DE102016124687B4 - Short-circuit proof conductor with a reinforcement element - Google Patents
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- H01R4/00—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
- H01R4/28—Clamped connections, spring connections
- H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
- H01R4/34—Conductive members located under head of screw
Abstract
Leiter (1), umfassend einen Grundkörper (4), wobei der Grundkörper (4) mindestens eine Ausnehmung (2) zum Einführen eines Kontaktelements zur Herstellung einer elektrischen Verbindung oder Kontaktierung aufweist, wobei der Ausnehmung (2) eine Kontaktfläche (5) zum Berühren des Kontaktelements zugeordnet ist, wobei die Kontaktfläche (5) die Ausnehmung (2) zumindest bereichsweise umfängt und/ oder säumt, wobei die Kontaktfläche (5) zumindest abschnittsweise als Innenfläche eines Doms (6) ausgebildet ist, der von einer Leiterfläche (7) des Grundkörpers (4) abragt, wobei der Dom (6) mit einem Verstärkungselement verbunden ist, wobei die Ausnehmung (2) als Durchgang im Grundkörper (4) ausgebildet ist, und wobei die Ausnehmung (2) und der Dom (6) durch einen Tiefziehprozess oder eine Kaltverformung erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (1) als Grundkörper (4) ein dünnes Blech aufweist, in welchem der Dom (6) ausgebildet ist.Conductor (1) comprising a base body (4), the base body (4) having at least one recess (2) for inserting a contact element to produce an electrical connection or contacting, the recess (2) having a contact surface (5) for touching of the contact element, the contact surface (5) enclosing and/or bordering the recess (2) at least in regions, the contact surface (5) being designed at least in sections as the inner surface of a dome (6) which is supported by a conductor surface (7) of the The base body (4) protrudes, the dome (6) being connected to a reinforcing element, the recess (2) being designed as a passage in the base body (4), and the recess (2) and the dome (6) being formed by a deep-drawing process or a cold deformation are produced, characterized in that the conductor (1) has a thin metal sheet as the base body (4), in which the dome (6) is formed.
Description
Die Erfindung betrifft einen Leiter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a ladder according to the preamble of
Solche Leiter sind aus der
Dünnwandige Schienen oder Bleche weisen Verbindungs- und Kontaktierungsstellen auf, wenn diese zur Herstellung von elektrischen Verbindungen verwendet werden.Thin-walled rails or sheets have joints and contact points when they are used to make electrical connections.
Üblicherweise werden solche dünnen elektrischen Leiter unter der Annahme einer normalen Strombelastung dimensioniert. Wenn allerdings Kurzschlüsse entstehen, treten Strombelastungen auf, welche über den normalen liegen. Des Weiteren treten dann deutlich erhöhte Temperaturbelastungen auf.Such thin electrical conductors are usually dimensioned assuming a normal current load. However, when short circuits occur, current loads that are above normal occur. Furthermore, significantly increased temperature loads then occur.
Wenn diese genannten Leiter auch kurzschlussfest sein sollen, müssen sie deutlich erhöhten Strom- und Temperaturbelastungen Stand halten. Daher werden die Leiter etwas stärker oder dicker dimensioniert als Leiter, die nicht kurzschlussfest sind.If these conductors are also to be short-circuit proof, they must be able to withstand significantly increased current and temperature loads. For this reason, the conductors are dimensioned somewhat stronger or thicker than conductors that are not short-circuit proof.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Materialstärken zu erhöhen, um eine Kurzschlussfestigkeit zu erreichen. Statt dünnen Blechen werden dickere Bleche verwendet und verarbeitet. Hiermit gehen ein erhöhter Materialaufwand und eine Erhöhung des Gewichts eines Leiters einher.It is known from the prior art to increase material thicknesses in order to achieve short-circuit resistance. Instead of thin sheets, thicker sheets are used and processed. This is accompanied by an increased cost of materials and an increase in the weight of a conductor.
Es ist auch bekannt, mittels Schraubmitteln an den Verbindungs- und Kontaktierungsstellen zusätzliches Material anzubringen, welches für die Kurzschlussfestigkeit benötigt wird. Nur die Verbindungs- und Kontaktierungsstellen erfahren eine Materialanhäufung, die übrigen Bereiche des Leiters verbleiben dünn. It is also known to attach additional material, which is required for short-circuit strength, to the connection and contacting points by means of screw means. Only the connection and contacting points experience an accumulation of material, the remaining areas of the conductor remain thin.
Zur Verstärkung einer Verbindungs- und Kontaktierungsstelle kann ein Ring mittels Schrauben befestigt werden. Der Ring kann auch zweiteilig gestaltet sein, so dass ein erster Teil des Rings ein Außengewinde und ein zweiter Teil ein Innengewinde aufweist.To reinforce a connection and contacting point, a ring can be attached using screws. The ring can also be designed in two parts, so that a first part of the ring has an external thread and a second part has an internal thread.
Leiter, bei denen Schraubmittel genutzt werden, sind aufwendig zu fertigen, erfordern das Vorhalten mehrerer Teile, das Erzeugen mehrerer Öffnungen und beanspruchen relativ viel Platz, insbesondere zur Montage der Schraubmittel.Ladders in which screw means are used are complex to manufacture, require the provision of several parts, the creation of several openings and take up a relatively large amount of space, in particular for the assembly of the screw means.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen kurzschlussfesten Leiter bei teilearmem Aufbau möglichst dünn zu gestalten.The invention is therefore based on the object of designing a short-circuit-proof conductor as thin as possible with a low-parts construction.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch einen Leiter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, the above object is achieved by a conductor having the features of
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass ein leiterintrinsisches Mittel, wie ein aus diesem herausgebildeter Dom, genutzt werden kann, um den Leiter zu verstärken und dessen Kurzschlussfestigkeit herzustellen. Darauf ist erkannt worden, dass ein Dom einerseits als Kontaktierungs- oder Verbindungsstelle genutzt werden kann und andererseits mit einem Verstärkungselement verbunden werden kann, ohne Schraubmittel zu verwenden.According to the invention, it has been recognized that a means intrinsic to the conductor, such as a dome formed from it, can be used to reinforce the conductor and produce its short-circuit strength. It was then recognized that a dome can be used on the one hand as a contacting or connection point and on the other hand can be connected to a reinforcing element without using screw means.
Bevorzugt ist das Verstärkungselement als Ring ausgebildet, welcher den Dom umfängt. Ein Ring schafft um den Dom herum einen verdickten kreisringförmigen Bereich des Leiters, in dem dieser eine hohe Kurzschlussfestigkeit zeigt. Ein Ring kann in Fertigungsprozessen leicht verarbeitet werden.The reinforcement element is preferably designed as a ring which surrounds the dome. A ring creates a thickened annular area of the conductor around the dome, in which it shows a high short-circuit strength. A ring can be easily processed in manufacturing processes.
Vorteilhaft weist das Verstärkungselement eine Aufnahmeöffnung für den Dom auf, in welcher ein Hinterschnitt und/ oder eine Nut ausgebildet ist bzw. sind. Durch diese Mittel ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper des Leiters und dem Ring ohne Verwendung von Schraubmitteln möglich.The reinforcement element advantageously has a receiving opening for the dome, in which an undercut and/or a groove is/are formed. By these means, a form-fitting connection between the base body of the conductor and the ring is possible without the use of screw means.
Weiter vorteilhaft weist das Verstärkungselement eine Aufnahmeöffnung für den Dom auf, welche komplementär zur Außenfläche des Doms ausgebildet ist. Hierdurch kann das Verstärkungselement eine Gegenformung aufweisen, welche sich mit einer Formung des Doms ergänzt. Die Innenfläche des Doms kann derart beaufschlagt und verformt werden, dass der Dom mit der Gegenformung in der Aufnahmeöffnung einen Kraft- und/ oder Formschluss eingeht.The reinforcement element also advantageously has a receiving opening for the dome, which is designed to complement the outer surface of the dome. As a result, the reinforcement element can have a counter-shaping which complements a shaping of the dome. The inner surface of the dome can be loaded and deformed in such a way that the dome enters into a non-positive and/or positive connection with the counter-shape in the receiving opening.
Die Ausnehmung ist als Durchgang im Grundkörper ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, ein stiftförmiges Kontaktelement in den Leiter hinein- und/ oder durch diesen hindurch zu schieben, um einen elektrischen Kontakt herzustellen.The recess is designed as a passage in the base body. This makes it possible to push a pin-shaped contact element into and/or through the conductor in order to establish an electrical contact.
Vor diesem Hintergrund ist die Kontaktfläche abschnittsweise in Axialrichtung gewölbt oder gekrümmt ausgebildet. Hierdurch kann das Kontaktelement, insbesondere ein stiftförmiges Kontaktelement in dessen Axialrichtung, gut in den Leiter eingeführt werden.Against this background, the contact surface is arched or curved in sections in the axial direction. As a result, the contact element, in particular a pin-shaped contact element, can be easily inserted into the conductor in its axial direction.
Zwar ist denkbar, das als Ring ausgebildete Verstärkungselement durch eine Schweißung mit dem Leiter zu verbinden. Auch eine Niet- oder Einpressverbindung ist möglich. Diese Varianten können aber aufwändig sein und das Material belasten und thermisch verformen. Des Weiteren sind mehrere Fertigungsschritte notwendig.It is conceivable to connect the reinforcing element designed as a ring to the conductor by welding. A rivet or press-in connection is also possible. However, these variants can be complex and stress and thermally deform the material. Furthermore, several production steps are necessary.
Die Ausnehmung und der Dom sind daher durch einen Tiefziehprozess oder eine Kaltverformung erzeugt. Das zusätzliche Material wird in der Regel an Verbindungs- und Kontaktierungsstellen benötigt. Um in einem dünnen Leiter einen Kontaktstift sicher zu kontaktieren, wird in den Leiter der Dom oder Durchzug eingeformt.The recess and the dome are therefore produced by a deep-drawing process or cold forming. The additional material is usually required at connection and contacting points. In order to make reliable contact with a contact pin in a thin conductor, the dome or passage is molded into the conductor.
Besonders bevorzugt ist das Verstärkungselement mit dem Dom durch den Tiefziehprozess oder die Kaltverformung verbunden. Bei dem Einformen des Durchzugs oder Doms wird gleichzeitig das zusätzliche Material, nämlich das Verstärkungselement, befestigt. Durch eine Kaltverformung wird das zusätzliche Material innig mit dem Leiter verbunden.The reinforcement element is particularly preferably connected to the mandrel by the deep-drawing process or by cold forming. When the passage or dome is molded in, the additional material, namely the reinforcement element, is attached at the same time. The additional material is intimately bonded to the conductor by cold forming.
Vorteilhaft ist der Leiter einfach herstellbar. Ein Dom oder Durchzug wird auf einer Stanze oder Presse hergestellt. Dabei wird ein Stempel, der die Innenform und den Innendurchmesser des Doms festlegt, in eine Matrize, welche die Außenform bildet, gedrückt. Die Matrize ist durch das Verstärkungselement, bevorzugt durch einen Ring ersetzt. Dann wird in einem einzigen Arbeitsgang der Dom oder Durchzug erzeugt und das Verstärkungselement befestigt. Diese Art der Herstellung kann auch automatisiert werden.Advantageously, the conductor is easy to produce. A dome or swage is made on a punch or press. A stamp, which defines the inner shape and the inner diameter of the mandrel, is pressed into a die, which forms the outer shape. The matrix is replaced by the reinforcing element, preferably by a ring. The dome or passage is then created and the reinforcement element attached in a single operation. This type of production can also be automated.
Bevorzugt ist das Verstärkungselement ein vom Grundkörper separat gefertigtes Teil. Das Verstärkungselement kann, aber muss nicht aus demselben Material gefertigt sein wie der Grundkörper des Leiters. Es kann eine beliebige Form und Abmessung besitzen. Im Betrieb stützt das Verstärkungselement eine Kontaktierungsstelle zusätzlich ab.The reinforcement element is preferably a part manufactured separately from the base body. The reinforcement element can, but need not, be made of the same material as the main body of the conductor. It can have any shape and dimensions. During operation, the reinforcement element additionally supports a contacting point.
Bevorzugt weist der Durchzug oder Dom an einem Ende einen Rand auf, wobei der Dom beidseitig offen und von einem stiftförmigen Kontaktelement durchgreifbar ist.The passage or dome preferably has an edge at one end, the dome being open on both sides and a pin-shaped contact element being able to reach through it.
Eine Anordnung umfasst daher bevorzugt einen Leiter der hier beschriebenen Art und ein Kontaktelement, welches in der Ausnehmung aufgenommen und/ oder gehalten ist, wobei die Kontaktfläche die elektrische Verbindung oder Kontaktierung mit dem Kontaktelement herstellt.An arrangement therefore preferably comprises a conductor of the type described here and a contact element which is accommodated and/or held in the recess, the contact surface producing the electrical connection or contacting with the contact element.
In der Zeichnung zeigen
-
1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Leiter in Form eines dünnen Blechs, in welchem Ausnehmungen in Form von Durchgängen ausgebildet sind, -
2 einen aus dem Stand der Technik bekannten Leiter in Form eines dicken Blechs, in welchem Ausnehmungen in Form von Durchgängen ausgebildet sind, -
3 einen aus dem Stand der Technik bekannten Leiter mit einem dünnen Blech, in welchem Ausnehmungen in Form von Durchgängen ausgebildet sind, wobei eine Ausnehmung durch einen Ring verstärkbar ist, der mit dem Blech durch einzelne Schrauben verbindbar ist, -
4 den fertig montierten Leiter gemäß3 , wobei der Ring mit dem Blech verschraubt ist, -
5 einen aus dem Stand der Technik bekannten Leiter mit einem dünnen Blech, in welchem Ausnehmungen in Form von Durchgängen ausgebildet sind, wobei eine Ausnehmung durch einen zweiteiligen Ring verstärkbar ist, der mit dem Blech durch Verschrauben zweier Teile des Rings verbindbar ist, -
6 den fertig montierten Leiter gemäß5 , wobei die zwei Teile des Rings miteinander und mit dem Blech verschraubt sind und wobei die Teile auf einander gegenüberliegenden Seiten des Blechs angeordnet sind, -
7 abschnittsweise einen Leiter, der als Grundkörper ein dünnes Blech aufweist, in welchem ein Dom oder Durchzug ausgebildet ist, -
8 abschnittsweise den Leiter gemäß7 , wobei dargestellt ist, dass der Dom oder Durchzug von der Leiterfläche des Grundkörpers in seiner Axialrichtung abragt, -
9 einen Leiter, der als Grundkörper ein dünnes Blech aufweist, in welchem ein Dom oder Durchzug ausgebildet ist, wobei der Dom oder Durchzug mit einem Verstärkungselement verbunden ist, -
10 abschnittsweise den Leiter gemäß9 , wobei dargestellt ist, dass der Dom von der Leiterfläche des Grundkörpers in seiner Axialrichtung abragt und von einem als Ring ausgebildeten Verstärkungselement umfangen ist, -
11 ein als Ring ausgebildetes Verstärkungselement, welches einen Hinterschnitt aufweist, -
12 ein als Ring ausgebildetes Verstärkungselement, welches eine Nut aufweist, und -
13 ein als Ring ausgebildetes Verstärkungselement, welches eine Gegenformung aufweist.
-
1 a conductor known from the prior art in the form of a thin sheet metal, in which recesses in the form of passages are formed, -
2 a conductor known from the prior art in the form of a thick sheet metal, in which recesses in the form of passages are formed, -
3 a conductor known from the prior art with a thin sheet in which recesses are formed in the form of passages, one recess being reinforced by a ring which can be connected to the sheet by individual screws, -
4 according to the fully assembledladder 3 , whereby the ring is bolted to the sheet metal, -
5 a conductor known from the prior art with a thin sheet metal in which recesses are formed in the form of passages, one recess being able to be reinforced by a two-part ring which can be connected to the sheet metal by screwing two parts of the ring together, -
6 according to the fully assembledladder 5 , the two parts of the ring being bolted to each other and to the sheet metal, and with the parts being arranged on opposite sides of the sheet metal, -
7 a conductor in sections, which has a thin metal sheet as the base body, in which a dome or passage is formed, -
8th section by section according to theladder 7 , where it is shown that the dome or passage protrudes from the conductor surface of the base body in its axial direction, -
9 a conductor which has a thin metal sheet as its base body, in which a dome or passage is formed, the dome or passage being connected to a reinforcing element, -
10 section by section according to theladder 9 , wherein it is shown that the dome protrudes from the conductor surface of the base body in its axial direction and is surrounded by a reinforcing element designed as a ring, -
11 a reinforcing element designed as a ring, which has an undercut, -
12 a reinforcing member formed as a ring having a groove, and -
13 a reinforcing element designed as a ring, which has a counter-moulding.
Der Ausnehmung 2 ist eine Kontaktfläche 5 zum Berühren des Kontaktelements zugeordnet, wobei die Kontaktfläche 5 die Ausnehmung 2 zumindest bereichsweise umfängt und säumt. Die Kontaktfläche 5 ist zumindest abschnittsweise als Innenfläche eines Durchzugs oder Doms 6 ausgebildet, der von einer Leiterfläche 7 des Grundkörpers 4 abragt.The
Der Ausnehmung 2 ist eine Kontaktfläche 5 zum Berühren des Kontaktelements zugeordnet, wobei die Kontaktfläche 5 die Ausnehmung 2 umfängt und säumt und wobei die Kontaktfläche 5 als Innenfläche eines Doms 6 ausgebildet ist, der von einer Leiterfläche 7 des Grundkörpers 4 abragt.The
Der Dom 6 ist aus dem Material des Grundkörpers 4 herausgebildet und mit diesem einstückig und materialeinheitlich ausgebildet.The
Der Dom 6 ist mit einem Verstärkungselement verbunden. Das Verstärkungselement ist als Ring 3 ausgebildet, welcher den Dom 6 umfängt. Der Ring 3 liegt an der Leiterfläche 7 an. Der Ring 3 liegt außerdem an der Außenfläche 12 des Doms 6 an.The
Die Ausnehmung 2 in den
Die Ausnehmung 2 und der Dom 6 sind durch eine Kaltverformung erzeugt. Das Verstärkungselement ist mit dem Dom 6 durch die Kaltverformung verbunden. Das Verstärkungselement ist ein vom Grundkörper 4 separat gefertigtes Teil.The
Der Dom 6 weist an einem Ende einen Rand auf, wobei der Dom 6 beidseitig offen und von einem stiftförmigen Kontaktelement durchgreifbar ist.The
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- LeiterDirector
- 1a-1d1a-1d
- Leiter des Stands der TechnikState of the art leader
- 22
- Ausnehmungrecess
- 2a-2d2a-2d
- Ausnehmung im Leiter des Stands der TechnikRecess in the prior art conductor
- 3, 3', 3"3, 3', 3"
- Ringring
- 3c, 3d3c, 3d
- Ring des Stands der TechnikPrior Art Ring
- 44
- Grundkörperbody
- 55
- Kontaktflächecontact surface
- 66
- DomDom
- 77
- Leiterflächeconductor surface
- 8, 8', 8"8, 8', 8"
- Aufnahmeöffnungintake opening
- 99
- Hinterschnittundercut
- 1010
- Nutgroove
- 1111
- Gegenformungcounterforming
- 1212
- Außenfläche des Domsouter surface of the cathedral
Claims (8)
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-
2016
- 2016-12-16 DE DE102016124687.5A patent/DE102016124687B4/en active Active
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: REBLE KLOSE SCHMITT PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |