CN101952919B - 触点弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触点弹簧，其具有自由接触端(10)，该触点弹簧用于在该自由接触端(10)和触点面之间进行电接触，触点弹簧是由N个金属触点弹簧片(12)和N-1个间隔元件(14)形成的，其中N≥2。金属触点弹簧片(12)在夹持区(16)以各相邻的两个金属触点弹簧片(12)之间配置一个间隔元件(14)的方式被保持固定，金属触点弹簧片在弹性区(20)彼此分隔开大约间隔元件(14)的厚度，金属触点弹簧片以自由且弹性弯曲的方式彼此平行地延伸到自由接触端(10)，并且终止于自由接触端(10)的公共面中。该配置使得：金属触点弹簧片(12)在弹性区(20)中具有至少一个弯曲部(24)，在各弯曲部(24)处，在金属触点弹簧片(12)在弯曲部(24)上游所具有的长度方向轴线(22、23)及金属触点弹簧片(12)在弯曲部(24)下游所具有的长度方向轴线(23)之间具有预定的角度(26、28)。

Description

触点弹簧

技术领域

如权利要求1的前序部分所述，本发明涉及一种触点弹簧，其具有自由接触端，用于在该自由接触端与触点面之间进行电接触，所述触点弹簧是由N个金属触点弹簧片和N-1个间隔元件形成的，其中N≥2，金属触点弹簧片在夹持区以每两个相邻的金属触点弹簧片之间配置一个间隔元件的方式被保持固定，金属触点弹簧片在弹性区彼此分隔开，以自由且弹性弯曲(flex)的方式彼此平行地延伸到自由接触端，并且终止于自由接触端的公共面(common plane)中，金属触点弹簧片在弹性区中具有至少一个弯曲部，在各弯曲部处，在金属触点弹簧片在弯曲部的上游所具有的长度方向轴线及金属触点弹簧片在弯曲部的下游所具有的长度方向轴线之间具有预定的角度。

背景技术

从DE 886616B中已知如下电触点：使触点部与多个叶片形式(leaf form)的触点弹簧接触。在这种情况下，设置弹簧组，该弹簧组包括彼此平行地配置且被固定在固定件(mounting)的适当位置的多个单体弹簧。该配置需要刀形触片(bladecontact)，该刀形触片被垂直于弹簧组插入并且使得弹簧组中的单体弹簧垂直于单体弹簧的长度方向轴线弯曲。因此，该触点配置不适于与印刷电路板上的触点面进行接触。

作为一般性文字(generic text)的DE 100 24 165 A1涉及一种进行接触系统，该进行接触系统具有由弹性弯曲且同时导电的材料制成的第一接触构件和第二接触构件。接触构件均包括可插入部、连接到该可插入部的弹性臂和连接到弹性臂的接触头，弹性臂在一端具有接触头且在另一端具有可插入部。弹性臂与相关的可插入部成大致80°的角度。类似地，接触头与给定的弹性臂成大致120°的角度。该接触头与弹性臂结合用于与电子元件的电连接部进行接触。接触部件的两个可插入部被配置在保持装置中，可插入部之间配置有印刷电路。弹性臂在可插入部和接触头之间的区域内彼此分隔开，所涉及的间隔大致小于印刷电路板的厚度，该印刷电路板将接触构件的两个可插入部彼此分隔开。这具有的缺点是，弹性臂实现了非常小的弹性行程。

从DE 323 187 C已知的是一种电过载断路器的扇形电接触件。扇形接触件包括铜片，在相邻的铜片之间的配置有高弹性金属弹簧。这些金属弹簧以一直相同的压力将铜片挤压到触点面。铜片和金属弹簧组通过夹持作用被保持在中央区。从中央区，中间具有弹簧的铜片利用弯曲部并且以彼此之间的间隔增大的方式延伸到触点面。

发明内容

本发明的目的是在触点阻抗和电流传输能力方面对上述种类的触点弹簧进行改善。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1中所特有的特点的上述种类的触点弹簧来实现。本发明的有利实施方式在其它权利要求中说明。

在上述种类的触点弹簧中，根据本发明，金属触点弹簧片在弹性区彼此分隔开间隔元件的厚度，且至少一个金属触点弹簧片具有从自由接触端开始的至少一个狭槽。

这具有的优点是：所得到的触点弹簧是能够在与金属触点弹簧片和间隔元件在所述夹持区中所具有的长度方向轴线平行的方向上弹性弯曲的触点弹簧，由于金属触点弹簧片之间在弹性区的间隔，所有的金属触点弹簧能够同时且彼此独立地弹性弯曲。这样，即使触点面不平，触点弹簧的自由接触端和触点面之间也至少有多个与金属触点弹簧片的数目对应的接触点或接触位置。另外实现的优点是，能够反复地(10,000～20,000或以上的大量的循环)与例如印刷电路板上的不平坦和/或易弯曲的触点面进行高质量的一个或多个平行电接触。

在优选实施方式中，自由接触端的公共面被配置成与金属触点弹簧片和间隔元件在夹持区所具有的长度方向轴线垂直。

有用的是，金属触点弹簧片在弹性区具有2个、3个或4个弯曲部。

从自由接触端开始通过在弹性区为所有的金属触点弹簧片赋予至少一个狭槽，产生与狭槽相邻的接触片，该接触片能彼此独立地弹性弯曲，且在自由接触端自由且弹性弯曲的接触构件加倍，由此以相同的方式使接触点也加倍。在这种情况下，至少一个狭槽延伸超过金属触点弹簧片中的至少一个弯曲部，并且优选平行于金属触点弹簧片的长度方向轴线延伸。

金属触点弹簧片和间隔元件例如在夹持区被铆接和/或通过螺栓连接在一起。

有用的是，间隔元件在夹持区的一部分或夹持区的整个长度上延伸。

在优选实施方式中，在所述金属触点弹簧片在所述弯曲部的上游所具有的长度方向轴线与所述金属触点弹簧片在所述弯曲部的下游所具有的长度方向轴线之间的预定的角度对于所有的所述弯曲部相同。

通过从所述夹持区开始并且沿朝向所述接触端的方向看，使在所述金属触点弹簧片在所述弯曲部的上游所具有的长度方向轴线与所述金属触点弹簧片在所述弯曲部的下游所具有的长度方向轴线之间的预定角度对于所述弹性区中的第一弯曲部大于90°且对于其他的弯曲部等于或小于90°，而得到大致锯齿形的弹性区。

有用的是，两个相邻的弯曲部24的角度26、28之和等于或大于180度。

附图说明

下面参照附图对本发明进行详细说明。图中：

图1是根据本发明的触点弹簧的优选实施方式的截面图。

图2是图1所示的根据本发明的触点弹簧的优选实施方式的平面图。

图3是图1中的细节B的放大图。

图4是图1中的细节A的放大图。

图5是具有根据本发明的多个触点弹簧的进行接触构件的从下方观察的图。

图6是图5中所示的进行接触构件的侧部局部剖视图。

具体实施方式

图1至图4所示的根据本发明的触点弹簧的优选实施方式包括用于与大致平的触点面(未示出)进行电接触的自由接触端10。触点弹簧由N＝11个金属触点弹簧片12和N-1＝10个间隔元件14形成。金属触点弹簧片12以一个间隔元件14位于每两个相邻的两个金属触点弹簧片12之间的方式被保持固定在夹持区16。为此，一个在另一个上地交替配置的金属触点弹簧片12和间隔元件14的堆叠或组借助于铆钉(rivet)18被铆接在一起。间隔元件14只延伸过夹持区16。金属触点弹簧片12延伸超过夹持区16并且在夹持区16和接触端10之间形成弹性区20。在该弹性区20中，在金属触点弹簧片12不由于弹性行程(travel)而彼此抵接的条件下，金属触点弹簧片12彼此分隔开间隔元件14的厚度，并且由此自由地、弹性地且彼此独立地弯曲。金属触点弹簧片12还被形成为：使得它们在接触端10和夹持区16之间的弹性区20的全部长度内彼此平行地延伸。在自由接触端10处，金属触点弹簧片12终止在与金属触点弹簧片12的夹持区16中的长度方向轴线22垂直地配置的公共面中。

在弹性区20中，金属触点弹簧片12之间的空间是空的，即在该处不设置间隔元件14，如特别地从图3和图4中所看到的那样。该自由空间允许触点弹簧在长度方向轴线22的方向上弹性地弯曲。

根据本发明，金属触点弹簧片12在弹性区20中具有至少一个弯曲部24，在各弯曲部24处，在金属触点弹簧片12在弯曲部24的上游所具有的长度方向轴线22或23及金属触点弹簧片12在弯曲部24的下游所具有的长度方向轴线23之间具有预定的角度26、28。在该情况下，弯曲部24下游的所有的长度方向轴线都用附图标记23标识。如图3和图4所示，在两个长度方向轴线23之间的，由术语“角度”表示的是弯曲部24处两个互补的角中较小的角度。

从接触端10开始，金属触点弹簧片12均设置有狭槽30。根据本发明的触点弹簧的弹性行程是由间隔元件14的厚度设定的。弹簧常数是由金属触点弹簧片12的厚度和宽度以及金属触点弹簧片12的数目设定的。在该实施方式中示出的金属触点弹簧片12的数目N＝11仅仅是示例性的。数字N也可以大于或小于11，特别地为2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、14、15、16、17、18、19、20。

根据本发明的大电流触点弹簧的特征在于：如果材料的截面积足够大，则具有非常小的触点阻抗；以及较小的弹簧常数。触点弹簧优选地适于与如印刷电路板的焊盘或触点面等平的、即平坦的面会合(进行接触)。

以示例的方式在图中示出的触点弹簧具有11个金属触点弹簧片12和10个间隔元件或金属插入件14。由于中央狭槽30，触点弹簧的由狭槽30产生的左右半部能够彼此独立地弹性弯曲。由此，触点弹簧的两个半部与触点面进行牢固接触。然而，触点弹簧在横向仍保持稳定。可以设置2、3或更多的狭槽30，以适合应用，这对应地产生彼此独立地弹性弯曲的3个、4个或换句话说多个触点弹簧部分(half)。

通过呈线状地配置多个薄的触点弹簧，即使材料的截面较大，也可以实现以较小的力的弹性弯曲和大的弹性行程。通过确保金属触点弹簧片12之间的足够大的间隙32，间隔元件或金属插入件14提供了在弯曲开始时所需的灵活性。

由于进行接触的压力在各接触点处始终较高，因此多个彼此独立的弹性接触点形成触点阻抗较低的基础。

根据本发明的触点弹簧包括弯曲成S状的金属触点弹簧片的块或单体弹簧12的块，块中的所有的金属触点弹簧片或单体弹簧12具有同样的弹性弯曲的几何形状。然而，对于单体金属触点弹簧片12来说，它们的截面还可以具有添加件(附加件)。以有利的方式获得较低的触点阻抗、在垂直于操作、进行接触的平面弯曲时较困难的触点，以及材料的截面较大且整体尺寸紧凑的软弹簧。弹簧常数基本上是由材料厚度和金属触点弹簧片或单体弹簧12的数量确定。

图5和图6示出了进行接触构件34，该进行接触构件34具有多个根据本发明的触点弹簧，以使多个相互分离的电触点平行。

Claims (11)

1.一种触点弹簧，其具有自由接触端（10），该触点弹簧用于在该自由接触端（10）和触点面之间进行电接触，所述触点弹簧是由N个金属触点弹簧片（12）和N-1个间隔元件（14）形成的，其中N≥2，所述金属触点弹簧片（12）在夹持区（16）以每两个相邻的金属触点弹簧片（12）之间布置一个间隔元件（14）的方式被保持固定，所述金属触点弹簧片在弹性区（20）中彼此分隔开，所述金属触点弹簧片以自由且弹性弯曲的方式彼此平行地延伸到所述自由接触端（10），并且终止于所述自由接触端（10）的公共面中，所述金属触点弹簧片（12）在所述弹性区（20）中具有至少一个弯曲部（24），在各弯曲部（24）处，在所述金属触点弹簧片（12）在所述弯曲部（24）的上游所具有的长度方向轴线（22、23）与所述金属触点弹簧片（12）在所述弯曲部（24）的下游所具有的长度方向轴线（23）之间具有预定的角度（26、28），所述触点弹簧的特征在于，所述金属触点弹簧片（12）在所述弹性区（20）中彼此分隔开所述间隔元件（14）的厚度，并且至少一个所述金属触点弹簧片（12）具有从所述自由接触端（10）开始的至少一个狭槽（30）。

2.根据权利要求1所述的触点弹簧，其特征在于，所述自由接触端（10）的公共面被配置成与所述金属触点弹簧片和所述间隔元件在所述夹持区（16）中所具有的长度方向轴线（22）垂直。

3.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，所述金属触点弹簧片（12）在所述弹性区（20）中具有2个、3个或4个弯曲部（24）。

4.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，所有的所述金属触点弹簧片（12）均具有从所述自由接触端（10）开始的至少一个狭槽（30）。

5.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，所述至少一个狭槽（30）延伸超过所述金属触点弹簧片（12）中的至少一个弯曲部（24）。

6.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，所述至少一个狭槽（30）平行于所述金属触点弹簧片（12）在所述弹性区（20）中所具有的长度方向轴线（23）延伸。

7.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，所述金属触点弹簧片（12）和所述间隔元件（14）在所述夹持区（16）被铆接和/或通过螺栓连接在一起。

8.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，所述间隔元件（14）在所述夹持区（16）的一部分或所述夹持区（16）的整个长度延伸。

9.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，在所述金属触点弹簧片（12）在所述弯曲部（24）的上游所具有的长度方向轴线（22、23）与所述金属触点弹簧片（12）在所述弯曲部（24）的下游所具有的长度方向轴线（23）之间的预定的角度（26、28）对于所有的所述弯曲部（24）来说相同。

10.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，从所述夹持区（16）开始并且沿朝向所述自由接触端（10）的方向看，在所述金属触点弹簧片（12）在所述弯曲部（24）的上游所具有的长度方向轴线（22、23）与所述金属触点弹簧片（12）在所述弯曲部（24）的下游所具有的长度方向轴线（23）之间的预定的角度（26、28）对于所述弹性区（20）中的第一个弯曲部（24）来说大于90°且对于其它的每个弯曲部（24）来说等于或小于90°。

11.根据权利要求1或2所述的触点弹簧，其特征在于，两个相邻的弯曲部（24）的所述角度（26、28）之和等于或大于180°。

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