EP3378128B1 - Anordnung mit einem kontaktelement und einem elektrischen leiter und verfahren zum herstellen einer solchen anordnung - Google Patents
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- EP3378128B1 EP3378128B1 EP16801983.4A EP16801983A EP3378128B1 EP 3378128 B1 EP3378128 B1 EP 3378128B1 EP 16801983 A EP16801983 A EP 16801983A EP 3378128 B1 EP3378128 B1 EP 3378128B1
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- 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 an arrangement with a contact element and an electrical conductor according to claim 1 and a method for producing such an arrangement.
- Such a contact element comprises a contact body which extends in the form of a band and is bent such that the contact body forms an opening into which a plug connector part can be inserted in a plug-in direction.
- the contact body here has a surface which extends around the opening and forms an inner wall of the opening.
- a contact lamella is arranged in the opening of the contact body in such a way that the contact lamella lies against the surface. This contact lamella is used for electrical contact with a connector part inserted into the opening of the contact body.
- Such contact elements can in particular be designed to provide an electrical contact with a high current carrying capacity.
- the contact body is solid, for example made of copper, the thickness of the bent contact body being selected depending on the desired current carrying capacity.
- the (elastic, resilient) contact lamella when an assigned connector part is inserted, ensures favorable electrical contacting under elastic contact pressure on the connector part.
- contact elements are designed as solid contact sleeves, usually manufactured as turned parts.
- an electrical conductor is generally connected to an end of the contact sleeve facing away from an insertion opening and thus axially behind the plug-in area into which the plug connector part is to be inserted. This requires a comparatively large axial installation space of such contact sleeves.
- contact sleeves can be expensive to manufacture, in particular for providing electrical contacts with a high current carrying capacity.
- (galvanic) surface finishing can be difficult.
- contact elements are also used today that are produced as stamped parts and bent to provide the contact element.
- one of the DE 10 2011 105 821 A1 Known contact element bent into a sleeve and closed circumferentially via a tab engagement.
- a connecting tongue for connecting an electrical conductor connects axially to the sleeve-shaped contact element.
- a contact body in the form of a stamped part is bent and closed circumferentially by a tab engagement.
- Such contact elements manufactured by stamped parts are comparatively complex to produce and require complex connection of ends of the contact body via a suitable, form-fitting tab engagement.
- Such contact elements may not be able to be produced economically without difficulty.
- US5078622 , US5474479 , DE2632851 disclose a contact element which has a bent contact body, in the opening of which a contact lamella is arranged.
- US5078622 has a tab section projecting axially from the cylinder section for connecting the electrical conductor to the contact body.
- US4082412 discloses a contact element which has a bent contact body, the contact body having a cylinder section having the opening and a tab section projecting tangentially from the cylinder section for connecting the electrical conductor to the contact body.
- US5078622 discloses a contact arrangement with a contact element and an electrical conductor according to the preamble of claim 1 and a method for producing an arrangement of a contact element with an electrical conductor according to the preamble of claim 13.
- the object of the present invention is to provide an arrangement with a contact element and an electrical conductor and a method for producing an arrangement of a contact element with an electrical conductor which is simple, inexpensive Enable production, even when designed for a high current carrying capacity.
- the band-shaped contact body has a positive locking device with at least one positive locking element formed on the surface of the contact body.
- the contact lamella engages with this form-fitting device in a form-fitting manner and is thereby fixed to the contact body along the plug-in direction.
- the present invention is based on the idea of introducing a form-fit device for (axially) fixing the contact lamella on the contact body into the surface of the contact body.
- the surface surrounds the opening and forms the inner wall of the opening.
- the contact lamella lies against this surface when it is inserted into the opening of the contact body.
- the form-fitting device is molded into the surface of the contact body makes it possible to produce this form-fitting device before the contact body is bent, which can be done in a particularly simple manner, for example by an embossing or tensioning process.
- the contact lamella can then be inserted into the opening formed by the contact body and thereby comes into positive engagement with the form-locking device, so that the contact lamella is thereby axially fixed to the contact body along the plug-in direction.
- the contact body has a cylinder section which has the opening and a tab section projecting tangentially from the cylinder section for connecting an electrical conductor to the contact body, the link being connectable to the contact element in different orientations and in different directions from the contact element via the tab section can be guided away, with a connecting piece of a line core of the conductor being attached flat to the tab section and connected to the tab section by means of welding or soldering for connection to the tab section.
- the cylinder section extends circumferentially around the insertion direction and forms the opening in the manner of a cylinder ring, which is circumferentially (largely) closed.
- the tab section protrudes tangentially from this cylinder section, that is to say tangentially to the circumferential direction around the insertion direction.
- the tab section thus protrudes laterally from the cylinder section and enables an electrical conductor to be connected to the contact element. Because the tab section projects tangentially and thus laterally from the cylinder section, an electrical conductor can be connected to the contact element via the tab section next to the cylinder section. This can result in a contact element with a comparatively small axial installation space.
- the positive locking device can be inserted into the surface molded recess, which thus forms a positive locking element.
- the contact lamella lies in this recess when it is arranged in the opening of the contact body.
- the depression is preferably delimited axially along the plugging direction on both sides by webs which extend circumferentially along a circumferential direction around the plugging direction on the contact body.
- the webs are offset from one another along the plugging direction and, when the contact lamella is inserted into the opening of the contact body, take up the contact lamella between them.
- edges are preferably formed, on which the contact lamella bears in a form-fitting manner when it is arranged in the opening of the contact body.
- a sharp-edged transition between the depression and the webs adjoining on both sides creates a favorable receptacle for the contact lamella, by means of which the contact lamella is fixed to the contact body along the direction of insertion.
- the positive locking device can also be formed by a plurality of impressions molded into the surface of the contact body, which thus form positive locking elements of the positive locking device. With these impressions, the contact lamella engages positively, for example, over ends of lamella sections, so that the contact lamella is positively attached to the contact body.
- the embossments are preferably offset from one another along a circumferential direction around the plug-in direction, so that a form-fitting hold of the contact lamella on the contact body is created around the opening.
- a number of impressions extending parallel to one another can be provided.
- a first row of impressions can have first impressions lined up along the circumferential direction, while a second row of impressions comprises second impressions lined up along the circumferential direction.
- the first row of impressions and the second row of impressions are preferably offset from one another along the direction of insertion and thus arranged parallel to one another.
- the first row of impressions and the second row of impressions can advantageously each have exactly the same number of impressions.
- a first impression of the first row is thus associated with a second impression of the second row, which is offset from the first impression along the direction of insertion.
- the embossments preferably each have a (sharp) edge on which, for example, one end of a lamella section of the contact lamella has a positive fit abuts and is held in a positive manner along the plug-in direction on the contact body.
- the embossments can have a wedge-shaped shape in cross-section (in a cross-sectional plane that is defined by the plug-in direction and the surface normal of the surface of the contact body), so that each embossment in the manner of a sawtooth in one direction forms an edge for a positive fit, in the opposite direction, however, rises diagonally and does not form an edge.
- the at least one interlocking element of the interlocking device can also be formed by at least one groove formed in the surface of the contact body. This groove extends along a circumferential direction pointing around the insertion direction on the surface. When the contact lamella is introduced into the opening of the contact body, it engages with the groove in a form-fitting manner, so that the contact lamella is held on the contact body along the direction of insertion.
- a first groove extending along the circumferential direction and a second groove extending along the circumferential direction can be offset from one another along the plug-in direction, so that the contact lamella is held on the grooves in a form-fitting manner on both sides.
- the grooves can in turn each form, for example, an edge on which the contact lamella bears in a form-fitting manner.
- the grooves can form a wedge shape analogously to that described above for the embossments, so that a positive connection is provided only in one direction.
- the contact body can, for example, be made from a bent copper strip. In an initial state, this copper strip extends in a straight line along a longitudinal axis. To produce the contact body, the copper strip is bent so that the opening for receiving the contact lamella is formed.
- the thickness of the copper strip is selected depending on the desired current carrying capacity.
- a copper strip with a comparatively large thickness for example several millimeters, is selected.
- the copper strip can also be galvanically coated.
- the contact body has a cylinder section having the opening and a tab section projecting tangentially from the cylinder section for connecting an electrical conductor to the contact body.
- the cylinder section extends circumferentially around the insertion direction and forms the opening in the manner of a cylinder ring, which is circumferentially (largely) closed.
- the tab section protrudes tangentially from this cylinder section, that is to say tangentially to the circumferential direction around the insertion direction.
- the tab section thus protrudes laterally from the cylinder section and enables an electrical conductor to be connected to the contact element. Because the tab section projects tangentially and thus laterally from the cylinder section, an electrical conductor can be connected to the contact element via the tab section next to the cylinder section. This can result in a contact element with a comparatively small axial installation space.
- the contact body is bent at one end in a bending direction around the plug direction towards the surface, so that the end of the surface is approximated. This bending forms the opening in which the contact lamella can then be arranged.
- the contact body can in this case have a flattened portion for flat contact with the surface at the end approximated to the surface. This flattening makes it possible to bring the end into an advantageous contact with the surface of the contact body, so that an approximately circular cross section is created in the contact body. Such flattening can be particularly advantageous if a band-shaped element with a comparatively large thickness is used to provide the contact body.
- the end of the contact body can advantageously be integrally connected to the surface, in order in this way to close the annular cylinder section circumferentially to increase the mechanical strength. This can be done, for example, by means of welding, in particular laser welding.
- connection in another way, for example by screwing or riveting or by a form-fitting engagement of the end in the surface.
- the object is also achieved by a method for producing an arrangement of a contact element with an electrical conductor.
- the band-shaped contact body has a form-fitting device with at least one form-fitting element formed on the surface of the contact body, the contact lamella being positively engaged with the form-fitting device when arranged on the contact body and thereby being fixed to the contact body along the plug-in direction.
- the contact body in an initial state is elongated along a longitudinal axis and is bent around the plugging direction in order to form the opening in a bending direction.
- the contact body In an initial state, the contact body is thus present as an elongated band. into which the positive locking device has already been introduced.
- the elongated band is bent in the bending direction, so that there is a cylindrical ring with an opening arranged therein, in which the contact lamella can be arranged.
- Contact elements of the type described here can be used, for example, in vehicle technology, for example for connecting conductors in a vehicle, and completely different applications, for example in the context of an industrial plant, are also possible.
- FIG. 1 to 3 show a first embodiment of a contact element 1, which is made of a band-shaped contact body 10.
- the contact body 10 is in an initial state 1 'in the form of a strip which is elongated along a longitudinal axis L.
- this contact body 10 is bent from its initial state 1 ′ into a bending direction B, so that this is shown in FIG Figure 2A shown contact element 1 results.
- the bent contact body 10 has a cylinder section 12 which forms an opening 120.
- This cylinder section 12 is formed by the fact that the contact body 10, which is extended in the form of a band, is bent in a ring shape from its initial state 1 ′ with one end 101 in the direction of a surface 104, so that the contact element 10 in FIG Figure 2A shown shape results.
- the surface 104 of the contact body 10 forms an inner wall surrounding the opening 120.
- the band-shaped contact body 10 is bent in such a way that a tab section 13 with one end 100 protrudes tangentially from the cylinder section 12 and extends in a straight line from the cylinder section 12.
- the tab portion 13 serves to connect an electrical conductor to the contact element 1, as will be described below.
- a contact lamella 2 is arranged in the opening 120 of the cylinder section 12 of the contact body 10, which is radially resilient at least to a certain extent and in this way enables a plug connector part 3 to be inserted into a plug direction E in the opening 120 for electrical contact with the contact element 1.
- the connector part 3 can thereby be inserted into the opening 120 with a contact pin and in this way comes into contact with the contact lamella 2, which is thereby elastically stretched and provides a favorable contact pressure for electrical contacting with the contact pin of the connector part 3.
- the contact lamella 2 bears against the surface 104 of the contact body 10 forming the inner wall of the opening 120 and is thus electrically contacted with the contact body 10, which is made, for example, from a copper strip.
- the contact body 10 has on its surface 104 facing the opening 120 a form-locking device 11 in the form of a recess 112 molded into the surface 104.
- the contact lamella 2 lies in this recess when it is arranged in the opening 120, so that the contact lamella 2 is held in the opening 120 in a form-fitting manner and, in particular when the plug connector part 3 is inserted or removed, is not displaced in the opening 120 along the plug-in direction E. can be.
- the recess 112 is delimited on both sides by webs 110, 111, which each form a (sharp) edge 113, 114 at the transition to the recess 112.
- the contact lamella 2 lies between these edges 113, 114 when it is arranged in the opening 120 ( Figure 2B ), so that the contact lamella 2 is fixed on the contact body 10 between the edges 113, 114 along the plug-in direction E.
- the form-fitting device 11 in the form of the recess 112 is introduced into the surface 104 before the contact body 10 is bent, for example by embossing or by a machining process.
- the positive-locking device 11 in the form of the recess 112 extends circumferentially along a circumferential direction U around the plug-in direction E on the inside of the opening 120, so that the contact lamella 2 can be arranged in the recess 112 in a simple manner by inserting it into the opening 120 can.
- Fig. 3 shows in a cross-sectional view the configuration of the form-fitting device 11 with the recess 112 and the webs 110, 111 delimiting the recess 112 on both sides.
- the contact element 1 can, for example, form an electrical contact which can have a high current carrying capacity, for example> 100 A, in particular> 200 A.
- the contact element 1 is in this case connected to an electrical conductor and can be inserted through the opening 120 formed in the cylinder section 12 into a suitable contact pin of a connector part 3, so that an electrical connection of two conductors can be established via the contact element 1.
- FIG 4 to 6A, 6B A second exemplary embodiment of a contact element 1 is shown in FIG 4 to 6A, 6B shown.
- a positive locking device 11 is formed by impressions 115, 116 in the surface 104 of the contact body 10.
- the impressions 115, 116 form two rows of impressions 115, 116, which are offset from one another along the plug-in direction E and extend parallel to the surface 104 of the contact body 10.
- the impressions 115, 116 are introduced into the surface 104 before the contact body 10 is bent.
- the embossments 115, 116 can in this case be produced by an embossing process, wherein in principle machining of these impressions 115, 116 is also conceivable and possible.
- the rows of impressions 115, 116 extend circumferentially along the circumferential direction U around the insertion direction E on the inside of the opening 120, as shown in FIG Figure 5A is shown.
- the impressions 115, 116 take up ends 200, 201 of lamella sections 20 of the contact lamella 2 (see Figure 5B together with Figure 8B ), so that the contact lamella 2 is held in a form-fitting manner on the contact body 10 via its ends 200, 201 and is fixed on the contact body 10 along the plug-in direction E.
- the impressions 115, 116 each have a wedge shape in cross-section (along a cross-sectional plane that is defined by the insertion direction E and a surface normal of the surface 104 of the contact body 10), so that a shape according to Art of a sawtooth results (see in particular Figure 6B ).
- Each embossment 115, 116 here forms an edge 113, 114, against which an associated end 200, 201 of a lamella section 20 of the contact lamella 2 bears.
- the contact lamella 2 is fixed to the contact body 10 both in the plugging direction E and counter to the plugging direction E.
- the contact lamella 2 is held over the edge 114 of the impressions 116 of the axially rear row of impressions 116, while when loaded against the plug-in direction E (when the connector part 3 is pulled out) the contact lamella 2 is held over the edges 113 of the impressions 115 of the axially front row of impressions 115 is positively locked.
- the form-locking device 11 is formed by two grooves 117, 118 which are offset axially along the plug-in direction E and extend circumferentially around the circumferential direction U.
- the grooves 117, 118 have a cross section as shown Fig. 9 can be seen in each case a sawtooth shape, analogous to that for the impressions 115, 16 for the exemplary embodiment according to 4 to 6A, 6B has been described. In this regard, reference should therefore be made to what has been said above.
- the grooves 117, 118 are axially offset from one another and take ends 200, 201 (see Figure 8B ) of lamella sections 20 of the contact lamella 2 in a form-fitting manner, so that the contact lamella 2 is fixed on the contact body 10 both in the plugging direction E and counter to the plugging direction E.
- FIG 8B the contact lamella 2 is shown before being inserted into the opening 120 of the cylinder section 12 of the contact element 1. How from Figure 8B can be seen, the contact lamella 2 is not closed circumferentially and can thus be radially deformed in order to introduce it into the opening 120 in a simple manner. When plugging in the openings 120, the ends 200, 201 of the lamella sections 20 of the contact lamella 2 come into positive engagement with the grooves 117, 118, so that the contact lamella 2 is fixed on the contact body 10.
- the grooves 117, 118 in the exemplary embodiment shown do not extend along the entire length of the contact body 10, but only in the region which, after bending, forms the cylinder section 12 with the opening 120 formed therein.
- the grooves 117, 118 thus in particular do not extend into the area of the tab section 13.
- the contact body 10 is bent with its end 101 in the bending direction B in the direction of the surface 104 and thus rolled towards the cylinder section 12. Because the contact body 10 in its initial state 1 'has the shape of an elongated band with a thickness that cannot be neglected, in the bent state the end 101 lies with an edge on the surface 104 of the contact body 10, which leads to a step in the inner wall of the opening 120 formed by the surface 104 of the contact body 10 (see for example Figure 2A ).
- the contact lamella 2 (which is not closed circumferentially.
- a flat 102 may be provided, which improves contact of the end 101 on the surface 104 of the Contact body 10 creates. With the flat 102, the end 101 can be bent towards the surface 104 and brought into contact with the surface 104 such that the shoulder at the transition between the end 101 and the surface 104 on the inside of the opening 120 is reduced, as can be seen from the side view according to Figure 10A can be seen.
- connection 103 can be created between the end 101 and the surface 104, for example by means of laser welding to produce a material bond between the end 101 and the surface 104.
- connection 103 is also conceivable and possible if no flattening is provided at the end 101. So can also in the embodiments that are based on 1 to 9 have been described, basically a connection 103 to the surface 104 is made at the end 101, for example by applying a (laser) weld seam.
- the tab section 13 protruding tangentially from the cylinder section 12 serves to connect a conductor 4 to the contact element 1, as shown in FIG Figures 12A to 12C is shown. Via the tab portion 13, a conductor 4 can be connected to the contact element 1 in different orientations and can be guided away from the contact element 1 in different directions, as can be seen from the figures.
- a connecting piece 40 of a line core of the conductor 4 is attached flat to the tab section 13 and, for example, connected to the tab section 13 by means of welding or soldering.
- the contact element provided can result in simple manufacture using, for example, a copper strip.
- the contact element can be galvanized in an additional step, but this is not absolutely necessary.
- the contact lamella can be reliably fixed in the opening in a simple manner without additional measures having to be provided, for example, on the contact lamella itself.
- the design of the contact lamella does not necessarily have to be adapted in a special way.
- a cable outlet direction can be chosen in a flexible manner.
- the result is a contact element with a comparatively small axial space requirement.
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Kontaktelement und einem elektrischen Leiter nach dem Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung.
- Ein solches Kontaktelement umfasst einen bandförmig erstreckten Kontaktkörper, der derart gebogen ist, dass der Kontaktkörper eine Öffnung ausbildet, in die ein Steckverbinderteil in eine Steckrichtung eingesteckt werden kann. Der Kontaktkörper weist hierbei eine um die Öffnung erstreckte, eine Innenwandung der Öffnung ausbildende Oberfläche auf. In der Öffnung des Kontaktkörpers ist eine Kontaktlamelle derart angeordnet, dass die Kontaktlamelle an der Oberfläche anliegt. Diese Kontaktlamelle dient zum elektrischen Kontaktieren mit einem in die Öffnung des Kontaktkörpers eingesteckten Steckverbinderteil.
- Derartige Kontaktelemente können insbesondere zum Bereitstellen eines elektrischen Kontakts mit einer hohen Stromtragfähigkeit ausgebildet sein. Der Kontaktkörper ist hierbei massiv beispielsweise aus Kupfer ausgebildet, wobei die Stärke des gebogenen Kontaktkörpers abhängig von der gewünschten Stromtragfähigkeit gewählt wird. Über die (elastisch federnde) Kontaktlamelle wird bei Einstecken eines zugeordneten Steckverbinderteils eine günstige elektrische Kontaktierung unter elastischem Anpressdruck an das Steckverbinderteil gewährleistet.
- Herkömmlich sind solche Kontaktelemente als massive Kontakthülsen, gefertigt in der Regel als Drehteile, ausgebildet. Bei solchen Kontakthülsen erfolgt ein Anschließen eines elektrischen Leiters in der Regel an einem einer Einstecköffnung abgewandten Ende der Kontakthülse und somit axial hinter dem Steckbereich, in den das Steckverbinderteil einzustecken ist. Dies bedingt einen vergleichsweise großen axialen Bauraum solcher Kontakthülsen.
- Zudem können solche Kontakthülsen insbesondere zum Bereitstellen von elektrischen Kontakten mit hoher Stromtragfähigkeit aufwendig zu fertigen sein. Darüber hinaus kann beispielsweise eine (galvanische) Oberflächenveredelung schwierig sein.
- Anstelle von durch Drehteile gefertigten Kontakthülsen werden heutzutage auch Kontaktelemente verwendet, die als Stanzteile hergestellt und zum Bereitstellen des Kontaktelements gebogen werden.
- Beispielsweise ist ein aus der
DE 10 2011 105 821 A1 bekanntes Kontaktelement zu einer Hülse gebogen und über einen Lascheneingriff umfänglich geschlossen. An das hülsenförmige Kontaktelement schließt axial eine Anschlusszunge zum Anbinden eines elektrischen Leiters an. - Bei einem aus der
US 6,656,002 bekannten Kontaktelement ist ein Kontaktkörper in Form eines Stanzteils umgebogen und umfänglich durch einen Lascheneingriff geschlossen. - Solche durch Stanzteile gefertigte Kontaktelemente sind in ihrer Herstellung vergleichsweise aufwendig und erfordern ein komplexes Verbinden von Enden des Kontaktkörpers über einen geeigneten, formschlüssigen Lascheneingriff. Insbesondere bei vergleichsweise niedrigen Stückzahlen (die für Kontaktelemente besonders hoher Stromtragfähigkeit üblich sein können) können solche Kontaktelemente gegebenenfalls nicht ohne weiteres wirtschaftlich hergestellt werden.
- Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich dadurch, dass die Kontaktlamelle entlang der Steckrichtung, in die ein zugeordnetes Steckverbinderteil mit einem Kontaktstift in die Öffnung des Kontaktkörpers einzustecken ist, an dem Kontaktkörper festgelegt sein muss, damit die Kontaktlamelle beim Einstecken oder Abziehen des Steckverbinderteils nicht relativ zu dem Kontaktkörper verrutscht. Hierzu sind bei dem aus der
DE 10 2011 105 821 A1 bekannten Kontaktelement an der Kontaktlamelle stirnseitig Laschen vorgesehen, die den Kontaktkörper an seinen Kanten umgreifen und auf diese Weise eine Verbindung zu dem Kontaktkörper herstellen. Dies kann den Fertigungsaufwand solcher Kontaktelemente jedoch weiter erhöhen. -
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US5078622 aufweist einen axial von dem Zylinderabschnitt vorstehenden Laschenabschnitt zum Anschließen des elektrischen Leiters an den Kontaktkörper. -
US4082412 offenbart ein Kontaktelement, welches einen gebogen ausgebildeten Kontaktkörper aufweist, wobei der Kontaktkörper einen die Öffnung aufweisenden Zylinderabschnitt und einen tangential von dem Zylinderabschnitt vorstehenden Laschenabschnitt zum Anschließen des elektrischen Leiters an den Kontaktkörper aufweist. -
US5078622 offenbart eine Kontaktanordnung mit einem Kontaktelement und einem elektrischen Leiter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung eines Kontaktelements mit einem elektrischen Leiter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung mit einem Kontaktelement und einem elektrischen Leiter und ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung eines Kontaktelements mit einem elektrischen Leiter bereitzustellen, die eine einfache, kostengünstige Herstellung, auch bei Auslegung für eine hohe Stromtragfähigkeit, ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach weist der bandförmige Kontaktkörper eine Formschlusseinrichtung mit zumindest einem an der Oberfläche des Kontaktkörpers geformten Formschlusselement auf. Die Kontaktlamelle steht formschlüssig mit dieser Formschlusseinrichtung in Eingriff und ist dadurch entlang der Steckrichtung an dem Kontaktkörper festgelegt.
- Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, eine Formschlusseinrichtung zum (axialen) Festlegen der Kontaktlamelle an dem Kontaktkörper in die Oberfläche des Kontaktkörpers einzubringen. Die Oberfläche umgibt hierbei die Öffnung umfänglich und bildet die Innenwandung der Öffnung aus. An dieser Oberfläche liegt die Kontaktlamelle an, wenn sie in die Öffnung des Kontaktkörpers eingesteckt ist.
- Dadurch, dass die Formschlusseinrichtung in die Oberfläche des Kontaktkörpers eingeformt wird, ist möglich, diese Formschlusseinrichtung vor dem Biegen des Kontaktkörpers herzustellen, was in besonders einfacher Weise beispielsweise durch einen Prägung- oder Spannungsvorgang erfolgen kann. Nachdem der Kontaktkörper zu seiner gewünschten Form gebogen ist, kann sodann die Kontaktlamelle in die durch den Kontaktkörper gebildete Öffnung eingesteckt werden und gelangt dadurch mit der Formschlusseinrichtung in formschlüssigen Eingriff, so dass die Kontaktlamelle dadurch axial entlang der Steckrichtung an dem Kontaktkörper festgelegt ist.
- Gemäß der Erfindung, weist der Kontaktkörper einen die Öffnung aufweisenden Zylinderabschnitt und einen tangential von dem Zylinderabschnitt vorstehenden Laschenabschnitt zum Anschließen eines elektrischen Leiters an den Kontaktkörper auf, wobei über den Laschenabschnitt der Leiter in unterschiedlichen Orientierungen an das Kontaktelement anschließbar und in unterschiedlichen Richtungen von dem Kontaktelement wegführbar ist, wobei zum Anschließen an den Laschenabschnitt ein Anschlussstück einer Leitungsader des Leiters an den Laschenabschnitt flächig angesetzt und stoffschlüssig mittels Schweißen oder Löten mit dem Laschenabschnitt verbunden ist.
- Der Zylinderabschnitt erstreckt sich umfänglich um die Steckrichtung und bildet die Öffnung nach Art eines Zylinderrings, der umfänglich (weitestgehend) geschlossen ist, aus. Von diesem Zylinderabschnitt steht der Laschenabschnitt tangential, also tangential zur Umfangsrichtung um die Steckrichtung, vor.
- Der Laschenabschnitt steht somit seitlich von dem Zylinderabschnitt ab und ermöglicht ein Anschließen eines elektrischen Leiters an das Kontaktelement. Dadurch, dass der Laschenabschnitt tangential und somit seitlich von dem Zylinderabschnitt vorsteht, kann ein elektrischer Leiter über den Laschenabschnitt neben dem Zylinderabschnitt mit dem Kontaktelement verbunden werden. Hierdurch kann sich ein Kontaktelement mit vergleichsweise geringem axialen Bauraum ergeben.
- Weitere Maßnahmen zum Festlegen der Kontaktlamelle an dem Kontaktkörper können hierdurch entfallen. Insbesondere ist nicht erforderlich, durch Umformung der Kontaktlamelle, beispielsweise durch Umbiegen von Laschen der Kontaktlamelle, eine Verbindung mit dem Kontaktkörper herzustellen. Die Kontaktlamelle gelangt bei Einstecken in den Kontaktkörper selbsttätig in formschlüssigen Eingriff mit der Formschlusseinrichtung an der Oberfläche des Kontaktkörpers, so dass die Kontaktlamelle dadurch an dem Kontaktkörper festgelegt ist.
- Unterschiedliche Varianten für die Ausgestaltung der Formschlusseinrichtung sind denkbar und möglich.
- In einer ersten Variante kann die Formschlusseinrichtung durch eine in die Oberfläche eingeformte Vertiefung gebildet sein, die somit ein Formschlusselement ausbildet. In dieser Vertiefung liegt die Kontaktlamelle ein, wenn sie in der Öffnung des Kontaktkörpers angeordnet ist.
- Die Vertiefung ist vorzugsweise axial entlang der Steckrichtung beidseits durch Stege begrenzt, die sich umfänglich entlang einer Umfangsrichtung um die Steckrichtung an dem Kontaktkörper erstrecken. Die Stege sind entlang der Steckrichtung zueinander versetzt und nehmen, wenn die Kontaktlamelle in die Öffnung des Kontaktkörpers eingesteckt ist, die Kontaktlamelle zwischen sich auf.
- Am Übergang zwischen den Stegen und der dazwischen angeordneten Vertiefung sind vorzugsweise Kanten gebildet, an denen die Kontaktlamelle formschlüssig anliegt, wenn sie in der Öffnung des Kontaktkörpers angeordnet ist. Durch einen scharfkantigen Übergang zwischen der Vertiefung und den beidseits angrenzenden Stegen wird eine günstige Aufnahme für die Kontaktlamelle geschaffen, mittels derer die Kontaktlamelle entlang der Steckrichtung an dem Kontaktkörper festgelegt ist.
- In einer zweiten Variante kann die Formschlusseinrichtung auch durch eine Mehrzahl von in die Oberfläche des Kontaktkörpers eingeformten Einprägungen gebildet sein, die somit Formschlusselemente der Formschlusseinrichtung ausbilden. Mit diesen Einprägungen steht die Kontaktlamelle beispielsweise über Enden von Lamellenabschnitten formschlüssig in Eingriff, so dass darüber die Kontaktlamelle formschlüssig an dem Kontaktkörper festgelegt ist.
- Die Einprägungen sind vorzugsweise entlang einer Umfangsrichtung um die Steckrichtung zueinander versetzt, so dass umfänglich um die Öffnung ein formschlüssiger Halt der Kontaktlamelle an dem Kontaktkörper geschaffen wird.
- In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung können mehrere parallel zueinander erstreckte Reihe von Einprägungen vorgesehen sein. Eine erste Reihe von Einprägungen kann hierbei entlang der Umfangsrichtung aneinander angereihte, erste Einprägungen aufweisen, während eine zweite Reihe von Einprägungen entlang der Umfangsrichtung aneinander angereihte, zweite Einprägungen umfasst. Die erste Reihe von Einprägungen und die zweite Reihe von Einprägungen sind hierbei vorzugsweise entlang der Steckrichtung zueinander versetzt und somit parallel zueinander angeordnet.
- Die erste Reihe von Einprägungen und die zweite Reihe von Einprägungen können vorteilhafterweise jeweils genau gleich viele Einprägungen aufweisen. Einer ersten Einprägung der ersten Reihe ist somit eine zweite Einprägung der zweiten Reihe zugeordnet, die entlang der Steckrichtung zu der ersten Einprägung versetzt ist.
- Dadurch, dass zwei entlang der Steckrichtung zueinander versetzte Reihen von Einprägungen gebildet werden, wird möglich, die Kontaktlamelle beidseits an Enden von Lamellenabschnitten der Kontaktlamelle formschlüssig zu halten.
- Die Einprägungen weisen vorzugsweise jeweils eine (scharfe) Kante auf, an der beispielsweise ein Ende eines Lamellenabschnitts der Kontaktlamelle formschlüssig anliegt und auf diese Weise entlang der Steckrichtung formschlüssig an dem Kontaktkörper gehalten ist. Die Einprägungen können hierbei im Querschnitt (in einer Querschnittsebene, die durch die Steckrichtung und die Oberflächennormale der Oberfläche des Kontaktkörpers aufgespannt ist) jeweils eine keilförmige Gestalt aufweisen, so dass jede Einprägung nach Art eines Sägezahn in eine Richtung eine Kante für eine formschlüssige Anlage ausbildet, in die entgegengesetzte Richtung jedoch schräg ansteigt und keine Kante ausbildet.
- In einer dritten Variante kann das zumindest eine Formschlusselement der Formschlusseinrichtung auch durch zumindest eine in die Oberfläche des Kontaktkörpers eingeformte Nut gebildet sein. Diese Nut ist entlang einer um die Steckrichtung weisenden Umfangsrichtung an der Oberfläche erstreckt. Mit der Nut steht die Kontaktlamelle, wenn sie in die Öffnung des Kontaktkörpers eingebracht ist, formschlüssig in Eingriff, so dass darüber die Kontaktlamelle entlang der Steckrichtung an dem Kontaktkörper gehalten ist.
- Hierbei kann vorgesehen sein, dass zwei entlang der Steckrichtung zueinander versetzte Nuten vorgesehen sind. Insbesondere können eine erste entlang der Umfangsrichtung erstreckte Nut und eine zweite entlang der Umfangsrichtung erstreckte Nut entlang der Steckrichtung zueinander versetzt sein, so dass die Kontaktlamelle beidseits formschlüssig an den Nuten gehalten ist.
- Die Nuten können wiederum jeweils beispielsweise eine Kante ausbilden, an der die Kontaktlamelle formschlüssig anliegt. Im Querschnitt können die Nuten hierbei, analog wie oben für die Einprägungen beschrieben, eine Keilform ausbilden, so dass ein Formschluss lediglich in eine Richtung bereitgestellt wird.
- Der Kontaktkörper kann beispielsweise aus einem gebogenen Kupferband gefertigt sein. In einem Ausgangszustand liegt dieses Kupferband geradlinig entlang einer Längsachse erstreckt vor. Zum Herstellen des Kontaktkörpers wird das Kupferband gebogen, so dass die Öffnung zur Aufnahme der Kontaktlamelle gebildet wird.
- Die Stärke des Kupferbandes wird abhängig von der gewünschten Stromtragfähigkeit gewählt. Zum Bereitstellen eines Kontaktelements mit einer vergleichsweise großen Stromtragfähigkeit (beispielsweise 200 A oder sogar darüber) wird hierbei ein Kupferband mit vergleichsweise großer Dicke, beispielsweise mehrere Millimeter, gewählt. Das Kupferband kann zusätzlich galvanisch beschichtet sein.
- In einer Ausgestaltung weist der Kontaktkörper einen die Öffnung aufweisenden Zylinderabschnitt und einen tangential von dem Zylinderabschnitt vorstehenden Laschenabschnitt zum Anschließen eines elektrischen Leiters an den Kontaktkörper auf. Der Zylinderabschnitt erstreckt sich umfänglich um die Steckrichtung und bildet die Öffnung nach Art eines Zylinderrings, der umfänglich (weitestgehend) geschlossen ist, aus. Von diesem Zylinderabschnitt steht der Laschenabschnitt tangential, also tangential zur Umfangsrichtung um die Steckrichtung, vor.
- Der Laschenabschnitt steht somit seitlich von dem Zylinderabschnitt ab und ermöglicht ein Anschließen eines elektrischen Leiters an das Kontaktelement. Dadurch, dass der Laschenabschnitt tangential und somit seitlich von dem Zylinderabschnitt vorsteht, kann ein elektrischer Leiter über den Laschenabschnitt neben dem Zylinderabschnitt mit dem Kontaktelement verbunden werden. Hierdurch kann sich ein Kontaktelement mit vergleichsweise geringem axialen Bauraum ergeben.
- In einer weiteren Ausgestaltung ist der Kontaktkörper mit einem Ende in eine Biegerichtung um die Steckrichtung hin zu der Oberfläche gebogen, so dass das Ende der Oberfläche angenähert ist. Durch dieses Umbiegen wird die Öffnung ausgebildet, in der sodann die Kontaktlamelle angeordnet werden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kontaktkörper hierbei an dem der Oberfläche angenäherten Ende eine Abflachung zur flächigen Anlage mit der Oberfläche aufweisen. Durch diese Abflachung wird möglich, das Ende in vorteilhafte Anlage mit der Oberfläche des Kontaktkörpers zu bringen, so dass eine im Querschnitt näherungsweise kreisförmige Öffnung in dem Kontaktkörper geschaffen wird. Eine solche Abflachung kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn zur Bereitstellung des Kontaktkörpers ein bandförmig erstrecktes Element mit vergleichsweise großer Dicke verwendet wird.
- Im Bereich der Abflachung kann das Ende des Kontaktkörpers vorteilhaft stoffschlüssig mit der Oberfläche verbunden werden, um auf diese Weise den ringförmigen Zylinderabschnitt umfänglich zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit zu schließen. Dies kann beispielsweise mittels Schweißen, insbesondere Laserschweißen, erfolgen.
- Denkbar und möglich ist in diesem Zusammenhang auch, eine Verbindung auf andere Weise herzustellen, beispielsweise durch Schrauben oder Nieten oder durch einen formschlüssigen Eingriff des Endes in die Oberfläche.
- Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung eines Kontaktelements mit einem elektrisch Leiter gemäß Anspruch 13.
- Hierbei ist vorgesehen, dass der bandförmige Kontaktkörper eine Formschlusseinrichtung mit zumindest einem an der Oberfläche des Kontaktkörpers geformten Formschlusselement aufweist, wobei die Kontaktlamelle beim Anordnen an dem Kontaktkörper formschlüssig mit der Formschlusseinrichtung in Eingriff gebracht wird und dadurch entlang der Steckrichtung an dem Kontaktkörper festgelegt wird.
- Die vorangehend für das Kontaktelement beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen finden analog auch auf das Verfahren Anwendung, so dass auf das oben Ausgeführte verwiesen werden soll.
- Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass der Kontaktkörper in einem Ausgangszustand entlang einer Längsachse längserstreckt ist und zum Ausbilden der Öffnung in eine Biegerichtung um die Steckrichtung gebogen wird. Der Kontaktkörper liegt somit in einem Ausgangszustand als längserstrecktes Band vor. in das die Formschlusseinrichtung bereits eingebracht ist. Zum Herstellen des Kontaktkörpers wird das längserstreckte Band in die Biegerichtung umgebogen, so dass sich ein Zylinderring mit einer darin angeordneten Öffnung ergibt, in der die Kontaktlamelle angeordnet werden kann.
- Kontaktelemente der hier beschriebenen Art können beispielsweise in der Fahrzeugtechnik, beispielsweise zum Verbinden von Leitern in einem Fahrzeug, Verwendung finden, wobei auch gänzlich anders geartete Anwendungen beispielsweise im Rahmen einer Industrieanlage möglich sind.
- Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kontaktkörpers einer Kontaktlamelle, in einem Ausgangszustand vor dem Biegen;
- Fig. 2A
- eine Ansicht des Kontaktkörpers nach dem Biegen;
- Fig. 2B
- eine Ansicht des Kontaktkörpers mit einer darin angeordneten Kontaktlamelle;
- Fig. 3
- eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I gemäß
Fig. 2A ; - Fig. 4
- eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kontaktkörpers, in einem Ausgangszustand;
- Fig. 5A
- eine Ansicht des Kontaktkörpers nach dem Biegen;
- Fig. 5B
- eine Ansicht des Kontaktkörpers mit darin angeordneter Kontaktlamelle;
- Fig. 6A
- eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I gemäß
Fig. 5A ; - Fig. 6B
- eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der Querschnittsansicht gemäß
Fig. 6A ; - Fig. 7
- eine Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Kontaktkörpers, in einem Ausgangszustand;
- Fig. 8A
- eine Ansicht des Kontaktkörpers nach dem Biegen;
- Fig. 8B
- eine Ansicht des Kontaktkörpers, beim Einsetzen einer Kontaktlamelle;
- Fig. 8C
- eine Ansicht des Kontaktkörpers, bei eingesetzter Kontaktlamelle;
- Fig. 9
- eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II gemäß
Fig. 8A ; - Fig. 10A
- eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kontaktkörpers, mit einer Abflachung an einem hin zur Oberfläche des Kontaktkörpers gebogenen Ende;
- Fig. 10B
- eine perspektivische Ansicht des Kontaktkörpers;
- Fig. 10C
- eine Ansicht des Kontaktkörpers mit darin angeordneter Kontaktlamelle;
- Fig. 11
- eine Seitenansicht des Kontaktkörpers gemäß
Fig. 10A , wobei das die Abflachung tragende Ende des Kontaktkörpers stoffschlüssig mit der Oberfläche des Kontaktkörpers verbunden ist; und - Fig. 12A-C
- Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines Kontaktkörpers, mit an einen Laschenabschnitt des Kontaktkörpers angeschlossenen, in unterschiedliche Richtungen erstreckten Leitern.
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Fig. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kontaktelements 1, das aus einem bandförmig erstreckten Kontaktkörper 10 hergestellt ist. - Wie aus
Fig. 1 ersichtlich, liegt der Kontaktkörper 10 in einem Ausgangszustand 1' in Form eines entlang einer Längsachse L längserstreckten Bandes vor. Zum Herstellen des Kontaktelements 1 wird dieser Kontaktkörper 10 aus seinem Ausgangszustand 1' in eine Biegerichtung B gebogen, so dass sich das inFig. 2A dargestellte Kontaktelement 1 ergibt. - Der gebogene Kontaktkörper 10 weist einen Zylinderabschnitt 12 auf, der eine Öffnung 120 ausbildet. Dieser Zylinderabschnitt 12 ist dadurch gebildet, dass der bandförmig erstreckte Kontaktkörper 10 aus seinem Ausgangszustand 1' mit einem Ende 101 in Richtung einer Oberfläche 104 ringförmig gebogen wird, so dass sich die in
Fig. 2A dargestellte Gestalt ergibt. Die Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 bildet hierbei eine die Öffnung 120 umgebenen Innenwandung aus. - Der bandförmig erstreckte Kontaktkörper 10 wird derart gebogen, dass von dem Zylinderabschnitt 12 ein Laschenabschnitt 13 mit einem Ende 100 tangential vorsteht und geradlinig von dem Zylinderabschnitt 12 erstreckt ist. Der Laschenabschnitt 13 dient zum Anschließen eines elektrischen Leiters an das Kontaktelement 1, wie nachfolgend noch beschrieben werden soll.
- Zum Komplettieren des Kontaktelements 1 wird, wie in
Fig. 2B dargestellt, in der Öffnung 120 des Zylinderabschnitts 12 des Kontaktkörpers 10 eine Kontaktlamelle 2 angeordnet, die radial zumindest in gewissem Umfang federnd ist und auf diese Weise ein Einstecken eines Steckverbinderteils 3 in eine Steckrichtung E in die Öffnung 120 zum elektrischen Kontaktieren mit dem Kontaktelement 1 ermöglicht. Das Steckverbinderteil 3 kann dadurch mit einem Kontaktstift in die Öffnung 120 eingesteckt werden und gelangt auf diese Weise in Anlage mit der Kontaktlamelle 2, die dadurch elastisch gespannt wird und einen günstigen Anpressdruck für eine elektrische Kontaktierung mit dem Kontaktstift des Steckverbinderteils 3 bereitstellt. - Die Kontaktlamelle 2 liegt an der die Innenwandung der Öffnung 120 ausbildenden Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 an und ist somit elektrisch mit dem beispielsweise aus einem Kupferband gefertigten Kontaktkörper 10 kontaktiert.
- Um die Kontaktlamelle 2 in der Öffnung 120 entlang der Steckrichtung E festzulegen, weist der Kontaktkörper 10 an seiner der Öffnung 120 zugewandten Oberfläche 104 eine Formschlusseinrichtung 11 in Form einer in die Oberfläche 104 eingeformten Vertiefung 112 auf. In dieser Vertiefung liegt die Kontaktlamelle 2, wenn sie in der Öffnung 120 angeordnet ist, so dass darüber die Kontaktlamelle 2 formschlüssig in der Öffnung 120 gehalten ist und insbesondere bei einem Einstecken oder Herausziehen des Steckverbinderteils 3 nicht entlang der Steckrichtung E in der Öffnung 120 verschoben werden kann.
- Die Vertiefung 112 wird beidseits durch Stege 110, 111 begrenzt, die jeweils am Übergang zu der Vertiefung 112 eine (scharfe) Kante 113, 114 ausbilden. Zwischen diesen Kanten 113, 114 liegt die Kontaktlamelle 2, wenn sie in der Öffnung 120 angeordnet ist (
Fig. 2B ), so dass die Kontaktlamelle 2 zwischen den Kanten 113, 114 entlang der Steckrichtung E an dem Kontaktkörper 10 festgelegt ist. - Die Formschlusseinrichtung 11 in Form der Vertiefung 112 wird vor dem Biegen des Kontaktkörpers 10 in die Oberfläche 104 eingebracht, beispielsweise durch Prägen oder durch einen spanenden Fertigungsprozess. Nach dem Biegen des Kontaktkörpers 10 erstreckt sich die Formschlusseinrichtung 11 in Form der Vertiefung 112 umfänglich entlang einer Umfangsrichtung U um die Steckrichtung E innenseitig der Öffnung 120, so dass die Kontaktlamelle 2 durch Einstecken in die Öffnung 120 in einfacher Weise in der Vertiefung 112 angeordnet werden kann.
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Fig. 3 zeigt in einer Querschnittsansicht die Ausgestaltung der Formschlusseinrichtung 11 mit der Vertiefung 112 und den die Vertiefung 112 beidseits begrenzenden Stegen 110, 111. - Das Kontaktelement 1 kann beispielsweise einen elektrischen Kontakt ausbilden, der eine hohe Stromtragfähigkeit, beispielsweise >100 A, insbesondere >200 A, aufweisen kann. Das Kontaktelement 1 ist hierbei an einen elektrischen Leiter angeschlossen und kann über die in dem Zylinderabschnitt 12 ausgebildete Öffnung 120 steckend mit einem geeigneten Kontaktstift eines Steckverbinderteils 3 in Eingriff gebracht werden, so dass über das Kontaktelement 1 eine elektrische Verbindung zweier Leiter hergestellt werden kann.
- Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kontaktelements 1 ist in
Fig. 4 bis 6A, 6B dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Formschlusseinrichtung 11 durch Einprägungen 115, 116 in der Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 gebildet. Die Einprägungen 115, 116 bilden hierbei zwei Reihen von Einprägungen 115, 116 aus, die entlang der Steckrichtung E zueinander versetzt sind und sich parallel an der Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 erstrecken. - Die Einprägungen 115, 116 werden vor dem Biegen des Kontaktkörpers 10 in die Oberfläche 104 eingebracht. Die Einprägungen 115, 116 können hierbei durch einen Prägeprozess gefertigt werden, wobei grundsätzlich auch eine spanende Fertigung dieser Einprägungen 115, 116 denkbar und möglich ist.
- Nach dem Biegen erstrecken sich die Reihen der Einprägungen 115, 116 umfänglich entlang der Umfangsrichtung U um die Steckrichtung E innenseitig der Öffnung 120, wie dies in
Fig. 5A dargestellt ist. Die Einprägungen 115, 116 nehmen hierbei Enden 200, 201 von Lamellenabschnitten 20 der Kontaktlamelle 2 auf (sieheFig. 5B in Zusammenschau mitFig. 8B ), so dass die Kontaktlamelle 2 über ihre Enden 200, 201 formschlüssig an dem Kontaktkörper 10 gehalten und entlang der Steckrichtung E an dem Kontaktkörper 10 festgelegt ist. - Durch die zweireihige Anordnung der Einprägungen 115, 116 werden Enden 200, 201 beidseits der Lamellenabschnitte 20 aufgenommen, so dass die Kontaktlamelle 2 in axialer Richtung beidseits zu dem Kontaktkörper 10 festgelegt ist.
- Wie aus den Querschnittsansichten gemäß
Fig. 6A und 6B ersichtlich, weisen die Einprägungen 115, 116 jeweils im Querschnitt (entlang einer Querschnittsebene, die durch die Steckrichtung E und eine Oberflächennormale der Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 aufgespannt ist) eine Keilform auf, so dass sich an jeder Einprägung 115, 116 eine Form nach Art eines Sägezahns ergibt (siehe insbesondereFig. 6B ). Jede Einprägung 115, 116 bildet hierbei eine Kante 113, 114 aus, an der ein zugeordnetes Ende 200, 201 eines Lamellenabschnitts 20 der Kontaktlamelle 2 anliegt. - Dadurch, dass die Sägezahnform der Einprägungen 115, 116 der unterschiedlichen Reihen mit ihren Kanten 113, 114 in unterschiedliche, entgegengesetzte Richtungen weisen, ist die Kontaktlamelle 2 sowohl in die Steckrichtung E als auch entgegen der Steckrichtung E an dem Kontaktkörper 10 festgelegt. So wird bei Belastung in die Steckrichtung E die Kontaktlamelle 2 über die Kante 114 der Einprägungen 116 der axial hinteren Reihe von Einprägungen 116 gehalten, während bei Belastung entgegen der Steckrichtung E (beim Herausziehen des Steckverbinderteils 3) die Kontaktlamelle 2 über die Kanten 113 der Einprägungen 115 der axial vorderen Reihe von Einprägungen 115 formschlüssig gesperrt ist.
- In einem weiteren, in
Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Formschlusseinrichtung 11 durch zwei axial entlang der Steckrichtung E zueinander versetzte, jeweils umfänglich um die Umfangsrichtung U durchgängig erstreckte Nuten 117, 118 gebildet. - Die Nuten 117, 118 weisen im Querschnitt, wie aus
Fig. 9 ersichtlich, jeweils eine Sägezahnform auf, analog wie dies für die Einprägungen 115, 16 für das Ausführungsbeispiel gemäßFig. 4 bis 6A, 6B beschrieben worden ist. Diesbezüglich soll somit auf das oben Ausgeführte verwiesen werden. - Die Nuten 117, 118 sind axial zueinander versetzt und nehmen Enden 200, 201 (siehe
Fig. 8B ) von Lamellenabschnitten 20 der Kontaktlamelle 2 formschlüssig auf, so dass darüber die Kontaktlamelle 2 sowohl in die Steckrichtung E als auch entgegen der Steckrichtung E an dem Kontaktkörper 10 festgelegt ist. - In
Fig. 8B ist die Kontaktlamelle 2 vor dem Einstecken in die Öffnung 120 des Zylinderabschnitts 12 des Kontaktelements 1 dargestellt. Wie ausFig. 8B ersichtlich, ist die Kontaktlamelle 2 umfänglich nicht geschlossen und kann somit radial verformt werden, um sie in einfacher Weise in die Öffnung 120 einzubringen. Beim Einstecken in die Öffnung 120 gelangen die Enden 200, 201 der Lamellenabschnitte 20 der Kontaktlamelle 2 in formschlüssigen Eingriff mit den Nuten 117, 118, so dass die Kontaktlamelle 2 an dem Kontaktkörper 10 festgelegt ist. - Wie aus
Fig. 7 und 8A ersichtlich, erstrecken sich die Nuten 117, 118 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht entlang der gesamten Länge des Kontaktkörpers 10, sondern nur in dem Bereich, der - nach dem Biegen - den Zylinderabschnitt 12 mit der darin geformten Öffnung 120 ausbildet. Die Nuten 117, 118 erstrecken sich somit insbesondere nicht in den Bereich des Laschenabschnitts 13 hinein. - Ähnliches ist prinzipiell auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß
Fig. 1 bis 3 undFig. 4 bis 6A, 6B denkbar und möglich. Auch dort ist möglich, dass sich die Vertiefung 112 (sieheFig. 1 ) bzw. die Reihen von Einprägungen 115, 116 (sieheFig. 4 ) nur in dem Bereich an dem Kontaktkörper 10 erstrecken, der - nach dem Biegen - den Zylinderabschnitt 12 ausbildet. - Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Kontaktkörper 10 mit seinem Ende 101 in die Biegerichtung B in Richtung der Oberfläche 104 gebogen und damit zu dem Zylinderabschnitt 12 gerollt. Weil der Kontaktkörper 10 in seinem Ausgangszustand 1' die Form eines längserstreckten Bandes mit einer nicht zu vernachlässigenden Dicke aufweist, liegt, in gebogenem Zustand, das Ende 101 mit einer Kante an der Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 an, was dazu führt, dass ein Absatz in der durch die Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 gebildeten Innenwandung der Öffnung 120 besteht (siehe beispielsweise
Fig. 2A ). Vorteilhafterweise wird die Kontaktlamelle 2 (die umfänglich nicht geschlossen ist. sieheFig. 8B ) hierbei derart in die Öffnung 120 eingesetzt, dass die Unterbrechungsstelle der Kontaktlamelle 2 gerade im Bereich des Absatzes am Ende 101 des Kontaktkörpers 10 zu liegen kommt. Weil die Kontaktlamelle 2 bei eingestecktem Steckverbinderteil 3 über den größten Teil des Umfangs mit dem Steckverbinderteil 3 in Anlage ist, ist die Unterbrechung in der Kontaktlamelle 2 und der Absatz in der Innenwandung der Öffnung 120 für die Güte der elektrischen Kontaktierung näherungsweise zu vernachlässigen. - Um bei einem Kontaktkörper 10 großer Dicke, der beispielsweise für ein Kontaktelement 1 großer Stromtragfähigkeit geeignet ist, einen verbesserten Übergang an dem Ende 101 des Kontaktkörpers 10 zu schaffen, kann, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 10A bis 10C , an dem Ende 101 des Kontaktkörpers 10 eine Abflachung 102 vorgesehen sein, die eine verbesserte Anlage des Endes 101 an der Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 schafft. Mit der Abflachung 102 kann das Ende 101 derart hin zu der Oberfläche 104 gebogen und in Anlage mit der Oberfläche 104 gebracht werden, dass sich der Absatz am Übergang zwischen dem Ende 101 und der Oberfläche 104 innenseitig der Öffnung 120 verkleinert, wie dies aus der Seitenansicht gemäßFig. 10A ersichtlich ist. - Um hierbei die mechanische Stabilität des Kontaktelements 1 zu vergrößern, kann eine Verbindung 103 zwischen dem Ende 101 und der Oberfläche 104 geschaffen werden, indem beispielsweise mittels Laserschweißen ein Stoffschluss zwischen dem Ende 101 und der Oberfläche 104 erzeugt wird.
- Eine solche Verbindung 103 ist prinzipiell auch denkbar und möglich, wenn an dem Ende 101 keine Abflachung vorgesehen ist. So kann auch bei den Ausführungsbeispielen, die anhand von
Fig. 1 bis 9 beschrieben worden sind, grundsätzlich an dem Ende 101 eine Verbindung 103 zu der Oberfläche 104 hergestellt werden, beispielsweise durch Anbringen einer (Laser-)Schweißnaht. - Der tangential von dem Zylinderabschnitt 12 vorstehende Laschenabschnitt 13 dient dazu, einen Leiter 4 an das Kontaktelement 1 anzuschließen, wie dies in
Fig. 12A bis 12C dargestellt ist. Über den Laschenabschnitt 13 kann hierbei ein Leiter 4 in unterschiedlichen Orientierungen an das Kontaktelement 1 angeschlossen und in unterschiedliche Richtungen von dem Kontaktelement 1 weggeführt werden, wie sich dies aus den Abbildungen ergibt. - Zum Anschließen an den Laschenabschnitt 13 wird ein Anschlussstück 40 einer Leitungsader des Leiters 4 an den Laschenabschnitt 13 flächig angesetzt und beispielsweise stoffschlüssig mittels Schweißen oder Löten mit dem Laschenabschnitt 13 verbunden.
- Dadurch, dass der Laschenabschnitt 13 tangential von dem Zylinderabschnitt 12 vorsteht, kann die Verbindung mit dem Leiter 4 in Querrichtung neben dem Zylinderabschnitt 12 erfolgen. Der axiale Bauraum des Kontaktelements 1 erhöht sich durch den Laschenabschnitt 13 nicht.
- Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich anders gearteter Weise verwirklichen.
- Durch das bereitgestellte Kontaktelement kann sich eine einfache Herstellbarkeit unter Verwendung beispielsweise eines Kupferbandes ergeben. Das Kontaktelement kann in einem zusätzlichen Schritt galvanisiert werden, zwingend erforderlich ist dies jedoch nicht.
- Durch Bereitstellung einer Formschlusseinrichtung innenseitig der Öffnung kann in einfacher Weise ein zuverlässiges Festlegen der Kontaktlamelle in der Öffnung erreicht werden, ohne dass zusätzliche Maßnahmen beispielsweise an der Kontaktlamelle selbst vorzusehen sind. Die Kontaktlamelle muss in ihrer Ausgestaltung hierzu nicht notwendigerweise in besonderer Weise angepasst werden.
- Durch Anschließen eines Leiters an einen Laschenabschnitt der beschriebenen Art kann eine Kabelabgangsrichtung in flexibler Weise gewählt werden. Es ergibt sich ein Kontaktelement mit vergleichsweise geringem axialen Bauraumbedarf.
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- 1
- Kontaktelement
- 1'
- Ausgangszustand
- 10
- Kontaktkörper (Band)
- 100,101
- Ende
- 102
- Abflachung
- 103
- Verbindung
- 104
- Oberfläche
- 11
- Formschlusseinrichtung
- 110, 111
- Steg
- 112
- Vertiefung
- 113,114
- Kante
- 115, 116
- Einprägung
- 117,118
- Nut
- 12
- Zylinderabschnitt
- 120
- Öffnung
- 13
- Laschenabschnitt
- 2
- Lamelle
- 20
- Lamellenabschnitte
- 200,201
- Ende
- 3
- Steckverbinderteil
- 4
- Leiter
- 40
- Anschlussstück
- B
- Biegerichtung
- E
- Einsteckrichtung
- L
- Längsachse
- U
- Umfangsrichtung
Claims (14)
- Anordnung mit einem Kontaktelement (1) und einem elektrischen Leiter (4), wobei das Kontaktelement (1)- einen bandförmig erstreckten Kontaktkörper (10), der derart gebogen ist, dass der Kontaktkörper (10) eine Öffnung (120) ausbildet, in die ein Steckverbinderteil (3) in eine Steckrichtung (E) einsteckbar ist, wobei der Kontaktkörper (10) eine um die Öffnung (120) erstreckte, eine Innenwandung der Öffnung (120) ausbildende Oberfläche (104) aufweist, und- eine in der Öffnung (120) des Kontaktkörpers (10) angeordnete, an der Oberfläche (104) anliegende Kontaktlamelle (2) zum elektrischen Kontaktieren mit einem in die Öffnung (120) eingesteckten Steckverbinderteil (3) aufweist,- wobei der bandförmige Kontaktkörper (10) eine Formschlusseinrichtung (11) mit zumindest einem an der Oberfläche (104) des Kontaktkörpers (10) geformten Formschlusselement (111-118) aufweist, wobei die Kontaktlamelle (2) formschlüssig mit der Formschlusseinrichtung (11) in Eingriff steht und dadurch entlang der Steckrichtung (E) an dem Kontaktkörper (10) festgelegt ist,dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (10) einen die Öffnung (120) aufweisenden Zylinderabschnitt (12) und einen tangential von dem Zylinderabschnitt (12) vorstehenden Laschenabschnitt (13) zum Anschließen des elektrischen Leiters (4) an den Kontaktkörper (10) aufweist, wobei über den Laschenabschnitt (13) der Leiter (4) in unterschiedlichen Orientierungen an das Kontaktelement (1) anschließbar und in unterschiedlichen Richtungen von dem Kontaktelement (1) wegführbar ist, wobei zum Anschließen an den Laschenabschnitt (13) ein Anschlussstück (40) einer Leitungsader des Leiters (4) an den Laschenabschnitt (13) flächig angesetzt und stoffschlüssig mittels Schweißen oder Löten mit dem Laschenabschnitt (13) verbunden ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Formschlusselement durch eine in die Oberfläche eingeformte Vertiefung (112) gebildet ist, in der die Kontaktlamelle (2) angeordnet ist.
- Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (112), betrachtet entlang der Steckrichtung (E), durch zwei Stege (110, 111) begrenzt ist, zwischen denen die Kontaktlamelle (2) aufgenommen ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Formschlusselement durch eine Mehrzahl von in die Oberfläche (104) eingeformten Einprägungen (115, 116) gebildet ist, mit denen die Kontaktlamelle (2) formschlüssig in Eingriff steht.
- Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Einprägungen (115, 116) entlang einer um die Steckrichtung (E) weisenden Umfangsrichtung (U) zueinander versetzt sind.
- Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Reihe von Einprägungen (115) entlang der Umfangsrichtung (U) aneinander angereihte, erste Einprägungen (115) und eine zweite Reihe von Einprägungen (116) entlang der Umfangsrichtung (U) aneinander angereihte, zweite Einprägungen (116) aufweist, wobei die erste Reihe von Einprägungen (115) und zweite Reihe von Einprägungen (116) entlang der Steckrichtung (E) zueinander versetzt sind.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägungen (115, 116) jeweils eine Kante (113, 114) zur formschlüssigen Anlage mit der Kontaktlamelle (2) ausbilden.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Formschlusselement durch zumindest eine in die Oberfläche (104) eingeformte Nut (117, 118) gebildet ist, die entlang einer um die Steckrichtung (E) weisenden Umfangsrichtung (U) erstreckt ist und mit der die Kontaktlamelle (2) formschlüssig in Eingriff steht.
- Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine entlang der Umfangsrichtung (U) erstreckte, erste Nut (117) und eine entlang der Umfangsrichtung (U) erstreckte, zweite Nut (118) entlang der Steckrichtung (E) zueinander versetzt sind.
- Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (10) aus einem gebogenen Kupferband gefertigt ist.
- Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (10) mit einem Ende (101) in eine Biegerichtung (B) um die Steckrichtung (E) hin zu der Oberfläche (104) gebogen ist derart, dass das Ende (101) der Oberfläche (104) angenähert ist, wobei der Kontaktkörper (10) an dem Ende (101) eine Abflachung (102) zur flächigen Anlage mit der Oberfläche (104) aufweist.
- Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (101) an der Abflachung (102) stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, beispielsweise durch Laserschweißen, mit der Oberfläche (104) verbunden ist.
- Verfahren zum Herstellen einer Anordnung eines Kontaktelements (1) mit einem elektrischen Leiter (4), mit folgenden Schritten:- Bereitstellen eines bandförmig erstreckten Kontaktkörpers (10),- Biegen des Kontaktkörpers (10) derart, dass der Kontaktkörper (10) eine Öffnung (120) ausbildet, in die ein Steckverbinderteil (3) in eine Steckrichtung (E) einsteckbar ist, wobei der Kontaktkörper (10) eine um die Öffnung (120) erstreckte, eine Innenwandung der Öffnung (120) ausbildende Oberfläche (104) aufweist, und- Anordnen einer Kontaktlamelle (2) in der Öffnung (120) des Kontaktkörpers (10) derart, dass die Kontaktlamelle (2) an der Oberfläche (104) anliegt, wobei die Kontaktlamelle (2) zum elektrischen Kontaktieren mit einem in die Öffnung (120) eingesteckten Steckverbinderteil (3) ausgebildet ist, wobei der bandförmige Kontaktkörper (10) eine Formschlusseinrichtung (11) mit zumindest einem an der Oberfläche (104) des Kontaktkörpers (10) geformten Formschlusselement (111-118) aufweist, wobei die Kontaktlamelle (2) beim Anordnen an dem Kontaktkörper (10) formschlüssig mit der Formschlusseinrichtung (11) in Eingriff gebracht wird und dadurch entlang der Steckrichtung (E) an dem Kontaktkörper (10) festgelegt wird,dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (10) einen die Öffnung (120) aufweisenden Zylinderabschnitt (12) und einen tangential von dem Zylinderabschnitt (12) vorstehenden Laschenabschnitt (13) zum Anschließen des elektrischen Leiters (4) an den Kontaktkörper (10) aufweist, wobei über den Laschenabschnitt (13) der Leiter (4) in unterschiedlichen Orientierungen an das Kontaktelement (1) angeschlossen und in unterschiedlichen Richtungen von dem Kontaktelement (1) weggeführt werden kann, wobei zum Anschließen an den Laschenabschnitt (13) ein Anschlussstück (40) einer Leitungsader des Leiters (4) an den Laschenabschnitt (13) flächig angesetzt und stoffschlüssig mittels Schweißen oder Löten mit dem Laschenabschnitt (13) verbunden wird.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (10) in einem Ausgangszustand (1') entlang einer Längsachse (L) längserstreckt ist und zum Ausbilden der Öffnung (120) in eine Biegerichtung (B) um die Steckrichtung (E) gebogen wird.
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