EP1133013B1 - Kontaktstück für eine elektrische Steckverbindung sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Kontaktstück für eine elektrische Steckverbindung sowie Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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EP1133013B1
EP1133013B1 EP01102918A EP01102918A EP1133013B1 EP 1133013 B1 EP1133013 B1 EP 1133013B1 EP 01102918 A EP01102918 A EP 01102918A EP 01102918 A EP01102918 A EP 01102918A EP 1133013 B1 EP1133013 B1 EP 1133013B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
socket part
contact element
area
protective sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01102918A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1133013A2 (de
EP1133013A3 (de
Inventor
Horst Derleth
Rudolf Kolb
Matthias Schweizer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1133013A2 publication Critical patent/EP1133013A2/de
Publication of EP1133013A3 publication Critical patent/EP1133013A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1133013B1 publication Critical patent/EP1133013B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Definitions

  • the invention relates to a contact piece for an electrical Plug connection according to the preamble of the claim 1 and a process for its production.
  • Contact pieces of the type mentioned are particularly characterized in that its contact area is that for receiving a cylindrical contact pin - the contact piece corresponding counterpart of the connector - cage-like is formed, that is, as a plug-in direction longitudinally slotted hollow body, which is preferably is additionally twisted in the circumferential direction. Especially in the latter case is therefore the contact pin in the inserted Safe condition on a plurality of strip-shaped slats of the contact piece, which is why this type of connector safe even with relatively high electrical loads can be used.
  • the patent US 5,921,822 discloses a female end piece a connector according to the preamble of claim 1 with clamping sections for one Wire and its sheathing and with a cylindrical Contact section.
  • the contact section has a rear and a front hexagonal end ring between which three or five contact rods or springs extend.
  • a protective hood is arranged over the contact area.
  • the publication FR 2 754 639 A1 discloses methods for Manufacture of socket contacts for electrical plugs, the a tubular contact area for receiving a contact pin and a connection area for an electrical Have conductors.
  • a number of lead wires are attached, which forms an elastic cage for the contact pin.
  • a sheet metal part is punched out in the form of a parallelogram, of which an elongated strip along a central axis protrudes.
  • the row of lead wire pieces attached at their ends On one side of the sheet metal part is parallel to its central axis, the row of lead wire pieces attached at their ends.
  • the parallelogram rolled up into a hollow cylinder, the on their End pieces of wire attached to the surface of a single-shell Nestle hyperboloids.
  • the hollow cylinder forms the contact area, while the strip the connection area of the socket contact.
  • the present invention is therefore based on the object for a contact piece of an electrical connector to create a further embodiment, which are inexpensively manufactured in large series production can be, the effort for the punching and bending processes reduced and a dimensionally stable product technologically controllable to achieve with simpler tools is.
  • This solution has the advantage that the contact piece itself is very simple. There is only one Contact element with the connection area on one and the actual contact area at the other end. This is electrical considered, advantageous simply because in this If there are any problems with electrical contact resistance due to tolerances, mismatches and the like can occur between several components. It is advantageous further that this contact element as a stamped and bent part can be made from a strip material. That remains the individual contact element - strapped across - on one at Punch out the remaining margins of the original Tape material hanging, what its further processing in the Series significantly simplified. The only assembly step is there in it, on the contact area of the already completed Contact element to press the protective sleeve. Also for later further processing until the assembly of the The connector remains taped across its carrier strip.
  • the socket part of the contact element one at each end of the contact area circumferential inner or outer flange, furthermore the Protective sleeve designed as a thin-walled hollow cylinder, which lies on the circumference of the inner flange with a press fit, compared to the circumference of the outer flange, however Match fit.
  • the protective sleeve and contact element with each other simply, mechanically are securely connected.
  • the socket part in the protective sleeve sufficient Match to become elastic when inserting a contact pin to be able to deform. This not only reduces the necessary insertion force, but also increases the electrical Operational safety, so leaves a high one without malfunction Number of mating operations too.
  • the contact piece according to the invention stands out also characterized in that it is according to the only procedural claim also on a simple one, for mass production suitably essentially as a stamped and bent part lets create and edit well in intermediate steps is because it crosses with other contacts taped at predetermined intervals on a serving as a carrier Margins of the original tape material set is. It also happens in this machine-compatible condition for shipping to the customer who does the actual connector assembly itself.
  • a in Figure 1 in a partially cut side view shown contact piece 1 for an electrical Plug connection has a connection area at one end 11 and at the other end facing away from a contact area 12.
  • the contact piece 1 is composed of two components. One of these components is a contact element 2. As will be shown in more detail below, this is a Stamped and bent part made from a flat strip material.
  • this is a Stamped and bent part made from a flat strip material.
  • the contact element shown in FIG. 1 2 is for connecting a not shown electrical conductor provided a crimp connection.
  • To the contact element 2 in the connection area 11 has two pairs of connecting tabs bent upwards, between the the electrical conductor, not shown, when connecting is inserted.
  • connection tabs the actual crimp contact 21, from which, after crimping, the stripped free end of the illustrated electrical conductor is enclosed. That too external pair of connection tabs is used during the crimping process around the protective sheath of the electrical conductor, not shown bent around and thus serves as a clamp connection 22, the electrical conductor, not shown, on the contact element 2 mechanically determines that the electrical Connection in the area of the crimp contact 21 strain relieved is.
  • the contact element 2 has a socket part 23 on that for receiving a schematically illustrated Contact pin 3 of the electrical connector designed is.
  • the socket part 23 is as one cylindrical hollow body formed in the contact area 12 has a flange 24 or 25 at both ends.
  • the socket part is between these two flange webs 24 and 25 23 parallel to the axis, that is, along the direction of insertion of the Contact pin 3 slotted. It therefore has one A plurality of web-like lamellae 26, which in the final state of the contact element 2 by turning the two flange webs 24 and 25 of the socket part 23 are twisted against each other.
  • the twisted slats 26 of the socket part 23 are through this torsion process in the form of hyperbolic surfaces arched inside and form a multitude in their entirety from local contact points that occur when the contact pin is inserted 3 in the socket part 23 at its circumference Apply elastic pre-tension.
  • This contact principle is on well known, so here is an even more detailed one Explanation for understanding is no longer required. Further Details of the present embodiment will be given in the following context.
  • the described socket part 23 of the contact element 2 is in mechanically a relatively sensitive structure. It must not be deformed during transport and assembly processes or otherwise damaged, should on the other hand be permanently elastic to be in spite of a possible variety of mating operations to function electrically safely and without errors.
  • the second component of the contact piece 1 is a thin-walled one Protective sleeve 4 provided over the contact area 12 of the contact element 2 is pushed.
  • Figure 2 illustrates that the protective sleeve 4 on its one, in the assembled state on the inner flange 24 of the Contact element 2 pushed end 41 slightly has reinforced walls. This wall reinforcement serves the protective sleeve 4 with a press fit on the inner flange web 24 to be able to slide on the contact element 2.
  • FIG. 4 it is shown on the basis of a sectional diagram that for the contact element 2 described as a starting material Tape material is used from which the individual contact elements 2, cross strapped, punched out.
  • Tape material is made up of electrical contacts made of a Cu-Sn alloy, its surface over the course the manufacture of the contact elements 2 electroplated becomes. For example, one is initially used as the adhesive layer Nickel layer, then a gold layer and optionally one covering tin layer applied.
  • the sectional view of the contact elements 2 shown in FIG. 4 illustrates that this is at a predetermined pitch t on one when punching out the contours of the contact elements 2 stationary carrier strips 5 to its longitudinal direction set transversely over a narrow fastening web 51 are. At this is the connection area 11 of the contact elements 2 scheduled.
  • the contact area closes at the top 12 with the inside flange 24, the cut Slats 26 and the outer flange 25 of the socket part 23 on. Both flange webs 24 and 25 face each other in pairs each assigned a locking lug 27 or a locking recess 27 'on.
  • the inner flange 24 of the contact element 2 has Furthermore, one lying on the longitudinal axis of the contact element 2 Fixing bore 28 on, while the outer flange 25 on its outer edge a pair of groove-shaped Has edge slots 29. The function of these items 27 to 29 of the socket part 23 of the contact element 2 are explained in more detail below.
  • the contact elements 2 When manufacturing the contact elements 2, these are first corresponding to the sectional view shown in Figure 4 punched out of the band material. Hanging on the carrier strip 5 the contact elements 2 are then in the already mentioned Wise surface finish. Then locks up Bending and rolling process in which the contact elements 2 in Connection area 11 bent from both sides or in Contact area 12 are rolled. Add in this rolling process detents 27 assigned to each other in pairs or locking recesses 27 'in one another and fix thus the socket part 23 in the circumferential and longitudinal directions. In order to then twist the socket part 23 to be able to, the fixing hole 28 is provided on the one hand.
  • the inner flange 24 of the twisting socket part 23 by means of a inserted therein Bearing pin of a twisting tool against twisting in Circumferential direction secured.
  • the actual torsion of the socket part 23 is with a blade-like rotating part of the twisting tool performed that with its tip in the direction of insertion on the outer wall of the outer flange 25 is brought up and engages in the groove-shaped edge slots 29.
  • By turning the rotating part of the twisting tool a permanent twisting of the Socket part 23 preferably relative to, for example, 10 ° to its stretched location.
  • the molded contact elements 2 each in the direction of insertion Protective sleeve 4 pushed, with which the contact piece 1 finished is mounted. It is still taped for shipping rolled up on packaging material and in this condition for final assembly in a connector housing provided. This is about the entire manufacturing process of the contact piece 1 continuously until final assembly given the connector an embodiment, the itself consists of only two easy-to-assemble components and in all, with its manufacture and further processing related process steps for automated Available.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktstück für eine elektrische Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Kontaktstücke der eingangs genannten Art sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kontaktbereich, der zum Aufnehmen eines zylindrischen Kontaktstiftes - das dem Kontaktstück entsprechende Gegenstück der Steckverbindung - käfigartig ausgebildet ist, das heißt, als ein in Steckrichtung längsgeschlitzter Hohlkörper gestaltet ist, der vorzugsweise zusätzlich in Umfangsrichtung tordiert ist. Insbesondere im letztgenannten Falle liegt daher der Kontaktstift im gesteckten Zustand sicher an einer Mehrzahl von streifenförmigen Lamellen des Kontaktstückes an, weshalb dieser Typ einer Steckverbindung auch bei relativ hoher elektrischer Belastung sicher einsetzbar ist.
Bekannte Ausführungsformen von Kontaktstücken für eine derartige Steckverbindung sind beispielsweise in DE 35 28 587 C2, auch US 4,720,157 bzw. US 4,840,587 beschrieben. Die daraus bekannten Beispiele von Ausführungsformen belegen, daß die Herstellung von Kontaktstücken für diesen Typ von Steckverbindungen wegen der besonderen Ausgestaltung des Kontaktbereiches relativ aufwendig ist. Den aus den genannten Dokumenten bekannten Ausführungsformen ist gemeinsam, daß der käfigartig ausgebildete Kontaktbereich der Kontaktstücke jeweils durch eine Ummantelung geschützt ist und das Kontaktstück selbst aus einer Mehrzahl von Elementen zusammengesetzt ist, die jeweils dem Kontaktbereich und/oder dem Anschlußbereich des Kontaktstückes zugeordnet sind. Vielfach handelt es sich dabei auch um Bauteile, die vorzugsweise als Dreh- bzw. Gußteile hergestellt werden. Der Aufbau der bekannten Ausführungsformen von Kontaktstücken für eine elektrische Steckverbindung des gattungsgemäßen Typs ist darum für die Umsetzung in eine Serienfertigung nicht nur wegen einer Mehrzahl von Bearbeitungs- und Montageschritten weniger geeignet, sondern auch weil dabei durchaus unterschiedliche Technologien eingesetzt werden.
Eine Lösung für dieses Problem ist aus WO 98/43321 bekannt. Dort ist als Kontaktstück für eine elektrische Steckverbindung der vorstehend genannten Art eine Steckerbuchse offenbart. Diese ist einteilig ausgebildet und insbesondere als ein Stanzteil hergestellt, das nach dem Stanzvorgang in die vorbestimmte Form der Steckerbuchse gebogen ist. Bei der bekannten Lösung sind mehrere Zungen vorgesehen, die an das Außenende des Kontaktbereiches der Steckerbuchse unmittelbar angesetzt sind. Diese Zungen sind um das Außenende des Kontaktbereiches um 180 ° herumgebogen, so daß sie die Außenfläche der Steckerbuchse im Kontaktbereich bilden. Diese Zungen dienen dazu, den Kontaktbereich zu verstärken, weil man offensichtlich erkannt hat, daß dieser und insbesondere die relativ empfindlichen tordierten Lamellen geschützt werden müssen. Für den Fachmann ist unmittelbar einzusehen, daß zwar die Ausgestaltung der Steckerbuchse als ein einteiliges Stanzteil fertigungstechnisch gegenüber den vorstehend diskutierten bekannten Lösungen vorteilhaft ist, jedoch besondere Fähigkeiten bei der Stanz- und Biegetechnik und auch dementsprechend teure Werkzeuge dafür erfordert. Werden beispielsweise vor dem Rollen des Kontaktbereiches zunächst die diesen verstärkenden Zungen um eine quer zur Längsachse der Steckerbuchse verlaufende Biegekante abgekantet und in Achsenrichtung umgeklappt, so treten in dieser Biegekante beim Formen des Lamellenkäfigs erhebliche Kräfte mit entsprechenden Materialproblemen in diesem Bereich auf. Wollte man dies zu umgehen versuchen, indem die Zungen erst nach dem Rollvorgang zurückgebogen würden, wäre dafür ein weiteres aufwendiges Werkzeug nötig, wobei sich dennoch die Probleme an der Biegekante der Zungen nicht ohne weiteres lösen ließen.
Die Patentschrift US 5,921,822 offenbart ein weibliches Endstück einer Steckverbindung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 mit Klemmabschnitten für einen Draht und seine Ummantelung und mit einem zylinderförmigen Kontaktabschnitt. Der Kontaktabschnitt weist einen hinteren und einen vorderen sechseckigen Endring auf, zwischen welchen sich drei oder fünf Kontaktstäbe oder -federn erstrecken. Über dem Kontaktbereich ist eine Schutzhaube angeordnet.
Aus der Patentschrift US 5,897,404 ist eine Kontaktbaugruppe für einen elektrischen Stecker mit einem Kontaktstück und einer Hülse bekannt. Das Kontaktstück weist einen Klemmabschnitt zum Anschließen eines Leiters, einen eingeschnürten Zwischenabschnitt und einen Grundkörper auf, von dem sich zwei biegsame, zueinander winklige Kontaktfinger erstrecken. Die Hülse überdeckt die Kontaktfinger und ist mit Presssitz auf dem Grundkörper des Kontaktstückes festgelegt.
Die Veröffentlichung FR 2 754 639 A1 offenbart Verfahren zur Herstellung von Buchsenkontakten für elektrische Stecker, die einen rohrförmigen Kontaktbereich zur Aufnahme eines Kontaktstiftes und einen Anschlussbereich für einen elektrischen Leiter aufweisen. Auf der Innenfläche des rohrförmigen Kontaktbereiches ist eine Reihe von Leitungsdrähten befestigt, die einen elastischen Käfig für den Kontaktstift bildet. In einem der Ausführungsbeispiele wird aus einem Kupfer-Bandmaterial ein Blechteil in Form eines Parallelogramms ausgestanzt, von dem ein länglicher Streifen längs einer Mittelachse wegsteht. Auf einer Seite des Blechteils wird parallel zu seiner Mittelachse die Reihe von Leitungsdrahtstücken an ihren Enden befestigt. Anschließend wird das Parallelogramm zu einem Hohlzylinder aufgerollt, wobei die an ihren Enden befestigten Drahtstücke sich an die Fläche eines einschaligen Hyperboloids anschmiegen. Der Hohlzylinder bildet den Kontaktbereich, während der Streifen den Anschlussbereich des Buchsenkontaktes bildet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein Kontaktstück einer elektrischen Steckverbindung der eingangs genannten Art eine weitere Ausführungsform zu schaffen, die kostengünstig in einer Großserienfertigung hergestellt werden kann, wobei der Aufwand für die Stanz- und Biegevorgänge verringert und ein maßhaltiges Produkt technologisch beherrschbar mit einfacheren Werkzeugen zu erzielen ist.
Bei einem Kontaktstück der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale gelöst.
Diese Lösung hat zum einen den Vorteil, daß das Kontaktstück selbst sehr einfach aufgebaut ist. Vorgesehen ist ein einziges Kontaktelement mit dem Anschlußbereich an einem und dem eigentlichen Kontaktbereich am anderen Ende. Dies ist, elektrisch betrachtet, schon deshalb vorteilhaft, weil in diesem Falle keinerlei Probleme mit elektrischen Übergangswiderständen aufgrund von Toleranzen, Fehlanpassungen und ähnlichem zwischen mehreren Bauteilen auftreten können. Vorteilhaft ist ferner, daß dieses Kontaktelement als Stanz- und Biegeteil aus einem Bandmaterial hergestellt werden kann. Dabei bleibt das einzelne Kontaktelement - quer gegurtet - an einem beim Ausstanzen übrigbleibenden Randstreifen des ursprünglichen Bandmateriales hängen, was seine weitere Bearbeitung in der Serie wesentlich vereinfacht. Der einzige Montageschritt besteht darin, auf den Kontaktbereich des bereits fertiggestellten Kontaktelementes die Schutzhülse aufzupressen. Auch für die spätere Weiterverarbeitung bis zum Montieren der Steckverbindung verbleibt das Kontaktstück quer gegurtet an seinem Trägerstreifen.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Buchsenteil des Kontaktelementes an beiden Enden des Kontaktbereiches je einen umlaufenden inneren bzw. äußeren Bundsteg auf, ferner ist die Schutzhülse als ein dünnwandiger Hohlzylinder ausgebildet, der am Umfang des inneren Bundsteges mit Preßsitz anliegt, gegenüber dem Umfang des äußeren Bundsteges jedoch eine Spielpassung aufweist. Dies bedeutet einerseits, daß Schutzhülse und Kontaktelement untereinander einfach, dabei mechanisch sicher verbunden sind. Abgesehen von diesem Festsitz am inneren Bundsteg hat das Buchsenteil in der Schutzhülse ausreichend Spiel, um sich beim Stecken eines Kontaktstiftes elastisch verformen zu können. Dies reduziert nicht nur die notwendige Steckkraft, sondern erhöht auch die elektrische Betriebssicherheit, lässt also ohne Fehlfunktion eine hohe Zahl von Steckvorgängen zu.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet und werden sich auch der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung entnehmen lassen.
Schließlich zeichnet sich das erfindungsgemäße Kontaktstück auch dadurch aus, daß es sich gemäß dem einzigen Verfahrensanspruch auch auf eine einfache, für die Großserienfertigung geeignete Weise im wesentlichen als ein Stanz- und Biegeteil erstellen läßt und dabei in Zwischenschritten gut zu bearbeiten ist, weil es zusammen mit weiteren Kontaktstücken quer gegurtet in vorbestimmten Abständen an einem als Träger dienenden Randstreifen des ursprünglichen Bandmaterials festgelegt ist. In diesem maschinengerechten Zustand kommt es auch zum Versand an den Kunden, der die eigentliche Steckermontage selbst vornimmt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • Figur 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Kontaktstückes für eine elektrische Steckverbindung, dessen Kontaktbereich ein käfigartiges Buchsenteil, bestehend aus tordierten Lamellen mit einer darüber geschobenen Schutzhülse aufweist,
  • Figur 2 und Figur 3 je ein Detail A bzw. B der Seitenansicht von Figur 1 und
  • Figur 4 ein Schnittbild für das als Stanz- und Rollteil hergestellte Kontaktelement.
    • Ein in Figur 1 in einer teilweise aufgeschnittenen Seitenansicht dargestelltes Kontaktstück 1 für eine elektrische Steckverbindung besitzt an einem Ende einen Anschlußbereich 11 und am anderen davon abgekehrten Ende einen Kontaktbereich 12. Das Kontaktstück 1 ist aus zwei Bauteilen zusammengesetzt. Das eine dieser Bauteile ist ein Kontaktelement 2. Dieses ist, wie noch näher zu zeigen sein wird, als ein Stanz- und Biegeteil aus einem flachen Bandmaterial hergestellt. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform des Kontaktelementes 2 ist zum Anschließen eines nicht dargestellten elektrischen Leiters eine Crimpverbindung vorgesehen. Dazu besitzt das Kontaktelement 2 im Anschlußbereich 11 zwei Paare von jeweils nach oben gebogenen Anschlußlappen, zwischen die der nicht dargestellte elektrische Leiter beim Anschließen eingeschoben wird. Dabei bildet das breitere, innen liegende Paar der Anschlußlappen den eigentlichen Quetschkontakt 21, von dem nach dem Crimpen das abisolierte freie Ende des nicht dargestellten elektrischen Leiters umschlossen ist. Auch das außen liegende Paar von Anschlußlappen wird beim Crimpvorgang um den Schutzmantel des nicht dargestellten elektrischen Leiters herumgebogen und dient somit als eine Klemmverbindung 22, die den nicht dargestellten elektrischen Leiter am Kontaktelement 2 mechanisch derart festlegt, daß die elektrische Verbindung im Bereich des Quetschkontaktes 21 zugentlastet ist.
    Im Kontaktbereich 12 weist das Kontaktelement 2 ein Buchsenteil 23 auf, das zum Aufnehmen eines schematisch dargestellten Kontaktstiftes 3 der elektrischen Steckverbindung ausgestaltet ist. Zu diesem Zweck ist das Buchsenteil 23 als ein zylindrischer Hohlkörper ausgebildet, der im Kontaktbereich 12 an beiden Enden je einen Bundsteg 24 bzw. 25 aufweist. Zwischen diesen beiden Bundstegen 24 bzw. 25 ist das Buchsenteil 23 achsenparallel, das heißt längs der Steckrichtung des Kontaktstiftes 3 geschlitzt ausgebildet. Es besitzt somit eine Mehrzahl von stegartigen Lamellen 26, die im Endzustand des Kontaktelementes 2 durch Verdrehen der beiden Bundstege 24 bzw. 25 des Buchsenteiles 23 gegeneinander tordiert sind. Die tordierten Lamellen 26 des Buchsenteiles 23 sind durch diesen Torsionsvorgang in Form hyperbolischer Flächen nach innen gewölbt und bilden in ihrer Gesamtheit eine Vielzahl von lokalen Kontaktstellen, die sich beim Einstecken des Kontaktstiftes 3 in das Buchsenteil 23 an dessen Umfang unter elastischer Vorspannung anlegen. Dieses Kontaktprinzip ist an sich durchaus bekannt, so daß hier eine noch detailliertere Erläuterung zum Verständnis nicht mehr erforderlich ist. Weitere Einzelheiten der hier vorliegenden Ausführungsform werden in gegebenem Zusammenhang nachstehend erläutert.
    Das geschilderte Buchsenteil 23 des Kontaktelementes 2 ist in mechanischer Hinsicht ein relativ empfindliches Gebilde. Es darf bei Transport- und Montagevorgängen nicht verformt oder sonstwie beschädigt werden, soll andererseits dauerelastisch sein, um auch trotz einer möglichen Vielzahl von Steckvorgängen elektrisch sicher und fehlerfrei zu funktionieren.
    Daher ist als zweites Bauteil des Kontaktstückes 1 eine dünnwandige Schutzhülse 4 vorgesehen, die über den Kontaktbereich 12 des Kontaktelementes 2 geschoben ist. In Detailansichten A und B von Figur 1, die in Figur 2 bzw. 3 dargestellt sind, sind Einzelheiten insbesondere dieser Schutzhülse 4 gezeigt. Dabei illustriert Figur 2, daß die Schutzhülse 4 an ihrem einen, im montierten Zustand auf den inneren Bundsteg 24 des Kontaktelementes 2 aufgeschobenen Ende 41 eine geringfügig verstärkte Wandung besitzt. Diese Wandverstärkung dient dazu, die Schutzhülse 4 unter Preßsitz auf den inneren Bundsteg 24 des Kontaktelementes 2 aufschieben zu können. Als Konsequenz dieser Wandverstärkung der Schutzhülse 4 an ihrem inneren Ende 41 ergibt sich in ihrer übrigen Länge ein relativ eng toleriertes Spiel gegenüber dem Außenumfang des Buchsenteiles 23 des Kontaktelementes 2. Dies ist sowohl in Figur 2 als auch in Figur 3 deutlicher dargestellt. Dabei zeigt Figur 3 ferner, daß die Schutzhülse 4 an ihrem Außenende 42 nach innen umgebördelt ist. Die gesamte Länge der Schutzhülse 4 ist zudem derart bemessen, daß der so hergestellte Bördelrand 43 im montierten Zustand der Schutzhülse 4 einen vorbestimmten Toleranzabstand 1 zur Außenkante des Buchsenteiles 23 aufweist. Diese Dimensionierung der Schutzhülse 4 in bezug auf den Außendurchmesser und die Länge des Buchsenteiles 23 hat den Zweck, eine definierte elastische Verformung des Buchsenteiles 23 bei Steckvorgängen zu ermöglichen. Somit ist die Schutzhülse 4 durch den Preßsitz am inneren Bundsteg 24 des Kontaktelementes 2 in bezug auf das Buchsenteil 23 des Kontaktelementes 2 definiert und mechanisch sicher festgelegt und erlaubt dennoch innerhalb eines zulässigen Toleranzbereiches auftretende elastische Verformungen des Buchsenteiles 23 des Kontaktelementes 2 aufzunehmen.
    In Figur 4 ist anhand eines Schnittbildes gezeigt, daß für das beschriebene Kontaktelement 2 als Ausgangsmaterial ein Bandmaterial verwendet wird, aus dem die einzelnen Kontaktelemente 2, quergegurtet, ausgestanzt werden. Wie bei konventionellen elektrischen Kontakten besteht dieses Bandmaterial aus einer Cu-Sn-Legierung, wobei dessen Oberfläche im Laufe der Herstellung der Kontaktelemente 2 galvanisch veredelt wird. Dabei wird beispielsweise als Haftschicht zunächst eine Nickelschicht, dann eine Goldschicht und gegebenenfalls eine abdeckende Zinnschicht aufgebracht.
    Das in Figur 4 dargestellte Schnittbild der Kontaktelemente 2 verdeutlicht, daß diese in einem vorgegebenen Teilungsabstand t an einem beim Ausstanzen der Konturen der Kontaktelemente 2 stehenbleibenden Trägerstreifen 5 zu dessen Längsrichtung querstehend über einen schmalen Befestigungssteg 51 festgelegt sind. An diesen ist der Anschlußbereich 11 der Kontaktelemente 2 angesetzt. Deutlich erkennbar sind in Figur 4 die paarweise nach außen stehenden Anschlußlappen für die Klemmverbindung 22 und den Quetschkontakt 21. In der Darstellung von Figur 4 schließt sich nach oben daran der Kontaktbereich 12 mit dem innen liegenden Bundsteg 24, den ausgeschnittenen Lamellen 26 und dem außen liegenden Bundsteg 25 des Buchsenteiles 23 an. Beide Bundstege 24 und 25 weisen paarweise einander zugeordnet jeweils eine Rastnase 27 bzw. eine Rastausnehmung 27' auf. In der Darstellung von Figur 4 sind die Rastnasen 27 bzw. die Rastausnehmungen 27' - übertrieben deutlich - mit einem schwalbenschwanzartigen Querschnitt dargestellt. Der innere Bundsteg 24 des Kontaktelementes 2 weist weiterhin eine auf der Längsachse des Kontaktelementes 2 liegende Fixierbohrung 28 auf, während der außen liegende Bundsteg 25 an seinem Außenrand ein Paar von nutförmig ausgebildeten Randschlitzen 29 besitzt. Die Funktion dieser Einzelteile 27 bis 29 des Buchsenteiles 23 des Kontaktelementes 2 werden nachfolgend noch näher erläutert.
    Bei der Herstellung der Kontaktelemente 2 werden diese zunächst entsprechend dem in Figur 4 dargestellten Schnittbild aus dem Bandmaterial ausgestanzt. Am Trägerstreifen 5 hängend werden die Kontaktelemente 2 anschließend in der bereits erwähnten Weise oberflächenveredelt. Danach schließt sich ein Biege- und Rollvorgang an, bei dem die Kontaktelemente 2 im Anschlußbereich 11 von beiden Seiten her aufgebogen bzw. im Kontaktbereich 12 gerollt werden. Bei diesem Rollvorgang fügen sich jeweils paarweise einander zugeordnete Rastnasen 27 bzw. Rastausnehmungen 27' formschlüssig ineinander und fixieren somit das Buchsenteil 23 in Umfangs- und Längsrichtung. Um anschließend das Tordieren des Buchsenteiles 23 durchführen zu können, ist einerseits die Fixierbohrung 28 vorgesehen. Mit dieser Bohrung wird der innere Bundsteg 24 des zu tordierenden Buchsenteiles 23 mittels eines darin eingeschobenen Lagerzapfens eines Tordierwerkzeuges gegen Verdrehen in Umfangsrichtung gesichert. Die eigentliche Torsion des Buchsenteiles 23 wird mit einem klingenartigen Drehteil des Tordierwerkzeuges durchgeführt, das mit seiner Spitze in Steckrichtung an die Außenwand des außen liegenden Bundsteges 25 herangeführt wird und in die nutförmigen Randschlitze 29 eingreift. Durch Drehen des Drehteiles des Tordierwerkzeuges um einen definierten Winkel wird eine permanente Tordierung des Buchsenteiles 23 vorzugsweise um beispielsweise 10° relativ zu seiner gestreckten Lage bewirkt.
    In einem anschließenden Montageschritt wird auf die insoweit ausgeformten Kontaktelemente 2 jeweils in Steckrichtung die Schutzhülse 4 aufgeschoben, womit das Kontaktstück 1 fertig montiert ist. Es wird anschließend zum Versand immer noch gegurtet auf Verpackungsmaterial aufgerollt und in diesem Zustand zur Endmontage in einem Gehäuse einer Steckverbindung bereitgestellt. Damit ist über den gesamten Herstellungsprozess des Kontakstückes 1 hinweg durchgehend bis zur Endmontage der Steckverbindung eine Ausführungsform gegeben, die selbst aus nur zwei einfach zu montierenden Bauteilen besteht und in allen, mit seiner Herstellung und weiteren Verarbeitung zusammenhängenden Prozess-Schritten automatengerecht zur Verfügung steht.

    Claims (7)

    1. Leitfähiges Kontaktstück (1) für eine lösbare elektrische Steckverbindung mit einem Anschlußbereich (11) für einen elektrischen Leiter und davon abgekehrt zum Aufnehmen eines zylindrischen Kontaktstiftes (3) als dem Gegenstück der Steckverbindung einen Kontaktbereich (12), der in einer zylindrischen Ummantelung koaxial angeordnet ein käfigartiges Buchsenteil (23) mit einer Mehrzahl von untereinander beabstandeten Lamellen (26) aufweist, wobei das Kontaktstück (1) aus einem einteiligen, sowohl den Anschlußbereich (11) als auch im Kontaktbereich (12) das käfigartige Buchsenteil (23) aufweisenden, aus einem elektrisch leitfähigen und dauerelastischen Bandmaterial hergestellten Kontaktelement (2) und einer Ummantelung in Form einer über den Kontaktbereich (12) dieses Kontaktelementes (2) geschobenen Schutzhülse (4) aus einem korrosionsbeständigen Material hoher Festigkeit gebildet ist, und wobei das Buchsenteil (23) des Kontaktelementes (2) an beiden Enden des Kontaktbereiches (12) je einen umlaufenden inneren und äusseren Bundsteg (24 bzw. 25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsenteil (23) in Umfangsrichtung permanent tordiert ist und sich vor dem Tordieren achsenparallel erstreckende Lamellen (26) aufweist und daß die Schutzhülse (4) als ein im Vergleich zur Dicke des Kontaktelementes (2) dünnwandiger Rohrzylinder ausgebildet ist, der an diesem inneren Ende wandverstärkt am Umfang des inneren Bundsteges (24) mit Preßsitz anliegt, gegenüber dem Umfang des daran anschließenden Bereiches des Buchsenteiles (23) jedoch ein Spiel aufweist.
    2. Kontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (4) an ihrem dem äußeren Bundsteg (25) zugeordneten Ende (42) einen nach innen umgebördelten, umlaufenden Bördelrand (43) besitzt, dessen Innenkante im entlasteten Zustand des Kontaktelementes (2) in einem vorbestimmten Toleranzabstand (1) zum Außenrand des äußeren Bundsteges (25) steht.
    3. Kontaktstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (2) aus einem elektrisch besonders leitfähigen, dabei mechanisch gut bearbeitbaren und verformbaren, dauerelastischen Material, insbesondere einer Kupfer-Zinn-Legierung und die Schutzhülse (4) aus einem im Vergleich zum Kontaktelement (2) wesentlich steiferen Material hoher Festigkeit, insbesondere einer rostfreien Stahllegierung besteht.
    4. Kontaktstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlußbereich (11) des Kontaktelementes (2) ein Quetschkontakt (21) vorgesehen ist.
    5. Kontaktstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Buchsenteil (23) des Kontaktelementes (2) an beiden Bundstegen (24 bzw. 25) jeweils ein Paar von randseitigen, gemeinsam einen Verschluß bildenden Rastelementen (27, 27') besitzt, die jeweils als eine quer zur Längsachse des Kontaktelementes (2) von einem der Seitenränder nach außen vorstehende Rastnase (27) bzw. am gegenüberliegenden Seitenrand als entsprechend geformte, rückspringende Ausnehmung (27') ausgebildet sind und die paarweise im gerollten Zustand des Buchsenteiles (23) formschlüssig ineinander greifen.
    6. Kontaktstück nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Buchsenteil (23) des Kontaktelementes (2) am inneren Bundsteg (24) eine Fixierbohrung (28) insbesondere zum gesicherten Festlegen des Kontaktelementes (2) während des Tordierens des Buchsenteiles (23) sowie an seinem steckerseitigen Aussenrand nutförmige Randschlitze (29) zum formschlüssigen Ansetzen eines Tordierwerkzeuges besitzt.
    7. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktstückes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte
      aus einem flachen Bandmaterial werden die Kontaktelemente (2) nach einem vorgegebenen Schnittbild quer gegurtet ausgestanzt, wobei sie mit einem randseitigen Trägerstreifen (5) des Bandmaterials quer zu dessen Längsachse hängend über einen Befestigungssteg (51) verbunden sind,
      die Oberfläche der Kontaktelemente (2) wird galvanisch veredelt, insbesondere eine Haftschicht aus Nickel und darüber eine Kontaktschicht aus Gold aufgebracht,
      die ausgeschnittenen Kontaktelemente (2) werden im Anschlußbereich (11) aufgebogen und im Kontaktbereich (12) gerollt und beim Rollen zusammengeführte Seitenränder des Buchsenteiles (23) miteinander formschlüssig verrastet,
      die Kontaktelemente (2) werden im Kontaktbereich (12) dauerhaft tordiert,
      jedem Kontaktelement (2) wird die Schutzhülse (4) in Achsenrichtung zugeführt und auf dessen Kontaktbereich (12) aufgepreßt und
      die weiterhin gegurteten Kontaktelemente (2) werden in Chargen zur automatischen Weiterverarbeitung aufgerollt.
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