用于插塞接触元件的锁定区的制作方法

用于插塞接触元件的锁定区
1.本发明涉及一种用于插塞接触元件的锁定区，该插塞接触元件具有用于建立导电连接的接触刀片，该锁定区至少具有第一锁定元件和第二锁定元件。本发明还涉及一种具有锁定区的插塞接触元件。
2.在已知的现有技术中，电接触元件、接触组件、可插接且可松脱的线缆连接元件以及适用于此的制造方法有多种变体和设计可供选择。作为实现接触系统的多种可能性之一，插座接触元件或插塞接触元件可以被设计为基于在大多数情况下扁平的初始半成品的压接接触件。在用于电接触任务的连接技术中，压接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电导体弯曲并且同时与其压在一起。
3.在现有技术中，导电的配合接触件可以以不同几何设计和尺寸存在。这样的插塞元件例如可以被设计为具有圆形的、扁平的或带棱角的横截面的彼此兼容的配合插接件。圆形的插塞接触件被称为插塞触针，扁平设计的几何件通常被称为插塞刀片或扁平插头。
4.用于制造接触构件的已知方法尤其是基于扁平的原材料的冲压和成形工艺。在此，该扁平材料以适合的方式设有如下轮廓，这些轮廓针对接触元件及其限定的功能辅助造型。随后在一个或多个成形步骤中使以这种方式提供的扁平半成品进一步成形。可能的成形过程可以通过折叠、卷边、压制、深冲等来实现。
5.接触元件的其他制造可能性可以通过烧结过程、增材制造方法或者通过切削加工或机加工来实现。
6.尽管对扁平的原材料进行冲压和成形的方法的组合是用于提供大量接触构件的经济且可靠的方式，但是将各种功能集成到一件式的接触构件中受有限的几何造型的限制。然而，这些方法非常适合用于呈针脚或刀片形式的插塞接触件。
7.为了能够将具有扁平的或刀片状的几何形状的插塞接触件可靠地固持、锁止在插接位置，以及使得在需要时能够吸收插接连接产生的拉力、横向负载或偏心的力作用，已提出了各种解决方案。
8.经常实施的解决方案是基于在配合接触件之间产生高接触力的构思，然而这不利于插塞运动和接触运动。
9.de 10 2018 131 378 a1提出一种接触系统，该接触系统具有呈插塞刀片和兼容的插靴形式的汇流排，该汇流排的插头壳体配备有销和锁定夹。锁定夹可以枢转并且与销共同作用，使得通过使锁定夹从解锁位置枢转至锁定位置来将相应的插塞壳体的销拉向旋转轴线，并且由此将两个插塞接触件布置在其接触位置。以这种方式还克服较高的插入力，并且锁定夹将接触元件固持在接触位置。然而，缺点在于装配和拆卸工作增加以及由于该解决方案的多件式设计而使成本较高。
10.de 2 020 077 a涉及对扁平插塞连接器的故障敏感性以及尤其对可靠插接锁止的改进。提出了一种用于电气线路连接的呈接触刀片形式的扁平接触件，该扁平接触件由具有弹性地向外突出的卡锁突起的导电接触条构成，藉由该卡锁突起，接触条能够在插入绝缘体的凹槽中时通过卡扣连接被锚固在止挡位置。对接触刀片的可靠锁止通过如下方式实现：接触条具有在所有侧的周缘穿过条状材料纵向延伸的至少一个材料穿孔，在该材料
穿孔的端侧之间，条状材料被形成为至少在一侧以弹性的卡锁突起的形式向外突出并且能够至少围绕其突出部弹性缩回到穿孔中。
11.de 10 2015 216 632 a1的主题涉及一种用于在扁平接触件与大电流导体之间产生电连接的组件，其中该组件具有保持结构，该保持结构具有连接区段和用于扁平接触件的接纳部，该连接区段具有用于固定在大电流导体的接触区段上的紧固件。还提出一种具有紧凑端部的大电流导体。固持结构具有按压机构，该按压机构被设计成用于朝连接区段的方向产生按压力。针对大电流导体提出的是，紧凑端部与板状的连接件以力配合和/或材料配合的方式相连接，其中该连接件具有背离紧凑端部指向的接触侧，该接触侧具有局部地背离连接件延伸的至少一个接触元件。
12.为了提供可靠的接触条件，de 10 2017 220 778 a1示出一种用于具有一个或两个片式装置的扁平接触插头、接触刀片的接触元件。该接触元件具有接触主体，该接触主体包括接触区段，其中接触区段具有插入开口(以用于使扁平接触件沿至少一个插入方向插入)，并且该接触元件具有接触单元，该接触单元具有用于在已插入接触区段的状态下接触扁平接触件的两个片式装置。接触区段中的这两个片式装置沿接触方向横向于插入方向彼此相对地布置并且界定插入空间。每个片式装置具有框架区域和多个接触刀片，其中这些接触刀片布置在框架区域中并且以自由端部伸入片式装置的被框架区域包围的内部区域中。接触刀片具有用于接触扁平接触件的限定的触点，其中接触刀片相对于彼此布置并且彼此间隔开，使得在触点沿插入方向投影到横向于插入方向且横向于接触方向的宽度方向时，所有触点与其他触点中的每个触点的间隔至少大于零。单独的片式装置以力配合的方式起作用并且使得构件数量增多，并且因此生产和装配成本增加。
13.在de 10 2018 009 921 a1中描述了一种扁平插塞连接组件，该扁平插塞连接组件具有：具有刀片接触区段的扁平连接件；和配对插塞连接器，该配对插塞连接器具有适合用于接纳刀片接触区段的接触弹簧对；以及弹簧臂，这些弹簧臂用于对刀片接触区段与接触弹簧对之间的相对运动加阻尼，其中弹簧臂一体式地被模制成型到扁平连接件的细长的窄面上，并且其中弹簧臂的被设计为锁钩的端部区段可移位地支承在接触腔中。
14.在de 10 2018 219 136 b3中提出了具有钎焊区段的刀片接触件。刀片接触件具有至少一个接触刀片，该接触刀片被配置成用于与另一个插塞连接器的接触件相接触并且具有可松脱地布置在壳体上的吸垫。该吸垫具有至少一个支撑区段，接触刀片贴靠该至少一个支撑区段。支撑区段用于在装配或钎焊过程期间对接触刀片进行固定以防止(例如由于施加预紧力而可能导致的)移位。支撑区段尤其构成止挡部，刀片接触件的接触刀片贴靠该止挡部，以便形状配合地防止接触刀片运动或者形状配合地抵抗接触刀片的运动。支撑区段呈连接片状地朝接触刀片的方向延伸，其中接触刀片和支撑区段(沿其相应的纵向延伸方向观察)在端侧重叠布置并且以邻接其相应自由端侧的侧面彼此贴靠。
15.de 20 2009 015 602 u1示出一种具有片式插塞刀片横截面的插塞刀片锁止件。
16.接触刀片具有多个触指，这些触指在横向于切换轴线且沿插塞方向延伸的片状横截面中具有背离旋转点的两个弹簧区段，其中第一弹簧区段的第一端部区段在接触刀片缩回到配对接触件中的状态下与配对块相接触，使得根据杠杆原理，第二端部区段处的第二接触力与第一弹簧区段的第一接触力成比例，该比例是第一弹簧区段与第二弹簧区段的长度比。
17.在现有技术还存在用于触靴中的扁平插塞接触件的形状配合或力-形状配合的锁止方案，扁平插塞接触件被工具固定以防止意外的、或由外部影响而引起的插接连接的分离、松脱。
18.de 10 2014 211 101 a1示出一种插塞连接器壳体，该插塞连接器壳体具有至少一个连接端接纳腔和至少一个接触刀片，接触刀片伸入连接端接纳腔并且在接触刀片弹性变形时从连接端接纳腔移出；还示出至少一个连接端，连接端可以被引入连接端接纳腔中，其中连接端具有连接端接触件，该连接端接触件被设计成用于在其前侧与适配的连接端接触并且具有插入件，该插入件被设计成用于与接触刀片接合并且具有前支架，该前支架与壳体的前部分相适配，以便在原本的接合位置与暂时的接合位置之间移动，从而保持连接端接触件。在将连接端引入连接端接纳腔中时，接触刀片在某个方向上发生弹性变形，使得接触刀片从连接端接纳腔移出，从而使连接端可以被引入连接端接纳腔中。在连接端的、该连接端被完全引入连接端接纳腔的位置，接触刀片弹性地弹回，以便与接合件进行接合。壳体设有开口，该开口在与接触刀片的弹性变形方向的大体上垂直的方向上使接触刀片与接合件之间的接合点露出。
19.本发明的目的在于，提高扁平插塞接触件、插塞刀片、接触刀片、扁平接触元件的可靠性和功能性；将其在接触位置的锁止设计得更可靠并且至少部分地减少上述缺点。
20.为此，本发明提出一种具有至少一个锁定区的接触刀片、插塞刀片、扁平插塞接触件、扁平接触元件，该锁定区以锁止的方式与接触腔中的至少一个锁钩共同作用。通过该至少一个锁定区与接触腔的该至少一个锁钩的卡合来实现锁止。
21.扁平接触元件的与接触腔的该至少一个锁钩相对应的该至少一个锁定区在几何上通过至少一个被压弯的舌片来实现，该舌片藉由适当的、例如呈接片形式的固持件、连接件被固定。接片连同被压弯的舌片一起被固定在接触刀片上并且与接触刀面中的圆缘状凹陷部共同作用，从而使舌片可以在端侧支撑在凹陷部中。
22.通过为舌片提供的支撑在圆缘状凹陷部中的可能性，本发明实现了锁定区的显著提升的变形强度、结构强度。被压弯的舌片及其拱起的设计可以吸收明显更大的径向力分量，更确切地说，相比于没有支撑可能性的舌片需要明显增大的径向力来使被压弯的舌片沿径向方向变形并解除锁止。
23.该至少一个被压弯的、拱起的舌片(作为锁定区的主要组成部分)可以由侧向弯曲的锁定接片构成。根据本发明，舌片的长度和所指配的圆缘状凹陷部在接触刀片的扁平侧内的位置彼此相匹配，使得舌片端侧可以接合到凹陷部中并且可以在沿插塞方向作用于扁平接触元件的轴向力的情况下且尤其在拉伸负载的情况下支撑在该处。
24.通过对锁定区进行结构性改进以及增大在锁止位置的保持力可以以稳健的方式吸收所产生的、偏心地作用的拉力。此外，侧向的舌片表面在功能上可以被用作锁钩的宽大的滑动斜面和/或被用作释放工具的工作面。
25.另一个优点在于，藉由被压弯的舌片的宽止挡区来吸收高拉力，而这不会引起在锁定区中发生塑性的材料变形。
26.如果在接触刀片中平行且相对地实施尺寸相当的两个锁定区，那么在插入接触腔中时可以为插塞接触件的限定止挡部提供两侧对称的止挡肩部。
27.由于在几何上强制的非对称性，还可以藉由带有被压弯的舌片的该至少一个锁定
区的设计方案和位置布置来辅助经编码的插入取向。
28.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：
29.图1示出具有接触刀片和锁定区的插塞接触元件的示例性实施方式的立体视图；
30.图2示出具有接触刀片和锁定区的插塞接触元件的示例性实施方式的背面立体视图；
31.图3以三维图示示出扁平插塞接触件、扁平接触元件、接触刀片、插塞刀片处的锁定区的区域；
32.图4示出具有接触刀片和锁定区的插塞接触元件的3d纵截面视图；
33.图5以三个视图示出插塞接触元件的图示；
34.图6示出插塞接触元件的端侧视图。
35.图1示出具有接触刀片80和锁定区70的插塞接触元件100的示例性实施方式的立体视图。该实施例的插塞接触元件100是基于扁平材料半成品100，并且具有多个区段10至50以及藉由连接区段60联接至插塞接触元件100的、带有锁定区70的接触刀片80。该示例性实施例的锁定区70直接邻接连接区段60并因此在插塞方向s上布置在接触刀片、插塞刀片、扁平插塞接触件、扁平接触元件80之后。锁定区70由舌片71构成，该舌片与圆缘状凹陷部82共同作用。在此示出的示例中，锁定区70是由彼此平行布置的两个舌片71实现的，这些舌片各自具有所指配的圆缘状凹陷部82。
36.图2以背面立体视图示出插塞接触元件100，其中示出了锁定区70的圆缘状凹陷部82的底侧。
37.图3以三维图示展示扁平插塞接触件、扁平接触元件、接触刀片、插塞刀片80处的锁定区70的区域，在此类似于以上附图由彼此平行布置的两个舌片71的组合构成，这些舌片各自具有所指配的圆缘状凹陷部82。
38.根据本发明，舌片71通过接片81联接至接触刀片80。在此展示了如下实施方式，其中舌片71、接片81和扁平插塞接触件80一件式地并且由半成品100'(例如通过成形)制成。利用舌片顶端72，被压弯的舌片71至少在插塞接触元件100的经锁定的插接位置、在配合插塞接触件、插塞触靴内支撑在圆缘状凹陷部82中并且以这种方式提升抗变形的强度和结构强度。这种构造可以使舌片71抵抗锁定力支撑在以下两点处：接片81和圆缘状凹陷部82。以这种方式，显著增大了锁定力并且提高了在锁定位置的定位可靠性。
39.圆缘状凹陷部82可以通过多种方式制成，例如通过借助于切削方法或侵蚀方法进行减材。然而，对扁平材料半成品100'进行体积成形也是特别合适的。除了通过在该区域进行材料压缩来实现特别期望的特性、即提升强度之外，在凹陷部82的相反侧或背侧形成有拱起部82'，该拱起部可以以锁定的方式与接触腔的锁定装置共同作用。例如，接触腔的锁定装置可以由一个或多个锁钩构成，这些锁钩将拱起部82'用作后方接合部(hintergriff)。另一种可能性在于，接触腔具有对应的凹口，拱起部82'可以伸入到该凹口中。
40.任选地，舌片顶端72的宽度可以减小，例如，减小到在接片81的高度处舌片宽度的50％至70％。这种几何设计可以由缺口73补充，使得舌片顶端72仅支撑在凹陷部82内。舌片顶端72的宽度减小有助于增强舌片71在该区域中的弹性变形行为，并且允许圆缘状凹陷部形成为在接触刀片80的宽度方向上缩短，使得凹陷部82仅局部地在接触刀片80的宽度上延
伸并且以这种方式在凹陷部82之间构成的连接片83确保接触刀片80在该区域中的强度。
41.在图3中展示的本发明实施例的锁定区70是通过两个舌片-凹陷部组合实现的。这种布置方式以关于中心轴线m镜像对称的方式被实施成使得舌片71在侧向的接触面k上彼此贴靠。除了使相应的舌片71支撑在接片81和凹陷部82处之外，通过这种布置方式还实现了彼此间的第三支撑的可能性。在接触面k上的第三支撑进一步提升了强度，从而进一步增大了锁定力。
42.图4包括具有接触刀片80和锁定区70的插塞接触元件100的3d纵截面视图。为了能够展示舌片71及其拱起的、被压弯的轮廓的横截面，截面在该区域中略微偏离中心地平行于操作区段10。被压弯的舌片71在插塞方向s上构造有斜度，从而形成滑动斜面74。
43.根据配合插接件的接触腔的设计，滑动斜面74可以被用于通过插入运动来使锁钩偏转或者可以用作释放工具的工作面。替代于或附加于拱起部82'的机械锁定功能，舌片边缘75可以以锁定的方式与接触腔的锁定装置(例如一个或多个锁钩)共同作用，从而使插塞接触元件100被锁定(即，固持)在其被插入的最终接触位置。
44.图5以三个视图示出插塞接触元件100的图示。上方的图从底侧示出具有插塞刀片80和锁定区70的插塞接触元件100。锁定区70是邻接第三连接区段60布置的。这种几何设计的有利之处在于，可用的插塞刀片长度非常大或者甚至最大并且在该区段中可以实现插塞接触元件100的非常高的刚度。刚度提升效果是基于接片81的位置(直接邻接连接区段60及其空间轮廓)。中间的图以侧视图示出插塞接触元件100。圆缘状凹陷部82在背离舌片71的一侧拱起82'，并且可以通过例如与配合插接件的接触腔中的锁钩共同作用被用作锁定区70的锁定功能部件(除了舌片71之外)。下方的图以俯视图示出插塞接触元件100。
45.图6展示了插塞接触元件100及其在该实施例中(示例性地选择的)对称布置的两个锁定部件的端侧视图，这些锁定部件由相应成对的凹陷部82和舌片71构成。在锁定区70的这种对称设计中，这两个舌片71在其接触面k上的接触区域关于中心轴线m全等。
46.附图标记清单
47.10
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操作区段
48.20
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第一连接区段
49.30
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绝缘区段
50.40
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第二连接区段
51.50
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压接区段
52.60
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第三连接区段
53.70
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锁定区
54.71
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舌片，被压弯的舌片，拱起的舌片
55.72
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舌片顶端，舌片端侧
56.73
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缺口，凹口
57.74
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滑动斜面
58.75
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舌片边缘
59.80
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接触刀片，插塞刀片，扁平插塞接触件，扁平接触元件
60.81
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接片
61.82
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凹陷部，圆缘状凹陷部
62.82'
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拱起部
63.83
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连接片
64.100
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插塞接触元件
65.100'
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半成品，扁平件，扁平材料半成品
66.k
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接触面
67.l
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纵向轴线
68.m
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中心轴线
69.s
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插塞方向