WO2013117339A1 - Elektrischer steckverbinder zur elektrischen verbindung mittels ultraschallschweissen - Google Patents

Elektrischer steckverbinder zur elektrischen verbindung mittels ultraschallschweissen Download PDF

Info

Publication number
WO2013117339A1
WO2013117339A1 PCT/EP2013/000374 EP2013000374W WO2013117339A1 WO 2013117339 A1 WO2013117339 A1 WO 2013117339A1 EP 2013000374 W EP2013000374 W EP 2013000374W WO 2013117339 A1 WO2013117339 A1 WO 2013117339A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
leg
electrical connector
connecting portion
contact
electrical
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/000374
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Till Beck
Peter BEDNARCZYK
Stefan Schulz
Wolfgang Langhoff
Danica Holley
Original Assignee
Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh
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
Priority claimed from DE202012001446U external-priority patent/DE202012001446U1/de
Priority claimed from DE201210002910 external-priority patent/DE102012002910B4/de
Application filed by Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh filed Critical Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh
Priority to JP2014555975A priority Critical patent/JP6097769B2/ja
Priority to US14/370,555 priority patent/US9281573B2/en
Priority to EP13718104.6A priority patent/EP2812949B1/de
Priority to CN201380008895.7A priority patent/CN104115333B/zh
Priority to ES13718104.6T priority patent/ES2575401T3/es
Publication of WO2013117339A1 publication Critical patent/WO2013117339A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • H01R4/023Soldered or welded connections between cables or wires and terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • H01R4/029Welded connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0207Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/04Pins or blades for co-operation with sockets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischer Steckverbinder in der Ausgestaltung eines massiven Kontaktstiftes der folgendes aufweist: A) einen Kontaktabschnitt, B) einen sich an den Kontaktabschnitt anschließenden Übergangsabschnitt und C) einen sich an den Übergangsabschnitt anschließenden Anschlussabschnitt zur elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Leitung mittels Ultraschallschweißens, wobei der Anschlussabschnitt über mindestens ein geometrisches Wellenbrecherelement zur Wellenbrechung beim Ultraschallschweißen verfügt.

Description

Beschreibung
Elektrischer Steckverbinder zur elektrischen
Verbindung mittels Ultraschallschweißen
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des
Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft insbesondere einen elektrischen Steckverbinder ausgebildet als
Kontaktstift zur elektrischen Verbindung mit einem Kabel mittels Ultraschallschweißverfahren.
Stand der Technik Elektrische Steckverbinder sind dafür vorgesehen, über ihre Steckverbinderpaare, somit über ihre Buchsenteile und Steckerteile z. B. zwischen einer elektrischen Leitung und einer weiteren elektrischen Leitung bzw. einem elektrischen Aggregat eine wieder lösbare elektrische Verbindung herzustellen. Dabei sind im Stand der Technik unterschiedliche Verbindungsmethoden zum
Anschließen eines Kabels bzw. einer elektrischen Leitung an den Steckverbinder
bekannt.
Neben Schraubverbindungen sind Crimpverbindungen, Lötverbindungen, Einpress- bzw. Piercingverbindungen und andere Verbindungstechniken bekannt, wie formschlüssige Verbindungen, insbesondere Schweißverbindungen.
In den meisten Applikationen ist es regelmäßig erwünscht, eine besonders dauerhafte Verbindung zwischen dem Kontakt eines elektrischen Steckverbinders und dem
anzuschließenden Kabel herzustellen.
Insbesondere in der Automobilindustrie werden hohe Anforderungen an die
Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit einer elektrischen Verbindung gestellt.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Insbesondere ist es erforderlich, dass die mit dem Kontakt zu verbindende Leitung sicher und dauerhaft auch unter Temperaturschwankungen und mechanischen Schwingungen und Beeinträchtigungen im Fahrbetrieb nicht zu einem Lösen der Verbindung führen.
Auch die aktuellen und zukünftigen Entwicklungen der Elektromotoren und Hybridtechnik im Automobilsektor erfordern Kontaktanordnungen mit hoher Stromtragfähigkeit, die auch bei erhöhten Temperaturen, insbesondere durch Eigenerwärmung, eine sichere Verbindung darstellen.
Im Temperaturwechselbetrieb eignen sich insbesondere solche Kontaktmaterialien nicht, die in folge von Relaxationsprozessen bei der wechselnden Temperaturerhöhung und Abkühlung auf Dauer versagen und sich möglicherweise vom Kabel lösen.
Als besonders geeignetes Schweißverfahren zur Herstellung hochfester Verbindungen bestimmter Werkstoffe hat sich das Ultraschallschweißverfahren erwiesen, das wiederum erhebliche Probleme bereitet bei der Verbindung gewisser Kontaktmaterialien.
So gibt es diverse Versuche dazu, welche Materialschädigungen auftreten beim Eintrag von ausreichender Schweißenergie durch Ultraschallschweißen.
Bei Materialprüfungen wurde festgestellt, dass die Anschlussabschnitte von Kontaktstiften teilweise erhebliche Schäden davontragen und zur Rissbildung neigen, wenn ein Kupferkabel mit einem Kupferkontakt mittels Ultraschallschweißen verbunden wird.
Darüber hinaus bestehen grundsätzliche Fragen zur korrekten Ausbildung von
Kontaktgeometrien zur zuverlässigen Ausbildung einer Ultraschallschweißung mit
einem Kabel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen elektrischen Steckverbinder bzw.
einen Kontaktstift zur elektrischen Verbindung mittels eines Ultraschallschweißverfahrens bereitzustellen, der vorbesagte Probleme überwindet und insbesondere in Bezug auf den Bauraum eine optimierte Geometrie aufweist. Darüber hinaus besteht die Aufgabe darin, einen solche Kontaktstift bereitzustellen, der universell und kostengünstig einsetzbar ist und bei vielen Anwendungen Verwendung finden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass ein Steckverbinder, insbesondere in Ausgestaltung eines massiven Kontaktstiftes folgendes aufweist und zwar einen
Kontaktabschnitt, der vorzugsweise über einen Übergangsabschnitt mit einem
Anschlussabschnitt verbunden ist, wobei der Anschlussabschnitt ausgebildet ist zur elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Leitung mittels Ultraschallschweißens und daher in diesem Bereich, vorzugsweise im Übergangsbereich zwischen dem
Anschlussabschnitt und dem sich daran anschließenden Übergangs- bzw. Kontaktabschnitt eine Wellenbrechereinheit bzw. ein geometrisches Wellenbrecherelement angeordnet ist zur Brechung der Ultraschallwellen.
Die technische Wirkungsweise des Wellenbrecherelementes ist darin zu sehen, dass beim Eintrag von Energie mittels Ultraschallschweißens, insbesondere durch die auftretenden Wellen, Risse und Schäden im Bereich des Anschlussabschnittes, insbesondere an dessen Übergangsbereich, zum Kotaktabschnitt bzw. dem dazwischen liegenden Übergangsabschnitt auftreten. Solche Übergangsabschnitte sind Zonen, die beim Ultraschallschweißen besonders belastet werden.
Zur Verhinderung von Schäden ist es daher notwendig, ein geeignet ausgebildetes
Wellenbrecherelement, vorzugsweise eine entsprechend ausgebildete Wulst, am
Anschlussabschnitt vorzusehen.
Erfindungsgemäß wird daher ein elektrischer Steckverbinder vorgeschlagen, der einen Kontaktabschnitt, einen sich an den Kontaktabschnitt anschließenden Übergangsabschnitt und einen sich an den Übergangsabschnitt anschließenden Anschlussabschnitt aufweist, wobei der Anschlussabschnitt zur elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Leitung mittels Ultraschallschweißens ausgebildet ist und wobei der Anschlussabschnitt über mindestens ein geometrisches Wellenbrecherelement, vorzugsweise eine hervorstehende Wulst zur Wellenbrechung beim Ultraschallschweißen ausgebildet ist.
Der Anschlussabschnitt weist eine Auflagefläche, vorzugsweise eine flache Auflagefläche für eine anzuschließende Leitung bzw. das Kontaktende einer anzuschließenden Leitung auf. In einer besonders vorteilhaften Weise ist der Anschlussabschnitt als ein L-förmiger
Anschlussabschnitt ausgebildet und zwar aus einem ersten Schenkel und einem dazu im wesentlichen orthogonal orientierten zweiten Schenkel, wobei jeder Schenkel Teil des Anschlussabschnittes ist. Die beiden Schenkel stehen folglich im wesentlichen senkrecht zueinander orientiert in Verbindung und bilden die L-förmige
Anschlussabschnittform.
Hierdurch ist gewährleistet, dass ein idealer Bauraum für den elektrischen Steckverbinder zur Verfügung steht, da bei ausreichend dünner Ausbildung des zweiten Schenkels der mit Vorteil auch die Auflagefläche für die Leitung ausbildet, nur so dick gewählt wird, dass die Gesamtdicke der Leitung und des Schenkels in etwa der Dicke bzw. unwesentlich größer als die Dicke des gesamten Kontaktes ist.
Eine solche Geometrie ist daher bauraumoptimiert und bietet gleichzeitig einen Anschlag für das Kabel, welches durch den ersten Schenkel bereitgestellt wird und eine Auflagefläche für das Kabel, welches durch den zweiten Schenkel bereitgestellt wird.
In einer vorteilhaften Ausbildung ist der erste Schenkel am Übergangsabschnitt angeordnet.
Ferner ist mit Vorteil der zweite Schenkel im wesentlichen in einer zum ersten Schenkel orthogonalen Orientierung mit diesem Schenkel unter Bildung eines L-förmigen
Anschlussabschnittes verbunden, der entweder in seiner Gesamtorientierung in
Steckrichtung mit dem Übergangsabschnitt oder senkrecht zur Steckrichtung am
Übergangsabschnitt angeformt ist. Um im wesentlichen die Schädigungen durch die Longitudinalwellen beim Ultraschallschweißen zu unterbinden, ist eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausbildung in Form eines längsgestreckten Steckverbinders gegeben, bei dem der erste Schenkel am Übergangsabschnitt in Steckrichtung so angeordnet ist, dass der zweite Schenkel im wesentlichen in Erstreckungsrichtung und damit in Steckrichtung des Kontaktstiftes angeordnet ist. Mit Vorteil verfügt die Auflagefläche des zweiten Schenkels über eine Übergangsfläche, die mit der vom ersten Schenkel ausgebildeten Schenkelinnenfläche verbunden ist bzw. sich unmittelbar in diese hinein erstreckt.
Bildlich ausgedrückt wird in etwa die Form einer halben "Halfpipe" gebildet, bei der die Auflagefläche des zweiten Schenkels den Boden bildet und die gekrümmte
Übergangsfläche mit der Schenkelinnenfläche seitlich die Rundung der "Halfpipe" darstellt.
Anders ausgedrückt sind die Innenflächen, d. h. die dem jeweils anderen Schenkel zugewandten Flächen über eine gekrümmte Übergangsfläche miteinander verbunden. Die gekrümmte Übergangsfläche entspricht im wesentlichen in etwa einem Segment des Innenumfangs eines Hohlzylinders von etwa 70° bis 90° Bogenmaß.
Der Krümmungsradius der gekrümmten Übergangsfläche ist mit Vorteil über die gesamte Übergangsfläche konstant, wobei aus der Übergangsfläche das geometrische
Wellenbrecherelement hervorsteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das geometrische Element als eine aus der Übergangsfläche nach außen hervorstehende entlang der Krümmung ebenfalls
gekrümmte Wulst ausgebildet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Wulst in ihrem
Verlauf über die gesamte gekrümmte Fläche und zwar über die gesamte Höhe des ersten Schenkels und verläuft mit ihrem anderen Ende bis in die Flanken bzw. in die Fläche des zweiten Schenkels hinein. Mit Vorteil befindet sich die Wulst in etwa der Mitte der Übergangsfläche in Bezug auf die durch das L gebildete Seitenkanten des Anschlussabschnittes.
Anders ausgedrückt ist in einer Aufsicht die Projektion der Wulst parallel zur Steckrichtung des Kontaktstiftes orientiert.
Die sich im Kontaktstift ausbildenden longitudinalen Ultraschallwellen werden folglich durch das in longitudinaler Orientierung ausgebildete Wellenbrecherelement gebrochen und in ihrer Wirkung gehemmt, so dass der Kontaktstift schadfrei mittels Ultraschallschweißens mit einer Leitung verbunden werden kann.
Vergleichende Versuche zwischen Kontaktelementen, die lediglich an einer
Anschlusszunge mit einer Leitung mittels Ultraschallschweißens verbunden wurden und denen, die mittels einer entsprechenden Wellenbrecherkontur ausgebildet waren haben gezeigt, dass bei der ersten Gruppe von Kontaktelementen in nahezu allen Fällen Schädigungen und/oder Risse am Übergangsbereich nachzuweisen waren, während dies bei den erfindungsgemäßen Kontaktelementen nicht der Fall war.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Anschlussabschnitt und das geometrische Wellenbrecherelement, sprich vorzugsweise die Wulst, materialschlüssig aus einem Material und zwar vorzugsweise aus reinem Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet.
Die Verwendung von Kupfer oder einer Kupferlegierung mit hohem Kupferanteil wird bevorzugt wegen der besonders guten elektrischen Leitfähigkeit verwendet.
Entscheidend für die technische Wirkung des erfindungsgemäßen Kontaktes ist jedenfalls die geeignete Ausbildung eines Wellenbrecherelementes zwischen oder an dem
Anschlussabschnitt zum Übergang des Übergangs- bzw. Kontaktabschnittes.
Eine weiter bevorzugte Ausführungsform ist ein elektrischer Steckverbinder gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Merkmalen, wobei der Kontaktstift aus einem metallischen Material besteht und wobei der Kontaktstift eine galvanische Oberflächenbeschichtung aufweist und der Übergangsabschnitt über eine Auflagefläche verfügt, die keine Oberflächenbeschichtung und keine anderweitig aufgebrachte
Beschichtung aufweist.
Eine weiter bevorzugte Ausführungsform ist ein elektrischer Steckverbinder gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Merkmalen, wobei dass der Anschlussabschnitt über eine vorzugsweise ebene Auflagefläche für eine anzuschließende elektrische Leitung verfügt.
Eine weiter bevorzugte Ausführungsform ist ein elektrischer Steckverbinder gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Merkmalen wobei das metallische Material des
Kontaktstiftes aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht mit hohem Kupferanteil und/oder die galvanische Beschichtung des Kontaktstiftes aus Silber oder Gold oder Zinn besteht.
Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale sollen erfindungsgemäß als
offenbart gelten.
Weitere Vorteile und zweckmäßiger Ausführungen sind aus den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen elektrischen Steckverbinder zur elektrischen Verbindung mittels
Ultraschallschweißens;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Kontaktes,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Kontaktstiftes ähnlich der Ausführung aus Fig. 1 und Fig. 2.
Gemäß Fig. 1 ist der elektrische Steckverbinder 1 in Form eines Kontaktstiftes 2 ausgebildet. Der Kontaktstift 2 untergliedert sich in die Abschnitte A, B und C. Der Abschnitt C stellt den Kontaktabschnitt 3 des Kontaktstiftes 2 dar. Der Kontaktabschnitt 3 dient der Kontaktierung mit einem korrespondierenden Gegenstecker. Unmittelbar daran gliedert sich in Abschnitt B ein Übergangsabschnitt 4 an. Zwischen dem Übergangsabschnitt 4 und dem Kontaktabschnitt 3 ist eine Rastkontur 8 angeordnet zur Verrastung mit einem Rastelement am Gegenstecker. Am Übergangsabschnitt 4 schließt sich im Teil A des Kontaktstiftes 2 der Anschlussabschnitt 5 an. Der Anschlussabschnitt 5 des Kontaktstiftes 2 dient der elektrischen und mechanischen
Verbindung mit einem anzuschließenden Kabel bzw. einer anzuschließenden Leitung 100. Der Anschlussabschnitt 5 ist als L-förmiger Anschlussabschnitt ausgebildet, wobei ein Teil der L-Form Teil des Übergangsabschnittes ist. Die L-Form des Anschlussabschnittes 5 ergibt sich durch einen ersten Schenkel 50 und einen zweiten dazu orthogonal angeordneten Schenkel 51. Der Schenkel 50 ist unmittelbar am Übergangsabschnitt 4 mit diesem verbunden. Auf der der Verbindung gegenüberliegenden Seite verfügt der Schenkel 50 über eine Schenkelfläche 40, die im wesentlichen horizontal und in ihrem weiteren Verlauf gekrümmt mit einem
Krümmungsradius R ausgebildet ist und in einer Auflagefläche 10 des zweiten Schenkels 51 mündet bzw. in diese übergeht. Der zweite Schenkel 51 ist als ein im wesentlichen flacher Schenkel ausgebildet, der in Axialrichtung des Kontaktstiftes 2 und zwar an dessen Ende angeordnet ist. Die Unterseite und damit die der Auflagefläche 10 gegenüberliegende Seite des zweiten Schenkels 51 ist mit Vorteil ebenfalls flach ausgebildet, um einen minimalen Bauraum zu erzielen.
Der Kontaktabschnitt 3 und der Übergangsabschnitt 4 sind mit einem ersten Durchmesser D1 , im wesentlichen als zylindrische Abschnitte ausgebildet. Der Anschlussabschnitt 5 ragt mit einer Auskragung 1 1 über die Außenkontur und damit über die Hüllform des von dem
Kontaktabschnitt 3 und dem Übergangsabschnitt 4 gebildeten zylindrischen Außenhülle des Kontaktstiftes 2.
Durch die Auskragung 11 hält der Steckverbinder eine mechanische Anlage gegen
beispielsweise ein Gehäuse, um sicherzustellen, dass der Kontaktstift 2 mit seinem
Kontaktschnitt 3 in die richtige Steckposition gebracht werden kann.
Wie in Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich, ist der Verlauf der Auflagefläche 10 vom zweiten
Schenkel 51 zur Schenkelfläche 40 des ersten Schenkels 50 als eine gekrümmte Fläche ausgebildet. Die Krümmung folgt im wesentlichen in etwa der Form einer Hälfte einer
"Halfpipe". D. h. die Bodenfläche wird gebildet durch die Auflagefläche 10, während die
Halfpipeseitenflächen von der gekrümmten Schenkelfläche 40 ausgebildet werden.
Aus der Schenkelfläche 40 ragt, wie in Fig. 2 ersichtlich, der Wellenbrecher 41 hervor. Der Wellenbrecher 41 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine Wulst bzw. Buckel und zwar eine gekrümmte Wulst ausgebildet, deren Projektion, wie in Fig. 2 ersichtlich ist, sich in axialer Richtung S bzw. Steckrichtung S des Kontaktstiftes 2 erstreckt.
Anders ausgedrückt verläuft die Wulst 41 von der Auflagefläche 10 entlang der axialen Richtung über die Krümmung der gekrümmten Schenkelfläche 40 hoch bis an dessen Ende 53 und zwar in etwa bis zum oberen Ende der Auskragung 11.
Der so ausgebildete Buckel dient als Wellenbrecher 41 im Anschlussabschnitt 5, um insbesondere Longitudinalwellen zu brechen.
Wie in Fig. 1 angedeutet, soll ein abisolierte Ende eines Kabels 100 auf die Auflagefläche 10 aufgebracht werden und mittels Ultraschallwellen, d. h. mittels Ultraschallschweißens eine Ultraschallschweißverbindung zwischen dem Kabel 100 und dem Kontaktstift 2 bzw. dessen Anschlussabschnitt 5 ausgebildet werden.
Die dabei auftretenden Longitudinalwellen und Ultraschallwellen werden vom Wellenbrecher 41 an dem "kritischen" Übergang zum Übergangsabschnitt 5 gebrochen, so dass die Energie der Ultraschallwellen, insbesondere im Bereich des Übergangs vom Anschlussabschnitt 5 zum Übergangsabschnitt 4, zu keinerlei funktionsbeeinträchtigenden Störungen oder Materialschäden führt. In Fig. 2 ersichtlich ist, dass der Buckel bzw. die Wulst 41 im wesentlichen in der Mitte zwischen den Seitenkanten 42 der Schenkel 50, 51 angeordnet sind.
Alternativ könnten auch zwei parallele Wellenbrecher 41 , d. h. zwei Buckel bzw. zwei Wülsten 41 nebeneinander im Übergangsbereich angeordnet sein, deren geometrische Ausbildung die Brechung von Ultraschallwellen bewirkt.
Besonders effizient hat sich die Bildung einer einzelnen mittigen und gekrümmten Wulst 41 gezeigt. Da auf diese Weise eine optimale Wellenbrechung von Ultraschallwellen stattfindet. Der in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellte Anschlussabschnitt 5 weist an seiner Auflagefläche 10 keine Oberflächenbeschichtung auf, so dass ein Kontakt unmittelbar mit dem Material des Kontaktstiftes 2 stattfindet.
Mit Vorteil ist das Material des Kontaktstiftes 2 als ein Kupfermaterial ausgebildet bzw. eine Kupferlegierung mit hohem Kupferanteil. Der Kontaktabschnitt 3 kann mit Vorteil mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sein, so dass der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder kostengünstig über
Partiellbeschichtungen versehen werden kann und in einer günstigen Weise geeignet ist zum Ultraschallschweißen. Im Hinblick auf die Wärmeeintragung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Länge des zweiten Schenkels 51 mit seiner Länge von etwa 25 % bis 40 % der Gesamtlänge des Kontaktstiftes 2 zu versehen.
Folglich befindet sich der erste Schenkel 50 in etwa in einem Drittel der Gesamtlänge des Kontaktstiftes 2 beabstandet vom Ende des Anschlussabschnittes 5 entfernt. Zwei Drittel der Länge des Kontaktstiftes 2 werden gebildet durch den Übergangsabschnitt 4 und den Kontaktabschnitt 3.
Mit Vorteil ist wie in Fig. 2 ersichtlich, die Auflagefläche 10 in ihrer Breite größer als der Durchmesser D1 des Kontaktabschnittes 3 und Übergangsabschnittes 4. Dies verbessert den Wellenbrechereffekt des Wellenbrechers 41 im Bereich des ersten Schenkels 50.
In Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Kontaktstiftes 2 ähnlich der Ausführung aus Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt.
In der perspektivischen Ansicht ist deutlich ersichtlich, wie in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel das mechanische Wellenbrecherelement bzw. der Wellenbrecher 41 ausgebildet ist. Bezugszeichenliste
Elektrischer Steckverbinder zur elektrischen Verbindung mittels Ultraschallschweißen
1 Elektrischer Steckverbinder
2 Kontaktstift
3 Kontaktabschnitt
4 Übergangsabschnitt
5 Anschlussabschnitt
8 Rastkontur 10 Auflagefläche
1 1 Auskragung
40 Schenkelfläche
41 Wellenbrecher
42 Seitenkanten der Schenkel 50, 51
50 erster Schenkel
51 zweiter Schenkel
52 gekrümmter Übergangsabschnitt
53 Ende der Wulst
60 galvanische Oberflächenbeschichtung
100 Kabel/Leitung
S Axialrichtung/Steckrichtung

Claims

Ansprüche
1 . Elektrischer Steckverbinder (1 ) in der Ausgestaltung eines massiven Kontaktstiftes (2) der folgendes aufweist:
A) einen Kontaktabschnitt (3),
B) einen sich an den Kontaktabschnitt (3) anschließenden Übergangsabschnitt (4) und
C) einen sich an den Übergangsabschnitt (4) anschließenden Anschlussabschnitt (5) zur elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Leitung (100) mittels
Ultraschallschweißens, wobei der Anschlussabschnitt (5) über mindestens ein geometrisches Wellenbrecherelement (41 ) zur Wellenbrechung beim
Ultraschallschweißen verfügt.
2. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (5) über eine vorzugsweise ebene Auflagefläche (10) für eine anzuschließende elektrische Leitung (100) verfügt.
3. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (5) aus einem ersten Schenkel (50) und einem zweiten Schenkel (51 ) ausgebildet ist.
4. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (50) am
Übergangsabschnitt (4) angeordnet ist.
5. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (5) als L-förmiger Anschlussabschnitt ausgebildet ist und zwar durch den ersten Schenkel (50) und dem dazu im wesentlichen orthogonal orientierten zweiten Schenkel (51 ).
6. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (10) des zweiten
Schenkels (51 ) über eine gekrümmte Übergangsfläche (52) mit einem vom ersten Schenkel (50) ausgebildeten Schenkelinnenfläche (40) verbunden ist bzw. mit dieser eine gemeinsame Oberfläche bildet.
7. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geometrische Wellenbrecherelement (41 ) im Bereich der gekrümmten Übergangsfläche (52) angeordnet ist und aus dieser herausragt.
Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geometrische Wellenbrecherelement (41 ) als eine aus der Übergangsfläche (52) nach außen vorstehende gekrümmte Wulst ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wulst mit ihrer Lage und daher in ihrem Verlauf über die gesamte Höhe des ersten Schenkels (50) erstreckt und mit ihrem einen Ende (53) bis zum zweiten Schenkel (51 ) reicht.
10. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (5) und das geometrische Wellenbrechelement (41 ) materialschlüssig aus einem reinen
Kupfermaterial ausgebildet ist.
1. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (2) über eine partielle Oberflächenbeschichtung verfügt.
2. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Auflagefläche (10) keine Oberflächenbeschichtung des Anschlussabschnittes (5) angebracht ist und in diesem Bereich das Kontaktmaterial für das Ultraschallschweißen aus dem Material des Kontaktelementes besteht.
13. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (2) aus einem metallischen Material besteht und wobei der Kontaktstift (2) eine galvanische
Oberflächenbeschichtung aufweist und der Übergangsabschnitt (4) über eine
Auflagefläche (10) verfügt, die keine Oberflächenbeschichtung und keine
anderweitig aufgebrachte Beschichtung aufweist. 14. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (5) über eine vorzugsweise ebene Auflagefläche (10) für eine anzuschließende elektrische Leitung (100) verfügt. 15. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (5) als L-förmiger Anschlussabschnitt ausgebildet ist und zwar durch den ersten Schenkel (50) und dem dazu im wesentlichen orthogonal orientierten zweiten Schenkel (51 ).
16. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Material des
Kontaktstiftes (1 ) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht mit hohem
Kupferanteil.
17. Elektrischer Steckverbinder (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Beschichtung des
Kontaktstiftes (3) aus Silber oder Gold oder Zinn besteht.
PCT/EP2013/000374 2012-02-11 2013-02-08 Elektrischer steckverbinder zur elektrischen verbindung mittels ultraschallschweissen WO2013117339A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014555975A JP6097769B2 (ja) 2012-02-11 2013-02-08 超音波溶接による電気的接続のための電気プラグコネクタ
US14/370,555 US9281573B2 (en) 2012-02-11 2013-02-08 Electrical plug connector for electrical connection by means of ultrasonic welding
EP13718104.6A EP2812949B1 (de) 2012-02-11 2013-02-08 Elektrischer steckverbinder zur elektrischen verbindung mittels ultraschallschweissen
CN201380008895.7A CN104115333B (zh) 2012-02-11 2013-02-08 用于借助超声波焊接进行电连接的电插接器
ES13718104.6T ES2575401T3 (es) 2012-02-11 2013-02-08 Conector de enchufe eléctrico para la conexión eléctrica por medio de soldadura ultrasónica

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202012001446.3 2012-02-11
DE202012001446U DE202012001446U1 (de) 2012-02-11 2012-02-11 Elektrischer Kontaktpin für Ultraschallschweißen
DE201210002910 DE102012002910B4 (de) 2012-02-11 2012-02-11 Elektrischer Steckverbinder zur elektrischen Verbindung mittels Ultraschallschweißen
DE102012002910.1 2012-02-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013117339A1 true WO2013117339A1 (de) 2013-08-15

Family

ID=48170403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/000374 WO2013117339A1 (de) 2012-02-11 2013-02-08 Elektrischer steckverbinder zur elektrischen verbindung mittels ultraschallschweissen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9281573B2 (de)
EP (1) EP2812949B1 (de)
JP (1) JP6097769B2 (de)
CN (1) CN104115333B (de)
ES (1) ES2575401T3 (de)
WO (1) WO2013117339A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104682048B (zh) * 2015-02-02 2017-09-22 吴丽清 一种通过超声波熔融捆扎方式与电缆连接的电连接器及其连接方法
DE102015107180B4 (de) * 2015-05-07 2016-12-15 Telegärtner Karl Gärtner GmbH Verfahren zum Herstellen einer Lötverbindung, elektrischer Steckverbinder zum Verlöten mit einem Koaxialkabel und Verwendung eines solchen Steckverbinders
EP3258550A1 (de) * 2016-06-14 2017-12-20 Telsonic Holding AG Vorrichtung und verfahren zum crimpen von verbindungselementen und crimpverbindung
US10449871B1 (en) * 2018-06-13 2019-10-22 Te Connectivity Corporation Electrical power terminal for a charging system
JP7111784B2 (ja) * 2020-09-11 2022-08-02 矢崎総業株式会社 雌端子の製造方法
DE102022202847A1 (de) * 2022-03-23 2023-09-28 Yamaichi Electronics Deutschland Gmbh Steckverbinder, Steckverbinder-System und Verfahren zum Herstellen des Steckverbinders
DE102022202850A1 (de) * 2022-03-23 2023-09-28 Yamaichi Electronics Deutschland Gmbh Kontaktelement, Kontaktelementsystem und Steckverbinder

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5263880A (en) * 1992-07-17 1993-11-23 Delco Electronics Corporation Wirebond pin-plastic header combination and methods of making and using the same
DE19800451A1 (de) * 1997-01-09 1998-07-16 Yazaki Corp Verbindungsanordnung zwischen einem umwickelten Draht und einem Anschluß
US20030143875A1 (en) * 2002-01-28 2003-07-31 Arihiro Kamiya Connector partially having larger wire bonding area
EP2416457A1 (de) * 2010-08-02 2012-02-08 Robert Bosch GmbH Verfahren zur elektrischen Kontaktierung von Drähten

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3311626B2 (ja) * 1997-01-09 2002-08-05 矢崎総業株式会社 超音波接続用端子及び超音波接続構造
JP4105055B2 (ja) * 2002-12-27 2008-06-18 矢崎総業株式会社 被覆電線の止水構造
TW200505116A (en) * 2003-07-30 2005-02-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Cable connector assembly and method for making the same
JP2005108608A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk アルミ電線と銅端子の接続構造
JP4445802B2 (ja) * 2004-05-28 2010-04-07 株式会社オートネットワーク技術研究所 端子金具
JP2006172927A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 Yazaki Corp 電線の超音波接合方法及び超音波接合装置
TWI302767B (en) * 2006-03-24 2008-11-01 Ks Terminals Inc Terminal connector, manufacturing and wire connecting method thereof
DE102007027208A1 (de) * 2007-06-13 2008-12-18 Tyco Electronics Amp Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kompaktierschweißen
JP5235369B2 (ja) * 2007-09-18 2013-07-10 株式会社オートネットワーク技術研究所 ワイヤーハーネスおよびその製造方法ならびに絶縁電線の接続方法
DE102008031588B4 (de) * 2008-07-03 2011-03-24 Lisa Dräxlmaier GmbH Kontaktierung von Leichtmetallleitungen
DE102008058047B4 (de) * 2008-11-18 2013-11-07 Auto-Kabel Management Gmbh Verbindung von elektrischen Leitungen mittels Ultraschallschweißen
JP5191923B2 (ja) * 2009-02-17 2013-05-08 矢崎総業株式会社 電線の接続方法
DE102010027033A1 (de) 2010-07-14 2012-01-19 Kromberg & Schubert Kg Leiter mit Kontaktteil
CN202004305U (zh) * 2011-04-13 2011-10-05 漳州鑫美达汽车零部件有限公司 一种汽车线束共接点的连接装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5263880A (en) * 1992-07-17 1993-11-23 Delco Electronics Corporation Wirebond pin-plastic header combination and methods of making and using the same
DE19800451A1 (de) * 1997-01-09 1998-07-16 Yazaki Corp Verbindungsanordnung zwischen einem umwickelten Draht und einem Anschluß
US20030143875A1 (en) * 2002-01-28 2003-07-31 Arihiro Kamiya Connector partially having larger wire bonding area
EP2416457A1 (de) * 2010-08-02 2012-02-08 Robert Bosch GmbH Verfahren zur elektrischen Kontaktierung von Drähten

Also Published As

Publication number Publication date
ES2575401T3 (es) 2016-06-28
CN104115333B (zh) 2016-11-09
JP6097769B2 (ja) 2017-03-15
JP2015511375A (ja) 2015-04-16
US20140378010A1 (en) 2014-12-25
US9281573B2 (en) 2016-03-08
EP2812949A1 (de) 2014-12-17
EP2812949B1 (de) 2016-04-20
CN104115333A (zh) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2812949B1 (de) Elektrischer steckverbinder zur elektrischen verbindung mittels ultraschallschweissen
EP2681807B1 (de) Hochstromsteckverbinder mit ringfederkontaktierung
DE2359429A1 (de) Elektrische anschlusseinrichtung zum anschluss eines elektrischen leiters an einen akkumulator
WO2014146642A1 (de) Elektrischer litzenleiter mit rundsteckkontaktbuchse
EP2852003B1 (de) Kontaktelement für einen Steckverbinder
EP1082784B1 (de) Hf-steckverbinder mit versetzten schneiden
DE112016006002T5 (de) Anschlusspassstück und Verbinder
DE102012002910B4 (de) Elektrischer Steckverbinder zur elektrischen Verbindung mittels Ultraschallschweißen
DE102011001714A1 (de) Querbrücker für eine elektrische Klemme
DE202012001446U1 (de) Elektrischer Kontaktpin für Ultraschallschweißen
DE102020133968A1 (de) Elektrische anschlussanordnung mit vergrössertem kontaktbereich
EP1514330A1 (de) Kontaktelement für eine elektrische steckverbindung
DE102005054590A1 (de) Elektrischer Steckverbinder
DE102011052387A1 (de) Federdruckstück zur Herstellung eines elektrischen Federkontaktelements und elektrischer Steckverbinder
DE202016100931U1 (de) Sicherungssockel
EP2234210B1 (de) Klemme zum Festlegen eines elektrischen Leiters
DE102004053577A1 (de) Strombrücke
EP2858180B1 (de) Elektrisches Kontaktelement für eine Steckverbindung mit einer Leiterplatte
DE102023003591A1 (de) Stromschiene
DE102022130150A1 (de) Mehrstufige Verschraubung bei einem Modulverbinder
WO2017194207A1 (de) Kontaktanordnung und verfahren zur ausbildung einer kontaktanordnung
DE102014113357B4 (de) Kontaktsystem aus einem elektrischen Kontaktelement und einer Federklammer
DE202013010987U1 (de) Kontakthülse für einen Anschluss wenigstens einer Litzenleitung
WO2017186208A1 (de) Elektrischer crimpkontakt
DE102018130107A1 (de) Schneidklemme für eine elektrische Maschine sowie Schneidklemmenanordnung mit einer solchen Schneidklemme

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13718104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14370555

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013718104

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014555975

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A