CN109713475A

CN109713475A - 用于使可插接的电器设备与电路板连接的接触元件

Info

Publication number: CN109713475A
Application number: CN201811256600.9A
Authority: CN
Inventors: 迈克·迪泰特; 克里斯蒂安·拉姆瑟尔
Original assignee: Phoenix Electric Manufacturing Co
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG; Phoenix Electric Manufacturing Co
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: CN109713475B; DE102017219193B3

Abstract

本发明涉及一种用于使可插接的电器设备（E）与电路板（P）连接的接触元件（K），所述电路板（P）具有带接触面（KF）的至少一个开口（O），所述电器设备（E）具有至少一个电接触插销（KS），所述接触元件（K）具有能导性能，所述接触元件（K）具有两个在一平面中彼此弹动的弹动部件（A1、A2），所述弹动部件（A1、A2）具有一弹动区域，弹动区域在弹开状态下具有宽度（b），该宽度大于所述开口的直径（d2、d4），并且弹动区域在所述接触元件（K）被插入到所述开口（O）中的状态下在两个弹性部件之间形成一内开口（IO），所述接触插销（KS）能够被插入到所述内开口中，其中，所述接触元件（K）还具有至少一个止挡区域（AB），使得所述接触元件（K）不能被推移穿过所述开口（O）。本发明还涉及具有这种接触元件的可插接组件。

Description

用于使可插接的电器设备与电路板连接的接触元件

技术领域

本发明涉及一种用于使可插接的电器设备与电路板连接的接触元件。

背景技术

已知了配备有不同组件的电器设备。当然该配备代表着增大的时间系数和成本系数。迄今为止的设备除了机械配备之外还使用焊接。但焊接过程在时间上是耗费的，需要高水平的预先计划，使得后续配备和紧固例如热敏区域或者防热，需要高水平的安全性，使得过程物质例如流动介质不对环境产生负载，等等。

尤其在过压保护设备中这是毫无问题的，因为其在所有情况下都具有热分离点。但除了热分离点之外，真正的过压保护装置和/或保险丝也会通过焊接过程预先损坏。

虽然过去已尝试通过焊接的插座解决这个问题，但插座也需要焊接，在某些情况下还需要额外的机械紧固。也就是说，虽然对于热分离点和/或过压保护装置的负面影响可以被最小化，但仍保留附加的过程步骤。

例如从专利申请DE 10 2015 119 484 A1中已知了处于插头壳体中的插接触头，其被插入到电路板的接触孔中。

此外从DE 10 2011 118 908 A1中已知了一种用于将实施成插接模块的过压保护设备安装在布线载体上的适配器。布线载体被焊接在电路板上。

此外从DE 10 2014 112 722 A1中已知了一种用于安装实施成插接模块的单极或多极过压保护设备的适配器以及这种适配器的应用。该适配器可以通过侧部的推移固定在电路板上。通过侧部的推移/锁定，（电路板上的）触头接收部和用于插头金属的穿通部是重合的并且可以插入插头。通过插头（包括止动部）和插头金属使组合固定住。

所有迄今为止的解决方案一般都需要附加的工作步骤且因此成本可观。

发明内容

因此提出一种用于使可插接的电器设备与电路板连接的接触元件解决方案，其能够以较少的工作步骤提供机械保持和电性连接。

该任务通过用于使可插接的电器设备与电路板连接的接触元件的独立要求解决方案，和可插接组件的根据独立要求解决方案实现。其他有利的设计方案是尤其从属权利要求、附图和详细描述的对象

其中：

用于使可插接的电器设备与电路板连接的接触元件的独立要求解决方案是：

一种用于使可插接的电器设备与电路板连接的接触元件，所述的使可插接电器设备与电路板连接的接触元件，所述电路板具有至少一个带接触面的线路板开口，所述电器设备具有至少一个电接触插销，所述接触元件具有导电性能，所述接触元件具有两个在一平面中彼此相对弹动的弹性部件，所述彼此相对弹动的弹性部件具有一个弹动区域，弹动区域在弹开状态下具有宽度，该宽度大于所述线路板开口直径，并且弹动区域在所述接触元件插入到所述线路板开口中的状态下在两个弹性部件之间形成一内开口，所述接触插销能够被插入到所述内开口中，其中，所述接触元件还具有至少一个止挡区域，止挡区域使得所述接触元件不能被推移穿过所述线路板开口。

所述可插接组件技术方案是：

一种可插接组件，具有：电器设备、用于接收电器设备的插座装置、电路板和至少两个根据前述权利要求中任一项所述的接触元件，所述插座装置具有至少两个装置开口，其中，所述插座装置中的装置开口上下区段具有比所述电路板中相应线路板开口更大的直径，所述接触元件插入到所述插座的装置开口中并且所述电路板的线路板开口将所述插座装置机械地保持在所述电路板上，所述电器装置具有至少两个接触插销，所述至少两个接触插销插入到所述接触元件中，所述接触元件建立起所述接触插销和相应的接触面之间的电连接。

附图说明

下面参照附图详细阐述本发明。在这些附图中：

图1-4 示出了根据本发明的接触元件的插接过程，

图5 示出了用于与根据本发明的接触元件一起使用的电路板的一个区段的视图；

图6a、6b 根据本发明的接触元件与不同的电路板厚度或在电路板中不同的开口尺寸的应用，

图7-9 示出了根据本发明的可插接组件的插接过程，

图10 示出了根据本发明的可插接组件在第一状态中的细节图，

图11 示出了根据本发明的可插接组件在第二状态中的细节图，以及

图12 示出了根据本发明的可插接组件的细节的分解图。

附图标记列表

K 接触元件

E 可插接的电器设备

P 电路板

O 线路板上的开口

KF 接触面

KS 接触插销

A1、A2弹性部件

b 宽度

d2、 d4 开口的直径

IO 内开口

AB 止挡区域

S 其他装置、插座

d1、 d3 开口深度

SO 插座中的开口

SW 电触头

VE 锁定装置

F1、F2 力

SE 过压保护器件。

具体实施方式

下面参照附图详细展示本发明。在此要说明的是，描述了不同的方面，每个方面可以分别单独使用或组合使用。

也就是说，任何方面都可以与本发明的不同实施方式一起使用，除非明确地仅作为纯替选示出。

此外，在下文中为了简单起见，在所有情况下始终仅参考一个实体。除非明确说明，否则本发明还可以具有多个相关实体。因此，词语“一”、“一个”和“一个”的使用仅被理解为在简单实施例中使用至少一个实体，而不排除使用多个实体。

根据本发明的一种实施方式，提供一种用于使可插接的电器设备E与电路板P连接的接触元件K。为此电路板P具有如在图5（从下方）示出的至少一个带有接触面KF的（线路板上的）开口O。所述接触面KF可以例如是传统的焊盘，其中，其对于本发明而言不需要焊接。

电器设备E具有至少一个电接触插销KS。

在通常情况下电器设备E带有两个或更多个电触点，也就是说设有两个或更多个接触元件K/电接触插销KS。但为了理解本发明，使用接触元件的描述是足够的，可以用接触元件K /接触插销KS作为代表。

接触元件K是具有导电性能的材料。接触元件K具有如从图1-4、6a和6b所示的两个在一平面中彼此能相对弹动，作为弹性区段的弹性部件A1、A2。彼此能相对弹动的弹性部件A1、A2具有一个弹动区域，弹动区域在弹开状态下，参见图1、图6a和图6b，具有大于（线路板上的）开口直径d2、d4的宽度b，并且在接触元件K插入到（线路板上的）开口O中的状态下，参见图3，在两个弹性部件之间形成具有内开口IO，接触插销KS可插入到该内开口中。

接触元件K还具有至少一个与内开口相邻的止挡区域AB，止挡区域使得接触元件K不能被推移穿过开口O。

也就是说，借助于所介绍的接触元件K可以以简单的方式提供一种止动，该止动无需其他构件或其他方法步骤。

接触元件K如此设计，使其像插座很容易地穿过电路板P插接。可能以此保持住的插座/其他元件S本身通过接触元件K的设计已经具有小的力F₁且因此具有锁定，由此可以确保与电路板P的紧密配合。如果在一过程步骤中，参见图3和4，插入一接触插销KS，则通过接触插销KS提高了接触元件K的压紧力F₂。

在本发明的一种实施方式中，内开口IO设计成漏斗形，从而可以容易的插入接触插销并且提供了用于引导/固定的功能。这简化了置入。

在本发明的另一种实施方式中，接触元件K为置入的接触插销KS提供了弹性挤压配合。由此可以确保能够可靠地保持住接触插销，且因此保持住电器设备，从而例如振动或倒置安装都没有问题。

在本发明的另一种实施方式中，接触插销KS是冲制板材。同样接触元件K也可以是冲制的（且可能弯曲的）板材。也就是说，可以成本低廉地制造这些元件。

根据本发明的另一种实施方式，接触元件K还提供了用于其他装置S的机械支撑，例如如在图7-12中所示的作为插座的机械支撑。该其他装置S具有（其他装置或插座上的）开口SO，该开口上下区段具有比电路板P中的开口O更大的直径。也就是说，其他装置S可以例如具有例如漏斗形扩宽的开口，该开口在应对与电路板P相邻的区域中具有（近似）相等的（其他装置或插座上的）开口SO，而在其他区域中（其他装置或插座上的）开口SO更大。由此可以例如仿照接触元件的漏斗形的上部区域，从而虽然一方面可以将其他装置S保持在电路板P上，但另一方面也不会妨碍接触插销KS的置入。

在本发明的一种实施方式中，两个在一平面中彼此能相对弹动的弹性部件A1、A2是一个元件的组成部分。也就是说，弹动的区段可以在一个工作步骤中作为冲制件制造出。由此可以提供巨大的成本缩减。

在图6a和6b所示的本发明的另一种实施方式中，接触元件K关于其相对弹动的部件A1、A2如此设计，即接触元件K可以插入到电路板P中的不同大小的开口d2、d4和/或不同的开口深度d1、d3中。也就是说，通过接触元件K的设计，例如通过匹配钻孔直径d2、d4、不同厚度d1、d3，电路板P可以与相同的接触元件K使用。

在本发明的另一种实施方式中提供一种可插接组件，具有：电器设备E、用于接收电器设备E的插座装置S、电路板P和至少两个根据本发明的接触元件K。插座S具有至少两个开口SO，其中，插座中的开口SO上下区段具有比电路板P中相应的开口O更大的直径，参见上文。当接触元件K插入到插座装置S的开口SO以及电路板P中的开口O中时，电路板P的开口O将插座S机械地保持在电路板P上。电器设备E具有至少两个接触插销KS，其中，所述至少两个接触插销KS插入到接触元件K中，其中，接触元件K建立起在接触插销KS和相应的接触面KF之间的电性连接。

也就是说，借助于本发明不仅实现了一种电器设备E，而且也实现了以插座S为形式的机械接收部的接收和保持。由此使所述配备明显更容易。

除了接触元件K的锁定之外，电器设备E也可以利用可能存在的其他装置/插座S止动。由此发生了电器设备E、插座S和电路板P的相互止动/锁定。

在本发明的一种实施方式中可插接组件还还提供了一种电触头SW，用于检测出电器设备E到插座S中的插入。也就是说，其可以例如实现配备状态和/或废品识别。

根据本发明的另一种替选的或附加的实施方式，还提供了一种电触头SW，其用于检测出电器设备到插座S中的插入，其中，插座S具有用于电性触头SW的开口，如从图12可见。

也就是说，借助于电触头SW可以提供一种电路板可配备的遥控触头。为此可以在插座S中，如图12所示，设置留空部。电触头SW可以实施成压入触头。例如电触头SW可以通过可插接组件的锁定被一起锁定。通过该设计可以确保，电触头SW在其位置中固定。

借助于电触头可以例如监控电器设备的状态。在图10中信号化了第一状态，其中，例如开关被操作，而在图11中通过推移而释放反弹，从而电触头SW可以过渡到另一状态中。

在本发明的又一种另外的实施方式中，电器设备E具有过压保护器件SE。尤其是电器设备E可以具有至少一个过压保护器件（或多个过压保护器件），其是从具如下器件中选出：压敏电阻、气体放电器、TVS二极管。

此外，可以在电器设备E也可以在与插座/其他装置S之间设置锁定装置VE，它们彼此（可脱开地）协作。也就是说，这里也可以提供相对于振动的替选的或附加的保护/倒置安装的可能性。

Claims

1.用于使可插接的电器设备（E）与电路板（P）连接的接触元件（K），所述电路板（P）具有至少一个带接触面（KF）的线路板开口（O），所述电器设备（E）具有至少一个电接触插销（KS），所述接触元件（K）具有导电性能，其特征在于，所述接触元件（K）具有两个在一平面中彼此相对弹动的弹性部件（A1、A2），所述彼此相对弹动的弹性部件（A1、A2）具有一个弹动区域，弹动区域在弹开状态下具有宽度（b），该宽度大于所述线路板开口直径（d2、d4），并且弹动区域在所述接触元件（K）插入到所述线路板开口（O）中的状态下在两个弹性部件之间形成一内开口（IO），所述接触插销（KS）能够被插入到所述内开口中，其中，所述接触元件（K）还具有至少一个止挡区域（AB），止挡区域使得所述接触元件（K）不能被推移穿过所述线路板开口（O）。

2.根据权利要求1所述的接触元件（K），其特征在于，所述内开口（IO）构造为漏斗形。

3.根据权利要求1或2所述的接触元件（K），其特征在于，所述内开口（IO）对所述接触插销（KS）提供弹性挤压固定。

4.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件（K），其特征在于，所述接触插销（KS）是冲制板材。

5.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件（K），其特征在于，所述接触元件（K）为其他装置（S）提供机械支撑，所述其他装置（S）具有装置开口（SO），所述装置开口上下区段具有比所述电路板（P）中的线路板开口（O）更大的直径。

6.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件（K），其特征在于，所述两个在一平面中彼此相对弹动的弹性部件（A1、A2）是一个元件的组成部件。

7.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件（K），其特征在于，所述接触元件（K）能够被插入到所述电路板（P）中的不同大小的线路板开口（d2、d4）和/或不同的开口深度（d1、d3）中。

8.可插接组件，具有：电器设备（E）、用于接收电器设备（E）的插座装置（S）、电路板（P）和至少两个根据前述权利要求中任一项所述的接触元件（K），其特征在于，所述插座装置（S）具有至少两个装置开口（SO），其中，所述插座装置中的装置开口（SO）上下区段具有比所述电路板（P）中相应线路板开口（O）更大的直径，所述接触元件（K）插入到所述插座（S）的装置开口（SO）中并且所述电路板（P）的线路板开口（O）将所述插座装置（S）机械地保持在所述电路板（P）上，所述电器装置（E）具有至少两个接触插销（KS），所述至少两个接触插销（KS）插入到所述接触元件（K）中，所述接触元件（K）建立起所述接触插销（KS）和相应的接触面（KF）之间的电连接。

9.根据权利要求8所述的可插接组件，其特征在于，可插接组件还提供电触头（SW），所述电触头用于检测所述电器设备到所述插座中的插入。

10.根据权利要求8或9所述的可插接组件，其特征在于，可插接组件还提供电触头（SW），所述电性触头用于检测所述电器设备到所述插座（S）中的插入，其中，所述插座（S）具有用于所述电触头（SW）的开口。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的可插接组件，其特征在于，所述电器设备（E）具有过压保护器件。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的可插接组件，其特征在于，所述电器设备（E）具有至少一个过压保护器件，所述过压保护器件从具有如下器件中选出：压敏电阻、气体放电器、TVS二极管。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的可插接组件，其特征在于，所述电器设备（E）和所述插座（S）之间设置有锁定装置（VE）。