接觸彈簧圈和插式連接器的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種接觸彈簧環(huán)。此外，本發(fā)明還涉及一種插式連接器。
【背景技術】
[0002]尤其用于風力發(fā)電設備的插式連接器需要具備盡可能好的屏蔽，以便良好地排出特別是因雷擊而產生的過壓。為此，必須接觸尤其是屏蔽織物形式的電纜屏蔽，其環(huán)繞電纜芯線并被布置在電纜外皮的下方。通常只有通過復雜的操作才能實現(xiàn)這一點。例如在已知方案中，系對電纜的自由端進行剝皮，拆散、翻折其下方的屏蔽織物并放置在電纜外皮的上方。隨后通過翻折的屏蔽織物導引金屬套筒，并與屏蔽織物通過螺釘或壓接固定在一起以進行接觸，從而將屏蔽織物夾緊在金屬套筒和電纜外皮之間。這種方法通常應用于(例如)EP O 207 322 BI所描述的同軸插式連接器或注塑包封插式連接器中。
[0003]對于可自由裝配的插式連接器而言，要么采用類似的方法，要么通過彈性元件(如接觸彈簧環(huán))來建立接觸，該彈性元件例如可通過殼體進行操縱。在此情況下，通常通過與對配插頭的相應螺旋連接件對應的螺旋連接來實現(xiàn)屏蔽的進一步延伸。
[0004]已知的是將螺旋彈簧環(huán)用作接觸彈簧環(huán)，但其難以制造，因而制造接觸彈簧環(huán)以及容置一或多個這類接觸彈簧環(huán)的插式連接器的制造成本較高。此外，螺旋彈簧環(huán)可能在其擴張和夾緊方面具有缺點。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種接觸彈簧環(huán)和一種插接式連接器，以便克服上述缺點。
[0006]本發(fā)明用以達成上述目的的解決方案為獨立權利要求的特征。本發(fā)明的有利的設計方案和優(yōu)選的設計方案參閱從屬權利要求。
[0007]本發(fā)明的接觸彈簧環(huán)具有多個環(huán)形布置的、構造為U形的區(qū)域，所述區(qū)域分別具有兩個大體上彼此平行布置的橫桿，其中構造為U形的區(qū)域的所述橫桿在橫桿的徑向外端上通過第一連接桿相連，其中彼此相鄰布置的、構造為U形的區(qū)域在其橫桿的徑向內端上通過第二連接桿相連，且其中所述構造為U形的區(qū)域在其大體上彼此平行布置的橫桿的區(qū)域中具有至少一個彎曲部。
[0008]本發(fā)明的接觸彈簧環(huán)相對通常使用的螺旋彈簧環(huán)由多個環(huán)形布置的、構造為U形的區(qū)域構造而成，其中相鄰布置的、構造為U形的區(qū)域彼此相連。所述構造為U形的區(qū)域在接觸彈簧環(huán)的徑向內部彼此相連，其中徑向內部是所述接觸彈簧環(huán)在裝配狀態(tài)下平放在例如電纜等其所裝配在上面的物體之外面的區(qū)域。通過徑向向內打開的、構造為U形的區(qū)域，以及通過彼此相鄰的、構造為U形的區(qū)域通過第二連接桿在徑向內部的連接，所述接觸彈簧環(huán)具有曲折形的形狀。然而所述接觸彈簧環(huán)并非構造為扁平或平的，而是所述構造為U形的區(qū)域在其大體上彼此平行布置的橫桿區(qū)域中具有彎曲部，其中所述彎曲部在整個接觸彈簧環(huán)上環(huán)形延伸，并且從而所有構造為U形的區(qū)域的每個橫桿都具有該彎曲部。所述彎曲部可具有30°和120°之間的彎曲半徑。所述彎曲部如此構造，從而使得徑向外部布置并且是構造為U形的區(qū)域一部分的所述第一連接桿朝徑向內部布置并且將構造為U形的區(qū)域彼此相連在一起的第二連接桿的方向彎曲。所述接觸彈簧環(huán)在第一連接桿上，從而在構造為U形的區(qū)域的徑向外部構造為自由彈性。如果所述接觸彈簧環(huán)在構造為U形的區(qū)域中僅具有一個彎曲部，則所述接觸彈簧環(huán)優(yōu)選在徑向內部的第二連接桿的區(qū)域中構造為自由彈性。所述接觸彈簧環(huán)可通過其專門的設計而徑向夾緊，但也徑向擴張，從而所述接觸彈簧環(huán)能施加徑向彈簧作用。由此，能夠徑向套在待裝配的物體，如電纜上的所述接觸彈簧環(huán)補償不同的半徑，例如電纜外皮或屏蔽的不同外徑。此外，所述接觸彈簧環(huán)相對螺旋彈簧環(huán)還具有制造成本低廉的特點，因為相對螺旋彈簧環(huán)省去了繞線操作而降低了制造成本。
[0009]優(yōu)選地，構造為U形的所述區(qū)域在其大體上彼此平行布置的橫桿區(qū)域中具有第一彎曲部和第二彎曲部。通過為每個構造為U形的區(qū)域，在兩個橫桿上構造兩個彎曲部，所述接觸彈簧環(huán)除了徑向擴張和徑向夾緊外，還能軸向地擴張和夾緊，從而所述接觸彈簧環(huán)除了徑向彈簧作用外，還能施加軸向彈簧作用。如果所述構造為U形的區(qū)域沿其長度，以及從而在其徑向內端和徑向外端之間分別具有兩個彎曲部，則所述接觸彈簧環(huán)可固定在徑向內部，在第二連接桿的區(qū)域中，所述第二連接桿分別將兩個彼此相連布置的、構造為U形的區(qū)域相連在一起，從而所述接觸彈簧環(huán)在徑向內部不具有彈簧作用。
[0010]如果所有構造為U形的區(qū)域分別具有兩個彎曲部，則所述第一彎曲部和第二彎曲部優(yōu)選具有大小不同的彎曲半徑。通過大小不同的彎曲半徑可以改善并單獨地調整所述接觸彈簧環(huán)的彈簧作用。
[0011]其中優(yōu)選地，所述第二彎曲部比所述第一彎曲部構造得更靠近徑向內部的第二連接桿，其中所述第二彎曲部的彎曲半徑優(yōu)選小于第一彎曲部的彎曲半徑。通過所述徑向靠內的第二彎曲部可以使得所述接觸彈簧環(huán)在第二連接桿和構造為U形的區(qū)域的徑向內端的區(qū)域中以盡可能平面的方式抵靠在其所裝配的物體上，以便實現(xiàn)軸向的固定。通過彎曲半徑優(yōu)選大于第二彎曲部的、徑向靠外的第一彎曲部，可以實現(xiàn)所述接觸彈簧環(huán)的軸向和徑向彈簧作用。所述第一彎曲部例如可具有80°和120°之間，優(yōu)選在90°和110°之間的彎曲半徑，而所述第二彎曲部例如可具有30°和60°之間，優(yōu)選在40°和50°之間，尤其優(yōu)選為45°的彎曲半徑。
[0012]為了能夠提高裝配狀態(tài)下所述接觸彈簧環(huán)的接觸點，構造為U形的區(qū)域可優(yōu)選與相鄰布置的、構造為U形的區(qū)域通過第三連接桿連接，以構造接觸彈簧環(huán)徑向外部的另一接觸點。在該設計方案中，所述構造為U形的區(qū)域從而除了徑向內部的連接外，還至少部分地也在徑向外部的方向上相連，以便在所述接觸彈簧環(huán)的徑向外部構造另一接觸點。
[0013]所述第三連接桿優(yōu)選構造為V形。所述構造為V形的第三連接桿優(yōu)選以其兩個自由端與相鄰布置的、構造為U形的區(qū)域一體構造。所述構造為V形的第三連接桿位于兩端之間的折角區(qū)域構造在接觸彈簧環(huán)的徑向外部，其中所述折角區(qū)域在徑向外部優(yōu)選與所述U形區(qū)域，尤其是U形區(qū)域的第一連接桿齊平。所述V形的連接桿如此定向或布置，從而所述V形的連接桿朝徑向內部打開。
[0014]為了實現(xiàn)尤其成本低廉的制造，所述接觸彈簧環(huán)可由盤形的金屬元件構造而成，其中所述大體上彼此平行布置的橫桿和第一、第二、第三連接桿可通過盤形金屬元件的激光處理、沖壓或蝕刻構造而成。所述盤形的金屬元件可由板材，尤其是彈簧鋼構造而成，并具有墊片的形狀。借助激光、沖壓或蝕刻可在較短的時間內方便地將中斷盤形金屬元件內廓和外廓的槽口裝入所述盤形金屬元件，其中可通過所述槽口、橫桿和連接桿來構造所述接觸彈簧環(huán)。在通過激光處理、沖壓或蝕刻來成型所述橫桿和連接桿后，可將所述接觸彈簧環(huán)在橫桿的區(qū)域中彎曲一次或兩次，以便將所述彎曲部裝入所述接觸彈簧環(huán)。
[0015]如上構造并改進的接觸彈簧環(huán)可布置在插式連接器中，其中在一個插式連接器中可布置一個或兩個或者多個相應構造的接觸彈簧環(huán)。
[0016]所述插式連接器可具有絕緣殼體、多個接觸元件和一個屏蔽套筒，在所述絕緣外殼內插有電纜的自由端，并且所述接觸元件與所述電纜的芯線連接，其中所述接觸彈簧環(huán)被布置在環(huán)繞電纜的芯線的屏蔽上的電纜的自由端的第一剝皮區(qū)域上，其中在所述接觸彈簧環(huán)前后，所述電纜被電纜的外皮環(huán)繞，其中所述接觸彈簧環(huán)被屏蔽套筒圍繞，其中所述屏蔽套筒在所述接觸彈簧環(huán)前后被固定在所述電纜的外皮上。
[0017]所述插式連接器的特點包括，相對于傳統(tǒng)的插式連接器顯著降低了制造成本，并且現(xiàn)在能自動化地在各工作站執(zhí)行整個制造方法，由此能以尤其經濟的方式進行制造，尤其是大批量制造。
[0018]在制造本發(fā)明的插式連接器時，首先在兩個區(qū)域上對待插入插式連接器的電纜的外皮進行切割，其中在所述第一區(qū)域上如此地進行切割，從而僅外皮，而不是布置在其下方的屏蔽被切割。在與所述第一區(qū)域間隔的第二區(qū)域上，除了外皮外還對屏蔽進行切割。在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域之間，電纜上的外皮和屏蔽完好無損。在第一區(qū)域上去除如此多的外皮，從而能將所述接觸彈簧環(huán)插入第一區(qū)域，所述接觸彈簧環(huán)在插入狀態(tài)下平放在電纜的屏蔽上。所述電纜在插入的接觸彈簧環(huán)前后仍由電纜的外皮環(huán)繞。通過在第二區(qū)域中切斷外皮和屏蔽，可以在此從電纜上剝下外皮和屏蔽，從而構成電纜自由端的端部區(qū)段，電纜的芯線在所述端部區(qū)段暴露在外。需要時，可同樣對此時暴露在外的芯線進行剝皮，并與接觸元件，例如通過壓接來連接。隨后，將例如可由金屬壓鑄件制成的導電屏蔽套筒如此遠地通過電纜的自由端進行導引，從而使所述接觸元件和接觸彈簧環(huán)被屏蔽套筒完全遮蓋。為了對所述屏蔽套筒進行固定的定位，將屏蔽套筒固定在緊鄰所述接觸彈簧環(huán)前后的電纜外皮上。其中，如此地將所述屏蔽套筒固定在電纜的外皮上，從而由此既將所述接觸彈簧環(huán)密封地封閉，又為電纜減輕了張力。隨后，將絕緣殼體套在所述屏蔽套筒上，所述絕緣殼體遮蓋了屏蔽套筒和電纜自由端的小部分區(qū)域，其中所述絕緣殼體局部地抵靠在屏蔽套筒的外周面上。其中，制造方法，包括用于制造接觸彈簧環(huán)的制造方法過程中的每個加工步驟均可以全自動化的方式進行，從而無需再采用手工作業(yè)，由此除了制造工作外，還能降低制造成本和制造時間。
[0019]優(yōu)選地，所述接觸彈簧環(huán)被屏蔽套筒張緊。所述張緊操作通過下述方法來實現(xiàn)，SP在將屏蔽套筒優(yōu)選通過壓接操作固定在外皮上時，在第一接觸彈簧環(huán)的區(qū)域中