DE10358686A1

DE10358686A1 - Crimpkontaktelement

Info

Publication number: DE10358686A1
Application number: DE10358686A
Authority: DE
Inventors: Kei Fujimoto; Masanori Onuma
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2023-12-13
Also published as: US6942529B2; JP2004193073A; US20040157504A1; DE10358686B4; JP4383735B2

Abstract

Crimpkontaktelement 11 gemäß der Erfindung wird mit seinem Leitercrimpabschnitt 22 mit einem äußeren Umfang eines Leiterabschnitts 13 eines Kabels derart vercrimpt, dass es mit dem Leiterabschnitt 13 elektrisch leitend verbunden ist. Eine Plattierungsschicht 26 ist zumindest an einer inneren Fläche des Leitercrimpabschnitts 22 zum Kontaktieren des Leiterabschnitts 13 ausgebildet, wobei die Plattierungsschicht 26 härter ist als eine Passivierungsschicht, die an einer Fläche des Leiterabschnitts 13 ausgebildet ist und eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Durch diesen Aufbau bricht die harte Plattierungsschicht 26 die Passivierungsschicht beim Vercrimpen des Leitercrimpabschnitts 22 mit dem Leiterabschnitt 13 des Kabels, wodurch ein sehr guter Crimpzustand, so dass keine Passivierungsschicht, die den Kontaktwiderstand erhöht, zwischen der Crimpanschlussklemme 11 und dem Leiterabschnitt 12 vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung basiert auf der prioritätsbegründenden japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-362789, auf deren gesamten Offenbarungsgehalt hiermit Bezug genommen wird.
Hintergrund zur Erfindung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Crimpkontaktelement zum Quetschverbinden seines Leitercrimpabschnitts mit einem äußeren Umfang eines Leiterabschnitts eines Kabels derart, dass es mit dem Leiterabschnitt elektrisch verbunden wird, und insbesondere eine Verbesserung, bei der ein elektrisch leitender Zustand mit einem stabilen und geringen Kontaktwiderstand über einen langen Zeitraum unabhängig davon, ob eine Passivierungsschicht auf einer Fläche des Leiterabschnitts des Kabels ausgebildet ist oder nicht, aufrechterhalten werden kann.
Stand der Technik
Es sind verschiedene Formen von Verbindungen für Kabel bekannt und Beispiele solcher Kabelverbindungsformen umfassen Crimpkontaktelemente, Einschneidkontaktelemente, eine Verbindungsform, bei der ein Kabelleiter mit einem zugehörigen Leiter mittels Schweißen (Punktschweißen oder Ultraschallschweißen) direkt verbunden wird, und eine Verbindungsform, die ein Lötverfahren nutzt.
Ein Crimpkontaktelement ist ein Kontaktelement, das mit einem Leiterabschnitt eines Kabels mittels Vercrimpen seines Leitercrimpabschnitts mit einem äußeren Umfang des Leiterabschnitts elektrisch verbunden wird. Durch Verändern der Form eines freien Endabschnitts solch eines Kontaktelements ergeben sich verschiedene Arten, beispielsweise eines mit Schraubbefestigung oder eines mit Stecker/ Steckbuchse.
Verglichen mit anderen Kabelverbindungsformen weist eine Kabelverbindungsform, die ein Crimpkontaktelement verwendet, folgende Vorteile auf, nämlich, dass die mechanische Verbindungsfestigkeit mit einem Kabel einfach sichergestellt werden kann und dass eine Montage am Montageort einfach ausgeführt werden kann, da nur ein kompaktes Crimpwerkzeug zum Verbinden des Crimpkontaktelements mit dem Kabel benötigt wird. Diese Kabelverbindungsform weist daher auch heute noch einen hohen Gebrauchswert auf.
Ferner werden elektronische Vorrichtungen, die von sehr kleinen Strömen/ Spannungen angetrieben werden, in heutigen elektrischen Geräten, elektronischen Geräten und dergleichen Geräten, viel verwendet. Es besteht daher die Möglichkeit, dass eine geringe Stromschwankung oder eine geringe Spannungsschwankung aufgrund Unterschiede im Kontaktwiderstand an einem Kabelverbindungsabschnitt eine Schaltkreisfehlfunktion hervorrufen.
Es ist daher wichtig, einen elektrisch verbundenen Zustand mit einem stabilen und kleinen Kontaktwiderstand an dem Kabelverbindungsabschnitt über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.
Vor diesem Hintergrund wurden Verbindungsformen, die jeweils in 4 und 5 dargestellt sind, als Möglichkeit zur Verringerung eines Kontaktwiderstands an dem Kabelverbindungsabschnitt vorgeschlagen.
Bei der Verbindungsform, die in 4 dargestellt ist, wird, wenn ein Leitercrimpabschnitt 3 eines Crimpkontaktelements um mehrere Leiter (Leiterelemente) 1 gecrimpt wird, ein Metallpulver 4, das weicher als der Werkstoff ist, aus dem jeder Leiter 1 hergestellt ist, auf einen äußeren Umfang eines jeden Leiters 1 als Schicht aufgebracht, und wenn das Crimpen beendet ist, sind Lücken (oder Freiräume) zwischen den Leitern 1 durch das Metallpulver 4 gefüllt, wodurch die elektrische Kontaktfläche derart erhöht wird, dass der Kontaktwiderstand verringert und ferner der Kontaktwiderstand über einen langen Zeitraum (siehe beispielweise JP-A-8-321330 ) stabil gehalten wird.
Bei der Verbindungsform, die in 5 dargestellt ist, wird, wenn ein Leitercrimpabschnitt eines Crimpkontaktelements um mehrere Leiter (Leiterelemente) 6 gecrimpt wird, ein elektrisch leitendes Pulver 7, das härter als der Werkstoff ist, aus dem jeder Leiter 6 hergestellt ist, auf einen äußeren Umfang jedes Leiters 6 im voraus aufgebracht, und am Ende des Vercrimpens durchgreifen (perforieren) die elektrisch leitenden Partikel 7 Passierungsschichten (Oxidationsschichten), die an den Oberflächen der Leiter 6 ausgebildet sind, wodurch verhindert wird, dass der Kontaktwiderstand zwischen den Leitern 6, als auch der Kontaktwiderstand zwischen den Leitern 6 und dem Leitercrimpabschnitt durch die auftretenden Passivierungsschichten 9 (siehe beispielsweise JP-A-8-321331 ) erhöht werden.
Beide Maßnahmen, die in den oben beschriebenen Patentveröffentlichungen JP-A-8-321330 und JP-A-8-321331 vorgeschlagen wurden, weisen ein Problem auf, nämlich dass viel Arbeitszeit und Arbeitsaufwand zum Aufbringen des Metallpulvers 4 oder des elektrisch leitenden Pulvers 7 auf die Leiter notwendig sind, so dass die Effizienz der Crimpverbindung verringert ist.
Beide Maßnahmen, die in den oben beschriebenen Patentveröffentlichungen JP-A-8-321330 und JP-A-8-321331 vorgeschlagen wurden, weisen ein weiteres Problem auf, nämlich dass es nicht einfach ist, das Metallpulver 4 oder das elektrisch leitende Pulver 7 auf die Oberflächen der vielen Leiter gleichmäßig aufzubringen, so dass die Wirkung aufgrund der ungleichmäßigen Beschichtung variiert.
Wenn ein Kabel, dessen Leiter aus einem auf Aluminium basierenden Werkstoff oder einer Eisennickellegierung hergestellt sind, Luft ausgesetzt wird, kann sich eine Passivierungsschicht (Oxidationsschicht) auf den Oberflächen der Leiter bilden. Diese Passivierungsschicht ist härter als der Leiterwerkstoff und weist eine niedrigere elektrische Leitfähigkeit als der Leiterwerkstoff auf.
Im Zusammenhang mit der Lösung nach der oben beschriebenen JP-A-8-321330 tritt das Problem auf, dass das Metallpulver 5 die Passivierungsschicht nicht durchdringen kann, so dass ein Anstieg des Kontaktwiderstands aufgrund der auftretenden Passivierungsschichten nicht behoben werden kann.
Im Zusammenhang mit der Lösung nach der oben beschriebenen JP-A-8-321331 ist es andererseits zwar möglich, dass das elektrisch leitende Pulver 7 die Passivierungsschichten 9 durchdringt, wenn das elektrisch leitende Pulver 7 härter als die Passivierungsschichten 9 ist, jedoch wenn das elektrisch leitende Pulver 7, das auf die Leiter 6 aufgebracht wird, noch flüssig ist, fließt oder entschwindet das aufgebrachte elektrisch leitende Pulver 7 in die Lücken zwischen den Leitern 6 aufgrund der Andruckkraft, die während des Crimpens aufgebracht wird, und nur ein kleiner Anteil des elektrisch leitenden Pulvers 7 dient effektiv zum Durchdringen der Passivierungsschichten 9. Dies führt zu dem Problem, dass es schwierig ist, einen guten Kontaktzustand über einen großen Bereich der Innenfläche des Leitercrimpabschnitts der Crimpanschlussklemme zu erzielen.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung wurde hinsichtlich der oben beschriebenen Probleme gemacht und es ist Aufgabe der Erfindung, ein Crimpkontaktelement bereitzustellen, bei dem sogar dann, wenn sich Passivierungsschichten auf den Oberflächen der Leiter eines Kabels gebildet haben, diese Passivierungsschichten, die mit einer Innenfläche eines Leitercrimpabschnitts des Crimpkontaktelements in Kontakt treten, gebrochen werden, um einen guten Kontaktzustand (bei dem keine Passivierungsschicht, die den Kontaktwiderstand erhöht, existiert) über einen weiten Bereich der Innenfläche des Leitercrimpabschnitts bereitzustellen, so dass ein elektrisch verbundener Zustand, der einen stabilen und kleinen Kontaktwiderstand aufweist, über einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten und ferner die Effizienz des Arbeitsprozesses des Verbindens durch Crimpen nicht verringert wird.
Erfindungsgemäß ist ein Crimpkontaktelement umfassend einen Leitercrimpabschnitt zum Vercrimpen mit einem äußeren Umfang eines Leiterabschnitts eines Kabels zur Erzielung einer elektrischen Verbindung, wobei eine Plattierungsschicht, die eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, wenigstens an einer inneren Fläche des Leitercrimpabschnitts ausgebildet ist, wobei die Plattierungsschicht härter als eine Passivierungsschicht ist, die an der Oberfläche des Leiterabschnitts ausgebildet ist.
Bei dem Crimpkontaktelement mit dem oben beschriebenen Aufbau schert und bricht die Plattierungsschicht, die härter als die Passivierungsschicht ist, eine Passivierungsschicht an der Fläche des Leiterabschnitts des Kabels zur Crimpverbindung mit dem Kontaktelement beim Crimpen des Leitercrimpabschnitts, so dass der Leitercrimpabschnitt mit der tatsächlichen Oberfläche des Leiterabschnitts über die Plattierungsschicht, die eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, direkt in Kontakt gebracht wird.
Durch Ausbilden der Plattierungsschicht an der inneren Fläche des Leitercrimpabschnitts, die sich beispielsweise über dessen gesamte Fläche erstreckt, ist daher ein guter Kontaktzustand (bei dem keine negative Passivierungsschicht, die einen Kontaktwiderstand erhöht, existiert) über einen weiten Bereich der inneren Fläche des Leitercrimpabschnitts bereitgestellt, so dass ein elektrisch verbundener Zustand mit einem stabilen und kleinen Kontaktwiderstand über einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten werden kann.
Die zusätzlich zu dem Herstellungsverfahren des Crimpkontaktelements vorgesehene Plattierung kann ferner für eine große Anzahl von Crimpkontaktelementen gemeinsam ausgeführt werden, so dass verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren, bei dem das harte elektrisch leitende Pulver auf die Flächen der mehreren Leiter des Kabels aufgebracht wird, der Zeitaufwand und der Arbeitsaufwand, die zum Crimpverbinden notwendig sind, stark verringert und somit die Effizienz der Crimpverbindung verbessert werden können.
Das Crimpkontaktelement gemäß der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Plattierungsschicht eine harte Nickelplattierungsschicht ist, die eine Vickershärte (Hv) von nicht weniger als 500 aufweist.
Der Kabeltyp, bei dem sich eine Passivierungsschicht bilden kann, weist einen Leiter auf, der aus einem auf Aluminium basierenden Werkstoff oder aus einer Eisennickellegierung hergestellt ist. Ein herkömmliches Crimpkontaktelement ist beispielweise aus einem Aluminiumwerkstoff oder einer Aluminiumlegierung hergestellt.
Die harte Nickelplattierungsschicht ist gleich gut oder besser in ihren elektrischen Leiteigenschaften als der Leiter solch eines Kabels und solch eines Crimpkontaktelement und weist eine sehr gute Haftung der Plattierung an dem Werkstoff, aus dem das Crimpkontaktelement hergestellt ist, auf.
Durch den oben beschriebenen Aufbau erhöht die Plattierungsschicht, obwohl sie zwischen den Leiter des Kabels und das Crimpkontaktelement eingefügt ist, nicht den Kontaktwiderstand.
Durch die Ausbildung einer harten Nickelplattierungsschicht, die eine Vickershärte (Hv) von nicht weniger als 500 aufweist, kann ferner diese Plattierungsschicht die Passivierungsschicht, die normalerweise eine niedrige Vickershärte (Vs) aufweist, leicht zerbrechen.
Das Crimpkontaktelement gemäß der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Plattierungsschicht eine Nickelverbundplattierungsschicht ist, bei der Werkstoffmolekularkristalle, die härter als die Passivierungsschicht sind, die an der Fläche des Leiterabschnitts ausgebildet ist, in einem eutektoiden Zustand vorliegen und verteilt sind.
Bei dem Crimpkontaktelement mit dem oben beschriebenen Aufbau wirkt eine Andrückkraft, die während des Vercrimpens aufgebracht wird, nicht gleichmäßig auf die gesamte Fläche der Kontaktfläche, sondern konzentriert sich auf die mikroskopischen Positionen der verteilten harten Karbidkristalle. Die Andruckkraft, die während des Vercrimpens aufgebracht wird, wirkt daher effektiv als Scherkraft auf die Passivierungsschicht, so dass die Passivierungsschicht leicht zerbrochen wird.
Beispiele für das oben beschriebene Werkstoffmolekularkristall, das härter als die Passivierungsschicht ist, umfassen ein Oxid, beispielsweise ein Siliziumoxid, und ein Karbid, beispielsweise ein Siliziumkarbid.
Das Crimpkontaktelement gemäß der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Plattierungsschicht mit einer abgestumpften Oberfläche ausgebildet ist.
Bei dem Crimpkontaktelement mit dem oben beschriebenen Aufbau existiert eine große Anzahl an feinen Vertiefungen und Vorsprüngen auf der Fläche der abgestumpften Plattierungsschicht. Wenn der Leitercrimpabschnitt vercrimpt wird, übertragen diese Vertiefungen und Vorsprünge diese Andruckkraft als eine Anzahl von Scherkräften auf die Passivierungsschicht, die mit der Plattierungsschicht in Kontakt steht.
Ein Scherbruch der Passivierungsschicht wird durch die Plattierungsschicht daher einfacher und positiver ausgelöst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Crimpkontaktelements gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Querschnitt des Crimpkontaktelements gemäß der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem das Crimpkontaktelement von 1 endgültig verbunden ist.
4 ist eine Darstellung zur Erklärung eines Crimpverfahrens, wobei der Kontaktwiderstand bei einem herkömmlichen Crimpkontaktelement verringert ist.
5 ist eine Darstellung zur Erklärung eines weiteren Crimpverfahrens, wobei der Kontaktwiderstand bei einer herkömmlichen Crimpanschlussklemme verringert ist.
Spezifische Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Crimpkontaktelements gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Crimpkontaktelements gemäß der Erfindung.
Wie in 1 dargestellt, ist das Crimpkontaktelement 11 gemäß dieser Ausführungsform so ausgebildet, dass es mit einem Endabschnitt eines isolierten Drahtes, nachfolgend Kabel 15 genannt, der mehrere Leiter (Leiterelemente) 13 aufweist, die von einer Isolierung 14 ummantelt sind, vercrimpt und verbunden werden kann.
Bei diesem isolierten Kabel 15 sind die Leiter 13 beispielsweise aus einem auf Aluminium basierenden Werkstoff oder aus einer Eisennickellegierung hergestellt.
Das Crimpkontaktelement 11 gemäß dieser Ausführungsform ist ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Stanzen hergestelltes Produkt. Dieses Crimpkontaktelement 11 umfasst einen Isolierungscrimpabschnitt 21, einen Leitercrimpabschnitt 22 und einen Verbindungsabschnitt 23, die in der vorgenannten Reihenfolge ausgehend von seinem mit dem Kabel 15 verbundenen Ende aufeinander folgend angeordnet sind.
Wie in 3 dargestellt, wird der Isolierungscrimpabschnitt 21 mit der Isolierung 14 des isolierten Leiters 15 vercrimpt und so mit dem Endabschnitt des Kabels 15 verbunden.
Wie in 3 dargestellt, wird der Leitercrimpabschnitt 23 mit dem Abschnitt des Drahtes (der aus mehreren Leitern 13 gebildet ist), der durch Entfernen der Isolierung 14 freigelegt ist, vercrimpt und somit mit den Leitern 13 durch Vercrimpen elektrisch leitend verbunden.
Der Verbindungsabschnitt 23 ist mit einem Kontaktelementverbindungsabschnitt der Verbindung mit einem zugehörigen (nicht dargestellten) Kontaktelement, beispielsweise in Form einer Steckstift-Steckbuchsenverbindung, elektrisch leitend verbunden.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Plattierungsschicht 26 auf der gesamten Innenfläche des Leitercrimpabschnitts 22 (zum Kontaktieren der Leiter 13), wie in 2 dargestellt, ausgebildet. Diese Plattierungsschicht 26 ist härter als die Passivierungsschichten (Oxidationsschichten), die an den Oberflächen der Leiter 13 ausgebildet sind, und weisen eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit auf.
Bei dieser Ausführungsform ist die Plattierungsschicht 26 eine harte Nickelplattierungsschicht, die eine Vickershärte (Hv) von nicht weniger als 500 aufweist. Zum Bilden der harten Nickelplattierungsschicht wird zunächst eine autokatalytische Nickelplattierung (eine Ni-P basierende Plattierung) erzeugt und dann die plattierte Fläche bei einer Temperatur von ungefähr 200ºC bis ungefähr 300ºC wärmebehandelt, wodurch die Plattierungsschicht 26 ausgebildet wird.
Bei dieser Ausführungsform wird die Plattierungsschicht (harte Nickelplattierungsschicht) 26 mit einer abgestumpften Oberfläche, die eine große Anzahl an kleinen Vertiefungen und Vorsprüngen aufweist, ausgebildet.
Wenn das Kabel 15, dessen Leiter aus dem auf Aluminium basierenden Werkstoff oder aus der Eisennickellegierung hergestellt sind, Luft ausgesetzt wird, bildet sich eine Passivierungsschicht (Oxidationsschicht) an den Oberflächen der Leiter. Diese Passivierungsschicht ist härter als der Werkstoff, aus dem der Leiter hergestellt ist, und weist eine niedrigere elektrische Leitfähigkeit als der Leiterwerkstoff auf. Die Passivierungsschichten auf den Leitern erhöhen im allgemeinen den Kontaktwiderstand während des Crimpverbindens. Diese Passivierungsschichten sind daher der Hauptgrund für die verringerte elektrische Leitfähigkeit.
Bei dem oben beschriebenen Crimpkontaktelement 11 drückt die Plattierungsschicht 26, die härter als die Passivierungsschichten ist, sogar wenn Passivierungsschichten an den Oberflächen der Leiter 13 des Kabels 15 für das Crimpen mit dem Crimpkontaktelement 11 ausgebildet sind, die Passivierungsschichten beim Vercrimpen des Leitercrimpabschnitts 22 zusammen (bzw. schert diese) und zwar bricht diese, so dass der Leitercrimpabschnitt 22 mit den echten Oberflächen der relevanten Leiter 13 über die Plattierungsschicht 26, die eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, direkt in Kontakt gebracht wird.
Durch Ausbilden der Plattierungsschicht 26 auf der gesamten Innenfläche des Leitercrimpabschnitts 22, wie oben für diese Ausführungsform beschrieben, wird daher der gute Kontaktzustand (bei dem keine Passivierungsschicht, die den Kontaktwiderstand erhöht, existiert) über einen großen Bereich der Innenfläche des Leitercrimpabschnitts erzeugt, so dass der elektrisch verbundene Zustand mit einem stabilen und kleinen Kontaktwiderstand über einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten werden kann.
Der zu den Verfahrensschritten zur Herstellung von Crimpkontaktelementen 11 zusätzliche Verfahrensschritt zur Erzeugung der Plattierungsschicht 26 kann für eine große Anzahl von Crimpkontaktelementen 11 gleichzeitig ausgeführt werden, so dass, verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren, bei dem das harte elektrisch leitende Pulver auf die Oberflächen der einzelnen Leiter 13 des Kabels 15 aufgebracht wird, die Arbeitszeit und der Arbeitsaufwand, die zum Verbinden benötigt werden, stark verringert werden und somit die Effizienz des Crimpverbindens verbessert werden kann.
Die harte Nickelplattierungsschicht, die als Plattierungsschicht 26 verwendet wird, weist gute elektrische Leiteigenschaften zu den Leitern 13 des Kabels 15 auf und weist ferner ein gutes Haftvermögen an den blanken Flächen des Leitercrimpabschnitts 22 auf.
Obwohl die Plattierungsschicht 26 zwischen die Leiter 13 des Kabels 15 und das Crimpkontaktelement 11 eingefügt ist, erhöht allein diese Plattierungsschicht 26 nicht den Kontaktwiderstand.
Durch Aufbringen der harten Nickelplattierungsschicht 26, die eine Vickershärte (Hv) von nicht weniger als 500, wie oben beschrieben, aufweist, kann diese Plattierungsschicht 26 leicht die Passivierungsschichten (die normalerweise eine geringe Vickershärte (Vs) aufweisen) auf den Leitern 13 leicht zerbrechen.
Eine große Anzahl an kleinen Vertiefungen und Vorsprüngen existiert auf der von der abgestumpften Plattierungsschicht 26 gebildeten Fläche. Wenn der Leitercrimpabschnitt 22 vercrimpt wird, übertragen diese Vertiefungen und Vorsprünge die Andrückkraft als eine Anzahl an Scherkräften auf die Passivierungsschichten, die mit der Plattierungsschicht 26 in Kontakt stehen.
Der Scherbruch der Passivierungsschichten durch die Plattierungsschicht 26 wird daher einfacher und wirksamer ausgeführt.
Die Plattierungsschicht 26 kann als glänzende Fläche ausgebildet sein, wenn die Plattierungsschicht 26 die Passivierungsschichten ausreichend aufbrechen kann.
Der Werkstoff, aus dem die Plattierungsschicht 26 aufgebaut ist, ist nicht auf die oben beschriebene harte Nickelplattierung begrenzt, solange die Voraussetzungen bezüglich der Härte, der elektrischen Leitfähigkeit, Rostbeständigkeit und dergleichen Forderungen erfüllt sind. Beispielsweise kann eine Nickelverbundplattierungsschicht vorgesehen sein, in der Werkstoffmolekularkristalle, die härter sind als die Passivierungsschichten, die an den Flächen der Leiter 13 ausgebildet sind, in einem eutektoiden Zustand vorliegen und verteilt sind.
Beispiele des oben beschriebenen Werkstoffmolekularkristalls, das härter als die Passivierungsschichten ist, umfassen ein Oxid, beispielsweise Siliziumoxid, und ein Karbid, beispielsweise Siliziumkarbid.
Wenn solch eine Nickelverbundplattierungsschicht verwendet wird, wirkt die Andrückkraft, die während des Vercrimpens aufgebracht wird, nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche der Kontaktfläche, sondern konzentriert sich auf die mikroskopischen Positionen der verteilten harten Werkstoffmolekularkristalle und daher wirkt die Andruckkraft, die während des Vercrimpens aufgebracht wird, effizient als Scherkraft auf die Passivierungsschichten, so dass diese Passivierungsschichten leicht zerbrochen werden.
Obwohl die Dicke der Plattierungsschicht 26 über den gesamten Bereich der Innenfläche des Leitercrimpabschnitts 22 gleichmäßig ausgebildet werden kann, kann die Dicke der Plattierungsschicht 26 auch ungleichmäßig ausgebildet werden, um das Scherverhalten zu verbessern.
Der Bereich, in dem die Plattierungsschicht 26 ausgebildet ist, ist nicht nur auf die Innenfläche des Leitercrimpabschnitts 22 begrenzt. Obwohl die Plattierungsschicht 26 zumindest an der inneren Fläche des Leitercrimpabschnitts 22 auszubilden ist, kann die Plattierungsschicht 26 auch an weiteren Abschnitten (beispielsweise an der inneren Fläche des Isoliercrimpabschnitts 21 und der äußeren Fläche des Leitercrimpabschnitts 22) ausgebildet werden, womit keine Probleme bei der Crimpverbindung auftreten. Die Plattierungsfläche wird festgelegt, indem die Arbeitszeit, der Arbeitsaufwand und die Kosten, die beispielsweise zum Abdecken, das bei dem Plattieren verwendet wird, benötigt werden, berücksichtigt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Hauptbestandteil der Plattierungsschicht 26, die wenigstens an der inneren Fläche des Leitercrimpabschnitts 22 ausgebildet ist, Nickel.
Der Hauptanteil der Plattierungsschicht 26 ist jedoch nicht auf das, was im Zusammenhang mit der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, begrenzt. Jeglicher anderer geeignete Metallwerkstoff, der wenigstens in verschiedenen physikalischen Eigenschaften (beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit, der Vickershärte (Hv) und dem Rostwiderstand) Nickel entspricht, kann als Hauptbestandteil verwendet werden.
Wie oben beschrieben, zerbricht bei dem Crimpkontaktelement gemäß der Erfindung die Plattierungsschicht die Passivierungsschicht beim Vercrimpen des Leitercrimpabschnitts mit dem Leiter des Kabels, so dass der Leitercrimpabschnitt mit der wirklichen Oberfläche des Leiters über die Plattierungsschicht, die eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, direkt in Kontakt gebracht wird.
Es wird daher der gute Kontaktzustand zwischen dem Crimpkontaktelement und dem Leiter des Kabels (bei dem keine Passivierungsschicht, die den Kontaktwiderstand erhöht, existiert) erzeugt, so dass ein elektrisch verbundener Zustand mit einem stabilen und geringen Kontaktwiderstand und über einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten werden kann.
Ferner kann der Plattierungsschritt zu den Herstellungsschritten des Crimpkontaktelements zum Ausbilden der Plattierungsschicht gleichzeitig für eine große Anzahl an Crimpkontaktelementen gemeinsam ausgeführt werden, so dass, verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren, bei dem das harte, elektrisch leitende Pulver auf die Oberflächen der mehreren Leiter des Kabels aufgebracht wird, die Arbeitszeit und der Arbeitsaufwand, die für die Crimpverbindung notwendig sind, stark verringert werden und somit die Effizienz der Crimpverbindung verbessert werden kann.
Bei dem Crimpkontaktelement gemäß der Erfindung haben die Kabeltypen, bei denen sich eine Passivierungsschicht ausbilden kann, einen Leiter, der aus einem auf Aluminium basierenden Werkstoff oder aus einer Eisennickellegierung hergestellt ist. Ein herkömmliches Crimpkontaktelement wird beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. Die Plattierungsschicht, die auf dem Leitercrimpabschnitt ausgebildet ist, weist gute elektrische Leitfähigkeit für solch ein Kabel auf. Ferner ist die Haftung der Plattierungsschicht an dem Crimpkontaktelement gut. Obwohl die Plattierungsschicht zwischen den Leiter und dem Crimpkontaktelement eingefügt ist, erhöht diese Plattierungsschicht nicht den Kontaktwiderstand.
Durch Vorsehen der harten Nickelplattierungsschicht, die eine Vickershärte (Hv) von nicht weniger als 500 aufweist, kann ferner durch diese Plattierungsschicht die Pas sivierungsschicht auf dem Kabel leicht zerbrochen werden.
Bei dem Crimpkontaktelement gemäß der Erfindung wirkt eine Andruckkraft, die beim Vercrimpen aufgebracht wird, nicht auf die gesamte Fläche der Kontaktfläche gleichmäßig, sondern konzentriert sich auf die mikroskopischen kleinen Positionen der verteilten harten Karbidkristalle, so dass die Andruckkraft, die beim Vercrimpen aufgebracht wird, daher effektiv als Scherkraft auf die Passivierungsschicht wirkt und die Passivierungsschicht leicht zerbrochen wird.
Bei dem Crimpkontaktelement gemäß der Erfindung existiert eine große Anzahl an feinen Vertiefungen und Vorsprüngen auf der Fläche der abgestumpften Plattierungsschicht, so dass, wenn der Leitercrimpabschnitt vercrimpt wird, diese Vertiefungen und Vorsprünge diese Andruckkraft als eine große Anzahl von Scherkräften auf die Passivierungsschicht, die mit der Plattierungsschicht in Kontakt steht, übertragen.
Der Scherbruch der Passivierungsschicht durch die Plattierungsschicht wird daher einfacher und positiver ausgelöst.

Claims

Crimpkontaktelement (11) umfassend einen Leitercrimpabschnitt (22) zum Vercrimpen mit einem äußeren Umfang eines Leiterabschnitts (13) eines Kabels (15) zur Erzielung einer elektrischen Verbindung, wobei eine Plattierungsschicht (26), die eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, wenigstens an einer inneren Fläche des Leitercrimpabschnitts (22) ausgebildet ist, wobei die Plattierungsschicht (26) härter als eine Passivierungsschicht ist, die an der Oberfläche des Leiterabschnitts (13) ausgebildet ist.
Crimpkontaktelement gemäß Anspruch 1, wobei die Plattierungsschicht (26) eine harte Nickelplattierungsschicht ist, die eine Vickershärte (Hv) von nicht weniger als 500 aufweist.
Crimpkontaktelement gemäß Anspruch 1, wobei die Plattierungsschicht (26) eine Nickelverbundplattierungsschicht ist, bei der Werkstoffmolekularkristalle, die härter als die Passivierungsschicht sind, die an der Oberfläche des Leiterabschnitts (13) ausgebildet ist, in einem eutektoiden Zustand vorliegen und verteilt sind.
Crimpkontaktelement gemäß Anspruch 1, wobei die Plattierungsschicht (26) mit einer abgestumpften Oberfläche ausgebildet ist.