DE102007055040B4 - Contact element and method for producing a contact element - Google Patents
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Abstract
Elektrisches Kontaktelement (1) umfassend einen zylinderförmigen Buchsenkontakt (2) mit einem zylinderförmigen Rohrmantel (21) und einen Kontakthalter (3) mit einem Ringelement (30), wobei der Kontakthalter (3) mit seinem Ringelement (30) am Rohrmantel (21) kraft- und formschlüssig verbunden ist und wobei das Ringelement (30) als umfänglich geschlossenes, zylinderförmiges Ringelement (30) ausgebildet ist und auf den Rohrmantel (21) thermisch aufgeschrumpft wurde, derart, dass sich eine am Innenmantel des Ringelementes (30) ausgebildete Profilierung in den Rohrmantel (21) einprägt hat.Electric contact element (1) comprising a cylindrical socket contact (2) with a cylindrical tube jacket (21) and a contact holder (3) with a ring element (30), the contact holder (3) with its ring element (30) on the tube shell (21) force - Is positively connected and wherein the ring member (30) is formed as circumferentially closed, cylindrical ring member (30) and was thermally shrunk onto the tube shell (21), such that a formed on the inner surface of the ring member (30) profiling in the Pipe jacket (21) has impressed.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement, umfassend einen Buchsenkontakt und einen Kontakthalter, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Steckverbinder, insbesondere Steckverbinderbuchsen der eingangs genannten Art, werden auch als RADSOK-Steckverbinder bezeichnet und sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass ihr Kontaktbereich käfigartig ausgebildet ist, das heißt, dass ein zylindrischer oder halbzylindrischer Hohlkörper gestaltet ist, der vorzugsweise in Längsrichtung Kontaktlamellen besitzt oder Kontaktfederarme zur Kontaktierung mit einem Steckerstift. Aus Kostengründen werden Buchsenkontakte der eingangs genannten Art üblicherweise als Stanz-/Biegeteile aus einem Blech hergestellt.The invention relates to an electrical contact element, comprising a socket contact and a contact holder, according to the preamble of claim 1. Connectors, in particular connector sockets of the type mentioned, are also referred to as RADSOK connectors and are characterized in particular in that their contact area is cage-like, that is, that a cylindrical or semi-cylindrical hollow body is designed, which preferably has contact blades in the longitudinal direction or contact spring arms for contacting with a plug pin. For cost reasons socket contacts of the type mentioned are usually produced as stamped / bent parts of a metal sheet.
Im Stand der Technik sind verschiedene zylinderförmige Buchsenkontaktelemente bekannt, die ebenfalls aus einem Blech gestanzt sind, wobei der zylinderförmige Buchsenkörper durch Rollen beziehungsweise Biegen und Rollen des Stanzbleches erzeugt wird.In the prior art, various cylindrical socket contact elements are known, which are also stamped from a metal sheet, wherein the cylindrical bushing body is generated by rolling or bending and rolling of the punching plate.
Eine solche Steckverbindung ist beispielsweise aus der
Weiterhin ist aus der
Die Steckerbuchse ist hier einteilig ausgebildet und insbesondere aus einem einteiligen Stanzteil gefertigt, welches in die Form der Steckerbuchse gebogen ist, unter gleichzeitigem Ausstanzen eines für den Kontakt geeigneten Anschlussabschnittes der hier als Crimpanschluss mit mehreren Crimplappen ausgebildet ist. An diesen Anschlussbereich lässt sich eine elektrische Leitung unterschiedlicher Leitungsdurchmesser anschlagen. Allerdings ist der Aufnahmebereich des kleinsten aufzunehmenden Leiterquerschnittes und des größten aufzunehmenden Leiterquerschnittes durch die konkrete Geometrie des Crimpanschlusses begrenzt.The socket is here formed in one piece and in particular made of a one-piece stamped part, which is bent into the shape of the socket, with simultaneous punching a suitable for the contact terminal portion which is formed here as a crimp terminal with a plurality of Crimplappen. An electrical cable of different cable diameters can be attached to this connection area. However, the receiving area of the smallest male conductor cross-section and the largest male conductor cross-section to be accommodated is limited by the specific geometry of the crimp terminal.
Aus der
Der Kontakthalter ist hierbei jedoch als zylinderförmiger Kontakthalter um den Buchsenkontakt herum ausgebildet und verfügt nicht konkret über geeignete Stromübertragungsfähigkeiten zwischen dem stromführenden zylinderförmigen Buchsenkontakt und dem Kontakthalter, der in irgendeiner Art und Weise zusätzlich an ein stromführendes Teil, wie zum Beispiel einen Leiter, angeschlossen werden muss.However, the contact holder is hereby designed as a cylindrical contact holder around the socket contact and does not concretely have suitable current transfer capabilities between the current-carrying cylindrical socket contact and the contact holder, which in any way must additionally be connected to a live part, such as a conductor ,
Hierdurch entstehen in nachteiliger Weise Übergangswiderstände, die es zu vermeiden gilt.This results in a disadvantageous contact resistance, which must be avoided.
Auch die
Die
Die
Die
Auch hier ergeben sich die zuvor genannten Nachteile, da unklar ist, wie ein anzuschließendes Leitungselement in geeigneter Weise mit dem Buchsenkontakt zu verbinden ist.Again, the aforementioned disadvantages arise because it is unclear how to connect a line element to be connected in a suitable manner with the socket contact.
Grundsätzlich stellt sich jedoch immer die Frage, wie unter geeigneter Weise der eigentliche Kontakt mit einer daran anzuschließenden elektrischen Leitung verbunden werden kann.In principle, however, the question always arises as to how the actual contact can be connected to a connected electrical line under suitable conditions.
Einerseits spielt die Geometrie des Anschlussbereiches relativ zur Kontaktanordnung eine Rolle, so dass einfache geradlinige Kontaktanschlussbereiche ausgebildet sein können, andererseits es aber auch durch Einbaulagen wünschenswert ist, eine andere Anschlussgeometrie zu erzeugen. Eine weitere Voraussetzung an ein gutes Kontaktsystem ist die Anforderung an eine hohe Stromtragfähigkeit bei sicherer Kontakthaltekraft des Kontaktes auf einem korrespondierenden Steckerstift oder Gegenstück. Das heißt, es ist wünschenswert, eine Kontaktgeometrie möglichst so zu schaffen, dass diese massiv und stabil ist, andererseits aber günstig herzustellen ist. Gleichzeitig steht die Anforderung im Raum, ein Kontaktsystem derart zu schaffen, dass verschiedene Abgangswinkel der Anschlussbereiche realisierbar sind, ohne eine Vielzahl unterschiedlicher Kontaktelemente bevorraten zu müssen. Schon aus Gründen der Lagerhaltung und der Kosteneffizienz ist es daher wünschenswert, möglichst mit einem Kontaktelement eine Vielzahl von Einbausituationen abbilden zu können, in dem sich die Anschlussgeometrie auf die Einbausituation entsprechend abstimmen lässt. On the one hand, the geometry of the connection region plays a role relative to the contact arrangement, so that simple rectilinear contact connection regions can be formed, but on the other hand it is also desirable through installation positions to produce a different connection geometry. Another requirement for a good contact system is the requirement for a high current carrying capacity with a secure contact holding force of the contact on a corresponding pin or counterpart. That is, it is desirable to provide a contact geometry as possible so that it is solid and stable, but on the other hand is inexpensive to manufacture. At the same time there is the requirement in space to create a contact system such that different outlet angles of the connection areas can be realized without having to stockpile a large number of different contact elements. For reasons of warehousing and cost efficiency, it is therefore desirable, if possible with a contact element to be able to image a variety of installation situations, in which the connection geometry can be adapted to the installation situation.
Verwendet man insofern einen zusätzlichen Kontakthalter, der diese Eigenschaften erfüllt und verbindet diesen mit dem Kontaktelement in einer zur Applikation gewünschten Anordnung, so erhält man zwar die Vielzahl der gewünschten Einbaumöglichkeiten, jedoch mit dem einhergehenden Nachteil, dass eine zusätzliche elektrische Übergangsstelle zwischen dem Kontakthalter und dem eigentlichen Kontakt auftritt, die es zu vermeiden gilt.If one uses insofar an additional contact holder that meets these characteristics and connects it to the contact element in an application desired arrangement, so you get the variety of the desired installation options, but with the accompanying disadvantage that an additional electrical transition point between the contact holder and the actual contact occurs, which should be avoided.
Im Stand der Technik offenbart beispielsweise die
Dieser Kontakthalter kann, wie in dieser Druckschrift in
Alternativ dazu kann, wie beispielsweise in
Dieser Übergangsbereich beschränkt einerseits die Lebensdauer des Kontaktsystems und limitiert andererseits die elektrischen Übertragungseigenschaften. Bezüglich der Lebensdauer kann es zu Ausfällen an dem Übergangsbereich durch thermische, mechanische oder korrosive Belastungen kommen, die den Kontakt funktionsunfähig machen, beziehungsweise der Kontakthalter mit seinem Anschlussbereich sich von dem Kontaktelement trennen. Bezüglich der elektrischen Eigenschaften führt dies gleichzeitig dazu, dass die Stromtragfähigkeit abnimmt und der elektrische Widerstand stetig zunimmt, so dass das System zusätzlich durch thermische Überhitzung ständig unter Wärmebelastung steht. Diese Effekte sind als unerwünschte Effekte solcher gattungsgemäßer Steckverbindersysteme zu betrachten und es ist. daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden und ein Kontaktelement mit einem Kontakthalter sicher, dauerhaft und kostengünstig zu verbinden.On the one hand, this transition region limits the service life of the contact system and, on the other hand, limits the electrical transmission properties. With regard to the service life, failures can occur at the transitional area due to thermal, mechanical or corrosive stresses which render the contact inoperable, or the contact holder with its connection area separates from the contact element. With regard to the electrical properties, this simultaneously leads to the fact that the current carrying capacity decreases and the electrical resistance increases steadily, so that the system is constantly under thermal stress due to thermal overheating. These effects are considered to be undesirable effects of such generic connector systems and it is. Therefore, object of the present invention to overcome the above-mentioned disadvantages and to connect a contact element with a contact holder safely, permanently and inexpensively.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verbindung des Kontaktelementes mit dem Kontakthalter so zu gestalten, dass ein und dasselbe Kontaktelement mit einer Vielzahl gleichartiger aber mit Fertigungstoleranzen behafteter Kontakthalter in eine sichere und hochfeste Verbindung gebracht werden kann.Another object of the present invention is to make the connection of the contact element with the contact holder so that one and the same contact element with a variety of similar but with manufacturing tolerances affected contact holder can be brought into a secure and high-strength connection.
Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bekannte Kontaktsysteme mit den erfindungsgemäßen Kontakthaltern ausstatten zu können, ohne die bisherigen Fertigungsprozesse für solche Kontaktsysteme verändern zu müssen; sprich die fertigungsbedingten Form- und Lagetoleranzen vorhandener Systeme durch den Kontakthalter zu eliminieren.An additional object of the present invention is to be able to equip known contact systems with the contact holders according to the invention, without having to change the previous manufacturing processes for such contact systems; speak to eliminate the production-related shape and position tolerances of existing systems by the contact holder.
Ausgehend vom erwähnten Stand der Technik stellt sich somit die Aufgabe, bedingt durch die Toleranzen der im Stand der Technik bekannten Kontakthalter, den Kontakthalter derart zu verändern, dass einerseits die Probleme der Toleranzen überwunden werden und gleichzeitig eine hohe Stromtragfähigkeit erreicht wird.Based on the cited prior art, the object thus arises, due to the tolerances of the known in the prior art contact holder to change the contact holder such that on the one hand the problems of tolerances are overcome and at the same time a high current carrying capacity is achieved.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, um einen erfindungsgemäßen Kontakthalter mit einem erfindungsgemäßen Kontaktelement zu verbinden und dabei die Toleranzproblematik zu überwinden.It is another object of the present invention to provide a method for connecting a contact holder according to the invention with a contact element according to the invention and thereby overcome the tolerance problem.
Die zuvor genannten Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 10.The aforementioned objects are achieved by the features of claim 1 and claim 10.
Erfindungsgemäß wird ein Kontaktelement bestehend aus einem Buchsenkontakt und einem Kontakthalter bereitgestellt, welcher als Aufschrumpfkontakthalter ausgebildet ist.According to the invention, a contact element consisting of a socket contact and a contact holder is provided, which is designed as Aufschrumpfkontakthalter.
Der erfindungsgemäße Kontakthalter wird mit einem mittels Profilierung am Innendurchmesser aufschrumpfbaren Ringelementes ausgebildet.The contact holder according to the invention is formed with a ring element which can be shrink-welded by means of profiling on the inner diameter.
Der Buchsenkontakt selbst besteht aus einem zylinderförmigen Buchsenkontaktkäfig, auch als so genannten RADSOK-Käfig bezeichnet, und einer zylinderförmigen Buchsenhülse, in welchen der zylinderförmige Buchsenkontaktkäfig eingeformt ist.The socket contact itself consists of a cylindrical socket contact cage, also referred to as a so-called RADSOK cage, and a cylindrical bushing sleeve, in which the cylindrical socket contact cage is formed.
Der Kontaktkäfig und die Buchsenkontakthülse bilden den Buchsenkontakt, welcher mit dem Aufschrumpfkontakthalter in geeigneter Weise verbunden wird.The contact cage and the female contact sleeve form the female contact, which is suitably connected to the shrink-on contact holder.
Erfindungsgemäß wird somit der zylinderförmige Buchsenkontakt mit einem thermisch aufschrumpfbaren Kontakthalter, auch als Aufschrumpfkontakthalter bezeichnet, durch thermisches Aufschrumpfen verbunden.According to the invention, the cylindrical socket contact with a thermally shrinkable contact holder, also referred to as Aufschrumpfkontakthalter, thus connected by thermal shrinking.
Dabei ist der Kontakthalter mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Öffnung versehen, die in ihrem Innendurchmesser geringer ausgeführt ist, wie der Außendurchmesser des korrespondierenden zylindrischen Buchsenkontaktes.In this case, the contact holder is provided with a substantially cylindrical opening which is made smaller in its inner diameter, such as the outer diameter of the corresponding cylindrical socket contact.
Durch die Erwärmung des Kontakthalters kann eine Aufweitung des Lochdurchmessers im Kontakthalter erreicht werden, so dass die Montage des Kontakthalters am Buchsenkontakt kurzfristig ermöglicht wird.By heating the contact holder, a widening of the hole diameter in the contact holder can be achieved, so that the mounting of the contact holder is made possible at the socket contact in the short term.
Diese Aufweitung erlaubt das Einführen des Buchsenkontaktes in den Kontakthalter. Durch gezieltes Abkühlen oder Abschrecken der Verbindung zieht sich der thermisch aufgeweiterte Kontakthalter zusammen, wodurch der Innendurchmesser reduziert wird und beim Erkalten auf den zylindrischen Rohrmantel des Buchsenkontaktes aufgeschrumpft wird. Durch die gezielte geometrische Ausgestaltung des Innendurchmessers des Kontakthalters kann bei geeigneter Wahl der Temperatur beim Erhitzen und beim Erkalten die Normalkraft auf den zylinderförmigen Rohrmantel definiert eingestellt werden. Hierdurch erhält man einen sehr festen Presssitz zwischen dem Kontakthalter und dem Buchsenkontakt, welcher dauerhaft stabil ist und eine hohe Stromtragfähigkeit aufweist. In weiteren Ausbildungen der Erfindung lässt sich die Innenfläche des Kontakthalters, die als Anlagefläche zum zylinderförmigen Rohrmantel dient, auch geometrisch strukturieren, in dem beispielsweise eine Vielzahl feinster Riefen entlang der Innenoberfläche angebracht werden, die sich dann beim Erkalten in den Rohrförmigen Mantel einprägen, und zu einer vergrößerten Anlageoberfläche und damit zu einer verbesserten Stromtragfähigkeit führen.This expansion allows insertion of the socket contact into the contact holder. By deliberately cooling or quenching the compound, the thermally expanded contact holder contracts, whereby the inner diameter is reduced and is shrunk on cooling to the cylindrical tube jacket of the socket contact. Due to the specific geometric design of the inner diameter of the contact holder can be set defined on the cylindrical tube jacket with a suitable choice of the temperature during heating and cooling the normal force. This gives a very tight interference fit between the contact holder and the socket contact, which is permanently stable and has a high current carrying capacity. In further embodiments of the invention, the inner surface of the contact holder, which serves as a contact surface to the cylindrical tube shell, also geometrically structure in which, for example, a variety of finest grooves along the inner surface are mounted, which then impress on cooling in the tubular jacket, and to an enlarged contact surface and thus lead to improved current carrying capacity.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Daher zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to the description of an embodiment with reference to the drawings. Therefore show:
In
Der Kontakthalter
In der in
In der
Am oberen Rand befinden sich Haltelamellen
Durch diese Torsion wird der mittlere Kontaktkäfigabschnitt
In
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20131130 |