CN110709710A - 接触元件系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接触元件系统，其具有多个相同长度的、销状或针状且能导电的接触元件(4、5)，接触元件分别具有用于对接触部位进行电性触碰接触的两个端部区域(4’，5’，4”，5”)以及分别具有位于端部区域之间的中间区域(12，13)，其中，接触元件(4，5)在中间区域(12，13)中在被加载时在其纵向延伸上能弹性地在克服其弯曲刚度的情况下可弧形地偏移，并为此在中间区域(12，13)中被层片状地构造为，使得接触元件具有至少两个基本上相对彼此平行地且彼此间隔开地延展的层片(14，16)。设置为，接触元件中的至少两个在中间区域(12，13)中具有不同的横截面面积和不同成形的层片，其中，层片(14，16)的形状被选择为，使得接触元件(4，5)具有相同的或近似相同的弯曲刚度。

Description

接触元件系统
技术领域
本发明涉及一种接触元件系统，其具有多个同样长度的、针状或销状的、尤其条状的且能导电的接触元件，所述接触元件分别具有两个用于对接触部位进行电性触碰接触的端部区域以及分别具有位于端部区域之间的中间区域，其中，接触元件在中间区域中在被加载时在其纵向延伸上能弹性地在克服其弯曲刚度的情况下至少弧形地偏移，并为此在中间区域中被层片状地构造为，使得所述接触元件具有至少两个基本上相对彼此平行地且彼此间隔开地伸展的层片。
背景技术
开头所述类型的接触元件系统由现有技术公开。为了执行对电性测试件的电性测试，已知的是，触碰接触测试件的能导电的接触部位并向其加载电流和/或电压，以便检测测试件的功能性。针对触碰接触，已知的是使用一触头，在该触头中保持有多个接触元件，这些接触元件在一端与测试件的接触部位接触。为了确保测试件的所有接触部位都能够可靠地被触碰接触，接触元件被构造成使得它们能够弹动，以便平衡接触部位的高度差，并因此能够确保所有接触部位的触碰接触。除了设置多件式构造的弹簧接触销之外，还已知使用呈所谓的触针或弯针形式的一件式接触元件，其特征在于，当在其纵向延伸的方向上被加载力(接触力)时，其可侧向地(关于其纵向延伸)偏移。可选地，这种类型的接触元件在未被加载的状态中也具有弧形的或S形的区段，从而在纵向延伸上被加载时始终是可能偏移的。因为在测试运行中进行多次触碰接触，接触元件因此经常被加载并偏移，接触元件的耐久性和承载能力是非常重要的。为了确保接触元件的可靠触碰接触并同时确保接触元件的可靠偏移，现在已知例如公开文献DE 10 2008 023 761 A1中那样的接触元件，所述接触元件具有位于对应接触元件的端部区域之间的中间区域，该中间区域被层片状地构造。为此，该中间区域具有两个或更多个层片，它们在接触元件的纵向延伸上延伸并至少基本上相互平行地延展。在此，层片在侧向相对彼此间隔开地构造。通过这种类型的接触元件，用于偏移对应的接触元件所需的力被降低，而不损害接触元件的功能。
在此要考虑的是，接触部位的表面不会或者仅轻微地受损，以便在将测试件装入到设备中之后不会有可靠性问题。因此，人们力求设置尽可能小的接触力，即，垂直地作用到接触部位上的、在接触元件的纵向方向上起作用的力。然而，这与利用较高的接触力可实现较可靠的接触相反。在配置测验组件时，从该目标冲突中推导出折衷方案或优化的接触力，其一方面刚好还引起可接受的受损并且另一方面能够实现可靠的测验执行。该接触力应在接触组件的所有使用的接触中或在测试件的所有接触部位中以相同的方式起作用，以实现有利的结果。
然而，接触部位的类型彼此不同，例如第一组接触部位可以用于传输模拟或数字信号，并且其他接触部位被用于对测试件进行供电。因此，对本身作为电导体起作用或被利用的接触元件的要求不同。因此有利的是，接触元件能够在其对应的电功能方面被优化，例如用于伴随大的线路横截面的供电或者用于伴随小的线路横截面的信号传输，也以便能够可选地充分利用现有的结构空间。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种接触系统，其一方面允许对测试件的接触部位进行有利的机械触碰接触，另一方面优化地被适配于测试件的电性要求。
本发明的目的通过具有权利要求1特征的接触元件系统来实现。这具有的优点是，接触元件关于接触力或弯曲刚度具有相同的机械特性，然而提供不同的电阻或不同的电特性。在此，接触元件适宜地由相同的材料制成，从而使得不从材料选择中得出区别，这原则上同样是可能的。然而，确切地说，根据本发明设置成，接触元件中的至少两个在中间区域中具有不同的横截面面积和不同地成形的层片，其中，层片的形状被选择为，使得至少两个接触元件具有相同的弯曲刚度。由于接触元件具有相同的弯曲刚度，作用到测试件的对应接触部位上的接触力是相同的。然而，基于接触元件在中间区域中的不同大小的横截面面积，基于分别通过横截面面积得到的总电阻而提供了接触元件的不同的电特性。在装配由该接触元件系统组成的测验组件时，接触元件的选出是可选择的，这些接触元件电性优化地被构造用于对应的测验任务并此外在执行触碰接触时具有相同的弯曲刚度并由此相同的接触力。
尤其设置成，所述至少两个接触元件的层片不一样长度地构造，所述至少两个接触元件的层片的形状由此在层片的长度上不同。随着层片长度的增加，接触元件的弯曲刚度减小。因此，具有较长层片的接触元件优选在中间区域中具有如下这样的横截面形状，该横截面形状提高了弯曲刚度并由此补偿了较大的层片长度。反之，例如在该一接触元件的情况下选择较小的总横截面面积，其同样降低了接触元件的弯曲刚度，并且为了在另一接触元件的情况下达到相同的弯曲刚度而延长层片。由此，在两个接触元件的情况下在电特性不同的情况下总体上可以实现相同的弯曲刚度。
此外优选地设置为，所述至少两个接触元件的层片被构造为不同深度。深度在此情况下被理解为层片或接触元件垂直于纵向延伸且垂直于弯曲方向的延伸。通过不同深度地构造的层片得到不同的弯曲刚度，其中，基于材料增加，弯曲刚度随着深度的增加而增加。
此外优选地设置为，所述至少两个接触元件的层片以不同的宽度构造。在此，所述层片的宽度被理解为所述层片的垂直于所述纵向延伸且垂直于深度的延伸，也就是处于下述平面中的延伸，在该平面中所述层片在触碰接触时被偏移。随着宽度的增加，层片的弯曲刚度以及因此对应的接触元件的弯曲刚度也增加。在这种情况下，例如一接触元件的宽层片可以通过另一接触元件的较短层片来补偿，以便达到相同的或几乎相同的弯曲刚度，以便在这两个接触元件中获得相同的弯曲刚度。
根据本发明的一优选改进方案设置为，至少两个接触元件的层片中的至少两个层片具有不同的横截面形状。对应层片的横截面形状也影响弯曲刚度。因此，层片例如可以具有三角形的、矩形的、圆形的、椭圆形的或一般多角形的横截面。
优选地，所述至少两个接触元件具有不同数量的层片。因此，例如一接触元件的由于深度提高而提高的弯曲刚度通过另一接触元件的附加层片来补偿，以便获得相同的弯曲刚度。
优选地，接触元件中的第一接触元件具有第一数量的层片，所述层片具有第一总横截面面积(＝接触元件的所有层片的横截面面积的总和)，并且接触元件中的第二接触元件具有第二数量的层片，这些层片具有第二总横截面面积，其中，第一数量大于第二数量并且各第一总横截面面积大于第二总横截面面积。由此在最终效果上得出，两个接触元件具有相同的弯曲刚度，尽管它们基于第二接触元件的减小的总横截面面积而具有不同的电阻或者说线路横截面。
特别优选地，第一接触元件的层片的深度大于第二接触元件的层片的深度，以便在弯曲刚度保持不变的情况下将第一接触元件的层片的数量保持得小。此外优选地设置为，层片的长度在该实施方式中长于第二接触元件的层片的长度，以便相同地保持弯曲刚度，其结果是，例如可以相应地提高第一层片的横截面面积。
根据本发明的一优选实施方式设置为，接触元件系统具有多个第一和第二接触元件。可选地，接触元件系统具有多于两个的不同的接触元件，其满足上述要求。
附图说明
由之前的描述以及由权利要求得出其它优点和优选的特征和特征组合。
下面应借助于附图对本发明进行详细解释。为此：
图1示出了一接触组件的接触图案的简化图；
图2以剖视图示出了测试装置的触头；
图3示出了测试头的细节截面图；和
图4示出了测试头的另一细节截面图。
具体实施方式
图1以简化的俯视图示出了用于电测试件的一接触组件1的图案，该电测试件具有多个能导电的接触部位，这些接触部位应当被测试装置触碰接触并在此以小方块表示。在此，在本发明中通过方框2表示的中间区域中设置有接触部位，为了执行测试或者为了对测试件进行供电，向所述接触部位加载高电流(较大的方块)，而在处于方框2之外的区域中存在如下接触部位，向这些接触部位加载相对较低的电流，尤其是用于信号传输(较小的方块)。这例如通过如下方式得出，即，内置的接触部位是引导电流的接触部位，而外置的接触部位仅是用于转送模拟或数字信号的信号接触部位。
为了接触不同的接触部位，测试装置1有利地具有触头3，该触头承载不同类型的接触元件4、5，这些接触元件被优化地构造用于不同的接触部位的电性触碰接触。
为此，图2以简化的截面图示出了触头3。该触头具有两个相对彼此平行且彼此间隔开布置的引导板6、7，在引导板中构造有多个引导开口8或9。在此，例如根据如图1所示那样的接触部位的接触组件1，引导开口8、9分别矩阵状分布布置在引导板6、7中。
两个引导板6、7的引导开口8、9要么对齐地布置，要么侧向彼此错开地布置，其中，两个板6、7的各个引导开口中的各个接触元件分别被引导。
接触元件4、5在此被构造为销形或针形的接触元件4、5，所述接触元件具有相同的长度l。它们的端部区域用作与测试件的或上级测试装置的接触元件进行触碰接触的接触部位，该上级测试装置执行测验并向接触元件4、5加载电流或电压，或者例如接收电流信号。在其上端部区域4’或5’上，接触元件4、5可选地分别具有侧向的突出部10或11，所述突出部防止接触元件4、5滑过引导板6的对应的引导开口8。在位于端部区域4’、5’和4”、5”之间的中间区域12或13中，接触元件4、5被层片状地构造。
在这种情况下，在图2中位于左侧的接触元件4具有两个层片14，这两个层片14彼此平行地延展并由缝隙15相对彼此间隔开。层片14和缝隙15在此沿着接触元件4的纵向延伸来延展。
与此不同的是，接触元件5具有三个层片16，层片被两个缝隙17彼此分开。这些层片16在接触元件5的纵向延伸上也相对彼此平行延展。
图3A示出了根据截线A-A在中间区域中穿过接触元件4的横截面。在此情况下可以看出，层片14具有深度t1，该深度大于其对应的宽度b1。
图4示出沿着图2中的截线B-B穿过接触元件5的横截面。可看出，接触元件5以及由此其层片16具有比接触元件4的深度t1更大的深度t2。同时，各个层片16具有较小的宽度b2。此外，如在图2中可见那样，层片16或缝隙17被较长地构造并因此也具有比层片14或缝隙15更大的长度l5，所述层片14或缝隙15具有相应较小的长度l4。
然而总体上，通过层片14、16或中间区域12和13的有利构造而得出，两个接触元件4、5具有相同的弯曲刚度，但是具有不同的总横截面面积，总横截面面积由各个层片14、16的横截面面积得出。
在触碰接触过程中，接触元件4、5沿着其纵向延伸被轴向加载接触力。由此，接触元件5可在中间区域12、13中侧向偏移，从而接触端部4”和5”在接触端部4’和5’的方向上能够弹动。弯曲刚度在此限定了为此待施加的轴向力，该轴向力是为了引起偏移所必需的。通过有利的设计方案和相同的弯曲刚度，因此需要相同的接触力，以便实现偏移/弹动。因此，由接触元件4、5施加到测试件的接触部位上的力同样是相同或几乎相同，并在同时足够的接触可靠性的情况下不会造成接触部位的受损或造成可忽略的受损。
此外，因为层片14、16的横截面面积基于层片14、16的不同宽度、深度和数量而选择为不同，所以得到接触元件4、5的不同的电线横截面或电阻，所述不同的电线横截面或电阻导致，例如通过接触元件4、5来引导不同大小的电流(即使是存在相同的电压)。由此确保了有利地执行触碰接触和测验测试件。
在此，对于根据图1中的接触图案1的外置接触部位中的每个，本发明中分别设置有接触元件4中的一个，并且对于分别内置的接触部位分别设置有接触元件5。由此提供了一种由不同的接触元件4、5构成的接触元件系统，所述接触元件具有相同的或几乎相同的弯曲刚度并由此具有相同的接触力，但是提供了不同的线路横截面或总横截面面积。可选地，接触元件系统也还可具有另外的接触元件，它们在相同的弯曲强度/接触力的情况下提供不同的线路横截面，使得接触元件系统例如具有三个或更多个不同的接触元件，其保证了相同的或几乎相同的接触力/弯曲强度。

Claims (10)

1.一种接触元件系统，其带有多个相同长度的、销状或针状且能导电的接触元件(4，5)，所述接触元件分别具有用于对接触部位进行电性触碰接触的两个端部区域(4’，5’，4”，5”)以及分别具有位于所述端部区域之间的中间区域(12，13)，其中，所述接触元件(4，5)在所述中间区域(12，13)中在被加载时在其纵向延伸上能弹性地在克服其弯曲刚度的情况下能弧形地偏移，并为此在所述中间区域(12，13)中被层片状地构造为，使得所述接触元件具有至少两个基本上相对彼此平行地且彼此间隔开地延展的层片(14，16)，其特征在于，所述接触元件中的至少两个在所述中间区域(12，13)中具有不同的横截面面积和不同成形的层片，其中，所述层片(14，16)的形状被选择为，使得所述接触元件(4，5)具有相同的或近似相同的弯曲刚度。
2.根据权利要求1所述的接触元件系统，其特征在于，至少两个所述接触元件(4，5)的层片(14，16)被构造为不同长度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件系统，其特征在于，至少两个所述接触元件(4，5)的层片(14，16)被构造为不同深度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件系统，其特征在于，至少两个所述接触元件的层片(14，16)被构造为不同宽度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件系统，其特征在于，至少两个所述接触元件的层片(14，16)中的至少两个具有不同的横截面形状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件系统，其特征在于，至少两个所述接触元件(4，5)具有不同数量的层片(14，16)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件系统，其特征在于，所述接触元件中的第一接触元件(5)具有第一数量的、带有第一总横截面面积的层片(16)，并且所述接触元件中的第二接触元件(4)具有第二数量的、带有第二总横截面面积的层片(14)，其中，所述第一数量大于所述第二数量并且所述第一总横截面面积大于所述第二总横截面面积。
8.根据权利要求7所述的接触元件系统，其特征在于，所述第一接触元件(4)的层片(16)的深度(t2)大于所述第二接触元件的层片的深度。
9.根据权利要求7或8所述的接触元件系统，其特征在于，所述第一接触元件(5)的层片(16)的长度(l5)长于所述第二接触元件(4)的层片(14)的长度(l4)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的接触元件系统，其特征在于，存在多个第一接触元件(5)和多个第二接触元件(4)。
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