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Die Erfindung betrifft einen Crimpkontakt zum Crimpen eines Leiters, ein Herstellungsverfahren eines solchen Crimpkontakts und eine Crimpverbindung.
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Crimpkontakte sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese weisen zumeist zwei Crimpflanken auf, die beidseitig an einem Crimprücken angeordnet sind. Beim Kontaktieren des Crimpkontaktes mit einem Leiterende wird selbiges zwischen den Crimpflanken und über dem Crimprücken positioniert. Die Crimpflanken werden dann beispielsweise mit einer Crimpzange beziehungsweise einem Crimpwerkzeug um das Ende des Leiters gebogen. Bei diesem Crimpvorgang wird der Leiter sowohl mechanisch als auch elektrisch mit dem Crimpkontakt verbunden. Ein solcher Crimpkontakt ist beispielsweise in der Druckschrift
DE 10 2015 224 219 A1 offenbart.
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Während des Crimpens kann eine Oberkante der Crimpflanke auf eine Innenseite der Crimpflanke treffen. Die Crimpflanke kann sich dann aufrollen und so eine spiralförmige Gestalt nach dem Crimpen annehmen. Es kann jedoch vorkommen, dass die Oberkante auf der Innenseite der Crimpflanke abrutscht und dadurch eine unzulängliche Crimpverbindung entsteht.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, den Crimpkontakt so zu modifizieren, dass die Wahrscheinlichkeit eines Abrutschens der Oberkante von der Innenseite der Crimpflanke reduziert wird oder ein solches Abrutschen gänzlich vermieden wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für einen solchen Crimpkontakt anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Crimpverbindung aus einem solchen Crimpkontakt und einem Leiter anzugeben.
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Diese Aufgaben werden mit dem Crimpkontakt, dem Herstellungsverfahren und der Crimpverbindung der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Ein Crimpkontakt zum Crimpen eines Leiters umfasst eine crimpbare Crimpflanke zum Umschließen des Leiters nach dem Crimpen und eine Aufnahme für den Leiter, die sich in einer Längsrichtung des Crimpkontaktes bis zu einem Aufnahmeende erstreckt. Die Crimpflanke erstreckt sich in Längsrichtung über das Aufnahmeende bis zu einem Frontende. Zwischen dem Aufnahmeende und dem Frontende ist ein Frontbereich des Crimpkontakts angeordnet. Im Frontbereich weist der Crimpkontakt mindestens einen strukturierten Bereich auf.
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Dabei ist es vorgesehen, dass beim Crimpen der Crimpflanke aufgrund des strukturierten Bereichs ein Reibschluss und/oder ein Formschluss entsteht, wodurch ein verbessertes Umschlie-ßen des Leiters mittels der Crimpflanke ermöglicht wird.
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Der Leiter kann dabei insbesondere ein mehradriger Leiter sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Crimpkontakt aus einem Metall besteht. Ferner kann vorgesehen sein, dass auch der Leiter aus einem Metall besteht und sich das Metall des Leiters und das Metall des Crimpkontakts unterscheiden. Es kann vorgesehen sein, dass das Aufnahmeende zur Ausrichtung mit einem Ende des Leiters eingerichtet ist.
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In einer Ausführungsform ist der Crimpkontakt aus einem Blech geformt. Eine Blechdicke beträgt dabei bis zu drei Millimeter. Bevorzugt kann die Blechdicke zwischen 150 Mikrometern und zwei Millimetern betragen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform weist eine Blechdicke von zwischen 200 und 400 Mikrometern auf.
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Der Begriff Blech umfasst dabei ein Metall, dessen Blechdicke klein ist im Vergleich zu anderen Abmessungen des Blechs. Somit besteht in dieser Ausführungsform der Crimpkontakt aus einem Metall, dem Metall des Blechs. Die angegebenen Blechdicken ermöglichen insbesondere, crimpbare Crimpflanken zu erzeugen, da ab einer gewissen Blechdicke, die beispielsweise oberhalb von drei Millimetern liegen kann, ein entsprechendes Biegen des Blechs während des Crimpvorgangs und auch während der Herstellung des Crimpkontakts nicht mehr möglich ist.
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In einer Ausführungsform ist der strukturierte Bereich auf einer Innenseite der Crimpflanke angeordnet. Die Innenseite der Crimpflanke kann dabei die Seite der Crimpflanke sein, die nach dem Einlegen des Leiters in den Crimpkontakt dem Leiter zugewandt ist. Eine Oberkante der Crimpflanke kann dann während des Crimpens auf den strukturierten Bereich treffen und dadurch eine reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Inneren der Crimpflanke eingehen, sodass während des Crimpvorgangs eine Wahrscheinlichkeit für ein Abrutschen der Oberkante vom Inneren der Crimpflanke reduziert wird beziehungsweise ein solches Abrutschen gänzlich vermieden wird.
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In einer Ausführungsform kann der strukturierte Bereich in Form von einer oder mehreren Erhebungen auf der Innenseite der Crimpflanke gebildet sein. In einer alternativen Ausführungsform kann der strukturierte Bereich durch eine oder mehrere Vertiefungen auf der Innenseite der Crimpflanke gebildet sein. Die Erhebungen können dabei bis zu 200 Mikrometer hoch und die Vertiefungen bis zu 200 Mikrometer tief sein. Trifft die Oberkante der Crimpflanke auf die Erhebungen beziehungsweise Vertiefungen, so kann die Oberkante aufgrund der Erhebungen besser an einem während des Crimpvorgangs vorgesehenen Platz gehalten werden und so ein Aufrollen der Crimpflanke entsprechend verbessert werden. In der alternativen Ausführungsform mit den Vertiefungen kann die Oberkante auf eine Vertiefung treffen und von dieser Vertiefung in ihrer vorgegebenen Position gehalten werden und so ebenfalls das Aufrollen verbessert werden.
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In einer Ausführungsform weist die Crimpflanke eine Oberkante auf, die im Frontbereich strukturiert ist. Durch die Strukturierung der Oberkante kann ebenfalls der strukturierte Bereich gebildet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die strukturierte Oberkante im Frontbereich einen weiteren strukturierten Bereich bildet. Die Oberkante könnte im Frontbereich beispielsweise aufgeraut sein und so beim Auftreffen auf die Innenseite der Crimpflanke zu einer erhöhten Reibung führen, aufgrund derer das Aufrollen der Crimpflanke verbessert wird.
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In einer Ausführungsform weist die Crimpflanke im Frontbereich einen von der Crimpflanke abstehenden Flügel auf. Der Flügel kann dabei dazu dienen, zusätzliches Material der Crimpflanke bereitzustellen, um während des Crimpvorgangs vor dem Leiter eine Versiegelung des Leiters bereitzustellen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn sich ein Metall des Crimpkontakts und ein Metall des Leiters unterscheiden und dadurch ein Versiegeln der Kontaktstellen von Crimpkontakt und Leiter vorteilhaft ist, da ansonsten aufgrund der unterschiedlichen Metalle ein Eindringen von Wasser und/oder Sauerstoff zu einer entsprechenden Korrosion führen könnte. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich die beiden Metalle in ihren elektrochemischen Potentialen deutlich unterscheiden, beispielsweise wenn der Crimpkontakt aus Kupfer und der Leiter aus Aluminium besteht.
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Die Oberkante kann sich dabei bis über den Flügel erstrecken und die Strukturierung der Oberkante durch ein Aufrauen einer Flügelspitze erfolgen. Ferner kann es in den Ausführungsformen, in denen die Oberkante in Erhebungen/Vertiefungen der Innenseite eingreift, vorgesehen sein, dass Abmessungen der Flügelspitze und Erhebungen beziehungsweise Vertiefungen aufeinander abgestimmt sind. Dadurch kann ein verbessertes Aufrollen des Flügels erreicht werden und so die Versiegelung der Kontaktflächen zwischen Leiter und Crimpkontakt verbessert werden.
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In einer Ausführungsform ist der strukturierte Bereich derart gebildet, dass beim Crimpen des Crimpkontakts eine Reibung zwischen zwei Teilbereichen der Crimpflanke erhöht ist. Dies kann beispielsweise durch ein Aufrauen des Inneren der Crimpflanke beziehungsweise ein Aufrauen der Oberkante erfolgen. Die Reibung ist dann gegenüber einer nicht aufgerauten Crimpflanke erhöht.
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In einer Ausführungsform weist der Crimpkontakt ferner ein Sperrmitteldepot im Frontbereich auf, der ein Sperrmittel zur Verfügung stellt. Sollten beim Aufrollen der Crimpflanke während des Crimpens Lücken entstehen, können diese durch das Sperrmittel verschlossen werden. Dadurch kann eine Versiegelung, die insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn Crimpkontakt und Leiter aus verschiedenen Metallen bestehen, verbessert werden. Dadurch kann eine Korrosion verringert werden, da aufgrund der Versiegelung durch das Sperrmittel der Übergang zwischen den verschiedenen Metallen weniger zugänglich für Luft beziehungsweise Wasser ist und so die Wahrscheinlichkeit einer Korrosion verringert wird.
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Allen Ausführungsformen ist gemein, dass der Crimpkontakt symmetrisch mit zwei Crimpflanken ausgestaltet sein kann. Alle Merkmale der einen Crimpflanke können dann auch auf der weiteren Crimpflanke vorgesehen sein, sodass beispielsweise auf beiden Innenseiten der Crimpflanken eine entsprechende Strukturierung vorgesehen ist oder beide Oberkanten der Crimpflanken aufgeraut sind.
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Der Crimpkontakt kann ferner einen Kontaktkörper aufweisen, mit dem ein Steckkontakt hergestellt werden kann, sodass sich insgesamt eine Verbindung zwischen dem Kontaktkörper und dem Leiter nach dem Crimpen ergibt.
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In einem Herstellungsverfahren eines Crimpkontakts wird zunächst der Crimpkontakt mit einer crimpbaren Crimpflanke zum Umschließen eines Leiters nach dem Crimpen und einer Aufnahme für den Leiter bereitgestellt. Die Aufnahme erstreckt sich dabei in einer Längsrichtung des Crimpkontaktes bis zu einem Aufnahmeende. Die Crimpflanke erstreckt sich in Längsrichtung über das Aufnahmeende bis zu einem Frontende, wobei zwischen dem Aufnahmeende und dem Frontende ein Frontbereich des Cripmkontakts angeordnet ist. In einem zweiten Verfahrensschritt wird ein strukturierter Bereich im Frontbereich des Crimpkontakts strukturiert. Diese Strukturierung kann dabei auf einer Oberkante der Crimpflanke und/oder auf einer Innenseite der Crimpflanke erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass das Strukturieren ein Aufrauen und/oder ein Erzeugen von Erhebungen und/oder Vertiefungen umfasst.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Bereitstellen des Crimpkontakts zunächst das Bereitstellen eines Blechs mit einer Blechdicke von bis zu drei Millimeter, ein anschließendes Zuschneiden des Blechs und ein daran anschließendes Biegen des zugeschnittenen Blechs zur Formung des Crimpkontakts. Die Blechdicke kann dabei bevorzugt zwischen 150 Mikrometern und zwei Millimetern und insbesondere bevorzugt zwischen 200 Mikrometern und 400 Mikrometern liegen.
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In einer Ausführungsform erfolgt das Zuschneiden des Blechs mittels eines Stanzprozesses, der als Schneide- und Strukturierungsschritt ausgestaltet sein kann. Ein zum Stanzen verwendetes Stanzwerkzeug kann dann einen Stempel umfassen und dadurch als kombiniertes Schneide- und Strukturierungswerkzeug dienen, wobei das Strukturieren der Oberfläche mittels des Stempels erfolgt. Durch das Schneide- und Strukturierungswerkzeug kann also beispielsweise gleichzeitig das Blech zugeschnitten werden und auf der für die Innenseite der Crimpflanke oder den Innenseiten der Crimpflanken vorgesehenen Stellen entsprechende Vertiefungen oder Erhöhungen in das Blech eingestempelt werden.
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Dies ermöglicht ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren, bei dem das Herstellen des Crimpkontakts und das Strukturieren der strukturierten Bereiche oder des strukturierten Bereichs in einem Arbeitsschritt durchgeführt werden kann.
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Die Erfindung umfasst zusätzlich eine Crimpverbindung zwischen einem erfindungsgemäßen Crimpkontakt und einem sich in der Längsrichtung des Crimpkontakts erstreckenden Leiter. Die Crimpflanke ist dabei um den Leiter gecrimpt. Der Frontbereich des Crimpkontakts deckt den Leiter ab. In einer Ausführungsform weisen dabei der Crimpkontakt und der Leiter unterschiedliche Metalle auf. Der Crimpkontakt besteht beispielsweise aus Kupfer, der Leiter aus Aluminium.
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Die Aufgabe der Erfindung, die technische Umsetzung der Lösung und die Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der Ausführungsbeispiele, die im Folgenden unter Zuhilfenahme von Figuren beschrieben werden sollen. Dabei zeigen in schematisierter Darstellung
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Crimpkontakts;
- 2 einen Querschnitt durch den Crimpkontakt;
- 3 einen Querschnitt durch einen weiteren Crimpkontakt;
- 4 einen Querschnitt durch den Crimpkontakt in einem Crimpwerkzeug während eines Crimpvorgangs;
- 5 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Crimpkontakts;
- 6 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Crimpkontakts;
- 7 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Crimpkontakts;
- 8 einen Crimpkontakt während eines Crimpvorgangs innerhalb eines Crimpwerkzeugs;
- 9 einen Crimpkontakt innerhalb eines Crimpwerkzeuges nach Beendigung des Crimpvorgangs;
- 10 ein Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens;
- 11 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Herstellungsverfahrens;
- 12 einen Querschnitt durch ein Stanzwerkzeug während eines Herstellungsverfahrens;
- 13 einen weiteren Querschnitt durch das Stanzwerkzeug nach dem Stanzen; und
- 14 eine Crimpverbindung.
- 1 zeigt einen Crimpkontakt 100, der zum Crimpen eines in
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1 nicht dargestellten Leiters geeignet ist. Der Crimpkontakt 100 weist mindestens eine crimpbare Crimpflanke 110 auf, wobei in 1 zwei solche Crimpflanken 110 dargestellt sind. Die Crimpflanke 110 dient dabei zum Umschließen des Leiters nach dem Crimpen. Der Crimpkontakt 100 weist ferner eine Aufnahme 120 für den Leiter auf, die sich in einer Längsrichtung 101 des Crimpkontakts 100 bis zu einem Aufnahmeende 121 erstreckt. Die Crimpflanke 110 ist in Längsrichtung 101 über das Aufnahmeende 121 bis zu einem Frontende 111 geführt. Zwischen dem Aufnahmeende 121 und dem Frontende 111 ist ein Frontbereich 112 des Crimpkontakts 100 angeordnet. Im Frontbereich 112 des Crimpkontakts 100 weist dieser einen strukturierten Bereich 130 auf.
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In 1 gezeigt ist, dass die beiden Crimpflanken 110 eine Crimphülse 102 bilden, in die ein Leiter vor dem Crimpen eingelegt werden kann. Ferner weist der Crimpkontakt 100 einen Kontaktkörper 108 zum Bilden einer Steckverbindung auf. Der Crimpkontakt 100 weist ferner einen Trägerstreifen 109 auf, mit dem während eines Herstellungsverfahrens mehrere Crimpkontakte miteinander verbunden sein können und der vor Benutzung, also vor dem Crimpen des Crimpkontakts 100 abgetrennt wird. Es kann vorgesehen sein, dass das Aufnahmeende 121 zur Ausrichtung mit einem Ende des Leiters eingerichtet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Crimpkontakt 100 aus einem Blech geformt ist. Ein Blech ist dabei ein metallisches Material, welches in zwei Ausdehnungsrichtungen eine deutlich größere Ausdehnung aufweist verglichen mit einer Dicke des Materials, also einer Blechdicke. Die Blechdicke kann dabei bis zu drei Millimeter betragen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Blechdicke zwischen 150 Mikrometern und zwei Millimetern. In einem insbesondere bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Blechdicke zwischen 200 und 400 Mikrometern. Der in 1 dargestellte Crimpkontakt 100 ist aus einem entsprechenden Blech geformt.
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In 1 dargestellt ist, dass der strukturierte Bereich 130 auf einer Innenseite 113 der Crimpflanke 110 angeordnet ist. Aufgrund der perspektivischen Darstellung der 1 ist der strukturierte Bereich 130 nur auf einer der beiden Crimpflanken 110 zu sehen. Es kann jedoch auch auf der gegenüberliegenden Crimpflanke 110 ein entsprechender strukturierter Bereich angeordnet sein, der perspektivisch verdeckt ist.
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Der strukturierte Bereich 130 ist aus mehreren, parallel zur Längsrichtung 101 angeordneten Strukturelementen 131 gebildet. Dabei müssen die Strukturelemente 131 nicht zwingend exakt parallel zur Längsrichtung 101 angeordnet sein. Nicht möglich ist jedoch eine Anordnung der Strukturelemente 131 senkrecht zur Längsrichtung 101. Beim Crimpen des Crimpkontakts 100 kann eine Oberkante 114 der Crimpflanke 110 durch ein entsprechendes Crimpwerkzeug derart geführt werden, dass die Oberkante 114 auf der Innenseite 113 der Crimpflanke 110 auf den strukturierten Bereich 130 trifft. Durch die Strukturelemente 131 kann dann die Oberkante 114 während des Crimpvorgangs mit der Innenseite 113 der Crimpflanke 110 verzahnt werden und so ein Abrutschen der Oberkante 114 am Inneren 113 der Crimpflanke 110 vermieden und/oder eine Wahrscheinlichkeit für ein Abrutschen reduziert werden. Dadurch kann eine verbesserte Crimpverbindung erzeugt werden.
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In 1 sind vier Strukturelemente 131 im strukturierten Bereich 130 angeordnet. Es kann auch eine andere Anzahl von Strukturelementen 131 vorgesehen sein, insbesondere auch nur ein Strukturelement 131 pro strukturiertem Bereich 130 und somit jeweils ein Strukturelement 131 auf jeder Crimpflanke 110.
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2 zeigt einen Querschnitt durch den Crimpkontakt 100 der 1 im Frontbereich 112. Zwei Crimpflanken 110 stehen sich symmetrisch gegenüber. Die Crimpflanken 110 sind über einen Crimprücken 116 miteinander verbunden. Angrenzend an den Crimprücken 116 weisen beide Crimpflanken 110 einen strukturierten Bereich 130 auf, der in Form von Strukturelementen 131 ausgebildet ist. Die Strukturelemente 131 sind dabei als Erhebungen 132 ausgestaltet.
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Die Strukturelemente 131, also die Erhebungen 132 sind dabei jeweils auf einer Innenseite 113 der Crimpflanken 110 angeordnet.
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In einem Ausführungsbeispiel weisen die Erhebungen 132 eine Höhe von bis zu 200 Mikrometern auf, wobei die Höhe dabei angibt, wie weit die Erhebungen 132 über die Innenseite 113 der Crimpflanke 110 hinausragen.
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3 zeigt einen Querschnitt durch einen Frontbereich einen weiteren Crimpkontakts 100, der dem Crimpkontakt 100 der 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Im Gegensatz zu den Erhebungen 132 der 2 sind in 3 die Strukturelemente 131 als Vertiefungen 133 ausgestaltet.
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In einem Ausführungsbeispiel weisen die Vertiefungen 133 eine Tiefe von bis zu 200 Mikrometern auf, wobei die Tiefe hier als Tiefe der Vertiefung 133 bezogen auf die Innenseite 113 der Crimpflanke 110 definiert ist.
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In beiden Ausführungsbeispielen der 2 und 3 wird, wenn der Crimpkontakt 100 in ein entsprechendes Crimpwerkzeug eingesetzt wird, die Oberkante 114 der jeweiligen Crimpflanke 110 auf die Innenseite 113 der jeweiligen Crimpflanke 110 geführt und trifft die Innenseite 113 im strukturierten Bereich 130. Durch die Strukturelemente 131 wird dabei ein Abrutschen der Oberkante 114 von der Innenseite 113 der Crimpflanke 110 reduziert oder gänzlich vermieden. Dies ist unabhängig davon, ob die Strukturelemente 131 als Erhebungen 132 oder Vertiefungen 133 ausgeführt sind.
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4 zeigt einen Querschnitt durch den Crimpkontakt
100 der
2 während eines Crimpvorgangs. Der Crimpkontakt
100 ist dazu ein einem Crimpwerkzeug
200 eingesetzt, wobei das Crimpwerkzeug
200 aus einem Unterteil
201 und einem Oberteil
202 besteht. In
4 ist der Querschnitt zu genau dem Zeitpunkt dargestellt, zu dem die Oberkanten
114 der Crimpflanken
110 auf die strukturierten Bereiche
130 treffen. Die Oberkante
114 verhakt in den Erhebungen
132, wodurch ein Abrutschen der Oberkante
114 nach unten vermieden beziehungsweise eine Wahrscheinlichkeit für ein solches Abrutschen reduziert wird. Wird das Crimpwerkzeug
200 weiter geschlossen, also das Oberteil
202 weiter auf das Unterteil
201 zubewegt, so rollt sich die Crimpflanke
110 weiter auf und bildet einen hermetisch abgeschlossenen Bereich im Frontbereich
112 des Crimpkontakts
100, sodass ein in den Crimpkontakt
100 eingesetzter Leiter über den Frontbereich
112 nicht mehr zugänglich ist. Das Crimpwerkzeug
200 kann dabei wie in der Patentschrift
US 9,331,446 B2 beschrieben ausgestaltet sein. Es sind jedoch auch alternative Ausgestaltungen des Crimpwerkzeugs
200 möglich.
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Anstelle der Strukturelemente 131 kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Innenseite 113 im strukturierten Bereich 130 aufgeraut ist und so ein Abrutschen der Oberkante 114 beim Auftreffen auf den aufgerauten, strukturierten Bereich 130 ebenfalls vermieden oder eine Wahrscheinlichkeit für ein solches Abrutschen reduziert wird. Das Aufrauen ermöglicht dabei, eine Reibung zwischen der Oberkante 114 und dem strukturierten Bereich 130 auf der Innenseite 113 der Crimpflanke 110 zu erhöhen verglichen mit einer glatten Innenseite 113 der Crimpflanke 110.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines weiteren Crimpkontakts 100, der dem Crimpkontakt 100 der 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Auf den Innenseiten 113 der Crimpflanken 110 sind keine strukturierten Bereiche angeordnet. Die strukturierten Bereiche 130 sind hingegen an der Oberkante 114 gebildet durch einen aufgerauten Bereich 134 der Oberkante 114. Durch das Aufrauen der Oberkante 114 wird beim Crimpen, wenn die Oberkante 114 auf die Innenseite 113 der Crimpflanke 110 trifft, ebenfalls eine Wahrscheinlichkeit für ein Abrutschen reduziert oder ein Abrutschen komplett verhindert.
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Es kann vorgesehen sein, sowohl den strukturierten Bereich 130 mit den Strukturelementen 131 der 1 als auch den strukturierten Bereich 130 mit dem aufgerauten Bereich 134 an der Oberkante 114 zu bilden und so die positiven Effekte des Crimpkontakts 100 der 1 zusätzlich zu den positiven Effekten des Crimpkontakts 100 der 5 zu nutzen.
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6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Crimpkontakts 100, der dem Crimpkontakt 100 der 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Im Frontbereich 112 weist die Crimpflanke 110 einen von der Crimpflanke 110 abstehenden Flügel 115 auf. Dadurch, dass sowohl der strukturierte Bereich 130 als auch der Flügel 115 im Frontbereich 112 der Crimpflanke 110 angeordnet sind, greift die sich über den Flügel 115 erstreckende Oberkante 114 der Crimpflanke 110 beim Crimpen, also während des Crimpvorgangs, in die Strukturelemente 131 des strukturierten Bereichs 130 ein. Durch den Flügel 115 wird zusätzliches Material des Crimpkontakts 100 im Frontbereich 112 zur Verfügung gestellt, mit dem eine verbesserte Versiegelung des Crimpkontakts 100 nach dem Crimpen im Frontbereich 112 ermöglicht wird. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Oberkante 114 der Crimpflanke 110 im Bereich des Flügels 115 strukturiert, beispielsweise aufgeraut, ist und dadurch eine weitere Verbesserung des Crimpverhaltens des Crimpkontakts 100 erzielt wird.
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7 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung des Crimpkontakts 100 der 6, wobei der Crimpkontakt 100 im Bereich des Flügels 115 ein zusätzliches Sperrmitteldepot 140 aufweist. Das Sperrmitteldepot 140 stellt ein Sperrmittel zur Verfügung, mit dem während des Crimpvorgangs eine weitere Verbesserung der Versiegelung des Crimpkontakts 100 im Frontbereich 112 ermöglicht wird.
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Die Crimpkontakte 100 der 6 und 7 sind dabei wiederum symmetrisch aufgebaut, sodass beide Crimpflanken 110 jeweils einen Flügel 115 aufweisen. Die Strukturelemente 131 können analog zu den 2 und 3 als Erhebungen oder Vertiefungen ausgeführt sein. Zusätzlich ist es möglich, alternativ zu den Strukturelementen 131 im strukturierten Bereich 130 eine Aufrauhung vorzusehen, wie bereits weiter oben für den Crimpkontakt 100 ohne Flügel 115 beschrieben. In den Ausführungsbeispielen der 6 und 7 kann vorgesehen sein, dass die Abmessungen der Flügel 115 und die Abmessungen der Strukturelemente 131 aufeinander abgestimmt sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Ausdehnung der Strukturelemente 131 in Längsrichtung 101 mit einer Breite der Flügel 115 in Längsrichtung 101 übereinstimmt oder dass die Ausdehnung der Strukturelemente 131 in Längsrichtung 101 und die Breite der Flügel 115 in Längsrichtung 101 maximal um 20 Prozent voneinander abweichen. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass ein Abstand der Strukturelemente 131 mit einer Blechdicke im Bereich der Flügel 115 übereinstimmt, insbesondere wenn die Strukturelemente 131 als Erhebungen 132 ausgestaltet sind. Für den Fall dass die Strukturelemente 131 als Vertiefungen 133 ausgestaltet sind, kann eine Abmessung der Vertiefung 133 senkrecht zur Längsrichtung 101 mit einer Blechdicke im Bereich der Flügel 115 übereinstimmen.
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8 zeigt den Crimpkontakt 100 der 7 innerhalb eines Crimpwerkzeugs 200, wobei das Crimpwerkzeug 200 analog zum Crimpwerkzeug 200 der 4 aufgebaut ist. Die Oberkante 114 der Crimpflanken 110 ist über die Flügel 115 geführt. Die Oberkante 114 trifft während des Crimpvorgangs auf den strukturierten Bereich 130 der Innenseiten 113 der Crimpflanken 110 und ermöglicht analog zur 4 die Vermeidung oder die Verringerung einer Wahrscheinlichkeit eines Abrutschens der Oberkante 114 beziehungsweise des Flügels 115 vom Inneren 113 der Crimpflanken 110.
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9 zeigt einen Querschnitt durch den in 8 gezeigten Crimpkontakt 100 nach einem vollständigen Schließen des Crimpwerkzeugs 200. Die Flügel 115 stellen so viel Material zur Verfügung, dass der Crimpkontakt 100 von vorne eine vollständige Versiegelung einer Crimpverbindung ermöglicht. Das in 8 gezeigte Sperrmitteldepot 140 dient dabei der Bereitstellung eines zusätzlichen Sperrmittels, mit dem etwaige Zwischenräume innerhalb der aufgerollten Crimpflanken 110 zusätzlich versiegelt werden können.
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10 zeigt ein Ablaufdiagramm 210 eines Herstellungsverfahrens eines Crimpkontakts 100, mit dem einer der beschriebenen Crimpkontakte 100 hergestellt werden kann. In einem ersten Bereitstellungsschritt 211 wird dabei ein Crimpkontakt 100 mit einer crimpbaren Crimpflanke 110 zum Umschließen eines Leiters nach dem Crimpen und mit einer Aufnahme 120 für den Leiter, die sich in einer Längsrichtung 101 des Crimpkontaktes 100 bis zu einem Aufnahmeende 121 erstreckt, bereitgestellt. Die Crimpflanke 110 erstreckt sich dabei in Längsrichtung 101 über das Aufnahmeende 121 bis zu einem Frontende 111. Zwischen dem Aufnahmeende 121 und dem Frontende 111 ist dabei ein Frontbereich 112 des Crimpkontakts 100 angeordnet. In einem ersten Strukturierungsschritt 212 wird nun der strukturierte Bereich 130 im Frontbereich 112 des Crimpkontakts 100 strukturiert. Dies kann ein Aufrauen des strukturierten Bereichs 130, das Ausbilden von Vertiefungen 133 auf der Innenseite 113 der Crimpflanke 110 oder das Ausbilden von Erhebungen 132 auf der Innenseite 113 der Crimpflanke 110 umfassen.
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11 zeigt ein Ablaufdiagramm 210 eines bevorzugten Herstellungsverfahrens für den Crimpkontakt 100, bei dem in einem zweiten Bereitstellungsschritt 221 zunächst ein Blech mit einer Blechdicke von bis zu drei Millimetern bereitgestellt wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Blechdicke zwischen 150 Mikrometern und zwei Millimetern. In einem insbesondere bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Blechdicke und zwischen 200 und 400 Mikrometern. In einem dem zweiten Bereitstellungsschritt 221 folgenden Zuschnittschritt 222 wird das Blech entsprechend zugeschnitten. Nun folgt ein zweiter Strukturierungsschritt 223, der dem ersten Strukturierungsschritt 212 der 10 entsprechen kann. In einem abschließenden Biegeschritt 224 wird das zugeschnittene Blech gebogen, um dadurch den Crimpkontakt 100 zu formen. Dies bedeutet, dass das Strukturieren des strukturierten Bereichs 130 insbesondere bereits während dem Herstellen des Crimpkontakts 100, insbesondere während der Crimpkontakt 100 noch nicht in seine endgültige Form gebracht ist, erfolgen kann. Dies ermöglicht eine effiziente und kostengünstige Herstellung des Crimpkontakts 100. Ebenfalls in 11 dargestellt ist, dass der Zuschnittschritt 222 und der zweite Strukturierungsschritt 223 in einem parallelen Schneide- und Strukturierungsschritt 225 durchgeführt werden können.
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12 zeigt ein Blech 300 in einem Schneide- und Strukturierungswerkzeug 310. Das Schneide- und Strukturierungswerkzeug 310 weist ein Oberteil 311 und ein Unterteil 312 auf. Das Oberteil 311 weist dabei zwei Schneidkanten 313 und zwei Stempel 314 auf. Das Unterteil 312 ist derart ausgestaltet, dass wenn das Oberteil 311 auf das Unterteil 312 zubewegt wird, die Schneidkanten 313 am Unterteil 312 des Schneide- und Strukturierungswerkzeugs 310 vorbeigeführt werden können und dabei den Zuschnitt des Blechs 300 übernehmen können. Die Stempel 314 sind derart ausgestaltet, dass mit diesen Vertiefungen in das Blech 300 eingestempelt werden können, die dann den Vertiefungen 133 der 3 entsprechen können.
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13 zeigt das Blech 300 nach dem Schließen des Schneide- und Strukturierungswerkzeugs 310. Mittels der Schneidkanten 313 wurde das Blech 300 in Form gebracht, die Stempel 314 wurden in das Blech 300 gedrückt. Dadurch ergeben sich im Blech 300 Vertiefungen 133. Biegt man das Blech 300 nun derart, dass sich der Crimprücken 116 zwischen den Vertiefungen 133 befindet, kann so ein zur 3 analog ausgeführter Crimpkontakt 100 erzeugt werden. Dabei ist es unerheblich, ob der Crimpkontakt 100 Flügel 115 aufweisen soll oder nicht. Die Schneidkanten 313 können dabei derart ausgestaltet sein, dass durch die Schneidkanten 313 die Form der Crimpflanken 110 der beschriebenen Crimpkontakte 100 erzeugt wird.
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Alternativ zu den Stempeln 314, mit denen die Vertiefungen 133 erzeugt werden, kann das Oberteil 311 auch Vertiefungen aufweisen und das Unterteil 312 entsprechende Erhebungen, mit denen die Erhebungen 132 der 2 erzeugt werden.
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14 zeigt eine Crimpverbindung 105, bei der ein Leiter 150 von zwei Crimpflanken 110 des Crimpkontakts 100 umschlossen ist. Der Querschnitt der 14 ist dabei durch die Aufnahme 120 der 1, 5, 6 beziehungsweise 7 geführt. Der Leiter 150 ist insbesondere als mehradriger Leiter mit mehreren Adern 151 ausgeführt. Alternativ könnte der Leiter 150 auch ein einadriger Leiter sein (nicht in 14 dargestellt).
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Durch das Umschließen des Leiters 150 mit dem Crimpkontakt 100, wie in 14 gezeigt, bei dem sich die Crimpflanken 110 gegenseitig berühren und so zu einer Abdeckung des Leiters 150 führen und gleichzeitig einem Abdecken des Leiters 150 im Frontbereich 112, insbesondere wenn der Crimpkontakt 100 Flügel wie in den 6 und 7 gezeigt, aufweist, führt dazu, dass der Leiter 150 durch den Crimpkontakt 100 vollständig abgedeckt ist. Dies bedeutet insbesondere, dass ein Berührbereich, an dem sich Leiter 150 und Crimpkontakt 100 berühren von Außen nicht für Gase und/oder Flüssigkeiten zugänglich ist. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Crimpkontakt 100 und der Leiter 150 aus unterschiedlichen Materialien bestehen, da ohne die vollständige Abdeckung Sauerstoff an die Verbindungsstelle zwischen Crimpkontakt 100 und Leiter 150 gelangen könnte und so zu einer Oxidation beitragen könnte. Insbesondere im Automobilbau, bei dem aus Gewichtsgründen Leiter 150 aus Aluminium verwendet werden, können diese dann mit Crimpkontakten 100 aus Kupfer kombiniert werden. Kupfer ist für den Crimpkontakt 100 bevorzugt geeignet, verglichen mit Aluminium, da Kupfer eine deutlich bessere Biegsamkeit aufweist und so verbesserte Eigenschaften während des Crimpvorgangs ermöglicht werden. Durch ein zusätzliches Sperrmitteldepot 140 können etwaige Öffnungen im Frontbereich 112 zusätzlich versiegelt werden. Dies ist insbesondere deshalb sinnvoll, da Kupfer und Aluminium innerhalb der elektrochemischen Spannungsreihe deutlich unterschiedliche Potentiale aufweisen und ein Materialübergang von Kupfer zu Aluminium deshalb besonders anfällig für Korrosionen ist.
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Obwohl die Erfindung detailliert durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und illustriert wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Andere Variationen können hieraus und aus der Erfindungsbeschreibung abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Crimpkontakt
- 101
- Längsrichtung
- 102
- Crimphülse
- 105
- Crimpverbindung
- 108
- Kontaktkörper
- 109
- Trägerstreifen
- 110
- Crimpflanke
- 111
- Frontende
- 112
- Frontbereich
- 113
- Innenseite
- 114
- Oberkante
- 115
- Flügel
- 116
- Crimprücken
- 120
- Aufnahme
- 121
- Aufnahmeende
- 130
- strukturierter Bereich
- 131
- Strukturelement
- 132
- Erhebung
- 133
- Vertiefung
- 134
- aufgerauter Bereich
- 140
- Sperrmitteldepot
- 150
- Leiter
- 151
- Ader
- 200
- Crimpwerkzeug
- 201
- Unterteil
- 202
- Oberteil
- 210
- Ablaufdiagramm
- 211
- erster Bereitstellungsschritt
- 212
- erster Strukturierungsschritt
- 221
- zweiter Bereitstellungsschritt
- 222
- Zuschnittschritt
- 223
- zweiter Strukturierungsschritt
- 224
- Biegeschritt
- 225
- Schneide- und Strukturierungsschritt
- 300
- Blech
- 310
- Schneide- und Strukturierungswerkzeug
- 311
- Oberteil
- 312
- Unterteil
- 313
- Schneidkante
- 314
- Stempel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015224219 A1 [0002]
- US 9331446 B2 [0038]
