用于将电接触元件紧固到电导体的连接装置

技术领域

本发明涉及一种连接装置，用于将电接触元件紧固到特别是电接触电导体，特别是导体轨。

背景技术

在某些情况下，电导体上特别是导体轨上的电接触元件的紧固和电接触在技术上可能很复杂。例如，由于有限的可用安装空间或电导体相对于电接触元件的位置的固定规格，可能出现难以将电接触元件紧固到电导体的情况。

紧固可能更复杂，因为在组装期间，电导体相对于电接触元件的位置可能偏离预定位置。因此，必须能够补偿位置公差。这个问题通常通过连接装置来解决，其中至少部分地使用弹性电导体或接触元件。然而，这种解决方案涉及技术工作，因此很昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种上述类型的连接装置，其既提供了简单的结构，又提供了补偿电接触元件和电导体之间的位置公差的可能性。

根据本发明，该目的是这样实现的，连接装置设计成用于将具有中心开口的电接触元件紧固到电导体，连接装置包括可连接到电导体的扩展套圈和可插入到扩展套圈中的扩展元件，其中扩展套圈设计成以可滑动的方式特别是以轴向可滑动的方式插入到电接触元件的中心开口中，并且其中扩展套圈在扩展元件完全插入到扩展套圈中时扩展以夹紧电接触元件。

通过提供根据本发明的连接装置，以简单的方式实现了上述目的。扩展套圈可以连接到电导体，特别是连接到导体轨。它可以是导电的和/或机械连接到电导体。电接触元件可以相对于扩展套圈设置，使得扩展套圈以滑动方式特别是以轴向滑动方式插入接触元件中。

滑动布置允许电导体和电接触元件之间的位置公差得到补偿。一旦电接触元件和扩展套圈以期望的方式相对于彼此定位，扩展元件就可以插入到扩展套圈中。因此，扩展套圈扩展并对电接触元件产生压力。这允许电接触元件机械地固定到扩展套圈。同时，通过扩展套圈和电接触元件之间的接触，在这两个部分之间建立了导电连接。

此外，本发明可以通过以下实施例来改进，每个实施例本身都是有利的，并且可以任何期望的方式彼此组合。下面将阐述上述实施例和与之相关的优点。

连接装置可以包括电接触元件。然而，通常，连接装置和电接触元件将作为单独的项目分布。电接触元件例如可以是插头的一部分，该插头被单独分配，但是配置用于连接到连接装置。

为了便于扩展套圈的扩展，扩展套圈优选地设置有至少一个纵向狭槽。纵向狭槽可沿着扩展套圈的纵向范围延伸，并朝向扩展套圈的轴向端开口。

优选地，连接装置包括夹紧接触套圈，其配置为接收扩展套圈和电接触元件，其中当扩展元件完全插入到扩展套圈中时，扩展套圈朝向夹紧接触套圈的内壁扩展。夹紧接触套圈优选地配置用于附接到电导体，特别是附接到导体轨。当扩展元件完全插入到扩展套圈中时，电接触元件可被夹紧在扩展套圈和夹紧接触套圈之间。在这种情况下，扩展套圈可以将接触元件压靠在夹紧接触套圈的内壁上。

从外部可接近的接触插座可以在扩展套圈和夹紧接触套圈的内壁之间延伸，用于可滑动地接收电接触元件的至少一部分。

沿着扩展套圈的轴向方向观察，接触插座可以具有环形横截面。这可以导致整个中空圆柱形接触插座从外部延伸到夹紧接触套圈中。

扩展套圈可以具有配置成接收扩展元件的扩展元件插座。特别优选的是，扩展构件插座沿着扩展元件的插入方向逐渐变细。在插入扩展元件时，扩展套圈因此可以容易地扩展。

可替代地，或者除了锥形扩展构件插座之外，扩展元件可以是圆锥形或楔形。

扩展套圈可以由两件构成，并包括夹紧元件和设置在夹紧元件中并具有扩展元件插座的接收元件。虽然这增加了部件的数量，但可以简化制造过程。

特别地，接收元件可以防旋转的方式保持在夹紧元件中。

特别优选地，扩展套圈设置有内螺纹，扩展元件设置有互补的外螺纹。特别优选地，内螺纹的内径可以沿着扩展元件的插入方向逐渐变细。作为对此的替代，扩展元件上的外螺纹的外径可以与插入方向相反地增加。内螺纹也可以是锥形的，外螺纹可以是扩大的。

在扩展套圈的两部分设计中，优选的是接收元件设置有内螺纹。

作为包括螺纹的实施例的替代，扩展元件和扩展元件插座也可以各自具有椭圆形或其他横截面，其中扩展元件在扩展元件插座内的旋转导致扩展套圈的扩展。

连接装置可以包括具有配置成连接到扩展套圈的接触部分的电接触元件，接触部分在连接装置的装配在一起的状态下邻接扩展套圈。特别地，接触部分可以具有电接触元件的中心开口。

电接触元件的接触部分优选配置成可滑动地接收扩展套圈。特别地，如果适用的话，接触部分优选地配置用于插入和可滑动地设置在扩展套圈和夹紧接触套圈的内壁之间。

在组装状态下，具有接触部分的电接触元件可以突出到夹紧接触套圈中，并且通过扩展套圈压靠内壁。

特别优选地，接触部分基本形成中空圆柱形。电接触元件的中心开口位于中空圆柱形中。在连接装置的装配在一起的状态下，接触部分沿圆周方向优选覆盖中空圆柱形插座的一半以上。这允许在接触部分和连接装置的其余部分之间实现最大可能的接触面积。为了实现连接的机械稳定性以及电接触元件和连接装置的其余部分之间的良好导电，大的接触面积是有利的。

为了提高连接装置的部件之间的机械稳定性和导电性，扩展套圈的外表面、夹紧接触套圈的内壁(如果适用的话)和/或电接触元件的表面(如果适用的话)，至少在其接触部分中，可以设置有至少一个摩擦结构。摩擦结构可以通过偏离光滑表面的结构化来获得。特别地，摩擦结构可以具有接触突起、肋、点、滚花或粗糙表面。

电接触元件至少在其接触部分可以设置有至少一个纵向狭槽，与扩展套圈相同，以便能够扩展。纵向狭槽可以朝向电接触元件或扩展套圈的一端开口，从而有利于电接触元件的扩展。

根据本发明的连接装置还可以包括导体轨或设置有通孔的另一电导体，其中扩展套圈连接到穿过通孔突出的导体轨，并插入到电接触元件的中心开口中。

与导体轨的连接装置还可以包括夹紧接触套圈，该夹紧接触套圈从导体轨的第一侧至少部分地插入到通孔中，其中扩展套圈从导体轨的与第一侧相对的第二侧穿过通孔突出到夹紧接触套圈中。

为了固定扩展套圈相对于导体轨的位置，扩展套圈可以设置有用于抵靠导体轨的止动件，特别是在其第二侧上。

当将电接触元件连接到连接装置的其余部分时，这可以最初相对于扩展套圈无作用力地定位。如果夹紧接触套圈是连接装置的一部分，则电接触元件可以至少沿着轴向方向无作用力地移动，直到到达期望的位置。只有这样，才能通过使扩展套圈扩展而在电接触元件上产生径向作用力，这将扩展套圈夹紧到电接触元件和/或在扩展套圈和夹紧接触套圈之间的电接触元件。

下面，参照附图，通过示例性有利实施例更详细地解释本发明。取决于特定应用所必需的根据本发明的连接装置的特性，在实施例中示例性示出的特征的组合可以通过根据以上解释的其他特征来补充。此外，同样根据以上解释，如果单个特征的效果在特定应用中不重要，则该特征可以从所描述的实施例中省略。在附图中，相同的附图标记总是用于具有相同功能和/或相同结构的元件。

附图说明

示出了以下：

图1以分解图示出了根据本发明的连接装置的第一有利实施例；

图2以透视图示出了图1的连接装置；

图3以纵向截面示出了图1的连接装置；

图4以横截面图示出了图1的连接装置；

图5以分解图示出了根据本发明的连接装置的第二有利实施例；

图6以纵向截面示出了图5的连接装置；

图7以横截面图示出了图5的连接装置；

图8以透视图示出了根据本发明的连接装置的第三有利实施例；

图9以纵向截面示出了图8的连接装置；

图10以透视图示出了图8的连接装置的接收元件；

图11以纵向截面示出了图8的连接装置的夹紧元件；以及

图12以横截面图示出了图8的连接装置。

具体实施方式

下面参照图1至4描述根据本发明的连接装置1的第一有利实施例。第一实施例的连接装置1具有扩展套圈3和可插入到扩展套圈中的扩展元件5。

优选地，但不是必须地，夹紧接触套圈7也是连接装置1的一部分。此外，电接触元件9和/或电导体11也可以是连接装置1的一部分。仅作为示例，电导体11在图中被示为导体轨13。

连接装置1用于机械紧固，并且优选地，还用于在电接触元件9和电导体11之间建立导电连接。

扩展套圈3具有整体细长的中空圆柱形，并沿着纵向轴线15延伸。沿着纵向轴线15，扩展套圈3具有导体侧端部17和接触侧端部19。

在其接触端部19，扩展套圈3具有两个纵向狭槽21。两个纵向狭槽21从接触侧端部19平行于纵向轴线15延伸到扩展套圈3中，使得扩展套圈3在径向方向上通过纵向狭槽21朝向接触侧端部19敞开。两个接触压力元件23由两个纵向狭槽21形成，这两个纵向狭槽可以在径向方向上彼此偏离。

在扩展套圈内部有用于接收扩展元件5的扩展元件插座25。在扩展元件插座25中，提供了具有内螺纹27的扩展套圈3。扩展元件5相应地设置有互补的外螺纹29。

扩展元件5可以沿着插入方向31插入到扩展套圈3或其扩展元件插座25中。插入方向31平行于纵向轴线15从导体侧端部17朝向接触侧端部19延伸。

如果可以配置为螺钉33的扩展元件5插入到扩展套圈3中，并且以两个螺纹27和29相互作用的方式被致动，则两个接触压力元件23可以彼此远离移动。换句话说，拧入螺钉33可以导致扩展套圈3扩展。

为了增加扩展套圈3的扩展，扩展元件插座25可以沿着插入方向31逐渐变细。可替代地或另外，扩展元件5可以至少在外螺纹29的区域中逆着插入方向31扩张。

在其导体侧端部17，扩展套圈3设置有凸缘35。凸缘35可以邻接电导体11，以限定扩展套圈3相对于电导体11的位置。

此外，扩展套圈3可以在邻近凸缘35的区域中设置有滚花37，扩展套圈3可以通过滚花37压靠在夹紧接触套圈7上。除了机械紧固到夹紧接触套圈7之外，滚花37还可以用于在扩展元件5旋转时防止扩展套圈3旋转。

在没有夹紧接触套圈7的替代实施例中，滚花37也可以与电导体11中的通孔39的内壁相互作用。

夹紧接触套圈7具有整体中空圆柱形。夹紧接触套圈7配置成使得当扩展套圈3插入到夹紧接触套圈7中时，它与扩展套圈3同轴布置。

夹紧接触套圈7具有导体部分41和接触部分43，它们沿着纵向轴线15彼此邻接。在装配在一起的状态下，夹紧接触套圈7的纵向轴线对应于扩展套圈3的纵向轴线15。

导体部分41用于连接到电导体11，特别是连接到导体轨13。导体部分41中的夹紧接触套圈7的外径45的尺寸设计成使得导体部分41可以插入到导体11的通孔39中，优选形成压配合。

导体部分41中的夹紧接触套圈7的内径47的尺寸优选确定成使得扩展套圈3可以配合的方式容纳在该部分中。特别地，扩展套圈3可以插入导体部分41中，以在夹紧接触套圈7中形成压配合。

如果扩展套圈3设置有滚花37，则扩展套圈3至少在滚花37的区域中与夹紧接触套圈7形成正连接和/或摩擦连接。

在接触部分43中，夹紧接触套圈7的外径49可以大于导体部分41中的外径45。

由于不同尺寸的外径45和49，台阶51可以形成在两个部分41和43之间。台阶51可以用于限定夹紧接触套圈7相对于导体11的位置。换句话说，夹紧接触套圈7可以从导体11的第一侧53插入到通孔39中，直到它通过台阶51或者通过第一侧53上的接触部分43邻接导体11。

因此，扩展套圈3可以从与第一侧53相对的第二侧55插入通孔39或夹紧接触套圈7中，直到凸缘35靠在导体的第二侧55上。凸缘35代表扩展套圈3的止动件56。

在接触部分43中，夹紧接触套圈7优选地具有大于导体部分41中的内径47的内径57。换句话说，至少在扩展套圈3尚未扩展的状态下，内径57大于扩展套圈3的外径59。

由于接触部分43中的夹紧接触套圈7的内径57大于扩展套圈3的外径59，至少在接触部分43中，在扩展套圈3和夹紧接触套圈7的内壁61之间形成用于电接触元件9的接触插座63，该接触插座63可从外部接近。

接触插座63优选具有环形横截面或中空圆柱形。

当扩展套圈3扩展时，它向内壁61扩张。换句话说，两个接触压力元件23彼此远离移动。接触插座63的横截面因此减小。随着接触元件9插入接触插座63中，接触元件9因此被夹紧在扩展套圈3和夹紧接触套圈7的内壁61之间。

电接触元件9具有接触部分65，通过该接触部分，电接触元件9可以插入到夹紧接触套圈7中，特别是插入到接触插座63中。

至少在接触部分65中，接触元件9优选为中空圆柱形，使得其形成为与接触插座63互补。

中空圆柱形围绕接触元件9的中心开口67。扩展套圈3可以插入到电接触元件9的中心开口67中。原则上，这在没有夹紧接触套圈7的情况下也是可能的。

当电接触元件9以其接触部分65插入到接触插座63中时，从径向方向看，电接触元件9设置在扩展套圈3和夹紧接触套圈7的内壁61之间。

只要扩展元件5还没有完全插入到扩展套圈3中，接触元件9就可以沿着纵向轴线15移动。接触元件9直到扩展套圈3扩展时才被夹紧。

特别地，在具有夹紧接触套圈7的实施例中，接触元件9也设置有纵向狭槽69，使得接触元件9也可以张开以跟随扩展套圈3的运动，并且被压靠内壁61。

特别优选地，接触元件9设置有两个纵向狭槽69。两个纵向狭槽69穿过中心开口67径向相对。

电接触元件9可以具有连接部分71，因为它可以具有适于在例如插头或另一部件中容纳和/或电接触接触元件9的任何形状。

在连接部分71和接触部分65之间，可以有过渡部分73，其中连接部分71中的接触元件9的形状并入接触部分65中的接触元件9的形状。

电接触元件9在其接触部分65中至少在其外表面75上具有摩擦结构77。摩擦结构77由多个面向外的突起79形成。突起79可以形成限定的接触点，用于在扩展套圈3张开并且接触元件9压靠内壁61时接触夹紧接触套圈7的内壁61。

可替代地或另外，内壁61的表面81可以设置有摩擦结构77。

下面参照图5至7描述根据本发明的连接装置1的第二有利实施例。为了简洁起见，仅讨论与之前参照图1至图4描述的实施例的不同之处。

在第二实施例中，扩展套圈3在其外表面83上至少在其可扩展的区域中，即在内螺纹27的水平处设置有摩擦结构77。

摩擦结构77从接触侧端部19向导体侧端部17延伸，但不延伸到纵向狭槽21的端部。摩擦结构77仅在扩展套圈3压靠接触元件9的区域中需要。

仅作为示例，摩擦结构77示出为滚花85。作为滚花85的替代，摩擦结构77可以形成为多个接触突起79，如在第一实施例的接触元件9中或任何其他结构中。

第二实施例的接触元件9形成为没有摩擦结构77。可替代地，接触元件9本身可以设置有摩擦结构77。特别地，接触元件9可以在其外表面75上设置有摩擦结构77。根据另一替代方案，夹紧接触套圈7的内壁61的表面81可以设置有摩擦结构。

下面参照图8至12描述根据本发明的连接装置1的第三有利实施例。同样，为了简洁起见，仅讨论与前述实施例的不同之处。

连接装置1的第三实施例与前述实施例的不同之处在于，它具有两件式扩展套圈3。扩展套圈3可以与前述实施例的扩展套圈3相同的方式使用。然而，两件式扩展套圈3的制造由于其两件式的性质而可被简化。

两件式扩展套圈3由夹紧元件87和接收元件89构成。接收元件89可被接收在夹紧元件87中。一旦接收元件89插入到夹紧元件87中，两件式扩展套圈3就被组装。

夹紧元件87具有与前述实施例的扩展套圈3的形状基本相同的外部形状。

夹紧元件87未设置有内螺纹。相反，与扩展元件5的外螺纹29互补设计的内螺纹27存在于接收元件89内部。接收元件89因此具有扩展元件插座25。

接收元件89本身是套圈形的，具有基本中空圆柱形。接收元件89可被接收在夹紧元件87内，夹紧元件87具有沿着夹紧元件87的圆周方向延伸的肩部91，以限定接收元件89相对于纵向轴线15的位置。换句话说，肩部91为接收元件89提供了座。

为了在扩展元件5被致动时防止接收元件89旋转，接收元件89可以防旋转的方式被接收在夹紧元件87中。为此，夹紧元件87在其外侧93上具有突起95，其可以容纳在夹紧元件87中的互补形状的插座97中。

在两件式扩展套圈3的装配在一起的状态下，突起95径向突出到接收插座97中。因为当接收元件89旋转时，突起95邻接界定接收元件97的边缘99，所以接收元件89不能在夹紧元件87中旋转。

突起95仅作为示例示出为沿着纵向轴线15延伸的肋。突起95也可以具有适于与接收插座97相互作用的任何其他形状，以防止接收元件89在夹紧元件87中旋转。

为了便于两件式扩展套圈3的扩张，接收元件89优选至少部分地为锥形。

例如，接收元件89可以具有从底侧101到顶侧103逐渐增大的外部横截面，在装配在一起的状态下，接收元件89可以通过底侧101抵靠肩部91，顶侧103沿着纵向轴线15与底侧相对。

可替代地或另外，夹紧元件87可以具有从接触侧端部19朝向肩部91逐渐变细的内部横截面。扩展元件5的致动将接收元件89拉入夹紧元件87，使夹紧元件87张开。结果，如在前述实施例中，电接触元件9压靠在夹紧接触套圈7的内壁61上。

附图标记列表

1连接装置

3扩展套圈

5扩展元件

7夹紧接触套圈

9电接触元件

11电导体

13导体轨

15纵向轴线

17导体侧端部

19接触侧端部

21纵向狭槽

23接触压力元件

25扩展元件插座

27内螺纹

29外螺纹

31插入方向

33螺钉

35凸缘

37滚花

39通孔

41导体部分

43接触部分

45导体部分的外径

47导体部分的内径

49接触部分的外径

51台阶

53第一侧

55第二侧

56止动件

57接触部分的内径

59扩展套圈的外径

61内壁

63接触插座

65接触部分

67中心开口

69纵向狭槽

71连接部分

73过渡部分

75表面

77摩擦结构

79突起

81内壁的表面

83扩展套圈的表面

85滚花

87夹紧元件

89接收构件

91肩部

93外侧

95突起

97插座

99边缘

101底侧

103顶侧