本發(fā)明涉及一種用于將電連接端子固定至支撐件的裝置。

背景技術(shù)：

在許多不同行業(yè)中使用的電氣設(shè)備(包括例如航空器上的通信設(shè)備和軌道上的信號設(shè)備)必須接地。這通常需要設(shè)備的每個部件借助于金屬編織線或接地線與例如航空器的框架或軌道的導(dǎo)軌等基板電連接。金屬編織線或線材的端部被收納在固定至基板的端子中。

通?？梢越柚诼葆敽吐菽笇⒍俗庸潭ㄖ林渭?，該端子被緊緊保持在螺釘頭部與基板的表面之間。為了確保端子與基板之間的良好的電接觸，在組裝螺釘和螺母之前，基板的表面必須剝離油漆或其他涂層。一旦執(zhí)行了組裝，必須保護(hù)支撐件的剝離區(qū)域不受侵蝕。為了組裝螺釘和螺母，在組裝期間，需要接觸基板兩側(cè)。

以本申請人名義申請的專利EP 1 376 766公開了一種將電連接端子固定到包括例如軌道導(dǎo)軌在內(nèi)的基板上的裝置。該裝置包括：環(huán)形件，其被引入到形成在基板中的圓筒形孔中；套管，其用于被插入到環(huán)形件中；以及螺釘，其用于與設(shè)置在套管中的螺紋開口嚙合。當(dāng)組裝裝置時，首先將環(huán)形件定位在基板中的圓筒形孔中，然后使用工具對套管施加拉力，以便借助于力將套管引入到環(huán)形件中，從而使環(huán)形件徑向擴(kuò)張并將環(huán)形件鎖定在孔中。然后，將螺釘擰入到套管中的螺紋開口中，端子被緊緊地保持在螺釘頭部和環(huán)形件之間，因此可以將端子固定至基板，并在端子與基板之間建立電接觸。

該固定裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，不一定需要預(yù)先剝離基板的表面來確保端子與基板之間的良好的電接觸。這是因為環(huán)形件與形成在基板中的圓筒形孔的內(nèi)表面之間產(chǎn)生電接觸。該固定裝置的另一個優(yōu)點(diǎn)在于，可以在不需要接觸基板兩側(cè)的情況下進(jìn)行組裝。

然而，該固定裝置的缺點(diǎn)在于預(yù)組裝過程。該過程需要將套管非常輕微地插入到環(huán)形件中以形成單一件以便準(zhǔn)備好用于最終定位在基板的孔中。然而，因為過插入將導(dǎo)致環(huán)形件的過大變形而不足的插入將導(dǎo)致套管與環(huán)形件分離，所以插入程度是關(guān)鍵性的。插入程度取決于許多因素，包括材料硬度、套管的外徑、環(huán)形件的內(nèi)徑、表面光潔度以及對這些部件施加的力的大小。因此，高效的預(yù)組裝過程需要密切控制這些變量。

在預(yù)組裝過程結(jié)束之后，必須小心封裝預(yù)組裝的固定裝置，以確保每個固定裝置的環(huán)形件和套管不會分離進(jìn)而確保不會因此在運(yùn)送期間與封裝件中的其他環(huán)形件和套管混在一起。

因此，本發(fā)明的目的在于通過提供一種生產(chǎn)耗費(fèi)時間少且成本低的固定裝置來克服與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺點(diǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于將電連接端子固定至設(shè)置有開口的支撐件上的裝置。所述裝置包括：大致管狀的襯套，其用于定位在所述支撐件的所述開口中，并設(shè)置有相反的前端和后端，孔洞在所述前端與所述后端之間延伸；和榫銷。所述榫銷構(gòu)造或配置成用于以強(qiáng)行或受迫方式插入(forced insertion)到所述孔洞中，以使所述襯套向外變形，所述榫銷具有連接部，所述連接部能夠與連接器接合以將所述端子緊固至所述支撐件和促成所述強(qiáng)行或受迫方式插入。以及，所述裝置還設(shè)置有將所述襯套與所述榫銷互連起來的薄弱區(qū)域。

固定裝置的優(yōu)點(diǎn)在于榫銷和襯套可以制成為單一件，從而消除了對這種繁重的預(yù)組裝過程的需要。此外，榫銷和襯套形成單一件，該單一件不太可能意外分離，因此，當(dāng)封裝固定裝置時可以不必留意避免這些部件分離。

優(yōu)選地，所述薄弱區(qū)域構(gòu)造成在所述榫銷以所述強(qiáng)行或受迫方式插入到所述襯套中時斷裂。例如，可以將力施加到榫銷來幫助插入到孔洞中，并且可以根據(jù)力的大小和薄弱區(qū)域的強(qiáng)度使薄弱區(qū)域在開始施加該力時斷裂。有利的是，榫銷可以位于襯套后方，并被向前推動以插入到孔洞中。因此，優(yōu)選的是，薄弱區(qū)域?qū)⒁r套的后端與榫銷的前端互連起來。

薄弱區(qū)域的形狀和尺寸可以根據(jù)制造工序的能力和薄弱區(qū)域的期望強(qiáng)度來選擇。薄弱區(qū)域必須足夠弱以在期望負(fù)載下斷裂，并足夠強(qiáng)以經(jīng)受安裝之前的制造工序、運(yùn)送及后續(xù)處置。例如，薄弱區(qū)域可以包括一個或多個耳片(tabs)，耳片圍繞固定裝置的外周規(guī)則地或不規(guī)則地隔開。在優(yōu)選實施例中，薄弱區(qū)域包括基本上圍繞固定裝置的外周延伸的環(huán)形凸緣。環(huán)形凸緣可以向后漸縮以在可能具有較大橫截面的襯套的后端與可能具有較小橫截面的榫銷的前端之間延伸。

所述裝置可由鋁、銅、鈦、不銹鋼或黃銅等的導(dǎo)電物料制成。還可以有利地使裝置的例如榫銷等至少一部分硬化。

此外，所述裝置還包括用于抗侵蝕的涂層。涂層具有低電阻，并足夠柔軟以允許變形。對由更易被侵蝕的材料中的一些材料(例如，鋁、銅和鈦)制成的固定裝置而言，具有該性質(zhì)的涂層可以是特別優(yōu)選的。即使在制造期間固定裝置經(jīng)過充分涂覆，薄弱區(qū)域的斷裂可能產(chǎn)生榫銷和襯套的無涂層的部分。在將榫銷充分插入到襯套中之后，榫銷的無涂層的部分會移動到孔洞中，并因此被遮蔽住而不受自然環(huán)境影響。襯套的無涂層的部分可被肋部遮蔽住，肋部設(shè)置在榫銷上并構(gòu)造成在完全插入之后與襯套的無涂層的部分接合。肋部還可以用作抵靠部，該抵靠部限制榫銷能插入到襯套中的量。

連接部可以包括開口，開口通向螺紋孔，螺紋孔至少部分地穿過榫銷延伸。螺紋孔可以定尺寸為收納例如螺釘?shù)冗B接器，以將端子固定至基板。在替代構(gòu)造中，連接部可以包括螺紋口，該螺紋口在前端前方延伸并構(gòu)造成與例如螺母等連接器接合。在另一個替代構(gòu)造中，連接部例如可以包括卡銷(bayonet)配件。

在榫銷的以強(qiáng)行或受迫方式插入使襯套的變形程度可以取決于榫銷和孔洞的尺寸和形狀。優(yōu)選地，榫銷的至少一部分與孔洞形成過盈配合，以使襯套變形。在沿著所述榫銷和所述孔洞的長度至少其中一點(diǎn)的對應(yīng)位置處，所述榫銷的橫截面大于所述孔洞的橫截面，以便在所述榫銷以所述強(qiáng)行或受迫方式插入時使所述襯套變形。榫銷可以是圓筒形或可以朝前端變窄，孔洞可以是圓筒形或可以朝襯套的前端變窄。榫銷和孔洞的橫截面可以選擇為使襯套在基板后方變形，使得襯套的一部分與基板的后面接合。這限制了固定裝置的向前運(yùn)動，以防止固定裝置從孔中脫離。從襯套的前端沿徑向延伸且用于與基板的前面接合的凸緣防止固定裝置的向后運(yùn)動。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種將固定裝置安裝到設(shè)置有開口的基板上的方法，所述方法包括如下步驟：(a)提供固定裝置，所述固定裝置包括具有孔洞的襯套、榫銷以及將所述襯套與所述榫銷互連起來的薄弱區(qū)域；(b)將所述固定裝置安裝至所述基板，使得所述襯套位于所述基板中的所述開口中；(c)沿朝向所述襯套的方向?qū)λ鲩句N施加力，以使所述薄弱區(qū)域斷裂；以及(d)繼續(xù)向所述榫銷施加力，以使所述榫銷以所述強(qiáng)行或受迫方式插入到所述孔洞中，并使所述襯套向外變形。

有利的是，上述方法還可以包括如下步驟：(a)使榫銷配備有肋部以及(b)繼續(xù)向榫銷施加力以使肋部抵靠襯套。肋部與襯套的抵靠可以遮蔽住襯套的在薄弱區(qū)域斷裂之后露出的部分，并因此保護(hù)該部分不受自然環(huán)境的侵害。當(dāng)在制造期間對裝置施加保護(hù)涂層并且襯套的在薄弱區(qū)域斷裂之后的部分不具有涂層時，這是特別有利的。

附圖說明

現(xiàn)在，通過參考附圖，僅舉例對本發(fā)明的一個特定實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的后方立體視圖；

圖2是圖1所示的固定裝置的縱剖圖；

圖3是圖2所示的固定裝置的薄弱區(qū)域的分解縱剖圖；

圖4a至圖4c示出了將圖1至圖3的固定裝置安裝到基板中的過程的三個階段；

圖5示出了被裝配到基板的固定裝置；以及

圖6示出了被螺釘固定至固定裝置的電氣端子。

具體實施方式

首先，參考圖1至圖3，提供整體用10表示的固定裝置，該固定裝置10適于將電氣端子100(圖5和圖6)固定至設(shè)置在航空器、軌道線等上的基板110(圖5和圖6)。固定裝置包括襯套20、榫銷50以及將襯套20與榫銷50互連起來的薄弱區(qū)域70。固定裝置可以被鑄造、機(jī)加工或冷成型為由鋁、銅、不銹鋼或鈦形成的單一件，并且最終被機(jī)械精加工成高標(biāo)準(zhǔn)件，之后可設(shè)置涂層。

襯套20具有：圓筒形主體22，其限定前端24和后端26；以及孔洞28，其沿軸向延伸通過圓筒形主體22。圓筒形主體22意圖定位在基板110中的開口112中，并且尺寸定為與基板在開口112內(nèi)側(cè)的部分緊密接合，使得可以在襯套20與基板110之間傳導(dǎo)電力。

襯套20還包括板30，該板30設(shè)置在圓筒形主體22的前端24上，并且尺寸定為以某種方式沿徑向延伸到圓筒形主體22之外。板30具有大致平坦的后面36以及可以固定端子100的大致平坦的前面38。板30的中心形成有孔口40以允許螺釘114、螺栓或其他機(jī)械緊固件穿過(在下文中要結(jié)合圖5和圖6進(jìn)行討論)。板30可以包括緣部32，該緣部32從板30的外周向后延伸，以限定面向后的環(huán)形接觸面34。

榫銷50包括大致圓筒形的前部52、大致圓筒形的后部54及位于前部52與后部54之間的周向抵靠部56。榫銷50具有：大致圓環(huán)形的前面58，其由前部52限定；大致圓環(huán)形的后面60，其由后部54限定；以及孔62，其在前面58與后面60之間延伸?？?2在直徑上稍小于孔口40，并設(shè)有螺紋與螺釘114接合。除了與前面58相鄰且向內(nèi)漸縮的窄部64之外，前部52具有與孔洞28的長度大致相等的長度以及大致上比孔洞28的直徑大的直徑。抵靠部56在直徑上大于前部52，并限定面向前的傾斜面66。

如圖3最佳示出的，薄弱區(qū)域70是將襯套20與榫銷50互連起來的薄帶(thin band)或薄帶物料。薄弱區(qū)域70由榫銷50的前面58與襯套20的孔洞28之間的內(nèi)半徑72限定。此外，薄弱區(qū)域70由頂點(diǎn)74限定，該頂點(diǎn)74設(shè)于布置成銳角的窄環(huán)部64與圓筒形主體22的端面之間。

圖4a至圖4c示出了固定裝置10的安裝。圖4a示出了固定裝置位于形成在基板110中的開口112中，并獲得固定裝置與基板之間的兩個接觸部位。第一接觸部位可能是最可靠的接觸部位，位于襯套20的圓筒形主體22與基板110在開口112內(nèi)側(cè)的部分之間。第二接觸部位可能是最不可靠的接觸部位(至少對涂層基板而言)，位于襯套20的環(huán)形接觸面34與基板110的前面116之間。

使用設(shè)置工具130將固定裝置安裝到基板110上。設(shè)置工具130具有圓筒體132，該圓筒體132抵靠在板30的前面38上，以朝基板110推動襯套20。設(shè)置工具130還具有設(shè)置有螺紋柄136的可旋轉(zhuǎn)的活塞134，該螺紋柄136適于延伸通過孔口40并與孔62螺紋地接合。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)而參考圖4b，已將活塞部分地收回到圓筒體中，以便在限制襯套20運(yùn)動的同時，沿向前方向?qū)﹂句N50施加拉力。該拉力使薄弱區(qū)域斷裂，此時榫銷50的前部52開始向孔洞28中移動。最初，與前面58相鄰且向內(nèi)漸縮的窄部64輔助榫銷50向孔洞28中的移動。窄部事實上可以用作凸輪面，以使圓筒形主體22向外變形。圓筒形主體22的向外變形的部分68抵靠在基板110的后面118上，并由此限制固定裝置10相對于基板110的向前運(yùn)動。

圖4c示出了安裝過程的最后步驟，其中，將活塞134進(jìn)一步收回到圓筒體130中，以使榫銷50的前部52完全位于圓筒形主體22的孔洞28中。在該位置處，圓筒形主體22發(fā)生了進(jìn)一步的變形以實現(xiàn)與基板110的后面118更大的接觸。在薄弱區(qū)域70斷裂之后，斷裂區(qū)域中出現(xiàn)榫銷50和襯套20的無涂層部分。榫銷50的無涂層部分位于孔洞28中，并因此受到充分保護(hù)而不受自然環(huán)境的侵害，以減少被侵蝕的機(jī)會。圓筒形主體的無涂層部分被抵靠部56的傾斜面66遮蔽，該傾斜面66在榫銷50完全位于孔洞28內(nèi)部之后抵靠在圓筒形主體22上。事實上，抵靠部56與圓筒形主體22的相互接合可以用作已實現(xiàn)將榫銷50完全插入到孔洞28中的標(biāo)示。

圖5示出了固定到基板110上的固定裝置10，該基板110被緊緊地卡固在板30的緣部32與圓筒形主體22的變形部分68之間。在安裝的準(zhǔn)備中，向固定裝置10施加端子100、墊圈106和螺釘114。端子100和墊圈106分別具有相應(yīng)的開口104和108，開口104和108對應(yīng)于開口112以允許螺釘114通過。

圖6示出了借助于螺釘114、墊圈106和固定裝置10固定至基板110的端子100。這些部分的相互接合有助于端子與基板之間的有效導(dǎo)電性。