情况下，单个的纵向部分的各横截面然后优选形成挡簧的横截面的一个区域(支腿、构造、材料层)。
特别是在挡簧的纵向部分已被从电触头的侧壁切割成自由的本发明的实施例中，可有效防止挡簧和电触头其余部分之间的电缆的缠绕。这还可应用于当在直接相对的侧部上的挡簧还没有由侧壁或倾斜的顶壁切割成自由的时候。由此，本发明简化了电触头的制作并且另一方面有效防止了对电触头，特别是较小或非常小的实施例中电触头的损坏。
在本发明的优选实施例中，挡簧包括过度延长的防护件，以使其在拆下电触头的过程中不会受到损坏。优选地，所述过度延长的防护件形成在挡簧的自由纵向部分上。过度延长防护件可采用例如隆起、珠状、凸起部分、肋片或突起的形式。
在本发明的优选实施例中，过度延长防护件位于已被从电触头的侧壁切割成自由的的挡簧的纵向端部上。在此情况下，根据本发明，过度延长防护件压靠侧壁的窄侧。这些实施例的优点在于，在过度延长防护件被设置在挡簧上的侧部上，甚至其中当制作电缆时电缆会被缠绕的更小的空间也是可用的，。
在本发明的优选实施例中，所述电触头包括其中具有触簧的电触头盒，以及直接紧邻该电触头盒的互锁盒，其中挡簧已经从该互锁盒切割出或切割成自由的。互锁盒和触头盒沿着相同的方向在它们的纵向范围内延伸，优选一个布置在另一之上并且优选通过中间底部至少在几处被彼此分隔开。电触头的电触簧可连接到该中间底部。
在此情况下，触簧还可连接到位于与所述中间底部相对的中间底部。在本发明的另一实施例中，电触簧在前面的中间底部和过渡部分之间延伸，其被连接到电触头侧壁的切割为自由的的部分。
在本发明的优选实施例中，互锁盒包括顶部凸耳，其倚靠触头盒或触头盒的侧壁或者中间底部。在此情况下，优选顶部凸耳被布置成以便不平行于电触头的侧壁。这相对于横截面为矩形结构的电触头在该矩形中产生开口，该开口可用作电触头的编码开口。
在本发明的优选实施例中，触头盒和互锁盒每个在材料方面被构造为一体。另外优选触头盒和互锁盒在材料方面被共同地构造为一体。电触头优选由镀锡的金属板冲压成一体然后弯曲成形。
本发明的另一些实施例被其他的、从属权利要求所披露。
附图说明
下面通过示例性的实施例参照附图更详细地描述本发明，其中：
图1是处于弯曲在一起的状态下的根据本发明的电触头的侧视图；
图2是沿着图1所示的剖面，根据本发明的图1的电触头的截面前视图；
图3是沿着图1所示的剖面，根据本发明的图1的电触头的另一截面前视图；
图4是根据本发明的图1的电触头的前部或端部视图；
图5是从处于弯曲在一起的状态下的根据本发明的电触头的第二实施例的后部斜视的透视图；
图6是从根据本发明的图5的电触头的前部斜视的透视图；
图7是还没有被弯曲在一起的用于图5和图6的电触头的坯件的平面视图。
具体实施方式
下面参照用于汽车部分中的电插入连接器系统的电接插触头更详细地描述本发明。然而，本发明并不意在被限制到该电接插触头，而是涉及其他的电触头例如凸片插孔(tab receptacle)或针式电触头。原则上，只要通过挡簧将电触头锁闭在例如壳体内的情形下都可使用本发明。
下面的论述涉及电触头的前部或后部。在此情况下，前部意在指位于触头盒的自由端附近或电触头的互锁盒的自由端附近的电触头上的位置。相应地，后部表示布置成距离触头盒或互锁盒的自由端一定距离的接插触头上的位置。
示于图1的侧视图中的根据本发明的电触头1包括用于锁定在壳体(未示出)中以及用于电接触针式触头(未示出)的前部。另外，电触头1具有用于电连接电缆2(参见图5)的后部。
电触头1的后部可包括用于压接电缆2的导体200的(第一)压接部分180(参见图5到7)。在本发明的其它实施例中，如图1所示的部分180采用用于焊接在电导体200上的一部分的形式。这优选使用压紧焊接方法予以进行。另外，电触头1的后部包括用于压接在电缆2的电绝缘层210上的(第二)压接部分182。此外，在压接部分182的后端处，电触头1可包括承载件190，该承载件190具有设置在其中的输送口，通过该输送口，电触头1的坯件(参见图7，然而其中没有示出承载件190)可在由金属片冲压并且保持弯曲成形之后予以输送。另外，承载件190可用于在压紧焊接和/或制作电缆2的过程中保持电触头1。承载件190被移除用于使用电触头1。
为了电配合连接器(未示出)的电接触，电触头1的前部包括触头盒100，其底壁130(参见图2到4)被连接到部分180或第一压接部分180。另外，在触头盒100和部分180或者压接部分180之间的过渡点处，在每种情况下定位有邻接触头盒100的两个侧壁140、150的加强连接板175。
在下文中，参照图1到4更详细地解释接插触头形式的电触头1的第一实施例。这同样可参见图7(本发明的第二实施例)，图1到4表示接插触头1优选由金属片冲压成的单个坯件弯曲成形。
如从图1中清楚地看到的，挡簧112向外隆起远离电触头1。在此，挡簧112从顶壁160的平面向外隆起并且为电触头1提供了弹性的主锁闭。根据本发明，挡簧112既与电触头1的顶壁160一体又与电触头1的侧壁150一体。另外，顶壁160和侧壁150之间的过渡区域也集成于挡簧112。挡簧112大致沿着电触头1的纵向方向L延伸。
在材料层面上来讲挡簧112优选和顶壁160和侧壁150构造成一件，挡簧112的横截面Q获得了理想的二维结构，即，挡簧112的横截面Q(在图1中由箭头所示的观察方向)具有至少两个构造或区域或部分，它们在每种情况下沿着不同方向延伸。
在本例子中，挡簧112的横截面Q具有L形的结构，这可从图2和3中的截面清楚地看到。在此情况下，横截面Q由两个区域113、115组成，该两个区域经由为弯曲部或弯折部(kink)形式的过渡区域114被连接。在本例子中，区域113比与其大致正交的区域115长。另外，两个区域113、115具有相同的厚度。
根据本发明具有两个区域113、115的挡簧112的横截面Q的结构在挡簧112的整个长度范围内延伸，即，挡簧112的所有横截面Q具有相似的结构，在本示例性的实施例中为L形的。
挡簧112的横截面Q的各个区域113、114、115在每种情况下一起产生挡簧112的纵向部分117、118、119。组装后的纵向部分117、118、119因此产生了根据本发明的挡簧112，其中各个纵向部分117、118、119和电触头1结合为一体。在此情况下，能够使挡簧112和触头盒100(未示出)做成为一件或和互锁盒110(参见以下)做成为一件。
根据本发明，在挡簧112的纵向方向中，横截面Q优选简单地毗连，其中在挡簧112的每个横截面Q内，在一个区域113、115中材料主要沿着一个方向延伸，在另一区域115、113中材料主要沿着与其相关的另一方向延伸。在此，如图1到5所示，对于两个区域113、115当然还能够不经由中断点(弯折部或急转弯曲部)结合在一起而是连续地结合在一起。例如，对于具有采用部分圆形或椭圆形环形式的挡簧112的横截面Q，情况也是如此。在此情况下，材料在横截面Q内最初主要沿着一个方向延伸然后沿着构造(特别是在半圆形外形的情况下)连续延展到另一方向。
下面更详细地解释本发明的第二实施例。与第一实施例有关的论述同样能应用到第二实施例。反之，与本发明的第二实施例有关的陈述也能应用到第一实施例，然而其不是绝对必需的。另外，本发明的实施例可能不像附图中所示，其不必包括与触头盒100分开设置的互锁盒110，即，根据本发明的挡簧112可设置在电触头盒100上，而不需要该电触头1必须包括互锁盒110。
一旦弯曲成形(图5和6)，图5到7所示的本发明的第二实施例包括触头盒100以及布置在其上的互锁盒110。在此情况下，互锁盒110通过中间底部124与电触头盒100分离开。在此情况下，中间底部124可全程地设置在触头盒100和互锁盒110之间或仅设置在几处(如所示)。
触头盒100和互锁盒110具有共同的侧壁150，中间底部124固定在侧壁150上。为了将中间底部124固定在侧壁150的中心区域中，中间底部124包括突起125(参见图7)，其接合侧壁150中的对应凹槽155。这样，形成沿着纵向L延伸的横截面为矩形，优选为方形的立方体触头盒100，其底壁130与中间底部124相对。侧壁150和侧壁140每个都与底壁130垂直。
从中间底部124的自由端101开始并且沿着电触头1的纵向L向后前行，中间底部124逐渐形成电触簧120，该电触簧120用于阳电连接器的电接触。在此，从中间底部124开始，触簧120沿着向后方向渐缩并且突入到触头盒100中，即，触簧120远离布置在其上的互锁盒110延伸到触头盒100中。
在与中间底部124的自由端101的相对的电触簧120的末端处，所述触簧120经由形成在其上的过渡部分122结合于侧壁140的一部分142。在此情况下，所述部分142由侧壁140切割出或切割为自由的。在此还可特别参照图7，其示出中间底部124、触簧120及其过渡部分122和侧壁140的部分142以及侧壁140的弯曲结构。
优选地，侧壁140的部分142和电触簧120具有弹性设计，即，电触簧120可在触头盒100(相对于布置在其上的互锁盒110)内上下移动，并且侧壁140的部分142可沿着与其垂直的方向侧向移动到触头盒100中和从触头盒100中侧向移动出来。这样，配合插头连接器的针式触头可容易地插入到小型化的电接触触头1中。
为了改进电接触，电触簧120优选包括电接触区域129。该电接触区域139优选还包括底壁130，其中触簧120的电接触区域129和底壁130的电接触区域139优选彼此直接相对。该电接触区域129、139采用例如升高部分、隆起、珠状、凸起部分、肋或突起的形式。
进一步述及后部，在电触头1的中心区域开始，还设置中间底部124(同样参见图7)，其优选延伸到远至触头盒100或互锁盒110的后部区域。在该端部，优选在互锁盒110的后部处，存在边缘或凹槽170，其可用于电触头1的辅助锁闭。
互锁盒110布置在触头盒100上方或上面。和触头盒100一样，从侧壁150开始，电触头1或互锁盒110的顶壁160接合在触头盒100或中间底部124之上，其中顶壁160然后形成顶部凸耳146，其位于触头盒100之上。在此情况下，顶部凸耳146的细长的自由端坐靠中间底部124或者坐靠中间底部124和侧壁140之间的过渡部分。
优选地，顶壁160和底壁130或者中间底部124不一样宽，以使顶部凸耳146没有对准电触头1的侧壁140因此以给定的角度布置在其上而不是180度。这产生了倾斜表面，其使得电触头1的一端面不对称，由此通过倾斜布置的顶部凸耳146，可为电触头1提供编码。
在本发明的第二实施例中，根据本发明的挡簧112位于互锁盒110上。在此情况下，配置为如上所述的挡簧112已经从互锁盒110被切割出并且从互锁盒110部分突起，这可从图5和6清楚地看到。
优选地，不是挡簧112的整个切割出的区域被设置成从互锁盒110部分突起，而是仅其纵向自由端部分。在图示的示例性实施例中，该纵向自由端部分比从互锁盒110切割出的部分的50％长。保留在互锁盒110的形状内并且邻接挡簧112的部分被由[112]表示。
在挡簧112的一个自由端111处，挡簧112包括过度延长防护件116。在此情况下，过度延长防护件116优选设置为挡簧112上优选为其纵向部分119上的升高部分、隆起、珠状、凸起部分、肋或突起。过度延长防护件116优选位于挡簧112的纵向部分119的自由端111处。这样，过度防护件116可位于侧壁150的切割出的边缘上并因此限制挡簧112向内运动到互锁盒110中。
因此，如果已经被插入并锁入到壳体中的电触头1需要被释放，那么通过按压释放主锁闭(挡簧112)。该释放主锁闭的运动然后通过过度延长防护件116倚靠在侧壁150上而得以停止，以使挡簧112不能向前移动太远进入到互锁盒110中并且挡簧112或电触头1的其余部分不会受到损坏。
在本发明的优选实施例中，顶部凸耳146包括保护凸耳147，其盖住在本发明的某些实施例中是开口的触头盒100的区域。在此情况下，该开口区域特别是由于侧壁140的部分142的弹性结构或触簧120的弹性结构而造成的。该保护凸耳147防止电缆2俘获在该区域中。
根据本发明的电触头1的结构特别适合于卡扣式触头，它们在电接触于配合插头连接器之前已经被锁闭在壳体中。根据本发明的挡簧112的设计产生了相对较高等级的安全性以防挡簧112和电缆2的扭曲不再被缠住在挡簧112和电触头1之间或挡簧112和互锁盒110之间。
本发明使挡簧112的横截面区域相对较大，由此当将电触头1锁闭在壳体中时获得优势。如果电触头1上的机械力与电触头1的(安装)插入方向S相反，挡簧112的自由端111没有进入或刚刚进入壳体材料中。这对于具有相对柔性的塑性壳体是特别有利的。而且，本发明可应用于相对较大的电触头，这些电触头受到相对较重的机械载荷，所述载荷与它们的插入方向S相反。

Claims (14)

1.一种电触头，特别是电接插触头(1)，该电触头具有从其突起的用于将所述电触头(1)锁闭到壳体中的挡簧(112)，其中：
沿着所述电触头(1)的纵轴(L)方向在所述电触头的大致整个范围内，所述挡簧(112)关于其横截面(Q)从至少两个区域(113，115)予以组装，所述至少两个区域(113，115)通过过渡区域(114)被布置成相对于彼此弯曲或者被连接在一起以使它们连续结合。
2.如权利要求1所述的电触头，其中，所述挡簧(112)的所述横截面(Q)的所述区域(113，115)彼此形成大约30度、大约45度、大约60度、大约75度、大约90度、大约105度、大约120度、大约135度、大约150度或大约165度的角度。
3.如权利要求1或2所述的电触头，其中，所述挡簧(112)的所述横截面(Q)的至少一个区域(113，114，115)采取圆形或椭圆形环的形式。
4.如权利要求1到3中的任一项所述的电触头，其中，所述挡簧(112)的所述横截面(Q)的一个区域(113，114，115)，优选所述过渡区域(114)包括拐点，在该拐点处，所述挡簧(112)的所述横截面(Q)的曲率特性变化。
5.如权利要求1到4中的任一项所述的电触头，其中，所述挡簧(112)的一个纵向部分(119)由所述电触头(1)的侧壁(150)切割而成，以及
优选地，所述纵向部分(119)的横截面(Q)形成所述挡簧(112)的横截面(Q)的独立区域(115)。
6.如权利要求1到5中的任一项所述的电触头，其中，所述挡簧(112)的一个纵向部分(117)由所述电触头(1)的顶壁(160)切割成自由的，以及
优选地，所述纵向部分(117)的横截面(Q)形成所述挡簧(112)的横截面(Q)的独立区域(113)。
7.如权利要求1到6中的任一项所述的电触头，其中，所述挡簧(112)的一个纵向部分(118)由从所述电触头(1)的顶壁(160)到侧壁(150)的过渡部分切割而成，以及
优选地，所述纵向部分(118)的横截面(Q)形成所述挡簧(112)的横截面(Q)的过渡区域(114)。
8.如权利要求1到7中的任一项所述的电触头，其中，所述挡簧(112)的纵向部分(119)包括用于所述挡簧(112)的过度延长防护件(116)，该过度延长防护件(116)可位于侧壁150上。
9.如权利要求8所述的电触头，其中，所述过度延长防护件(116)被设置在所述挡簧(112)的纵向自由端部分(111)上。
10.如权利要求1到9中的任一项所述的电触头，其中，所述挡簧(112)由电触头(1)的互锁盒(110)切割而成，以及
所述互锁盒(110)被布置在所述电触头(1)的电触头盒(100)上。
11.如权利要求1到10中的任一项所述的电触头，其中，所述互锁盒(110)至少在几处通过中间底部(124)与所述电触头盒(100)分隔开，所述电触头(1)的电触簧(120)在至少一侧上连接到互锁盒(110)并且突入到所述电触头盒(100)中。
12.如权利要求1到11中的任一项所述的电触头，其中，所述电触簧(120)经由过渡部分(122)被连接到从侧壁(140)切割出来的电触头(1)的侧壁(140)的部分(142)。
13.如权利要求1到12中的任一项所述的电触头，其中，所述互锁盒(110)包括顶部凸耳(146)，通过该顶部凸耳(146)，所述挡簧(112)倚靠在所述电触头(1)的电触头盒(100)上。
14.一种具有根据权利要求1到13中的任一项所述的电触头(1)而制作的电缆。
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