DE112010005496B4 - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst:
Bilden einer leitfähigen Innenhülse (2), einer leitfähigen Außenhülse (3), einer Hilfsaußenhülse (8) und einer Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1);
Einsetzen der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1) in die leitfähige Innenhülse (2);
Aufweiten eines Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse (2) liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1), Aufstecken der Hilfsaußenhülse (8) auf das Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der Hilfsaußenhülse (8) auf die leitfähige Innenhülse (2);
Aufweiten eines anderen Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse (2) liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1), Aufstecken der leitfähigen Außenhülse (3) auf das andere Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der leitfähigen Außenhülse (3) auf das andere Überstandende, wobei das Pressen der leitfähigen Außenhülse (3) auf die leitfähige Innenhülse (2) ein gleichzeitiges Verdrehen der leitfähigen Außenhülse (3) umfasst, so dass die jeweiligen Federblätter in der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1) verdreht werden; und Ausdrücken der Hilfsaußenhülse (8).
Bilden einer leitfähigen Innenhülse (2), einer leitfähigen Außenhülse (3), einer Hilfsaußenhülse (8) und einer Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1);
Einsetzen der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1) in die leitfähige Innenhülse (2);
Aufweiten eines Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse (2) liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1), Aufstecken der Hilfsaußenhülse (8) auf das Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der Hilfsaußenhülse (8) auf die leitfähige Innenhülse (2);
Aufweiten eines anderen Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse (2) liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1), Aufstecken der leitfähigen Außenhülse (3) auf das andere Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der leitfähigen Außenhülse (3) auf das andere Überstandende, wobei das Pressen der leitfähigen Außenhülse (3) auf die leitfähige Innenhülse (2) ein gleichzeitiges Verdrehen der leitfähigen Außenhülse (3) umfasst, so dass die jeweiligen Federblätter in der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1) verdreht werden; und Ausdrücken der Hilfsaußenhülse (8).
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders.
- Stand der Technik
- Elektrischer Verbinder ist auch als Anschluss/Steckdose bezeichnet und weitgehend für verschiedene elektrische Schaltungen verwendet, damit eine elektrische Leitung ein- oder ausgeschaltet wird, wobei der Prozess für die Montage solchen Anschlusses oder solcher Steckdose an einer damit elektrisch zu verbindenden elektrischen Vorrichtung vereinfacht werden kann. Stiftloch ist ein entscheidendes Element für einen elektrischen Verbinder und beeinflusst unmittelbar die Zuverlässigkeit des elektrischen Verbinders. Bei konventionellen Stiftlöchern wird Berylliumkupfer für elastisches Federblech (in Form eines Blattes oder eines geraden Gitters) eingesetzt, wobei bedingt durch den Aufbau sich eine relativ kleine Kontaktfläche ergibt, wobei bedingt durch das Material sich eine wenige Leitfähigkeit bzw. eine große Wärmemenge ergibt (hoher Temperaturanstieg und großer Spannungsfall), und wobei sich eine Verringerung der Elastizität nach einer Zeit ergeben kann.
- Aus der
WO 01/15277 A1 - Offenbarung der Erfindung
- Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders zu schaffen, damit die oben genannten Nachteile im Stand der Technik wenigstens teilweise beseitigt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll auch die Funktionsfähigkeit sowie die Lebensdauer des elektrischen Steckverbinders erheblich erhöht werden können.
- Die technische Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein elektrischer Steckverbinder geschaffen, der eine Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech und darauf von Innen zu Außen aufgesetzt eine leitfähige Innenhülse sowie eine Außenhülse umfasst, wobei zwischen einer Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Außenhülse und der Außenfläche der leitfähigen Innenhülse die Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech mit zwei jeweils über die leitfähige Innenhülse ragenden und abgebogenen Überstandenden fest gerastet ist.
- Bei dem so hergestellten elektrischen Steckverbinder können die Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Außenhülse und die darin aufgesetzte leitfähige Innenhülse sowie die Überstandenden in einer Übermaßpassung stehen. Zum Beispiel sind die Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Außenhülse und die Außenfläche der leitfähigen Innenhülse kreisförmig, wobei der Radius der Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Außenhülse größer als der Außenradius der leitfähigen Innenhülse, aber kleiner als die Summe des Außenradius der leitfähigen Innenhülse mit der Dicke der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder kann die axiale Länge der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech größer als die axiale Länge der leitfähigen Innenhülse und kleiner als zweifache axiale Länge der leitfähigen Innenhülse sein.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder ist ein Teil der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech in Form einer verdrehten Kurve dargestellt, welches innerhalb der leitfähigen Innenhülse liegt.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder kann der Querschnitt der Außenfläche der leitfähigen Außenhülse kreisförmig, oval oder rechteckig sein. Der Querschnitt der Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Außenhülse kann gleichförmig wie der Querschnitt der Außenfläche der leitfähigen Innenhülse, und zwar kreisförmig, oval oder rechteckig sein. Der Querschnitt der Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Innenhülse kann gleichförmig wie der Querschnitt der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech, und zwar kreisförmig, oval oder rechteckig sein.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder kann die Form des Querschnitts der Außenfläche der leitfähigen Außenhülse gleich wie die Form des Querschnitts der Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Außenhülse sowie die Form des Querschnitts der Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Innenhülse sein. Alternativ können zwei davon gleichförmig sein. Oder alle drei sind voneinander unterschiedlich.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder kann die leitfähige Außenhülse mit einem innenliegenden Gleitwinkel vorgesehen sein.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder kann die Länge der leitfähigen Außenhülse gleich oder im Wesentlichen gleich oder ungleich wie die Länge der Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Innenhülse sein.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder kann die Breite des die Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech bildenden leitfähigen Federblechs gleich oder im Wesentlichen gleich wie die Umfangslänge des Querschnitts der Durchgangsmittelbohrung der leitfähigen Innenhülse sein.
- Bei dem erfindungsgemäß hergestellten elektrischen Steckverbinder ist die Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech als eine Rolle aus Kupfer-Federblech ausgebildet. Die leitfähige Außenhülse und/oder die leitfähige Innenhülse umfassen jeweils eine galvanische Schicht auf jeweiliger Oberfläche.
- Das Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass es folgende Schritte umfasst:
Bilden einer leitfähigen Innenhülse, einer leitfähigen Außenhülse, einer Hilfsaußenhülse und einer Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech;
Einsetzen der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblechs in die leitfähige Innenhülse;
Aufweiten eines Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech, Aufstecken der Hilfsaußenhülse auf das Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der Hilfsaußenhülse auf die leitfähige Innenhülse;
Aufweiten eines anderen Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech, Aufstecken der leitfähigen Außenhülse auf das andere Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der leitfähigen Außenhülse auf das andere Überstandende und Ausdrücken der Hilfsaußenhülse. - Das Pressen der leitfähigen Außenhülse auf das andere Überstandende umfasst gleichzeitiges Verdrehen der leitfähigen Außenhülse, so dass die jeweiligen Federblätter in der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech verdreht werden.
- Optional umfasst das Bilden der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech kreisartiges Rollen des durch Stanzen geformten Gitterblechs.
- Optional sind die Hilfsaußenhülse und die leitfähige Außenhülse jeweils mit einem innenliegenden Gleitwinkel, mit welchem die leitfähige Außenhülse und die umgeformten Überstandenden der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech leicht aufgesteckt werden können, versehen. Die Durchgangsmittelbohrung der Hilfsaußenhülse und/oder ein Teil der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech, dessen einem Teil der Hilfsaußenhülse entsprechend, der Durchgangsmittelbohrung der Hilfsaußenhülse zugewandten Seite kann/können mit einer Ölschicht beschichtet sein.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Herstellung eines elektrischen Steckverbinders werden vorzugsweise ein stark leitfähiges elastisches Material und kompakter stabiler Kontaktstruktur genutzt, wobei sich ein hervorragender tiefer Temperaturanstieg, ein tiefer Spannungsfall, eine kleine Dimension als Besonderheiten ergeben, wobei bei einer Zusammenarbeit mit einem Stift sich eine super große Kontaktfläche, eine glatte und feine Steck- und Zugkraft, eine reguläre maximale Koppelkraft und eine dauerhafte Elastizität ergeben, so dass eine ganz neue Gesamteigenschaft mit tiefem Temperaturanstieg (50% vom Temperaturanstieg eines Kontaktpartners), tiefem Spannungsfall, kleinem Dimension, größer Kontaktfläche, guter Koppelkraft und feiner Steck- und Zugkraft, wodurch bei neuer Energieindustrie (Solarenergie, Windkraftenergie, elektrisches Fahrzeug) eine Lösung für fortgeschrittene energiesparende Kontaktelemente ermöglicht wird. Des Weiteren ist die leitfähige Außenhülse einstückig und weist als eine durch zwei separate Teile zusammengesetzte leitfähige Außenhülse folgende besondere Vorteile auf:
- 1. Beim elektrischen Verbinder werden zwei leitfähige Außenhülsen eingesetzt, wobei eine Übermaßpassung bei der leitfähigen Innenhülse und dem Federblech vorhanden ist, wobei sich eine nicht ausreichende Ausrichtung bzw. Abweichung bei zwei leitfähigen Außenhülsen ergeben kann. Bei einer Zusammenarbeit der montierten Komponenten des elektrischen Verbinders mit anderen elektrischen Elementen kann sich eine unbefriedigte Zusammenarbeit wegen zwei nicht ausgerichteten leitfähigen Außenhülsen ergibt. Demgegenüber gibt es bei einem elektrischen Verbinder mit einziger leitfähiger Außenhülse kein Problem bezüglich der Abweichung, so dass eine gute Zusammenarbeit mit anderen Elementen realisiert werden kann.
- 2. Bei einem elektrischen Verbinder mit zwei leitfähigen Außenhülsen werden sie durch ein Mittel aneinandergelegt, wobei ein Spalt vorhanden sein kann, so dass sie beim Leiten großen Stroms ein Hindernis haben. Demgegenüber lässt ein elektrischer Verbinder mit einziger leitfähigen Außenhülse Strom ungehindert durch.
- 3. Bei einem elektrischen Verbinder mit zwei leitfähigen Außenhülsen ergibt sich ein diskontinuierliches Aussehen. Demgegenüber sieht ein elektrischer Verbinder mit einziger leitfähiger Außenhülse wegen ihres einstückigen Aufbaus ziemlich schön aus.
- 4. Bei einem elektrischen Verbinder mit zwei leitfähigen Außenhülsen können die zwei leitfähigen Außenhülsen in einer schwingenden Umwelt voneinander getrennt werden, wodurch sich eine schwere Sicherheitsgefährdung ergibt. Demgegenüber wird solche Gefährdung bei einem elektrischen Verbinder mit einziger leitfähiger Außenhülse vermieden.
- 5. Bei einem elektrischen Verbinder mit zwei leitfähigen Außenhülsen ergibt sich ein großer Aufwand, welcher durch das zusätzliche Element und somit eine erhöhte Behandlungszeit verursacht ist. Demgegenüber verringert sich die Anzahl Komponenten der Drehfeder bei einer einzigen Außenhülse von vier bis drei Komponenten, so dass der Aufwand verringert wird.
- 6. Die zweiteilige leitfähige Außenhülse weist wegen ihres eigentlichen Mangels weist zwischen beiden Außenhülse eine Spalte auf, wodurch Wasser sowie Feucht in die Steckbohrung eindringen können, so dass der elektrische Kontakt beeinflusst wird. Demgegenüber gilt dies nicht für ein Produkt mit einziger Steckbohrung.
- Erläuterung der beigefügten Figuren
- Die Erfindung wird folgend in Verbindung mit beigefügten Figuren sowie Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
1 ist eine schematische Ansicht für ein elastisches leitfähiges Federblech, welches in dem erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder eingesetzt wird; -
2 ist eine schematische Ansicht für eine Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech, welches durch das elastische leitfähige Federblech aus1 hergestellt ist; -
3 ist eine schematische Frontansicht für die behandelten Komponenten des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders; -
4 ist eine rechte Ansicht der Komponenten aus3 ; -
5 ist eine schematische strukturierte Ansicht für den erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder. - Bestes Ausführungsbeispiel
- Gemäß der
5 weist der erfindungsgemäße elektrische Verbinder nach einem konkreten Ausführungsbeispiel eine Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech1 , eine zylinderförmige leitfähige Innenhülse2 und eine zylinderförmige leitfähige Außenhülse3 , wobei die Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech1 und die leitfähige Innenhülse2 sowie die leitfähige Außenhülse3 jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. - Dieses Ausführungsbeispiel wird dadurch gefertigt und hergestellt:
- 1. Bearbeiten eines Kupferbandes mittels eines Stanzwerkzeugs, bis zum Herstellen eines Gitterblechs, dessen Form in
1 gezeigt ist; - 2. Manuelles/maschinelles Rollen des gestanzten Federblechs, bis zum Herstellen einer zylinderförmigen Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech
1 , deren Form in2 gezeigt ist; - 3. Einsetzen der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech
1 in die leitfähige Innenhülse2 ; - 4. Manuelles/maschinelles Aufweiten eines über die leitfähigen Innenhülse
2 ragenden Überstandendes der Rolle aus einem leitfähigen Federblech1 , wobei das Aufweiten, das auch als ausdehnendes Umformen verstanden werden kann, in4 gezeigt ist; - 5. Einsetzen der leitfähigen Innenhülse
2 zusammen mit Komponenten der Rolle aus einem leitfähigen Federblech1 und der Hilfsaußenhülse8 in eine manuelle Pressmaschine; Aufstecken der Hilfsaußenhülse8 auf ein ausdehnend umgeformtes Ende der Rolle aus einem leitfähigen Federblech1 unter Verwendung einer manuellen Pressmaschine unter einer Übermaßpassung; wobei die dadurch gebildeten Komponenten in3 ,4 gezeigt sind; - 6. Abnehmen und Umdrehen der oben genannten Komponenten; Aufweiten des anderen Überstandendes der Rolle aus einem leitfähigen Federblech
1 ; Einsetzen der umgeformten Rolle zusammen mit der leitfähigen Außenhülse3 in die manuelle Pressmaschine; Aufstecken der leitfähigen Außenhülse3 auf das andere Überstandende der Rolle aus einem leitfähigen Federblech1 unter Verwendung der manuellen Pressmaschine unter einer Übermaßpassung; Verdrehen der leitfähigen Außenhülse3 während des Einpressens derselben, bis das Federblatt in einem bestimmten Winkel verdreht ist; Weiteres Einpressen des verdrehten Federblattes so lange, bis lediglich die Hilfsaußenhülse8 ausgedrückt wird und das hilfsaußenhülseseitige Überstandende der Rolle aus einem leitfähigen Federblech1 festgesteckt wird; - 7. Testen der Steck- und Zugkraft; Aufgeben der unqualifizierten Produkten nach einer Überprüfung;
- 8. Galvanische Behandlung der Oberfläche mit Gold, Silber, Zinn oder anderem Stoff nach Kundenbedarf.
- Die Angelpunkte für die oben genannte Herstellung sowie Montage sind: ➀ Die Hilfsaußenhülse
8 und die leitfähige Außenhülse3 weisen jeweils einen innenliegenden Gleitwinkel, mit dem die leitfähige Außenhülse und die Überstandenden der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech leicht aufgesteckt werden können; ➁ An der manuellen Pressmaschine ist entsprechend der Stellung des ausgedrückten Endes ein Mittel zum Stützen der leitfähigen Innenhülse2 und Vermeiden eines Ausdrückens des Überstandendes der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech vorgesehen; ➂ Die Innenwand der Durchgangsmittelbohrung der Hilfsaußenhülse8 oder die entsprechende Fläche der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech1 ist mit Öl oder ähnliches aufgebracht, mit dem die Reibkraft zwischen der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech1 und der Hilfsaußenhülse8 kleiner als die Reibkraft zwischen der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech1 und der leitfähigen Innenhülse2 ist, so dass die Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech1 bei einem Einpressen der leitfähigen Außenhülse3 unter einer Übermaßpassung sowie einem gleichzeitigen Ausdrücken der Hilfsaußenhülse8 nicht ausgedrückt wird; Vielmehr wird die Hilfsaußenhülse8 durch die leitfähige Außenhülse3 ersetzt. Solcher Angelpunkt ermöglicht eine einfindungsgemäße einstückige leitfähige Außenhülse3 . - Ausführungsbeispiel der Erfindung
- Zum Schluss kann beim erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder ein gefertigtes Produkt wieder in ein anderes Element eingepresst werden oder in andere Bohrung aufgesteckt werden. Und beim erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder können die Formen der leitfähige Außenhülse, der leitfähige Innenhülse sowie ihrer jeweiligen Durchgangsmittelbohrungen verschieden sein. Auch kann die axiale Länge der leitfähigen Außenhülse sich von der axialen Länge der leitfähigen Innenhülse unterscheiden.
- Das o. g. Beispiel ist ein relativ optimales Ausführungsbeispiel der Erfindung. Alle in Abhängigkeit von Ansprüchen durchgeführten Varianten sowie Weiterbildungen gehören zum beanspruchten Rahmen der Erfindung.
- Verwendung in der Industrie
- Der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder ist geeignet, bei neuer Energieindustrie (Solarenergie, Windkraftenergie, elektrisches Fahrzeug) eine Lösung für fortgeschrittene energiesparende Kontaktelemente zu schaffen. Das Verfahren zur seinen Herstellung bietet eine Basis für eine Massenherstellung eines solchen elektrischen Steckverbinders.
Claims (3)
- Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: Bilden einer leitfähigen Innenhülse (
2 ), einer leitfähigen Außenhülse (3 ), einer Hilfsaußenhülse (8 ) und einer Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1 ); Einsetzen der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1 ) in die leitfähige Innenhülse (2 ); Aufweiten eines Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse (2 ) liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1 ), Aufstecken der Hilfsaußenhülse (8 ) auf das Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der Hilfsaußenhülse (8 ) auf die leitfähige Innenhülse (2 ); Aufweiten eines anderen Überstandendes der in der leitfähigen Innenhülse (2 ) liegenden Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1 ), Aufstecken der leitfähigen Außenhülse (3 ) auf das andere Überstandende unter einer Übermaßpassung und Pressen der leitfähigen Außenhülse (3 ) auf das andere Überstandende, wobei das Pressen der leitfähigen Außenhülse (3 ) auf die leitfähige Innenhülse (2 ) ein gleichzeitiges Verdrehen der leitfähigen Außenhülse (3 ) umfasst, so dass die jeweiligen Federblätter in der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1 ) verdreht werden; und Ausdrücken der Hilfsaußenhülse (8 ). - Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilden der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (
1 ) ein zu einem Kreis Rollen eines durch Stanzen geformten Gitterblechs umfasst. - Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsaußenhülse (
8 ) und die leitfähige Außenhülse (3 ) jeweils mit einem innenliegenden Gleitwinkel, der dafür sorgt, dass die leitfähige Außenhülse (3 ) und die umgeformten Überstandenden der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1 ) leicht aufgesteckt werden können, versehen wird und dass eine Innenoberfläche der Hilfsaußenhülse (8 ) und/oder eine der Innenoberfläche der Hilfsaußenhülse zugewandte Seite eines Teils der Rolle aus einem elastischen leitfähigen Federblech (1 ) mit einer Ölschicht beschichtet wird/werden.
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