专利名称：可无需工具地建立和脱开的电连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在电源、尤其是可更换的蓄能器与用电器之间的可无工具地建立和脱开的电连接装置，包括至少一个由两个接触元件构成的接触对，其中一个接触元件与电源连接并且另一个与用电器连接。
背景技术：
在电动手持式工具机如充电式起子机或者充电式钻机内的已知的这种类型的电连接装置，在可更换的蓄电池与电机之间典型地由分别具有两个接触元件的两个接触对构成，其中属于不同接触对的两个接触元件设置在机器壳体内并且不同接触对的两个其他的接触元件设置在可从机器壳体拆下的蓄电池壳体内。在每个接触对中，其中一个接触元件构成为金属板并且另一接触元件由多个弹性的金属舌片构成，在蓄电池壳体安装到金属体上时所述金属舌片移动到金属板上。在接触区域内接触舌片支承筋或拱起部，以便实现接触元件的确定的彼此压紧。在电连接装置的实施形式中在各接触元件之间的电接触通过线或点、在各种情况下通过相对较小的面建立。因此产生过渡损失，该过渡损失导致接触部位的较强的发热并且导致能量损耗。
发明内容
根据本发明，提出了一种在电源、尤其是可更换的蓄能器与用电器之间的可无工具地建立和脱开的电连接装置，包括至少一个由两个接触元件构成的接触对，其中一个接触元件与电源连接并且另一个与用电器连接，其中，接触对的至少一个接触元件具有多个单个的、较小面积的接触部位，所述接触部位电并联地连接。
本发明的电连接装置具有如下优点，即，通过一些并联的接触部位基本上减少在各接触元件之间的过渡阻抗并且因此降低了过渡损失。通过将电流负载分配到一些接触部位上，每个接触部位仅较少地受到负荷并且从而相对较小地发热。
通过在下面描述的措施给出上述电连接装置的有利的进一步构型和改进可能性。
有利的是，所述多个接触部位通过由导电材料构成的纤维实现，所述纤维刷式地或毛笔式地组合一个纤维刷。
有利的是，这些纤维在一个纤维端部上的组合通过一个导电板进行。
有利的是，这些纤维嵌入一弹性的材料内。
有利的是，自由的纤维端部的端面构成接触部位。
有利的是，所述一个接触元件具有两个电并联地连接的纤维束，所述纤维束具有位于其之间的缝隙地彼此相向定向地设置；所述另一接触元件构成为由导电材料制成的可以插入缝隙内的刀片。
有利的是，这些纤维的外周面构成接触部位。
有利的是，每个接触元件具有一个纤维束并且两个以其自由的刷端部彼此相向的纤维刷可彼此插入。
有利的是，所述多个接触部位通过由导电材料构成的纤维实现，所述纤维被联合成一个织物、针织物或毡式的无纺织物。
有利的是，这些纤维构成金属编织物，该金属编织物的凸出的编织物拱起部构成这些接触部位。
有利的是，所述多个接触部位借助于由导电材料构成的、接触的粉末-或粒料微粒或纤维片实现，它们嵌入由不导电的、优选弹性的材料构成的体内。
有利的是，两个接触元件上的所述多个接触的接触部位通过建立可脱开的粘附连接的、导电的粘附元件、尤其是导电的丝网搭扣连接实现。
有利的是，由导电材料构成的粘附元件设置在两个优选构成为带的、导电的承载件的彼此相向的下侧面上。
有利的是，在其中一个接触元件上的粘附元件构成为回环并且在另一接触元件上的粘附元件构成为抓入回环内的钩。
有利的是，所述一个接触元件的所述多个接触部位通过由导电材料构成的至少一列并排设置的绕圈实现，所述绕圈被置于平地构成的另一接触元件上。
有利的是，这些绕圈具有相同尺寸的绕圈半径并且同轴心地定位。
有利的是，这些绕圈是圆形的。
有利的是，这些绕圈是非圆形的、优选是椭圆形的，并且以一个具有较小曲率的绕圈区段放置于所述平的接触元件上。
有利的是，绕圈的多个列彼此平行地设置。
有利的是，绕圈的这些列这样设置，使得相邻的列的绕圈至少部分地彼此插入。
有利的是，所述另一平的接触元件构成为插接刀片并且在彼此相反的刀片面上分别压上至少一列绕圈。
有利的是，压到彼此相反的刀片面上的绕圈的列固定在一个弹簧夹钳的彼此对置的腿上，该弹簧夹钳具有减小腿间距的预应力。
有利的是，每列绕圈由一个螺旋线构成并且这些螺旋线电并联地连接。
在下面的说明中借助于在附图中示出的实施例详细说明本发明。其中图1示出蓄电池的和用电器的以及在它们之间的可无工具地建立和脱开的电连接装置的电路图，该电连接装置由两个接触对构成，
图2示出在图1中的接触对的两个接触元件的立体图，图3和4分别示出按第二和第三实施例的在图1中的接触对的接触元件的侧视图，图5示出按第四实施例的在图1中的接触对的一个接触元件的俯视图，图6示出在图5中的一部分V的放大的立体俯视图，图7示出按第五实施例的在图1的接触对的接触元件的纵向剖视图，图8示出按第六实施例的在图1中的接触对的接触元件的侧视图，图9示出按第七实施例的接触对的两个接触元件的立体图，图10示出按第八实施例的接触对的插座的剖视图，图11示出按第九实施例的接触对的两个接触元件的立体图的一部分。
具体实施例方式
在图1中示出的电路图中，用电器11通过可无工具地建立和脱开的电连接装置与电源12连接。用电器例如是充电式起子机的设置在机器壳体内的电驱动电机，并且电源12是可更换的蓄能器或蓄电池，该蓄电池容纳在蓄电池壳体内。通过将蓄电池壳体安装到机器壳体上建立电连接，并且通过从机器壳体上拆下蓄电池壳体而分开或脱开电连接。
相应地，电连接装置具有两个相同的分别带有两个接触元件14、15的接触对。接触对13的接触元件14例如设置在机器壳体内并且接触对13的接触元件15设置在蓄电池壳体内，但是这个布置也可相反地进行，用电器11通过两条电导线16连接到两个接触对13的接触元件14上并且电源12通过两条电导线17连接到两个接触对13的接触元件15上。在图2至11中示出接触对13的结构不同的实施例。对于所有实施例共同的是，一个接触对13中的至少一个接触元件14、15具有多个单个的、面积较小的接触部位，所述接触部位电并联地连接。
在图2的实施例中，在接触元件14上的所述多个电并联地连接的接触部位如下实现，即，由导电的材料构成的纤维18刷状或毛笔状地组合成纤维刷19。在纤维18的一端上，纤维18的组合通过导电板20进行，通向用电器11的电导线16连接在该导电板上。每个接触对13的另一接触元件15是一块连接到电导线17上的金属板21，为了建立电连接，该金属板在图2的箭头22的方向上在纤维刷19的纤维18的自由端上这样移动，使得纤维刷19在端侧上压到金属板21上。在此自由的纤维端部的端面构成一些在每个接触对13的两个接触元件14、15之间的并联的接触部位。如在此不进一步描述的，纤维18优选嵌入到弹性的材料内，以便一方面将纤维18保持在其位置上并且另一方面能够在各接触元件14、15之间建立确定的压力。
在接触对13的在图3中示出的实施例中，接触元件14具有两个电并联的纤维刷19，每个纤维刷如在图2中描述的并且如上述说明的那样。组合成纤维刷19的这些纤维18在纤维端部上又固定在导电板20上，两个纤维刷19彼此相反定向地设置，使得板20位于纤维刷19的彼此相反的侧面上。在两个纤维刷19之间保留一个缝隙23。另一接触元件15构成为由导电材料制成的刀片24并且在建立电连接时在图3中的箭头25的方向上移动到缝隙23内并且在那儿与两个纤维刷19的自由的纤维端部触点接通。在此两个纤维刷19的纤维18也可嵌入弹性的材料内。在此纤维18的自由端部也构成一些在两个接触元件14、15之间的接触部位，所述自由的纤维端部压紧到刀片24上。
在图4的实施例中，接触对13的每个接触元件14、15如在图2中描述的那样并且针对图2说明的接触元件14那样地构成。从而每个接触元件14、15具有一个由一些纤维18构成的纤维刷19，所述纤维由导电的材料构成，所述纤维在其纤维端部上借助于导电板20机械地组合并且导电地彼此连接。接触元件14、15的两个纤维刷19以其束的自由端部彼此相向。为了建立电连接，接触元件15朝在图4中的箭头26的方向运动到接触元件14上，其中这些纤维刷19彼此插入。
在各接触元件14、15之间的所述多个接触部位现在由纤维18的彼此贴靠的外周面构成。如果两个接触元件14、15的纤维刷19这样程度地相互插入，使得自由的纤维端部也相应压到另一纤维刷19的板20上，那么在各接触元件14、15之间的接触部位也通过纤维18的自由的纤维端部实现。
在接触对13的在图5中以俯视图的形式示意性示出的接触元件14中，所述多个接触部位通过由导电材料构成的纤维27实现，所述纤维被结合成织物或针织物或毡形式的无纺织物。在图5中举例性地以俯视图的形式示意性示出铜编织物。在图6中以立体图示出铜编织物28的一部分V，以便距离说明在铜编织物中构成的凸出的编织物拱起部29。编织物拱起部29构成所述多个在接触元件14、15之间的接触部位。在图5的实施例中未示出的另一接触元件15能够以同样的方式构成或者也可由印刷电路板构成，该印刷电路板由导电材料构成，铜编织物28的编织物拱起部29压装到该印刷电路板上。这种铜编织物28的例子在汽车领域中作为汽车电池的接地端子。
在接触对13的在图7中示出的实施例中，所述多个接触部位通过接触元件14借助于由导电材料构成的、接触的粉末-或粒料微粒实现。粉末-或粒料微粒嵌入由导电的弹性材料构成的体30内。为了保证这些粉末-或粒料微粒的彼此接触，在体30内的粉末-或粒料微粒的包装密度比较高。体30连接到连接导线16上。另一接触元件15由刚性的金属条32构成，为了建立电连接，该金属条在图7的箭头33的方向上这样移动到体30的下侧面上，使得弹性的体30压装到金属条32上。有选择地，接触元件15以同样的方式如接触元件14那样构成。
在图8的实施例中，接触对13的两个接触元件14、15之间的所述多个接触部位通过导电丝网搭扣连接的粘附元件34、35构成。粘附元件34、35通过相互压入彼此紧密地粘附连接，该粘附连接又可以通过相互拉开而脱开。粘附元件34、35由导电的材料构成并且设置在两个构成为搭扣带36、37的导电的承载件的彼此相向的下侧面上。搭扣带36、37与电导线16、17连接。在图8的实施例中，粘附元件34构成为回环38并且粘附元件35构成为锚入回环38内的钩39，该粘附元件34被构造在构成接触元件14的、上部的搭扣带36上，该粘附元件35被构造在构成接触元件15的、下部的搭扣带37上。当然也可能的是，采用其他形式的丝网搭扣连接，如钩-和厚绒呢带(Flauschband)或者菌状物-(Pilz)和丝绒带(Velourband)或者板菌状物-和厚绒呢带或者菌状物-和菌状物带(Pilzband)。
在用于建立可脱开的电连接的接触对13的在图9中示出的实施例中，在接触元件14、15之间的所述多个接触部位通过由导电材料构成的至少一列并排设置的绕圈41实现，所述绕圈设置在接触元件14上并且以一个绕圈区段置于平地构成的另一接触元件15上。为了在各接触元件14、15之间产生足够的接触压力，一个压力F作用在至少一个接触元件14、15上，在图9的实施例中作用到接触元件15上。如在图9中所示，并排设置的绕圈41的列通过螺旋线42实现。与电导线16连接的导体桥(Leiterbrücke)43与螺旋线42的各个绕圈41触点接通并且与所述绕圈机械固定地连接、例如通过熔焊或钎焊连接，该导体桥平行于螺旋轴线延伸。螺旋线42的所有绕圈41具有相同尺寸的绕圈半径并且同轴心地定位，以至于所有绕圈41被以相同的接触压力置于平的接触元件15上。在图9的实施例中，绕圈41圆形地构成。但是所述绕圈也可以是非圆形例如椭圆形地构成，如在图10中示出的那样。在此有利地绕圈41这样定位，使得各绕圈区段被以较小的曲率置于平的接触元件15上。通过绕圈的非圆形的横截面可以有利地形成绕圈41的弹性的性能并且从而形成接触压力。如未进一步示出的那样，绕圈41也可以按波纹环的方式构成，使得每个绕圈在接触元件15上产生多个接触部位。
为了提高接触部位的数量，可以设置多个并排地具有平行延伸的螺旋轴线的螺旋线42。所有螺旋线42电并联地连接并且连接在导体16上，这例如通过如下方式实现，即，导体桥43板形地构成并且横向于螺旋轴线地在多个螺旋线42上延伸。这种电连接在图11中示出。但是在此两个螺旋线42的平行间距选择成小于绕圈41的直径，使得在此两个螺旋线42的绕圈41部分地彼此进入。所有螺旋线42被置于接触元件14的接触板44上并且所有绕圈41固定在该接触板44上。接触板44与电导线16连接，因此所有螺旋线42电并联。另一平的接触元件15也可构成为接触板45，该接触板与电导线17连接。为了建立电连接，接触板45压到螺旋线42的绕圈41上或平行于接触板44地移动到螺旋线42上，其中横向于移动方向定向的压力起作用。
在图10中示出一个插接连接器，该插接连接器借助于在接触对13的各接触元件14、15之间的电连接装置的、在图9中示出的并且上述说明的原理实现。接触元件14集成在插座46内，该插座具有一个插座开口47，构成为插接刀片48的另一接触元件15可以插入该开口内。接触元件14由U形的弹性夹钳49构成，该夹钳具有两个彼此隔开距离的夹钳腿491。在彼此相向的腿面上分别固定一个具有绕圈41的螺旋线42，这些绕圈具有椭圆形的横截面。在插接连接器打开的情况下，两个夹钳腿491通过弹性的预加载向内弹，使得两个螺旋线42的绕圈41仅以较小的缝隙间距对置。为了建立插接连接，插接刀片48穿过插座开口47插入两个螺旋线42之间。因此两个夹钳腿491朝外压，使得足够的接触压力存在于插接刀片48与螺旋线42的绕圈41之间。夹钳49与电导线16连接并且插接刀片48与电导线17连接。
权利要求
1.一种在电源(12)、尤其是可更换的蓄能器与用电器(11)之间的可无工具地建立和脱开的电连接装置，包括至少一个由两个接触元件(14、15)构成的接触对(13)，其中一个接触元件与电源(12)连接并且另一个与用电器(11)连接，其特征在于接触对(13)的至少一个接触元件(14、15)具有多个单个的、较小面积的接触部位，所述接触部位电并联地连接。
2.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于所述多个接触部位通过由导电材料构成的纤维(18)实现，所述纤维刷式地或毛笔式地组合一个纤维刷(19)。
3.按权利要求2所述的连接装置，其特征在于这些纤维(18)在一个纤维端部上的组合通过一个导电板(20)进行。
4.按权利要求3所述的连接装置，其特征在于这些纤维(18)嵌入一弹性的材料内。
5.按权利要求2至4任一项所述的连接装置，其特征在于自由的纤维端部的端面构成接触部位。
6.按权利要求5所述的连接装置，其特征在于所述一个接触元件(14)具有两个电并联地连接的纤维束(19)，所述纤维束具有位于其之间的缝隙(23)地彼此相向定向地设置；所述另一接触元件(15)构成为由导电材料制成的可以插入缝隙(23)内的刀片(24)。
7.按权利要求2或3所述的连接装置，其特征在于这些纤维(18)的外周面构成接触部位。
8.按权利要求5或7所述的连接装置，其特征在于每个接触元件(14、15)具有一个纤维束(19)并且两个以其自由的刷端部彼此相向的纤维刷(19)可彼此插入。
9.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于所述多个接触部位通过由导电材料构成的纤维(27)实现，所述纤维被联合成一个织物、针织物或毡式的无纺织物。
10.按权利要求9所述的连接装置，其特征在于这些纤维(27)构成金属编织物(28)，该金属编织物的凸出的编织物拱起部(29)构成这些接触部位。
11.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于所述多个接触部位借助于由导电材料构成的、接触的粉末-或粒料微粒(31)或纤维片实现，它们嵌入由不导电的、优选弹性的材料构成的体(30)内。
12.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于两个接触元件(14、15)上的所述多个接触的接触部位通过建立可脱开的粘附连接的、导电的粘附元件(34、35)、尤其是导电的丝网搭扣连接实现。
13.按权利要求12所述的连接装置，其特征在于由导电材料构成的粘附元件(34或35)设置在两个优选构成为带(36或37)的、导电的承载件的彼此相向的下侧面上。
14.按权利要求12或13所述的连接装置，其特征在于在其中一个接触元件(14)上的粘附元件(34)构成为回环(38)并且在另一接触元件(15)上的粘附元件(35)构成为锚入回环(38)内的钩(39)。
15.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于所述一个接触元件(14)的所述多个接触部位通过由导电材料构成的至少一列并排设置的绕圈(41)实现，所述绕圈被置于平地构成的另一接触元件(15)上。
16.按权利要求15所述的连接装置，其特征在于这些绕圈(41)具有相同尺寸的绕圈半径并且同轴心地定位。
17.按权利要求15或16所述的连接装置，其特征在于这些绕圈(41)是圆形的。
18.按权利要求15或16所述的连接装置，其特征在于这些绕圈(41)是非圆形的、优选是椭圆形的，并且以一个具有较小曲率的绕圈区段放置于所述平的接触元件(15)上。
19.按权利要求15至18任一项所述的连接装置，其特征在于绕圈(41)的多个列彼此平行地设置。
20.按权利要求15至18任一项所述的连接装置，其特征在于绕圈(41)的这些列这样设置，使得相邻的列的绕圈(41)至少部分地彼此插入。
21.按权利要求15至20任一项所述的连接装置，其特征在于所述另一平的接触元件(15)构成为插接刀片(48)并且在彼此相反的刀片面上分别压上至少一列绕圈(41)。
22.按权利要求21所述的连接装置，其特征在于压到彼此相反的刀片面上的绕圈(41)的列固定在一个弹簧夹钳(49)的彼此对置的腿(491)上，该弹簧夹钳具有减小腿间距的预应力。
23.按权利要求15至22任一项所述的连接装置，其特征在于每列绕圈(41)由一个螺旋线(42)构成并且这些螺旋线(42)电并联地连接。
全文摘要
本发明涉及一种设置在电源、尤其是可更换的蓄能器与用电器之间的可无工具地建立和脱开的电连接装置，该电连接装置具有至少一个由两个接触元件(14、15)构成的接触对，其中一个接触元件与电源连接并且另一个与负载连接。为了减少在接触对中的过渡损失并且减少接触对的电流发热，至少一个接触元件(14)具有一些单个的、较小面积的接触部位，所述接触部位电并联地连接。例如一些接触部位通过由导电材料构成的纤维(18)实现，所述纤维刷式地或毛笔式地组合成纤维刷(19)。
文档编号H01R4/00GK101055941SQ200710096519
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月11日 优先权日2006年4月11日
发明者沃尔夫·马蒂亚斯, 马尔桑·雷伊曼 申请人:罗伯特·博世有限公司