DE102021126821A1 - Metallic contact component of an electrical connector and electrical terminal - Google Patents
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Abstract
Metallisches Kontaktbauteil (1) einer elektrischen Steckverbindung, insbesondere ein Buchsenkontakt zur Aufnahme eines Kontaktstifts (30) als Steckpartner, wobei das Kontaktbauteil (1) zumindest eine Stromschiene (2) und eine Kontakttulpe (3) umfasst, welche federnd an der Stromschiene (2) angeordnet ist und wobei die Stromschiene (2) und die Kontakttulpe (3) jeweils eine Kontaktfläche (7, 8) zur Kontaktierung mit einem Steckpartner aufweisen, welche einander zugewandt sind und wobei das Kontaktbauteil (1) additiv gefertigt ist, sowie eine elektrische Anschlussklemme.Metallic contact component (1) of an electrical plug connection, in particular a socket contact for receiving a contact pin (30) as a plug partner, the contact component (1) comprising at least one busbar (2) and a contact tulip (3) which are resiliently attached to the busbar (2) is arranged and wherein the busbar (2) and the contact tulip (3) each have a contact surface (7, 8) for contacting a plug-in partner, which face each other and wherein the contact component (1) is additively manufactured, and an electrical connection terminal.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein metallisches Kontaktbauteil einer elektrischen Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine elektrische Anschlussklemme.The present invention relates to a metallic contact component of an electrical plug connection according to the preamble of
Kontaktbauteile für den vorgenannten Anwendungszweck sind in unterschiedlichster konstruktiver Ausführung beispielsweise aus der
Problematisch daran ist das Einbringen von undefinierten Widerständen an den Schweißübergängen. Zudem kann durch die Schweißverbindung zwar eine Fertigung aus gleichem Material erreicht werden, allerdings bildet sich ein kompakterer Bereich innerhalb des Materials aus, welcher die Klemm- oder Federkraft der Kontakttulpe unerwünscht beeinflusst.The problem with this is the introduction of undefined resistances at the weld transitions. In addition, production from the same material can be achieved through the welded connection, but a more compact area is formed within the material, which undesirably influences the clamping or spring force of the contact tulip.
SLM-Fertigungstechnologien zur additiven Fertigung von einstückigen nahtlosen Bauteilen sind an sich bekannt. Seit Aufbau der ersten industriellen Fertigungsanlage im Jahr 1995 nimmt die Zahl der Anwendungen zu. Allerdings ist der Einsatz von aus pulver-gefertigten SLM-Bauteilen limitiert, da die Bauteile eine gewisse Porosität aufweisen. Dies hat einerseits Einfluss auf die mechanische Stabilität der Bauteile und andererseits auf die Leitfähigkeit. Überdies war die Einstellung einer geeigneten Duktilität und einer elastischen Verformbarkeit bei gleichzeitiger Materialfestigkeit eines SLM-gefertigten Bauteils lange Zeit eine große Problemstellung, welche die Fertigung von SLM-gefertigten Klemm- und Federelementen, in welchen beide Eigenschaften benötigt werden, vor größere Probleme stellte.SLM manufacturing technologies for the additive manufacturing of one-piece seamless components are known per se. Since the construction of the first industrial production facility in 1995, the number of applications has increased. However, the use of powder-manufactured SLM components is limited because the components have a certain porosity. On the one hand, this has an influence on the mechanical stability of the components and, on the other hand, on the conductivity. In addition, the adjustment of a suitable ductility and elastic deformability with simultaneous material strength of an SLM-manufactured component was a major problem for a long time, which posed major problems for the manufacture of SLM-manufactured clamping and spring elements, in which both properties are required.
Eine erste Variante für eine Problemlösung dieser anspruchsvollen Aufgabe wurde für den Werkstoff Stahl von Leifeng Liu, et al. im Artikel „Dislocation network in additive manufactured steel beaks strength-ductility trade-off“ in materialstoday Vol 21, Teil 4, S.354-361 im Mai 2018 beschrieben.A first variant for solving this demanding task was developed for the material steel by Leifeng Liu, et al. described in the article "Dislocation network in additive manufactured steel beaks strength-ductility trade-off" in materialstoday
Insofern gibt es vielfältige Bedenken bei der Anwendung addtiv-gefertigter Kontaktbauteile mit Kontakttulpen um als klemmender Steckpartner einer elektrischen Steckverbindung zu dienen.In this respect, there are many concerns when using additively manufactured contact components with contact tulips to serve as a clamping plug partner of an electrical plug connection.
Ausgehend von der vorgenannten Betrachtung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein metallisches Kontaktbauteil bereitzustellen, welches einstückig ausgebildet ist und keine undefinierten Widerstände aufweist.Proceeding from the above considerations, it is the object of the present invention to provide a metallic contact component which is designed in one piece and has no undefined resistances.
Diese Aufgabe wird durch ein metallisches Kontaktbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin erfindungsgemäß ist eine elektrische Anschlussklemme umfassend das vorgenannte Kontaktbauteil.This object is achieved by a metallic contact component having the features of
Ein erfindungsgemäßes metallisches Kontaktbauteil einer elektrischen Steckverbindung, umfasst zumindest eine Stromschiene und eine Kontakttulpe, welche federnd an der Stromschiene angeordnet ist.A metallic contact component according to the invention of an electrical plug connection comprises at least one busbar and a contact tulip, which is arranged resiliently on the busbar.
Bei dem Kontaktbauteil kann es sich um einen Buchsenkontakt einer elektrischen Anschlussklemme zur Aufnahme eines Kontaktstifts als Steckpartner handeln.The contact component can be a socket contact of an electrical connection terminal for receiving a contact pin as a plug-in partner.
Die Stromschiene und die Kontakttulpe weisen jeweils eine Kontaktfläche zur Kontaktierung mit einem Steckpartner auf. Die Kontaktflächen sind einander zugewandt.The busbar and the contact tulip each have a contact surface for making contact with a plug-in partner. The contact surfaces face each other.
Erfindungsgemäß ist das Kontaktbauteil additiv gefertigt. Zwar weist das Material einen erhöhten Widerstand aufgrund geringerer spezifischer Dichte als ein herkömmliches Massivmaterial auf, allerdings hat sich gezeigt, dass die Leitfähigkeit trotzdem ausreichend für den Einsatzzweck ist. Zugleich ist die Dichte im gesamten Material gleich und somit nicht punktuell und undefiniert.According to the invention, the contact component is manufactured additively. Although the material has an increased resistance due to the lower specific density than a conventional solid material, it has been shown that the conductivity is still sufficient for the intended use. At the same time, the density is the same throughout the material and is therefore not punctiform and undefined.
Überdies hat sich überraschend gezeigt, dass sich bestehende Vorurteile hinsichtlich der Duktilität, der elastischen Verformbarkeit und der Materialstabilität nicht bestätigt haben. Idealerweise empfiehlt sich jedoch für eine gute Materialstabilität innerhalb des Einsatzzweckes allerdings das Einhalten eines gewissen Mindestdurchmessers für die Stromschiene des additiv-gefertigten, insbesondere SLM-gefertigten, Kontaktbauteils.In addition, it has surprisingly been shown that existing prejudices with regard to ductility, elastic deformability and material stability have not been confirmed. Ideally, however, for good material stability within the intended use, it is advisable to maintain a certain minimum diameter for the busbar of the additively manufactured, in particular SLM-manufactured, contact component.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kontaktbauteils sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the contact component according to the invention are the subject matter of the dependent claims.
Vorteilhaft ist das metallische Kontaktbauteil monolithisch und /oder nahtfrei, insbesondere schweißnahtfrei, ausgebildet.The metallic contact component is advantageously configured monolithically and/or without seams, in particular without weld seams.
Die Stromschiene kann insbesondere in einem Querschnitt entlang ihrer Längsachse Poren aufweisen. Die mittlere spezifischen Dichte des Kontaktbauteils kann in einer Ausführungsvariante beispielsweise weniger als 98%, vorzugsweise zwischen 93-97%, betragen. Allerdings sind weitere Ausführungsvarianten eines Kontaktbauteils im Rahmen der Erfindung möglich, das eine mittlere spezifische Dichte von größer oder gleich 98% aufweist.The conductor rail can have pores in particular in a cross section along its longitudinal axis. In one embodiment variant, the average specific density of the contact component can be less than 98%, for example, preferably between 93-97%. However, further variants of a contact component are possible within the scope of the invention, which has an average specific density of greater than or equal to 98%.
Das metallische Kontaktbauteil kann zudem vorteilhaft Bereiche mit unterschiedlichen mittleren Oberflächenrauigkeiten aufweist. So kann an einer Stelle eine bessere Steckbarkeit ermöglicht werden und an einer anderen Stelle eine Hemmung der Bewegung eines verklemmten oder verrasteten Elements erreicht werden.The metallic contact component can also advantageously have areas with different mean surface roughnesses. Better pluggability can thus be made possible at one point and the movement of a jammed or latched element can be inhibited at another point.
Insbesondere die Kontaktflächen können als geglättete Bereiche, insbesondere mit einer Rauigkeit von weniger als 20% gegenüber der Rauigkeit von benachbarten Bereichen, ausgebildet sein. Dies bedeutet, die Rauigkeit der benachbarten Bereiche kann zumindest 5-fach größer sein als die der Kontaktflächen.In particular, the contact surfaces can be designed as smoothed areas, in particular with a roughness of less than 20% compared to the roughness of neighboring areas. This means that the roughness of the adjacent areas can be at least 5 times greater than that of the contact surfaces.
Das metallische Kontaktbauteil kann vorzugsweise eine Kupfer-Chrom-Zirkon-Verbindung aufweisen oder vorzugsweise daraus bestehen. Dieses Material ermöglicht einen optimalen Kompromiss aus Leitfähigkeit, Materialfestigkeit und zugleich elastischer Verformbarkeit des Metalls für den Erhalt einer Federwirkung, ohne dass es zum Bruch des Metalls oder zu einer plastischen Verformung kommt.The metallic contact component can preferably have a copper-chromium-zirconium compound or preferably consist of it. This material enables an optimal compromise between conductivity, material strength and at the same time elastic deformability of the metal to obtain a spring effect without the metal breaking or plastic deformation.
Idealerweise weist die Kupfer-Chrom-Zirkon-Verbindung mehr als 50 Gew., vorzugsweise mehr als 60 Gew.%, vorzugsweise mehr als 65 Gew.%, Kupferanteil auf.Ideally, the copper-chromium-zirconium compound has more than 50% by weight, preferably more than 60% by weight, preferably more than 65% by weight, of copper.
Die restliche Oberfläche der Stromschiene kann eine größere mittlere Oberflächenrauigkeit aufweisen als im Bereich der Kontaktflächen. Die Oberflächenrauigkeiten können stark schwanken, insofern empfiehlt sich eine Mittelung der Messwerte, z.B. über einen Bereich von 1 cm2.The remaining surface of the busbar can have a greater average surface roughness than in the area of the contact surfaces. The surface roughness can vary greatly, so it is advisable to average the measured values, eg over a range of 1 cm 2 .
Die Stromschiene kann Schlitze im Übergang zwischen Kontakttulpe und Stromschiene zur Verringerung der Kerbwirkung aufweist.The busbar can have slits in the transition between the contact tulip and the busbar to reduce the notch effect.
Die Stromschiene kann vorteilhaft stiftartig, vorzugsweise als Mehrkantstift, besonders bevorzugt als Vierkantstift, insbesondere mit einem quadratischen Querschnitt, ausgebildet sein. Dadurch werden ebene Flächen zur Auflage von Kontaktelementen, wie Kontaktstiften oder elektrischen Leiter, bereitgestellt, was eine bessere Kontaktierung und Positionierung der Klemmelemente ermöglicht.The conductor rail can advantageously be designed in the form of a pin, preferably as a polygonal pin, particularly preferably as a square pin, in particular with a square cross section. This provides flat surfaces for supporting contact elements, such as contact pins or electrical conductors, which enables better contacting and positioning of the clamping elements.
Alternativ zur dargestellten linearen Form der Stromschiene sind allerdings auch andere Formen für die Stromschiene, insbesondere eine konkave Form möglich, an welcher der Leiter anliegt.As an alternative to the illustrated linear shape of the busbar, however, other shapes are also possible for the busbar, in particular a concave shape on which the conductor rests.
Die Stromschiene kann vorteilhaft zumindest im Übergang zur Kontakttulpe oder in einem daran angrenzenden Bereich dicker ausgebildet sein als die Kontakttulpe, so dass die Stromschiene ein mechanisch-starreres Segment gegenüber der Kontakttulpe darstellt.The busbar can advantageously be made thicker than the contact tulip, at least in the transition to the contact tulip or in an area adjoining it, so that the busbar represents a mechanically more rigid segment compared to the contact tulip.
Die Stromschiene kann im Längsverlauf einen größeren mittleren Querschnitt aufweisen als die Kontakttulpe in deren Verlauf. Dadurch ist die Kontakttulpe biegsamer.The busbar can have a larger central cross section in the longitudinal direction than the contact tulip in its course. This makes the contact tulip more flexible.
Die Stromschiene kann überdies einen Vorsprung als Anschlag für eine Klemmfeder aufweisen.The busbar can also have a projection as a stop for a clamping spring.
Es ist von Vorteil für die mechanische Stabilität des Kontaktbauteils, wenn der Mindestdurchmesser der Stromschiene zumindest 0,85 mm vorzugsweise zumindest 0,9 mm, besonders bevorzugt zumindest 1 mm beträgt.It is advantageous for the mechanical stability of the contact component if the minimum diameter of the busbar is at least 0.85 mm, preferably at least 0.9 mm, particularly preferably at least 1 mm.
Das metallische Kontaktbauteil kann ausgebildet sein zur klemmenden Halterung eines Kontaktstifts.The metallic contact component can be designed to hold a contact pin in a clamped manner.
Alternativ kann das metallische Kontaktbauteil ausgebildet sein zur rastenden Halterung eines Kontaktstifts.Alternatively, the metallic contact component can be designed to hold a contact pin in a latching manner.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine elektrische Anschlussklemme umfassend ein erfindungsgemäßes metallisches Kontaktbauteil, sowie eine Klemmfeder zur Halterung eines elektrischen Leiters in Verbindung mit dem Kontaktbauteil.Also according to the invention is an electrical connection terminal comprising a metallic contact component according to the invention and a clamping spring for holding an electrical conductor in connection with the contact component.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsvarianten unter Zuhilfenahme der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei werden identische Kontaktbauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können auch einzelne konstruktive Merkmale aus den Ausführungsbeispielen auf andere nichtdargestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele übertragen werden. Es zeigen:
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1a ,b jeweils eine Perspektivansicht auf ein erfindungsgemäßes metallisches Kontaktbauteil; -
2 eine Perspektivansicht des Kontaktbauteils mit einer Klemmfeder zur klemmenden Festlegung eines Leiters; -
3 eine Perspektivansicht einer Anordnung des Kontaktbauteils mit einer Klemmfeder und einem gehaltenen Leiter und einem gehaltenen Kontaktstift; -
4 eine Seitenansicht der Anordnung der3 ; und -
5 eine Schnittansicht durch das erfindungsgemäße Kontaktbauteil.
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1a , b each a perspective view of a metallic contact component according to the invention; -
2 a perspective view of the contact component with a clamping spring for clamping down a conductor; -
3 a perspective view of an arrangement of the contact component with a clamping spring and a held conductor and a held contact pin; -
4 a side view of the arrangement of3 ; and -
5 a sectional view through the contact component according to the invention.
Die Stromschiene kann allerdings auch als ein Rundstift mit einer oder mehreren ebenen Kontaktflächenvorgesehen sein. Auch konkave Formen sind für die Stromschiene möglich.However, the busbar can also be provided as a round pin with one or more planar contact surfaces. Concave shapes are also possible for the busbar.
Der mittlere Durchmesser der Stromschiene 2 gemittelt über ihre Gesamtlänge und gemittelt über den Querschnitt kann zumindest 0,85 cm betragen.The mean diameter of the
Die Enden 4 und 5 der Stromschiene 2 sind abgebogen.The ends 4 and 5 of the
Weiterhin weist das Kontaktbauteil 1 eine Kontakttulpe 3 auf. Sie ist einstückig mit der Stromschiene verbunden. Insbesondere ist die Verbindung nahtlos durch Einsatz eines additiven Fertigungsverfahrens zur Fertigung des erfindungsgemäßen Bauteils. Die Kontakttulpe 3 steht senkrecht von der Stromschiene 2 ab und weist sodann eine u-förmige Form auf, wobei das Ende 6 der Kontakttulpe 3 wieder an die Stromschiene herangeführt ist.Furthermore, the
Das Ende 6 der Kontakttulpe 3 ist ebenfalls abgebogen ausgebildet und endet auf der gleichen Höhe wie das Ende 5 der Stromschiene 2. Die abgebogenen Enden 5 und 6 definieren eine Einsteckrichtung S für einen Kontaktstift 30.The
Die Enden 5 und 6 der Stromschiene 2 und der Kontakttulpe 3 weisen jeweils Kontaktflächen 7 und 8 auf, welche aufeinander zugerichtet sind. Der Abstand zwischen den Kontaktflächen 7 und 8 kann durch Krafteinwirkung variiert werden. Somit ist die Kontakttulpe 3 federnd gegenüber der Stromschiene 2 angeordnet.The ends 5 and 6 of the
Die Kontakttulpe 3 weist am Ansatz 9 der Stromschiene 2 eine geringere mittlere Dicke DK auf als die Dicke Ds der Stromschiene 2 jenseits des Ansatzes. Die Dicke DK oder DS ist die Erstreckung der Kontakttulpe und der Stromschiene senkrecht zur Einsteckrichtung S. Die Dicke DK der Kontakttulpe 3 am Ansatz 9 beträgt dabei vorzugsweise zumindest 15 %, vorzugsweise zwischen 20-60%, besonders bevorzugt 21- 40% der Dicke DS der Stromschiene 2.The
Die Dicke Ds der Stromschiene ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung äquivalent zum sogenannten Mindestdurchmesser, welcher, speziell für die Ausgestaltung der Stromschiene 2 als Vierkantstift, der Länge der kürzesten Seite des Querschnitts des Vierkantstifts durch seine Längsachse entspricht. Bei anderen geometrischen Ausgestaltungen der Stromschiene z.B. als Sechskantstift, Mehrkantstift oder Rundstift bezeichnet der Begriff Mindestdurchmesser die kleinste Distanz zwischen zwei Punkten entlang des Querschnitts durch die Längsachse der Stromschiene 2.Within the scope of the present invention, the thickness D s of the conductor rail is equivalent to the so-called minimum diameter, which, specifically for the configuration of the
Weist die Stromschiene Einkerbungen 10, Schlitze 11, 12 oder Ausnehmungen oder dergleichen auf, so bezieht sich der vorgenannte Querschnitt und der Mindestdurchmesser auf einen Bereich außerhalb dieser Stelle oder Stellen, also auf den Querschnitt welcher entlang der Längsachse der Stromschiene 2 überwiegend gleich ist (abgesehen von etwaigen Schwankungen durch variierende Oberflächenrauigkeiten).If the busbar has
Vom Ansatz 9 erweitert sich die Dicke D der Kontakttulpe 3 bis zum Ende 4 hin. Die Erweiterung am Ende 4 kann vorzugsweise zumindest 50%, vorzugsweise 70-220%, gegenüber der Dicke D am Ansatz 9 betragen.The thickness D of the
Am Ansatz 9 ist im Verlauf der Längsrichtung der Stromschiene 2 zugleich eine Einkerbung 10 in der Stromschiene 2 mit zwei seitlich zum Ansatz 9 angeordneten Schlitzen 11 und 12. Diese sind tiefer als die Dicke D der Kontakttulpe 3. Dadurch wird die Kerbwirkung bei der Verformung der Kontakttulpe 3 verringert.At the
Die durch die Ausformung der Biegung der Kontakttulpe 3 ausgebildete Erstreckung des Kontaktbauteils 1 senkrecht zur Einsteckrichtung S beträgt zumindest 15%, vorzugsweise zwischen 20-60% der Länge der Stromleiste.The extent of the
Der Ansatz 9 der Kontakttulpe 3 ist ausgehend von dem Ende 5 der Stromschiene 2 mit der Kontaktfläche 7 bei zumindest auf 30% der linearen Erstreckung der Stromschiene 2, vorzugsweise zwischen 35-75% der linearen Erstreckung der Stromschiene 2, angeordnet.Starting from the
Weiterhin weist die Stromschiene entlang ihrem dem Ende 6 der Kontakttulpe 3 abgewandten Ende 4 einen Vorsprung 13 zur Verstärkung einer Verklemmung eines elektrischen Leiters an der Stromschiene auf.Furthermore, the busbar has a
Der Sauerstoffanteil der Kupfer-Chrom-Zirkon-Verbindung kann vorzugsweise mehr als 4 Gew.%, insbesondere 4,5-8 Gew.% betragenThe oxygen content of the copper-chromium-zirconium compound can preferably be more than 4% by weight, in particular 4.5-8% by weight
Der Kohlenstoffanteil der Kupfer-Chrom-Zirkon-Verbindung kann mehr als 12 Gew.% betragen, vorzugsweise 17-28 Gew.%.The carbon content of the copper-chromium-zirconium compound can be more than 12% by weight, preferably 17-28% by weight.
Als weiterer Bestandteil kann eine Chlorverbindung zu weniger als 1 Gew.%, vorzugsweise weniger 0,5 Gew.% enthalten sein.A chlorine compound can be present as a further component in an amount of less than 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight.
Die vorgenannten Gewichtsanteile können mittels REM-Analyse ermittelt werdenThe aforementioned proportions by weight can be determined by means of REM analysis
Zugleich ergibt sich ein poröses Material mit einer mittleren spezifischen Dichte gegenüber der Normaldichte von Massivkupfer von weniger als 98%, vorzugsweise zwischen 93-97%.At the same time, a porous material results with an average specific gravity compared to the normal density of solid copper of less than 98%, preferably between 93-97%.
Überraschend wurde festgestellt, dass das Material trotz dieser Porosität eine für den Einsatz hinreichend gute Leitfähigkeit besitzt. Allerdings sollte der Mindestdurchmesser der Stromschiene 1 über mehr als 90% seiner Länge zumindest 0,85 mm vorzugsweise zumindest 0,9 mm, besonders bevorzugt zumindest 1 mm betragen, um dadurch die Leitfähigkeit durch einen größeren Materialquerschnitt auszugleichen.Surprisingly, it was found that despite this porosity, the material has sufficiently good conductivity for use. However, the minimum diameter of the
Zugleich weist die Stromschiene bei dieser Dicke eine gute mechanische Stabilität auf um ohne weitere Hilfsmittel zur mechanischen Stabilisierung als Kontaktierungsbauteil genutzt zu werden. Ein etwaiges Gehäuse dient somit nur dem Schutz vor Berührung und muss nicht mehr der mechanischen Stabilisierung dienen.At the same time, with this thickness, the busbar has good mechanical stability so that it can be used as a contacting component without further aids for mechanical stabilization. A possible housing is therefore only used to protect against contact and no longer has to be used for mechanical stabilization.
Im SLM-Verfahren (selektives Laserschmelzen) wird ein Metallpulver unter Einfluss von Laserlicht miteinander verschmolzen, wobei sich allerdings die vorgenannten Poren ausbilden.In the SLM process (selective laser melting), a metal powder is melted together under the influence of laser light, whereby the aforementioned pores are formed.
Die Herstellung dieses Kontaktbauteils eignet sich vorzugsweise zur Herstellung von Kleinserien mit verschiedenen Leiter- und Kontaktstiftdurchmessern. Das Material ist schnell verfügbar und kundenspezifische Anforderungen können in dem Design berücksichtigt werden.The production of this contact component is preferably suitable for the production of small series with different conductor and contact pin diameters. The material is available quickly and customer-specific requirements can be taken into account in the design.
Die Funktionsintegration von Kontakttulpe 3 und Stromschiene 2 ermöglicht die Schaffung eines Bauteils ohne Schweißbereiche. Es wird dabei nicht nur ein Arbeitsschritt eingespart, sondern es entstehen keine Prozessschwankungen wie beim Schweißen. Zudem treten keine elektrischen Verluste und keine undefinierten Widerstände an den Schweißübergängen auf.The functional integration of
Es können zudem komplexe Geometrien und unterschiedliche definierte Mindestdurchmesser zur Einstellung einer definierten Feder- und Klemmkraft der Tulpe realisiert werden.In addition, complex geometries and different defined minimum diameters for setting a defined spring and clamping force of the tulip can be implemented.
Dies wurde im Fall des erfindungsgemäßen Kontaktbauteils 1 am Ansatz 9 realisiert, so dass eine bessere Federeigenschaft erreicht werden kann.In the case of the
Die Anbindung an eine Leiterplatte kann variabel erfolgen. Darüber hinaus ist eine Durchkontaktierung möglich.The connection to a circuit board can be variable. In addition, through-plating is possible.
Ein weiterer Vorteil eines additiv-gefertigten Bauteils ist die Erhöhung der Oberflächenrauigkeit, wodurch eine bessere Hemmung des Leiters 40 erreichbar ist, wenn dieser gegen die Stromschiene gepresst wird. Auch Vorsprünge an der Stromschiene können ohne Materialeinwirkung auf der Gegenseite ausgeformt werden.A further advantage of an additively manufactured component is the increase in surface roughness, whereby better restraint of the
Für eine Kopplung mit dem Kontaktstift 30 hingegen kann in einem definierten Bereich der Kontakttulpe 3 und der Stromschiene 2, welche zur Kontaktierung vorgesehen sind eine Oberflächennachbearbeitung in Form einer Glättung erfolgen. Diese geglätteten Flächen sind insbesondere die Kontaktflächen 7 und 8. Hier empfiehlt sich eine mittlere Rauigkeit von weniger als 0,5 µm, vorzugsweise weniger als 0,25 µm. Die Rauigkeit kann z.B. nach ISO 25178 bestimmt werden. Dies ist von Vorteil zur Verbesserung der Kontaktierung und zur Verringerung von Abrieb am Steckpartner.For a coupling with the
Übliche mittlere Rauigkeiten des additiv gefertigten Kontaktbauteils 1 außerhalb der nachbearbeiteten Bereiche können bei mehr als 10 µm, vorzugsweise mehr als 30 µm, liegen.Usual average roughness of the additively manufactured
Die Klemmfeder 20 weist zwei Schenkel auf, einen längeren Klemmschenkel 21 zum Verklemmen eines Leiters zwischen der Klemmfeder 20 und der starren Stromschiene 2, sowie einen kürzeren Abstützschenkel 22 zum Abstützen an einem starren Objekt, z.B. einer nicht-dargestellten Gehäusewandung einer elektrischen Anschlussklemme.The clamping
Die Klemmfeder 20 ist dabei Teil einer erfindungsgemäßen Anschlussklemme.The clamping
Optional, kann auch ein Kontaktstift 30, wie in
Dadurch wird eine bessere Zughemmung entgegen der Einsteckrichtung E des Leiters 40 erreicht. Der Vorsprung 13 verstärkt diese Zughemmung zusätzlich.As a result, better resistance to pulling against the insertion direction E of the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- metallisches Kontaktbauteilsmetallic contact component
- 22
- Stromschienepower rail
- 33
- Kontakttulpecontact tulip
- 44
- Ende (Stromschiene)end (busbar)
- 55
- Ende (Stromschiene)end (busbar)
- 66
- Ende (Kontakttulpe)end (contact tulip)
- 77
- Kontaktfläche (geglättet)contact surface (smoothed)
- 88th
- Kontaktfläche (geglättet)contact surface (smoothed)
- 99
- AnsatzApproach
- 1010
- Einkerbungnotch
- 1111
- Schlitzslot
- 1212
- Schlitzslot
- 1313
- Vorsprung head Start
- 2020
- Klemmfederclamping spring
- 2121
- Klemmschenkelclamp legs
- 2222
- Abstützschenkel support leg
- 3030
- Kontaktstiftcontact pin
- 4040
- Leiter Director
- DKDK
- Dicke (Kontakttulpe) = MindestdurchmesserThickness (contact tulip) = minimum diameter
- DsDs
- Dicke (Stromschiene) = MindestdurchmesserThickness (bus bar) = minimum diameter
- SS
- Einsteckrichtung (Kontaktstift)Insertion direction (contact pin)
- EE
- Einsteckrichtung (Leiter)(1)Insertion direction (conductor)(1)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- DE 20117770 U1 [0002]DE 20117770 U1 [0002]
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