DE102021131401A1 - Process for manufacturing an electrical connector with a low-force secured flat conductor - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Steckverbinders mit einem Flachleiter und einer Basis. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: zumindest teilweises Stecken des Flachleiters in bzw. durch eine Aufnahme der Basis, Erzeugen einer Verliersicherung zwischen der Basis und dem Flachleiter, indem zumindest ein Sicherungsbereich des Flachleiters mittels einer Verschiebebewegung in eine Sicherungsstellung überführt wird, wobei die Verschiebebewegung durch ein plastisches Verformen eines Bereichs des Flachleiters bewirkt wird und quer zur Verformungsrichtung erfolgt. Die Richtung der Verschiebebewegung und die Verformungsrichtung sind voneinander entkoppelt, so dass nicht die vollen Verformungskräfte in die Basis eingeleitet werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf das Verwenden eines Flachleiters in einem solchen Verfahren sowie einen entsprechend erzeugten Steckverbinder.The present invention relates to a method for manufacturing an electrical connector with a flat conductor and a base. The method comprises the following steps: at least partially inserting the flat conductor into or through a receptacle in the base, creating a captive safeguard between the base and the flat conductor by moving at least one securing area of the flat conductor into a secured position by means of a sliding movement, the sliding movement being carried out by a plastic deformation of a region of the flat conductor is effected and takes place transversely to the direction of deformation. The direction of the displacement movement and the direction of deformation are decoupled from one another, so that the full deformation forces are not introduced into the base. The invention also relates to the use of a flat conductor in such a method and a correspondingly produced connector.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Steckverbinders mit einem Flachleiter und einer Basis.The present invention relates to a method for manufacturing an electrical connector with a flat conductor and a base.
Ein solches Verfahren ist z. B. aus der
Elektrische Steckverbinder, insbesondere im Automotivbereich, sind vorrangig mehrteilig. Die Kontaktgeber sind in der Regel aus leitenden Metalllegierungen (Eisenmetalle, Ni-Metalle etc.). und werden mit den restlichen Komponenten zusammengebracht. Als Verbindungsmethoden kommen zum Einsatz Umspritzen, Einpressen, Verclipsen, Verkleben oder Verkeilen (z.B. Sägezahnprofil).Electrical connectors, especially in the automotive sector, are primarily multi-part. The contactors are usually made of conductive metal alloys (ferrous metals, nickel metals, etc.). and are brought together with the remaining components. The connection methods used are overmoulding, pressing in, clipping, gluing or wedging (e.g. saw-tooth profile).
Die Erfindung befasst sich mit dem Fügen mittels eines Montageprozesses. Dieser muss sorgfältig ausgelegt werden, da die Kontakte, insbesondere Flachleiter, oft empfindlich sind und insbesondere bei kostengünstiger Ausführung keine hohen Kräfte aufnehmen können. Daher sind Montagekonzepte mit niedrigen Kräften zu bevorzugen.The invention deals with joining by means of an assembly process. This must be designed carefully, since the contacts, especially flat conductors, are often sensitive and, especially if they are inexpensive, cannot absorb high forces. Therefore, assembly concepts with low forces are to be preferred.
Zwischen den zahlreichen Anforderungen, die ein Steckverbinder erfüllen muss, ist auch sicherzustellen, dass die Kontakte ihre Position, falls gefordert, nicht verändern und insbesondere sich nicht von der Baugruppe entfernen lassen.Among the numerous requirements that a connector has to meet, it is also necessary to ensure that the contacts cannot change their position if required and, in particular, cannot be removed from the assembly.
Insbesondere bei der Massenfertigung kommt es neben der Zuverlässigkeit der Steckverbinder auch auf eine kostengünstige Konstruktion an. Hierbei spielen auch die zu verwendenden Materialien und Materialmengen eine entscheidende Rolle. Je höher die bei dem Montageprozess aufzubringenden Kräfte sind, umso höher sind die Anforderungen an die zu fügenden Komponenten. Bei der
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaften Montageprozess für einen Steckverbinder bereitzustellen, der eine kostengünstige Ausgestaltung bei hoher Prozesssicherheit, ermöglicht.The present invention is therefore based on the object of providing an advantageous assembly process for a plug connector that enables a cost-effective design with high process reliability.
Diese Aufgabe wird bei der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 erfüllt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Steckverbinders mit einem Flachleiter und einer Basis umfasst die folgenden Schritte:
- Zumindest teilweises Stecken des Flachleiters in bzw. durch eine Aufnahme der Basis,
- Erzeugen einer Verliersicherung zwischen der Basis und dem Flachleiter, indem zumindest ein Sicherungsbereich des Flachleiters mittels einer Verschiebebewegung in eine Sicherungsstellung überführt wird, wobei die Verschiebebewegung durch ein plastisches Verformen, bevorzugt Zusammenpressen, eines Bereichs des Flachleiters bewirkt wird und quer zur Verformungsrichtung (Pressrichtung) erfolgt.
- At least partial insertion of the flat conductor into or through a receptacle in the base,
- Creating an anti-loss device between the base and the flat conductor by moving at least one securing area of the flat conductor into a securing position by means of a displacement movement, the displacement movement being effected by plastic deformation, preferably pressing together, of an area of the flat conductor and taking place transversely to the direction of deformation (pressing direction). .
Das Besondere dieses Verbindungsverfahrens besteht darin, dass die Verschiebebewegung nicht in Verformungsrichtung liegt, sondern von dieser abweicht. Hierdurch werden nicht in vollem Umfang die Kräfte in Verformungsrichtung in Richtung der Verschiebebewegung übertragen. Auch muss der Sicherungsbereich an sich bei diesem Vorgang nicht zwingend umgeformt werden, sondern es kommt hauptsächlich auf die Verschiebung desselben an. Hierdurch kann die Krafteinwirkung, die zur Erzeugung der Verliersicherung auf die Basis eingeleitet wird, beträchtlich reduziert oder gar komplett vermieden werden. Im Vergleich zum Einspritzen oder Einkleben ist ein solcher Montageprozess wesentlich einfacher durchzuführen und erfordert aufgrund der Verschiebebewegung, die auch für einen entsprechenden Toleranzausgleich sorgen kann, eine geringere Präzision und führt somit zu einer Kosteneinsparung. Hierdurch können auch Werkstoffe und Wandstärken eingesetzt werden, die nicht auf der Elastizität der Komponenten basieren oder eine ausreichende Stabilität derselben erfordern. Obwohl mit der Erfindung vorrangig eine formschlüssige Verliersicherung angestrebt wird, kann mit der erfindungsgemäß erzeugten Verschiebebewegung alternativ oder zusätzlich ein Reibschluss zwischen den Fügepartnern erzielt werden. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich oder alternativ mindestens eines der folgenden Merkmale auf:
- a) Die Verformungsrichtung (Pressrichtung) liegt in einer Ebene, die senkrecht zur Steckrichtung verläuft.
- b) Die Verformungsrichtung liegt in zwei Ebenen, die senkrecht zur Steckrichtung verlaufen.
- c) Die Verformungsrichtung liegt in einem Winkel von ± 45°, bevorzugt ± 22,5° und weiter bevorzugt senkrecht zu einer von dem Flachleiter aufgespannten Ebene.
- d) Die Verschiebebewegung erfolgt überwiegend (>50 %), bevorzugt >75 % und weiter bevorzugt >90 % quer und weiter bevorzugt im Wesentlichen senkrecht, zur Verformungsrichtung.
- e) Die Verformungsrichtung schneidet keinen Materialbereich der Basis, damit möglichst keine Presskraft unmittelbar, bevorzugt auch nicht mittelbar, in die Basis eingeleitet wird.
- f) Der Steckvorgang des Flachleiters in bzw. durch eine Aufnahme der Basis erfolgt im Wesentlichen bzw. überwiegend kraftlos (gegen keinen Widerstand beim eigentlichen Steckvorgang in Steckrichtung), lediglich ein Endanschlag zur Positionierung kann vorgesehen sein.
- g) Ein Bereich des Flachleiters muss sich beim plastischen Verformen nicht an der Basis abstützen, sondern die Verformungskräfte (bevorzugt Presskräfte) sind ausschließlich durch die Verformungsrichtung (bevorzugt Pressrichtung) aufnehmbar, wodurch auch große plastische Verformungen durchführbar sind.
- a) The direction of deformation (direction of pressing) lies in a plane that runs perpendicular to the direction of insertion.
- b) The direction of deformation lies in two planes that are perpendicular to the direction of insertion.
- c) The direction of deformation is at an angle of ±45°, preferably ±22.5° and more preferably perpendicular to a plane spanned by the flat conductor.
- d) The displacement movement takes place predominantly (>50%), preferably >75% and more preferably >90% transversely and more preferably essentially perpendicularly to the direction of deformation.
- e) The direction of deformation does not intersect any material area of the base, so that as far as possible no pressing force is introduced directly, preferably also not indirectly, into the base.
- f) The process of inserting the flat conductor into or through a receptacle in the base takes place essentially or predominantly without force (against no resistance during the actual insertion process in the direction of insertion), only an end stop for positioning can be provided.
- g) An area of the flat conductor does not have to be supported on the base during plastic deformation, but the deformation forces (preferably pressing forces) can only be absorbed by the deformation direction (preferably pressing direction), which means that large plastic deformations can also be carried out.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das plastische Verformen angrenzend an den Sicherungsbereich oder im Abstand zum Sicherungsbereich erfolgen. Hierdurch soll insbesondere erzielt werden, dass der Sicherungsbereich selbst keinen oder nur am Rand entsprechenden Presskräften ausgesetzt ist und daher möglichst keine plastische Verformung erfährt. Von Vorteil ist es insbesondere, dass das plastische Verformen auch in einem ganz anderen Abschnitt des Flachleiters durchgeführt werden kann. Hierdurch sind auch verschiedene Verschiebebewegungen erzielbar. Unter eine Verschiebebewegung wird vorrangig die Bewegung in einer Ebene verstanden. Je nach Anordnung und Ausführung des Verformens können auch Schwenkbewegungen des Sicherungsbereichs innerhalb einer Ebene ausgeführt werden.According to a further embodiment, the plastic deformation can take place adjacent to the securing area or at a distance from the securing area. In this way, it is to be achieved in particular that the securing area itself is not exposed to any pressing forces, or is only exposed to corresponding pressing forces at the edge, and therefore experiences as little plastic deformation as possible. It is particularly advantageous that the plastic deformation can also be carried out in a completely different section of the flat conductor. As a result, different displacement movements can also be achieved. A displacement movement is primarily understood to mean movement in one plane. Depending on the arrangement and execution of the deformation, pivoting movements of the securing area can also be carried out within one plane.
Bevorzugt kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ noch weiter einen der folgenden Schritte umfassen:
- h) Eine von dem Sicherungsbereich bereits vor dem Verschiebevorgang bereitgestellte Sicherungsfläche bzw. -kontur soll im Wesentlichen ohne eigene Verformung durch das plastische Verformen, bevorzugt in einer Ebene quer zur Verformungsrichtung und/oder quer zur Steckrichtung, verschoben werden.
- i) Die Verschiebebewegung, insbesondere das Maß der Verschiebung, wird durch die Formgebung des plastisch verformten Bereichs und/oder die Formgebung des oder der Pressstempel maßgeblich beeinflusst.
- j) Der oder die Pressstempel hat bzw. haben mindestens eine Pressfläche (an der Stirnseite des Pressstempels), die zumindest abschnittsweise geneigt zur Pressrichtung und zur Verschieberichtung verläuft bzw. verlaufen; die Pressfläche muss nicht zwingend eben verlaufen, z.B. ist auch eine konvexe Pressfläche möglich.
- h) A securing surface or contour provided by the securing area before the displacement process is to be displaced essentially without its own deformation by the plastic deformation, preferably in a plane transverse to the deformation direction and/or transverse to the insertion direction.
- i) The displacement movement, in particular the extent of the displacement, is decisively influenced by the shape of the plastically deformed area and/or the shape of the ram or rams.
- j) The ram or rams has or have at least one pressing surface (on the end face of the ram) which runs or run at least partially inclined to the pressing direction and to the displacement direction; the pressing surface does not necessarily have to be flat, eg a convex pressing surface is also possible.
Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgender Schritt enthalten:
- Fertigen des Flachleiters mit mindestens einem, bevorzugt lappenförmig, vorstehenden Sicherungsbereich.
- Der Sicherungsbereich wird speziell vorgeformt und aufgrund seiner vorstehenden Anordnung kann der übrige Bereich des Flachleiters funktionsgerecht ausgeführt werden. Hierdurch wird auch vermieden, dass zu große Umformvorgänge durch das plastische Verformen ausgeführt werden müssen, um eine Verliersicherung zu erzielen.
- Production of the flat conductor with at least one, preferably lobe-shaped, protruding fuse area.
- The fuse area is specially preformed and due to its protruding arrangement, the remaining area of the flat conductor can be made functional. This also avoids having to carry out excessively large forming processes as a result of the plastic deformation in order to achieve protection against loss.
Bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren mindestens eines der folgenden Merkmale aufweisen:
- k) Der Sicherungsbereich ist nach Art eines Riegels geformt, der durch, bevorzugt seitliches, Verschieben, in die sichernde Sicherungsstellung überführt wird.
- l) Die restliche Formgebung, insbesondere des elektrisch aktiven Funktionsbereichs des Flachleiters kann unabhängig von der Sicherungsfunktion erfolgen, z.B. kann eine Steckzunge des Steckverbinders im Verbindungsbereich mit seinem Gegenstück keine Formgebung durch die Verliersicherung aufweisen.
- k) The security area is formed in the manner of a bar, which is transferred into the securing security position by, preferably, lateral displacement.
- l) The rest of the shaping, in particular of the electrically active functional area of the flat conductor, can take place independently of the safety function, eg a tongue of the plug connector in the connection area with its counterpart can have no shaping due to the loss protection.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann folgender Schritt vorgesehen sein:
- Fertigen des Flachleiters mit mindestens einem Sicherungsbereich, der, senkrecht zur Steckrichtung gesehen, sich in derselben Ebene wie der benachbarte Abschnitt des Flachleiters erstreckt. Hierdurch kann die Kontur des Sicherungsbereichs durch die Herstellung des benachbarten Abschnitts des Flachleiters gleich mit geformt werden, ohne dass es zusätzlicher Verformungsschritte bedarf. Es kann deshalb eine vereinfachte Fertigung (bzw. Vorfertigung) des Flachleiters mit Verliersicherungsfunktion durch Ausstanzen oder Laserschneiden erfolgen; insbesondere findet keine Erhöhung des Biegewiderstands für ein anschließendes Biegen um die Breitseite, wie es z.B. beim Einprägen der Fall wäre, statt.
- Manufacture of the flat conductor with at least one safety area which, viewed perpendicularly to the plug-in direction, extends in the same plane as the adjacent section of the flat conductor. As a result, the contour of the fuse area can be shaped at the same time by the production of the adjacent section of the flat conductor, without the need for additional shaping steps. It can therefore be a simplified production (or prefabrication) of the flat conductor with loss prevention function by punching or laser cutting success gene; in particular, there is no increase in bending resistance for subsequent bending around the broadside, as would be the case, for example, with embossing.
Bevorzugt kann gemäß einer Variante das erfindungsgemäße Verfahren mit folgendem Schritt ausgeführt werden:
- Fertigen der Basis mit einer Verriegelungskontur, wobei in die Verriegelungskontur mindestens ein Sicherungsbereich beim Erzeugen der Verliersicherung derart hinein verschoben wird, dass eine Trennung des Flachleiters und der Basis zumindest entgegen der Steckrichtung verhindert wird. Dies kann z.B. durch formschlüssiges Ineinandergreifen des Sicherungsbereichs und der Basis erfolgen. Es besteht auch die Möglichkeit, durch entsprechende Formgebung des Flachleiters einen Abschnitt der Basis zwischen zwei entgegengesetzten Flächen des Flachleiters anzuordnen. Dies erfolgt mittels eines Steckanschlags, der entfernt von dem Sicherungsbereich angeordnet ist. Hierdurch kommt es zu einer Hinterschneidung von Flachleiter und Basis aufgrund der Verschiebebewegung. Die Verliersicherung kann demnach aufgrund von einem Anschlag und einer gegengerichteten Hinterschneidung oder aufgrund von zwei gegengerichteten, im Abstand zueinander durch eine oder mehrere Verschiebebewegung(en) erzeugte Hinterschneidungen erzeugt werden.
- Manufacture of the base with a locking contour, wherein at least one security area is moved into the locking contour when creating the loss protection in such a way that the flat conductor and the base are prevented from separating at least in the opposite direction to the insertion direction. This can be done, for example, by a form-fitting interlocking of the securing area and the base. There is also the possibility of arranging a section of the base between two opposite surfaces of the flat conductor by appropriate shaping of the flat conductor. This is done by means of a plug-in stop which is located remote from the security area. This results in an undercut of flat conductor and base due to the displacement movement. The loss protection can accordingly be produced on the basis of a stop and an oppositely directed undercut or on the basis of two oppositely directed undercuts which are spaced apart from one another and produced by one or more displacement movement(s).
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgender Schritt vorgesehen:
- Fertigen des Flachleiters mit einer sich in Steckrichtung oder in einem flachen Winkel zur Steckrichtung erstreckenden Öffnung, bevorzugt einem Langloch, wobei das in Steckrichtung vordere oder hintere Ende der Öffnung von einem sich quer zur Steckrichtung erstreckenden Steg begrenzt ist, an dessen einem Ende der Sicherungsbereich angeordnet ist oder mit diesem verbunden ist. Des Weiteren erfolgt das plastische Verformen im Bereich des Stegs.
- Manufacture of the flat conductor with an opening extending in the direction of insertion or at a shallow angle to the direction of insertion, preferably a slot, the front or rear end of the opening in the direction of insertion being delimited by a web extending transversely to the direction of insertion, at one end of which the safety area is arranged is or is connected to it. Furthermore, the plastic deformation takes place in the area of the web.
Nachdem ein Flachleiter auch in einer oder mehrere Richtungen gebogen sein kann, kann auch die Öffnung über einen solchen gebogenen Abschnitt weiter verlaufen. Wichtig für das Verhältnis zur Steckrichtung ist daher der vordere, im Bereich des Stegs befindliche Abschnitt der Öffnung. Der Sicherungsbereich ist nicht nur über den Steg, sondern auch durch zumindest einen seitlich die Öffnung begrenzenden Bereich mit dem restlichen Flachleiter verbunden. Hierdurch kann die seitliche Verschiebung zusätzlich beeinflusst, insbesondere geführt werden, weil sich die Öffnung angrenzend an den Steg mit verformt, nämlich aufspreizt, die Verbindung zu dem seitlich die Öffnung begrenzenden Bereich aber nicht verloren geht. Es kann auch eine Art geführte Schwenkbewegung des Sicherungsbereichs erzielt werden. Durch gezielte Verformung des Stegs kann aber auch die Verschwenkung des Sicherungsbereichs unterbunden werden, so dass es vorrangig zu einer linearen Verschiebebewegung kommt. Zum Beispiel muss der Steg oder generell der plastisch zusammenzupressende Bereich nicht gleichförmig zusammengepresst werden, sondern es ist auch möglich, dass es einen vorgegebenen Pressverlauf dieses Bereichs mit unterschiedlicher volumetrischer Verdrängung gibt, durch die ganz bestimmte Verschiebebewegungen erzielt werden können.Since a flat conductor can also be bent in one or more directions, the opening can also run further over such a bent section. The front section of the opening, located in the area of the web, is therefore important for the relationship to the plug-in direction. The fuse area is connected to the rest of the flat conductor not only via the web, but also by at least one area laterally delimiting the opening. As a result, the lateral displacement can be additionally influenced, in particular guided, because the opening is also deformed adjacent to the web, namely spreads open, but the connection to the area laterally delimiting the opening is not lost. A kind of guided pivoting movement of the securing area can also be achieved. However, the pivoting of the securing area can also be prevented by targeted deformation of the web, so that a linear displacement movement primarily occurs. For example, the web or, in general, the area to be plastically compressed does not have to be compressed uniformly, but it is also possible that there is a predetermined compression profile of this area with different volumetric displacement, through which very specific displacement movements can be achieved.
Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann folgender Schritt ausgeführt werden:
- Fertigen des Flachleiters mit einer sich in Steckrichtung oder in einem flachen Winkel zur Steckrichtung erstreckenden, in oder entgegen der Steckrichtung offenen Aussparung, bevorzugt in Form eines, an seiner Stirnseite offenen Langlochs, wobei das in Steckrichtung vordere oder hintere Ende der Aussparung von einem sich quer zur Steckrichtung erstreckenden Steg begrenzt ist, dessen ein Ende mit mindestens einem Sicherungsbereich verbunden ist. Des Weiteren erfolgt das plastische Verformen im Bereich dieses Stegs.
- Manufacture of the flat conductor with a recess which extends in the direction of insertion or at a shallow angle to the direction of insertion and is open in or opposite to the direction of insertion, preferably in the form of an elongated hole which is open on its end face, with the front or rear end of the recess in the direction of insertion extending from a transverse is limited to the plug-in direction extending web, one end of which is connected to at least one fuse area. Furthermore, the plastic deformation takes place in the area of this web.
Die Breite der Aussparung kann beliebig sein. Die plastische Verformung findet wieder im Bereich des Stegs statt, so dass Material, das bei der Verformung verdrängt wird, teilweise in die Aussparung gedrückt werden kann. Durch diese Ausgestaltung kann der Sicherungsbereich im vorbestimmten Abstand (in Steckrichtung gesehen) zum Steg angeordnet werden. Hierdurch ist es z.B. auch möglich, eine Verliersicherung im Inneren der Basis zu erzeugen, obwohl das plastische Verformen außerhalb der Basis erfolgen kann. Darüber hinaus können vorbestimmte Verschiebebewegungen je nach Ausgestaltung der Aussparung erzeugt werden. Durch einen Abstand erfolgt eine Art Übersetzung durch einen Hebel, d.h. kleinere plastische Verformungen können zu entsprechend größeren Verschiebebewegungen führen.The width of the recess can be arbitrary. The plastic deformation takes place again in the area of the web, so that material that is displaced during the deformation can be partially pressed into the recess. With this configuration, the securing area can be arranged at a predetermined distance (seen in the insertion direction) from the web. This also makes it possible, for example, to create an anti-loss device inside the base, although the plastic deformation can take place outside the base. In addition, predetermined displacement movements can be generated depending on the design of the recess. A distance results in a kind of translation by a lever, i.e. smaller plastic deformations can lead to correspondingly larger displacement movements.
Darüber hinaus kann folgender Schritt vorhanden sein:
- Fertigen des Flachleiters mit mindestens einem Sicherungsbereich, der in oder entgegen der Streckrichtung versetzt zu dem das eine Ende der Öffnung und/oder das eine Ende der Aussparung begrenzenden Steg angeordnet ist.
- Manufacture of the flat conductor with at least one securing area which is arranged offset in or opposite to the direction of stretching with respect to the web delimiting one end of the opening and/or one end of the recess.
Das bedeutet, dass der plastisch zu verformende Steg im Abstand versetzt zu dem mindestens einen Sicherungsbereich angeordnet ist, so dass die plastische Verformung im entsprechenden Abstand zu dem mindestens einen Sicherungsbereich durchgeführt werden kann. Hierdurch können sich zum einen verfahrenstechnische Vorteile ergeben und zum anderen auch Vorteile hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung, weil z.B. der mindestens eine Sicherungsbereich selbst keiner plastischen Verformung unterworfen sein muss. Die plastische Verformung kann demnach an einer Stelle ausgeführt werden, die verfahrenstechnisch günstig ist und auch mehr Freiheiten in der Ausgestaltung der Basis bereitstellt. Die Verriegelung kann z.B. an einer Stelle stattfinden, die üblicherweise einem Werkzeugeingriff nicht mehr zugänglich ist. Je nach Ausgestaltung können Versatzabstände von mehr als 5 mm, bevorzugt mehr als 10 mm und weiter bevorzugt mehr als 20 mm überbrückt werden.This means that the web to be plastically deformed is offset at a distance from the at least one securing area, so that the plastic deformation can be carried out at a corresponding distance from the at least one securing area. On the one hand, this can result in advantages in terms of process technology and, on the other hand, advantages with regard to the specific configuration, because, for example, the at least one safety area itself does not have to be subjected to any plastic deformation. The plastic deformation can therefore be carried out at a point that is favorable in terms of process technology and also provides more freedom in the design of the base. The locking can take place, for example, at a point that is usually no longer accessible to a tool. Depending on the design, offset distances of more than 5 mm, preferably more than 10 mm and more preferably more than 20 mm can be bridged.
Hierbei kann folgender Schritt vorgesehen sein:
- Fertigen des Flachleiters mit mindestens einem Sicherungsbereich, der oder die sich im vorderen Bereich eines die Öffnung oder die Aussparung seitlich begrenzenden, streifenförmigen Abschnitts des Flachleiters befinden können bzw. befinden, wobei an der Außenkante des Abschnitts mindestens eine Aussparung zum zumindest teilweise Ausformen des mindestens einen lappenförmig vorstehenden Sicherungsbereich eingebracht ist.
- Manufacture of the flat conductor with at least one safety area, which can be located in the front area of a strip-shaped section of the flat conductor that laterally delimits the opening or the cutout, with at least one cutout on the outer edge of the section for at least partially forming the at least one tab-shaped above fuse area is introduced.
Hierdurch lässt sich Material einsparen. Im günstigen Fall ergibt sich die vorstehende Form des mindestens einen Sicherungsbereichs ausschließlich durch die Einbringung der Aussparung, so dass der gesamte Flachleiter für die Ausgestaltung des mindestens einen vorstehenden Sicherungsbereichs nicht unnötig verbreitert werden muss. Darüber hinaus kann die Aussparung auch dazu dienen, einen Bereich der Basis in dieser aufzunehmen, wenn der gesamte die Öffnung oder die Aussparung seitlich begrenzende, streifenförmige Abschnitt aufgrund der plastischen Verformung zusammen mit dem mindestens einen Sicherungsbereich verschoben wird. Durch entsprechende Bemessung dieses streifenförmigen Abschnitts können dem mindestens einen Sicherungsbereich auch federnde Eigenschaften zugeordnet werden, so dass dieser bzw. diese mit einer entsprechenden Federvorspannung in der Sicherungsstellung an der Basis anliegen können.This allows material to be saved. In the best case, the protruding shape of the at least one security area results exclusively from the introduction of the cutout, so that the entire flat conductor does not have to be widened unnecessarily for the design of the at least one protruding security area. In addition, the recess can also serve to accommodate an area of the base in it when the entire strip-shaped section laterally delimiting the opening or the recess is displaced together with the at least one securing area due to the plastic deformation. By corresponding dimensioning of this strip-shaped section, the at least one securing area can also be assigned resilient properties, so that it or these can bear against the base with a corresponding spring pretension in the securing position.
In diesem Zusammenhang ist der weitere fakultative Schritt von Vorteil:
- Fertigen des Flachleiters mit mindestens einem relativ zum in Steckrichtung vorderen Ende des Flachleiters zurückversetzten seitlichen Vorsprung, wobei in und/oder an dem Vorsprung zumindest die Öffnung oder die in Steckrichtung offene Aussparung und mindestens einer der Sicherungsbereiche, der streifenförmige Abschnitt und der für das plastische Verformen vorgesehene Steg angeordnet sind.
- Manufacture of the flat conductor with at least one lateral projection set back relative to the front end of the flat conductor in the direction of insertion, with at least the opening or the recess open in the direction of insertion and at least one of the securing areas, the strip-shaped section and the one for plastic deformation in and/or on the projection provided web are arranged.
Der seitliche Vorsprung dient dann hauptsächlich zur Erzeugung der Verriegelung, während das vordere Ende des Flachleiters entsprechend seiner elektrischen Steckfunktion schmaler ausgestaltet sein kann. Im Wesentlichen erfolgt eine Art Aufteilung des Flachleiters in den eigentlichen elektrisch leitenden Bereich und den seitlich daran angrenzenden Vorsprung, der für die Verliersicherung in der Sicherungsstellung sorgt. Die plastische Verformung hat demnach keinen nennenswerten Einfluss auf den stromführenden Querschnitt des Flachleiters.The lateral projection is then mainly used to create the locking mechanism, while the front end of the flat conductor can be made narrower in accordance with its electrical plug-in function. Essentially, the flat conductor is divided into the actual electrically conductive area and the laterally adjoining projection, which ensures that it is not lost in the secured position. Accordingly, the plastic deformation has no significant influence on the current-carrying cross-section of the flat conductor.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante ist folgender Schritt vorgesehen:
- Fertigen der Basis mit einem Durchbruch, und wobei beim Erzeugen der Verliersicherung mindestens ein Pressstempel in den Durchbruch einfährt und ein plastisches Verformen eines Bereichs des Flachleiters bewirkt.
- Manufacture of the base with an opening, and wherein when the loss protection is produced, at least one press die moves into the opening and causes a plastic deformation of a region of the flat conductor.
Die plastische Verformung erfolgt demnach innerhalb eines von der Basis umgrenzten Bereichs, in dem mindestens ein Pressstempel in einen geeigneten Durchbruch der Basis einfährt und für die Verformung sorgt. Die sich entsprechend zur Erzeugung der Verliersicherung gegenüberliegenden Flächen von Basis und Flachleiter können dann sämtlich innerhalb des von der Basis umschlossenen Bereichs liegen, so dass sämtliche Außenflächen der Basis hiervon unberührt und hinsichtlich der Verliersicherung kraftfrei verbleiben können.Accordingly, the plastic deformation takes place within an area delimited by the base, in which at least one ram moves into a suitable opening in the base and ensures the deformation. The opposite surfaces of the base and flat conductor for creating the captive protection can then all lie within the area enclosed by the base, so that all outer surfaces of the base can remain unaffected by this and can remain force-free with regard to the captive protection.
Günstigerweise kann noch folgender Schritt vorgesehen sein:
- Fertigen der Basis mit einer Anschlagfläche für den Flachleiter, wobei beim Stecken des Flachleiters in bzw. durch die Aufnahme der Basis der Flachleiter an der Anschlagfläche anschlägt und so die Steckposition vorgegeben ist.
- Manufacture of the base with a stop surface for the flat conductor, with the flat conductor striking the stop surface when the flat conductor is inserted into or through the receptacle of the base and the plug-in position is thus predetermined.
Hierbei besteht die Möglichkeit, sowohl die Stirnfläche des Flachleiters als Anschlagfläche zu verwenden, als auch eine seitliche, ebenfalls in Steckrichtung nach vorne weisende Stufenfläche zu verwenden. Zum Beispiel könnte hierzu ein relativ zum in Steckrichtung vorderen Ende des Flachleiters zurückversetzter seitlicher Vorsprung zur Erzeugung einer solchen Anschlagfläche herangezogen werden. Mit einer automatischen Fertigung ist es ohne weiteres möglich, beim Steckvorgang des Flachleiters in die Basis diesen Anschlagvorgang mit verhältnismäßig geringerem Kraftaufwand durchzuführen, so dass auch hier nur geringe Belastungen auf die Basis ausgeübt werden. Die Verwendung entsprechender Kraftbeschränkungseinrichtungen ist denkbar.It is possible here to use both the end face of the flat conductor as a stop face and also to use a side step face which also points forwards in the plug-in direction. For example, a lateral projection that is set back relative to the front end of the flat conductor in the insertion direction could be used to produce such a stop surface. With automatic production, it is easily possible to carry out this attachment process with relatively little effort when inserting the flat conductor into the base, so that here too only small loads are exerted on the base. The use of appropriate force limitation devices is conceivable.
Der Flachleiter soll möglichst einfach ausgestaltet werden. Hierzu kann vorteilhafterweise der weiter folgende Schritt vorgesehen sein:
- Fertigen des Flachleiters aus einem flachen Blechmaterial mittels mindestens einem der folgenden Formgebungsverfahren: Stanzen, Biegen und Lasern.
- Manufacturing the flat conductor from a flat sheet material using at least one of the following shaping processes: stamping, bending and lasering.
Wichtig ist insbesondere die Verwendung eines flachen Blechmaterials, aus dem sämtliche Konturen durch einfache Formgebungsmaßnahmen herausgeformt werden können. Der Flachleiter kann im Wesentlichen in einer Ebene verlaufen; aber auch dreidimensional im Raum gekrümmt sein, wobei die Biegung bevorzugt um eine Querachse des Flachleiters (in Richtung des geringsten Biegewiderstandes) erfolgt. Als Blechmaterialien können alle gut elektrisch leitfähigen Werkstoffe, insbesondere die dafür geeignet üblichen Metallwerkstoffe, eingesetzt werden.It is particularly important to use a flat sheet material from which all contours can be formed using simple shaping measures. The flat conductor can essentially run in one plane; but also three-dimensionally curved in space, with the bending preferably taking place around a transverse axis of the flat conductor (in the direction of the lowest bending resistance). All materials with good electrical conductivity can be used as sheet metal materials, in particular the metal materials that are customary and suitable for this purpose.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Verwendung eines Flachleiters mit mindestens einem Sicherungsbereich in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13. Hierbei wird zumindestens ein Sicherungsbereich des Flachleiters mittels einer Verschiebebewegung in eine Sicherungsstellung überführt, wobei die Verschiebebewegung durch ein plastisches Verformen eines Bereichs des Flachleiters bewirkt wird und quer zur Verformungsrichtung erfolgt. Die Verwendung eines solchen Flachleiters vereinfacht die Herstellung von z.B. Steckverbindern, bei denen ein entsprechender Flachleiter mit einer geeigneten Basis vereint werden muss.The invention also relates to the use of a flat conductor with at least one safety area in a method according to one of
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auch auf einen Steckverbinder mit einer Basis, einem in bzw. durch eine Aufnahme der Basis gesteckten Flachleiter, und einer Verliersicherung zwischen der Basis und dem Flachleiter, wobei die Verliersicherung mindestens einen Sicherungsbereich des Flachleiters, einen neben oder im Abstand zum mindestens einen Sicherungsbereich mittels plastischen Verformens verformten Bereich des Flachleiters und eine mit dem mindestens einen Sicherungsbereich vorrangig formschlüssig in Eingriff stehende Sicherungsfläche der Basis aufweist. Der Vorteil der im Vorrang formschlüssigen Vereinigung von Flachleiter und Basis besteht darin, dass nicht die gesamte mittels des plastischen Verformens eingebrachte Verformungskraft auf die Basis wirkt und von dieser abgestützt werden muss. Im günstigsten Fall kann die Erzeugung der Verliersicherung trotz der beträchtlichen Verformungskräfte im verformten Bereich dennoch im Wesentlichen kraftlos hinsichtlich der Basis erfolgen.In addition, the invention also relates to a connector with a base, a flat conductor inserted into or through a receptacle in the base, and an anti-loss device between the base and the flat conductor, the anti-loss device having at least one securing area of the flat conductor, one next to or at a distance for the at least one securing area by means of plastic deformation, and a securing surface of the base that primarily engages in a form-fitting manner with the at least one securing area. The advantage of the primarily form-fitting combination of flat conductor and base is that the entire deformation force introduced by means of the plastic deformation does not act on the base and has to be supported by it. In the most favorable case, despite the considerable deformation forces in the deformed area, the captive device can be produced with essentially no force with regard to the base.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders, -
2 eine Seitenansicht desSteckverbinders aus 1 , wobei die Basis im Vollschnitt dargestellt ist, -
3 eine Draufsicht des Steckverbinders ähnlich1 , wobei die Basis im Vollschnitt dargestellt ist, -
4 eine schematische Darstellung einer Verformungsschrittfolge zum Erzeugen einer Verliersicherung, -
5 eine schematische perspektivische Darstellung eines Pressvorgangs, -
6 eine schematische perspektivische Darstellung eines alternativen Pressvorgangs, -
7 eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausgestaltung der Verliersicherung, -
8 eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausgestaltung der Verliersicherung, -
9 eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausgestaltung der Verliersicherung, -
10 eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausgestaltung der Verliersicherung, und -
11 eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausgestaltung einer Verliersicherung.
-
1 a plan view of a connector according to the invention, -
2 a side view of theconnector 1 , where the base is shown in full section, -
3 a top view of the connector similar1 , where the base is shown in full section, -
4 a schematic representation of a deformation step sequence for producing a captive device, -
5 a schematic perspective view of a pressing process, -
6 a schematic perspective view of an alternative pressing process, -
7 a schematic plan view of an alternative embodiment of the captive device, -
8th a schematic plan view of an alternative embodiment of the captive device, -
9 a schematic plan view of an alternative embodiment of the captive device, -
10 a schematic plan view of an alternative embodiment of the captive device, and -
11 a schematic plan view of an alternative embodiment of a captive device.
Zunächst wird anhand der
Die Basis 3 weist eine Aufnahme 8 auf, in die der Flachleiter 2, d.h. insbesondere die Kontaktzone 2.1 und der vordere Teil der Übergangszone 2.2 einsteckbar sind. Das Einstecken erfolgt in Steckrichtung S von der Rückseite R der Basis 3 aus. Die Basis 3 weist einen Aufnahmeraum 9 auf, in den sich der Hauptteil der Kontaktzone 2.1 des Flachleiters 2 hinein erstreckt. Darüber hinaus ist im Anschluss an die Aufnahme 8 eine Art U-förmiger Rahmen 10 vorgesehen, der die zungenförmige Kontaktzone 2.1 seitlich führt und das vordere Ende 6 des Flachleiters 2 schützend abdeckt. Der U-förmige Rahmen 10 ist auch vorteilhaft für den Steckvorgang mit einem komplementären Steckverbinder und dient als Einführhilfe zum Verhindern der Verbiegung des Flachleiters 2 beim Verbinden der Steckverbinder. Sowohl die Kontaktzone 2.1 als auch der U-förmige Rahmen 10 ragen nicht aus dem Aufnahmeraum 9 nach außen hinaus, sondern sind nach innen zurückversetzt angeordnet. Die Kontaktierung eines komplementären Steckverbinders mit der Kontaktzone 2.1 des Flachleiters 2 erfolgt auf der Ober- und Unterseite. Die Basis 3 weist eine, die Kontaktzone 2.1 und den Rahmen 10 im Abstand umgebende Schürze 11 auf, so dass im Aufnahmeraum 9 ein eckig umlaufender Spalt zur Aufnahme eines entsprechenden Steckfortsatzes eines komplementären Steckverbinders ausgestaltet ist. Des Weiteren weist die Basis 3 am hinteren Ende einen gegenüber der Schürze 11 abgesetzten Befestigungsabschnitt 12 auf, in dem der Hauptteil der Aufnahme 8 angeordnet ist.The
Wie insbesondere aus
Der Flachleiter 2 ist für einen solchen Verriegelungsvorgang im Bereich der Übergangszone 2.2 entsprechend ausgestaltet. Hierzu befindet sich in der Übergangszone 2.2 ein Langloch 15. Das in Steckrichtung S vordere Ende des Langlochs 15 befindet sich im Abstand zum nach vorne weisenden, eine Anschlagfläche 16 ausbildenden vorderen Ende des seitlichen Vorsprungs 7. Das andere Ende des Langlochs 15 befindet sich in dem geraden Abschnitt zwischen den beiden Biegungen 4 und 5. Das bedeutet, das Langloch 15 über die erste 90°-Biegung 4 hinweggeführt ist und ebenfalls einen entsprechend gekrümmten Verlauf hat. Die in der
Im Folgenden wird nunmehr anhand der
Nach dem Einstecken der Kontaktzone 2.1 in die Aufnahme 8 und Vorschieben des Flachleiters 2 in Steckrichtung S bis die Anschlagflächen 13 und 16 zur Anlage kommen, werden die so vorpositionierten Bauteile einer Pressvorrichtung zugeführt. Wie in
Die Verschiebung des Sicherungsbereichs 21, wie sie in der Bildfolge der
Während bei der vorliegenden Ausführungsform eine nahezu geradlinige Verschiebung des Sicherungsbereichs 21 innerhalb einer von der Kontaktzone aufgespannten Ebene stattfindet, können auch schräge oder bogenförmige Verschiebebewegungen stattfinden. Einfluss hierauf können verschiedene Formen des plastisch zu verformenden Bereichs, im vorliegenden Fall des Stegs 18, die Kraftrichtung und die Form der Pressstempel 23.1 und 23.2 haben.While in the present embodiment an almost linear displacement of the securing
Anhand der
Anhand der
In
Anhand der
Anhand der
Alternativ kann auch eine Ausgestaltung gemäß der
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Steckverbinderconnector
- 22
- Flachleiterflat conductor
- 2.12.1
- Kontaktzonecontact zone
- 2.22.2
- Übergangszonetransition zone
- 2.32.3
- Anschlusszoneconnection zone
- 33
- BasisBase
- 44
- erste Biegungfirst bend
- 55
- zweite Biegungsecond bend
- 66
- vorderes Endefront end
- 77
- seitlicher Vorsprunglateral protrusion
- 88th
- AufnahmeRecording
- 99
- Aufnahmeraumrecording room
- 1010
- RahmenFrame
- 1111
- Schürzeapron
- 1212
- Befestigungsabschnittattachment section
- 1313
- Anschlagflächestop surface
- 1414
- Aufnahmetaschereceiving bag
- 1515
- LanglochLong hole
- 1616
- Anschlagflächestop surface
- 1717
- Übergangsbereichtransition area
- 1818
- Stegweb
- 1919
- Streifenstripes
- 2020
- Aussparungrecess
- 2121
- Sicherungsbereichsecurity area
- 2222
- Durchbruchbreakthrough
- 2323
- Pressstempelpress stamp
- 2424
- Aussparung recess
- SS
- Steckrichtungmating direction
- PP
- Verformungsrichtung (Pressrichtung)direction of deformation (direction of pressing)
- RR
- Rückseite back
- B1B1
- Breite ÜbergangszoneWide transition zone
- B2B2
- Breite Durchbruch/Sicherungszone/AufnahmetascheWide breakthrough/safety zone/receiving pocket
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 0516627 A1 [0002, 0006]EP 0516627 A1 [0002, 0006]
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