用于支承导轨总线系统的总线元件的电接触元件的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于支承导轨总线系统的总线元件的电接触元件。

背景技术

此类接触元件包含沿着延伸平面平面地延展的接触体以及至少一个从接触体伸出的、沿着延伸平面延伸的接触腿。

支承导轨可例如用于支承承担控制功能和/或分析功能的不同的电气设备，例如电子设备，或者例如接线端子等电气连接设备或者类似设备。在支承导轨上，能够以模块化的方式使电气设备彼此结合，从而例如在工业设备领域内提供电气功能。

在此种支承导轨中可设置支承导轨总线系统，其建立安装在支承导轨上的电气设备彼此的电气连接，从而能够在电气设备之间交换信号，例如控制信号，并且例如也能够提供用于电气设备的电流供应。此种支承导轨总线系统例如通过安装在支承导轨中并分别具有多个接触元件的总线元件构成，通过此接触元件能够进行与安装在支承导轨上的电气设备的电气接触。

电子设备可例如具有电路板，在此电路板上放置用于提供电气和电子功能、例如控制功能和自动化功能的电气和电子元件。如果此种电子设备安装到支承导轨上，那么，电路板则应通过布置在电路板上的接触弹簧与总线元件的接触元件电气接触，从而由此方式将电子设备电气连接到支承导轨总线系统上。这应该尽可能地在将电子设备安装到支承导轨上时自动进行。

为了将电子设备安装到支承导轨上，电子设备例如借助固定装置的摆动边缘放置到支承导轨上并且向着支承导轨摆动，从而电子设备通过固定装置与支承导轨锁定，并且此外，存在于电子设备中的电路板与支承导轨总线系统的总线元件电气接触。在电子设备相对于支承导轨摆动时，电路板与总线元件的接触元件形成电气接触，从而电路板的接触弹簧与总线元件的接触元件电气接触。

但是，也已知插在支承导轨上的电子设备，其能够在插入时与总线系统接触。

于是存在此种需求，提高每个总线元件的接触元件数量，这需要减小接触元件的结构。因此，尤其希望使用平面地沿着延伸平面延伸、并因此在沿着垂直于延伸平面的法线方向具有小的空间需求的接触元件。

但是在此，必须保证布置在接触元件的接触体上的接触腿具有足够的弹性，从而在将电路板安装到接触元件上时，接触腿能够以合适的方式偏移，并且在电路板完成安装后，提供足够的压力用于电气接触。在此需要，一方面使接触腿具有充足的弹性，但另一方面也足够稳定，从而在安装电路板时不产生接触腿上的(塑性的)弯曲或者断裂。

由ep1575136b1已知的接触元件平面地沿着延伸平面延伸，并且具有设置在接触体上的接触腿，此接触腿构成用于与对应的相对接触元件电气接触的接触叉。

由de102008062578b3已知的呈刀锋容纳接触件形式的接触元件为冲压栅格的组成部分，并且具有共同构成了用于安装相对接触元件的接触叉的接触腿。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供用于支承导轨总线系统的总线元件的电接触元件，其沿着垂直于其延伸平面的法向方向具有小的空间需求，并且实现了与对应的相对接触元件的可靠的接触。

此目的通过具有权利要求1的特征的主体实现。

据此，垂直于延伸平面地测量，接触体具有第一厚度，并且至少一个接触腿具有小于第一厚度的第二厚度。

接触元件平面地沿着延伸平面延伸并且可例如一件式地构造，从而一个或多个接触腿一件式地与接触体相连并从接触体伸出。通过接触腿，建立与对应的相对接触元件、例如电路板的一个或多个接触弹簧的电气接触。在此，为了调整与接触体一样地平面地沿着延伸平面延伸的接触腿的弹性，接触腿的厚度相对于接触体调整，从而达到接触腿的期望的弹性。

通过降低厚度，至少一个接触腿的弹性提高。

在根据本发明的接触元件中，通过使接触腿的厚度相对于接触体降低而提高接触腿的弹性。由此方式，相对接触元件能够-在接触腿弹性变形的条件下-可靠地例如插入由两个接触腿构成的接触叉中，其中，接触腿的弹性使得接触腿在相对接触元件插入时能够以充足的方式偏移，而不产生接触腿上的(塑性)弯曲或者断裂，并且此外，在相对接触元件插入的状态下，接触腿以足够的压力贴靠在相对接触元件上，从而实现与相对接触元件的可靠的电气接触。

可考虑接触元件的不同设计方案。

在第一变体中，接触元件可构造为由金属制成的、平面地沿着延伸平面延伸的钣金冲裁件。因此，接触元件一件式地制造为冲裁件，并且平面地沿着延伸平面延伸，而不进行区段折弯并因此从延伸平面中伸出。至少一个接触腿的厚度在此情况下可例如通过冲制过程调节，在冲制过程中，至少一个接触腿冲制至相对于接触体降低的特定的厚度。

例如，接触体的厚度可在0.5mm至1mm的范围内，例如为0.6mm。至少一个接触腿的厚度则可例如在0.2mm至0.8mm的范围内，例如为0.4mm。

在第二变体中，接触元件构造为由金属制成的、折叠的钣金冲裁件。接触元件仍旧平面地沿着延伸平面延伸，但是在此，其由两个围绕折叠线彼此折叠的折叠半部构成，使得折叠面至少区段式地平面地彼此贴靠，并共同构成接触体。由此方式，通过折叠面在接触体的区域内彼此上下折叠，材料厚度可尤其在接触体的范围内加倍。至少一个接触腿仅通过一个折叠面构成，从而接触腿的区域内仅存在单倍的材料厚度。

为了制造，根据第二变体的接触元件可首先制造为具有彼此相连的、平面地沿着延伸平面延伸的折叠面的冲裁件。在冲裁后，折叠面围绕折叠线彼此折叠，从而制成接触元件。

接触元件例如具有一个或多个接触腿，其能够相对于接触体弹性变形，从而实现一个或多个相对接触元件的可靠安装。在此，两个接触腿可共同构成一个接触叉，在此接触叉中能够插入对应的相对接触元件、例如其上布置有接触弹簧的电路板，以形成电气接触。在插入时，接触腿在延伸平面中弹性变形，并且在相对接触元件插入后，在(具有沿着延伸平面延伸的力的方向的)弹性预紧力的条件下贴靠在相对接触元件上。

在此可考虑并可能的是，接触叉的一个接触腿或两个接触腿具有小于接触体的(第一)厚度的(第二)厚度。可能足够的是，接触腿中的仅一个具有降低的厚度，从而在此接触腿上提供更高的弹性。但是同样可考虑并且可能且可能有利的是，接触叉的两个接触腿都具有相对于接触体降低的厚度。

在一种具体的设计方案中，接触元件也可具有多个接触叉，例如两个接触叉，其分别具有一对接触腿。由此方式，能够使多个相对接触元件与接触元件电气接触。在此，接触叉能够向着相同的方向从接触体上伸出。但是也可考虑并可能的是，接触叉沿着不同的方向从接触体上伸出，从而能够使不同的相对接触元件沿不同的方向安装到不同的接触叉上。

例如，第一接触叉实现了与电路板的电气接触，并且为此沿着垂直方向从接触体伸出。与此不同，第二接触叉例如实现了与另一总线元件的接触元件的电气接触，并且为此沿着横向于垂直方向的水平方向从接触体伸出。

接触元件可为支承导轨总线系统的总线元件的组成部分。为了构造支承导轨总线系统，可以将多个总线元件沿着水平方向彼此成行排列。为此，每个总线元件的接触元件可分别一方面具有接触叉、另一方面具有沿着水平方向从接触体伸向另一侧的接触销，从而第一总线元件的接触元件能够例如借助接触销插入相邻的、第二总线元件的接触元件的接触叉中，从而形成电气接触。

在此所述类型的接触元件可有利地用于支承导轨总线系统的总线元件中。但是，这不应限制性地理解。在此所述类型的接触元件原则上也可变型为完全不同类型的元件，例如在插拔连接器中用于使导电线彼此相连的或类似元件。

附图说明

下面根据附图中所示的实施例进一步阐述基于本发明的构思。

其中示出了：

图1示出了待安装到支承导轨上的电子设备的示意图；

图2a示出了在安装到支承导轨上时的电子设备的局部剖视图；

图2b示出了在安装在支承导轨上的状态下的电子设备的局部剖视图；

图3a，3b示出了支承导轨总线系统的总线元件的透视图；

图4a示出了总线元件的接触元件的侧视图；

图4b示出了接触元件的端面示图；

图4c示出了接触元件的俯视图；并且

图5示出了接触元件的另一实施例的透视图。

具体实施方式

图1示出了电子设备1的示意图，其具有壳体10和放置在壳体中的电路板11(参见图2a和2b)，并且可例如设计用于在工业设备的领域内承担控制功能和/或自动化功能。

电子设备1可通过在壳体10底侧上的固定装置100安装到呈帽状导轨形式的支承导轨2上，并且能够与其他电气或电子设备结合，从而例如在开关柜内部提供通过模块化的组件构成的电气设备。

为了安装到支承导轨2上，电子设备1的壳体10能够借助固定装置100的摆动边缘101安装到支承导轨2的臂21的侧向法兰23上，并且围绕此摆动边缘101沿着摆动方向s向支承导轨2摆动，直到与摆动边缘101相对的锁定边缘102与支承导轨2的在与臂21相对的臂22上的法兰24锁定并因此将电子设备1形状配合地保持在支承导轨2上。

就此而言，原则上需要注意，电子设备1也可插在支承导轨2上，即沿着直线插接方向安装到支承导轨2上。

支承导轨2在横截面中具有u形结构，其具有基底20和相对的臂21,22，在臂上分别连接一个法兰23,24。通过与侧面的法兰23,24啮合，电子设备1的壳体10形状配合地与支承导轨2相连并从而固定在支承导轨2上。

在臂21,22之间形成的支承导轨2的空间中放置支承导轨总线系统的总线元件3,3′，此总线元件实现了安装在支承导轨2上的不同电气和电子设备之间的电气连接。为此，总线元件3具有向上伸出的接触区段30，电子设备1的布置在壳体10中的电路板11能够插入此接触区段30中，从而建立与支承导轨总线系统的电气接触。总线元件3例如通过中间元件3′彼此相连并且能够模块化地彼此结合，从而提供模块化的支承导轨总线系统。

图2a，2b和3a，3b示出了总线元件3的具体的实施例，具有电路板11的电子设备1能够电接触地安装在此总线元件上。图2a和2b在此示出了安装到总线元件3上的电子设备1，而图3a，3b示出了总线元件3的单独的透视图。

总线元件3具有多个沿着横向y彼此间隔的、分别沿着延伸平面e平面延伸的、用于与电路板11的接触弹簧110接触的接触元件4。延伸平面e伸展通过水平方向x和垂直方向z，其中，平面的接触元件4在多个平行的平面中彼此延伸。

图4a至4c和图5示出了接触元件4的实施例。每个接触元件4具有一个接触体40和由其延伸出的接触腿42,410,430，接触腿用于与其他接触元件电气接触(接触销42和通过接触腿410构成的接触叉41)，或者用于与电路板11的对应的接触弹簧110电气接触(通过接触腿430构成的接触叉43)。

在根据图4a至4c的实施例中以及在根据图5的实施例中，接触元件4都构造为一件式的金属薄片件。接触叉41的接触腿410以及接触销42在此沿着水平方向x从接触体40向不同的侧面延伸，从而建立与其他总线元件3,3′的其他接触元件4的电气接触。接触销42插入总线元件3的主体32上的对应的接触栓321中，而接触叉41能够通过主体32的与接触栓321相反的背面上的接触开口322触及。

与此不同，通过接触腿430构成的接触叉43则沿着垂直方向z从接触体40伸出，并且伸入通过两个臂300,301构成的接触区段30中。在接触叉43的接触腿430之间，布置在电路板11上的接触弹簧110能够插入电子设备1的电路板11，从而通过接触腿430能够进行接触元件4与电路板11的对应的接触弹簧110的电气接触。

臂300,301沿着水平方向x彼此间隔并且构成中间空间，电路板11能够插入此中间空间中。

接触叉43的每个接触腿430都容纳在臂300,301上，从而通过将电路板11插入臂300,301之间而将电路板11推入布置在总线元件3上的不同接触元件4的接触叉43的接触腿430之间。

电路板11具有多个接触弹簧110，其中，电路板11的两面都设置有一样的接触弹簧110，从而构成分别对应于一个接触元件4的成对的接触弹簧110。因此，通过接触叉43的接触腿430实现与对应的一对接触弹簧110的双面接触。

通过接触叉43的接触腿430应实现与电路板11的对应的接触弹簧110的可靠的接触。为此，接触腿430能够沿着接触元件4的延伸平面e弹性变形，从而在电路板11插入接触叉43的接触腿430之间时，接触腿430能够在延伸平面e中弹性地偏移，并且，在电路板11插入之后，借助于足够的压力贴靠在电路板11的对应的接触弹簧110上，从而由此方式建立可靠的电气接触。

为了调整接触腿430的弹性，相对于接触体40的厚度d1降低接触腿430的厚度d2，从而接触腿430的弹性相比于接触体40增大(接触腿430在延伸平面e中的弹性一方面通过接触腿430在此延伸平面e中的平面延伸、另一方面通过材料厚度、第三方面通过材料特性确定；在相同的平面形状的条件下，弹性随着材料厚度的降低而升高)。

相对于接触体40的厚度d1降低接触腿430的厚度d2实现了尤其在不改变接触腿430的平面形状的条件下增大弹性。(也可例如替代性地考虑，例如通过延长接触腿430而调整接触腿430的弹性，但是，这将引起结构空间需求的增大。)

能够借助不同的方式实现接触腿430的材料厚度的降低。

这样，在根据图4a至4c的实施例中，接触腿430的材料厚度相对于接触体40由此降低，即，对接触腿430进行额外的冲制过程，在此冲制过程中通过冲制降低了接触腿430的材料厚度。在根据图4a至4c的实施例中，接触元件4构造为金属板材冲裁件。在通过冲裁制造接触元件4之后，接触腿430经历额外的冲制过程，并且由此方式以期望的方式调整接触腿430的厚度d2。

在根据图5的实施例中，与此不同，接触元件4则构造为折叠的钣金冲裁件。在图5中示出了在冲裁之后、但是在折叠以前的接触元件4，其具有折叠半部4a，4b，这些折叠半部沿着折叠线l彼此折叠。由此，接触元件4的材料厚度在接触体40的区域内、在接触销42的区域内以及在接触腿410的区域内加倍，从而在折叠以后，接触叉43的接触腿430尤其相对于接触体40具有降低的材料厚度。

在根据图4a至4c的实施例中，接触叉41的接触腿410与接触叉43的接触腿430一样具有降低的厚度d2。为此，接触腿410也以有利的方式与接触腿430一同进行额外的冲制过程，从而使厚度d2降低。

在根据图5的实施例中，与此不同，接触叉41的接触腿410的材料厚度通过两个折叠半部4a，4b加倍。

接触元件4为总线元件3的组成部分并且用于与其他总线元件3,3′电气接触，并且此外还用于与电子设备1的电路板11电气接触。在此，通过使主体32插入在臂21,22之间形成的支承导轨2的空间中并且使固定元件320围绕臂21,22上的侧向法兰23,24、并因此使总线元件3形状配合地固定在支承导轨2上，使得总线元件3通过呈从侧面伸出主体32的锁止元件的形式的固定元件320固定在支承导轨2上。

为了将电子设备1安装到支承导轨2上，电子设备1的壳体10借助固定装置100的摆动边缘101如图2a中所示地安装到支承导轨2的侧向法兰23上，并且沿着摆动方向s向着支承导轨2摆动，直至相对的锁定边缘102与法兰24形成啮合并且电子设备1因此如图2b中所示地形状配合地固定在支承导轨2上。

在电子设备1沿着摆动方向s向着支承导轨2摆动时，电路板11导入总线元件3的接触区段30的臂300,301之间。电路板11通过固定位置111形状配合地固定在电子设备1的壳体10内部，并因此在壳体10摆动时与壳体10共同摆动。

在将电路板11导入接触区段30中时，通过壳体10的摆动将各个接触件4的接触叉43的接触腿430滑动到电路板11上各个对应的接触弹簧110上。这在接触腿430尤其在延伸平面e内的(微弱的)弹性变形的条件下实现，从而，在电路板11完全插入时，接触腿430在弹性预紧的条件下贴靠在电路板11的对应的接触弹簧110上。

因为，接触元件4和接触弹簧110尤其沿着横向y具有相对小的尺寸，所以，在电路板11的侧面上和总线元件3的侧面上设置导向元件31,112，其在电路板11摆入时提供电路板11在总线元件3上的直接的导向。由此方式，能够保证接触元件4与电路板11的接触弹簧110精确地形成接触并且沿着接触弹簧110滑动。

在此情况下，尤其电路板11到总线元件3上的安装与电路板11与壳体10之间的固定中可能存在的公差无关，因为由于电路板11在总线元件3上的直接引导，电路板11向总线元件3的接触区段30内的插入以设定的、引导的方式进行。

在总线元件3的侧面上的引导元件31设置在接触区段30的臂300,301之间并且在外侧具有部分倒圆角的、倾斜于垂直方向z延伸的导向面310以及指向内部的、与导向面310相对的贴靠面311。

与此相对，电路板11的导向元件通过电路板11内的凹槽112构成，此凹槽构成导向边缘113和相对的贴靠边缘114。凹槽112可例如通过研磨在电路板11的底部边缘115的区域内成型并且在电路板11的制造过程中引入其中。

在通过围绕摆动边缘101摆动壳体10将电子设备1安装到支承导轨2上时，总线元件3的导向元件31以其导向面310与电路板11的凹槽112上的导向边缘113形成滑动接触。在壳体10沿着摆动方向s摆动时，总线元件3的导向元件31借助导向面310在导向边缘113上滑动，其中，尤其在导向边缘113的下角的区域内形成导向元件31与电路板11之间的贴靠。在摆动时，电路板11因此在导向元件31上引导并且尤其在横向y上具有相对于总线元件3的设定的位置，从而保证接触元件4以接触叉43的接触腿430以设定的方式撞击到电路板11的接触弹簧110上。

在安装状态下，如图2b中所示，总线元件3的导向元件31的贴靠面311贴靠在电路板11的凹槽112内部的贴靠边缘114上，从而在电子设备1已经安装的情况下，电路板11相对于总线元件3的位置也是确定的。

因为电路板11向总线元件3的接触区段30的摆动以导向的方式进行，所以能够尤其防止接触元件4的接触腿430最终在对应的接触弹簧110的旁边与电路板11形成接触，这可能导致接触腿430嵌入电路板材料中。此外，可靠地避免了接触元件4的接触叉43的接触腿430与本身对应的接触弹簧110相邻的接触弹簧110形成电气接触。

基于本发明的构思不限于前述实施例，而原则上也能够以完全不同类型的方式实现。

这样，总线元件也可能具有其他结构，例如具有其他接触件数量。

此外，接触元件也可以具有与在此所述的不同的形式。设置在接触元件上的接触销和/或接触叉的数量也可变化。

电子设备在支承导轨上的安装可有利地通过摆动进行。但是，这不限于此。原则上也可考虑和可行的是，例如使电子设备沿着直线型的安装方向安装到支承导轨上。

附图标记说明

1电子设备

10壳体

100固定装置

101摆动边缘

102锁定边缘

11电路板

110接触弹簧

111固定位置

112凹槽

113导向边缘

114贴靠边缘

115底部边缘

2支承导轨

20基底

21,22臂

23,24法兰

3,3′总线元件

30接触区段

300,301臂

31导向元件

310导向面

311贴靠面

32主体

320固定元件

321接触栓

322接触开口

4接触元件

4a，4b折叠半部

40接触体

41接触叉

410接触腿(叉形部件)

42接触销

43接触叉

430接触腿(叉形部件)

d1，d2厚度

l折叠线

s摆动方向