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Title:
CONTACTING DEVICE HAVING A CRIMP PLUG
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/152473
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a contacting device comprising a crimp plug (2) and an electrical conductor strand (3) which is permanently connected to the crimp plug (2) and which has a plurality of filaments, in particular a plurality of carbon filaments consisting of graphene fibers and/or carbon nanotubes, the crimp plug (2) having a connection portion (4) for mechanically and electrically connecting the crimp plug (2) to the conductor strand (3), the connection portion (4) of the crimp plug (2) having a first clamping region (5) for clamping a first strand portion (3.1) of the conductor strand (3) and a second clamping region (6) for clamping a second strand portion (3.2) of the conductor strand (3), a loop (7) being formed between the first strand portion (3.1) and the second strand portion (3.2), when viewed in the direction of the longitudinal extension of the conductor strand (3), which loop comprises two loop limbs (8) and a loop arch (9) connecting the loop limbs (8), and the crimp plug (2) having a contact element (10) arranged between the two loop limbs (8), which contact element contacts the two loop limbs (8) of the conductor strand (3) and being electrically connected to the crimp plug (2), in particular the connection portion (4).

Inventors:
WOELKE FLORIAN (DE)
KOEHNE MARTIN (DE)
HIRSCHMANN MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/085155
Publication Date:
July 21, 2022
Filing Date:
December 10, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H01R4/18; H01R11/09; H01R4/16; H01R11/32
Foreign References:
US20050227550A12005-10-13
JP2013062123A2013-04-04
US1309887A1919-07-15
DE202008015165U12010-04-08
DE202008015165U12010-04-08
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Claims:
8

Ansprüche

1. Kontaktierungseinrichtung umfassend einen Crimpstecker (2) und einen mit dem Crimpstecker (2) fest verbundenen elektrischen Leiterstrang (3), der eine Vielzahl von Filamenten aufweist, insbesondere eine Vielzahl von Kohlenstoff- Filamenten aus Graphenfasern und/oder Kohlenstoffnanoröhren, wobei der Crimpstecker (2) einen Verbindungsabschnitt (4) zum mechanischen und elektrischen Verbinden des Crimpsteckers (2) mit dem Leiterstrang (3) aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt (4) des Crimpsteckers (2) einen ersten Klemmbereich (5) zum Einklemmen eines ersten Strangabschnitts (3.1) des Leiterstrangs (3) und einen zweiten Klemmbereich (6) zum Einklemmen eines zweiten Strangabschnitts (3.2) des Leiterstrangs (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Längserstreckung des Leiterstrangs (3) gesehen zwischen dem ersten Strangabschnitt (3.1) und dem zweiten Strangabschnitt (3.2) eine Schlaufe

(7) gebildet ist, die zwei Schlaufenschenkel (8) und einen die Schlaufenschenkel

(8) verbindenden Schlaufenbogen (9) umfasst, und dass der Crimpstecker (2) ein zwischen den beiden Schlaufenschenkeln (8) angeordnetes Kontaktelement (10) aufweist, das die beiden Schlaufenschenkel (8) des Leiterstrangs (3) kontaktiert und mit dem Crimpstecker (2), insbesondere dem Verbindungsabschnitt (4), elektrisch verbunden ist.

2. Kontaktierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (7) des Leiterstrangs (3) das Kontaktelement (10) umschlingt.

3. Kontaktierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schlaufenschenkel (8) der Schlaufe (7) des Leiterstrangs (3) zumindest abschnittsweise in einem der beiden Klemmbereiche (5,6) des Crimpsteckers (2) eingeklemmt ist.

4. Kontaktierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4) des Crimpsteckers (2) einen ersten Umformabschnitt (14) zur Bildung der beiden Klemmbereiche (5,6) aufweist, wobei die beiden Klemmbereiche (5,6) durch Umformen, insbesondere Crimpen, zweier Schenkel des ersten Umformabschnitts (14) gebildet sind. 9 Kontaktierungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10) einstückig mit dem ersten Umformabschnitt (14) des Crimpsteckers (2) verbunden ist und insbesondere stegförmig, schwertförmig oder pfostenförmig ausgebildet ist, oder dass das Kontaktelement (10) als separates Einlegeteil in den ersten Umformabschnitt (14) des Crimpsteckers (2) eingesetzt ist und insbesondere eine Wandung (20) oder mehrere kreuzförmig oder sternförmig zueinander angeordnete Wandungen (20) umfasst. Kontaktierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4) des Crimpsteckers (2) einen zweiten Umformabschnitt (15) zur Bildung des Kontaktelementes (10) aufweist, wobei das Kontaktelement (10) durch Umformen, insbesondere Biegen oder Falten, des zweiten Umformabschnitts (15), insbesondere zweier Schenkel des zweiten Umformabschnitts (15), gebildet ist. Kontaktierungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4) des Crimpsteckers (2) einen dritten Umformabschnitt (16) aufweist, wobei der das Kontaktelement (10) bildende zweite Umformabschnitt (15) zwischen dem ersten und dritten Umformabschnitt (14,16) angeordnet ist und wobei der dritte Umformabschnitt (16) zum Einklemmen des Schlaufenbogens (9) der Schlaufe (7) vorgesehen ist. Kontaktierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4) im Querschnitt derart wellenförmig ausgebildet ist, dass drei Wellenbögen (18) gebildet sind, wobei die zwei äußeren Wellenbögen (18) die Klemmbereiche (5,6) bilden und der mittlere Wellenbogen (18) das Kontaktelement (10) bildet. Kontaktierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Crimpstecker (2) ein Anschlussabschnitt (17) zum lösbaren Verbinden des Crimpsteckers (2) mit einem Gegenstecker vorgesehen ist. Kontaktierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Crimpstecker (2) ein metallisches Stanzbiegeteil ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Kontaktierungseinrichtung mit einem Crimpstecker

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kontaktierungseinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine Kontaktierungseinrichtung aus der DE 20 2008 015 165 Ul bekannt, umfassend einen Crimpstecker und einen mit dem Crimpstecker fest verbundenen elektrischen Leiterstrang, der eine Vielzahl von Filamenten aufweist, wobei der Crimpstecker einen Verbindungsabschnitt zum mechanischen und elektrischen Verbinden des Crimpsteckers mit dem Leiterstrang aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt des Crimpsteckers einen ersten Klemmbereich zum Einklemmen eines ersten Strangabschnitts des Leiterstrangs und einen zweiten Klemmbereich zum Einklemmen eines zweiten Strangabschnitts des Leiterstrangs aufweist.

Werden Kontaktierungseinrichtungen gemäß der DE 20 2008 015 165 Ul bei Leitersträngen eingesetzt, die jeweils eine Vielzahl von Kohlenstoff- Filamenten aus Graphenfasern und/oder Kohlenstoffnanoröhren umfassen, kann sich am Übergang von den Kohlenstoff- Filamenten auf den Crimpstecker ein zu hoher elektrischer Kontakt- bzw. Übergangswiderstand ergeben, da die Kontaktierung der Kohlenstoff- Filamente im wesentlichen am Umfang der Kohlenstoff- Filamente erfolgt und die elektrische Leitfähigkeit der Kohlenstoff- Filamente quer zu ihrer Längserstreckung wesentlich schlechter ist als in Richtung ihrer Längserstreckung.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kontaktierungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der elektrische Kontakt- bzw. Übergangswiderstand am Übergang von den Kohlenstoff- Filamenten auf den Crimpstecker verringert wird, indem eine größere Kontaktfläche an dem Crimpstecker bereitgestellt wird. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem in Richtung der Längserstreckung des Leiterstrangs gesehen zwischen dem ersten Strangabschnitt und dem zweiten Strangabschnitt eine Schlaufe gebildet ist, die zwei Schlaufenschenkel und einen die Schlaufenschenkel verbindenden Schlaufenbogen umfasst, und indem der Crimpstecker ein zwischen den beiden Schlaufenschenkeln angeordnetes Kontaktelement aufweist, das die beiden Schlaufenschenkel des Leiterstrangs kontaktiert und mit dem Crimpstecker, insbesondere dem Verbindungsabschnitt, elektrisch verbunden ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kontaktierungseinrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Schlaufe des Leiterstrangs das Kontaktelement umschlingt. Auf diese Weise kann sich der Leiterstrang großflächig an das Kontaktelement anschmiegen, so dass eine große zusätzliche Kontaktfläche an dem Kontaktelement erreicht wird.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn jeder Schlaufenschenkel der Schlaufe des Leiterstrangs zumindest abschnittsweise in einem der beiden Klemmbereiche des Crimpsteckers eingeklemmt ist. Auf diese Weise wird eine hohe Auszugsfestigkeit des Leiterstrangs aus dem Crimpstecker erreicht.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn der Verbindungsabschnitt des Crimpsteckers einen ersten Umformabschnitt zur Bildung der beiden Klemmbereiche aufweist, wobei die beiden Klemmbereiche durch Umformen, insbesondere Crimpen, zweier Schenkel des ersten Umformabschnitts gebildet sind. Auf diese Weise können die beiden Schlaufenschenkel der Schlaufe in dem ersten Umformabschnitt des Crimpsteckers eingeklemmt und somit befestigt werden.

Nach einem vorteilhaften ersten Ausführungsbeispiel kann das Kontaktelement einstückig mit dem ersten Umformabschnitt des Crimpsteckers verbunden und beispielsweise stegförmig, schwertförmig oder pfostenförmig ausgebildet sein, beispielsweise von einer Wandung des Crimpsteckers ausgehend stegförmig, schwertförmig oder pfostenförmig vorstehen. Nach einem vorteilhaften zweiten Ausführungsbeispiel kann das Kontaktelement als separates Einlegeteil in den ersten Umformabschnitt des Crimpsteckers eingesetzt sein und beispielsweise eine Wandung oder mehrere kreuzförmig oder sternförmig zueinander angeordnete Wandungen umfassen. Durch diese beiden Ausführungsbeispiele kann die Kontaktfläche des Crimpsteckers deutlich vergrößert werden. Die Kontaktflächen des Kontaktelementes sind beispielsweise eben ausgeführt.

Auch vorteilhaft ist, wenn der Verbindungsabschnitt des Crimpsteckers nach dem ersten Ausführungsbeispiel einen zweiten Umformabschnitt zur Bildung des einstückigen Kontaktelementes aufweist, wobei das Kontaktelement durch Umformen, insbesondere Biegen oder Falten, des zweiten Umformabschnitts, insbesondere zweier Schenkel des zweiten Umformabschnitts, gebildet ist. Auf diese Weise kann das Kontaktelement sehr einfach durch Umbiegen der zweier Schenkel des zweiten Umformabschnitts gebildet werden, wodurch eine steg-oder schwertförmige Doppelwandung entsteht.

Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn der Verbindungsabschnitt des Crimpsteckers nach dem ersten Ausführungsbeispiel einen dritten Umformabschnitt aufweist, wobei der das Kontaktelement bildende zweite Umformabschnitt zwischen dem ersten und dritten Umformabschnitt angeordnet ist und wobei der dritte Umformabschnitt zum Einklemmen des Schlaufenbogens der Schlaufe vorgesehen ist. Das Kontaktelement wird auf einfache Weise zwischen dem ersten und dritten Umformabschnitt gebildet. Weiterhin wird die Kontaktfläche zwischen dem Leiterstrang und dem Crimpstecker weiter erhöht, weil auch der Schlaufenbogen von dem Crimpstecker kontaktiert wird und weil die Schlaufenschenkel der Schlaufe von dem dritten Umformabschnitt gegen das Kontaktelement gedrückt werden.

Vorteilhaft ist, wenn der Verbindungsabschnitt nach einem dritten Ausführungsbeispiel im Querschnitt derart wellenförmig ausgebildet ist, dass drei Wellenbögen gebildet sind, wobei die zwei äußeren Wellenbögen die Klemmbereiche und der mittlere Wellenbogen das Kontaktelement bildet.

Außerdem vorteilhaft ist, wenn am Crimpstecker ein Anschlussabschnitt zum lösbaren Verbinden des Crimpsteckers mit einem Gegenstecker vorgesehen ist. Dadurch kann der Crimpstecker in bekannter Weise mit einem Gegenstecker lösbar verbunden werden. Weiter vorteilhaft ist, wenn der Crimpstecker ein metallisches Stanzbiegeteil ist. Auf diese Weise kann der Crimpstecker besonders kostengünstig hergestellt werden.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig.l zeigt eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig.2 eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig.3 eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker gemäß einer alternativen Ausführung des zweiten Ausführungsbeispiels und

Fig.4 eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker nach einem dritten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig.l zeigt eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker nach einem ersten Ausführungsbeispiel.

Die elektrische Kontaktierungseinrichtung 1 umfasst einen erfindungsgemäßen Crimpstecker 2 und einen mit dem Crimpstecker 2 fest verbundenen elektrischen Leiterstrang 3, der eine Vielzahl von Filamenten oder Litzen aufweist, insbesondere eine Vielzahl von Kohlenstoff- Filamenten aus Graphenfasern und/oder Kohlenstoffnanoröhren.

Zur Vereinfachung der Darstellung ist in der Fig.l der Leiterstrang 3 noch nicht mit dem Crimpstecker 2 fest verbunden, sondern lediglich lose in den Crimpstecker 2 eingelegt.

Der Crimpstecker 2 ist selbstverständlich elektrisch leitfähig und beispielsweise ein metallisches Stanzbiegeteil. Der Crimpstecker 2 weist einen Verbindungsabschnitt 4 zum mechanischen und elektrischen Verbinden des Crimpsteckers 2 mit dem Leiterstrang 3 auf. Der Verbindungsabschnitt 4 des Crimpsteckers 2 hat einen ersten Klemmbereich 5 zum Einklemmen eines ersten Strangabschnitts 3.1 des Leiterstrangs 3 und einen zweiten Klemmbereich 6 zum Einklemmen eines zweiten Strangabschnitts 3.2 des Leiterstrangs 3.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Richtung der Längserstreckung des Leiterstrangs 3 gesehen zwischen dem ersten Strangabschnitt 3.1 und dem zweiten Strangabschnitt 3.2 eine Schlaufe 7 gebildet ist, die zwei Schlaufenschenkel 8 und einen die Schlaufenschenkel 8 verbindenden Schlaufenbogen 9 umfasst. Außerdem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Crimpstecker 2 ein zwischen den beiden Schlaufenschenkeln 8 angeordnetes Kontaktelement 10 aufweist, das die beiden Schlaufenschenkel 8 des Leiterstrangs 3 kontaktiert und mit dem Crimpstecker 2, insbesondere dem Verbindungsabschnitt 4, elektrisch verbunden ist. Das Kontaktelement 10 ist also elektrisch leitfähig ausgeführt.

Die Schlaufe 7 des Leiterstrangs 3 umschlingt das Kontaktelement 10, so dass der Leiterstrang 3 die am Kontaktelement 10 ausgebildeten Kontaktflächen großflächig kontaktieren kann. Die Kontaktflächen des Kontaktelementes 10 sind am Umfang des Kontaktelementes 10 gebildet.

Jeder Schlaufenschenkel 8 der Schlaufe 7 des Leiterstrangs 3 ist zumindest abschnittsweise in einem der beiden Klemmbereiche 5,6 des Crimpsteckers 2 eingeklemmt und dadurch befestigt. Der Verbindungsabschnitt 4 des Crimpsteckers 2 hat einen beispielsweise blechstreifenförmigen ersten Umformabschnitt 14 zur Bildung der beiden Klemmbereiche 6,7, wobei die beiden Klemmbereiche 6,7 durch Umformen, insbesondere Crimpen, zweier Schenkel des ersten Umformabschnitts 14 gebildet sind. Zur Befestigung des Leiterstrangs 3 am Crimpstecker 2 wird also der erste Umformabschnitt 14 umgeformt, beispielsweise gequetscht oder gecrimpt.

Das Kontaktelement 10 ist nach dem ersten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem ersten Umformabschnitt 14 des Crimpsteckers 2 verbunden und beispielsweise stegförmig, schwertförmig oder pfostenförmig ausgebildet, beispielsweise indem es von einer Wandung des Verbindungsabschnitts 4 ausgehend stegförmig, schwertförmig oder pfostenförmig vorsteht. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Verbindungsabschnitt 4 des Crimpsteckers 2 einen beispielsweise blechstreifenförmigen zweiten Umformabschnitt 15 zur Bildung des Kontaktelementes 10 auf, wobei das Kontaktelement 10 durch Umformen, insbesondere Biegen oder Falten, des zweiten Umformabschnitts 15, insbesondere zweier Schenkel des zweiten Umformabschnitts 15, gebildet ist.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Verbindungsabschnitt 4 des Crimpsteckers 2 zusätzlich einen dritten Umformabschnitt 16 auf, wobei der das Kontaktelement 10 bildende zweite Umformabschnitt 15 zwischen dem ersten und dritten Umformabschnitt 14,16 angeordnet ist und wobei der dritte Umformabschnitt 16 zum Einklemmen des Schlaufenbogens 9 der Schlaufe 7 des Leiterstrangs 3 vorgesehen ist.

Am erfindungsgemäßen Crimpstecker 2 ist ein Anschlussabschnitt 17 zum lösbaren Verbinden des Crimpsteckers 2 mit einem Gegenstecker vorgesehen.

Fig.2 zeigt eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig.2 unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.l darin, dass das Kontaktelement 10 als separates Einlegeteil in den ersten Umformabschnitt 14 des Crimpsteckers 2 eingesetzt ist und eine Wandung 20 mit Kontaktflächen umfasst. Das separate Einlegeteil 10 ist nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig.2 ein ebener Blechstreifen aus Metall.

Der Verbindungsabschnitt 4 des Crimpsteckers 2 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel hat also nur einen einzigen Umformabschnitt, nämlich den ersten Umformabschnitt 14. Der zweite Umformabschnitt 15 und dritte Umformabschnitt 16 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entfällt beim zweiten Ausführungsbeispiel.

Zur Vereinfachung der Darstellung ist in der Fig.2 der Leiterstrang 3 noch nicht mit dem Crimpstecker 2 fest verbunden, sondern lediglich lose in den Crimpstecker 2 eingelegt. Zur Befestigung des Leiterstrangs 3 am Crimpstecker 2 wird der erste Umformabschnitt 14 umgeformt, beispielsweise gequetscht oder gecrimpt. Dabei wird auch das Einlegeteil 10 umgeformt. Der Leiterstrang 3 liegt mit dem ersten Strangabschnitt 3.1 in dem ersten Klemmbereich 3.1 des Verbindungsabschnitts 4 und mit dem zweiten Strangabschnitt 3.2 in dem zweiten Klemmbereich 3.2 des Verbindungsabschnitts 4, wobei der erste Klemmbereich 3.1 zwischen dem ersten Umformabschnitt 14 und einer Seite des Kontaktelementes 10 gebildet ist und wobei der zweite Klemmbereich 3.2 zwischen dem ersten Umformabschnitt 14 und der anderen, gegenüberliegenden Seite des Kontaktelementes 10 gebildet ist. In Richtung der Längserstreckung des Leiterstrangs 3 gesehen ist zwischen dem ersten Strangabschnitt 3.1 und dem zweiten Strangabschnitt 3.2 eine einzige Schlaufe 7 gebildet, deren Schlaufenschenkel 8 in den Klemmbereichen 5,6 des ersten Umformabschnitts 14 eingeklemmt und befestigt sind.

Fig.3 zeigt eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker gemäß einer alternativen Ausführung zum zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.2.

Alternativ zur Ausführung nach Fig.2 weist der Crimpstecker nach Fig.3 ein das Kontaktelement 10 bildendes separates Einlegeteil 10 auf, das aus mehreren kreuzförmig oder sternförmig zueinander angeordneten Wandungen 20 gebildet ist. Beim Durchführen des Leiterstrangs 3 durch das Einlegeteil 10 nach Fig.3 werden beispielsweise zwei Schlaufen 7 mit vier Schlaufenschenkeln 8 gebildet. Zur Befestigung des Leiterstrangs 3 am Crimpstecker 2 wird der erste Umformabschnitt 14 umgeformt, beispielsweise gequetscht oder gecrimpt. Dabei wird auch das Einlegeteil 10 umgeformt.

Fig.4 zeigt eine Kontaktierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Crimpstecker nach einem dritten Ausführungsbeispiel.

Nach dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsabschnitt 4 des Crimpsteckers 2 im Querschnitt derart wellenförmig ausgebildet, dass drei Wellenbögen 18 gebildet sind, wobei die zwei äußeren Wellenbögen 18 die Klemmbereiche 5,6 bilden und der mittlere Wellenbogen 18 das einstückig am Verbindungsabschnitt 4 ausgebildete Kontaktelement 10 bildet. Die beiden äußeren Wellenbögen 18 entsprechen dem ersten Umformabschnitt 14 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Daher werden die beiden äußeren Wellenbögen 18 umgeformt, beispielsweise gequetscht oder gecrimpt, um die beiden Klemmbereiche 5,6 zu bilden.