DE102018003665A1

DE102018003665A1 - Hülsenkontakt für ein elektrisches Steckverbinderteil

Info

Publication number: DE102018003665A1
Application number: DE102018003665.1A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mohs
Original assignee: Kostal Kontakt Systeme GmbH
Current assignee: KOSTAL KONTAKT SYSTEME GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2018-05-05
Filing date: 2018-05-05
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2038-05-06
Also published as: DE102018003665B4

Abstract

Beschrieben wird ein Hülsenkontakt für ein elektrisches Steckverbinderteil, aufweisend einen als ein Stanzbiegeteil einstückig geformten Grundkörper, der einen kastenartigen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontaktstifts ausbildet, und der einen Crimpabschnitt zum Ancrimpen eines Anschlussleiters ausbildet, wobei der Aufnahmebereich mindestens einen angeformten Kontaktschenkel aufweist, der in das Innere des Aufnahmebereichs abgewinkelt ist, und wobei eine Seitenfläche des Aufnahmebereichs einen angeformten Metallstreifen ausbildet, welcher zu einer dieser Seitenfläche parallelen Fläche des Grundkörpers hin abgebogen ist, und dadurch den kastenartigen Aufnahmebereich in der Richtung zum Crimpabschnitt abschließt, wobei sich der freie Endabschnitt des Metallstreifens bis in den Crimpabschnitt erstreckt und dort mit der Grundfläche des Crimpabschnitts einen Hohlraum zur Aufnahme eines Aluminiumleiters ausbildet, und wobei in den Hohlraum ein Sperrmittel eingebracht ist, das nach Einfügen eines Aluminiumleiters diesen, nach erfolgter Crimpung gegen den Kontakt mit Gasen und Flüssigkeiten abschirmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hülsenkontakt für ein elektrisches Steckverbinderteil, aufweisend einen als ein Stanzbiegeteil einstückig geformten Grundkörper, der einen kastenartigen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontaktstifts ausbildet, und der einen Crimpabschnitt zum Ancrimpen eines Anschlussleiters ausbildet, wobei der Aufnahmebereich mindestens einen angeformten Kontaktschenkel aufweist, der in das Innere des Aufnahmebereichs abgewinkelt ist, und wobei eine Seitenfläche des Aufnahmebereichs einen angeformten Metallstreifen ausbildet, welcher zu einer dieser Seitenfläche parallelen Fläche des Grundkörpers hin abgebogen ist, und dadurch den kastenartigen Aufnahmebereich in der Richtung zum Crimpabschnitt abschließt.
Ein solcher Hülsenkontakt, der einen derartigen Metallstreifen aufweist, ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 002 355 A1 bekannt.
Zum elektrischen Anschluss der Crimpabschnitte von Hülsenkontakten werden seit langer Zeit bevorzugt mehradrige Kupferleitungen eingesetzt. Zunehmend werden aus Gewichts- und Kostengründen dazu auch Anschlussleiter aus Aluminium vorgesehen. Bei der Verarbeitung von Aluminiumleitern sind allerdings besondere Anforderungen und Schwierigkeiten zu berücksichtigen.
Bekannterweise bildet metallisches Aluminium an der Luft eine dünne und elektrisch schlecht leitende Oxidschicht. Daraus ergibt sich das Problem, dass Crimpverbindungen mit Aluminiumleitern unerwünscht hohe Übergangswiderstände ausbilden können, wenn die Oxidschicht beim Crimpvorgang nicht in ausreichendem Maße aufgebrochen wird.
Es stellte sich die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Hülsenkontakt auf einfache und kostengünstige Weise so auszubilden, dass dieser eine Crimpverbindung mit guten elektrischen Eigenschaften zu einem Anschlussleiter aus Aluminium ausbilden kann.
Als eine mögliche Lösung wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 224 219 A1 vorgeschlagen, an wenigstens einer Crimpflanke eines Crimpkontakts einen abstehenden Flügel anzuformen, welcher einen Leitungsverdrängerkörper ausbildet, der in Längsrichtung mit der Aufnahme für einen Aluminiumleiter überlappt und bei erfolgter Crimpverbindung in das Ende des Aluminiumleiters hineingedrückt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass sich der freie Endabschnitt des Metallstreifens bis in den Crimpabschnitt erstreckt und dort mit der Grundfläche des Crimpabschnitts einen Hohlraum zur Aufnahme eines Aluminiumleiters ausbildet, und dass in den Hohlraum ein Sperrmittel eingebracht ist, das nach Einfügen eines Aluminiumleiters diesen, nach erfolgter Crimpung gegen den Kontakt mit Gasen und Flüssigkeiten abschirmt.
Ein gattungsgemäßer Hülsenkontakt, der einen mit dem Aufnahmebereich verbundenen Metallstreifen aufweist, ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 002 355 A1 bekannt. Bei diesem Hülsenkontakt ist der kastenartige Aufnahmebereich, der nachfolgend auch kurz als Kontaktkasten bezeichnet wird, durch einen Metallstreifen abgeschlossen, der von der oberen Begrenzungsfläche des Kontaktkastens rechtwinklig abgebogen und mit seiner Stirnkante auf der Grundfläche des Hülsenkontakt aufliegt. Der abgebogene Metallstreifen bildet sowohl mit der Begrenzungsfläche als auch mit der Grundfläche einen rechten Winkel aus, so dass der Metallstreifen für den kastenartigen Aufnahmebereich eine senkrechte Wand bildet, die den kastenartigen Aufnahmebereich in Richtung zum Crimpabschnitt abschließt. Der Metallstreifen schützt so den Kontaktkasten vorteilhafterweise vor dem Eindringen von Schmutz und Staub aus der Richtung des Crimpabschnitts.
Der erfindungsgemäße Hülsenkontakt besitzt ebenfalls einen an einer Seitenfläche des Kontaktkastens angeformten Metallstreifen, welcher aber nicht einfach rechtwinklig zur gegenüberliegenden Fläche des Hülsenkontakts abgewinkelt ist sondern sich erfindungsgemäß bis in den Crimpabschnitt erstreckt und dort mit der Grundfläche des Crimpabschnitts eine Hohlraum zur Aufnahme eines Aluminiumleiters ausbildet.
In den Hohlraum ist ein Sperrmittel eingebracht, welches die Funktion erfüllt, bei vor dem Crimpvorgang frisch abisolierte Aluminiumleitungen die Aluminiumadern, welche durch den Crimpvorgang in das Hülsenkontaktmaterial verpresst werden, vor Luftkontakt und Bildung einer Oxidschicht zu schützen.
Das Sperrmittel kann darüber hinaus auch saure oder basische Substanzen enthalten, welche eine bereits gebildete Oxidschicht auf den Aluminiumadern chemisch angreifen oder sogar auflösen kann.
Nachdem die Adern des Aluminiumleiters in den Hohlraum eingefügt und dadurch in Kontakt mit dem Sperrmittel gebracht wurden, werden der Crimpabschnitt, und damit auch der den Hohlraum ausbildende Teil des Metallstreifens durch ein Crimpwerkzeug zusammengepresst.
In einer alternativen Ausführungsform des Hülsenkontakts kann der Metallstreifen im Bereich des Crimpabschnitts auch in mehrere Längsstreifen unterteilt sein, wobei mindestens einer der Längsstreifen einen Dorn oder eine scharfe Kante ausbilden kann, welche(r) die Oxidschicht eines in den Hohlraum eingefügten Aluminiumleiters beim Crimpvorgang auch mechanisch angreift.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden. Es zeigen in jeweils einer Schnittansicht die

1 einen ersten erfindungsgemäßen Hülsenkontakt,
2 einen zweiten erfindungsgemäßen Hülsenkontakt.

Die 1 zeigt in der 1a einen Längsschnitt durch einen ersten Hülsenkontakt 10, und in der 1b eine Draufsicht in Längsrichtung auf den Crimpabschnitt 60 des Hülsenkontakts 10. Der Hülsenkontakt 10 ist Teil eines hier nicht dargestellten ersten Steckverbinderteils, welches insbesondere ein Isolierstoffgehäuse aufweist, in dem mindestens einer und vorzugsweise mehrere dieser Hülsenkontakte 10 angeordnet sind. Zur Befestigung des Hülsenkontakts 10 in dem Isolierstoffgehäuse besitzt der Hülsenkontakt 10 eine federnde Rastzunge 80. Die Rastzunge 80 ist hier rein beispielhaft als Teil einer auf den Grundkörper 20 aufgeschobenen hülsenförmigen Überfeder 100 dargestellt. Die Rastzunge 80 kann aber, in einer hier nicht dargestellten alternativen Ausführungsform des Hülsenkontakts, auch einstückig am Grundkörper 20 angeformt sein.
Der Hülsenkontakt 10 weist einen vorzugsweise einstückig aus Metall geformten Grundkörper 20 auf, welcher in Längsrichtung an einem Endabschnitt einen Crimpabschnitt 60 ausbildet, mit dem ein hier nicht dargestellter Anschlussleiter mechanisch und elektrisch verbunden werden kann.
Der dem Crimpabschnitt 60 entgegensetzte Endabschnitt des Grundkörpers 20 bildet einen kastenartig geformten Aufnahmebereich 30 zur Aufnahme eines in den Hülsenkontakt 10 einsetzbaren Steckkontaktstifts aus. Der Steckkontaktstift ist Teil eines hier ebenfalls nicht dargestellten, mit dem ersten Steckverbinderteil verbindbaren zweiten Steckverbinderteils, und kann als Rundstift, Vierkantstift oder auch als Flachkontakt ausgeführt sein.
An der Eingangsseite des Aufnahmebereichs 30 sind zwei an den Grundkörper 20 einstückig angeformte federnde Kontaktschenkel 40 erkennbar, die sich in das Innere des Aufnahmebereichs 30 hinein erstrecken. Beim Einfügen des Steckkontaktstifts in den Aufnahmebereich 30 kommen die freien Endabschnitte der Kontaktschenkel 40 federnd an Außenflächen des Steckkontaktstifts zur Anlage.
Der Aufnahmebereich 30 bildet einen von vier Seitenflächen begrenzten Kontaktkasten aus, von denen in den Schnittansichten der 1a und 2a eine obere Seitenfläche 21 sowie die zur Seitenfläche 21 gegenüberliegende Fläche erkennbar ist, wobei letztere zugleich die, in den Darstellungen untere Grundfläche 22 des Hülsenkontakts 10 bildet. In der Verlängerung über den Aufnahmebereich 30 hinaus bildet die obere Seitenfläche 21 einen Metallstreifen 70 aus, der von der Seitenfläche 21 zunächst stark abgewinkelt und danach mit geringerer Steigung abgebogen und bis zur Grundfläche 22 geführt ist.
Durch den Metallstreifen 70, der von der oberen Seitenfläche 21 zur gegenüberliegenden Grundfläche 22 geführt ist, ist der Kontaktkasten 30, aus der Richtung des Crimpabschnitt 60 gesehen, verschmutzungssicher abgedeckt.
Im weiteren Verlauf erstreckt sich der Metallstreifen 70 zunächst von der Grundfläche 22 weg und dann im weiteren Verlauf parallel zur Grundfläche 22 bis in den Crimpabschnitt 60 hinein. Der freie Endabschnitt 75 des Metallstreifens 70 bildet hier mit der Grundfläche 22 einen Hohlraum 50 aus, der zur Aufnahme der Aderenden eines Anschlussleiters vorgesehen ist.
In den Hohlraum 50 ist ein Sperrmittel eingefüllt, welches einen in den Hohlraum 50 eingefügten Anschlussleiter aus Aluminium vor Oxidation schützt oder eine am Anschlussleiter gegebenenfalls bereits vorhandene Oxidschicht chemisch wieder auflöst.
Die 1b verdeutlicht aus einer zweiten Perspektive, wie der Endabschnitt 75 des Metallstreifens 70 zusammen mit der Grundfläche 22 des Hülsenkontakts 10 den Hohlraum 50 mit dem Sperrmittel 90 ausbildet.
Die 2 zeigt, ebenfalls in zwei 2a und 2b eine ebenfalls vorteilhafte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Hülsenkontakts 10'. Der Hülsenkontakt 10' unterscheidet sich von dem in der 1 dargestellten Hülsenkontakt 10 dadurch, dass der Endabschnitt des Metallstreifens 70 hier in drei Längsstreifen 76, 77, 78 unterteilt ist, wobei die Längstreifen 76, 77, 78 vertikal in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet sind.
Der Längstreifen 77 befindet sich dabei innerhalb des durch die Längsstreifen 76 und 78 sowie die Grundfläche 22 aufgespannten Hohlraums 50. Durch die Anordnung der schmalen Längsstreifen 76, 77, 78, von denen mindestens einer eine scharfe Kante oder einen Dorn ausbilden kann, schneiden die Längstreifen 76, 77, 78 beim Verpressen des Crimpabschnitts 60 um einen Aluminiumleiter auch mechanisch in eine gegebenenfalls am Aluminiumleiter vorhandene Oxidschicht ein und unterstützen so ein gute elektrische Anbindung des Aluminiumleiters.
Besonders vorteilhaft ist bei beiden Ausführungsformen, dass der Endabschnitt 75 beziehungsweise die Längsstreifen 76, 77, 78 des Metallstreifens 70 beim Verpressen des Crimpabschnitts 60 durch Eincrimpen mit befestigt werden, wodurch der längs des Hülsenkontakts 10, 10' verlaufende Metallstreifens 70 den mechanischen Aufbau des Hülsenkontakts 10, 10' zusätzlich stabilisiert.
Bezugszeichenliste

10, 10': Hülsenkontakt
20: Grundkörper
21: Seitenfläche
22: Grundfläche
30: (kastenartiger) Aufnahmebereich, Kontaktkasten
40: Kontaktschenkel
50: Hohlraum
60: Crimpabschnitt
70: Metallstreifen
75: Endabschnitt
76, 77, 78: Längstreifen (Endabschnitt)
80: Rastzunge
90: Sperrmittel
100: Überfeder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016002355 A1 [0002, 0008]
DE 102015224219 A1 [0006]

Claims

Hülsenkontakt (10, 10') für ein elektrisches Steckverbinderteil, aufweisend einen als ein Stanzbiegeteil einstückig geformten Grundkörper (20), der einen kastenartigen Aufnahmebereich (30) zur Aufnahme eines elektrischen Steckkontaktstifts ausbildet, und der einen Crimpabschnitt (60) zum Ancrimpen eines Anschlussleiters ausbildet, wobei der Aufnahmebereich (30) mindestens einen angeformten Kontaktschenkel (40) aufweist, der in das Innere des Aufnahmebereichs (30) abgewinkelt ist, und wobei eine Seitenfläche (21) des Aufnahmebereichs (30) einen angeformten Metallstreifen (70) ausbildet, welcher zu einer dieser Seitenfläche (21) parallelen Fläche (22) des Grundkörpers (20) hin abgebogen ist, und dadurch den kastenartigen Aufnahmebereich (30) in der Richtung zum Crimpabschnitt (60) abschließt, dadurch gekennzeichnet, dass sich der freie Endabschnitt (75) des Metallstreifens (70) bis in den Crimpabschnitt (60) erstreckt und dort mit der Grundfläche (22) des Crimpabschnitts (60) einen Hohlraum (50) zur Aufnahme eines Aluminiumleiters ausbildet, und dass in den Hohlraum (50) ein Sperrmittel (90) eingebracht ist, das nach Einfügen eines Aluminiumleiters diesen, nach erfolgter Crimpung gegen den Kontakt mit Gasen und Flüssigkeiten abschirmt.
Hülsenkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Ancrimpen eines Anschlussleiters ein Endabschnitt (75) des Metallstreifens (70) im Crimpabschnitt (60) mit eingecrimpt ist.
Hülsenkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (75) des Metallstreifens (70) in mehrere parallel verlaufende Längsstreifen (76, 77, 78) unterteilt ist.
Hülsenkontakt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Längsstreifen (76, 77, 78) innerhalb des Crimpabschnitts (60) einen Dorn oder eine scharfe Kante ausbildet.