DE102005017988B3 - Electric contact sleeve has band bent to close off inner space of contact sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontakthülse mit einer Vielzahl von langgestreckten Federelementen zur elektrischen Kontaktierung zwischen einem in sie hineinsteckbaren, inneren stromleitfähigen Steckerelement und einer äußeren stromleitfähigen Kontaktbuchse, wobei die langgestreckten Federelemente am stirnseitigen Ende der Kontakthülse, das deren Einführöffnung gegenüberliegt, mit ihren Endabschnitten an einem ersten gemeinsamen, ringartigen Bandabschnitt angebracht sind.The The invention relates to an electrical contact sleeve with a plurality of elongated spring elements for electrical contact between an inner conductive plug element which can be plugged into it and an outer conductive contact socket, wherein the elongated spring elements at the front end of the Contact sleeve, the opposite of the insertion, with their end portions at a first common annular band portion are attached.
Eine
derartige elektrische Kontakthülse
ist beispielsweise aus der
Bei
der Kontakthülse
der
Unter manchen praktischen Gegebenheiten kann der Kontaktsitz einer derartigen elektrischen Kontakthülse auf einem einge steckten, stromleitfähigen Steckerelement sowie in einer äußeren, stromleitfähigen Kontaktbuchse für eine dauerhafte und zuverlässige elektrische Kontaktierung unzureichend sein.Under In some practical circumstances, the contact seat of such electrical contact sleeve on a plugged, conductive plug element and in an outer, conductive contact socket for one durable and reliable electrical contact be insufficient.
Dies gilt insbesondere z.B. dann, wenn das jeweilig zu kontaktierende Steckerelement entlang seiner axialen Längserstreckung Außendurchmesserschwankungen aufgrund von Fertigungstoleranzen, sonstige Unregelmäßigkeiten bzw. Inhomogenitäten wie z.B. abgelagerte Schmutzpartikel, Grate, lokale Materialakkumulationen verursacht durch elektrische Überschläge, Rillen, ... usw. aufweist oder die Innenoberfläche der äußeren Kontaktbuchse mit derartigen Fehlern beaufschlagt ist. Noch kritischer für einen einwandfreien Kontaktsitz einer solchen bekannten Kontakthülse zwischen einem innen angeordneten Steckerelement und einer außen angeordneten Kontaktbuchse sind vibrierende oder schwingende Feldanwendungen, wie z.B. in Transformatorstationen, in Kraftfahrzeugen, Umspannwerken oder Hochspannungsfreileitungen. Dies gilt insbesondere bei Hochstromanwendungen.This in particular, e.g. then, if the respective to be contacted Plug element along its axial longitudinal extent outside diameter variations due to manufacturing tolerances, other irregularities or inhomogeneities such as. deposited dirt particles, burrs, local material accumulations caused by electrical flashovers, grooves, ..., etc., or the inner surface of the outer female contact with such Error is applied. Even more critical for a perfect contact seat such a known contact sleeve between an internally arranged plug element and an outside arranged Contact socket are vibrating or vibrating field applications, such as. in transformer stations, in motor vehicles, substations or power transmission lines. This is especially true for high current applications.
Die DE 20 2004 006 433 U1 offenbart eine in einem Gehäuse angeordnete elektrische Steckkontaktbuchse mit einem einteiligen Grundkörper, dessen innenliegender elektrischer Kontaktbereich einen separaten, lamellenförmigen, im Querschnitt im Wesentlichen u-förmigen Kontaktfederkäfig aufweist.The DE 20 2004 006 433 U1 discloses a housing arranged in a housing electrical plug socket with a one-piece body, whose internal electrical contact area a separate, lamellar, Having in cross-section substantially U-shaped contact spring cage.
Die US 2003/0060090 A1 offenbart eine hochstrombelastbare elektrische Anschlussbuchse, deren innenliegender elektrischer Kontaktbereich von einem separaten, lamellenförmigen Kontaktfederkäfig gebildet wird, der sich mit an ihm ausgebildeten, nach außen abstehenden Clips an der Einstecköffnung der Anschlussbuchse abstützt.The US 2003/0060090 A1 discloses a high-current electric Connection socket, whose internal electrical contact area of a separate, lamellar Contact spring cage is formed, with itself formed on it, outwardly projecting Clips at the insertion opening the connection socket is supported.
Die
Die
Die
Die US 2004/0116002 A1 offenbart eine käfigförmige, elektrische Buchse, wobei das Gehäuse mit nach innengebogenen Laschen im Bereich der Einstecköffnung einen Kontaktkörper arretiert, der eine Mehrzahl von Lamellen aufweist.The US 2004/0116002 A1 discloses a cage-shaped, electrical socket, the case with inwardly bent tabs in the region of the insertion opening a Contact body locked, which has a plurality of fins.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Kontakthülse bereitzustellen, die unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten einen zuverlässigen und dauerhaften Kontaktsitz zwischen einem in sie hineinsteckbaren, stromleitfähigen Steckerelement und einer äußeren, stromleitfähigen Kontaktbuchse ermöglicht, wobei die Kontakthülse in einem ihrer Einführöffnung gegenüberliegenden Endbereich eine hohe Stabilität aufweisen soll.Of the Invention has for its object to provide an electrical contact sleeve, which under a variety of practical conditions a reliable and permanent contact seat between a plug-in, current conductive Plug element and an outer, current-conductive contact socket allows the contact sleeve in an end region opposite to its insertion opening a high stability should have.
Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Kontaktbuchse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der erste gemeinsame, ringartige Bandabschnitt teilweise oder ganz gegenüber der longitudinalen Längserstreckung der an ihm angebrachten Federelemente um etwa 90° nach innen umgebogen ist, um den Innenraum der Kontakthülse im Bereich deren Stirnseite teilweise oder ganz abzuschließen.These Task is in an electrical contact socket of the aforementioned Sort of solved by that the first common ring-like band portion partially or opposite the longitudinal longitudinal extent the spring elements attached to it is bent inwards by about 90 ° to the interior of the contact sleeve in Part whose front side partially or completely complete.
Dadurch, dass die erfindungsgemäße Kontakthülse an ihrem stirnseitigen Ende, das ihrer Einführöffnung für das Steckerelement gegenüberliegt, einen ersten gemeinsamen, ringartigen Bandabschnitt aufweist, der gegenüber der longitudinalen Längserstreckung der daran angebrachten Federelemente teilweise oder ganz in das Innere der Kontakthülse vorgebogen ist, ist die Federsteifigkeit und Formsteifigkeit der langgestreckten Federelemente in diesem Endbereich des Bandabschnitts gegenüber einer herkömmlichen Kontakthülse mit lediglich axial verlaufendem Bandabschnitt erhöht. Damit geht eine größere mechanische Radialstabilität und Formsteifigkeit der Kontakthülse im Bereich dieses Bandabschnitts einher, wodurch die Kontakthülse dort mit verbessertem Kraftschluss, Formschluss und/oder Stoffschluss auf dem jeweilig eingestecktem Steckerelement aufsitzt.Thereby, that the contact sleeve according to the invention on her front end, which is opposite to its insertion opening for the plug element, a first common ring-like band portion which faces the longitudinal longitudinal extent the attached spring elements partially or completely in the Inside of the contact sleeve is pre - bent, the spring stiffness and stiffness of the elongated spring elements in this end region of the band section across from a conventional one contact sleeve increased with only axially extending band section. In order to goes a bigger mechanical Radial stability and Form stiffness of the contact sleeve in the region of this band section, whereby the contact sleeve there with improved adhesion, positive locking and / or material connection is seated on the respective inserted plug element.
Weiterhin bildet der nach innen vorgebogenen bzw. umgeschlagene Randteil des Bandabschnitts eine axiale Begrenzung für die longitudinale Vorschubbewegung des Steckerelements bei dessen Einbau in die Kontakthülse. Dabei fungiert der nach innen vorgebogenen Bandabschnitt in Einführrichtung für das Steckerelement betrachtet als eine Art Boden für die Kontakthülse, so dass das jeweilig eingeführte Steckerelement sowohl längsseitig als auch stirnseitig umrahmt, d.h. eingefasst ist. Dadurch ergibt sich endseitig eine verbesserte Arretierwirkung bzw. Klemmwirkung für die Kontakthülse auf dem Steckerelement und somit dort ein einwandfreier Kontaktsitz. Durch die erhöhte Federsteifigkeit der Kontakthülse im Bereich ihres nach innen umgebogenen Bandabschnitts ist dort auch die radiale Anpress- bzw. Kontaktkraft nach außen auf die äußere Kontaktbuchse erhöht, wenn das jeweilige Steckerelement in die Kontakthülse mit Presssitz eingeführt bzw. eingesteckt ist.Farther forms the inwardly pre-bent or folded edge part of the band section an axial limit for the longitudinal feed movement of the plug element in its Installation in the contact sleeve. In this case, the inwardly pre-bent band section acts in the insertion direction for the Plug element considered as a kind of bottom for the contact sleeve, so that the respectively introduced Plug element both longitudinally as also framed frontally, i. is enclosed. This results end an improved locking action or clamping action for the contact sleeve on the Plug element and thus there a perfect contact seat. By the increased Spring stiffness of the contact sleeve in the area of their inwardly bent band section is there also the radial contact pressure or contact force to the outside the outer contact socket elevated, if the respective plug element in the contact sleeve with Press fit introduced or is plugged in.
Darüber hinaus bewirkt der nach innen vorgebogene Bandabschnitt, dass die daran angebrachten langgestreckten Federelemente hinsichtlich ihrer Federwirkungen sowohl in axialer als auch in radialer Richtung voneinander stärker entkoppelt sind. Insbesondere ist ein stärker unabhängiger Längenausgleich der langgestreckten Federelemente ermöglicht. Ein Mit verziehen bzw. Mitverformen benachbarter Federelemente durch ein einzelnes, lokal höher mechanisch beanspruchtes Federelement ist dadurch weitgehend vermieden.Furthermore causes the inwardly bent band section that the attached elongated spring elements with respect to their spring effects decoupled more strongly from each other both in the axial and in the radial direction are. In particular, one is stronger independent length compensation allows the elongated spring elements. A forgiven or Mitverformen adjacent spring elements by a single, local higher mechanically claimed spring element is thereby largely avoided.
Aufgrund des endseitig nach innen umgebogenen Bandabschnitts ist insgesamt für die elektrische Kontakthülse eine höhere Federsteifigkeit und damit Formstabilität bewirkt, wodurch sich ein verbesserter Kontaktsitz der Kontakthülse zwischen einem eingesteckten Steckerelement und einer äußeren Kontaktbuchse ergibt. Auf diese Weise eignet sich die erfindungsgemäße Kontakthülse in vorteilhafter Weise für hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtungen.by virtue of the end inwardly bent band portion is total for the electrical contact sleeve a higher one Spring stiffness and thus dimensional stability causes, resulting in a improved contact seat of the contact sleeve between an inserted Plug element and an outer contact socket results. In this way, the contact sleeve according to the invention is in an advantageous manner Way for high-current-loadable connection devices.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass sich die erfindungsgemäße Kontakthülse aus einem zunächst planflächigen Endlosband durch Ausstanzen, Umformen und/oder einer entsprechenden Oberflächenveredelungstechnik in konstruktiv einfacher Weise herstellen lässt.Especially It is advantageous that the contact sleeve according to the invention consists of a first planetary endless belt by punching, forming and / or a corresponding surface finishing technique can be produced in a structurally simple manner.
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer solchen erfindungsgemäßen Kontakthülse in einer elektrischen Verbindungsvorrichtung mit einer außen angeordneten, stromleitfähigen Kontaktbuchse, mit der in der äußeren Kontaktbuchse innen angeordneten Kontakthülse, und mit einem in die Kontakthülse hineingesteckten, stromleitfähigen Steckerelement, wobei die Kontakthülse eine Vielzahl von langgestreckten Federelementen zur elektrischen Kontaktierung des in der Kontakthülse angeordneten Steckerelements und der außen angeordneten Kontaktbuchse aufweist, und wobei die langgestreckten Federelemente am stirnseitigen Ende der Kontakthülse, das deren Einführöffnung gegenüberliegt, mit ihren Endabschnitten an einem ersten gemeinsamen, ringartigen Bandabschnitt angebracht sind, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste gemeinsame, ringartige Bandabschnitt gegenüber der longitudinalen Längserstreckung der an ihm angebrachten Federelemente teilweise oder ganz in das Innere der Kontakthülse vorgebogen ist.The The invention also relates to a use of such a contact sleeve according to the invention in one electrical connection device with an externally arranged, current-conductive contact socket, with the in the outer contact socket inside arranged contact sleeve, and with one in the contact sleeve plugged in, electrically conductive Plug element, wherein the contact sleeve has a plurality of elongated Spring elements for electrical contacting of the arranged in the contact sleeve plug element and the outside arranged contact socket, and wherein the elongated spring elements at the front end of the contact sleeve, which lies opposite the insertion opening, with their end portions at a first common, ring-like Band section are attached, which is characterized that the first common, annular band section opposite to longitudinal longitudinal extent the spring elements attached to it partially or completely in the Inside of the contact sleeve is pre-bent.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüche wiedergegeben.other Further developments of the invention are given in the dependent claims.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention and its developments are described below with reference to Drawings closer explained. Show it:
Elemente
mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
Die
Kontakthülse
Diese
Vielzahl von langgestreckten Federelementen ist im Bereich der Einführöffnung bzw.
des Einführschlitzes
Das
Längsschnittbild
von
Die
Verjüngungsabschnitte
dienen dabei der Festlegung mehrerer definierter Kontaktierungsstellen
für das
eingesteckte Steckerelement
In
entsprechender Weise ist mit Hilfe je zweier gegenüberliegender
Aufweitungsabschnitte wie z.B.
Allgemein ausgedrückt ist somit eine Kontakthülse bereitgestellt, deren langgestreckten Federelemente in axialer Längsrichtung betrachtet mindestens zwei Verjüngungsabschnitte in axialem Längsabstand voneinander zur Vielpunktkontaktierung eines in sie hineingesteckten Steckerelements sowie mindestens zwei in axialem Längsabstand aufeinanderfolgende Aufweitungsabschnitte zur elektrischen Vielpunktkontaktierung mit einer äußeren Kontaktbuchse aufweist. Dabei ist für die Aufweitungsabschnitte ein konvexer Krümmungssinn vorgesehen, der dem konkaven Krümmungssinn der Verjüngungsabschnitte entgegengesetzt ist.Generally expressed is thus a contact sleeve provided, the elongated spring elements in the axial longitudinal direction considers at least two rejuvenation sections in axial longitudinal distance from each other for Vielpunktkontaktierung of an inserted into it Plug element and at least two in axial longitudinal spacing successive expansion sections for electrical Vielpunktkontaktierung with an outer contact socket having. It is for the expansion portions provided a convex curvature sense, the the concave curvature sense the rejuvenation sections is opposite.
Ggf.
kann es zweckmäßig sein,
anstelle dieser länglichen
Kontaktbereiche der Kontakthülse
der
Am
dem eingangsseitigen Bandabschnitt
Insbesondere
ist es vorteilhaft, die langgestreckten Federelemente unmittelbar
bei der Abknickkante des ersten, gemeinsamen Bandabschnitts enden
zu lassen. Eine derartig gewählte
Abknickkante ist in der
Insgesamt betrachtet sorgt der nach innen umgeschlagene erste Bandabschnitt der Kontakthülse, der in der äußeren Kontaktbuchse in deren Aufnahmekammer zum Liegen kommt und der Einführöffnung gegenüberliegt, für eine erhöhte Formstabilität der Gitterstruktur der Kontakthülse. Der nach innen umgebogenen Bandabschnitt bildet zusammen mit den Federelementen eine endseitige Halterung bzw. Einfassung für das jeweilig eingebrachte Steckerelement.All in all considered ensures the turned inward first band section the contact sleeve, in the outer contact socket in the receiving chamber comes to rest and opposite to the insertion, for one increased dimensional stability the lattice structure of the contact sleeve. The inwardly bent band section forms together with the Spring elements an end bracket or enclosure for the respective introduced plug element.
Insgesamt
betrachtet bilden auf diese Weise die streifenförmigen Lamellen
Die
kastenförmige
Gitterstruktur der Kontakthülse
Zweckmäßigerweise
werden die aneinander stoßenden
Seitenränder
der Lamellen
Allgemein ausgedrückt kann also sowohl der eingangsseitige, zweite Bandabschnitt im Bereich der Einführöffnung der Kontakthülse als auch der innenliegende, erste Bandabschnitt, der bei der der Einführöffnung gegenüberliegenden bzw. abgewandten Stirnseite der Kontakthülse vorgesehen und nach innen umgebogen ist, einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei Mehrteiligkeit des jeweiligen Bandabschnitts ist es zweckmäßig, dessen Einzelteile miteinander zu verbinden, insbesondere zu verschweißen.Generally expressed Thus, both the input-side, second band section in the region of Insertion opening of the contact sleeve as well as the inner, first band portion opposite to the insertion opening or opposite end face of the contact sleeve provided and inwards bent over, in one piece or be formed in several parts. For multi-part of the respective band section it is expedient whose To connect individual parts together, in particular to weld.
Selbstverständlich ist
es bei Bedarf möglich, der
Kontakthülse
auch eine andere Geometrieform als die rechteckförmige Kastenform, d.h. Quaderform entsprechend
den
- 11 mit 1n11 with 1n
- langgestreckte Federelemente auf der Oberseite der Kontakthülse elongated Spring elements on the top of the contact sleeve
- 21 mit 2n21 with 2n
- langgestreckte Federelemente auf der Unterseite der Kontakthülse elongated Spring elements on the underside of the contact sleeve
- 1212
- Erstes gemeinsames Band für die Enden der Federelemente, das gegenüber deren Längserstreckung teilweise oder ganz nach innen umgebogen ist; first common bond for the ends of the spring elements, with respect to their longitudinal extent partially or completely bent inwards;
- 121, 122121 122
-
zwei
Teilhälften
des ersten gemeinsamen Bandes
12 two halves of the first common band12 - 131 mit 136131 with 136
- nach außen abstehende Flanschelemente am eingangsseitigen, zweiten Bandabschnitt der Federelemente der Kontakthülse to Outside protruding flange on the input side, second band section the spring elements of the contact sleeve
- 140, 141140 141
- Längsschlitze in Kontakthülse entlang der axialen Längserstreckung deren Schmalseiten longitudinal slots in contact sleeve along the axial longitudinal extent their narrow sides
- 142142
-
Laserverschweißung des Längsschlitzes
141 Laser welding of the longitudinal slot141 - 151 mit 151n151 with 151n
- Längsschlitze zwischen den Federelementen auf der Oberseite der Kontakthülse longitudinal slots between the spring elements on top of the contact sleeve
- 161 mit 16n161 with 16n
- Längsschlitze zwischen den Federelementen auf der Unterseite der Kontakthülse longitudinal slots between the spring elements on the underside of the contact sleeve
- 1515
- Oberseite der Kontakthülse top the contact sleeve
- 1616
- Unterseite der Kontakthülse bottom the contact sleeve
- 17, 1817 18
- linke und rechte axiale Schmalseite der Kontakthülse left and right axial narrow side of the contact sleeve
- 1919
- Eingangsseitiger, zweiter Bandabschnitt der Kontakthülse Input-side, second band section of the contact sleeve
- 191, 192191, 192
-
zwei
Teilhälften
des eingangsseitigen, zweiten Bandabschnitts
19 two part halves of the input side, second band section19 - 311, 312311 312
- zwei unabhängige Kontaktbereiche des jeweiligen Federelements auf der Oberseite der Kontakthülse zur äußeren Kontaktbuchse hin two independent Contact areas of the respective spring element on top of the contact sleeve to the outer contact socket down
- 321, 322321 322
- zwei unabhängige Kontaktbereiche des jeweiligen Federelements auf der Unterseite der Kontakthülse zur äußeren Kontaktbuchse hin two independent Contact areas of the respective spring element on the underside the contact sleeve to the outer contact socket down
- 331, 332, 341, 342331 332, 341, 342
- unabhängige Kontaktbereiche von Federelementen der Kontakthülse nach innen zum eingesteckten Steckerelement hin independent contact areas of spring elements of the contact sleeve inside towards the inserted plug element
- 333, 343333, 343
- Endabschnitte von zwei sich gegenüberliegenden Federelementen auf der Oberseite und der Unterseite der Kontakthülse end of two opposite ones Spring elements on the top and bottom of the contact sleeve
- 4141
- quaderförmige Kontaktbuchse cuboid contact socket
- 4242
- gecrimpte, rohrförmige Kontaktbuchse crimped, tubular Contact socket
- 55
- Steckerelement male member
- 6363
- Scharnierteil der aufgeklappten Kontakthülse hinge part the unfolded contact sleeve
- 721, 722, 731, 732721 722, 731, 732
- langgestreckte Federelemente an linker und rechter Schmalseite der Kontakthülse elongated Spring elements on the left and right narrow side of the contact sleeve
- 88th
- Anschlussteil für eine elektrische Verbindungsvorrichtung connector for one electrical connection device
- 91, 9291 92
- Verschweißungsstellen welding locations
- 101, 102, 103101 102, 103
- verschiedene elektrische Verbindungsvorrichtungen various electrical connection devices
- 8181
- axiale Längserstreckung der Kontakthülse axial longitudinal extension the contact sleeve
- 8282
- radiale Richtung radial direction
- 99
- Einführschlitz der Kontakthülse insertion the contact sleeve
- 91, 92, 9391 92, 93
- Zwischenstege der Kontakthülse interbars the contact sleeve
- 9595
- Abknickkante des ersten Bandabschnitts kinked of the first band section
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