專(zhuān)利名稱：用于從裝配件和組件產(chǎn)生電連接件的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生從裝配件和組件到一個(gè)設(shè)有電觸頭元件和磁體的電流傳送裝置并有一個(gè)設(shè)有配合的電觸頭元件和磁體的電流接收裝置的電連接件的方法，后一裝置的磁體與電流傳送裝置中的磁體彼此對(duì)置而極性相反。
本發(fā)明也涉及一種用于實(shí)施該方法的裝置。
PCT/EP 01/14503描述一種電力機(jī)械連接裝置，其中利用磁力在一電流傳送裝置和一電流接收裝置之前形成電連接。在這種情況下，電流連接是利用一個(gè)帶有連接到電流源連接器上的接觸點(diǎn)的移動(dòng)磁盤(pán)而形成的。在休止?fàn)顟B(tài)下，也就是當(dāng)沒(méi)有帶磁體的電流接收裝置裝配在該電流傳送裝置上時(shí)，通過(guò)一個(gè)離觸頭元件一定距離的永久磁體形式的限制裝置來(lái)保持該磁盤(pán)，該限制裝置安置在電流傳送裝置的上表面上或在其面向電流接收裝置的側(cè)面上。當(dāng)該電流接收裝置移向該電流傳送裝置時(shí)，通過(guò)閉合電流傳送裝置和電流接收裝置中的磁體之間的磁路而形成接觸連接。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，下面以一般形式談到用語(yǔ)“磁體”。在這種情況下，它們可以是能磁化的磁體或在一磁體影響下起磁性反應(yīng)的磁性部件。其基本特點(diǎn)是，電流傳送裝置和電流接收裝置中的磁體以這樣的方式相互作用，使得一個(gè)磁場(chǎng)在兩個(gè)部件上產(chǎn)生一個(gè)磁性保持力。
WO 01/03249 A1同樣描述一種電力機(jī)械連接裝置，其中在一個(gè)單元內(nèi)安置兩個(gè)或更多個(gè)磁體元件和觸頭元件。多觸頭的一個(gè)優(yōu)選使用領(lǐng)域是24伏以下的低電壓范圍，用以控制電壓、開(kāi)關(guān)脈沖或數(shù)據(jù)傳送。在這種情況下，設(shè)置至少一個(gè)配置了觸頭元件的彈性壁，以便增強(qiáng)平面觸形式的接觸連接。也在這種情況下，在一電流傳送裝置和一電流接收裝置之間通過(guò)這些磁體元件而為分開(kāi)設(shè)置的觸頭元件形成電接觸。
EP 1 194 983描述一種機(jī)械連接裝置，其中通過(guò)編碼磁體元件在一電流傳送裝置和一電流接收裝置之間產(chǎn)生電連接。
至今已描述的電連接裝置用于將負(fù)載快速而經(jīng)常地連接到一電源上。
到現(xiàn)在為止，插頭連接器已用于產(chǎn)生預(yù)定長(zhǎng)期使用的電組件連接，例如在汽車(chē)的制造中。在這種情況下，為了對(duì)通常為鏇削或沖壓部件的銷(xiāo)產(chǎn)生更好的連接，這些插座每一接觸設(shè)有一個(gè)或多個(gè)彈簧。通過(guò)該彈簧力產(chǎn)生接觸力和由此產(chǎn)生電連接。彈簧力越大，傳送質(zhì)量就越好，能夠傳送的電流就可以越大。
另一缺點(diǎn)是在操作期間可能產(chǎn)生疲勞，造成彈簧力變小。
在汽車(chē)制造和其它領(lǐng)域中通過(guò)多極插頭經(jīng)常傳送30安培或更大的電流。
由于像這些大電流傳送要求大的接觸力，因此為了在安裝過(guò)程期間形成插頭連接，需要大的力，以便盡可能減小由多路連接器中各單個(gè)觸頭的接觸力之和而形成的接觸阻力。這些力可以大到100N或更大。裝配安裝經(jīng)常不能利用技術(shù)幫助，因能安裝的空間太小，因此不易接近。這意味著接觸連接必須用安裝者的手進(jìn)行，因此正確進(jìn)行的插頭連接取決于安裝者工作的方法。因此由于不安全的插入過(guò)程而形成的不良連接因帶有疲勞的時(shí)間壓力和工作壓力等因素而不可能防止。連接不充分導(dǎo)致插頭連接脫開(kāi)，隨后在操作期間使傳送中斷。另一危險(xiǎn)是安裝員可能利用不合適的幫助如錘子之類(lèi)來(lái)簡(jiǎn)化其進(jìn)行連接的操作，這可能損傷插頭連接。
因此本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生從裝配件和組件的電連接用的方法和裝置，利用它們可以避免上述缺點(diǎn)，特別是利用它們可以精確可靠地連接而無(wú)需依賴安裝者的可靠性。
按照本發(fā)明，該目的利用具有在權(quán)利要求1中列舉的特點(diǎn)的用于裝配件和組件的電連接方法而達(dá)到。
在權(quán)利要求3中描述了一種用于產(chǎn)生電連接的連接裝置。
按照本發(fā)明，準(zhǔn)確地說(shuō)，產(chǎn)生從裝配件和組件的電連接的過(guò)程分為兩個(gè)階段在第一步驟中，在電流傳送裝置和電流接收裝置之間產(chǎn)生機(jī)械連接，由于合適地設(shè)計(jì)連接元件，該連接的進(jìn)行不需外加大的力量而能可靠地完成，并且不會(huì)出錯(cuò)。
一旦產(chǎn)生了機(jī)械連接，就能以不再受安裝者影響的方式自動(dòng)產(chǎn)生電連接，觸頭彼此精確取向，并具有大的接觸力。
在這種情況下這是通過(guò)這樣設(shè)計(jì)該機(jī)械連接來(lái)完成的，就是在其最終位置中，電流傳送裝置和電流接收裝置中的磁體充分地彼此相向地移動(dòng)，使得在單個(gè)磁體之間磁吸引力起作用。然后形成一個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程，從而在電流傳送裝置的觸頭元件和電流接收裝置的配合的觸頭元件之間形成電連接。這意味著，始終保證將完成完全的電連接。這些磁力保證在電觸頭元件和配合的觸頭元件之間高度附著連接，特別是當(dāng)這些磁體同時(shí)代表觸頭元件時(shí)。如果平面觸頭用作觸頭元件，就可以載帶極大電流。這尤其也適用于(如設(shè)想的)當(dāng)汽車(chē)中的電源系統(tǒng)增大到42伏時(shí)。
如果人們希望，當(dāng)設(shè)有安裝電流接收裝置時(shí)，在電流傳送裝置的實(shí)際上暴露于其上表面上的觸頭元件上不要存在電流，那么可以使用一個(gè)如EP 0 573 471中描述的磁盤(pán)。同時(shí)，這允許帶負(fù)載開(kāi)關(guān)，尤其是也具有大的接觸力和少數(shù)觸頭。
如果需要，這些磁體也可編碼，如EP 1 194 983中所述。這避免了觸頭元件和配合的觸頭元件之間形成不正確的連接。這也適用于在存在磁開(kāi)關(guān)時(shí)的不正確脫開(kāi)。其次，這導(dǎo)致觸頭彼此更好地定位。
對(duì)于產(chǎn)生機(jī)械連接的第一步驟可以有廣泛不同的機(jī)械連接。例如，電流接收裝置可以利用一個(gè)合適的導(dǎo)引器而從側(cè)面推到電流傳送裝置上。同樣可以垂直安裝。
除了從側(cè)面或垂直地推上或安裝外，也可以進(jìn)行卡口式連接。如果需要，也可在最終位置中進(jìn)行產(chǎn)生響聲的鎖銷(xiāo)式連接。
從附屬的權(quán)利要求和從參照附圖的下文中描述了其基本原理的示范實(shí)施例中形成有利的發(fā)展和精加工方案，附圖中

圖1表示通過(guò)一個(gè)安裝了電流接收裝置的電流傳送裝置的截面圖，有一合適的導(dǎo)引器用于安裝；以及圖2示意地表示一個(gè)通過(guò)一合適的側(cè)向?qū)б鞫B接了電流接收裝置的電流傳送裝置的透視圖。
下面將在原理上描述本發(fā)明的兩個(gè)示范實(shí)施例。其中做了上下文參考的通過(guò)電流傳送裝置的磁體和電流接收裝置的磁體的電連接裝置在原理上是已知的，例如參考PCT/EP 01/14508，WO 98/09346，WO97/50152和WO 01/03249 A1，所以下文僅詳細(xì)描述對(duì)本發(fā)明重要的特點(diǎn)。
下面詳細(xì)描述圖1中例示的一種具有平面觸頭形式的觸頭元件2的電流傳送裝置1和一種同樣具有平面接觸形式的觸頭元件4的電流接收裝置3，其設(shè)計(jì)和操作方法見(jiàn)WO 01/03249 A1，因此本文不再詳細(xì)描述。因此WO 01/03249 A1也形成本申請(qǐng)書(shū)的公開(kāi)內(nèi)容。
電流傳送裝置1中的觸頭元件2同時(shí)為開(kāi)關(guān)磁體或磁性開(kāi)關(guān)部件形式，而電流接收裝置2中的觸頭元件4同時(shí)形成釋放磁體或磁性釋放部件。電流傳送裝置1中的觸頭元件2每個(gè)通過(guò)電纜連接件5連接在一個(gè)未示出的電流源、電壓源或脈沖源上。電流接收裝置3中的觸頭元件4有同樣狀況，在每種情況下連接電纜6從觸頭元件4引向一個(gè)同樣未示出的負(fù)載。在它們的端部，表面7彼此面對(duì)，觸頭元件2和4是平面的，至少與相關(guān)裝置1或3的對(duì)應(yīng)表面近似平齊。觸頭元件2和4每個(gè)被包圍在彈性壁8中。
在圖1中示出的示范實(shí)施例中，至少兩個(gè)彼此隔開(kāi)一段距離的截錐凸出部9在面對(duì)待裝入的電流接收裝置3的側(cè)面上從電流傳送裝置1的殼體上凸出。
電流接收裝置3以與此相補(bǔ)的方式在其殼體中設(shè)有截錐凹槽10。凸出部9的凹槽10的錐角互相匹配以使引導(dǎo)。但是，與例如這樣的“標(biāo)準(zhǔn)”錐形引導(dǎo)相反，在這兩個(gè)引導(dǎo)部件之間形成尺寸過(guò)大的余隙，因?yàn)榻劐F凸出部9和凹槽10僅提供近似的引導(dǎo)。此外，為此目的也可在截錐凸出部9的頭部區(qū)域中形成例如用虛線表示的插入斜面，以便保證容易而可靠地插入和以便考慮到不可避免的生產(chǎn)和安裝容差，這種容差在汽車(chē)行業(yè)中可以為1～2mm或更大。該余隙在電流接收裝置3上的錐角中用“X”表示。在凸出部9的頭部表面和凹槽10的底部之間必須同樣存在容差，以便在電流接收裝置3在裝到電流傳送裝置1上和凸出部9已插入凹槽10中以后，允許觸頭元件2和4在其最終插入步驟中的磁效應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行最后的精確的定位和定中心。
為了避免卡住和簡(jiǎn)化裝配件的搬動(dòng)，此種余隙必須在任何情況下以這樣的方式提供，即在將電流接收裝置3連接到電流傳送裝置1期間，即使存在可能發(fā)生的最大可能的容差和生產(chǎn)或安裝的不精確度，也不會(huì)發(fā)生卡住現(xiàn)象。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以不采用截錐凸出部和凹槽而提供允許近似垂直引導(dǎo)的其它引導(dǎo)元件，如也可以有錐形輪廓的銷(xiāo)和孔，或金字塔形的連接元件等。
圖2示意地表示電流接收裝置3通過(guò)從側(cè)面推上面連接在電流傳送裝置1上。如可看到的，在電流傳送裝置1和電流接收裝置3中設(shè)有燕尾導(dǎo)引件11a和11b，從而用于沿箭頭方向從側(cè)面推上。
與傳統(tǒng)類(lèi)型燕尾導(dǎo)引件11a和11b相反，在這種情況下也可以在兩個(gè)導(dǎo)引件之間提供尺寸過(guò)大的余隙，以便可以補(bǔ)償制造和安裝容差。也是在這種情況下，該余隙應(yīng)當(dāng)至少1mm，最好2mm甚至更大。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，當(dāng)然也可以提供近似導(dǎo)引器的其它設(shè)計(jì)方案，來(lái)代替具有截錐凸出部9和與其配合的凹槽10的近似導(dǎo)引器，或燕尾導(dǎo)引器11a和11b。唯一顯著的特點(diǎn)是，在第一步驟中，在電流傳送裝置1和電流接收裝置3之間以此種方式形成一種實(shí)際上無(wú)力的接近和連接，其后，通過(guò)觸頭元件2和4的自動(dòng)磁力影響而達(dá)到精確的定位和定中心，并且不受裝配件的影響。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，觸頭元件2和4當(dāng)然也不需要帶有相同的磁體的觸頭元件2和4。如果空間狀況允許，磁體也可以與觸頭元件2和4無(wú)關(guān)地設(shè)置在電流接收裝置3和電流傳送裝置1中。
此外，圖2也用虛線表示一個(gè)示范實(shí)施例，其中設(shè)置一個(gè)帶有電流源觸頭16的磁盤(pán)12。在這種情況下，在磁盤(pán)12上安置分開(kāi)的磁體13和觸頭元件13a，而在將電流接收裝置3裝到電流傳送裝置1中期間，觸頭13a與磁盤(pán)12一起被磁體14吸收，而在該過(guò)程中從后面與觸頭元件2接觸。這形成電流連接。該裝置的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和操作方法例如描述于EP 0 573 471中，該專(zhuān)利同樣組成本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容。
在其休止?fàn)顟B(tài)，也就是當(dāng)沒(méi)有安裝電流接收裝置3時(shí)，磁盤(pán)12受安置在電流傳送裝置1中背離電流接收裝置3的側(cè)面上的磁體15或一種包括磁性物質(zhì)的材料的吸引。在這種狀況下，觸頭2上沒(méi)有電流，因?yàn)橛|頭13a與其隔開(kāi)一段距離。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生從裝配件和組件到一個(gè)設(shè)有電觸頭元件(2)和磁體的電流傳送裝置(1)并具有一個(gè)設(shè)有配合的電觸頭元件(4)和磁體的電流接收裝置(3)的連接件的方法，電流傳送裝置和電流接收裝置(1，3)中的磁體彼此對(duì)置并具有相反的極性，其中，為了在第一步驟中通過(guò)一個(gè)相似的導(dǎo)引器(分別為9、10或11a、11b)進(jìn)行連接，進(jìn)行了機(jī)械連接，而在第二步驟中通過(guò)精確引導(dǎo)電流傳送裝置(1)和電流接收裝置(3)的磁體而在觸頭元件(2)和配合的觸頭元件(4)之間自動(dòng)形成電接觸。
2.權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，通過(guò)一個(gè)設(shè)有電流源觸頭(13)的磁體滑動(dòng)件(12)而將電流供給到電流傳送裝置(1)，并在第一步驟后借助于利用電流接收裝置(3)中磁體(14)的機(jī)械連接，使電流沿電流接收裝置(3)的方向移動(dòng)，從而形成電連接。
3.一種用于產(chǎn)生從裝配件和組件到一個(gè)設(shè)有電觸頭元件(2)和磁體的電流傳送裝置(1)的并具有一個(gè)設(shè)有配合的電觸頭元件(4)和磁體的電流接收裝置(3)的電連接件的連接裝置，電流傳送裝置和電流接收裝置(1，3)中的磁體彼此對(duì)置并當(dāng)將電流傳送裝置(1)連接在電流接收裝置(3)上時(shí)，具有相反的極性，設(shè)置一個(gè)近似的導(dǎo)引器(分別為9，10或11a，11b)作為機(jī)械連接，以便完成該連接，而為了觸頭元件(2)和配合的觸頭元件(4)之間的電連接，借助于電流傳送裝置(1)中的磁體和電流接收裝置(3)中的磁體形成精確的引導(dǎo)。
4.如權(quán)利要求3中所述的連接裝置，其特征在于，這些觸頭呈帶有平面接觸點(diǎn)的平面觸頭(2，4)形式。
5.如權(quán)利要求4中所述的連接裝置，其特征在于，平面觸頭(2，4)設(shè)置在電流傳送裝置(1)或電流接收裝置(3)的彈性壁(8)中。
6.如權(quán)利要求3或4中所述的連接裝置，其特征在于，機(jī)械導(dǎo)引件(分別9，10或11a，11b)被這樣設(shè)計(jì)，使得在該機(jī)械插入過(guò)程結(jié)束時(shí)，電流傳送裝置(1)中的磁體和電流接收裝置(3)中的磁體被安置成至少部分地相互對(duì)置。
7.如權(quán)利要求3中所述的連接裝置，其特征在于，該機(jī)械的近似導(dǎo)引器有一側(cè)向?qū)б?11a，11b)，利用該導(dǎo)引器可將電流傳送裝置(1)安置在電流接收裝置(3)的上方。
8.如權(quán)利要求7中所述的連接裝置，其特征在于，該側(cè)向?qū)б饔沙孰娏鱾魉脱b置(1)和電流接收裝置(3)中的燕尾導(dǎo)引器(11a，11b)形式的連接元件構(gòu)成，這些燕尾導(dǎo)引器(11a，11b)被設(shè)計(jì)成帶有超尺寸余隙。
9.如權(quán)利要求8中所述的連接裝置，其特征在于，該余隙至少沿待安裝的電流接收裝置(3)的方向至少為1mm，最好為2mm。
10.如權(quán)利要求3中所述的連接裝置，其特征在于，該近似的導(dǎo)引器有一垂直導(dǎo)引器(9，10)，利用該導(dǎo)引器可將電流接收裝置(3)安裝在電流傳送裝置(1)上。
11.如權(quán)利要求10中所述的連接裝置，其特征在于，該垂直導(dǎo)引器設(shè)有呈錐形凹槽(10)或凸出部(9)形式的斜面導(dǎo)引器。
12.如權(quán)利要求11中所述的連接裝置，其特征在于，這些斜面導(dǎo)引器(9，10)設(shè)有超尺寸余隙。
13.如權(quán)利要求12中所述的連接裝置，其特征在于，斜面導(dǎo)引器(9，10)上的可能有的余隙至少為1mm，最好為2mm。
14.如權(quán)利要求10中所述的連接裝置，其特征在于，近似導(dǎo)引器(9，10)設(shè)有卡口接頭。
15.如權(quán)利要求3～14中的一項(xiàng)所述的連接裝置，其特征在于，近似導(dǎo)引器(分別為9，10或11a，11b)被這樣設(shè)計(jì)，使得在機(jī)械插入過(guò)程結(jié)束時(shí)產(chǎn)生一種鎖銷(xiāo)連接。
16.如權(quán)利要求3中所述的連接裝置，其特征在于，電流傳送裝置(1)設(shè)有帶電流源觸頭(16)的磁盤(pán)(12)，該磁盤(pán)(12)可沿待安裝的電流接收裝置(3)的方向移動(dòng)，并在移動(dòng)后的位置上和觸頭元件(2)形成電連接。
17.如權(quán)利要求16中所述的連接裝置，其特征在于，磁盤(pán)(12)設(shè)有限制裝置(15)。
18.如權(quán)利要求17中所述的連接裝置，其特征在于，該限制裝置設(shè)有磁體(15)或包括磁性物質(zhì)的材料，該限制裝置被設(shè)置在電流傳送裝置(1)中的背離待安裝的電流接收裝置(3)的側(cè)面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生裝配件和組件對(duì)設(shè)有電連接元件和磁體的電流供應(yīng)裝置的電連接的方法。按照所述方法，設(shè)有對(duì)應(yīng)電觸頭的用品的磁體與該電流供應(yīng)裝置的帶相反的極性的磁體對(duì)置。在第一步驟中，利用一近似導(dǎo)引機(jī)械進(jìn)行機(jī)構(gòu)連接，而在第二步驟中，利用該電流供應(yīng)裝置和該用品的磁體以自動(dòng)方式用精確的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)完成這些觸頭元件和配合的觸頭元件之間的電連接。
文檔編號(hào)H01R13/193GK1695275SQ03824904
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2003年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者H·奈德萊因, S·施米德特 申請(qǐng)人:馬格科德股份公司