DE102012101709A1

DE102012101709A1 - Steckverbinder und Verfahren zur Ausbildung einer Kontaktierung eines Steckverbinders

Info

Publication number: DE102012101709A1
Application number: DE102012101709A
Authority: DE
Inventors: Fredrik Brand; Marc Klimpel; Ulrich Rosemeyer
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: WO2013127533A1; DE102012101709B4

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Steckverbinder mit einem Hülsenkörper (1), einem in dem Hülsenkörper (1) verschiebbar angeordneten Buchsenkontaktkörper (3), wobei der Buchsenkontaktkörper (3) eine Vielzahl von Lamellen (6) aufweist, und einem Stiftkontakt (22), wobei der Hülsenkörper (1) an einer Innenfläche (18) eine Anlaufschräge (31) aufweist, auf welche der Buchsenkontaktkörper (3) mit seinen Lamellen (6) aufschiebbar ist, wobei in einem aufgeschobenen Zustand die Lamellen (6) des Buchsenkontaktkörpers (3) nach außen in Richtung einer Innenfläche (18) des Hülsenkörpers (1) ausgelenkt sind und eine Einschiebeöffnung (34) für den Stiftkontakt (22) in dem Buchsenkontaktkörper (3) frei gegeben ist, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes (22).

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Steckverbinder. Ferner richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Ausbildung einer Kontaktierung eines Steckverbinders.
Steckverbinder, bei welchem die Steckverbinderteile, wie beispielsweise ein Buchsenkontaktkörper und ein in den Buchsenkontaktkörper eingeführter Stiftkontakt, ohne oder nur mit einem sehr geringen Kraftaufwand kontaktiert werden, sind sogenannte „Nullkraftsteckverbinder”.
Aus der DE 10 2004 015 344 A1 ist beispielsweise ein derartiger Nullkraftsteckverbinder mit einem Nullkraftsteckverbindungsteil bekannt, bei dem das Nullkraftsteckverbindungsteil ein oder mehrere, jeweils zumindest einen Kontaktbereich aufweisende Hülsenkontakte, ausgebildet jeweils zur Aufnahme eines komplementären elektrischen Steckerkontakts aufweist und jedem Hülsenkontakt ein gegenüber diesem verstellbares Aktivierelement zugeordnet ist, durch das in seiner aktivierten Stellung zum Kontaktieren eines in einen Hülsenkontakt eingesetzten Steckerkontakts die Kontaktkraft auf die Kontaktbereiche des Hülsenkontakts aufgebracht wird. Das Aktivierelement eines jeden Hülsenkontaktes dient dazu, die zum bestimmungsgemäßen Kontaktieren benötigte Kontaktkraft auf die Kontaktbereiche des Hülsenkontaktes bei eingesetztem Steckerkontakt aufzubringen. Diese Kontaktkraft wird durch das Aktivierelement auf den Hülsenkontakt in seiner aktivierten Stellung aufgebracht. Ist das Aktivierelement nicht aktiviert, wirkt auf den Hülsenkontakt die durch das Aktivierelement zum bestimmungsgemäßen Kontaktieren aufgebrachte Kraft nicht ein. Folglich kann bei nicht aktiviertem Aktivierelement ein Steckerkontakt quasi kraftlos in den Hülsenkontakt eingeschoben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher der Aufbau und die Handhabung eines als Nullkraftsteckverbinder ausgebildeten Steckverbinders vereinfacht werden kann.
Bei einem Steckverbinder der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Steckverbinder einen Hülsenkörper, einen in dem Hülsenkörper verschiebbar angeordneten Buchsenkontaktkörper, wobei der Buchsenkontaktkörper eine Vielzahl von Lamellen aufweist, und einen Stiftkontakt aufweist, wobei der Hülsenkörper an einer Innenfläche eine Anlaufschräge aufweist, auf welche der Buchsenkontaktkörper mit seinen Lamellen aufschiebbar ist, wobei in einem aufgeschobenen Zustand die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers in Richtung einer Innenfläche des Hülsenkörpers ausgelenkt sind und eine Einschiebeöffnung für den Stiftkontakt in dem Buchsenkontaktkörper frei gegeben ist, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes.
Ferner wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art gelöst, bei welchem ein in einem Hülsenkörper verschiebbar angeordneter Buchsenkontaktkörper, welcher eine Vielzahl von Lamellen aufweist, mit seinen Lamellen auf eine an einer Innenfläche des Hülsenkörpers ausgebildete Anlaufschräge aufgeschoben wird, wodurch die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers nach außen in Richtung einer Innenfläche des Hülsenkörpers ausgelenkt werden und eine Einschiebeöffnung für einen Stiftkontakt in dem Buchsenkontaktkörper frei gegeben wird, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Steckverbinder und das Verfahren zur Ausbildung einer Kontaktierung eines Steckverbinders zeichnen sich durch eine gegenüber bekannten Steckverbindern, welche ohne oder nur mit einem geringen Kraftaufwand kontaktierbar sind, vereinfachten Aufbau und eine vereinfachte Handhabung aus. Hierfür ist bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder der Buchsenkontaktkörper verschiebbar in einem Hülsenkörper angeordnet, so dass der Buchsenkontaktkörper relativ zu dem Hülsenkörper in Längsrichtung axial bewegt werden kann. Der Buchsenkontaktkörper ist somit nicht ortsfest innerhalb des Hülsenkörpers angeordnet. Der Buchskontaktkörper ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, wobei der Buchsenkontaktkörper vorzugsweise in zwei Abschnitte geteilt ausgebildet ist. Der erste Abschnitt weist eine Vielzahl von Lamellen auf, wobei zwischen den einzelnen Lamellen jeweils eine schlitzförmige Öffnung ausgebildet ist. Der zweite Abschnitt ist hingegen in Form einer geschlossenen Fläche ausgebildet. Der erste Abschnitt grenzt unmittelbar an den zweiten Abschnitt an, so dass die Lamellen des ersten Abschnittes mit ihren ersten Enden fest, vorzugsweise einstückig, mit dem zweiten Abschnitt des Buchsenkontaktkörpers ausgebildet sind. Das dem ersten Ende gegenüberliegende zweite Ende der Lamellen ist frei ausgebildet, so dass die Lamellen über ihr zweites, freies Ende ausgelenkt werden können. Zur Ausbildung einer Kontaktierung, bei welcher ein Stiftkontakt in den Buchsenkontaktkörper eingeführt ist, wird der Buchsenkontaktkörper zunächst derart in dem Hülsenkörper verschoben, dass das zweite, freie Ende der Lamellen des Buchsenkontaktkörpers auf eine an einer Innenfläche des Hülsenkörpers ausgebildete Anlaufschräge aufgeschoben werden, so dass die Lamellen mit ihrer Innenfläche auf der Anlaufschräge aufliegen. Zum verbesserten Aufschieben weisen die Lamellen an ihrem zweiten, freien Ende eine Schrägfläche auf, welche die gleiche Steigung aufweist wie die Anlaufschräge. Bei dem Aufschieben werden die Lamellen nach außen ausgelenkt, so dass sich der Abstand der Lamellen zueinander vergrößert. Durch das Auslenken der Lamellen nach außen und die Vergrößerung des Abstandes der Lamellen zueinander wird in diesem Bereich der Innendurchmesser des Buchsenkontaktkörpers vergrößert. In dem Bereich des vergrößerten Innendurchmessers bildet der Buchsenkontaktkörper an dem zweiten Ende der Lamellen eine Einschiebeöffnung aus, über welche der Stiftkontakt zur Kontaktierung in den Buchsenkontaktkörper in Längsrichtung des Buchsenkontaktkörpers eingeführt werden kann, wobei die Einschiebeöffnung durch die Auslenkung der Lamellen derart groß ist, dass der Durchmesser der Einschiebeöffnung größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes. Beabstandet von der durch die Auslenkung der Lamellen gebildeten Einschiebeöffnung ist der Innendurchmesser des Buchsenkontaktkörpers vorzugsweise gleich groß oder kleiner als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes. Dadurch, dass der Durchmesser der Einschiebeöffnung größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes kann der Stiftkontakt ohne oder mit nur einer geringen Reibung an der Innenfläche des Buchsenkontaktkörpers in den Buchsenkontaktkörper eingeführt werden, wodurch das Einführen des Stiftkontaktes in den Buchsenkontaktkörper und damit die Ausbildung einer Kontaktierung zwischen diesen beiden auf einfache Art und Weise, ohne einen großen konstruktiven Aufwand aufgrund der sehr geringen benötigten Betätigungskraft möglichst verschleißarm erfolgen kann. Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist insbesondere für Hochstromanwendungen geeignet.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in einem eingeführten Zustand, bei welchem der Stiftkontakt in den Buchsenkontaktkörper eingeführt ist, der Stiftkontakt zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper relativ zu dem Hülsenkörper verschiebbar, so dass im eingeführten Zustand der Stiftkontakt zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper in einen Kontaktierungszustand überführbar ist. Der Stiftkontakt wird über die in dem Buchsenkontaktkörper ausgebildete Einschiebeöffnung in den Bereich des Buchsenkontaktkörpers eingeführt, und über eine mechanische Kopplung eines ersten Steckerteils, in welchem der Stiftkontakt angeordnet ist, mit einem zweiten Steckerteil, in welchem der Buchsenkontaktkörper angeordnet ist, wird der Stiftkontakt in eine zu dem Buchsenkontaktkörper feste Position gebracht, in welcher keine Relativbewegung zwischen dem Stiftkontakt und dem Buchsenkontaktkörper mehr stattfindet. In diesem gekoppelten Zustand kann der Stiftkontakt zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper innerhalb des Hülsenkörpers axial verschoben werden, so dass eine synchrone Bewegung des Stiftkontaktes mit dem Buchsenkontaktkörper ermöglicht ist. Durch eine axiale Verschiebebewegung des Buchsenkontaktkörpers zusammen mit dem Stiftkontakt können diese nun zusammen in einen Kontaktierungszustand und damit in einen Bereich innerhalb des Hülsenkörpers, in welchem die Kontaktierung stattfindet, verschoben werden.
Um eine sichere Kontaktierung des Stiftkontaktes mit dem Buchsenkontaktkörper ausbilden zu können, ist es bevorzugt vorgesehen, dass in dem Hülsenkörper ein erstes Federelement gelagert ist, welches eine Kraft auf eine Außenumfangsfläche der Lamellen des Buchsenkontaktkörpers aufbringt. Das erste Federelement kann im aufgeschobenen Zustand der Lamellen des Buchenkontaktkörpers auf die Anlaufschräge und/oder im Kontaktierungszustand eine Kraft auf die Außenumfangsfläche der Lamellen des Buchsenkontaktkörpers aufbringen. Im aufgeschobenen Zustand drückt das erste Federelement alleine oder in einem Zusammenspiel mit einem zweiten Federelement die Lamellen mit ihrem zweiten, freien Ende auf die Fläche der Anlaufschräge, um ein sicheres Einführen des Stiftkontaktes über die Einschiebeöffnung zu ermöglichen, indem verhindert wird, dass die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers von der Anlaufschräge beim Einführen des Stiftkontaktes herunterrutschen können. Zudem wird durch das Aufdrücken der Lamellen auf die Anlaufschräge durch das erste Federelement im aufgeschobenen Zustand erreicht, dass die Lamellen möglichst weit nach außen ausgelenkt werden, um eine möglichst große Einschiebeöffnung ausbilden zu können. Ist der Stiftkontakt in den Buchsenkontaktkörper eingeführt und mit dem Buchsenkontaktkörper gekoppelt, werden durch eine Verschiebebewegung des Buchsenkontaktkörpers zusammen mit dem Stiftkontakt die Lamellen von der Anlaufschräge gelöst bzw. abgeschoben, so dass der Buchsenkontaktkörper nun wieder frei beweglich in dem Hülsenkörper verschiebbar ist. Zur Überführung in den Kontaktierungszustand wird der Stiftkontakt zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper soweit in Richtung des ersten Federelementes verschoben, bis die Federkraft des ersten Federelementes über den Buchsenkontaktkörper auf den Stiftkontakt wirken kann und der Buchsenkontaktkörper mittels der Federkraft fest auf die Außenumfangsfläche des Stiftkontaktes gedrückt wird, um eine sichere und stabile Kontaktierung zwischen dem Buchsenkontaktkörper und dem Stiftkontakt ausbilden zu können. Bei einem Lösen des Kontaktierungszustandes stellt die Federkraft des ersten Federelementes alleine oder in einem Zusammenspiel mit einem zweiten Federelement sicher, dass zwischen dem Buchsenkontaktkörper und dem Stiftkontakt keine Relativbewegung auftritt, bis die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers wieder auf die Anlaufschräge aufgeschoben sind und die Einschiebeöffnung derart weit geöffnet ist, dass der Stiftkontakt ohne oder mit nur einer geringen Reibung und damit möglichst verschleißarm aus dem Buchsenkontaktkörper entfernt werden kann.
Das erste Federelement ist bevorzugt in Form eines eine Vielzahl von Lamellen aufweisenden Lamellenkäfigs ausgebildet, wobei die Lamellen des Lamellenkäfigs in Richtung des Buchsenkontaktkörpers gebogen ausgebildet sind. Durch die Ausbildung des ersten Federelementes in Form eines Lamellenkäfigs, welcher in dem Steckverbinder den Buchsenkontaktkörper ringförmig umschließt, kann von dem ersten Federelement eine gleichmäßige Kraft auf die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers aufgebracht werden, wobei die Lamellen des Lamellenkäfigs auf den Lamellen des Buchsenkontaktkörpers aufliegen. Durch die gleichmäßig aufgebrachte Kraft auf die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers kann auch die Kontaktierung des Buchsenkontaktkörpers mit dem Stiftkontakt verbessert werden, da der Buchsenkontaktkörper über das erste Federelement mit seinen Lamellen gleichmäßig über den Umfang an die Außenumfangsfläche des Stiftkontaktes gedrückt wird. Durch die Ausbiegung der Lamellen des Lamellenkäfigs in Richtung des Buchsenkontaktkörpers kann die durch die Lamellen des Lamellenkäfigs auf den Buchsenkontaktkörper aufgebrachte Kraft erhöht werden.
Eine weiter bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers eine nach außen gerichtete Auswölbung aufweisen. Mit der nach außen, in Richtung der Innenfläche des Hülsenkörpers gerichteten Auswölbung drücken im Kontaktierungszustand die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers gegen das erste Federelement, wodurch die Spannung zwischen dem Buchsenkontaktkörper und dem ersten Federelement und damit die auf den Buchsenkontaktkörper durch das erste Federelement wirkende Federkraft weiter erhöht werden kann, um im Kontaktierungszustand eine besonders sichere elektrische Verbindung zwischen dem Stiftkontakt und dem Buchsenkontaktkörper ausbilden zu können.
Ferner ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Anlaufschräge eine kegelförmige Fläche ausbildet. Durch die Ausbildung der Anlaufschräge in Form einer kegelförmigen Fläche kann gewährleistet werden, dass die Lamellen des Buchsenkontaktkörpers gleichmäßig auf die Anlaufschräge aufgeschoben werden können, so dass die Auslenkung der Lamellen des Buchsenkontaktkörpers gleichmäßig erfolgen kann. Zudem wird durch die Kegelform das Aufschieben der Lamellen auf die Anlaufschräge erleichtert, wodurch der hierzu notwendige Kraftaufwand und damit auch die zwischen der Anlaufschrägen und der Lamellen des Buchsenkontaktkörpers entstehende Reibung reduziert werden können.
Zur Realisierung der Verschiebebewegung des Buchsenkontaktkörpers in axialer Richtung innerhalb des Hülsenkörpers ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Steckverbinder ein zweites, auf den Buchsenkontaktkörper wirkendes Federelement aufweist. Das zweite Federelement wirkt dabei vorzugsweise im Gegensatz zu dem ersten Federelement an dem zweiten Abschnitt des Buchsenkontaktkörpers, wo der Buchsenkontaktkörper als eine geschlossene Fläche ausgebildet ist. Das zweite Federelement ist vorzugsweise als eine Druckfeder ausgebildet, welche bei einer Verschiebewegung des Buchsenkontaktkörpers zusammen mit dem Stiftkontakt in Richtung des ersten Federelementes zur Überführung in den Kontaktierungszustand gespannt wird. Bei einem Lösen des Kontaktierungszustandes drückt das zweite Federelement dann den Buchsenkontaktkörper wieder in Richtung der Anlaufschrägen und schiebt den Buchsenkontaktkörper mit seinen Lamellen auf die Anlaufschräge, so dass die Einschiebeöffnung geöffnet wird und der Stiftkontakt aus dem Buchsenkontaktkörper entfernt werden kann. Mittels des zweiten Federelementes ist die Realisierung einer Verschiebebewegung des Buchsenkontaktkörpers innerhalb des Hülsenkörpers ohne großen Aufwand auf eine einfache Art und Weise möglich.
Das zweite Federelement ist vorzugsweise eine Schraubenfeder, welche derart an dem Buchsenkontaktkörper angeordnet ist, dass diese die Außenumfangsfläche des zweiten Abschnittes des Buchsenkontaktkörpers umschließt.
Ferner ist es nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Buchsenkontaktkörper einen Hintergriff aufweist, wobei der Hintergriff ringförmig an einer Außenumfangsfläche des Buchsenkontaktkörpers ausgebildet ist. Der Hintergriff ist vorzugsweise an dem ersten Abschnitt des Buchenkontaktkörpers einstückig ausgebildet. Der Hintergriff ist vorzugsweise in Form eines ringförmigen Steges ausgebildet, welcher von der Außenumfangsfläche des Buchsenkontaktkörpers hervorsteht. An dem Hintergriff kann beispielsweise ein Führungselement hinterhaken, welches den Buchsenkontaktkörper bei einer Verschiebebewegung innerhalb des Hülsenkörpers führt.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Es zeigen
1 eine schematische Explosionsdarstellung eines Steckverbinders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Längsachse eines Steckverbinders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer ersten Position zur Ausbildung einer Kontaktierung,
3 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Längsachse eines Steckverbinders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer zweiten Position zur Ausbildung einer Kontaktierung,
4 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Längsachse eines Steckverbinders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer dritten Position zur Ausbildung einer Kontaktierung,
5 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Längsachse eines Steckverbinders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer vierten Position zur Ausbildung einer Kontaktierung, und
6 eine schematische Schnittdarstellung entlang einer Längsachse eines Steckverbinders gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt einen Steckverbinder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Explosionsdarstellung.
Der Steckverbinder weist einen Hülsenkörper 1 auf, wobei der hier gezeigte Hülsenkörper 1 zwei Bereiche mit unterschiedlich großen Durchmessern aufweist. Ferner ist an der Außenumfangsfläche des Hülsenkörpers 1 an dem Bereich des Hülsenkörpers 1, welcher einen größeren Durchmesser aufweist, ein Gewinde 2 ausgebildet.
In dem Hülsenkörper 1 ist ein Buchsenkontaktkörper 3 verschiebbar gelagert. Der Buchsenkontaktkörper 3 weist einen ersten Abschnitt 4 und einen zweiten Abschnitt 5 auf. Der erste Abschnitt 4 weist eine Vielzahl von kreisförmig angeordneten Lamellen 6 auf, wobei zwischen den einzelnen Lamellen 6 jeweils eine schlitzförmige Öffnung 7 ausgebildet ist, so dass die einzelnen Lamellen 6 beabstandet zueinander angeordnet sind. Der zweite Abschnitt 5 ist geschlossen ausgebildet. Der erste Abschnitt 4 grenzt unmittelbar an den zweiten Abschnitt 5 an, so dass die Lamellen 6 mit ihren ersten Enden 8 fest, vorzugsweise einstückig, mit dem zweiten Abschnitt 5 des Buchsenkontaktkörpers 3 ausgebildet sind. Das dem ersten Ende 8 gegenüberliegende zweite Ende 9 der Lamellen 6 ist frei, so dass die Lamellen 6 über ihr zweites, freies Ende 9 ausgelenkt werden können. An der Außenfläche der Lamellen 6 ist jeweils eine nach außen, in Richtung des Hülsenkörpers 1 gerichtete Auswölbung 10 ausgebildet. Die Auswölbungen 10 der einzelnen Lamellen 6 sind in der Längserstreckung der Lamellen 6 auf gleicher Höhe zueinander angeordnet, so dass sie alle zusammen 6 eine kreisförmige Erhebung an der Außenumfangsfläche des Buchsenkontaktkörpers 3 ausbilden. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die Auswölbungen 10 näher an dem zweiten Ende 9 der Lamellen 6 als an dem ersten Ende 8 der Lamellen 6 ausgebildet. An dem zweiten Abschnitt 5 des Buchsenkontaktkörpers 3 ist ein Hintergriff 11 ausgebildet, welcher in Form eines ringförmigen Steges von der Außenumfangsfläche des Buchsenkontaktkörpers 3 absteht.
Der Steckverbinder weist ferner ein erstes Federelement 12 auf, welches zwischen dem Hülsenkörper 1 und dem Buchsenkontaktkörper 3 angeordnet wird. Das erste Federelement 12 ist in Form eines eine Vielzahl von Lamellen 13 aufweisenden Lamellenkäfigs ausgebildet, wobei die Lamellen 13 des Lamellenkäfigs in Richtung des Buchsenkontaktkörpers 3 gebogen ausgebildet sind. Um besonders gute Federeigenschaften zu erreichen, sind die Lamellen 13 mit einem ersten Ende 14 an einem Ringkörper 15 befestigt. Ein zweites, dem ersten Ende 14 gegenüberliegendes Ende 16 der Lamellen 13 ist hingegen frei beweglich ausgebildet. Die einzelnen Lamellen 13 sind beabstandet zueinander ausgebildet. Der Ringkörper 15 weist eine schlitzförmige Öffnung 17 auf, so dass der Ringkörper 15 nicht umlaufend geschlossen ist. Durch die schlitzförmige Öffnung 17 kann der Durchmesser des Ringkörpers 15 und damit des ersten Federelementes 12 an den Hülsenkörper 1, in welchen das erste Federelement 12 eingesetzt wird, angepasst werden. Durch die schlitzförmige Öffnung 17 kann das Einsetzen des ersten Federelementes 12 in den Hülsenkörper 1 aufgrund einer höheren Flexibilität des ersten Federelementes 12 erleichtert werden, indem das erste Federelement 12 und insbesondere der Ringkörper 15 des ersten Federelementes 12 beim Einsetzen zusammengedrückt werden kann. Um einen verrutschsicheren Sitz des ersten Federelementes 12 in dem Hülsenkörper 1 zu erreichen, wird das Federelement 12 gegen die Innenfläche 18 des Hülsenkörper 1, wie in 2 gezeigt, geklemmt, wobei im geklemmten Zustand das erste Federelement 12 mit dem Ringkörper 15 und dem zweiten Ende 16 der Lamellen 13 an der Innenfläche 18 des Hülsenkörpers 1 dicht anliegt.
Das erste Federelement 12 drückt in einem eingebauten Zustand auf die Außenfläche der Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3.
An dem zweiten Abschnitt 5 des Buchsenkontaktkörpers 3 ist ein zweites Federelement 19 in Form einer Schraubenfeder angeordnet, wobei das als Schraubenfeder ausgebildete zweite Federelement 19 auf die Außenumfangsfläche des zweiten Abschnittes 5 des Buchsenkontaktkörpers 3 aufgeschoben wird.
Auf den Buchsenkontaktkörper 3 wird ferner ein Führungselement 20 aufgeschoben, welches an seiner Innenseite einen Anschlag 21 aufweist, der den Hintergriff 11 des Buchsenkontaktkörpers 3 hintergreift. Das Führungselement 20 ist innerhalb des Hülsenkörpers 1 axial verschiebbar gelagert.
Ferner weist der Steckverbinder einen Stiftkontakt 22 auf, welcher mittels eines Halteelementes 23 in einem zylinderförmigen Gehäuse 24 gehalten wird.
Auf das Gewinde 2 des Hülsenkörpers 1 wird ferner eine Überwurfmutter 25 aufgedreht und befestigt.
In 2 bis 5 ist der Steckverbinder in einem montierten Zustand gezeigt, wobei die einzelnen Positionen der Elemente des Steckverbinders zur Ausbildung einer Kontaktierung dargestellt sind.
Wie insbesondere in 2 gezeigt ist, ist der Steckverbinder aus einem ersten Steckerteil 26 und einem zweiten Steckverteil 27 ausgebildet, wobei zur Ausbildung einer Kontaktierung des Steckverbinders der erste Steckerteil 26 mit dem zweiten Steckerteil 27 verbunden wird.
Der erste Steckerteil 26 weist den Stiftkontakt 22, das Halteelement 23 und das Gehäuse 24 auf. Der Stiftkontakt 22 weist einen ringförmigen Steg 28 auf, welcher zum Fixieren des Stiftkontaktes 22 in dem Gehäuse 24 zwischen dem Halteelement 23 und einem Anschlag 29 innerhalb des Gehäuses 24 geklemmt wird. Das Halteelement 23 ist in Form einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Scheibe ausgebildet, wie in 1 gezeigt ist, welche zur Fixierung des Stiftkontaktes 22 in eine schlitzförmige Öffnung 30 des Gehäuses 24 eingeschoben werden kann, wenn der Stiftkontakt 22 bereits innerhalb des Gehäuses 24 positioniert ist.
Das zweite Steckerteil 27 weist den Hülsenkörper 1, den Buchsenkontaktkörper 3, das erste Federelement 12, das zweite Federelement 19, das Führungselement 20 und die Überwurfmutter 25 auf. Wie in 2 zu erkennen ist, weist der Hülsenkörper 1 an seiner Innenfläche eine Anlaufschräge 31 auf, welche eine kegelförmige Fläche ausbildet. Die Anlaufschräge 31 ist unmittelbar im Bereich einer in dem Hülsenkörper 1 ausgebildeten Einführöffnung 32 ausgebildet, über welche der Stiftkontakt 22 in den Hülsenkörper 1 und damit in den Buchsenkontaktkörper 3 eingeführt werden kann.
In der in 2 gezeigten ersten Position ist der Buchsenkontaktkörper 3 innerhalb des Hülsenkörpers 1 in Richtung der Einführöffnung 32 verschoben, wobei die Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 mit ihrem zweiten Ende 9 auf die Anlaufschräge 31 des Hülsenkörpers 1 aufgeschoben sind. Um das Aufschieben zu erleichtern, weisen die zweiten Enden 9 der Lamellen 6 ebenfalls jeweils eine Schrägfläche 33 auf, wobei die Schrägfläche 33 der Lamellen 6 im Wesentlichen die gleiche Steigung aufweist wie die Anlaufschräge 31. Bei dem Aufschieben werden die Lamellen 6 nach außen ausgelenkt, so dass sich der Abstand der Lamellen 6 zueinander vergrößert. Durch die Vergrößerung des Abstandes der Lamellen 6 zueinander im aufgeschobenen Zustand, wie er in 2 gezeigt ist, wird in diesem Bereich der Innendurchmesser des Buchsenkontaktkörpers 3 vergrößert. Dadurch bildet der Buchsenkontaktkörper 3 an dem zweiten Ende 9 der Lamellen 6 eine Einschiebeöffnung 34 aus, über welche der Stiftkontakt 22 zur Kontaktierung in den Buchsenkontaktkörper 3 in Längsrichtung des Buchsenkontaktkörpers 3 eingeführt werden kann, wie dies in 3 gezeigt ist, wobei die Einschiebeöffnung 34 durch die Auslenkung der Lamellen 6 nach außen derart groß ist, dass der Durchmesser der Einschiebeöffnung 34 größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes 22. In diesem aufgeschobenen Zustand drückt das erste Federelement 12 mit seinen Lamellen 13 auf die Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3, so dass das erste Federelement 12 die Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 mit ihren zweiten Enden 9 auf die kegelförmige Fläche der Anlaufschräge 31 drückt, wodurch ein Abrutschen der Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 von der Anlaufschrägen 31, insbesondere beim Einführen des Stiftkontaktes 22, verhindert werden kann.
In 3 ist der Steckverbinder in einer zweiten Position zur Ausbildung einer Kontaktierung gezeigt, bei welcher der Hülsenkörper 1 des zweiten Steckerteils 27 in das Gehäuse 24 des ersten Steckerteils 26 eingeschoben wird, wobei hierbei gleichzeitig der Stiftkontakt 22 in den Buchsenkontaktkörper 3 über die Einführöffnung 32 des Hülsenkörpers 1 und die Einschiebeöffnung 34 des Buchsenkontaktkörpers 3 in den Buchsenkontaktkörper 3 eingeführt wird. Der Stiftkontakt 22 kann hierbei zunächst aufgrund der Auslenkung der Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 nach außen in Richtung des Hülsenkörpers 1 im wesentlich reibungsfrei in den Buchsenkontaktkörper 3 eingeführt werden. Beim Einführen des Stiftkontaktes 22 in den Buchsenkontaktkörper 3 wird gleichzeitig das Gehäuse 24 des ersten Steckerteils 26 in Richtung des Führungselementes 20 des zweiten Steckerteiles 27 bewegt bis zu einer Position, bei welcher das Führungselement 20 über an dem Führungselement 20 ausgebildete Eingriffselemente 35, welche beispielsweise in Form von Stegen mit daran ausgebildeten Rastnasen ausgebildet sein können, wobei vorzugsweise zwei oder mehr Eingriffselemente 35 entlang des Umfangs des Führungselementes 20 ausgebildet sind, in das Gehäuse 24 eingreift und dadurch eine mechanische Kopplung zwischen dem Führungselement 20 und dem Gehäuse 24 bzw. dem ersten Steckerteil 26 und dem zweiten Steckerteil 27 ausgebildet wird. In diesem gekoppelten Zustand findet keine Relativbewegung zwischen dem Stiftkontakt 22 und dem Buchsenkontaktkörper 3 mehr statt, sondern der Buchsenkontaktkörper 3 und der Stiftkontakt 22 sind ebenfalls mechanisch miteinander gekoppelt. Dafür kann in dem gekoppelten Zustand der Stiftkontakt 22 zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper 3 innerhalb des Hülsenkörpers 1 axial verschoben werden, so dass eine synchrone Bewegung des Stiftkontaktes 22 mit dem Buchsenkontaktkörper 3 ermöglicht ist. Durch eine axiale Verschiebebewegung des Buchsenkontaktkörpers 3 zusammen mit dem Stiftkontakt 22 können diese nun in einen Kontaktierungszustand innerhalb des Hülsenkörpers 1 zusammen verschoben werden, wie dies in 5 gezeigt ist.
Zur Überführung in den Kontaktierungszustand wird der Buchsenkontaktkörper 3 zusammen mit dem Stiftkontakt 22 in Richtung des ersten Federelementes 12 verschoben, wobei hierbei zunächst die Lamellen 6 mit ihrem zweiten Ende 9 von der Anlaufschrägen 31 gelöst werden, so dass sich die Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 auch mit ihrem zweiten Ende 9 flächig an die Außenumfangsfläche des Stiftkontaktes 22 drücken. Zur Realisierung der Verschiebebewegung wird der Buchsenkontaktkörper 3 mittels des Führungselementes 20 gegen die Federkraft des zweiten Federelementes 19 nach hinten, von dem Hülsenkörper 1 weg, gezogen. Zur Überführung in den Kontaktierungszustand wird der Stiftkontakt 22 zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper 3 soweit in Richtung des ersten Federelementes 12 verschoben, bis die Federkraft des ersten Federelementes 12 über den Buchsenkontaktkörper 3 auf den Stiftkontakt 22 wirken kann und damit der Buchsenkontaktkörper 3 mittels der Federkraft des ersten Federelementes 12 fest auf die Außenumfangsfläche des Stiftkontaktes 22 gedrückt wird, um eine sichere und stabile Kontaktierung zwischen dem Buchsenkontaktkörper 3 und dem Stiftkontakt 22 ausbilden zu können. Mit der nach außen gerichteten Auswölbung 10 an der Außenfläche der Lamellen 6 drücken im Kontaktierungszustand die Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 gegen das erste Federelement 12, wodurch die Spannung zwischen dem Buchsenkontaktkörper 3 und dem ersten Federelement 12 und damit die auf den Buchsenkontaktkörper 3 durch das erste Federelement 12 wirkende Federkraft weiter erhöht werden kann, um die Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 besonders dicht an die Außenumfangsfläche des Stiftkontaktes 22 drücken zu können.
Bei einem Lösen des Stiftkontaktes 22 von dem Buchsenkontaktkörper 3, bei welchem der Buchsenkontaktkörper 3 zusammen mit dem Stiftkontakt 22 zunächst von dem ersten Federelement 12 weg bewegt wird, stellt die Federkraft des ersten Federelementes 12 alleine oder alternativ zusammen mit dem zweiten Federelement 19 sicher, dass zwischen dem Buchsenkontaktkörper 3 und dem Stiftkontakt 22 keine Relativbewegung auftritt, bis die Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 wieder auf die Anlaufschräge 31 des Hülsenkörpers 1 aufgeschoben sind und die Einschiebeöffnung 34 des Buchsenkontaktkörpers 3 derart weit geöffnet ist, dass der Stiftkontakt 22 ohne oder mit nur einer geringen Reibung und damit möglichst verschleißarm aus dem Buchsenkontaktkörper 3 entfernt werden kann.
In 6 ist eine zweite Ausführungsform eines Steckverbinders gemäß der Erfindung gezeigt, welche sich in der Kopplung des ersten Steckerteils 26 mit dem zweiten Steckerteil 27 von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform erfolgt eine Kopplung im Wesentlichen dadurch, dass an der Innenseite der Lamellen 6 des Buchsenkontaktkörpers 3 nach innen gerichtete Auswölbungen 36 ausgebildet sind, welche den Durchmesser des Buchsenkontaktkörpers 3 in diesem Bereich reduzieren. Zur Ausbildung einer Kontaktierung wird der Stiftkontakt 22 in den Bereich der Auswölbungen 36 eingeschoben, bis die Außenumfangsfläche des Stiftkontaktes 22 an den Auswölbungen 36 anliegt und hierdurch eine mechanische Kopplung zwischen dem Stiftkontakt 22 und dem Buchenkontaktkörper 3 ausgebildet wird, um den Stiftkontakt 22 in einem weiteren Schritt zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper 3, ohne dass eine Relativbewegung zwischen dem Stiftkontakt 22 und dem Buchsenkontaktkörper 3 stattfindet, in Richtung des ersten Federelementes 12 verschieben zu können.
Bezugszeichenliste

1: Hülsenkörper
2: Gewinde
3: Buchsenkontaktkörper
4: Erster Abschnitt
5: Zweiter Abschnitt
6: Lamelle
7: Schlitzförmige Öffnung
8: Erstes Ende
9: Zweites Ende
10: Auswölbung
11: Hintergriff
12: Erstes Federelement
13: Lamelle
14: Erstes Ende
15: Ringkörper
16: Zweites Ende
17: Schlitzförmige Öffnung
18: Innenfläche
19: Zweites Federelement
20: Führungselement
21: Anschlag
22: Stiftkontakt
23: Halteelement
24: Gehäuse
25: Überwurfmutter
26: Erstes Steckerteil
27: Zweites Steckerteil
28: Steg
29: Anschlag
30: Schlitzförmige Öffnung
31: Anlaufschräge
32: Einführöffnung
33: Schrägfläche
34: Einschiebeöffnung
35: Eingriffselement
36: Auswölbung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004015344 A1 [0003]

Claims

Steckverbinder, mit einem Hülsenkörper (1), einem in dem Hülsenkörper (1) verschiebbar angeordneten Buchsenkontaktkörper (3), wobei der Buchsenkontaktkörper (3) eine Vielzahl von Lamellen (6) aufweist, und einem Stiftkontakt (22), wobei der Hülsenkörper (1) an einer Innenfläche (18) eine Anlaufschräge (31) aufweist, auf welche der Buchsenkontaktkörper (3) mit seinen Lamellen (6) aufschiebbar ist, wobei in einem aufgeschobenen Zustand die Lamellen (6) des Buchsenkontaktkörpers (3) nach außen in Richtung einer Innenfläche (18) des Hülsenkörpers (1) ausgelenkt sind und eine Einschiebeöffnung (34) für den Stiftkontakt (22) in dem Buchsenkontaktkörper (3) frei gegeben ist, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes (22).
Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem eingeführten Zustand, bei welchem der Stiftkontakt (22) in den Buchsenkontaktkörper (3) eingeführt ist, der Stiftkontakt (22) zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper (3) relativ zu dem Hülsenkörper (1) verschiebbar ist, so dass im eingeführten Zustand der Stiftkontakt (22) zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper (3) in einen Kontaktierungszustand überführbar ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hülsenkörper (1) ein erstes Federelement (12) gelagert ist, welches eine Kraft auf eine Außenumfangsfläche der Lamellen (6) des Buchsenkontaktkörpers (3) aufbringt.
Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (12) in Form eines eine Vielzahl von Lamellen (13) aufweisenden Lamellenkäfigs ausgebildet ist, wobei die Lamellen (13) des Lamellenkäfigs in Richtung des Buchsenkontaktkörpers (3) gebogen ausgebildet sind.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (6) des Buchsenkontaktkörpers (3) eine nach außen gerichtete Auswölbung (10) aufweisen.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufschräge (31) eine kegelförmige Fläche ausbildet.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder ein zweites, auf den Buchsenkontaktkörper (3) wirkendes Federelement (19) aufweist.
Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (19) eine Schraubenfeder ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenkontaktkörper (3) einen Hintergriff (11) aufweist, wobei der Hintergriff (11) ringförmig an einer Außenumfangsfläche des Buchsenkontaktkörpers (3) ausgebildet ist.
Verfahren zur Ausbildung einer Kontaktierung eines Steckverbinders, bei welchem ein in einem Hülsenkörper (1) verschiebbar angeordneter Buchsenkontaktkörper (3), welcher eine Vielzahl von Lamellen (6) aufweist, mit seinen Lamellen (6) auf eine an einer Innenfläche (18) des Hülsenkörpers (1) ausgebildete Anlaufschräge (31) aufgeschoben wird, wodurch die Lamellen (6) des Buchsenkontaktkörpers (3) nach außen in Richtung einer Innenfläche (18) des Hülsenkörpers (1) ausgelenkt werden und eine Einschiebeöffnung (34) für einen Stiftkontakt (22) in dem Buchsenkontaktkörper (3) frei gegeben wird, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Stiftkontaktes (22).
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem eingeführten Zustand, bei welchem der Stiftkontakt (22) in den Buchsenkontaktkörper (3) eingeführt ist, der Stiftkontakt (22) zusammen mit dem Buchsenkontaktkörper (3) innerhalb des Hülsenkörpers (1) verschoben und in einen Kontaktierungszustand überführt wird.