DE102011111581B4 - Method for producing an electrical plug-in contact connection, connector device and connector pair - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Steckkontaktverbindung zwischen einem ersten Steckkontaktelement (110) und einem zweiten Steckkontaktelement (210), wobei das erste Steckkontaktelement (110) Bestandteil einer Steckverbindervorrichtung (100) und das zweite Steckkontaktelement (210) Bestandteil einer Gegen-Steckverbindervorrichtung (200) sind, umfassend die in der nachfolgenden Reihenfolge aufgeführten Verfahrensschritte:(a) Bereitstellen des ersten Steckkontaktelements (110), das sich in einer ein elektrisches In-Kontakt-Bringen mit dem zweiten Steckkontaktelement (210) nicht erlaubenden räumlichen Konfiguration befindet, danach(b) Verbinden der Steckverbindervorrichtung (100) mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung (200), ohne dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Steckkontaktelement (110) und dem zweiten Steckkontaktelement (210) zustande kommt, danach(c) Mechanisches Verriegeln der Steckverbindervorrichtung (100) mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung (200) und danach(d) Herstellen eines elektrischen Kontaktes des ersten Steckkontaktelements (110) mit dem zweiten Steckkontaktelement (210), dadurch gekennzeichnet, dass- Verfahrensschritt (c) folgenden Verfahrensschritt umfasst: Bewegen der Steckverbindervorrichtung (100) gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung (200) bis zu einer Verrastposition, sodass die Steckverbindervorrichtung (100) und die Gegen-Steckverbindervorrichtung (200) miteinander verrasten, ohne dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Steckkontaktelement (110) und dem zweiten Steckkontaktelement (210) hergestellt wird, und- Verfahrensschritt (d) folgende Verfahrensschritte umfasst:d1) Bewegen der Steckverbindervorrichtung (100) und/oder eines von der Steckverbindervorrichtung (100) gehaltenen Schiebeelements gegenüber der Gegen-Steckverbindervorrichtung über die Verrastposition hinaus undd2) Überführen des ersten Steckkontaktelements (110) in eine einen elektrischen Kontakt mit dem zweiten Steckkontaktelement (100) herstellende räumliche Konfiguration und- sich an Verfahrensschritt (d) folgender Verfahrensschritt anschließt:e) Bewegen der Steckverbindervorrichtung (100) und/oder des Schiebeelements zurück in die Verrastposition, wobei der elektrische Kontakt bestehen bleibt.Method for producing an electrical plug-in contact connection between a first plug-in contact element (110) and a second plug-in contact element (210), the first plug-in contact element (110) being part of a plug-in connector device (100) and the second plug-in contact element (210) being part of a counter-connector device (200). A method comprising the steps listed in the following order: (a) providing the first male contact element (110) which is in a spatial configuration which does not permit electrical contacting with the second male contact element (210), then (b) connecting the connector device (100) with the mating connector device (200) without electrical contact being established between the first plug contact element (110) and the second plug contact element (210), then (c) mechanically locking the connector device (100) with the mating - Connector device (200) and then (d) establishing an electrical contact of the first plug contact element (110) with the second plug contact element (210), characterized in that method step (c) comprises the following method step: moving the connector device (100) relative to the counter - connector device (200) up to a latching position, so that the connector device (100) and the mating connector device (200) latch together without electrical contact being established between the first plug contact element (110) and the second plug contact element (210), and - Method step (d) comprises the following method steps: d1) moving the connector device (100) and/or a sliding element held by the connector device (100) relative to the mating connector device beyond the latching position and d2) transferring the first plug contact element (110) into a one electrical contact with the second plug-in contact element (100) and- the following method step follows method step (d): e) moving the connector device (100) and/or the sliding element back into the latching position, with the electrical contact remaining.
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-in 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
DE 100 65 354 A1
- For example, a connector is made for flexible ribbon cables
DE 100 65 354 A1
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 is as low as possible and that the electrical connection is absolutely reliable. Because with 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-in connection and cause the contacts to heat up, as a result of which adjustments to the cable cross-section and, if necessary, the production of refined contact surfaces may be necessary. 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 plug-in connections have the disadvantage that reliable contact-making cannot be achieved easily in high-current applications and at best only if only a few contact connections have to be made at the same time. If, on the other hand, a multi-pole plug-in connection is to be made, it may be necessary under certain circumstances that a considerable amount of force is required to plug the contacts into one another. In the case of plug-in connection components that do not require a great deal of force when plugging in in such cases, the plug-in connection may not be reliable, so that the plug-in connection is not very efficient and the connection may even be destroyed or at least destroyed due to the resulting high contact resistance due to strong heating can be damaged.
Aus der
Aus der
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 object of the present invention is therefore to find measures for reliable contact making, which is produced by a simple plug-in connection between the contact partners, in high-current applications.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Steckkontaktverbindung nach Patentanspruch 1, eine Steckverbindervorrichtung nach Patentanspruch 6 sowie das Steckverbinderpaar, umfassend, die Steckverbindervorrichtung und eine Gegen-Steckverbindervorrichtung, nach Patentanspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the method for producing an electrical plug-in contact connection according to patent claim 1, a connector device according to patent claim 6 and the connector pair, comprising the connector device and a mating connector device, according to patent claim 8. Preferred embodiments of the invention are given 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 individual elements, facilities, devices, arrangements and means forming the subject matter of the invention are specified in the singular in the description and in the claims, for example a first plug-in contact element or a second plug-in contact element, the corresponding terms are also to be understood 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 also 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 method according to the invention is used to produce an electrical plug-in contact connection between a first plug-in contact element and a second plug-in contact element, the first plug-in contact element being part of a plug-in connector device and the second plug-in contact element being part of a counter-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 contact element and the second plug contact element only come into contact with one another after the plugging process has been completed, so that electrical contact between the two elements is made dependent on the connector device being locked to 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 male contact element which is in a spatial configuration which does not permit electrical contacting with the second male contact element,
- (b) connecting the connector device to the mating connector device, wherein the first and the second plug contact element remain in the spatial configuration which does not allow the electrical contacting,
- (c) mechanically locking the connector assembly to the mating connector assembly, and
- (d) making electrical contact of the first male contact element with the second male contact element while the connector device and the mating connector device are mechanically locked/locked to each other; 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 mating plug connector device having the second plug contact element. The connector device is preferably formed by a connector housing and the mating connector device by a connector receptacle. In principle, the connector device can also be formed by a connector receptacle and the mating connector device can be formed by a connector housing. The connector housing is inserted into the connector receptacle to establish the electrical contact. 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 interchanged (the first plug-in contact element with a contact pin and the second plug-in contact element with a contact opening). Both connector devices also have housing parts, such as for electrical insulation and mechanical protection from the outside. In addition, the two devices each include an electrical contact transition to an electrical line, for example to a cable or a ribbon conductor or to conductor tracks of a printed circuit board.
Dabei 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.The mechanical locking of the connector device with the mating connector device according to method step (c) includes moving the connector device relative to the mating connector device up to a latching position, so that the connector direction and the mating connector device latch together without electrical contact being made between the first and the second plug contact element. So that the contact partners (first and second plug-in contact element) do not touch and accidentally make electrical contact, a sufficient distance between them and a suitable guide must be provided.
Weiter umfasst das Herstellen eines elektrischen Kontakts des ersten Steckkontaktelements mit dem zweiten Steckkontaktelement gemäß Verfahrensschritt (d)
- 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 a sliding element held by the connector device relative to the mating connector device beyond the latching position and
- d2) converting the first plug contact element into a spatial configuration that produces electrical contact with the second plug contact element.
Weiter bevorzugt schließt sich an Verfahrensschritt (d) folgender Verfahrensschritt an:
- e) Bewegen der Steckverbindervorrichtung und/oder des Schiebeelements zurück in die Verrastposition, wobei der elektrische Kontakt bestehen bleibt.
- e) moving the connector device and/or the sliding element back into the latching position, with the electrical contact remaining.
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
US 5,235,743 A
- Since the plug-in contact connection is not made during the connection of the connector device to the mating connector device, but only when the two parts are firmly connected to one another, the force required for the connection can be limited exclusively to the fact that the two parts latch mechanically with one another become. An additional force for the sliding electrical connection of the two plug contact elements during the telescoping of the two devices with one another is therefore not required. Therefore, no complex measures to reduce the sliding friction of the contact surfaces such as in the plug-in contact connection
US 5,235,743A
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 method according to the invention and the plug-in connector devices according to the invention also enable reliable energy transmission in the plug-in connection if it is intended for high-current applications. This makes it possible, among other things, for the invention to also be 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 variant of the method with a prestressed first plug contact element, this is locked in a prestressed state before the plug contact element is connected to the mating plug contact element. For this purpose, the contact area, the first plug-in contact element, is widened by external forces. Until the initially prestressed first plug contact element relaxes, it remains widened, which ensures that the contact partners do not touch.
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 convert the first plug contact element into the spatial configuration producing an electrical contact with the second plug contact element according to method step (d2), the locking of the first plug contact element is canceled or only partially canceled. For this purpose, a targeted intervention is made in the connector device, so that the first plug contact element relaxes. As a result, the contact area can narrow and electrical contact can be established.
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.In the position in which it rests against the second plug contact element, the first plug contact element is no longer under tension or only has a residual tension. This residual voltage can also be used, for example, to automatically release the two plug contact elements from one another again if the mechanical locking of 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 male contact member in a spatial configuration disallowing electrical contact with the second male contact member and locked in a biased condition;
- (B) connecting the connector device, in particular the plug housing, with the mating connector device, in particular those with the plug receptacle, ie the plug housing is preferably plugged into the plug receptacle; however, the two plug contact elements do not yet come into electrical contact with one another in the inserted position;
- (c) moving the connector assembly relative to the mating connector assembly to a latched position such that the connector assembly and the mating connector assembly mechanically interlock and are thus mechanically locked without electrical contact being made between the first and second male contact members;
- (d) moving the connector device and/or a sliding element held by the connector device relative to the mating connector device beyond the latching position; then the locking of the first plug contact element is released, so that the first plug contact element is converted into the electrical contact with the second plug contact element producing spatial configuration; This creates an electrical contact between the first plug contact element and the second plug contact element, because the first plug contact element can reduce its voltage due to the unlocking by movement and thereby come into contact with the second plug contact element;
- (e) The connector device or the sliding element slides back into the latching position.
Damit ist die Steckverbindervorrichtung mechanisch verriegelt, und die elektrische Verbindung ist sicher hergestellt.The connector device is thus mechanically locked and the electrical connection is securely established.
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.In this case, therefore, a prestressed first plug contact element is assumed, the voltage of which can be used to produce 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 connector device,
- (b) a biasing device for biasing the first male contact element so that when the connector device is connected to the mating connector device, the first male contact element in the prestressed state cannot enter into a spatial configuration which enables electrical contact with the second male contact element would allow
- (c) a triggering device for releasing the tension on the first plug contact element, so that the first and the second plug contact element reach an electrical contact position, and
- (d) a latching element for mechanically latching the connector device to the mating 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-In a second variant of the method with a non-prestressed first plug contact element, this is located before the connector device is connected to the mating
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.Connector assembly in an unbiased state. In this case, the contact force is only generated after the plug connection is fully closed. In order to establish the electrical contact with the second plug contact element according to method step (d), the first plug contact element is converted into a spatial configuration which produces electrical contact with the second plug contact element and is thereby converted into a pretensioned state. In order to keep the contact forces stable, a corresponding locking of the connector device with the mating connector device is required. Until this contact force lock is closed, the restoring forces cause the contact to open, which rules out improper mechanical contacting. The voltage generated can thus be used to automatically release the two plug contact elements from one another again if the mechanical locking of the connector device with the mating connector device has failed.
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 verrasten 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 male contact element which is in a spatial configuration which does not allow electrical contact with the second male contact element and which can be locked in this configuration and which is not biased,
- (b) connecting the connector device, in particular the connector housing, to the mating connector device, in particular to the connector receptacle, ie the connector housing is preferably plugged into the connector receptacle without electrical contact being established between the first and the second plug contact element,
- (c) moving the connector assembly relative to the mating connector assembly to a latched position such that the connector assembly and the mating connector assembly mechanically interlock and are thus mechanically interlocked without electrical contact between the first and second male contact members having been made is,
- (d) moving the connector device and/or a sliding element held by the connector device relative to the mating connector device beyond the latching position; in this case, a force is exerted on the first plug contact element counter to the tension thereof, so that the first plug contact element is converted into the spatial configuration which produces electrical contact with the second plug contact element; this establishes electrical contact between the first plug contact element and the second plug contact element; by exerting the force on the first plug contact element, the first plug contact element can be prestressed; this force can be exerted on the first plug contact element by the connector device or by an adjustment device connected to the connector device; and
- (e) The connector device or the sliding element slides back into the latching position.
Damit ist die Steckverbindervorrichtung mechanisch verriegelt, und die elektrische Verbindung ist sicher hergestellt.The connector device is thus mechanically locked and the electrical connection is securely established.
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.In this case, in contrast to the first-mentioned variant, it is assumed that the first plug-in contact element is not prestressed, with mechanical stress being generated during the plugging process. According to the invention, part of the tension can also be generated before the locking position is reached, namely during the connection of the connector device to the mating connector device, preferably during the insertion of the connector 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 connector device,
- (b) an adjusting device for converting the first plug contact element into a spatial configuration that allows electrical contact to be made with the second plug contact element as soon as the connector device is fully connected to the mating connector device, so that the first and the second plug contact element are in an electrical Get contact position, and (c) a latching element for latching the connector device with the mating connector device, so that the electrical contact position is fixed.
Dabei 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.In this case, the adjustment device is designed to generate a voltage of the first plug contact element. With the help of this voltage, the connector device can be released from the mating connector device again automatically if the mechanical locking 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.According to the invention is also a plug-in connection pair, which includes the plug-in connector device according to the invention, preferably the plug-in housing, and the mating plug-in connector device, preferably plug receptacle. The mating connector device can be latched to the connector device and has the second plug-in contact element, which can enter into an electrical plug-in contact connection with the first plug-in 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 methods and devices according to the invention, there is in particular the possibility that the connection between the two plug contact elements is automatically separated again without electrical contact having been established if the mechanical latching between the plug device and the plug receiving device is not achieved. This means that an electrical contact between the two plug-in contact elements is only established when the mechanical connection between the plug device and the plug receiving device is established safely and reliably. A situation in which the electrical contact is made despite the lack of latching, so that there may be a lack of a firm mechanical connection Problems with the power transmission arise and the plug connection can then possibly be damaged or even destroyed, is thus safely and reliably avoided. In particular, the contact forces required for the contact function can be used to electrically disconnect incompletely closed plug connections. Particularly in the second variant of the method and the second variant of the device with a non-preloaded first plug contact element, the voltage generated when connecting the plug device to the plug receiving device can serve as an energy store for automatic release of the two devices if the mechanical latching does not engage. But also in the first variant of the method and the first variant of the device, when the connector device is connected to the mating connector device, an energy accumulator can be built up, which leads to the automatic release of the two parts from one another if the mechanical locking 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 to the mating connector device according to method step (b) and/or when making 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 connection of the two parts. As a result, the connector device and the mating connector device are then automatically separated from one another again, and the electrical contact of the first plug contact element with the second plug contact element is not established if the mechanical locking of the connector device with the mating connector device according to method step (c) fails.
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 minimized friction of the contact partners and minimized frictional wear, the plug-in reliability is 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 latching, of the connector device with the mating connector device can be carried out in the usual way with first latching elements, for example latching lugs, projections, springs, edges and/or blocks on the one device to be locked/latched and corresponding second latching elements, for example latching recesses or likewise latching lugs, projections, springs, edges and/or blocks on the other device to be locked/latched, specifically on the two devices to be connected, in each case corresponding to one another. Alternatively or additionally, a rotary coupling with screw, bayonet and/or other connecting elements can also be provided on the two devices to be connected, in each case corresponding to one another, or alternatively a connection via snap locks 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 triggering device according to the first variant of the connector device is used to release the tension of the first plug contact element. Since the first plug contact element in this variant is under tension in the position 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 prestressing device. In order to move the first plug contact element into the position in which it comes into electrical contact with the second plug contact element, the prestressing device must release the first plug contact element. For this purpose, the triggering device triggers the pretensioning device and thus releases the tension on the first plug contact element. The triggering device is therefore coupled to the pretensioning device and is adapted in terms of its design to the construction of the pretensioning device. The prestressing device can be released, for example, by moving the prestressing device out of a holder in which it holds the first plug contact element under tension. The triggering device can thus be an actuator, for example, which moves the prestressing device in the release direction of the holder. Alternatively, the triggering device can also be an actuator that acts in a direction of rotation and converts a prestressing device into a release position in a direction of rotation.
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 triggering device is in turn triggered by the connector device being locked/latched to the mating connector device and, if necessary, being moved beyond the locked/latched position. For example, the triggering device can be actuated directly by the movement of the connector device relative to the mating connector device beyond the locking/latching position, for example by mechanical contact of the connector receptacle with the triggering device in the plug housing, so that the triggering device is released from a latched position.
Weiter 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.Furthermore, the first plug contact element is formed by a retaining socket part and a coiled wire spring, and the prestressing device is formed by a clamping socket part. The retaining sleeve part is provided with at least one opening which runs on a peripheral line of the retaining sleeve part. The coiled wire spring surrounds the retaining bushing part, is held in the at least one opening and engages through it relaxed state at least partially through. The clamping socket part also surrounds the first plug-in contact element, has a channel-shaped recess parallel to the position of the coiled wire spring and can be displaced parallel to its longitudinal axis. The channel-shaped recess is open towards the coiled wire spring. In the relaxed state, ie when the wire spring is not deformed and has a circular cross section, the wire spring rests at least in sections on the second plug contact element because it can then reach through the openings due to the smaller cross section. This relaxed state is achieved when the channel-shaped recess of the clamping sleeve part is placed over the wire spring and creates space for expansion, so that its deformation in the radial direction is reversed. To tension the wire spring, the clamping bushing part is pushed over the wire spring so that the channel-shaped recess no longer lies over it and it is deformed in the radial direction due to the smaller gap between the at least one opening in the retaining bushing part and the inner wall of the clamping bushing part. 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 cannot make electrical contact with the second plug contact element in the tensioned state.
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 retaining bushing part and the clamping bushing part can preferably have a cylindrical shape. In this case, these two parts are preferably arranged coaxially with one another. One or more openings can be present in the retaining bushing part. Since the opening(s) serve to enable the wire spring to be able to reach through them in order to make electrical contact with the second plug-in contact element, they must be sufficiently long to enable this reaching through. A plurality of openings are preferably aligned with one another in order to enable the wire spring to reach through all openings. However, the opening(s) must not impair the stability of the retaining bushing part, so that the pieces of the holding bushing part separated from the opening(s) must still be firmly connected to one another.
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.So that the wire spring can be released again from the contact position on the second plug contact element by axially displacing the sliding element so that the groove-shaped recess is moved away from the wire spring, the openings are preferably equipped with side walls that are beveled in such a way that the deformation caused by the sliding process on the clamping bushing part lifts the wire spring out of the opening(s), these slanted side walls serving to ensure that the wire spring flattens out and slides on the cross-section change caused by the deformation.
In einer alternativen 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 an alternative embodiment of the connector device according to the first variant of the invention, the first plug-in contact element is formed by a torsionable contact socket part (hyperbolic contact), which has a plurality of hyperbolically deformable lamellae spaced apart from one another, and rests against the second plug-in contact element in the relaxed or only partially tensioned twisted state. In the non-twisted state, the lamellae preferably run parallel to the axis. In this embodiment, the pretensioning device is formed by a rotatable actuator which deflects the torsionable contact socket part from a contact position on the second plug contact element by at least partially eliminating the torsion and thereby places it in the pretensioned 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 that allows the contact socket part not to bear against the second plug contact element. In the twisted state, the contact socket part is tapered (with hyperbolic bending of the lamellae), so that its inner diameter is reduced and the contact socket part comes into contact with 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 also be twisted in the tensioned state and the torsion can be at least partially eliminated in the non-tensioned state. In this fourth preferred embodiment of the connector device according to the invention according to its second variant, the first plug contact element is prestressed 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 does not contact the second plug contact element in Contact comes, not or only partially prestressed. In this embodiment, the first plug contact element is therefore tensioned when it is twisted and thus transferred into the contact position.
In jedem Falle ist es vorteilhaft, wenn das tordierbare oder tordierte 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, it is advantageous if the torsionable or twisted contact socket part has lamellae that run between a first and a second socket base and are connected to one another by them, so that the contact socket part is formed by a lamellar grid with parallel struts, an upper chord and a lower chord.
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
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an Hand von diversen Ausführungsbeispielen erläutert, die aber nicht als Schutz beschränkend zu verstehen sind. Es zeigen im Einzelnen:
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1 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, erläutert am Beispiel der zweiten Verfahrensvariante, durch symbolhafte Darstellung einer Steckverbindervorrichtung und einer Gegen-Steckverbindervorrichtung, die jeweils in schematischen Schnittansichten dargestellt sind; -
2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung in einer schematischen Querschnittsdarstellung; in einer das zweite Steckkontaktelement nicht berührenden Stellung (a); in einer das zweite Steckkontaktelement berührenden Stellung (b); -
3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung in einer schematischen Querschnittsdarstellung; in einer das zweite Steckkontaktelement nicht berührenden Stellung (a); in einer das zweite Steckkontaktelement berührenden Stellung (b); -
4 eine dritte bzw. vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckverbindervorrichtung in einer schematischen Querschnittsdarstellung; in einer das zweite Steckkontaktelement nicht berührenden Stellung (a); in einer das zweite Steckkontaktelement berührenden Stellung (b); -
5 eine fünfte nicht-anspruchsgemäße Ausführungsform der Steckverbindervorrichtung in einer schematischen Querschnittsdarstellung; in einer das zweite Steckkontaktelement nicht berührenden Stellung (a); in einer das zweite Steckkontaktelement berührenden Stellung (b).
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1 a schematic representation of the method steps of the method according to the invention, explained using the example of the second variant of the method, by symbolic representation of a connector device and a mating connector device, which are each shown in schematic sectional views; -
2 a first embodiment of the connector device according to the invention in a schematic cross-sectional view; in a position (a) not touching the second plug contact element; in a position (b) in contact with the second plug contact element; -
3 a second embodiment of the connector device according to the invention in a schematic cross-sectional view; in a position (a) not touching the second plug contact element; in a position (b) in contact with the second plug contact element; -
4 a third or fourth embodiment of the connector device according to the invention in a schematic cross-sectional representation; in a position (a) not touching the second plug contact element; in a position (b) in contact with the second plug contact element; -
5 a fifth non-claimed embodiment of the connector device in a schematic cross-sectional view; in a position (a) not touching the second plug contact element; in a position (b) in contact with the second plug contact element.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen in den Figuren Elemente mit gleicher Funktion.The same reference numerals designate elements with the same function in the figures.
- Erfindungsgemäß wird gemäß einem ersten Verfahrensschritt zunächst
ein erstes Steckkontaktelement 110einer Steckverbindervorrichtung 100 bereitgestellt. Beispielsweise handelt es sich um eineMehrzahl von Kontaktfedern 110, die hülsenförmig um eine gemeinsame Achse angeordnet sind. Die Steckverbindervorrichtung kann beispielsweiseein Steckgehäuse 100 sein. Ferner wird auchein zweites Steckkontaktelement 210 einer Gegen-Steckverbindervorrichtung 200 bereitgestellt (1a ).Das erste Steckkontaktelement 110 befindet sich in einer ein elektrisches In-Kontakt-Bringen mitdem zweiten Steckkontaktelement 210 nicht erlaubenden räumlichen Konfiguration.Das erste Steckkontaktelement 110 ist in dieser Stellung zunächst nicht 115, 116 beaufschlagt. Diesevon den Kraftspeichern 115, 116 sind beispielsweise Federkräfte, die durch eine elastische Verformung des ersten Steckkontaktelements 110 hervorgerufen werden können. In der vorliegenden Stellung gemäßKraftspeicher 1a istdas erste Steckkontaktelement 110 nicht vorgespannt.
- According to the invention, a first
plug contact element 110 of aconnector device 100 is initially provided in a first method step. For example, there is a plurality of contact springs 110 which are arranged in a sleeve-like manner around a common axis. The connector device can be aconnector housing 100, for example. Furthermore, a secondplug contact element 210 of amating connector device 200 is also provided (1a ). The firstplug contact element 110 is in a spatial configuration that does not permit electrical contact with the secondplug contact element 210 . In this position, the first plug-incontact element 110 is initially not acted upon by the 115, 116. Theseforce accumulators 115, 116 are, for example, spring forces that can be caused by an elastic deformation of the firstforce accumulators plug contact element 110. In the present position according to1a the firstplug contact element 110 is not biased.
In einem zweiten Verfahrensschritt (
Anschließend wird die Steckverbindervorrichtung 100 mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung 200 mechanisch verriegelt/verrastet. Dies ist nicht separat dargestellt.Subsequently, the
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird nach der mechanischen Verriegelung der Steckverbindervorrichtung 100 mit der Gegen-Steckverbindervorrichtung 200 ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Steckkontaktelement 110 und dem zweiten Steckkontaktelement 210 hergestellt (
In den
In
Die Vorspannvorrichtung ist durch Spannhaken 120 gebildet, von denen in
Gemäß
Durch Verrasten der Steckgehäuse mit der Steckeraufnahme werden die Spannhaken 120 mittels der Auslösevorrichtung freigegeben, sodass die Kontaktfedern 110 gegen den Stecker 210 auslenken und den elektrischen Kontakt herstellen. Die für die Auslösung vorgesehene Auslösevorrichtung kann gemäß dem Ausführungsbeispiel von
Ein Beispiel für eine Rastverbindung mit einer Rastkante und einem Rasthaken ist in dem Ausführungsbeispiel von
In
Ferner umgibt ein Spannbuchsenteil 130 das Haltebuchsenteil 118 und die gewendelte Drahtfeder 117. Das Spannbuchsenteil 130 weist eine rinnenförmige Ausnehmung in Form einer Sicke 131 auf. Das Spannbuchsenteil 130 ist im Wesentlichen parallel und koaxial zum Haltebuchsenteil 118 ausgerichtet. Das Haltebuchsenteil 118 und das Spannbuchsenteil 130 sind über ihre Enden 114, 132 gehalten. Das Spannbuchsenteil 130 ist ferner gegenüber dem Haltebuchsenteil in Längsrichtung verschiebbar, sodass die Sicke 131 über der gewendelten Drahtfeder 117 platziert werden kann. Falls die Sicke 131 nicht über der gewendelten Drahtfeder 117 platziert ist, ist der Spalt zwischen dem Haltebuchsenteil 118 und dem Spannbuchsenteil 130 gering, sodass die gewendelte Drahtfeder 117 deformiert wird (siehe
Das erste Steckkontaktelement 110 ist daher in dieser Ausführungsform in der Stellung, in der es am Stecker 210 nicht anliegt, in einer vorgespannten Position (deformierte gewendelte Drahtfeder 117), während sich das erste Steckkontaktelement 110 in der Stellung, in der es am Stecker 210 anliegt, in der nicht vorgespannten Position befindet.In this embodiment, the first
Das Spannbuchsenteil 130 ist zur Freigabe des ersten Steckkontaktelements 110 in einer Richtung parallel zur Achse des Steckers 210 und des Haltebuchsenteils 118 zu verschieben. Um diese Verschiebung auszulösen, kann das Spannbuchsenteil 130 wiederum von einer Auslösevorrichtung (nicht dargestellt) bewegt werden, die ihrerseits dadurch freigegeben bzw. bewegt wird, dass das Steckgehäuse und die Steckeraufnahme über ihre Verriegelung/Verrastung hinaus bewegt werden. Die für die Auslösung vorgesehene Auslösevorrichtung kann gemäß dem Ausführungsbeispiel von
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 140 ist an einem ersten Ende 143 befestigt Zur Überführung des ersten Steckkontaktelements 110 (in Form der tordierbaren Hülse 140) vom tordierten Zustand in den nicht tordierten Zustand und umgekehrt ist das andere Ende 144 der Hülse 140 rotatorisch zu bewegen. Hierzu dient ein Aktor (nicht dargestellt), der einseitig eine rotatorische Kraft in das Kontaktbuchsenteil 140 einleitet. Dieser Aktor kann wie in den Fällen der ersten und zweiten Ausführungsform durch eine Auslösevorrichtung freigegeben bzw. bewegt werden. Hierzu sind das Steckgehäuse und die Steckeraufnahme über ihre Verriegelung/Verrastung hinaus zu bewegen.The
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 110 entgegen ihrer Spannung zur Anlage am Stecker 210 gelangen, wenn das Steckgehäuse und die Steckeraufnahme ineinander gesteckt und miteinander verriegelt/verrastet sind, ist eine Verstellvorrichtung in Form einer Stellbuchse 150 vorgesehen, die die Kontaktfeder 110 umgibt. Die Stellbuchse 150 weist eine nach innen gewölbe Sicke 151 auf, die gegen Anlaufschrägen 113 in den Kontaktfedern 110 anlaufen und die Kontaktfedern 110 zum Stecker 210 hin auslenken, wenn die Stellbuchse 150 in einer Richtung parallel zur Längsachse der Kontakthülse verschoben wird. Damit diese Bewegung zustande kommt, kann wiederum eine Auslösevorrichtung dienen (nicht dargestellt), die dann freigegeben und die Stellbuchse 150 auslösen bzw. bewegen kann, wenn die Steckgehäuse und die Steckeraufnahme miteinander verriegelt/verrastet sind und darüber hinaus gegeneinander bewegt worden sind. Die für die Auslösung vorgesehene Auslösevorrichtung kann gemäß dem Ausführungsbeispiel von
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
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Steckverbindervorrichtung, SteckgehäuseConnector device, connector 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
- Anlaufschrägeleading edge
- 114114
- befestigtes Ende des Haltebuchsenteilsfixed end of the retaining bushing part
- 115115
- erster Kraftspeicherfirst power store
- 116116
- zweiter Kraftspeichersecond energy store
- 117117
- gewendelte Drahtfedercoiled wire spring
- 118118
- Haltebuchsenteilretaining bushing part
- 119119
- Durchbrechungbreakthrough
- 120120
- Spannhakentension hook
- 130130
- Spannbuchsenteilbushing part
- 131131
- rinnenförmige Ausnehmung, Sickechannel-shaped recess, bead
- 132132
- befestigtes Ende des Spannbuchsenteilsfastened end of collet part
- 140140
- Kontaktbuchsenteilcontact socket part
- 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 on which a rotary actuator acts
- 145145
- Lamellenslats
- 150150
- Verstellvorrichtung, StellbuchseAdjusting device, adjusting bush
- 151151
- Sickebead
- 200200
- Gegen-Steckverbindervorrichtung, SteckeraufnahmeMating connector device, connector receptacle
- 210210
- zweites Kontaktelementsecond contact element
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