CN203423290U - 接触弹簧、接触套筒装置和接触系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于桥接接触套筒和接触销钉之间的电气触点的接触弹簧，其具有第一环状元件、平行于第一环状元件的第二环状元件和多个位于第一环状元件和第二环状元件之间的条状的接触片，其中每一个条状的接触片都具有沿其纵轴的第一拱顶和与第一拱顶反向放置的第二拱顶，其中第一拱顶形成为用于接触套筒和接触销钉之间的接触的第一接触点，第二拱顶形成为用于接触套筒和接触销钉之间的接触的第二接触点。此外本实用新型还涉及一种具有接触套筒和接触弹簧的接触套筒装置，该接触套筒具有外壳，其中接触弹簧安放在接触套筒的外壳的内腔中。此外本实用新型还涉及一种接触系统，该系统具有根据实用新型的接触套筒装置和接触销钉。

Description

接触弹簧、接触套筒装置和接触系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于桥接接触套筒和接触销钉之间的电气触点的接触弹簧。此外本实用新型还涉及一种具有接触套筒和接触弹簧的接触套筒装置，该接触套筒具有外壳，其中接触弹簧安放在接触套筒的外壳的内腔中。此外本实用新型还涉及一种接触系统。 

背景技术

用于形成接触套筒和接触销钉之间的电气触点，特别是在强流领域的应用中已知一种安放于触套筒和接触销钉之间的接触弹簧。通常使用扭转弹簧作为接触弹簧，该扭转弹簧具有多个接触片，这些接触片由于受到压力而扭转。然而应用扭转弹簧作为接触弹簧具有一些缺点。扭转弹簧在同样的接触力下相对于其它弹簧原理需要更多的空间并且具有较高的屈服极限。扭转弹簧的接触片导致了线接触，因此在形成接触销钉和接触套筒的接触时必须施加较高的插入力和拉力，因为接触力导致形成高的表面压力。这又导致了接触弹簧的快速磨损，以及接触销钉和接触套筒的磨损，特别是在频繁的插入和拉出过程中。此外扭转弹簧通常由铜-铍-合金（CuBe合金）制成。由CuBe合金材料制成的接触弹簧具有高于1000MPa的屈服极限。制造CuBe合金的过程中释放出致癌的粉尘，因此制造过程需要付出很高的安全代价。此外含有CuBe的废物不允许与其它含铜废物混合，因此产生工艺上的额外浪费和回收方面的问题。此外CuBe合金的性质，特别是其导电和导热性能低于其它的含铜合金。 

实用新型内容

由此本实用新型的目的是，提出一种解决方案，通过该方案改善接触弹簧的性质，特别是对于接触弹簧的抗磨损性质方面的改善。 

对于开篇处详细介绍的接触弹簧的类型，该目的根据本实用新型由此实现，接触弹簧具有第一环状元件、平行于第一环状元件的第二环状元件和多个位于第一环状元件和第二环状元件之间的条状的接触片，其中多个条状的接触片中的每一个条状的接触片都具有沿其纵轴的第一拱顶和与第一拱顶反向放置的第二拱顶，其中第一拱顶形成为用于接触套筒和接触销钉之间的接触的第一接触点，第二拱顶形成为用于接触套筒和接触销钉之间的接触的第二接触点。 

根据本实用新型的接触弹簧的特点是，接触弹簧的接触片不再形成为线接触，而是形成为面接触，因此由于表面压力的降低，可以降低接触弹簧的磨损。此外在同样的接触力下，接触弹簧处的机械张力减少40%。可以实现，接触弹簧具有多个条状的接触片，这些接触片彼此相距一定距离地安放并且每一个条状的接触片具有多个接触点，由此接触弹簧在其圆周上具有多个接触点，通过这些接触点可以将具有强阻力的电流进行分摊。接触弹簧本身具有相对简单的构造方式，因此其制造相对廉价。形成为圆环形状的接触弹簧在其两个侧端区域分别具有一个环状元件，由此环状元件在两侧都形成为护圈从而支撑条状的接触片。在环状元件之间设置有多个条状的接触片，这些条状的接触片优选地具有沿纵轴方向的不变的横截面。条状的接触片以其两个终端区域一体式与环状元件相连接。因为条状的接触片这样形成，所以其在受到压力的时候不会发生扭转。条状的接触片延其纵轴方向具有第一拱顶和第二拱顶，条状的接触片在该拱顶内具有弯曲。第一拱顶和第二拱顶沿着纵轴彼此相接地、与环状元件相隔地安放。通过两个彼此反向设置的拱顶，条状的接触片大体上形成为S形的弯曲。每个拱顶形成一个确定的接触点，由于条状的接触片的两个拱顶彼此反向地设置，条状的接触片的两个拱顶中的一个与接触套筒相接触，而条状的接触片的两个拱顶中的另一个与引入接触套筒的接触销钉相接触。通过这样的设置以及在接触弹簧的圆周上形成的大量接触点，可以降低通过接触弹簧进行接触的接触销钉和接触套筒之间不可避免的插入力和拉力并且同时实现均一化，由此达到整个接触弹簧的圆周上的力的均匀分布，而这又导致了每个条状的接触片的较 低的负载，由此可以降低条状的接触片和接触弹簧的磨损，特别是可以避免在频繁的插入过程中的单个条状的接触片从接触弹簧的脱落，由此接触弹簧具有较长的使用寿命。除了每个接触片的两个彼此反向设置的拱顶也可以设置，每个接触片具有多于两个拱顶由此具有多于两个接触点。对于多于两个拱顶的情况，相邻拱顶优选地形成为彼此反向安放。通过根据本实用新型形成的接触弹簧，还可以降低接触套筒装置和接触系统的磨损现象，由此提高接触套筒装置和接触系统的寿命以及作业周期。通过根据本实用新型的接触弹簧的较小的表面压力，减少了接触销钉和接触套筒的使用并由此降低了磨损。 

根据本实用新型的接触弹簧的一个优选的设计方案，第一个条状的接触片的第一拱顶的方向与和第一个条状的接触片相邻的第二个条状的接触片的第一拱顶的方向相反，并且第一个条状的接触片的第二拱顶的方向与和第一个条状的接触片相邻的第二个条状的接触片的第二拱顶的方向相反，由此第一个条状的接触片的第一拱顶的方向与第二个条状的接触片的第二拱顶的方向相同，并且第一个条状的接触片的第二拱顶的方向与第二个条状的接触片的第一拱顶的方向相同。通过这样的拱顶的相间的方向以及由此产生的接触点的相间设置，可以进一步降低不可避免的拉力和插入力。同一个条状的接触片的和彼此相邻的条状的接触片的彼此相邻的拱顶，始终彼此反向设置或者说弯曲。由此实现了，在接触弹簧的圆周上，接触弹簧与接触套筒和接触销钉的接触相间进行。 

此外优选地设置，接触弹簧具有在接触弹簧径向上形成的缝隙状的开口，其延伸穿过第一环转元件和第二环转元件。由于缝隙状的开口的存在，接触弹簧在径向上具有两个相对的终端，其中两个终端之间的距离是能够变化的。由此接触弹簧可以匹配于接触套筒（接触弹簧安放于该套筒中）的外壳的内腔的不同尺寸。由于根据本实用新型的接触弹簧中的条状的接触片得到两个环状元件的支撑，设置在两个终端的条状的接触片也具有同样的力的作用，该作用与其他分布在接触弹簧的圆周上的条状的接触片的作用相同。 

根据另一个接触弹簧的有利的设计方案，接触弹簧不再由CuBe 合金形成，而是由含铜材料形成接触弹簧，该材料具有屈服极限550MPa≤Rp_0.2≤600MPa。由此接触弹簧的屈服极限与由CuBe合金制成的接触弹簧相比明显降低，由此插入力和拉力以及作用在接触弹簧上的张力进一步降低。由此实现了在毒理学上安全的将铜合金应用于制造接触弹簧的材料。此外还可以达到与CuBe合金相比较高的接触弹簧的和条状的接触片的材料的导电和导热能力。这又能导致整个接触弹簧的较少的升温，由此降低接触弹簧的负载特别是接触弹簧的材料的负载。由于使用的含铜材料的屈服极限相对较低，可以实现在生产制造中使用的工具特别是冲压-弯曲工具的寿命。 

优选地，用于制造接触弹簧的含铜材料是CuNiSi合金（铜-镍-硅合金），其具有较高的导电和导热能力、较低的屈服极限和较高的刚性并且可以进行环保的处理和循环再利用。此外通过使用CuNiSi合金作为含铜材料简化了接触弹簧的制造过程，因为这种材料相较于CuBe合金材料需要较少的制造步骤。特别是对于CuBe合金所必须的回火对于CuNiSi合金不再是必须的。特别优选的是，接触弹簧的含铜材料是CuNi3Si1Mg合金。 

此外该目的根据本实用新型通过接触套筒装置实现，该装置具有含外壳的接触套筒和接触弹簧，其中所述接触弹簧安置在所述接触套筒的外壳的内腔中，其中，该接触弹簧根据本实用新型制成。 

此外该目的根据本实用新型通过接触系统实现，该系统具有根据本实用新型的接触套筒装置和接触销钉，其中接触销钉引入接触套筒的外壳的内腔并且位于与接触弹簧接触的位置。 

附图说明

下面根据优选的实施形式的附图进一步阐述本实用新型。 

图1示出了根据本实用新型的接触弹簧的示意性示图，且 

图2示出了根据本实用新型的具有接触销钉的接触管套装置的示意性示图。 

附图标记说明 

1           接触弹簧 

2           第一环状元件 

3           第二环状元件 

4、4a、4b   接触片 

5           缝隙 

7、7a、7b   第一拱顶 

8、8a、8b   第二拱顶 

9           接触套筒 

10          接触销钉 

11          内壁 

12          外壳 

13          缝隙状的开口 

14          第一终端 

15          第二终端 

16          内腔 

具体实施方式

在图1中示例性示出了根据本实用新型的接触弹簧1。接触弹簧1具有第一环状元件2和平行于第一环状元件2的第二环状元件3。在第一环状元件2和第二环状元件3之间设置有多个条状的接触片4。大量条状的接触片4这样设置在环状元件2、3之间，条状的接触片4的纵轴垂直于环状元件2、3。大量条状的接触片4以其纵轴沿接触弹簧1的径向延伸，其中大量条状的接触片4彼此相邻的设置，在两个相邻的条状的接触片4之间形成缝隙5。该设计方案中的条状的接触片4的宽度相当于环状元件2、3的宽度。 

每个条状的接触片4具有沿其纵向的第一拱顶7和第二拱顶8，其中两个拱顶7、8彼此反向设置或者说弯曲，由此条状的接触片4大体上形成S形。第一拱顶7形成第一接触点并且第二拱顶8形成第二接触点。两个接触点中的其中一个以接触状态形成与接触套筒9 的接触（如图2所示），两个接触点中的另一个以接触状态形成与接触销钉10的接触，接触销钉10稍后引入接触套筒9。例如当第一拱顶7与接触套筒9接触时，那么第一拱顶7形成与接触套筒9的接触点。那么第二拱顶8与接触销钉10接触时，那么第二拱顶8形成与接触销钉10的接触点。每个接触片4通过相应的拱顶7、8与接触套筒9和接触销钉10相接触。 

在彼此相邻的条状的接触片4a、4b中，第一拱顶7a、7b和第二拱顶8a、8b相间地设置。第一个条状的接触片4a的第一拱顶7a的方向与和第一个条状的接触片4a相邻的第二个条状的接触片4b的第一拱顶7b的方向相反，并且第一个条状的接触片4a的第二拱顶8a的方向与和第一个条状的接触片4a相邻的第二个条状的接触片4b的第二拱顶8b的方向相反，由此第一个条状的接触片4a的第一拱顶7a的方向与第二个条状的接触片4b的第二拱顶8b的方向相同，此处是接触弹簧1的内侧方向。第一个条状的接触片4a的第二拱顶8a的方向与第二个条状的接触片4b的第一拱顶7b的方向相同，此处是接触弹簧1的外侧方向。 

接触弹簧1还具有径向上的缝隙状的开口13，因此环状的接触弹簧1不是完全地封闭。由于缝隙状的开口13，接触弹簧1具有径向上的两个彼此相对的终端14、15，其中两个终端14、15之间的距离能够通过接触弹簧1的弯曲改变。缝隙状的开口13在径向方向上延伸至整个接触弹簧1，因此环状元件2、3在缝隙状的开口13区域断开。 

接触弹簧1由含铜材料具有CuNiSi合金的材料制成。 

图2示出了图1所示的接触弹簧1位于接触套筒内部的布置，其中接触弹簧1引入外壳12的内腔16并且以相应的接触点接触外壳12的内腔16的内壁11。为了保证将接触弹簧1固定在接触套筒9的内部，接触弹簧1通过其环状元件2、3卡紧在接触套筒9的外壳12的内腔16中。图2示出了接触销钉10还未引入接触套筒9的状态。 

Claims (7)

1.一种用于桥接接触套筒（9）和接触销钉（10）之间的电气触点的接触弹簧（1），所述接触弹簧具有：第一环形元件（2）；平行于所述第一环形元件（2）的第二环形元件（3）；和多个设置于所述第一环形元件（2）和第二环形元件（3）之间的条状的接触片（4、4a、4b），其中所述多个条状的接触片（4、4a、4b）中的每个条状的接触片（4、4a、4b）沿其纵轴都具有第一拱顶（7、7a、7b）和与所述第一拱顶（7、7a、7b）反向的第二拱顶（8、8a、8b），

其中所述第一拱顶（7、7a、7b）形成为与接触套筒（9）或接触销钉（10）接触的第一接触点，而所述第二拱顶（8、8a、8b）形成为与接触销钉（10）或接触套筒（9）接触的第二接触点。

2.根据权利要求1所述的接触弹簧（1），其特征在于，所述第一个条状的接触片（4a）的第一拱顶（7a）的方向与和第一个条状的接触片(4a)相邻的第二个条状的接触片(4b)的第一拱顶(7b)的方向相反，并且第一个条状的接触片(4a)的第二拱顶(8a)的方向与和第一个条状的接触片(4a)相邻的第二个条状的接触片(4b)的第二拱顶(8b)的方向相反，由此第一个条状的接触片(4a)的第一拱顶(7a)的方向与第二个条状的接触片(4b)的第二拱顶(8b)的方向相同，第一个条状的接触片(4a)的第二拱顶(8a)的方向与第二个条状的接触片(4b)的第一拱顶(7b)的方向相同。

3.根据权利要求1或2所述的接触弹簧（1），其特征在于，所述接触弹簧（1）具有形成在接触弹簧（1）的径向上的缝隙状的开口（13），所述缝隙状的开口延伸穿过所述第一环形元件（2）和第二环形元件（3）。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的接触弹簧（1），其特征在于，所述接触弹簧（1）由含铜材料制成，所述材料具有屈服极限550MPa≤Rp_0.2≤600MPa。

5.根据权利要求4所述的接触弹簧（1），其特征在于，所述含铜材料是CuNiSi合金。

6.一种接触套筒装置，所述装置具有含外壳（12）的接触套筒（9）和接触弹簧（1），其中所述接触弹簧（1）安置在所述接触套筒（9）的外壳（12）的内腔（16）中，其特征在于，所述接触弹簧（1）根据权利要求1至5制成。

7.一种接触系统，所述系统具有根据权利要求6的接触套筒装置和接触销钉（10），其中所述接触销钉（10）引入所述接触套筒（9）的外壳（12）的内腔（16）中，并且与所述接触弹簧（1）相接触地放置。

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