接触弹簧圈和插式连接器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种接触弹簧环。此外，本发明还涉及一种插式连接器。
【背景技术】
[0002]尤其用于风力发电设备的插式连接器需要具备尽可能好的屏蔽，以便良好地排出特别是因雷击而产生的过压。为此，必须接触尤其是屏蔽织物形式的电缆屏蔽，其环绕电缆芯线并被布置在电缆外皮的下方。通常只有通过复杂的操作才能实现这一点。例如在已知方案中，系对电缆的自由端进行剥皮，拆散、翻折其下方的屏蔽织物并放置在电缆外皮的上方。随后通过翻折的屏蔽织物导引金属套筒，并与屏蔽织物通过螺钉或压接固定在一起以进行接触，从而将屏蔽织物夹紧在金属套筒和电缆外皮之间。这种方法通常应用于(例如)EP O 207 322 BI所描述的同轴插式连接器或注塑包封插式连接器中。
[0003]对于可自由装配的插式连接器而言，要么采用类似的方法，要么通过弹性元件(如接触弹簧环)来建立接触，该弹性元件例如可通过壳体进行操纵。在此情况下，通常通过与对配插头的相应螺旋连接件对应的螺旋连接来实现屏蔽的进一步延伸。
[0004]已知的是将螺旋弹簧环用作接触弹簧环，但其难以制造，因而制造接触弹簧环以及容置一或多个这类接触弹簧环的插式连接器的制造成本较高。此外，螺旋弹簧环可能在其扩张和夹紧方面具有缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种接触弹簧环和一种插接式连接器，以便克服上述缺点。
[0006]本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的特征。本发明的有利的设计方案和优选的设计方案参阅从属权利要求。
[0007]本发明的接触弹簧环具有多个环形布置的、构造为U形的区域，所述区域分别具有两个大体上彼此平行布置的横杆，其中构造为U形的区域的所述横杆在横杆的径向外端上通过第一连接杆相连，其中彼此相邻布置的、构造为U形的区域在其横杆的径向内端上通过第二连接杆相连，且其中所述构造为U形的区域在其大体上彼此平行布置的横杆的区域中具有至少一个弯曲部。
[0008]本发明的接触弹簧环相对通常使用的螺旋弹簧环由多个环形布置的、构造为U形的区域构造而成，其中相邻布置的、构造为U形的区域彼此相连。所述构造为U形的区域在接触弹簧环的径向内部彼此相连，其中径向内部是所述接触弹簧环在装配状态下平放在例如电缆等其所装配在上面的物体之外面的区域。通过径向向内打开的、构造为U形的区域，以及通过彼此相邻的、构造为U形的区域通过第二连接杆在径向内部的连接，所述接触弹簧环具有曲折形的形状。然而所述接触弹簧环并非构造为扁平或平的，而是所述构造为U形的区域在其大体上彼此平行布置的横杆区域中具有弯曲部，其中所述弯曲部在整个接触弹簧环上环形延伸，并且从而所有构造为U形的区域的每个横杆都具有该弯曲部。所述弯曲部可具有30°和120°之间的弯曲半径。所述弯曲部如此构造，从而使得径向外部布置并且是构造为U形的区域一部分的所述第一连接杆朝径向内部布置并且将构造为U形的区域彼此相连在一起的第二连接杆的方向弯曲。所述接触弹簧环在第一连接杆上，从而在构造为U形的区域的径向外部构造为自由弹性。如果所述接触弹簧环在构造为U形的区域中仅具有一个弯曲部，则所述接触弹簧环优选在径向内部的第二连接杆的区域中构造为自由弹性。所述接触弹簧环可通过其专门的设计而径向夹紧，但也径向扩张，从而所述接触弹簧环能施加径向弹簧作用。由此，能够径向套在待装配的物体，如电缆上的所述接触弹簧环补偿不同的半径，例如电缆外皮或屏蔽的不同外径。此外，所述接触弹簧环相对螺旋弹簧环还具有制造成本低廉的特点，因为相对螺旋弹簧环省去了绕线操作而降低了制造成本。
[0009]优选地，构造为U形的所述区域在其大体上彼此平行布置的横杆区域中具有第一弯曲部和第二弯曲部。通过为每个构造为U形的区域，在两个横杆上构造两个弯曲部，所述接触弹簧环除了径向扩张和径向夹紧外，还能轴向地扩张和夹紧，从而所述接触弹簧环除了径向弹簧作用外，还能施加轴向弹簧作用。如果所述构造为U形的区域沿其长度，以及从而在其径向内端和径向外端之间分别具有两个弯曲部，则所述接触弹簧环可固定在径向内部，在第二连接杆的区域中，所述第二连接杆分别将两个彼此相连布置的、构造为U形的区域相连在一起，从而所述接触弹簧环在径向内部不具有弹簧作用。
[0010]如果所有构造为U形的区域分别具有两个弯曲部，则所述第一弯曲部和第二弯曲部优选具有大小不同的弯曲半径。通过大小不同的弯曲半径可以改善并单独地调整所述接触弹簧环的弹簧作用。
[0011]其中优选地，所述第二弯曲部比所述第一弯曲部构造得更靠近径向内部的第二连接杆，其中所述第二弯曲部的弯曲半径优选小于第一弯曲部的弯曲半径。通过所述径向靠内的第二弯曲部可以使得所述接触弹簧环在第二连接杆和构造为U形的区域的径向内端的区域中以尽可能平面的方式抵靠在其所装配的物体上，以便实现轴向的固定。通过弯曲半径优选大于第二弯曲部的、径向靠外的第一弯曲部，可以实现所述接触弹簧环的轴向和径向弹簧作用。所述第一弯曲部例如可具有80°和120°之间，优选在90°和110°之间的弯曲半径，而所述第二弯曲部例如可具有30°和60°之间，优选在40°和50°之间，尤其优选为45°的弯曲半径。
[0012]为了能够提高装配状态下所述接触弹簧环的接触点，构造为U形的区域可优选与相邻布置的、构造为U形的区域通过第三连接杆连接，以构造接触弹簧环径向外部的另一接触点。在该设计方案中，所述构造为U形的区域从而除了径向内部的连接外，还至少部分地也在径向外部的方向上相连，以便在所述接触弹簧环的径向外部构造另一接触点。
[0013]所述第三连接杆优选构造为V形。所述构造为V形的第三连接杆优选以其两个自由端与相邻布置的、构造为U形的区域一体构造。所述构造为V形的第三连接杆位于两端之间的折角区域构造在接触弹簧环的径向外部，其中所述折角区域在径向外部优选与所述U形区域，尤其是U形区域的第一连接杆齐平。所述V形的连接杆如此定向或布置，从而所述V形的连接杆朝径向内部打开。
[0014]为了实现尤其成本低廉的制造，所述接触弹簧环可由盘形的金属元件构造而成，其中所述大体上彼此平行布置的横杆和第一、第二、第三连接杆可通过盘形金属元件的激光处理、冲压或蚀刻构造而成。所述盘形的金属元件可由板材，尤其是弹簧钢构造而成，并具有垫片的形状。借助激光、冲压或蚀刻可在较短的时间内方便地将中断盘形金属元件内廓和外廓的槽口装入所述盘形金属元件，其中可通过所述槽口、横杆和连接杆来构造所述接触弹簧环。在通过激光处理、冲压或蚀刻来成型所述横杆和连接杆后，可将所述接触弹簧环在横杆的区域中弯曲一次或两次，以便将所述弯曲部装入所述接触弹簧环。
[0015]如上构造并改进的接触弹簧环可布置在插式连接器中，其中在一个插式连接器中可布置一个或两个或者多个相应构造的接触弹簧环。
[0016]所述插式连接器可具有绝缘壳体、多个接触元件和一个屏蔽套筒，在所述绝缘外壳内插有电缆的自由端，并且所述接触元件与所述电缆的芯线连接，其中所述接触弹簧环被布置在环绕电缆的芯线的屏蔽上的电缆的自由端的第一剥皮区域上，其中在所述接触弹簧环前后，所述电缆被电缆的外皮环绕，其中所述接触弹簧环被屏蔽套筒围绕，其中所述屏蔽套筒在所述接触弹簧环前后被固定在所述电缆的外皮上。
[0017]所述插式连接器的特点包括，相对于传统的插式连接器显著降低了制造成本，并且现在能自动化地在各工作站执行整个制造方法，由此能以尤其经济的方式进行制造，尤其是大批量制造。
[0018]在制造本发明的插式连接器时，首先在两个区域上对待插入插式连接器的电缆的外皮进行切割，其中在所述第一区域上如此地进行切割，从而仅外皮，而不是布置在其下方的屏蔽被切割。在与所述第一区域间隔的第二区域上，除了外皮外还对屏蔽进行切割。在所述第一区域和第二区域之间，电缆上的外皮和屏蔽完好无损。在第一区域上去除如此多的外皮，从而能将所述接触弹簧环插入第一区域，所述接触弹簧环在插入状态下平放在电缆的屏蔽上。所述电缆在插入的接触弹簧环前后仍由电缆的外皮环绕。通过在第二区域中切断外皮和屏蔽，可以在此从电缆上剥下外皮和屏蔽，从而构成电缆自由端的端部区段，电缆的芯线在所述端部区段暴露在外。需要时，可同样对此时暴露在外的芯线进行剥皮，并与接触元件，例如通过压接来连接。随后，将例如可由金属压铸件制成的导电屏蔽套筒如此远地通过电缆的自由端进行导引，从而使所述接触元件和接触弹簧环被屏蔽套筒完全遮盖。为了对所述屏蔽套筒进行固定的定位，将屏蔽套筒固定在紧邻所述接触弹簧环前后的电缆外皮上。其中，如此地将所述屏蔽套筒固定在电缆的外皮上，从而由此既将所述接触弹簧环密封地封闭，又为电缆减轻了张力。随后，将绝缘壳体套在所述屏蔽套筒上，所述绝缘壳体遮盖了屏蔽套筒和电缆自由端的小部分区域，其中所述绝缘壳体局部地抵靠在屏蔽套筒的外周面上。其中，制造方法，包括用于制造接触弹簧环的制造方法过程中的每个加工步骤均可以全自动化的方式进行，从而无需再采用手工作业，由此除了制造工作外，还能降低制造成本和制造时间。
[0019]优选地，所述接触弹簧环被屏蔽套筒张紧。所述张紧操作通过下述方法来实现，SP在将屏蔽套筒优选通过压接操作固定在外皮上时，在第一接触弹簧环的区域中