DE102014117829B3 - Electrical contact part and method for connecting the contact part - Google Patents
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- H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
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- H01R4/184—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping for cylindrical elongated bodies, e.g. cables having circular cross-section comprising a U-shaped wire-receiving portion
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktsystem aus einem elektrischen Schweißkontaktelement und einem weiteren Kontaktteil sowie ein Verfahren zum Herstellen des Kontaktsystems bestehend aus dem elektrischen Schweißkontaktelemente und dem weiteren Kontaktteil, insbesondere einem Flachkontakt oder einer Kontaktzunge eines Flachkontaktgitters.The present invention relates to a contact system comprising an electrical welding contact element and a further contact part and to a method for producing the contact system consisting of the electrical welding contact elements and the further contact part, in particular a flat contact or a contact tongue of a flat contact grid.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktsystem aus einem elektrischen Schweißkontaktelement und einem weiteren Kontaktteil sowie ein Verfahren zum Herstellen des Kontaktsystems bestehend aus dem elektrischen Schweißkontaktelement und dem weiteren Kontaktteil, insbesondere einem Flachkontakt oder einer Kontaktzunge eines Flachkontaktgitters.The present invention relates to a contact system comprising an electrical welding contact element and a further contact part as well as a method for producing the contact system consisting of the electrical welding contact element and the further contact part, in particular a flat contact or a contact tongue of a flat contact grid.
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Kontaktteilen bekannt, die dazu bestimmt sind als Steckkontakt verwendet zu werden. Bei einem Steckkontakt ist wenigstens ein Bereich des Kontaktelementes als Stift oder als Federbuchse zur Aufnahme eines Gegenkontaktes ausgebildet.In the prior art, a plurality of contact parts are known, which are intended to be used as a plug contact. In the case of a plug contact, at least one region of the contact element is designed as a pin or as a spring socket for receiving a mating contact.
Aus der
In diversen Anwendungen werden jedoch keine steckbaren Verbindungen benötigt, sondern dauerhafte materialschlüssige Verbindungen. Als Verbindungsverfahren kommen z. B. Schweißverfahren in Betracht, wie herkömmliche Lichtbogenschweißverfahren, Ultraschallschweißen, Laserschweißverfahren oder auch Reibschweißverfahren.In various applications, however, no pluggable connections are needed, but permanent material-locking connections. As connection method z. B. welding method, such as conventional arc welding method, ultrasonic welding, laser welding or friction welding.
Speziell im Automobilbereich und der Luftfahrtechnik werden hohen Anforderungen an die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Verbindungsprozesse gestellt. Neben der Qualität spielen auch die Prozesskosten und die, die Prozesskosten beeinflussende Prozesssicherheit eine grundlegende Rolle.Particularly in the automotive sector and in aviation technology, high demands are placed on the accuracy and reproducibility of the connection processes. In addition to quality, process costs and process reliability influencing process costs also play a fundamental role.
Speziell bei formschlüssigen Verbindungstechniken tritt das Problem zu Tage, dass die Kontaktpaare, die es miteinander zu verbinden gilt, in eine definierte exakte Position zueinander gebracht werden müssen und für die Dauer des Schweißprozesses ggf. mittels Halte- oder Hilfsvorrichtungen in dieser Position gehalten werden müssen. Neben dem Problem der Lageabweichung tritt ein weiteres Problem dann zu Tage, wenn die spezielle Geometrie der Kontaktpaare die Kontaktierung im Prozess weiter erschwert. So müssen zum Beispiel in der Automobilindustrie bei der Herstellung von elektrischen Verbindungen bzw. von Kabelsätzen Flachkontakte oder ganze Reihen von Flachkontakte auf korrespondierende Kontakte aufgebracht werden.Especially in positive connection techniques, the problem comes to light that the contact pairs, which applies it to connect with each other, must be brought into a defined exact position to each other and must be kept for the duration of the welding process, if necessary by means of holding or auxiliary devices in this position. In addition to the problem of positional deviation another problem comes to light when the special geometry of the contact pairs further complicates the contact in the process. For example, in the automotive industry in the manufacture of electrical connections or cable harnesses flat contacts or entire rows of flat contacts must be applied to corresponding contacts.
Daraus ergibt sich unter anderem die Anforderung, dass Kontaktsysteme aus mehreren Einzelteilen auszubilden sind, die es ebenfalls im Prozess zu Montieren, Halten und Bearbeiten gilt, was häufig fertigungstechnisch mit Schwierigkeiten in der Umsetzung verbunden ist, sowie aufwendig und teuer ist.This results, inter alia, the requirement that contact systems are to be formed of several individual parts, which also apply in the process of mounting, holding and processing, which is often associated manufacturing difficulties with implementation, and is complicated and expensive.
Aus der
Ferner besteht ein Bedürfnis darin Materialpaarungen für das Kontaktsystem so zu kombinieren, dass die jeweils von dem verwendeten Bauteil gegebene Materialeigenschaft optimal genutzt werden kann. So sind typischerweise sichere und dauerhafte Verbindungen mit einem Kabel mit einem Kontaktsystem an wenigstens einer Anschlussstelle herzustellen, während andererseits die Kontaktzone eine für die Applikation geeignete Materialeigenschaften aufweisen sollte und darüber hinaus die Schweißbarkeit gewährleistet sein muss.Furthermore, there is a need to combine material pairings for the contact system in such a way that the respective material properties given by the component used can be optimally utilized. Thus, typically secure and permanent connections with a cable with a contact system to at least one connection point to produce, while on the other hand, the contact zone should have a suitable material properties for the application and beyond the weldability must be ensured.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, vorbesagte Probleme und Nachteile zu überwinden und ein elektrisches Kontaktsystem aus zwei miteinander zu verbindender Kontaktteilen, insbesondere aus Schweißflachkontaktteilen bereitzustellen, welches eine Hilfseinrichtung zur sicheren Halterung der Kontaktteile entbehrlich macht. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kontaktsystems bereitzustellen.Object of the present invention is therefore to overcome vorbesagte problems and disadvantages and to provide an electrical contact system of two contact parts to be joined together, in particular of Schweißflachkontaktteilen, which makes an auxiliary device for secure mounting of the contact parts dispensable. It is a further object of the present invention to provide a method for producing such a contact system.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Kontaktsystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie einem Verfahren zur Herstellung eines Kontaktsystems mit den Merkmalen von Anspruch 10.This object is achieved with a contact system having the features of claim 1 and a method for producing a contact system with the features of
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dem eigentlichen materialschlüssigen Verbindungsprozess einen mechanischen Vorfixierprozess vorzuschalten und die miteinander zu verbindenden Kontaktelemente daher so auszubilden, dass sich das eine Kontaktelement mittels eines umgreifenden, daran verschiebbaren Fixierelements am anderen Kontaktelement mit diesem zusammen in eine definierte Vormontageposition bringen lässt. Das erste Kontaktelement, vorzugsweise Flachkontaktelement wird sozusagen auf dem zweiten Kontaktelement verschiebbar und dieses umgreifend aufgebracht, so dass die miteinander zu verbindenden Schweißverbindungsabschnitte übereinander angeordnet und für den Schweißprozess zugänglich sind. Durch das Zusammenspiel einer Fanglinse mit einer Mulde und dem Umgriff durch umgreifende Haltearme, lässt sich eine klar definierte Position bestimmen. The basic idea of the present invention is to precede the actual material-locking connection process by a mechanical prefixing process and to design the contact elements to be connected so that the one contact element can be brought together with the latter into a defined preassembly position by means of a encompassing, displaceable fixing element on the other contact element , The first contact element, preferably flat contact element is so to speak displaceable on the second contact element and applied this encompassing, so that the weld connection sections to be joined together are arranged one above the other and accessible for the welding process. By the interaction of a catch lens with a trough and the embrace by embracing holding arms, a clearly defined position can be determined.
Erfindungsgemäß wird daher ein elektrisches Kontaktsystem bestehend aus einem ersten Kontaktelement mit einem (vorzugsweise flachen) Schweißverbindungsabschnitt und einem zweiten Kontaktelement mit einem (vorzugsweise ebenfalls flachen) Schweißverbindungsabschnitt vorgeschlagen, um die beiden Schweißverbindungsabschnitte in berührende Anlage und materialschlüssig verbinden zu können, wobei das erste Kontaktelement benachbart zum Schweißverbindungsabschnitt ein, vorzugsweise zwei Fixierarme aufweisendes, weiter vorzugsweise U-förmig gebogenes Fixierelement aufweist und zwar zum umgreifenden Halten und Fixieren eines Halteabschnittes des zweiten Kontaktelementes und wobei das zweite Kontaktelement den Halteabschnitt benachbart zum Schweißverbindungsabschnitt so ausbildet, dass sich, im für den Schweißprozess vorfixierten Zustand, die beiden Schweißverbindungsabschnitte berührend gegenüberliegen und die beiden Fixierarme vorzugsweise um einen Biegewinkel von etwa 180° (zwischen 170° bis 190°) herum um die Seitenkanten des Schweißverbindungsabschnittes herum verlaufen.According to the invention, therefore, an electrical contact system comprising a first contact element with a (preferably flat) weld connection section and a second contact element with a (preferably likewise flat) weld connection section is proposed in order to be able to connect the two weld connection sections into touching contact and material fit, wherein the first contact element adjoins to the weld connection portion, preferably two fixing arms exhibiting, more preferably U-shaped fixing member for encompassing holding and fixing a holding portion of the second contact element and wherein the second contact element adjacent to the weld portion forming the holding portion so that, prefixed in the welding process Condition, the two weld connection sections are touching and the two fixing arms preferably by a bending angle of about 180 ° (zw 170 ° to 190 °) around the side edges of the weld joint portion.
Weiter bevorzugt ist es daher, eines der Kontaktelemente auf der zu verschweißenden Seite des Schweißverbindungsabschnittes mit einer Schweißkuppe zu versehen, so dass eine gezielte punktuelle Energieeinleitung erzielt werden kann.It is therefore further preferred to provide one of the contact elements on the side to be welded of the weld connection section with a welding tip, so that a targeted selective introduction of energy can be achieved.
Erfindungsgemäß wird ferner ein solches elektrisches Kontaktsystem vorgeschlagen, bei dem die beiden Kontaktelemente materialschlüssig, vorzugsweise im Bereich der Schweißverbindungsabschnitte miteinander verbunden sind.According to the invention, such an electrical contact system is furthermore proposed in which the two contact elements are connected to one another in a material-locking manner, preferably in the region of the weld connection sections.
In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das elektrische Kontaktsystem so ausgebildet, dass an dem Schweißverbindungsabschnitt des ersten Kontaktelements ferner Crimpanschlusszungen oder eine Crimpanschlusskontur zum Anschluss einer Leitung einstückig mit dem Kontaktelement ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Kontaktelement einstückig mittels eines Stanz-Biege-Prozesses hergestellt wird und an dem Flachkontakt ein Crimpanschluss ausgebildet ist, wobei an der dem Crimpanschluss gegenüberliegenden Ende des Flachkontaktes das erfindungsgemäße Fixierelement ausgebildet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the electrical contact system is designed such that, at the weld connection section of the first contact element, crimp connection tongues or a crimp connection contour for connecting a line are formed integrally with the contact element. It is particularly advantageous if the first contact element is produced in one piece by means of a stamped and bent process and a crimp connection is formed on the flat contact, wherein the fixing element according to the invention is formed on the end of the flat contact opposite the crimp connection.
Weiter von Vorteil ist es, wenn der Schweißverbindungsabschnitt des ersten Kontaktelements eine Oberseite und eine der Oberseite gegenüberliegende, als Schweißverbindungsseite ausgebildete Unterseite aufweist und/oder wenn der korrespondierende Schweißverbindungsabschnitt des zweiten Kontaktelements eine Unterseite und eine der Unterseite gegenüberliegende, als Schweißverbindungsseite entsprechend geformte Oberseite aufweist.It is furthermore advantageous if the weld connection section of the first contact element has an upper side and an underside opposite the upper side, designed as a welded connection side, and / or if the corresponding weld connection section of the second contact element has an underside and an upper side opposite the underside and shaped as a welded connection side.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verlaufen die beiden Fixierarme unterhalb der von dem Schweißverbindungsabschnitt gebildeten Fläche der Unterseite mit ihren stirnseitigen Enden aufeinander zu und zumindest abschnittsweise parallel zu der Unterseite angeordnet verlaufen (wie eine gekrümmter U-Haken).In a particularly advantageous embodiment of the invention, the two fixing arms extend below the surface of the underside formed by the welded connection section with their front ends toward one another and at least partially parallel to the underside (as a curved U-hook).
Das elektrische Kontaktsystem ist somit dadurch charakterisiert, dass die beiden Fixierarme jeweils einen entlang einer entgegengesetzten Krümmungsbahn gekrümmten Zwischenabschnitt zwischen dem Anbindungsabschnitt und den Enden aufweisen.The electrical contact system is thus characterized in that the two fixing arms each have a curved along an opposite curved path intermediate portion between the connection portion and the ends.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung entspricht die Länge des jeweiligen Kurvenabschnittes der Höhe des zweiten Kontaktelementes im Bereich des korrespondierenden Halteabschnittes entspricht der Abstand der beiden Innenseiten der Kurvenabschnitte in etwa der Breite des zweiten Kontaktelementes im Bereich des korrespondierenden Halteabschnittes. Durch eine solche Ausgestaltung wird sichergestellt, dass beim Aufstecken des ersten Kontaktelementes auf den Halteabschnitt des zweiten Kontaktelementes die Arme des Fixierelementes den Halteabschnitt seitlich umgreifen und an der Unterseite halten und führen (bedingt durch die U-Bögen).In a particularly advantageous embodiment, the length of the respective curve section corresponds to the height of the second contact element in the region of the corresponding holding section corresponds to the distance between the two inner sides of the curve sections approximately the width of the second contact element in the region of the corresponding holding section. By such a configuration it is ensured that when attaching the first contact element on the holding portion of the second contact element, the arms of the fixing laterally engage around the holding portion and hold at the bottom and lead (due to the U-bows).
Erfindungsgemäß wird ferner ein Set aus mehreren elektrischen Kontaktsystemen, mit in gleicher Anzahl in Reihe angeordneter erster und zweiter Kontaktelementen vorgeschlagen, wobei die zweiten Kontaktelemente vorzugsweise aus einem Stanzgitter mit einem definiertem Stanzgitterabstand gebildet werden.According to the invention, furthermore, a set of a plurality of electrical contact systems, with first and second contact elements arranged in the same number in series, is proposed, wherein the second contact elements are preferably formed from a stamped grid with a defined stamped grid spacing.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines materialschlüssigen elektrischen Kontaktsystems mit wenigstens den folgenden Schritten:
- – Herstellen und/oder Bereitstellen eines oder mehrerer erster Kontaktelemente mit jeweils einem Schweißverbindungsabschnitt und einem Fixierelementen und;
- – Herstellen und/oder Bereitstellen eines oder mehrerer zweiter Kontaktelemente mit jeweils einem Schweißverbindungsabschnitt und einem Halteabschnitten;
- – Fixieren des oder der zweiten Kontaktelemente mittels des jeweiligen Fixiermittels an einem korrespondierenden ersten Kontaktelement in einer Montageposition so, dass sich die Schweißverbindungsabschnitte berührend gegenüberliegen, sowie
- – Herstellen eines Materialschlusses an jeweils den beiden Schweißverbindungsabschnitten zum dauerhaften Verbinden der aneinander fixierten Kontaktelemente zu einem materialschlüssig verbundenen Kontaktsystem.
- - Producing and / or providing one or more first contact elements, each having a weld connection portion and a fixing elements and;
- - Producing and / or providing one or more second contact elements, each having a weld connection portion and a holding portions;
- - Fixing of the second contact elements or by means of the respective fixing means to a corresponding first contact element in a mounting position so that the weld connection sections are touching, as well as
- - Establishing a material closure at each of the two weld connection sections for permanently connecting the mutually fixed contact elements to a materially connected contact system.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. Show it:
Die
Das erste Kontaktelement
Das zweite Kontaktelement
In der
An dem Schweißverbindungsabschnitt
Es ist ferner aus den Figuren ersichtlich, dass der Schweißverbindungsabschnitt
Die beiden Fixierarme
Die Höhe des Abstandes der Schenkel am Beginn und Ende des jeweiligen Biegeabschnittes
Das Kontaktsystem
- – Herstellen und Bereitstellen
von vier Kontaktelementen 10 mit jeweils einem Schweißverbindungsabschnitt11 und einem Fixierelementen12 und; - – Herstellen und Bereitstellen von vier Stanzgitter-
Kontaktelementen 20 mitjeweils einem Schweißverbindungsabschnitt 21 und einemHalteabschnitt 22 ; - – Aufstecken und Fixieren der Kontaktelemente
10 auf dieKontaktelemente 20 mittels des jeweiligen Fixiermittels12 so, dass sich dieSchweißverbindungsabschnitte 11 ,21 berührend gegenüberliegen und - – Herstellen einer Schweißverbindung an
den jeweiligen Schweißverbindungsabschnitten 11 ,21 zum dauerhaften Verbinden der aneinander fixierten Kontaktelemente10 ,20 .
- - Manufacture and provision of four
contact elements 10 each with a welded connection section11 and a fixingelements 12 and; - - Manufacture and provision of four punched
grid contact elements 20 each with a weldedconnection section 21 and a holdingsection 22 ; - - Plugging and fixing the
contact elements 10 on thecontact elements 20 by means of the respective fixingagent 12 so that the weld joint sections11 .21 touching and - - Establishing a welded joint at the respective weld connection sections
11 .21 for permanently connecting the mutually fixedcontact elements 10 .20 ,
Das Bereitstellen der Kontaktelemente
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KontaktsystemContact system
- 1010
- Kontaktelementcontact element
- 1111
- SchweißverbindungsabschnittWeld section
- 11a, 11b11a, 11b
- CrimpanschlusszungeCrimpanschlusszunge
- 1212
- Fixierelementfixing
- 12a, 12b12a, 12b
- Fixierarmefixing arms
- 12c12c
- Biegeabschnittbending portion
- 12e12e
- FixierarmendeFixierarmende
- 13a13a
- Oberseitetop
- 13b13b
- SchweißverbindungsseiteWeld side
- 2020
- Kontaktelementcontact element
- 2121
- SchweißverbindungsabschnittWeld section
- 21a21a
- Schweißverbindungsseite/OberseiteWelded joint / upper side
- 21b21b
- Unterseitebottom
- 21c, 21d21c, 21d
- Seitenkantenside edges
- 2222
- Halteabschnittholding section
- 2323
- Schweißkuppe/SchweißlinseWelding tip / nugget
Claims (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE STAEGER & SPERLING PARTNERSCHAF, DE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |