專利名稱：電性連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電性連接裝置，該電性連接裝置尤其是用于傳輸高電流電平，例 如在各個技術(shù)領(lǐng)域中所需的高電流電平。例如，以高達(dá)1，000伏特的電壓來傳輸125安培 或更大的電流電平。為此，可能會需要橫截面為25mm2或35mm2的導(dǎo)體。
背景技術(shù)：
用于傳輸高電流電平的不同電性連接裝置在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。這些電性連接 裝置包括扁平觸頭以及尤其是圓銷觸頭，在圓銷觸頭中，接觸點(diǎn)被配置成實(shí)質(zhì)上是旋轉(zhuǎn)對 稱的。通常，對于此種等級的高電流電平使用具有經(jīng)過機(jī)加工的接觸部件的插塞，以可靠地 傳輸所涉及的電流電平。從DE 88 11 020 Ul中得知一種具有外部上部彈簧的用于傳輸電流的彈簧臂觸 頭，其中該彈簧臂觸頭具有彈簧臂基座以及向前延伸的彈簧臂。接觸點(diǎn)的區(qū)域中的接觸力 通過彈簧臂傳遞，當(dāng)片觸頭被插入時(shí)，必須克服這些彈簧臂的夾持力而用力將其分開。該外 部上部彈簧防止彈簧臂向上彎曲并為彈簧臂提供支撐。使用此種類型的彈簧臂觸頭的缺點(diǎn) 是，銅材料彈簧臂會隨時(shí)間而出現(xiàn)永久變形，結(jié)果會實(shí)質(zhì)地減小彈簧力，從而可能導(dǎo)致操作 故障。為永久性地維持所需的夾持力，必須在基本狀態(tài)中提供高的初始夾持力，而這會導(dǎo)致 顯著地降低使用時(shí)的方便性，這是因?yàn)槠湫枰鄳?yīng)高的操作力來插入和拔出此種類型的插 塞式連接器。對于可商購獲得的圓銷連接器，其可傳輸所需的電流，但是這種圓銷連接器的生 產(chǎn)非常復(fù)雜，這反映在相對高的成本中。另外，它們具有相對大的尺寸，這在多引腳連接器 中是非期望的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的背景，本發(fā)明的目的是提供一種電性連接裝置，該電性 連接裝置適于傳輸高電流電平并且所需的插入力和拔出力較小、同時(shí)能永久性地可靠地傳 輸電流。通過一種具有如權(quán)利要求1所述特征的電性連接裝置實(shí)現(xiàn)此目的。本發(fā)明的較佳 改良形式則是從屬權(quán)利要求項(xiàng)的標(biāo)的物。在實(shí)施例中描述本發(fā)明的其它有利特征及配置。根據(jù)本發(fā)明的電性連接裝置尤其適于傳輸高電流電平，并包括至少一個具有郁金 香形觸頭的扁平觸頭以及具有規(guī)定的片厚度的觸頭片，其中扁平觸頭適于容置所述規(guī)定厚 度的觸頭片。根據(jù)本發(fā)明，在接觸區(qū)域中，由上部彈簧施加用于形成電性接觸的力。在不被 加載的狀態(tài)中，郁金香形觸頭包括自由進(jìn)入寬度，該自由進(jìn)入寬度近似地對應(yīng)于觸頭片的 規(guī)定的片厚度。根據(jù)本發(fā)明的電性連接裝置提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。通過使用上部彈簧，可施加特定的 接觸力。根據(jù)本發(fā)明的其中由上部彈簧在接觸區(qū)域中精確地施加接觸力的解決方案具有如 下的顯著優(yōu)點(diǎn)在郁金香形觸頭處造成的永久變形不會或?qū)嵸|(zhì)上不會產(chǎn)生影響。
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在根據(jù)DE 88 11 020 Ul的現(xiàn)有技術(shù)中，外部上部彈簧僅在彈簧臂的長度的一部 分上延伸，并且外部上部彈簧并非靠在接觸點(diǎn)上而是與接觸點(diǎn)間隔開。因此，用于傳輸電流 電平的彈簧臂處的永久變形可引起接觸力的實(shí)質(zhì)變化。而在本發(fā)明中，各種任務(wù)被分離，其 中提供郁金香形觸頭來傳輸電流電平，并且上部彈簧用以施加接觸力。由于這兩個功能區(qū) 域嚴(yán)格分離，因而可確?？煽壳矣谰眯缘胤€(wěn)定傳輸電流。根據(jù)本發(fā)明，是否仍通過郁金香形觸頭傳輸一小部分接觸力是基本上無關(guān)緊要 的，這是因?yàn)樵谌魏吻樾沃芯ㄟ^上部彈簧在接觸區(qū)域中施加接觸力的主要部分。郁金香 形觸頭在其不被加載狀態(tài)中的自由進(jìn)入寬度近似地對應(yīng)于所要插入的觸頭片的片厚度。因 此，在不存在外部彈簧的情況下，不需施加力便可將這種觸頭片插入郁金香形觸頭中 ’然 而，電流的傳輸將會不穩(wěn)定。因此，用于以規(guī)定的接觸力對接觸區(qū)域進(jìn)行預(yù)加載的外部彈簧 用以確保傳輸電流所需的接觸力。實(shí)際上，能永久性地維持所限定的狀態(tài)，而不會受到在郁 金香形觸頭處出現(xiàn)的任何永久變形的影響。因此，可減小實(shí)際的接觸力，從而實(shí)現(xiàn)更大的操作舒適度并使插入和拔出觸頭更 加容易。所述郁金香形觸頭尤其具有至少兩個觸臂，這兩個觸臂在接觸區(qū)域中相互間隔開 所述進(jìn)入寬度的大小。在根據(jù)本發(fā)明的改良形式中，提供推穿防護(hù)件(push-through protection)，該推 穿防護(hù)件用于防止尤其是在郁金香形觸頭的后部區(qū)域中出現(xiàn)意外的推穿?？蓪⑼拼┓雷o(hù)件設(shè)計(jì)成連接郁金香形觸頭的兩個觸臂的橋，從而可實(shí)現(xiàn)簡單且有 效的推穿防護(hù)。在本發(fā)明的較佳改良形式中，上部彈簧與郁金香形觸頭分別分配有多個片或多對 觸指。例如，可提供三對、四對、五對、六對或甚至更多對觸指，這些觸指一起形成郁金香形 觸頭或分別形成其觸臂。然后，較佳地提供對應(yīng)對數(shù)的上部彈簧指，其中一對上部彈簧指被分別分配至一 對觸指。具體而言，一個上部彈簧指壓靠在郁金香形觸頭上的一個觸指上，從而較佳地，每 一觸指均實(shí)質(zhì)上被相等地加載。在本發(fā)明的較佳改良形式中，郁金香形觸頭上的觸指的至少一個長度顯著地大于 上部彈簧的上部彈簧指的對應(yīng)長度。具體而言，以某一角度朝彼此延伸的上部彈簧指的區(qū) 域顯著地短于朝彼此延伸的觸指的區(qū)域。較佳地，與上部彈簧指向容置空間或觸頭片延伸 相比，上部彈簧指以明顯更大的角度向容置有觸頭片的容置空間延伸。結(jié)果，上部彈簧的 彈簧力相對大，同時(shí)由于接觸彈簧指較長且角度相對較小，可獲得低的彈簧剛度(spring rate)和大的接觸面積。接觸力大部分或甚至幾乎完全地由上部彈簧施加。在所有實(shí)施例中，該電性連接裝置均被尤其設(shè)計(jì)成接觸力低于30N且尤其是低于 20N。較佳地，每一對觸指均施加低于7N且尤其是低于5N的接觸力。在尤其較佳的實(shí)施例 中，每一對觸指均施加約3N與4N之間的接觸力。這能得到高的操作舒適度，因?yàn)楫?dāng)形成或 斷開與電性連接裝置的電性接觸時(shí)，僅需要相對低的插入和拔出力。觸指和上部指的確切數(shù)量以及各自的接觸力尤其取決于所要傳輸?shù)碾娏麟娖?。在根?jù)本發(fā)明的電性連接裝置的較佳實(shí)施例中，郁金香形觸頭的至少一個接觸表 面具有含銀的層。含銀的層或銀層可顯著地減小摩擦力，從而可甚至更進(jìn)一步提高在操作
4期間的舒適度。銀或含銀的層的另一優(yōu)點(diǎn)是具有良好的導(dǎo)電性。在其它實(shí)施例中，也可應(yīng)用含錫的層或由錫組成的層，以減小摩擦力并防止腐蝕。在所有實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的電性連接裝置均適于傳輸高于80安培的電流電 平。較佳地，其適于傳輸高于100安培的電流電平。有利地，郁金香形觸頭至少部分地由銅材料組成，并且尤其是由扁平條形銅材料 組成，該扁平條形銅材料是例如經(jīng)過沖壓并通過折彎而形成所期望的形狀。較佳地，上部彈簧主要由鋼材料組成，并且可類似地由扁平條形材料通過一個或 多個折彎過程而制成。推穿防護(hù)件可由兩個折彎到彼此上面的區(qū)域形成。根據(jù)本發(fā)明的電性連接裝置可位于端子排上并被設(shè)計(jì)成插塞式連接器。也可為浮 動布置。除本發(fā)明的上述實(shí)施例外，在附屬權(quán)利要求項(xiàng)中還給出了本發(fā)明的其它有利配置。


在附圖中完全示意性地顯示并且將在下文中更詳細(xì)地說明本發(fā)明的一個實(shí)施例。圖1以透視圖形式顯示根據(jù)本發(fā)明的電性連接裝置；圖2顯示圖1所示電性連接裝置在無上部彈簧時(shí)的透視圖；圖3顯示圖1所示電性連接裝置的上部彈簧的透視圖；圖4顯示圖1所示電性連接裝置的上部彈簧的扁坯；圖5顯示圖1所示電性連接裝置的郁金香形觸頭的扁坯；以及圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的另一電性連接裝置的透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1以透視圖形式顯示根據(jù)本發(fā)明的連接接觸裝置，該連接接觸裝置呈電性連接 觸頭或電性連接裝置1的形式。電性連接裝置1包括扁平觸頭2，扁平觸頭2具有至少一個 郁金香形觸頭3以及在外面圍繞郁金香形觸頭3的上部彈簧6，上部彈簧6用以確保必需的 接觸力。尤其是從根據(jù)圖2所示以及圖5所示的扁坯可以推斷出，郁金香形觸頭3包括彈 簧臂12與13。每一觸臂均包括多個觸指15 (在此實(shí)施例中為五個)，觸指15被成對配置， 從而在每一情形中，兩個觸指15均指向彼此。在不被加載狀態(tài)8中，在具有兩個觸指15的一個觸指對之間提供規(guī)定的進(jìn)入寬度 9，規(guī)定的進(jìn)入寬度9至少大部分對應(yīng)于觸頭片4的規(guī)定的片厚度5。其效果是，并不是由郁 金香形觸頭3的彈簧臂12與13產(chǎn)生所需的夾持力，而是所需的接觸力是由上部彈簧6的 上部彈簧指17產(chǎn)生。上部彈簧較佳地由鋼材料或其它類似的穩(wěn)定的材料組成，而具有多對觸指11的 郁金香形觸頭較佳地由銅或銅合金組成。觸指15整體或接觸表面18可設(shè)置有銀涂層或含銀的涂層，以實(shí)現(xiàn)更好的導(dǎo)電性 并減小摩擦力。這能實(shí)現(xiàn)摩擦力的減小，從而通過減小插入和拔出力來提高操作舒適度。圖1至圖5所示實(shí)施例中的觸頭片4設(shè)置有焊接柱22，以用于在印刷電路板(圖未示出)上焊接觸頭片4。在郁金香形觸頭3處，電性連接裝置1具有可連接至導(dǎo)體(圖未示出)的電性連 接件19。在圖1至圖5所示的實(shí)施例中，電性連接裝置1可用作插塞式連接器，并且可被插 到作為電流棒附裝至印刷電路板上的觸頭片5上。必需的接觸力是由上部彈簧6產(chǎn)生，為此，上部彈簧指17在接觸區(qū)域7中以規(guī)定 的彈簧力對各對觸指11進(jìn)行加載。上部彈簧指17的長度16實(shí)質(zhì)短于觸指15的長度14。 其效果是，觸指15可提供大的接觸表面18，同時(shí)上部彈簧6具有相對高的彈簧剛度，從而使 上部彈簧6所產(chǎn)生的彈簧力實(shí)質(zhì)高于可在郁金香形觸頭3處產(chǎn)生的任何彈簧力。上部彈簧6產(chǎn)生接觸力。其效果之一是，郁金香形觸頭3的彈簧臂12與13處的 任何永久變形現(xiàn)象均對接觸力沒有影響或僅有非常小的影響。因此，處于不被加載狀態(tài)的 郁金香形觸頭3具有自由開口，觸頭片4可插入該自由開口中。本發(fā)明申請人保留對主張無觸頭片的連接裝置的權(quán)利。一個顯著優(yōu)點(diǎn)是彈簧臂12與13的配置，其中多個接觸彈簧指15以片的形狀設(shè)置 于彈簧臂12與13上。在此實(shí)施例中，提供總共十個接觸彈簧指15，這十個接觸彈簧指15 總共形成五對接觸彈簧指。每一觸指15均被分配有對應(yīng)的上部彈簧指17，該對應(yīng)的上部彈簧指17以規(guī)定的 接觸力對各自的觸指15進(jìn)行預(yù)加載，以確保接觸時(shí)的特定條件。較佳地，上部彈簧6與郁金香形觸頭3 二者均由單個金屬片通過折彎而制成。圖4 與圖5顯示經(jīng)沖壓的金屬片部件的扁坯。由此能確保一種簡單且經(jīng)濟(jì)的制造方法，從而能 在具有良好的可加工性的同時(shí)得到高的品質(zhì)。上部彈簧6被設(shè)計(jì)成使彈簧鋼扁平條經(jīng)過沖壓和折彎而形成閉合的籠，該閉合的 籠完全地封閉郁金香形觸頭的撓性端。另外，上部彈簧指被成型為與郁金香形觸頭3上的 接觸彈簧指15的數(shù)量相匹配。設(shè)置有用于防止導(dǎo)體被推穿的推穿防護(hù)件10。電性連接裝置1可尤其是用于具有多引腳連接器的扁平片系統(tǒng) (flat-bladesystem)中。本發(fā)明允許在高的電流電平下使用、同時(shí)具有小的尺寸。甚至對 于端子排構(gòu)造形式的10引腳連接器，也可確保例如15mm的非常小的間隔，同時(shí)操作所需的 插入力和拔出力較低。通過含銀的表面，甚至當(dāng)經(jīng)受振動或連續(xù)變化的負(fù)荷的影響時(shí)也可確保無故障操 作。郁金香形觸頭與觸頭片也可采用浮動連接，在浮動連接中，郁金香形觸頭與觸頭 片二者均位于插塞中，并通過一個端子排中的適當(dāng)焊腳來實(shí)現(xiàn)觸頭片或郁金香形觸頭的連 接。盡管夾持力較低、尤其是低于4N/每個接觸點(diǎn)，但是仍然能持續(xù)地確保高電流的 傳輸、同時(shí)提高操作舒適度。此處，其實(shí)現(xiàn)方式之一是由接觸區(qū)域中的上部彈簧產(chǎn)生接觸 力。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的電性連接裝置1的制造非常經(jīng)濟(jì)。
權(quán)利要求
一種尤其是用于傳輸高電流電平的電性連接裝置(1)，包括至少一個具有郁金香形觸頭(3)的扁平觸頭(2)以及具有規(guī)定的片厚度(5)的觸頭片(4)，其中所述片觸頭(2)適于容置具有所述規(guī)定的片厚度(5)的所述觸頭片(4)，所述電性連接裝置(1)的特征在于，用于形成電性接觸的接觸力是由在接觸區(qū)域(7)中的上部彈簧(6)所提供，并且所述郁金香形觸頭(3)在不被加載狀態(tài)(8)中包括自由進(jìn)入寬度(9)，所述自由進(jìn)入寬度(9)近似地對應(yīng)于所述觸頭片(4)的所述規(guī)定的片厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，設(shè)置有推穿防護(hù)件(10)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，所述上部彈簧(6)與所述 郁金香形觸頭(3)分別包括相同的多對觸指(11)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，所述郁金香形觸頭(3) 的所述觸指(15)的長度(14)實(shí)質(zhì)大于所述上部彈簧的上部彈簧指(17)的長度(16)。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，所述電性連接 裝置(1)被設(shè)計(jì)成接觸力小于20N。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，在每一對觸指 (11)處均存在小于5N的接觸力。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，所述郁金香形 觸頭(3)的至少一個接觸表面(18)設(shè)置有含銀的層。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，所述電性連接 裝置(1)適于傳輸高于80安培的電流電平并且尤其是適于傳輸高于100安培的電流電平。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，所述郁金香形 觸頭(3)至少部分地由銅材料組成及/或所述上部彈簧主要由鋼材料組成。
10.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電性連接裝置(1)，其特征在于，所述電性連接 裝置(1)位于端子排上及/或被設(shè)計(jì)成插塞式連接器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于傳輸高電流電平的電性連接裝置，該電性連接裝置包括至少一個具有郁金香形觸頭的扁平觸頭以及具有規(guī)定的片厚度的觸頭片，其中扁平觸頭適于容置具有所述規(guī)定的片厚度的觸頭片。用于形成接觸的接觸力是由在接觸區(qū)域中的上部彈簧所提供。郁金香形觸頭在不被加載的狀態(tài)下包括自由進(jìn)入寬度，該自由進(jìn)入寬度近似地對應(yīng)于所述規(guī)定的片厚度。
文檔編號H01R13/18GK101911395SQ200980101773
公開日2010年12月8日 申請日期2009年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者A·斯查德 申請人:鳳凰通訊兩合有限公司