DE102021211016B3 - connector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (1), der Steckverbinder (1) aufweisend ein sich entlang einer axialen Richtung (A) erstreckendes Kontaktinnenteil (2) zur Aufnahme eines Gegenkontaktelements (20) sowie ein Federaußenteil (3), wobei das Federaußenteil (3) außerhalb des Kontaktinnenteils (2) angeordnet ist bezüglich einer radialen Richtung (R) quer zur axialen Richtung (A), wobei das Kontaktinnenteil (2) überwiegend aus einem ersten Material (M1) ausgebildet ist, wobei das Federaußenteil (3) überwiegend aus einem zweiten Material (M2) ausgebildet ist, wobei das Kontaktinnenteil (2) und das Federaußenteil (3) aus einem einzigen Blech (5) als Stanz-Biege-Teil ausgebildet sind, wobei das Schubmodul des zweiten Materials (M2) mindestens das 1,5-fache des Schubmoduls des ersten Materials (M1) beträgt und/oder wobei das Elastizitätsmodul des zweiten Materials (M2) mindestens das 1,5-fache des Elastizitätsmoduls des ersten Materials (M1) beträgt.The invention relates to a connector (1), the connector (1) having an inner contact part (2) extending along an axial direction (A) for receiving a mating contact element (20) and an outer spring part (3), the outer spring part (3) being outside of the contact inner part (2) is arranged transversely to the axial direction (A) with respect to a radial direction (R), the contact inner part (2) being predominantly made of a first material (M1), the spring outer part (3) being predominantly made of a second material (M2) is formed, wherein the contact inner part (2) and the spring outer part (3) are formed from a single sheet (5) as a stamped and bent part, the shear modulus of the second material (M2) being at least 1.5 times of the shear modulus of the first material (M1) and/or wherein the modulus of elasticity of the second material (M2) is at least 1.5 times the modulus of elasticity of the first material (M1).
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder.The invention relates to a connector.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind elektrische Steckverbinder zur Aufnahme eines Gegenkontaktelements bekannt. Derartige Steckverbinder können einteilig aufgebaut sein, d.h. aus einem Metallband (meist aus einer Kupferlegierung) bzw. einem Blech durch Stanzen und Biegen gefertigt werden. Einteilige Kontakte aus Kupferlegierungen weisen vergleichsweise geringe Primärhaltekräfte in einer Kontaktkammer auf, eine höhere Gefahr an plastischer Deformation beim Steckvorgang und eine (je nach Legierung unterschiedlich hohe) Neigung zur Relaxation, die die Kontaktnormalkräfte mit Zeit und Temperatur abnehmen lässt, mit der Gefahr einer vorzeitigen Kontaktunterbrechung. Ein derartiger einteilig gefertigter Steckverbinder ist aus der
Alternativ sind auch zweiteilige Kontakte bekannt. Hierbei wird ein Federaußenteil (auch als Überfeder oder äußerer Kontaktkasten bezeichnet) aus Stahl als ein einzelnes Element gefertigt und übergestülpt über ein separat aus einem anderen Blech gefertigtes Kontaktinnenteil (auch als Kontaktkasten bezeichnet) aus einem elektrisch gut leitfähigen Material wie z.B. Kupfer. Auf diese Weise kann die Primärhaltekraft in einer Kontaktkammer vergrößert werden, da diese nun von dem separaten Kontaktaußenteil aus Stahl aufgebracht wird. Weiterhin ermöglicht die aus Stahl gefertigte Überfeder eine Kraftunterstützung der Kontaktlamelle. Ein derartig zweiteilig gefertigter und dann zusammengesetzter Steckverbinder, der aus einem Kontaktinnenteil und einem davon zunächst separat gefertigten Federaußenteil besteht, ist aus der
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Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von einteilig gefertigten Steckverbindern, die gleichzeitig eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen sollen, z.B. die Verwendung von dickeren Blechstärken oder von speziellen Kupferlegierungen notwendig ist. Diese Legierungen sollen das Elastizitätsmodul und/oder das Schubmodul des an sich weichen und duktilen Kupfers soweit erhöhen, dass bei einer geringen Blechstärke die notwendigen Primärhaltekräfte erreicht werden und die Kontaktnormalkraft, die die Kontaktlamellen auf ein eingestecktes Gegenkontaktelement ausüben, auch über Lebensdauer erreicht und beibehalten wird. Jedoch ist die Verwendung dickerer Bleche oft wegen der geforderten Dimensionen der Steckverbinder nicht möglich. Die Verwendung von Hochleistungs-Kupferlegierungen wiederum ist teurer als die Verwendung von normalem Kupfer bzw. einfachen Kupferlegierungen.The invention is based on the finding that in order to improve the mechanical properties of plug-in connectors that are manufactured in one piece and that should also have high electrical conductivity, it is necessary, for example, to use thicker sheet metal or special copper alloys. These alloys are intended to increase the modulus of elasticity and/or the shear modulus of the soft and ductile copper to such an extent that the necessary primary holding forces are achieved with a small sheet thickness and the contact normal force that the contact lamellas exert on an inserted mating contact element is also achieved and maintained over the service life . However, the use of thicker sheet metal is often not possible due to the dimensions required for the connectors. In turn, using high-performance copper alloys is more expensive than using normal copper or simple copper alloys.
Zweiteilige Kontakte sind aufwendiger und teurer in der Herstellung, da für die Herstellung des Federaußenteils bzw. der Überfeder ein eigenes Stanz-Biege-Werkzeug notwendig ist und die beiden zunächst separat gefertigten Teile (Kontaktinnenteil und Federaußenteil) nach ihrer Herstellung noch aneinander montiert werden müssen. Außerdem kann durch die Materialdoppelung an manchen Stellen die Miniaturisierungsmöglichkeit derartiger zweiteiliger Kontakte eingeschränkt sein.Two-piece contacts are more complex and expensive to manufacture, since a separate stamping and bending tool is required to produce the outer spring part or the overspring and the two parts (inner contact part and outer spring part) that were initially manufactured separately still have to be assembled together after they have been manufactured. In addition, the possibility of miniaturization of such two-part contacts can be restricted at some points due to the doubling of the material.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, einen Steckverbinder bereitzustellen, der hohen mechanischen Anforderungen an Primärhaltekräfte in einer Kontaktkammer, in die der Steckverbinder aufgenommen wird, genügt, der dauerhaft hohen mechanischen Anforderungen an die Kontaktnormalkraft relativ zu einem in den Steckverbinder eingesteckten Gegenkontaktelement genügt und der in einem einfachen und kostengünstigen Fertigungsprozess hergestellt werden kann. Weiterhin kann es wünschenswert sein, dass der Steckverbinder eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist in stromführenden Abschnitten.There may therefore be a need to provide a connector that satisfies high mechanical requirements for primary retention forces in a contact chamber in which the connector is accommodated, which satisfies permanently high mechanical requirements for the contact normal force relative to a mating contact element inserted into the connector, and which in a simple and inexpensive manufacturing process can be produced. Furthermore, it may be desirable for the connector to have high electrical conductivity in current-carrying sections.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß des unabhängigen Anspruchs gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This need can be met by the subject matter of the present invention according to the independent claim. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird ein Steckverbinder vorgeschlagen.According to the invention, a connector is proposed.
Der Steckverbinder weist ein sich entlang einer axialen Richtung erstreckendes Kontaktinnenteil zur Aufnahme eines Gegenkontaktelements auf sowie ein Federaußenteil, das auch als Kontaktaußenteil bezeichnet werden kann. Das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil ist außerhalb des Kontaktinnenteils angeordnet bezüglich einer radialen Richtung, die sich quer zur axialen Richtung erstreckt, wobei das Kontaktinnenteil überwiegend aus einem ersten Material ausgebildet ist, wobei das Federaußenteil bzw. das Kontaktaußenteil überwiegend aus einem zweiten Material ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Kontaktinnenteil und das Federaußenteil aus einem einzigen Blech als Stanz-Biege-Teil ausgebildet sindDas Schubmodul des zweiten Materials beträgt dabei mindestens das 1,5-fache des Schubmoduls des ersten Materials und/oder das Elastizitätsmodul des zweiten Materials beträgt dabei mindestens das 1,5-fache des Elastizitätsmoduls des ersten Materials.The plug connector has an inner contact part, which extends along an axial direction, for receiving a mating contact element, and an outer spring part, which can also be referred to as the outer contact part. The outer spring part or outer contact part is arranged outside of the inner contact part with respect to a radial direction that extends transversely to the axial direction, the inner contact part being predominantly formed from a first material, the outer spring part or the outer contact part being predominantly formed from a second material. It is provided that the inner contact part and the outer spring part are formed from a single sheet metal as a stamped and bent part. The shear modulus of the second material is at least 1.5 times the shear modulus of the first material and/or the modulus of elasticity of the second material is at least 1.5 times the modulus of elasticity of the first material.
Dadurch kann vorteilhaft ein einteiliger Steckverbinder bereitgestellt werden, der einfach zu fertigen ist und gleichzeitig im Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil eine deutlich höhere mechanische Belastbarkeit aufweist als im Kontaktinnenteil. Aufgrund des Federaußenteils, welches die mechanische Belastbarkeit des Kontaktinnenteils unterstützt, können so die Vorteile des einteiligen Steckers mit denen des zweiteiligen Steckers kombiniert werden. Es kann für das erste Material z.B. ein sehr kostengünstiges Material verwendet werden, das keine Speziallegierung sein muss. Gleichzeitig kann ein einfacher gestaltetes und damit kostengünstigeres Stanz-Biege-Werkzeug verwendet werden, da keine separate Überfeder hergestellt und anschließend über den Kontaktkasten gestülpt werden muss. Wird die Überfeder in herkömmlichen Ausführungen in einem zweiten Stan-Biege-Werkzeug gefertigt, so kann auf dieses zweite Stanz-Biege-Werkzeug verzichtet werden und auf ein Werkzeug, welches das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil über das Kontaktinnenteil stülpt.As a result, a one-piece plug connector can advantageously be provided which is easy to manufacture and at the same time has a significantly higher mechanical load capacity in the spring outer part or contact outer part than in the contact inner part. Due to the spring outer part, which supports the mechanical resilience of the contact inner part, the advantages of the one-piece connector can be combined with those of the two-piece connector. For example, a very inexpensive material can be used for the first material, which does not have to be a special alloy. At the same time, a simpler design and thus more cost-effective stamping and bending tool can be used, since no separate overspring has to be produced and then slipped over the contact box. If the overspring is manufactured in conventional designs in a second stamping and bending tool, this second stamping and bending tool can be dispensed with, as can a tool that pulls the outer spring part or outer contact part over the inner contact part.
Es kann beispielsweise vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Kontaktinnenteil eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die elektrische Leitfähigkeit des ersten Materials wenigstens das 3-fache der elektrischen Leitfähigkeit des zweiten Materials beträgt, bevorzugt wenigstens das 4-fache.For example, it can advantageously be provided that the inner contact part has a very high electrical conductivity. Provision can be made, for example, for the electrical conductivity of the first material to be at least 3 times the electrical conductivity of the second material, preferably at least 4 times.
Unter dem Ausdruck, wonach das Kontaktinnenteil überwiegend aus dem ersten Material ausgebildet ist ist zu verstehen, dass das Kontaktinnenteil zu mehr als 50% aus dem ersten Material gefertigt ist, beispielsweise zu mindestens 70%, bevorzugt zu mehr als 85% und besonders bevorzugt zu mehr als 95%. Abweichungen von einer vollständigen Ausgestaltung mit dem ersten Material können sich z.B. fertigungsbedingt durch den Stanz-Biege-Prozess ergeben oder sie können sich durch eine mögliche Oberflächenbeschichtung des ersten Materials ergeben, die z.B. aus Gründen der Reibungsminderung oder als Korrosionsschutz aufgetragen ist. Eine derartige Oberflächenbeschichtung kann z.B. bereits vor dem Stanz-Biege-Prozess vorliegen, sie kann jedoch auch erst nachträglich auf den fertiggestellten Steckverbinder aufgebracht werden. In gleicher Weise gilt die vorstehende Überlegung für den Ausdruck, wonach das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil überwiegend aus dem zweiten Material ausgebildet ist, also zu mehr als 50%, beispielsweise zu mindestens 70%, bevorzugt zu mehr als 85% und besonders bevorzugt zu mehr als 95%.The expression that the inner contact part is predominantly made of the first material is to be understood as meaning that the inner contact part is made of more than 50% of the first material, for example at least 70%, preferably more than 85% and particularly preferably more than 95%. Deviations from a complete design with the first material can result, for example, from the manufacturing process due to the stamping and bending process, or they can result from a possible surface coating of the first material, which is applied, for example, to reduce friction or to protect against corrosion. Such a surface coating can be present before the stamping and bending process, for example, but it can also be applied to the finished connector later. In the same way, the above consideration applies to the expression according to which the outer spring part or outer contact part is predominantly formed from the second material, i.e. more than 50%, for example at least 70%, preferably more than 85% and particularly preferably more than 95%.
Es kann weiterhin beispielsweise vorgesehen sein, dass sich das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil zum überwiegenden Teil seiner Fläche, also zu mehr als 50%, radial außerhalb des Kontaktinnenteils befindet, z.B. zu wenigstens 70% oder zu wenigstens 90%. Es kann vorgesehen sein, dass sich das Federaußenteil vollständig radial außerhalb des Kontaktinnenteils befindet bzw. das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil vollständig außerhalb des Kontaktinnenteils angeordnet ist.Provision can also be made, for example, for the outer spring part or outer contact part to be located radially outside of the inner contact part for the majority of its area, i.e. more than 50%, e.g. at least 70% or at least 90%. Provision can be made for the outer spring part to be located completely radially outside of the inner contact part or for the outer spring part or outer contact part to be arranged completely outside of the inner contact part.
Die beiden Materialien (erstes Material und zweites Material) können die gleiche Dicke aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sie unterschiedliche Dicken aufweisen.The two materials (first material and second material) can have the same thickness. However, it can also be provided that they have different thicknesses.
Beispielsweise kann das erste Material eine erste Dicke aufweisen und das zweite Material eine zweite Dicke. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die erste Dicke und die zweite Dicke weniger als 0,5mm betragen. Beispielsweise kann die erste Dicke und/oder die zweite Dicke in einem Bereich von 0,2mm bis 0,3mm liegen und z.B. 0,2mm oder 0,25mm oder 0,3mm betragen. In anderen Ausgestaltungen kann die zweite Dicke in einem Bereich von 0,05mm bis 0,3mm liegen und z.B. 0,05mm oder 0,1mm oder 0,15mm oder 0,2mm betragen. Es versteht sich, dass auch die erste Dicke in die angegebenen Dicken bzw. Materialstärken aufweisen kann. Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die zweite Dicke geringer ist als die erste Dicke. So kann z.B. die erste Dicke mindestens das 1,2-fache der zweiten Dicke betragen. Dadurch kann das mechanisch stabilere zweite Material dünner ausgebildet sein, was Kosten und Gewicht reduziert, und es kann dennoch eine ausreichende Stabilisierung bieten.For example, the first material can have a first thickness and the second material can have a second thickness. It can be provided, for example, that the first thickness and the second thickness are less than 0.5 mm. For example, the first thickness and/or the second thickness can be in a range from 0.2 mm to 0.3 mm and can be 0.2 mm or 0.25 mm or 0.3 mm, for example. In other configurations, the second thickness can be in a range from 0.05 mm to 0.3 mm and can be, for example, 0.05 mm or 0.1 mm or 0.15 mm or 0.2 mm. It goes without saying that the first thickness can also have the stated thicknesses or material thicknesses. Provision can preferably be made for the second thickness to be less than the first thickness. For example, the first thickness can be at least 1.2 times the second thickness. As a result, the mechanically more stable second material can be made thinner, which reduces costs and weight, and it can still offer sufficient stabilization.
Das Kontaktinnenteil kann z.B. als Kontaktkasten ausgebildet sein. Das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil kann z.B. als Federkasten ausgebildet sein. Kontaktinnenteil und/oder Federaußenteil können beispielsweise einen rechteckigen oder runden oder dreieckigen oder ovalen Querschnitt aufweisen.The inner contact part can be designed as a contact box, for example. The outer spring part or outer contact part can be designed as a spring box, for example. The inner contact part and/or the outer spring part can have, for example, a rectangular or round or triangular or oval cross section.
Die Herstellung eines derartigen Steckverbinders kann z.B. durchgeführt werden durch die Zuführung eines einzigen Blechs bzw. Metallbands in ein Stanz-Biege-Werkzeug, wobei das Blech bzw. Metallband zwei Bereiche aus zwei verschiedenen Materialien aufweist, das erste Material und das zweite Material, die untrennbar (nicht zerstörungsfrei trennbar) miteinander verbunden sind, z.B. durch einen Gussprozess, einen Schweiß-Prozess, einen Prägeprozess, einen Klebeprozess oder dergleichen. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass zwei Bleche aus zwei verschiedenen Materialien (erstes Material und zweites Material) unmittelbar vor dem Stanz-Biege-Prozess aus zwei Blechen bzw. Metallbändern untrennbar zu einem einzigen Blech bzw. Metallband miteinander verbunden werden, z.B. durch einen Schweißprozess, und unmittelbar anschließend der Stanz-Biege-Prozess zur Fertigung des Steckverbinders durchgeführt wird. Es kann in solch einem Fall vorgesehen sein, dass der Prozessschritt des Zusammenfügens des Bleches bzw. des Metallbands aus zwei Blechen bzw. zwei Metallbändern in demselben Werkzeug vorgenommen wird, in dem auch der Stanz-Biege-Prozess vorgenommen wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass es sich um zwei voneinander separate Werkzeuge handelt (z.B. ein Fügewerkzeug und ein Stanz-Biege-Werkzeug).The manufacture of such a connector can be carried out, for example, by feeding a single sheet or metal strip into a stamping-bending tool, the sheet or metal strip having two areas of two different materials, the first material and the second material, which are inseparable (cannot be separated non-destructively) are connected to one another, e.g. by a casting process, a welding process, an embossing process, a bonding process or the like. In principle, it is also possible for two sheets of two different materials (first material and second material) to be inseparably connected to form a single sheet or metal band immediately before the stamping and bending process from two sheets or metal bands, e.g. by a welding process , and immediately afterwards the stamping and bending process for the production of the connector is carried out. In such a case, it can be provided that the process step of joining the metal sheet or the metal strip from two metal sheets or two metal strips is carried out in the same tool in which the punching-bending process is also carried out. However, it can also be provided that there are two separate tools (e.g. a joining tool and a stamping-bending tool).
Es kann dabei beispielhaft vorgesehen sein, dass nach der Bereitstellung des einzigen Blechs das Kontaktinnenteil und das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil in einem Schritt bzw. in einer Schrittfolge aus dem Blech bzw. Metallband geschnitten bzw. gestanzt werden (nach dem Stanzprozess liegt eine sogenannte Stanzplatine vor). Dabei kann in einem weiteren Schritt bzw. gleichzeitig mit dem Stanzschritt beispielhaft bereits eine plastische Verformung einzelner Elemente vorgenommen werden, z.B., um an einzelnen Elementen eine elastisch reversible Federvorspannung zu erzeugen, die im fertig hergestellten Steckverbinder z.B. entlang der radialen Richtung wirkt oder um vordefinierte Prägepunkte in die Stanzplatine einzubringen. Weiterhin kann beispielhaft vorgesehen sein, dass in einem weiteren Schritt das freigestanzte Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil umgefaltet wird, z.B. an einer Knicklinie quer zur axialen Richtung um ungefähr 180°, so dass es benachbart zur Stanzform des Kontaktinnenteils zu liegen kommt. Weiterhin kann beispielhaft vorgesehen sein, dass in einem weiteren Schritt das Federaußenteil an Knicklinien, die ungefähr oder genau parallel zur axialen Richtung verlaufen zu einem Kasten verformt wird. Auf diese Weise wird in dieser lediglich beispielhaften Schrittfolge das Kontaktinnenteil von dem Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil, das zum überwiegenden Teil aus dem festeren zweiten Material ausgebildet ist, umschlossen. Es kann dabei beispielhaft vorgesehen sein, dass im Schritt des Verformens des Federaußenteils bzw. Kontaktaußenteil zu einem Kasten auch das Kontaktinnenteil mit verformt wird. Es kann dabei z.B. ebenfalls eine Kastenform annehmen.It can be provided, for example, that after the provision of the single metal sheet, the inner contact part and the outer spring part or outer contact part are cut or punched in one step or in a sequence of steps from the metal sheet or metal strip (after the punching process there is a so-called stamped blank ). In a further step or at the same time as the stamping step, for example, individual elements can already be plastically deformed, e.g. in order to generate an elastically reversible spring preload on individual elements, which acts in the finished connector, e.g. along the radial direction or around predefined embossing points to be inserted into the stamping board. Furthermore, it can be provided, for example, that in a further step the punched-out outer spring part or outer contact part is folded over, e.g. on a fold line transverse to the axial direction by approximately 180°, so that it comes to lie adjacent to the punched shape of the inner contact part. Furthermore, it can be provided, for example, that in a further step the outer spring part is deformed into a box at buckling lines that run approximately or exactly parallel to the axial direction. In this way, in this sequence of steps, which is merely exemplary, the inner contact part is surrounded by the outer spring part or outer contact part, which is formed predominantly from the stronger second material. It can be provided, for example, that in the step of deforming the spring outer part or contact outer part to form a box, the contact inner part is also deformed. It can also take on a box shape, for example.
Es versteht sich, dass die oben beschriebene Schrittfolge lediglich beispielhaft ist und dass dabei einzelne Schritte auch austauschbar sein können oder weggelassen werden können. Außerdem können weitere Schritte vorgesehen sein.It goes without saying that the sequence of steps described above is merely exemplary and that individual steps can also be interchangeable or can be omitted. Further steps can also be provided.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird der Ausdruck „aufweisend“ synonym zum Ausdruck „umfassend“ verwendet, sofern nichts anderes beschrieben ist.In the context of this application, the expression “comprising” is used synonymously with the expression “comprising”, unless otherwise stated.
Dadurch, dass der Steckverbinder als Buchsenkontakt ausgebildet ist wird vorteilhaft bewirkt, dass der Steckverbinder besonders einfach als Stanz-Biegeteil herstellbar ist. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch eine besonders sichere und zuverlässige Kontaktierung eines Gegenkontaktelements bewirkt. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch bewirkt, dass der Steckverbinder nur Gegenkontaktelemente einer definierten Form kontaktiert.The fact that the plug connector is designed as a socket contact has the advantageous effect that the plug connector can be produced particularly easily as a stamped and bent part. Furthermore, this advantageously brings about a particularly secure and reliable contacting of a counter-contact element. This also has the advantageous effect that the connector only makes contact with mating contact elements of a defined shape.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Steckverbinder einen Anschlussbereich zum Befestigen einer elektrischen Leitung aufweist, wobei sich der Anschlussbereich an das Kontaktinnenteil anschließt, wobei der Anschlussbereich überwiegend aus dem ersten Material ausgebildet ist, wobei der Anschlussbereich zusammen mit dem Kontaktinnenteil und dem Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil aus dem einzigen Blech als Stanz-Biege-Teil ausgebildet ist. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Steckverbinder besonders kompakt ausgebildet ist. Weiterhin vorteilhaft kann der Steckverbinder auf diese Weise besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden.In a further development it is provided that the plug connector has a connection area for fastening an electrical line, the connection area adjoining the inner contact part, the connection area being predominantly made of the first material, the connection area together with the inner contact part and the outer spring part or con clock outer part is formed from the single sheet metal as a stamped and bent part. This has the advantageous effect that the connector is designed to be particularly compact. Furthermore, the plug connector can advantageously be manufactured in a particularly simple and cost-effective manner in this way.
Dabei versteht sich, dass der Ausdruck, wonach der Anschlussbereich überwiegend aus dem ersten Material ausgebildet ist, bedeutet, dass er zu mehr als 50% aus dem ersten Material ausgebildet ist, bevorzugt zu mehr als 70%, bevorzugt zu mehr als 85% und besonders bevorzugt zu mehr als 95%. Die weiter oben angestellten Überlegungen zu fertigungsbedingten Anteilen des zweiten Materials und/oder zu Oberflächenbeschichtungen gelten analog auch für den Anschlussbereich.It goes without saying that the expression according to which the connection area is predominantly formed from the first material means that it is formed from more than 50% of the first material, preferably more than 70%, preferably more than 85% and particularly preferably more than 95%. The considerations made above regarding production-related proportions of the second material and/or regarding surface coatings also apply analogously to the connection area.
Der Anschlussbereich kann beispielsweise mit einer Crimplasche oder einem Crimplaschenpaar oder zwei Crimplaschen oder zwei Crimplaschenpaaren ausgeführt sein (Isolationscrimp und Leitungscrimp). Weiterhin ist denkbar, dass der Anschlussbereich Bondpads für das Bonden von Drähten der Leitung bzw. für das Bonden der Leitung aufweist oder dass er eine Schweißfläche für das Anschweißen der Leitung aufweist. Auch eine Ausführung des Anschlussbereichs als Schneid-Klemm-Verbindung ist denkbar.The connection area can be designed, for example, with a crimping lug or a pair of crimping lugs or two crimping lugs or two pairs of crimping lugs (insulation crimp and line crimp). It is also conceivable that the connection area has bonding pads for bonding wires of the line or for bonding the line, or that it has a welding surface for welding on the line. An embodiment of the connection area as an insulation displacement connection is also conceivable.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil zum Teil aus dem ersten Material ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Federaußenteil in einem Biegebereich, in dem das Federaußenteil mit dem Kontaktinnenteil verbunden ist, aus dem ersten Material gebildet sein, während es insgesamt betrachtet zum überwiegenden Teil das zweite Material aufweist. Dadurch kann vorteilhaft der Biegeprozess besonders einfach durchgeführt werden und die Standzeit des Biegewerkzeugs erhöht werden. Denn das erste Material ist aufgrund seiner Materialeigenschaften (Schubmodul und/oder Elastizitätsmodul) leichter umformbar. Weiterhin vorteilhaft kann so die Qualität des Steckverbinders bzw. die Ausbeute an Steckverbindern erhöht werden, da z.B. eine Beschädigung der Stoßkante zwischen den beiden Materialien vermieden wird. Als Biegebereich kann ein Bereich angesehen werden, der sich z.B. bis zu 0,1mm oder bis zu 0,2mm oder bis zu 0,5mm um eine Biegestelle des Blechs bzw. des Metallbands herum erstreckt. Es kann je nach Ausführungsform jedoch auch vorgesehen sein, dass der Biegebereich sich um bis zu 1mm oder um bis zu 2mm oder um bis zu 3mm um eine Biegestelle des Blechs bzw. des Metallbands herum erstreckt.In a further development it is provided that the outer spring part or outer contact part is partially formed from the first material. For example, the outer spring part can be formed from the first material in a bending region in which the outer spring part is connected to the inner contact part, while viewed overall it predominantly comprises the second material. As a result, the bending process can advantageously be carried out in a particularly simple manner and the service life of the bending tool can be increased. This is because the first material is easier to form due to its material properties (shear modulus and/or modulus of elasticity). Another advantage is that the quality of the connector and the yield of connectors can be increased because, for example, damage to the abutting edge between the two materials is avoided. A bending area can be considered to be an area that extends, for example, up to 0.1 mm or up to 0.2 mm or up to 0.5 mm around a bending point of the sheet metal or the metal strip. Depending on the embodiment, however, it can also be provided that the bending area extends by up to 1 mm or by up to 2 mm or by up to 3 mm around a bending point of the sheet metal or the metal strip.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Kontaktinnenteil zum Teil aus dem zweiten Material ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Kontaktinnenteil in einem (weiteren) Biegebereich, in dem das Federaußenteil mit dem Kontaktinnenteil verbunden ist, aus dem zweiten Material gebildet sein, während es insgesamt betrachtet zum überwiegenden Teil das erste Material aufweist. Dadurch kann vorteilhaft lediglich beispielsweise eine dem Gegenkontaktelement zugewandte Stirnfläche des Kontaktinnenteils robuster ausgebildet sein, um z.B. widerstandsfähiger gegen Fehlsteckversuche des Gegenkontaktelements zu sein. Auch eine mechanische Verstärkung an einer zur axialen Richtung parallelen Seitenfläche des Kontaktinnenteils ist auf diese Weise vorteilhaft realisierbar.As an alternative or in addition, it can be provided that the inner contact part is partially formed from the second material. For example, the inner contact part can be formed from the second material in a (further) bending region in which the outer spring part is connected to the inner contact part, while viewed overall it predominantly comprises the first material. As a result, advantageously only, for example, an end face of the inner contact part facing the mating contact element can be designed to be more robust, for example to be more resistant to mismating attempts by the mating contact element. A mechanical reinforcement on a side surface of the inner contact part parallel to the axial direction can also be advantageously implemented in this way.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kontaktinnenteil eine Kontaktlamelle aufweist, wobei die Kontaktlamelle zum überwiegenden Teil aus dem ersten Material gebildet ist. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders sichere mechanische Kontaktierung des Gegenkontaktelements im eingesteckten Zustand bewirkt. Die Kontaktlamelle ist bevorzugt elastisch reversibel auslenkbar. Sie kann z.B. bezüglich eines einzusteckenden Gegenkontaktelements z.B. in radialer Richtung federnd vorgespannt sein, so dass sie auf das Gegenkontaktelement im eingesteckten Zustand eine definierte Normalkraft in radialer Richtung aufbringt. Dadurch kann der Steckverbinder vorteilhaft auch besonders robust gegen Kontaktunterbrechungen bei Vibrationsbelastungen ausgebildet sein.In a further development it is provided that the inner contact part has a contact lamella, the contact lamella being formed predominantly from the first material. This advantageously brings about a particularly reliable mechanical contacting of the mating contact element in the plugged-in state. The contact lamella can preferably be elastically and reversibly deflected. It can, for example, be resiliently prestressed in the radial direction with respect to a mating contact element to be inserted, so that it applies a defined normal force in the radial direction to the mating contact element in the inserted state. As a result, the plug connector can advantageously also be designed to be particularly robust against contact interruptions in the event of vibration loads.
Es versteht sich, dass der Steckverbinder bzw. das Kontaktinnenteil genau eine Kontaktlamelle aufweisen kann. Es kann jedoch auch eine Mehrzahl von Kontaktlamellen vorgesehen sein, z.B. zwei, drei, vier, fünf, sechs oder noch mehr Kontaktlamellen.It goes without saying that the connector or the inner contact part can have exactly one contact lamella. However, a plurality of contact lamellae can also be provided, e.g. two, three, four, five, six or even more contact lamellae.
Das erste Material kann bevorzugt eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, so dass der elektrische Widerstand des Strompfades vom Gegenkontaktelement über die Kontaktlamelle zum Steckverbinder und von dort weiter zu einer z.B. am Steckverbinder angebrachten Leitung besonders gering ist.The first material can preferably have high electrical conductivity, so that the electrical resistance of the current path from the mating contact element via the contact lamella to the connector and from there on to a line attached to the connector, for example, is particularly low.
Dadurch, dass die Kontaktlamelle einen geprägten Kontaktpunkt aufweist, wird vorteilhaft ein definierter Kontaktpunkt am Gegenkontaktelement im eingesteckten Zustand bewirkt. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch ein besonders geringer Übergangswiderstand zum eingesteckten Gegenkontaktelement bewirkt.Because the contact lamella has an embossed contact point, a defined contact point on the mating contact element is advantageously brought about in the inserted state. A further advantageous effect of this is a particularly low transition resistance to the mating contact element that is inserted.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich das Kontaktinnenteil mechanisch an einer Innenseite des Federaußenteils bzw. Kontaktaußenteils abstützt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich insbesondere eine oder mehrere am Kontaktinnenteil vorgesehene Kontaktlamelle(n) an der Innenseite des Federaußenteils abstützt bzw. abstützen. Weiterhin kann z.B. vorgesehen sein, dass sich das Kontaktinnenteil bzw. die Kontaktlamelle(n) entlang von wenigstens 25% einer Länge des Kontaktinnenteils bzw. der Kontaktlamelle(n) entlang der axialen Richtung an der Innenseite des Federaußenteils abstützt bzw. abstützen.In a further development it is provided that the inner contact part is supported mechanically on an inner side of the outer spring part or outer contact part. It can be provided, for example, that in particular one or more contact lamella(s) provided on the inner contact part the inside of the spring outer part supports or supports. Provision can furthermore be made, for example, for the inner contact part or the contact lamella(s) to be supported or supported along at least 25% of a length of the inner contact part or the contact lamella(s) along the axial direction on the inside of the spring outer part.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Kontaktinnenteil, welches wegen des ersten Materials nur eine (relativ zum zweiten Material) geringe Steifigkeit bzw. ein geringes Elastizitätsmodul und/oder Schubmodul aufweist, mechanisch durch das zweite Material unterstützt wird. So wird eine dauerhaft sichere - und z.B. niederohmige - Kontaktierung eines eingesteckten Gegenkontaktelements ermöglicht. Durch eine ausreichend lange Abstützung (z.B. entlang wenigstens 25% der Länge) kann z.B. besonders einfach sichergestellt werden, dass die mechanische Unterstützung durch das Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil nicht nur punktuell und zeitlich begrenzt wirkt.This has the advantageous effect that the inner contact part, which because of the first material has only a low stiffness (relative to the second material) or a low modulus of elasticity and/or shear modulus, is mechanically supported by the second material. This enables a permanently safe - and e.g. low-impedance - contacting of an inserted mating contact element. A sufficiently long support (e.g. along at least 25% of the length) makes it particularly easy to ensure, for example, that the mechanical support provided by the outer spring part or outer contact part does not only act selectively and for a limited time.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Federaußenteil bzw. das Kontaktaußenteil umlaufend geschlossen ausgebildet ist, betrachtet entlang einer Umlaufrichtung, die die axiale Richtung umläuft. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Steckerbinder z.B. beim Einstecken in eine Kontaktkammer eines Steckergehäuses auch bei höheren Kräften beim Einstecken nicht beschädigt wird. Dies kann z.B. bei miniaturisierten Steckverbindern, die Blechstärken von weniger als 0,5mm oder sogar weniger als 0,4mm aufweisen oder sogar weniger als oder gleich 0,25mm, von großer Bedeutung sein. Weiterhin vorteilhaft wird auf diese Weise das Kontaktinnenteil in der Art eines Käfigs bzw. kastenartig umschlossen, so dass sich Kräfte, die im Kontaktinnenteil radial nach außen wirken stets an dem Federaußenteil abstützen können, was die Stabilität des Steckverbinders erhöht.In a development, it is provided that the outer spring part or the outer contact part is designed to be closed all the way around, viewed along a direction of rotation that runs around the axial direction. This has the advantageous effect that the plug connector is not damaged, e.g. when it is plugged into a contact chamber of a plug housing, even when plugging in with higher forces. This can be of great importance, e.g. in the case of miniaturized connectors that have sheet metal thicknesses of less than 0.5mm or even less than 0.4mm or even less than or equal to 0.25mm. In this way, the inner contact part is also advantageously enclosed in the manner of a cage or box-like, so that forces acting radially outward in the inner contact part can always be supported on the outer spring part, which increases the stability of the connector.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Federaußenteil bzw. das Kontaktaußenteil eine nach außen abragende Rastlanze aufweist, die elastisch reversibel nach innen verlagerbar ist, wobei die Rastlanze zumindest überwiegend aus dem zweiten Material geformt ist. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders hohe Primärhaltekraft ermöglicht, wenn der Steckverbinder z.B. in eine Kontaktkammer eines Steckergehäuses eingeschoben wird. Die Rastlanze kann z.B. schräg nach (radial) außen von dem Federaußenteil abragen.In a further development it is provided that the outer spring part or the outer contact part has a locking lance which protrudes outwards and which can be elastically and reversibly displaced inwards, the locking lance being formed at least predominantly from the second material. This advantageously enables a particularly high primary holding force when the connector is pushed into a contact chamber of a connector housing, for example. The latching lance can, for example, protrude obliquely (radially) outwards from the outer part of the spring.
Die Rastlanze kann auch als Primärrastlanze bzw. Primärverriegelungselement bezeichnet werden. Sie kann dazu ausgebildet sein, beim Einstecken des Steckverbinders an einem Hinterschnitt einer Kontaktkammer eines Steckergehäuses zu verrasten, so dass ein (beschädigungsfreies) Herausziehen des Steckverbinders aus der Kontaktkammer ohne Entriegelungswerkzeug nicht möglich ist. Für eine dauerhafte Verriegelung des Steckverbinders kann ein separates Sekundärverriegelungselement vorgesehen sein, welches z.B. in das Steckergehäuse bzw. dessen Kontaktkammer eingeschoben wird und einen Hinterschnitt des Steckverbinders hintergreift, so dass dieser nicht aus der Kontaktkammer herausziehbar ist.The latching lance can also be referred to as a primary latching lance or primary locking element. It can be designed to latch onto an undercut of a contact cavity of a connector housing when the connector is plugged in, so that it is not possible to pull the connector out of the contact cavity (without damage) without an unlocking tool. For permanent locking of the connector, a separate secondary locking element can be provided, which is e.g. pushed into the connector housing or its contact chamber and engages behind an undercut of the connector so that it cannot be pulled out of the contact chamber.
Es versteht sich, dass der Steckverbinder genau eine Rastlanze aufweisen kann, dass er jedoch auch mehrere (z.B. zwei, drei, vier oder noch mehr) Rastlanzen aufweisen kann. Vorteilhaft ist in solch einem Fall vorgesehen, dass jede dieser Rastlanzen zumindest zum überwiegenden Teil aus dem zweiten Material geformt ist.It goes without saying that the connector can have exactly one locking lance, but that it can also have several (e.g. two, three, four or even more) locking lances. In such a case, it is advantageously provided that each of these latching lances is formed at least for the most part from the second material.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Material gewählt ist aus der Gruppe: Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium, eine Aluminiumlegierung. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit des Steckverbinders bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft wird so ein geringer elektrischer Widerstand zwischen dem Steckverbinder und dem Gegenkontaktelement bereitgestellt, da das Gegenkontaktelement das Kontaktinnenteil elektrisch kontaktiert. Weiterhin vorteilhaft wird auch der elektrische Widerstand auf dem Weg bzw. Strompfad zu einer am Steckverbinder angeschlossenen Leitung gering gehalten. Weiterhin vorteilhaft wird so auch ein Übergangswiderstand des Steckverbinders zu der elektrischen Leitung gering gehalten, die an dem Steckverbinder angeschlossen sein kann. Schließlich wird dadurch vorteilhaft der Stanzprozess und der Biegeprozess vereinfacht, da die vorgeschlagenen Materialien für das erste Material sich einfach und aufwandsarm plastisch verformen lassen. Schließlich kann vorteilhaft auf die Verwendung von teuren Hochleistungslegierungen verzichtet werden, die trotz hoher Stromleitfähigkeit eine höhere Festigkeit (Elastizitätsmodul und/oder Schubmodul) aufweisen als z.B. reines Kupfer oder kostengünstige Kupferlegierungen.A development provides that the first material is selected from the group: copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy. This advantageously provides a particularly high electrical conductivity of the connector. Furthermore, a low electrical resistance is advantageously provided between the plug connector and the mating contact element, since the mating contact element makes electrical contact with the inner contact part. Furthermore, the electrical resistance on the path or current path to a line connected to the plug connector is also advantageously kept low. A contact resistance of the plug connector to the electrical line that can be connected to the plug connector is also advantageously kept low in this way. Finally, this advantageously simplifies the stamping process and the bending process, since the proposed materials for the first material can be plastically deformed easily and with little effort. Finally, the use of expensive high-performance alloys can advantageously be dispensed with, which, despite high electrical conductivity, have a higher strength (modulus of elasticity and/or shear modulus) than, for example, pure copper or inexpensive copper alloys.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das das zweite Material gewählt ist aus der Gruppe: Stahl, Federstahl. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders kostengünstige Herstellung des Steckverbinders bewirkt. Denn Stahl bzw. Federstahl weist als leicht verformbares metallisches Material ein hohes Schubmodul und ein hohes Elastizitätsmodul auf und ist dabei kostengünstig beziehbar. Als Federaußenteil bzw. Kontaktaußenteil kann das derart vorgeschlagene zweite Material den Steckverbinder auch bei sehr kleiner Dimensionierung mit z.B. Materialstärken von ungefähr 0,5mm oder von ungefähr 0,4mm oder von ungefähr 0,3mm oder von ungefähr 0,2mm oder von ungefähr 0,15mm oder von ungefähr 0,1mm mechanisch derart stabilisieren, dass hohe Primärhaltekräfte (z.B. mittels einer Rastlanze oder mittels eines Hinterschnitts, den eine Rastlanze einer Kontaktkammer eines Steckergehäuses hintergreift) gegen ein Herausziehen aus einer Kontaktkammer eines Steckergehäuses erzielt werden und gleichzeitig eine hohe Kontaktnormalkraft des Kontaktinnenteils bzw. einer darin angeordneten Kontaktlamelle relativ zu einem eingesteckten Gegenkontaktelement bewirkbar ist.Alternatively or additionally, it can be provided that the second material is selected from the group: steel, spring steel. This advantageously brings about a particularly cost-effective manufacture of the connector. This is because steel or spring steel, as an easily deformable metallic material, has a high shear modulus and a high modulus of elasticity and can be obtained at low cost. As a spring outer part or contact outer part, the second material proposed in this way can also be used in the connector with very small dimensions, for example material thicknesses of approximately 0.5 mm or approximately 0.4 mm or approximately 0.3 mm or approximately 0.2 mm or approximately 0.15 mm or of about 0.1mm mechanically stabilize in such a way that high primary holding forces (e.g. by means of a locking lance or by means of an undercut behind which a locking lance of a contact chamber of a connector housing engages) are achieved against being pulled out of a contact chamber of a connector housing and at the same time a high contact normal force of the inner contact part or a contact lamella arranged therein can be effected relative to an inserted mating contact element.
Figurenlistecharacter list
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.Further features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which, however, are not to be construed as limiting the invention, with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen
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1 : eine schematische Darstellung einer Stanzplatine mit Biegelinien zur Herstellung einer Ausführungsform eines Steckverbinders; -
2a : einen schematischen Längsschnitt durch einen Steckverbinder, der aus der Stanzplatine aus1 hergestellt ist; -
2b : einen schematischen Querschnitt durch einen Steckverbinder, der aus der Stanzplatine aus1 hergestellt ist; -
2c : eine schematische perspektivische Teilansicht des Steckverbinders aus den2a und2b .
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1 1: a schematic representation of a stamped blank with bending lines for producing an embodiment of a plug connector; -
2a : a schematic longitudinal section through a connector that is made out of the stamped board1 is manufactured; -
2 B : a schematic cross-section through a connector emerging from the stamped board1 is manufactured; -
2c : a schematic perspective partial view of the connector from the2a and2 B .
Auf der dargestellten Stanzplatine 70 sind die einzelnen Bestandteile des Steckverbinders 1 bereits ausgestanzt und teilweise bereits vorgebogen bzw. ausgeprägt.The individual components of the plug connector 1 have already been punched out on the punched
Der Steckverbinder 1 (siehe verschiedene Ansichten in
Das Federaußenteil 3 (bzw. das Kontaktaußenteil) sind in diesem Ausführungsbeispiel kastenförmig geschlossen mit einem rechteckigen Querschnitt ausgestaltet. Das Federaußenteil 3 weist hier beispielhaft einen Federaußenteil-Boden 32 (bzw. einen Kontaktaußenteil-Boden), zwei Federaußenteil-Seitenwände 33 sowie einen Federaußenteil-Deckel 34 auf. Das Federaußenteil 3 ist im fertig hergestellten Zustand (siehe z.B.
Es versteht sich, dass grundsätzlich auch andere Querschnitte des Federaußenteils 3 möglich sind und auch Formen möglich sind, in denen das Federaußenteil 3 weitestgehend offen, also nicht umlaufend geschlossen, ausgebildet ist (also z.B. mit durchbrochenen Federaußenteil -Seitenwänden 33 und/oder durchbrochenem Federaußenteil-Boden 32 und/oder durchbrochenem Federaußenteil-Deckel 34).It goes without saying that other cross-sections of the
Das Kontaktinnenteil 2 weist einen Kontaktinnenteil-Boden 22 auf, der als eine Art Kontaktlamelle 8 wirkt, indem ein eingestecktes Gegenkontaktelement 20 mit dem Kontaktinnenteil-Boden 22 in mechanischen und elektrischen Kontakt tritt. Das Kontaktinnenteil 2 weist weiterhin zwei Seiten-Stege 23 auf, die in der Art einer entlang der axialen Richtung A verkürzten Kontaktinnenteil-Seitenwand ausgebildet sind, sowie eine - in diesem Ausführungsbeispiel - freitragende Kontaktlamelle 8, die mit einem der Seiten-Stege 23 verbunden ist und ein freies Ende aufweist, welches im fertiggestellten Zustand des Steckverbinders 1 dem Gegenkontaktelement 20 zugewandt ist. In die Kontaktlamelle 8 sowie in den Kontaktinnenteil-Boden 22 ist jeweils ein Kontaktpunkt 9 eingeprägt, wobei die beiden Kontaktpunkte 9 im montierten Zustand des Steckverbinders 1 einander zugewandt sind und ein eingestecktes Gegenkontaktelement 20 mechanisch und elektrisch an einem definierten Punkt kontaktieren. Kontaktinnenteil-Boden 22 und die Kontaktlamelle 8, die einem Kontaktinnenteil-Deckel entspricht, sind hier zum überwiegenden Teil aus dem ersten Material M1 ausgebildet.The contact
Im fertig hergestellten Steckverbinder (siehe z.B.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann als erstes Material M1 somit relativ kostengünstiges Kupfer verwendet werden. Damit ist eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit sicher gestellt. Da die mechanische Festigkeit durch das Federaußenteil 3 bereitgestellt wird kann auf eine teure Hochleistungs-Kupferlegierung verzichtet werden.In the present exemplary embodiment, relatively inexpensive copper can thus be used as the first material M1. This ensures very good electrical conductivity. Since the mechanical strength is provided by the spring
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Steckverbinder 1 lediglich beispielhaft weiterhin einen Anschlussbereich 4 zum Befestigen einer elektrischen Leitung 6 auf, wobei sich der Anschlussbereich 4 an das Kontaktinnenteil 2 anschließt, wobei der Anschlussbereich 4 überwiegend aus dem ersten Material M1 ausgebildet ist, wobei der Anschlussbereich 4 zusammen mit dem Kontaktinnenteil 2 und dem Federaußenteil 3 aus dem einzigen Blech 5 als Stanz-Biege-Teil ausgebildet ist.In the present exemplary embodiment, the plug connector 1 also has a
Die elektrische Leitung 6 weist hier beispielhaft eine Isolierung 61 auf, die einen elektrischen Leiter 62 umschließt. Die elektrische Leitung 6 kann in diesem Ausführungsbeispiel im Anschlussbereich 4 mittels Isolationscrimplaschen 42 und Leitungscrimplaschen 41 mit dem Steckverbinder 1 elektrisch und mechanisch kontaktiert bzw. verbunden werden bzw. an dem Steckverbinder 1 befestigt werden. Es versteht sich, dass auch andere Möglichkeiten der elektrischen und mechanischen Kontaktierung möglich sind, z.B. durch Bonden, Löten, Schweißen, Schneid-Klemm-Verbindung, etc. Es ist auch nicht zwingend notwendig, dass ein Anschlussbereich 4 vorgesehen ist.The electrical line 6 has
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Steckverbinder 1 als Lanzenkontakt ausgebildet. Dazu ist vorgesehen, dass das Federaußenteil 3 (bzw. das Kontaktaußenteil) eine (hier: schräg) nach außen abragende Rastlanze 10 aufweist, die elastisch reversibel nach innen verlagerbar ist, wobei die Rastlanze 10 aus dem zweitem Material M2 geformt ist. Die Rastlanze ist hier beispielhaft am Federaußenteil-Deckel 34 ausgebildet bzw. aus ihm freigestanzt. Es versteht sich, dass auch mehr als eine Rastlanze 10 vorgesehen sein kann, z.B. eine weitere Rastlanze 10, die aus dem Federaußenteil-Boden 32 freigestanzt ist. Mittels der Rastlanze 10 kann der Steckverbinder 1 z.B. in einer hier nicht dargestellten Kontaktkammer eines Steckers primärverrastet werden, indem die Rastlanze 10 z.B. einen Hinterschnitt der Kontaktkammer hintergreift. Durch die Ausbildung der Rastlanze 10 aus dem zweiten Material M2 können höhere Primärhaltekräfte bzw. Ausreißkräfte bei sonst gleicher Dimensionierung erzielt werden als dies bei der Ausgestaltung aus dem ersten Material M1 möglich wäre.In this embodiment, the connector 1 is designed as a lance contact. For this purpose, it is provided that the outer spring part 3 (or the outer contact part) has a (here: obliquely) outwardly protruding locking
Es kann in anderen Ausführungsformen auf die Rastlanze 10 verzichtet werden. In wiederum anderen Ausführungsformen kann z.B. in dem Federaußenteil 3 eine Aussparung vorgesehen sein, in welche ein Federelement einer Kontaktkammer eingreifen kann und so den Steckverbinder in einer Kontaktkammer eines Steckergehäuses verrasten kann, insbesondere primärverrasten (statt einer Aussparung kann auch lediglich ein Hinterschnitt vorgesehen sein). Auch in einer solchen Ausführungsform ist es vorteilhaft, dass die Aussparung (bzw. der Hinterschnitt) in dem (bzw. an dem) Federaußenteil 3 bzw. Kontaktaußenteil vorgesehen ist und insbesondere aus dem zweiten Material M2 ausgebildet ist, da dieses bei sonst gleichen Dimensionen eine bessere mechanische Stabilität bietet als das erste Material M1.In other embodiments, the locking
In
In einem weiteren Schritt 200 wird in diesem Ausführungsbeispiel das freigestanzte Federaußenteil 3 umgefaltet, hier an der Knicklinie 50, die quer zur axialen Richtung A verläuft und ungefähr an der Stoßkante zwischen den beiden Materialien M1, M2 liegt. In a
Die Biegung erfolgt hierbei um ungefähr 180°, so dass die Stanzform des Federaußenteils 3 (bzw. des Kontaktaußenteils 3) benachbart zur Stanzform des Kontaktinnenteils 2 zu liegen kommt. In einem weiteren beispielhaften Schritt wird das Federaußenteil 3 an Knicklinien 52, die ungefähr oder genau parallel zur axialen Richtung A verlaufen zu einem Kasten verformt, wobei die Biegung hierbei derart erfolgt, dass das Kontaktinnenteil 2 radial innerhalb des Federaußenteils 3 zu liegen kommt. Auf diese Weise wird in dieser lediglich beispielhaften Schrittfolge das Kontaktinnenteil 2 von dem Federaußenteil 3, das zum überwiegenden Teil aus dem festeren zweiten Material M2 ausgebildet ist, umschlossen. Die Rastlanze 10 kann bereits vor dem Schritt 200 des ersten Biegens aus der Stanzplatine herausgestellt werden.The bending occurs here by approximately 180°, so that the stamping die of the spring outer part 3 (or of the contact outer part 3) comes to lie adjacent to the stamping die of the contact
Es versteht sich, dass auch andere Stanzmuster und/oder Biegereihenfolgen möglich sind, so kann z.B. zunächst das Kontaktinnenteil 2 gebogen werden, anschließend das Federaußenteil 3 umgebogen werden und in einem weiteren Schritt um das bereits fertig gefaltete bzw. gebogene Kontaktinnenteil 2 herumgebogen werden.It goes without saying that other stamping patterns and/or bending sequences are also possible, e.g. the
Es versteht sich weiterhin, dass die oben beispielhaft beschriebene Materialwahl kein wesentliches Merkmal der Erfindung darstellt, es sind grundsätzlich auch andere Materialpaarungen möglich, solange das zweite Material M2 ein Elastizitätsmodul aufweist, das wenigstens 1,5 mal so groß ist wie dasjenige des ersten Materials M1 und/oder solange das zweite Material M2 ein Schubmodul aufweist, das wenigstens 1,5 mal so groß ist wie dasjenige des ersten Materials M1. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das erste Material M1 beispielsweise gewählt ist aus der folgenden Gruppe: Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Silber, eine Silberlegierung, Gold, eine Goldlegierung. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das zweite Material M2 beispielsweise gewählt ist aus der Gruppe: Stahl, Federstahl, Eisen.It is also understood that the choice of material described above as an example is not an essential feature of the invention; other material pairings are also possible in principle, as long as the second material M2 has a modulus of elasticity that is at least 1.5 times that of the first material M1 and/or as long as the second material M2 has a shear modulus at least 1.5 times that of the first material M1. Provision can be made, for example, for the first material M1 to be selected from the following group: copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, silver, a silver alloy, gold, a gold alloy. Alternatively or additionally, it can be provided that the second material M2 is selected, for example, from the group: steel, spring steel, iron.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass am Steckverbinder 1 noch wenigstens eine Kodierfahne und/oder wenigstens eine Einführschräge (z.B. an dem vorderen Ende, welches dem Gegenkontaktelement 20 zugewandt ist) vorgesehen ist. Derartige Elemente sind vorzugsweise aus dem zweiten Material M2 gebildet, da dieses mechanisch stabiler ist.Provision can also be made for at least one coding tag and/or at least one insertion bevel (e.g. at the front end facing counter-contact element 20) to be provided on connector 1. Such elements are preferably formed from the second material M2, since this is mechanically more stable.
Es kann vorgesehen sein, dass das Federaußenteil 3 zum Teil aus dem ersten Material M1 ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise in einem Biegebereich 7 vorkommen, in dem das Federaußenteil 3 mit dem Kontaktinnenteil 2 verbunden ist. Ein derartiger Biegebereich 7 kann sich z.B. in einem Bereich von bis zu 3mm, bevorzugt höchstens bis zu 2mm und ganz besonders bevorzugt höchstens bis zu 1mm und weiterhin bevorzugt um höchstens bis zu 0,5mm, z.B. 0,1mm oder 0,2mm oder 0,3mm oder 0,5mm um die Stoßkante zwischen den beiden Materialien M1, M2 herum erstrecken.Provision can be made for the
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Kontaktinnenteil 2 zum Teil aus dem zweiten Material M2 ausgebildet ist, insbesondere in dem Biegebereich 7, in dem das Federaußenteil 3 mit dem Kontaktinnenteil 2 verbunden ist. Dadurch kann z.B. ein gegen Fehlsteckungen des Steckverbinders 1 in die Kontaktkammer und/oder gegen Fehlsteckungen des Gegenkontaktelements 20 robustes vorderes Ende des Steckverbinders 1 ausgebildet werden.Alternatively or additionally, it can be provided that the
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ein Steckverbinder 1 dargestellt, bei dem die Biegung entlang der Biegelinie 50 bzw. Knicklinie 50 an der Stoßkante zwischen den beiden Materialien M1, M2 erfolgt ist.In the present exemplary embodiment, for reasons of better clarity, a connector 1 is shown in which the bending has taken place along the bending
Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die erste Dicke d1 des ersten Materials M1 sich von der zweiten Dicke d2 des zweiten Materials M2 unterscheidet. Dabei kann z.B. die erste Dicke d1 des ersten Materials M1 für das Kontaktinnenteil 2 geringer ausgebildet sein als die zweite Dicke d2 des zweiten Materials M2. Dadurch können vorteilhaft Kosten für das in der Regel teurere erste Material M1 gespart werden, da das Kontaktinnenteil 2 mechanisch durch das Federaußenteil 3 (bzw. Kontaktaußenteil) stabilisiert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die erste Dicke d1 und zweite Dicke d2, auch aus Gründen der Übersichtlichkeit, gleich groß, wodurch jedoch auch technisch eine besonders einfache Handhabung, z.B. beim Führen des Blechs 6, möglich ist.It can also be provided that the first thickness d1 of the first material M1 differs from the second thickness d2 of the second material M2. In this case, for example, the first thickness d1 of the first material M1 for the
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