电接触和测试装置制造方法及图纸

电接触器包括管状元件、管状元件中的冠簧、被可滑动地接纳在冠簧中的实心或空心圆筒、以及与圆筒接合的螺旋弹簧，其用于当圆筒被压靠在测试物上时施加力以及将圆筒回复至松弛位置。冠簧将圆筒保持在管状元件中，并且允许圆筒来回滑动同时在圆筒和管状元件之间提供电连接。电接触器包括杆状探头，其具有接触端和固定在该探头上的接触片，其中该接触片具有弯曲到探头的接触端上方的多个插脚，以在探头和测试物之间提供多个接触点。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求本专利技术人于2015年8月17日提交的美国临时专利申请62/205,773和于2015年8月19日提交的美国临时专利申请62/206,873的优先权，且其中每一篇都通过引用而被包含在内。
技术介绍
专利
本专利技术涉及电接触装置，并且更具体地涉及用于高安培电流、尤其适于测试电池的电接触装置。相关技术的描述授予Zhang等人的、通过引用方式并入本文的美国专利No.5,966,014描述了用于测试多个电池的多个操作规范的装置、系统和方法(“‘014专利”)。‘014专利描述了怎样将多个电池装入托盘并定位在合适的探头或接触组件之间以同时测试这些电池。优选地在这些电池上的一致位置进行牢固的接触，其通常在圆柱体电池的中心轴线上。对于确保在电池之间不会因探头组件的接触点而造成任何变化来说，中心轴线是最好的。在每个电池的两端都应该得到高质量和确定的接触，以得到用于测试用途的来自每个电池的所需电流。优选同中心设置的第二探头组件用于测试电池的单电池电压(cellvoltage)。电压触点不需要安培或电流探头的电流处理能力。‘014专利描述了以一种方式操作电流和电压探头的装置，使它们准确对准以便它们共同接触电池的一个端子并且提供电流信号和电压信号。另一个端子与电流返回探头接触或连接。端子位于圆柱体电池的相反两端，并且电流和电压探头对齐使得它们沿着行进的公共线垂直地移动。‘014专利描述了能够装载10个、100个或任意数量的用于测试的电池的托盘。可以将该托盘和多个附加托盘装入电气柜以测试所有的电池。每个电池托盘远离柜体被装载，并且随后被插入和捕获在下和上接触组件之间。可以转动凸轮以移动电池托盘使其与下和上接触组件有效地接触。下接触组件被构造有底板，底板与上方对齐并且通过凸轮作用而被抬升。引导下接触组件使得其上方的多个直立元件被适当地排列，以运动至使得电压和电流触点与托盘中的电池之间实现有效的接触。构建该系统使得对于每一个正在进行测试的电池来说具有单独的电流流路和单独的电压触点。电流流路与电压触点中的金属的体积或重量比较为重型结构。电压触点中流动的电流相对较小，但是其足以提供充足的电压信号。电流速度具有几个数量级的差异。电压触点中的电流可以是毫安级的。‘014专利中所述的电气柜包括可调的电压和电流源，其在选定的端子处被连接以形成用于施加到电池的输出电流。电源的输出通过与电源连接的电压表来测量。电压表形成输出或端子电压的测量值，并被记录。另一个电压表测量穿过电池的端子电压。形成电池电路后，电流被引导穿过负载电阻。电流被测量和记录。电流可以具有瞬时的启动值和随后的稳态。并且一段时间以后，当由于电池的内阻而出现电池发热和电阻变化时，还将具有衰减曲线。取样的定时周期将这些因素考虑在内。在一个给定的时刻，电路被闭合并被设为可操作的，使得电流流经负载电阻。信号在电路闭合后的相关时间间隔被测量和记录，这就提供了电池电流的测量值。电池的其它参数可以用相似的方式测量。请参考‘014专利以获得更多的信息。电池测量机器的一个重要方面是在被测电池和机器中的电路之间的电连接。授予Zhang等人的美国专利5,903,154通过引用(“‘154专利”)被包含在内。‘154专利解决了这一问题并公开了一种电池测试接触组件。电池测试涉及较大的电流。提供通过测试电路的电流，这提供用于电池的负载和电流源。电池是通过在典型的测试中提供定时充电电流和放电电流来进行质量测试。在被测电池和机器中的电路之间的电连接质量受到弹簧的弹簧力影响，该弹簧将电池触点压靠在电池端子上。如果接触力超出期望范围，可能会得到错误的读数，这是因为该接触不足以使全部电流在电池端子和电池触点之间流动。‘154专利公开了一种电池测试仪接触组件，其具有一对平行的上和下印刷电路板(PCB)，它们通过一组常用的四个导体杆而彼此分隔开。导体杆提供了平行的电流导体路径。PCB之间的间隔可以被调节以接纳不同长度的电池。上PCB具有连接器，该连接器具有与电池测试机器中的电测试电路连接的两个端子。测试电路提供了穿过电池的可控电阻，其可以在非常大到接近0的范围内变动，使得可以测试电流。测试电路通常包括电流计。测试电路通常还以在电池上施加充电电流的电流源为特征，其在测试可充电电池中尤为重要。可能必须要通过低电阻提供受控的放电，然后向电池施加充电电流来测试可充电电池。PCB可以是矩形的，并且下PCB与上PCB通过PCB拐角附近的四个导电杆相连接。该杆穿过下PCB向上延伸并且与下PCB电连接，优选地使用焊料进行该连接。这四个杆被平行地连接并且在下PCB的每一侧上具有通过导电材料的公共电路连接。该杆服务于两个目的，即导电和在上和下PCB之间分隔开。该杆优选地由优质的导电金属，比如铜或铜合金制得。该杆固定于下PCB，但是与上PCB滑动地且电气地接合。上PCB具有导电金属套筒，其与上PCB上面的导电材料电接触，并且以允许移动以改变上和下PCB之间间隔的方式接纳杆，这就确保了杆和套筒以及上PCB之间良好的可靠的电连接。上和下PCB具有用于结合圆柱体电池的相对端子的电触点。在‘154专利中描述了其它构造，用于具有不同形状的电池。PCB上接合电池的电触点优选地包括位于正极端子触点中心的电压探头。当包括电压探头时，理想的情况是从正极电池端子引出两根导线或导体。其中一个是由靠在正极电池端子上的较大的足迹接触区得到的，使得电流被引导通过正极电池端子。正极端子的第二接触点通过合适的导体提供端子电压输出。可以使用同轴的构造来提供两个触点，其中一个具有大的表面区域，而另一个具有小的表面区域。在可移动接触组件中使用两个导体，其中一个负载电流，而另一个提供电压信号。为了使电压测量具备单独的信号路径，电压通常使用与电池端子的单独接触点来进行测量。电池测试通常包括相当的瞬时电流流经与电池连接的电流流路。与此相比，电压测量的信号路径涉及小电流，通常为1毫安或更小，其取决于电压测量电路的质量和性质。‘014专利的图4A、4B和5以及那些图的描述示出了在根据‘014和‘154专利(分别为美国专利5,966,014和5,903,154)的电池测试中如何实现单独的电压和电流路径。请参考014和154‘专利以得到更多信息。‘154专利的接触组件通过使用可移动触点提供了到电池的适当接触。该可移动触点与电池端子在多个尖齿或插脚处相邻接。对于大多数的低电流应用，该尖齿接触结构在端子和触点之间提供了足够的接触。然而，对于高电流应用，比如100安培或更高，这种接触呈现出对端子和触点之间的电流的高阻抗，从而导致不期望的高温。授予Zhang并通过引用被包含在内的美国专利US7,614,907(“‘907专利”)公开了适于高电流应用的具有自调节接触表面的接触端子。该自调节触点包括多个导电纤维，比如线，它们在高电流下提供了与电池端子的足够接触。然而，‘907专利的自调节触点没有提供单独的电压探头。因此，需要改进的电池测试机器或装置、电池测试接触组件和或电池测试触点，该电池测试触点提供电流路径和单独的电压测量，优选地特别适用于高电流。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术提供了一种电接触器，其包括基部，被接纳在基部中的冠簧，被接纳在冠簧中的杆或探头或活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电接触器，包括：具有上下端的基部、在上下端之间延伸的孔、邻近上端的上部、邻近下端的下部以及外表面，其中上部为圆柱形，该圆柱形具有比下部的宽度或外径小的外径，从而在上下部之间的外表面上限定出外肩，其中设置在上下端之间向孔内突出的下内肩，其中在靠近或邻近上端处设置向孔内突出的上内肩，其中下内肩与上内肩分隔开；在下和上内肩之间被接纳在上部的孔中的冠簧，其中该冠簧限定冠簧孔；延伸杆，其具有在冠簧孔内与冠簧滑动接合的底部和从基部突出的顶部，其中杆的顶部具有凸缘，以及螺旋弹簧，其在杆上的凸缘和基部上的外肩之间围绕着杆和基部的上部。

【技术特征摘要】
2015.08.17 US 62/205,773;2015.08.19 US 62/206,873;1.一种电接触器，包括：具有上下端的基部、在上下端之间延伸的孔、邻近上端的上部、邻近下端的下部以及外表面，其中上部为圆柱形，该圆柱形具有比下部的宽度或外径小的外径，从而在上下部之间的外表面上限定出外肩，其中设置在上下端之间向孔内突出的下内肩，其中在靠近或邻近上端处设置向孔内突出的上内肩，其中下内肩与上内肩分隔开；在下和上内肩之间被接纳在上部的孔中的冠簧，其中该冠簧限定冠簧孔；延伸杆，其具有在冠簧孔内与冠簧滑动接合的底部和从基部突出的顶部，其中杆的顶部具有凸缘，以及螺旋弹簧，其在杆上的凸缘和基部上的外肩之间围绕着杆和基部的上部。2.根据权利要求1所述的电接触器，其中基部，冠簧和杆是导电的，杆与冠簧物理接触，冠簧与基部物理接触，以使电流能够通过冠簧而在杆和基部之间流动。3.根据权利要求2所述的电接触器，其中螺旋弹簧是导电的，并且螺旋弹簧在杆和基部之间提供电流流路。4.根据权利要求1所述的电接触器，其中杆具有与其纵轴同轴的杆孔，并且其中，杆为电流探头，进一步包括被接纳在杆孔中的空心绝缘圆筒和被接纳在绝缘圆筒中的电压探头。5.根据权利要求1所述的电接触器，其中冠簧具有空心圆柱体形状、顶端、底端和在顶端和底端之间的腰部，并且其中腰部的内径比顶和底端的内径小。6.根据权利要求1所述的电接触器，其中杆具有长度和相反的两端，以及在相反的两端之间延伸所述长度的纵向杆孔，进一步包括被接纳在杆的纵向杆孔中的细长探头。7.根据权利要求1所述的电接触器，其中杆具有邻近顶部的外端，进一步包括固定在杆的顶部的接触片，其中接触片至少部分地覆盖杆的外端。8.根据权利要求7所述的电接触器，其中接触片具有多个插脚，并且所述多个插脚部分地覆盖杆的外端。9.根据权利要求8所述的电接触器，其中插脚具有足够的弹性以具备初始弹簧力。10.根据权利要求9所述的电接触器，其中插脚具有与杆的外端分隔开的端部。11.根据权利要求10所述的电接触器，其中插脚的端部为弧形。12.根据权利要求8所述的电接触器，其中杆的顶部具有限定圆柱形的外表面，其中接触片围绕着与杆的外端相邻的杆的外表面，其中每个插脚具有与杆的顶部的圆柱形外表面相邻的第一弯曲部，其朝向杆的外端而向内弯曲，其中每个插脚具有最外末端，其中每个插脚具有邻近该最外末端的第二弯曲部，其朝向杆的外端而向内弯曲，并且其中每个插脚具有位于第一和第二弯曲部之间的第三弯曲部，其从杆的外端向外弯曲。13.根据权利要求12所述的电接触器，其中插脚具有足够的弹性以具有初始弹簧力。14.根据权利要求8所述的电接触器，其中杆的顶部具有限定圆柱形的外表面，其中杆的邻近外端的圆柱形外径被相对于距外端一段距离处的外径减小以提供凹入部分，并且其中接触片固定于该凹入部分。15.一种电池测试夹具，包括：第一印刷电路板；安装在第一印刷电路板中的电池触点；第二印刷电路板；至少一个导电柱，其被固定于其中一个印刷电路板并且以滑动接合的方式接纳于另一个印刷电路板；以及权利要求1的电接触器，其被安装在第二印刷电路板中，与安装于第一印刷电路板中的电池触点相对，使得电池被保持在电接触器和电池触点之间以测试该电池。16.一种用于保持待测电池以及接合电池上的一对电池端子的电池测试夹具，包括：上测试板；下测试板；一组柱，其在上和下测试板之间延伸以将这些板分开，使得电池能够被可释放地定位于板之间以用于测试；操作地接合所述一对电池端子的第一和第二板安装电池测试触点；以及一组板安装柱柄，其与所述一组柱对齐且握住所述一组柱，使得电池测试夹具为刚性结构，其可以调节尺寸以接纳位于板之间的选定电池尺寸，其中这些板是可选择性地且可控地移动的，以在这些板关于所述一组柱相对运动的过程中适应不同的电池尺寸，其中电池测试触点被弹性地推动以利用接触压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超迥，
申请(专利权)人：张超迥，
类型：发明
国别省市：美国;US