专利名称：定向电气部件触头销的方法和调节装置及电气部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及:用于定向电气部件的触头销的方法，其中多个触头销被预制且沿触头廓形配设。本发明进一步涉及:用于定向电气部件的预制触头销的调节装置，所述预制触头销被配设以形成触头廓形，所述调节装置包括用于固定所述部件的保持装置。本发明进一步涉及包括多个触头销的电气部件。
背景技术：
用于定向电气部件的触头销的方法和调节装置是已知的，并且广泛地用于电气部件的生产中。在本文中，所述电气部件可以例如是插头连接器、微芯片、电容器或另外的部件，其包括至少两个触头销、以及可连接到触头架并且例如经由其触头销而焊接到其触头表面。
所述触头销例如安装在电气部件的壳体本体上，所述触头销在安装前或后由细长形形状预制成弯曲的触头形状。当被安装和预制时，所述触头销至少部分地大致沿触头廓形配设。在多种情况下，所述触头销手动地与所述触头廓形平齐配设。然而，当安装和预制所述触头销时的公差意味着:所述触头销未沿所述触头廓形精确地配设。而是，触头销偏离于其相关于触头廓形的目标位置，例如偏离±0.3_或更多。这类型的偏差可能导致装配过程中未充分接触的触头销，在所述装配过程中所述电气部件例如将安装到触头架。发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于定向电气部件的预制触头销的方法和调节装置、以及可牢固地装配的电气部件，所述触头销利用所述方法和调节装置可比以前沿触头廓形更精确地定向。
此目的对于在开头提及的方法得以实现在于:定向的触头销随后，即在配设之后，由成型体同时定向以形成触头廓形。对于在开头提及的调节装置，此目的通过成型体得以实现，多个触头销可利用所述成型体而同时定向以形成触头廓形。对于在开头提及的电气部件，此目的得以实现在于:通过使用根据本发明的方法或利用调节装置，从而触头销的至少一些被定向以形成根据本发明的触头廓形；或在于:所述触头销偏离预定的触头廓形至多±0.15謹配设。
随后定向所述预制的和安装的触头销意味着:不仅在所述部件的生产过程中，它们精确且高效地定向以形成所述触头廓形。触头销的随后的精细定向也可能以下述方式进行，即:例如电气部件的触头销可在它被装配在触头架上之前很快地定向。此外，多个触头销的同时精细定向使得可进行:电气部件的多个触头销以及可能全部触头销的快速、高效定向。在本文中，触头销可定向以形成共同的触头廓形而无关于其在电气部件上的配设。所述触头销可精确地定位成它们与其沿触头廓形的目标位置偏离至多±0.15_或更少。这足以提供电气部件到触头架的焊接触头的牢固焊接。
根据本发明的解决办法可借助于各自身有利的且可按期望彼此组合的各种构造进一步改善。这些实施例及其关联的优点在以下讨论，其结构形式和作用仅以示例的方式描述。
在所述方法的第一有利实施例中，配设在部件的触头侧的触头销被同时定向。结果是，配设在部件的该侧部上的至少两个触头销，特别地是在该侧的全部触头销，被同时且由此快速高效地沿触头廓形定向。不需要对单个触头销进行繁复的定向。如果部件在多个侧部设置有触头销，则多个侧部的触头销也可同时定向。也可对仅被选择的触头销或全部触头销沿触头廓形进行同时定向。
触头销的不同部分可沿触头廓形定向。例如，触头销可包括固定部、分隔部和触头部。触头销可经由固定部而固定到电气部件的壳体本体。在多种情况下，固定部平行于壳体本体延伸、并且延伸到部件所装配到的触头支撑件。分隔部可附接到背向壳体本体的固定部的端部，并且通常与固定部呈角度地特别是呈90°角度地延伸。当触头销被安装到壳体本体时，不同触头销的分隔部可沿共同方向面向。
在背向固定部的分隔部的端部，触头销可具有触头部。触头部可例如配设成与分隔部平齐且插入触头支撑件的触头插座中。或者，触头部也可定向成呈角度地延伸到分隔部以及定向成朝向或背向电气部件。电气部件可具有如所已知的J型引脚(J-1ead)或鸥翼式(gull-wing)触头销，其形成呈大致C形状或Z形状。表面安装的部件(SMD’s)如所已知的，配备有这类型触头销的部件可特别容易地装配和焊接。
以上描述的部分的一个或多个可在各种情况下沿触头廓形定向。触头廓形因此通过触头销的最优定向部而限定。
在特定的有利实施例中，特别是配设在触头销的自由端处的触头部可沿触头廓形定向。沿触头廓形尽可能精确地定向的触头部使得电气部件易于装配，因为触头部的很好限定的位置提供使触头抵靠于触头架的对立触头。结果是，触头销可牢固地焊接到对立触头。
在实践中，待定向的大致配设的触头销可能不同程度地偏离沿触头廓形的其目标位置。借助于成型体定向触头销可能导致待定向的触头销的那些部分被成型体以不同量偏转。因为触头销大体由金属形成并且因此具有弹性性质，所以也可能一些触头销发生塑性变形而另一些让保留在其弹性变形区域中。如果成型体被再次移除，这可能导致触头销具有不同的弹性回位路径、以及导致待精细定向的触头销沿触头廓形不同地定向。为解决此问题，全部触头销可被弯曲直到待定向的触头销都塑性地而非弹性地变形。触头销也可被偏转过其目标位置，在此情况下它们随后基于其弹性回位路径全部大致均匀地返回到其目标位置。进一步地，触头销可被偏转过其目标位置、并且随后全部被大致均匀地弯回到其目标位置中。为防止至少触头部从其目标位置相对于壳体本体滑动，触头销可被保持用于沿触头廓形定向，并且在同时，部件特别是其壳体本体可进行热处理。例如，触头销可由成型体保持,并且壳体本体可被加热。所述热处理可引起壳体本体变得至少部分地可塑性变形并且包围触头销。这导致壳体本体与触头销之间的永久有效(positive)连接。
为了能够定向触头销，所述保持装置和成型体可向着彼此移动。成型体可按向保持装置被引导的方式移动，该移动可在预定的定向位置结束。为此目的，调节装置可具有引导元件和止动构件，其使成型体可按相对于保持装置的一种限定方式进行限定的移动。调节装置也可具有位置传感器或力传感器，借助于所述传感器成型体的相对移动可得到监视以及例如动力受控。结果是，即使不同部件的触头销不仅能彼此同时地重复地、而且还沿触头廓形以限定的方式定向。
成型体可具有定向面，其形成为至少部分地对应于触头廓形。触头销可因此通过被压抵定向面而简单地定向。定向面可具有复制触头廓形的轮廓线，并且所述轮廓线可例如形成有波动或台阶。然而，特别有利的是，因为在实践中常要求，定向面具有平面型轮廓线，其使得可将部件牢固地固定到大体平面型电路板。
为了能够在定向过程中引导和/或保持触头销，成型体可形成为至少部分地与触头销互补，并且特别地与其触头端互补。例如，成型体可形成有呈槽、空腔或盲孔形式的保持结构，其各至少部分地接收触头端之一并且可将它平行于触头廓形地固定以免无意的滑动。
进一步地，在进一步的实施例中，调节装置可具有所述部件通过其可被加热的加热装置。加热装置可例如构造为辐射加热器或加热风扇。利用此类型的加热装置，部件的壳体本体的一侧部可以简单的方式在定向处理过程中被暖化，而无需将附加的加热元件带至与壳体本体的直接连接。
或者，加热装置可具有:可带至与壳体本体机械接触的加热元件。例如，加热装置可具有可加热的热压印部(hot stamp)，并且触头销可在热压印部与成型体之间沿触头廓形保持在其目标位置、并且配设成以及可能夹持在加热元件与成型体之间。热压印部也可选择性地加热壳体本体而同时倚靠于它、并由此配设在离触头端部一段距离处。
进一步地，可提供触头控制单元，通过所述触头控制单元，待定向的相应触头销与成型体之间的机械接触可得到控制。例如，触头控制单元可致使电流在处于相互机械接触时的待定向的至少独个触头销与成型体之间流动。如果触头控制单元未检测到任何电流在待定向的触头销的至少一个与成型体之间流动，则它可输出出错信号。
为了检查成型体与独个或被选择的触头销之间的接触，成型体可具有至少一个成型段，其可与成型体的其余部分分开地进行电接触。所述至少一个成型段可在其定向过程中倚靠于触头销、并且具有保持结构，所述保持结构形成呈至少部分地互补于触头销、且永久地或可替换地连接到触头体的外壳。例如，成型段可构造有:大致互补于触头销之一而形成的至少一个成型空腔。
以下借助于实施例参考附图以示例的方式描述本发明。实施例的不同特征可独立于彼此而组合，如前面针对独个有利构造而陈述的。
在附图中:
图1示出电气部件，其具有在调节装置中沿触头廓形配设的多个预制触头销；
图2示出具有沿触头廓形配设的多个预制触头销的电气部件；
图3是该电气部件的放大视图4示出该电气部件以及热压印部；
图5示出用于定向触头销的方法的实施例，其具有多个方法步骤。
具体实施方式
首先，将参考图1的实施例描述根据本发明的调节装置的结构和操作。
图1是电气部件I的示意透视图，其在所示实施例中是插头连接器，电气部件I配设在用于定向触头销的调节装置2中。图1仅示出调节装置2的成型体(shaping body) 3,其在此例中示意地示出为板。
电气部件I可固定在保持装置中，使得其至少两个触头销4可通过成型体3接近。成型体3示出在其定向位置A，在该位置中多个触头销4可至少部分地倚靠于成型体3的定向面5。在定向位置A，成型体3可沿施压方向R将多个触头销4压入沿着触头廓形K的其目标位置S中。在此文中，触头销4可被至少部分地弹性压过其目标位置S、并且当成型体3被从其定向位置A移除时返回到目标位置S中。例如，成型体3可相反于施压方向R移动离开电气部件I。
在图1的实施例中，电气部件I仅在一个侧部6具有触头销4。或者，电气部件I也可在另一侧或在多个侧部6具有触头销4。例如，触头销4可配设在互相对立的或环绕部件I的侧部6上。触头销4也可设置在配设于部件I的两个侧部6之间的底侧上。
触头销4可永久地连接到电气部件I的壳体本体7、并且预制成使得它们至少部分地大致沿触头廓形K配设。触头销4可在不同的位置固定到壳体本体7上。在此示出的实施例中，多个触头销在壳体本体7的侧部6上配设在两平行的行中，使得其触头部8大致沿触头廓形K配设。
在此实施例中，配设在触头销4的自由端处的触头部8被定向以形成触头廓形K，其在此例中构造为平面。触头销4形成如所已知的SMD触头，其可固定到触头架(contactcarrier)的触头表面,例如固定到电路板的平面型焊接触头。定向面5可因此形成有平面形的轮廓线(profile course)。成型体3的定向面5的轮廓线大致对应于触头廓形K,触头销4的至少一部分的目标位置S沿着触头廓形K设置。在此例示出的实施例中，定向面的轮廓线对应于平面，但它也可以一些其它方式延伸并且例如具有波动或台阶。
为了能够沿触头廓形K定向触头销4特别是其触头部8，即使当它们在其目标位置S处倚靠成型体3而同时未充分塑性变形或甚至专有地弹性变形时，触头销4也可以用于精细定向的限定方式被过压(overpress)。当成型体3再次从触头销4移除时,其被定向的一部分可弹性地返回到目 标位置S中或被塑性地压回到所述位置。
成型体3可形成呈至少部分地与触头销4互补，具体地与其触头端8互补。例如，成型体3可具有带槽、空腔或盲孔的保持结构，触头端8之一可配设在其每一个上、并可能在定向处理过程中至少部分地被保持。
进一步地，成型体3可包括:用于至少一个触头销4的至少一个分离的成型段，而触头销4可在定向处理过程中倚靠所述成型段。该成型段可形成有保持结构，即所述槽、空腔或盲孔，其与触头部8互补。进一步地，所述成型段可分离于型体3的其余部分而进行电接触，以便能够检查触头销4抵靠成型段的接触。为此目的，该成型段可与成型体3的其余部分电绝缘。
壳体本体7可进行热处理以便能够将触头销4固定到其上。例如，壳体本体可至少部分地通过加热而被塑性变形。以此方式,触头销4和壳体本体7的变形部分可进入永久的有效的互连。
图2是图1的电气部件I的示意透视图，而触头销4根据本发明的方法定向。
在此例示出的实施例中，全部触头销4的触头部8被定向以形成触头廓形K。触头廓形K由触头部8或其目标位置S限定。它对应于平面，并且定向的触头销4的触头部5在此共同平面中位于其目标位置S处。触头部8沿电气部件I的横向方向Q大致互相平齐。在垂直于横向方向Q延伸的施压方向R，触头部8的朝向以最大±0.15mm偏离其目标位置S。
基于触头销4的定向，此部件I可无困难地焊接到平面型触头架，因为全部触头销，具体地其触头部8，被定向在很好限定的位置。基于此很好限定的位置，全部定向的触头部8在装配过程中定位在配设于触头支撑件的表面中的触头平面。触头销4不会发生下述情况:触头销4从触头支撑件凸出并且可能因为它们其间的距离而不能焊接到触头架。
图3是图1和图2的电气部件I的放大示意透视图。
电气部件I的所示出的面6，其也可称为后面，对立于触头面，其可插入部件的例如对立的插头中、并且可设置有固定栅架(grid)9。借助于固定栅架9,触头销4可被固定而免于平行于触头廓形K的无意的位移，例如朝向或离开彼此、或甚至垂直于触头廓形K的位移。例如，固定栅架9可至少部分地准确地接收触头销4。为了能够定向触头销4，具体地其触头部8，可能必要的是:不仅使触头端8围绕弯曲点10塑性变形，而且也使它们垂直于触头廓形K位移。因而，可能有利的是:固定栅架9初始以特定的公差例如±0.5mm固定触头销4的位置，并且随后永久地固定定向的触头销4的位置。
固定栅架9可包括多个固定凸起(knob) 11，其可从壳体本体7突出。用于触头销4之一的固定通道12可至少在两个固定凸起11之间延伸。至少两对固定凸起11可沿固定通道12设置，固定凸起11成对地位于固定通道12的侧翼。配设在固定通道12中的触头销4通过固定凸起11被固定以防止至少平行于触头廓形K的位移，具体地沿横向方向Q的位移。
触头销4可形成为与固定栅架9至少部分地互补。例如，触头销4可形成有两面凸的固定部13。两面凸的固定部13可由两个保持凹口 14，15形成，其在此例示出的实施例中可各由两个固定凸起16，17沿相应的触头销4限定。固定凸起11与保持凹口 14，15的大致有效配合构造意味着 :触头销4也可被固定，以防止垂直于触头廓形K的位移，具体地沿着和相反于施压方向R的位移。
在图3的实施例中，触头销4配设在固定栅架9中，以能够沿着以及相反于施压方向R移位上述公差。
图4是在进一步的方法步骤中图1至图3的电气部件的示意侧视图。
在其目标位置S中，触头销4的触头端8倚靠于成型体3。为了固定触头部8相对于壳体本体7的位置，至少一些固定凸起11发生变形使得保持凹口 14，15被大致完全填充。进一步地，变形的固定凸起11可在其远离壳体本体7的侧面至少部分地围绕固定部13接合。这导致触头销4被大致不可位移地固定在壳体本体7上。
为了使固定凸起11变形，调节装置2可包括加热装置18，通过加热装置18，由热塑材料制成的固定凸起11可至少部分地熔化。该加热装置可例如是辐射加热器或加热风扇。热压印部19是加热装置18的优选实施例。热压印部19可被带至与固定凸起11直接机械接触以固定触头销4。在另一方面，这可使热传递以可选择的和有效的方式进行。在另一方面，热压印部19可被压靠在熔化的固定凸起11上、使得熔化的材料被压入触头销4的两面凸的固定部13中。如果热压印部19从其示出的操作位置被移除，则固定凸起11冷却下来。固定凸起11固化并且至少与触头销4的固定部13形成永久的有效连接。一旦固定凸起11具有足够的刚性，部件I可从成型体3移除。触头部8保留在其目标位置S。
图5示出用于定向电气部件I的触头销4的根据本发明的方法20的第一实施例。相同的附图标记用于在操作和/或结构上与图1和图2的实施例的元件相对应的元件。为了简洁，仅讨论与图1和图2的实施例的差别。
在第一方法步骤I中，其由现有技术已知，多个触头销4安装在电气部件I的壳体本体7上。例如，触头销4插入壳体本体7中。触头销4在被安装之前或随后发生变形。触头销4可例如从细长形形状被弯曲成Z形或C形形状。或者，触头销4可被冲压(punchout) ο
然而，具体地当触头销4被弯曲时，可能出现公差，其可能引起安装的触头销4的位置相对于期望的触头廓形K改变很大，使得部件不适于随后的处理。进一步地，壳体本体7也可不同地接收单独的触头销4或引起在安装处理中的改变，使得即使被等同地冲压的触头销4的位置也易于产生公差。即使±0.3mm的偏差在一些应用中可能也太大。
在进一步的方法步骤II中，电气部件I可定位在调节装置2中。例如，电气部件I可精确地定位和固定在保持装置中。具体地，电气部件I的壳体本体7可定位在保持装置中并且保持在此限定的位置。
在以下方法步骤III中，成型体3可相对于部件或相对于保持装置向部件I移动，直到所述成型体配设在定向位置A。在此定向位置A，至少一些大致预定位的触头销4至少部分地定向以形成触头廓形K ;例如，其触头部6沿触头廓形K定向在目标位置S。
或者，触头销4的待定向的部分也可发生变形超出目标位置S。可能发生的弹性恢复力可随后使触头销4的待定向部分在本方法结尾时移动回到目标位置S。进一步地，触头销4可被塑性弯曲到目标位置中。成型体3相对于保持装置的定位可例如得到监视和控制，例如借助于位置传感器或力传感器或电流传感器。定向位置A也可由止动构件提供。成型构件3和/或保持装置可自动地或手动地移动用于定向。
在可选的方法步骤IV中，壳体本体7可至少部分地进行热处理，具体地被加热。以此方式，壳体本体7可部分地塑性变形并且进入与触头销4的永久有效连接。所述热处理可在触头销4处于接触抵靠成型体3的同时得以执行。
在进一步的方法步骤V中，电气部件I和成型体3可从彼此移除。触头销4和例如其触头部6，以例如±0.15mm或更小的少量变化被定向以形成触头廓形K，一旦成型体3不再与触头销4机械接触 。部件I可从调节装置2移除并且引入到随后的处理中。
权利要求
1.一种用于定向电气部件(I)的触头销(4)的方法(9)，其中，多个触头销(4)被预制且沿触头廓形(K)配设，其特征在于，所述配设的触头销(4)随后由成型体(3)同时定向以形成所述触头廓形(K)。
2.如权利要求1所述的方法(9)，其特征在于，触头销(4)同时定向在所述部件(I)的一个侧部(6)上。
3.如权利要求1或2所述的方法(9)，其特征在于，配设在所述触头销(4)的自由端处的触头部(8 )沿所述触头廓形(K)定向。
4.如权利要求1至3的任一项所述的方法(9)，其特征在于，所述触头销(4)被保持用于沿所述触头廓形(K)定向，并且同时，所述部件(I)进行热处理。
5.如权利要求4所述的方法(9)，其特征在于，所述触头销(4)相对于所述部件(I)的壳体本体(7)的位置在所述热处理的过程中被固定。
6.一种用于定向电气部件(I)的预制触头销(4)的调节装置(2)，所述预制触头销(4)配设成形成触头廓形(K)，所述调节装置(2)包括:用于固定所述部件(I)的保持装置，其特征在于还包括成型体(3 )，多个触头销(4)可通过所述成型体(3 )而同时定向以形成所述触头廓形(K)。
7.如权利要求6所述的调节装置(2)，其特征在于，所述保持装置和所述成型体(3)可朝向彼此运动。
8.如权利要求6或7所述的调节装置(2)，其特征在于，所述成型体(3)包括定向侧(5)，所述定向侧形成为至少部分地对应于所述触头廓形(K)。
9.如权利要求6至8的任一项所述的调节装置(2)，其特征在于，所述成型体(3)具有一保持结构，所述保持结构形成为至少部分地与所述触头销(4)之一互补。
10.如权利要求6至9的任一项所述的调节装置(2)，其特征在于，所述成型体(3)具有至少一个成型段，所述至少一个成型段可与所述成型体(3 )的其余部分分开地进行电接触。
11.如权利要求10所述的调节装置(2)，其特征在于，所述成型段构造有所述保持结构。
12.如权利要求6至11的任一项所述的调节装置(2)，其特征在于:还包括一加热装置，所述加热装置包括用于加热所述部件(I)的热压印部(19)。
13.一种包括多个触头销(4)的电气部件(I )，其特征在于，所述触头销(4)的至少一些通过使用如权利要求1至5的任一项所述的方法(9)或利用如权利要求6至12的任一项所述的调节装置(2)被定向以形成触头廓形(K)。
14.一种电气部件(1)，包括多个触头销(4)和壳体本体(7)，所述触头销(4)从所述壳体本体(7)突出，其特征在于，所述触头销(4)偏离触头廓形(K)至多±0.15_配设。
15.如权利要求14所述的电气部件(1)，其特征在于，所述壳体本体(7)具有固定栅架(9),所述触头销(4)永久地有效连接至所述固定栅架。
16.如权利要求15所述的电气部件(1)，其特征在于，所述触头销(4)具有用于连接到所述固定栅架(9)的至少一个固定部(13)，所述至少一个固定部(13)构造成至少部分是两面凸的，相邻触头销(4)的固定部(13)配设成相互偏移。
全文摘要
本发明涉及用于定向电气部件(1)的触头销(4)的方法(9)和调节装置(2)、以及具有多个触头销(4)的电气部件(1)。为了能够尽可能精确和高效地至少部分地沿触头廓形(K)定向所述触头销(4)、以及能够将所述电气部件(1)牢固地装配在触头架上，本发明提供沿所述触头廓形(K)预先配设的多个触头销(4)由成型体(3)同时定向以形成所述触头廓形(K)，所述成型体(3)是所述调节装置(2)的一部分。
文档编号H01R12/71GK103222132SQ201180056323
公开日2013年7月24日 申请日期2011年9月20日 优先权日2010年9月22日
发明者M.沙尔, D.杜恩科尔, G.帕尼兹, Z.普尔萨克, S.托马斯 申请人:泰科电子Amp有限责任公司