CN110050390A - 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（13）制造插口触头（1）的方法，该方法具有下列步骤：—在圆棒（13）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）延伸的接触片（4），所述接触片沿空心圆柱形的接触区域（2）的圆周方向通过留空部（5）彼此分离，其中，所述留空部（5）在流动挤压时产生。

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引起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。所述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，因而所述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。此外，应当说明一种能简单并且因此也利于成本地制造的插口触头。

该任务在本文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接触片，所述接触片沿空心圆柱形的接触区域的圆周方向通过留空部彼此分离，其中，所述留空部在流动挤压时产生。

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的成型技术上的制造。单个接触片在此不是通过切削的工作步骤如铣削或锯切制造，而是通过在流动挤压时的成型制造。在此，在本发明的框架内确认了,可以取消耗时的切削加工并且有接触片的接触区域的成型技术上的制造此外相比切削制造具有多个优点。

通过成型过程可以使插口触头在其微结构中更好地为之后的负荷情况做好准备。在借助流动挤压制造空心圆柱形的接触区域时，在插口触头中产生了比在切削制造空心圆柱形的接触区域的情况下更为有利的纤维层。由此改善了接触区域的弹簧性能。此外，通过挤压将压力内应力带到了材料中，因此进一步改善了接触片的弹簧作用。此外，压力内应力在金属中起到防腐蚀作用，这在接触元件中同样有利。

因为接触片不是通过锯切或铣削彼此分离，而是直接在流动挤压时制造，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，从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在冲头形成的凹腔中。

在按本发明的方法中，优选使用铜或者基于铜的合金、特别是成型黄铜作为用于圆棒的材料，所述成型黄铜与切削黄铜不同的是不含铅。虽然铅方便了圆棒的切削，但使成型性能变差。此外，通过取消铅改进了所使用的黄铜或黄铜合金的传导性。在此，有最多36%的、优选更少的锌含量的黄铜尤为适用于按本发明的方法，因为无论是传导性还是冷成形性均具有良好的值。

按照所述方法的一种有利的设计方案，接触片或所述接触片的前区段通过成型平行于插口触头的中轴线地向内移动。在传统的插口触头中，接触片或所述接触片的自由的端部通常向内调整，因而接触区域具有逐渐呈锥形的前区段。接触区域的这种设计方案引起了基本上点形的接触区域，由此限制了最大的电流负载能力。反之，接触片或所述接触片的前端部则平行地向内偏移，因而在插口触头的接触片和插入到接触区域中的对应的触针之间产生了线形的接触区域，这引起了更高的电流负载能力。

通过相应选择冲头的或型模的形状，可以直接在通过流动挤压用成型技术制造接触区域时产生接触片的平行偏移，因而可以取消附加的制造步骤、特别是这些需要更换工具或重新紧固工件的制造步骤。作为对此的备选，接触片的前区段的或者接触片的平行偏移总体上也通过所述区段或所述接触片的模压在接触片的原本的用成型技术制造后进行。在此也不需要重新固紧工件，这就是说重新固紧插口触头，因而附加的时耗很小。

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，连接区域于是涉及压接接头。在此也有利的似乎，圆棒的材料不含铅，因为通过更好的成型性能方便了有待连接的导体的所谓的压接。

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，连接区域于是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形成了漏斗形的卡圈。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。

按照另一种有利的设计方案，在按本发明的方法中，成型过程用于如此改变圆棒的材料的强度，使得在用成型技术制造的插口触头中，在接触区域内的强度比在连接区域内更高。在冷流动挤压中出现的材料的加固因此用于，在插口触头的不同的区域中达到了与相应的任务匹配的不同的强度。若插口触头在连接区域内具有较小的强度，那么这引起，在这个区域内的剩余可塑性被提高，这尤其在构造成压接接头的连接区域中被证实是有利的。在接触区域中的提高的强度引起了接触片的更好的接触力。

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本文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接触片，所述接触片沿接触区域的圆周方向通过在成型过程中产生的留空部彼此分离。这种插口触头可以尤为简单地用按本发明的方法制造。因此在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。

在按本发明的插口触头中，接触片或所述接触片的前区段优选平行于插口触头的中轴线向内偏移。接触片的向内偏移的前区段然后是接触片的这样区域，这些接触片用该区域接触插入到插口触头的接触区域内的触针。通过平行偏移实现了线形的接触区域，因而接触区域相比具有点形的接触区域的接触片具有更高的电流负载能力。

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立体图；

图2是按本发明的插口触头的纵剖面；

图3是按图2的插口触头的纵剖面，具有绘出的纤维层；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的立体图。在插口触头1中，借助流动挤压在插口触头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延伸的接触片4，所述接触片沿空心圆柱形的接触区域2的圆周方向通过留空部5彼此分离。接触片4的前区段6平行于插口触头1的中轴线A地向内偏移，从而使得插入到插口触头1的接触区域2中的触针被前区段6接触。通过区段6的平行偏移产生了各一个线形的接触区域，因此相比具有在接触片和触针之间的点形的接触区域的传统的插口触头提高了插口触头1的最大的电流负载能力。

此外，在图1所示的插口触头1中，还在插口触头1的第二端部7上构造有连接区域8作为空心圆柱形的压接接头，其中，连接区域8也通过流动挤压制造。连接区域8在其外端部上具有漏斗形的卡圈9，所述卡圈通过拓宽连接区域8生成。通过所述漏斗形的卡圈9，方便了在导体通过压接与插口触头1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8中。

尤其由按图2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10，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8之间。在中间区域10上构造有止挡11，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。

图3与图2类似地示出了插口触头1的纵剖面，其中，在此额外用相应的线12示出了通过用成型技术制造插口触头1产生的已改变的纤维层。通过成型过程改变的纤维层在此对接触片4的弹簧性能有积极的影响，这使得接触力提高，用该接触力接触引入到接触区域2中的触针。

在图4中示出了在由实心的圆棒13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，将第一冲头14在第二端部7上压入到圆棒13中，因此圆棒13的材料被这样挤压，使得所述材料与冲头14的运动方向相反地流动。由此制造空心圆柱形的连接区域8。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8的外端部被拓宽，由此形成了漏斗形的卡圈9。

在接下来的方法步骤中，为了制造空心圆柱形的接触区域2而在第一端部3上将第二冲头15压入到圆棒2中。第二冲头15在此具有期望的接触区域2的阴模，为此在冲头15上设置相应的接片16和在接片16之间形成的凹槽17。通过接片16在接触区域2中产生了留空部5，而圆棒13的在此被挤压的材料则与冲头15的运动方向相反地流入到凹槽17中，由此制造插口触头1的接触片4。

在另一个制造步骤中，接触片4的前区段6通过模压平行于插口触头1的中轴线地向内移动或压入。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。

作为使接触片4的前区段6借助模压的平行偏移的备选，接触片4的前区段6也可以在接触区域2流动挤压时平行于插口触头1的中轴线地向内移动。这例如通过这种方式实现，即，接触区域2通过向前流动挤压制造并且圆棒13压入到其内的型模在此在其初始侧上具有拥有相应较小的直径的开口。当前区段6被压入到型模中的开口的这个区域中时，出现了接触片4的前区段6的期望的平行偏移。

Claims (11)

1.用于由圆棒（13）制造插口触头（1）的方法，其特征在于下列步骤：

— 在圆棒（13）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）延伸的接触片（4），所述接触片沿空心圆柱形的接触区域（2）的圆周方向通过留空部（5）彼此分离，其中，所述留空部（5）在流动挤压时产生。

2.按照权利要求1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制造所述空心圆柱形的接触区域（2）。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接触区域（2）的接触片（4）或所述接触片（4）的前区段（6）通过成型平行于所述插口触头（1）的中轴线（A）地向内移动。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在另一个方法步骤中，在所述圆棒（11）的第二端部（7）上借助流动挤压制造用于连接电导体的连接区域（8）。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述连接区域（8）构造成空心圆柱形的压接接头并且在另一个方法步骤中，在所述连接区域的外端部上通过拓宽形成了漏斗形的卡圈（9）。

6.按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在成型过程中，如此改变所述圆棒（12）的材料的强度，使得在所述接触区域（2）中的强度比在所述连接区域（8）中更高。

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）和具有用于连接电导体的连接区域（8），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）延伸的接触片（4），所述接触片沿空心圆柱形的接触区域（2）的圆周方向通过留空部（5）彼此分离，其中，所述留空部（5）在成型过程中产生。

8.按照权利要求7所述的插口触头（1），其特征在于，所述接触片（4）或所述接触片（4）的前区段（6）平行于所述插口触头（1）的中轴线（A）向内偏移。

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（8）构造成空心圆柱形的压接接头并且在所述连接区域的外端部上形成了漏斗形的卡圈（9）。

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（8）之间构造有实心的中间区域（10），该中间区域优选具有止挡（11）。

11.按照权利要求7至10中任一项所述的插口触头（1），其特征在于，在所述接触区域（2）中的材料的强度高于在所述连接区域（8）中的材料的强度。