CN104641513A - 接触元件 - Google Patents

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Abstract

一种接触元件，其用于与匹配的接触元件的接触区域进行电接触，其特征在于，该接触元件具有形成至少两个触点的接触区域，其中两个触点在新状态下在与匹配的接触元件的接触面相距的距离方面彼此不同，使得在新状态下第一触点与接触面接触，而在第一触点磨耗限定量之后，第二触点与接触面接触。

Description

接触元件
技术领域
本发明涉及一种接触元件，其具有至少一个触点，该至少一个触点用于与匹配接触元件的接触面接触。
背景技术
这种接触元件例如用在插接连接器中，借助于该插接连接器使导体连接在一起，用于传输供给的电能或信号。为了实现电能或信号的低损耗传输，必须使接触元件与匹配的接触元件的接触面持久地接触(permanentcontact)。诸如特别是在插接连接上的机械载荷、振动压力或还有热效应等的外部影响会不显著地影响传输质量。
为了实现接触元件的触点与匹配的接触元件的接触面之间的持久接触，已知采用弹簧加载的方式使触点压抵接触面，结果是补偿了触点和接触面的可能的相对运动。为此目的，接触元件可以例如被设计成采用弹簧片的形式，该弹簧片在与匹配的接触元件接触时弹性地偏转。
接触元件往往包括由金属制成的基体，该基体设置有涂层，该涂层与基体的材料相比，区别之一在于改进了与匹配的接触元件结合时的接触电阻。在某些情况下，已经证明在经受振动压力的情况下涂层相对快地被磨耗、即侵蚀，从而这种接触元件存在问题。这能导致接触电阻的增大，并且接触元件或使用该接触元件的整个插接连接变成无用的。
发明内容
从该现有技术出发，本发明基于改进一般类型的接触元件在使用寿命方面的问题。
通过根据方案1的接触元件解决该问题。具有多个根据本发明的接触元件的接触部以及由根据本发明的接触元件或根据本发明的接触部与互补匹配的接触元件一起组成的系统是其它独立方案的主题。根据本发明的接触元件的有利的实施方式以及根据本发明的接触部的有利的实施方式是从属方案的内容且在本发明的以下说明中进行说明。
根据本发明，用于与匹配的接触元件的接触面进行电接触的一般类型的接触元件进一步被开发为形成至少两个触点，其中两个触点在新状态下在与匹配的接触元件的接触面相距的距离方面彼此不同，使得在新状态下第一触点与接触面接触，而在第一触点磨耗限定量之后，第二触点(可能与第一触点一起)与接触面接触。
因而，可以创造使用寿命能够延长到一般类型的接触元件的使用寿命的可能数倍的接触元件，这是由于形成了数个触点，该数个触点能够相继地使得能够以低接触电阻传输供给电能或信号。
优选地，接触元件可以具有基体和施加到该基体(的至少一部分)的涂层，其中在由于磨耗涂层在第一触点的区域中厚度减小或被去除的情况下第二触点与接触面接触。由此，基体可以优选地由金属制成、特别地由基于铜的金属制成并且涂层也可以基于金属并特别是镍。然而，可选地，该基体可以由(可以导电的)塑料形成，其能够进而优选地设置有金属涂层。
此外优选地，触点中的至少一个、优选地全部触点由接触元件的表面的(优选地三维)弯曲的、特别是局部球形部分形成。这允许待设置的触点几乎不受接触元件相对于接触面的定位公差影响。
在接触元件的新状态下的两个触点之间的距离差可以优选地仅为大约0.02mm至0.03mm。其中接触元件包括具有涂层的基体，该距离差还可以与涂层的优选厚度对应，其中，特别优选地，该距离差可以稍小于涂层的厚度。这使得确保了在第一触点上的涂层已经完全被侵蚀的情况下第二触点已经与接触面接触。
根据本发明的接触元件可以有利地被形成为弹簧片。这允许对压抵到匹配的接触元件的接触面的弹簧加载的接触元件进行简单和经济的制造。
本发明还涉及接触部，该接触部具有多个采用弹簧片形式的接触元件，多个接触元件被配置成采用弹簧笼的形式。
“弹簧笼”被理解为意味着以下的接触部：该接触部的接触元件在空间配置中被布置成使得这些接触元件特别地与匹配的接触元件的三维(因而不是完全平坦的)接触面进行接触。特别地，在这种弹簧笼中，可以将接触元件配置成环形。
此外优选地，弹簧笼可以(优选地)形成为作为弯折金属片组件的单一工件、特别地形成为冲压和弯折组件。
此外，本发明涉及由根据本发明的接触元件或根据本发明的接触部与具有用于与(多个)接触元件接触的接触面的匹配的接触元件组成的系统。
根据本发明的接触元件或根据本发明的接触部或根据本发明的系统特别优选地适于射频信号(RF信号)的传输。
附图说明
以下参照附图中示出的示例性实施方式来更详细地说明本发明，在附图中：
图1示出了采用弹簧笼形式的根据本发明的接触部的侧视图；
图2示出了根据图1的接触部的立体图；
图3示出了穿过根据本发明的系统的一部分的纵向截面，该系统由根据图1和图2的接触部以及匹配的接触元件组成；以及
图4示出了图3中的放大截面(IV)。
具体实施方式
图1至图4示出了具有根据本发明的接触部1的根据本发明的系统的实施方式，该接触部1具有与匹配的接触元件3接触的多个接触元件2。该系统用于传输RF信号。
根据本发明的接触部1被设计成弹簧笼的形式。其是通过具有圆环截面的冲压和弯折组件形成的，在接触部的壁中接触元件2被一体化为弹簧片的形式。
弹簧笼(或其基体)由例如磷青铜等的金属材料组成。还可以使基体设置有涂层，该涂层可以例如是镍基的并且相比于磷青铜能够改善接触部1和匹配的接触元件3之间的接触电阻。
该接触元件2均在其自由端处形成接触区域。在这些接触区域中的每一个中均设置有两个触点4、5，该两个触点4、5由接触元件2的局部球形部分的外侧形成。可以借助于形成过程简单地将这些局部球形部分引入到接触元件2中。
在采用插头形式的匹配的接触元件3被插接到弹簧笼中时，接触元件2径向向外弹性变形。结果，接触元件2以弹簧加载的方式压抵由匹配的接触元件的外侧形成的接触面6。
根据本发明，在接触部1处于新状态下时，仅更靠近相关的弹簧片的自由端配置的第一触点4与接触面6接触。相比之下，在各第二触点5和接触面6之间设置大约0.02mm至0.03mm的限定的距离(参见图4)。因此，在新状态下，接触元件2的仅第一触点4负责将RF信号从接触部1传输到匹配的接触元件3。
如果系统经受连续的振动(即振动压力)、或经受反复的插接和断连运动，在该反复的插接和断连运动中接触部1在匹配的接触元件3的接触面6上滑动，这能够导致第一触点4的磨耗，这特别地导致了第一触点4上涂层的(局部)侵蚀。这种增大的磨耗导致接触元件2的第二触点5接近匹配的接触元件3的接触面6并最终与接触面6接触。这优选地在涂层即将从第一触点4完全侵蚀之前发生。则在第二触点5上的以完整厚度存在的涂层确保了以相对低的接触电阻对RF信号进行连续良好的传输。
当然地，还可以在一些接触元件2或所有接触元件2上设置大于两个的、例如三个触点，其中在接触部处于新状态下时，例如第三触点优选地被配置成与第二触点5相距的距离和第二触点5与第一触点4相距的距离相同。
还可以是在每个接触元件2设置几个第一触点(4)和几个第二触点(5)(如果必要也可以更多)。

Claims (8)

1.一种接触元件(2)，其用于与匹配的接触元件(3)的接触面(6)进行电接触，其特征在于，所述接触元件(2)具有形成至少两个触点(4、5)的接触区域，其中所述两个触点(4、5)在新状态下在与匹配的接触元件(3)的接触面(6)相距的距离方面彼此不同，使得在新状态下第一触点(4)与所述接触面(6)接触，而在所述第一触点(4)磨耗限定量之后，所述第二触点(5)与所述接触面(6)接触。
2.根据权利要求1所述的接触元件(2)，其特征在于，所述接触元件(2)具有基体，该基体具有涂层，其中在所述第一触点(4)的区域中的所述涂层已经通过磨耗而被去除的情况下所述第二触点(5)与所述接触面(6)接触。
3.根据权利要求1或2所述的接触元件(2)，其特征在于，由所述接触元件(2)的表面的弯曲部分形成所述触点(4、5)中的至少一个触点。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触元件(2)，其特征在于，距离差为大约0.02mm至0.03mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的接触元件(2)，其特征在于，所述接触元件(2)被设计成弹簧片。
6.一种具有多个根据权利要求5的接触元件(2)的接触部(1)，所述多个接触元件(2)配置为弹簧笼的形式。
7.根据权利要求6所述的接触部(1)，其特征在于，所述接触部(1)被设计成弯折的金属片组件。
8.一种系统，其由根据权利要求1至5中任一项所述的接触元件(2)或根据权利要求6或7所述的接触部(1)与匹配的接触元件(3)组成，所述匹配的接触元件(3)具有用于与一个或多个所述接触元件(2)接触的接触面(6)。
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