Beschreibung

Elektrischer Kontakt zwischen einem Anschlussstift und einem Anschlussdraht sowie Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kontakt zwischen einem Anschlussstift und einem zu verbindenden Anschlussdraht nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Anschlussstift und einem Anschlussdraht nach Anspruch 11.

Stand der Technik

In der DE 30 46 630 Al wird eine elektrische Leiterplatte mit mehreren, im Abstand voneinander angeordneten Anschlussstiften beschrieben, die senkrecht aus der Leiterplatte herausragen und jeweils mit einem Anschlussdraht elektrisch verbunden sind. Hierfür ist der Anschlussdraht um den Anschlussstift gewickelt, wobei der elektrische Kontakt zwischen Stift und Draht in Wire- Wrap-Verbindungstechnik hergestellt wird, bei der der Anschlussdraht mit solch starkem Längszug um den Stift gewickelt wird, dass eine scharfkantige Ecke am Anschlussstift mit dem Draht eine kaltverschweißte, elektrisch leitfähige Verbindung eingeht.

Voraussetzung für die Durchführung des Wire-Wrap-Verfahrens ist jedoch die vorherige Abisolierung des Anschlussdrahtes sowie der Einsatz spezieller Wickelwerkzeuge, mit denen der

Anschlussdraht mit der erforderlichen Zugspannung um den Anschlussstift gewickelt wird.

Offenbarung der Erfindung

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen und ohne Wärmezufuhr eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Anschlussstift und einem Anschlussdraht zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elektrischen Kontakt zwischen Anschlussstift und Anschlussdraht mit den Merkmalen des Anspruches 1 und bei einem Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Anschlussstift und Anschlussdraht mit den Merkmalen des Anspruches 11 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Gemäß eines ersten Aspektes der Erfindung erfolgt die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Anschlussstift und dem Anschlussdraht, der mit einer elektrischen Isolierung versehen ist, dadurch, dass der Anschlussdraht einschließlich Isoliermantel, also ohne die Isolation zu entfernen, um den Anschlussstift gewickelt ist, der eine Kante aufweist, so dass die Drahtwicklung unmittelbar an dieser Kante anliegt. Des Weiteren ist ein Anpressteil vorgesehen, welches den Anschlussstift im Bereich der Drahtwicklung umgreift und eine radiale Anpresskraft auf die Drahtwicklung ausübt, wobei die radiale Anpresskraft nach innen in Richtung auf den Anschlussstift gerichtet ist. Auf diese Weise wird die Drahtwicklung mit einer radial von außen nach innen gerichteten Anpresskraft beaufschlagt und auf die Kante am Außenmantel des Anschlussstiftes angedrückt, wodurch der Isoliermantel verletzt

wird und der leitfähige Kern im Draht in unmittelbaren Kontakt mit dem leitfähigen Anschlussstift gelangt. Gegebenenfalls wird aufgrund des fortdauernden, hohen Anpressdruckes eine Kaltverschweißung zwischen dem Draht und der Mantelfläche des Stiftes im Bereich der Kontaktstellen erreicht. über das Anpressteil wird über die Lebensdauer des Produktes eine ausreichend hohe Kontaktnormalkraft erzeugt, die den elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen Draht und Stift sicherstellt.

Gemäß eines zweiten Aspektes der Erfindung, der das Verfahren zur Herstellung der elektrisch leitfähigen Verbindung betrifft, wird zunächst der Anschlussdraht einschließlich des elektrischen Isoliermantels um die Kante am Anschlussstift gewickelt, anschließend wird das Anpressteil um die Drahtwicklung am Anschlussstift gelegt und es wird über dieses Anpressteil eine radial in Richtung auf den Anschlussstift wirkende Anpresskraft erzeugt. Dies erfolgt gemäß einer vorteilhaften Ausführung in der Weise, dass das Anpressteil axial auf den Anschlussstift aufgeschoben wird, wobei bereits während des Aufschiebens die Drahtwicklung radial gegen den Anschlussstift gepresst werden kann. Hierbei kann es zweckmäßig sein, dass die Drahtwicklung während des Aufschiebens axial verschoben wird, so dass die scharfe Kante am Anschlussstift den Isoliermantel durchschneidet. Durch diese Schneidebewegung wird der Isoliermantel durchtrennt, so dass der Draht in unmittelbaren Kontakt mit der Mantelfläche an der Kante des Stiftes gelangt.

Gemäß einer alternativen Ausführung kann aber auf die axiale Verschiebung der Drahtwicklung verzichtet werden; in diesem Fall erfolgt das Durchtrennen des Isoliermantels am Anschlussdraht allein aufgrund des statischen Druckes, der in Radialrichtung von dem Anpressteil ausgeübt wird.

Ist das Anpressteil in der Weise ausgeführt, dass mit dem Aufschieben des Anpressteils bereits der radiale Druck ausgeübt wird, weist zweckmäßig zumindest ein Abschnitt des Anpressteils, das bevorzugt als Hülse ausgebildet ist, einen Innendurchmesser auf, der geringer ist als wenigstens ein Abschnitt der um den Stift gelegten Drahtwicklung, so dass bereits durch das Aufschieben der Anpresshülse die radiale Anpresskraft erzeugt wird. Dies kann noch durch eine konische Innengeometrie des Anpressteils unterstützt werden, welche zum einen ein erleichtertes Aufsetzen des Anpressteils auf die Stirnseite des Stiftes ermöglicht und zum andern mit zunehmendem axialen Aufschieben automatisch eine erhöhte radiale Anpressung bewirkt. Die Konusform hat zudem den Vorteil, dass das Maß des axialen Aufschiebens die Höhe der radialen Anpresskraft bestimmt.

Als weitere Alternative kommt eine in Längsrichtung geschlitzte Hülse in Betracht, die sich aufgrund ihrer Federwirkung radial öffnen lässt und dann einen radial nach innen gerichteten Druck ausübt .

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Anpressteil auch topfförmig ausgebildet, d.h. es ist ein Boden vorgesehen, der das Aufschieben des Anpressteils auf die Stirnseite des Stiftes begrenzt.

Gemäß einer alternativen Ausführung kann es aber auch zweckmäßig sein, das Anpressteil mit einem Durchmesser größer als die Drahtwicklung auszuführen und auf den Stift mit der Drahtwicklung aufzuschieben. Erst nachdem das Anpressteil die gewünschte axiale Position erreicht hat, wird dieses mechanisch verpresst und dadurch radial gegen die Drahtwicklung gedrückt.

Um Reibungskräfte zu vermindern, die beim Aufschieben des Anpressteils zwischen der Innenwand des Anpressteils und dem Isoliermantel auftreten können, welcher den Anschlussdraht umgibt, kann es vorteilhaft sein, die Innenwand des Anpressteils mit einer reibungsmindernden Beschichtung zu versehen. Möglich ist auch der Einsatz eines Schmiermittel, insbesondere auf organischer Basis.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht auf einen Anschlussstift, der mit einem Anschlussdraht umwickelt ist, welcher elektrisch mit dem Anschlussstift zu verbinden ist, wobei ein hülsenförmiges Anpressteil stirnseitig auf den Anschlussstift gedrückt wird, wodurch die Drahtwicklung radial gegen die Kanten des im Querschnitt quadratischen Stiftes gedrückt wird,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Anschlussstift einschließlich Drahtwicklung und aufgesetztem Anpressteil.

Ausführungsform (en) der Erfindung

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Anschlussstift 1, der aus elektrisch leitfähigem Material besteht und Bestandteil eines elektrischen Bauteiles 2 ist, beispielsweise eines Wicklungsträgers oder dergleichen und elektrisch mit einem Anschlussdraht 3 zu

verbinden ist, der von einer nicht dargestellten Spulenwicklung abzweigt. Der elektrische Anschlussdraht 3 ist einschließlich seines Isoliermantels um die Mantelfläche des Anschlussstiftes 1 gelegt und bildet eine Drahtwicklung 4. Um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Anschlussdraht und dem Anschussstift 1 herzustellen und auch über die Lebensdauer des Bauteils einen dauerhaften Kontakt sicherzustellen, wird der Kern des Anschlussdrahtes 3 ohne Zusatz von Wärme dauerhaft auf den Anschlussstift 1 gepresst. Dabei kann es auch zur Kaltverschweißung kommen. Der Anschlussstift 1 besitzt einen rechteckförmigen, insbesondere einen quadratischen Querschnitt und weist insgesamt vier scharfe Kanten 5 auf, an denen der Kern des Anschlussdrahtes 3 in elektrisch leitendem Kontakt anliegt .

Dieser elektrische Kontakt wird durch mechanisches Fügen hergestellt. Hierzu wird ein hülsenförmiges und konisch ausgebildetes Anpressteil 6 axial auf die Stirnseite des Anschlussstiftes 1 unter Druck oder Zug aufgesetzt. Während des axialen Aufschiebens des Anpressteiles 6 übt dieses aufgrund seiner Konusform einen zunehmenden, radial nach innen gerichteten Anpressdruck auf die Drahtwicklung 4 aus, so dass diese gegen die Mantelfläche und insbesondere gegen die Kanten 5 des Anschlussstiftes gedrückt wird. Der Anschlussdraht 3 besitzt einen Isoliermantel 7, der bei Spulendraht zweckmäßig als isolierende Lackschicht ausgeführt ist und durch den radialen Anpressdruck im Bereich der verhältnismäßig scharfen Kanten 5 verletzt bzw. durchtrennt wird. Die von dem Anpressteil 6 erzeugte Anpresskraft ist hoch genug, dass der Isoliermantel 7 durchtrennt wird und die Kanten 5 bis in den Kern des Anschlussdrahtes 3 einragen. Aufgrund des andauernden, von dem Anpressteil 6 erzeugten Druckes entsteht zwischen den Kanten 5 des Anschlussstiftes 1 und dem Kern des Anschlussdrahts 3 eine dauerhafte elektrische Verbindung.

Hierbei kann es zweckmäßig sein, Anpressteil 6 und Anschlusspin 1 in der Weise zu wählen, dass mit dem Aufschieben des Anpressteils die Drahtwicklung 4 zumindest teilweise axial verschoben wird, wobei diese Verschiebebewegung ein Durchschneiden des Isoliermantels 7 entlang der Kante 5 zur Folge hat. Die axiale Verschiebung der Drahtwicklung 4 entlang der Mantelfläche des Anschlussstiftes 1 kann durch einen Anschlag am Anschlussstift, beispielsweise eine umlaufende Schulter oder dergleichen, begrenzt sein.

Als weitere Alternative kann eine Hülse mit Längsschlitz vorgesehen sein. Der Vorteil der geschlitzten Hülse liegt darin, dass die Hülse über einen größeren Bereich an Innendurchmessern eine radiale Druckkraft ausüben kann als eine ungeschlitzte Hülse, weil die geschlitzte Hülse eine geringere Steifigkeit besitzt. Die maximale radiale Druckkraft ist jedoch bei der nicht-geschlitzten Hülse größer.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Anschlussstift und dem Anschlussdraht wird die geschlitzte Hülse im elastisch federnden Bereich aufgebogen, lose über die Drahtwicklung geschoben und dann teilweise entspannt, so dass die Hülse den Draht radial auf die Kanten des Anschlusspins presst.

Grundsätzlich sind die für die nicht-geschlitzte Hülse beschriebenen Verfahren zur Herstellung des elektrischen Kontakts auch mit der geschlitzten Hülse anwendbar.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass die Dimensionierung und die Form des Anpressteiles 6 so gewählt wird, dass diese ohne eine radiale Anpresskraft zu erzeugen auf den Stift einschließlich der Drahtwicklung 4

aufgeschoben werden kann. Die radiale Anpresskraft wird erst nach dem Erreichen der endgültigen axialen Position dadurch erreicht, dass das Anpressteil 6 mechanisch verpresst und gegen den Anschlussstift sowie die Drahtwicklung 4 gedrückt wird.

Im Rahmen der Erfindung kommen alle möglichen

Querschnittsformen für den Anschlussstift 1 in Betracht, wobei ggf. die Gestalt des Anpressteils 6 auf die Querschnittsform des Anschlussstiftes 1 anzupassen ist.

Um das Anpressteil 6 fest und dauerhaft am Anschlussstift zu sichern, kann es zweckmäßig sein, eine Fixierung zum Stift am unteren Rand des Anpressteils, also an dem der Stirnseite des Stiftes abgewandten Rand vorzusehen.