WO2017085005A1

WO2017085005A1 - Kontaktelement mit einer an einem kontaktkörper angeordneten kontaktlamelle

Info

Publication number: WO2017085005A1
Application number: PCT/EP2016/077561
Authority: WO
Inventors: Thomas Führer
Original assignee: Phoenix Contact E-Mobility Gmbh
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2017-05-26
Also published as: EP3378128B1; CN108352641A; JP6580797B2; JP2018533834A; DE102015119850A1; EP3378128A1

Abstract

Ein Kontaktelement (1) umfasst 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. In der Öffnung (120) des Kontaktkörpers (10) ist eine Kontaktlamelle (2) zum elektrischen Kontaktieren mit einem in die Öffnung (120) eingesteckten Steckverbinderteil (3) angeordnet und liegt an der Oberfläche (104) an. Dabei ist vorgesehen, dass 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. Auf diese Weise wird ein Kontaktelement bereitgestellt, das eine einfache, kostengünstige Herstellung, auch bei Auslegung für eine hohe Stromtragfähigkeit, ermöglicht.

Description

Kontaktelement mit einer an einem Kontaktkörper angeordneten Kontaktlamelle

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Kontaktelements.

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 10 201 1 105 821 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 10 201 1 105 821 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.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kontaktelement und ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements 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.

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 eines Kontaktelements, das folgende Schritte aufweist:

Bereitstellen eines bandförmig erstreckten Kontaktkörpers,

Biegen des Kontaktkörpers derart, dass der Kontaktkörper eine Öffnung ausbildet, in die ein Steckverbinderteil in eine Steckrichtung einsteckbar ist, wobei der

Kontaktkörper eine um die Öffnung erstreckte, eine Innenwandung der Öffnung ausbildende Oberfläche aufweist, und

Anordnen einer Kontaktlamelle in der Öffnung des Kontaktkörpers derart, dass die Kontaktlamelle an der Oberfläche anliegt, wobei die Kontaktlamelle zum elektrischen Kontaktieren mit einem in die Öffnung eingesteckten

Steckverbinderteil ausgebildet ist.

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 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 l-l 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 l-l 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. 1 1 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.

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 V in Form eines entlang einer Längsachse L längserstreckten Bandes vor. Zum Herstellen des Kontaktelements 1 wird dieser Kontaktkörper 10 aus seinem Ausgangszustand V in eine Biegerichtung B gebogen, so dass sich das in Fig. 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 V 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 1 1 in Form einer in die Oberfläche 104 eingeformten Vertiefung 1 12 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 1 12 wird beidseits durch Stege 1 10, 1 1 1 begrenzt, die jeweils am Übergang zu der Vertiefung 1 12 eine (scharfe) Kante 1 13, 1 14 ausbilden. Zwischen diesen Kanten 1 13, 1 14 liegt die Kontaktlamelle 2, wenn sie in der Öffnung 120 angeordnet ist (Fig. 2B), so dass die Kontaktlamelle 2 zwischen den Kanten 1 13, 1 14 entlang der Steckrichtung E an dem Kontaktkörper 10 festgelegt ist.

Die Formschlusseinrichtung 1 1 in Form der Vertiefung 1 12 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 1 1 in Form der Vertiefung 1 12 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 1 12 angeordnet werden kann. Fig. 3 zeigt in einer Querschnittsansicht die Ausgestaltung der Formschlusseinrichtung 1 1 mit der Vertiefung 1 12 und den die Vertiefung 1 12 beidseits begrenzenden Stegen 1 10, 1 1 1 . 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 1 1 durch Einprägungen 1 15, 1 16 in der Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 gebildet. Die Einprägungen 1 15, 1 16 bilden hierbei zwei Reihen von Einprägungen 1 15, 1 16 aus, die entlang der Steckrichtung E zueinander versetzt sind und sich parallel an der Oberfläche 104 des Kontaktkörpers 10 erstrecken. Die Einprägungen 1 15, 1 16 werden vor dem Biegen des Kontaktkörpers 10 in die Oberfläche 104 eingebracht. Die Einprägungen 1 15, 1 16 können hierbei durch einen Prägeprozess gefertigt werden, wobei grundsätzlich auch eine spanende Fertigung dieser Einprägungen 1 15, 1 16 denkbar und möglich ist. Nach dem Biegen erstrecken sich die Reihen der Einprägungen 1 15, 1 16 umfänglich entlang der Umfangsrichtung U um die Steckrichtung E innenseitig der Öffnung 120, wie dies in Fig. 5A dargestellt ist. Die Einprägungen 1 15, 1 16 nehmen hierbei Enden 200, 201 von Lamellenabschnitten 20 der Kontaktlamelle 2 auf (siehe Fig. 5B in Zusammenschau mit Fig. 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 1 15, 1 16 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 1 15, 1 16 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 1 15, 1 16 eine Form nach Art eines Sägezahns ergibt (siehe insbesondere Fig. 6B). Jede Einprägung 1 15, 1 16 bildet hierbei eine Kante 1 13, 1 14 aus, an der ein zugeordnetes Ende 200, 201 eines Lamellenabschnitts 20 der Kontaktlamelle 2 anliegt.

Dadurch, dass die Sägezahnform der Einprägungen 1 15, 1 16 der unterschiedlichen Reihen mit ihren Kanten 1 13, 1 14 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 1 14 der Einprägungen 1 16 der axial hinteren Reihe von Einprägungen 1 16 gehalten, während bei Belastung entgegen der Steckrichtung E (beim Herausziehen des Steckverbinderteils 3) die Kontaktlamelle 2 über die Kanten 1 13 der Einprägungen 1 15 der axial vorderen Reihe von Einprägungen 1 15 formschlüssig gesperrt ist.

In einem weiteren, in Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Formschlusseinrichtung 1 1 durch zwei axial entlang der Steckrichtung E zueinander versetzte, jeweils umfänglich um die Umfangsrichtung U durchgängig erstreckte Nuten 1 17, 1 18 gebildet.

Die Nuten 1 17, 1 18 weisen im Querschnitt, wie aus Fig. 9 ersichtlich, jeweils eine Sägezahnform auf, analog wie dies für die Einprägungen 1 15, 16 für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 bis 6A, 6B beschrieben worden ist. Diesbezüglich soll somit auf das oben Ausgeführte verwiesen werden.

Die Nuten 1 17, 1 18 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 aus Fig. 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 1 17, 1 18, so dass die Kontaktlamelle 2 an dem Kontaktkörper 10 festgelegt ist. Wie aus Fig. 7 und 8A ersichtlich, erstrecken sich die Nuten 1 17, 1 18 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 1 17, 1 18 erstrecken sich somit insbesondere nicht in den Bereich des Laschenabschnitts 13 hinein.

Ähnliches ist prinzipiell auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 3 und Fig. 4 bis 6A, 6B denkbar und möglich. Auch dort ist möglich, dass sich die Vertiefung 1 12 (siehe Fig. 1 ) bzw. die Reihen von Einprägungen 1 15, 1 16 (siehe Fig. 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 V 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. siehe Fig. 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 gemäß Fig. 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.

Bezugszeichenliste

1 Kontaktelement r Ausgangszustand

10 Kontaktkörper (Band)

100, 101 Ende

102 Abflach ung

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

Patentansprüche

Kontaktelement (1 ), mit

- einem 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

- einer in der Öffnung (120) des Kontaktkörpers (10) angeordneten, an der Oberfläche (104) anliegenden Kontaktlamelle (2) zum elektrischen Kontaktieren mit einem in die Öffnung (120) eingesteckten Steckverbinderteil (3),

dadurch gekennzeichnet, dass der bandförmige Kontaktkörper (10) eine Formschlusseinrichtung (1 1 ) mit zumindest einem an der Oberfläche (104) des Kontaktkörpers (10) geformten Formschlusselement (1 1 1 -1 18) aufweist, wobei die Kontaktlamelle (2) formschlüssig mit der Formschlusseinrichtung (1 1 ) in Eingriff steht und dadurch entlang der Steckrichtung (E) an dem Kontaktkörper (10) festgelegt ist.

Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Formschlusselement durch eine in die Oberfläche eingeformte Vertiefung (1 12) gebildet ist, in der die Kontaktlamelle (2) angeordnet ist.

Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (1 12), betrachtet entlang der Steckrichtung (E), durch zwei Stege (1 10, 1 1 1 ) begrenzt ist, zwischen denen die Kontaktlamelle (2) aufgenommen ist.

Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Formschlusselement durch eine Mehrzahl von in die Oberfläche (104) eingeformten Einprägungen (1 15, 1 16) gebildet ist, mit denen die Kontaktlamelle (2) formschlüssig in Eingriff steht.

Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Einprägungen (1 15, 1 16) entlang einer um die Steckrichtung (E) weisenden Umfangsrichtung (U) zueinander versetzt sind.

6. Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Reihe von Einprägungen (1 15) entlang der Umfangsrichtung (U) aneinander angereihte, erste Einprägungen (1 15) und eine zweite Reihe von Einprägungen (1 16) entlang der Umfangsrichtung (U) aneinander angereihte, zweite Einprägungen (1 16) aufweist, wobei die erste Reihe von Einprägungen (1 15) und zweite Reihe von Einprägungen (1 16) entlang der Steckrichtung (E) zueinander versetzt sind.

7. Kontaktelement (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägungen (1 15, 1 16) jeweils eine Kante (1 13, 1 14) zur formschlüssigen Anlage mit der Kontaktlamelle (2) ausbilden.

8. Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Formschlusselement durch zumindest eine in die Oberfläche (104) eingeformte Nut (1 17, 1 18) gebildet ist, die entlang einer um die Steckrichtung (E) weisenden Umfangsrichtung (U) erstreckt ist und mit der die Kontaktlamelle (2) formschlüssig in Eingriff steht.

9. Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine entlang der Umfangsrichtung (U) erstreckte, erste Nut (1 17) und eine entlang der Umfangsrichtung (U) erstreckte, zweite Nut (1 18) entlang der Steckrichtung (E) zueinander versetzt sind.

10. Kontaktelement (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (10) aus einem gebogenen Kupferband gefertigt ist.

1 1 . Kontaktelement (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, 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 eines elektrischen Leiters (4) an den Kontaktkörper (10) aufweist.

12. Kontaktelement (1 ) 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.

13. Kontaktelement (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (101 ) an der Abflachung (102) stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, beispielsweise durch Laserschweißen, mit der Oberfläche (104) verbunden ist.

14. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements (1 ), 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,

dadurch gekennzeichnet, dass der bandförmige Kontaktkörper (10) eine Formschlusseinrichtung (1 1 ) mit zumindest einem an der Oberfläche (104) des Kontaktkörpers (10) geformten Formschlusselement (1 1 1 -1 18) aufweist, wobei die Kontaktlamelle (2) beim Anordnen an dem Kontaktkörper (10) formschlüssig mit der Formschlusseinrichtung (1 1 ) in Eingriff gebracht wird und dadurch entlang der Steckrichtung (E) an dem Kontaktkörper (10) festgelegt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, 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.