CN112534653A - 用于电接触的组件和电流连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于使电流连接器(3)与电路组件(1)电接触的组件,其中所述电流连接器(3)具有带有弹性形成的端部接触部(5a,6a)的至少一个接触弹簧金属丝(5,6)并且所述电路组件(1)具有至少一个接触部位,其中各个端部接触部(5a,6a)与各个接触部位形成弹簧压力接触,并且其中所述接触弹簧金属丝(5,6)的端部接触部(5a,6a)被形成为具有外部接触面的钩并且在所述接触面的区域中布置有至少一个切割边缘,所述至少一个切割边缘与所述接触部位处于接合。
Description
本发明涉及一种用于使电流连接器与电路组件电接触的组件,其中电流连接器具有带有弹性形成的端部接触部的至少一个接触弹簧金属丝并且电路组件具有至少一个接触部位,并且其中端部接触部和接触部位形成弹簧压力接触。本发明还涉及一种根据专利权利要求12的前序部分所述的电流连接器。
本发明基于案卷号为10 2018 203 970.4的在先申请,在该申请中公开了用于建立电连接的桥元件以及用于借助桥元件来使致动器与电路组件电连接的组件。与根据本发明的电流连接器相对应的桥元件具有两个接触弹簧金属丝,这些接触弹簧金属丝被布置并且被固持在壳体中。桥元件以在接触弹簧金属丝处形成的第一电接触部和第二电接触部(一方面)接触液压换挡装置的致动器并且(另一方面)接触包含电子式变速器控制器的电路组件、优选电路板。接触弹簧金属丝与电路组件之间的接触被形成为弹簧压力接触,其中通过将接触弹簧金属丝形成为弹簧元件来施加对于接触压力而言所需的弹簧力。用于接触弹簧金属丝的、布置在电路板上的配对接触部被形成为材料加厚部或所谓的接触垫,该接触垫形成电路板的商业上通用的部件并且优选以材料配合的方式、即导电地与该电路板的导体相连接。在这样的电连接或电接触的情况下产生的问题是例如在机动车辆的自动变速器运行时产生振动。振动可能影响电接触并且因此可能导致变速器控制器的功能故障。因此,接触必须形成为可靠且持久的。
通过DE 199 46 438 C1已知一种用于机动车辆的自动变速器的电磁阀的电接触的结构。该结构包括固定地与磁阀相连接的接触壳体,在该接触壳体中布置有被形成为片簧的接触弹簧元件,该接触弹簧元件具有弧形地形成的压紧区段,该压紧区段与电路板上的配对接触元件(接触垫)处于压力接触。接触垫是由锡制成的并且与接触弹簧元件的压紧区段的镀锌的外表面处于电接触。弧形地形成的压紧区段具有表面光滑的贴靠面,在该贴靠面的侧边缘处布置有伸出的钩子或钩爪,这些钩子或钩爪应略微***到配对接触元件中并且应阻止贴靠面在配对贴靠面上滑动。
本发明的目的在于,改进一种开篇所述类型的组件或者在电接触性方面改进一种电流连接器。
本发明包括独立专利权利要求1和12所述的特征。有利的设计方案自从属权利要求得出。
根据本发明的第一方面,在用于使电流连接器与电路组件电接触的组件中提出:在接触弹簧金属丝的端部接触部(也被称为接触钩)处、在接触面的区域中布置有至少一个切割边缘,该至少一个切割边缘与接触部位处于接合,即,该至少一个切割边缘在装配电连接时***接触部位的表面中,这实现对切割边缘的锚固。由此,存在最小的形状配合部,该形状配合部防止在产生振动时两个接触部之间的相对运动并且因此实现对接触部的保护。这对于电接触的安全性和持久性而言是主要的优点,藉由该电接触来运行用于操纵机动车辆的自动变速器的换挡元件的控制指令。电路组件也被理解为电路载体或具有各种接触部位的电路板,尤其还被理解为电子式变速器控制器的电路板。
根据一个优选的实施方式,接触部位被称为接触元件,下面如在专业术语中通常也被称为接触垫,该接触垫是商业上通用的部件,例如呈薄板的形式;该接触垫是导电的,优选材料配合地与电路组件或电路板的导轨或结构元件相连接。接触垫的尺寸被选择成大于接触钩的尺寸,使得在装配时产生用于补偿公差的空隙。接触垫的材料(例如锡)是相对较软的,使得切割边缘能够毫不费力地***并且可以在切割边缘的两侧形成面型接触。在此,以从开篇所提及的较早的申请已知的方式来进行电流连接器与电路板的装配,其方式为例如借助咬合连接或卡合连接来将优选具有带有连接元件的壳体的电流连接器与电路板相连接。在此,同时通过弹性形成的接触弹簧金属丝来形成所需的接触压力。
根据另一个优选的实施方式,所述接触弹簧金属丝被形成为圆形金属丝。具有圆形横截面的金属丝可以特别成本有效地制造。
根据另一个优选的实施方式,接触弹簧金属丝被形成为优选具有四边形型材的成型金属丝。四边形型材以适合的方式提供如下可能性:已经在制造成型金属丝时就将边缘形成为切割边缘。
根据另一个优选的实施方式,四边形型材被形成为所谓的枕头形型材,即在横截面上被形成为顶点的边缘之间延伸有凹状地形成的、即向内(朝向横截面的中心)拱起的面可以相当于溜冰鞋的边缘之间的凹形刀锋。接触钩外侧的切割边缘形状配合地接合到电路板的接触垫中,其中通过拱顶的深度在切割边缘***接触垫时产生一定的止挡。因此防止切割边缘过深地***接触垫中。
根据另外的优选的实施方式,接触弹簧金属丝可以由不锈钢或者由铜合金或者由具有铜包覆物的不锈钢制造。不锈钢材料具有相对较大的弹性模量,该弹性模量赋予该金属丝较高的强度和弹性以施加所需的接触压力。铜合金虽然具有较小的弹性模量,但是具有较好的导电性,该铜合金也可以通过用铜包覆不锈钢金属丝来形成。
根据另一个优选的实施方式,在接触面的区域中布置有位于接触钩上的两个切割边缘,这些切割边缘可以通过压印、即通过金属丝横截面的塑性变形来制造。优选地,作为初始材料选择四边形横截面,其中用适合的工具或对应的装置对两个平行地相反的面进行挤压或顶锻,其方式为使得材料向外、朝向接触钩的顶点方向***并且在那里形成向外伸出的切割边缘。因此,切割边缘局部地受限,即,接触弹簧金属丝的其余横截面保持不变。在此有利的是,可以使用商业上通用的、尤其具有四边形型材的成型金属丝。
根据另一个优选的实施方式,切割边缘被形成为镰刀形的,即,切割边缘具有相对于接触钩的半径而言较小的半径并且成型地向外伸出,使其在装配电流连接器时首先与接触垫产生接触并且随后***该接触垫的表面中并且锚固在那里。由此,得到局部受限的、部分的钩住或锁定。此外,通过压印或成型实现接触钩的另外的冷作硬化。
根据本发明的另一方面,用于在电路组件(尤其电路板)与电磁阀或具有电磁阀的致动器之间建立电连接的电流连接器具有带有两个接触弹簧金属丝的壳体,这些接触弹簧金属丝分别具有布置在端侧的、从壳体向外伸出的接触钩,该接触钩具有切割边缘。如以上已经提及的并且在开篇所提及的现有技术(较早的申请)中公开的,壳体优选具有这样的连接元件,这些连接元件允许电流连接器与电路板的形状配合或摩擦配合的连接,由此可以给电路板装配一个或多个电流连接器。接着进行与致动器的电磁阀的装配,这些致动器一般布置在块组、尤其液压换挡装置中。
根据另一个优选的实施方式,可以通过使接触弹簧金属丝成型而在接触钩的区域中制造切割边缘,即在接触钩的区域中仅进行使金属丝横截面局部受限地成型。优选的金属丝横截面可以是圆形或方形的。
根据另一个优选的实施方式,切割边缘被形成为镰刀形的,这通过进行材料挤压在接触钩的外部弯曲区域中形成。通过镰刀形状得到电流连接器与电路板的接触垫的可靠的、对振动不敏感的接触并且得到对接触部的保护。
在附图中展示了本发明的实施例并且将在下文中进行更详细的说明,其中从说明书和/或附图中可以获得其他特征和/或优点。在附图中:
图1示出用于通过电流连接器使磁阀与电路板接触的组件,
图1a示出电流连接器与电路板之间的接触,
图1b示出电流连接器的接触弹簧金属丝,
图2示出电流连接器和电路板的装配(第一步骤:使接触弹簧松弛),
图3示出电流连接器和电路板的装配(第二步骤:使接触弹簧张紧),
图4示出具有“枕头形型材”的接触弹簧金属丝,
图4a示出接触钩与接触垫之间的接触区,
图4b示出“枕头形型材”的横截面,
图5示出由四边形型材形成的具有接触垫的接触弹簧金属丝,
图5a示出具有经压入的切割边缘的接触钩的横截面,
图5b示出具有镰刀形的切割边缘的接触钩,
图6示出由圆形型材形成的具有接触垫的接触弹簧金属丝,
图6a示出具有顶点/切割边缘的接触钩的横截面,并且
图6b示出具有镰刀形的切割边缘的接触钩。
图1示出用于通过电流连接器3在被形成为电路板1的电路组件1(也被称为电路载体1)与电磁阀2(下面简称为磁阀2)之间建立电连接的组件——这个组件原则上对应于如其在开篇提及的较早的申请的图1和图2中所展示并且在第11页至第13页中所描述的组件——由于进一步的细节和关联而参照这一公开内容。
在图1a中展示了电流连接器3的与电路板1相连接的部分,其中可以看出没有完整地展示的壳体4的壳体半部4a和两个接触弹簧金属丝5、6。
在图1b中展示了作为单独部件的、完整的接触弹簧金属丝5,该接触弹簧金属丝是由直径为优选1mm的圆形金属丝制成的。接触弹簧金属丝5具有钩形地形成的端部接触部5a、被形成为弯曲弹簧的经整合的弹簧元件5b以及另外的接触部5c,该另外的接触部建立与磁阀2的电连接。接触弹簧金属丝5优选由不锈钢形成,由于弹性模量相对较高而具有好的弹性性能,并且可以以特别优选的方式被铜合金包覆,以实现好的导电性。替代性地,接触弹簧金属丝还可以被形成为尤其具有四边形型材的成型金属丝。
图2以截面图示出电路载体1(或者电路板1)、具有壳体半部的壳体4以及两个彼此对称地布置的接触弹簧金属丝5、6,这些接触弹簧金属丝被布置并且被固定在电流连接器3的壳体4中。在壳体4的上边缘与电路板1之间存在约2mm的间距或间隙s,其中这两个钩形的端部接触部5a、6a(也简称为钩或接触钩5a、6a)从壳体4的上边缘伸出并且触碰到电路板1。这两个接触弹簧金属丝5、6的弹簧元件5b、6b在这种布置中仍是松弛的,即还没有压力作用于电路板1。电流连接器3尚未与电路板1相连接。
图3示出电流连接器3处于电流连接器与电路板1相连接的位置,这可以从根据图2的间隙s在图3中消失(即,s=0)看出。这两个弹簧元件5b、6b由于应变应力而张紧了弹簧行程s并且分别藉由两个接触钩5a、6a向电路板1施加弹簧力F(由两个箭头F展示)。作用于电路板1的反作用力由具有标记2F的箭头指明。这个反作用力藉由(一方面)在电流连接器3的壳体4上并且(另一方面)在电路板1上的此处未展示的紧固元件(例如咬合元件)被吸收。就此而言,再次参考在较早的申请中的以上所提及的公开内容,从该公开内容中得出这样的连接元件(第12页、第13页,图2、图4)。这两个接触钩5a、6a以经限定的、优选8至12牛顿的弹簧力在此处未展示的接触部位(尤其接触垫)处压靠电路板1。
图4、图4a和图4b示出由四边形型材形成的、具有弹簧元件15b和接触钩15a的接触弹簧金属丝15,该接触钩与接触垫17处于接触,其中接触钩15a与接触垫17形成由接触垫17的面限制的接触区。四边形型材(如尤其可以从图4a和图4b看到的)被形成为所谓的具有横截面A的枕头形型材,其中横截面A由四个等长的、凹状地形成的面或侧边a限制。凹状地形成的侧边a(图4b)形成四个顶点K,这些顶点形成连续的切割边缘k(图4a)。相邻的顶点K之间的向内拱起的侧边可以相当于溜冰鞋的边缘(冰刀)之间的凹形刀锋。这样的型材可以被制造为金属丝。图4a示出,两个顶点K或切割边缘k如何接触接触垫17,该接触垫与此处未展示的电路板导电地相连接,其中切割边缘k由于接触钩15a的弹簧力而***接触垫17的接触面中并且锚固在那里。在图4a中可以看到的是,接触垫17比接触钩15a的横截面A更宽,这具有能够在装配时补偿(与接触压力垂直的)横向公差的优点。另一个优点在于,在产生振动时避免接触钩15a与接触垫17之间的相对运动并且由此保护接触部。
图5、图5a和图5b作为本发明的另外的实施例示出由四边形型材(即具有方形横截面的型材)形成的接触弹簧金属丝25,该接触弹簧金属丝具有接触钩25a和U形地弯曲的弹簧元件25b。接触钩25a与接触垫27处于弹簧压力接触,该接触垫是此处未展示的电路板的部件。图5a示出接触钩25a的设计,即示出该接触钩与接触垫27的接触区域中的横截面B。横截面B具有两个顶点B1、B2,这些顶点通过压入而在方形横截面上在接触区域中形成。在图5b中展示了没有接触垫27的接触钩25a并且该接触钩在其顶点区域(即,接触区)具有形成为镰刀形的两个切割边缘b1、b2,可以看到这些切割边缘在与接触垫的直接接触区域上是局部地受限的。初始产品(如所提到地)是具有四边形型材的金属丝,该四边形型材在接触钩25a弯曲之后在其顶点区域中塑性地变形,例如借助在两侧与四边形型材接合的工具,该工具以如下方式使金属丝的材料成型,即,使(与图5a中的顶点B1、B2相对应的)两个切割边缘b1、b2成型。如以上实施例所描述的,后者具有如下作用,即:切割边缘***接触垫27的接触面中并且因此防止在振动时的相对运动。
图6、图6a、图6b示出本发明的另外的、具有由圆形型材形成的接触弹簧金属丝35的实施方式。接触弹簧金属丝35具有U形弯曲的接触钩35a和弹簧元件35b,该弹簧元件产生相对于接触垫37的所需的接触压力。图6a示出与接触垫37处于接合的接触钩35a的横截面C。横截面C具有顶点作为切割边缘c的一部分,该切割边缘***接触垫37中并且形成锚固。切割边缘c可以通过将侧边缘压入接触弹簧金属丝35的圆形横截面中来制造。图6b示出接触钩35a,该接触钩具有通过圆形横截面的部分成型所产生的切割边缘c,该切割边缘被形成为镰刀形的。
附图标记清单
1 电路载体/电路板
2 电磁阀
3 电流连接器
4 壳体
4a 壳体半部
5 接触弹簧金属丝
5a 端部接触部/接触钩
5b 弹簧元件
5c 另外的接触部
6 接触弹簧金属丝
6a 端部接触部
6b 弹簧元件
15 接触弹簧金属丝
15a 端部接触部
15b 弹簧元件
17 接触垫
25 接触弹簧金属丝
25a 端部接触部
25b 弹簧元件
27 接触垫
35 接触弹簧金属丝
35a 接触钩
35b 弹簧元件
37 接触垫
A 金属丝横截面(“枕头形轮廓”)
a 侧边
B 金属丝横截面(四边形)
B1 顶点
B2 顶点
b1 切割边缘
b2 切割边缘
C 金属丝横截面(圆形)
c 切割边缘
F 弹簧力
2F 反作用力
K 顶点
k 切割边缘
s 间隙
Claims (14)
1.一种用于使电流连接器(3)与电路组件(1)电接触的组件,其中所述电流连接器(3)具有带有弹性形成的端部接触部(5a,6a,15a,25a,35a)的至少一个接触弹簧金属丝(5,6,15,25,35)并且所述电路组件(1)具有至少一个接触部位(17,27,37),其中各个端部接触部(5a,6a,15a,25a,35a)与各个接触部位(17,27,37)形成弹簧压力接触,并且其中所述接触弹簧金属丝(5,6,15,25,35)的端部接触部(5a,6a,15a,25a,35a)被形成为具有外部接触面的钩并且在所述接触面的区域中布置有至少一个切割边缘(k,b1,b2,c),所述至少一个切割边缘与所述接触部位(17,27,37)处于接合。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述接触部位被形成为以导电的方式、尤其通过材料配合的连接与所述电路组件(1)相连接的接触元件(17,27,37)。
3.根据权利要求1或2所述的组件,其特征在于,所述接触弹簧金属丝被形成为圆形金属丝(5,35)。
4.根据权利要求1或2所述的组件,其特征在于,所述接触弹簧金属丝(15,25)被形成为具有四边形轮廓(A,B)的成型金属丝。
5.根据权利要求4所述的组件,其特征在于,所述四边形轮廓(A,B)具有被形成为切割边缘(b1,b2,k)的边缘。
6.根据权利要求5所述的组件,其特征在于,所述切割边缘(k)在横截面上被形成为顶点(K)并且在相邻的顶点(K)之间形成凹状的面(a)。
7.根据权利要求1至6之一所述的组件,其特征在于,所述接触弹簧金属丝(5,6,15,25,35)能够由不锈钢制造。
8.根据权利要求7所述的组件,其特征在于,所述不锈钢金属丝具有由铜合金形成的包覆物。
9.根据权利要求1至6之一所述的组件,其特征在于,所述接触弹簧金属丝(5,6,15,25,35)能够由铜合金制造。
10.根据权利要求1至9之一所述的组件,其特征在于,在所述接触面(27)的区域中布置有能够通过压印来制造的两个切割边缘(b1,b2)。
11.根据权利要求10所述的组件,其特征在于,所述切割边缘(b1,b2,c)被形成为镰刀形的。
12.一种用于在电路组件(1)与电磁阀(2)之间建立电连接的电流连接器,所述电流连接器具有带有两个接触弹簧金属丝(5,6)的壳体(4),所述接触弹簧金属丝分别具有钩形地形成的端部接触部(5a,6a),其特征在于,在所述端部接触部(5a,6a)的区域中布置有切割边缘(b1,b2,c)。
13.根据权利要求12所述的电流连接器,其特征在于,能够通过使所述接触弹簧金属丝(25,35)成型而在所述端部接触部(25a,35a)的区域中制造所述切割边缘(b1,b2,c)。
14.根据权利要求13所述的电流连接器,其特征在于,所述切割边缘(b1,b2,c)被形成为镰刀形的。
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