CN218513696U - 用于连接电导体的端子装置和用于制造端子装置的结构单元 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于连接电导体的端子装置，端子装置包括形成用于插接电导体(5)的插口(23)的壳体部(2)、至少一个可紧固在壳体部(2)上的连接元件(4)，连接元件在预装状态下独立于壳体部(2)且具有接触区段(40)和形状配合区段(41)。壳体部(2)具有至少一个连接装置(22)，为了将至少一个连接元件(4)紧固在壳体部(2)上，至少一个连接元件(4)的形状配合区段(41)可以如此地与连接装置形状配合地连接，使得用于与不同于所述电导体(5)的电气组件(6，7)连接的所述接触区段(40)从壳体部(2)伸出。本实用新型还涉及用于制造端子装置的结构单元。

Description

用于连接电导体的端子装置和用于制造端子装置的结构单元
技术领域
本实用新型涉及一种用于连接电导体的端子装置以及用于制造端子装置的一种结构单元。
背景技术
这种端子装置具有壳体部，此壳体部形成用于插入电导体的插口。
这种端子装置例如可以构建为所谓的弹力端子或螺丝端子。弹力端子具有弹簧元件，此弹簧元件能够用来将电导体直插至端子装置上以连接电导体。在螺丝端子中，可以通过紧固螺丝将电导体夹紧地固定在端子装置上，从而使得电导体以这种方式与壳体部电接触。
应将这种端子装置连接另一电气组件，例如印制电路板。为此，传统的端子装置例如具有形式为销元件的连接元件，这些销元件与壳体部一体成型并从壳体部伸出，且例如可以被附接在电气组件上，以便在例如形式为镀通孔的对应的紧固部位上建立焊接连接。
在传统的端子装置中，例如通过冲压将这类连接元件成型在由半成品制成的壳体部上，因此，这些连接元件与壳体部整体式连接。用于制造壳体部的半成品例如由热浸镀锡或预精制的接触金属形成。通过冲压制造连接元件会在连接元件上形成冲切或环切的冲压毛边。这可能会限制连接元件的焊接性能。
因此，需要在端子装置的壳体部上应用连接元件，这些连接元件具有改进的焊接性能，并且还使得端子装置能够以不同的方式连接电气组件以减少变体种类。
DE 10 2017 124 549 B3描述过一种焊接触点，其具有用于与插式触点接触的接触区域以及至少一个SMD焊接表面，此焊接表面适于与印制电路板焊接在一起并且与焊针以材料接合的方式连接。此焊接触点具有至少一个用于容置焊针的凹槽。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种端子装置以及用于制造端子装置的一种结构单元和一种方法，所述结构单元和方法能够应用技术方案不同且具有可能有所改进的焊接性能或电气接触性的连接元件来将端子装置与电气组件连接在一起。
本实用新型用以达成上述目的的解决方案为根据本实用新型的用于连接电导体的端子装置。
有鉴于此，所述端子装置具有可紧固在所述壳体部上的至少一个连接元件，所述连接元件在预装状态下独立于所述壳体部，且具有接触区段和形状配合区段。所述壳体部具有至少一个连接装置，为了将至少一个连接元件紧固在壳体部上，该至少一个连接元件的形状配合区段可以如此地与该连接装置形状配合地连接，使得用于与不同于电导体的电气组件连接的接触区段从壳体部伸出。
端子装置例如可以构建为弹力端子或螺丝端子，且能够将电导体连壳体部。壳体部优选由导电的材料，例如金属材料制成并且形成插口，可以将电导体插入该插口以与端子装置，特别是(在壳体部采用导电的技术方案的情况下)与壳体部接触。
可以将一或多个连接元件与壳体部连接在一起，可以通过这些连接元件将端子装置与不同于电导体的另一电气组件连接在一起。一个连接元件例如可以形成焊针，而另一连接元件形成用于与另一电气组件建立插式连接的插式触点。可以将壳体部与不同的连接元件连接，由此，可以为壳体部配设选出的连接元件，从而以适宜的方式为壳体部配设针对端子装置的预设用途的需求所选出的连接元件。这样就能减少端子装置的待设置和待保留的壳体部的变体种类，因为可以为一个统一的壳体部配设完全不同的连接元件，以便以这种方式使得端子装置与特定的预设用途相匹配。
连接元件的模块化技术方案还使得端子装置的同样被称为端子笼的壳体部能够以相对有利的方式制造，例如制造为由热浸镀锡或预精制的接触金属形成的冲压弯曲件。其中，连接元件可以由另一金属形成或配设有另一涂层，从而针对性地与特殊用途相匹配。这样就能为有利地构建的壳体部配设技术上高品质的连接元件。连接元件独立于壳体部制造，由此，连接元件不具有冲切的冲压毛边，而是可以针对性地进行调整，使其例如适于用作有利地可焊接的焊针，或者适于用作用于与对应的对配触点插式连接的插式触点。
至少一个连接元件在紧固在壳体部上的情况下如此地伸出壳体部，从而通过连接元件在壳体部与另一电气组件(例如印制电路板或待与端子装置连接的对配触点)之间形成电连接。这样就能通过连接元件将端子装置附接在对应的电气组件上并与该电气组件连接在一起。
在一种技术方案中，所述壳体部的连接装置具有形状配合开口，在所述至少一个连接元件紧固在壳体部上的安装状态下，该连接元件的形状配合区段形状配合地嵌在该形状配合开口中。在预装状态下，连接元件独立于壳体部。可以将适宜地选出的连接元件附接在壳体部的固设装置上并且由此与壳体部连接在一起来配置端子装置，使得在安装状态下，端子装置具有紧固在壳体部上的连接元件。
其中，壳体部可以具有各具一个形状配合开口的连接装置，这些连接装置布置在壳体部上的不同位置，并且能够在不同的位置上以不同的定向将连接元件安装在壳体部上。连接元件的形状配合区段嵌在壳体部的连接装置的对应的形状配合开口中，由此，在连接元件与壳体部之间形成形状配合的连接，使得连接元件固定在壳体部上。
为了将连接元件固设在壳体部的对应连接装置上，在连接元件紧固在壳体部上的安装状态下，连接元件的形状配合区段可以与壳体部嵌塞在一起。通过(冷)嵌塞，例如通过冲制过程，形状配合区段可以发生塑性变形，从而使得连接元件固定且可受力地固设在壳体部上。
作为补充或替代方案，形状配合区段可以在安装状态下例如通过熔焊、钎焊或粘合与壳体部形状配合地连接。
作为另一补充或替代方案，形状配合区段可以在安装状态下通过卷边与壳体部连接。卷边是指形状配合区段上塑性变形过程，在该变形过程中，形状配合区段在边缘区段上如此地变形，使得该形状配合区段至少部分地环扣限定壳体部的连接装置的形状配合开口的边缘。
在一种技术方案中，所述壳体部由热浸镀锡的半成品制成。壳体部例如可以通过冲压以及之后的成型由热浸镀锡的半成品形成冲压弯曲件。壳体部例如形成端子笼，该端子笼定义插口，可以将电导体插入该插口以连接端子装置，且该端子笼例如呈U形，具有底部和垂直于底部的侧壁。通常由液态锡(例如通过浸入坩锅)施覆热浸镀锡层(也称火焰镀锡层)。
在一种技术方案中，所述壳体部也可以由预精制的半成品制成。预精制的半成品例如由用热空气重熔的电镀锡材料(所谓的回流锡) 形成。作为替代方案，也可以将银材料用于预精制。
在一种技术方案中，所述至少一个连接元件具有例如由具有锡、银或金的材料形成的涂层。
如果连接元件用作焊针，那么连接元件在其接触区段上例如可以具有锡涂层。其中，在例如借助于冲压由接触片或线材制成连接元件的基本形状之后施覆涂层，使得连接元件不具有任何冲切的冲压毛边，而是特别是在其接触区段的区域内整面地配设有涂层。构建为焊针的连接元件呈针状地构建在其接触区段上，且例如可以被插入印制电路板的插口，以便提供通孔技术(THT)或通孔回流焊(THR)连接意义上的焊接连接。替代地，焊针也可以用于制造SMD连接(SMD代表Surface Mounted Device，表面安装器件)。
作为焊针的替代，连接元件也可以构建为所谓的SKEDD接头或压入式触点，以在不实施焊接的情况下与印制电路板连接。
在接触区段成型为触针或触点插座的连接元件中，例如可以针对低电阻的电气接触性设置银涂层或金涂层。这种具有触针或触点插座的连接元件用于与电气组件、例如印制电路板或电线的对应对配接触元件插式连接在一起。
连接元件的形状配合区段用于在连接元件与壳体部之间建立形状配合的连接。形状配合区段例如可以成型为砧，并且被插入壳体部的连接装置的互补的形状配合开口。替代地，形状配合区段可以构建为浑圆的、三角形、四角形或以其它方式构建，从而通过将形状配合区段插入壳体部的对应形状配合开口来在连接元件与壳体部之间建立形状配合且可受力的连接。
在一种技术方案中，连接元件的接触区段沿纵向纵向地延伸，且例如呈针状或插座状，在安装完毕的端子装置中，接触区段借助于该形状沿纵向从壳体部伸出。形状配合区段沿纵向连接接触区段，且具有在至少一个空间方向上横向于该纵向的加宽横截面。因此，形状配合区段横向于纵向地相对接触区段(至少在接触区段与形状配合区段之间的连接部位的区域内)伸出，这样就能通过将形状配合区段插入壳体部的连接装置的对应形状配合开口来在连接元件与壳体部之间沿纵向建立形状配合的连接。
在一种技术方案中，所述端子装置构建为弹力端子，且具有布置在壳体部上的弹簧元件。弹簧元件形成夹脚，该夹脚例如通过连接区段与壳体部连接且可以弹性地偏转，以便在电导体插入壳体部的插口时在电导体与壳体部之间形成夹紧连接，并且以这种方式将电导体机械地固定在端子装置上并与端子装置电接触。
在另一技术方案中，所述端子装置也可以构建为螺丝端子，其中可以通过形式为螺丝的紧固元件将插入壳体部的插口的电导体固设在端子装置上。
一种用于制造前述类型的端子装置的结构单元优选包括壳体部和多个可紧固在所述壳体部上的不同的连接元件，这些连接元件在预装状态下独立于壳体部，且各具一个接触区段和一个形状配合区段，其中所述壳体部具有至少一个连接装置，为了将连接元件紧固在壳体部上，这些连接元件中的每个的形状配合区段可以如此地与该连接装置形状配合地连接，使得用于与不同于电导体的电气组件连接的接触区段从壳体部伸出。
因此，在这种结构单元中，壳体部具有多个不同的连接元件。壳体部可以选择性地配设这些连接元件中的一个或多个，从而通过适宜地针对电气组件、例如印制电路板上的特定用途选择连接元件来配置壳体部。
通过提供这种结构单元，可以大幅减少特别是壳体部的变体种类，因为通过配设不同的连接元件就能以完全不同的方式应用单独一个统一的壳体部。
本实用新型用以达成上述目的的另一解决方案为一种制造用于连接电导体的端子装置的方法。所述方法如下：提供壳体部，所述壳体部形成用于插入电导体的插口；将至少一个具有接触区段和形状配合区段的连接元件紧固在所述壳体部上，具体方式是，为了将所述至少一个连接元件紧固在所述壳体部上，将所述至少一个连接元件的形状配合区段如此地与所述壳体部的连接装置形状配合地连接在一起，使得用于与不同于所述电导体的电气组件连接的所述接触区段从所述壳体部伸出。
前文就所述端子装置和所述结构单元所描述的优点和优选技术方案也类似地适用于所述方法，故可参考前述内容。
附图说明
下面结合附图所示实施例对本实用新型的基本理念进行详细描述。其中：
图1为端子装置的一个实施例的视图，所述端子装置具有壳体部和待紧固在壳体部上的连接元件；
图2为具有待紧固在壳体部上的连接元件的端子装置的一个实施例的视图；
图3为安装连接元件前的壳体部的视图；
图4为安装有连接元件的壳体部的视图；
图5为端子装置的安装有连接元件的壳体部的视图，所述壳体部设在形式为印制电路板的电气组件上；
图6为如图5所示配置的另一视图；
图7为端子装置的具有形式为插式触点的连接元件的壳体部的视图；以及
图8-16为用于紧固在端子装置的壳体部上的连接元件的不同实施例的视图。
具体实施方式
图1示出端子装置1的一个实施例的视图，所述端子装置在所示实施例中构建为弹力端子，且具有壳体部2和布置在该壳体部上的弹簧元件3。
壳体部2具有底部20和垂直于底部20的侧壁21，这些侧壁通过使得由接触片制成为冲压弯曲件的壳体部2弯曲而与底部20一体成型。弹簧元件3由弹簧钢成型，且具有夹脚30和连接脚31，弹簧元件3通过该连接脚如此地固定在壳体部2的侧壁21上，使得夹脚 30伸入构建在侧壁21之间的插口23，并且在电导体5插入插口23 时可以弹性地偏转，以便电导体5机械锁定在壳体部2上并且与壳体部2电接触。
在所示实施例中，可以将电导体5沿插接方向E插入侧壁21之间的插口23，以便以这种方式通过与弹簧元件3相互作用将电导体5 连接端子装置1。
壳体2具有形式为成型在侧壁21或底部20上凹部或豁口的连接装置22，可以将连接元件4插入这些连接装置，以将壳体部2与另一电气组件，例如印制电路板连接在一起。其中，连接装置22可以安装在壳体部2上完全不同的位置上，例如安装在一个或两个壁部 21上或底部20上，且其中，安装在任意边沿上。连接装置22可以成型为相应侧壁21或底部20中的凹部(并且未延伸穿过相应侧壁 21或底部20的整个壁厚)，或者可以构建为在整个壁厚上延伸穿过相应侧壁21或底部20的豁口。
图1示出安装在壳体部2上的对应固设装置22上之前的连接元件4，而图2示出一个例示性的布置方案，其中多个连接元件4附接在壳体部2上的不同连接装置22上并且以这种方式与壳体部2连接。
如图3所示，每个连接元件4均具有一个接触区段40，该连接区段用于与另一对应的电气组件以及连接该接触区段40的形状配合区段41连接。接触区段40沿纵向L纵向地延伸。形状配合区段41 具有在至少一个空间方向上横向于该纵向L加宽的横截面，使得形状配合区段41横向于纵向L地相对于接触区段40伸出，从而被形状配合地插入壳体部2的对应固设装置22的互补的对应形状配合开口 221。其中，接触区段40放置在固设装置22的容置槽220中，使得连接元件4借助于形状配合区段41且通过将形状配合区段沿纵向L 卡入固设装置22的对应形状配合开口221而相对壳体2固定。
为了进行固设，如图4中的示意图例示性所示，例如可以借助于冲制将形状配合区段41冷嵌塞在壳体2的形状配合开口221中。作为这种嵌塞的补充或替代方案，例如可以以材料接合的方式通过熔焊、钎焊或粘合或者以压紧配合/形状配合的方式通过卷边来将连接元件4相对壳体部2固定在固设装置22上。
通过应用这类模块化的连接元件，就能将壳体部2的制造与连接元件4的制造分离。这样就能以较低的成本例如由热浸镀锡的半成品制造壳体部2，随后与适用于特定用途的视情况而定的高品质连接元件4连接在一起。其中，连接元件4可以配设有特殊涂层，例如由锡材料、银材料或金材料形成的涂层，以便与连接元件4相匹配地例如建立焊接连接或用于低电阻的插式触点。
如图5和图6例示性所示，待紧固在壳体部2上的连接元件4 用作用于与形式为印制电路板6的电气组件连接在一起的焊针。为此，可以将通过固设装置22与壳体部2连接并且以接触区段40从壳体部2伸出的连接元件4插入印制电路板6的开口60，以便提供通孔连接(THT或THR)意义上的焊接连接。
在构建焊针时，连接元件4例如配设有由实现有利的可焊接性的锡材料形成的涂层。
作为焊针的替代，连接元件4在图5或图6所示布置方案中同样可以用作SKEDD接头或压入式触点意义上的接头，这些接头可以在不实施焊接的情况下与印制电路板6连接。
如图7中的示意图所示，连接元件4也可以用于提供与电气组件7、例如印制电路板的对配接触元件70插式连接的插式触点。在此情形下，接触区段40例如由触针或触点插座形成，并且可以以这种方式与对配接触元件70插式连接。在此情形下，接触区段40例如可以具有由银材料或金材料形成的涂层，以实现与对配接触元件70 的高品质电接触。
如图8至16所示，连接元件4可以采用完全不同的技术方案。
其中，图8和图9示出具有形式为插式触点的接触区段40的连接元件4，这些插式触点构建为触点插座且具有用于与对应的对配接触元件插式连接以及电接触的接触片400。接触片400例如通过杆部 401与形状配合区段41连接，且在图8和图9所示示例中形状和尺寸均不同。
图10至14示出具有形式为触针的接触区段40的连接元件4，这些触针用于与形式为触点插座的对应对配接触元件插式连接或者用于建立焊接连接。其中，接触区段40的形状不同，例如被削尖(图 11)、在中间区段中倾斜延伸(图12)、在远离形状配合区段41的末端配设有头部402(图13)，或者借助于将弹性区段404隔开的开口403在横向上局部地构建为弹性的(图14)。
形状配合区段41用于将连接元件4插入壳体部2的对应固设装置22的互补的形状配合开口221，从而在连接元件4与壳体部2之间建立形状配合的连接，其中该连接例如可以通过嵌塞形状配合区段 41来额外地且可受力地固设。在图8至图14所示实施例中，形状配合区段41成型为具有梯形横截面的砧，而形状配合区段41的横截面也可以成型为圆形(浑圆或椭圆，参见图15)或有棱角的(如图16 所示实施例中的四角形或者三角形、五角形等)。
本实用新型的基本理念不局限于上述实施例，而是也可以任意其他方式实现。
所描述类型的端子装置用于连接电导体，其中可以设有一或多个用于将所述端子装置连接在另一电气组件上的连接元件。其中，可以在结构单元中与壳体部一起提供完全不同的连接元件，这样就能为壳体部配设选出的连接元件，从而以适宜的方式配置。这样就能与完全不同的连接元件一起应用一个统一的壳体部，使得端子装置能够与不同的用途相匹配。
附图标记说明
1 端子装置
2 壳体部(端子笼)
20 底部
21 壁部
22 连接装置
220 容置槽
221 形状配合开口
23 插口
3 弹簧元件
30 夹脚
31 连接脚
4 连接元件
40 接触区段
400 接触片
401 杆部
402 头部
403 开口
404 弹簧区段
41 形状配合元件
410 嵌塞区域
5 电线
6 电气组件(印制电路板)
60 开口(通孔)
7 电气组件
70 对配接触元件
E 插接方向
L 纵向。

Claims (11)

1.一种用于连接电导体(5)的端子装置(1)，所述端子装置具有壳体部(2)，所述壳体部形成用于插接所述电导体(5)的插口(23)，其特征在于，在所述壳体部(2)上设置至少一个可紧固在所述壳体部(2)上的连接元件(4)，所述连接元件在预装状态下独立于所述壳体部(2)且具有接触区段(40)和形状配合区段(41)，其中所述壳体部(2)具有成型在所述壳体部(2)的底部(20)或侧壁(21)上的凹部或豁口，为了将所述至少一个连接元件(4)紧固在所述壳体部(2)上，所述至少一个连接元件(4)的形状配合区段(41)可以如此地与凹部或豁口形状配合地连接，使得用于与不同于所述电导体(5)的电气组件(6，7)连接的所述接触区段(40)从所述壳体部(2)伸出，所述凹部或豁口具有与形状配合区段(41)形状互补的形状配合开口(221)，在所述至少一个连接元件(4)紧固在所述壳体部(2)上的安装状态下，所述形状配合区段(41)形状配合地嵌塞在所述形状配合开口中。
2.根据权利要求1所述的端子装置(1)，其特征在于，所述形状配合区段(41)在所述安装状态下与所述壳体部(2)材料接合地连接。
3.根据权利要求2所述的端子装置(1)，其特征在于，所述形状配合区段(41)在所述安装状态下通过卷边与所述壳体部(2)连接。
4.根据权利要求1所述的端子装置(1)，其特征在于，所述壳体部(2)由热浸镀锡的半成品或者由用锡涂层或银涂层预精制的半成品制成。
5.根据权利要求1所述的端子装置(1)，其特征在于，所述至少一个连接元件(4)具有涂层。
6.根据权利要求5所述的端子装置(1)，其特征在于，所述涂层是锡涂层、银涂层或者金涂层。
7.根据权利要求1所述的端子装置(1)，其特征在于，所述至少一个连接元件(4)形成用于通过焊接连接与电气组件连接的焊针。
8.根据权利要求1所述的端子装置(1)，其特征在于，所述至少一个连接元件(4)形成用于与对应对配接触元件(7)插式连接在一起的形式为触针或触点插座的接触元件。
9.根据权利要求1所述的端子装置(1)，其特征在于，所述端子装置具有布置在所述壳体部(2)上的弹簧元件(3)，所述弹簧元件具有用于在所述插口(23)中将所述电导体(5)与所述壳体部(2)夹紧连接在一起的夹脚(30)。
10.根据权利要求1所述的端子装置(1)，其特征在于，所述接触区段(40)沿纵向(L)延伸，所述形状配合区段(41)横向于所述纵向(L)地具有在至少一个空间方向上相对所述接触区段(40)加宽的横截面。
11.一种用于制造根据上述权利要求1至10中任一项所述的端子装置(1)的结构单元，所述结构单元具有壳体部(2)和多个可紧固在所述壳体部(2)上的不同的连接元件(4)，所述连接元件在预装状态下独立于所述壳体部(2)，且各具一个接触区段(40)和一个形状配合区段(41)，其中所述壳体部(2)具有成型在所述壳体部(2)的底部(20)或侧壁(21)上的凹部或豁口(22)，为了将所述连接元件(4)紧固在所述壳体部(2)上，所述连接元件(4)中的每个的形状配合区段(41)可以如此地与所述凹部或豁口形状配合地连接，使得用于与不同于所述电导体(5)的电气组件(6，7)连接的所述接触区段(40)从所述壳体部(2)伸出，所述凹部或豁口具有与形状配合区段(41)形状互补的形状配合开口(221)，在所述至少一个连接元件(4)紧固在所述壳体部(2)上的安装状态下，所述形状配合区段(41)形状配合地嵌塞在所述形状配合开口中。
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