用于汽车工业的电接触装置以及电缆组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电接触装置(1)，优选地用于电源接触的凹接触装置(1)，用于汽车工业的铜或铝电缆，具有电接触部分(10)，其可由相对电接触装置(5)接触，其中所述接触部分(10)包括多个或大量接触弹簧(110)，用于电接触所述相对接触装置(5)，且所述接触部分(10)包括至少两个、优选地至少三个、四个或更多个接触弹簧(110)，所述接触弹簧具有不同几何形状，用于获得通过接触装置(1)的均衡电流分布。此外，本发明涉及一种用于电源接触的电缆组件，优选地包括用于汽车工业的铜或铝电缆的凹接触装置(1)，其中所述电缆组件包括创造性的电接触装置(1)，优选地创造性的凹接触装置(1)。
【专利说明】
用于汽车工业的电接触装置以及电缆组件
技术领域
[0001]本发明涉及电接触装置，优选地用于电源接触，特别是用于汽车工业的铜或铝电缆的凹接触装置。此外，本发明涉及用于电源接触的电缆组件，优选地包括特别用于汽车工业的铜或招电缆的凹接触装置(female-contact means)。
【背景技术】
[0002]在电气技术领域(电学；电子的；电气的；电力工程等)，已知大量的电连接，尤其是电插头连接，它们作用为以最大可能带宽的电流、电压、频率和/或数据速率传递电流、电压和/或信号。在低、中或高电压和/或低、中或高电流技术中，尤其是在汽车工业中，这种连接必须(有时在相对长时间段之后暂时地或永久地)保证电力、信号和/或数据在温度变化、污染、潮湿和/或化学侵入性环境中无故障地传输。由于这种连接的大范围应用，大量的特别构造的电触头、接触装置和/或端子是已知的，尤其是卷压接触装置，其例如作为插头连接中的电插头接触装置。
[0003]例如构造为端子触头或构造为插入套筒的这种接触装置可以卷压到构成电缆组件的电缆、电线线束等上。接触装置或卷压接触装置也可以牢固安装在电气、电子或光电器件的电气装置处或该电气装置内。如果接触装置或卷压接触装置布置在电缆或线束处，通常称为插头接触装置或耦合器或插头。如果接触装置或卷压接触装置布置在电气、电子或光电装置处或其内，通常称为接收器、插座接触装置或单元，例如面板插口、排母(header)、接口等。
[0004]除了永久电连接外，接触装置必须提供电缆和卷压接触装置的导体卷压部分之间的永久机械连接。为了电和机械连接电缆，卷压接触装置包括导体卷压部分，并另外通常包括绝缘层卷压部分。小型化以及使得成本降低的努力迫使制造商制造更小的接触装置，以提供大范围应用的可能性，例如在电源接触的领域中。在这个背景下，对于具有简单构造并同时具有良好电气特性的廉价接触装置的需求逐渐增大。此外，低传输阻力和充分的稳固性也是期望的。
[0005]在用于汽车工业的电源接触的领域中，仅已知圆形高电压和/或高电流接触装置或端子，此外，它们并未设计为卷压接触装置，该卷压接触装置进而能够容易地由乳制金属条冲压出来。在矩形高电压和/或高电流接触装置中，电接触通过很多精制的接触薄片提供，其中所有的接触薄片具有相同的设计，并在两个纵向端部处被限制于接触笼上。由于接触薄片在接触装置中的位置，在接触装置的使用期间，每接触薄片的安培数不同。利用这种接触装置，均衡(balanced)的电流分布是不可能的。此外，很多精制接触薄片导致非稳固、易损坏的接触装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种改善的电接触装置，优选地，一种改进的凹接触装置，用于汽车工业的铜或铝电缆的电源接触。此外，本发明的目的是提供一种相应改进的电缆组件。在这个方面，中或高电压和/或中或高电流接触装置或端子优选地构造为用于汽车用途的卷压接触装置应该优选地被明确提出。此外，优选地，矩形电接触装置应被明确指定，其中，通过接触装置的均衡电流分布大体或基本上成为可能。此外，在现有技术中的多个精制接触薄片应被稳固的接触薄片取代，如下所述，该稳固的接触薄片被设计为接触弹簧。
[0007]本发明的目的借助于如权利要求1所述的电接触装置，优选地用于汽车工业的铜或铝电缆的电源接触的凹接触装置来实现;并且借助于如权利要求12所述的用于电源接触的电缆组件来实现，该电缆组件优选地包括用于汽车工业的铜或铝电缆的凹接触装置。在此，电缆组件包括创造性的电接触装置，尤其是，创造性的凹接触装置。本发明的有利的实施方式、额外的特征和/或优点在从属权利要求以及本发明的随后的描述中限定。
[0008]根据本发明，电接触装置包括电接触部分，该电接触部分可由相对电接触装置电接触，其中，所述接触部分包括多个或大量接触弹簧，用于电接触所述相对接触装置，其中所述接触部分包括至少两个、优选地至少三个、四个或更多个接触弹簧，所述接触弹簧具有不同几何形状，用于获得通过接触装置的均衡电流分布，即，用于获得通过例如大量接触弹簧中的至少多个、大部分或全部的均衡电流分布，这些接触弹簧中的每一个的电阻适于使得通过这些接触弹簧和相应接触弹簧的旁边(在外侧)的接触装置的电阻路径大体或基本上相等。
[0009]此外，根据本发明的电接触装置包括电接触部分，该电接触部分可由相对的电接触装置电接触，其中，所述接触部分包括大量接触弹簧，用于电接触所述相对接触装置，其中为了获得通过所述大量接触弹簧中的至少多个或大部分接触弹簧的均衡电流分布，这些多个接触弹簧中每一个的电阻适于使得通过这些接触弹簧和相应接触弹簧旁边的接触装置的电阻路径主要上或基本上相等。
[0010]这意味着为了获得通过多个、大部分或全部接触弹簧的均衡电流分布，用于所述至少多个或大部分接触弹簧、优选地所有的接触弹簧的电阻需要相对彼此被调节。在此，接触部分包括至少两个，优选地至少三个、四个或更多个接触弹簧，每个优选地例如具有不同的几何形状，用于获得通过接触装置的均衡电流分布。例如，相应接触弹簧的该几何形状，即，宽度、长度和/或厚度被设计成使得沿着电路径的整体(bulk)电阻在整个接触部分上或接触装置(部分地，如果可适用的话)上相对其他接触弹簧均衡。
[0011]根据本发明，接触部分的设计被构造成使得用于通过多个接触弹簧和接触部分的电流的路径的电阻的总和在彼此之间大体或基本上相等。在此，相应接触弹簧的相应电阻和对应的整体的电阻或对应的多个整体的多个电阻的总和优选地基本上针对通过多个接触弹簧的每个电流路径来确定。这例如意味着对于多个接触弹簧的每个接触弹簧而言，至少一个几何尺寸是通过本发明来选择，以利用用于电流的相等电阻路径来均衡接触弹簧的设计，该电流分别流过相应的接触弹簧以及接触部分或接触装置。
[0012]为了大体或基本上确保通过这些接触弹簧和相应接触弹簧旁边的接触装置的相等电阻路径，且/或为了大体或基本上确保可以流过这些接触弹簧的相等的电流速率，这些接触弹簧的至少一个尺寸，优选地这些接触弹簧的宽度和/或长度，相对于这些接触弹簧在接触部分或接触装置内的位置来调适。此外，这些接触弹簧的至少一个尺寸，优选地这些接触弹簧的宽度和/或长度相对于关注的其他接触弹簧的尺寸来调适。
[0013]为了补偿多个接触弹簧之间由于它们在接触部分中的位置所致的电阻差，每个接触弹簧的尺寸优选地被选择成使得针对流过这些接触弹簧中的每一个和相应接触弹簧旁边的接触部分和/或接触装置的电流的电阻变得大体或基本上彼此相等，即，所关注的每个接触弹簧以及其对应的整体的电阻的总和变得大体或基本上相等。
[0014]根据本发明，多个接触弹簧包括彼此之间不同的宽度，且/或所述多个接触弹簧包括彼此之间不同长度，尤其是在它们与接触部分的连接与它们相应的电接触区域之间不同的长度。此外，根据本发明，所述接触部分包括至少一个接触弹簧，该接触弹簧具有比另一接触弹簧更小的宽度，其中，具有较小宽度的接触弹簧与具有较大宽度的接触弹簧相比更靠近接触装置的过渡部分和/或连接部分(电导体)布置。由于较宽的接触弹簧具有比较小的接触弹簧更高的接触力，它们的长度需要增加，以便获得用于接触弹簧的恒定法向力。
[0015]所述接触部分可以包括具有比另一接触弹簧更短长度的至少一个接触弹簧。在此，优选地，具有较短长度的接触弹簧与具有较长长度的接触弹簧相比更靠近过渡部分和/或连接部分(电导体)布置。此外，具有较短长度的接触弹簧优选地具有比具有较长长度的接触弹簧更小的宽度，具有较长长度的接触弹簧又具有比具有较短长度的接触弹簧更大的宽度。
[0016]例如，提供两个接触弹簧，其中，接触部分内侧的接触弹簧旁边的电流路径的剩余长度、横截面和/或横截面(轮廓)的分布和/或接触部分旁边的接触装置的连接部分(电导体)内的连接位置(导体卷压位置)不同。本发明优选地通过两个接触弹簧的长度和/或宽度补偿这些电流路径的不同的长度、横截面和/或横截面(轮廓)的分布，所述两个接触弹簧的长度和/或宽度进而在接触弹簧的电阻上具有影响，这同样可以创造性地被补偿，使得大体或基本上相等的电流可以流过每个接触弹簧。
[0017]在此，两个接触弹簧的宽度的改进大体或基本上作用为采取通过两个接触弹簧到达连接部分(电导体)内的连接位置(导体卷压位置)的电流路径的不同长度。此外，两个接触弹簧的长度的改进大体或基本上作用为采取两个接触弹簧在相对接触装置上的不同接触法向力，这是因为接触弹簧的接触法向力也在流过所关注的电流路径的电流上具有影响。
[0018]在本发明的实施方式中，接触部分包括接触弹簧的排列，其中，所述接触弹簧连续地布置。在该排列中，接触弹簧的长度和/或宽度可以在朝向接触装置的连接部分(电导体)的方向上减小。此外，接触部分可以包括接触弹簧的阵列，其中，该阵列包括两个交互重叠的，优选地不同的接触弹簧的排列。在该阵列中，接触弹簧的长度和/或宽度可以在朝向接触装置的连接部分(电导体)的方向上减小。在该排列或阵列中，所有的接触弹簧优选地具有不同的几何形状。
[0019]根据本发明，接触部分的接触主体可以被构造为开口的弹簧接触主体，相对的接触装置可以沿多个方向插入其中或通过其插入。此外，接触主体可以被构造为在一个、两个或三个侧面开口的触头保持器或触头笼，所述相对的接触装置可以插入其中或通过其插入。此外，所述接触主体可以被构造成接收器，该接收器仅可用于所述相对接触装置从接触装置的连接面进入。
[0020]在本发明的实施方式中，接触主体包括接触弹簧的至少两个排列或至少两个阵列，所述接触弹簧优选地排列在接触主体的相对各层内。在接触主体的两个相对并优选平行的层中，接触弹簧的四个排列或优选地四个阵列可以优选地被容纳，其中，该排列或阵列优选地与相邻层中的相对的排列或阵列对齐。接触主体的每层不同数量的排列或阵列当然是可应用的。此外，在本发明的实施方式中，在接触弹簧的阵列中的接触弹簧的第一排列可以包括比接触弹簧的这个阵列中接触弹簧的第二排列多一个接触弹簧。
[0021]在本发明的实施方式中，接触装置具有封闭构型，它可以成若干零件、成一件、成一种材料元件或成一体形式。此外，接触装置可以被构造为卷压、电或超声波焊接接触装置。此外，接触弹簧可以在接触弹簧的一个或两个纵向侧上连接到接触主体，即，接触弹簧可以被构造为接触薄片。另外，接触弹簧的排列可以包括至少两个接触弹簧和/或接触弹簧的阵列可以包括至少三个接触弹簧。
[0022]根据本发明，明确提出一种电接触装置，其中接触装置适于低、中或高电压和/或安培数。利用接触装置的层中的接触弹簧的创造性排列和/或创造性阵列，通过接触装置，尤其是通过其接触主体或部分的均衡电流分布成为可能。现有技术的精制接触薄片已经被稳固的接触弹簧取代，使得整个接触装置是足够稳定和坚固的以承受相对高的力。接触装置可以是卷压接触装置或接触装置的其他形式，其可以由乳制金属带冲压而成，其中，它的接触弹簧也可以直接冲压成接触装置的坯料。此外，整个创造性接触装置具有低接触电阻。
【附图说明】
[0023]下面，本发明将参照附图结合变型的四个实施方式的实施示例来更加详细地予以解释，所述附图未按比例绘制。具有相同、单一或类似构型和/或功能的元件、零件或部件在附图的描述中具有相同的附图标记，专利权利要求和附图标记列表借助于附图中的相同附图标记来表示。在描述中未解释、在附图中未描绘且/或没有确凿地描述的可能的替代方式、用于被描述的实施方式和/或被描述的本发明的实施示例、或者其单个组件、零件或部分的静态的和/或动态的转变、组合等可以在附图标记列表中找到。
[0024]所有被描述的特征、甚至附图标记列表中的那些特征不仅可以用在所指示的组合中，而且可以用在不同的组合中，以及在分离的条件下。特别地，可借助于本发明的描述、附图的描述和/或附图标记列表中的附图标记以及指定给它们的特征替代本发明的描述中的和/或附图描述中的特征或多个特征。此外，专利权利要求中的特征或多个特征可以由此被解释、更加详细地明确和/或替代。在附图的视图中:
[0025]图1示出根据本发明的第一实施方式的电接触装置的创造性接触部分的二维俯视图；
[0026]图2也示出根据本发明的第二实施方式的电接触装置的创造性接触部分的二维俯视图；
[0027]图3示出根据本发明第三实施方式的电接触装置的创造性接触部分的透视图；
[0028]图4主要示出根据本发明第四实施方式的电接触装置的创造性接触部分的透视图；以及
[0029]图5主要示出来自图4的接触部分的二维俯视图，其中接触弹簧的电阻以及它们相应主体的电阻已经被制定。
【具体实施方式】
[0030]下面，将结合用于电源接触、尤其是用于铜或铝电缆并尤其是用于汽车工业中的铜或铝电缆的电源接触的电接触装置I或端子I的变型的四个实施方式(参照图1至3和图4/5)更详细描述本发明。但是，本发明并不局限于这种实施方式和/或这种变型，而是在于更基本的特性，使得它可以如本发明所限定的那样应用于所有接触装置或端子，例如，电接触装置I，和用于所有导体材料。虽然借助于优选地实施示例来示出或描述本发明，但是本发明并不局限于如此公开的示例。可以从其派生出其他变型，而不超出本发明的保护范围。
[0031]具有例如笔直的、倾斜的和/或弯曲的构型的创造性接触装置I优选地构造为卷压接触装置I。同样可以采用电子或超声波焊接接触装置I等。接触装置优选地构造为凹接触装置1、插座接触装置I或插头接触装置1、接收器1、插入套筒I或耦接器I等。当然，本发明有可能用于在此未描述、提及或描绘的其他接触装置I。在此，接触装置I可以具有封闭构型，为金属或金属合金制成的若干零件、为一件、为一种材料元件或为一体形式。与创造性的接触装置I 一起提供的电缆、导线或导体等(图中未示出)可以进一步称为电缆组件、预先组装或已经制成的电缆、电线线束等。
[0032]接触装置I被构造成与相对电接触装置5(参照图1和2)插接到一起，后者在其电接触部分的旁边(在其外侧)可以优选地以与接触装置I类似的方式设计。就此，相对接触装置5可以构造为凸片接触装置5或引脚接触装置5、快速接合凸片(fast-on tab)5、扁平插头5等。接触装置1(参照图4和5)包括电或机械接触部分10，用于与相对接触装置5的接触部分插接到一起。此外，接触装置I包括电和机械连接部分30，用于电缆的电导体2(未示出，但是在图4和5中暗示)，并优选地包括机械紧固部分(未示出)，用于电绝缘层9(未示出)，并且如果适当的话，用于电缆的导体2(经绝缘层)。
[0033]在图4和5的示例性接触装置I中，连接部分30或紧固部分设计为卷压部分，S卩，连接部分30设计为导体卷压部分30，而紧固部分设计为绝缘层卷压部分。在接触部分10和连接部分30之间，优选地布置有电或机械过渡部分20，并且在接触部分30或紧固部分之间，优选地布置有机械过渡部分，该机械过渡部分将导体30的卷压凸耳或翼部与绝缘层卷压部分分离。电缆的电导体2可以进一步是电线(绞合线)、引线、股线、花线(flex)、芯线等，其机械加紧、卷压、铜焊、钎焊、压实、熔焊等到接触装置I的连接部分30上/处。
[0034]在现有技术(未示出)中，电接触装置包括相同的接触薄片，其中，一些接触薄片比若干其他接触薄片更靠近接触装置的导体卷压部分定位。在使用接触装置时，这导致如下问题:更靠近导体卷压部分定位的接触薄片比更远离导体卷压部分定位的那些接触薄片承载更多电流。实际上，电流总是采取最小电阻的路径，即，存在通过接触装置的电流的不均衡分布。最靠近导体卷压部分定位的接触薄片承载最多电流，而最远离导体卷压部分的接触薄片仅承载非常少量的电流或几乎不承载任何电流。
[0035]为了获得通过接触部分10到接触部分30并且在接触部分30内到其中电连接的电导体2的均衡的电流分布，根据本发明，电阻R(参考图5)必须对于电接触薄片110中的一些或全部均匀化，该接触薄片在此称为接触弹簧110。这可以通过接触部分10和/或接触弹簧110的不同的材料和/或不同几何形状，S卩，宽度、长度和/或厚度，来实现。优选地，相应接触弹簧110的几何形状，尤其是宽度和/或长度根据它们在接触部分10内相对于连接部分30的位置和/或根据它们的几何形状，尤其是它们的宽度和/或它们的长度而在彼此之间调适。
[0036]S卩，本发明提供了具有接触弹簧110的接触部分10，该接触弹簧具有可变的弹簧设计，这是由于相应接触弹簧110在接触部分10内的位置所致。在此，相应的接触弹簧110也被提供以用于机械接触相对接触装置5。由于具有较小宽度的接触弹簧(110)具有比具有较大宽度的接触弹簧(110)更高的电阻RCS，在接触部分10内的接触弹簧110的横截面被创造性调适。根据本发明，提供了具有较小宽度(即，较小横截面)的接触弹簧110，它们相对靠近连接部分30定位，并且提供了具有较大宽度(S卩，较大横截面)的接触弹簧110，它们相对远离连接部分30(参照图1)定位。
[0037]此外，接触弹簧110在相对接触装置5上的接触法向力可以对流过这个连接(点或区域)的电流多大具有影响。因此，接触弹簧110的长度也可以被调适。在此，具有较小宽度的接触弹簧110比具有较大宽度的接触弹簧110具有更低的接触法向力，因此具有较大宽度的接触弹簧110的长度可以增大，以便获得用于相应接触弹簧110的恒定法向力。根据本发明，提供具有较短长度的接触弹簧110，其相对靠近连接部分30定位，且提供具有较长长度的接触弹簧110，其相对远离连接部分3(也参照图2)定位。在此，具有较短长度的接触弹簧110也具有较小宽度，而具有较长长度的接触弹簧110也具有较大宽度。
[0038]接触弹簧110的可变设计提供了具有不同宽度和长度的接触部分10内的接触弹簧110。接触弹簧110越靠近连接部分30，接触弹簧110尤其越小并优选地越短。接触弹簧110越远离连接部分30，接触弹簧110尤其越宽并优选地越大。在此，每个接触弹簧110特别设计成使得沿着电路径的整体电阻Rb(参考图5)在接触部分10上或接触装置I的一部分或整个接触装置I上通过相应的接触弹簧110的电阻1^而均衡化。接触弹簧110可以直接冲压成接触装置I的电接触主体110，该电接触主体110可由相对接触装置5的电接触部分电和机械接触，该相对接触装置5的电接触部分也由乳制金属带制成。
[0039]通常，接触弹簧110的形状是任意的。例如，接触弹簧110可以是i形的、V形的或者u形的(填充的)。通常，舌形、臂形、薄片形、突鼻形、带形、条形或杆形是优选的。在此，接触弹簧110的水平、竖直和/或升高(elevat1n)突起或者接触弹簧110的水平、竖直和/或升高突起的分布是任意的。即，相应接触弹簧110的横截面或轮廓的分布可以根据上述功能来选择。相应的，在接触部分10内相对于连接部分30具有类似位置的，即，在接触装置I或其接触主体100内具有相同整体电阻Rb的，两个(图3)或多个(图4:四个)接触弹簧110，优选地以几何形状上相同的方式构造，即，具有相同的接触弹簧电阻Rcs。
[0040]根据本发明，相应接触弹簧110的电阻1^特别在接触弹簧110的电和机械接触区域122，例如，接触突起122、突起122、褶皱122等与其相对接触主体100的连接或接合处之间调节。接触区域122与接触弹簧110相对接触主体100的连接处之间的材料量及其几何形状确定接触弹簧110自身的电阻Rcs，即，在剩余接触主体100的旁边/外侧上的接触弹簧110的材料。在将对应的主体η= I到6的电阻Rb,n或者接触主体100和/或连接部分30的对应整体η= I至IJ6的电阻Rb, η,…考虑在内的同时调节这个电阻Rcs。
[0041 ]根据本发明，由于它们在接触主体100内的位置(对应的整体η = I至6或整体η = I至6)而对接触弹簧110确定的电阻Rcs，相反地确定接触区域122和接触弹簧110与接触主体的连接处之间的材料量或几何形状，即，接触弹簧110的形式。这涉及接触弹簧110，该接触弹簧110沿纵向方向在接触主体100的一侧连接到接触主体100 ο如果例如接触弹簧110设计为接触薄片110，即，如果它沿着其纵向方向在接触主体100(未示出)的两侧上连接到接触主体100，根据本发明，这必须针对接触薄片110的两个分支进行。
[0042]在本发明的所示实施方式中，每个接触弹簧110仅设置在接触主体100的一侧处，尤其是与接触装置I成一体构型或成一种材料元件。根据本发明，接触弹簧110，优选地所有接触弹簧110，被构造和安装在接触主体100内使得对于可能流过接触弹簧110而言不存在初级优选的路径。即，对于通过相应接触弹簧110并远离这个接触弹簧110的路径，如果可能的话，所有路径应该大体或基本上对于电流而言具有同等地吸引力。在此，例如，作为接触装置I的部分主体100的接触主体100可以进一步构造成(开口的)弹簧接触主体100、触头保持器100、接触笼100、接收器100等。
[0043]图1示出了接触部分10的第一实施方式，所述接触部分10具有四个接触弹簧110，所述四个接触弹簧110彼此距离相等，并且全部具有基本上相同长度。当然，在接触部分10内也可以采用少于或多于四个等距离的接触弹簧110。在此，接触弹簧110全部约束到接触主体100的一侧上，它们与接触弹簧110—起构成接触装置I的接触部分10。在下面，接触弹簧110固定到接触主体100的仅一侧上的这种结构也称为接触弹簧110在接触主体100处/内或在接触部分10处/内的排列102。
[0044]为了补偿每个接触弹簧110相对连接部分30(未示出，但在图1的左侧)的不同距离所致的电阻Rb，所有接触弹簧110的不同宽度被应用，其中，接触弹簧110的长度和厚度保持相等。即，接触弹簧110的接触法向力没有通过接触弹簧110的长度来补偿。在此，接触法向力的补偿可以通过接触弹簧110的宽度来实现。即，随着接触弹簧110的接触法向力变得越低，其宽度可以增加多一点;或者，随着接触弹簧110的接触法向力变得越高，其宽度可以增加少一点，如下面所解释的。这也可以通过接触弹簧110之间的不同距离来替代地或额外地实施。
[0045]图2表示接触部分10的本发明第二实施方式，该接触部分也具有四个接触弹簧110，每个接触弹簧包括不同宽度，其中，相对于图1的仅有的差别在下面解释。在此，接触弹簧110彼此不等距离，并基本上不具有相同的长度。即，除了补偿由于每个接触弹簧110的不同宽度所致的每个接触弹簧110相对于连接部分30的不同距离带来的电阻Rb，由于接触弹簧110的不同长度及/或其彼此之间不同距离导致每个接触弹簧110的接触法向力的补偿被应用。
[0046]接触弹簧110的不同长度可以通过相比于图1增加在接触部分10的中间区域中的接触主体100的面积来实施，其中，所述接触弹簧110的末端端部可以布置成直线，该直线可以平行于相对接触装置5(也见图1)的边缘。此外，接触部分10的中间区域可以基本上为矩形，其中，接触弹簧110的末端端部可以布置成直线或曲线，该直线或曲线可以相对于相对接触装置5(未示出)成角度。
[0047]例如，为了不因为优选地冲压出接触弹簧110而过分减弱接触部分10的刚性，接触弹簧110可以布置成交替相对方式，其中，接触弹簧110优选地布置在接触部分10的开口内部框架16中。这例如意味着在接触装置I的纵向方向L(也是图4中的虚线的插入方向P)，一个接触弹簧110连接到接触部分10更朝向右侧定位(或相应地，更朝向左侧定位)的一侧上，优选地纵向方向L上直接相邻定位的接触弹簧110，然后连接到接触部分1的更朝向左侧定位(或相应地更朝向右侧定位的)一侧。
[0048]结果，在接触部分10的一部分内彼此相对布置的接触弹簧110互锁或接合。在此，具有相应的接触弹簧110的每一侧构成接触弹簧110的排列102，其中，这两个排列102啮合，并由此构成接触弹簧110的(两个排列102的)阵列104。有利地是，尤其是如果接触弹簧110具有倾斜侧部，在单个阵列104中的两个排列102中的一个包括比这个阵列104的直接相对并相邻的排列102多一个接触弹簧110。如果例如两个阵列104、104设置在接触部分10的层
12、14(见下面)中，优选地是，两个阵列104的两个内侧包括的接触弹簧110比两个阵列104的两个外侧少一个。当然，这可以以相反方式实施。
[0049]接触弹簧110在接触部分1内的两个阵列104、104的创造性构造(或，例如四个排列102、102; 102、102)在图3中示出，图3描绘了本发明的第三实施方式。在接触部分10的一部分中，具有较小宽度的接触弹簧Il0设置在连接部分30的附近(图3中未示出但是由括号内的附图标记表示)。具有较大宽度的接触弹簧110更远离连接部分30布置。接触弹簧110和/或它们的接触区域122随着距连接部分30的距离增大而变得更宽。这可以类似地应用于接触弹簧110的长度。
[0050]由于具有较小宽度的接触弹簧(110)具有较高电阻(Ru)，根据本发明，接触弹簧110的宽度被设定或选择成使得:当将电流流过接触主体10和/或接触装置I考虑在内时，相应接触弹簧110 (索引CS)及其对应的整体(索引b)的电阻R=Rcs+Rb对所有接触弹簧110基本上相等(参照下面和图5)。此外，由于具有较大宽度的接触弹簧(110)具有较高的接触法向力，它们的长度可以增大以便通过基本上所有接触弹簧110产生一致的接触法向力，所述所有接触弹簧可以压到相对接触装置5上。
[0051 ]在一个方面，接触弹簧110的宽度靠近接触主体100的连接部分30开始沿着接触装置I的纵向方向L连续增加。即，所关注的接触弹簧110越远离连接部分30，它的构型越宽。另一方面，接触弹簧110的长度优选地靠近接触主体100的连接部分30开始沿着接触装置I的纵向方向L连续增加，S卩，所关注的接触弹簧110越远离连接部分30，其构型越长。这可以类似地应用于在接触弹簧110的相应的接触区域122和它们与接触主体100相应的连接或接合处之间的接触弹簧110的宽度和/或长度上。
[0052]在图4和5中描绘了本发明的第四实施方式的接触主体100、创造性接触部分10和/或创造性接触装置1，该接触装置优选地构造为卷压接触装置I。接触主体100可以被构造成接触保持器100，其包括构成接触部分10的上层12和下层14。相对接触装置5优选地以90度和/或270度方向(插入方向P、连接方向P或取向P在图4中由具有连续线的箭头表示)插入到接触主体100中。此外，接触主体100可以构造成使得相对接触装置5可以在O度方向上(这个插入方向P在图4中由具有虚线的箭头表示)插入。其他接触主体100可以应用，其可以允许不同的插入方向P(未示出)。
[0053]接触保持器100的每个层12、14包括接触弹簧110的至少一个排列102(未示出，参考上面图1)。每个层12、14优选地包括接触弹簧110的至少一个阵列104(也未示出，也参考上面)。每个层12、14特别包括并排布置的接触弹簧110的两个阵列104、104(图4，在此参考上面、图3)。原则上，在每个排列102或阵列104中的接触弹簧110的数量是任意的。图4和5目前示出在每个阵列104中五个接触弹簧110，其中，每个阵列104由两个排列102构成，且其中一个排列102包括两个接触弹簧110(相应内部框架16、16的纵向内侧)，且这个阵列104的互补排列102包括三个接触弹簧110 (相应的内部框架16、16的纵向外侧)。
[0054]在接触部分10内具有相类似位置的排列102、102;102、102或阵列104、104的那些接触弹簧110具有基本上相同的几何形状，S卩，相同宽度、相同长度或相同厚度。这目前应用于在接触部分10内具有基本上相同纵向位置的接触弹簧110。根据图4，接触部分10的二十个接触弹簧110的四个接触弹簧110分别在接触部分10内具有类似位置。这些位置特征在于基本上相同的整体电阻Rb，S卩，这些四个接触弹簧110的对应整体的长度优选地基本上相同并优选地包括基本相同的几何形状。
[0055]图5示出相应接触弹簧110，m(m=位置111至115)的电阻Rcs,m，以及对应整体n(n =位置I至6)的电阻Rb,n。用于流过接触部分10并流入连接部分30的电流的每个可能路径的创造性等效电阻R如下:
[0056]R = / ? Rcs, 11 l+Rb, 6+Rb, 5+Rb, 4+Rb ,1 = / *
[0057]=/ * Rcs,112+Rb,3+Rb,2+Rb,I = / *
[0058]=/ * Rcs,113+Rb,5+Rb,4+Rb,I = / *
[0059]=/ ? Rcs,ii4+Rb,2+Rb,i = / *
[0060]=/ ? Rcs,115+Rb,4+Rb,l = / * R-
[0061 ]根据这个方程系并对于每个接触弹簧110; 111、112、113、114、115的给定整体电阻办,11;1^,1、1^,2、1^,3、1^,4、1^,5、1^,6，可以计算创造性需要的电阻1^,111;1^,111、1^,112、1^,113、Rcs,IihRcs,115。此外，相应接触弹簧110; 111、112、113、114、115的几何形状可以从计算的电
|^M*Rcs，m ; Rcs，111、Rcs，112、Rcs，113、Rcs，114、Rcs，115T十ο
[0062]接触弹簧110，m的电阻如下给出:
[0063]Res,m= (P.lcs,m)/Acs,m,
[0064]P是接触装置I的材料的电阻率，Us,m是相应接触弹簧110 ;111、112、113、114、115的(中间)长度，而Ac^m是相应接触弹簧110;111、112、113、114、115的(中间)横截面。
[0065]由于接触装置I的材料厚度至少部分相等，相应接触弹簧110;111、112、113、114、115的几何形状的调适可以通过调适相应接触弹簧110; 111、112、113、114、115的宽度来实现。此外，根据用于接触弹簧110，m的电阻Rc^m的方程，用于整体n(n =位置I至6)的电阻Rb,n;Rb,l、Rb,2、Rb,3、Rb,4、Rb,5、Rb,6 也可以被估计或计算。
[0066]附图标记列表:
[0067]I (电气/电子)接触装置(笔直的、成角度的，优选地90度，且/或弯曲的)，例如，用于汽车工业，尤其是用于铜或铝电缆，具有封闭构型，成金属/金属合金制成的若干零件、成一件、成一种材料元件或者成一体形式;此外，例如:端子、卷压接触装置、电子/超声波焊接接触装置、凹接触装置、插座接触装置、插头接触装置、插入套筒、耦接器、接收器等
[0068]2电缆(未示出)的电导体;此外，例如，电线(绞合线)、引线、股线、柔性线、芯线；机械加紧、卷压、铜焊、钎焊、压实、熔焊等在连接部分30(未示出但在图4和5中暗示)上/处
[0069]5.(电气/电子)相对接触装置，例如，用于汽车工业，尤其是用于铜或铝电缆，具有金属/金属合金制成的封闭构型，成若干零件、成一件、成一种材料元件、成一体形式;此外，例如卷压、凸片、引脚接触装置，快速连接凸片(fast-on tab)、扁平插头等
[0070]10示例性接触装置I的(电气/电子和机械)接触部分，用于相对接触装置5
[0071]12上层，上侧
[0072]14下层，下侧
[0073]16开口的内部框架
[0074]20示例性接触装置I的在接触部分10或连接部分30之间的(电气/电子和机械)过渡部分
[0075]30示例性接触装置30的用于电导体2的(电气/电子和机械)连接部分;此外，例如，导体卷压部分等
[0076]100 (电气/电子和机械)接触主体，接触装置I的部分主体;此外，例如，(开口的)弹簧接触主体、触头保持器、接触笼、接收器等
[0077]102接触弹簧110的排列
[0078]104接触弹簧110的阵列，优选地接触弹簧110的两个啮合排列102
[0079]HO (电气/电子和机械)接触弹簧;此外，例如，接触(弹簧)舌、臂、薄片、凸鼻、带、条、杆等(也在位置111至115)
[0080]122 (电气/电子和机械)接触区域;此外，例如接触突起、突出部分、皱褶等
[0081]L接触装置I及其接触部分10、连接部分、紧固部分等的纵向方向
[0082]P相对接触装置5插入到接触装置I上/内的插入方向，优选地90度和/或O度，如果可适用的话，270度;此外，例如:连接方向、取向
[0083]R 电阻
[0084]Rb；n相应整体(在图5中η =位置I至6)的电阻
[0085]Rcs,m相应接触弹簧(在图5中m=位置111至115)的电阻
[0086]未示出:
[0087]示例性接触装置I的在连接部分30或紧固部分(可选的)之间的(机械)过渡部分
[0088]电缆(可选的)用于电绝缘层(且如果适合的话，用于导体(通过电绝缘层))的(机械)紧固部分;此外，例如:示例性接触装置I的绝缘层卷压部分
[0089]具有电导体2的电缆;此外，例如，电线、导体等
[0090]电缆组件;此外，例如预先组装的、预制的电缆、电线线束等。
【主权项】
1.一种电接触装置，优选地为用于电源接触的凹接触装置(I)，其用于汽车工业的铜或铝电缆，该电接触装置具有: 电接触部分(10)，该电接触部分可由相对电接触装置(5)电接触，其中，所述接触部分(10)包括多个或大量接触弹簧(110)，所述接触弹簧用于电接触所述相对接触装置(5)，其特征在于: 所述接触部分(10)包括至少两个接触弹簧，优选地包括至少三个、四个或更多个接触弹簧(110)，该接触弹簧具有不同几何形状，以用于获得通过接触装置(I)的均衡电流分布。2.—种电接触装置，优选地为用于电源接触的凹接触装置(I)，其用于汽车工业的铜或铝电缆，该电接触装置具有: 电接触部分(10)，该电接触部分可由相对电接触装置(5)电接触，其中，所述接触部分(10)包括大量接触弹簧(110)，所述接触弹簧用于电接触所述相对接触装置(5)，其特征在于: 为了获得通过所述大量接触弹簧(110)中的至少多个接触弹簧的均衡电流分布，所述多个接触弹簧(110)的每一个的电阻(R)被调适为使得通过这些接触弹簧(110)以及相应接触弹簧(110)旁边的接触装置(I)的电阻路径大体或基本上相等。3.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，所述接触部分(10)的设计被构造成使得通过所述多个接触弹簧(110; 111至115)和接触部分(10)的电流的路径的电阻(H)的总和彼此大体或基本上相等，其中: 相应接触弹簧(110; 111至115)的相应电阻(Rcs)与对应的整体(η = I至6)的电阻(Rb,n)或对应的多个整体(n=l至6)的电阻(Rb,n、…)的总和优选地基本上针对通过所述多个接触弹簧(110; 111至115)的电流的每个路径而确定。4.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，为了确保通过这些接触弹簧(110; 111至115)或相应接触弹簧(110; 111至115)旁边的接触装置(I)的大体或基本上相等的电阻路径(Rcs,lll+Rb,6+Rb,5+Rb,4+Rb,l = / * Rcs, 112+Rb, 3+Rb, 2+Rb ,1 = / * Rcs, 113+Rb, 5+Rb, 4+Rb,! = / * Rcs.1u+Rb^+Rb,! = / * !^,仙+仏^+^山且/或为了确保能够流过这些接触弹簧(110; 111至115)的大体或基本上相等的电流速率， 这些接触弹簧(110; 111至115)的至少一个尺寸，优选地这些接触弹簧(110;111至115)的宽度和/或长度，关于这些接触弹簧(110; 111至115)在接触装置(I)内的位置被调适，且/或这些接触弹簧(110;111至115)的至少一个尺寸，优选地这些接触弹簧(110; 111至115)的宽度和/或长度，关于所关注的其他接触弹簧(110;111至115)的尺寸被调适。5.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，所述多个接触弹簧(110;111至115)包括彼此不同的宽度，且/或 所述多个接触弹簧(110; 111至115)包括彼此不同的长度，尤其是在其与接触部分(10)的相应连接部和其相应电接触区域(122)之间。6.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，接触部分(10)包括比另一接触弹簧(110; 111至113)宽度小的至少一个接触弹簧(110; 113至115)，其中: 具有较小宽度的接触弹簧(I 1; 111至115)比具有较大宽度的接触弹簧(I 1; 111 -113)布置得更靠近接触装置(I)的连接部分(30)和/或过渡部分(20)。7.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，所述接触部分(10)包括具有比另一接触弹簧(110; 111至113)更短的长度的至少一个接触弹簧(110; 113-115)，其中: 具有较短长度的接触弹簧(I 10; 113-115)优选地比具有较长长度的接触弹簧(I 10;111-113)更靠近过渡部分(20)和/或连接部分(30)布置； 具有较短长度的接触弹簧(110; 113-115)优选地具有比具有较长长度的接触弹簧(110; 111-113)更小的宽度，而具有较长长度的接触弹簧(110; 111-113)又具有比具有较短长度的接触弹簧(110; 113-115)更大的宽度。8.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，所述接触部分(10)包括接触弹簧(110)的排列(102)，在该排列中接触弹簧(110)连续布置，其中: 在该排列(102)中，接触弹簧(110)的长度和/或宽度沿着朝向接触装置(10)的连接部分(30)的方向减小。9.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，所述接触部分(10)包括接触弹簧(110)的阵列(104)，其中所述阵列(104)包括两个接触弹簧(110)的相互啮合的排列(102)，且其中: 在该阵列(104)中，所述接触弹簧的长度和/或宽度沿着朝向接触装置(I)的连接部分(30)的方向减小。10.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于: 接触部分(10)的接触主体(100)被构造为开口的弹簧接触主体(100)，相对接触装置(5)可以沿着多个方向插入其中或通过其插入； 所述接触主体(100)被构造为接触保持器(100)或者接触笼(100)，其在一侧、两侧或三侧上敞开，所述相对接触装置(5)可以插入其中或通过其插入;或者 所述接触主体(100)被构造为接收器(100)，其仅供相对接触装置(5)从接触装置(I)的连接面进入。11.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，所述接触主体(I00)包括接触弹簧(110)的至少两个排列(102)或至少两个阵列(104)，所述接触弹簧的该至少两个排列或至少两个阵列优选地布置在接触主体(100)的相对层(12、14)中，其中: 接触弹簧(110)的优选的四个排列(102)或优选的四个阵列(104)容纳在接触主体(100)的两个相对层(12、14)中，其中，一个排列(102)或一个阵列(104)优选地与相对的排列(102)或阵列(104)对齐。12.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于，在接触弹簧(110)的阵列(104)中的接触弹簧(110)的第一排列(102)包括比接触弹簧(110)的这个阵列(104)中的接触弹簧(110)的第二排列(102)多一个接触弹簧(110)。13.如前述权利要求中任一项所述的电接触装置，其特征在于: 所述接触装置(I)具有封闭构型，其可以为若干零件、为一件、为一种材料元件或者为一体形式； 所述接触装置(I)被构造为卷压、电或超声波焊接接触装置(I); 所述接触弹簧(110)在所述接触弹簧的一个或两个纵向侧上连接到接触主体(100); 所述接触弹簧(110)被构造为接触薄片(110)； 所述接触弹簧(110)的排列(102)包括至少两个接触弹簧(110);且/或 所述接触弹簧(110)的阵列(104)包括至少三个接触弹簧(110)。14.一种用于电源接触的电缆组件，优选地包括凹接触装置(I)，用于汽车工业的铜或铝电缆，其特征在于: 所述电缆组件包括如前述权利要求中任一项所述的电接触装置(I)，优选地为凹接触装置(I)。
【文档编号】H01R13/02GK105846200SQ201610042210
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】J.马什, M.尚巴赫, R.迈耶, J.费尔蒂格, H.施坦格
【申请人】泰连德国有限公司, 泰科电子英国有限公司