(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気スイッチング素子用のばね部材（５）であって、
前記ばね部材（５）は、
少なくとも１つの接触箇所（９）を有する少なくとも１つのコンタクトばね部分（７）と、
端子部分（１５）を有するベース部分（１３）とを含み、
前記コンタクトばね部分（７）は、前記ベース部分（１３）から延びており、
前記ベース部分（１３）は、前記コンタクトばね部分（７）から前記端子部分（１５）へ延びる伸長部（１７）を含み、かつ前記伸長部（１７）は残りの前記ベース部分（１３）から離れる方向に突出するとともに、
前記伸長部（１７）は、シート材料（３）を、折曲げ縁部（２１）に沿って折り曲げることによって形成されており、かつ、
前記折曲げ縁部（２１）は、前記コンタクトばね部分（７）の長手方向（Ｌ）に垂直に延びている、
ばね部材（５）。
【請求項２】
前記ばね部材（５）は、前記接触箇所（９）から前記端子部分（１５）を通って延びる電流経路（１９）を提供し、
前記電流経路（１９）は、前記伸長部（１７）を含む前記ベース部分（１３）を通って延びている、
請求項１に記載のばね部材（５）。
【請求項３】
前記伸長部（１７）を含む前記ベース部分（１３）の最小断面積（４５）は、前記コンタクトばね部分（７）の最小断面積（３５）と同一である、
請求項１または２に記載のばね部材（５）。
【請求項４】
前記ベース部分（１３）は、前記シート材料（３）の少なくとも２つの層（６５）を含んでいる、
請求項１から３のいずれか一項に記載のばね部材（５）。
【請求項５】
前記シート材料（３）は、前記折曲げ縁部（２１）に沿って約１８０°折り曲げられている、
請求項１に記載のばね部材（５）。
【請求項６】
前記ばね部材（５）は、前記シート材料（３）からの打抜き曲げ部品（１）として形成されている、
請求項１から５のいずれか一項に記載のばね部材（５）。
【請求項７】
前記伸長部（１７）は、前記ベース部分（１３）を前記電気スイッチング素子の静止部に固定するための少なくとも１つの固定要素（２５）を含んでいる、
請求項１から６のいずれか一項に記載のばね部材（５）。
【請求項８】
交換可能な複数のばね部材（５）からなるセットであって、
前記複数のばね部材（５）は、請求項１から７のいずれか一項に記載の前記ばね部材（５）であり、
前記複数のばね部材（５）は、同一の全長（４７）および同一の有効長さ（５１）を有するコンタクトばね部分（７）を有し、
前記複数のばね部材（５）は、前記伸長部（１７）を含む前記ベース部分（１３）の最小断面積（４５）が異なっており、
前記全長（４７）は、前記接触箇所（９）の中心（４９）と前記ベース部分（１３）の下部境界線（２３）との間で測定され、
前記有効長さ（５１）は、前記接触箇所（９）の前記中心（４９）と前記コンタクトばね部分（７）のソケット部分（５３）との間で測定される、
交換可能な複数のばね部材（５）からなるセット。
【請求項９】
前記端子部分（１５）は、前記コンタクトばね部分（７）の前記長手方向（Ｌ）に基本的に平行に延びる端子折曲げ縁部（５５）を含む、
請求項１から７のいずれか一項に記載のばね部材（５）。
【請求項１０】
請求項１から７、および９のいずれか一項に記載の前記ばね部材（５）を少なくとも１つ含む、
電気スイッチング素子。
【請求項１１】
前記電気スイッチング素子は、リレーである、
請求項１０に記載の電気スイッチング素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーなどの電気スイッチング素子用のばね部材に関する。このばね部材は、少なくとも１つの接触箇所を有する少なくとも１つのコンタクトばね部分と、端子部分を有するベース部分とを含み、コンタクトばね部分はベース部分から延びている。本発明はさらに、交換可能な複数のばね部材のセット、およびリレーなどの電気スイッチング素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ばね部材および電気スイッチング素子が先行技術で公知である。電気回路を開閉するために、ばね部材をリレーまたは接触器などの多くの異なる電気スイッチング素子で使用することができる。小型の標準化システムでは、電気スイッチング素子内でばね部材のために使用できる空間が限られていることがある。このため、弾性または伝導性などのある要件を満たすばね部材を提供することが困難な場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、ばね部材を限られた空間で使用しなければならない場合でも技術的要件（technical requirements）を満たすことができるとともに、ばね部材を低コストで製造できるようにする、ばね部材、複数のばね部材のセット、および電気スイッチング素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電気スイッチング素子用のばね部材（５）であり、このばね部材（５）は、少なくとも１つの接触箇所（９）を有する少なくとも１つのコンタクトばね部分（７）と、端子部分（１５）を有するベース部分（１３）とを含む。コンタクトばね部分（７）は、ベース部分（１３）から延びている。ベース部分（１３）は、コンタクトばね部分（７）から端子部分（１５）へ延びる伸長部（１７）を含み、かつ伸長部（１７）は残りのベース部分（１３）から離れる方向に突出する。そして、伸長部（１７）は、シート材料（３）を、折曲げ縁部（２１）に沿って折り曲げることによって形成されており、かつ、折曲げ縁部（２１）は、コンタクトばね部分（７）の長手方向（Ｌ）に垂直に延びている。
伸長部（１７）は、シート材料（３）を折曲げ縁部（２１）に沿って折り曲げることによって、容易に形成することができる。つまり、シート材料の少なくとも２つの層を含むベース部分を、折曲げによって容易に形成することができる。
折曲げ縁部がコンタクトばね部分の長手方向に垂直に延びていることにより、安定したベース部分とばね部材の小型化を達成することができる。
【０００５】
本発明によるばね部材によって、本発明の目的は達成される。伸長部は、残りのベース部分の平面または位置に配置されない場合でも、ベース部分からの機能を果たすことができる。したがって、所与の要件を満たすために、ベース部分を少なくとも１つの寸法において小さく維持することができるが、それでも安定性および／または伝導性などのある仕様を満たす。これは、伸長部がベース部分と同じ平面またはベース部分と同じ位置にない場合でも、残りのベース部分から延びる伸長部により達せられる。さらに、コンタクトばね部分およびベース部分について最大全長が与えられる場合、本発明による伸長部のないばね部材と比較して、本発明によってコンタクトばね部分のより大きい有効長さが可能になる。前述したように、伸長部がベース部分の機能を少なくとも部分的に果たすため、本発明による伸長部のない残りのベース部分を小さく維持することができる。
【０００６】
交換可能な複数のばね部材からなるセットでは、ばね部材が本発明により形成される点、およびこのセットが、同一の全長および同一の有効長さを有するコンタクトばね部分を有する複数のばね部材からなり、複数のばね部材は、伸長部を含むベース部分の最小断面積が異なっており、全長が接触箇所の中心とベース部分の静止部との間で測定され、有効長さが接触箇所の中心とコンタクトばね部分のソケット部分との間で測定される点で本目的が達成される。
【０００７】
本発明による電気スイッチング素子では、電気スイッチング素子が本発明による少なくとも１つのばね部材を含む点で本目的が達成される。
【０００８】
以下で、本発明のさらなる改良について説明する。追加の改良は、ある特定の用途において、どのような改良のどのような利点が必要とされているかによって、任意に組み合わせることができる。
【０００９】
第１の有利な改良によれば、ばね部材は、接触箇所から端子部分へ延びる電流経路を提供することができる。この電流経路は、伸長部を含むベース部分を通って延びる。これにより、伸長部が電流経路の一部となるため、伸長部のないベース部分の電流密度を低下させることができる。このため、より小さい寸法を有するベース部分を、伸長部のないベース部分として形成することができる。
【００１０】
言い換えると、伸長部と残りのベース部分とは、少なくとも１つの接触箇所を端子部分に接続するための複合導電体を形成することができる。
【００１１】
簡単な構成をもたらし製造コストを低下させるために、伸長部をベース部分と一体に形成してもよい。
【００１２】
別の有利な改良によれば、伸長部を含むベース部分の最小断面積は、コンタクトばね部分の最小断面積と同一であってよい。言い換えると、接触箇所から端子部分への電流経路は、コンタクトばね部分の上記最小断面積よりも小さくならない断面積を有してよい。一般に、最小断面積を要素の長手方向に垂直に測定することができる。たとえば、コンタクトばね部分の最小断面積を、コンタクトばね部分の長手方向に垂直に測定して、断面積がコンタクトばね部分の最小径で測定されるようにしてもよい。ベース部分の断面積にも同じことが当てはまり、ここでは断面積がベース部分の最小径で測定される。製造公差を許容するために、ベース部分およびコンタクトばね部分の最小断面積は約＋／−５％変化することができる。
【００１３】
ベース部分は、シート材料の少なくとも２つの層を含むことができる。シート材料の少なくとも１つの層は、上記の伸長部を形成することができる。この改良により、伸長部を含むベース部分の断面積は、シート材料の層の平面に垂直に延びる。これにより、シート材料の平面でベース部分のサイズを小さく維持するのを助けることができる。シート材料の少なくとも２つの層は、ベース部分の安定性も向上させることもできる。
【００１４】
ベース部分および伸長部の高い安定性を得るために、シート材料を約１８０°折り曲げてもよい。これにより、シート材料の少なくとも２つの層を含み、少なくとも２つの層のうちの少なくとも１つが伸長部を形成するベース部分を形成するための簡単な方法を提供することもできる。
【００１６】
ばね部材を、シート材料からの打抜き曲げ部品として形成してもよい。シート材料を、必要なばね特性に関して選択することができる。打抜き曲げ（stamp bending）を使用することにより、単位当たりのコストを少なくして大量のばね部材を製造することができる。さらに、前述したばね部材の折曲げ部を、打抜き曲げプロセス中に容易に形成することができる。
【００１７】
別の有利な改良によれば、伸長部は、ベース部分を電気スイッチング素子の静止部に固定するための少なくとも１つの固定要素を含むことができる。
【００１８】
以下で、例示的な実施形態を使用し、図面を参照しながら、本発明およびその改良についてより詳細に説明する。前述したように、実施形態に示す様々な特徴を、特定の適用において互いに独立して使用することができる。
【００１９】
以下の図面において、同じ機能および／または同じ構造を有する要素を同じ参照符号で示す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】シート材料からの打抜き部品としての、本発明によるばね部材の好ましい実施形態の上面図であり、シート材料を曲げる前の状態を示す
【図２】図１の上面図で示した打抜き部品を曲げることによって形成された、本発明によるばね部材を示す図である。
【図３】同ばね部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、シート材料３から作られた打抜き曲げ部品１の曲げ加工前の状態Ｐを示す。打抜き曲げ部品１は、図２および図３に関して説明する完全に機能的な状態に形成されたときに、本発明によるばね部材５を形成する。本発明によるばね部材５の要素が曲げ加工前の打抜き曲げ部品１上でより見やすくなっているため、図１に関してばね部材５の要素を詳細に説明する。
【００２２】
ばね部材５は、長手方向軸Ｌに基本的に沿って延びるコンタクトばね部分７を含む。コンタクトばね部分７は接触箇所９を含む。あるいは、コンタクトばね部分７は、２つ以上の接触箇所９を含んでもよい。接触箇所９は、好ましくは、コンタクトばね部分７の弾性的に撓み可能な自由端１１に位置する。好ましくは、コンタクトばね部分７全体が、長手方向Ｌおよびシート材料３により画成された平面に垂直な方向へ弾性的に撓むことができる。
【００２３】
ばね部材５はベース部分１３を含み、このベース部分１３からコンタクトばね部分７が延びる。電気スイッチング素子（図示せず）では、ベース部分１３はばね部材５の静止部を形成してもよく、コンタクトばね部分７はベース部分１３から弾性的に撓むことが可能であってもよい。ベース部分１３は端子部分１５をさらに含む。ばね部材５に電気的に接触するために端子部分１５を使用してもよい。たとえば、端子部分１５は相手側接続要素のためのコンタクトピンを形成してもよく、端子部分１５を導電体にはんだ付けしてもよい。
【００２４】
本発明によれば、ベース部分１３は伸長部１７を含む。伸長部１７は、コンタクトばね部分７から端子部分１５へ延びる。さらに、伸長部１７は、残りのベース部分１３から離れる方向に突出する。前述したように、図１は、本発明による完全に機能的なばね部材５を形成するためにシート材料３を曲げる前の、曲げ加工前の状態Ｐにおけるばね部材５を示す。図１に示す曲げ加工前の状態Ｐでは、伸長部１７はまだシート材料３の残りの部分と同じ平面にある。
【００２５】
ばね部材５は、図１に太字矢印で示された電流経路１９を提供する。電流経路１９は、接触箇所９から端子部分１５へ延び、伸長部１７を含むベース部分１３を通って延びる。したがって、伸長部１７は、ばね部材５の導電性および電流輸送に能動的に寄与する。ばね部材５は折曲げ縁部２１を含み、この折曲げ縁部２１に沿ってシート材料３を折り曲げて、残りのベース部分１３から突出する、本発明による伸長部１７を形成することができる。伸長部１７は、シート材料３を折曲げ縁部２１の周りで、０°超から１８０°までの角度に折り曲げることによって形成することができる。伸長部１７を折曲げ縁部２１の周りで約９０°を超えて折り曲げると直ちに、折曲げ縁部２１はベース部分１３の下部境界線を画成する（図２参照）。好ましくは、折曲げ縁部２１は、コンタクトばね部分７の長手方向Ｌに垂直に延びる。また、好ましくは、伸長部１７は折曲げ縁部２１の全長に沿って延びる。
【００２６】
伸長部１７は固定要素２５をさらに含み、この固定要素２５はシート材料３の打抜き（stamping）または押抜き（punching）によって形成することができる。図示した好ましい実施形態では、伸長部１７は２つの固定要素２５を含む。固定要素２５はシート材料３の平面から突出し、これを使用してばね部材５を電気スイッチング素子の本体またはハウジング内に固定することができる。固定要素２５を、伸長部１７から突出する支持ベース２７に配置してもよい。支持ベース２７は、好ましくは、折曲げ縁部２１によって鏡像となるばね部材５の部分と同一の形状にすることができる。したがって、伸長部１７を折曲げ縁部２１の周りで約１８０°折り曲げると、支持ベース２７が同一の形状の対応部分に当接して、固定要素２５が二重層構造によって支持されるようになっている。
【００２７】
コンタクトばね部分７は、基本的に一定の幅２９を有する。２つの同一形状のばねアーム３３がコンタクトばね部分７から突出するばねアーム伸長領域３１を除いて、幅２９はコンタクトばね部分７の大部分にわたって一定である。コンタクトばね部分７の断面積３５を長手方向Ｌに沿って一定に維持するために、コンタクトばね部分７はばねアーム伸長領域３１の開口部３７を含む。これにより、コンタクトばね部分７の可撓性を長手方向Ｌに沿って一定に維持することができる。
【００２８】
コンタクトばね部分７の前述した断面積３５は、長手方向Ｌに垂直なコンタクトばね部分７の断面積によって定義される。単一層のシート材料３の場合、断面積３５は幅２９にシート材料３の厚さ３９を掛けたものによって定義される。長手方向Ｌに垂直に測定されたコンタクトばね部分７の幅２９は、コンタクトばね部分７の最小幅２９である。幅２９は、伸長部１７を含むベース部分１３の最小幅４１と同一である。幅４１自体は、端子部分１５の幅４３と同一である。幅４１、４３は曲げ工程より前のばね部材５を指すことに留意されたい。前述した幅に関し、電流経路１９が、コンタクトばね部分７の幅２９よりも幅が小さい部分を通って延びることなく、ばね部材５に沿って延びることが明らかである。これは、一定の断面積が電流経路１９に沿って得られることを意味する。
【００２９】
伸長部１７のシート材料３を折曲げ縁部２１の周りで折り曲げると、折曲げ後に幅４１が小さくなっても、ベース部分の幅４１に厚さ３９を掛けたものによって定義される、伸長部１７を含むベース部分１３の断面積４５が一定のままであることかで明らかである。
【００３０】
コンタクトばね部分７は、接触箇所９の中心４９からベース部分１３の下部境界線２３まで測定された全長４７を有する。ベース部分１３が電気スイッチング素子の静止部を形成することができるため、コンタクトばね部分７の有効長さ５１は、接触箇所９の中心４９とコンタクトばね部分７のソケット部分５３との間で測定される。ソケット部分５３は、コンタクトばね部分７がベース部分１３から延びる位置によって画成される。本発明の利点の１つは、高い電流輸送が必要な場合でも、有効長さ５１をソケット部分５３と比べて大きくできることである。これは、電流経路１９の一部を形成する伸長部１７によって可能になるため、特に折曲げ縁部２１とソケット部分５３との間の領域における残りのベース部分１３を小さく維持することができる。
【００３１】
また、端子部分１５は端子折曲げ縁部５５を有することができる。端子折曲げ縁部５５は、基本的に長手方向Ｌに平行に延び、安定した固い端子部分１５を形成することができる。この端子部分１５は、図２および図３に示すばね部材５の曲げた形状Ｂで、曲げ加工前の位置Ｐの幅４３の約半分である幅５７を有するが、曲げ加工前の状態Ｐと曲げた形状Ｂとで同一の断面積を有する。
【００３２】
ベース部分１３にも同じことが当てはまる。ベース部分１３は、曲げた形状Ｂで、曲げ加工前の状態Ｐの幅４１の約半分である幅５９を有し、断面積４５は同じままである。これは図２および図３に示される。曲げた形状Ｂにおけるベース部分１３の幅５９は、ソケット部分５３と下部境界線２３との間で測定される。
【００３３】
図３は、曲げた形状Ｂにおけるばね部材５の側面図である。コンタクトばね部分７の周りの非曲げ加工領域で、シート材料３は厚さ３９を有する。折曲げ端子部分１５および伸長部１７により形成された曲げ加工領域で、全厚６１はシート材料の厚さ３９の２倍である。これは、伸長部１７を折曲げ縁部２１の周りで約１８０°折り曲げて二重層構造６３を形成する場合のものである。二重層構造６３はシート材料３の２つの層６５から構成される。本発明は、シート材料が約１８０°折り曲げられるベース部分に限定されないことに留意されたい。また、本発明は、前述した折曲げ部を有する端子部分１５に限定されない。さらに、端子部分１５を異なる方法で折り曲げても、全く折り曲げなくてもよい。
【００３４】
曲げた形状Ｂで、固定要素２５は、シート材料３から、接触要素６７が接触箇所９に配置される方向とは反対の方向へ突出する。
【符号の説明】
【００３５】
１  打抜き曲げ部品
３  シート材料
５  ばね部材
７  コンタクトばね部分
９  接触箇所
１１  自由端
１３  ベース部分
１５  端子部分
１７  伸長部
１９  電流経路
２１  折曲げ縁部
２３  下部境界線
２５  固定要素
２７  支持ベース
２９  コンタクトばね部分の幅
３１  ばねアーム伸長領域
３３  ばねアーム
３５  コンタクトばね部分の断面積
３７  開口部
３９  厚さ
４１  ベース部分の幅
４３  端子部分の幅
４５  ベース部分の断面積
４７  全長
４９  中心
５１  有効長さ
５３  ソケット部分
５５  端子折曲げ縁部
５７  幅
５９  幅
６１  厚さ
６３  二重層
６５  層
６７  接触要素
Ｂ  曲げた形状
Ｌ  長手方向
Ｐ  曲げ加工前の状態
【図１】
0006433601.tif 000002
【図２】
0006433601.tif 000003
【図３】
0006433601.tif 000004