CN103650248A - 具有集成的锁止部的直接插拔元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直接插拔元件，包括：插头壳体(3)；具有接触接片(5)的直接接触部(4)，其中，所述接触接片(5)具有至少一个接触区段(50)用于与在配对件上露出的接触区域直接接触；以及用于在所述插头壳体(3)和所述直接接触部(4)之间的卡锁连接的卡锁装置(6)，以将所述直接接触部(4)保持在所述插头壳体(3)中，其中，所述直接接触部(4)布置在所述插头壳体(3)中，其中，所述接触接片(5)具有第一平侧面(52)和第二平侧面(53)以及第一窄侧面(54)和第二窄侧面(55)，其中，所述卡锁装置(6)具有在所述直接接触部(4)处的第一卡锁元件(60)和在所述插头壳体(3)上的构造成与所述第一卡锁元件(60)互补的第二卡锁元件(61)，其中，所述第一卡锁元件(60)布置在所述直接接触部(4)的平侧面(52、53)中的一个上，并且其中，所述接触区段(50)布置在所述接触接片(5)的窄侧面(54、55)中的一个上。

Description

具有集成的锁止部的直接插拔元件
技术领域
本发明涉及一种直接插拔元件，具有插头壳体和用于直接接触在例如为电路板的配对件上露出的接触区域的直接接触部，本发明还涉及一种带有这种类型的直接接触元件的电组件。
背景技术
近来，越来越多地使用直接插拔接触，在其中，将直接插拔元件直接插到配对件、例如电路板或者冲制格栅或衬底上。然而，特别是在应用于车辆领域时，在这种类型的直接插拔连接件的稳定性和接触安全性方面给出了更高的要求。至今为止，直接插拔元件具有复杂的结构，在其中，直接接触部通过附加的结构元件被压到配对件上或者卡锁在插头壳体中。然而值得期望的是，特别是在批量产品、例如车辆中用于控制器的直接插拔元件的情况下提供具有高的接触安全性的尽可能简单的结构，其此外还可实现经济性的制造。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1特征的直接插拔元件具有的优点是，不需要额外的部件来产生作用在配对件上的接触力，并且直接接触部自动卡锁。由此，提供了具有集成的锁止部的构造简单的直接插拔元件。根据本发明，这通过以下方式实现，即，该直接插拔元件包括插头壳体和具有接触接片的直接接触部，其中，该接触接片具有至少一个接触区段用于与在配对件上露出的接触区域直接接触。此外，在插头壳体和直接接触部之间设有卡锁连接，以将布置在插头壳体中的直接接触部保持在插头壳体中。卡锁装置具有在直接接触部上的第一卡锁元件，该第一卡锁元件设置成与在插头壳体上的构造成与第一卡锁元件互补的第二卡锁元件产生卡锁连接。在此，第一卡锁元件布置在直接接触部的一个平侧面上，并且接触区段布置在接触接片的窄侧面中的一个上。由此，提供了带有卡锁装置的直接插拔元件，通过直接接触部和插头壳体相应的自身形状该卡锁装置可实现直接接触部与插头壳体的自动卡锁。由于部件数量的最小化，此外实现了部件的低成本和经济性的批量制造。由此，根据本发明的接触接片具有非常软的弹簧功能，因为该接触接片可具有大的长度，优选地大于直接插拔元件的整个长度的一半、特别优选地大于其3/4。在此，根据本发明的接触接片非常稳定并且也可抵抗更高的负载。这特别是在接触部件的小型化方面具有显著优点。
从属权利要求给出了本发明的优选的改进方案。
根据本发明的一种优选的设计方案，接触接片具有第一接触区段和第二接触区段，其中，接触区段中的一个分别布置在接触接片的窄侧面中的一个上。通过接触区段相对地侧向地布置在接触接片上，确保了在所有运行条件和应用形式下与配对件的接触区域的运行特别可靠的直接接触。此外，例如可通过简单的冲制和弯曲步骤和/或压制在短的周期时间内成本适宜地制造接触接片。
特别优选地，接触接片构造成弧形并且在卡锁装置的方向上具有弹性特性。此外优选地，第一卡锁元件布置在弧形的接触接片的凸状区域上。在卡锁过程中，接触接片可以由于该造型垂直于推入方向弹性地被压缩或者通过其自身形状弯曲，从而第一卡锁元件可被推过在插头壳体上的第二卡锁元件并且与该第二卡锁元件自动卡锁。在此，不需要附加的构件用于该弹性和卡锁功能。在此，该卡锁元件优选地与弧形的可弹性变形的接触接片刚性连接。
根据本发明的一种优选的设计方案，卡锁连接可松开。由此，例如在维修情况下可以更换直接插拔元件和/或缆线的部件。
此外优选地，插头壳体具有端侧的开口。借助于插入插头壳体的端侧的开口中的特定的拆卸工具，可使在直接接触部上的第一卡锁元件垂直于推入方向弹性地变形并且被抬高到在插头壳体上的第二卡锁元件上方。由此取消卡锁，并且直接接触部可以简单的方式在缆线处从插头壳体中被拉出。优选地，此外，直接接触部的弧形的接触接片垂直于推入方向弹性地变形并且由此第一卡锁元件被抬高到在插头壳体上的第二卡锁元件上方。
优选地，在直接接触部和插头壳体之间形成第二卡锁装置。由此，可实现部件的冗余卡锁，其自身在恶化的运行条件下也确保了直接插拔元件的高的接触可靠性。
此外优选地，直接接触部基本上定向在例如通过卷压或焊接固定于该直接接触部上的缆线的方向上。通过该线性的定向，实现了具有最小化的结构高度的直接插拔元件的紧凑的结构形式，并且此外还实现了简单地装配在插头壳体中或从插头壳体中拆下。
此外，本发明涉及一种电组件，其包括具有露出的接触区域的配对件和根据本发明的直接插拔元件。
此外，本发明涉及一种用于制造直接接触部的方法，该直接接触部包括具有至少一个接触区段的接触接片和卡锁元件，该方法具有以下步骤：从带状材料中冲制出直接接触部的外轮廓并且在直接接触部的一个平侧面上冲制或压制用于卡锁元件的区域，其中，直接接触部仍挂在带状材料剩余部分上。随后，通过弯曲外轮廓的至少一个轮廓区域制造接触区段，并且通过将已冲制的区域压出来而制造卡锁元件。在最后的工序中使仍挂在带状材料剩余部分上的直接接触部相对于带状材料剩余部分旋转一个角度，优选90°，从而使接触区段从带状材料平面中突出以及给直接接触部的接触区段涂上导电性材料。在此，在一个唯一的电镀过程中，例如以滚刷工艺部分地为接触区段镀镍或镀锡或镀金，并且由此使其在其导电性能方面出色。随后，可从带状材料剩余部分上切掉并分离所述接触区段。
优选地，本发明应用在车辆的控制器中。
附图说明
下面参照附图详细描述本发明的实施例。其中：
图1示出了在未卡锁状态下的根据本发明一种优选实施例的直接插拔元件的示意性剖视图，
图2示出了在卡锁状态下的图1的直接插拔元件的示意性剖视图，
图3示出了在拆卸过程中的图1的直接插拔元件的示意性剖视图，
图4示出了图1的根据本发明的直接插拔元件的接触接片的示意性俯视图，
图5示出了图4的根据本发明的直接插拔元件的接触接片的示意性侧视图，
图6示出了图4的根据本发明的直接插拔元件的接触接片的示意性前视图，
图7示出了用于制造根据本发明的直接插拔元件的直接接触部的第一种方案的示意图，
图8示出了直接接触部的一种替代制造方案的示意图，以及
图9至11示出了根据本发明方法的用于制造直接接触部的工序的示意图。
具体实施方式
下面参照图1至7详细描述根据本发明一种优选实施例的直接插拔元件2。
如可从图1中看出的那样，直接插拔元件2包括插头壳体3和布置在插头壳体3中的直接接触部4。此外，在插头壳体3和直接接触部4之间设置有用于卡锁连接的卡锁装置6，以用于将直接接触部4保持在插头壳体3中。直接接触部4具有构造成弧形的具有弹性特性的接触接片5，该接触接片通过固定区段7连结在缆线8上。接触接片5具有第一平侧面52和第二平侧面53(见图6)以及第一窄侧面面54和第二窄侧面面55(见图4)。卡锁装置6具有第一卡锁元件60，该第一卡锁元件在第二平侧面53上布置在弧形接触接片5的凸状区域5A上(如也在图5中示出的那样)。在此，卡锁元件60与弧形的(可弹性变形的)接触接片5刚性连接。此外，卡锁装置6具有构造成与第一卡锁元件60互补的第二卡锁元件61，该第二卡锁元件构造在插头壳体3上。
此外，在接触接片5的第一窄侧面54上还布置有第一接触区段50。如可从图4和图6中详细看出的那样，在对置的第二窄侧面55上布置有第二接触区段51。在此，第一接触区段50和第二接触区段51接触在虚线示出的配对件20上的露出的第一接触区域21和第二接触区域22，在该实施例中，该配对件20为电路板。直接插拔元件2和电路板形成根据本发明的电组件1。
如果如图2中所示沿推入方向P装配时，直接接触部4被推入插头壳体3中，弧形的弹性的接触接片5垂直于推入方向P弹性变形，使得直接接触部4的第一卡锁元件60沿推入方向P滑过布置在插头壳体3上的第二卡锁元件61，并且与该第二卡锁元件自动卡锁。
如可从图3中看出的那样，可借助于拆卸工具9使在插头壳体3和直接接触部4之间的卡锁连接再次松开。为此，将拆卸工具9推入插头壳体3的端侧开口3A中并且垂直于推入方向P将在接触接片5上的第一卡锁元件60抬高到第二卡锁元件61上方。之后，与推入方向P相反地，在固定区段7或缆线8上再次将直接接触部4从插头壳体3中拉出。
借助于集成在根据本发明的直接插拔元件2中的卡锁装置6，以简单的方式通过直接接触部4或插头壳体3的自身形状以最少数量的可成本适宜地经济性地制造的相同部件实现了自动的锁止或卡锁。特别是不需要独立的弹簧元件用于卡锁。除了紧凑的结构形式，由此尤其实现了制造期间装配过程的明显简化或加速。此外，由此明显减小了工具成本以及物流成本。
如在图7中示出的那样，为了制造直接接触部4，首先从金属的带状材料10的平面E中冲制出带有两个对置的轮廓区域5C的接触接片5的外轮廓5B(在图7中以4′表示)。同时，在直接接触部4的平侧面53上U形地压制出或替代地冲制出用于卡锁元件60的区域60A。
随后，使相应的轮廓区域5C的端部区段5D在平面E中弯曲180°(在图7中以4″表示)。随后，通过将已冲制或压制的区域60A从平侧面53中压出来而制成卡锁元件60。可选地，在通过冲制形成卡锁元件的情况下，此外还将接触接片5的所有冲制棱边压圆。由此，接触接片5构造成带有弯曲的且侧向地从平侧面53中伸出的接触区域50、51(在图7中以4″′表示，同样见图6)。这些制成的直接接触部4还通过固定区段7与带状材料剩余部分10′连接并且因此例如可被卷起来以用于运输。为了最终装配，仅仅还必须使直接接触部4与带状材料剩余部分10′分离。
如在图8中示出的那样，作为以上描述的制造方案的替代，也可首先在带状材料10中压制出球冠形的凹入部5E。随后，冲制出外轮廓5B、卡锁元件60的区域60A以及在相对布置的轮廓区域5F中压制出的凹入部5E，由此得到同样在图8中左侧示出的横截面形状。之后在随后的工序中，使轮廓区域5F弯曲180°并且由此完成接触接片5。通过该压制可制造限定的接触区段50、51。
以下参照图9至11描述根据本发明的用于制造直接接触部4的方法。
如在图9中示出的那样，通过与之前参照图8描述的制造的工序相同的第一工序进行直接接触部4连同带有接触区段50、51的接触接片5以及卡锁元件60的制造。然而在此，接触接片5的冲制的外轮廓5B构造成，除了固定区段7之外还设置有连接接片10A，接触接片5通过该连接接片10A与带状材料10的带状材料剩余部分10′连接，而固定区段7已经分离。在随后的工序中，如在图10中示出的那样，使还挂在带状材料10的带状材料剩余部分10′上的接触接片5相对于带状材料剩余部分旋转一个角度(箭头R)、优选地90°，从而使接触区段50、51从带状材料10的平面E中垂直地突出。
如在图11中示出的那样，随后例如借助于滚刷工艺通过涂覆辊子100在一电镀过程中给接触区段50、51涂上导电的材料，例如镍、锡或金。替代地，当所使用的带状材料10在待冲制的轮廓区域5F或凹入部5E的位置处具有例如已经部分地镀金的区段时，也可省去该工序。此外替代地，也可在一附加的工序中将挂在连接接片10A上的接触接片5回转90°。由此，可以简单的方式将带状材料10的带状材料剩余部分10′连同接触接片5卷起并储存，或者将其输送以用于稍后在装配直接插拔元件2时分离。
此外，根据本发明的直接插拔元件的制造方式还实现了在一个插头中装配多个直接插拔元件，其中，相邻的直接插拔元件可分别绕其纵轴线旋转180°地交替装配。在此可行的是，分别仅仅接触区段50、51中的一个处于接触中。那么，在这种类型的交替装配中，在插头处相邻直接插拔元件2的固定区段7分别交替地位于上方和下方。这意味着特别是在插头的小型化中是非常有利的，因为由此使小的格栅成为可能。

Claims (10)

1.一种直接插拔元件，包括：
-插头壳体(3)，
-具有接触接片(5)的直接接触部(4)，其中，所述接触接片(5)具有至少一个接触区段(50)用于与在配对件上露出的接触区域直接接触，以及
-用于在所述插头壳体(3)和所述直接接触部(4)之间的卡锁连接的卡锁装置(6)，以将所述直接接触部(4)保持在所述插头壳体(3)中，
-其中，所述直接接触部(4)布置在所述插头壳体(3)中，
-其中，所述接触接片(5)具有第一平侧面(52)和第二平侧面(53)以及第一窄侧面(54)和第二窄侧面(55)，
-其中，所述卡锁装置(6)具有在所述直接接触部(4)上的第一卡锁元件(60)和在所述插头壳体(3)上的构造成与所述第一卡锁元件(60)互补的第二卡锁元件(61)，
-其中，所述第一卡锁元件(60)布置在所述直接接触部(4)的平侧面(52、53)中的一个上，并且
-其中，所述接触区段(50)布置在所述接触接片(5)的窄侧面(54、55)中的一个上。
2.按照权利要求1所述的直接插拔元件，其特征在于，所述接触接片(5)具有第一接触区段(50)和第二接触区段(51)，其中，所述接触区段(50、51)中的一个分别布置在所述接触接片(5)的窄侧面(54、55)中的一个上。
3.按照上述权利要求中任一项所述的直接插拔元件，其特征在于，所述接触接片(5)构造成弧形并且在所述卡锁装置(6)的方向上具有弹性特性。
4.按照权利要求3所述的直接插拔元件，其特征在于，所述第一卡锁元件(60)布置在弧形的接触接片(5)的凸状区域(5A)上。
5.按照上述权利要求中任一项所述的直接插拔元件，其特征在于，所述卡锁装置(6)能够松开。
6.按照上述权利要求中任一项所述的直接插拔元件，其特征在于，所述插头壳体(3)具有端侧的开口(3A)。
7.按照上述权利要求中任一项所述的直接插拔元件，其特征在于，在所述直接接触部(4)和所述插头壳体(3)之间形成用于卡锁连接的第二卡锁装置。
8.按照上述权利要求中任一项所述的直接插拔元件，其特征在于，所述直接接触部(4)基本上定向在固定于所述直接接触部(4)上的缆线(8)的方向上。
9.一种电组件，包括具有露出的接触区域(21、22)的配对件(20)和按照上述权利要求中任一项所述的直接插拔元件(2)。
10.一种用于制造直接接触部(4)的方法，所述直接接触部(4)包括具有至少一个接触区段(50、51)的接触接片(5)和卡锁元件(60)，所述方法包括以下步骤：
-从带状材料(10)中冲制出所述直接接触部(4)的外轮廓(5B)并且在所述直接接触部(4)的一个平侧面(53)上冲制或压制用于所述卡锁元件(60)的区域(60A)，其中，所述直接接触部(4)仍悬挂在带状材料剩余部分(10′)上，
-通过弯曲所述外轮廓(5B)的至少一个轮廓区域(5C)，制造所述接触区段(50、51)，
-通过将已冲制的区域(60A)压出来，制造所述卡锁元件(60)，
-将仍悬挂在所述带状材料剩余部分(10′)上的直接接触部(4)相对于所述带状材料剩余部分(10′)旋转一个角度，优选90°，从而使所述接触区段(50、51)从带状材料平面(E)中突出，以及
-给所述直接接触部(4)的接触区段(50、51)涂上导电性材料。
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