CN101926056B - 电气接触元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传输电流的接触元件，由接线夹(10)和接触区(51)组成。为了完成一种能够使至少两个元件可靠并且便于装配地触点接通的接触元件(8、9)，在接触区(51)内构成两个功能上独立的接触部位(52、53)，这些接触部位各自具有从基座(50)延伸的弹簧臂对(58、59、60、61)，该弹簧臂对构成用于容纳接触销(32、33、54)的套筒(62、65)。

Description

电气接触元件

技术领域

本发明涉及一种用于传输电流的接触元件。

背景技术

具有用于容纳装置插头接触销的套筒形的接触元件的插座在电气的住宅安装中公知并且既在初装时也在加装范围内使用。通常，重要的是，这种电气安装装置在功能上可以扩充。出于该原因，事实证明具有优点的是形成相应的组件，这些组件在需要时可以补充装配到现有的安装装置上。

由现有技术例如由EP0281969B1公知一种电气安装装置，在该安装装置中，装置插头在正面以可松开的方式插入相应的接触元件内，而可选的组件则可以布置在背面。在此，缺点是，对背面模块的电触点接通（kontaktierung）通过与在安装装置内存在的接触元件不可松开地连接来实现。这种布置和方法意味着增加了装配开支并且不是特别实用。

发明内容

本发明的目的因此在于，消除上述缺点并且完成一种接触元件，该接触元件能够实现使至少两个元件可靠并且便于装配地触点接通。

该目的通过一种用于传输电流的接触元件得以实现，该接触元件由接线夹和接触区组成，其中，以对置的方式离开当中布置的基座的是所述接线夹和单件式接触区，在所述接触区内构成两个功能上独立的接触部位，所述接触部位各自具有从基座延伸的弹簧臂对，所述弹簧臂对构成用于容纳接触销的套筒。具有优点的构造形式还将继续描述。

根据本发明的优选实施方式，所述弹簧臂对彼此平行地取向并且通过缝隙分开。

根据本发明的优选实施方式，所述套筒彼此平行地定向。

根据本发明的优选实施方式，在所述套筒内能够产生彼此不同的接触压力。

根据本发明的优选实施方式，所述套筒与所述基座相距得不同。

根据本发明的优选实施方式，所述套筒的直径不同。

根据本发明的优选实施方式，至少一个套筒具有扩展的凸缘。

根据本发明的优选实施方式，两个接触部位的弹簧臂对中的一个弹簧臂对的弹簧臂向背面向内弯曲。

其中优选的是，所述一个弹簧臂对的高度从所述基座上升并且在向所述套筒去时下降。

此外，所述弹簧臂优选以圆锥形能扩开的方式构成。

根据本发明的优选实施方式，两个接触部位的弹簧臂对中的另一弹簧臂对的弹簧臂分级式地向内弯曲地分布。

其中优选的是，所述另一弹簧臂对的高度保持相同。

本发明还提出一种电气安装装置，包括装置底座、固定在所述装置底座上的支承框架、能固定在所述装置底座的正面上的功能特定的正面元件和能固定在所述装置底座上的模块，其中，在所述装置底座内布置有按本发明所述的接触元件。

在本发明的电气安装装置的一种优选实施方式中，所述装置底座具有用于能形状配合地插入的模块的容纳室。

优选地，所述模块在正面且表面齐平地布置在所述装置底座内。

优选地，所述容纳室和所述模块柱状地构成并且各具有扇形的基面。

优选地，当所述模块在所述容纳室内机械定位时实现自动的电触点接通。

此外，所述电气安装装置可以实施为带有过压保护模块的电插座。

本发明具有的优点是，针对装置插头和另一组件完成一种可松开的触点接通，其中，在接触元件的单件式接触区内构成机械和功能上独立的接触部位。接触元件由用于电源线接线的接线区和对置地由用于至少两个元件的单件式接触区组成。

插接各自接触销时的机械过程不是从一个接触部位传递到其他接触部位上，从而夹紧力没有相互作用并且保证不中断地并因此可靠地触点接通。套筒的插接力和插接运动彼此独立地由弹簧臂来承受，从而通过将不同的组件插入一个且是同一个接触元件内，在可松开地触点接通中的基本连接特性如夹紧力或接触力不受影响。这种具有优点的效果能够通过与共用的基座隔开地在接触元件上实施的弹簧臂对来实现，其中，每个弹簧臂对构成用于容纳接触销的套筒。在此，弹簧臂对从基座彼此平行地分布并通过缝隙彼此分开。

通过弹簧臂对的不同构成和各自套筒的不同定位，针对两个可平行地插接的元件，例如装置插头和模块，形成插接位置。因此还可以从正面和/或者背面进行常见的且实用的插接。

从基座延伸的是，分成两个弹簧臂对的对置的弹簧脚。上弹簧臂向背面向内弯曲并且在这些上弹簧臂之间构成用于接触销的套筒。弹簧臂的高度在两侧一直上升到弯曲部位并且往套筒去地以单侧的方式又下降。套筒由此自身稳定，并且机械负荷主要在材料上由强弯曲部来减缓并且不传递到基座上。下弹簧臂在纵向延伸中凸出于上弹簧臂，并且在纵向延伸中分级式地向内弯曲并且在即将到达邻接在前部的套筒时彼此贴靠。弹簧臂的高度保持相同。

弹簧臂对的不同构成可以在各自的套筒上实现不同的夹紧力。因为随着弹簧臂对长度的增加可以实现夹紧力的下降，所以实际上圆周较大的接触销在较短的弹簧臂内进行触点接通，而薄的接触销以较小的接触力在较长的弹簧臂内进行触点接通。

套筒的圆锥形构成使得插入变得容易。此外，上弹簧臂对的套筒的上部区域不与弹簧臂连接，从而使接触销的插入变得更加容易。接触销首先仅在上面将套筒扩开并且然后沿产生的斜度在进一步扩开的条件下滑入套筒内。在拔出接触销时同样产生扭转效应（Verdreheffekt），从而接触销或插头的“退出（Auswerfen）”结束。此外，还在达到滑动摩擦的极限之前施加拔出力时，套筒发生少量弹性变形。由此，套筒内部的力量关系

发生变化并且可以更容易地松开插头。

通过接触元件在装置底座的相应腔内进行的形状配合的定位，实现附加的紧固并且防止套筒和弹簧臂被过度扩开。

依据本发明的接触元件能够实现一种可通用的安装装置，该安装装置在需要时可以装备有合适的模块化的组件，其中，简单地装配和拆卸维持不变。具有优点的是，通过机械装配组件同时实现其电触点接通。取消了单独的接线操作，例如钎焊。接触元件适用于从正面和/或者从背面插接的接触销。

模块可以满足不同的功能并且形成功能上自成一体的组件，从而无需在装置底座上作出改变。尤其是存在根据使用情况而置入的模块，例如过压保护模块、显示和照明模块或者机械功能模块。此外，在模块内，进入的电源电压可以被转换成任意较小的电压或者其他能量类型。除了传统的安装技术外，在这里也可以应用总线技术（Bustechnologie）。在这里除了有线连接的部件外，也可以设想无线连接的部件，例如用于借助无线电或者红外线信号传输数据。模块尤其包含光学的、机械的和/或者电气的结构元件。

在装置底座现有结构的内部形成用于可选的组件的容纳室能够实现特别具有优点的构件布置。在优选的实施形式中，容纳室相对于模块体形状配合地构成并因此以节省空间的方式构成。在装置底座的前面或者后面无需附加的位置来布置模块。模块可以在正面装配并且表面齐平地集成到装置底座中。在此，重要的是，为了装备安装装置仅须移去功能特定（funktionsspezifisch）的正面元件，以便可以置入或替换模块。没有必要从位置固定的安装壳体中拆除装置底座或支承框架，从而产生明显的安装优点。装置底座的普遍存在的结构，尤其是其尺寸及其固定点和接触点维持不变。因此，例如产品系列内的功能特定的正面元件可以在替换存在的安装装置时继续得以使用。

电气安装装置可能的实施方式是带有可选择地装入的过压保护模块的插座。

附图说明

本发明的其他细节、特征和优点由借助附图对优选实施例进行的下列说明得知。

其中：

图1示出接触元件的透视图。

图2示出接触元件的俯视图。

图3示出带有正面元件和盖板的安装装置的透视图。

图4示出模块的透视图。

图5示出装配前安装装置和模块的透视图。

图6示出图5中无松开元件的安装装置的透视图。

图7示出图6中的放大图。

图8示出依据图7带有引入的接触销的放大图。

相同或者作用相同的构件在后面的说明书中设有相同的附图标记。

具体实施方式

借助图1和2详细介绍依据本发明的接触元件的结构。

接触元件8例如由多次加工的、优选弯曲的铜片组成并且具有呈盒形的基本结构。以对置的方式离开当中布置的基座50的是，优选离开未示出的装置插头和模块2的是，用于电源线接线的接线夹10和带有用于不同接触销32、33和34的分离开的接触部位52和53的单件式接触区51。在接触区51内，从基座50延伸的是对置的、略微向内倾斜的弹簧脚55和56，这些弹簧脚一体式过渡到通过缝隙57分开的上弹簧臂对58、59和下弹簧臂对60、61内。上弹簧臂58和59以及下弹簧臂60和61的尺寸确定根据不同厚度的接触销32、33和34的机械负荷来设计。

上弹簧臂58和59此外以略微倾斜的方式各自首先分布在弹簧脚55和56的延续部内，并且随后以几乎180度向内弯曲并构成套筒62。套筒62在上端具有向外弯曲的凸缘63，以便使接触销54的插入变得容易。弹簧臂58和59的高度H1从弹簧脚55和56开始向上一致地上升，到弯曲部位64达到最大，并且直至套筒62又下降到原始高度。由此，接触部位52自身稳定，并且机械负荷主要在材料强的弯曲部位64内被吸收而不传递到基座50上。例如装置插头的接触部位52优选为了夹紧地容纳接触销54被设计在4–5mm的范围内。

下弹簧臂对60、61在纵向延伸中凸出于上弹簧臂对58、59。弹簧臂60和61各自分级式地向内弯曲并且在即将达到邻接在前部的套筒65时彼此贴靠。弹簧臂60和61的高度H2保持相同并且小于上弹簧臂58和59的高度H1。套筒65优选被设计用于以夹紧的方式在1mm的区域内容纳接触销32、33，其中，套筒65与弹簧臂60、61的长度和高度H2相关地稍许扩开产生不将力传递到基座50上的自支持的（selbsttragend）接触部位53。

下面示例性地示出插座形式的电气安装装置1，该电气安装装置装备有依据本发明的接触元件8、9。安装装置1一方面配备有用于过压保护的可选择的模块2并且另一方面设有装置插头。

安装装置1具有装置底座3，该装置底座原则上呈圆形地并且块状地构成并由绝缘材料组成。优选卡合式地固定的呈环形的支承框架4在外侧环绕装置底座3。支承框架4要么由金属原料要么由非金属原料（优选塑料）制成。在装置底座3上或在支承框架4上，径向对置地设有未详细示出的爪状的固定机构，该固定机构能够将安装装置1固定在未示出的位置固定的安装壳体内。装置底座3和支承框架4优选形成装配单元。在正面固定有功能特定的正面元件5，该正面元件根据应用可以是单件式的或者多件式的。（图3）

在装置底座3内，在所谓的松开元件6和7下面布置有金属接触元件8和9，在正面将未示出的装置插头的插头销插入到这些金属接触元件中，并且这些金属接触元件在背面通过接线夹10和11与供电导线连接。此外，在装置底座3内布置有被多次弯曲的接地集电环12，该接地集电环用于在正面触点接通装置插头的接地触点并且用于在背面将地线接到相应的接线夹13上。

两个接触元件8和9在装置底座3的中心被固定在相应成型的腔14和15内。接线夹10、11统一布置在装置底座3的接线区16内。在径向对置的侧上，在一体式的装置底座3的内部通过径向外壁17和直线内壁18形成柱状地（zylindrisch）延伸的容纳室19，该容纳室具有通过背面的底板21形成的扇形基面20。（图5和6）

依据图3，在未装备状态下，可移去的盖板22封闭该容纳室19，其中，盖板22与松开元件6和7表面齐平地布置。处于容纳室19内部的底板21上的是用于固定模块2的卡位横档23。在容纳室19内，在底面延伸的是接触元件8和9的腔14和15。接地集电环12布置在两个接触元件8与9之间并且首先在底面然后以被折弯地垂直的方式沿外壁17分布在容纳室19内。在该容纳室19内可以形状配合地置入模块2。

依据图4，模块2由绝缘材料组成并具有柱状的空间延伸部，以扇形基面24开始，从该空间延伸部延伸出利用盖27来封闭的直线壁25和弯曲壁26。在壁25和26上构成不同的空隙、自由段和突出部。在模块2内布置有各种不同的构件，例如压敏电阻28、排气件、电路板、电阻、光电元件和接触元件。由此例如可以实现过压保护单元。

在模块2的基面24上构成自由空间30和31，在这些自由空间内，接触销32和33以受到保护的方式从模块2引出，这些接触销可以与装置底座3的接触元件8和9电触点接通。自由空间30与31之间构成槽34，接触销35伸入到该槽内，该接触销与分布在装置底座3内的接地集电环12触点接通。此外，在模块2内布置有贯通孔36，从而也可以实现带有接地销的插座方案，其中，接触销35的布置形式和触点接通形式保持不变。在槽34的内部构成间隙37，用于与底板21的卡位横档23卡合式地嵌接。

在模块2的上面，优选在盖27上，构成凸起部38，这些凸起部使模块2的插入和必要时的移去变得容易。此外，在边缘上，处于模块2上面的是销形的突出部39，以便可以将光信号从模块2中有针对性地导向正面元件5内的显示元件上。为此，至少突出部39由具有光导能力的材料例如像聚碳酸酯（PC）或者聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）成型而成。发光二极管（LED）40形式的光电元件布置在空隙41内。

下面简要介绍安装装置1的装配或功能。

安装装置1的一种基本方案由配备有接触元件8和9及接地集电环12的装置底座3和固定在该装置底座上的支承框架4组成。容纳室19通过盖板22来封闭，并且在该容纳室内没有模块2。这种单元通常在暗线插座内借助接线夹10、11、13与供电导线连接并通过爪状的固定机构来固定。最终，正面元件5得以固定。

需要时，加装电气安装装置1，例如以便集成过压保护。为此移去正面元件5并且随后移去装置底座3的盖板22。基于形状配合，可以将模块2无歪斜地线性直至止挡部地推到扇形容纳室19内。在此，无需拆卸安装单元1或者进行附加的接线操作，就自动对该模块进行机械卡位和电触点接通。在正面，模块2在被装配后与松开元件6和7表面齐平地布置。仅凸起部38凸出来，但利用支承框架4来封闭。

在安装过程中，从容纳室19的底板21凸出的卡位横档23卡位在模块2的间隙37内。接触销32和33通过腔14和15与自由空间30和31的形状配合的协作滑动到接触元件8和9内。接触销35滑动到接地集电环12中的插接位置45内，其中，接地集电环12由槽34包围。

在图7和8中，模块2和未示出的装置插头的各一个接触销32、54的触点接通形式以放大的尺寸示出。无论是模块2还是装置插头，均在正面并且彼此平行地被引入。模块2的接触销32在接触元件8的接触部位53内被插入到下弹簧臂对60、61的套筒65内，其中，模块2与容纳室19之间的形状配合完成了一种足够的定中心，从而接触销32能够以无需定中心的方式插接。在此，接触销32将套筒65扩开并且被一直推到其终端位置内。在终端位置上，弹簧臂60和61略微被扩开并且以夹紧的方式环绕接触销32。弹簧臂60和61在此接触腔14并且提高了接触压力。

装置插头的接触销54在接触元件8的接触部位52内被插入到上弹簧臂对58、59的套筒62内，其中，首先在套筒62的凸缘63内进行定中心。随后，接触销54在上面将套筒62扩开并且然后沿弹簧臂58和59产生的斜度在进一步扩开的条件下滑入套筒62内直至其终端位置。在终端位置上，弹簧臂58和59略微被扩开并且以夹紧的方式环绕接触销54，其中，基于弹簧臂58和59的短距离（Kürze），足够高的接触压力使接触销54可靠地触点接通。模块2的接触销32在接触元件8内的触点接通，在装置插头的接触销54在同一接触元件8内触点接通时，由于接触部位52和53的分离而保持无机械相互作用。

在拔出装置插头时，同样产生所介绍的扭转效应，从而装置插头的“退出”结束。此外，还在达到滑动摩擦的极限之前施加拔出力时，套筒62发生少量弹性变形。由此，套筒62内部的力量关系发生变化并且可以更容易地松开插头。

前面对实施例的说明仅用于说明的目的而不用于限制本发明的目的。在本发明的框架内，可以进行各种各样的变化和修改，而不会离开本发明的范围及其等效方案。

附图标记列表

1    安装装置

2    模块

3    装置底座

4    支承框架

5    正面元件

6    松开元件

7    松开元件

8    接触元件

9    接触元件

10   接线夹

11   接线夹

12   接地集电环

13   接线夹

14   腔

15   腔

16   接线区

17   外壁

18   内壁

19   容纳室

20   19的基面

21   底板

22   盖板

23   卡位横档

24   模块的基面

25   壁

26   壁

27   盖

28   压敏电阻

29

30   自由空间

31   自由空间

32   接触销

33   接触销

34   槽

35   接触销

36   贯通孔

37   间隙

38   凸起部

39   突出部

40   LED

41   空隙

45   插接位置

50   基座

51   接触区

52   接触部位

53   接触部位

54   接触销

55   弹簧脚

56   弹簧脚

57   缝隙

58   弹簧臂

59   弹簧臂

60   弹簧臂

61   弹簧臂

62   套筒

63   凸缘

64   弯曲部位

65   套筒

H1   高度

H2   高度

Claims (18)

1.用于传输电流的接触元件，由接线夹（10）和接触区（51）组成，其中，以对置的方式离开当中布置的基座（50）的是所述接线夹（10）和单件式接触区（51），在所述接触区（51）内构成两个功能上独立的接触部位（52、53），所述接触部位（52、53）各自具有从基座（50）延伸的弹簧臂对（58、59、60、61），所述弹簧臂对（58、59、60、61）构成用于容纳接触销（32、33、54）的套筒（62、65）。

2.按权利要求1所述的接触元件，其特征在于，所述弹簧臂对（58、59、60、61）彼此平行地取向并且通过缝隙（57）分开。

3.按权利要求1或2所述的接触元件，其特征在于，所述套筒（62、65）彼此平行地定向。

4.按权利要求1或2所述的接触元件，其特征在于，在所述套筒（62、65）内能够产生彼此不同的接触压力。

5.按权利要求1或2所述的接触元件，其特征在于，所述套筒（62、65）与所述基座（50）相距得不同。

6.按权利要求1或2所述的接触元件，其特征在于，所述套筒（62、65）的直径不同。

7.按权利要求1或2所述的接触元件，其特征在于，至少一个套筒（62）具有扩展的凸缘（63）。

8.按权利要求1或2所述的接触元件，其特征在于，两个接触部位（52、53）的弹簧臂对中的一个弹簧臂对的弹簧臂（58、59）向背面向内弯曲。

9.按权利要求8所述的接触元件，其特征在于，所述一个弹簧臂对（58、59）的高度（H1）从所述基座（50）上升并且在向所述套筒（62）去时下降。

10.按权利要求8所述的接触元件，其特征在于，所述弹簧臂（58、59）以圆锥形能扩开的方式构成。

11.按权利要求1或2所述的接触元件，其特征在于，两个接触部位（52、53）的弹簧臂对中的另一弹簧臂对的弹簧臂（60、61）分级式地向内弯曲地分布。

12.按权利要求11所述的接触元件，其特征在于，所述另一弹簧臂对（60、61）的高度（H2）保持相同。

13.电气安装装置（1），包括装置底座（3）、固定在所述装置底座（3）上的支承框架（4）、能固定在所述装置底座（3）的正面上的功能特定的正面元件（5）和能固定在所述装置底座（3）上的模块（2），其中，在所述装置底座（3）内布置有按权利要求1至12之一所述的接触元件（8、9）。

14.按权利要求13所述的电气安装装置，其特征在于，所述装置底座（3）具有用于能形状配合地插入的模块（2）的容纳室（19）。

15.按权利要求13或14所述的电气安装装置，其特征在于，所述模块（2）在正面且表面齐平地布置在所述装置底座（3）内。

16.按权利要求14所述的电气安装装置，其特征在于，所述容纳室（19）和所述模块（2）柱状地构成并且各具有扇形的基面。

17.按权利要求14或16所述的电气安装装置，其特征在于，当所述模块（2）在所述容纳室（19）内机械定位时实现自动的电触点接通。

18.按权利要求13、14或16所述的电气安装装置，其特征在于，所述电气安装装置（1）实施为带有过压保护模块的电插座。

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