DE102012104596A1 - Plug connector has elastic slat contacts inserted into socket contact structure against pin contact structure by inclined plane in contact state of pin contact structure with socket contact structure - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung richtet sich auf einen Steckverbinder mit einem einen Stiftkontaktkörper aufweisenden Stiftkontaktteil und einem einen Buchsenkontaktkörper aufweisenden Buchsenkontaktteil. Ferner richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Ausbildung einer Kontaktierung eines Steckverbinders, bei welchem ein Stiftkontaktkörper eines Stiftkontaktteils in einen Buchsenkontaktkörper eines Buchsenkontaktteils eingeführt wird.The invention is directed to a connector having a pin contact body having a pin contact part and a socket contact body having female contact part. Furthermore, the invention is directed to a method for forming a contact of a connector, wherein a pin contact body of a pin contact part is inserted into a female contact body of a female contact part.
Steckverbinder, bei welchem die Steckverbinderteile, wie ein Buchsenkontaktkörper und ein in den Buchsenkontaktkörper eingeführter Stiftkontaktkörper, ohne oder nur mit einem sehr geringen Kraftaufwand kontaktiert werden, sind sogenannte „Nullkraftsteckverbinder”.Connectors in which the connector parts, such as a female contact body and inserted into the female contact body pin contact body, are contacted with little or no effort, are so-called "zero force connector".
Ein Nullkraftsteckverbinder ist beispielsweise aus der
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.The invention is based on the object to provide a solution by means of which the structure and handling of a trained as a zero-force connector connector can be simplified.
Bei einem Steckverbinder der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Buchsenkontaktteil mindestens einen federnden Lamellenkontakt aufweist und das Stiftkontaktteil eine schiefe Ebene aufweist, wobei in einem kontaktierenden Zustand des Stiftkontaktkörpers mit dem Buchsenkontaktkörper mittels der schiefen Ebene der federnde Lamellenkontakt gegen den in den Buchsenkontaktkörper eingeführten Stiftkontaktkörper kontaktierend geklemmt ist.In a connector of the type described in more detail, this object is achieved in that the female contact part has at least one resilient blade contact and the pin contact part has an inclined plane, wherein in a contacting state of the pin contact body with the female contact body by means of the inclined plane of the resilient blade contact against the inserted into the socket contact body inserted pin contact body is clamped contacting.
Des Weiteren wird bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Überführung in einen kontaktierenden Zustand des Stiftkontaktteils mit dem Buchsenkontaktteil mindestens ein federnder Lamellenkontakt des Buchsenkontaktteils mittels einer an dem Stiftkontaktteil ausgebildeten schiefen Ebene gegen den in den Buchsenkontaktkörper eingeführten Stiftkontaktkörper kontaktierend geklemmt wird.Furthermore, in a method of the type described in more detail, this object is achieved in that for transferring into a contacting state of the pin contact part with the socket contact part at least one resilient blade contact of the female contact part by means of a formed on the pin contact part inclined plane against the inserted into the socket contact body pin contact body is clamped contacting.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
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. Das Einführen des Stiftkontaktkörpers in den Buchsenkontaktkörper erfolgt reibungsfrei und damit verschleißfrei, da beim Einführen des Stiftkontaktkörpers zwischen dem Buchsenkontaktkörper bzw. dem federnden Lamellenkontakt und dem Stiftkontaktkörper genügend Spiel ausgebildet ist, da der federnde Lamellenkontakt beim Einführen des Stiftkontaktkörpers noch nicht gespannt ist. Der Stiftkontaktkörper kann somit widerstandsfrei in den Buchsenkontaktkörper eingeführt werden, bis er die für die Kontaktierung gewünschte Position innerhalb des Buchsenkontaktkörpers erreicht hat. Eine Kontaktkraft durch den federnden Lamellenkontakt wird erst aufgebracht, wenn der Stiftkontaktkörper in den Buchsenkontaktkörper in der gewünschten Position für die Kontaktierung eingeführt ist und sich der Stiftkontaktkörper und der Buchsenkontaktkörper in einer Ruhelage befinden. Beim Einführen des Stiftkontaktkörpers in den Buchsenkontaktkörper befindet sich der federnde Lamellenkontakt somit in einem entspannten Zustand. Zur Aufbringung einer Kontaktkraft auf den Stiftkontaktkörper, wenn der Stiftkontaktkörper in der Ruhelage innerhalb des Buchsenkontaktkörpers angeordnet ist, wird der federnde Lamellenkontakt gespannt, wobei bei dem Spannen der federnde Lamellenkontakt gegen den Stiftkontaktkörper gepresst wird. Der federnde Lamellenkontakt weist zwei oder mehrere Lamellen auf, wobei vorzugsweise jede Lamelle zwei Biegungen aufweist, wobei mit der ersten Biegung die Lamelle des Lamellenkontaktes im kontaktierenden Zustand an der schiefen Ebene anliegt und mit der zweiten Biegung die Lamelle des Lamellenkontaktes im kontaktierenden Zustand an dem Stiftkontaktkörper anliegt. Die erste Biegung und die zweite Biegung sind vorzugsweise entgegengesetzt zueinander ausgebildet. An die zweite Biegung grenzt ein im Wesentlichen gerade ausgebildeter Bereich an, welcher im kontaktierenden Zustand an einer Innenfläche des Buchsenkontaktkörpers anliegt und gegen diesen gepresst wird. Der federnde Lamellenkontakt kann in Form eines kreisrunden Lamellenkäfigs mit einer Vielzahl von Lamellen ausgebildet sein, welche den Stiftkontaktkörper umschließen. Ferner kann der federnde Lamellenkontakt stegförmig ausgebildet sein, wobei bei einer derartigen Ausbildung vorzugsweise zwei oder mehr derartiger federnder Lamellenkontakte in dem Buchsenkontaktteil angeordnet sind. Der federnde Lamellenkontakt ist vorzugsweise aus einem leitenden Material, wie beispielsweise einer Kupferlegierung, insbesondere eine Messinglegierung, wie beispielsweise CuZn37Pb2 ausgebildet. Der Lamellenkontakt weist zwei oder mehr Lamellen auf, wobei über die Lamellen die Kontaktkraft auf den Stiftkontaktkörper aufgebracht wird, wobei durch den Einsatz von mehreren Lamellen eine möglichst gleichmäßige bzw. gleichgroße Kontaktkraft über die Außenumfangsfläche des Stiftkontaktkörpers auf den Stiftkontaktkörper aufgebracht werden kann. Die schiefe Ebene ist vorzugsweise in Form einer kegelförmigen Fläche oder einer trapezförmigen Fläche ausgebildet, an welcher die Lamellen des oder der Lamellenkontakte gleichmäßig verformt werden können, wenn diese an der schiefen Ebene abgleiten. Dadurch, dass die Kontaktkraft erst auf den Stiftkontaktkörper aufgebracht wird, wenn der Stiftkontaktkörper bereits in den Buchsenkontaktkörper eingeführt ist, kann der Stiftkontaktkörper ohne eine Reibung an der Innenfläche des Buchsenkontaktkörpers in den Buchsenkontaktkörper eingeführt werden, wodurch das Einführen des Stiftkontaktkörpers in den Buchsenkontaktkörper und damit die Ausbildung einer Kontaktierung zwischen diesen beiden auf einfache Art und Weise, ohne einen großen konstruktiven Aufwand und aufgrund der gegen null gehenden Betätigungskraft verschleißfrei erfolgen kann. Der derartig ausgebildete erfindungsgemäße Steckverbinder ist insbesondere für Hochstromanwendungen geeignet.The connector and the method for forming a contact of a connector are characterized by a comparison with known connectors, which are contactable with little or no effort, simplified structure and simplified handling. The insertion of the pin contact body in the socket contact body is frictionless and thus wear-free, since sufficient clearance is formed during insertion of the pin contact body between the socket contact body or the resilient blade contact and the pin contact body, since the resilient blade contact is not tensioned when inserting the pin contact body. The pin contact body can thus be inserted without resistance into the socket contact body until it has reached the desired position for contacting within the socket contact body. A contact force by the resilient blade contact is applied only when the pin contact body is inserted into the socket contact body in the desired position for contacting and the pin contact body and the socket contact body are in a rest position. When inserting the pin contact body in the socket contact body, the resilient blade contact is thus in a relaxed state. For applying a contact force on the pin contact body, when the pin contact body is arranged in the rest position within the socket contact body, the resilient blade contact is tensioned, being pressed during the clamping of the resilient blade contact against the pin contact body. The resilient blade contact has two or more blades, preferably each blade has two bends, with the first bend the blade of the blade contact in the contacting state abuts the inclined plane and the second bend the blade of the blade contact in the contacting state on the pin contact body is applied. The first bend and the second bend are preferably formed opposite to each other. Adjacent to the second bend is a substantially straight formed region, which abuts against an inner surface of the female contact body in the contacting state and is pressed against the latter. The resilient blade contact may be formed in the form of a circular lamellar cage with a plurality of fins which enclose the pin contact body. Further, the resilient blade contact may be web-shaped, wherein in such a configuration preferably two or more such resilient blade contacts are arranged in the socket contact part. The resilient laminar contact is preferably formed of a conductive material, such as a copper alloy, in particular a brass alloy, such as CuZn37Pb2. The lamellar contact has two or more fins, wherein the contact force on the Pin contact body is applied, with the use of a plurality of fins as uniform as possible or equal contact force can be applied over the outer peripheral surface of the pin contact body on the pin contact body. The inclined plane is preferably in the form of a conical surface or a trapezoidal surface on which the lamellae of the lamellar contacts can be uniformly deformed as they slide off the inclined plane. Characterized in that the contact force is first applied to the pin contact body, when the pin contact body is already inserted into the socket contact body, the pin contact body can be inserted without friction on the inner surface of the socket contact body in the socket contact body, whereby the insertion of the pin contact body in the socket contact body and thus the Forming a contact between these two in a simple manner, without great constructive effort and can be done without wear due to the zero going to actuating force. The thus formed connector according to the invention is particularly suitable for high current applications.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckverbinders weist der Buchsenkontaktkörper eine Aussparung auf, an welcher der Lamellenkontakt mit einem an dem Lamellenkontakt ausgebildeten Rastmittel eingerastet gehalten ist. Hierdurch kann eine sichere, feste Positionierung des Lamellenkontaktes in dem Buchsenkontaktteil erreicht und ein unerwünschtes Verschieben oder Verrutschen des Lamellenkontaktes, insbesondere bei Überführung in den kontaktierenden Zustand, innerhalb des Buchsenkontaktteils verhindert werden. Das Rastmittel, welches vorzugsweise in Form eines federnden Rastarmes ausgebildet ist, welcher von dem gerade ausgebildeten Bereich des Lamellenkontaktes nach außen, in Richtung des Buchsenkontaktkörpers absteht, hakt in die an dem Buchsenkontaktkörper ausgebildete Aussparung ein, so dass das Rastmittel an der Aussparung hinterrastet. Jeder Lamellenkontakt kann dabei ein oder mehrere Rastmittel aufweisen.According to a preferred embodiment of the connector according to the invention, the socket contact body has a recess on which the blade contact is held locked with a formed on the blade contact latching means. In this way, a secure, fixed positioning of the blade contact in the socket contact part can be achieved and undesired shifting or slipping of the blade contact, in particular when transferred to the contacting state, can be prevented within the socket contact part. The latching means, which is preferably designed in the form of a resilient latching arm, which protrudes from the straight formed portion of the fin contact to the outside, in the direction of the socket contact body hooks into the recess formed on the socket contact body, so that the latching means engages behind the recess. Each blade contact can have one or more locking means.
Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Buchsenkontaktkörper einen Anschlag zur Begrenzung der Einführtiefe des Stiftkontaktkörpers in den Buchsenkontaktkörper aufweist. Durch den Anschlag kann verhindert werden, dass der Stiftkontaktkörper zu weit in den Buchsenkontaktkörper eingeführt wird und dadurch keine ausreichende Kontaktierung mehr gewährleistet wäre. Der Anschlag ermöglicht somit eine wiederholbare, sichere Kontaktierung des Stiftkontaktkörpers mit dem Buchsenkontaktkörper.Further, it is preferably provided that the socket contact body has a stop for limiting the insertion depth of the pin contact body in the socket contact body. By the stop can be prevented that the pin contact body is inserted too far in the socket contact body and thus no sufficient contact would be guaranteed. The stop thus enables a repeatable, secure contacting of the pin contact body with the socket contact body.
Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckverbinders sieht vor, dass das Stiftkontaktteil eine Betätigungshülse aufweist, innerhalb welcher der Stiftkontaktkörper angeordnet ist, wobei an der Betätigungshülse die schiefe Ebene ausgebildet ist und die Betätigungshülse relativ zu dem Stiftkontaktkörper bewegbar ist. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die schiefe Ebene somit an einer Betätigungshülse des Stiftkontaktteils ausgebildet, innerhalb welcher der Stiftkontaktkörper angeordnet ist, wobei zur Überführung in den kontaktierenden Zustand die schiefe Ebene durch eine Bewegung der Betätigungshülse relativ zu dem in den Buchsenkontaktkörper eingeführten Stiftkontaktkörper auf den Lamellenkontakt aufgeschoben wird. Die Betätigungshülse ist hierbei vorzugsweise in Längsrichtung des Stiftkontaktkörpers verschiebbar, wobei bei einer Bewegung der Betätigungshülse in Richtung des Buchsenkontaktteiles die an der Betätigungshülse ausgebildete schiefe Ebene auf den Lamellenkontakt aufgeschoben wird, so dass die Lamellen des Lamellenkontaktes gebogen, vorzugweise in Richtung des Stiftkontaktkörpers gebogen, werden, wobei dabei insbesondere die zweite Biegung der Lamellen eines Lamellenkontaktes dicht an den Stiftkontaktkörper gedrückt wird. Der Stiftkontaktkörper wird während der Verschiebebewegung der Betätigungshülse nicht bewegt, sondern verbleibt in seiner Position innerhalb des Buchsenkontaktkörpers. Die über den Lamellenkontakt auf den Stiftkontaktkörper aufgebrachte Kontaktkraft wird somit ausschließlich durch eine Relativbewegung der Lamellenkontakte, insbesondere der Lamellen der Lamellenkontakte, entlang der schiefen Ebene erzeugt.A further advantageous embodiment of the connector according to the invention provides that the pin contact part has an actuating sleeve, within which the pin contact body is arranged, wherein on the actuating sleeve, the inclined plane is formed and the actuating sleeve is movable relative to the pin contact body. According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the inclined plane is thus formed on an actuating sleeve of the pin contact part, within which the pin contact body is arranged, wherein for the transfer to the contacting state, the inclined plane by a movement of the actuating sleeve relative to the inserted into the socket contact body pin contact body the slat contact is postponed. The actuating sleeve is in this case preferably displaceable in the longitudinal direction of the pin contact body, wherein upon movement of the actuating sleeve in the direction of the socket contact part formed on the actuating sleeve inclined plane is pushed onto the blade contact, so that the blades of the blade contact bent, preferably bent in the direction of the pin contact body, are In this case, in particular the second bend of the lamellae of a lamellar contact is pressed close to the pin contact body. The pin contact body is not moved during the sliding movement of the actuating sleeve, but remains in its position within the socket contact body. The force applied via the lamella contact on the pin contact body contact force is thus generated exclusively by a relative movement of the lamellar contacts, in particular the lamellae of the lamellar contacts, along the inclined plane.
Weitere Bauteile oder Hilfsmittel, wie ein Betätigungswerkzeug, sind somit nicht notwendig.Other components or tools, such as an operating tool, are therefore not necessary.
Zum Befestigen des Stiftkontaktteils an dem Buchsenkontaktteil weist das Stiftkontaktteil vorzugsweise ein Rastelement auf. Insbesondere in dem kontaktierenden Zustand kann mittels des Rastelementes das Stiftkontaktteil an dem Buchsenkontaktteil befestigt werden, wobei durch die Befestigung auch die Position der schiefen Ebene zu dem Lamellenkontakt und damit die von der schiefen Ebene auf den Lamellenkontakt wirkende Kontaktkraft sichergestellt und gehalten werden kann. Das Rastelement ist vorzugsweise in Form einer Auswölbung oder eines Steges ausgebildet, welche an der Außenumfangsfläche der Betätigungshülse angeformt ist.For fixing the pin contact part to the socket contact part, the pin contact part preferably has a latching element. In particular, in the contacting state, the pin contact part can be secured to the socket contact part by means of the locking element, and the position of the inclined plane to the blade contact and thus acting on the lamellar contact of the inclined plane contact force can be secured and held by the attachment. The latching element is preferably designed in the form of a bulge or a web which is integrally formed on the outer peripheral surface of the actuating sleeve.
Ferner ist es vorteilhaftweise vorgesehen, dass das Buchsenkontaktteil relativ zu dem Stiftkontaktteil verdrehbar ausgebildet ist und das Stiftkontaktteil mit dem Buchsenkontaktteil über einen Bajonettverschluss verbunden ist. Über eine Verdrehbewegung des Buchsenkontaktteils relativ zu dem Stiftkontaktteil und der Ausbildung eines Bajonettverschlusses kann schnell und einfach eine sichere Verbindung zwischen dem Stiftkontaktteil und dem Buchsenkonatktteil ausgebildet werden, wodurch die Handhabung des Steckverbinders weiter vereinfacht werden kann. Ferner kann bei der Verdrehbewegung und dem dadurch erzeugten Schließen des Bajonettverschlusses die schiefe Ebene weiter auf den Lamellenkontakt aufgeschoben werden, so dass die dabei erzeugte Kontaktkraft weiter erhöht werden kann. Im geschlossenen Zustand des Bajonettverschlusses verhindert eine an dem Stiftkontaktteil und dem Buchsenkontaktteil, beispielsweise durch einen in eine Nut eingreifenden Steg, ausgebildete Führung, dass sich das Stiftkontaktteil und das Buchsenkontaktteil relativ zueinander verdrehen können.Furthermore, it is advantageously provided that the socket contact part is designed to be rotatable relative to the pin contact part and the pin contact part is connected to the socket contact part via a bayonet connection. About a rotational movement of the female contact part relative to the pin contact part and the formation of a bayonet lock can be quickly and easily formed a secure connection between the pin contact part and the female part, whereby the Handling of the connector can be further simplified. Furthermore, during the twisting movement and the closure of the bayonet closure generated thereby, the inclined plane can be further pushed onto the lamellar contact, so that the contact force generated in this case can be further increased. In the closed state of the bayonet lock on the pin contact part and the socket contact part, for example by a groove engaging in a groove formed guide prevents the pin contact part and the socket contact part can rotate relative to each other.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Buchsenkontaktteil einen Hülsenkörper aufweist, innerhalb welchem das Buchsenkontaktteil angeordnet ist, wobei zur Ausbildung des Bajonettverschlusses in dem Hülsenkörper eine nutförmige Aussparung ausgebildet ist, in welcher das Rastelement des Stiftkontaktteils bei einer Verdrehbewegung des Hülsenkörpers relativ zu der Betätigungshülse geführt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht somit bevorzugt vor, dass das Buchsenkontaktteil einen Hülsenkörper aufweist, innerhalb welchem der Buchsenkontaktkörper angeordnet ist, wobei zum Verbinden des Buchsenkontaktteils mit dem Stiftkontaktteil der Hülsenkörper relativ zu der Betätigungshülse verdreht wird, wobei bei der Verdrehbewegung des Hülsenkörpers relativ zu der Betätigungshülse ein Rastelement des Stiftkontaktteils in einer an dem Hülsenkörper ausgebildeten nutförmigen Aussparung geführt wird.It is preferably provided that the socket contact part has a sleeve body, within which the socket contact part is arranged, wherein for forming the bayonet closure in the sleeve body a groove-shaped recess is formed, in which the latching element of the pin contact part guided at a rotational movement of the sleeve body relative to the actuating sleeve is. The inventive method thus preferably provides that the female contact part comprises a sleeve body within which the female contact body is arranged, wherein for connecting the female contact part with the pin contact part of the sleeve body is rotated relative to the actuating sleeve, wherein during the rotational movement of the sleeve body relative to the actuating sleeve a Locking element of the pin contact part is guided in a formed on the sleeve body groove-shaped recess.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings with reference to a preferred embodiment.
Es zeigenShow it
In
Das Stiftkontaktteil
An einer Innenfläche der Betätigungshülse
Die Betätigungshülse
Das Buchsenkontaktteil
An beiden Lamellenkontakten
Zur Begrenzung der Einführtiefe des Stiftkontaktkörpers
Das Buchsenkontaktteil
Zudem sind an der Außenumfangsfläche der Betätigungshülse
In
In dieser zweiten Position greift das an der Betätigungshülse
Zur Überführung des Steckverbinders von der in
Sobald das Rastelement
Soll die Kontaktierung wieder gelöst werden, so werden die einzelnen zuvor beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt, so dass bei einem Lösen des Stiftkontaktkörpers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- StiftkontaktkörperPin contact body
- 22
- StiftkontaktteilPin contact part
- 33
- BuchsenkontaktkörperSocket contact body
- 44
- BuchsenkontaktteilFemale contact member
- 55
- Betätigungshülseactuating sleeve
- 66
- Federelementspring element
- 77
- Rastelementlocking element
- 88th
- Schiefe EbeneInclined plane
- 99
- Innenrauminner space
- 10a, 10b10a, 10b
- Lamellenkontaktlaminated contact
- 11a, 11b11a, 11b
- Lamellelamella
- 1212
- Schlitzförmiger SpaltSlot-shaped gap
- 1313
- Erste BiegungFirst bend
- 1414
- Zweite BiegungSecond bend
- 1515
- Gerader BereichStraight range
- 1616
- Rastmittellatching means
- 1717
- Aussparungrecess
- 1818
- Anschlagattack
- 1919
- Halteelementretaining element
- 2020
- Hülsenkörpersleeve body
- 2121
- Nutförmige AussparungGrooved recess
- 22a, 22b22a, 22b
- Stegweb
- 23a, 23b23a, 23b
- Nutgroove
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2012-05-29 DE DE201210104596 patent/DE102012104596A1/en not_active Withdrawn
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