CN104205501B

CN104205501B - 用于连接电导体的接触装置

Info

Publication number: CN104205501B
Application number: CN201380019249.0A
Authority: CN
Inventors: C.佐姆; G.杨; P.蔡
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2017-10-24
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: EP2837061A1; WO2013153206A1; JP6105045B2; JP2015515730A; EP2837061B1; US9570818B2; US20150145633A1; CN104205501A; DE102012103162A1

Abstract

一种用于连接电导体（11）的接触装置（100），包括用于将电导体（11）固定在接触装置（100）处的连接接触部（101），其中连接接触部（101）具有支架（110）。支架（110）具有用于容纳电导体（11）的容纳区域（112）。容纳区域（112）在容纳区域（112）的入口（E112）与底部表面（B112）之间逐渐变窄，使得在将电导体（11）放入容纳区域（112）中时使电导体（11）的横截面（All）变形，由此以压紧配合的方式将电导体保持在连接接触部（101）处。由此，能够在不弯曲支架（110）的情况下将电导体（11）固定在连接接触部（101）处。

Description

用于连接电导体的接触装置

技术领域

本发明涉及用于连接电导体的接触装置、线圈体以及电感式电器件。此外，本发明涉及用于将电导体连接到线圈体的接触装置上的方法。

背景技术

在电子电路中以及在电子器件的情况下往往要求将电导体连接到接触装置上。属于这样的电子器件的有电感式组件，例如用电导体缠绕的线圈体。为了接触，线圈体可以具有带有接触元件的接触装置。这些接触元件可以例如是接触销，该接触销可被用来将包含线圈体的电感式器件与电子电路的其他器件相连接。

缠绕在线圈体上的电导体必须以接触销与接触装置连接。这样的电导体可以例如是绞合线或漆包线。当电导体具有比线圈体的外部接触元件/接触销更大的横截面时，电导体的连接可能特别困难。

发明内容

希望给出一种用于连接电导体的接触装置，利用该接触装置能够以容易操作的方式且可靠地将电导体连接至接触装置。此外，还存在给出一种用于用电导体缠绕的线圈体的需要，其中能够可靠地且以容易操作的方式将电导体连接至线圈体的接触装置。此外，还应当给出一种电感式电器件、尤其是线圈或变压器，其中能够以可靠且容易操作的方式将电导体连接至接触装置。另外，还应当给出一种用于将电导体连接至线圈体的接触装置的方法。

在权利要求1中给出了用于连接电导体的接触装置的一个实施方式。

根据一个可能的实施方式，用于连接电导体的接触装置包括用于将电导体固定在接触装置处的连接接触部，其中该连接接触部具有支架。该支架具有用于容纳电导体的容纳区域。该支架被构造成使得能够将电导体通过夹入支架中并且在不弯曲支架的情况下连接到连接接触部上。容纳区域具有入口和底部表面，并且在入口与底部表面之间延伸。容纳区域在入口与底部表面之间逐渐变窄，使得在将电导体放入容纳区域中时使电导体的横截面变形，由此以压紧配合的方式将电导体保持在连接接触部处。

由于变形以及在此出现的应力，电导体可以通过手动或自动地压入容纳区域来以压紧配合的方式连接至连接接触部。

容纳区域的横截面可被构造成梯形或v形。容纳区域可以具有至少一个第一侧壁和至少一个第二侧壁，其中该至少一个第一侧壁和该至少一个第二侧壁从底部表面的相对侧延伸至入口。第一和第二侧壁可以布置在入口与底部表面之间，使得容纳区域从入口出发朝着底部表面连续地逐渐变窄。由此，支架被构造成使得电导体能够在不弯曲该至少一个第一侧壁和该至少一个第二侧壁的情况下固定在支架处。

根据另一个实施方式，可以在该至少一个侧壁与底部表面之间以及在该至少一个第二侧壁与底部表面之间分别构造一个转角。该至少一个第一侧壁和该至少一个第二侧壁可以被布置成关于底部表面的垂直线分别成5°到15°之间的倾角。优选地，倾角为5°到7°。

根据接触装置的另一个实施方式，该至少一个第一侧壁与该至少一个第二侧壁之间在紧邻入口下方处的距离可以大于该至少一个第一侧壁与该至少一个第二侧壁之间的底部表面的宽度。该至少一个第一侧壁与该至少一个第二侧壁之间在紧邻入口下方的距离处同该至少一个第一侧壁与该至少一个第二侧壁之间的底部表面的宽度之间的比例尤其可以为1.2至3。

根据接触装置的另一个实施方式，支架具有至少一个凸起部，该凸起部使到容纳区域中的入口收窄。在首先仍然松弛地通过入口将电导体放入支架的容纳区域时，该凸起部防止导体从容纳区域滑出。该凸起部可以钩子的形式来设计。该凸起部可以例如由两个钩子形成，其中这两个钩子或者凸起部的距离优选与电导体的横截面相匹配。这些凸起部可以因此导致朝x方向、即朝底部表面的法线方向夹紧或固定。

容纳区域可以被构造为连接接触部的材料中的凹槽形式的材料凹陷部。材料凹陷部可被成形为使得在用力将导体压入容纳区域中或者用力朝材料凹陷部中的容纳区域的底部表面和侧壁按压电导体时使电导体的横截面变形，由此以压紧配合的方式将电导体保持在容纳区域中。为此，凹陷部的内表面必须与电导体的横截面相匹配。凹陷部可以例如被构造成使得在将电导体压入容纳区域中时电导体的先前接近圆形的横截面变形并且因此还可以在与x方向垂直的z方向上固定电导体。

此外，接触装置还包括用于施加电信号的接触栓。连接接触部和接触栓彼此连接并且由相同的材料块形成。

在权利要求10中限定了一种用于用电导体来缠绕的线圈体。线圈体包括根据上述实施方式所述的用于连接电导体的接触装置。接触装置可以例如嵌入到线圈体的材料中。接触装置可以从线圈体的材料压力注塑包封或者浇铸到线圈体的材料中。

在权利要求11中给出了一种电感式电器件、尤其是线圈或变压器。该器件包括先前提及的类型的线圈体，其中该线圈体用电导体来缠绕。电导体以压紧配合的方式保持在连接接触部的容纳区域中。在此，电导体可以被构造为具有在0.05 mm²与95 mm²之间的横截面、例如具有1.6 mm²的横截面的绞合线或漆包线。

在权利要求13中给出了用于将电导体连接至线圈体的接触装置的方法的一个实施方式。该方法相应地包括以下步骤：

提供先前说明的线圈体；

通过以下方式来将电导体固定在接触装置的连接接触部处：将电导体放入连接接触部的容纳区域中，使得电导体的横截面在将电导体放入容纳区域中时变形，由此以压紧配合的方式将电导体保持在连接接触部处。

在此，电导体在通过入口放入容纳区域之后首先通过凸起部在与容纳区域的底部表面的垂直线平行的第一方向上固定，使得电导体不再能从容纳区域滑出。随后，通过在与第一方向垂直的第二方向上朝底部表面按压来将电导体固定在连接接触部处。电导体在连接接触部处的固定可以进行得使得电导体的端部从支架突出。为了使导体与连接接触部电接触，将焊料涂敷到电导体的端部上。由此使围绕电导体的导线的隔离包层熔化，从而使电导体的端部与连接接触部电接触。

附图说明

以下根据示出本发明的实施例的附图来更详细地解释本发明。附图示出：

图1A示出用于连接电导体的接触装置的一个实施方式，

图1B示出用于连接电导体的接触装置的一个实施方式的立体图，

图1C示出具有以压紧配合的方式保持的电导体的、用于连接电导体的接触装置的一个实施方式，

图1D示出具有凹陷表面的接触装置的一个实施方式，

图2A示出用于连接电导体的接触装置的另一个实施方式，

图2B示出用于连接电导体的接触装置的另一个实施方式，

图2C示出用于连接电导体的接触装置的另一个实施方式，

图2D示出用于连接电导体的接触装置的另一个实施方式，

图2E示出用于连接电导体的接触装置的另一个实施方式，

图3示出具有用于连接电导体的接触装置的线圈体/电感式电器件的一个实施方式。

具体实施方式

图1A、1B、1C和1D中示出用于连接电导体的接触装置100的实施方式。这些附图示出接触装置的不同视图。接触装置100包括用于固定电导体的连接接触部101。为此，连接接触部101具有支架110。支架110被构造成使得将电导体能够通过夹入到支架110中连接到连接接触部101上，而无需为此使支架变形。

支架110可以具有用于容纳电导体的容纳区域112。容纳区域112具有入口E112和底部表面B112。容纳区域112在入口E112与底部表面B112之间延伸。容纳区域112在入口E112与底部表面B112之间逐渐变窄，使得在将电导体11放入容纳区域112中时使电导体11的横截面All变形，由此以压紧配合的方式将电导体保持在连接接触部101处。

图1C示出在将夹入支架110中时变形的电导体11。通过其横截面A11的变形，电导体11固定在连接接触部处。

支架110可以具有至少一个凸起部111，该凸起部111使到容纳区域112中的入口E112收缩变窄。此材料凸起部可以布置在容纳区域112上方。取代唯一的凸起部，可以如在图1A、1B、1C和1D中设置的实施方式中那样还设置两个材料凸起部1111和1112，这些材料凸起部限制或者收缩到容纳区域112中的入口E112。

支架110可以被构造为连接接触部101的材料中的材料凹陷部或凹槽。容纳区域112的表面A112与要被夹入的电导体的横截面相匹配。凹陷部可以例如被成形为使得表面A112至少对应于电导体的横截面。关于其形状，支架110的凹陷部或凹槽的横截面可以被设计成v形，或者如图1A、1B、1C和1D中所示的那样设计成梯形。

容纳区域112可以具有至少一个第一和第二侧壁。在图1A、1B、1C和1D的实施例中，容纳区域112具有侧壁S112a和S112b。底部表面可被实施为平坦表面。在侧壁S112a、S112b与平坦的底部表面之间分别形成一个转角。侧壁S111a、S112b从底部表面B112的相对侧延伸至入口E112。这些侧壁可被布置成与底部表面成一倾角，使得容纳区域112从入口E112出发直到底部表面B112连续地逐渐变窄。

支架110通过凸起部111被构造成在将电导体放入容纳区域时在与底部表面B112的法线垂直的x方向上固定电导体。凸起部可以为此具有图1A到1D中示出的钩子1111、1112。因此，在放入容纳区域时保证电导体不会再次从容纳区域112滑出。

由于容纳区域112的逐渐变窄，支架110被进一步构造成对电导体在进一步压入到容纳区域112中时在z方向上进行固定，其中x方向和z方向彼此正交定向。在将电导体连接至接触装置时，电导体的横截面A11首先从凸起部111并且随后从容纳区域112的形状变形。

为了使凸起部111能够在x方向上固定电导体11，凸起部1111与1112之间的距离可以为电导体的直径的70％到85％之间。该距离应当被选择成使得在将电导体压入容纳区域112中时不损伤电导体的导线。

容纳区域112可以在紧邻入口下方处比在紧邻底部表面上方处更宽。容纳区域112可以被构造成使得外部尺寸da与内部尺寸di的比例例如为1.2到3，其中外部尺寸da说明侧壁S112a、S112b之间在紧邻入口E112下方处的距离并且内部尺寸di说明侧壁S112a、S112b之间的底部表面的宽度。

侧壁S112a、S112b可以关于底部表面的垂直线成5°与15°之间的倾角布置在底部表面上。已证明特别有利于将电导体11夹入容纳区域112的是：底部表面B112的垂直线与侧壁之间的角度为5°到7°。

此外，接触装置100包括用于将电信号施加到接触装置的接触元件102。接触元件102可以例如被构造为接触销/接触栓。连接接触部101与接触销102电连接。

图2A、2B、2C、2D和2E示出接触装置100的连接接触部101的其他实施方式。在图2A中所示的实施方式中，支架110仅具有设计成梯形的容纳区域112，其中通过电导体11的横截面的变形来将电导体11夹入容纳区域112中，使得电导体11固定在连接接触部101处。

图2B、2C、2D和2E示出接触装置100的连接接触部101的其他实施方式，其中连接接触部101分别具有凸起部111和容纳区域112。在图2B中所示的实施方式中，支架110包括两个凸起部1111和1112，这两个凸起部1111和1112使支架110的到容纳区域112中的入口E112收缩变窄。凸起部1111、1112朝容纳区域112的方向向内转向。容纳区域在凸起部1111、1112的下方分别具有曲折部。由此，容纳区域112在上部区域中被构造得较宽，并且在下方区域中朝底部表面B112变得较窄，以便使所放入的电导体的横截面变形。

在图2C中所示的实施方式中，连接接触部110具有布置在底部部分113处的支脚114、115。这两个支架在应力作用下向上彼此靠近地弯曲，使得到容纳区域112中的入口E112收缩变窄。为了放入电导体11，使这两个支脚114、115彼此分离地弯曲，并且通过入口将电导体放入容纳区域中。由于应力，这两个支脚随后将电导体夹入在支脚与底部表面B112之间的容纳区域内，使得固定电导体。

图2D和2E分别示出接触装置100的连接接触部101的实施方式，其中连接接触部101具有带有容纳区域112的支架110。然而，支架110仅具有一个凸起部111，该凸起部111使到容纳区域112中的入口E112收窄。在图2D中所示的实施方式中，凸起部1111从左侧在容纳区域112上方延伸，而在图2E中所示的实施方式中，凸起部1112从右侧在容纳区域112上方延伸。

图3示出具有根据以上所述的实施方式之一的接触装置100的线圈体10或电感式电器件1。在图3的实施例中，接触装置具有图1A、1B、1C和1D中说明的实施方式。线圈体10可以例如由塑料制成的材料构成，并且接触装置100可以由金属构成。接触装置100可被浇铸到线圈体10的材料中或者从线圈体10的材料压力注塑包封。

在围绕线圈体10安放电导体11时，电导体的一端首先被固定在接触装置100的连接接触部101处，而导体的其余部分围绕线圈体缠绕。由于在x和z方向上固定电导体的端部，因而能够用拉力来围绕线圈体缠绕电导体。支架的凸起部防止电导体从容纳区域中滑出，而容纳区域的朝底部表面逐渐变窄的形状防止导体沿z方向滑出。

在缠绕过程之后，电导体的另一自由端可以与在线圈体10处设置为与接触装置100相邻的接触装置相连接。为此，电导体的自由端被夹入此相邻的接触装置的连接接触部的容纳区域中。随后，电导体的端部被缩短并且可以例如焊在接触装置的相应连接接触部处。由此可以构造电感式电器件1，例如线圈或变压器。

电导体11可以例如是绞合线或漆包线。借助接触装置的支架，可以在实际的焊接过程之前将绞合线或漆包线机械地固定在接触装置的连接接触部处。因此，为了将电导体连接至接触装置，不需要复杂且昂贵地设计的支架。电导体与接触装置的连接/端接可以手动地或机械地自动化地进行。

由于在彼此正交的x方向和z方向上固定电导体，电导体在一次性地固定在接触装置处之后不再能自行松开。接触装置使得尤其是具有比接触元件/接触销的横截面大的横截面的绞合线或漆包线固定在接触装置处。例如，能够使得具有1.6 mm²的横截面的绞合线或漆包线与具有1 mm²的横截面的接触栓电连接。

附图标记列表

1 电感式电器件

10 线圈体

11 电导体

100 接触装置

101 连接接触部

102 接触栓

110 支架

111 凸起部

112 容纳区域

113 底部部分

114、115 支脚

B112 底部表面

S112 侧壁

E 112 入口

Claims

1.一种用于连接电导体（11）的接触装置（100），包括：

- 用于将所述电导体（11）固定在所述接触装置（100）处的连接接触部（101），

- 其中所述连接接触部（101）具有支架（110），

- 其中所述支架（110）被构造成使得所述电导体（11）能够通过夹入所述支架（110）中以及在无需弯曲所述支架（110）的情况下连接到所述接触装置（100）上，

- 其中所述支架（110）具有用于容纳所述电导体（11）的容纳区域（112），

- 其中所述容纳区域（112）具有入口（E112）和平坦的底部表面（B112）并且所述容纳区域（112）在所述入口（E112）与所述底部表面（B112）之间延伸，

- 其中所述支架（110）具有至少一个凸起部（1111，1112），所述凸起部（1111，1112）使到所述容纳区域（112）中的所述入口（E112）收窄，并且所述至少一个凸起部（1111，1112）如下形成，使得所述电导体（11）能够在不损伤所述电导体的导线的情况下通过所述入口（E112）放入所述容纳区域（112）中并且通过所述至少一个凸起部（1111，1112）在与所述底部表面（B112）的垂直线平行的第一方向上被固定，

- 其中所述容纳区域（112）具有侧壁（S112a，S112b），所述侧壁从所述入口（E112）出发直到所述底部表面（B112）连续地逐渐变窄，使得在将所述电导体（11）放入所述容纳区域（112）中时使所述电导体（11）的横截面（A11）变形，由此以夹紧配合的方式将所述电导体保持在所述连接接触部（101）处并且所述电导体（11）通过朝所述容纳区域（112）的底部表面（B112）按压在与所述第一方向垂直的第二方向上被固定在所述连接接触部（101）处，

其中，所述容纳区域（112）在紧邻使到所述容纳区域（112）中的所述入口（E112）收窄的所述至少一个凸起部（1111，1112）下方比所述入口（E112）更宽。

2.如权利要求1所述的接触装置，

其中所述容纳区域（112）的横截面被构造成梯形或v形。

3.如权利要求1或2中的一项所述的接触装置，

- 其中所述容纳区域（112）具有至少一个第一侧壁（S112a）和至少一个第二侧壁（S122b），

- 其中所述至少一个第一侧壁（S112a）和所述至少一个第二侧壁（S112b）从所述底部表面（B112）的相对侧延伸至所述入口（E112），

- 其中所述支架（110）被构造成使得所述电导体（11）能够在不弯曲所述至少一个第一侧壁（S112a）和所述至少一个第二侧壁（S112b）的情况下固定在所述支架（110）处。

4.如权利要求3所述的接触装置，其中在所述至少一个第一侧壁（S112a）与所述底部表面（B112）之间并且在所述至少一个第二侧壁（S112b）与所述底部表面（B112）之间分别构造一转角。

5.如权利要求3所述的接触装置，

其中所述至少一个第一侧壁（S112a）和所述至少一个第二侧壁（S112b）被布置成关于所述底部表面（B112）的垂直线分别成5°到15°之间的倾角。

6.如权利要求3所述的接触装置，

其中所述至少一个第一侧壁（S112a）与所述至少一个第二侧壁（S112b）之间在紧邻所述入口（E112）下方处的距离（da）大于所述至少一个第一侧壁（S112a）与所述至少一个第二侧壁（S112b）之间的底部表面（B112）的宽度（di）。

7.如权利要求6所述的接触装置，

其中所述至少一个第一侧壁（S112a）与所述至少一个第二侧壁（S112b）之间在紧邻所述入口（E112）下方处的距离（da）同所述至少一个第一侧壁（S112a）与所述至少一个第二侧壁（S112b）之间的底部表面（B112）的宽度（di）之间的比例为1.2到3。

8.如权利要求1所述的接触装置，包括：

- 用于施加电信号的接触栓（102），

- 其中所述连接接触部（101）和所述接触栓（102）彼此连接并且由相同的材料块形成。

9.一种用于用电导体（11）来缠绕的线圈体（10），包括：

如权利要求1到8中的一项所述的用于连接所述电导体（11）的接触装置（100）。

10.一种电感式电器件，包括：

- 如权利要求9所述的线圈体（10），

- 其中所述线圈体（10）用电导体（11）来缠绕，

- 其中所述电导体（11）以夹紧配合的方式保持在连接接触部（101）的容纳区域（112）中。

11.如权利要求10所述的电感式电器件，其中所述电导体（11）被构造为具有0.05 mm²与95 mm²之间的横截面的绞合线或漆包线。

12.如权利要求10所述的电感式电器件，其中所述电感式电器件是线圈或变压器。

13.一种用于将电导体（11）连接至线圈体（10）的接触装置（100）的方法，包括：

- 提供如权利要求9所述的线圈体（10），

- 通过以下方式来将所述电导体（11）固定在接触装置（100）的连接接触部（101）处：将所述电导体（11）放入所述连接接触部（101）的容纳区域（112）中，使得在将所述电导体放入所述容纳区域（112）中时使所述电导体（11）的横截面变形，由此以夹紧配合的方式将所述电导体保持在所述连接接触部（101）处。

14.如权利要求13所述的方法，

其中所述电导体（11）在通过入口（E112）放入所述容纳区域（112）中之后通过凸起部（111）在与所述容纳区域（112）的底部表面（B112）的垂直线平行的第一方向（x）上被固定，并且随后通过朝所述底部表面（B112）按压在与所述第一方向（x）垂直的第二方向（z）上被固定在所述连接接触部（101）处。

15.如权利要求13或14中的一项所述的方法，包括：

- 将所述电导体（11）固定在所述连接接触部（101）处，使得所述电导体（11）的端部从支架（112）突出，

- 将焊料涂敷到所述电导体的所述端部处，由此使所述电导体（11）的所述端部与所述连接接触部（101）电接触。