[发明专利]具有固有刚性触针的电气连接元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有固有刚性触针的电气连接元件，所述触针在一端具有连接区域。

背景技术

电气连接在许多应用领域早已为人所知。尤其在电机和电路板之间通过此类电气连接开始传输电流的应用中，例如在致动机动车内的电动风扇时，原则上已知有两种结构形式：利用建立固有刚性连接的插接器针脚、导轨等等实现的刚性连接，以及用电缆、铜绞线和类似材料实现的柔性连接。已知在诸如插接器针脚、导轨等等的固有刚性连接中，存在如通过元器件尺寸和几何误差所已知的位置偏差问题。此外还无法或者只能以很差的效果吸收和补偿元器件，例如还有电气连接本身的热膨胀。如电缆或铜绞线之类的柔性连接则存在生产和装配费用高的缺点，因为必须利用其它固定手段将其导电地固定在其端点上，例如用螺纹连接、卷边连接、夹紧或者焊接/钎焊。

发明内容

本发明的任务在于提供一种电气连接元件，该电气连接元件能够避免上述缺点，而且在便于装配的同时，不仅能补偿元器件的位置偏差和几何误差，而且也能补偿热膨胀。

为此，推荐一种具有固有刚性触针的电气连接元件，所述触针在一端具有连接区域。触针在另一端与固有弹性的连接元件相连。因此，该连接元件基本上呈两体式构造，即由固有刚性的触针与固有弹性的连接元件构成。所述固有刚性的触针能够例如以插接形成的连接与待接触的元器件进行连接以及跨接距离，相反，另一端的固有弹性连接元件则用来与另一个元器件接触。

按照一种实施方式，连接元件是钎焊连接元件。可采用钎焊方式连接在连接元件上，钎焊连接元件具有适合于钎焊的特性。

钎焊连接元件最好具有至少一个钎焊焊脚，此处，所述钎焊焊脚是基本上纵向延伸用来进行焊接的焊脚，优选可将钎焊焊脚穿过坯板(Platine)的凹槽或孔，然后将其焊接在那里。尤其是不仅可以手工焊接，而且也可以自动焊接，例如通过钎焊机器人或者在钎焊槽中进行焊接。

最好规定，钎焊焊脚经过挠性区通向其上固定有触针的基础部分。因此钎焊连接元件具有钎焊焊脚和基础部分，其中利用挠性区将钎焊焊脚与基础部分相连。触针本身固定在基础部分上。这样允许触针也就是刚好通过挠性区相对于钎焊焊脚的相对运动。

按照一种实施方式，挠性区呈弧形延伸。将挠性区设计成弧形，就能以非常简单的方式实现一种可以大范围挠曲的、尤其是弹性的挠性区构造。

按照另一种优选实施方式，将挠性区设计成桥。这意味着将挠性区设计成基本上相当于桥的形状，也即尤其跨越一段空间距离。

如果有多个钎焊焊脚，则最好通过多联桥将这些钎焊焊脚与基础部分相连。特别优选将基础部分基本上布置在中央，其中对多联桥进行设计，使得桥至少从基础部分在左侧和在右侧伸出。在基础部分的左侧和右侧形成挠性区。

按照另一种实施方式，将多联桥设计成蜘蛛状结构。所谓蜘蛛状结构指的是多个蜘蛛腿形式的桥一样从基础部分伸出，其中这些桥不必相隔相同的角。这样就能保证非常均匀地插入到容纳的元器件例如电路板之中，并且通过固有刚性触针非常均匀地导出挠性区弹性变形时产生的力。整个结构因此及其稳定且工作可靠。

按照一种优选实施方式，触针以材料锁合方式与基础部分相连，尤其是焊接在一起。这样就能以简单、成本低廉并且及其可靠的方式进行固定。

按照另一种实施方式，连接元件具有至少一个插入夹紧段。插入夹紧段允许以这样的方式和方法将连接元件例如插入在电路板中，即通过插入夹紧段将连接元件夹紧在电路板之中，也就是在预紧力作用下将其保持在例如电路板的凹槽或孔之中。这样就能减轻钎焊焊脚所受的机械作用力，如挠性区变形时产生的作用力。

按照一种首选实施方式，触针为整体构造。触针此处以一个料块制成，例如以车削、压制(gepresst)、挤压(stranggepresst)或者类似方式和方法制成。这样就能实现触针之内没有接触电阻的电气连接。

按照另一种实施方式规定，连接元件为整体构造。触针和连接元件此处分别由导电材料构成，其中触针和连接元件相互导电连接在一起。连接元件由唯一的料块制成，尤其是压印或冲压而成。这样就能以非常低廉的价格和非常快的速度进行大批量生产，并且在连接元件之内没有接触电阻。

关于其它有益实施方式，可参阅相关从属权利要求及其组合。

附图说明

以下将根据一种实施例对本发明进行详细解释，但本发明并非仅限于此。

附图如下

附图示出一种电气连接元件。

具体实施方式

附图所示为连接元件1，其用来将电路板3的导体电路2与例如所示的电机5的连接点4电相连，例如可用于图中没有绘出的机动车中的应用，尤其可用来将工作电压提供给电机5。连接元件1具有固有刚性的触针6，该触针在其一端7上具有用来与例如所示的电机5的连接点4相连的连接区8，在其另一端9上与一个固有弹性的连接元件10相连。这里以材料锁合11方式、尤其以焊接12方式与连接元件10相连。因此触针6与连接元件10的连接有非常好的机械稳定性，并且有很高的耐热性，尤其也有很高的电流承受能力。连接元件10具有基本上在两个相互平行并且平行于触针6纵向延伸的平面中的钎焊焊脚13，并且其中所述钎焊焊脚13通过连接片14分别在一个平面内相互连接，并且通过设计成桥15的挠性区16与基本上横向于钎焊焊脚13设置的且同样也横向于触针6纵向延伸而分布的、连接元件10的基础部分17相连。在基础部分17中将触针6与连接元件10焊接12，其中触针6在基础部分17的一个方向上伸出，相反，钎焊焊脚13则在与其相反的方向上伸出以插入到电路板3之中。从连接片14开始在朝向钎焊焊脚13的方向上，在利用连接片14相连的两个分别处在一个平面之中的钎焊焊脚13之间居中布置有中间开长孔的、压平的榫销19形式的插入夹紧段18，所述插入夹紧段可通过设在电路板3上的钻孔20中的夹紧作用将连接元件1夹紧固定在电路板3上，并且因此在插入状态下可减轻钎焊焊脚13的机械负荷。通过连接元件10的固有弹性的构造，也就是通过设计成桥15的、并且将基础部分17弹性且挠性地固定于其间的挠性区16，使得触针6可以进行摆动运动21(Taumelbewegung)，该摆动运动能够补偿电路板3和电机5相互间的机械误差和热膨胀。当例如热负荷或者晃动引起电机5上的连接点4相对于电路板3进行相对运动时，这样就能以非常有益的方式避免有损于电气连接的机械作用力而发生意外脱离，例如与导体电路2中的钎焊焊脚13的钎焊连接脱离。尤其当如此设计连接点4，使得触针6能够在其中或者其上轴向滑动地引导，这样在以很小的接触电阻形成非常好的电导通的同时还很好地补偿间隙。这对汽车领域中的应用尤其有益，因为那里产生的环境条件很复杂(晃动，非常大的热带宽)。同时也很容易补偿尺寸和安装误差。采用固有刚性设计的连接元件1尤其是触针6以及挠性/弹性设计的连接元件10，只要将连接元件1不仅简单插入电路板3而且插入例如所示的电机5的连接点4之中，就能形成接触；因此具有连接元件1的构造特别易于装配和维修。即使在难以够着的部位，也能以简单、可靠的方式进行快速装配和拆卸，不容易出错。附图所示实施例的连接元件10具有对置的连接片14和桥15，该连接元件呈多联桥22形状。这意味着钎焊焊脚13在平面中是对置的，并且在其间通过各个桥15支承基础部分17，将各个桥15设计成多联桥22。连接片14还用来容纳插入夹紧段18，以及将分别处于一平面中的焊脚13以机械方式进行平面固定。