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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEGENSTAND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Leiterpfads.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Als
Stand der Technik beschreibt die
JP-A-11297373 einen Leiterpfad, bei dem Metallplattenteile
verbunden sind, wobei eine Busschiene und ein Anschlussmetallstück unter
Verwendung eines Bolzens befestigt werden.
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Die
Druckschrift
DE 44
31 274 C2 beschreibt Kontaktelemente und ein Brückenelement,
die, wenn Sie in ein Gehäuse
in überlappender
Weise eingeführt
sind, an den jeweiligen Bond-Abschnitten (Verbindungsbereichen)
mittels eines Durchsetzfügeverfahrens
(clinching) verbunden werden. Eine Matrize und ein entsprechender
Stempel zum Drücken
des Bond-Abschnitts in dem Hohlraum der Matrize sind vorgesehen,
so dass eine Vertiefung in den Bond-Abschnitten ausgebildet wird und so
dass die Bond-Abschnitte
die äußere Gestalt
der Matrize einschließlich zwei
Vorstehungen an dessen Boden aufgrund des Fließens des Materials während des
Durchsetzfügeverfahrens
annehmen.
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Die
Druckschrift
FR 2 758
658 A1 beschreibt einen Prozess des Verbindens eines elektrischen Leiters
und eines Anschlusses mittels eines Durchsetzfügeverfahrens (clinching), wobei
ebenfalls eine Vertiefung ausgebildet wird.
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Die
Druckschrift
FR 2 758
659 A1 beschreibt ein Durchsetzfügeverfahren, um eine Verbindung zwischen
zwei elektrischen Leitern auszubilden, wobei eine Vertiefung ausgebildet
wird, und wobei Vorstehungen zumindest des ersten elektrischen Leiters aufgrund
des Fließens
des Materials ausgebildet werden.
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Dieses
ist ebenfalls in der Druckschrift
DE 299 12 797 U1 und der Druckschrift
DE 38 05 688 A1 gezeigt,
die ebenfalls ein Durchsetzfügeverfahren (clinching)
zum Verbinden elektrischer Leiter betreffen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei
dem Leiterpfad, der gebildet wird, in dem die Busschiene und das
Anschlussstück
unter Verwendung des Bolzens miteinander befestigt werden, wie im
Stand der Technik bekannt, werden eine Oberfläche des Anschlussmetallstücks und
eine Oberfläche
der Busschiene einfach in Kontakt miteinander gebracht. Wenn daher
beispielsweise das Anschlussmetallstück mit einer Fläche an einer
vorstehenden Seite der Busschiene verbunden wird, welche durch einen
Druckvorgang verformt ist, bildet die Verbindungsstrecke einen Flächenkontakt,
der Kontaktwiderstand zwischen dem Anschlussmetallstück und der
Busschiene wird unstabil und es besteht die Gefahr, dass die Kontaktzuverlässigkeit
verschlechtert wird.
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Gemäß den oben
beschriebenen Durchsetzfügeverfahren
wird eine druckknopfähnliche,
formschlüssige
Verbindung durch Kaltverformung erzeugt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Leiterpfads
zu schaffen, mit dem eine zu verlässigere
Kontaktverbindung zwischen einer Busschiene und einem Anschlussstück des Leiterpfads
erzeugt wird.
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zum Herstellen eines Leiterpfads, der ein Anschlussmetallstück und eine
Busschiene aufweist, geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden
Schritte aufweist: Platzieren der Busschiene und des Anschlussmetallstücks in einer überlappenden
Weise in einer Matrize, wobei die Matrize enthält: eine untere Matrize, die eine
Plattengestalt aufweist und mit einem ersten Hohlraum in ihrer oberen
Fläche
zur Unterbringung eines ersten Bond-Abschnitts der Busschiene ausgebildet
ist, wobei der Bond-Abschnitt der Busschiene in dem ersten Hohlraum
ohne Spiel zu den Seitenflächen
des ersten Hohlraums platziert wird, und eine obere Matrize, die
eine Plattengestalt aufweist und an ihrer unteren Fläche mit
einem zweiten Hohlraum zur Unterbringung eines zweiten Bond-Abschnitts des
Anschlussmetallstücks
ausgebildet ist, wobei der zweite Hohlraum außerdem eine Dachfläche aufweist,
die ein Führungsloch
aufweist, wobei das Anschlussmetallstück in dem Hohlraum ohne Spiel
zu den Seitenflächen
und der Dachfläche
des zweiten Hohlraums positioniert wird, und Führen eines Stempels durch das
Führungsloch
und Pressen der überlappenden
ersten und zweiten Bond-Abschnitte, die in der Matrize platziert
sind, in Richtung der Bodenfläche
des ersten Hohlraums und dadurch Ausbilden eines Vertiefungsabschnittes
in den ersten und zweiten Bond-Abschnitten und Bonden der Busschiene und
des Anschlussmetallstücks
miteinander.
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Wenn
das Anschlussmetallstück
und die Busschiene, welche einander überlappen, verformt werden,
um den Vertiefungsabschnitt zu bilden, in dem durch den Stempel
Druck aufgebracht wird, werden in dem druckbearbeiteten Verbindungsbereich eine
Oberfläche
des Anschlussmetall stückes
und eine Oberfläche
der Busschiene metallurgisch miteinander verbunden, während sie
verformt werden, und damit ist im Vergleich zu einer Ausgestaltung,
bei der die Oberflächen
des Anschlussmetallstückes
und der Busschiene lediglich in Kontakt miteinander gebracht werden,
die Verbindungszuverlässigkeit
hoch.
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Wenn
das Anschlussmetallstück
und die Busschiene in die Matrize eingelegt und von dem Stempel
mit Druck beaufschlagt werden, werden das Anschlussmetallstück und die
Busschiene nicht so verformt, dass die Vorsprungsform in Stempeldruckrichtung
gesehen vergrößert wird
und daher ändern sich
Form und Größe des Leiterpfades
nach dem Verbindungsvorgang nicht.
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Wenn
das Anschlussmetallstück
und die Busschiene in die Matrize eingesetzt und von dem Stempel
mit Druck beaufschlagt werden, werden das Anschlussmetallstück und die
Busschiene in der Umgebung des Vertiefungsabschnitts nicht so verformt, dass
sie sich zu einer Seite entgegengesetzt der Druckaufbringrichtung
durch den Stempel zurück verwerfen
oder verbiegen, so dass ihre Form stabil bleibt.
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Wenn
das Anschlussmetallstück
und die Busschiene, welche einander überlappen, verformt werden,
um den Vertiefungsabschnitt zu bilden, indem durch den Stempel die
Druckaufbringung erfolgt, wird eine Oberfläche des Anschlussmetallstückes und
wird eine Oberfläche
der Busschiene metallurgisch miteinander verbunden, während die
Verformung erfolgt und daher ist im Vergleich mit einer Anordnung,
bei der die Oberflächen
des Anschlussmetallstückes
und die Busschiene lediglich miteinander in Kontakt gebracht werden,
die Verbindungszuverlässigkeit
hoch.
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Wenn
das Anschlussmetallstück
und die Busschiene in die Matrize eingesetzt werden und von dem
Stempel mit Druck beaufschlagt werden, werden das Anschlussmetallstück und die
Busschiene nicht verformt, um die Vorsprungsform in Druckaufbringrichtung
gesehen zu vergrößern, und
daher ändern
sich Form und Abmessung des Leiterpfades nach dem Verbindungsvorgang
nicht. Damit kann der Leiterpfad spielfrei in einem Gehäuse gehalten
werden.
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Wenn
das Anschlussmetallstück
und die Busschiene in die Matrize eingesetzt werden und von dem
Stempel mit Druck beaufschlagt werden, werden das Anschlussmetallstück und die
Busschiene nicht verformt, so dass sie sich nicht zu einer Seite entgegengesetzt
zur Druckaufbringrichtung des Stempels in der Umgebung des Vertiefungsabschnitts
zurück
verformen, und damit sind Form und Größe des Leiterpfades nach dem
Verbindungsvorgang unverändert.
Damit kann der Leiterpfad spielfrei in einem Gehäuse gehalten werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Diese
und weitere Einzelheiten und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich
besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit
der beigefügten
Zeichnung.
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Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Leiterpfads;
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2 eine
perspektivische Ansicht auf einen Zustand, in welchem ein Anschlussmetallstück und eine
Busschiene voneinander getrennt sind;
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3 eine
Schnittdarstellung des Verbindungsschrittes von Anschlussmetallstück und Busschiene;
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4 eine
Schnittdarstellung des Zustands, bei dem die Verbindung von Anschlussmetallstück und Busschiene
beendet ist;
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5 eine
Schnittdarstellung des Zustands, bei dem die Verbinder voneinander
getrennt sind; und
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6 eine
Schnittdarstellung eines Zustands, bei dem die Verbinder zusammengefügt sind.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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<Ausführungsform
1>
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Ausführungsform 1 gemäß der Erfindung wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 erläutert. Ein
Verbinder F auf der weiblichen Seite ist gebildet durch Aufnahme
eines Leiterpfads A, der durch Verbinden eines Anschlussmetallstücks 30 und
einer Busschiene 40 durch Kaltverschweißen gebildet ist, in einem
Gehäuse 10.
Das Gehäuse 10 wird
gebildet durch einen Gehäusehauptkörper 11 aus
einem Kunstharz, ein Anschlusshalteteil 12 aus Kunstharz,
welches in dem Gehäusehauptkörper 11 aufgenommen
ist und eine Mehrzahl von Busschienenhalteteilen 13 aus
Kunstharz, welche in den Gehäusehauptkörper 11 integriert
sind. Im Inneren des Anschlusshalteteils 12 ist ein Hohlraum 12a ausgebildet,
der zur spielfreien Aufnahme des Anschlussmetallstücks 30 des
Leiterpfades A dient. Die Mehrzahl von Busschienenhalteteilen 13 bildet
Hohlräume 13a zur
spielfreien Aufnahme der Busschiene 40.
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Das
Gehäuse 10 des
Verbinders F auf der weiblichen Seite weist einen sich nach oben öffnenden
Passvertiefungsabschnitt 14 auf und ein Verbinder M auf
der männlichen
Seite ist in diesen Passvertiefungsabschnitt eingesetzt. Der Verbinder
M auf der männlichen
Seite wird gebildet durch Aufnahme eines männlichen Anschlussmetallstücks 22 in
einem Hohlraum 21, der in einem Gehäuse 20 ausgebildet ist
und das Gehäuse 20 weist
einen Haubenabschnitt 23 auf, der eine Zunge 22a umgibt,
die von einem Vorderende des männlichen
Anschlussmetallstücks 22 aus
nach unten weist. Wenn der Haubenabschnitt 23 in den Passvertiefungsabschnitt 14 eingesetzt wird,
bewegt sich die Zunge 22a in Richtung des Anschlusshalteabschnittes 12 für eine Verbindung
mit dem Anschlussmetallstück 30 des
Leiterpfads A.
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Nachfolgend
wird der Leiterpfad A erläutert.
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Das
Anschlussmetallstück
wird gebildet, indem ein Plattenbauteil aus einer Kupferlegierung, welche
in einer bestimmten Form ausgestanzt wurde, gebogen wird und an
einem oberen Endabschnitt einen schachtelförmigen Bond-Abschnitt bzw. Verbindungsabschnitt 31 erhält. Eine
untere Endseite des Anschlussmetallstücks 30 bildet einen
Bond-Abschnitt bzw. Verbindungsabschnitt 32, der eine im Wesentlichen
rechteckförmige
flache Plattenform hat und durchgängig in Fluchtung mit einer
Tafel 32 des Verbindungsabschnittes 31 ist. Die
Tafel 32 des Verbindungsabschnitts 31 weist einen
Kontaktabschnitt 34 auf, der durch Stanzen eine vorstehende
Form hat, die in der Lage ist, in Kontakt mit der Zunge 22a gebracht
zu werden und die Zunge 22a wird mit dem Anschlussmetallstück in einem
Zustand verbunden, in welchem sie elastisch zwischen dem Kontaktabschnitt 34 und
einer Aufnahmeplatte 35 mit dem Verbindungsabschnitt 31 eingeklemmt
ist.
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Die
Busschiene 40 wird gebildet, indem ein Plattenbauteil aus
Kupfer, welches in einer bestimmten Form ausgestanzt wird, gebogen
wird und weist einen schlanken horizontalen Abschnitt 41,
einen Geräte-Anbringabschnitt 42,
der sich im Wesentlichen senkrecht von einer Oberkante eines Endabschnittes
des horizontalen Abschnittes 41 aus erstreckt und einen
Verbindungsabschnitt 43 auf, der sich nach oben in einem
Zustand erstreckt, in welchem er von einer Oberkante des anderen
Endabschnittes des horizontalen Abschnittes 41 versetzt
ist.
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Der
Verbindungsabschnitt 43 bildet eine flache Plattenform
mit einer Breite gleich derjenigen des Verbindungsabschnitte 33 des
Anschlussmetallstückes 30.
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Eine
Härte des
Anschlussmetallstücks 30 beträgt HV85
und eine Härte
der Busschiene 40 beträgt
HV85. Das heißt,
die Härte
des Anschlussmetallstück
ist größer als
diejenige der Busschiene 40 und das Anschlussmetallstück 30 ist
schwieriger zu verformen. Wie in den 3 und 4 gezeigt,
werden das Anschlussmetallstück 30 und
die Busschiene 40 miteinander verbunden, um elektrisch
leitend zu sein, wobei sie sich in einem Überlappungszustand der Verbindungsabschnitte 33 und 43 hiervon in
einer Richtung von oben nach unten befinden (in einem Zustand senkrecht
von einer Höhe
aus verlaufend, in der sie in dem Gehäuse eingefügt sind). Hierbei überlappt
der Verbindungsabschnitt 33 des Anschlussmetallstücks 30 mit
der hohen Härte
eine Seite einer oberen Fläche
(Oberfläche)
des Verbindungsabschnittes 43 der Busschiene 40,
was eine Anordnung ist, in der die Verbindungsabschnitte 33 und 43 durch
einen Stempel 70 mit einem Verbindungsteil von oben her
mit Druck beaufschlagt werden.
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Nachfolgend
wird eine Kalt-Druckverschweißungsvorrichtung
erläutert.
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Eine
obere Matrize 50 ist aus Werkzeuglegierungsstahl (SKD11)
mit insgesamt dicker Plattenform und weist einen Hohlraum 51 an
einer unteren Fläche
zur Aufnahme des Anschlussmetallstücks 30 auf. Im Inneren
des Hohlraums 51 ist der Verbindungsabschnitt 33 des
Anschlussmetallstücks 30 spielfrei
(verschiebungsfrei) in einer Horizontalrichtung aufgenommen (einer
Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Druckaufbringrichtung durch
den Stempel 70). Eine innere Seitenfläche des Hohlraums 51 wirkt
als Begrenzerabschnitt 52 zur Begrenzung des Anschlussmetallstückes 30 vor
einer Verformung derart, dass eine Vorsprungsform in Druckaufbringrichtung
gesehen vergrößert wird,
d. h. eine Form einer oberen Fläche
(Oberfläche)
des Verbindungsabschnittes 33. Weiterhin dient eine Dachfläche des
Hohlraums 51 als Begrenzerabschnitt 53 zur Begrenzung
des Anschlussmetallstücks 30 und der
Busschiene 40 vor einer Verformung zurück zu einer Seite entgegengesetzt
der Druckaufbringrichtung durch den Stempel 70 in einer
Umgebung eines vertieften Abschnittes B.
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Weiterhin
ist in der oberen Matrize 50 eine Führungsöffnung 54 mit Kreisform
in einer Richtung von oben nach unten (Richtung senkrecht zu den Plattenflächen der
Verbindungsabschnitte 33 und 43) ausgebildet,
welche eine Dachfläche
(innere Fläche) des
Hohlraums 51 von oben her erreicht. Eine innere Umfangsfläche der
Führungsöffnung 54 bildet
durchmessermäßig eine
sich verjüngende
Form, welche in einer Richtung nach unten (Richtung gleich einer Druckaufhängerrichtung
durch den Stempel 70 auf das Anschlussmetallstück 30 und
die Busschiene 40) allmählich
abnimmt. Weiterhin ist die obere Matrize 50 mit einer unteren
Matrize 60 durch Bolzen (nicht dargestellt) befestigt,
deren Axiallinien in einer Richtung von oben nach unten an Umfangsabschnitten (vier
Ecken) hiervon verlaufen und wenn ein Druck auf die beiden Matrizen 50 und 60 erhöht wird,
wie nachfolgend erwähnt,
ist es der oberen Matrize 50 möglich, sich elastisch zu verformen,
um sich in einer Richtung nach oben zu verformen, wobei die Mitte
im Wesentlichen von der Führungsöffnung 54 entfernt von
den Bolzenverbindungsabschnitten liegt. Weiterhin ist die Dachfläche des
Hohlraums 51 der oberen Matrize 50 einer Oberflächenfeinbehandlung
als Mittel zur Verringerung eines Reibungswiderstandes zwischen
der Dachfläche
und der oberen Fläche
des Verbindungsabschnittes 33 des Anschlussmetallstückes 30 unterworfen.
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Die
untere Matrize 60 ist aus einem Werkzeuglegierungstahl
(SKD11) ähnlich
der oberen Matrize 50 und bildet insgesamt eine dickwandige
Platte. Eine obere Fläche
der unteren Matrize 60 weist einen Hohlraum 61 zur
Aufnahme des Verbindungsabschnittes 43 der Busschiene 40 auf.
In einem Zustand, in dem der Verbindungsabschnitt 43 im
Hohlraum 61 ausgenommen ist, ist der Verbindungsabschnitt 43 in
Horizontalrichtung spielfrei (ohne Verschiebung) positioniert. Eine
innere Seitenfläche
des Hohlraums 61 wirkt als Begrenzerabschnitt 62 zur Begrenzung
der Busschiene 40 vor einer Verformung derart, dass sich
eine Vorsprungsform in Druckaufbringrichtung gesehen vergrößert, d.
h. eine Vorsprungsform betrachtet von den Seiten der oberen Flächen (Oberflächen) der
Verbindungsabschnitte 33 und 43 aus. Weiterhin
dient eine Bodenfläche
des Hohlraums 61 als Begrenzerabschnitt 63 zum
Begrenzen des Anschlussmetallstücks 30 und
der Busschiene 40 vor einer Verformung derart, dass sie
sich zurück
zu einer Seite entgegengesetzt der Druckaufbringrichtung durch den
Stempel 70 in einer Umgebung des vertieften Abschnittes
B verformen. Weiterhin ist eine Innenfläche des Hohlraums 61 der
unteren Matrize 60 einer Oberflächenfeinbehandlung als Mittel
zur Verringerung eines Reibungswiderstandes zwischen der Innenfläche und
der unte ren Fläche des
Verbindungsabschnittes 43 der Busschiene 40 unterworfen.
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Der
Stempel 70 ist aus einem Werkzeuglegierungsstahl (SKD11)
und eine Härte
hiervon beträgt
HV700 bis 750. Der Stempel 70 bildet eine kreisförmige Zylinderform,
deren Axiallinie in einer Richtung von oben nach unten verläuft und
eine äußere Umfangsfläche 71 hiervon
ist durchmessermäßig abgeschrägt und verjüngt sich
in Druckaufbringrichtung auf das Anschlussmetallstück 30.
Der Stempel 70 wird in die Führungsöffnung 54 von oberhalb der
oberen Matrize 50 her eingeführt und in einen korrekten
Verbindungszustand des Anschlussmetallstückes 30 und der Busschiene 40 (Zustand
des Beendens der Druckverschweißung)
ist ein Teil des Stempels 40 mit der sich verjüngenden
Form in die Führungsöffnung 54 ohne
Spiel in einer Richtung von vorne nach hinten und einer Richtung
von links nach rechts eingesetzt.
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Eine
untere Fläche
des Stempels 70 bildet eine Druckfläche 72 mit einer Kreisform
konzentrisch zu dem Stempel 70. Die Druckfläche 72 ist
eine flache Fläche
senkrecht zur Druckaufbringrichtung durch den Stempel 70 auf
die Verbindungsabschnitte 33 und 43. Die Druckfläche 72 und
die äußere Umfangsfläche 71 des
Stempels 70 mit der sich verjüngenden Form gehen an einer
bogenförmigen
Fläche 72 ineinander über. Weiterhin
sind eine Oberfläche des
Stempels 70, die in Kontakt mit dem Anschlussmetallstück 30 gebracht
wird (die äußere Umfangsfläche 71,
die Druckfläche 72 und
die bogenförmige Fläche) einer
Oberflächenfeinbehandlung
als Mittel zur Verringerung eines Reibwiderstandes zwischen der
Oberfläche
und der oberen Fläche
des Verbindungsabschnittes 33 des Anschlussmetallstücks unterworfen.
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Nachfolgend
wird der Schritt der Verbindung des Anschlussmetallstücks 30 und
der Busschiene 40 erläutert.
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Bei
der Herstellung des Leiterpfads A durch Verbinden des Anschlussmetallstücks 30 und
der Busschiene 40 werden Verbindungsbereiche 33a und 43a (Bereiche
entsprechend dem Stempel 70) der Verbindungsabschnitte 33 und 43 durch
Verwenden eines Schabers (durch Schaben), durch eine Drahtbürste, einen
Glanzschleifer oder dergleichen poliert. Durch das Polieren werden
Oxidfilme auf den Oberflächen
der Verbindungsabschnitte 33 und 33 entfernt,
die Verbindungsfestigkeit wird erhöht, ein enges Aneinanderhaften
wird gefördert
und der elektrische Widerstand wird verringert.
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Nach
dem Polieren der Oberflächen
wird der Verbindungsabschnitt 43 der Busschiene 40 in
den Hohlraum 61 der unteren Matrize 60 eingelegt,
der Verbindungsabschnitt 33 des Anschlussmetallstückes 30 wird
der oberen Fläche
des Verbindungsabschnittes 43 überlappt, die obere Matrize 50 deckt von
oben her ab, die beiden oberen und unteren Matrizen 50 und 60 werden
zusammengefügt
und die untere Fläche
der oberen Matrize 50 und die obere Fläche der unteren Matrize 60 gelangen
in einem Flächenkontaktzustand
miteinander in Kontakt. In diesem Zustand sind die beiden Verbindungsabschnitte 33 und 43 in
Flächenkontakt
in einer Richtung von oben nach unten einander überlappend, sind in einer Richtung
von oben nach unten durch die Einklemmung mittels der beiden oberen
und unteren Matrizen 50 und 60 spielfrei gehalten
und sind vor einer Verformung im Sinn einer Verwerfung in einer
Richtung von oben nach unten begrenzt.
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Wenn
der Stempel 70 in diesem Zustand sich in die Führungsöffnung 54 hineinbewegt
(nach unten bewegt) drückt
in einem anfänglichen
Zustand dieser Vorwärtsbewe gung
die Druckfläche 72 am
unteren Ende des Stempels 70 auf die obere Fläche (Oberfläche) des
Verbindungsabschnittes 33 des Anschlussmetallstückes 30 von
oben her, die obere Fläche
des Verbindungsabschnittes 33 des Anschlussmetallstückes 30 wird
durch den Druckvorgang zu einer Vertiefung verformt und auch der
Verbindungsabschnitt 43 der Busschiene 40 wird
von einem verformten Abschnitt des Verbindungsabschnittes 33 verformt,
um diesem verformten Abschnitt zu folgen. Bei dieser Gelegenheit
ist der Verformungsgrad des Verbindungsabschnittes 43 der
Busschiene 40 mit der geringeren Härte größer als der Verformungsbetrag
des Verbindungsabschnittes 43 des Anschlussmetallstücks 30.
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Wenn
der Stempel 70 weiter nach unten in eine Position zur Beendigung
der Verbindung bewegt wird, wird der kreisförmige vertiefte Abschnitt B
an der oberen Fläche
des Verbindungsabschnittes 33 des Anschlussmetallstücks 30 gebildet.
Wenn die beiden Verbindungsabschnitte 33 und 43 auf
diese Weise durch den Stempel 70 verformt worden sind, sind
die untere Fläche
des Verbindungsabschnittes 33 des Anschlussmetallstückes 30 und
die obere Fläche
des Verbindungsabschnittes 43 der Busschiene 40 in
den Verbindungsbereichen 33a und 43a fest miteinander
verbunden (druckverschweißt),
und zwar im Wesentlichen in einer Kreisform entsprechend der Druckfläche 72 des
Stempels 70, so dass das Anschlussmetallstück 30 und
die Busschiene 40 zusammengefügt sind, um den Leiterpfad
A zu bilden.
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Weiterhin
wird bei dem Vorgang des Bewegens des Stempels 70 in den
Verbindungsabschnitt 33 des Anschlussmetallstücks 30 gemäß obiger
Beschreibung das jeweilige Volumen der Verbindungsabschnitte 33 und 43 einschließlich eines
Bewegungsbetrags des Stempels 70 hierin hinein (Eindringbetrag
in die Hohlräume 51 und 61)
vergrößert, so
dass die obere Matrize 50 elastisch verformt wird, um sich
durch Erhöhen
der Drücke
an den Innenseiten der Verbindungsabschnitte 33 und 43 nach
oben auszuwölben.
Gleichzeitig hiermit werden die Verbindungsabschnitte 33 und 43,
auf welche durch den Stempel 70 Druck ausgeübt wird,
verformt, um sich unter Verschiebung aufzuweiten, so dass sie von
der Mitte der Druckfläche 72 zur äußeren Umfangsseite radial
fließen,
jedoch wird eine Verteilung der Verbindungsabschnitte 33 und 43 in
einer Richtung nach vorne und hinten und in einer Richtung nach
links und rechts durch die Begrenzungsabschnitte 52 und 62 der
oberen Matrize 50 und der unteren Matrize 60 bei diesem
Vorgang begrenzt und daher wird der verformte Abschnitt, der von
der Mitte der Druckfläche 72 aus
radial fließt,
entlang des Außenumfangs
des Stempels 70 in einer Richtung nach oben verschoben.
Durch diese Verschiebung in eine Richtung nach oben werden Abschnitte
der Verbindungsabschnitte 33 und 43 mit Ausnahme
der Verbindungsbereiche 33a und 43a entsprechend
der Druckfläche 72 des
Stempels 70 nach oben verschoben, um der oberen Matrize 50 zu
folgen. Weiterhin wird ein geringfügiger Freiraum (nicht dargestellt)
zwischen den Abschnitten, die in die obere Richtung verformt wurden
und der unteren Fläche
des Hohlraums 61 der unteren Matrize 60 erzeugt.
Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, ist die untere Fläche des
Verbindungsabschnittes 43 der Busschiene 40 mit
einem verformten Abschnitt 43b gebildet, der sich nach
unten auswölbt
(gleiche Richtung wie die Druckaufbringrichtung durch den Stempel 70),
und zwar im Wesentlichen in einem kreisförmigen Bereich entsprechend
der Druckfläche 72 des
Stempels 70.
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Der
Leiterpfad A, der gemäß obiger
Beschreibung hergestellt wird, wird in das Gehäuse 10 in einem Zustand
aufgenommen, in welchem das Anschlussmetallstück 30 in dem Hohlraum 12a des
Anschlusshalteteils 12 gehalten wird, die Busschiene 40 im
Hohlraum 13a gebildet durch die Busschienenhalteteile 13,
aufgenommen wird und der Geräte-Anbringabschnitt 42 in
Seitenrichtung des Gehäuses 10 vorsteht.
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Wie
oben beschrieben zeichnet sich die Ausführungsform dadurch aus, dass
der Leiterpfad A durch Verbinden des Anschlussmetallstückes 30 und der
Busschiene 40 miteinander vorliegt, welche einander überlappen,
wobei das Anschlussmetallstück 30 und
die Busschiene 40 verformt werden, um den vertieften Abschnitt
B auf der Oberflächenseite
durch Pressen des Anschlussmetallstückes 30 und der Busschiene
durch den Stempel 70 in einer Richtung zu bilden, welche
die Plattenflächen
schneidet. Wenn das Anschlussmetallstück 30 und die Busschiene 40, welche
einander überlappen,
auf diese Weise verformt werden, um den vertieften Abschnitt B zu
bilden, in dem durch den Stempel 70 Druck aufgebracht wird,
wird in den Verbindungsbereichen 33a und 43a, auf
welche Druck aufgebracht wird, die Oberfläche des Anschlussmetallstückes 30 und
die Oberfläche der
Busschiene 40 unter Verformung metallurgisch verbunden.
Im Vergleich zu einem Kontakt, der durch einfaches Aneinanderbringen
der Oberflächen
des Anschlussmetallstückes 30 und
der Busschiene 40 in Kontakt miteinander gebildet wird,
wie es beim Fall einer Verbindung der Oberflächen durch einen Bolzen ist,
hat der verbundene Leiterpfad A dieser Ausführungsform eine ausgezeichnete
Verbindungszuverlässigkeit.
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Weiterhin
werden unter Verwendung der Matrizen 50 und 60 mit
den Begrenzerabschnitten 52 und 62 zur Begrenzung
des Anschlussmetallstückes 30 und
der Busschiene 40 vor einer Verformung in Richtung einer
Vergrößerung der
Vorsprungsform, gesehen in Stempeldruckrichtung (Formen der oberen
Flächen
der Verbindungsabschnitte 33 und 43) und den Begrenzerabschnitten 53 und 63 zum
Begrenzen des Anschlussmetallstückes 30 und
der Busschiene 40 vor einer Verformung, dass sich diese zur
Seite entgegengesetzt der Druckaufbringrichtung durch den Stempel 70 in
der Umgebung des vertieften Abschnittes B zurückverformen und durch Druckaufbringen
auf das Anschlussmetallstück 30 und
die Busschiene 40, welche in die Matrizen 50 und 60 eingesetzt
worden sind, durch den Stempel 70 die beiden Bauteile 30 und 40 miteinander
verbunden, in dem die Innendrücke
in dem Anschlussmetallstück 30 und
der Busschiene 40 erhöht
werden. Das Anschlussmetallstück 30 und
die Busschiene 40 werden von den Matrizen 50 und 60,
welche die Begrenzerabschnitte 52, 53, 62 und 63 haben,
eingeschränkt
und damit werden das Anschlussmetallstück 30 und die Busschiene 40 in
den Hohlräumen 12a und 13a des
Gehäuses 10 spielfrei
gehalten, ohne dass Änderungen
in Form oder Größe des Leiterpfades
A erzeugt werden, der der Druckverschweißung unterworfen wurde.
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Wenn
weiterhin das Anschlussmetallstück 30 und
die Busschiene 40 von dem Stempel 70 gepresst
werden, um die Vertiefung zu verformen, werden Bereiche des Anschlussmetallstücks 30 und
der Busschiene 40, auf welche durch den Stempel 70 Druck
aufgebracht wird, auseinander gedrängt, um sich zu verformen,
während
sie von der Mitte aus in Richtung der Umfangsseiten verschoben werden. Wenn
hierbei der Stempel 70 direkt auf die Busschiene 40 mit
der geringen Härte
drückt,
entfällt
der größere Teil
des verdrängten
Betrags aufgrund des Eindringens des Stempels 70 auf die
Busschiene 40, welche einfach zu verformen ist, ein überhoher Rutsch
wird an einer Kontaktgrenzfläche
des Anschlussmetallstückes 30 und
der Busschiene 40 erzeugt und im Ergebnis gibt es das Problem,
dass Änderungen
in der Verbindungsfestigkeit erzeugt werden.
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Im
Gegensatz hierzu wird gemäß der Ausführungsform
das Anschlussmetallstück 30 mit
der hohen Härte
von dem Stempel 70 mit Druck beaufschlagt und wenn daher
das An schlussmetallstück 30 mit
der hohen Härte
verformt wird, um hierdurch die Vertiefung auszubilden, wird folglich
auch die Busschiene 40 mit der geringen Härte zu der
Vertiefung verformt. Damit wird die Menge an Verdrängung des
Anschlussmetallstückes 30 und
die Menge an Verdrängung
der Busschiene 40 im Wesentlichen die gleiche Menge, zu
großer
Rutsch wird nicht an der Kontaktfläche des Anschlussmetallstückes 30 mit
der Busschiene 40 erzeugt und damit wird die Verbindungsfestigkeit
zwischen dem Anschlussmetallstück 30 und
der Busschiene 40 nicht verringert.
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Obgleich
weiterhin der Stempel 70 in die obere Fläche (Oberfläche) des
Verbindungsabschnittes 33 des Anschlussmetallstückes 30 hinein
bewegt wird, ist die äußere Umfangsfläche 71 des
Stempels 70 mit der sich verjüngenden Durchmesserform ausgestaltet,
mit einer Verengung in Druckrichtung auf den Verbindungsabschnitt 33 und
damit wird der Stempel 70 glatt in den Verbindungsabschnitt 33 hinein
bewegt.
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Obgleich
weiterhin der Bereich des Verbindungsabschnittes 33 des
Anschlussmetallstückes 30,
auf den durch die Druckfläche 72 des
Stempels Druck ausgeübt
wird, verformt wird, um von der Mitte aus zur äußeren Umfangsseite der Druckfläche 72 zu fließen und
entlang der äußeren Umfangsfläche 71 des
Stempels 70 zu fließen,
sind bei der Ausführungsform
die Druckfläche 72 und
die äußere Umfangsfläche 71 des
Stempels 70 glatt über
die bogenförmige
Fläche 73 ineinander übergehend
und damit werden die Verbindungsabschnitte 33 stabil fließend verformt.
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Obgleich
weiterhin der Bereich des Verbindungsabschnittes 33 des
Anschlussmetallstückes 30,
der von der Druckfläche 72 des
Stempels 70 mit Druck beaufschlagt wird und verformt wird,
um entlang der Oberfläche
des Stempels 70 (der Druckfläche 72 und der äußeren Umfangsfläche 71 in
der sich verjüngenden
Form) zu fließen,
ist bei der Ausführungsform
die Oberfläche
des Stempels 70 einer Oberflächenfeinbehandlung unterworfen
und damit ist der Reibwiderstand zwischen dem Stempel 70 und
dem Verbindungsabschnitt 33 verringert und der Verbindungsabschnitt 33 wird
stabil fließend
verformt.
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Obgleich
weiterhin der Bereich des Verbindungsabschnittes 43 der
Busschiene 40, auf den durch die Druckfläche 72 des
Stempels 70 Druck aufgebracht wird, verformt wird, um entlang
der Innenfläche
des Hohlraums 61 zu fließen, ist bei der Ausführungsform
die Fläche
der unteren Matrize 60, die in Kontakt mit dem Verbindungsabschnitt 43 ist,
der Oberflächenfeinbehandlung
unterworfen und damit ist der Reibwiderstand zwischen der unteren
Matrize 60 und dem Verbindungsabschnitt 43 verringert
und der Verbindungsabschnitt 43 wird stabil fließend verformt.
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<Andere
Ausführungsformen>
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Die
Erfindung ist nicht auf die mittels der Beschreibung und der Zeichnung
erläuterte
Ausführungsform
begrenzt, sondern beispielsweise die folgenden Ausführungsformen
liegen ebenfalls im technischen Bereich der Erfindung; weiterhin
kann die Erfindung ausgeführt
werden, in dem sie auf verschiedene Weise innerhalb eines Bereichs
geändert
wird, wobei nicht von dem Wesen anders als nachfolgend beschrieben
abgewichen wird.
- (1) Obgleich bei der oben
beschriebenen Ausführungsform
der in der Oberfläche
des Leiterpfades ausgebildete vertiefte Abschnitt die Form eines Lochs
hat, welche sich nur zur Oberfläche
des Anschlussmetallstückes
hin öffnet,
kann der vertiefte Abschnitt die Form einer Vertiefung haben, die sich
nicht nur zur Oberfläche,
sondern auch zu einer Seitenfläche
des Anschlussmetallstückes
hin öffnet.
- (2) Obgleich bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Erläuterung
eines Falls einzelner Schichten von Anschlussmetallstück und Busschiene
erfolgte, kann auch eine Mehrzahl von Anschlussmetallstücken mit
einer einzelnen Busschiene verbunden werden.
- (3) Obgleich bei der oben beschriebenen Ausführungsform das Anschlussmetallstück und die
Busschiene unterschiedliche Härten
haben, wobei das Anschlussmetallstück mit der hohen Härte auf Seiten
der vom Stempel mit Druck beaufschlagten Oberfläche liegt, kann auch die Busschiene
mit der niedrigen Härte
auf der Seite der Oberfläche liegen,
welche vom Stempel mit Druck beaufschlagt wird.
- (4) Obgleich bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Querschnittsform
des Stempels eine Kreisform ist, kann die Querschnittsform des Stempels
auch eine Nicht-Kreisform sein (beispielsweise eine elliptische
Form, ovale Form, Rechteckform, Polygonalform oder dergleichen).
- (5) Obgleich bei der obigen Ausführungsform eine Erläuterung
des Falls erfolgt, bei dem die Härten von
Anschlussmetallstück
und Busschiene voneinander unterschiedlich sind, ist die Erfindung auch
bei einem Fall anwendbar, bei dem die Härten des Anschlussmetallstücks und
der Busschiene gleich sind.
- (6) Obgleich bei der obigen Ausführungsform eine Erläuterung
des Falls erfolgte, bei dem sowohl das Anschlussmetallstück als auch
die Busschiene eine flache Plattenform haben, ist die Erfindung
auch bei einem Fall anwendbar, bei dem das Anschlussmetallstück und die
Busschiene mit dem gleichen Krümmungsradius
gebogen sind.
- (7) Obgleich gemäß der Ausführungsform
eine Erläuterung
des Falls erfolgte, bei dem das Anschlussmetallstück die weibliche
Form hat, ist die Erfindung auch bei einem Fall anwendbar, bei dem
das Anschlussmetallstück
die männliche Form
hat.
- (8) Der Leiterpfad der Erfindung ist nicht auf den Verbinder
begrenzt, der in dem Gehäuse
aufgenommen ist, sondern es kann auch eine Anwendung in Form eines
Leiterpfads erfolgen, der ein Verbindergehäuse zur Verteilung von Leistung
an elektrische Ausstattungen in einem Kraftfahrzeug hat oder auf
einen Leiterpfad als Leistungsschaltkreis in einem Schaltkreisaufbau
mit einem Signalschaltkreis und einem Leistungsschaltkreis.