CN110024235A - 用于制造插口触头的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及插口触头（1）以及用于由圆棒（11）制造插口触头（1）的方法，该方法具有下列步骤：—在圆棒（11）的第一端部（3）上借助流动挤压制造空心圆柱形的接触区域（2），其中，空心圆柱形的接触区域（2）具有沿接触区域（2）的纵向（L）延伸的第一和第二区段（4、5），所述区段沿空心圆柱形的接触区域（2）的圆周方向交替地并排构造，其中，第一区段（4）具有较厚的壁厚（d₁）并且第二区段（5）具有较薄的壁厚（d₂）；—向内调整具有较厚的壁厚（d₁）的第一区段（4），其中，具有较薄的壁厚（d₂）的第二区段（5）向外弯曲或折叠。

Description

用于制造插口触头的方法

技术领域

本发明涉及一种用于由圆棒制造插口触头的方法。此外，本发明还涉及一种按照该方法制造的插口触头，该插口触头具有用于接触对应的触针的空心圆柱形的接触区域和用于连接电导体的连接区域。

背景技术

形式为触针和插口触头的用于可拆卸地电连接导体的接触元件多年以来就以不同的实施变型方案并且针对不同的应用情形而公知。在插口触头和对应的触针之间的电接触在此通过构造在插口触头上的接触片完成，当触针插入插口触头时，所述接触片就接触触针。为此，接触片必须施加一定的弹簧力，以便确保安全的和持久的导电的接触。

实践中广泛使用的接触元件的制造通常通过对用作初始材料的圆棒的切削加工完成，其中，插口触头的接触片通过借助圆盘铣刀清除在各个接触片之间的材料接片制造。紧接着将插口触头的这样生成的接触片稍稍向内压，以便产生所需的弹簧力。插口触头的这种制造方式极为耗时，因而由此引起的制造设备的变得低下的生产率导致了用于单个插口触头的成本提高。

在插口触头的一种备选的制造方式中，插口触头由两个构件拼接而成，即单侧闭合的套筒和弹簧的片式罐笼，片式罐笼插入到套筒中并且固定在这个套筒上。对应的触针的电接触和机械接触在此通过片式罐笼的接触片完成，片式罐笼为此具有向内弯曲的接触区域。

这种插口触头例如由DE 10 2012 001 560 A1公知。在这种公知的插口触头中，部分布置在套筒内的片式罐笼在套筒的前端部上朝着套筒的外侧弯曲并且紧固在固定点上。片式罐笼的弹簧力的调整在此可以在制造插口触头时通过选择固定点与套筒的前端部之间的间距完成。固定点与前端部距离越远，片式罐笼的弹簧力就越小。片式罐笼本身在此通过由弹簧板条冲压以及紧接着弯曲接触片而制造。但在此缺陷在于，由于使用两个构件，插口触头的制造是耗费的并且因而是昂贵的。此外，插口触头由于两个构件的组合而较为体积庞大，因而插口触头并不适用于紧凑的插头。

由DE 100 41 516 A1已知一种电连接装置，该电连接装置由三个部分构成，即具有多个接触片的弹性的插塞触头、与电导体能通过压接连接的套筒形的容纳部以及用于将连接装置卡锁在对应的配对插头中的保持套筒。由板冲压和弯曲而成的弹性的插塞触头在此通过铆接与套筒形的容纳部持久地连接。通过用不同的材料来制造插塞触头、容纳部和保持套筒，可以使它们分别最优地与其相应的目的匹配。但这个优点是用制造接触元件时的提高的耗费和与之关联的成本换来的。

DE 10 2010 020 346 A公开了一种形式为触针和插口触头的电接触元件，它们分别具有压接接头作为用于连接电导体的连接区域，其中，连接区域成形为空心圆柱体，空心圆柱体沿轴向具有切槽。在由实心材料制造插口触头时，接触区域由空心圆柱体形成，在该空心圆柱体中加工有楔形的切槽，从而形成了单独的弹簧臂，所述弹簧臂用于接触已插入的触针。这些插口触头通过未详细说明的切削工作步骤制造，因而这种插口触头的制造也是耗时的。

发明内容

本发明所要解决的任务是，说明一种用于由圆棒制造插口触头（Buchsenkontakt）的方法，通过该方法减少了制造时间，从而特别是在用机器制造插口触头时能提高生产率。

该任务在开头提到的按照权利要求1所述的方法中通过下列步骤解决：

— 在圆棒的第一端部上借助流动挤压制造空心圆柱形的接触区域，其中，空心圆柱形的接触区域具有沿接触区域的纵向延伸的第一和第二区段，所述区段沿接触区域的圆周方向交替地并排构造，其中，第一区段具有较厚的壁厚并且第二区段具有较薄的壁厚；

— 向内调整具有较厚的壁厚的第一区段，其中，具有较薄的壁厚的第二区段向外弯曲或折叠。

按本发明的方法的特征首先在于，取代切削制造的是规定了借助流动挤压和模压的成型技术上的制造。取代单独的、自由铣削的接触片的是，按本发明的插口触头的接触区域具有第一区段，该第一区段具有较厚的壁厚，其中，这些第一区段经由具有较薄的壁厚的第二区段相互连接。这些在调整第一区段时向外弯曲或折叠的第二区段在此发挥了弹簧作用，所述弹簧作用抵抗第一区段的离开彼此的弯曲。由此提高了接触力，空心圆柱形的接触区域的向内调整的第一区段用该接触力压到已插入的触针上。

因为接触区域的起到接触片作用的第一区段没有通过锯切或铣削彼此分离，所以用于制造插口触头的制造时间明显减少。用相应构造的成型挤压机可以将生产率，也就是说在特定时间内制造的插口触头的数量相对在车床或铣床上制造插口触头提高好多倍。此外，通过使按本发明的制造方法涉及无切削的制造方法，还极大地提高了材料利用，因为充分利用了高达100%的初始材料。除了较少的制造时间外，在按本发明的方法中因此也明显提高了材料利用，从而能以较小的成本制造单个插口触头。

空心圆柱形的接触区域的制造在此优选借助向前流动挤压或向后流动挤压在没有事先加热作为初始材料的圆棒的情况下完成。冷流动挤压的优点在此在于这样制造的构件的高的尺寸精确度和高的表面质量，因而通常不需要对按本发明制造的插口触头的再处理。这样制造的插口触头必须在从成型挤压机顶出之后必要时还配设有涂层，但此外就不再作进一步处理。

在向前流动挤压时，圆棒用其第一端部通过背侧施加的冲头压力压入到型模（Matrize）中。在成型期间静止不动的型模具有期望的空心圆柱形的接触区域的阴模（Negativform），其中，在向前流动挤压时，冲头和材料朝着同一个运动方向运动。在向后流动挤压时，具有期望的接触区域的阴模的冲头在第一端部上插入圆棒。在此，这样挤压材料，使得该材料与冲头的运动方向相反地流入到构造在冲头内的凹腔中。

借助流动挤压在成型技术上制造空心圆柱形的接触区域具有进一步的优点，即，在插口触头中的纤维层比在切削制造空心圆柱形的接触区域时更好地与负荷情况相匹配。此外，通过向内调整第一区段，还将压力内应力带到了材料中，因此改善了用作接触片的第一区段的弹簧作用。

按照按本发明的方法的一种有利的设计方案，之前通过流动挤压制造的空心圆柱形的接触区域为了调整第一区段而被移入到型模中。所述型模具有锥形地向内伸展的接片，所述接片对应第一区段布置。第一区段因此对应型模的内横截面的锥形的收缩地调整，而具有较薄的壁厚的第二区段则通过其向外拱曲来补偿空心圆柱形的接触区域的变小的圆周。为此，在型模中在接片之间形成了相应的凹槽，所述凹槽实现了第二区段向外的相应的弯曲或折叠。

按照另一种优选的设计方案，将相应的芯轴布置在空心圆柱形的接触区域中，而所述接触区域则被移入到型模中。由此保证了，在空心圆柱形的接触区域移入型模时，具有较薄的壁厚的第二区段不会向内折叠或拱曲。在接触区域从型模移出时，第二区段通过芯轴被压入到型模的相应的凹槽中，从而使得第二区段获得了期望的、限定的轮廓。

为了将电导体连接到插口触头上，该插口触头具有连接区域，该连接区域处在插口触头的第二端部上，这就是说，处在背对接触区域的端部上。在按本发明的用于制造插口触头的方法中，优选在第一方法步骤中借助流动挤压制造这种连接区域。所述连接区域在此优选构造成空心圆柱形，其中，连接区域涉及压接接头。这种连接区域可以以简单和利于成本的方式同样通过流动挤压制造，其中，连接区域的内横截面在最为简单的情况下可以构造成圆形，所述内横截面具有在连接区域的长度上恒定不变的直径。

在第一方法步骤中，这就是说，在插口触头的制造方法开始时构造空心圆柱形的连接区域，这在此具有这样的优点，即，连接区域在制造空心圆柱形的接触区域时可以用来在向前流动挤压或向后流动挤压时容纳冲头或配对支承件。

在空心圆柱形的连接区域中，优选在另一个方法步骤中在连接区域的外端部上通过拓宽构造了漏斗形的卡圈。通过构造漏斗形的卡圈方便了将导体引入到连接区域中。构造拓宽的、漏斗形的卡圈在此也实现了，在导体绝缘时使导体绝缘结构的端部伸入所述卡圈，而剥皮的导线或剥皮的绞合线则插入在空心圆柱形的连接区域中。由此可以防止导体或绞线在连接区域的外端部上受损。

之前提到的任务在具有权利要求7的特征的、具有空心圆柱形的接触区域和连接区域的开头所述的插口触头中以如下方式解决，即，空心圆柱形的接触区域具有沿接触区域的纵向延伸的第一和第二区段，所述区段沿接触区域的圆周方向交替地并排构造。第一区段在此具有较厚的壁厚并且第二区段在此具有较薄的壁厚。此外，具有较厚的壁厚的第一区段向内调整，而具有较薄的壁厚的第二区段则向外弯曲或折叠。

这种插口触头可以特别简单地用按本发明的方法制造。涉及到按本发明的插口触头的优点时，可以参考结合按本发明的方法的之前已经说明的优点。接触区域的向内调整的第一区段用作接触片，接触片与插入到插口触头的接触区域中的触针机械接触并且电接触。通过向外拱曲的第二区段在此产生了附加的弹簧力，第一区段用该附加的弹簧力被压向已插入的触针。第二区段因此具有和插接到传统的插口触头上的弹簧（Überfeder）类似的作用，但不必为此将两个单独的构件拼接。

调整角α可以在特定的限度内调整，从而通过在制造插口触头时实现的调整角调整作用到特定的触针上的接触力，具有较厚的壁厚的第一区段以所述调整角（Anstellwinkel）向内调整。第一区段的调整角α优选不大于10°、特别是不大于5°，这使得第二区段不必过于强烈地向外弯曲。

为了使插口触头总体上具有足够的刚度，在空心圆柱形的接触区域和空心圆柱形的连接区域之间构造有实心的中间区域。这个实心的中间区域优选延伸经过已制好的插口触头的总长度的至少25%。此外，中间区域的延伸长度优选大致和连接区域的延伸长度一样大，而接触区域则优选具有比中间区域或连接区域略大的延伸长度。此外，为了将插口触头定位在壳体壁中或支承板中，可以在中间区域上构造至少一个止挡。

附图说明

详细地存在多种可行方案来设计和改进按本发明的方法和按本发明的插口触头。为此既参考从属于权利要求1和7的权利要求，也参考结合附图对优选的实施例的下列说明。附图中：

图1是按本发明的插口触头的初步几何形状的立体图；

图2是按本发明的插口触头的立体图；

图3是按本发明的插口触头的纵剖面；以及

图4示意性示出了在制造按本发明的插口触头时的多个中间步骤。

具体实施方式

图1是按本发明的插口触头1的初步几何形状1'的立体图，这就是说，示出了还处在未完全制好的状态中的插口触头1。在图1所示的初步几何形状1'中，借助流动挤压在插口触头1或初步几何形状1'的第一端部3上制造空心圆柱形的接触区域2。空心圆柱形的接触区域2具有沿纵向L延伸的第一区段4和第二区段5，它们沿着空心圆柱形的接触区域2的圆周方向交替地并排构造。第一区段4在此具有较厚的壁厚d₁并且第二区段5具有较薄的壁厚d₂。在此，第一区段4的壁厚d₁要比第二区段5的壁厚d₂厚得多、特别是至少两倍厚。

此外，在图1所示的插口触头1的初步几何形状1'中，还在插口触头1的第二端部6上构造有连接区域7作为空心圆柱形的压接接头，其中，连接区域7也通过流动挤压制造。连接区域7在其外端部上具有漏斗形的卡圈8，所述卡圈通过拓宽连接区域7生成。通过所述漏斗形的卡圈8方便了在导体通过压接与插口触头1牢固地并且导电地连接之前，将有待连接的导体、特别是绞合导体引入到连接区域7中。

尤其由按图3的插口触头1的剖面图可知，插口触头1此外还具有实心的中间区域9，该中间区域构造在空心圆柱形的接触区域2和空心圆柱形的连接区域7之间。在中间区域9上构造有止挡10，该止挡可以用作用于将插口触头1固定在壳体壁中或支承板中的止挡。

由图2可知，在那里示出的已制好的插口触头1中，接触区域2的几何形状相比按图1的初步几何形状1'发生了改变。在制好的插口触头1中，具有较厚的壁厚d₁的第一区段4向内调整，而具有较薄的壁厚d₂的第二区段5则向外拱曲或弯曲。在调整第一区段4时向外弯曲的第二区段5发挥了弹簧作用，所述弹簧作用抵抗第一区段4在相应的触针插入到插口触头1中时离开彼此弯曲。由此额外提高了接触力，接触区域2的向内调整的第一区段4用该接触力压到已插入的触针上。

在图3中示出了第一区段4的调整角α，该调整角优选小于10°、特别是小于5°。调整角α在制造插口触头1时能在特定的限度内调整，因此插口触头1和特别是该插口触头的接触力可以与有待接触的触针相匹配。第一区段4的调整角α越大，第二区段5就必须更为强烈地向外弯曲，以便补偿空心圆柱形的接触区域2的变小的圆周。

图4示出了在由实心的圆棒11作为初始工件制造插口触头1时的不同的步骤。在第一方法步骤中，在此将第一冲头12在第二端部6上压入到圆棒11中，因此圆棒11的材料被这样挤压，使得所述材料与冲头12的运动方向相反地流动。由此在第一方法步骤中制造空心圆柱形的连接区域7。在同一方法步骤中，或者在随后的方法步骤中，空心圆柱形的连接区域7的外端部被拓宽，由此构造了漏斗形的卡圈8。

为了制造空心圆柱形的接触区域2，在第一端部3上将具有期望的接触区域2的阴模的第二冲头13压入到圆棒11中。在这种向后流动挤压中，圆棒11的材料也被这样挤压，使得所述材料与冲头13的运动方向相反地流入到构造在冲头13内的凹槽14中。在结束这个制造步骤时，插口触头1基本上具有对应图1所示的插口触头1的初步几何形状1'的形状或几何形状。接触区域2具有拥有较厚的壁厚d₁的第一区段4和拥有较薄的壁厚d₂的第二区段5。

为了调整接触区域2的第一区段4，插口触头1用接触区域2移入到在图4的最后一个图中示出的型模15中，该型模具有锥形地向内伸展的接片。所述接片对应接触区域2的第一区段4地布置，从而使得第一区段4对应型模15的内横截面的锥形的收缩向内调整。具有较薄的壁厚的第二区段5在此以如下方式补偿空心圆柱形的接触区域2的变小的圆周，即，第二区段向外拱曲。为此在型模15中在接片之间构造相应的凹槽，所述凹槽实现了第二区段5的向外的外拱。

为了确保第二区段5在接触区域2移入到之前所说明的型模15中时不向内拱曲，在这个方法步骤中将芯轴16布置在空心圆柱形的接触区域2中。芯轴16在此具有和冲头13类似的几何形状，因而在芯轴16中构造有凹槽17，所述凹槽容纳接触区域2的第一区段4。此外，芯轴16具有构造在凹槽17之间的接片18，所述接片防止了接触区域2的第二区段5在移入到型模15中时向内拱曲。在插口触头1的接触区域2从型模15返回移动时，第二区段5通过芯轴16或该芯轴的接片18被压入到型模15的相应的凹槽中，从而使得第二区段5获得了期望的、限定的轮廓。在这个制造步骤后，插口触头1完全成形并且可以在需要时还配设有涂层。

Claims (10)

1.用于由圆棒（11）制造插口触头（1）的方法，其特征在于下列步骤：

— 在圆棒（11）的第一端部（3）上借助流动挤压制造空心圆柱形的接触区域（2），其中，空心圆柱形的接触区域（2）具有沿接触区域（2）的纵向（L）延伸的第一和第二区段（4、5），所述区段沿空心圆柱形的接触区域（2）的圆周方向交替地并排构造，其中，第一区段（4）具有较厚的壁厚（d₁）并且第二区段（5）具有较薄的壁厚（d₂）；

— 向内调整具有较厚的壁厚（d₁）的第一区段（4），其中，具有较薄的壁厚（d₂）的第二区段（5）向外弯曲或折叠。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空心圆柱形的接触区域（2）为了调整所述第一区段（4）而被移入到型模（15）中，其中，所述型模（15）具有对应所述第一区段（4）的锥形地向内伸展的接片和布置在所述接片之间的凹槽，所述凹槽实现了所述第二区段（5）向外弯曲或折叠。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，将芯轴（16）布置在所述空心圆柱形的接触区域（2）中，而所述接触区域（2）则被移入到所述型模（15）中。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，借助向前流动挤压或向后流动挤压完成所述空心圆柱形的接触区域（2）的制造。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，在所述圆棒（11）的第二端部（6）上借助流动挤压制造用于连接电导体的连接区域（7）。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述连接区域（7）构造成空心圆柱形的压接接头并且在另一个方法步骤中在其外端部上通过拓宽构造了漏斗形的卡圈（8）。

7.插口触头（1），具有用于接触对应的触针的空心圆柱形的接触区域（2）并且具有用于连接电导体的连接区域（7），其中，根据按照权利要求1至6中任一项所述的方法制造插口触头（1），其特征在于，空心圆柱形的接触区域（2）具有沿接触区域（2）的纵向（L）延伸的第一和第二区段（4、5），所述区段沿接触区域（2）的圆周方向交替地并排构造，其中，第一区段（4）具有较厚的壁厚（d₁）并且第二区段（5）具有较薄的壁厚（d₂），以及

具有较厚的壁厚（d₁）的第一区段（4）向内调整并且具有较薄的壁厚（d₂）的第二区段（5）向外弯曲或折叠。

8.按照权利要求7所述的插口触头（1），其特征在于，具有较厚的壁厚（d₁）的第一区段（4）的调整角α小于10°、特别是小于5°。

9.按照权利要求7或8所述的插口触头（1），其特征在于，所述连接区域（7）构造成空心圆柱形的压接接头并且在其外端部上构造有漏斗形的卡圈（8）。

10.按照权利要求7至9中任一项所述的插口触头（1），其特征在于，在所述空心圆柱形的接触区域（2）和所述空心圆柱形的连接区域（7）之间构造有实心的中间区域（9），该中间区域优选具有止挡（10）。