EP2860829A1 - Electrical contact element, connector and manufacturing method - Google Patents

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EP2860829A1
EP2860829A1 EP20140003492 EP14003492A EP2860829A1 EP 2860829 A1 EP2860829 A1 EP 2860829A1 EP 20140003492 EP20140003492 EP 20140003492 EP 14003492 A EP14003492 A EP 14003492A EP 2860829 A1 EP2860829 A1 EP 2860829A1
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EP
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contact element
contact
region
connector
plug
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Yamaichi Electronics Deutschland GmbH
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Yamaichi Electronics Deutschland GmbH
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    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/242Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members being plates having a single slot
    • H01R4/2425Flat plates, e.g. multi-layered flat plates
    • H01R4/2429Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base
    • H01R4/2433Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base one part of the base being movable to push the cable into the slot

Definitions

  • the plug contact region can be cylindrical or prism-shaped, wherein the base of the prism can be an n-corner with n ⁇ 6, preferably n ⁇ 8 and in particular n ⁇ 12.
  • the forming takes place by cold forming or hot forming.
  • the cold working is efficiently carried out without heating the preform.
  • the connector may in particular be designed as a plug connector which can be inserted along an insertion direction E into a complementary connector (not shown) to connect the cable 29 with another electrical connector
  • the connector may be an M12 connector which is designed to produce an Ethernet connection in accordance with category 6 A (CAT 6 A )
  • the connector shown in the figures is advantageously field-assemblable a cable 29 in the field, ie at the site without Special tool, to be assembled.

Abstract

Ein Aspekt betrifft ein elektrisches Kontaktelement für einen Steckverbinder aufweisend: - einen Leitungskontaktbereich, an welchen eine elektrische Leitung befestigbar ist, - einen Steckkontaktbereich, welcher mit einem komplementären Kontaktelement eines komplementären Verbinder elektrisch kontaktierbar ist, wobei der Steckkontaktbereich durch Umformen im wesentlichen zylindrisch oder prismenförmig ausgebildet ist sowie einen Steckverbinder und ein Verfahren zum Ausbilden des Kontaktelements.One aspect relates to an electrical contact element for a connector, comprising: a line contact region, to which an electrical line can be fastened, - A plug contact region, which is electrically contacted with a complementary contact element of a complementary connector, wherein the plug contact region is formed by forming substantially cylindrical or prismatic and a connector and a method for forming the contact element.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement für einen Steckverbinder, einen Steckverbinder sowie ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontaktelements.The invention relates to an electrical contact element for a connector, a connector and a method for producing an electrical contact element.

Elektrische Kontaktelemente finden in elektrischen Verbindern Verwendung, um den elektrischen Kontakt zwischen einer elektrischen Leitung bzw. einem Kabel und einem komplementären Verbinder herzustellen. Dazu sind die Kontaktelemente zumindest bereichsweise starr ausgebildet, um einer mechanischen Beanspruchung während des Steckens des Verbinders in den komplementären Verbinder standzuhalten.Electrical contact elements are used in electrical connectors to make electrical contact between an electrical cable and a complementary connector. For this purpose, the contact elements are at least partially rigid, in order to withstand mechanical stress during the insertion of the connector in the complementary connector.

Insbesondere bei der Übertragung von hochfrequenten elektrischen Signalen über solche Verbinder ist die Qualität der elektrischen Verbindung zwischen dem Kontaktelement zu entsprechenden komplementären Kontaktelementen des komplementären Verbinders von entscheidender Bedeutung. Insbesondere sollte der elektrische Übergangswiderstand zwischen beiden möglichst gering und als Funktion der Frequenz möglichst konstant sein.Especially in the transmission of high-frequency electrical signals via such connectors, the quality of the electrical connection between the contact element to corresponding complementary contact elements of the complementary connector is of crucial importance. In particular, the electrical contact resistance between the two should be as low as possible and as constant as possible as a function of the frequency.

Dazu wird die Oberfläche des Kontaktelements, welche ausgelegt ist, in Kontakt mit dem komplementären Kontaktelement zu treten, in der Regel bearbeitet, beispielsweise auf eine zylindrische Form überdreht. Insbesondere die mechanische Bearbeitung des Kontaktelements führt zu einem aufwendigen Produktionsprozeß.For this purpose, the surface of the contact element, which is designed to come into contact with the complementary contact element, usually processed, for example, turned over to a cylindrical shape. In particular, the mechanical processing of the contact element leads to a complex production process.

Es ist daher eine Aufgabe, ein elektrisches Kontaktelement, einen Verbinder und ein Verfahren zur Herstellung des Kontaktelements bereitzustellen, wobei die Herstellung des Kontaktelements bzw. des Verbinders einfacher und schneller durchführbar ist.It is therefore an object to provide an electrical contact element, a connector and a method for producing the contact element, wherein the Production of the contact element or the connector is easier and faster feasible.

Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Kontaktelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Verbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an electrical contact element having the features of claim 1, a connector having the features of claim 7 and a method having the features of claim 8. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Elektrisches Kontaktelement gemäß einem AspektElectrical contact element according to one aspect

Ein Aspekt betrifft ein elektrisches Kontaktelement für einen Steckverbinder aufweisend:

  • einen Leitungskontaktbereich, an welchen eine elektrische Leitung befestigbar ist,
  • einen Steckkontaktbereich, welcher mit einem komplementären
One aspect relates to an electrical contact element for a connector, comprising:
  • a line contact area, to which an electrical line can be fastened,
  • a plug contact area, which with a complementary

Kontaktelement eines komplementären Verbinder elektrisch kontaktierbar ist, wobei der Steckkontaktbereich durch Umformen im wesentlichen zylindrisch oder prismenförmig ausgebildet ist.Contact element of a complementary connector is electrically contacted, wherein the plug contact region is formed by forming substantially cylindrical or prismatic.

Vorteilhafterweise ist das Kontaktelement in einfacher und schneller Weise herstellbar, wobei der Steckkontaktbereich aufgrund der im wesentlichen zylindrischen oder prismatischen Form eine erhöhte mechanische Festigkeit aufweist.Advantageously, the contact element can be produced in a simple and rapid manner, wherein the plug contact region has an increased mechanical strength due to the substantially cylindrical or prismatic shape.

Das elektrische Kontaktelement ist aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, ausgebildet, wobei ein elektrischer Strom von dem Steckkontaktbereich zum Leitungskontaktbereich fließen kann. Der Leitungskontaktbereich des Kontaktelements ist mit einer zugeordneten elektrischen Leitung elektrisch kontaktierbar bzw. elektrisch verbindbar. Um einen dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen elektrischer Leitung und Kontaktelement zu ermöglichen, ist die elektrische Leitung an dem Leitungskontaktbereich lösbar oder unlösbar befestigbar. Entsprechend ist der Steckkontaktbereich mit einem zugeordneten komplementären Kontaktelement des komplementären Verbinders elektrisch bzw. mechanisch kontaktierbar. Daher kann ein elektrischer Strom von der elektrischen Leitung über das Kontaktelement zum komplementären Kontaktelement fließen.The electrical contact element is formed from an electrically conductive material, in particular a metal, wherein an electric current can flow from the plug contact region to the line contact region. The line contact region of the contact element can be electrically contacted or electrically connected to an associated electrical line. In order to enable a permanent electrical contact between the electrical line and contact element, the electrical line to the line contact area is releasably or permanently attached. Accordingly, the plug contact area with a associated complementary contact element of the complementary connector electrically or mechanically contacted. Therefore, an electric current can flow from the electric wire via the contact element to the complementary contact element.

Der Steckkontaktbereich wird durch Umformen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Der Begriff "im wesentlichen zylindrisch" umschreibt, daß der Steckkontaktbereich geringe Abweichungen von der zylindrischen Form aufweisen kann, wie beispielsweise eine abgerundete Stirnfläche oder Abweichungen vom Sollradius bis etwa 10 Prozent, bevorzugt bis etwa 5 Prozent. Bevorzugt entspricht eine Mantelfläche des Steckkontaktbereichs ohne Abweichung einer Zylinderfläche, das heißt mit Abweichungen kleiner als die Meßgenauigkeit. Mit anderen Worten kann der Steckkontaktbereich auch zylindrisch ausgebildet sein.The plug contact region is formed by forming substantially cylindrical. The term "substantially cylindrical" describes that the plug contact region may have small deviations from the cylindrical shape, such as a rounded end surface or deviations from the desired radius to about 10 percent, preferably to about 5 percent. Preferably, a lateral surface of the plug contact region corresponds without deviation of a cylindrical surface, that is with deviations smaller than the measuring accuracy. In other words, the plug contact region can also be cylindrical.

Alternativ kann der Steckkontaktbereich auch im wesentlichen prismenförmig ausgebildet sein. Dabei kann die Grundfläche des Prismas ein n-Eck mit n ≥ 6, bevorzugt n ≥ 8 und insbesondere n ≥ 12 sein. Vorzugsweise ist n ≤ 24, mehr bevorzugt n ≤ 20, noch bevorzugter n ≤ 16. Beispielsweise ist n = 6, n = 8 oder n = 12. Es versteht sich, daß von der prismatischen Form im Rahmen der Produktions- und Meßtoleranzen abgewichen werden kann. Insbesondere kann die Stirnfläche durch eine Pyramide bzw. einen Pyramidenstumpf ausgebildet sein, wobei die Grundfläche bevorzugt der Grundfläche des Prismas entspricht.Alternatively, the plug contact region may also be formed substantially prism-shaped. In this case, the base area of the prism can be an n-corner with n ≥ 6, preferably n ≥ 8 and in particular n ≥ 12. Preferably, n ≦ 24, more preferably n ≦ 20, even more preferably n ≦ 16. For example, n = 6, n = 8 or n = 12. It will be understood that deviations from the prismatic shape within the limits of production and measurement tolerances will occur can. In particular, the end face may be formed by a pyramid or a truncated pyramid, wherein the base surface preferably corresponds to the base of the prism.

Der Begriff "Umformen" beschreibt Fertigungsverfahren, in denen der Werkstoff des Kontaktelements, insbesondere ein Metall, plastisch in eine andere Form gebracht wird. Dabei wird ein urgeformtes, beispielsweise ein gegossenes, gerolltes oder gestanztes Vormaterial, das heißt der Vorformling, zu dem endgültigen Kontaktelement geformt. Der Werkstoff behält während des Umformens seine Masse und seinen Zusammenhalt. Dadurch unterscheidet sich ein Umformen im Sinne der Erfindung von einem allgemeinen Verformen des Materials dadurch, daß die Formänderung gezielt herbeigeführt wird, während eine Verformung eine ungezielte elastische oder plastische Formänderung darstellt, beispielsweise beim Verbiegen während des Steckens des Kontaktelements. Weiter wird dem Kontaktelement während des Umformens weder Material hinzugefügt noch abgenommen. Somit umfaßt das Umformen insbesondere keine spanabhebende Bearbeitung, wie beispielsweise drehen, fräsen, schleifen, bohren usw., oder materialhinzufügende Bearbeitung, wie beispielsweise gießen, löten, schweißen, beschichten, anodisches oder kathodisches Abscheiden von Material an der Oberfläche.The term "forming" describes manufacturing processes in which the material of the contact element, in particular a metal, is plastically brought into another shape. In this case, a urgeformtes, for example, a cast, rolled or stamped starting material, that is, the preform is formed into the final contact element. The material retains its mass and cohesion during forming. As a result, reshaping in the sense of the invention differs from a general deformation of the material in that the shape change is deliberately brought about, while a deformation represents an untargeted elastic or plastic deformation, for example in the case of Bending during insertion of the contact element. Further, neither material is added nor removed from the contact element during forming. Thus, in particular, forming does not involve machining, such as turning, milling, grinding, drilling, etc., or machining to be added to materials, such as casting, soldering, welding, coating, anodic or cathodic deposition of material on the surface.

Der Steckkontaktbereich kann insbesondere durch Druckumformen ausgebildet worden sein. Mit anderen Worten erfolgt das Umformen des Vorformlings bei vorherrschender Druckbeanspruchung. Bevorzugt kann der Steckkontaktbereich durch das Pressen zwischen zwei Gesenken bzw. durch Prägen zwischen Prägestempeln geformt sein. Alternativ könnte der Steckkontaktbereich durch Stauchen in einer zylindrischen Form ausgebildet sein. Weiter alternativ könnte der Steckkontaktbereich durch Rollen ausgebildet sein.The plug contact region may have been formed in particular by pressure forming. In other words, the deformation of the preform takes place under prevailing compressive stress. Preferably, the plug contact region may be formed by pressing between two dies or by embossing between dies. Alternatively, the plug contact region could be formed by upsetting in a cylindrical shape. Further alternatively, the plug contact region could be formed by rollers.

Vorzugsweise ist das Kontaktelement einstückig aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet. Beispielsweise kann das Kontaktelement aus einem metallenen Stanzteil (dem Vorformling) ausgebildet sein, welches im Steckbereich umgeformt wurde. Daher kann das Kontaktelement bevorzugt eine größere Breitenerstreckung als Dickenerstreckung aufweisen, insbesondere im Bereich des Leitungskontaktbereichs, während Breitenerstreckung und Dickenerstreckung im Bereich des Steckkontaktbereichs aufgrund der im wesentlichen zylindrischen Form etwa gleich sind. Durch die einstückige Ausbildung ist die elektrische Leitfähigkeit innerhalb des Kontaktelements vorteilhafterweise besonders widerstandsarm, da keine Fügestellen existieren, an denen ein Übergangswiderstand auftritt. Auch werden hochfrequente elektrische Signal verzerrungsarm durch das Kontaktelement geleitet. Das Kontaktelement kann insbesondere aus einer Kupfer-Legierung bestehen, beispielsweise einer Kupfer-Zinn-Legierung oder einer Kupfer-NickelLegierung. Zur Verminderung des elektrischen Übergangswiderstands im Leitungskontaktbereich und/oder im Steckkontaktbereich können der Leitungskontaktbereich und/oder der Steckkontaktbereich mit Gold, Silber oder einer Legierung davon beschichtet bzw. plattiert bzw. galvanisiert sein.Preferably, the contact element is integrally formed from electrically conductive material. For example, the contact element may be formed from a metal stamped part (the preform) which has been shaped in the plug-in area. Therefore, the contact element may preferably have a greater width extension than thickness extension, in particular in the region of the line contact region, while width extension and thickness extension in the region of the plug contact region are approximately the same due to the substantially cylindrical shape. Due to the one-piece design, the electrical conductivity within the contact element is advantageously particularly low in resistance, since there are no joints where a contact resistance occurs. Also, high-frequency electrical signal are passed through the contact element with low distortion. The contact element may in particular consist of a copper alloy, for example a copper-tin alloy or a copper-nickel alloy. To reduce the electrical contact resistance in the line contact area and / or in the plug contact area of the Line contact area and / or the plug contact area with gold, silver or an alloy thereof to be coated or plated or galvanized.

Vorzugsweise ist der Steckkontaktbereich des Kontaktelements frei von Hohlräumen ausgebildet. Mit anderen Worten kann der umgeformten Steckkontaktbereich massiv ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise eine erhöhte mechanische Festigkeit im Steckkontaktbereich verglichen zu anderen Bereichen des Kontaktelements. Insbesondere ist der Steckkontaktbereich nicht als Hohlzylinder bzw. Hohlprisma, sondern als Massivzylinder bzw. Massivprisma ausgebildet.Preferably, the plug contact region of the contact element is formed free of cavities. In other words, the deformed plug contact region may be solid. This advantageously results in an increased mechanical strength in the plug contact area compared to other areas of the contact element. In particular, the plug contact region is not formed as a hollow cylinder or hollow prism, but as a solid cylinder or solid prism.

Vorzugsweise ist der Steckkontaktbereich des Kontaktelements zumindest bereichsweise linear entlang einer Einführrichtung E in den komplementären Verbinder einführbar. Vorteilhafterweise kann der elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktelement und einem komplementären Kontaktelement des komplementären Verbinders durch Stecken des Steckkontaktbereich des Kontaktelements entlang der Einführrichtung E in das komplementäre Kontaktelement erfolgen. Die Einführrichtung E ist insbesondere parallel zur Zylinderachse des im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Steckkontaktbereichs orientiert. Der Steckkontaktbereich weist eine ausreichende Steifigkeit entlang der Einführrichtung E auf, wodurch ein Einführen in das zugeordnete komplementäre Kontaktelement ermöglicht wird. Der Steckkontaktbereich kann einen Durchmesser von etwa 0,5 mm bis etwa 4 mm, bevorzugt von etwa 0,6 mm oder etwa 1 bis etwa 2 mm, aufweisen. Die Längserstreckung des Steckkontaktbereichs kann etwa 3 mm bis etwa 10 mm, bevorzugt etwa 4 mm bis etwa 6 mm betragen.Preferably, the plug contact region of the contact element is at least partially linear along an insertion direction E in the complementary connector inserted. Advantageously, the electrical contact between the contact element and a complementary contact element of the complementary connector can be effected by inserting the plug contact region of the contact element along the insertion direction E into the complementary contact element. The insertion direction E is oriented in particular parallel to the cylinder axis of the substantially cylindrical plug contact region. The plug contact region has a sufficient rigidity along the insertion direction E, whereby insertion into the associated complementary contact element is made possible. The plug contact region may have a diameter of about 0.5 mm to about 4 mm, preferably about 0.6 mm or about 1 to about 2 mm. The longitudinal extent of the plug contact region may be about 3 mm to about 10 mm, preferably about 4 mm to about 6 mm.

Vorzugsweise ist der Leitungskontaktbereich als Schneidklemmkontakt, als Hülse, Lötfahne oder Kabelklemmbereich ausgebildet. Dadurch kann vorteilhafterweise eine elektrische Leitung einfach und zuverlässig mit dem Kontaktelement elektrisch kontaktiert werden. Beispielsweise kann die elektrische Leitung werkzeugfrei mit einem als Schneidklemmkontakt ausgebildeten Leitungskontaktbereich verbunden werden. Für den Fall, der Leitungskontaktbereich als Hülse ausgebildet ist, kann die elektrische Leitung in die Hülse eingeführt und festgeklemmt bzw. gequetscht werden. Alternativ kann die elektrische Leitung mit dem Kontaktelement verlötet werden, wozu der Leitungskontaktbereich zweckmäßigerweise als Lötfahne ausgebildet ist.Preferably, the line contact area is designed as an insulation displacement contact, as a sleeve, Lötfahne or Kabelklemmbereich. As a result, advantageously, an electrical line can be contacted with the contact element in a simple and reliable manner. For example, the electrical line can be connected tool-free with a trained as insulation displacement contact line contact area. In the event that the line contact area is formed as a sleeve, the electrical line can be inserted into the sleeve and clamped or squeezed become. Alternatively, the electrical line can be soldered to the contact element, for which purpose the line contact area is expediently designed as a solder tag.

Vorzugsweise weist das Kontaktelement weiter zumindest einen Befestigungsbereich auf, mit welchem das Kontaktelement an einem zugeordneten komplementären Befestigungsbereich des Steckverbinders befestigbar ist. Beispielsweise kann der Befestigungsbereich rückstellfähig bzw. federnd ausgebildet sein. Dadurch kann das Kontaktelement nach dem Einführen in eine Kontaktelementaufnahme des Verbinders dort verrasten bzw. verriegeln bzw. mit der Kontaktelementaufnahme derart in Eingriff gelangen, daß das Kontaktelement in der Kontaktelementaufnahme fixiert ist. Der Befestigungsbereich kann einstückig mit dem Kontaktelement ausgebildet sein, beispielsweise durch Stanzen eines Rastelements bzw. eines Vorsprungs.Preferably, the contact element further comprises at least one attachment region with which the contact element can be fastened to an associated complementary attachment region of the connector. For example, the attachment area may be resilient or resilient. As a result, after insertion into a contact element receptacle of the connector, the contact element can latch or latch there or engage with the contact element receptacle in such a way that the contact element is fixed in the contact element receptacle. The attachment region can be formed in one piece with the contact element, for example by punching a latching element or a projection.

Der Begriff "rückstellfähig verformbar", wie er im Sinne dieser Erfindung verstanden wird, beschreibt, daß der zumindest eine Befestigungsbereich nach einer mechanischen Belastung bzw. elastischen oder plastischen Verformung durch eine Kraft in einer Belastungsrichtung im wesentlichen wieder in die ursprüngliche Form und/oder Lage zurückkehrt. Die mechanische Belastung bzw. Verformung des zumindest einen Befestigungsbereichs erfolgt beispielsweise während des Einführens des Kontaktelement in eine zugeordnete Kontaktelementaufnahme, wodurch mittels der Wandung der Kontaktelementaufnahme eine Kraft in Belastungsrichtung an dem zumindest einen Befestigungsbereich angelegt wird.The term "resiliently deformable", as it is understood in the context of this invention, describes that the at least one attachment area after a mechanical load or elastic or plastic deformation by a force in a loading direction substantially back to the original shape and / or position returns. The mechanical loading or deformation of the at least one fastening region takes place, for example, during the insertion of the contact element into an associated contact element receptacle, whereby a force in the loading direction is applied to the at least one fastening region by means of the wall of the contact element receptacle.

Elektrischer Steckverbinder gemäß einem AspektAn electrical connector according to one aspect

Ein Aspekt betrifft einen Steckverbinder mit zumindest einem erfindungsgemäßen Kontaktelement. Der Steckverbinder kann einen Kontaktelementhalter zur Aufnahme von zumindest einem Kontaktelement aufweisen. Dazu kann der Kontaktelementhalter für jedes Kontaktelement eine zugeordneten Kontaktelementaufnahme aufweisen, in welche das Kontaktelement zumindest bereichsweise aufgenommen und fixiert ist. Es versteht sich, daß der Steckverbinder zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, oder mehr Kontaktelemente aufweisen kann.One aspect relates to a connector with at least one contact element according to the invention. The connector may have a contact element holder for receiving at least one contact element. For this purpose, the contact element holder for each contact element having an associated contact element receiving, in which the contact element at least partially recorded and fixed. It is understood that the connector may have two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, or more contact elements.

Der Steckverbinder kann ein Gehäuse aufweisen, in welchem der Kontaktelementhalter angeordnet ist. Das Gehäuse kann beispielsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein. Insbesondere kann das Gehäuse aus Zink-Druckguß, Aluminium-Druckguß oder schlagfestem Polyamid bzw. ABS ausgebildet sein. Durch den Kontaktelementhalter kann ein einzelnes oder eine Vielzahl von Kontaktelementen gehalten sein, so daß jedes des Kontaktelemente in ein zugeordnetes Kontaktelement eines komplementären Steckverbinders einsteckbar ist. Dazu können die Kontaktelemente parallel zueinander ausgerichtet sein. Insbesondere sind die Längserstreckungen der Steckkontaktbereiche aller Kontaktelemente parallel zueinander ausgerichtet.The connector may comprise a housing in which the contact element holder is arranged. The housing may be formed for example of metal or plastic. In particular, the housing may be made of die-cast zinc, die-cast aluminum or impact-resistant polyamide or ABS. By the contact element holder, a single or a plurality of contact elements may be held, so that each of the contact elements in an associated contact element of a complementary connector can be inserted. For this purpose, the contact elements can be aligned parallel to each other. In particular, the longitudinal extent of the plug contact regions of all contact elements are aligned parallel to one another.

Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontaktelements gemäß einem AspektMethod for producing an electrical contact element according to one aspect

Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines Kontaktelements aufweisend die folgenden Schritte:

  • Bereitstellen eines Vorformlings aus einem elektrisch leitfähigen Material mit einem Leitungskontaktbereich und einem umzuformenden Bereich;
  • Umformen des umzuformenden Bereichs des Vorformlings zu einem im wesentlichen zylindrischen oder prismatischen Steckkontaktbereich.
One aspect relates to a method for forming a contact element comprising the following steps:
  • Providing a preform made of an electrically conductive material having a conduction contact area and a region to be reshaped;
  • Forming the area of the preform to be formed into a substantially cylindrical or prismatic plug contact area.

Vorteilhafterweise ist das Kontaktelement in einfacher Weise durch zwei Bearbeitungsschritte ausbildbar. Als Rohling wird in der Regel ein Metallblech bereitgestellt, aus welchem ein Vorformling ausgestanzt wird. Das Bereitstellen des Vorformlings kann insbesondere ein Stanzen des Vorformlings aus einem Metallblech umfassen. Dieser Stanzschritt ermöglicht eine einfache Massenproduktion der Vorformlinge. Je nach Anforderung an die elektrische Leitfähigkeit können in einfacher Weise unterschiedliche Metallbleche als Rohmaterial bereitgestellt werden. Nach dem Stanzen erfolgt das bereichsweise Umformen des Vorformlings, um den Steckkontaktbereich des Kontaktelements auszubilden.Advantageously, the contact element can be formed in a simple manner by two processing steps. As a blank, a metal sheet is usually provided, from which a preform is punched out. The provision of the preform may in particular comprise stamping the preform from a metal sheet. This stamping step allows easy mass production of the preforms. Depending on the requirements of the electrical conductivity, different metal sheets can be provided as raw material in a simple manner. After stamping, this is done in certain areas Forming the preform to form the plug contact region of the contact element.

Der Steckkontaktbereich kann zylindrisch oder prismenförmig ausgebildet werden, wobei die Grundfläche des Prismas ein n-Eck mit n ≥ 6, bevorzugt n ≥ 8 und insbesondere n ≥ 12 sein kann. Vorzugsweise ist n ≤ 24, mehr bevorzugt n ≤ 20, noch bevorzugter n ≤ 16. Beispielsweise ist n = 6, n = 8 oder n = 12.The plug contact region can be cylindrical or prism-shaped, wherein the base of the prism can be an n-corner with n ≥ 6, preferably n ≥ 8 and in particular n ≥ 12. Preferably, n ≦ 24, more preferably n ≦ 20, even more preferably n ≦ 16. For example, n = 6, n = 8 or n = 12.

Wird der Steckkontaktbereich im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, so kann der Schritt des Umformens mittels eines Werkzeuges mit halbkreisförmigem Querschnitt erfolgen. Dazu wird das Stanzteil bzw. der Vorformling in das Werkzeug eingelegt und gepreßt. Anschließend wird das Stanzteil bzw. der Vorformling gedreht und wieder in das Werkzeug gelegt und gepreßt, so daß im wesentlichen ein kreisförmiger Querschnitt, möglicherweise mit zwei Nasen oder ähnlichem an den Seiten entsteht. Zwar kann es sein, dass die Querschnittsfläche bei dieser Vorgehensweise nicht ideal kreisförmig wird. Jedoch hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung herausgestellt, daß diese Vorgehensweise einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Steckteilen, bei denen der vordere Teil gedreht und der hintere Teil gestanzt wird, aufweisen kann. Bei den herkömmlichen Steckteilen werden beide Teile ineinander gesteckt, so daß dadurch ein Übergang zwischen gedrehtem und gestanztem Teil entsteht. Wird jedoch gemäß der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform der vordere Teil nicht gedreht, sondern umgeformt bzw. geprägt, dann kann ein solcher Übergang vermieden werden. Dies kann den Nachteil einer möglicherweise nicht ideal kreisförmigen Querschnittsfläche des Steckkontaktbereichs mehr als aufwiegen, indem das Umformen bzw. Prägen des Steckkontaktbereichs im Vergleich zum Drehen zu einem besseren Gesamtsignalübergang führt.If the plug contact region is formed substantially cylindrical, then the step of forming by means of a tool with a semicircular cross section can take place. For this purpose, the stamped part or the preform is inserted into the tool and pressed. Subsequently, the stamped part or the preform is rotated and put back into the tool and pressed so that essentially a circular cross-section, possibly with two noses or the like arises on the sides. Although it may be that the cross-sectional area in this approach is not ideal circular. However, it has been found in the present invention that this approach may have an advantage over conventional male parts in which the front part is rotated and the rear part is stamped. In the conventional plug-in parts, both parts are inserted into one another, thereby creating a transition between the turned and punched part. However, according to the above-described embodiment of the present invention, if the front part is not rotated but deformed, such a transition can be avoided. This may more than outweigh the disadvantage of a possibly not ideally circular cross-sectional area of the plug contact area, since the forming or embossing of the plug contact area leads to a better overall signal transition compared to the rotation.

Vorzugsweise erfolgt das Umformen durch ein Kaltumformen oder ein Warmumformen. Vorteilhafterweise ist das Kaltumformen in effizienter Weise ohne ein Erwärmen des Vorformlings ausführbar.Preferably, the forming takes place by cold forming or hot forming. Advantageously, the cold working is efficiently carried out without heating the preform.

Bei der Warmumformung wird der Vorformling vor dem Umformen auf eine Temperatur über der Rekristallisationstemperatur des Rohmaterials erwärmt. Dadurch kommt es während der Umformung regelmäßig zur Rekristallisation, die einer Verfestigung des Rohmaterials entgegenwirkt, so daß der Steckkontaktbereich vorteilhafterweise biegsam bzw. verformbar bleibt. Als Kaltumformung wird eine Umformung bezeichnet, bei der der Vorformling im kalten Zustand, beispielsweise bei Raumtemperatur, umgeformt wird, so daß es im Steckkontaktbereich zu einer Verfestigung des Materials kommt.In hot working, the preform is heated to a temperature above the recrystallization temperature of the raw material prior to forming. As a result, recrystallization regularly occurs during the deformation, which counteracts solidification of the raw material, so that the plug contact region advantageously remains flexible or deformable. As cold forming a forming is referred to, in which the preform in the cold state, for example at room temperature, is transformed, so that it comes in the plug contact area to a solidification of the material.

Vorzugsweise umfaßt das Verfahren den Schritt des Ausbildens zumindest eines Befestigungsbereichs, mit welchem das Kontaktelement an einem komplementären Befestigungsbereich des Steckverbinders befestigbar ist. Der Befestigungsbereich kann einstückig mit dem Kontaktelement, beispielsweise durch Stanzen eines Rastelements bzw. eines Vorsprungs, ausgebildet werden.Preferably, the method comprises the step of forming at least one fastening region with which the contact element can be fastened to a complementary fastening region of the connector. The fastening region can be formed in one piece with the contact element, for example by punching a latching element or a projection.

FiaurenbeschreibungFiaurenbeschreibung

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigt:

Figur 1:
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Kontaktelements;
Figur 2:
eine perspektivische Schnittansicht eines Kontaktelementhalters eines Verbinders mit einer Vielzahl der in Figur 1 gezeigten Kontaktelemente;
Figur 3:
eine perspektivische Ansicht eines ersten Teils eines Verbinders;
Figur 4:
eine perspektivische Ansicht eines zweiten Teils des in der Figur 3 gezeigten Verbinders.
Hereinafter, a preferred embodiment will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. It shows:
FIG. 1:
a perspective view of an embodiment of the contact element;
FIG. 2:
a perspective sectional view of a contact element holder of a connector with a plurality of in FIG. 1 shown contact elements;
FIG. 3:
a perspective view of a first part of a connector;
FIG. 4:
a perspective view of a second part of the in the FIG. 3 shown connector.

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Kontaktelements 1 mit einem Leitungskontaktbereich 3, einem Steckkontaktbereich 5 und einem Befestigungsbereich 7. Der Leitungskontaktbereich 3 ist in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform als Schneidklemmkontakt ausgebildet, um eine elektrische Leitung eines Kabels 29 (in Figur 4 gezeigt) elektrisch zu kontaktieren. Alternativ kann der Leitungskontaktbereich 3 auch als Hülse, Lötfahne oder Klemmbereich ausgebildet sein, um die elektrische Leitung mit dem Kontaktelement 1 elektrisch und mechanisch zu kontaktieren. Der als Schneidklemmkontakt ausgebildete Leitungskontaktbereich 3 erlaubt vorteilhafterweise eine einfache und zuverlässige elektrische Kontaktierung der elektrischen Leitung. Dadurch kann die elektrische Leitung insbesondere werkzeugfrei mit dem Kontaktelement 1 elektrisch kontaktiert werden, wodurch das Kontaktelement 1 vorteilhafterweise in feldkonfektionierbaren Verbindern verwendbar ist.The FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a contact element 1 with a line contact region 3, a plug contact region 5 and a mounting portion 7. The line contact region 3 is formed in the preferred embodiment shown as an insulation displacement contact to an electrical line of a cable 29 (in FIG. 4 shown) to electrically to contact. Alternatively, the line contact region 3 can also be designed as a sleeve, solder tail or clamping region in order to contact the electrical line with the contact element 1 electrically and mechanically. The trained as insulation displacement contact line contact area 3 advantageously allows a simple and reliable electrical contacting of the electrical line. As a result, the electrical line can be electrically contacted, in particular without tools, with the contact element 1, as a result of which the contact element 1 can advantageously be used in field-connectable connectors.

Der Steckkontaktbereich 5 ist im wesentlichen prismenförmig ausgebildet, wobei die Grundfläche des in der Figur 1 gezeigten Prismas ein Achteck darstellt. Es versteht sich, daß auch Prismen vorgesehen sein können, welche ein Sechseck, ein Zehneck, ein Zwölfeck oder ein Polygon mit einer höheren Eckzahl als zwölf aufweist. Alternativ kann der Steckbereich 5 im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Längsachse A des Prismas bzw. Zylinders, welches bzw. welcher den Steckkontaktbereich 5 ausbildet, ist parallel zu einer Einführrichtung E orientiert, entlang welcher das Kontaktelement 1 zumindest bereichsweise in einen komplementären Verbinder (nicht gezeigt) einführbar ist, um das Kontaktelement 1 mit einem komplementären Kontaktelement des komplementären Verbinders elektrisch zu verbinden.The plug contact region 5 is formed substantially prism-shaped, wherein the base of the in the FIG. 1 shown prism represents an octagon. It is understood that prisms can also be provided which has a hexagon, a toe-corner, a dodecagon or a polygon with a higher number of vertices than twelve. Alternatively, the plug-in region 5 may be formed substantially cylindrical. Longitudinal axis A of the prism or cylinder, which forms the plug contact region 5, is oriented parallel to an insertion direction E, along which the contact element 1 at least partially in a complementary connector (not shown) is inserted to the contact element 1 with a complementary Electrically connect contact element of the complementary connector.

Der Begriff "im wesentlichen prismenförmig" bzw. "im wesentlichen zylindrisch" umschreibt, daß der Steckkontaktbereich 5 geringe Abweichungen von der Prismenform bzw. von einem Zylinder aufweisen kann, wie beispielsweise eine abgerundete Stirnfläche 5a, welche insbesondere in Richtung der Einführrichtung E konisch bzw. spitz zulaufen kann, um ein Einführen des Kontaktelements 1 in das komplementäre Kontaktelement zu erleichtern. Des Weiteren kann der Steckkontaktbereich 5 entlang einer Dickenrichtung D, welche im wesentlichen senkrecht zur Einführrichtung E steht, oder entlang einer Breitenrichtung B, welche ebenfalls im wesentlichen senkrecht zur Einführrichtung E steht, eine Abweichung von einer Solldicke bzw. einer Sollbreite bis etwa 10%, bevorzugt etwa 5% aufweisen. Das Kontaktelement 1 kann bevorzugt bereichsweise eine größere Breitenerstreckung entlang der Breitenrichtung B aufweisen als die Dickenerstreckung entlang der Dickenrichtung D ist, insbesondere im Bereich des Leitungskontaktbereichs 3. Dagegen können die Breitenerstreckung und Dickenerstreckung im Steckkontaktbereich 5 aufgrund der im wesentlichen zylindrischen Form etwa gleich sein.The term "substantially prismatic" or "substantially cylindrical" describes that the plug contact region 5 may have small deviations from the prism shape or from a cylinder, such as a rounded end face 5a, which in particular in the direction of insertion E conical or can taper to facilitate insertion of the contact element 1 in the complementary contact element. Furthermore, the plug-in contact region 5 along a thickness direction D, which is substantially perpendicular to the insertion direction E, or along a width direction B, which is also substantially perpendicular to the insertion direction E, a deviation from a desired thickness or a desired width to about 10%, preferably about 5% exhibit. The contact element 1 may preferably have a greater width extension along the width direction B than the thickness extension along the thickness direction D, in particular in the region of the line contact region 3. In contrast, the width extension and thickness extension in the plug contact region 5 may be approximately the same due to the substantially cylindrical shape.

Der Befestigungsbereich 7 des Kontaktelements 1 kann ein rückstellfähig verformbares Rastelement 7a aufweisen, mit welchem das Kontaktelement 1 in einer Kontaktelementaufnahme eines Verbinders (in der Figur 2 gezeigt) befestigt werden kann. Aufgrund der rückstellfähigen Verformbarkeit des Rastelements 7a führt eine mechanische Belastung des Rastelements 7a entlang einer Belastungsrichtung B' zu einer Verformung bzw. Verlagerung des Rastelements 7a. Sobald die mechanische Belastung entlang der Belastungsrichtung B' entfällt, kehrt das Rastelement 7a im wesentlichen wieder in die ursprüngliche Form und/oder Lage zurück. Insbesondere umfaßt eine rückstellfähige Verformbarkeit eine elastische Verformbarkeit.The fastening region 7 of the contact element 1 can have a resiliently deformable latching element 7a, with which the contact element 1 in a contact element receptacle of a connector (in the FIG. 2 shown) can be attached. Due to the resilient deformability of the latching element 7a, a mechanical loading of the latching element 7a along a loading direction B 'leads to a deformation or displacement of the latching element 7a. As soon as the mechanical load along the loading direction B 'is eliminated, the latching element 7a substantially returns to its original shape and / or position. In particular, resilient deformability includes elastic deformability.

Zusätzlich kann der Befestigungsbereich 7 ein Eingriffelement 7b aufweisen, welches ausgelegt ist, mit einem komplementären Eingriffelement der Kontaktelementaufnahme (in Figur 2 gezeigt) in Eingriff zu gelangen, um eine Verlagerung des Kontaktelements 1 innerhalb der Kontaktelementaufnahme zu hemmen. Bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform weist das Eingriffelement 7b einen sich entlang der Einführrichtung E verjüngenden Abschnitt auf, an dem sich entgegen der Einführrichtung E eine Hinterschneidung befindet. In die Hinterschneidung kann beispielsweise Material der Kontaktelementaufnahme durch ein plastisches und/oder elastisches Verlagern dringen, um mit dem Eingriffelement 7b in Reibschluß bzw. Formschluß zu gelangen.In addition, the attachment portion 7 may include an engagement member 7b configured to engage with a complementary engagement member of the contact member receiver (in FIG FIG. 2 shown) engage to inhibit a displacement of the contact element 1 within the contact element receptacle. When in the FIG. 1 In the embodiment shown, the engagement element 7b has a section that tapers along the insertion direction E, on which, opposite to the insertion direction E, there is an undercut. For example, material of the contact element receptacle can penetrate into the undercut by a plastic and / or elastic displacement in order to achieve frictional engagement or positive engagement with the engagement element 7b.

Die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform des Kontaktelements 1 ist einstückig ausgebildet. In einem beispielhaften Herstellungsverfahren wird ein Metallblech bereitgestellt, aus welchem ein Vorformling ausgestanzt wird. Dabei wird das Stanzwerkzeug entlang der Dickenrichtung D bewegt, um den Vorformling aus dem Metallblech herauszustanzen. Folglich ist die beim Stanzen erzeugte Stanzkante 9 parallel zur Dickenrichtung orientiert. Während des Stanzens können der Schneidklemmkontakt 3 sowie das Eingriffelement 7d ausgebildet werden. Optional kann der Vorformling bereichsweise gebogen werden, beispielsweise um das Rastelement 7a des Befestigungsbereichs 7 auszubilden. Des Weiteren kann der Vorformling weitere Biegebereiche 9a aufweisen, wobei das Biegen gleichzeitig mit oder nach dem Stanzen ausgeführt werden kann.The in the FIG. 1 shown embodiment of the contact element 1 is integrally formed. In an exemplary manufacturing method, a metal sheet is provided from which a preform is punched out. In this case, the punch is moved along the thickness direction D to the preform from the To punch out metal sheet. Consequently, the punching edge 9 produced during punching is oriented parallel to the thickness direction. During punching, the insulation displacement contact 3 and the engagement element 7d can be formed. Optionally, the preform can be bent in regions, for example, to form the locking element 7a of the mounting portion 7. Furthermore, the preform can have further bending areas 9a, wherein the bending can be carried out simultaneously with or after punching.

Durch ein bereichsweises Umformen des Vorformlings wird der Steckkontaktbereich 5 geformt bzw. ausgebildet. Das Umformen erfolgt in einem Fertigungsschritt, in welchem das Material des Vorformlings bereichsweise plastisch in eine andere Form gebracht wird. Dadurch wird die Stanzkante 9 im umgeformten Steckkontaktbereich 5 in der Regel derart umgeformt, daß die Stanzkante 9 als solche nicht mehr erkennbar ist. Während der Querschnitt des Vorformlings in einer Fläche, welche senkrecht zur Einführrichtung E steht, im wesentlichen rechteckig geformt ist, ist der Querschnitt des umgeformten Steckkontaktbereichs 5 des Kontaktelements 1 im wesentlichen kreisrund oder oval bzw. ein Polygon bzw. n-Eck mit n größer als fünf. Beispielsweise kann der Steckkontaktbereich 5 einen sechseckigen, einen achteckigen oder ein zwölfeckigen Querschnitt aufweisen. Durch das Umformen des Vorformlings entsteht das Kontaktelement 1.By a partial deformation of the preform of the plug contact region 5 is formed or formed. The forming takes place in a manufacturing step, in which the material of the preform is partially brought plastically into another shape. As a result, the punching edge 9 in the deformed plug contact region 5 is usually reshaped in such a way that the punching edge 9 is no longer recognizable as such. While the cross section of the preform in a surface which is perpendicular to the insertion direction E, is formed substantially rectangular, the cross section of the deformed plug contact region 5 of the contact element 1 is substantially circular or oval or a polygon or n-corner with n greater than five. For example, the plug contact region 5 may have a hexagonal, an octagonal or a dodecagonal cross section. By forming the preform, the contact element 1 is formed.

Das plastische Umformen ist materialerhaltend, so daß der Vorformling und das Kontaktelement 1 eine identische Masse aufweisen. Das Umformen kann in einfacher Weise mittels Prägewerkzeugen bzw. Gesenken (Obergesenk und Untergesenk) durchgeführt werden, wobei zwischen den Prägewerkzeugen bzw. den Gesenken eine Negativform des auszubildenden Steckkontaktbereichs 5 ausgebildet ist. Zum Umformen des Vorformlings wird dieser zumindest bereichsweise in die Umformwerkzeuge, d.h. die Prägewerkzeuge oder Gesenke, eingeführt und anschließend mittels der Umformwerkzeuge mit Druck beaufschlagt, wodurch sich das Material des Vorformlings umformt, um die in den Umformwerkzeugen ausgebildete Negativform auszufüllen und dadurch die gewünschte Form anzunehmen. Dadurch unterscheidet sich das Umformen insbesondere von einer spanabhebenden Bearbeitung wie beispielsweise einem Drehen, bei welchem dem Vorformling Material abgenommen wird, um die gewünschte zylindrische Form zu erreichen. Da im Gegensatz zu einer spanabhebenden Bearbeitung das Material des Vorformlings im Bereich des Steckkontaktbereichs 5 erhalten bleibt, kann der Vorformling in diesem Bereich weniger Material aufweisen, um eine gewünschte Endstärke des Steckkontaktbereichs 5 des Kontaktelements 1 zu erreichen. Es versteht sich, daß das plastische Umformen des Vorformlings sowohl als Kaltumformen als auch als Warmumformen durchgeführt werden kann. Vorteilshafterweise erlaubt das Kaltumformen des Vorformlings eine schnellere Bearbeitung, da es nicht notwendig ist, den Vorformling zu erwärmen. Gleichzeitig erhöht sich beim Kaltumformen die Festigkeit im umgeformten Bereich, also in Steckkontaktbereich 5 des Kontaktelements. Dadurch weist das Kontaktelement 1 im Bereich des Steckkontaktbereichs 5 eine höhere Festigkeit auf, so daß der Steckkontaktbereich 5 während eines Steckens stärker mechanisch belastbar ist. Dagegen wird die Zähigkeit durch das Kaltumformen verringert. Ist eine Verringerung der Zähigkeit nicht gewünscht, so kann das Umformen alternativ als Warmumformen erfolgen.The plastic forming is material-preserving, so that the preform and the contact element 1 have an identical mass. The forming can be carried out in a simple manner by means of embossing tools or dies (upper die and lower die), wherein a negative mold of the plug-in contact region 5 to be formed is formed between the embossing dies or the dies. For forming the preform this is at least partially introduced into the forming tools, ie the embossing tools or dies, and then applied by the forming tools with pressure, whereby the material of the preform transforms to fill the formed in the forming dies negative mold and thereby assume the desired shape , As a result, reshaping differs in particular from one machining such as turning, in which the preform material is removed to achieve the desired cylindrical shape. Since, in contrast to a machining, the material of the preform in the region of the plug contact region 5 is retained, the preform may have less material in this area in order to achieve a desired final thickness of the plug contact region 5 of the contact element 1. It is understood that the plastic forming of the preform can be carried out both as cold forming and as hot forming. Advantageously, cold-working the preform allows for faster processing since it is not necessary to heat the preform. At the same time, during cold forming, the strength increases in the formed area, that is to say in plug contact area 5 of the contact element. As a result, the contact element 1 in the region of the plug contact region 5 has a higher strength, so that the plug contact region 5 is stronger mechanically loadable during insertion. In contrast, the toughness is reduced by the cold forming. If a reduction of the toughness is not desired, the forming can alternatively be carried out as hot forming.

Um gute elektrische Leitungseigenschaften des Kontaktelements 1 zu erreichen, kann das Kontaktelement 1 insbesondere aus einem Metallblech geformt werden, welches aus einer Kupferlegierung, beispielsweise einer Kupferzinnlegierung oder einer Kupfernickellegierung, besteht. Die Auswahl der Legierung des Kontaktelements 1 erfolgt aufgrund der notwendigen mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Kontaktelements 1. Zur Verbesserung des elektrischen Übergangswiderstandes kann das Kontaktelement 1 zumindest bereichsweise mit Gold, Silber oder einer Goldsilberlegierung plattiert bzw. galvanisiert werden. Dadurch wird vorteilhafterweise auch eine Korrosion des Kontaktelements 1 an den plattierten bzw. galvanisierten Bereichen vermieden.In order to achieve good electrical conduction properties of the contact element 1, the contact element 1 can be formed, in particular, from a metal sheet which consists of a copper alloy, for example a copper-tin alloy or a copper-nickel alloy. The choice of the alloy of the contact element 1 is due to the necessary mechanical and electrical properties of the contact element 1. To improve the electrical contact resistance, the contact element 1 can at least partially plated or galvanized with gold, silver or a gold-silver alloy. As a result, corrosion of the contact element 1 on the plated or galvanized regions is advantageously avoided.

Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines Kontaktelementhalters 11, welcher eine Vielzahl von Kontaktelementaufnahmen 13 aufweist, in welche jeweils ein zugeordnetes Kontaktelement 1 angeordnet und befestigt ist. Der Kontaktelementhalter 11 ist aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet, vorzugsweise einem Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, ABS, Polybutylenterephthalat (PBT) oder Polycarbonat. Um den Kontaktelementhalter 11 mit den Kontaktelementen zu bestücken, in der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform werden acht Kontaktelemente 1 durch den Kontaktelementhalter 11 gehalten, stehen zwei Optionen zur Verfügung.The FIG. 2 shows a perspective sectional view of a contact element holder 11, which has a plurality of contact element receptacles 13, in each of which an associated contact element 1 is arranged and fixed. Of the Contact element holder 11 is formed of an electrically insulating material, preferably a plastic such as polyamide, ABS, polybutylene terephthalate (PBT) or polycarbonate. To equip the contact element holder 11 with the contact elements, in the in FIG. 2 In the embodiment shown, eight contact elements 1 are held by the contact element holder 11, two options are available.

Zum ersten kann der Kontaktelementhalter 11 bereitgestellt werden, beispielsweise als Spritzgußteil aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet werden. In dem Körper des Kontaktelementhalters 11 ist eine den aufzunehmenden Kontaktelementen 1 entsprechende Anzahl von Kontaktelementaufnahmen 13 ausgebildet. In jede der Kontaktelementaufnahmen 13 kann ein zugeordneten Kontaktelement 1 entlang der zweiten Einführrichtung E' eingeführt werden, um das Kontaktelement 1 in den Kontaktelementhalter 11 anzuordnen. Durch das Einführen des Kontaktelements 1 in die Kontaktelementaufnahme 13 kann das Eingriffelement 7b des Kontaktelements 1 mit der Wandung der Kontaktelementaufnahme in Eingriff bzw. Reibschluß gelangen. Dadurch wird ein Verlagern des Kontaktelements 1 relativ zum Kontaktelementhalter 11 entgegen der zweiten Einführrichtung E' gehemmt. Des Weiteren kann durch das Einführen des Kontaktelements 1 in die Kontaktelementaufnahme 13 die Wandung der Kontaktelementaufnahme 13 in mechanischen Kontakt mit dem rückstellfähig verformbaren Rastelement 7a treten, wobei das Rastelement 7a entlang der Belastungsrichtung B' verformt wird. Die Wandung der Kontaktelementaufnahme 13 kann eine Ausnehmung in der Wandung 13a als bevorzugtes komplementäres Rastelement 13a aufweisen, so daß das Rastelement 7a in das komplementäre Rastelement 13a eingreifen kann, wenn das Kontaktelement 1 derart entlang der zweiten Einführrichtung E' in die Kontaktelementaufnahme 13 eingeführt ist, daß eine vorbestimmte Anordenposition erreicht ist. In der Anordenposition erfolgt eine Verlagerung des Rastelements 7a aufgrund der rückstellfähigen Verformbarkeit des Rastelements 7a entgegen der Belastungsrichtung B', so daß es zu einem Eingreifen bzw. Verriegeln des Rastelements 7a mit dem komplementären Rastelement 13a kommt. Mit anderen Worten ist das Kontaktelement 1 in der Anordenposition innerhalb der Kontaktelementaufnahme 13 fixiert.First, the contact element holder 11 can be provided, for example, be formed as an injection molded part of a thermoplastic material. In the body of the contact element holder 11, a number of contact element receptacles 13 corresponding to the male contact elements 1 is formed. In each of the contact element receptacles 13, an associated contact element 1 along the second insertion direction E 'are introduced to arrange the contact element 1 in the contact element holder 11. By inserting the contact element 1 into the contact element receptacle 13, the engagement element 7b of the contact element 1 can engage the wall of the contact element receptacle into engagement or frictional engagement. As a result, a displacement of the contact element 1 is inhibited relative to the contact element holder 11 against the second insertion direction E '. Furthermore, by inserting the contact element 1 into the contact element receptacle 13, the wall of the contact element receptacle 13 can come into mechanical contact with the resiliently deformable latching element 7a, wherein the latching element 7a is deformed along the loading direction B '. The wall of the contact element receptacle 13 may have a recess in the wall 13a as a preferred complementary latching element 13a, so that the latching element 7a can engage in the complementary latching element 13a, when the contact element 1 is inserted into the contact element receptacle 13 along the second insertion direction E ', that a predetermined Anordenposition is reached. In the Anordenposition there is a displacement of the locking element 7a due to the resilient deformability of the locking element 7a against the loading direction B ', so that there is an engagement or locking of the locking element 7a with the complementary locking element 13a. With others Words, the contact element 1 is fixed in the Anordenposition within the contact element receptacle 13.

Als zweite Option kann der Kontaktelementhalter 11 um eine Vielzahl von bereitgestellten Kontaktelementen 1 herum ausgebildet werden. Beispielsweise kann der Kontaktelementhalter 11 als ein Spritzgußteil aus einem thermoplastischen Elastomer oder thermoplastischen Polymer ausgebildet werden, wenn eine Vielzahl von Kontaktelementen 1 mittels einer Haltevorrichtung (nicht gezeigt) in Position gehalten wird, so daß sich zwischen dem Kontaktelementhalter 11 und den Kontaktelementen 1 eine innige Verbindung ergibt. Dadurch sind die Kontaktelemente 1 unlösbar mit dem Kontaktelementhalter 11 verbunden. Die Kontaktelementaufnahmen 13 entsprechen dann den Lücken im Material des Kontaktelementhalters 11, welche durch das Vorhandensein der Kontaktelemente 1 bedingt sind.As a second option, the contact element holder 11 may be formed around a plurality of provided contact elements 1. For example, the contact member holder 11 may be formed as an injection molded member of a thermoplastic elastomer or thermoplastic polymer when a plurality of contact elements 1 by means of a holding device (not shown) is held in position, so that between the contact element holder 11 and the contact elements 1 is an intimate connection results. As a result, the contact elements 1 are permanently connected to the contact element holder 11. The contact element receptacles 13 then correspond to the gaps in the material of the contact element holder 11, which are due to the presence of the contact elements 1.

Wie in der Figur 2 gezeigt, können die Kontaktelemente 1 entlang einer Kreislinie in dem Kontaktelementhalter 11 angeordnet sein. Dabei können die Kontaktelemente 1 und insbesondere die Rastelemente 7a derart angeordnet sein, daß die Belastungsrichtung B' für alle Kontaktelemente 1 radial nach außen oder nach innen orientiert ist. Mit anderen Worten kann der Kontaktelementhalter 11 achsensymmetrisch um eine Symmetrieachse ausgebildet sein, wobei die Symmetrieachse bevorzugt parallel zur Einführrichtung E orientiert ist.Like in the FIG. 2 As shown, the contact elements 1 may be arranged along a circular line in the contact element holder 11. In this case, the contact elements 1 and in particular the latching elements 7a may be arranged such that the loading direction B 'is oriented radially outward or inward for all contact elements 1. In other words, the contact element holder 11 may be formed axially symmetrical about an axis of symmetry, wherein the axis of symmetry is preferably oriented parallel to the insertion direction E.

Die Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Teils 15 eines Verbinders mit einem in der Figur 2 gezeigten Kontaktelementhalter 11. Der Kontaktelementhalter 11 ist in einem Gehäuse 17 angeordnet, welches bevorzugt aus Metall oder schlagfestem Kunststoff besteht. Das Gehäuse 17 des ersten Teils des Verbinders 15 weist eine Anschlußkonfiguration 17a auf, welche es ermöglicht, eine zweiten Teil 19 des Verbinders entlang einer dritten Einführrichtung E" zumindest bereichsweise in das Gehäuse 17 des ersten Teils 15 des Verbinders einzuführen.The FIG. 3 shows a perspective view of a first part 15 of a connector with a in the FIG. 2 The contact element holder 11 is arranged in a housing 17, which preferably consists of metal or impact-resistant plastic. The housing 17 of the first part of the connector 15 has a terminal configuration 17a, which makes it possible to insert a second part 19 of the connector along a third insertion direction E "at least partially into the housing 17 of the first part 15 of the connector.

Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des zweiten Teils 19 des Verbinders mit einem Gehäuse 21, welches eine komplementäre Anschlußkonfiguration 21a aufweist, welche mit der Anschlußkonfiguration 17a in Eingriff bringbar ist. Insbesondere können die Anschlußkonfiguration 17a und die komplementäre Anschlußkonfiguration 21a miteinander verschraubt werden. Das Gehäuse 21 kann ebenfalls aus Metall oder schlagfestem Kunststoff ausgebildet sein.The FIG. 4 shows a perspective view of the second part 19 of the connector with a housing 21 having a complementary terminal configuration 21a, which is engageable with the terminal configuration 17a. In particular, the terminal configuration 17a and the complementary terminal configuration 21a may be bolted together. The housing 21 may also be formed of metal or impact-resistant plastic.

Der zweite Teil 19 des Verbinders weist ferner einen Leitungshalter 23 auf, in welchem eine Vielzahl von Leitungsaufnahmen 25 ausgebildet ist. Die Leitungsaufnahmen 25 sind ausgelegt, jeweils eine zugeordnete elektrische Leitung 27 zumindest bereichsweise aufzunehmen. Die elektrischen Leitungen 27 sind Bestandteil eines Kabels 29, welches entlang einer vierten Einführrichtung E'" durch eine Durchtrittsöffnung des Gehäuses 21 des zweiten Teils 19 des Verbinders hindurchgeführt ist, wobei die Ummantelung des Kabels 29 zumindest im Bereich des Leitungshalters 23 entfernt ist, um die elektrischen Leitungen 27 entlang einer Spreizrichtung S, welche im wesentlichen senkrecht zur vierten Einführrichtung E'" orientiert ist, radial nach außen abzuspreizen bzw. umzubiegen, damit die elektrischen Leitungen in jeweils einer zugeordneten Leitungsaufnahme 25 aufgenommen werden kann. Das Kabel 29 kann mittels der Zugentlastung 31 an dem Gehäuse 21 befestigt werden. Insbesondere kann die Zugentlastung 31 als PG Verschraubung ausgeführt sein.The second part 19 of the connector further comprises a line holder 23, in which a plurality of line receptacles 25 is formed. The line receivers 25 are designed to receive an associated electrical line 27 at least in regions. The electrical leads 27 are part of a cable 29 which is guided along a fourth insertion direction E '"through a passage opening of the housing 21 of the second part 19 of the connector, wherein the sheath of the cable 29 is removed at least in the region of the line holder 23 to the electrical lines 27 along a spreading direction S, which is oriented substantially perpendicular to the fourth insertion direction E '"radially abzuspreizen or bend, so that the electrical lines can be accommodated in each case an associated line receptacle 25. The cable 29 can be secured to the housing 21 by means of the strain relief 31. In particular, the strain relief 31 may be designed as a PG screw connection.

Durch eine Einführen des zweiten Teils 19 des Verbinders mit dem daran angeordneten Kabel 29 entlang der dritten Einführrichtung E" in den ersten Teil 15 des Verbinders gelangt die Anschlußkonfiguration 17a in Eingriff mit der komplementären Anschlußkonfiguration 21 a, so daß beide Verbinderteile 15, 19 miteinander verbunden werden können. Gleichzeitig werden die Schneidklemmkontakte 3 des ersten Teils 15 des Verbinders entgegen der dritten Einführrichtung E" in den zugeordneten Schneidklemmkontakteaufnahmen 25a der Leitungsaufnahme 25 aufgenommen, wodurch die elektrischen Leitungen 27, welche sich in den Leitungsaufnahmen 25 befinden, durch die zugeordneten Schneidklemmkontakte 3 geschnitten und elektrisch kontaktiert werden. Mit anderen Worten erfolgt die elektrische und mechanische Verbindung beider Teile 15, 19, des Verbinders durch ein Zusammenstecken des zweiten Teils 19 und des ersten Teils 15 des Verbinders entlang der dritten Einführrichtung E". Nach dem Zusammenfügen beider Teile 15, 19 des Verbinders sind das Kabel 29 und der Verbinder miteinander elektrisch und mechanisch verbunden, das Kabel 29 mithin konfektioniert. Der Verbinder kann insbesondere als ein Steckverbinder ausgebildet sein, welcher entlang einer Einführrichtung E in einen komplementären Verbinder (nicht gezeigt) eingesteckt werden kann, um das Kabel 29 mit einer weiteren elektrischen Einrichtung zu kontaktieren. Insbesondere kann es sich bei dem Steckverbinder um einen M12 Verbinder handeln, welcher ausgelegt ist, eine Ethernet-Verbindung gemäß Kategorie 6A (CAT 6A) herzustellen. Der in den Figuren gezeigte Steckverbinder ist vorteilhafterweise feldkonfektionierbar. Mit anderen Worten kann ein Kabel 29 im Feld, d.h. am Einsatzort ohne Spezialwerkzeug, konfektioniert werden. Mithin ist lediglich ein Messer bzw. eine Abisolierzange notwendig, um den Isoliermantel des Kabels 29 bereichsweise zu entfernen und die überstehenden Teile der in den Leitungsaufnahmen 25 angeordneten elektrischen Leitungen 27 abzuschneiden. Die anschließende elektrische Kontaktierung und Befestigung des Verbinders mit den elektrischen Leitungen 27 des Kabels 29 erfolgt dann werkzeuglos.By inserting the second part 19 of the connector with the cable 29 arranged thereon along the third insertion direction E "in the first part 15 of the connector, the connection configuration 17a engages with the complementary connection configuration 21 a, so that both connector parts 15, 19 connected to each other At the same time, the insulation displacement contacts 3 of the first part 15 of the connector are received against the third insertion direction E "in the associated insulation displacement receptacles 25a of the lead receptacle 25, whereby the electrical leads 27 located in the lead receptacles 25 are cut through the associated insulation displacement contacts 3 and be contacted electrically. With others In other words, the electrical and mechanical connection of the two parts 15, 19 of the connector takes place by mating the second part 19 and the first part 15 of the connector along the third insertion direction E. After the two parts 15, 19 of the connector have been joined together, the cable 29 and the connector is electrically and mechanically connected to one another, thus making up the cable 29. The connector may in particular be designed as a plug connector which can be inserted along an insertion direction E into a complementary connector (not shown) to connect the cable 29 with another electrical connector In particular, the connector may be an M12 connector which is designed to produce an Ethernet connection in accordance with category 6 A (CAT 6 A ) The connector shown in the figures is advantageously field-assemblable a cable 29 in the field, ie at the site without Special tool, to be assembled. Thus, only a knife or a wire stripper is necessary to partially remove the insulating jacket of the cable 29 and cut off the protruding parts of the arranged in the line receptacles 25 electrical lines 27. The subsequent electrical contacting and attachment of the connector with the electrical leads 27 of the cable 29 then takes place without tools.

Bevorzugt ist die zweite Einführrichtung E' parallel zur Einführrichtung E orientiert. Weiter bevorzugt ist die dritte Einführrichtung E" parallel zur zweiten Einführrichtung E', besonders bevorzugt auch zur Einführrichtung E, orientiert. Weiter bevorzugt ist die vierte Einführrichtung E'" parallel zur dritten Einführrichtung E", besonders bevorzugt auch zur zweiten Einführrichtung E', orientiert. Insbesondere können die vier Einführrichtungen E, E', E" und E'" gemeinsam parallel zueinander orientiert bzw. identisch sein.Preferably, the second insertion direction E 'is oriented parallel to the insertion direction E. Further preferably, the third insertion direction E "is oriented parallel to the second insertion direction E ', particularly preferably also to the insertion direction E. More preferably, the fourth insertion direction E'" is oriented parallel to the third insertion direction E ", particularly preferably to the second insertion direction E ' In particular, the four insertion directions E, E ', E "and E'" may be mutually oriented or identical.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kontaktelementcontact element
33
Leitungskontaktbereich / SchneidklemmkontaktLine contact area / insulation displacement contact
55
SteckkontaktbereichPlug contact area
5a5a
Stirnflächeface
77
Befestigungsbereichfastening area
7a7a
Rastelementlocking element
7b7b
Eingriffelementengaging member
99
Stanzkantepunching edge
9a9a
Biegebereichbending area
1111
KontaktelementhalterContact element holder
1313
KontaktelementaufnahmeContact element receptacle
1515
erster Teil eines Verbindersfirst part of a connector
1717
Gehäusecasing
17a17a
AnschlußkonfigurationHookup
1919
zweiter Teil des Verbinderssecond part of the connector
2121
Gehäusecasing
21a21a
komplementäre Anschlußkonfigurationcomplementary connection configuration
2323
LeitungshalterConductor holder
2525
Leitungsaufnahmeline recording
25a25a
SchneidklemmkontaktaufnahmeIDC recording
2727
elektrische Leitungelectrical line
2929
Kabelelectric wire
3131
ZugentlastungStrain relief
AA
Längsachselongitudinal axis
BB
Breitenrichtungwidth direction
B'B '
Belastungsrichtungload direction
DD
Dickenrichtungthickness direction
Ee
Einführrichtunginsertion
E'e '
zweite Einführrichtungsecond insertion direction
E"e "
dritte Einführrichtungthird insertion direction
E'"E ' "
vierte Einführrichtungfourth insertion direction
SS
Spreizrichtungthe spreading

Claims (13)

Elektrisches Kontaktelement (1) für einen Steckverbinder aufweisend: - einen Leitungskontaktbereich (3), an welchen eine elektrische Leitung (27) befestigbar ist, - einen Steckkontaktbereich (5), welcher mit einem komplementären Kontaktelement eines komplementären Verbinder elektrisch kontaktierbar ist,
wobei der Steckkontaktbereich (5) durch Umformen im wesentlichen zylindrisch oder prismenförmig ausgebildet ist.
Electrical contact element (1) for a connector comprising: a line contact region (3) to which an electrical line (27) can be fastened, a plug contact region (5) which is electrically contactable with a complementary contact element of a complementary connector,
wherein the plug contact region (5) is formed by forming substantially cylindrical or prismatic.
Kontaktelement (1) nach Anspruch 1, wobei das Kontaktelement (1) einstückig aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet ist.Contact element (1) according to claim 1, wherein the contact element (1) is integrally formed from electrically conductive material. Kontaktelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steckkontaktbereich (5) des Kontaktelements (1) frei von Hohlräumen ausgebildet ist.Contact element (1) according to claim 1 or 2, wherein the plug contact region (5) of the contact element (1) is formed free of cavities. Kontaktelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Steckkontaktbereich (5) des Kontaktelements (1) zumindest bereichsweise linear entlang einer Einführrichtung E in den komplementären Verbinder einführbar ist.Contact element (1) according to one of the preceding claims, wherein the plug contact region (5) of the contact element (1) at least partially linearly along an insertion direction E in the complementary connector can be inserted. Kontaktelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Leitungskontaktbereich (3) als Schneidklemmkontakt, als Hülse, Lötfahne oder Kabelklemmbereich ausgebildet ist.Contact element (1) according to one of the preceding claims, wherein the line contact region (3) is designed as an insulation displacement contact, as a sleeve, Lötfahne or Kabelklemmbereich. Kontaktelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, weiter aufweisend zumindest einen Befestigungsbereich (7), mit welchem das Kontaktelement (1) an einem zugeordneten komplementären Befestigungsbereich (13) des Steckverbinders befestigbar ist.Contact element (1) according to one of the preceding claims, further comprising at least one fastening region (7) with which the contact element (1) can be fastened to an associated complementary fastening region (13) of the connector. Kontaktelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Steckkontaktbereich (5) durch Umformen im wesentlichen prismenförmig ausgebildet ist und einen n-eckigen Querschnitt mit n ≥ 6 oder n ≥ 8 oder n ≥ 12 aufweist.Contact element (1) according to one of the preceding claims, wherein the plug contact region (5) is formed by forming substantially prismatic and has an n-angular cross-section with n ≥ 6 or n ≥ 8 or n ≥ 12. Steckverbinder aufweisend: zumindest ein Kontaktelement (1) gemäß einem der vorigen Ansprüche. Connector comprising: at least one contact element (1) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Ausbilden eines Kontaktelements (1) aufweisend die folgenden Schritte: - Bereitstellen eines Vorformlings aus einem elektrisch leitfähigen Material mit einem Leitungskontaktbereich (3) und einem umzuformenden Bereich; - Umformen des umzuformenden Bereichs des Vorformlings zu einem im wesentlichen zylindrischen oder prismatischen Steckkontaktbereich (5). Method for forming a contact element (1) comprising the following steps: - Providing a preform of an electrically conductive material with a line contact region (3) and a reshaped area; - Forming the reshaped portion of the preform into a substantially cylindrical or prismatic plug contact region (5). Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der umzuformende Bereich des Vorformlings zu einem im wesentlichen prismatischen Steckkontaktbereich (5) umgeformt wird, wobei der Steckkontaktbereich (5) einen n-eckigen Querschnitt mit n ≥ 6 oder n ≥ 8 oder n ≥ 12 aufweist.Method according to claim 9, wherein the preform region to be formed is formed into a substantially prismatic plug contact region (5), the plug contact region (5) having an n-angular cross-section with n ≥ 6 or n ≥ 8 or n ≥ 12. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der umzuformende Bereich des Vorformlings mittels eines Werkzeugs mit halbkreisförmigem Querschnitt zu einem im wesentlichen zylindrischen Steckkontaktbereich (5) umgeformt wird.A method according to claim 9, wherein the portion of the preform to be reshaped is formed by means of a tool of semicircular cross section into a substantially cylindrical plug contact region (5). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Umformen ein Kaltumformen oder Warmumformen umfaßt.The method of any one of claims 9 to 11, wherein the forming comprises cold working or hot working. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, weiter umfassend den Schritt: - Ausbilden zumindest eines Befestigungsbereichs (7), mit welchem das Kontaktelement (1) an einem komplementären Befestigungsbereich (13) des Steckverbinders befestigbar ist. Method according to one of claims 9 to 12, further comprising the step: - Forming at least one fastening region (7), with which the contact element (1) to a complementary mounting portion (13) of the connector can be fastened.
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