CN1902787A - 电连接装置 - Google Patents

Abstract

一种电连接装置，其具有以下特征：电流或数据发送器装置，其可连接在至少一个电流发送源或脉冲发送源上，设置在发送器外壳中，并且具有接触元件。电流接收或数据接收装置可电连接在负载或用电设备上，设置在接收器外壳中，并且具有接触元件。通过将该电流或数据发送器装置连接在该电流接收或数据接收装置上，电流、脉冲或数据就可在带有接触面的平坦接触件形式的接触元件之间传输。该两个装置中至少一个装置的多个接触元件彼此相邻地保持在保持主体中。保持在该保持主体中的接触元件是弹性地安装的。接触元件在背向另一装置的接触元件的那一侧靠在加压杆上。

Description

电连接装置

本发明涉及一种电连接装置，该装置的类型在权利要求1的前序部分中更详细地描述。

WO 01/03249 A1描述了这种连接装置。

至少一个装置的接触元件弹性地设置或安装成使得即使在具有多个接触元件的情形下，也可以使这些接触元件以最佳方式彼此对准，并且使它们以极好的表面接触而彼此相连。

这些措施确保了可以传递和通过甚至较高的电流安培水平。

较早的DE 10242646.5提出了对开篇所述机电连接装置的另一改进，使得该机电连接装置更好地适合于大批量生产和多个接触连接件。所述文献提出，将两个装置中至少之一的多个接触元件设置成阵列形式的彼此相邻的构造，使得所用的接触元件是弹性地安装的，并且它们的后侧靠在加压杆上。这使得可以在非常有限的空间内提供多个接触连接件，同时，单个接触元件因为弹性安装而能够彼此独立地移动，并且最佳的接触连接件带有所得的接触面。尤其是，由于接触元件的后侧一起地安装并且被支撑在加压杆上，因此就可保证接触元件是弹性的，以用于此目的。作为附加或作为备选，在这种情况下，接触元件也可至少部分地嵌入弹性鞘套中。

本发明基于这样的目的，即制造这样一种如开篇所述的机电连接装置，其甚至更适合于大批量生产，尤其是适合于简化。

根据本发明，该目的这样来实现，即，两个装置的至少一个中的多个接触元件在保持主体中保持彼此相邻，被保持在保持主体中的接触元件是弹性地安装的，并且被保持在保持主体中的接触元件在背向另一装置接触元件的那一侧靠在加压杆上。

根据本发明的保持主体可具有非常简单的构造，例如，横截面为长方体的构造。保持主体可具有任何所需的长度，以便保持多个接触元件。为了所需的弹性安装，保持主体本身可为弹性的，并且加压杆同样可为弹性的，以确保在另一装置的接触元件上施加均匀的接触压力。

保持主体可为塑料部件的形式，其中设置了用于接触元件的多个保持槽口。在这种情况下，接触元件可以弹性回弹的方式而以具有侧面游隙的方式而设置在保持槽口中。当形成侧面游隙时，就可以实现接触元件的倾斜运动，以实现较大的表面接触。

在一种有利的设计构造中，保持主体可以为外壳下部分的形式，而加压杆设置在外壳上部分中。在这种情况下，外壳上部分可至少部分地侧面地包围外壳下部分，例如，当在横截面中看去时，外壳上部分能够具有用于此目的的至少大致U形。在这种情况下，外壳下部分被保持在这两个U形支脚之间。

加压主体可设置成与外壳上部分平齐。然而，有利的是，在安装之前，在加压主体的背向接触元件的那一侧就存在间隙。因此，不同厚度的隔块可插入该间隙中。这些隔块可以是刚性的，或者如同加压主体一样是弹性的。不同的隔块使得可具有不同的弹性，因此就可产生用于接触元件的不同接触压力，以用于另一装置的接触元件。

在根据本发明的另一改进中，接触元件的弹性或接触压力也可受到加压主体的影响，切口、凹槽、槽道或槽口在彼此间隔开一段距离的接触元件之间设置在该加压主体上。当闭合式接合或结合上这两个装置的接触元件时，加压主体的材料就可因所施加的压力而进入所述切口、凹槽、槽道或槽口中。

加压主体还可在背向接触元件的后侧上设有切口、凹槽、槽道或槽口。这也允许设定弹性或接触压力，并且还允许材料相应地移位。

毫无疑问，除了在加压主体中设置切口、凹槽、槽道或槽口之外，也可以在外壳的加压元件靠在其上的那部分上设置所述切口、凹槽、槽道或槽口等等。在这种情况下，所述切口、凹槽、槽道或槽口等等也用于保持加压主体的材料。

为了防止接触元件从保持槽口中脱落，保持槽口可设有止挡结构。

从所附从属权利要求中以及从以下参考附图对示例性实施例的描述中，可以清楚本发明的有利进展和改进，其中：

图1显示了根据本发明的电连接装置的纵剖视图；

图2显示了图1所示的根据本发明的电连接装置沿着线II-II的剖视图；和

图3显示了另一改进的放大纵剖视图(局部)。

本发明的电连接装置的使用领域和应用场合可与WO 01/03249A1中所述的相同。WO 01/03249 A1同时也代表了本发明的未在本文中进一步详细描述的那部分公开内容。

图1和图2各自显示了电流或数据发送器装置1，其具有外壳2，在外壳2中设置了彼此相邻的面接触形式的多个接触元件3。如果有需要，在发送器外壳2中可设置两个或多个磁体4，其为排列成彼此间隔开一段距离的铁芯或磁铁的形式。

出于电连接的目的，具有接收器外壳6的电流接收或数据接收装置5设置成与电流或数据发送器装置1相对，使得设置在接收器外壳6中的磁铁或磁体7与设置在发送器外壳2中的磁体4相对。如果磁体7为磁铁的形式并且磁体4为铁芯的形式，那么就不必考虑需要相反的极性。如果磁体4同样为磁铁的形式，那么就必须保证它们的极性彼此设置成彼此相反。

为了提高磁力，磁铁7另外还可外装上铁罩8，从而增加了磁力。

出于简单起见，以下仅讨论电流发送器装置1和电流接收器装置5。毫无疑问，这两个装置在数据发送器装置和数据接收器装置的意义上也适合于数据传输。

用语“磁体”以完全一般性的方式来表示磁铁、可被磁化的部件，或者在磁铁影响下可作出磁性反应的磁性部件。唯一的重要因素是，电流发送器装置1的磁体4和电流接收装置5的磁体相互作用，使得通过磁场而在这两个部件上都产生了磁吸引力。

电流接收器装置5同样在接收器外壳6中设有彼此相邻的面接触形式的接触元件9，当电流发送器装置1连接在电流接收装置5上时，接触元件9与电流发送器装置1的接触元件3相对。

图1和图2各自显示了刚好在电流发送器装置1与电流接收装置5接触之前以及刚好在接触元件3与9之间形成接触连接之前的位置。

电流发送器装置1的接触元件3在保持主体11的保持槽口10中安装成阵列形式的设置。可见图2，接触元件3设置成彼此相邻的一排，并且在保持槽口10中具有侧面游隙(见图1)。保持槽口100具有台阶或相应的止挡结构12，其防止接触元件3从保持主体11中脱落。在前面区域中、即在面向电流接收装置5的那一侧上，在接触元件3与保持主体11之间设置有间隙，弹性密封件13插入所述间隙中。弹性密封件13也确保了不透水的密封。为了引导该弹性安装的接触元件3，保持槽口10构造成使得在其前端区域中，在密封件13与保持主体11的前端之间形成了变小的宽度。从图2中可以看到，这就导致可从侧面来引导接触元件3的侧面凸部14。

如果在密封件13与保持主体11之间没有设置密封件13，那么就不需要凸部14，并且接触元件3因此而被完全地沿侧面引导，直到止挡结构12为止。

弹性密封件13可以注射模塑方法或通过其它模制技术而作为塑料被施加上或被引入。毫无疑问，弹性密封件13也可以其它方式来应用，例如以预制的方式来应用，然后以合适的方式将接触元件3引入该塑料件中。

当电流发送器装置1连接在电流接收装置5上时，电流发送器装置1以及电流接收装置5的接触元件3的接触面15在它们的相互面向侧上彼此贴靠接合。在接触元件3的背向电流接收装置5的那一侧，接触元件3贴靠在加压杆16上。

加压杆16可弹性地成形并略微下凹地成形为橡胶杆，并且相应地设置在电流发送器装置1的外壳上部分1a中并处在两个磁体4之间，结果，它就在保持主体11的整个长度上延伸。

从图2中可以看到，电流发送器装置1包括外壳上部分1a和外壳下部分，外壳下部分由保持主体11成形为基础构件。外壳上部分1a沿侧面包围外壳下部分，所述外壳上部分具有用于此目的的U形形状(横截面形状)。在这种情况下，该U形的两个U形支脚1b就保持住作为它们之间的外壳下部分的保持主体11。

在安装之前，在外壳上部分1a的内壁与加压主体16之间存在间隙，优选延伸过加压主体16整个长度的隔块17插入该间隙中。加压主体16由两个侧面凸棱18来引导，所述凸棱18形成于外壳上部分1a中。在这种情况下，面向接触元件3的凸棱18长度被选择成使得加压主体16可完全地填充所述凸棱与接触元件3后侧之间的间隙。换句话说，即使没有隔块17并且加压主体16因此而直接地靠在外壳上部分1a的内壁上，仍然可以移动接触元件3以便补充误差，因此有足够的游隙来保持相应较大的接触面积。

为了能够移动并因此而能够弹性地安装，接触元件3在箭头方向A上移动大约0.1至0.5毫米一般来说是足够的。

在加压主体16与外壳上部分1a的内壁之间插入不同厚度的隔块17，这会使得在选择合适材料时，可以专门的方式来设定弹性。

接触元件3的弹性及相应移位距离也可通过在面向接触元件3的那一侧为加压主体16提供切口、凹槽、槽道或槽口19来实现，所述切口、凹槽、槽道或槽口设置在保持主体11中，并且处在设置成彼此间隔开一段距离的接触元件3之间(见图3)。

作为在保持主体11的前侧上设置切口、凹槽、槽道或槽口19的附加或备选方案，也可在保持主体11的后侧、即保持主体11的背向接触元件3的那一侧上设置切口、凹槽、槽道或槽口19’。当电流发送器装置1连接在电流接收装置5上并且当施加上压力时，加压主体16的材料就可进入切口、凹槽、槽道或槽口19和19’中。

如果外壳上部分1a的内壁设有切口、凹槽、槽道或槽口19”，那么就可以实现相同的效果，如图3中的虚线所示。切口、凹槽、槽道或槽口19，19’或19”可沿着纵向方向延伸，或者在加压主体16的横向方向上延伸。

例如，硅酮压垫可用作加压主体16的材料。

接触元件3是基本上弹性地安装的，并且能够因接触元件3的后侧贴靠在弹性加压杆16上而沿着箭头方向A产生移位。作为附加或作为备选，也可这样来实现所需的弹性，即，接触元件3以合适的方式被弹性地保持在保持主体11中，和/或密封件13以合适的方式被弹性地保持于其中。

在本示例性实施例中，电流发送器装置1的接触元件3弹性地安装并保持在保持主体11中。毫无疑问，作为对此的备选，还可以提供带有相应地弹性安装的接触元件9的电流接收装置5，而电流发送器装置1的接触元件3固定地安装在发送器外壳2中。同样，可以将所有的接触元件3和9都弹性地安装在保持主体11中。

从图2中可以看到，接触元件9和接触元件3都可为带有横向延伸件17的平薄部件的形式。横向延伸件17用于经由供应线和输出线18而提供或传导电流至负载(未示出)上。

保持主体11可由弹性塑料部件形成。可镀上银的黄铜部件可用作用于接触元件3和9的简单冲压件。

为了将电流发送器装置1精确地机械式地设置在或连接至电流接收装置5上，电流发送器装置1可设有一个或多个锥形切口20，其后端或下端贴靠有相应的磁体4。相反，电流接收装置5具有一个或多个锥形延伸部21，其与锥形切口19的锥角相匹配。相应的磁体7处在各锥形延伸部21中。出于电连接的目的，锥形延伸部21以自对中的方式而适当地插入锥形切口20中，在插入结束时和在处理过程中彼此贴靠在一起的磁体4和7就以稳定和可靠的方式形成了接触元件3与9之间的接触连接。这种改进导致在接触元件3与9之间以不会出现任何错误的方式而形成了实际上“盲的”接触连接。

如果磁体4和7被“编码”，那么就可防止在彼此不适配的电流发送器装置1与电流接收装置5之间形成错误的连接和接触连接。用语“编码”的意思是，各磁体包括不同极性的多个单独的小磁铁部件，彼此相对的磁体7和4设置成具有相反的极性。例如，在WO01/03249 A1的图3中，可以看到这种编码。以这种方式进行编码的磁体也在EP 0573471(10.12.94)中进行了描述。这意味着，只有当正确地编码的磁体彼此相遇时，才可实现接触连接。

以上结合磁体4和7描述了示例性的实施例。毫无疑问，也可根据需要省去磁体4和7，并且在电流或数据接收装置放置在电流或数据发送器装置上之后，这两个装置之间的连接力或保持力也可以另一种方式来提供，例如通过锁定件或闩锁件。

Claims (17)

1.一种电连接装置，其具有以下特征：

a)电流或数据发送器装置，其可连接在至少一个电流发送源或脉冲发送源上，设置在发送器外壳中，并且具有接触元件，

b)电流接收或数据接收装置，其可电连接在负载或用电设备上，设置在接收器外壳中，并且具有接触元件，

c)至少这两个装置之一的接触元件设置在相关联外壳的至少部分弹性壁上，

d)通过将所述电流或数据发送器装置连接在所述电流接收或数据接收装置上，电流、脉冲或数据就可在所述电流或数据发送器装置与所述电流接收或数据接收装置的接触元件之间传输，所述接触元件为带有接触面的平坦接触件的形式，

其特征在于，

e)所述两个装置(1，5)中至少一个的多个接触元件(3)彼此相邻地保持在保持主体(11)中，

f)保持在所述保持主体(11)中的所述接触元件(3)是弹性地安装的，并且

g)保持在所述保持主体(11)中的所述接触元件(3)在背向另一装置(5)的接触元件(9)的那一侧靠在加压杆(16)上。

2.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，所述加压杆(16)是弹性的。

3.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，弹性密封件(13)设置成至少处在所述接触元件(3)与所述保持主体(11)之间的部分区域中。

4.根据权利要求3所述的电连接装置，其特征在于，所述密封件(13)通过模制的方式而被引入所述保持主体(11)中。

5.根据权利要求3所述的电连接装置，其特征在于，所述密封件(13)通过注塑模制的方式而被引入所述保持主体(11)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述保持主体(11)为塑料部件的形式，其中设置了用于所述接触元件(3)的多个保持槽口(10)。

7.根据权利要求6所述的电连接装置，其特征在于，所述接触元件(3)以具有侧面游隙的方式设置在所述保持槽口(10)中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述弹性地安装的接触元件(3)可在所述另一装置(5)的接触元件(9)的方向上移动一段0.1至0.5毫米的距离。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述保持主体(11)为外壳下部分的形式，并且所述加压杆(16)设置在外壳上部分(1a)中。

10.根据权利要求9所述的电连接装置，其特征在于，所述外壳上部分(1a)至少部分地侧面地包围所述外壳下部分。

11.根据权利要求10所述的电连接装置，其特征在于，所述外壳上部分(1a)具有至少大致U形的横截面形状，所述外壳下部分被保持在两个U形支脚(1b)之间。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的电连接装置，其特征在于，不同厚度的隔块(17)插入所述外壳上部分(1a)的在所述加压杆(16)与所述外壳上部分(1a)之间的纵向切口中。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述加压主体(16)在面向所述接触元件(3)的那一侧上设有切口、凹槽、槽道或槽口(19)，所述切口、凹槽、槽道或槽口(19)在彼此间隔开一段距离的所述接触元件(3)之间设置在所述加压主体(16)中。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述加压主体(16)在背向所述接触元件(3)的后侧上设有切口、凹槽、槽道或槽口(19’)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述外壳的在其上贴靠所述加压主体(16)的那部分(1a)设有切口、凹槽、槽道或槽口(19”)。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述加压主体(16)为硅酮压垫的形式。

17.根据权利要求4至16中任一项所述的电连接装置，其特征在于，所述保持槽口(10)在面向所述另一装置(5)的接触元件(9)的那一侧上设有止挡结构(12)。

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