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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement und eine damit ausgestattete Stromschnittstelle, insbesondere für ein Fahrzeug-Bordnetz, mit verbessertem Überganswiderstand. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Herstellungsverfahren für ein solches Kontaktelement.
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Stand der Technik
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Die
US 4125936A offenbart einen Composite-Streifen zur Herstellung von Federkontakten.
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Die
US 3990864A offenbart ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kontakten.
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Die
US 5316507A offenbart einen elektrisch leitenden Verbinder.
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Die
US 5236789A offenbart Palladiumlegierungen in elektrischen Anwendungen.
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Die
WO 1983/001346A1 offenbart einen planaren Gabelkontakt mit vergoldetem Inlaymaterial.
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Die
US 2106322A offenbart einen Kontakt für elektrische Geräte.
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Beispielsweise aus der
DE 101 49 574 C2 ist ein elektrisches Kontaktelement bekannt, das einen Kontaktfuß aufweist, von dem sich zwei einstückig damit ausgebildete Kontaktschenkel weg erstrecken, die zwischen sich eine gabelförmige Gegenkontaktaufnahme zum Einstecken sowie Kontaktieren eines Gegenkontakts ausbilden. Üblicherweise wird das Kontaktelement aus einem elektrisch leitfähigen Metallwerkstoff mittels Stanzen gefertigt.
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Das Kontaktelement kann z.B. in einer Kontaktelementaufnahme in Form eines Stanzgitters, wie etwa einer Stromschiene eines Fahrzeug-Stromverteilers, angeordnet werden. Dabei steht der Kontaktfuß in elektrischem Kontakt mit einer Flachseite des Stanzgitters, indem er daran anschlägt und damit z.B. ultraschallverschweißt wird. Dabei kann das Kontaktelement auf unterschiedliche Weise an der Kontaktelementaufnahme angeordnet werden, nämlich beispielsweise so, dass die Kontaktierung mit der Kontaktelementaufnahme auf derselben Seite erfolgt wie das Einstecken des Gegenkontakts, oder auf der gegenüberliegenden Seite. Der Gegenkontakt kann z.B. ein Messerkontakt oder ein Kontaktfuß eines elektrischen Bauelements sein, wie etwa ein Sicherungs- oder Relaisfuß. Um die Stromtragfähigkeit des Kontaktelements individuell anpassen zu können, können mehrere Kontaktelemente zu einem Paket, einem sogenannten Lamellenpaket, zusammengefasst werden, indem die einzelnen, baugleichen Kontaktelemente mit ihren Flachseiten aneinander liegen.
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Ein solches Kontaktelement erlaubt eine gute und hinsichtlich der Stromtragfähigkeit äußerst flexible Stromschnittstelle. Allerdings hat sich in der Praxis gezeigt, dass u.a. bedingt durch das Stanzen, Abweichungen in der Oberflächengüte des Kontaktelements auftreten können, die im ungünstigsten Fall z.B. zu einem unerwünscht erhöhten Übergangswiderstand zwischen den Kontaktpartner, also dem Kontaktelement und dem Gegenkontakt und/oder der Kontaktelementaufnahme, führen. Eine Lösung dieses Problems besteht z.B. darin, dass das Kontaktelement zum Ausgleich der stanzbedingten Beeinträchtigungen aus einem hochleitfähigen und damit kostenintensiven Werkstoff gefertigt oder aber nach dem Stanzen mit ebenfalls kostenintensiven Werkstoffen z.B. galvanisch oberflächenbehandelt wird.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Möglichkeit für einen zumindest weitestgehend konstanten Übergangswiderstand an einem Kontaktelement zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes elektrisches Kontaktelement hat einen Kontaktfuß, von dem sich zwei einstückig damit ausgebildete Kontaktschenkel weg erstrecken, die zwischen sich eine gabelförmige Gegenkontaktaufnahme zum Einstecken sowie Kontaktieren eines Gegenkontakts ausbilden, dass an wenigstens einem Kontaktschenkel an einer der Gegenkontaktaufnahme zugewandten Seite zumindest eine Materialausnehmung ausgebildet ist, in der ein elektrisch leitfähiger Kontakteinsatz aufgenommen ist, der zur Kontaktierung des Gegenkontakts zumindest abschnittsweise über eine zu der Materialausnehmung benachbarte Kontur des Kontaktschenkels in die Gegenkontaktaufnahme hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass am oder benachbart zum Kontaktfuß wenigstens eine weitere Materialausnehmung ausgebildet ist, in der ein weiterer, elektrisch leitfähiger Kontakteinsatz aufgenommen ist, der zur Kontaktierung eines Trägers in dessen Richtung über eine zu der weiteren Materialausnehmung benachbarte Kontur des Kontaktfußes hervorsteht.
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Das Kontaktelement ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitfähigen Blechmaterial vorzugsweise durch Stanzen gefertigt und lässt sich bei Bedarf, z.B. wenn eine Stromtragfähigkeit bestimmter Höhe gefordert ist, paketieren, indem mehrere baugleiche Kontaktelemente mit ihren Flachseiten, also den sich flächig zur Dickenrichtung des Kontaktelements erstreckenden Seiten, aneinander gelegt werden, so dass sich der zu leitende elektrische Strom auf mehrere Kontaktelemente verteilen kann. Der Gegenkontakt kann jede Art von steckbaren Messerkontakt sein, z.B. auch ein Kontaktfuß einer Stecksicherung oder eines Relais.
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Erfindungsgemäß ist an wenigstens einem Kontaktschenkel an einer der Gegenkontaktaufnahme zugewandten Seite zumindest eine Materialausnehmung ausgebildet. Diese kann z.B. auch beim Stanzen mit ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Kontaktelement aber symmetrisch mit einer zwischen den Kontaktschenkel parallel dazu verlaufenden Symmetrieachse ausgebildet, so dass vorzugsweise wenigstens zwei Materialausnehmungen vorgesehen sind. Die Materialausnehmung kann unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, wie etwa kreisrund, oval, polygonal, freigeformt etc.
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In der Materialausnehmung ist ein entsprechend der Querschnittsform profilierter, also komplementär ausgeformter, elektrisch leitfähiger Kontakteinsatz aufgenommen, vorzugsweise nicht lösbar. Der Kontakteinsatz, der vorzugsweise nicht gestanzt, sondern z.B. gezogen und/oder gewalzt ist, steht zur Kontaktierung des Gegenkontakts über eine zu der Materialausnehmung benachbarte Kontur des Kontaktschenkels in die Gegenkontaktaufnahme zumindest abschnittsweise hervor. In anderen Worten, ist der Kontakteinsatz so ausgeformt und angeordnet, dass der eingesteckte Gegenkontakt im Bereich des Kontakteinsatzes direkt diesen kontaktiert und zu dem Kontaktelement zumindest in diesem Bereich nur eine indirekte Kontaktierung über den Kontakteinsatz besteht. Dementsprechend führt der Strompfad bei einer elektrischen Kopplung zwingend über den Kontakteinsatz.
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Da der Kontakteinsatz vorzugweise nicht gestanzt ist, sondern z.B. gezogen und/oder gewalzt ist, ist der erreichbare Übergangswiderstand zwischen Gegenkontakt und Kontaktelement gut vorbestimmbar, da keine von z.B. dem Zustand des Stanzwerkzeugs abhängigen Oberflächenabweichungen auftreten. Damit muss das Kontaktelement nicht mehr aufwändig oberflächenbehandelt werden, was die Materialbeschaffung sowie Herstellung kostengünstiger macht. Außerdem tritt an einer Oberfläche des Gegenkontakts ein geringerer Abrieb auf als an der gestanzten Oberfläche des Kontaktelements. Hinsichtlich des Stanzwerkzeugs werden niedrigere Anforderungen gestellt, so dass auch dieses kostengünstiger ist.
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Um die Kontaktelement mit aneinander liegenden Flachseiten paketieren zu können, sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Kontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz mit wenigstens einem freien Ende im Wesentlichen bündig mit wenigstens einer Flachseite des Kontaktschenkels abschließt. der Kontakteinsatz erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zur Einsteckrichtung des Gegenkontakts in Dickenrichtung des Kontaktelements durch dieses hindurch. Dabei ist der Kontakteinsatz z.B. so bemessen oder abgelängt, dass seine Längserstreckungslänge in etwa der Materialstärke (des Blechmaterials) des Kontaktelements entspricht, diese aber zumindest nicht überragt.
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Um das Kontaktelement möglichst kostengünstig bereitstellen zu können, kann dieses aus einem ersten elektrisch leitfähigen Werkstoff gefertigt sein. Der Kontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz können dabei aus einen zu dem ersten unterschiedlichen, zweiten elektrischen leitfähigen Werkstoff aufweisen, wobei dieser vorzugsweise eine höhere Güte bzw. bessere elektrische Leitfähigkeit aufweist, um den Übergangswiderstand zum Gegenkontakt möglichst gering zu halten. Auch andere Einflüsse, wie etwa Verträglichkeit einer Materialpaarung usw., können die Auswahl des zweiten Werkstoffs beeinflussen. Der Kontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz müssen dabei nicht zwingend materialeinheitlich ausgebildet sein, sondern können auch eine Materialkombination aufweisen.
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Vorzugsweise kann der Werkstoff des Kontakteinsatzes Kupfer oder eine Kupferlegierung oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung vorzugsweise in Kombination mit Zinn, Silber oder Gold aufweisen. Die Auswahl kann z.B. anhand des gewünschten Übergangswiderstands oder des Werkstoffs des Gegenkontakts erfolgen. Diese Werkstoffe können auch als Oberflächenbeschichtung aufgebracht sein, z.B. durch Galvanisieren.
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Es hat sich hinsichtlich der Bereitstellung oder des Fertigungsaufwands als zweckmäßig erwiesen, wenn der Kontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz ein Draht oder Profildraht sind. Dieser kann z.B. als Endlosware auf Spulen oder ähnlichem bereitgehalten, kostengünstig zugekauft und auf die erforderliche Längserstreckungslänge abgelängt werden. Es kann sich dabei um einen Rund-, Vierkant- oder anderweitig geformten Profildraht handeln.
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Um eine unterwünschte Erhöhung des Übergangswiderstands zwischen Kontaktelement und Kontakteinsatz zu vermeiden, können der Kontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz das Kontaktelement im Wesentlichen fluiddicht, insbesondere gasdicht, kontaktieren. Dies kann z.B. durch eine stoffschlüssige Verbindung oder durch ein Einpressen oder Einschneiden des Kontakteinsatzes in das Kontaktelement erreicht werden.
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Um den Kontakteinsatz möglichst unlösbar an dem Kontaktelement zu halten, können der Kontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz durch eine dazu benachbart angeordnete Verprägung zumindest kraftschlüssig gehalten sein. D.h., dass benachbart zu der Materialausprägung das Kontaktelementmaterial verprägt und infolgedessen in Richtung der Materialausprägung verdrängt wird, wodurch der Kontakteinsatz an das Kontaktelement angedrückt wird und z.B. hinterschnittig gehalten wird.
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Da das Kontaktelement gestanzt wird, können auch an einer Kontaktierung zu einer Kontaktelementaufnahme, z.B. einem Leadframe, Stanzgitter oder ähnlichem, unerwünschte Schwankungen des Übergangswiderstands auftreten. Deshalb sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass am oder benachbart zum Kontaktfuß wenigstens eine weitere Materialausnehmung ausgebildet ist, in der ein weiterer, elektrisch leitfähiger Kontakteinsatz aufgenommen ist, der zur Kontaktierung der Kontaktelementaufnahme in dessen Richtung über eine zu der Materialausnehmung benachbarte Kontur des Kontaktfußes hervorsteht. In anderen Worten, können die vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten auch im Kontaktfuß Anwendung finden.
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Die Erfindung betrifft auch eine Stromschnittstelle, die sich insbesondere für ein Fahrzeug-Bordnetz eignet. Die Stromschnittstelle weist ein oder mehrere der vorstehend beschriebenen Kontaktelemente auf.
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Vorzugsweise verfügt die Stromschnittstelle über eine an einem Träger, wie etwa einem Stanzgitter bzw. Stromschiene oder einer Leiterplatte, ausgebildete Kontaktelementaufnahme. In der Kontaktelementaufnahme ist wenigstens eines der oben beschriebenen Kontaktelemente anordbar oder angeordnet, das somit einen Kontaktfuß aufweist, von dem sich zwei einstückig damit ausgebildete Kontaktschenkel weg erstrecken. Diese bilden zwischen sich eine für das oder die Kontaktelemente gemeinsame, gabelförmige Gegenkontaktaufnahme zum Einstecken sowie Kontaktieren eines Gegenkontakts aus.
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Erfindungsgemäß ist an wenigstens einem Kontaktschenkel an einer der Gegenkontaktaufnahme zugewandten Seite zumindest eine Materialausnehmung ausgebildet, in der ein elektrisch leitfähiger Kontakteinsatz aufgenommen ist, der zur Kontaktierung des Gegenkontakts über eine zu der Materialausnehmung benachbarte Kontur des Kontaktschenkels in die Gegenkontaktaufnahme hervorsteht. Vorzugsweise liegen bei mehreren Kontaktelementen die einzelnen Kontaktelemente mit jeweils einer Flachseite aneinander an.
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Die Stromschnittstelle bietet damit insbesondere einen verbesserten Übergangswiderstand zwischen den Kontaktpartnern, da sich Kontakteinsatz hinsichtlich seiner elektrischen Eigenschaften einfach an einen gewünschten Übergangswiderstand anpassen lässt.
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Wenn die Stromschnittstelle wenigstens zwei, vorzugsweise baugleiche, Kontaktelemente aufweist, kann sich der Kontakteinsatz durchgängig zwischen den Kontaktelementen erstrecken, vorzugsweise entlang deren Dickenrichtung. So können mehrere Kontaktelemente mit geringem Fertigungsaufwand über den Kontakteinsatz paketiert werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontaktelements in einer oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten.
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Das herzustellende Kontaktelement weist demnach einen Kontaktfuß auf, von dem sich zwei einstückig damit ausgebildete Kontaktschenkel weg erstrecken, die zwischen sich eine gabelförmige Gegenkontaktaufnahme zum Einstecken eines Gegenkontakts ausbilden. Das Verfahren sieht die folgenden Schritte vor:
- - Stanzen des Kontaktelements unter Ausbildung einer Materialausnehmung an einer der Gegenkontaktaufnahme zugewandten Seite. Das Kontaktelement wird aus einem Blechmaterial ausgestanzt, wobei das Stanzwerkzeug idealerweise gleichzeitig die Materialausnehmung mit ausformt.
- - Stanzen des Kontaktelements unter Ausbildung wenigstens einer weiteren Materialausnehmung am oder benachbart zum Kontaktfuß.
- - Danach erfolgt ein Anordnen eines zu dem Kontaktelement separat gefertigten, elektrisch leitfähigen Kontakteinsatzes in der Materialausnehmung derart, dass dieses zur Kontaktierung des Gegenkontakts über eine zu der Materialausnehmung benachbarte Kontur des Kontaktschenkels in die Gegenkontaktaufnahme hervorsteht und im Wesentlichen bündig mit wenigstens einer Flachseite des Kontaktschenkels abschließt. Das Anordnen kann z.B. mit der das Stanzwerkzeug aufweisenden Werkzeugmaschine in einem der auf das Stanzen folgenden Hübe erfolgen, indem dieses z.B. als Folgeverbundwerkzeug ausgebildet wird.
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Anordnen eines weiteren, elektrisch leitfähigen Kontakteinsatzes in die wenigstens eine weitere Materialaufnehmung, der zur Kontaktierung eines Trägers in dessen Richtung über eine zu der wenigstens einen weiteren Materialausnehmung benachbarte Kontur des Kontaktfußes hervorsteht.
Um das Ausbilden einer Oxidschicht an den Kontaktflächen zu vermeiden, kann beim Anordnen des einen Kontakteinsatzes und des weiteren Kontakteinsatzes ein fluiddichter, insbesondere gasdichter, Kontakt zu dem Kontaktelement geschaffen werden. Dies kann z.B. durch eine quasi-stoffschlüssige Verbindung, z.B. durch dichtes Klemmen, oder durch eine stoffschlüssige Verbindung erfolgen.
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Dementsprechend hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der eineKontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz durch Einprägen bzw. Einpressen, Schmelzschweißen, Pressschweißen oder Löten mit dem Kontaktelement kontaktiert und/oder verbunden wird. Hierdurch sind ein sicherer Halt in der Materialausnehmung sowie eine vor Oxidation geschützte Kontaktierung möglich.
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Für eine einfache Bereitstellung des Ausgangsmaterials und eine entsprechend einfache Fertigung kann der eine Kontakteinsatz und der weitere Kontakteinsatz vor, mit oder nach dem Anordnen auf die Materialstärke des Kontaktelements abgelängt werden. Denn idealerweise weist das Material des einen Kontakteinsatzes und der weitere Kontakteinsatz eine größere Länge auf als die Materialdicke des Kontaktelements. Das Material kann z.B. auch als Endlosware auf Spulen bereitgestellt werden und wird während der Fertigung auf die gewünschte Länge, z.B. die Materialdicke eines Kontaktelements oder die Summe der Materialdicken von mehreren Kontaktelementen, durch z.B. Schneiden abgelängt.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Stromschnittstelle mit erfindungsgemäßem Kontaktelement in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 ein exemplarisches, erfindungsgemäßes Kontaktelement mit Kontakteinsatz in einer perspektivischen Ansicht,
- 3A ein weiteres exemplarisches, nicht erfindungsgemäßes Kontaktelement ohne Kontakteinsatz und
- 3B das Kontaktelement aus 3A mit Kontakteinsatz.
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine elektrische Stromschnittstelle 100 gezeigt, die sich insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug-Bordnetz, z.B. innerhalb eines Stromverteilers, Sicherungskastens oder ähnlichem. Die Stromschnittstelle 100 ist dazu eingerichtet, eine Kontaktierung zwischen einem Träger 110, bei dem es sich hier z.B. um eine als blechförmiges Stanzgitter ausgeführte Stromschiene eines Stromverteilers handelt, und einem (nur durch gestrichelte Linien angedeuteten) Gegenkontakt K herzustellen.
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Hierzu weist die Stromschnittstelle 100 eine Mehrzahl, hier exemplarisch drei, von zueinander baugleichen elektrischen Kontaktelementen 1 auf, die den Träger 110 und den Gegenkontakt K miteinander elektrisch koppeln. Die Kontaktelemente 1 liegen mit ihren Flachseiten aneinander und bilden so ein Paket, das je nach geforderter Stromtragfähigkeit mehr oder weniger einzelne Kontaktelemente 1 aufweist. Jedes der Kontaktelemente 1 weist einen Kontaktfuß 1.2 auf, von dem sich zwei einstückig damit ausgebildete Kontaktschenkel 1.3, 1.4 weg erstrecken. Die Kontaktschenkel 1.3, 1.4 bilden zwischen sich eine gabelförmige Gegenkontaktaufnahme 1.5 zum Einstecken des Gegenkontakts K in einer Einsteckrichtung R aus, der dort auch kontaktiert wird.
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Aus 1 geht hervor, dass das Kontaktelement 1 von einer der Einsteckrichtung R entgegengesetzten Richtung in eine Kontaktelementaufnahme 120 des Trägers 110, die hier als Durchgangsöffnung ausgeführt, eingesetzt ist. An einer der Gegenkontaktaufnahme 1.5 gegenüberliegenden Seite des Trägers 110 ist das Kontaktelement 1 mit dem Kontaktfuß 1.2 angeschlagen und kontaktiert diesen so elektrisch. Ggf. sind der Kontaktfuß 1.2 und der Träger 110 miteinander verbunden, z.B. stoffschlüssig durch Ultraschallschweißen.
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Jedes der Kontaktelemente 1 weist im Bereich der Gegenkontaktaufnahme 1.5 in jedem der beiden Kontaktschenkel 1.3, 1.4 eine Materialausnehmung 1.6, 1.7 auf, in der jeweils ein Kontakteinsatz 1.8, 1.9 aufgenommen ist. Dabei ist der Kontakteinsatz 1.8, 1.9 jeweils so angeordnet, dass dieser in die Gegenkontaktaufnahme 1.5 hinein ragt. Die Materialausnehmung 1.6, 1.7 ist hierzu an dieser Seite der Kontaktschenkel 1.3, 1.4 offen. Das führt dazu, dass der eingesteckte Gegenkontakt K zumindest überwiegend, idealerweise jedoch ausschließlich, den Kontakteinsatz 1.8, 1.9 kontaktiert und nicht direkt die Kontaktschenkel 1.3, 1.4. Der Strompfad verläuft deshalb z.B. von dem Träger 110 über den jeweiligen Kontaktfuß 1.2, weiter über die Kontaktschenkel 1.3, 1.4 und dann über den jeweiligen Kontakteinsatz 1.8, 1.9 zum Gegenkontakt K.
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In 2 ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel des Kontaktelements 1 dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Materialausnehmung 1.6, 1.7 an einem Abschnitt des Kontaktschenkels 1.3, 1.4 ausgebildet ist, der in Richtung der Gegenkontaktaufnahme 1.5 konvex ausgeformt ist. Außerdem ist die Materialausnehmung 1.6, 1.7 U-förmig ausgestaltet und somit hin zur Gegenkontaktaufnahme 1.5 offen. Der darin aufgenommene Kontakteinsatz 1.8, 1.9 steht über die benachbarte Kontur des jeweiligen Kontaktschenkels 1.3, 1.4 hervor, da er auch im Scheitelpunkt des konvex geformten Abschnitts angeordnet ist, um so eine Anlagefläche für den Gegenkontakt K zu bilden. Der Kontakteinsatz 1.8, 1.9 ist hier aus einem zu dem Blechmaterial des Kontaktelements 1 unterschiedlichen Material gefertigt und besteht hier z.B. aus Kupfer, das mit einer Oberflächenbeschichtung aus Zinn, Silber oder Gold versehen ist. Es ist ein Draht, dessen Längserstreckungslänge in etwa der Materialstärke bzw. der Dicke des Kontaktelements 1 entspricht, damit es an dessen Flachseiten in etwa bündig damit abschließt. Die Querschnittsform des Kontakteinsatzes 1.8, 1.9 ist hier exemplarisch oval ausgeführt, wobei auch andere Querschnittsformen möglich sind.
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Aus 2 geht auch hervor, dass auch am Kontaktfuß 1.2 in einem Bereich, an dem dieser im Einbauzustand den Träger 110 kontaktiert, weitere Materialausnehmungen 1.10, 1.11 ausgebildet sind. In diesen sind jeweils ein weiterer Kontakteinsatz 1.12, 1.13 aufgenommen, der auch dort dazu vorgesehen ist, eine direkte Kontaktierung zu dem Kontaktpartner (dem Träger 110) herzustellen. Diese weiteren Materialausnehmungen 1.10, 1.11 und die weiteren Kontakteinsätze 1.12, 1.13 sind im Wesentlichen identisch zu den in den Kontaktschenkeln 1.3, 1.4, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die zugehörigen Beschreibungsteile verwiesen wird.
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In 3A ist ein weiteres, nicht erfindungsgemäßes exemplarisches Ausführungsbeispiel des Kontaktelements 1 gezeigt, wobei zur besseren Veranschaulichung kein Kontakteinsatz 1.8, 1.9 in der jeweiligen Materialausnehmung 1.6, 1.7 angeordnet ist. Dadurch ist die Materialausnehmung 1.6, 1.7 besser zu erkennen, die hier lediglich beispielhaft eine Form aufweist, die in etwa komplementär ist zum Buchstaben „E“, also zwei U-förmige Abschnitte aufweist, die durch einen gemeinsamen Mittelsteg 1.14, 1.15 getrennt sind. Die Materialausnehmung 1.6, 1.7 ist in jedem Ausführungsbeispiel durch Stanzen ausgebildet und kann daher in ihrer Querschnittsform verändert werden. Selbstverständlich kann auch diese Ausführungsform des Kontaktelements 1 die zusätzlichen Kontakteinsätze 1.12, 1.13 im Bereich des Kontaktfußes 1.2aufweisen.
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3B zeigt in einem weiteren und nicht erfindungsgemäßem Ausführungsbeispiel nun das Kontaktelement 1 aus 3A in einem Bereitstellungszustand, d.h. mit dem jeweiligen Kontakteinsatz 1.8, 1.9. Der Kontakteinsatz 1.8, 1.9 ist komplementär zu der Materialausnehmung 1.6, 1.7 ausgeformt, nämlich U-förmig, so dass zwischen den Schenkeln jeweils der Mittelsteg 1.14, 1.15 angeordnet ist. Der jeweilige Kontakteinsatz 1.8, 1.9 ist wiederum aus einem Draht gefertigt, hier nun als Profildraht mit der dargestellten Querschnittsform. Der Kontakteinsatz 1.8, 1.9 ist hier dadurch in der Materialausnehmung 1.6, 1.7 gehalten, dass im jeweiligen Mittelsteg 1.14, 1.15 Material des Kontaktelements 1 in Dickenrichtung verprägt worden ist (also eine Verprägung 1.16, 1.17 aufweist), so dass sich dieses in Richtung der Materialausnehmungen 1.6, 1.7 verlagert hat und somit den Kontakteinsatz 1.8, 1.9 kraft- und formschlüssig hält.
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Das Kontaktelement 1 kann wie nachfolgend beschrieben hergestellt werden.
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Zunächst werden das Blechmaterial für das Kontaktelement 1 und das drahtförmige Material für den Kontakteinsatz 1.8, 1.9 bereitgestellt, wobei der Draht z.B. auf Spulen aufgerollt sein kann. Dann erfolgt ein Stanzen des Kontaktelements 1, wobei damit auch die Materialausnehmung 1.6, 1.7 an einer der Gegenkontaktaufnahme 1.5 zugewandten Seite mit ausgebildet wird, indem das Stanzwerkzeug eine entsprechende Schnittführung bewirkt.
Ferner erfolgt ein weiteres Stanzen des Kontaktelements 1 unter Ausbildung einer weiteren Materialausnehmung 1.10, 1.11 am oder benachbart zum Kontaktfuß 1.2.
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Danach erfolgt ein Anordnen des zu dem Kontaktelement 1 separat gefertigten, elektrisch leitfähigen Kontakteinsatzes 1.8, 1.9 in der Materialausnehmung 1.6, 1.7 derart, dass dieser zur Kontaktierung des Gegenkontakts K über eine zu der Materialausnehmung 1.6, 1.7 benachbarte Kontur des Kontaktschenkels 1.3, 1.4 in die Gegenkontaktaufnahme 1.5 hervorsteht und mit wenigstens einem freien Ende im Wesentlichen bündig mit einer Flachseite des Kontaktschenkels 1.3, 1.4 abschließt. Das Anordnen erfolgt z.B. durch ein Folgeverbundwerkzeug nach dem Stanzen der Materialausnehmung 1.6, 1.7. Damit der Kontakteinsatz 1.8, 1.9 bündig abschließen kann, wird das Material des Kontakteinsatzes 1.8, 1.9 auf die gewünschte Länge abgelängt, was je nach verwendeten Werkzeug vor, während oder nach dem Anordnen erfolgen kann.
Danach erfolgt ein Anordnen eines weiteren, elektrisch leitfähigen Kontakteinsatzes 1.12, 1.13 in die eine weitere Materialaufnehmung 1.10, 1.11, der zur Kontaktierung eines Trägers 110 in dessen Richtung über eine zu der wenigstens einen weiteren Materialausnehmung 1.10, 1.11 benachbarte Kontur des Kontaktfußes 1.2 hervorsteht.
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Ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann insbesondere das Kontaktelement 1 und dessen Herstellungsverfahren in vielerlei Hinsicht abgewandelt werden. So ist es denkbar, dass der jeweilige Kontakteinsatz 1.8, 1.9, 1.12, 1.13 nicht durch Einprägen oder Einpressen an dem Kontaktelement 1 gehalten wird, sondern durch z.B. durch dichtes Klemmen oder durch eine stoffschlüssige Verbindung, wie etwa eine Löt- oder Schweißverbindung. Es ist auch möglich, dass das Material des Kontakteinsatzes 1.8, 1.9, 1.12, 1.13 eine andere, z.B. kreisrunde oder polygonale, Querschnittsform aufweist. Es ist auch denkbar, dass sich der jeweilige Kontakteinsatz 1.8, 1.9, 1.12, 1.13 über mehrere einzelne Kontaktelemente 1 hinweg durchgängig erstreckt, das Paket also auch über den Kontakteinsatz 1.8, 1.9, 1.12, 1.13 zusammengehalten wird. Dabei kann das Ablängen dann an den äußersten Kontaktelement-Flachseiten erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Stromschnittstelle
- 110
- Träger (z.B. Stromschiene, Stanzgitter, Leiterplatte)
- 120
- Kontaktelementaufnahme
- 1
- elektrisches Kontaktelement
- 1.2
- Kontaktfuß
- 1.3
- Kontaktschenkel
- 1.4
- Kontaktschenkel
- 1.5
- Gegenkontaktaufnahme
- 1.6
- Materialausnehmung
- 1.7
- Materialausnehmung
- 1.8
- Kontakteinsatz
- 1.9
- Kontakteinsatz
- 1.10
- Materialausnehmung
- 1.11
- Materialausnehmung
- 1.12
- Kontakteinsatz
- 1.13
- Kontakteinsatz
- 1.14
- Mittelsteg
- 1.15
- Mittelsteg
- 1.16
- Verprägung
- 1.17
- Verprägung
- K
- Gegenkontakt
- R
- Einsteckrichtung
