用于电路板的电接触元件以及配备该电接触元件的电流接口

摘要

本发明涉及一种用于装接在电路板(110)上的电接触元件(120)，其带有插口(121)，在所述插口中，接触弹簧(124)和接触板片(125)被保持为使得在所述接触弹簧与所述接触板片之间形成用于电配对接触元件的容纳空间(128)，所述电配对接触元件要在第一端面(122)上在插入方向(R)上插入到所述插口(121)中。根据本发明，在所述插口(121)的与所述第一端面(122)相对的第二端面(123)上伸出有至少一个与所述插口(121)分离形成的接触销(131)，所述接触销用于插入到所述电路板(110)中。本发明还涉及一种带有电路板(110)和接触元件(120)的电流接口(1)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电接触元件，配对接触元件能够插入其中，以装接在电路板上。本发明还涉及一种带有电路板以及安装在该电路板上的接触元件的电流接口。本发明例如能够在机动车辆的电源分配器中使用，其中电路板还可以进行切换功能。

背景技术

在现有技术中，已知用于装接在电路板上的电接触元件。

例如在专利文献DE 10 2016 206 336 A1公开了一种箱形的电接触元件，其适于装接在电路板上。该接触元件具有包围内部空间的外壁，其中，外壁包含上端和下端。一对舌片从外壁朝向该外壁的上端向上延伸，其中该一对舌片至少部分地在内部空间的内部延伸。该一对舌片的每个舌片的一端与外壁的上端垂直间隔地布置。这样不利的是，在接触元件中，舌片在内部空间的内部必须满足两个功能，即，与能够插到内部空间中的配对接触元件电连接，以及对该配对接触元件施加机械接触力。从而，针对这两个功能都使用导电性良好的导电材料，其对于所需的量而言是相应昂贵的。

例如从专利文献DE 103 51 540 B3已知另一种接触元件。该接触元件是扁平插口，其带有用于电接触地容纳扁平插头的插接插槽。插接插槽具有至少一组梳状地布置在插接插槽的长边(Breitseite)上的接触接片，其基本上是平行的并且在插入方向上延伸(verlaufen)。此处，接触接片朝着插接插槽的中央弯曲。为了装接在电路板上，接触元件具有作为扁平插口的长边的延伸部而设计的焊接腿。此处，同样不利的是，通过扁平接口的一体式构造，需要更大量的导电性良好的导电材料。

专利文献DE 100 47 457 A1公开了一种由一块金属片通过冲压和弯曲制造的插接套筒。其包括两个平面大致互相平行的接触元件，该两个接触元件在它们一端的区域中通过U形桥互相连接。在它们的对置的不接触的区域中，两个接触元件设置有多个接触销，可以将所述多个接触销压入电路板的镀通孔中。在两个接触元件之间的连接部的区域中设置了开口，插头通过该开口插入两个接触元件之间。

专利文献DE 197 24 581 A1描述了一种用于电路板的插接套筒。该插接套筒在壳体中包括夹紧元件，该夹紧元件通过两个凸出部从壳体的表面凸出。借助这些凸出部，压接元件能够压入到电路板的镀通孔中。通过该压入，同时还实现了壳体在电路板上的固定。

此外，从之后公开的专利文献DE 10 2016 201 103 A1已知一种根据权利要求1的前序部分的接触元件，然而其不适用于装接在电路板上。

发明内容

本发明的目的是实现一种以构造尽可能简单的方式形成用于装接到电路板的电接触元件，其中能够节省电导通材料。

通过独立权利要求的主题实现该目的。在从属权利要求、说明书以及附图中给出本发明的有利的改进方案。

根据本发明的电接触元件适于装接在电路板上，并且具有箱形接口，在该接口中，接触弹簧以及接触板片被保持为使得在接触弹簧与接触板片之间形成有用于电配对接触元件的容纳空间，该电配对接触元件在第一端面上在插入方向上插入到接口中。接触弹簧和/或接触板面由片状金属材料通过冲压/弯曲形成，并且彼此平行地延伸。插口与之独立地形成，并且具有用于接触弹簧和接触板片的安装选件，以沿着插入方向并且垂直于插入方向保持接触弹簧和接触板片，即以形成有容纳空间的间距保持接触弹簧和接触板片。配对接触元件例如可以是扁平插接件或者接触刀片，其应经由接触元件与电路板进行电连接。

根据本发明，在插口的与第一端面相对的第二端面上伸出有至少一个与插口独立形成的接触销，该接触销用于插入到电路板中。此处，配对接触元件到插口中的插入方向与接触元件到电路板中的安装插入方向彼此平行，并且优选地相同地定向。

由于接触销与插口的结构独立，所以插口不必由与接触销相同的、优选具有良好的电导通性的材料制成。更确切的说，可以为各个组件分别选择最有成本经济的和/或最具功能性的材料，从而或者能够改善开发成本或者能够改善可制造性，或者这二者都能改善。

接触板片具有至少一个在插口的内部的与接触销的延伸方向相反地延伸的支撑臂，该支撑臂与插口进行卡合。这要求接触元件相对于配合接触元件的插入方向平行地以及相同定向地插入电路板中。从而在装接到电路板上之后，插口可以不从接触板片脱出，因为其形状配合地保持在接触板片上。在该情况下，可以经过容纳空间引导支撑臂，从而为配对接触元件留出空间。

本发明的特别有利的改进方案在于，接触销形成为与接触板片一体化。有利的是，接触销是通常片状接触板片的(材料)延伸部，并且因此由带有良好导电性能的相同金属材料制成。接触板片可以根据所需的导电性能而设计有全表面的或部分的覆层。覆层例如可以是锡、镍、银或金构成。因此，当插入配合接触元件时，例如从电路板的导电路径经由接触销和接触板片朝向配合接触元件产生电流路径。当然，反过来也适用于通过配合接触元件的电流馈电。

理想的是，接触板片可以具有用于抵接配合接触元件的接触面，该接触面朝向所述第二端面通到所述接触销为止。接触板片也优选地形成为通过其接触面而具有与配对接触元件的平坦面的平面接触，其中接触弹簧将所需的接触力施加到配对接触元件的背离接触板片的另一平坦面上。

为了实现尽可能大的表面接触以及在电路板上的装接和/或固定，可以伸出至少一对第一接触销和一对第二接触销。接触板片也可以总共设置有四个或更多的接触销，其优选地都能够与电路板进行电接触，并且还通过焊接连接固定在电路板上。从而，接触元件安全牢固地置于电路板上。

为了实现防倾斜的装接，第一和第二接触销可以在横向于插入方向的方向上互相隔开，从而它们一起撑开形成了接触平面。接触平面然后说明性地形成多边形，特别是四边形并且优选为梯形。

为了在优选地通过插入或焊接在电路板上来完成的接触元件的装接时避免插口相对于接触板片移动或者甚至推到电路板的表面上，接触板片可以具有至少一个从其窄侧伸出的凸出部，该凸出部靠在第二端面的边缘上。换言之，凸出部形成为接触板片上的对于插口的止动件。

为了确保接触元件的各个部件的良好性能和/或成本经济的开发，接触板片可以由具有比接触弹簧的材料高的电导通性能的材料制成。接触弹簧的材料可以是例如带有良好的弹性性能的金属材料，从而在接触元件的整个寿命期间对插入的配对接触元件施加良好的弹性力或接触力。接触板片优选地由铜或者铜合金制成，例如E-Cu。

为了在电路板上的穿插安装，接触销可以设计为具有纵向端侧布置的可焊接覆层的焊接销。覆层例如可以由锡、镍或银构成。此外，覆层优选地部分施加在接触销的从插口伸出的部分上，因为仅焊接接触销的背离插口的自由端。

代替地，对于覆层，还可以想到将接触销设计为带有在纵向端侧布置的可焊接的焊接套筒的焊接销。焊接套筒例如可以插在接触销上，特别是压在接触销上。为了良好的可焊接性，焊接套筒可以由锡、镍或银构成。

本发明还涉及一种电流接口，其带有电路板和借助穿插安装固定在电路板上的一个或多个上述实施例中的电接触元件。在此，电路板还可以例如布置在电源分配器中，并且在该处还具有切换功能，以能够经由与接触件的插接连接向机动车辆的耗电负载供应电能。

附图说明

在下文中，将参考附图解释本发明的有利实施例。示出了：

图1是根据本发明的带有电路板以及安装在电路板上的电接触元件的电流接口的立体图，

图2示出了图1中的电流接口，其中为了更好地说明而隐藏了接触元件的插口，

图3是根据本发明的电接触元件的截面图。

附图仅是示意性图书，并且仅用于说明本发明。相同或相同作用的元件通篇具有相同的附图标记。

附图标记列表

100 电流接口

110 电路板

120 电接触元件

121 插口

122 第一端面

123 第二端面

124 接触弹簧

125 接触板片

126 保持板片

127 另一保持板片

128 容纳空间

129 凸起

130 接触面

131 接触销

132 凸出部

133 支撑臂

134 凹部

135 接合板片

R 插入方向

具体实施方式

图1在立体图中示出电流接口100，其例如布置在机动车辆的电源分配器(未示出)中并且用于为机动车辆的(未示出的)耗电负载供电。电流接口具有电路板110，该电路板带有(未示出的)导电路径和筒状接触件形式的电接触元件120，该电接触元件借助穿插安装而装接在电路板110上。

接触元件120适用于在插入方向R上插入(未示出的)电配对接触元件，并且具有箱形插口121，其由金属片材料制成为冲压/弯曲件。插口121具有开口的第一端面122以及与第一端面对置的同样开口的第二端面123。第一端面122用于(未示出的)诸如接触刀片等类似物品的电配对接触元件到插口121中的插入。接触元件120经由第二端面123固定在电路板110上，这在下文还要详细所述。在插口121内部，布置并且保持了接触弹簧124和接触板片125，在该图示中该接触弹簧124的大部分被插口121遮盖。为了保持接触弹簧124，插口121在第一端面122上具有两个向内弯曲的保持板片126，该保持板片从端面包围并且形状配合地保持接触弹簧124。以相似的方式，接触板片125由布置在第一端面122上的另一保持板片127形状配合地保持。接触弹簧124和接触板片125均由片状金属材料制成并且设计为冲压/弯曲部件。接触弹簧124的材料是具有弹性性能的金属材料，例如弹簧钢。而接触板片125首先用于接触元件120的电连接，并且从而由导电性良好的导电金属材料制成，诸如E-Cu。

在图2中，为了更好的说明图1中的电流接口100而隐藏了插口121，可以看到接触弹簧124和接触板片125的构造和布置。接触弹簧124和接触板片125互相平行地延伸，并且在它们之间形成了用于插入配对接触元件的容纳空间128，其中出于功能上的考虑，接触弹簧124朝向接触板片125按压配对接触元件并且将配对接触元件压到接触板片125上。为此，接触弹簧124具有两个凸起129，其朝向容纳空间128的方向延伸。接触板片125具有朝向凸起129的接触面130，该接触面表示用于配对接触元件的扁平侧的抵接面。

在向第二端面123的方向上，即在向电路板110的方向上，接触面130转变为多个接触销131，这些接触销因此实施为与接触板片125一体化。从图1所示的概要中可以看出，接触销131从插口121中突出来，从而其能够接触电路板110。此处，将接触销131成对地布置，使得第一对接触销131相对地(此处仅是隐藏的插口121)布置在边沿侧并且第二对接触销131布置在第一对之间的中央区域。在此，两对接触销不仅在与插入方向R垂直的第一方向上，而且在与插入方向R垂直的第二方向上互相隔开，从而它们撑开形成了接触销平面。接触销131各自设计为焊接脚，其中插入到电路板110中的自由端设置有例如由锡构成的可焊接覆层。代替地，为了实现可焊接性，可以将可焊接焊筒插在或压在自由端上。

从接触销131从其离开地延伸的接触板片125的(未指定的)基部，在接触板片125的窄侧上形成从该处侧向凸出的凸出部132，该凸出部形成为用于与接口121的第二端面123的边缘进行抵接的止动部。此外，在与接触销131的延伸方向相反的方向上，两个支撑臂133分别在边缘侧从基部向容纳空间128的方向延伸。两个支撑臂133的在此布置的自由端是弯曲的，以与插口121进行形状配合的接合。

图3示出接触元件120的截面图，从中可以看出，接触板片125的相应支撑臂133卡合到插口121的覆盖层上的凹部134中。在凹部134中形成有一种接合板片135，相应的支撑臂133与该接合板片形状配合地卡合。