ES2821918T3 - Contacto eléctrico de alta potencia - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el contacto de potencia (1), que presenta un alojamiento de clavija de contacto (2) y al menos una conexión eléctrica (3), estando formado el alojamiento de clavija de contacto (2) de una sola pieza por dos contactos parciales (4, 5) móviles entre sí y superpuestos de manera distanciada, presentando cada contacto parcial (4, 5) una abertura (6, 7) con brazos de contacto (8, 9) que sobresalen en la abertura (6, 7), estando dispuestas las dos aberturas (6, 7) coaxialmente entre sí, estando conformados doblados engranados uno en otro los brazos de contacto (8, 9) de una abertura (6, 7) sobre los brazos de contacto (8, 9) de la otra abertura.
Description
DESCRIPCIÓN
Contacto eléctrico de alta potencia
La presente invención se refiere a un contacto eléctrico de alta potencia.
En el ámbito del contacto de potencia de en particular placas de circuitos impresos o pilas de placas de circuitos impresos o barras colectoras unidas entre sí u otros componentes que guían corrientes más altas, se producen a menudo corrientes de más de 100 A hasta 600 A o más, utilizándose dichas placas de circuitos impresos o barras colectoras, por ejemplo, en el ámbito de motores eléctricos, baterías, acumuladores o, generalmente, en el ámbito de la conexión de consumidores de potencia y fuentes de energía eléctrica. Precisamente en el ámbito de la electromovilidad, se necesitan corrientes de carga muy altas y requieren correspondientemente contactos de potencia dimensionados y adecuados para el uso diario.
Los dispositivos conocidos para el contacto de potencia de en particular placas de circuitos impresos o pilas de placas de circuitos impresos entre, por ejemplo, acumuladores y consumidores de potencia, presentan regularmente clavijas de contacto que atraviesan las placas de circuitos impresos en el estado de funcionamiento, estando guiadas las clavijas de contacto respectivamente en un alojamiento de la placa de circuitos impresos. Este alojamiento está provisto a menudo de un anillo elástico o, más generalmente, de contactos elásticos para el contacto seguro y permanente de la clavija de contacto. Dichas clavijas de contacto están conformadas habitualmente de metal y en sección transversal redonda.
En componentes en los que las placas de circuitos impresos o pilas de placas de circuitos impresos se mueven relativamente entre sí en el estado de funcionamiento, por ejemplo, a causa del diferente calentamiento, ya no puede asegurarse el contacto seguro de la clavija de contacto al componente en cualquier estado de funcionamiento. Por ejemplo, las placas de circuitos impresos pueden desplazarse de manera que los contactos de resorte de los alojamientos ya no queden ajustados por completo a la clavija de contacto.
Por el documento US 2001/0039145 A1 se conoce un dispositivo de conexión eléctrico que presente un área de contacto anular para el alojamiento de una clavija de contacto, así como un área de conexión con almas curvadas para el contacto de un cable de conexión. Un contacto seguro con el movimiento relativo de la clavija de contacto que va a contactarse no se posibilita por el dispositivo de conexión revelado.
Por el documento US 3285 313 A se conoce una arandela de cierre automático a partir de dos discos perforados unidos a través de un alma con respectivamente brazos de contacto que sobresalen en la abertura, presentando la arandela además una conexión de engarzado para la conexión de un cable eléctrico. Para contactar los discos perforados, estos se presionan a través de un tornillo sobre una superficie. A este respecto, los brazos se doblan el uno contra el otro y hacen una incisión en el material que va a contactarse. Con ello, la arandela mencionada no es adecuada para el contacto eléctrico de una clavija de contacto. Tampoco posibilita ninguna movilidad relativa de los componentes contactados y los daña de manera irreversible.
Por el documento DE 2006 025 078 A1 se conoce un elemento de contacto para el contacto eléctrico de equipos dentro de un vehículo de motor. A este respecto, el elemento de contacto presenta, en el extremo de un conductor de alma, una abertura con brazos que se adentran en forma de arco en la abertura para la producción de un contacto enchufable con un componente introducido correspondientemente. A este respecto, la abertura se forma a través de dos contactos parciales doblados el uno sobre el otro y conectados a un alma. Los extremos, que señalan únicamente en una dirección, de los brazos de contacto que sobresalen en la abertura limitan las posibilidades de la dirección de inserción de una clavija que va a contactarse. Además, no pueden garantizar ningún contacto seguro en cuanto al funcionamiento durante un movimiento relativo de la clavija.
Por eso, el objetivo de la invención es indicar un contacto de potencia que asegure de manera permanente un contacto de alta calidad incluso con el movimiento relativo de los componentes contactados respecto a la clavija de contacto y que también permita una reconducción segura de altas corrientes con pequeñas dimensiones.
Este objetivo se resuelve por las características de la reivindicación 1 independiente. El dispositivo de acuerdo con la invención para el contacto de potencia, este objetivo se resuelve por que presenta un alojamiento de clavija de contacto y al menos una conexión eléctrica, estando formado el alojamiento de clavija de contacto de una sola pieza por dos contactos parciales móviles entre sí y superpuestos de manera distanciada, presentando cada contacto parcial una abertura con brazos de contacto que sobresalen en la abertura, estando dispuestas las dos aberturas coaxialmente entre sí, estando conformados doblados engranados uno en otro los brazos de contacto de una abertura sobre los brazos de contacto de la otra abertura. El movimiento activado por la carga térmica o mecánica de una clavija de contacto, por ejemplo, de una batería con respecto al dispositivo de acuerdo con la invención, se compensa con gran ventaja por los contactos parciales móviles entre sí que, vistos a lo largo de la clavija de contacto, aparte de eso, también están distanciados axialmente entre sí, de manera que contactan con un área más grande de la clavija de contacto. A causa de los brazos previstos de acuerdo con la invención doblados entre sí de manera engranada, siempre está a disposición una superficie suficiente para la transferencia de
electrones. Por una parte, la naturaleza de una sola pieza de los dos contactos parciales produce una conexión mecánica segura entre los dos contactos parciales; por otra parte, posibilita una elaboración económica del dispositivo, puesto que pueden suprimirse etapas de montaje.
En el diseño de la invención, está previsto que las aberturas estén conformadas de manera redonda o rectangular. En este sentido, resulta preferente una abertura redonda, puesto que la pluralidad predominante de clavijas de contacto está conformada cilíndricamente y, por eso, una abertura redonda es la más adecuada para el contacto. Sin embargo, puesto que también hay clavijas de contacto rectangulares, en particular aquellas con sección transversal cuadrangular o hexagonal u octogonal, de acuerdo con la invención también hay aberturas moldeadas correspondientemente en los contactos parciales.
La invención propone con gran ventaja que los brazos de contacto presenten, a partir de un borde de abertura, primero una sección que discurre radialmente seguida de una sección que discurre axialmente y presenten en particular en la última un bombeado y/o gofrado. En principio, también el borde interior de la abertura sería suficiente para un contacto de la clavija de contacto, pero son especialmente adecuados brazos que discurren de esta manera para aplicar una fuerza de resorte y, por lo tanto, quedar ajustados o estar apretados con una cierta fuerza contra la pared de la clavija de contacto. Con ello, se posibilita un contacto seguro incluso cuando la clavija de contacto, a causa de influencias mecánicas o térmicas, atraviesa de manera torcida la abertura del contacto parcial.
En el perfeccionamiento de la invención, está previsto que los dos contactos parciales estén conformados unidos entre sí mediante al menos otro dispositivo de conexión, preferentemente mediante dos dispositivos de conexión, en particular dos dispositivos de conexión conformados de modo similar. Con ello, aunque se dificulta el movimiento relativo de los dos contactos parciales entre sí, el dispositivo gana estabilidad en conjunto sin limitarse demasiado, a este respecto, en la movilidad.
Resulta especialmente ventajoso el diseño según el cual la conexión eléctrica está conformada de una sola pieza con el alojamiento de clavija de contacto. Con ello, el contacto de alta potencia de acuerdo con la invención puede elaborarse con gran ventaja a partir de una única pieza, en particular se dobla y se troquela a partir de una banda de metal procesada continua.
En el perfeccionamiento de la invención, está previsto que la conexión eléctrica presente un componente que puede unirse al alojamiento de clavija de contacto y, para ello, presenta una sección de conexión. Aunque este diseño alternativo resulta costoso de producir respecto a la técnica de elaboración y requiere la previsión de secciones de conexión de contacto eléctrico y el alojamiento de clavija de contacto, ofrece la gran ventaja de construir ambas partes de la invención de manera adaptada individualmente al respectivo cuerpo de contacto.
Además, la conexión eléctrica presenta un extremo de conexión, conformado en particular como orza, botón de contacto, engarzado, extremo de soldadura, remache, para que la conexión eléctrica pueda proyectarse a medida para su finalidad de uso sin que tenga que modificarse el alojamiento de clavija de contacto.
En el perfeccionamiento de la invención, está previsto que el área de conexión de la conexión eléctrica esté conformada en forma de tridente, estando conformados los dos brazos exteriores del tridente alineados de manera distanciada doblados por encima y por debajo del brazo central. Por este diseño multicapa, una parte muy grande de la superficie del contacto eléctrico puede usarse para la conducción de corriente.
En el perfeccionamiento de la invención, está previsto después que la distancia desde el brazo superior al central y desde el inferior al central se corresponda a un espesor de material del elemento de contacto y que el grosor del brazo central se corresponda a una distancia de los dos contactos parciales entre sí. Esto representa con gran ventaja una conexión en particular segura y duradera entre las dos partes del dispositivo de acuerdo con la invención para el contacto de potencia.
Finalmente, de acuerdo con la invención, está aún previsto que las respectivas superficies de conexión del contacto parcial y la conexión eléctrica presenten reticulados correspondientes. Un reticulado de este tipo sigue aumentando la superficie que está a disposición para la conducción de corriente, pero sobre todo da lugar a una conexión en unión positiva mejorada de las dos partes de la invención.
La invención se describe a modo de ejemplo en una forma de realización preferente con referencia a un dibujo, pudiendo deducirse otros detalles ventajosos de las figuras del dibujo.
A este respecto, de acuerdo con la función, las partes idénticas están provistas de las mismas referencias.
Las figuras del dibujo muestran en detalle:
fig. 1: esquemáticamente, una primera forma de realización antes y después del plegado,
fig. 2a, b: esquemáticamente, una segunda forma de realización,
fig. 3: esquemáticamente, otras formas de realización.
La fig. 1 muestra, con la ilustración superior, un dispositivo 1 de acuerdo con la invención antes del plegado con una conexión eléctrica 3 y un alojamiento de clavija de contacto 2, que presenta dos contactos parciales 4 y 5 moldeados de una sola pieza. Los contactos parciales 4, 5 presentan, por su parte, respectivamente una abertura 6, 7 y están unidos entre sí en una base 20. A la base 20 está fijado asimismo un contacto eléctrico 3, que consta en este caso de dos orzas parciales 21. Para ello, todo el contacto de potencia está elaborado de una sola pieza. Se reconocen bien los brazos 8, 9 en las aberturas 6, 7 abertura así como, a este respecto, dos dispositivos de conexión 14 similares, que constan respectivamente de un brazo de retención 22 y de un enclavamiento 23. La longitud del brazo de retención 22 determina posteriormente la distancia entre los dos contactos parciales 4, 5. En la parte inferior de la fig. 1 está representado el estado listo para su funcionamiento de la forma de realización de acuerdo con la invención, recién doblado. Puede reconocerse que las dos aberturas 6, 7 están dispuestas coaxialmente entre sí y que los brazos 8, 9 de un contacto parcial 4, 5 primero presentan, desde un borde de abertura 10, una sección 11 que discurre radialmente, seguida de una sección 12 que discurre axialmente, estando engranados los brazos de un contacto parcial con aquellos del otro contacto parcial. Asimismo, puede reconocerse un gofrado 13 en la última sección 12, de manera que una clavija de contacto que atraviesa las aberturas 6, 7 se contacta mediante instalación de superficie y no solo mediante instalación de línea. También puede reconocerse que la distancia entre los dos contactos parciales 4, 5 en la primera línea se determina por la longitud del brazo de retención 22, que corresponde a una distancia A en el área de la base 20. Los dos contactos parciales están así unidos entre sí dos veces en el área de la base 20 y una vez en el área más alejada de la misma de la abertura 6, 7. Esta conexión triple da por resultado un contacto estable de alta potencia, cuyos dos contactos parciales, no obstante, son variables en posición uno contra otro dentro de ciertos límites. Finalmente, puede reconocerse aún que las dos orzas parciales 21 pueden estar dobladas una hacia la otra, pudiendo estar doblada entre sí cada orza parcial 21 hacia la otra o ambas en la misma medida.
La fig. 2a muestra una segunda forma de realización de la invención en la forma lista para su funcionamiento, que está formada en dos piezas por el alojamiento de clavija de contacto 2 y la conexión eléctrica 3. La fig. 2b muestra la conexión eléctrica 3 en el estado antes de su plegado y unificación con el alojamiento de clavija de contacto 2. Está conformado en forma de tridente, con dos brazos exteriores 17 y un brazo central 18, portando cada brazo un reticulado 19. El extremo de conexión 16 está conformado a su vez como orza. La fig. 2a muestra la flexión de la conexión eléctrica 3, que da como resultado tres posiciones superpuestas distanciadas, entre las cuales está alojado el material de la base 20 del alojamiento de clavija de contacto 2. Para ello, el brazo central 18 está sujetado en el alojamiento de la clavija de contacto 2, mientras que el brazo superior e inferior 17, respectivamente entre sí y el brazo central, sujeta una posición del alojamiento de clavija de contacto 2. Esta conexión tipo sándwich posibilita un aprovechamiento óptimo de la superficie para la transmisión de corriente y ofrece simultáneamente una gran superficie para la disipación térmica. También pueden reconocerse dos topes 24, que sostienen lateralmente los brazos superior e inferior 17 y que están formados mediante troquelado y doblado en el área de la base 20.
Finalmente, la fig. 3 muestra en la fila superior varias formas de realización de una pieza de la invención, respectivamente con el extremo de conexión 16 de la conexión eléctrica 3 diseñado de manera diferente y con el mismo alojamiento de clavija de contacto 2. Los extremos de conexión 16 de la conexión eléctrica 3 están conformados en este caso como orza, como engarzado y como enchufe, representados de izquierda a derecha.
La fig. 3 muestra en la fila inferior varias formas de realización de dos piezas de la invención, respectivamente con el extremo de conexión 16 de la conexión eléctrica 3 diseñado de manera diferente correspondientemente a la secuencia anteriormente mencionada. El alojamiento de clavija de contacto 2 es idéntico a aquel de la fila superior. Puede reconocerse que los topes 24 son opcionales y, por eso, no tienen que aparecer en cada forma de realización de dos piezas. La falta del segundo dispositivo de conexión 14 en el área de la abertura 6, 7 demuestra que este es asimismo opcional.
Para ello, el contacto de alta potencia de acuerdo con la invención puede adaptarse a numerosos fines de utilización y posibilita, gracias a la movilidad de los dos contactos parciales entre sí y gracias a la configuración elástica de los brazos de contacto y su extensión axial, un contacto más seguro respecto a una clavija de contacto incluso en condiciones de uso extremas. En particular en su forma de dos piezas, el contacto de alta potencia es capaz de conducir grandes corrientes de manera segura incluso en el caso de pequeñas dimensiones totales a causa de su construcción tipo sándwich.
LISTA DE REFERENCIAS
1 Dispositivo para el contacto de potencia
2 Alojamiento de clavija de contacto
3 Conexión eléctrica
4 Contacto parcial
5 Contacto parcial
6 Abertura
Abertura
Brazo de contacto Brazo de contacto Borde de abertura Sección radial Sección axial Gofrado
Dispositivo de conexión Área de conexión Extremo de conexión Brazo exterior Brazo central Reticulados
Base
Orza parcial
Brazo de retención Enclavamiento
Tope
Claims (10)
1. Dispositivo para el contacto de potencia (1), que presenta un alojamiento de clavija de contacto (2) y al menos una conexión eléctrica (3), estando formado el alojamiento de clavija de contacto (2) de una sola pieza por dos contactos parciales (4, 5) móviles entre sí y superpuestos de manera distanciada, presentando cada contacto parcial (4, 5) una abertura (6, 7) con brazos de contacto (8, 9) que sobresalen en la abertura (6, 7), estando dispuestas las dos aberturas (6, 7) coaxialmente entre sí, estando conformados doblados engranados uno en otro los brazos de contacto (8, 9) de una abertura (6, 7) sobre los brazos de contacto (8, 9) de la otra abertura y presentando los brazos de contacto (8, 9), partiendo de un borde de abertura (10), inicialmente una sección (11) que discurre radialmente, siguiendo a la sección (11) de los brazos de contacto que discurre radialmente una sección (12) que discurre axialmente, caracterizado por que los contactos parciales (4, 5) en el estado de funcionamiento están conformados móviles entre sí, estando conformados ambos contactos parciales unidos entre sí en una base (20) con una distancia (A) y estando conformados ambos contactos parciales (4, 5) unidos unos a otros mediante al menos un dispositivo de conexión (14) adicional y correspondiendo la longitud de un brazo de retención (22) del dispositivo de conexión (14) a esta distancia.
2. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las aberturas (6, 7) están conformadas de manera redonda o rectangular.
3. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los brazos de contacto (8, 9) presentan un bombeado y/o gofrado (13).
4. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por que los dos contactos parciales (4, 5) están conformados unidos entre sí mediante dos dispositivos de conexión (14), en particular dos dispositivos de conexión (14) conformados de modo similar.
5. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la conexión eléctrica (3) está conformada de una sola pieza con el alojamiento de clavija de contacto (2).
6. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la conexión eléctrica (3) presenta un componente que puede unirse al alojamiento de clavija de contacto (2) y, para ello, presenta una sección de conexión (15).
7. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la conexión eléctrica (3) presenta un extremo de conexión (16), conformado en particular como orza, botón de contacto, engarzado, extremo de soldadura, remache.
8. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que la sección de conexión (15) de la conexión eléctrica (3) está conformada en forma de tridente, estando conformados los dos brazos exteriores (17) del tridente alineados de manera distanciada doblados por encima y por debajo del brazo central (18).
9. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que la distancia desde el brazo superior (17) al central (18) y desde el brazo inferior (17) al central se corresponde a un espesor de material del elemento de contacto (2) y por que el grosor del brazo central (18) se corresponde a una distancia de los dos contactos parciales (4, 5) entre sí.
10. Dispositivo para el contacto de potencia (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las respectivas superficies de conexión del contacto parcial (4, 5) y la conexión eléctrica (3) presentan reticulados (19) correspondientes.
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