具有帶化學(xué)還原劑的覆蓋層的電觸頭元件、電觸頭布置以及用于制造電觸頭元件與減少 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電觸頭元件（1、1’、15）、電觸頭布置（14）以及制造電觸頭元件（1、1’、15）和減少電觸頭元件（1、1’、15）的接觸部（C、C’）氧化的方法。為了避免觸頭元件（1、1’、15）以及由此的觸頭布置（14）的耐用性被接觸表面（4、4’）上的生長(zhǎng)的氧化層負(fù)面地影響，觸頭元件（1、1’、15）上設(shè)置有帶有能夠被摩擦力激活的還原劑（5）的覆蓋層（2、2’）。
【專利說(shuō)明】具有帶化學(xué)還原劑的覆蓋層的電觸頭元件、電觸頭布置以
及用于制造電觸頭元件與減少電觸頭元件的接觸部氧化的
方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶有布置至少在觸頭元件的接觸部上的覆蓋層的電觸頭元件，覆蓋層為導(dǎo)電的。此外，發(fā)明涉及帶有至少一個(gè)電觸頭元件和電觸頭元件的至少一個(gè)對(duì)立觸頭元件的電觸頭布置，對(duì)立觸頭元件適于與電觸頭元件的接觸部的機(jī)械接觸。此外，發(fā)明涉及用于通過(guò)添加覆蓋層制造電觸頭元件的方法，以及涉及用于減少電觸頭元件的接觸部的氧化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電觸頭元件被廣泛地應(yīng)用以提供與對(duì)立觸頭元件的電連接。觸頭元件可為插接或開(kāi)關(guān)觸頭元件。觸頭元件和/或?qū)α⒂|頭元件相對(duì)彼此的運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致至少一個(gè)觸頭元件的機(jī)械磨損，尤其是各觸頭元件的接觸部的接觸表面的機(jī)械磨損。對(duì)接觸表面的破壞可導(dǎo)致覆蓋層之前沒(méi)有暴露的導(dǎo)電材料被暴露。傳導(dǎo)材料可為金屬，其在與例如被包含在空氣中的氧氣接觸時(shí)氧化。氧化的材料可形成在觸頭元件上的層，尤其是在接觸部的區(qū)域中。如果接觸表面被反復(fù)地破壞，氧化層的厚度增加并且損害導(dǎo)電性，尤其是接觸表面的導(dǎo)電性。這可導(dǎo)致觸頭元件與對(duì)立觸頭元件之間的電連接發(fā)生故障。
[0003]即使觸頭不以上述方式移動(dòng)，接觸部也可被破壞。尤其是受熱延長(zhǎng)導(dǎo)致的振動(dòng)和移動(dòng)可導(dǎo)致接觸表面的破壞。
[0004]由此，觸頭元件和電觸頭布置的耐用性可由于生長(zhǎng)的氧化層的厚度導(dǎo)致的導(dǎo)電性的降低而受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮到已知觸頭元件的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供改善了耐用性的電觸頭元件。
[0006]根據(jù)在開(kāi)始提及的電觸頭元件的發(fā)明，由于覆蓋層包括適應(yīng)于減少覆蓋層的金屬氧化的化學(xué)還原劑而實(shí)現(xiàn)了該目的。對(duì)于以上提及的電觸頭布置，根據(jù)本發(fā)明由于觸頭元件是根據(jù)發(fā)明形成的而實(shí)現(xiàn)了該目的。對(duì)于以上提及的制造方法，根據(jù)本發(fā)明由于所述方法包括將化學(xué)還原劑嵌入到覆蓋層的步驟而實(shí)現(xiàn)了該目的。對(duì)于減少氧化的方法，由于所述方法包括對(duì)布置在接觸部上的覆蓋層施加摩擦力并且由此釋放化學(xué)還原劑的步驟而實(shí)現(xiàn)了該目的。
[0007]這些簡(jiǎn)單的 解決方案提供了在觸頭元件的操作期間緩解或者甚至防止并且甚至可以至少部分地逆轉(zhuǎn)被破壞的接觸表面的氧化。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的解決方案能夠以想要的方式被結(jié)合并且被以下的實(shí)施例進(jìn)一步改善，每個(gè)實(shí)施例具有各自的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]根據(jù)第一可能的實(shí)施例，覆蓋層可適于至少在覆蓋層的接觸表面被破壞的時(shí)候釋放至少部分還原劑。因?yàn)楦采w層包含化學(xué)還原劑，所以當(dāng)接觸部被至少表面地破壞時(shí)，化學(xué)還原劑被自動(dòng)地釋放。由此，避免了由于太厚的氧化層導(dǎo)致的太高的電阻使觸頭元件發(fā)生故障，因?yàn)檫€原劑至少減少氧化層的生長(zhǎng)。只釋放部分還原劑使得現(xiàn)在以及將來(lái)接觸表面可能的破壞不會(huì)導(dǎo)致氧化層不可接受的生長(zhǎng)。
[0010]因?yàn)楦采w層為導(dǎo)電的，所以覆蓋層可至少部分地由傳導(dǎo)金屬制成，例如鎳、錫或者合金。然而，不大可能將還原劑溶解在覆蓋層的選用材料中。為了能夠?qū)⑦€原劑儲(chǔ)存在覆蓋層中，還原劑可被嵌在覆蓋層中，例如以局部濃度或液滴的方式。每個(gè)局部濃度可提供在覆蓋層材料里的容腔中?？稍诟采w層中提供多個(gè)局部濃度，即多個(gè)容腔，其中的至少一些可被布置為靠近接觸部的區(qū)域中的接觸表面。
[0011]為了能夠容易地將還原劑嵌在覆蓋層中，還原劑能夠被提供或被接收在能夠被嵌在覆蓋層中的顆粒中。還原劑可為至少部分地布置在顆粒中或形成顆粒的固體或液體化學(xué)混合物。
[0012]相比于氣體或液體，顆粒能夠被更容易地處理。為了將顆粒嵌在覆蓋層中，顆粒能夠在平行于覆蓋層厚度的方向上具有相比于覆蓋層更小的最大尺寸。
[0013]顆?？砂ㄟ€原劑的接收體。接收體可為海綿狀殼體，其能夠吸收氣態(tài)的或液態(tài)的還原劑，例如通過(guò)毛細(xì)效應(yīng)。帶有海綿狀結(jié)構(gòu)的顆粒能夠容易用化學(xué)還原劑填充，因?yàn)樘貏e地,這種顆?？瑟?dú)立地吸收液態(tài)還原劑。
[0014]然而，海綿狀顆?？刹荒軌虬ㄟ€原劑以及將還原劑從覆蓋層的材料分隔開(kāi)，材料的性質(zhì)被還原劑以不希望的方式潛在地影響。由此，為了從覆蓋層的材料分隔開(kāi)還原劑，接收體可形成為包住還原劑的外殼。替代地，顆粒可為固體和/或包括至少一種固態(tài)化學(xué)混合物或者固態(tài)和/或非固態(tài)化學(xué)混合物的同質(zhì)或異質(zhì)混合物或由其構(gòu)成，至少一種化學(xué)混合物包括還原劑并可能包括至少一種、兩種、三種或更多添加劑。
[0015]當(dāng)在覆蓋層與對(duì)立觸頭元件之間產(chǎn)生摩擦力時(shí)顆?？商峁┗瘜W(xué)還原反應(yīng)。摩擦力可在觸頭元件的常規(guī)操作中產(chǎn)生，例如在插接或開(kāi)關(guān)動(dòng)作期間或者當(dāng)產(chǎn)生觸頭元件相對(duì)于該觸頭元件至少部分地倚靠的對(duì)立觸頭元件的很小的移動(dòng)時(shí)。
[0016]為了能夠?qū)㈩w粒布置在厚度為例如大約或小于Imm的覆蓋層中，顆?？尚纬蔀槲⒛z囊。特別地，覆蓋層的厚度可小于50um。
[0017]微膠囊可被限定為帶有圍繞核心的殼的殼體，核心包括少量的還原劑。例如，微膠囊可具有在I到IOOum之間，甚至可大到500um的最大尺寸或直徑。為了能夠?qū)⑽⒛z囊均勻嵌在薄的覆蓋層中，其最大尺寸或直徑可在0.1到2um之間。這種小的微膠囊也可被稱為納米膠囊。微膠囊可為球形的或者可具有非對(duì)稱的或可變化的形狀。
[0018]顆粒還可被稱為膠體，接收體形成分散劑并且還原劑為被吸收或布置在接收體中的液滴。
[0019]為了保證至少當(dāng)產(chǎn)生摩擦力，例如至少表面地破壞覆蓋層時(shí)顆粒被激活并且釋放還原劑，顆?？蛇m于使其機(jī)械彈性低于覆蓋層的機(jī)械彈性。例如，選擇接收體的機(jī)械性質(zhì)，尤其是其材料性質(zhì)或其外殼的厚度，以滿足以上的機(jī)械彈性要求。由此，通過(guò)顆粒這樣的設(shè)計(jì)，保證了至少當(dāng)覆蓋層被破壞時(shí)顆粒被毀壞并且釋放了還原劑。
[0020]替代地或額外地，可通過(guò)熔化或磨損至少部分顆粒以激活顆粒。特別地，可通過(guò)由覆蓋層與對(duì)立觸頭元件之間的摩擦力產(chǎn)生的熱能熔化或分散外殼或者固態(tài)顆粒。[0021 ] 此外，摩擦力可足夠?qū)е骂w粒的化學(xué)混合物的異質(zhì)混合體的混合物的局部混合。由于這種混合，顆?？芍辽俦徊糠值爻浞忠夯蛘呔哂凶銐虻幕瘜W(xué)活性以提供還原反應(yīng)。
[0022]此外，為了避免顆粒的不希望的降解，接收體可充分地具有化學(xué)抗性使得接收體的結(jié)構(gòu)整體性被保持，尤其是不被還原劑影響。具有足夠的化學(xué)抗性的材料可為合成的或天然的聚合物。
[0023]接收體可包括聚合物，例如聚酯或聚酰胺。能夠從已知的聚合物中選擇聚合物，使得其能夠在希望的時(shí)間內(nèi)將還原劑從覆蓋層材料有效地隔離開(kāi)，并且當(dāng)覆蓋層被破壞時(shí)破壞聚合物。還能夠選擇聚合物使得其不明顯地影響觸頭元件的導(dǎo)電性。覆蓋層中的聚合物材料的量較并且破損的顆粒不覆蓋并且由此使接觸部的大面積區(qū)域絕緣的情況可以是足夠的。為了改善觸頭元件的導(dǎo)電性，尤其是覆蓋層的導(dǎo)電性，可選擇導(dǎo)電的聚合物。
[0024]還原劑可包括至少一種熔接劑材料，例如有機(jī)或無(wú)機(jī)酸，以及列表中的熔接劑材料，所述列表中包括多質(zhì)子熔酸、線性熔酸、樹(shù)枝狀熔酸、分枝熔酸、松香酸、硬脂酸以及已二酸。能夠選擇熔接劑材料以提供最佳性能以沒(méi)有由于無(wú)意中與覆蓋層材料或者接收體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而負(fù)面影響覆蓋層結(jié)構(gòu)的情況下減少金屬氧化。
[0025]在覆蓋層中的顆粒的平均密度可為足夠地高以提供合適的助熔作用以及覆蓋層的氧化材料足夠的還原。
[0026]可使用的熔接劑的其他示例為硼砂、硼酸鹽、氟硼酸、氟化物、氯化物、鹵化物、金屬或有機(jī)齒化物、鹽酸、磷酸、氫溴酸、礦物酸的鹽、羧酸、二羧酸或者其他任何適合的材料或材料的混合。
[0027]在蓋板中帶有化學(xué)還原劑的電觸頭元件以觸頭元件通過(guò)至少部分地移除或減少氧化層的生長(zhǎng)從而自我修復(fù)的方式有效地減少了氧化層的負(fù)面影響。還原劑化學(xué)地降解了氧化層并且此外可適于在接觸表面上形成分隔或者保護(hù)膜，該分隔或者保護(hù)膜形成可將接觸表面從氧氣，即從空氣分隔的障礙物。此外，還原劑可在氧氣到達(dá)被膜覆蓋的接觸表面之前與氧氣結(jié)合。由此，被破壞的接觸表面可被分隔或保護(hù)膜保護(hù)而不被氧化。
[0028]為了避免氧化層的快速生長(zhǎng)，避免接觸表面的破壞也是有利的。為了解決以上提到的問(wèn)題，觸頭元件可設(shè)置有具有接觸表面的覆蓋層，其摩擦系數(shù)至少當(dāng)接觸表面破裂并且與帶有未被破壞的接觸表面的覆蓋層的膜材系數(shù)相比時(shí)減小了。為了提供改善了的摩擦系數(shù)，覆蓋層可包括表面潤(rùn)滑劑。
[0029]帶有包括表面潤(rùn)滑劑的覆蓋層的觸頭元件可在沒(méi)有化學(xué)還原劑的情況下使用，因?yàn)槠茐膶?dǎo)致的進(jìn)一步破壞和氧化層厚度的生長(zhǎng)也有效地被表面潤(rùn)滑劑獨(dú)立地減少。由此，獨(dú)立地帶有包括表面潤(rùn)滑劑的觸頭元件是發(fā)明的有利實(shí)施例，其解決了發(fā)明主要的問(wèn)題。潤(rùn)滑劑可不僅僅減小摩擦系數(shù)還可形成分隔或保護(hù)膜以至少部分地覆蓋接觸表面，并且將環(huán)繞觸頭元件的氣態(tài)氧氣從接觸表面分隔開(kāi)。由此，被破壞的接觸表面可分隔或保護(hù)膜保護(hù)不被氧化。
[0030]潤(rùn)滑劑可替代還原劑并且根據(jù)本發(fā)明的觸頭元件的剩余特征可保持相同。然而，帶有包括表面潤(rùn)滑劑和化學(xué)還原劑的覆蓋層的觸頭元件可增加電觸頭元件的耐用性甚至比帶有包括還原劑或者表面潤(rùn)滑劑的覆蓋層的觸頭元件更耐用。由此，覆蓋層可包括還原劑和潤(rùn)滑劑兩者。
[0031]至少一些顆粒可只包括潤(rùn)滑劑或熔劑材料。通過(guò)將潤(rùn)滑劑和熔劑材料分隔在不同顆粒中，熔接劑材料在顆粒破損之前不與潤(rùn)滑劑接觸。因而，在接觸表面被破壞之前，潤(rùn)滑劑不會(huì)被還原劑影響或反之亦然。此外，潤(rùn)滑劑與還原劑之間的比例在觸頭元件的生產(chǎn)期間通過(guò)混合想要的帶有潤(rùn)滑劑和帶有還原劑的顆粒的量而能夠被容易地調(diào)節(jié)。
[0032]然而，如果潤(rùn)滑劑沒(méi)有被還原劑不希望地影響以及如果不需要通過(guò)改變不同的顆粒的量來(lái)完成對(duì)潤(rùn)滑劑和還原劑的比例來(lái)完成調(diào)節(jié)，顆?？砂ū砻鏉?rùn)滑劑以及化學(xué)還原齊?。還原劑可甚至包括潤(rùn)滑劑或就是潤(rùn)滑劑。例如，潤(rùn)滑油或脂肪酸既是潤(rùn)滑劑又是熔接齊?。替代地或額外地，接收體自身可具有潤(rùn)滑性質(zhì)，或者可包括潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑可包括石墨顆?；蛱岣呓佑|潤(rùn)滑的其他材料。再一次，潤(rùn)滑劑不應(yīng)該不合適地增加接觸阻力。此外，接收體可包括潤(rùn)滑劑聚合物合成物。
[0033]特別地，潤(rùn)滑劑可為從列表中選擇的材料，列表包括潤(rùn)滑聚合物、潤(rùn)滑熔劑、潤(rùn)滑酸和石墨顆粒。選擇可基于有關(guān)于還原劑的化學(xué)穩(wěn)定性、潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性質(zhì)和導(dǎo)電性。
[0034]為了提高觸頭元件尤其是接觸表面的機(jī)械穩(wěn)定性，金屬保護(hù)層可被布置在觸頭的核心本體與覆蓋層之間。金屬保護(hù)層可包括鎳或鎳合金。觸頭的核心本體可為覆蓋層和/或金屬保護(hù)層的載體，并且能夠例如包括銅或銅合金。
[0035]如果觸頭元件被使用在電觸頭布置中，對(duì)立觸頭元件也可根據(jù)本發(fā)明形成并且可至少包括帶有還原劑和/或潤(rùn)滑劑的覆蓋層。此外，對(duì)立觸頭元件還可包括布置在覆蓋層與核心本體之間的金屬保護(hù)層。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的電觸頭元件或?qū)α⒂|頭元件可通過(guò)以上提及的方法制造。覆蓋層可通過(guò)涂覆或鍍覆被添加，尤其是通過(guò)電鍍?；瘜W(xué)還原劑和/或潤(rùn)滑劑可在懸浮在電鍍槽中并與導(dǎo)電材料一起沉積。導(dǎo)電材料可與還原劑和/或潤(rùn)滑劑一起并且可能地與接收體一起，形成覆蓋層。
[0037]在逐步形成覆蓋層并由此嵌入顆粒時(shí)，周圍條件，尤其是在電鍍槽中，可影響顆粒的結(jié)構(gòu)整體性。例如，電鍍槽的pH值可較低，例如在0.1到2之間。另一方面，在無(wú)電鍍槽中，PH值可非常高。為了保持顆粒的`結(jié)構(gòu)整體性，接收體可具有充分的化學(xué)抵抗力，使得其不被所選的涂覆或鍍層方法的條件降解太多。特別地，能夠選擇接收體的材料以經(jīng)受覆蓋層逐步形成的過(guò)程并且可為例如合成的或天然的聚合物。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]在下文中將更具體地并且以示例性的方式使用有利實(shí)施例并且參考附圖描述本發(fā)明。描述的實(shí)施例僅僅是可能的構(gòu)造，然而，這些實(shí)施例中上述獨(dú)立的特征能夠被獨(dú)立于其它特征而被提供并且能夠在附圖中被省略:
[0039]圖1是電觸頭元件的示例性實(shí)施例的示意性截面視圖；
[0040]圖2示出了觸頭元件的另一個(gè)實(shí)施例的示意性截面視圖；
[0041]圖3以示意性截面視圖示出根據(jù)圖1的示例性實(shí)施例的兩個(gè)觸頭元件；
[0042]圖4示出了圖3的示例性實(shí)施例的觸頭元件,觸頭元件之一相對(duì)于另一個(gè)觸頭元件被移動(dòng)；
[0043]圖5示出了觸頭元件的另一個(gè)示例性實(shí)施例，觸頭元件為開(kāi)關(guān)觸頭元件。
【具體實(shí)施方式】[0044]首先將參照?qǐng)D1描述帶有覆蓋層2的電觸頭元件I。觸頭元件I可包括核心本體3，核心本體上的覆蓋層2可被布置在至少觸頭元件I的接觸部C中。核心本體3可以是導(dǎo)電的并且可由金屬制成，例如銅、銀或合金。
[0045]覆蓋層2也可是導(dǎo)電的。覆蓋層2的接觸表面4可形成觸頭元件I的接觸表面4，其可暴露在空氣或包含氧氣的其它氣體中。由此，接觸表面4可在一段時(shí)間后被氧化，接觸表面4的被氧化的材料潛在地影響接觸表面4的傳導(dǎo)性。覆蓋層2可包括適于減少金屬氧化的化學(xué)還原劑5。
[0046]在觸頭元件I的操作期間，接觸表面4可被對(duì)立觸頭的接觸或非接觸過(guò)程破壞。接觸表面4的破壞可導(dǎo)致氧化層的破損。由于破損的氧化層，覆蓋層2還沒(méi)有被氧化的部分可暴露在氧氣中并被氧化。在破損的接觸表面4之后的覆蓋層2的額外的氧化可導(dǎo)致覆蓋層2上氧化層的生長(zhǎng)，生長(zhǎng)的氧化層損害接觸表面4的導(dǎo)電性。特別地，氧化層的厚度可增力口,通過(guò)接觸表面4增加了觸頭元件I的電阻。
[0047]覆蓋層2可適于至少當(dāng)表面并且尤其是覆蓋層2的接觸表面4被破壞時(shí)釋放至少部分還原劑5。被釋放的化學(xué)還原劑5可阻擋或者至少減少接觸表面4的氧化并且可甚至至少部分地逆轉(zhuǎn)氧化。
[0048]還原劑5可被嵌在覆蓋層2中。因?yàn)楦采w層2必須為導(dǎo)電的，其可包括金屬并且可由錫、鎳或合金制成。由于還原劑5可不被金屬吸收，所以還原劑5可以局部濃度6或液滴的形式嵌在覆蓋層2中并且可至少被主要地布置在覆蓋層2里的封閉空間7中。
[0049]替代地或額外地，還原劑5可被接收在顆粒8中，顆粒8被嵌在覆蓋層2中。每個(gè)顆粒8可包括用于還原劑5的接收體9。例如，接收體可形成用于還原劑5的海綿狀吸收體。替代地，接收體9可形成包圍或包住還原劑5的外殼10。每個(gè)顆粒8可包括外殼10,外殼10限制出每個(gè)閉合空間7并且將化學(xué)還原劑5從覆蓋層2的金屬材料分隔開(kāi)。
[0050]顆粒8可被設(shè)計(jì)為納米膠囊或微膠囊11。納米膠囊或微膠囊11可被限定為尺寸在亞毫米范圍中的容器,例如低于IOOum,或者甚至低于IOum并且具體地在0.1到2um之間。
[0051]為了釋放還原劑5，至少當(dāng)覆蓋層2的接觸表面4被破壞時(shí)，顆粒8適于具有低于覆蓋層2的機(jī)械彈性的機(jī)械彈性。由此，當(dāng)覆蓋層2的接觸表面4破損并且如果其中一個(gè)顆粒8也被該破損影響，該顆粒8將破裂并且釋放還原劑5。
[0052]由于顆粒8的小尺寸，破裂的接收體9不明顯地影響接觸表面4的導(dǎo)電性。接收體9可包括聚合物，聚合物可包括聚酯或聚酰胺或其他聚合物。如果進(jìn)一步減小對(duì)導(dǎo)電性的影響，可以使用導(dǎo)電的接收體9。
[0053]還原劑5可包括列表中的至少一種熔接劑材料，所述列表包括多質(zhì)子熔酸、線性熔酸、樹(shù)枝狀熔酸、分枝熔酸、松香酸、硬脂酸以及已二酸?？蛇x擇熔接劑材料，以與覆蓋層2的氧化材料以及接收體9的材料實(shí)現(xiàn)最佳表現(xiàn)。覆蓋層2的氧化層應(yīng)該被有效地減少并且接收體9的材料不應(yīng)該被熔接劑材料影響。
[0054]為了避免或至少減少接觸表面4的氧化層的破壞，覆蓋層2可包括表面潤(rùn)滑劑12以代替還原劑5。如果至少一些顆粒8被破壞，相比于只帶有完整的顆粒8的覆蓋層2的摩擦系數(shù)，覆蓋層2的摩擦系數(shù)可被減小。由于低的摩擦系數(shù)的緣故，例如磨損之類的破壞能夠被有效地減小。氧化層的破壞的減少導(dǎo)致氧化層生長(zhǎng)速率的減小。這已經(jīng)足夠改善觸頭元件I的耐用性。潤(rùn)滑劑12可被嵌在覆蓋層2中并且可如同以上就還原劑5所述被接收在顆粒8中。
[0055]或者，除了還原劑5，可與還原劑5混合地或者與其分開(kāi)地提供潤(rùn)滑劑12。潤(rùn)滑劑12自身可甚至為還原劑5，例如潤(rùn)滑熔接劑材料。潤(rùn)滑劑12還可為包括潤(rùn)滑酸、潤(rùn)滑聚合物或者石墨顆粒的列表中的材料。
[0056]觸頭元件I可為插頭的觸頭元件。這種觸頭元件I的接觸表面4可被觸頭元件I和對(duì)立觸頭元件的插入-拔出操作破壞。額外地，由于互連的觸頭元件的振動(dòng)，接觸表面4可被破壞。此外，接觸表面4可由于例如電觸頭元件I的受熱延長(zhǎng)被破壞。由于尺寸的變化,接觸表面4可摩擦對(duì)立觸頭元件，這也可導(dǎo)致接觸表面4的破壞。
[0057]圖2以示意性截面視圖示出了觸頭元件I的另外一個(gè)示例性實(shí)施例。相同的參考標(biāo)記用于功能和/或結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)圖1中的示例性實(shí)施例的元件的元件。為了簡(jiǎn)潔，只關(guān)注與圖1中的示例性實(shí)施例的不同。
[0058]電觸頭元件I被示出為帶有核心本體3以及覆蓋層2。在核心本體3與覆蓋層2之間設(shè)置有金屬保護(hù)層13。金屬保護(hù)層13可適于為了觸頭元件I持久的耐用性機(jī)械地加強(qiáng)觸頭元件I。例如，金屬保護(hù)層13可包括鎳或鎳合金。
[0059]觸頭元件I和/或?qū)α⒂|頭元件15可根據(jù)圖1和2的示例性實(shí)施例被塑形。由此，觸頭元件I和/或?qū)α⒂|頭元件15與覆蓋層2和核心本體3之間的金屬保護(hù)層13 —起被塑形。
[0060]圖3示出了帶有觸頭元件I和對(duì)立觸頭元件13的電觸頭布置14的第一示例性實(shí)施例的示意性截面視圖。相同的參考標(biāo)記用于功能和/或結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)圖1或2中的示例性實(shí)施例的元件的元件。為了簡(jiǎn)潔，只關(guān)注與圖1和2中的示例性實(shí)施例的不同。
[0061]觸頭布置14可包括至少一個(gè)電觸頭元件I，其可適于至少在其接觸部C與對(duì)立觸頭元件15接觸。特別地,對(duì)立觸頭元件15可適于機(jī)械地接觸觸頭元件I的接觸表面4。
[0062]對(duì)立觸頭元件15可為沒(méi)有覆蓋層2的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)立觸頭元件。然而，在圖3的實(shí)施例中，對(duì)立觸頭元件15也被塑形為帶有覆蓋層2’和核心本體3’。
[0063]對(duì)立觸頭元件15的覆蓋層2’可被布置在對(duì)立觸頭元件15的接觸部C’中并且可設(shè)置有接觸表面4’。特別地，電觸頭元件I和對(duì)立觸頭元件15可對(duì)于核心本體3、3’和層
2、2’、12大致具有相似的組合設(shè)計(jì)。在另外一個(gè)可能的構(gòu)造中，觸頭元件I可與對(duì)立觸頭元件15被塑形為沒(méi)有金屬保護(hù)層13。由此，電觸頭布置14可包括各自設(shè)置有覆蓋層2、2’的至少一個(gè)觸頭元件I和/或至少一個(gè)對(duì)立觸頭元件15。
[0064]兩個(gè)觸頭元件1、15被示出為具有互連的接觸表面4、4’，接觸表面4、4’至少在接觸部C、C’的區(qū)域中彼此倚靠。
[0065]圖4示出了圖3的示例性實(shí)施例，圖4的對(duì)立觸頭元件15相對(duì)于電觸頭元件I被移動(dòng)。
[0066]對(duì)立觸頭元件15可由于插入、拔出或開(kāi)關(guān)動(dòng)作沿著平行于接觸表面4的方向S移動(dòng)，通過(guò)這樣至少一個(gè)觸頭元件1、15相對(duì)于另一個(gè)觸頭元件13、1移動(dòng)。接觸表面4在移動(dòng)期間在接觸表面4上滑動(dòng)，這可導(dǎo)致至少其中一個(gè)接觸表面4、4’即其中一個(gè)覆蓋層2、2’的磨損。而且這種磨損可導(dǎo)致化學(xué)還原劑15和/或潤(rùn)滑劑12的釋放。例如，與至少一個(gè)接觸表面4、4’ 一起，一個(gè)或多個(gè)顆粒8可破裂并且將化學(xué)還原劑5和/或潤(rùn)滑劑12釋放在相應(yīng)的接觸表面4、4’上。釋放的還原劑5和/或釋放的潤(rùn)滑劑12可形成分隔或保護(hù)膜F，其至少部分地覆蓋了至少一個(gè)或甚至兩個(gè)接觸表面4、4’，尤其是在接觸表面4、4’的機(jī)械加載的區(qū)域。接觸表面4、4’的機(jī)械加載可由此導(dǎo)致沒(méi)有氧化的覆蓋層材料的暴露。然而，化學(xué)還原劑5和/或潤(rùn)滑劑12可至少部分地防止材料的氧化，例如通過(guò)化學(xué)地結(jié)合氧氣和/或通過(guò)將接觸表面4、4’中的至少一者的至少破壞的部分從包括氧氣的環(huán)境氣體中分隔開(kāi)。
[0067]對(duì)立觸頭元件15相對(duì)于觸頭元件I的移動(dòng)此外可朝向除了方向S的其他方向，并且還可由機(jī)械振動(dòng)或由仍然導(dǎo)致對(duì)接觸表面4、4’破壞的受熱延長(zhǎng)導(dǎo)致。
[0068]圖5示出了電觸頭布置14的另外一個(gè)示例性實(shí)施例的示意性截面視圖。相同的參考標(biāo)記用于功能和/或結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)圖1到4中的示例性實(shí)施例的元件的元件。為了簡(jiǎn)潔，只關(guān)注與圖1到4中的示例性實(shí)施例的不同。
[0069]圖5中的電觸頭元件I形成為開(kāi)關(guān)電觸頭元件I’。例如，電觸頭元件I’可包括接觸圓浮凸(contact pellet) 16,其可至少部分地由核心本體3形成。接觸圓浮凸16可被布置在接觸臂17上使得其面對(duì)對(duì)立觸頭元件15。覆蓋層2可設(shè)置在接觸頭16和/或?qū)α⒂|頭元件15上，至少在各自的接觸部C、C’上。
[0070]對(duì)立觸頭元件15可塑形為圖3和4的對(duì)立觸頭元件15并且如圖5所示。替代地，對(duì)立觸頭元件15可被塑形為與圖5的開(kāi)關(guān)電觸頭元件I’相似并且可被塑形為具有可布置在接觸圓浮凸上的對(duì)立接觸部。
[0071]至少一個(gè)或甚至兩個(gè)觸頭元件1’、15可設(shè)置有覆蓋層2、2’甚至設(shè)置有位于接觸層2、2’與核心本體3、3’之間的金屬保護(hù)層13。
[0072]在圖5的實(shí)施例中，觸頭元件I’與15兩者都通過(guò)其接觸部C、C’機(jī)械互連。在接觸部C、C’的區(qū)域中，覆蓋層2、2’的至少一個(gè)可由于觸頭元件1’、15相對(duì)于彼此的移動(dòng)被破壞。移動(dòng)可由沿著方向D的開(kāi)關(guān)移動(dòng)或反向于方向V或者垂直于方向V的微移動(dòng)導(dǎo)致。微移動(dòng)還可由觸頭元件I’、15的至少一個(gè)的振動(dòng)或受熱延長(zhǎng)導(dǎo)致。還原劑5和/或潤(rùn)滑劑12可被釋放，在破損的接觸表面4、4’的至少部分中形成分隔或保護(hù)膜F。
[0073]以上在圖1到5中示出的示例性實(shí)施例的示意性附圖，尤其是層2、2’，13的厚度的比例不代表對(duì)可能的層厚度的任何限制。每個(gè)層2、2’，13的厚度必須為了最佳性能、耐用性和可生產(chǎn)性而選擇。
[0074]可特別地選擇厚的層用于延長(zhǎng)的耐用性。然而，厚的層，例如厚度超過(guò)1_的層難以應(yīng)用到核心本體3、3’或金屬保護(hù)層13，例如由于涂覆限制。
[0075]覆蓋層2、2’可被添加到核心本體3、3’上，例如通過(guò)電鍍，其中化學(xué)還原劑懸浮在電鍍槽中并與導(dǎo)電材料一起沉積。導(dǎo)電材料可為錫或鎳并且可與還原劑5和/或潤(rùn)滑劑12一起形成覆蓋層2、2’。
【權(quán)利要求】
1.電觸頭元件(1、1’、15)，具有覆蓋層(2、2’)，所述覆蓋層至少被布置在所述觸頭元件(1、1’、15)的接觸部((:、(:’)上，所述覆蓋層(2、2’)是導(dǎo)電的，其特征在于所述覆蓋層(2、2 ’ )包括化學(xué)還原劑(5 )，其適于減少覆蓋層的金屬氧化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于至少當(dāng)覆蓋層(2、2’)的接觸表面(4、4’)被破壞時(shí)，覆蓋層(2、2’)適于釋放至少部分還原劑(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的觸頭元件(1、I’、15)，其特征在于還原劑(5)被嵌在覆蓋層(2、2，)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3的任一的觸頭元件(1、I’、15)，其特征在于還原劑(5)被提供在顆粒(8)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于顆粒(8)包括至少一種固態(tài)化學(xué)混合物，所述混合物包括還原劑(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于顆粒(8)包括用于還原劑(5)的接收體(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于接收體(9)形成封裝還原劑(5)的外殼(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4到7的任一的觸頭元件(1、I’、15)，其特征在于顆粒(8)形成為微膠囊(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4到8的任一的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于顆粒(8)適于至少當(dāng)在覆蓋層(2、2’)與對(duì)立觸頭元件之間產(chǎn)生摩擦力時(shí)提供化學(xué)還原反應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4到9的任一的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于顆粒(8)適于具有低于覆蓋層(2、2’)的機(jī)械彈性的機(jī)械彈性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10的任一的觸頭元件(1、I’、15)，其特征在于還原劑(5)包括來(lái)自列表的至少一種熔接劑材料，所述列表包括多質(zhì)子熔酸、線性熔酸、樹(shù)枝狀熔酸、分枝熔酸、松香酸、硬脂酸以及已二酸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11的任一的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于覆蓋層(2、2’)包括表面潤(rùn)滑劑(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于顆粒(8)包括潤(rùn)滑劑(12)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的觸頭元件(1、I’、15)，其特征在于潤(rùn)滑劑(12)是來(lái)自包括潤(rùn)滑聚合物、潤(rùn)滑熔接劑、潤(rùn)滑酸和石墨顆粒的列表的材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14的任一的觸頭元件(1、1’、15)，其特征在于金屬保護(hù)層(13)布置在觸頭元件(1、1’、15)的核心本體(3、3’)與覆蓋層(2、2’)之間。
16.電觸頭布置(14)，具有至少一個(gè)電觸頭元件(1、I’)和所述電觸頭元件(1、I’)的至少一個(gè)對(duì)立觸頭元件(15)，對(duì)立觸頭元件(15)適于與電觸頭元件(1、I’)的接觸部(C)機(jī)械地接觸，其特征在于觸頭元件根據(jù)權(quán)利要求1到15的任一形成。
17.通過(guò)添加覆蓋層(2、2’)制造電觸頭元件(1、I’)的方法，其特征在于該方法包括將化學(xué)還原劑(5 )嵌在覆蓋層(2、2 ’)中的步驟。
18.減少觸頭元件(1、I’、15)的接觸部(C、C’)氧化的方法，其特征在于該方法包括將摩擦力施加到接觸部(C、C’)上的覆蓋層(2、2’)以及由此釋放化學(xué)還原劑(5)的步驟。
【文檔編號(hào)】H01R13/03GK103563180SQ201280025440
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月25日
【發(fā)明者】H.施密特, J.戈?duì)柕? 申請(qǐng)人:泰科電子Amp有限責(zé)任公司, 泰科電子公司