CN102356518B - 具有导电弹簧元件的接触元件、插接连接器和弹簧元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及弹簧元件、插入连接件以及具有导电弹簧元件的接触元件，该弹簧元件与接触元件接触，并提供来建立与配合接触元件的电接触。弹簧元件具有沿着纵轴至少部分地卷起来的开口带的形式。

Description

具有导电弹簧元件的接触元件、插接连接器和弹簧元件

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的接触元件，根据权利要求13的插入连接件和根据权利要求14的导电的弹簧元件。

背景技术

已知现有技术中使用导电弹簧元件以在两个触头之间建立导电连接。

发明内容

本发明的目的在于，提供改进的接触元件、改善的插入连接件和改善的弹簧元件。

本发明的目的通过根据权利要求1的接触元件、根据权利要求14的插入连接件和根据权利要求14的导电弹簧元件实现。

弹簧元件的优点在于这样的事实，即，它的形式建立接触元件和配合的接触元件之间的改善的电和/或机械接触。

至少部分地沿着纵轴卷曲来的开口带形式的弹簧元件的形成允许接触元件和配合接触元件之间的相对大的制造公差得到补偿。描述的弹簧元件特别适于传输高电流。

本发明的进一步的有利实施例公开在从属权利要求中。

在一个实施例中，弹簧元件的纵轴实施为直的或者弧状的，特别地，至少部分圆形方式。这样，由于部分地卷起来的带形式，可以提供纵轴的各种实施方式以及因此弹簧元件的各种实施方式。这样，接触元件的宽范围的轮廓可以安全地且可靠地电和机械地接触相应的配合接触元件。

在进一步的实施例中，带具有凹陷，其增大带的挠性。这允许弹簧元件的轮廓改进地适于接触元件和/或配合接触元件。此外，凹陷提供多种可能的接触点，从而允许接触元件和配合接触元件之间的相对大范围的电接触。

在进一步的实施例中，弹簧元件沿着第一和/或第二纵向边缘具有第一和/或第二缝槽，该缝槽以开口方式形成在向着第一或者第二纵向边缘的方向。这在接触区域提供弹簧元件的挠性结构。

在进一步的实施例中，第一缝槽形成为以使得比第二缝槽更短。这样，不同的刚度在带的纵向边缘产生，从而允许优化地适于圆形纵向轴，使得接触元件和配合接触元件之间的接触力改进。

在进一步的实施例中，第三缝槽形成，从而允许弹簧元件的挠性和弹性进一步增大。以这种方法，在第一和第二纵向边缘之间的区域中，第三凹陷的配置允许增大卷绕的带的圆形形状的挠性和弹性，第三缝槽安置在圆形弹簧元件的外侧面上。

在进一步的实施例中，弹簧元件围绕纵轴卷绕以使得第一纵向边缘具有比第二纵向边缘距离纵向轴更大的间隔，带在纵向边缘的区域中具有缺口。该实施例允许弹簧元件在向着纵向边缘的方向受到相对强地压缩，而两个纵向边缘不会变得塞挤在一起。这样，在弹簧元件帮助下，桥接的接触元件和配合接触元件之间的大的中间空间成为可能。

在进一步的实施例中，弹簧元件至少部分地安置在其中的凹槽设置在接触元件或者配合接触元件上。这允许弹簧元件安全且可靠地安置在接触元件上或者配合接触元件上。这样，弹簧元件能够相对于接触元件或者配合接触元件滑移，由此，接触元件与配合接触元件的插接在一起得以简化。

根据本发明的弹簧元件特别适于插入连接，弹簧元件提供接触元件和配合接触元件之间的导电连接。

卷绕带的形式允许弹簧元件从冲压部分经济地进行制造。

附图说明

在此及后将参照附图更详细地描述本发明，其中：

图1是插接连接器的局部细节的示意图；

图2示出插接连接器的进一步的实施例；

图3示出插接连接器的第三实施例；

图4是弹簧元件的平面视图；

图5是通过弹簧元件的中心区域的透视示意图；

图6是弹簧元件的第二透视示意图；

图7是弹簧元件的放大的局部示意图；

图8是弹簧元件的垂直于纵轴的横截面；

图9示出用于形成弹簧元件的冲压部分；以及

图10是冲压部分的局部部分的放大示意图。

具体实施方式

图1是通过电插接连接器的一部分的横截面的示意图，该电插接连接器具有管脚触头1和插座式触头3，管脚触头1部分地插入插座式触头3中。在插座式触头3中，弹簧元件2安置在其中的环形凹槽4形成在内侧上。弹簧元件2用于改进管脚触头1和插座式触头3之间的电和/或机械接触。管脚触头1和插座式触头3是接触元件和相关的配合接触元件。当管脚触头1被插入时，弹簧元件2夹持在插座式触头3和管脚触头1之间。

图2示出第二实施例，其中周边凹槽4形成在管脚触头1的外壁中。在这个实施例中，弹簧元件2安置在管脚触头1的凹槽4中。在图1和2的实施例中，插座式触头3的凹陷是圆柱形的。以相应的方式，管脚触头1也具有圆柱形式。

但是，新的弹簧元件2的应用并不限于接触元件和配合接触元件的这些形式，而是还可以应用到其它形式，例如如图3所示的矩形管脚触头1。在这个实施例中，管脚触头1是矩形横截面的，凹槽4形成在管脚触头1的上侧面上。套筒充填器弹簧元件2定位在凹槽4中。当管脚触头3插入相关的插座式触头3的相应的平行六面体形状的凹陷5中时，弹簧元件2夹持在插座式触头3的上内壁和管脚触头1的凹槽4之间。

图4是图1和2的弹簧元件2的实施例的平面图。弹簧元件2具有中心纵轴6，其以圆形方式成弧形。弹簧元件2的两末端7，8彼此面对，在所示实施例中，在两个末端7，8之间相对于弹簧元件的圆的中心点9提供1-10度的角间隔。弹簧元件2是由导电且弹性的材料制成，例如已经卷绕且弯曲的冲压片形式的弹簧钢。由于在纵轴方向和垂直于纵轴的方向都开口的形式，弹簧元件2的直径可以由于压紧到管脚触头1的相应外轮廓和/或插座式触头3的内轮廓而适配。

取决于选择的实施例，凹槽4可以是不需要的，弹簧元件2可以简单地插入圆柱管脚触头1和插座式触头3的凹陷5之间。

而且，凹槽4可以实施为圆环形式，或者螺旋形式。因为弹簧元件2实施为挠性方式，弹簧元件2在轮廓上也能够适于螺旋形状的凹槽4。在这个实施例中，第一和第二末端7，8并不直接彼此相对，而是以横向偏置的方式安置，弹簧元件2然后也具有局部螺旋的形式。

图5是图4的横截面A-A，其中弹簧元件2的半圆被示出，并且其中可以看到具有缺口23的弹簧元件2的部分开口的套筒形状。

图6是图4的弹簧元件的进一步的透视示意图。

图7是套筒形状的并且圆形弯曲的具有缺口23的弹簧元件2的第一末端7的放大示意图。

在圆的内侧10上，带形状的弹簧元件2仅向上导引到正好在中心上方，并终止于第一纵向边缘12，其被缺口23隔开，并位于第二纵向边缘13下方。第二纵向边缘13被导引到上部区域，优选地，横截面的顶部区域中。弹簧元件2在垂直于纵轴6的横截面中在外侧11上具有比在内侧10上更大的曲率半径。由于在内侧10上更小的曲率半径以及第一纵向边缘12的在第二纵向边缘13下方的配置，第一纵向边缘12在弹簧元件2的压缩过程中，也就是在内侧10和外侧11上施加压缩力的过程中在向着相对的外侧11的方向上被挤压。

形成在内侧10上的是第一缝槽14，其从纵向边缘12开始到正好在下顶点15上方，被导引到外侧11上。第三缝槽16形成在外侧11上。第三缝槽16从外侧11的下部区域被导引一直到外侧11的上部区域。被导引一直到第二纵向边缘13的第二缝槽17安置在外侧11的上部区域中。第一、第二和第三缝槽14，17，16每个在垂直于纵轴6的平面内延伸。在进一步的实施例中，第一、第二和/或第三缝槽14，17，16还可以横向地延伸到纵轴6。

取决于选择的实施方式，第三缝槽16的上端区域18优选地与进一步的第二缝槽17的下端区域19重叠。而且，第三缝槽16的下端区域20优选地与第一缝槽14的进一步的下端区域21重叠。

图8是垂直于弹簧元件2的纵轴6的横截面。在这种情况中，可以清楚看到在所示示例性实施例中第二纵向边缘13终止于上顶点22。上顶点22安置为与下顶点15相对。在所示实施例中，内侧10在35度的角范围内与上和下顶点之间的中心重叠，所述中心由纵轴6限定。而且，内侧10具有比外侧11更小的曲率半径。此外，以环形方式形成并由第一和第二纵向边缘12，13界定的缺口23形成在内侧10的上三分之一中。

图9示出由导电且弹性的材料制成的冲压部分24的实施例。冲压片24可以例如由弹簧钢形成。冲压片24具有矩形形状，所示视图的第一纵向边缘12安置在底部，第二纵向边缘13安置在顶部。彼此等间隔地安置的第一系列的第一缝槽14形成在冲压部分24中。同样形成的是与第二纵向边缘13接界的第二系列的第二缝槽17。各第三缝槽16安置在每两个相邻的第一缝槽14之间和每两个相邻的第二缝槽17之间。

图10是冲压部分24的一部分的放大示意图。在所示实施例中，第一和第二缝槽安置在相同高度并彼此相对。第二缝槽17从具有起始宽度的第二纵向边缘13开始，并在向着相对的第一纵向边缘12的方向延伸直到冲压部分24的宽度的四分之一。

第一缝槽14从第一纵向边缘12开始，并在第一部分26中延伸，该第一部分在向着第二纵向边缘13的方向宽度逐渐增大。第一部分26例如被导引直到冲压部分24的宽度的三分之一。第一部分26由第二部分27邻接，在第二部分中，第一缝槽14的宽度渐缩。第二部分27被导引直到正好在冲压部分24的中心25的上方。彼此相对的第一和第二缝槽14，17的闭合末端彼此间隔开，该间隔是在冲压部分24的宽度的三分之一的范围中。

第三缝槽16安置在每两个相邻的第一缝槽14和相对的两个相邻的第二缝槽17之间。第三缝槽16在第一重叠区28与相邻的第一缝槽14重叠，在第二重叠区29与相邻的第二缝槽17重叠。在所示实施例中，第三缝槽16在末端区域具有第一宽度，所述第三缝槽在向着中心区域30的方向渐缩。在中心区域30中，第三缝槽16的宽度是恒定的。

第一缝槽14在第一纵向边缘12的开口宽度大于第二缝槽17在第二纵向边缘13的开口宽度。取决于选取的实施方式，第一缝槽14在第二纵向边缘13的开口宽度可以是第二缝槽17在第二纵向边缘13的区域中的开口宽度的三倍以上。

而且，第一缝槽14的宽度形成为直到在向着中心25的方向的限定间隔，例如直到冲压部分24的总宽度的三分之一，以比第三缝槽16的宽的末端区域更宽。

以这种方法，弹簧元件(见图3)，其沿着纵轴6围绕圆的中心点9圆形地弯曲，实施为在内侧10上(见图6)比在外侧11上更挠性。结果，在管脚触头1插接到插座式触头3中的过程中，在该过程中施加力在弹簧元件2的外侧11和内侧10上，内侧10在向着外侧11的方向的弯曲比外侧11向内的弯曲更大。

第三缝槽26的中心区域30定位为绕纵轴6卷绕，并且通过绕圆的中心点9使得纵轴6大致在外侧11的中心区域成弧形。这样，尽管环形形状的弹簧元件2，如图3所示，在纵轴6的圆形方向在外侧11的区域中是柔韧的，但是，它相对于垂直于外侧11施加的力是相对稳定的。

此外，第一缝槽14的更大的宽度允许冲压部分24弯曲，在弯曲过去成为套筒后，成为环，从而第一缝槽14安置在内侧10上。结果，可以利用简单的方式建立其比外侧11更窄的内侧10的曲率半径。

取决于选取的实施方式，冲压部分24具有朝向彼此弯曲的纵向边缘12，13，从而产生套筒形状，横截面例如如图8所示，纵轴6以直的轴的形式延伸。相应轴的套筒形状的弹簧元件2可以例如用于根据图3的配置中。

如果根据图4的实施例的环形或者螺旋形状的弹簧元件现在将被生产，那么以套筒状方式弯曲的冲压部分绕圆(图4)的中心点9弯曲，从而第一纵向边缘12安置在内侧10上。这提供在横截面上具有垂直于弧形的纵轴6的开口套筒形状的环形或者螺旋形状的弹簧元件2。

取决于选取的实施例，还可以替代第一、第二和第三缝槽14，17，16设置其它形状的凹陷。此外，第一、第二和/或第三缝槽还可以具有简单的矩形轮廓，具有恒定的槽宽。

在简单的实施方式中，可例如没有第二缝槽17。

可以替代描述的缝槽14，16，17设置凹陷，该凹陷增大带的挠性，特别是图3的圆形或者螺旋结构的带的挠性。在简单的实施方式中，其中弹簧元件2仅实施为具有直的纵轴的卷起来的带，可以没有凹陷，特别地，第一、第二和第三缝槽14，17，16。

由于第一和第三缝槽14，16，在内侧10上和在外侧11上设置了多个薄片条，该多个薄片条提供多个接触点，用于电和/或机械地接触管脚触头和/或插座式触头。由于多个接触点，其在弹簧元件2的外径和内径上均一地分布，在管脚触头和插座式触头之间实现了接触法线力的相对均一的分布。这允许在管脚触头和插座式触头之间安全且均一分布的电流传输。由于图4-8的弹簧元件的有利形式，当管脚触头插入到插座式触头中时，弹簧元件2绕弹簧元件2的纵轴6旋转。在特定旋转后，弹簧元件2布置到凹槽4的内轮廓上，从而建立管脚触头和插座式触头之间的机械或者电连接。

描述的弹簧元件由于利用冲压部分14而适用于经济的大规模生产。此外，由于弹簧元件的内侧和外侧上的大量的接触点，传输的电流的均匀分布以及由此产生的热的均匀分布得以实现。描述的弹簧元件特别适于其中必须传输高电流的插接连接器的使用。此外，弹簧元件的高弹性允许在管脚触头的外轮廓和插座式触头的凹陷的内轮廓之间的相对大的制造公差得到补偿。待接触的面之间相对大的间隔因此安全且可靠地被桥接。

Claims (12)

1.一种接触元件(1，3)，具有导电的弹簧元件(2)，该导电的弹簧元件(2)与该接触元件(1，3)接触，并提供来建立与配合的接触元件(3，1)的电接触， 

其特征在于，所述弹簧元件(2)具有至少部分地沿着纵轴(6)卷起来的开口带(24)的形式，其中所述弹簧元件(2)具有在至少第一纵向边缘(12)处的第一缝槽(14)，该第一缝槽向着所述第一纵向边缘(12)被导引并以开口的方式终止于该第一纵向边缘(12)，所述弹簧元件(2)具有在至少相对的第二纵向边缘(13)处的第二缝槽(17)，该第二缝槽向着该第二纵向边缘(13)导引并以开口的方式终止于所述第二纵向边缘(13)，所述第二缝槽(17)形成为以便比所述第一缝槽(14)更短，所述弹簧元件(2)具有第三缝槽(16)，所述第一缝槽(14)、第二缝槽(17)以及第三缝槽(16)增大所述弹簧元件(2)的挠性。 

2.如权利要求1所述的接触元件，其中，所述纵轴(6)以直的或者弧形的方式安置。 

3.如权利要求2所述的接触元件，其中，所述弧形方式为至少部分圆形的方式。 

4.如权利要求1所述的接触元件，其中，沿着所述纵轴(6)，第三缝槽(16)形成在两个相继的第一和/或第二缝槽(14，17)之间。 

5.如权利要求4所述的接触元件，其中所述第三缝槽(16)在所述弹簧元件(2)上横向延伸，并在每一情形下在末端区域与第一和/或第二缝槽(14，17)的相邻的末端区域(19，21)重叠。 

6.如权利要求4所述的接触元件，其中，所述第三缝槽(16)形成为在末端区域(18，20)中比在所述末端区域(18，20)之间的中心区域(30)中更宽。 

7.如权利要求1，4－6之一所述的接触元件，其中，在向着所述第二纵向侧面(13)的方向上从所述第一纵向边缘(12)上的开口区域开始的所述第一缝槽(14)在第一部分(26)中宽度增大，随后在第二部分(25)中宽度减小。 

8.如权利要求3所述的接触元件，其中，所述纵轴(6)绕圆的中心点(9)成弧形，第一纵向边缘(12)与相对的第二纵向边缘(13)具有间隔，在所述圆形的弹簧元件(2)的内侧(10)上在所述纵向边缘(12，13)之间设置有缺口(23)。 

9.如权利要求1-6之一所述的接触元件，其中，所述弹簧元件(2)至少部分地安置在其中的凹槽(4)设置在所述接触元件(1，3)上。 

10.一种如权利要求1所述的具有弹簧元件(2)的接触元件(1，3)和配合接触元件(3，1)的插入连接件，其中所述配合接触元件(3)倚靠弹簧元件(2)，所述弹簧元件(2)建立所述接触元件(1)和所述配合接触元件(3)之间的导电连接。 

11.一种用于将接触元件(1)导电连接到配合接触元件(3)的导电的弹簧元件(2)， 

其特征在于，所述弹簧元件(2)具有沿着纵轴(6)至少部分地卷起来的开口带的形式，所述弹簧元件(2)具有在至少第一纵向边缘(12)处的第一缝槽(14)，该第一缝槽向着所述第一纵向边缘(12)被导引并以开口的方式终止于该第一纵向边缘(12)，所述弹簧元件(2)具有在至少相对的第二纵向边缘(13)处的第二缝槽(17)，该第二缝槽向着该第二纵向边缘(13)导引并以开口的方式终止于所述第二纵向边缘(13)，所述第二缝槽(17)形成为以便比所述第一缝槽(14)更短，所述弹簧元件(2)具有第三缝槽(16)，所述第一缝槽(14)、第二缝槽(17)以及第三缝槽(16)增大所述弹簧元件(2)的挠性。 

12.如权利要求11所述的弹簧元件，其特征在于，所述弹簧元件(2)是由冲压部分(24)制成，并且具有弧形的纵轴(6)。