-
Die
Erfindung betrifft ein elektrisches Steckverbinderelement für die elektrische
Verbindungstechnik, insbesondere ein elektrisches Steckverbinderelement
für die
elektrische Verbindungstechnik von Hybridantrieben von Kraftfahrzeugen.
-
Üblicherweise
wird bei elektrischen Steckverbindern ein Steckerelement und ein
Buchsenelement zusammengesteckt, wobei die Kontaktorgane des Steckerelements
und des Buchsenelements in elektrischen Kontakt miteinander kommen
und über die
so hergestellten Kontaktflächen
der elektrische Strom geführt
wird. Bekannte Steckverbinder sehen geschlitzte Kontakte vor, bei
denen durch einen Schlitz zwei Kontaktflächen zwischen Stift und Buchse
gebildet sind. Bekannt ist auch die Ausführung mit zwei Schlitzen, durch
die vier Kontaktflächen
gebildet sind. Eine höhere
Anzahl von Kontaktflächen
ergibt sich durch die Verwendung von sogenannten Lamellenkontakten.
Dabei werden beispielsweise gestanzte Lamellen in einem Kontaktträger montiert.
Durch die große
Anzahl der Kontaktflächen
ergibt sich eine hohe Kontaktsicherheit.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steckverbinderelement
bereitzustellen, welches gegenüber
den bekannten Steckverbinderelementen noch weiter verbesserte Gebrauchseigenschaften aufweist.
In einer Ausführungsart
soll eine hohe Kontaktsicherheit in der Daueranwendung gewährleistet sein,
insbesondere soll der Steckverbinder gegen mechanische und/oder
thermische Belastungen unempfindlich sein.
-
Diese
Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 bestimmte Steckverbinderelement
gelöst.
Besondere Ausführungsarten
der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
-
In
einer Ausführungsart
weist das Steckverbinderelement ein Kontaktorgan auf, das mindestens einen
Linienkontakt aufweist, mittels dem das Steckverbinderelement beim
Zusammenstecken mit einem zugeordneten Verbinderelement elektrisch
verbindbar ist. Zusammengesteckt werden dabei beispielsweise das
Kontaktorgan des Steckverbinderelements und ein komplementär ausgebildetes
Kontaktorgan des zugeordneten Verbinderelements. Das Steckverbinderelement
und das zugeordnete Verbinderelement können neben den Kontaktorganen
auch weitere Elemente beispielsweise aus einem elektrische isolierenden
Werkstoff aufweisen, die beim Zusammenstecken der Kontaktorgane
ebenfalls zusammensteckbar sind. Beispielsweise kann eine isolierende
Steckerhülse,
die ein als metallischen Stift ausgebildetes Kontaktorgan umgibt,
in eine isolierende Buchse einsteckbar sein, die ein als metallisches Buchsenelement
ausgebildetes, zum Stift komplementäres Kontaktorgan umgibt.
-
In
einer Ausführungsart
weist das Kontaktorgan zwei Linienkontakte auf, die in Anlage an
ein beispielsweise zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, ausgebildetes
komplementäres
Kontaktorgan des zugeordneten Verbinderelements in Anlage bringbar
sind. Das Steckverbinderelement kann grundsätzlich sowohl als Steckerelement
als auch als Buchsenelement ausgebildet sein. In der nachfolgenden
Beschreibung ist die Ausführungsart
des Steckverbinderelements als Buchsenelement beschrieben.
-
Das
Kontaktorgan ist außerdem
an mindestens einer von dem Linienkontakt oder den beiden Linienkontakten
beabstandeten Kontaktstelle in punktförmiger oder linienförmiger Anlage
an dem zugeordneten Verbinderelement haltbar. Vorzugsweise ist die Kontaktstelle
punktförmig,
weil dadurch bei gegebener Federkraft die höchste Flächenpressung auf die Kontaktstelle
erreichbar ist. In einer Ausführungsart kontaktiert
das Kontaktorgan das zugeordnete Verbinderelement, insbesondere
das zu dem Kontaktorgan des Steckverbinderelements korrespondierende Kontaktorgan
des Verbinderelements, an den beiden Linienkontakten und der punktförmigen Kontaktstelle.
Durch die an der Kontaktstelle eingeleitete Kraft wird das zugeordnete
Verbinderelement, insbesondere das zu dem Kontaktorgan des Steckverbinderelements
korrespondierende Kontaktorgan des Verbinderelements, in Richtung
auf den Linienkontakt vorgespannt und dadurch in Anlage an dem Linienkontakt,
insbesondere an den beiden Linienkontakten gehalten.
-
In
einer Ausführungsart
weist das Steckverbinderelement ein Federelement auf, das grundsätzlich auch
durch das Kontaktorgan selbst gebildet sein kann. In einer Ausführungsart
ist alternativ oder ergänzend
zu gegebenenfalls vorhandenen Federeigenschaften des Kontaktorgans
eine Fremdfeder vorgesehen, mittels der dauerhaft hohe Federkräfte aufbringbar
sind. Während
für das
Kontaktorgan als Werkstoff insbesondere Kupfer mit einer den Kontaktwiderstand
herabsetzenden Oberflächenbeschichtung,
beispielsweise aus Silber, eingesetzt wird, ist der Werkstoff für das Federelement
beispielsweise Stahl oder Federbronze.
-
Durch
die vorzugsweise punktförmige
Einleitung der Federkraft in Kombination mit zwei vorzugsweise parallel
zueinander verlaufenden Linienkontakten ergibt sich eine eindeutige
Positionierung des Kontaktorgans in Bezug auf das zugeordnete Verbinderelement
mit einer definierten Anlage des Verbinderelements, insbesondere
des zu dem Kontaktorgan des Steckverbinderelements korrespondierenden
Kontaktorgans des Verbinderelements, an den Linienkontakten. Zwar
kann auch die Kontaktstelle einen elektrisch leitenden Kontakt zwischen
dem Kontaktorgan und dem Verbinderelement bereitstellen, aber der
stromtragende elektrische Kontakt ist in einer Ausführungsart
durch die Anlage an den Linienkontakten gegeben.
-
In
einer Ausführungsart
verlaufen die beiden Linienkontakte parallel zu der Steckrichtung,
mit der das Steckverbinderelement und das zugeordnete Verbinderelement
zusammensteckbar sind. Dadurch wird beim Zusammenstecken automatisch
die Oberfläche
des Linienkontaktes einerseits und die zugehörige Oberfläche des Verbinderelements andererseits
gesäubert,
beispielsweise von anhaftenden Verunreinigen, Feuchtigkeit, Oxidschichten
oder dergleichen. Durch die hohe Flächenpressung an den Linienkontakten
erfolgt der gewünschte
Abrieb genau in den Bereichen, die nach dem Herstellen der Steckverbindung
den elektrischen Kontaktübergang
bilden. Gleichzeitig können
die erforderlichen Kräfte zum
Zusammenstecken und Auseinanderziehen begrenzt werden, was für die Handhabbarkeit
des Steckverbinders vorteilhaft ist. Die Kontaktkraft wird auf die
Linienkontakte konzentriert, um aufgrund der sich dadurch ergebenden
hohen Flächenpressung nach
dem Zusammenstecken metallisch blanke und stromtragfähige Kontaktstellen
zwischen Stift und Buchse bereitzustellen.
-
Mit
einem erfindungsgemäßen Steckverbinderelement
lassen sich dauerhaft Anschlussleistungen von mehr als 100 kW übertragen,
vorzugsweise mehr als 200 kW und insbesondere jedenfalls kurzzeitig
Anschlussleistungen von 500 kW und mehr, wie sie beispielsweise
in der Antriebstechnik von Hybridantrieben in der Fahrzeugtechnik
auftreten. Die auftretenden Ströme
können
dabei dauerhaft mehr als 50 A, vorzugsweise mehr als 100 A und insbesondere
jedenfalls kurzzeitig 250 A und mehr betragen. Auftretende thermische
Belastungen werden insbesondere durch die Fremdfeder beherrscht,
die auch in diesem Fall eine ausreichend hohe Kontaktkraft bereitstellt.
-
Erfindungsgemäße Steckverbinderelemente können in
einem elektrisch isolierenden Gehäuse angeordnet sein, welches
das Steckverbinderelement, insbesondere das Kontaktorgan, gegenüber der
Umgebung abdichtet. Es können
auch mehrere Steckverbinderelemente nebeneinander und/oder hintereinander
in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet sein, beispielsweise um gleichzeitig eine mehrpolige
elektrische Verbindung bereitzustellen.
-
In
einer Ausführungsart
ist die Kontaktstelle gegenüber
dem Linienkontakt angeordnet, insbesondere bilden zwei Linienkontakte
und die Kontaktstelle in einem Querschnitt rechtwinklig zur Einsteckrichtung
die Ecken eines gleichschenkligen oder sogar ein gleichseitigen
Dreiecks.
-
In
einer Ausführungsart
ist das Federelement als Federspange ausgebildet, wobei der eine Federschenkel
in Anlage an dem Kontaktorgan in einem Bereich nahe den Linienkontakten
ist, vorzugsweise zwischen zwei Linienkontakten, und der andere
Federschenkel des Federelements in Anlage an dem Kontaktorgan in
einem Bereich an oder nahe der Kontaktstelle ist. In einer Ausführungsart
ist das Federelement U-förmig
und weist zwei Federschenkel auf.
-
In
einer Ausführungsart
ist die Kontaktstelle in einem Abstand von 20 bis 80%, vorzugsweise
40 bis 60%, des Endes des Linienkontaktes angeordnet, der beim Zusammenstecken
in Anlage an das zugeordnete Verbinderelement bringbar ist. Vorzugsweise ist
die Kontaktstelle mittig in Bezug die Längserstreckung des Linienkontaktes
angeordnet. Dadurch ist gewährleistet,
dass im zusammengesteckten Zustand das Steckverbinderelement gegenüber dem zugeordneten
Verbinderelement nicht verkippt, sondern die elektrischen Verbindung
durch den Linienkontakt gebildet ist.
-
In
einer Ausführungsart
ist das Federelement von der Kontaktstelle beabstandet angeordnet. Vorzugsweise
ist das Federelement von der Stelle, an welcher der den Linienkontakt
tragende Abschnitt und der die Kontaktstelle tragende Abschnitt
des Kontaktorgans miteinander verbunden sind, weiter entfernt als
die Kontaktstelle. Dadurch ergibt sich für eine gegebene Federkraft
eine höhere
Flächenpressung
an der Kontaktstelle, weil der wirksame Hebelarm für die von
dem Federelement eingeleitete Kraft in Bezug auf die Verbindungsstelle
größer ist
als der für
die Kontaktstelle wirksame Hebelarm.
-
In
einer Ausführungsart
ist das Steckverbinderelement als Buchsenelement ausgebildet und weist
eine Aufnahmeöffnung
für das
zugeordnete Verbinderelement auf. Die Aufnahmeöffnung ist durch zwei parallel
verlaufende, aber exzentrisch zueinander angeordnete Bohrungen gebildet.
Die eine Bohrung weist einen Radius auf, der größer als das zugeordnete Verbinderelement
ist; in diese Bohrung ist das zugeordnete Verbinderelement einsteckbar, insbesondere
das Kontaktorgan des zugeordneten Verbinderelements. Die andere
Bohrung weist einen Radius auf, der kleiner als das zugeordnete
Verbinderelement ist. Der Abstand der Achsen der beiden Bohrungen,
die sich teilweise überdecken,
ist größer als
die Differenz der Radien der beiden Bohrungen. Dadurch ergeben sich
an den Schnittlinien der beiden Bohrungen innerhalb der Aufnahmeöffnung zwei parallel
zueinander und parallel zu den beiden Bohrungen verlaufenden Kontaktlinien.
Auf diese Weise sind die beiden Kontaktlinien mit hoher Präzision und dennoch
wirtschaftlich herstellbar.
-
In
einer Ausführungsart
weist das Steckverbinderelement ein Kontaktorgan auf, das als Stanz-/Biegeteil
ausgebildet ist und das vorzugsweise einstückig nicht nur einen die Linienkontakte
und die Kontaktstelle bildenden Abschnitt aufweist, sondern auch
einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit einer weiterführenden
Leitung. Das Steckverbinderelement kann insbesondere zwei Stoßkanten aufweisen,
die beim Biegen in Anlage aneinander kommen und dadurch formschlüssig eine
lichte Weite des Verbindungsabschnittes für das Einführen einer weiterführenden
Leitung bestimmen.
-
In
einer Ausführungsart
bildet das Steckverbinderelement in seinem dem zugeordneten Verbinderelement
zugewandten Bereich einstückig
zwei Abschnitte aus, von denen einer den mindestens einen Linienkontakt
und der andere die Kontaktstelle bildet. Die Abschnitte können parallel
und insbesondere einander gegenüberliegend
verlaufen, wobei die lichte Weite zwischen den beiden Abschnitten
im unausgelenkten Zustand kleiner ist als der Durchmesser des aufzunehmenden
Verbinderelements, und außerdem
kleiner sein kann als die lichte Weite jenes Abschnittes des Steckverbinderelements,
das die weiterführende
Leitung aufnimmt. Zu diesem Zweck kann zwischen dem Bereich zur
Verbindung mit der weiterführenden
Leitung und dem Bereich mit dem Linienkontakt ein dritter Bereich
angeordnet sein, in dessen Verlauf sich der Durchmesser des Steckverbinderelements
verjüngt.
Die Verjüngung kann
insbesondere die lichte Weite im Inneren des Steckverbinderelements
in diesem Abschnitt betreffen.
-
In
einer Ausführungsart
ist der den Linienkontakt bildende Abschnitt quer zur Einsteckrichtung V-förmig gebogen.
Die beiden Schenkelflächen
der V-Form bilden durch die Anlage eines beispielsweise kreiszylindrischen
Stiftes des zugeordneten Verbinderelements die Linienkontakte.
-
In
einer Ausführungsart
weist das Steckverbinderelement ein Isolationselement auf, mittels
dem eine elektrische Kontaktierung des zugeordneten Verbinderelements
außerhalb
des Linienkontaktes und außerhalb
der Kontaktstelle verhinderbar ist. Dadurch ist gewährleistet,
dass der elektrische Kontakt nur an den Linienkontakten erfolgt.
In einer Ausführungsart
ist das Isolationselement insbesondere am stirnseitigen Ende des
Steckerstiftes oder am entsprechenden Ende einer Aufnahme eines
Buchsenelementes angeordnet. Das Isolationselement kann außerdem eine
Einführschräge aufweisen
zum Vereinfachen des Zusammensteckens.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und
in der Beschreibung erwähnten
Merkmale jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
-
1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Steckverbinderelement,
-
2 zeigt
in einer gegenüber
der Darstellung der 1 vergrößerten Darstellung eine perspektivische
Ansicht des Kontaktorgans,
-
3 zeigt
eine Seitenansicht des Kontaktelements der 2,
-
4 zeigt
einen Schnitt IV-IV durch das Kontaktorgan der 3,
-
5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines Kontaktorgans,
-
6 zeigt
eine Seitenansicht des Kontaktorgans der 5,
-
7 zeigt
eine Vorderansicht des Kontaktorgans der 5, und
-
8 zeigt
eine Rückansicht
des Kontaktorgans der 5.
-
Die 1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Steckverbinderelement 10 mit
einem in der 1 nicht sichtbaren Kontaktorgan 14 (2),
das innerhalb eines Gehäuses 12 angeordnet
ist. Das Gehäuse 12 ist
mit einem zugeordneten Verbinderelement 18 zusammensteckbar
und mittels zweier Verbindungsschrauben 16 beispielsweise
mit einer Gehäusewand
lösbar
verbindbar, an der auch das Verbinderelement 18 festgelegt
sein kann. Das Verbinderelement 18 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel als
Einbaubuchse ausgeführt
mit einem Buchsengehäuse 20,
das mittels weiterer Verbindungsschrauben 22 beispielsweise
an einer Gehäusewand
festlegbar ist. Innerhalb des Buchsengehäuses 20 ist ein zu
dem Kontaktorgan 14 komplementäres, im Ausführungsbeispiel
als kreiszylindrischer Stift ausgebildetes Kontaktorgan 24 angeordnet,
das stirnseitig über
das Buchsengehäuse 20 übersteht.
Insbesondere der überstehende
Teil kann beispielsweise durch eine Isolierkappe aus einem elektrisch
isolierenden Werkstoff gebildet sein. Das komplementäre Kontaktorgan 24 kann
innerhalb eines hülsenförmig vorstehenden Vorsprungs 26 berührsicher
in dem Buchsengehäuse 20 angeordnet
sein, das aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehen kann.
-
Das
Steckverbinderelement 10 kann neben dem Gehäuse 12 und
dem Kontaktorgan 14 noch weitere Elemente aufweisen. So
kann innerhalb des Gehäuses 12,
das vorzugsweise einstückig
einen hülsenartigen
Fortsatz 28 für
ein anzuschließendes Kabel 30 aufweist,
ein Aufnahmeelement angeordnet sein, welches das Kontaktorgan 14 aufnimmt.
Das Aufnahmeelement kann sich dabei im Wesentlichen über die
gesamte axiale Länge
des Gehäuses 12 erstrecken,
insbesondere bis in den hülsenartigen
Fortsatz 28 hinein. Das Aufnahmeelement kann beispielsweise
durch zwei Halbschalen gebildet sein, in welche das Kontaktorgan
einsetzbar ist, wobei die beiden Halbschalen federverrastend zusammensteckbar
sein können
oder beispielsweise über
ein Filmscharnier verbunden sein können. In einer Ausführungsart
können
die beiden Halbschalen als Gleichteile ausgebildet sein und/oder
aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellt sein.
-
Der
hülsenartige
Fortsatz 28 bildet auf einander gegenüberliegenden Seiten jeweils
eine Rastnase 32 aus, mittels denen eine Kappe 34 an
dem Gehäuse 12 festlegbar
ist. In einer Ausführungsart
ist die Kappe 34 unlösbar
an dem Gehäuse 12 festlegbar.
An der Kappe 34 kann beispielsweise mittels eines Spannrings
ein wellschlauchartiges Knickschutzelement 36 festgelegt
werden.
-
Neben
dem in der 1 dargestellten einpoligen Verbindungssystem
kann auch ein mehrpoliges, insbesondere ein zwei- oder dreipoliges
Verbindungssystem mit erfindungsgemäßen Steckverbindungselementen 10 gebildet
werden. Hierzu kann insbesondere das Gehäuse 12 mehrere Kontaktorgane 14 vorzugsweise
nebeneinander, insbesondere geradlinig nebeneinander, aufnehmen
und für
jedes mit dem Kontaktorgan 14 zu verbindende Kabel 30 einen
separaten hülsenartigen
Fortsatz 28 ausbilden. In entsprechender Weise kann auch
das Buchsengehäuse 20 mehrpolig
ausgebildet sein, insbesondere mehrere komplementäre Kontaktorgane 24 aufnehmen.
Dadurch ist mit sehr geringem Platzbedarf eine Hochstrom tragfähige Verbindung
realisierbar.
-
Anstelle
der dargestellten Verbindung mit einem Gehäuse 12 in der Art
eines Kabelsteckers und einem Buchsengehäuse 20 können auch
zwei Kabel 30 mit Hilfe eines Steckergehäuses und
eines Kupplungsgehäuses
miteinander verbunden werden. Alternativ hierzu können auch
zwei Kabel 30, an deren Ende jeweils ein dem Gehäuse 12 entsprechendes Steckergehäuse angeordnet
ist, mit Hilfe eines Adapterstücks
miteinander verbunden werden, wobei der Adapter auf beiden Seiten
entsprechend dem Buchsengehäuse 20 aufgebaut
ist.
-
Die 2 zeigt
in einer gegenüber
der Darstellung der 1 vergrößerten Darstellung eine perspektivische
Ansicht des Kontaktorgans 14. In dem in der 2 in
der linken Bildhälfte
dargestellten Aufnahmeabschnitt 38 weist das Kontaktelement 14 eine
Stufenbohrung 40 auf, wie sich insbesondere aus der in
der 3 dargestellten Seitenansicht mit verdeckten Linien
des Kontaktorgans 14 ergibt. Von dem stirnseitig offenen
Ende her wird der Leiter des anzuschließenden Kabels 30 (1)
eingeführt.
Anschließend
wird der Aufnahmeabschnitt 38 durch ein Presswerkzeug derart
verformt, beispielsweise wird von außen ein Sechskant an den Aufnahmeabschnitt 38 angeformt,
dass der Leiter in der Stufenbohrung 40 verpresst und damit
auch elektrisch kontaktiert wird. In einer Ausführungsart erfolgt das Anformen
eines Sechskants an zwei in Richtung der Längsachse 42 voneinander
beabstandeten Stellen im Bereich der Stufenbohrung 40.
Alternativ hierzu erfolgt das Anformen nur eines Sechskants im Bereich
der Stufenbohrung 40. Die Stufe der Stufenbohrung 40 kann einen
Anschlag für
den in die Stufenbohrung 40 einzuführenden Leiter des Kabels 30 bilden.
-
Der
verjüngte
Bereich der zylindrischen Stufenbohrung 40 erstreckt sich
aus dem Aufnahmeabschnitt 38 in einen Kontaktabschnitt 44 hinein.
In den Kontaktabschnitt 44 ist von dem in der 2 in
der rechten Bildhälfte
dargestellten stirnseitigen Ende sekantenförmig ein axialer Einschnitt 46 eingebracht. Dadurch
ist eine federelastisch auslenkbare Zunge 48 gebildet,
die am Übergang
von dem Kontaktabschnitt 44 zu dem Aufnahmeabschnitt 38 angelenkt ist.
-
Von
dem stirnseitigen Ende des Kontaktabschnitt 44 beabstandet
ist auf der Außenseite
eine umlaufende Nut 50 eingebracht, die sich in Richtung der
Längsachse 42 über eine
Länge von
mehr als 10% der axialen Länge
des Kontaktabschnitts 44, vorzugsweise über eine Länge zwischen 10 und 50%, insbesondere
zwischen und 20 und 30% der Länge
des Kontaktabschnitts 44 erstreckt. In die Nut 50 ist
ein Federelement 52 einsetzbar. Abweichend von der Darstellung
in der 2 kann die axiale Länge des Federelements 52 im
Wesentlichen der axialen Länge
der Nut 50 entsprechen und nur geringfügig kleiner sein. Das Federelement 52 ist
im Schnitt quer zur Längsachse 42 im
Wesentlichen U-förmig und
weist zwei Federschenkel 54 auf, die über einen Verbindungsabschnitt 56 miteinander
verbunden sind. Die Nut 50 kann eine sekantenartig in Bezug
auf die Längsachse 42 verlaufende
Abflachung 58 aufweisen, an welche der Verbindungsabschnitt 56 des Federelements 52 in
Anlage kommt, so dass ein Federschenkel 54 die Federkraft
in die Zunge 48 einleitet, wohingegen der andere Federschenkel 54 die Kontaktkraft
in den der Zunge 48 gegenüberliegenden Bereich des Kontaktabschnitts 44 einleitet.
-
Die 4 zeigt
einen Schnitt IV-IV durch den Kontaktabschnitt 44 des Kontaktorgans 14 der 3.
Das Kontaktorgan 14 weist eine Aufnahmeöffnung für das komplementäre Kontaktorgan 24 des zugeordneten
Verbinderelements 18 auf. Die Aufnahmeöffnung ist durch zwei parallel
verlaufende, insbesondere parallel zur Längsachse 42 verlaufende,
aber exzentrisch zueinander und/oder zur Längsachse 42 angeordnete
Bohrungen 60, 62 gebildet. Die eine Bohrung 60 um
den ersten Mittelpunkt 64 weist einen ersten Radius 66 auf,
der größer ist
als der Radius des komplementären
Kontaktorgans 24. Die zweite Bohrung 62 um den
zweiten Mittelpunkt 68 weist einen zweiten Radius 70 auf,
der kleiner ist als das komplementäre Kontaktorgan 24.
An den Schnittlinien der beiden Bohrungen 60, 62 bilden
sich zwei parallel zueinander sowie parallel zu der ersten Bohrung 60 und
der zweiten Bohrung 62 und senkrecht zur Zeichenebene der 4 verlaufende
Linienkontakte 72, 74 aus, an welchen das komplementäre Kontaktorgan 24 in
Anlage haltbar ist. Hierzu wird über
die Zunge 48 eine Federkraft auf das komplementäre Kontaktorgan 24 ausgeübt, durch
welche das komplementäre
Kontaktorgan 24 in Anlage an den beiden Linienkontakten 72, 74 gehalten
ist.
-
Die
Zunge 48 kann entlang ihrer axialen Erstreckung einen Knick
aufweisen, entsprechend der gestrichelten Kontur der 3.
Die Knicklinie verläuft parallel
zur Zeichenebene der 3. An dem Knick ist die Kontaktstelle 76 gebildet,
die bei eingeführtem kreiszylindrischen
komplementären
Kontaktorgan 24 in im Wesentlichen punktförmiger Anlage
ist, wodurch sich eine hohe Flächenpressung
ergibt. Die Kontaktstelle 76 ist von dem Federelement 52 in
axialer Richtung beabstandet, insbesondere beabstandet von der Nut 50 für die Aufnahme
des Federelements 52. Durch die Anlenkung der Zunge 48 am Übergang
zum Aufnahmeabschnitt 38 ergibt sich aufgrund des wirksamen
Hebelarms der von dem Federelement 52 in die Zunge 48 eingeleiteten
Federkraft eine erhöhte
Kontaktkraft an der Kontaktstelle 76.
-
Die
Länge des
Kontaktorgans 14 eines typischen Ausführungsbeispiels beträgt zwischen
20 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 70 mm und insbesondere
zwischen 40 und 50 mm. Bei einer Länge von etwa 45 mm hat die
erste Bohrung 60 beispielsweise einen Durchmesser von 7,3
mm und die zweite Bohrung einen Durchmesser von 6 mm. Der zylindrische
Kontaktstift des komplementären
Kontaktorgans 24 hat einen Durchmesser von 7 mm. Die Länge der
Zunge 48 beträgt
etwa 20 mm. Der Werkstoff ist Kupfer mit einer Silberbeschichtung.
-
Die 5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines Kontaktorgans 114, das ein Stanz/Biegeteil ist. Die 6 zeigt
eine Seitenansicht des Kontaktorgans der 5. Die 7 zeigt
eine Vorderansicht des Kontaktorgans 114 der 5.
Die 8 zeigt eine Rückansicht
des Kontaktorgans 114 der 5.
-
In
seinem dem zugeordneten Verbinderelement 118 zugewandten
Bereich bildet das Kontaktorgan 114 einstückig zwei
Abschnitte 182, 184 aus. Der erste Abschnitt 182 ist
quer zur Einsteckrichtung, die parallel zur Längsachse 142 und senkrecht
zur Zeichenebene der 7 verläuft, V-förmig gebogen und bildet daher
zwei Kontaktschenkel, auf denen sich durch Anlage des im Ausführungsbeispiel
im Querschnitt kreisförmigen
und in der 7 gestrichelt eingezeichneten
komplementären
Kontaktorgans 124 die beiden Linienkontakte 172, 174 ergeben.
Auf der gegenüberliegenden
Seite ist der zweite Abschnitt 184 in Anlage an dem komplementären Kontaktorgan 124 und
drückt
dieses an die beiden Linienkontakte 172, 174.
Hierzu ist der zweite Abschnitt 184 federelastisch an dem übrigen Kontaktorgan 114 angelenkt.
Der zweite Abschnitt 184 kann entlang der Längsachse 142 abgeknickt
sein, so dass sich eine im Wesentlichen punktförmige Kontaktstelle 176 ergibt.
-
Das
Kontaktorgan 114 weist an dem den beiden Abschnitten 182, 184 gegenüberliegenden
axialen Ende einen als Aufnahmeabschnitt 138 ausgebildeten
Bereich zur Aufnahme der Leitung des anzuschließenden Kabels 30 (1)
auf. Der Aufnahmeabschnitt 138 ist dabei im Ausgangszustand
im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig gebogen und kann zum Festlegen
und Kontaktieren der Leitung des Kabels 30 mit dieser verpresst
werden. Zwischen dem Aufnahmeabschnitt 138 und den Abschnitten 182, 184 zum
Kontaktieren des komplementären
Kontaktorgans 124 weist das Kontaktorgan 114 einen
ersten Zwischenabschnitt 186 auf, in dessen Bereich zwei einstückig von
dem Kontaktorgan 114 ausgebildete Laschen 188, 190 derart
umgebogen sind, dass diese mit ihren Endflächen formschlüssig aneinanderstoßen und
eine Stoßkante 192 bilden,
die zusätzlich verstemmt,
verschweißt
oder verclincht werden kann, um einen Anschlag bei dem Biegevorgang
des Kontaktorgans 114 zu bilden, der einer späteren Verpressung
Stand hält.
Die lichte Weite in dem ersten Zwischenabschnitt 186 kann
dabei so gewählt
werden, dass sie geringer ist als der Außendurchmesser des Leiters
des anzuschließenden
Kabels 30. In Verbindung mit einem entsprechenden Anschlag
für das Einstecken
des komplementären
Kontaktorgans 124 in die von den beiden Abschnitten 182, 184 gebildete Öffnung,
kann dadurch ein axialer Abstand zwischen dem Leiter des anzuschließenden Kabels 30 und dem
komplementären
Kontaktorgan 124 gewährleistet
werden. In einer alternativen Ausführungsart kann die lichte Weite
in dem ersten Zwischenabschnitt 186 so gewählt werden,
dass auch der Leiter des anzuschließenden Kabels 30 zumindest
abschnittsweise in den ersten Zwischenabschnitt 186 hineinragen kann.
-
Zwischen
dem ersten Zwischenabschnitt 186 und den beiden Abschnitten 182, 184 bildet
das Kontaktorgan 114 einen zweiten Zwischenabschnitt 194 aus,
innerhalb dessen sich sowohl der Außendurchmesser als auch die
lichte Weite des Kontaktorgans 114 verjüngt. Durch diese Verjüngung ist
die federelastische Auslenkung der Abschnitte 182, 184 zur
Aufnahme des komplementären
Kontaktorgans 124 verbessert. Auf dem V-förmig gebogenen
Abschnitt 182 ist ein Positioniermittel angeordnet, beispielsweise
eine Abflachung 196, mittels welcher das Federelement 52 positionierbar
ist.
-
Die
Länge des
Kontaktorgans 114 eines typischen Ausführungsbeispiels beträgt zwischen
20 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 70 mm und insbesondere
zwischen 40 und 50 mm. Bei einer Gesamtlänge von etwa 40 mm beträgt die Summe
der Länge
des ersten Abschnitts 182 und des zweiten Zwischenabschnitts 194 etwa
15 mm, ebenso wie die Länge
des Aufnahmeabschitts 138. Der V-Winkel des ersten Abschnitts 138 beträgt etwa
100°. Die
lichte Weite im ersten Abschnitt 182 beträgt im unausgelenkten
Zustand etwa 6,8 mm. Der zylindrische Kontaktstift des komplementären Kontaktorgans 24 hat einen
Durchmesser von 7 mm. Der Werkstoff ist Kupfer mit einer Silberbeschichtung.