接触元件、电连接器和电连接器组件的制作方法

本发明涉及接触元件、用于提供与配合连接器的电连接的电连接器以及电连接器组件。

背景技术：

1、接触元件、电连接器和电连接器组件通常是批量生产的。需要简化这些元件，同时保持甚至增加它们的通用性。还需要简化它们的生产以降低生产成本。

技术实现思路

1、本发明解决了这些需求，因为接触元件包括框架和至少一个接触弹簧，其中至少一个接触弹簧具有固定端和与固定端相对的自由端，固定端固定到框架的第一区域，其中框架还包括与第一区域相对布置并通过间隙与第一区域隔开的第二区域，其中至少一个接触弹簧从第一区域穿过间隙延伸到第二区域，并且其中自由端与第二区域重叠。

2、本发明进一步解决了上述目的，因为电连接器包括连接器壳体或连接器主体和上述接触元件，其中接触元件容纳并保持在连接器壳体中，并且可通过连接器壳体中的连接凹部接近，并且其中至少一个接触元件朝向连接凹部延伸。

3、本发明还解决了这些目的，因为电连接器组件包括上述电连接器和适于插入到电连接器中以提供电连接的配合连接器，其中配合连接器包括基本与连接凹部互补的横截面，其中配合连接器由至少一个弯曲部支撑，该弯曲部配置成防止配合连接器朝向至少一个接触元件的框架移动。

4、上述接触元件、电连接器和电连接器组件具有简化的几何和/或形状和/或结构的优点，因此降低了生产成本，并减少了生产一个接触元件所需的材料量。此外，通过在自由端和第二区域之间提供重叠，接触元件配置成防止至少一个接触弹簧的过度弯曲，并保持或甚至增加可以由至少一个接触弹簧产生的弹簧力。

5、接触元件、电连接器和电连接器组件可以通过将在下面描述的其他特征来改进。下面描述的特征可以彼此任意组合，并且如果由省略的特征获得的技术效果不相关，则可以省略单独的特征。下面描述的每个可能的实施例代表了技术特征的特定组合，并且本身可能是有利的。由接触元件描述的特征可以设置在电连接器或电连接器组件中，反之亦然。

6、接触元件可以包括任意数量的接触弹簧，即两个、三个、四个或多个。多个接触弹簧，即两个或更多个接触弹簧，可以彼此平行地定向，其中至少一个接触弹簧可以由间隙的材料形成，从而减少切割废料量并因此降低生产成本。

7、接触弹簧可以具有相同的形状和/或几何。然而，每个接触弹簧可以具有不同于其他接触弹簧的形状和/或几何。

8、接触元件可以具有矩形形状或覆盖区。接触元件的拐角可以提供斜面。接触元件可以具有方形形状或者甚至可以包括弯曲区域。示例性地，接触元件可以具有圆形或椭圆形覆盖区或类似于圆形或椭圆形的覆盖区，其中第一和第二区域是半圆形或半椭圆形，并且每个接触弹簧可以具有不同的长度和/或形状。

9、产生自由端和第二区域的重叠的非限制性示例性方式是诸如滚压、型锻或挤压至少一个接触弹簧的过程，使得至少一个接触弹簧配置为加长。这些生产步骤可以在冲压过程中应用于至少一个接触弹簧。

10、接触元件可以通过至少一个接触弹簧来改进，该接触弹簧配置成沿着朝向间隙的方向从静止位置弹性偏转，并且其中，优选地，至少在弹性偏转位置，至少一个接触弹簧抵靠框架的第二区域。

11、这具有的优点在于，第二区域支撑偏转的至少一个接触弹簧，从而增加可以由接触元件提供的接触力。接触力可以理解为可以由偏转的接触弹簧施加在配合接触元件上的力。所述接触力可以垂直于配合接触元件定向，因此可以称为接触法向力。

12、接触元件的框架可以布置在平面中，并且至少一个接触弹簧可以配置成基本垂直于所述平面弹性偏转。

13、接触元件的这种几何和/或形状易于生产、储存或运输。这种基本平坦的接触元件可以包括将多个接触元件中的每个与承载带连接的接头，用于卷绕所述承载带和接触元件，以便于在进一步的处理步骤中运输、储存或供给。

14、优选地，接触元件的框架可以由片金属形成。

15、这具有的优点在于，接触元件可以通过弯曲和冲压来生产，这可能需要一个单独的生产步骤，并且具有的优点是，由于接触元件的改进的几何和/或形状而减少了片材的切割废料量。

16、第一和第二区域以及间隙可以位于公共平面中。

17、接触元件可以通过包括连接第一和第二区域的第三区域的框架来改进，并且其中第三区域包括弯曲部。

18、设置弯曲部的优点在于，由于弯曲部设置在第三区域中，所以提供了接触弹簧的自由端和框架的第二区域之间的重叠。因此，不需要如以上示例中所示的那样加长至少一个接触弹簧。作为加长接触弹簧的替代方案，第三区域通过弯曲部缩短，具有提供重叠而不降低至少一个接触弹簧的整体强度的相同效果。例如，由于避免了至少一个接触弹簧的加长，至少一个接触弹簧的材料厚度可以保持恒定。

19、接触元件可以进一步改进，因为弯曲部可以在至少一个接触弹簧配置为沿着其可弹性偏转的方向上延伸。

20、这具有的优点在于，弯曲部可以保护至少一个接触弹簧免受机械影响的损坏。因此，弯曲部可以延伸到框架平面之外。弯曲部可以从一侧、两侧、三侧或四侧至少部分地保护至少一个接触弹簧。

21、在接触元件的另一实施例中，弯曲部可以在第三区域的一部分上延伸，并且与第一区域相比，可以位于更靠近第二区域。

22、弯曲部的这个位置的优点在于，它适于至少一个接触弹簧的偏转几何。所述至少一个接触弹簧优选在其自由端而不是在其固定端偏转。该弯曲部可以代表框架的弯曲区域，使得由至少一个接触弹簧产生接触力的位置优选位于靠近弯曲部的位置。如果施加接触力的位置位于弯曲部位置的远端，则第三区域的一部分可以用作增加施加到第三区域的力的杠杆。

23、第三区域可以至少部分地或整体地偏离连接其两个端点的直线，第三区域在这两个端点处连接到第一和第二区域。第三区域的包含这种偏离的部分在下文中被称为弯曲部。

24、弯曲部可以包括或由诸如凸起、凹陷、突起或隆凸的形式构成。弯曲部可以包括或由弯曲部分构成，例如u形，或者可以包括或由一个以上的u形构成。在不同的实施例中，弯曲部可以包括或由折叠部分构成，例如包括一个或多个v形部分。

25、弯曲部可以包括基本平行于框架所在平面定向的高台。

26、框架中的间隙可以在至少三个侧面被框架包围。

27、框架可以包括连接第一和第二区域的第四区域，其中间隙在第三和第四区域之间以及在第一和第二区域之间延伸。因此，这四个区域可以包围间隙。

28、第四区域可以包括另一弯曲部。第四区域可以相对于第三区域对称地形成。此外，另一即第二弯曲部可以与在该实施例中作为第一弯曲部的弯曲部对称地形成。这些弯曲部可被称为彼此相对的成对弯曲部。

29、弯曲部可以是长度减小的形式，并且可被称为隆起、折叠、抬升或缩短折叠。弯曲部可以配置成减小框架在长度方向上的长度，该长度方向从第一部分延伸到第二部分。弯曲部可以由框架的塑性变形部分形成，特别是分别由第三区域或第四区域的部分形成。

30、至少一个接触弹簧可以延伸出框架的平面。至少一个接触弹簧延伸的方向可被认为是向上方向。至少一个接触弹簧可以锐角从该平面延伸，即部分在向上方向上，部分在长度方向上。

31、至少一个接触弹簧可以配置成朝向间隙弹性偏转。

32、在接触元件的另一有利实施例中，至少一个接触弹簧可以具有带有顶点的至少一个弯曲部分。顶点可以位于框架平面上方一距离处，该距离被称为高度，其中与接触弹簧的固定端相比，顶点位于更靠近至少一个接触弹簧的自由端。

33、至少一个接触弹簧的这种几何和/或形状和/或位置具有提供足够偏转距离的优点。更靠近至少一个接触弹簧的固定端，偏转距离是有限的，并且可能不满足接触元件的要求。

34、此外，与更靠近固定端的位置相比，朝向至少一个接触弹簧的自由端，偏转距离增加。具有顶点的弯曲部分可以提供至少一个接触弹簧的限定接触面积。如果至少一个接触弹簧被偏转，即围绕固定端和弯曲部分枢转，则由于这种枢转运动，顶点特别地稍微倾斜。然而，接触位置仍由所述顶点限定，因为它在长度方向上没有强烈错位。

35、接触弹簧可以具有不同可能形状的至少一个凸起部分，例如u形或v形。接触弹簧可以包括一个或多个u形或v形部分或其组合。接触弹簧尤其可以是凸起的。

36、接触元件可以通过弯曲部进一步改进。示例性地，弯曲部可以是长度减小形式，包括具有另一顶点的至少一个另一弯曲部分。可替代地，提供高台来代替顶点，其中在长度方向上，至少一个接触弹簧的顶点和长度减小形式的另一顶点基本位于相同的位置。

37、接触元件的至少一个接触弹簧可以位于框架的与弯曲部相同的一侧，特别是在高度方向上。

38、这具有的优点在于，一个弯曲部或一对弯曲部可以保护至少一个接触弹簧。进一步有利的是，接触元件的该实施例可以平坦地放置在例如电连接器的接收结构上或其中。下面参照电连接器讨论进一步的优点。

39、通过从框架延伸到基本相同高度的至少一个接触弹簧和弯曲部，可以进一步改善弯曲部对至少一个接触弹簧的保护。如果卷绕多个接触元件，则每个接触元件的至少一个接触弹簧被保护免受可能由卷轴上的下一层接触元件引起的机械影响。

40、甚至单独的即单个接触元件也通过弯曲部为至少一个接触弹簧提供保护。弯曲部可以防止与至少一个接触弹簧的机械接触。所述保护可以由一侧、两侧或三侧提供。

41、接触元件的至少一个接触弹簧可以具有压缩状态，其中在偏置状态下，至少一个接触弹簧可以朝向间隙偏转，其中至少一个接触弹簧的自由端可以配置为至少在压缩状态下邻接第二部分，并且其中至少一个接触弹簧的自由端可以进一步配置为沿着框架的第二部分移动。

42、该实施例的优点在于，邻接第二部分的至少一个接触弹簧的自由端导致增加的接触力，该接触力可以由至少一个接触弹簧朝向配合接触构件施加。因此，接触力不对应于围绕固定端倾斜至少一个接触弹簧所需的力，而是对应于弯曲特别是压缩弯曲的接触弹簧所需的力。

43、示例性地，具有顶点的接触弹簧的弯曲部分实际上没有沿着朝向间隙的偏转方向或者与该偏转方向相反地移动，即所述弯曲的基线保持恒定并且保持在框架平面中，而弯曲部分被朝向间隙压缩，降低弯曲部分的高度并且朝向框架平面移动顶点，其中同时弯曲部分的宽度增加。因此，至少一个弹簧构件不是以枢转方式而是以压缩方式偏转。取决于弯曲部分的几何和/或形状，通过弹簧构件的变形获得的可能接触力可能比通过弹簧构件的枢转偏转获得的可能接触力大多倍。如果接触弹簧变形，所述接触力可以大2至20倍。此外，可以防止接触弹簧的过度弯曲。

44、在电连接器中，可以提供任何上述接触元件。

45、如上所述，接触元件容纳并保持在电连接器的连接器壳体中，并且可通过连接凹部接近，该连接凹部可以形成电连接器的连接器面。

46、当容纳在连接器壳体中时，接触元件的整个框架可以由壳体主体支撑。

47、电连接器包括上述电连接器和配合连接器。当配合连接器被插入到电连接器中时，配合连接器的配合触点建立与接触构件的电连接，特别是与容纳在电连接器中的接触构件的至少一个接触弹簧建立电连接。

48、优选地，配合连接器和电连接器的连接凹部的横截面彼此互补。这些横截面可以具有防止配合连接器以不正确的定向连接到电连接器的定向特征。

49、为了保护接触构件的至少一个接触弹簧免受超过施加到接触弹簧上的最大允许力的力的作用(超过该阈值力可能导致接触弹簧的过度弯曲、永久变形或损坏)，配合连接器的一部分即配合连接器壳体的一部分或配合触点的一部分可以邻接设置在电连接器中的接触元件的一个弯曲部或优选一对弯曲部。

50、弯曲部可以支撑配合连接器，特别是在朝向接触构件的框架的方向上。这可以防止配合连接器的配合触点朝向框架的不希望的移动。因此，至少一个接触弹簧朝向间隙的偏转可以仅由配合触点的几何来确定。特别地，配合触点的高度可以决定至少一个接触弹簧朝向间隙的偏转量。

51、电连接器组件可以通过接触元件进一步改进，该接触元件包括两个相对的弯曲部，其配置成接收配合连接器在弯曲部之间的部分，并且配置成在配合连接器插入到电连接器中期间引导配合连接器的部分。

52、配合触点可以是金属的或金属化的接头，其中宽度方向垂直于长度方向定向，高度方向可以等于或小于接触元件的两个弯曲部之间的距离。因此，弯曲部可以形成用于配合触点的接收或引导槽。

53、在下文中，通过附图详细解释接触元件、电连接器和电连接器组件。在附图中，示例性地示出了特定实施例。这些实施例不旨在限制本公开的范围。在详细描述中，相同的特征和具有相同技术效果的特征由相同的附图标记指代。避免了重复描述，而明确提到了附图中所示的实施例之间的差异。