插头接触件，用于生产插头接触元件的半成品以及生产所述插头接触元件的方法

摘要

本发明涉及一种用于建立导电连接的插接接触元件(100)，该插接接触元件具有用于与导线建立导电连接的卷曲区段和用于与接触盒(70)建立可松脱的导电连接的至少一个插接接触心轴(90)，其中该插接接触元件(100)是一件式地构造的，并且该插接接触心轴(90)具有至少局部地位于内部的舌片(91)，该舌片至少部分地被该接触刀外部区域(92)包围，从而至少局部地形成该插接接触心轴(90)的具有至少两层材料结构的夹层折叠。本发明还涉及一种用于制造根据本发明的插接接触元件(100)的弧形的半成品(100’)以及一种用于制造插接接触元件的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于建立导电连接的插接接触元件，该插接接触元件具有用于与导线建立导电连接的卷曲区段和用于与接触盒建立可松脱的导电连接的至少一个插接接触心轴。本发明还涉及一种用于制造根据本发明的插接接触元件的弧形或板形的半成品以及一种用于制造插接接触元件的方法。

背景技术

电接触元件、接触装置、可插接且可松脱的电缆连接元件以及适用于此的制造方法是在已知的现有技术中可用的。插座接触元件或插接接触元件可以被设计为卷曲接触件。在用于电接触任务的连接技术中，卷曲接触件被设计为具有接片的元件，这些接片的接片端部围绕导电体弯曲并且同时与其压紧。这种可用的连接技术被称为卷曲。为此所需的变形和压紧过程通常被施加到为此准备的半成品上，该半成品作为未卷曲或预先卷曲的原材料而存在并且形成随后的接触元件。为了实现卷曲，经常将半成品放置在卷曲工具的砧座上。随后，将导电体或导电体的剥去绝缘皮的区段安置在接触元件上。然后，将该至少一个卷曲接片围绕剥去绝缘皮的区段弯曲并且与其压紧，以便在接触元件与导电体之间建立机械稳定且导电的接触。

根据应用领域，对卷曲连接提出不同的、部分渐增的要求。示例：机械强度、疲劳强度、低电阻电能传输、耐腐蚀、气密性和液密性。

除了卷曲接触件通过其功能任务将引线、电缆或类似的(在大多数情况下载流的)导线止挡在接触元件上之外，对接触构件提出了大量其他要求。出于此原因，除了卷曲连接区域之外，在接触构件内部还存在其他体状的组成部分，这些组成部分集成地或单独地实现。对此的示例是夹紧和引导元件、衬套、连接件、插接接触件等。

用于制造接触构件的已知方法尤其是冲压和变形工艺。首先，通过冲压步骤或者还更一般地通过分离步骤来从板材弯曲件或弯曲材料分离出扁平件。在此，该扁平件以适合的方式设有如下轮廓，该轮廓针对接触元件及其限定的功能支持造型。随后在一个或多个变形步骤中使以这种方式提供的扁平半成品进一步形成。可能的变形过程可以通过折叠、弯边、挤压、深冲等来实现。

接触元件的其他制造可能性可以通过烧结过程、增材制造方法或通过切削或切削机械加工来实现。

扁平的原材料的冲压和变形的方法的组合虽然是以大批量提供接触构件的经济且可靠的方式，但是由于受限的几何造型而限制了将不同的功能集成到一件式的接触构件和尤其是插座接触元件中。

为了减轻该缺点，限制或减少集成实现的功能，以便降低构件的复杂性和/或多件式地实施接触构件。还可以考虑增材制造方法、例如3D打印或立体光刻，然而这些方法仅有限地适用于批量生产、在经济上是不利的并且在可加工物质方面是有限的。

DE 10 2017 126 185A1的主题是这样一种发明，其基本思想包含具有弹性夹紧元件的接触元件，其中该夹紧元件具有包围该接触元件的固定臂以及用于接触绞合线导体的夹紧弹簧臂。以这种方式实现具有插接接触区段的接触元件，该接触元件是针对绞合线导体接触和可松脱的插接接触的组合的功能要求两件式地构造的。

已知的插接接触元件具有如下缺点，这些缺点尤其可能包括经济上的制造、插接安全性和/或接触安全性、机械强度、结构完整性、疲劳强度、抗冲击性和/或抗振动性、耐腐蚀性、导电特性，并且不能满足或不完全满足这些内容。

发明内容

本发明的目的是至少部分地减少上述缺点并且提供一种一件式的插接接触元件。

针对解决方案，本发明提出一种用于建立导电连接的、一件式构造的插接接触元件，该插接接触元件配备有用于与导线建立导电连接的卷曲区段和用于与接触盒建立可松脱的导电连接的插接接触件、接触刀、插接接触件心轴。本发明还提出一种用于制造插接接触元件的弧形的半成品以及通过变形来进行的制造方法。

本发明认识到，作为用于一件式插接接触元件的半成品的扁平材料的几何复杂性和/或变形顺序适合于至少部分地减少现有技术中存在的缺点并且此外提供另外的优点。

本发明提出，从具有与插接接触元件相适配的边缘几何形状的弧形的扁平材料出发，优选通过变形来产生接触设计，使得在插接区中，即在插接接触件、接触刀、插接接触心轴的区域中，夹层折叠的结果足以使得插接接触截面在折叠之后具有三倍的材料厚度。

根据本发明，通过接触刀几何形状在内侧形成的空腔由舌片填充或占据，使得插接接触心轴的外部材料在内侧得到支撑。三倍材料厚度和/或支撑作用显著提高了强度。

内部的舌片元件和外部的接触刀区域和卷曲区段或用于导线固定的区段是插接接触元件的一件式组成部分。由此实现如下构造情况，该构造情况描绘了插接触头心轴到接触盒的双重连接。第一连接通过接触刀外部区域实现，第二连接通过舌片元件实现。这种双重连接同样实现结构和接触刀的高稳定性。

优选地本发明提出，在接触刀区域中设计对称的折叠和对称的截面。这意味着，舌片轴线对称地或点对称地被接触刀外部区域包围。外部材料的对接部在此优选位于对称平面中。与对称几何情况不同的设计方案同样由本发明支持。

除了至少部分地减少现有技术中存在的缺点之外，根据本发明的传授内容提供了多个优点：

该结构支持插接接触元件的一件式的设计，从而这能够通过具有根据本发明的外边缘几何形状的板、弧形的扁平材料来制造。此外，由此得到合理的、适合批量生产的优点。

该插接接触元件以夹层折叠方式实现，从而通过三重或两层或/和三层的材料结构不仅提高了插接元件的强度而且提高了总构件的强度。接触刀与插接接触元件的双重连接情况显著提高了强度和结构完整性。

将插接接触心轴的外部材料围绕内部的舌片元件折叠，从而可以在弯边区域中形成非常小的角半径。以这种方式，本发明支撑具有在截面上优选为四边形的插接接触心轴的平坦形式的增大的面，该面用作接触面。结果是增大的接触面，从而提高了用于导电连接的接触品质。

根据本发明的几何形状上的设计的另一优点在于其在尺寸、形状和位置方面的窄公差范围内的可扩展性和/或高精确度的可再现性。由此可以确保最高的品质要求并满足严格的安全规范。

附图说明

下面借助优选的实施例结合附图详细阐述本发明。

在附图中：

图1a、图1b示出了插接接触元件的示例性实施方案的立体视图以及放大展示的插接接触区域；

图2a、图2b示出了插接接触元件的示例性实施方案的俯视图和底面图以及其端侧视图；

图3a、图3b示出了插接接触元件的示例性实施方案的另外的立体视图以及放大展示的插接接触区域；

图4示出了在形成轮廓的制造步骤、例如冲压过程之后以及在通过弯边、折叠变形之前作为用于插接接触元件的半成品的弧形的、一体式的扁平材料的可能实施方式的俯视图。

具体实施方式

图1a包括插接接触元件100的示例性实施方案的立体视图，该插接接触元件具有其不同的区段10至60以及通过连接区段80固定在接触盒70上的接触刀90。插接接触心轴90的主要元件是内侧的舌片91和接触刀外部区域92。

图1b示出了放大展示的与接触盒70的插接接触区域90，该插接接触区域和该接触盒通过连接区段80彼此相联接。具有其主要部件舌片91和外部区域92的接触刀90及其连接区段80(由其相应的连接接片81、82形成)是基于半成品扁平件100’一件式地构造的。

在内侧并且在该实施例中居中地、在中央布置的舌片91由接触刀外部区域92围住或者包围。舌片91具有四边形或矩形的截面。可以设想其他截面，例如椭圆形、圆形、蛋形、三角形。除了四方形的截面之外的截面可以基于半成品扁平件100’通过实心变形(热或冷)、锻造或切削制造。在舌片91的纵向方向L上，该舌片被接触刀外部区域92包围，其中通过优选实现的折叠过程形成至少一个接缝、对接部93。对接部93可以被实施成具有或不具有气隙。

接触刀外部区域92可以在至少一个纵向边缘上具有半径、倒角94和/或通过弯边过程变形。在端侧可选地可以是斜面、尖端95，以辅助穿入到插接接触件90的配对件中。尖端95可以被设计成在端侧与被包围的舌片91齐平，或者还可以被设计成相对于舌片91凹入以及突出。

图2a示出了具有用于插接接触心轴90的连接区段80的插接接触元件100的示例性实施方案的俯视图以及底面图。插接接触元件100的端侧视图在图2b中展示。该实施例的舌片连接接片81被实施成腰形的，即，沿纵向延伸方向L朝接触刀90减小的接片宽度。接片还可以被设置成在纵向方向L上宽度恒定的。舌片连接接片81在接触盒70上和/或在舌片元件91上的凸出区域可以以软的弧形成形、例如由半径形成，从而局部减小缺口效应。

如所示出的，接触刀外部区域的连接接片82同样可以是腰形的并且在空间上弯曲，其方式为使得该连接接片成形为不仅平行于接触盒70上的凸出部的平面、而且从这个平面出来。优选地本发明提出，接触刀外部区域的连接接片82在接触盒70处在其外轮廓上部分环绕地设计和/或在与接触刀外部区域92的连接区域中部分环绕地设计。以这种方式，根据本发明的结构在该连接区域中实现了特殊的设计强度和弯曲强度，该设计强度和弯曲强度通过舌片连接接片81的共同作用再次提高。

图3a以具有彼此不同的空间取向的两个立体视图展示了插接接触元件100的示例性实施方案。插接接触心轴90的纵向延伸方向在该示例中大致等于接触盒70的纵向延伸方向。根据接触刀90到插接接触配合件、插接接触衬套中所需的插接深度，其他长度设计是可能的并且由本发明支持。

具有连接区段80的、三维地并且相对于图3a放大展示的插接接触区域90是图3b的主题。在接触盒70和接触刀外部区域92处的部分环绕的接触刀外部区域的连接接片82是以其三维延伸方向展示的。接触心轴尖端95可以至少部分地被设计为整圆部R。

图4示出了在形成轮廓的制造步骤、例如冲压过程之后以及在通过弯边、折叠变形之前作为用于插接接触元件100的半成品的弧形的、一体式的扁平材料100’的可能实施方式的俯视图。

随后的接触刀90通过其元件舌片91和接触刀外部区域92经由连接区域80或接片81、82与接触盒材料70一体式地相联接。

该示例的几何设计提出，接触刀外部区域92是以相对于纵向轴线L偏移的方式设计的。该偏移和在关于纵向轴线L的横向方向上实现的距舌片91的距离与接触盒70的待成形的边缘长度一起确定了包裹舌片91的接触刀外部区域92的包围类型。所示出的变型方案支持以根据图1至图3的对接部93进行对称折叠。

在偏心的对接部93、U形包围或其他几何折叠情况下，需要在连接区域80、接片81、82的止挡位置、接触刀元件91、92的宽度比和接触盒边缘长度的关系方面的形状变化和位置变化。

用于设计插接接触元件100的变形过程可以大致分为半成品扁平件100’的四个区：

-之间的中心区域MB，和

-与中心区域邻接的这两个外部区域，和

-舌片91的中心定中，和

-通过接触刀外部区域包围舌。

中心区域MB在操作区域10中以及在接触盒70的区域中不变形或仅边缘变形，从而获得基本上面状的结构。在其他区域中，实现球形的或空间上呈不同形式的变形、例如圆柱区段状的。

相应的外部区域可以是弯边措施、折叠过程或自由变形的对象。尤其在接触盒70的区域中可以设有弯边顺序和折叠顺序。

在至少基本上执行半成品100’的区和区域10至70的变形过程之后，使插接接触区域80、90成形：

a.对舌片91进行中心定中，其方式为：在舌片元件连接接片81变形的情况下使舌片91平行于纵向轴线L地至少靠近中心轴线M；

b.由接触刀外部区域92对舌片91形成包围。

步骤b可以通过以下方式得以补充，即：通过接触刀外部区域的连接接片82的变形来对接触刀外部区域92进行根据靠近舌片91的中心定中所需的定中。

附图标记清单

10 操作区段

20 第一连接区段

30 绝缘区段

40 第二连接区段

50 卷曲区段

60 第三连接区段

70 接触盒、接触盒材料

80 插接接触元件的连接区段

81 舌片的、舌片元件的连接接片

82 接触刀外部区域的连接接片

90 插接接触件、接触刀、插接接触心轴、插接接触区域

91 舌片、舌片元件

92 接触刀外部区域

93 接缝、对接部、插接接触心轴对接部

94 半径、倒角、弯边区域

95 斜面、尖端、接触心轴尖端

100 插接接触元件

100' 半成品扁平件

L 纵向轴线

M 中心轴线

R 圆整部、倒圆部

MB 中心区域。