DE102007031619A1 - Electrical connector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, umfassend einen zylindrischen bzw. halbzylindrischen Stiftkontakt (1) und einen hyperbolisch-zylindrischen bzw. halbzylindrischen Buchsenkontakt (2), mit einem Kontaktkäfig (3) mit einer Vielzahl von parallel verlaufenden Kontaktlamellen (4), welche einen Kontaktaufnahmeraum (5) zur Aufnahme des Stiftkontaktes (1) bilden, wobei die Außenkontur des Stiftkontaktes (1) derart auf den Buchsenkontakt abgestimmt und vergrößert ist gegenüber dem Kontaktaufnahmeraum (5) im Lamellenbereich (6), dass die Kontaktlamellen (4) beim Stecken des Stiftkontaktes (1) in den Buchsenkontakt (2) neben ihrem radialen Ausfedern zusätzlich eine Längenstreckung und Verformung so erfahren, dass die Kontaktlamellen (4) dadurch flächig über die Außenkontur des Stiftkontaktes (1) gespannt werden und eine flächige Kontaktanlagenfläche bilden.The invention relates to an electrical connector, comprising a cylindrical or semi-cylindrical pin contact (1) and a hyperbolic-cylindrical or semi-cylindrical socket contact (2), with a contact cage (3) having a plurality of parallel contact blades (4) which form a contact receiving space (5) for receiving the pin contact (1) form, wherein the outer contour of the pin contact (1) is matched to the socket contact and enlarged relative to the contact receiving space (5) in the lamellar region (6) that the contact blades (4) upon insertion of the pin contact (1) in addition to their radial rebound in addition to a longitudinal extension and deformation experience in the socket contact (2) so that the contact blades (4) are stretched across the outer contour of the pin contact (1) and form a flat contact surface.
Description
Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, umfassend
einen Buchsenkontakt und einen Steckerstift gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Steckverbinder, insbesondere Steckverbinderbuchsen
der eingangs genannten Art werden auch als RADSOK-Kontakte bezeichnet
und sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass ihr Kontaktbereich
käfigartig ausgebildet ist, d. h. dass ein zylindrischer
oder halbzylindrischer Hohlkörper gestaltet ist, der vorzugsweise
in Längsrichtung Kontaktlamellen besitzt oder Kontakffederarme
zur Kontaktierung mit dem Steckerstift. Aus Kostengründen werden
Buchsenkontakte der eingangs genannten Art üblicherweise
als Stanzteil aus einem Blech hergestellt. Im Stand der Technik
sind zylinderförmige Buchsenkontakte bekannt, die aus einem
Blech gestanzt sind, wobei der zylinderförmige Buchsenkörper
selbst durch Rollen bzw. Biegen und Rollen des Stanzbleches erzeugt
wird. Eine solche Steckverbindung ist beispielsweise aus der
Gattungsgemäßen Steckverbinder-Systemen ist gemeinsam, dass diese nur über unzureichende Kontaktflächen verfügen, d. h. entweder nur über Kontaktpunkte, die definiert werden durch die Gruppe der Kontaktfedern mit deren entsprechenden Berührflächen mit dem Kontaktstift. Auch wenn der Buchsenkontakt durch eine Vielzahl von solchen Kontaktfedern gebildet wird, genügt dies nicht zur Übertragung gewünschter hoher Ströme. Auch die Problematik der Wärmeableitung wird bei den vorgenannten Kontaktsystemen bei hohen Strömen unzureichend gelöst. Die Probleme treten insbesondere dadurch auf, dass zur Erhöhung der Wärmeableitung üblicherweise dickere Materialien und massivere Stifte verwendet werden zum Nachteil der Federeigenschaften und der Steck-und Ziehkräfte. Es wären große Federwege und dünne Materialien notwendig, um optimale Federeigenschaften des Kontaktsystemes herzustellen, die jedoch nachteilige Eigenschaften bezüglich der Stromtragfähigkeit eines solchen Steckverbinder-Systems bedingen. Es ist daher der Nachteil zu überwinden nur punktförmige und partielle Kontaktbereiche nutzen zu können und es ist insofern ein verbessertes Steckverbindersystem bereitzustellen, mit einem Buchsenkontakt dessen Kontaktlamellen flächig mit dem Stiftkontakt über eine maximale Kontaktanlagefläche vorzugsweise nahezu über die gesamte Kontaktlamelle mit der Außenkontur des korrespondierenden Stiftkontaktes zur Anlage kommt.Generic connector systems have in common that they have only insufficient contact surfaces, ie either only via contact points, which are defined by the group of contact springs with their corresponding contact surfaces with the contact pin. Even if the Socket contact is formed by a variety of such contact springs, this is not sufficient for the transmission of desired high currents. The problem of heat dissipation is insufficiently solved in the aforementioned contact systems at high currents. The problems arise in particular in that to increase the heat dissipation usually thicker materials and solid pins are used to the detriment of the spring characteristics and the plug and pull forces. It would be large spring travel and thin materials necessary to produce optimum spring characteristics of the contact system, but which cause adverse characteristics regarding the current carrying capacity of such a connector system. It is therefore the disadvantage to overcome only punctual and partial contact areas to use and it is insofar to provide an improved connector system, with a female contact whose contact blades area with the pin contact over a maximum contact surface preferably almost over the entire contact blade with the outer contour of the corresponding pin contact Plant comes.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Steckverbinder vorzugsweise einen zylinderförmigen oder halbzylinderförmigen Buchsenkontakt so zu verbessern, dass ein korrespondierender Steckerstift maximale Anlageflächen mit den Kontaktlamellen des Buchsenkontaktes erzielt möglichst derart, dass die Kontaktlamellen flächig über ihren gesamten Bereich an dem Steckerstift zum Anliegen kommen bei gleichzeitig guten elastischen Eigenschaften, welche das Einführen des Steckerstiftes vereinfachen und im gesteckten Zustand zu einem großem Anpressdruck führen. Weitere Aufgabe der Erfindung ist ein Steckverbinder-System zu schaffen, welches hohe Ströme bei vergleichsweise dünnen Kontaktlamellen übertragen kann. Hierbei sind Anwendungsfälle gemeint, in denen Ströme zwischen 50 und 300 A, vorzugsweise über 100 A zu übertragen sind. Ein weiterer Nachteil der Steckverbinder-Systeme der eingangs genannten Art ist die technologisch nicht völlig beherrschbare Problematik der Toleranzen mehrerer Bauelemente zueinander, die sich insbesondere bei einem Steckverbinder-System, bestehend aus mehreren Einzelteilen, addiert. Solche Steckverbinder-Systeme haben daher den weiteren Nachteil, dass Kontaktstifte in Verbindung mit unterschiedlichen Kontaktbuchsen jeweils mehr oder weniger ausreichenden Kontaktanpressdruck erzeugen und daher die Stromübertragung oder die Stromtragfähigkeit eines sol chen Steckverbinder-Systems durch die Toleranzen und Toleranzlagen der Einzelteile bestimmt wird.Of the The present invention is therefore based on the object, a generic Connector preferably a cylindrical or semi-cylindrical Receptacle contact to improve so that a corresponding pin maximum contact surfaces with the contact blades of the socket contact achieved as possible in such a way that the contact blades over their entire area on the connector pin come to concern at the same time good elastic properties, which is the introduction of the Pin simplify and when plugged into a large Lead to contact pressure. Another object of the invention is to provide a connector system which provides high currents transmitted comparatively thin contact blades can. Here, use cases are meant in which currents between 50 and 300 A, preferably over 100 A to transmit are. Another disadvantage of the connector systems of the beginning This type is technologically not completely controllable Problem of the tolerances of several components to each other, the especially in a connector system consisting of several items, added. Such connector systems have Therefore, the further disadvantage that pins in conjunction with different contact sockets each more or less sufficient Create contact pressure and therefore the power transmission or the current carrying capacity of a sol chen connector system determined by the tolerances and tolerances of the individual parts becomes.
Es ist daher weitere Aufgabe der vorliegenden Verbindung, ein Steckverbinder-System zu schaffen, welches auch die Aufgabe der Toleranzproblematik löst, d. h. beim Stecken mit Steckerstiften mit durch die Fertigungstoleranzen bedingten unterschiedlichen Außenabmessungen, eine maximale Anlagefläche bzw. Kontaktfläche zwischen dem Steckerstift und den Buchsenkontaktlamellen erzeugt wird.It Therefore, another object of the present invention is a connector system which also solves the problem of tolerance problems, d. H. when plugging with pins with by the manufacturing tolerances conditional different external dimensions, a maximum contact surface or contact surface between the pin and the socket contact lamellae is produced.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gekennzeichnet. Erfindungsgemäß wird ein Buchsenkontakt als halbzylinderförmiger oder zylinderförmiger Buchsenkontakt bereitgestellt, welcher über einen Buchsenkontaktkäfig verfügt, welcher in seiner Geometrie so ausgeprägt wird, dass die Kontaktlamellen einen Aufnahmeraum für den Steckerstift bilden derart, dass der Aufnahmeraum gerade so viel kleiner gewählt ist in Bezug zur Außenkontur des Steckerstiftes, dass beim Stecken des Steckerstiftes in die lamellenförmige Käfigaufnahme des Buchsenkontaktes drei Prozesse parallel ablaufen. Einerseits wird eine Federwirkung aus der Elastizität der Kontaktlamelle im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung erzeugt, also radial nach außen gerichtet ist eine elastische Verformung darstellt. Andererseits wirkt die Erfindung durch das gleichzeitige elastische und plastische Strecken der Kontaktlamellen, die entscheidend für die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Steckverbinders einen Beitrag liefern für die Erzielung einer maximalen Anlagefläche des Kontaktsystems Diese wird dadurch erzeugt, dass neben dem Ausfedern eine definierte Längsstreckung der Kontaktlamelle im, Steckvorgang erzwungen wird. Beim Stecken des Steckerstiftes in den Kontaktaufnahmeraum der Kontaktbuchse, werden somit die Kontaktlamellen infolge ihrer definierten Form und Geometrie und ihrer Anzahl und Lage, wie auch dem Verdrehwinkel im Käfiggitter in die Lage versetzt, dass jede Kontaktlamelle sich in Längsrichtung elastisch und plastisch verformt und sich entlang der Oberfläche des Kontaktstiftes flächig anlegt. Dadurch wird erreicht, dass anders als bei Steckverbinder-Systemen aus dem Stand der Technik eine solche Kontaktlamelle mehr oder weniger wie ein gespannter Bogen an dem Kontaktstift flächig zur Anlage kommt, infolge der Streckung der Kontaktlamelle in Längsrichtung und den dadurch bedingten Übergang der punktförmigen in die linienförmige Anlage und bei vollständigem Stecken in eine flächenförmigen Anlage. Dadurch wird erreicht, dass sich die Kontaktlamelle wie die Sehne eines Flitzebogens an die Kontur, sprich Außenkontur, des Kontakt stiftes anlehnt und damit erfindungsgemäß eine flächige Anlage der gesamten Oberfläche der Kontaktlamelle mit der Kontaktfläche des Stiftkontaktes erzielt wird. Gleichzeitig wird die Toleranz des Stiftes durch das Maß der Verformung abgefedert.These The object is solved by the features of claim 1. In the subclaims are preferred embodiments characterized the invention. According to the invention a socket contact as a semi-cylindrical or cylindrical Socket contact provided, which via a socket contact cage which is so pronounced in its geometry is that the contact blades a receiving space for the Plug pin form such that the receiving space just so much smaller is selected in relation to the outer contour of the connector pin, that when inserting the pin into the lamellar Cage receptacle of socket contact three processes in parallel expire. On the one hand, a spring effect of the elasticity the contact blade is generated substantially perpendicular to the plug-in direction, thus directed radially outward is an elastic deformation represents. On the other hand, the invention works by the simultaneous elastic and plastic stretching of the contact blades, which are crucial for the operation of the invention Connector contribute to the achievement a maximum contact surface of the contact system this becomes produced by the fact that in addition to the rebound a defined longitudinal extension the contact blade is forced in, plug-in operation. When plugging the plug pin in the contact receiving space of the contact socket, Thus, the contact blades are due to their defined shape and geometry and their number and location, as well as the twist angle in the cage grid capable of any contact lamella deformed elastically and plastically in the longitudinal direction and flat along the surface of the contact pin invests. This achieves that unlike connector systems from the prior art, such a contact blade more or less like a taut bow on the contact pin flat to Plant comes, due to the extension of the contact blade in the longitudinal direction and the consequent transition of the punctiform into the linear plant and at full Plug into a sheet-like plant. Thereby is achieved that the contact blade like the tendon of a Flitzebogens to the contour, ie outer contour, the contact pin leans and thus according to the invention a planar system the entire surface of the contact blade with the contact surface of the pin contact is achieved. At the same time, the tolerance of the pin cushioned by the degree of deformation.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.In the following the invention will be described with reference to the description of two embodiments under Be Access to the drawings explained in more detail.
Darin zeigen:In this demonstrate:
In
In
In
In
In
In
Die
In
- 11
- Stiftkontaktpin contact
- 22
- Buchsenkontaktfemale contact
- 33
- Kontaktkäfigcontact cage
- 44
- KontaktlamellenMultilams
- 55
- KontaktaufnahmeraumContact receiving space
- 66
- Lamellenabschnittfin section
- 7a, 7b7a, 7b
- Bundstegegutters
- 7c7c
- BundstegabsschnittBundstegabsschnitt
- 88th
- Anschlußbereichterminal region
- 99
- ÜbergangsabschnittTransition section
- 1010
- Crimpanschlußcrimp
- 10a, 10b10a, 10b
- Anschlusslappenterminal lugs
- 1111
- Klemmverbindungclamp connection
- 1212
- Schutzhülseprotective sleeve
- 1313
- BuchsenkontakthalterSocket contact holders
- 1414
- Basisplattebaseplate
- 1515
- Ramperamp
- 1616
- Oberseitetop
- 1717
- Unterseitebottom
- 1818
- erste Haltenasenfirst retaining lugs
- 1919
- zweite Haltenasensecond retaining lugs
- 2020
- erste Längsseitenkantefirst Longitudinal side edge
- 2121
- zweite Längsseitenkantesecond Longitudinal side edge
- 2222
- Vorderkanteleading edge
- 2323
- Haltenaseretaining nose
- 24, 2524 25
- ÜbergangsbereichTransition area
- 26, 2726 27
- Schlitze bzw. Halteschlitzeslots or holding slots
- 3030
- Einsteckabschnittinsertion section
- 3131
- Kontaktierabschnittcontacting section
- 3232
- KontaktlamelleninnenflächeMultilams inner surface
- 3333
- Haltelamellenholding slats
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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Effective date: 20111223 |
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