DE102011111581A1 - Method for manufacturing electrical plug contact connection between two plug contact elements for e.g. producing plug-contact connections in telecommunication region, involves producing electric contact of plug contact elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Steckkontaktverbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Steckkontaktelement. Ferner betrifft die Erfindung Steckverbindervorrichtungen und ein Steckverbinderpaar, das die Steckverbindervorrichtung und eine Gegen-Steckverbindervorrichtung umfasst.The invention relates to a method for producing a plug-in contact connection between a first and a second plug contact element. Furthermore, the invention relates to connector devices and a connector pair comprising the connector device and a mating connector device.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bekannt und werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, etwa zur Herstellung von Steckkontaktverbindungen im Telekommunikationsbereich, bei der Energieverteilung von Energieerzeugungsanlagen und im Kraftfahrzeugbereich:
Beispielsweise ist ein Steckverbinder für flexible Flachbandleiter aus
For example, a connector for flexible ribbon conductors is made
Eine andere Möglichkeit zur Absicherung einer elektrischen Steckverbindung ist eine Verriegelungsvorrichtung in Form einer Montagequittung. Eine derartige Vorrichtung ist aus
Zur Stabilisierung der Gleitbewegung eines beweglichen Kontaktelements in einem Verbindungsanschluss in einem Druckkontakt für Starkstromanwendungen wird in
Zur Verringerung der Steckkraft, die erforderlich ist, um eine Steckkontaktverbindung herzustellen, ist beispielsweise in
Aus
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kontaktstückes für eine elektrische Steckverbindung ist in
Aus
Aus
Für Hochstromanwendungen kommt es darauf an, dass der elektrische Übergangswiderstand zwischen den Kontaktpartnern möglichst gering und die elektrische Verbindung unbedingt zuverlässig hergestellt sein müssen. Denn bei Hochstromverbindungen wird besonders auf einen niedrigen elektrischen Widerstand geachtet. An den elektrischen Verbindungsstellen auftretende elektrische Verluste reduzieren den Wirkungsgrad der Steckverbindung und bewirken eine Kontakterwärmung, wodurch Anpassungen des Leitungsquerschnittes und gegebenenfalls die Herstellung veredelter Kontaktoberflächen erforderlich werden können. Der Kontaktwiderstand kann durch die Auswahl eines geeigneten Kontaktwerkstoffes, dessen Eigenschaften sich auf den Leitwert auswirken, die Materialstärke und durch die Anzahl der Kontaktstellen vorteilhaft beeinflusst werden.For high-current applications, it is important that the electrical contact resistance between the contact partners as low as possible and the electrical connection must be made reliably reliable. For high-current connections, special attention is paid to low electrical resistance. Electrical losses occurring at the electrical connection points reduce the efficiency of the plug connection and cause a contact heating, whereby adjustments of the line cross-section and, if appropriate, the production of finished contact surfaces may be required. The contact resistance can be advantageously influenced by the selection of a suitable contact material whose properties affect the conductance, the material thickness and the number of contact points.
Allerdings haben die bekannten Steckverbindungen den Nachteil, dass eine sichere Kontaktgabe bei Hochstromanwendungen nicht ohne weiteres erreicht werden kann und allenfalls nur dann, wenn nur wenige Kontaktverbindungen gleichzeitig hergestellt werden müssen. Soll dagegen eine vielpolige Steckverbindung hergestellt werden, so kann es unter Umständen erforderlich sein, dass erheblicher Kraftaufwand erforderlich wird, um die Kontakte ineinander zu stecken. Bei Aufbauten von Steckverbindungskomponenten, die in derartigen Fällen keinen hohen Kraftaufwand beim Stecken erfordern, ist die Zuverlässigkeit der Steckverbindung gegebenenfalls nicht gegeben, sodass der Wirkungsgrad der Steckverbindung gering ist und die Verbindung aufgrund des dadurch entstehenden hohen Übergangswiderstandes durch starke Erwärmung unter Umständen sogar zerstört oder zumindest beschädigt werden kann.However, the known connectors have the disadvantage that a secure contact with high current applications can not be readily achieved and possibly only if only a few contact connections must be made simultaneously. If, however, a multi-pin connector are made, it may be necessary under circumstances that considerable effort is required to plug the contacts into each other. In constructions of connector components that require in such cases no high force when plugging, the reliability of the connector may not exist, so that the efficiency of the connector is low and the connection due to the resulting high contact resistance due to intense heating may even destroyed or at least can be damaged.
Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zur sicheren Kontaktgabe, die durch einfache Steckverbindung zwischen den Kontaktpartnern hergestellt wird, bei Hochstromanwendungen zu finden.The present invention is therefore based on the object, measures for secure contact, which is made by simple plug connection between the contact partners, to find in high-current applications.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Steckkontaktverbindung nach Patentanspruch 1, die Steckverbindervorrichtungen nach den Patentansprüchen 7 und 11 sowie das Steckverbinderpaar, umfassend, die Steckverbindervorrichtung und eine Gegen-Steckverbindervorrichtung, nach Patentanspruch 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the method for producing an electrical plug contact connection according to claim 1, the connector devices according to claims 7 and 11 and the connector pair comprising the connector device and a counter-connector device according to claim 15. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Soweit nachfolgend in der Beschreibung und in den Ansprüchen einzelne der die erfindungsgemäßen Gegenstände bildenden Elemente, Einrichtungen, Vorrichtungen, Anordnungen und Mittel im Singular angegeben sind, beispielsweise ein erstes Steckkontaktelement oder ein zweites Steckkontaktelement, so sind darunter jeweils auch die entsprechenden Begriffe im Plural zu verstehen, beispielsweise mehrere erste Steckkontaktelemente oder mehrere zweite Steckkontaktelemente, und umgekehrt, soweit nicht ausdrücklich etwas Anderes angegeben ist. Von daher sind diese Begriffe jeweils auch durch „mindestens ein” oder „mindestens eine” zu ersetzen.Insofar as below in the description and in the claims, individual elements of the invention forming objects, devices, devices, arrangements and means are given in the singular, for example, a first plug contact element or a second plug contact element, so are each including the corresponding terms in the plural , For example, a plurality of first plug contact elements or a plurality of second plug contact elements, and vice versa, unless expressly stated otherwise. Therefore, these terms should be replaced by "at least one" or "at least one".
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Herstellen einer elektrischen Steckkontaktverbindung zwischen einem ersten Steckkontaktelement und einem zweiten Steckkontaktelement, wobei das erste Steckkontaktelement Bestandteil einer Steckverbindervorrichtung und das zweite Steckkontaktelement Bestandteil einer Gegen-Steckverbindervorrichtung sind.The inventive method is used to produce an electrical Plug contact connection between a first plug contact element and a second plug contact element, wherein the first plug contact element is part of a connector device and the second plug contact element part of a mating connector device.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen das erste Steckkontaktelement und das zweite Steckkontaktelement erst nach vollendetem Steckvorgang miteinander in Berührung, sodass ein elektrischer Kontakt zwischen den beiden Elementen von einer ausgeführten Verriegelung der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung abhängig gemacht wird.According to the present invention, the first plug-in contact element and the second plug-in contact element come into contact only after completion plugging operation, so that an electrical contact between the two elements is made dependent on an executed locking of the connector device with the mating connector device.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die in der nachfolgenden Reihenfolge aufgeführten Verfahrensschritte, wobei zusätzlich weitere Verfahrensschritte vor, nach und/oder zwischen den angegebenen Verfahrensschritten vorgesehen sein können:
- (a) Bereitstellen des ersten Steckkontaktelements, das sich in einer ein elektrisches In-Kontakt-Bringen mit dem zweiten Steckkontaktelement nicht erlaubenden räumlichen Konfiguration befindet,
- (b) Verbinden der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung, wobei das erste und das zweite Steckkontaktelement in der das elektrische In-Kontakt-Bringen nicht erlaubenden räumlichen Konfiguration verbleiben,
- (c) Mechanisches Verriegeln der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung und
- (d) Herstellen eines elektrischen Kontaktes des ersten Steckkontaktelements mit dem zweiten Steckkontaktelement, während die Steckverbindervorrichtung und die Gegen-Steckverbindervorrichtung mechanisch miteinander verriegelt/arretiert sind; zur Herstellung des elektrischen Kontaktes wird das erste Steckkontaktelement verformt.
- (a) providing the first plug contact element that is in a spatial configuration that does not allow electrical contact with the second plug contact element;
- (b) connecting the connector device to the mating connector device, wherein the first and second mating contact elements remain in the spatial configuration that does not allow electrical contacting;
- (c) Mechanically locking the connector device to the mating connector device and
- (D) making electrical contact of the first plug contact element with the second plug contact element, while the connector device and the counter connector device are mechanically locked / locked together; to produce the electrical contact, the first plug contact element is deformed.
Die Steckkontaktvorrichtung ist zu der das zweite Steckkontaktelement aufweisenden Gegen-Steckverbindervorrichtung komplementär. Bevorzugt ist die Steckverbindervorrichtung durch ein Steckgehäuse gebildet und die Gegen-Steckverbindervorrichtung durch eine Steckeraufnahme. Grundsätzlich können die Steckverbindervorrichtung auch durch eine Steckeraufnahme und die Gegen-Steckverbindervorrichtung durch ein Steckgehäuse gebildet sein. Das Steckgehäuse wird zur Herstellung des elektrischen Kontaktes in die Steckeraufnahme eingeführt. Das zweite Steckkontaktelement ist vorzugsweise durch den männlichen Teil der Steckverbindung und daher durch einen Kontaktstift gebildet. Das erste Steckkontaktelement ist vorzugsweise durch den weiblichen Teil der Steckverbindung und daher durch eine Kontaktöffnung gebildet. Grundsätzlich können diese beiden Ausbildungen auch vertauscht sein (das erste Steckkontaktelement durch einen Kontaktstift und das zweite Steckkontaktelement durch eine Kontaktöffnung). Beide Steckverbindervorrichtungen weisen ferner Gehäuseteile auf, etwa zur elektrischen Isolierung und zum mechanischen Schutz nach außen. Darüber hinaus umfassen die beiden Vorrichtungen jeweils einen elektrischen Kontaktübergang zu einer elektrischen Leitung, beispielsweise zu einem Kabel oder einem Flachbandleiter oder zu Leiterzügen einer Leiterplatte.The plug contact device is complementary to the counter plug connector device having the second plug contact element. Preferably, the connector device is formed by a plug housing and the mating connector device by a connector receptacle. In principle, the connector device can also be formed by a plug receptacle and the mating connector device by a plug housing. The plug housing is inserted to make the electrical contact in the connector receptacle. The second plug contact element is preferably formed by the male part of the plug connection and therefore by a contact pin. The first plug contact element is preferably formed by the female part of the plug connection and therefore by a contact opening. In principle, these two configurations can also be reversed (the first plug contact element by a contact pin and the second plug contact element by a contact opening). Both connector devices also have housing parts, such as for electrical insulation and mechanical protection to the outside. In addition, the two devices each comprise an electrical contact transition to an electrical line, for example to a cable or a ribbon cable or to conductor tracks of a printed circuit board.
Weiter bevorzugt umfasst das mechanische Verriegeln der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung gemäß Verfahrensschritt (c) das Bewegen der Steckverbindervorrichtung gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung bis zu einer Verrastposition, sodass die Steckverbindervorrichtung und die Gegen-Steckverbindervorrichtung miteinander verrasten, ohne dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Steckkontaktelement hergestellt wird. Damit die Kontaktpartner (erstes und zweites Steckkontaktelement) sich dabei nicht berühren und versehentlich ein elektrischer Kontakt hergestellt wird, ist ein ausreichender Abstand zwischen ihnen und eine geeignete Führung vorzusehen.More preferably, mechanically locking the connector device to the mating connector device according to step (c) comprises moving the connector device relative to the mating connector device to a latched position such that the connector device and the mating connector device lock together without electrical contact between the connector first and the second plug-in contact element is produced. So that the contact partners (first and second plug contact element) do not touch each other and an electrical contact is made inadvertently, a sufficient distance between them and a suitable guide is to be provided.
Weiter bevorzugt umfasst das Herstellen eines elektrischen Kontakts des ersten Steckkontaktelements mit dem zweiten Steckkontaktelement gemäß Verfahrensschritt (d) bevorzugt
- d1) das Bewegen der Steckverbindervorrichtung und/oder eines von der Steckverbindervorrichtung gehaltenen Schiebeelements gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung über die Verrastposition hinaus und
- d2) Überführen des ersten Steckkontaktelements in eine einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herstellende räumliche Konfiguration.
- d1) moving the connector device and / or one held by the connector device sliding element relative to the mating connector device beyond the latching position and
- d2) transferring the first plug-in contact element into a spatial configuration producing electrical contact with the second plug-in contact element.
Weiter bevorzugt schließt sich an Verfahrensschritt (d) folgender Verfahrensschritt an:
- e) Bewegen der Steckverbindervorrichtung und/oder des Schiebeelements zurück in die Verrastposition.
- e) moving the connector device and / or the sliding element back into the latching position.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtungen haben wesentliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer Steckkontaktverbindung:
Indem die Steckkontaktverbindung nicht bereits während des Verbindens der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung hergestellt wird sondern erst dann, wenn beide Teile fest miteinander verbunden sind, kann zum einen die für das Verbinden erforderliche Kraft ausschließlich darauf begrenzt werden, dass die beiden Teile mechanisch miteinander verrastet werden. Eine zusätzliche Kraft zum gleitenden elektrischen Verbinden der beiden Steckkontaktelemente während des Ineinander-Schiebens der beiden Vorrichtungen miteinander ist somit nicht erforderlich. Daher sind auch keine aufwändigen Maßnahmen zur Verringerung der Gleitreibung der Kontaktflächen wie beispielsweise bei der Steckkontaktverbindung von
By the plug contact connection is not already made during the connection of the connector device with the mating connector device but only when both parts are firmly connected together, on the one hand, the force required for the connection can be limited exclusively to the fact that the two parts be mechanically locked together. An additional force for sliding electrical connection of the two plug contact elements during the telescoping of the two devices with each other is therefore not required. Therefore, no costly measures to reduce the sliding friction of the contact surfaces such as in the plug contact of
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtungen ist eine sichere Energieübertragung in der Steckverbindung auch dann möglich, wenn diese für Hochstromanwendungen vorgesehen ist. Dies ermöglicht es unter Anderem, dass die Erfindung beispielsweise auch für Steckverbindungen zum Laden einer Batterie eines Elektrofahrzeuges an einer Ladestation eingesetzt wird.The inventive method and the connector devices according to the invention a safe energy transfer in the connector is also possible if it is intended for high current applications. This makes it possible, inter alia, that the invention is also used, for example, for plug connections for charging a battery of an electric vehicle at a charging station.
In einer ersten Verfahrensvariante mit einem vorgespannten ersten Steckkontaktelement ist dieses vor dem Verbinden des Steckkontaktelements mit dem Gegen-Steckkontaktelement in einem vorgespannten Zustand verriegelt. Hierzu ist der Kontaktbereich, das erste Steckkontaktelement, durch äußere Kräfte aufgeweitet. Bis zum Entspannen des zunächst vorgespannten ersten Steckkontaktelements bleibt dieses geweitet, wodurch sicher gestellt ist, dass sich die Kontaktpartner nicht berühren.In a first method variant with a preloaded first plug-in contact element, this is locked in a prestressed state before the plug contact element is connected to the counter plug contact element. For this purpose, the contact area, the first plug-in contact element, expanded by external forces. Until the initially preloaded first plug-in contact element is relaxed, it remains widened, which ensures that the contact partners do not touch each other.
Zum Überführen des ersten Steckkontaktelements in die einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herstellende räumliche Konfiguration gemäß Verfahrensschritt (d2) wird die Verriegelung des ersten Steckkontaktelements aufgehoben oder auch nur teilweise aufgehoben. Hierzu wird ein gezielter Eingriff in die Steckverbindervorrichtung vorgenommen, sodass sich das erste Steckkontaktelement entspannt. Dadurch kann sich der Kontaktbereich verengen, und der elektrische Kontakt kann hergestellt werden.To transfer the first plug-in contact element into the electrical contact with the second plug-in contact element producing spatial configuration according to step (d2), the locking of the first plug contact element is canceled or even partially canceled. For this purpose, a targeted engagement is made in the connector device, so that relaxes the first plug contact element. As a result, the contact area can narrow, and the electrical contact can be made.
Das erste Steckkontaktelement steht in der Stellung, in der es am zweiten Steckkontaktelement anliegt, nicht mehr unter Spannung oder weist nur noch eine Restspannung auf Diese Restspannung kann ferner beispielsweise dazu genutzt werden, um die beiden Steckkontaktelemente selbsttätig wieder voneinander zu lösen, wenn die mechanische Verriegelung der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung fehlgeschlagen ist.The first plug contact element is in the position in which it rests on the second plug contact element, no longer under tension or has only a residual stress on this residual voltage can also be used, for example, to automatically solve the two plug contact elements again from each other when the mechanical lock the connector device with the mating connector device has failed.
Somit umfasst das erfindungsgemäße Verfahren in der ersten Verfahrensvariante mit einem vorgespannten ersten Steckkontaktelement die in der nachfolgenden Reihenfolge aufgeführten Verfahrensschritte:
- (a) Bereitstellen des ersten Steckkontaktelements, das sich in einer ein elektrisches In-Kontakt-Bringen mit dem zweiten Steckkontaktelement nicht erlaubenden räumlichen Konfiguration befindet und das in einem vorgespannten Zustand verriegelt ist;
- (b) Verbinden der Steckverbindervorrichtung, insbesondere des Steckgehäuses, mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung, insbesondere mit der Steckeraufnahme, d. h. bevorzugt wird das Steckgehäuse in die Steckeraufnahme eingesteckt; die beiden Steckkontaktelemente gelangen in der eingeführten Stellung aber noch nicht in einen elektrischen Kontakt miteinander;
- (c) Bewegen der Steckverbindervorrichtung gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung bis zu einer Verrastposition, sodass die Steckverbindervorrichtung und die Gegen-Steckverbindervorrichtung mechanisch miteinander verrasten und sie damit mechanisch verriegelt sind, ohne dass bisher ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Steckkontaktelement hergestellt wird;
- (d) Bewegen der Steckverbindervorrichtung und/oder eines von der Steckverbindervorrichtung gehaltenen Schiebeelements gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung über die Verrastposition hinaus; daraufhin wird die Verriegelung des ersten Steckkontaktelements aufgehoben, sodass das erste Steckkontaktelement in die den elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herstellende räumliche Konfiguration überführt wird; dadurch wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Steckkontaktelement und dem zweiten Steckkontaktelement hergestellt, denn das erste Steckkontaktelement kann aufgrund der Entriegelung durch Bewegung seine Spannung abbauen und dadurch mit dem zweiten Steckkontaktelement in Kontakt kommen;
- (e) Zurück gleiten der Steckverbindervorrichtung bzw. des Schiebelements zurück in die Verrastposition.
- (a) providing the first plug contact element which is in a spatial configuration which does not permit electrical contact with the second plug contact element and which is locked in a biased state;
- (B) connecting the connector device, in particular of the plug housing, with the counter-connector device, in particular with the plug receptacle, ie preferably the plug housing is inserted into the plug receptacle; the two plug contact elements are not yet in electrical contact with each other in the inserted position;
- (c) moving the connector device relative to the mating connector device to a latched position such that the connector device and the mating connector device mechanically lock together and are mechanically locked thereto without previously making electrical contact between the first and second plug contact elements;
- (d) moving the connector device and / or a sliding member held by the connector device opposite the mating connector device beyond the locking position; then the locking of the first plug-in contact element is released, so that the first plug-in contact element is converted into the electrical contact with the second plug-in contact element producing spatial configuration; As a result, an electrical contact between the first plug contact element and the second plug contact element is produced, because the first plug contact element can break down due to the unlocking by moving its voltage and thereby come into contact with the second plug contact element;
- (e) Sliding back the connector device or sliding element back into the latching position.
Damit ist die Steckverbindervorrichtung mechanisch verriegelt, und die elektrische Verbindung ist sicher hergestellt.Thus, the connector device is mechanically locked, and the electrical connection is made securely.
Somit wird in diesem Falle von einem vorgespannten ersten Steckkontaktelement ausgegangen, dessen Spannung für die Herstellung der elektrischen Steckverbindung verwendet werden kann, wenn das erste Steckkontaktelement entriegelt wird.Thus, in this case, a biased first plug-in contact element is assumed whose voltage can be used for the production of the electrical plug connection when the first plug contact element is unlocked.
In einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellung der elektrischen Steckkontaktverbindung in der ersten Verfahrensvariante geeignet ist, umfasst die Steckverbindervorrichtung mit einem vorgespannten ersten Steckkontaktelement:
- (a) ein erstes von der Steckverbindervorrichtung gehaltenes elastisch verformbares Steckkontaktelement,
- (b) eine Vorspannvorrichtung zum Spannen des ersten Steckkontaktelements, sodass das erste sich in dem vorgespannten Zustand befindende Steckkontaktelement beim Verbinden der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung nicht in eine räumliche Konfiguration gelangen kann, die ein elektrisches In-Kontakt-Kommen mit dem zweiten Steckkontaktelement erlauben würde,
- (c) eine Auslösevorrichtung zum Lösen der Spannung des ersten Steckkontaktelements, sodass das erste und das zweite Steckkontaktelement in eine elektrische Kontaktstellung gelangen, und
- (d) ein Rastelement zum mechanischen Verrasten der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung, sodass die elektrische Kontaktstellung fixiert ist.
- (a) a first elastically deformable plug contact element held by the plug connector device,
- (B) a biasing device for tensioning the first plug contact element, so that the first in the prestressed state located plug contact element when connecting the connector device with the mating connector device can not get into a spatial configuration having an electrical contact with the second plug contact element would allow
- (C) a triggering device for releasing the voltage of the first plug-in contact element, so that the first and the second plug-in contact element come into an electrical contact position, and
- (D) a locking element for mechanically locking the connector device with the counter-connector device, so that the electrical contact position is fixed.
In einer zweiten Verfahrensvariante mit einem nicht vorgespannten ersten Steckkontaktelement befindet sich dieses vor dem Verbinden der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung in einem nicht vorgespannten Zustand. In diesem Falle wird die Kontaktkraft erst nach vollständig geschlossener Steckverbindung generiert. Das erste Steckkontaktelement wird zum Herstellen des elektrischen Kontaktes mit dem zweiten Steckkontaktelement gemäß Verfahrensschritt (d) in eine den elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herstellende räumliche Konfiguration und dabei in einen vorgespannten Zustand überführt. Um die Kontaktkräfte stabil zu halten, ist ein entsprechendes Arretieren der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung erforderlich. Bis diese Kontaktkraftarretierung geschlossen ist, bewirken die Rückstellkräfte das Öffnen des Kontaktes, wodurch eine nicht ordnungsgemäße mechanische Kontaktierung ausgeschlossen wird. Somit kann die erzeugte Spannung dazu genutzt werden, um die beiden Steckkontaktelemente selbsttätig wieder voneinander zu lösen, wenn die mechanische Verriegelung der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung fehlgeschlagen ist.In a second variant of the method with a non-preloaded first plug-in contact element is this before connecting the connector device with the counter-connector device in an unbiased state. In this case, the contact force is generated only after fully closed connector. The first plug contact element is for making the electrical contact with the second plug contact element according to method step (d) in a the electrical contact with the second plug contact element producing spatial configuration and thereby transferred to a biased state. In order to keep the contact forces stable, a corresponding locking of the connector device with the counter-connector device is required. Until this Kontaktkraftarretierung is closed, the restoring forces cause the opening of the contact, whereby an improper mechanical contact is excluded. Thus, the voltage generated can be used to automatically disconnect the two plug contact elements again from each other when the mechanical locking of the connector device has failed with the mating connector device.
Somit umfasst das erfindungsgemäße Verfahren in der zweiten Verfahrensvariante mit einem nicht vorgespannten ersten Steckkontaktelement die in der nachfolgenden Reihenfolge aufgeführten Verfahrensschritte:
- (a) Bereitstellen des ersten Steckkontaktelements, das sich in einer ein elektrisches In-Kontakt-Bringen mit dem zweiten Steckkontaktelement nicht erlaubenden räumlichen Konfiguration befindet und in dieser Konfiguration verriegelt sein kann und das nicht vorgespannt ist,
- (b) Verbinden der Steckverbindervorrichtung, insbesondere des Steckgehäuses, mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung, insbesondere mit der Steckeraufnahme, d. h. bevorzugt wird das Steckgehäuse in die Steckeraufnahme eingesteckt, ohne dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Steckkontaktelement zustande kommt,
- (c) Bewegen der Steckverbindervorrichtung gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung bis zu einer Verrastposition, sodass die Steckverbindervorrichtung und die Gegen-Steckverbindervorrichtung mechanisch miteinander verrosten und sie damit mechanisch miteinander verriegelt sind, ohne dass bisher ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Steckkontaktelement hergestellt worden ist,
- (d) Bewegen der Steckverbindervorrichtung und/oder eines von der Steckverbindervorrichtung gehaltenen Schiebeelements gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung über die Verrastposition hinaus; dabei wird entgegen der Spannung des ersten Steckkontaktelements eine Kraft auf dieses ausgeübt, sodass das erste Steckkontaktelement in die den elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herstellende räumliche Konfiguration überführt wird; dadurch wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Steckkontaktelement und dem zweiten Steckkontaktelement hergestellt; durch das Ausüben der Kraft auf das erste Steckkontaktelement kann das erste Steckkontaktelement vorgespannt werden; diese Kraft kann von der Steckverbindervorrichtung oder von einer mit der Steckverbindervorrichtung in Verbindung stehenden Verstellvorrichtung auf das erste Steckkontaktelement ausgeübt werden; und
- (e) Zurück gleiten der Steckverbindervorrichtung bzw. des Schiebelements in die Verrastposition.
- (a) providing the first plug contact element that is in a spatial configuration that does not permit electrical contact with the second plug contact element and that may be locked in that configuration and that is not biased,
- (B) connecting the connector device, in particular of the plug housing, with the mating connector device, in particular with the plug receptacle, ie preferably the plug housing is inserted into the plug receptacle, without an electrical contact between the first and the second plug contact element comes about
- (c) moving the connector device relative to the mating connector device to a latched position such that the connector device and the mating connector device mechanically rust together and are thus mechanically interlocked with each other without electrical contact between the first and second plug contact elements made so far is
- (d) moving the connector device and / or a sliding member held by the connector device opposite the mating connector device beyond the locking position; In this case, a force is exerted on this against the voltage of the first plug-in contact element, so that the first plug-in contact element is converted into the electrical contact with the second plug-in contact element producing spatial configuration; thereby an electrical contact between the first plug contact element and the second plug contact element is produced; by exerting the force on the first plug contact element, the first plug contact element can be biased; this force can be exerted by the connector device or by an adjusting device connected to the connector device on the first plug contact element; and
- (E) Sliding back the connector device or the sliding element in the latching position.
Damit ist die Steckverbindervorrichtung mechanisch verriegelt, und die elektrische Verbindung ist sicher hergestellt.Thus, the connector device is mechanically locked, and the electrical connection is made securely.
Somit wird in diesem Falle im Gegensatz zur erstgenannten Variante von einem nicht vorgespannten ersten Steckkontaktelement ausgegangen, wobei eine mechanische Spannung während des Steckvorganges erzeugt wird. Erfindungsgemäß kann ein Teil der Spannung auch bereits vor Erreichen der Verrastposition, nämlich während des Verbindens der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung, vorzugsweise während des Einschiebens des Steckgehäuses in die Steckeraufnahme, gemäß Verfahrensschritt (b), erzeugt werden.Thus, in this case, in contrast to the first-mentioned variant, a non-preloaded first plug-in contact element is assumed, wherein a mechanical stress is generated during the plugging process. According to the invention, part of the voltage can also be generated before the latching position is reached, namely during the connection of the connector device to the mating connector device, preferably during the insertion of the plug housing into the connector receptacle, according to method step (b).
In einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Steckkontaktverbindung in der zweiten Verfahrensvariante geeignet ist, umfasst die Steckverbindervorrichtung mit einem nicht vorgespannten ersten Steckkontaktelement:
- (a) ein erstes von der Steckverbindervorrichtung gehaltenes elastisch verformbares Steckkontaktelement,
- (b) eine Verstellvorrichtung zum Überführen des ersten Steckkontaktelements in eine räumliche Konfiguration, die es erlaubt, einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herzustellen, sobald die Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung vollständig verbunden ist, sodass das erste und das zweite Steckkontaktelement in eine elektrische Kontaktstellung gelangen, und
- (c) ein Rastelement zum Verrasten der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung, sodass die elektrische Kontaktstellung fixiert ist.
- (a) a first elastically deformable plug contact element held by the plug connector device,
- (B) an adjusting device for transferring the first plug-in contact element in a spatial configuration, which makes it possible to make electrical contact with the second plug contact element, as soon as the plug connector device is fully connected to the mating connector device, so that the first and the second plug contact element in an electrical Get in contact position, and
- (C) a locking element for locking the connector device with the counter-connector device, so that the electrical contact position is fixed.
Bevorzugt ist die Verstellvorrichtung zum Erzeugen einer Spannung des ersten Steckkontaktelements ausgebildet. Mit Hilfe dieser Spannung kann sich die Steckverbindervorrichtung von der Gegen-Steckverbindervorrichtung wieder selbsttätig lösen, wenn die mechanische Verriegelung fehlgeschlagen ist.Preferably, the adjusting device is designed to generate a voltage of the first plug-in contact element. With the help of this voltage, the connector device of the counter-connector device can be automatically released again when the mechanical lock has failed.
Erfindungsgemäß ist auch ein Steckverbindungspaar, das die erfindungsgemäße Steckverbindervorrichtung, vorzugsweise das Steckgehäuse, sowie die Gegen-Steckverbindervorrichtung, vorzugsweise Steckeraufnahme, umfasst. Die Gegen-Steckverbindervorrichtung ist mit der Steckverbindervorrichtung verrastbar und weist das zweite Steckkontaktelement auf, das mit dem ersten Steckkontaktelement der Steckverbindervorrichtung eine elektrische Steckkontaktverbindung eingehen kann.Also according to the invention is a pair of connectors comprising the connector device according to the invention, preferably the plug housing, as well as the mating connector device, preferably plug receptacle. The counter-connector device can be latched to the connector device and has the second plug contact element, which can make an electrical plug contact connection with the first plug contact element of the connector device.
Mit den erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen besteht insbesondere die Möglichkeit, dass sich die Verbindung zwischen den beiden Steckkontaktelementen selbsttätig wieder trennt, ohne dass ein elektrischer Kontakt zustande gekommen ist, wenn die mechanische Verrastung zwischen der Steckervorrichtung und der Steckeraufnahmevorrichtung nicht erreicht wird. Das bedeutet, dass ein elektrischer Kontakt zwischen den beiden Steckkontaktelementen nur dann hergestellt wird, wenn die mechanische Verbindung zwischen der Steckervorrichtung und der Steckeraufnahmevorrichtung sicher und zuverlässig hergestellt ist. Eine Situation, bei der der elektrische Kontakt trotz nicht bestehender Verrastung hergestellt wird, sodass sich mangels fester mechanischer Verbindung möglicherweise Probleme bei der Stromübertragung ergeben und die Steckverbindung dann eventuell beschädigt oder gar zerstört werden kann, wird damit sicher und zuverlässig vermieden. Insbesondere können die für die Kontaktfunktion erforderlichen Kontaktkräfte für ein elektrisches Trennen unvollständig geschlossener Steckverbindungen genutzt werden. Insbesondere bei der zweiten Verfahrensvariante und zweiten Vorrichtungsvariante mit nicht vorgespanntem erstem Steckkontaktelement kann die beim Verbinden der Steckervorrichtung mit der Steckeraufnahmevorrichtung erzeugte Spannung als Kraftspeicher für ein automatisches Lösen der beiden Vorrichtungen dienen, wenn die mechanische Verrastung nicht greift. Aber auch bei der ersten Verfahrensvariante und ersten Vorrichtungsvariante kann beim Verbinden der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung ein Kraftspeicher aufgebaut werden, der zum automatischen Lösen der beiden Teile voneinander führt, wenn die mechanische Verriegelung nicht stattfindet.With the method and devices according to the invention, in particular, there is the possibility that the connection between the two plug contact elements automatically disconnects again, without an electrical contact has come about, if the mechanical locking between the plug device and the plug receptacle device is not reached. This means that an electrical contact between the two plug-in contact elements is produced only when the mechanical connection between the plug device and the plug receptacle device is made safe and reliable. A situation in which the electrical contact is made in spite of non-existing locking, so there may be problems in power transmission due to lack of fixed mechanical connection and then the connector may be damaged or even destroyed, is thus safely and reliably avoided. In particular, the contact forces required for the contact function can be used for electrically disconnecting incompletely closed plug connections. Particularly in the case of the second variant of the method and second variant of the device with non-preloaded first plug-in contact element, the voltage generated when the plug device is connected to the plug receptacle can serve as a force store for an automatic release of the two devices if the mechanical latching does not take effect. But even in the first variant of the method and the first device variant, when connecting the connector device with the counter-connector device, a force accumulator can be constructed, which leads to the automatic release of the two parts from each other when the mechanical interlock does not take place.
Beim Verbinden der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung gemäß Verfahrensschritt (b) und/oder beim Herstellen des elektrischen Kontaktes des ersten Steckkontaktelements mit dem zweiten Steckkontaktelement gemäß Verfahrensschritt (d) kann eine mechanische Kraft erzeugt werden, die dem Verbinden der beiden Teile entgegenwirkt. Dadurch werden die Steckverbindervorrichtung und die Gegen-Steckverbindervorrichtung dann automatisch wieder voneinander getrennt, und der elektrische Kontakt des ersten Steckkontaktelements mit dem zweiten Steckkontaktelement wird nicht hergestellt, wenn das mechanische Verriegeln der Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung gemäß Verfahrensschritt (c) fehlschlägt.When connecting the connector device with the counter-connector device according to method step (b) and / or when establishing the electrical contact of the first plug contact element with the second plug contact element according to method step (d), a mechanical force can be generated, which counteracts the joining of the two parts. Thereby, the connector device and the mating connector device are then automatically separated again, and the electrical contact of the first plug contact element with the second plug contact element is not established when the mechanical locking of the connector device fails with the mating connector device according to step (c).
Somit wird neben einer minimierten Reibung der Kontaktpartner und einem minimierten Reibverschleiß die Stecksicherheit erhöht. Dadurch wird auch die Steckzyklenanzahl maximiert.Thus, in addition to a minimized friction of the contact partner and a minimized fretting wear the security increased. This also maximizes the number of mating cycles.
Die mechanische Verriegelung, insbesondere mechanische Verrastung, der Steckverbindervorrichtung mit der Gegensteckverbindervorrichtung, kann auf übliche Art und Weise mit ersten Rastelementen, beispielsweise Rastnasen, -vorsprüngen, -federn, -kanten und/oder -blöcken an der einen zu verriegelnden/verrastenden Vorrichtung und korrespondierenden zweiten Rastelementen, beispielsweise Rastausnehmungen oder ebenfalls Rastnasen, -vorsprüngen, -federn, -kanten und/oder -blöcken an der anderen zu verriegelnden/verrastenden Vorrichtung und zwar an den beiden zu verbindenden Vorrichtungen jeweils korrespondierend zueinander erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Drehkupplung mit Schraub-, Bajonett- und/oder anderen Verbindungselementen an den beiden zu verbindenden Vorrichtungen und zwar jeweils korrespondierend zueinander vorgesehen sein oder noch alternativ eine Verbindung über Schnappverschlüsse oder dergleichen.The mechanical locking, in particular mechanical locking, of the connector device with the mating connector device, can in the usual way with first locking elements, such as detents, projections, springs, edges and / or blocks on one to be locked / latching device and corresponding second locking elements, for example, latching recesses or also latching lugs, projections, springs, edges and / or blocks on the other to be locked / latching device and that at the two devices to be connected in each case corresponding to each other. Alternatively or additionally, a rotary coupling with screw, bayonet and / or other connecting elements may be provided on the two devices to be connected, in each case corresponding to one another or, alternatively, a connection via snap closures or the like.
Die Auslösevorrichtung gemäß der ersten Variante der Steckverbindervorrichtung dient zum Lösen der Spannung des ersten Steckkontaktelements. Da sich das erste Steckkontaktelement in dieser Variante in der Stellung unter einer Spannung befindet, in der es mit dem zweiten Steckkontaktelement nicht in elektrischem Kontakt steht, wird das erste Steckkontaktelement in dieser Stellung von der Vorspannvorrichtung gehalten. Zur Überführung des ersten Steckkontaktelements in die Stellung, in der es in elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement gerät, muss die Vorspannvorrichtung das erste Steckkontaktelement freigeben. Hierzu löst die Auslösevorrichtung die Vorspannvorrichtung aus und löst damit die Spannung des ersten Steckkontaktelements. Die Auslösevorrichtung ist demnach mit der Vorspannvorrichtung gekoppelt und hinsichtlich ihrer Gestaltung an die Konstruktion der Vorspannvorrichtung angepasst. Das Freigeben der Vorspannvorrichtung kann beispielsweise durch Verschieben der Vorspannvorrichtung aus einer Halterung heraus geschehen, in der diese das erste Steckkontaktelement unter der Spannung hält. Die Auslösevorrichtung kann damit beispielsweise ein Aktor sein, der die Vorspannvorrichtung in Freigaberichtung der Halterung verschiebt. Alternativ kann die Auslösevorrichtung auch ein in einer Drehrichtung wirkender Aktor sein, der eine Vorspannvorrichtung in einer Drehrichtung in eine Freigabestellung überführt. The tripping device according to the first variant of the connector device serves to release the voltage of the first plug contact element. Since the first plug contact element in this variant is in the position under a voltage in which it is not in electrical contact with the second plug contact element, the first plug contact element is held in this position by the biasing device. For the transfer of the first plug contact element in the position in which it comes into electrical contact with the second plug contact element, the biasing device must release the first plug contact element. For this purpose, the triggering device triggers the biasing device and thus triggers the voltage of the first plug-in contact element. The triggering device is thus coupled to the biasing device and adapted in terms of their design to the construction of the biasing device. The release of the biasing device can be done, for example, by moving the biasing device out of a holder in which it holds the first plug-in contact element under tension. The triggering device can thus be, for example, an actuator which shifts the pretensioning device in the release direction of the holder. Alternatively, the triggering device may also be an acting in one direction of rotation actuator, which converts a biasing device in a rotational direction in a release position.
Die Auslösevorrichtung wird ihrerseits dadurch ausgelöst, dass die Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung verriegelt/verrastet und gegebenenfalls über die Verriegelungs-/Verrastungsstellung hinaus bewegt wird. Beispielsweise kann die Auslösevorrichtung durch die Bewegung der Steckverbindervorrichtung gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung über die Verriegelungs-/Verrastungsstellung hinaus direkt betätigt werden, etwa durch einen mechanischen Kontakt der Steckeraufnahme mit der Auslösevorrichtung im Steckgehäuse, sodass die Auslösevorrichtung aus einer verrasteten Position freigegeben wird.The trip device is in turn triggered by the connector device being locked / latched to the mating connector device and optionally moved beyond the latch / latch position. For example, the triggering device can be directly actuated by the movement of the connector device relative to the mating connector device beyond the locking / Verrastungsstellung, such as by a mechanical contact of the connector receptacle with the triggering device in the connector housing, so that the triggering device is released from a locked position.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung gemäß deren erster Variante ist das erste Steckkontaktelement durch mindestens eine Kontaktfeder gebildet, die im entspannten Zustand am zweiten Steckkontaktelement anliegt, d. h. wenn die Verriegelung der Kontaktfeder aufgehoben ist, sodass sie in die den elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herstellende räumliche Konfiguration überführt worden ist. In dieser Ausführungsform ist die Vorspannvorrichtung durch mindestens einen Spannhaken gebildet, der die mindestens eine Kontaktfeder durch Auslenken von einer Anlagestellung am zweiten Steckkontaktelement in den vorgespannten Zustand versetzt, d. h. in der Stellung, die die Kontaktfeder vor dem Verbinden der Steckkontaktvorrichtung mit der Gegen-Steckkontaktvorrichtung im Anlieferungszustand hat. Diese Ausführungsform ist in der ersten Variante der erfindungsgemäßen Steckverbindungsvorrichtung realisiert.In a first preferred embodiment of the connector device according to the invention according to the first variant, the first plug contact element is formed by at least one contact spring, which rests in the relaxed state on the second plug contact element, d. H. when the locking of the contact spring is released, so that it has been converted into the electrical contact with the second plug-in contact element producing spatial configuration. In this embodiment, the biasing device is formed by at least one clamping hook, which sets the at least one contact spring by deflecting from an abutment position on the second plug contact element in the prestressed state, d. H. in the position that has the contact spring before connecting the plug contact device with the counter-plug contact device in the delivery state. This embodiment is realized in the first variant of the plug connection device according to the invention.
Das mindestens eine erste Steckkontaktelement ist vorzugsweise durch eine Kontaktvorrichtung gebildet, die das zweite Steckkontaktelement nach dem Verbinden der Steckkontaktvorrichtung mit der Gegen-Steckkontaktvorrichtung nach Art einer Hülse umgibt. Diese Hülse kann zur Bildung der erforderlichen Elastizität mehrere Kontaktfedern in Form von Kontaktfingern aufweisen, die von einer Hülsenbasis ausgehen und im Wesentlichen achsenparallel zueinander ausgerichtet und voneinander beabstandet mit der Hülsenbasis verbunden sind Die Kontaktfedern sind vorzugsweise nur einseitig mit einer Hülsenbasis verbunden. Die Hülsenbasis und die Kontaktfedern bilden im gespannten Zustand beispielsweise eine im Wesentlichen zylindrische Hülle um das zweite Steckkontaktelement, die von diesem beabstandet ist. Die Abstände der frei hängenden Enden der Kontaktfedern von dem zweiten Steckkontaktelement können jeweils gleich groß sein, sodass die Kontaktfedern gemeinsam eine Hülse mit einem kreisrunden Querschnitt bilden.The at least one first plug contact element is preferably formed by a contact device which surrounds the second plug contact element after connecting the plug contact device with the counter plug contact device in the manner of a sleeve. This sleeve may have a plurality of contact springs in the form of contact fingers extending from a sleeve base and aligned substantially axially parallel to each other and spaced from each other connected to the sleeve base to form the required elasticity. The contact springs are preferably connected on one side only with a sleeve base. The sleeve base and the contact springs form in the tensioned state, for example, a substantially cylindrical shell around the second plug contact element, which is spaced therefrom. The distances between the free-hanging ends of the contact springs of the second plug contact element may each be the same size, so that the contact springs together form a sleeve with a circular cross-section.
Die Vorspannvorrichtung dieser Ausführungsform kann wie die Kontaktfedern aus einzelnen Spannhaken gebildet sein, oder mehrere derartige Spannhaken bilden eine Vorspannvorrichtung, die miteinander verbunden sind. Vorzugsweise umgeben die Spannhaken ebenso wie die Kontaktfedern das zweite Steckkontaktelement und sind so angeordnet, dass sie mit den jeweiligen Kontaktfedern in Eingriff bringbar sind. Beispielsweise kann jeder Spannhaken oberhalb einer korrespondierenden Kontaktfeder angeordnet sein. Jeder Kontaktfeder ist in diesem Falle jeweils ein Spannhaken zugeordnet, der die Kontaktfeder von der Anlagestellung am zweiten Steckkontaktelement abhebt und dabei spannt. Somit können die Spannhaken wie die Kontaktfedern gemeinsam das zweite Steckkontaktelement nach Art ein Hülse, beispielsweise mit kreisrundem Querschnitt umgeben, wobei die einzelnen Spannhaken wiederum mit einer Hülsenbasis verbunden sein können. Alternativ kann die Vorspannvorrichtung auch durch eine Buchse gebildet sein, die zu den Kontaktfedern in axialer Richtung des zweiten Steckkontaktelements versetzt angeordnet ist und das einen nach innen konisch zulaufenden Teil hat, der unter die Kontaktfedern greift, um diese von der Anlagestellung am zweiten Steckkontaktelement anheben und dabei spannen zu können oder die Kontaktfedern auf dem zweiten Steckkontaktelement abzulegen.The biasing device of this embodiment, like the contact springs may be formed of individual clamping hooks, or a plurality of such clamping hooks form a biasing device, which are interconnected. Preferably, as well as the contact springs, the tensioning hooks surround the second plug contact element and are arranged so that they can be brought into engagement with the respective contact springs. For example, each clamping hook can be arranged above a corresponding contact spring. Each contact spring is assigned in this case in each case a clamping hook, which lifts the contact spring from the contact position on the second plug contact element and thereby biases. Thus, the clamping hooks as the contact springs together the second plug contact element in the manner of a sleeve, for example, surrounded by a circular cross section, wherein the individual clamping hooks can in turn be connected to a sleeve base. Alternatively, the biasing device may also be formed by a bush which is offset from the contact springs in the axial direction of the second plug contact element and which has an inwardly tapered portion which engages under the contact springs to lift them from the contact position on the second plug contact element and to be able to stretch or store the contact springs on the second plug contact element.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß deren erster Variante ist das erste Steckkontaktelement durch ein Haltebuchsenteil und eine gewendelte Drahtfeder gebildet, und die Vorspannvorrichtung ist durch ein Spannbuchsenteil gebildet. Das Haltebuchsenteil ist mit mindestens einer Durchbrechung versehen, die auf einer Umfangslinie des Haltebuchsenteils verläuft. Die gewendelte Drahtfeder umgibt das Haltebuchsenteil, ist in der mindestens einen Durchbrechung gehalten und greift durch diese im entspannten Zustand zumindest teilweise hindurch. Das Spannbuchsenteil umgibt ebenfalls das erste Steckkontaktelement, weist parallel zur Lage der gewendelten Drahtfeder eine rinnenförmige Ausnehmung auf und ist parallel zu dessen Längsachse verschiebbar. Die rinnenförmige Ausnehmung ist zur gewendelten Drahtfeder hin offen. Im entspannten Zustand, d. h. wenn die Drahtfeder nicht deformiert ist und einen kreisrunden Querschnitt aufweist, liegt die Drahtfeder zumindest abschnittsweise am zweiten Steckkontaktelement an, weil sie aufgrund deren dann geringeren Querschnittes durch die Durchbrechungen hindurch greifen kann. Dieser entspannte Zustand wird dann erreicht, wenn die rinnenförmige Ausnehmung des Spannbuchsenteils über der Drahtfeder platziert ist und dieser Raum zur Ausdehnung verschafft, sodass deren Deformation in radialer Richtung rückgängig gemacht wird. Zum Spannen der Drahtfeder wird das Spannbuchsenteil über die Drahtfeder geschoben, sodass die rinnenförmige Ausnehmung nicht mehr über dieser liegt und sie aufgrund des geringeren Spaltes zwischen der mindestens einen Durchbrechung im Haltebuchsenteil und der Innenwand des Spannbuchsenteils in radialer Richtung deformiert wird. Durch die Deformation in Form einer Abplattung wird die Drahtfeder aus der mindestens einen Durchbrechung herausgehoben und damit von der Anlagestellung am zweiten Steckkontaktelement abgehoben, sodass die Drahtfeder im gespannten Zustand keinen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herstellen kann.In a second preferred embodiment according to the first variant, the first plug-in contact element is formed by a retaining sleeve part and a coiled wire spring, and the Biasing device is formed by a clamping bush part. The holding bush part is provided with at least one opening which extends on a circumferential line of the holding bush part. The coiled wire spring surrounds the retaining bush part, is held in the at least one opening and engages through this in the relaxed state at least partially therethrough. The clamping bush part also surrounds the first plug-in contact element, has a groove-shaped recess parallel to the position of the coiled wire spring and is displaceable parallel to its longitudinal axis. The channel-shaped recess is open to the coiled wire spring. In the relaxed state, that is, when the wire spring is not deformed and has a circular cross-section, the wire spring is at least partially on the second plug contact element, because they can access due to their then smaller cross-section through the openings therethrough. This relaxed state is achieved when the channel-shaped recess of the clamping bush part is placed over the wire spring and this space provides for expansion, so that their deformation is reversed in the radial direction. To clamp the wire spring, the clamping bush part is pushed over the wire spring, so that the groove-shaped recess is no longer over this and it is deformed due to the smaller gap between the at least one opening in the retaining sleeve part and the inner wall of the clamping sleeve part in the radial direction. Due to the deformation in the form of a flattening, the wire spring is lifted out of the at least one opening and thus lifted from the contact position on the second plug contact element, so that the wire spring in the tensioned state can not make electrical contact with the second plug contact element.
Das Haltebuchsenteil und das Spannbuchsenteil können vorzugsweise zylindrisch geformt sein. In diesem Falle sind diese beiden Teile vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet. Im Haltebuchsenteil kann eine Durchbrechung oder es können mehrere Durchbrechungen vorhanden sein. Da die Durchbrechung(en) dazu dienen, der Drahtfeder zu ermöglichen, durch diese hindurch greifen zu können, um einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement herzustellen, muss/müssen diese jeweils ausreichend lang sein, um dieses Durchgreifen zu ermöglichen. Mehrere Durchbrechungen fluchten vorzugsweise miteinander, um ein Durchgreifen der Drahtfeder durch alle Durchbrechungen zu ermöglichen. Die Durchbrechung(en) darf/dürfen die Stabilität des Haltebuchsenteils jedoch nicht beeinträchtigen, sodass die von der/den Durchbrechung(en) getrennten Stücke des Haltebuchsenteils noch fest miteinander verbunden sein müssen.The holding bush part and the clamping bush part may preferably be cylindrically shaped. In this case, these two parts are preferably arranged coaxially with each other. In the holding part of the socket, an opening or there may be more openings. Since the aperture (s) serve to allow the wire spring to reach through it to make electrical contact with the second plug contact element, these must each be sufficiently long to allow this engagement. A plurality of apertures are preferably aligned with one another in order to allow the wire spring to pass through all apertures. However, the aperture (s) must not interfere with the stability of the retaining sleeve portion so that the pieces of the retaining sleeve portion that are separated from the aperture (s) still need to be securely connected.
Damit die Drahtfeder von der Anlagestellung am zweiten Steckkontaktelement wieder gelöst werden kann, indem das Schiebelement axial verschoben wird, sodass die rinnenförmige Ausnehmung von der Drahtfeder wegbewegt wird, sind die Durchbrechungen vorzugsweise mit derart abgeschrägten Seitenwänden ausgestattet, dass die durch den Schiebevorgang am Spannbuchsenteil verursachte Deformation die Drahtfeder aus der/den Durchbrechung(en) heraushebt, wobei diese abgeschrägten Seitenwände dazu dienen, dass die Drahtfeder bei der durch die Deformation verursachten Querschnittsänderung hin zu einer Abplattung auf diesen aufgleitet.Thus, the wire spring can be solved by the contact position on the second plug contact element again by the sliding element is axially displaced, so that the channel-shaped recess is moved away from the wire spring, the openings are preferably equipped with such beveled side walls that caused by the sliding operation on the clamping bush part deformation the wire spring lifts out of the opening (s), these bevelled side walls serving to cause the wire spring to slip on the section change caused by the deformation towards flattening.
In einer dritten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung gemäß deren erster Variante ist das erste Steckkontaktelement durch ein tordierbares Kontaktbuchsenteil (hyperbolischer Kontakt) gebildet, das mehrere hyperbolisch verformbare und untereinander beabstandete Lamellen aufweist, und im entspannten oder nur teilweise gespannten tordierten Zustand am zweiten Steckkontaktelement anliegt. Im nicht tordierten Zustand verlaufen die Lamellen vorzugsweise achsenparallel. In dieser Ausführungsform ist die Vorspannvorrichtung durch einen drehbaren Aktor gebildet, der das tordierbare Kontaktbuchsenteil durch zumindest partielles Aufheben der Torsion von einer Anlagestellung am zweiten Steckkontaktelement auslenkt und dabei in den vorgespannten Zustand versetzt.In a third preferred embodiment of the connector device according to the invention according to their first variant, the first plug contact element is formed by a twistable contact socket part (hyperbolic contact) having a plurality of hyperbolic deformable and spaced apart slats, and in the relaxed or only partially tensioned twisted state rests on the second plug contact element. In the non-twisted state, the lamellae preferably extend parallel to the axis. In this embodiment, the biasing device is formed by a rotatable actuator which deflects the twistable contact socket part by at least partially canceling the torsion of an abutment position on the second plug contact element and thereby placed in the prestressed state.
Das Kontaktbuchsenteil hat im nicht tordierten Zustand einen maximalen Innendurchmesser, der es erlaubt, dass das Kontaktbuchsenteil am zweiten Steckkontaktelement nicht anliegt. Im tordierten Zustand wird das Kontaktbuchsenteil (mit hyperbolischer Verbiegung der Lamellen) tailliert, sodass sein Innendurchmesser verringert wird und das Kontaktbuchsenteil am zweiten Steckkontaktelement zur Anlage kommt.In the non-twisted state, the contact socket part has a maximum inner diameter which allows the contact socket part to not bear against the second plug contact element. In the twisted state, the contact socket part (with hyperbolic bending of the slats) is fitted, so that its inner diameter is reduced and the contact socket part comes to rest on the second plug contact element.
Alternativ und gemäß der zweiten Variante der Steckverbindervorrichtung können sowohl das Kontaktbuchsenteil auch im gespannten Zustand tordiert sein als auch die Torsion im ungespannten Zustand zumindest partiell aufgehoben sein. In dieser vierten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung gemäß deren zweiter Variante ist das erste Steckkontaktelement in der Stellung vorgespannt, in der es mit dem zweiten Steckkontaktelement in Berührung kommt (Anlagestellung), und ist in der Stellung, in der es mit dem zweiten Steckkontaktelement nicht in Berührung kommt, nicht oder nur partiell vorgespannt. Das erste Steckkontaktelement wird in dieser Ausführungsform demnach gespannt, wenn es tordiert und damit in die Anlagestellung überführt wird.Alternatively and according to the second variant of the connector device, both the contact socket part can be twisted in the tensioned state as well as the torsion in the untensioned state be at least partially canceled. In this fourth preferred embodiment of the connector device according to the invention according to the second variant, the first plug contact element is biased in the position in which it comes into contact with the second plug contact element (contact position), and is in the position in which it is not in with the second plug contact element Touch comes, not or only partially biased. The first plug-in contact element is therefore tensioned in this embodiment, when it is twisted and thus transferred to the contact position.
In jedem Falle, d. h. im Falle der dritten und der vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung, ist es vorteilhaft, wenn das Kontaktbuchsenteil Lamellen aufweist, die zwischen einer ersten und einer zweiten Buchsenbasis verlaufen und durch diese miteinander verbunden sind, sodass das Kontaktbuchsenteil durch ein Lamellengitter mit parallelen Streben, einen Obergurt und einen Untergurt gebildet ist. In any case, ie in the case of the third and the fourth embodiment of the connector device according to the invention, it is advantageous if the contact socket part has lamellae which extend between a first and a second socket base and are interconnected by them, so that the contact socket part by a lamella with parallel struts, a top chord and a bottom chord is formed.
Ob das Kontaktbuchsenteil im tordierten oder nicht tordierten Zustand gespannt ist bzw. im nicht tordierten Zustand oder tordierten Zustand nicht gespannt, hängt von der Herstellung ab:
In ersten Falle (im tordierten Zustand gespannt) ist das Kontaktbuchsenteil beispielsweise durch Bilden der Lamellen im Wesentlichen senkrecht zu einer Buchsenbasis und im zweiten Falle (im nicht tordierten Zustand gespannt) durch Bilden der Lamellen in einem Winkel < 90° zur Buchsenbasis herstellbar. Die Lamellen können beispielsweise durch Ausstanzen aus einem Blech hergestellt werden, das dann zum Kontaktbuchsenteil gebogen und gerollt wird. Insofern und in Bezug auf weitere Merkmale, beispielsweise eine Schutzhülse, die das Kontaktbuchsenteil umgeben kann, wird auf
In the first case (stretched in the twisted state), the contact socket part, for example by forming the lamellae substantially perpendicular to a socket base and in the second case (in the non-twisted state tense) by forming the lamellae at an angle <90 ° to the socket base produced. The slats can be made for example by punching out of a metal sheet, which is then bent and rolled to the contact socket part. In this respect and with respect to other features, such as a protective sleeve, which can surround the contact socket part is on
In einer fünften bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung gemäß deren zweiter Variante ist diese durch mindestens eine Kontaktfeder gebildet ist, die im vorgespannten Zustand am zweiten Steckkontaktelement anliegt, wobei die Verstellvorrichtung dazu ausgebildet ist, die mindestens eine Kontaktfeder durch Auslenken von einer das zweite Steckkontaktelement nicht berührenden Stellung in den vorgespannten Zustand und damit in eine das zweite Steckkontaktelement berührende Stellung zu versetzen.In a fifth preferred embodiment of the connector device according to the invention according to its second variant, this is formed by at least one contact spring which rests in the prestressed state on the second plug contact element, wherein the adjusting device is adapted to the at least one contact spring by deflecting a second plug contact element not touching Position in the prestressed state and thus to put in a second contact contact element contacting position.
Beispielsweise kann die Verstellvorrichtung durch eine Stellbuchse gebildet sein, die beispielsweise eine nach innen gewölbe Sicke oder einen nach innen wirkenden Vorsprung aufweist, wobei die Sicke oder der Vorsprung an der Stellbuchse durch Axialverschieben der Stellbuchse gegen einen Vorsprung an der mindestens einen Kontaktfeder anläuft und diese daher gegen dessen Federkraft gegen das zweite Steckkontaktelement drückt. Die Stellbuchse versetzt die mindestens eine Kontaktfeder durch Auslenken von einer das zweite Steckkontaktelement nicht berührenden Stellung in den vorgespannten Zustand und damit in eine das zweite Steckkontaktelement berührende Stellung. Hierzu wird die Stellbuchse parallel zur Längsrichtung der mindestens einen Kontaktfeder verschoben, sodass die Sicke oder der Vorsprung an der Stellbuchse die mindestens eine Kontaktfeder herunterdrücken kann.For example, the adjusting device may be formed by an adjusting bush having, for example, an inwardly arched bead or an inwardly acting projection, wherein the bead or the projection on the actuating sleeve by axial displacement of the actuating sleeve against a projection on the at least one contact spring starts and this therefore presses against the spring force against the second plug contact element. The adjusting sleeve displaces the at least one contact spring by deflecting from a position not touching the second plug contact element into the prestressed state and thus into a position contacting the second plug contact element. For this purpose, the adjusting bush is moved parallel to the longitudinal direction of the at least one contact spring, so that the bead or the projection on the adjusting bush can press down the at least one contact spring.
Wie auch im Falle der ersten bevorzugten Ausführungsform der Steckverbindervorrichtung ist das mindestens eine erste Steckkontaktelement vorzugsweise durch eine Kontaktvorrichtung gebildet, die das zweite Steckkontaktelement nach dem Verbinden der Steckkontaktvorrichtung mit der Gegen-Steckkontaktvorrichtung nach Art einer Hülse umgibt. Diese Hülse kann zur Bildung der erforderlichen Elastizität mehrere Kontaktfedern in Form von Kontaktfingern aufweisen, die von einer Hülsenbasis ausgehen und im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und voneinander beabstandet mit der Hülsenbasis verbunden sind. Die Kontaktfedern sind vorzugsweise nur einseitig mit einer Hülsenbasis verbunden. Die Hülsenbasis und die Kontaktfedern bilden im nicht gespannten Zustand beispielsweise eine im Wesentlichen zylindrische Hülle um das zweite Steckkontaktelement, die von diesem beabstandet ist. Die Abstände der frei hängenden Enden der Kontaktfedern von dem zweiten Steckkontaktelement können jeweils gleich groß sein, wenn sie zum zweiten Steckkontaktelement beabstandet sind, sodass die Kontaktfedern in dieser Stellung gemeinsam eine Hülse mit einem kreisrunden Querschnitt bilden.As in the case of the first preferred embodiment of the connector device, the at least one first plug contact element is preferably formed by a contact device which surrounds the second plug contact element after connecting the plug contact device with the counter plug contact device in the manner of a sleeve. This sleeve may have a plurality of contact springs in the form of contact fingers extending from a sleeve base and aligned substantially parallel to each other and spaced from each other connected to the sleeve base to form the required elasticity. The contact springs are preferably connected only on one side with a sleeve base. The sleeve base and the contact springs form in the non-tensioned state, for example, a substantially cylindrical shell around the second plug-in contact element, which is spaced therefrom. The distances of the free-hanging ends of the contact springs of the second plug contact element may each be the same size when they are spaced from the second plug contact element, so that the contact springs in this position together form a sleeve with a circular cross-section.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an Hand von diversen Ausführungsbeispielen erläutert, die aber nicht als Schutz beschränkend zu verstehen sind. Es zeigen im Einzelnen:The present invention will be explained below with reference to various embodiments, which are not to be construed as limiting. They show in detail:
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen in den Figuren Elemente mit gleicher Funktion.Like reference numerals designate elements having the same function in the figures.
Erfindungsgemäß wird gemäß einem ersten Verfahrensschritt zunächst ein erstes Steckkontaktelement
In einem zweiten Verfahrensschritt (
Anschließend wird die Steckverbindervorrichtung
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird nach der mechanischen Verriegelung der Steckverbindervorrichtung
In den
In
Die Vorspannvorrichtung ist durch Spannhaken
Gemäß
Durch Verrasten der Steckgehäuse mit der Steckeraufnahme werden die Spannhaken
Ein Beispiel für eine Rastverbindung mit einer Rastkante und einem Rasthaken ist in dem Ausführungsbeispiel von
In
Ferner umgibt ein Spannbuchsenteil
Das erste Steckkontaktelement
Das Spannbuchsenteil
Die für die Verrastung der hier gezeigten Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung verwendete Rastverbindung kann beispielsweise wiederum mit einer Rastkante und einem Rasthaken wie in dem Ausführungsbeispiel von
In
Das Kontaktbuchsenteil
Die für die Verrastung der hier gezeigten Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung verwendete Rastverbindung kann beispielsweise wiederum mit einer Rastkante und einem Rasthaken wie in dem Ausführungsbeispiel von
In
Damit die Kontaktfedern
In
Die für die Verrastung der hier gezeigten Steckverbindervorrichtung mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung verwendete Rastverbindung kann beispielsweise wiederum mit einer Rastkante und einem Rasthaken wie in dem Ausführungsbeispiel von
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Steckverbindervorrichtung, SteckgehäuseConnector device, plug housing
- 110110
- erstes Kontaktelementfirst contact element
- 111111
- befestigtes Ende der Kontaktfederfixed end of the contact spring
- 112112
- freies Ende der Kontaktfederfree end of the contact spring
- 113113
- Anlaufschrägestarting slope
- 114114
- befestigtes Ende des Haltebuchsenteilsfixed end of the retaining sleeve part
- 115115
- erster Kraftspeicherfirst energy storage
- 116116
- zweiter Kraftspeichersecond energy storage
- 117117
- gewendelte Drahtfedercoiled wire spring
- 118118
- HaltebuchsenteilHolding socket part
- 119119
- Durchbrechungperforation
- 120120
- Spannhakententerhook
- 130130
- SpannbuchsenteilClamping bush part
- 131131
- rinnenförmige Ausnehmung, Sickegroove-shaped recess, bead
- 132132
- befestigtes Ende des Spannbuchsenteilsfixed end of the clamping bush part
- 140140
- KontaktbuchsenteilContact socket member
- 141141
- erste Hülsenbasisfirst sleeve base
- 142142
- zweite Hülsenbasissecond sleeve base
- 143143
- befestigtes Ende der Torsionshülsefixed end of the torsion sleeve
- 144144
- Ende der Torsionshülse, an der ein rotatorischer Aktor angreiftEnd of the torsion sleeve, which is acted upon by a rotary actuator
- 145145
- Lamellenlamella
- 150150
- Verstellvorrichtung, StellbuchseAdjustment device, adjusting bush
- 151151
- SickeBeading
- 200200
- Gegen-Steckverbindervorrichtung, SteckeraufnahmeCounter connector device, plug receptacle
- 210210
- zweites Kontaktelementsecond contact element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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