DE-102024132350-A1 - Verfahren zum Herstellen einer Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente mit einem ersten Rahmen, einem zweiten Rahmen, mindestens einer Flachfeder, die sich von einem Rahmenholm des ersten Rahmens zu einem entsprechenden Rahmenholm des zweiten Rahmens erstreckt, wobei die Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente umfasst, die sich in der Form der ersten und zweiten Rahmen unterscheiden, mit folgenden Schritten: Erzeugen einer universellen Stanzbandvorform mit mindestens neun lamellenartigen nebeneinander angeordneten Flachfedervorformen, die jeweils an den Enden mit der restlichen Stanzbandvorform verbunden sind, wobei die Flachfedervorformen in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind, und wobei die universelle Stanzbandvorform für mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente verwendbar ist, Entfernen jeweils einer Flachfedervorform an den Stellen, die nachfolgend den Ecken des ersten und zweiten Rahmens zugeordnet sind, zum Formen einer individualisierten Stanzbandvorform für jede der mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente, wobei sich mindestens zwei Stellen, an denen jeweils eine Flachfedervorform entfernt wird, bei den individualisierten Stanzbandvorformen für die mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente unterscheiden. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen entsprechend hergestellten Steckverbinder.

Inventors

• Christian Horwath

Assignees

• iwis smart connect GmbH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (15)

1. Verfahren zum Herstellen einer Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente (3) mit einem ersten Rahmen (12), einem zweiten Rahmen (13), mindestens einer Flachfeder (16), die sich von einem Rahmenholm (14.1, 14.2; 15.1, 15.2) des ersten Rahmens (12) zu einem entsprechenden Rahmenholm (14.1, 14.2; 15.1, 15.2) des zweiten Rahmens (13) erstreckt, wobei die Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente (3) mindestens zwei Varianten (V 1 , V 2 , V 3 ) der Kontaktfederelemente (3) umfasst, die sich in der Form der ersten und zweiten Rahmen (12, 13) unterscheiden, mit folgenden Schritten: Erzeugen einer universellen Stanzbandvorform (22) mit mindestens neun lamellenartig nebeneinander angeordneten Flachfedervorformen (23), die jeweils an den Enden mit der restlichen Stanzbandvorform (22) verbunden sind, wobei die Flachfedervorformen (23) in einem vorbestimmten Abstand (A) zueinander angeordnet sind, und wobei die universelle Stanzbandvorform (22) für mindestens zwei Varianten (V 1 , V 2 , V 3 ) der Kontaktfederelemente (3) verwendbar ist, und Entfernen jeweils einer Flachfedervorform (23) an den Stellen, die nachfolgend den Ecken des ersten und zweiten Rahmens (12, 13) zugeordnet sind, zum Formen einer individualisierten Stanzbandvorform (24) für jede der mindestens zwei Varianten (V 1 , V 2 , V 3 ) der Kontaktfederelemente (3), wobei sich mindestens zwei Stellen, an denen jeweils eine Flachfedervorform (23) entfernt wird, bei den individualisierten Stanzbandvorformen (24) für die mindestens zwei Varianten (V 1 , V 2 , V 3 ) der Kontaktfederelemente (3) unterscheiden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Erzeugen der universellen Stanzbandvorform (22) die mindestens neun lamellenartig nebeneinander angeordneten Flachfedervorformen (23) den gleichen Abstand (A) zueinander aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Erzeugen der universellen Stanzbandvorform (22) die mindestens neun lamellenartig nebeneinander angeordneten Flachfedervorformen (23) identisch ausgebildet sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Erzeugen der universellen Stanzbandvorform (22) die mindestens neun lamellenartig nebeneinander angeordneten Flachfedervorformen (23) parallel zu einer Stanzvorschubrichtung (S) angeordnet sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Erzeugen der universellen und/oder individuellen Stanzbandvorform (22) die mindestens neun lamellenartig nebeneinander angeordneten Flachfedervorformen (23) geformt werden und zumindest teilweise aus einer Grundebene der universellen und/oder individuellen Stanzbandvorform herausragen.
6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Formen der Flachfedervorformen (23) zwei oder mehrere aufeinanderfolgende, bevorzugt gleichgroße, Hauptbögen (17.1, 17.2) mit jeweils einem dazwischenliegenden kleineren Übergangsbogen (18), der in die entgegengesetzte Richtung gekrümmt ist wie die beiden angrenzenden Hauptbögen (17.1, 17.2), ausgebildet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6 , dadurch gekennzeichnet , dass in der universellen und/oder individualisierten Stanzbandvorform (22, 24) erste und zweite Vorsprungvarianten ausgestanzt und dabei vorgeformt werden, wobei die erste und zweite Vorsprungsvariante im Wesentlichen im Abstand einer Rahmenbreite (R) des ersten Rahmens zu einem zugeordneten Ende einer Flachfedervorform (23) angeordnet sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7 , mit folgenden Schritten: Heraustrennen einer Kontaktfederelement-Vorform aus dem restlichen Stanzband (21), wobei an den Enden der Flachfedervorformen (23) jeweils ein Rahmenstreifen (25, 26) angeordnet ist, Biegen der Kontaktfederelement-Vorform quer zu den Rahmenstreifen (25, 26) um einen vorbestimmten Winkelbetrag in dieselbe Richtung zum Erzeugen des ersten und zweiten Rahmens (12, 13).
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die stirnseitigen Enden (27, 28) der Rahmenstreifen (25, 26) in komplementärer Weise abgestuft ausgeführt werden und die Stufenformen eines Rahmenstreifens (25, 26) nach dem Biegen ineinandergreifen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9 , dadurch gekennzeichnet , dass das Heraustrennen der Flachfedervorformen (23) derart erfolgt, dass bei dem fertigen Kontaktfederelement (3) an wenigstens zwei gegenüberliegenden Rahmenholmen (14.1, 14.2; 15.1, 15.2) mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, Flachfedern (16) angeordnet sind.
11. Steckverbinder (1) zum elektromechanischen Verbinden zweier Kontakteinrichtungen, bevorzugt Steckzungen von Stromschienen und/oder PCBs, mit einem Verbinderhauptkörper (2), der eine Hohlform aufweist und in den die Kontakteinrichtungen von beiden Seiten einsteckbar sind, mit einem Kontaktfederelement (3), das in dem Verbinderhauptkörper (2) angebracht ist und mit dem Verbinderhauptkörper (2) in Kontakt steht, wobei das Kontaktfederelement (3) einen ersten Rahmen (12), einen zweiten Rahmen (13) und mindestens sechs Flachfedern (16) gleicher Größe mit einer Breite (B) aufweist, wobei sich mindestens eine Flachfeder (16) von jedem Rahmenholm (14.1, 14.2; 15.1, 15.2) des ersten Rahmens (12) zu jeweils einem entsprechenden Rahmenholm (14.1, 14.2; 15.1, 15.2) des zweiten Rahmens (13) erstreckt, wobei der Abstand zweier Flachfedern (16), die an einem Rahmenholm (14.1, 14.2; 15.1, 15.2) angebracht sind, A beträgt und der Abstand (C) einer zur Ecke des ersten und zweiten Rahmens (12, 13) nächstangebrachten Flachfeder (16) zur nächsten Ecke des Rahmens (12, 13) im Wesentlichen A zuzüglich der halben Breite (B) einer Flachfeder (16) entspricht.
12. Steckverbinder (1) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass die Flachfedern (16) des Kontaktfederelements (3) zwei oder mehrere jeweils nach innen in einen Steckraum des Verbinderhauptkörpers (2) vorstehende, in Steckrichtung aufeinanderfolgende Hauptbögen (17.1, 17.2) mit einem dazwischenliegenden kleineren Übergangsbogen (18), der in die entgegengesetzte Richtung gekrümmt ist wie die Hauptbögen (17.1, 17.2), derart aufweisen, dass jeweils ein Hauptbogen (17.1, 17.2) mit jeweils einer Kontakteinrichtung in Kontakt bringbar ist und zumindest ein Übergangsbogen (18) sich dabei zwischen den beiden Kontakteinrichtungen an einer Innenwandung des Verbinderhauptkörpers (2) abstützt.
13. Steckverbinder (1) nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet , dass der Verbinderhauptkörper (2) drei im Abstand zueinander angeordnete bandförmig umlaufende Rahmen (7, 8, 9) aufweist, die jeweils mittels einer an jeder der Seiten des Verbinderhauptkörpers (2) angeordneten bandförmigen Längsstrebe (29) miteinander verbunden sind, wobei der erste und der zweite Rahmen (12, 13) des Kontaktfederelements (3) jeweils innerhalb eines jeweils am Endbereich des Verbinderhauptkörpers (2) liegenden Rahmens (7, 9) angeordnet ist und der zumindest eine kleine Übergangsbogen (18) innerhalb des mittleren Rahmens (8) des Verbinderhauptkörpers (2) angeordnet ist.
14. Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 , dadurch gekennzeichnet , dass einer der an den Endbereichen liegenden Rahmen (7, 9) am Verbinderhauptkörper (2) Aussparungen aufweist, mittels denen ein Verriegeln des Kontaktfederelements (3) sowohl in als auch entgegen der Steckrichtung (R S ) mithilfe von zwei Vorsprungsvarianten am Kontaktfederelement (3) ermöglicht ist.
15. Steckverbinder (1) nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet , dass der Rahmen (9) eine zum Stirnende hin offene Aussparung (11) zur Aufnahme einer ersten Vorsprungsvariante aufweist, wobei es sich bei der ersten Vorsprungsvariante um ein in die offene Aussparung (11) eingeschobener Vorsprungswinkel (19) handelt, und innerhalb des Rahmens (9) ein Aussparungsfenster (10) vorgesehen ist, in das die zweite Vorsprungvariante eingerastet ist, wobei es sich bei der zweiten Vorsprungsvariante um eine nach außen gebogene, in das Aussparungsfenster (10) einrastende Federzunge (20) handelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente. Es ist üblich, bei elektromechanischer Kontaktierung von z. B. Kontaktsteckzungen oder Stromschienen/Busbars, dass ein aus Blech geformter Kontaktschuh, Kontaktverbinder etc. im Inneren eine Kontaktfederanordnung (z.B. in Form eines Kontakt- oder Lamellenkäfigs) aufweist, damit der Gegenkontakt unter Federvorbelastung eingesteckt wird. Bei flachen, insbesondere rechteckförmigen Steckzungen ist die entsprechende federbeaufschlagte Kontaktierung der Ober- und Unterseite der Steckzunge vorgesehen. In vielen Fällen werden mehrere Federzungen in Form von Flach-/Lamellenfedern erzeugt, die die entsprechende Federkontaktierung bewirken sollen. Beispiele derartiger Anordnungen sind der DE 10 2005 033 696 A1 und der DE 10 2019 119 405 A1 zu entnehmen. Diesen Konstruktionen ist gemeinsam, dass sie jeweils an das entsprechende Steckelement angepasst sind und es eines erhöhten Herstellungsaufwands mit höheren Kosten bedarf, wenn unterschiedliche Steckgrößen kontaktiert werden sollen. Aufgrund der voranschreitenden Elektrifizierung unter anderem im Automobilbereich sind immer mehr Hochvolt- und Hochstromanwendungen nachgefragt. Insbesondere müssen Busbar-Schienen unterschiedlichster Abmessungen kontaktiert werden. Solche Busbar-Schienen können unterschiedliche Breiten und Dicken (Querschnitte) aufweisen. Für die Kontaktierung mittels üblicher Steckverbinder ist je Querschnitt ein eigener Steckverbinder und ein eigenes Werkzeug zu dessen Herstellung und der Herstellung des zugehörigen Kontaktfederelementes notwendig. Dies führt zu großer Varianz und Vielzahl an Kontakten und Werkzeugen. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstigeres Verfahren zum Herstellen von elektromechanischen Kontaktfederelementen bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein Verfahren zum Herstellen einer Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente mit einem ersten, bevorzugt viereckigen oder ovalen, Rahmen, einem zweiten, bevorzugt viereckigen oder ovalen oder mehreckigen, Rahmen, mindestens jeweils einer Flachfeder, die sich von einem Rahmenholm des ersten Rahmens zu jeweils einem entsprechenden Rahmenholm des zweiten Rahmens erstreckt, wobei die Gruppe elektromechanischer Kontaktfederelemente mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente umfasst, die sich in der Form der ersten und zweiten Rahmen unterscheiden. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:Erzeugen einer universellen Stanzbandvorform mit mindestens neun, bevorzugt mindestens zwölf, lamellenartig nebeneinander angeordneten Flachfedervorformen, die jeweils an den Enden mit der restlichen Stanzbandvorform verbunden sind, wobei die Flachfedervorformen in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind, und wobei die universelle Stanzbandvorform für mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente verwendbar ist, undEntfernen jeweils einer Flachfedervorform an den Stellen, die nachfolgend den Ecken des ersten und zweiten Rahmens zugeordnet sind, zum Formen einer individualisierten Stanzbandvorform für jede der mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente, wobei sich mindestens zwei Stellen, an denen jeweils eine Flachfedervorform entfernt wird, bei den individualisierten Stanzbandvorformen für die mindestens zwei Varianten der Kontaktfederelemente unterscheiden. Die Erfindung eröffnet nunmehr mehrere Möglichkeiten. Zum Beispiel kann in einem ersten Schritt zunächst eine universelle Stanzbandvorform hergestellt und vorrätig gehalten werden. In einem zweiten Schritt kann dann je nach Auftrag das Entfernen der Flachfedervorformen an bestimmten Stellen erfolgen, die später zur Ausformung der Rahmen umgebogen werden. Sind bspw. ursprünglich zwölf Flachfedervorformen vorgesehen und werden anschließend vier wieder entfernt, dann verbleiben acht Flachfedervorformen übrig. Diese können prinzipiell in zwei Varianten innerhalb einer bevorzugt viereckigen Rahmenform verteilt werden. Zum Beispiel kann an der kurzen Seite der viereckigen Rahmen jeweils eine Flachfeder und an den langen Seiten jeweils drei Flachfedern angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, an jeder der Seiten der viereckigen Rahmen zwei Flachfedern vorzusehen. Das hängt maßgeblich davon ab, an welcher Stelle die Flachfedervorformen entfernt werden und an welchen Stellen der Busbars/Stromschienen letzten Endes eine Kontaktierung erfolgen soll. Bei einer dreieckigen Querschnittsform des Kontaktfederelements sind mindestens neun Flachfedervorformen zum Erzeugen von zwei Varianten notwendig. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass lediglich durch Austausch oder Umbau einzelner Werkzeugkomponenten oder ganzer Werkzeuge innerhalb einer Stanzlinie in einfacher Weise ein anderes Format herstellbar ist. Es muss im günstigsten Fall lediglich Komponente zum Entfernen der Flachfederv