DE102012023427A1 - Connector socket for receiving contact pin, has contact spring that is provided with contact tip whose rising portion is formed in insertion direction of contact pin - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steckhülse zur Aufnahme eines Kontaktstifts, mit mindestens einer Kontaktfeder, die eine Kontaktkuppe aufweist.The invention relates to a plug-in sleeve for receiving a contact pin, with at least one contact spring having a contact tip.
Die deutsche Patentschrift
Die Kontaktkuppe erfüllt die Funktion, durch eine kleine Berührfläche einen möglichst hohen Kontaktdruck zur Außenfläche des Kontaktstifts herzustellen, um gute elektrische Eigenschaften und insbesondere einen möglichst geringen elektrischer Übergangswiderstand zu erreichen.The contact tip fulfills the function to produce the highest possible contact pressure to the outer surface of the contact pin by means of a small contact surface in order to achieve good electrical properties and, in particular, the lowest possible electrical contact resistance.
Beim Einsetzen des Kontaktstifts in die Steckhülse wirkt allerdings eine kugelkalottenförmige Kontaktkuppe für den darauf auftreffenden Kontaktstift wie ein Hindernis mit einer Kante, so dass die Steckkraft über ein kurzes Wegstück steil ansteigt. Hierdurch ergibt sich beim Steckvorgang ein unerwünscht großes Kraftmaximum. Weist ein Steckverbinder mehrere Steckhülsen auf, so verstärkt sich dieses Problem, da sich die aufzubringende Steckkraft entsprechend vervielfacht, so dass das Zusammenfügen eines vielpoligen Stecker- und Steckhülsensystems einen hohen Kraftaufwand erfordert.When inserting the contact pin in the socket, however, acts a kugelkalottenförmige contact tip for the impinging contact pin as an obstacle with an edge, so that the insertion force rises steeply over a short distance. This results in the insertion process, an undesirably large maximum force. If a plug connector has a plurality of plug sockets, this problem is intensified, since the plug-in force to be applied multiplies accordingly, so that the joining together of a multi-pole plug and socket system requires a great deal of effort.
Eine Vergrößerung des Radius der Kontaktkuppe kann prinzipiell Abhilfe schaffen; diese Maßnahme vergrößert aber bei einer realen, das heißt nicht ideal kugelkalottenförmigen Kontaktkuppe zugleich die Auflagefläche am Kontaktstift, was zur Folge hat, dass sich die Kontaktkraft auf den Kontaktstift bei gleichzeitigem Anstieg des elektrischen Übergangswiderstands verringert. Eine derartige Ausführung ist auch weniger robust gegenüber mechanischen Einwirkungen wie Schwingungen oder Stößen. in der Regel ist zudem die mögliche Größe der Kontaktkuppe durch vorgegebene Außenmaße der Steckhülse begrenzt.An increase in the radius of the contact tip can provide a remedy in principle; However, this measure increases in a real, that is not ideal spherical cap-shaped contact tip at the same time the bearing surface on the contact pin, with the result that reduces the contact force on the contact pin with a simultaneous increase in the electrical contact resistance. Such an embodiment is also less robust against mechanical effects such as vibrations or shocks. In general, the possible size of the contact tip is also limited by predetermined outer dimensions of the receptacle.
Es stellte sich die Aufgabe, eine Steckhülse zu schaffen, die beim Einsetzen eines Kontaktstifts einen zumindest einen deutlich weniger steilen Kraftanstieg bewirkt und zudem die vorgenannten Nachteile großdimensionierter Kontaktkuppen vermeidet.It has set itself the task of creating a socket, which causes at least a much less steep increase in force when inserting a contact pin and also avoids the aforementioned disadvantages of large contact dimples.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der in Einsteckrichtung des Kontaktstifts liegende ansteigende Abschnitt der Kontaktkuppe im Längsschnitt die Form eines Geradenabschnitts, eines konkaven Kreisbogens oder eines Parabelabschnitts ausbildet.This object is achieved in that the lying in the insertion of the contact pin rising portion of the contact tip in longitudinal section forms the shape of a straight line section, a concave arc or a parabola section.
Die Erfindung verringert das Kraftmaximum beim Einführen eines Kontaktstifts unter Beibehaltung der Kontaktnormalkraft in der Endposition. Der Steckkraftverlauf weist weder sprunghafte Änderungen noch einen signifikanten Spitzenwert auf.The invention reduces the maximum force when inserting a contact pin while maintaining the contact normal force in the end position. The insertion force curve has neither sudden changes nor a significant peak value.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden. Es zeigenThe invention will be illustrated with reference to the drawings and explained in more detail. Show it
Anhand der
In der
Jede Kontaktkuppe
Eine kugelkalottenförmige bzw. im Längsschnitt kreisbogenförmige Kontaktkuppe
In der
Dieses ausgeprägte Kraftmaximum macht den Steckvorgang unkomfortabel. Dies gilt besonders für mehrpolige Steckverbinder, die eine entsprechende Anzahl von Steckhülsen aufweisen. Der Kraftaufwand während des Steckvorgangs kann so inakzeptabel hoch werden.This pronounced maximum force makes the plug-in process uncomfortable. This is especially true for multi-pin connector having a corresponding number of receptacles. The effort during the plug-in process can be so unacceptably high.
Ziel der Erfindung war es, dieses ausgeprägte Kraftmaximum zu vermeiden. Angestrebt wird dabei ein Kraftverlauf, wie er in der
Die
Die
Des Weiteren ist zum Vergleich durch eine abgeschwächt aufgetragene Kurve an der Kontaktkuppe
Erkennbar ist, dass sich der lineare Anstieg a über einen längeren Weg erstreckt als der Anstieg über die Kugelkalotte d und dabei einen abrupten Kraftanstieg beim Auftreffen des Kontaktstifts
Der Kontaktstift
Die Form des abfallenden Abschnitts
Die zum Einfügen eines Kontaktstifts
Bei den erfindungsgemäßen Formen der Kontaktkuppe
Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Steckhülse besteht in der Möglichkeit, stärkere Federarme vorzusehen, welche die Kontaktnormalkraft zum Zweck einer robusteren elektrischen Verbindung erhöhen können, ohne die maximal erforderliche Steckkraft ein kritisches Niveau erreicht.An additional advantage of the socket according to the invention is the possibility to provide stronger spring arms, which can increase the contact normal force for the purpose of a more robust electrical connection, without the maximum required insertion force reaches a critical level.
Der in den Figuren dargestellte Kontaktstift
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Steckhülsereceptacle
- 22
- Kontaktstiftpin
- 33
- Federarme (Kontaktfedern)Spring arms (contact springs)
- 44
- Kontaktkuppecontact cusp
- 4', 4'', 4'''4 ', 4' ', 4' ''
- Kontaktkuppecontact cusp
- 55
- ansteigender Abschnittascending section
- 66
- Kontaktierungspunktcontacting point
- 77
- abfallender Abschnittsloping section
- 88th
- Buchsenbereichconnector panel
- 99
- (schräg zulaufende) Kontur(sloping) contour
- aa
- Geradeabschnitt (linearer Anstieg)Straight section (linear increase)
- bb
- KreisbogenkurveArc curve
- cc
- Parabelabschnittparabolic section
- dd
- Kugelkalottespherical cap
- FF
- Steckkraft(verlauf)Insertion force (running)
- ss
- (Einsteck)weg(Male) away
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004052378 B4 [0002, 0017] DE 102004052378 B4 [0002, 0017]
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-
2012
- 2012-11-29 DE DE201210023427 patent/DE102012023427A1/en active Pending
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