DE102014020067B3 - Electrical plug contact with conductive plastic and reduced contact resistance - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischer Steckkontakt (110), welcher mit einem Gegensteckkontakt (40) elektrisch leitend verbindbar ist, wobei der Steckkontakt (10) wenigstens in einem Kontaktabschnitt (18), welcher zur unmittelbaren elektrisch leitenden Kontaktierung mit dem Gegensteckkontakt (40) ausgebildet ist, einen mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial gefüllten Kunststoff umfasst, wobei der Kontaktabschnitt (18) eine aus dem mit dem elektrisch leitfähigen Füllmaterial gefüllten Kunststoff gebildete frei liegende Kontaktfläche (18a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (18a) einen Basisbereich (24) und einen gegenüber dem Basisbereich (24) von dessen Oberfläche weg vorstehenden Opfervorsprungsbereich mit wenigstens einem Opfervorsprung (22) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Gegensteckkontakt (40) wenigstens teilweise entfernt zu werden.The present invention relates to an electrical plug contact (110) which can be connected in an electrically conductive manner to a mating plug contact (40), the plug contact (10) at least in one contact section (18) which is designed for direct electrically conductive contact with the mating plug contact (40) comprises a plastic filled with electrically conductive filler material, the contact section (18) having an exposed contact surface (18a) formed from the plastic filled with the electrically conductive filler material, characterized in that the contact surface (18a) has a base region (24) and a sacrificial projection area protruding away from the surface of the base area (24) with at least one sacrificial projection (22) which is designed to be at least partially removed when establishing an electrical connection with the mating plug contact (40).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckkontakt, welcher mit einem Gegensteckkontakt elektrisch leitend verbindbar ist, wobei der Steckkontakt wenigstens in einem Kontaktabschnitt, welcher zur unmittelbaren elektrisch leitenden Kontaktierung mit dem Gegensteckkontakt ausgebildet ist, einen mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial gefüllten Kunststoff umfasst, wobei der Kontaktabschnitt eine aus dem mit dem elektrisch leitfähigen Füllmaterial gefüllten Kunststoff gebildete frei liegende Kontaktfläche aufweist.The present invention relates to an electrical plug contact which can be electrically conductively connected to a mating plug contact, the plug contact comprising a plastic filled with electrically conductive filler material at least in a contact section which is designed for direct electrically conductive contact with the mating plug contact, the contact section having a has exposed contact surface formed from the plastic filled with the electrically conductive filler material.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Baugruppe aus einem Gegensteckkontakt und einem elektrischen Steckkontakt, wie oben erwähnt.The present invention further relates to an assembly consisting of a mating plug contact and an electrical plug contact, as mentioned above.
Elektrische Steckverbindungen, wie etwa Kontaktschuhe und in diese einschiebbare Kontaktzungen, sind im Stand der Technik allgemein bekannt.Electrical plug connections, such as contact shoes and contact tongues which can be pushed into them, are generally known in the prior art.
Häufig werden elektrische Steckkontakte zur erleichterten Fertigung aus elektrisch leitfähigem Kunststoff hergestellt, etwa einem Spritzgießverfahren. Die elektrische Leitfähigkeit des verwendeten Kunststoffs wird dabei durch Beimischung von elektrisch leitendem Füllmaterial in die Kunststoffmasse erreicht. Dabei ist ein ausreichend hoher Füllgrad des Kunststoffes mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial sicherzustellen, so dass in den Kunststoff durch sich berührende Füllmaterialpartikel elektrische Leitungswege entstehen.Electrical plug-in contacts are often made of electrically conductive plastic to facilitate production, for example an injection molding process. The electrical conductivity of the plastic used is achieved by adding electrically conductive filler material to the plastic compound. A sufficiently high degree of filling of the plastic with electrically conductive filler material must be ensured, so that electrical conduction paths are created in the plastic through contacting filler material particles.
Nachteilig an Steckkontakten aus elektrisch leitfähigem Kunststoff im Stand der Technik ist, dass etwa dann, wenn die Steckkontakte oder wenigstens die Kontaktabschnitte mit den frei liegenden und somit von Gegenkontakten kontaktierbaren Kontaktflächen im Spritzgießverfahren gebildet werden, nur sehr wenige elektrisch leitfähige Füllmaterialpartikel tatsächlich an der Kontaktfläche freiliegen und zur Kontaktierung durch einen Gegensteckkontakt zur Verfügung stehen. Vielmehr dringt aus der Kunststoff-Füllmaterial-Mischung beim Spritzgießen vorrangig der fließfähige Kunststoff bis zur Formkavitätswand vor, während das elektrisch leitfähige Füllmaterial in der Regel hinter der so gebildeten Kontaktfläche zurückbleibt. Die Folge ist, dass die Kontaktfläche, die eigentlich zur elektrisch leitenden Kontaktierung durch den Gegensteckkontakt vorgesehen ist, im Wesentlichen durch eine dünne Kunststoffhaut gebildet ist, was zu einem unerwünscht hohen elektrischen Kontaktwiderstand führt.The disadvantage of plug contacts made of electrically conductive plastic in the prior art is that, for example, when the plug contacts or at least the contact sections with the exposed contact surfaces that can thus be contacted by mating contacts are formed in the injection molding process, only very few electrically conductive filler material particles are actually exposed on the contact surface and are available for contacting through a mating plug contact. Rather, during injection molding, the flowable plastic primarily penetrates from the plastic-filler material mixture up to the mold cavity wall, while the electrically conductive filler material usually remains behind the contact surface formed in this way. The result is that the contact surface, which is actually provided for electrically conductive contact by the mating plug contact, is essentially formed by a thin plastic skin, which leads to an undesirably high electrical contact resistance.
Die Druckschrift
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den elektrischen Steckkontakt der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Steckkontakt bei einer bestimmungsgemäßen Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit einem Gegensteckkontakt gegenüber dem Stand der Technik einen verringerten Kontaktwiderstand aufweist.It is therefore the object of the present invention to develop the electrical plug contact of the type mentioned in such a way that the plug contact has a reduced contact resistance compared to the prior art when an electrically conductive connection is established as intended with a mating plug contact.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Steckkontakt nach Anspruch 1 und eine Baugruppe nach Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved according to the invention by an electrical plug contact according to claim 1 and an assembly according to claim 13. Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen elektrischen Steckkontakt der eingangs genannten Art, bei welchem die Kontaktfläche einen Basisbereich und einen gegenüber dem Basisbereich von dessen Oberfläche weg vorstehenden Opfervorsprungsbereich mit wenigstens einem Opfervorsprung aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Gegensteckkontakt wenigstens teilweise entfernt zu werden.According to the invention, this object is achieved by an electrical plug contact of the type mentioned, in which the contact surface has a base area and a sacrificial projection area protruding away from the surface of the base area with at least one sacrificial projection which is designed to provide an electrical connection with the Mating plug contact to be at least partially removed.
Dadurch, dass von dem Basisbereich der Kontaktfläche wenigstens ein Opfervorsprung vorsteht, welcher dazu ausgebildet ist, bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Gegensteckkontakt wenigstens teilweise entfernt zu werden, lässt sich der Kontaktwiderstand zwischen Steckkontakt und Gegensteckkontakt im Vergleich zum Stand der Technik erheblich reduzieren, da die wenigstens teilweise Entfernung des Opfervorsprungs zu einem Freilegen von elektrisch leitfähigem Füllmaterial in der Kunststoffmatrix führt.Because at least one sacrificial projection protrudes from the base region of the contact surface, which is designed to be at least partially removed when establishing an electrical connection with the mating plug contact, the contact resistance between the plug contact and the mating plug contact can be significantly reduced compared to the prior art, since the at least partial removal of the sacrificial projection leads to exposure of electrically conductive filler material in the plastic matrix.
Zwar wird die aus einem mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial gefüllten Kunststoff gebildete freiliegende Kontaktfläche des Steckkontakts ohne weitere Maßnahmen mit gewisser Wahrscheinlichkeit pro Volumeneinheit einen überdurchschnittlich hohen Kunststoffanteil bzw. einen überdurchschnittlich niedrigen Anteil an elektrisch leitfähigem Füllmaterial aufweisen, - deshalb auch häufig als „Kunststoff(außen)haut“ bezeichnet - jedoch befinden sich unmittelbar unter der freiliegenden Kontaktfläche bereits in ausreichendem Maße elektrisch leitfähige Füllpartikel. Wird also der Opfervorsprung und damit die ihn überdeckende „Kunststoff(außen)haut“ wenigstens teilweise entfernt, liegen die unter der Außenfläche des ursprünglich unversehrten Opfervorsprungs vorhandenen elektrisch leitfähigen Füllpartikel frei und können einen Gegensteckkontakt elektrisch leitend kontaktieren.It is true that the exposed contact surface of the plug-in contact formed from a plastic filled with electrically conductive filler material will, without further measures, have a certain probability of an above-average proportion of plastic per unit volume or an above-average proportion have a low proportion of electrically conductive filler material - therefore often referred to as "plastic (outer) skin" - but there are already sufficient amounts of electrically conductive filler particles immediately below the exposed contact surface. If the sacrificial protrusion and thus the "plastic (outer) skin" covering it is at least partially removed, the electrically conductive filler particles present under the outer surface of the originally intact sacrificial protrusion are exposed and can make electrically conductive contact with a mating plug contact.
Die wenigstens teilweise Entfernung des Opfervorsprungs ist im Wesentlichen eine Verringerung der Vorsprungsabmessung, mit welcher der Opfervorsprung gegenüber dem Basisbereich vorsteht. Das Entfernen ist vorzugsweise ein abtragendes Entfernen, so dass Material von dem wenigstens einen Opfervorsprung abgetrennt wird.The at least partial removal of the sacrificial protrusion is essentially a reduction in the protrusion dimension by which the sacrificial protrusion protrudes from the base region. The removal is preferably an abrasive removal so that material is separated from the at least one sacrificial protrusion.
Grundsätzlich kann daran gedacht sein, mit dem Vorsehen des wenigstens einen Opfervorsprungs, welcher von einem Basisbereich der Kontaktfläche vorsteht, einer mit dem Steckkontakt arbeitenden Person die Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit einem Gegensteckkontakt zu erleichtern, indem es für die Person ausreicht, über den Basisbereich mit dem wenigstens einen Opfervorsprung eine scharfe Klinge, etwa eines Taschenmessers oder eines anderen bei Elektrikern gebräuchlichen Werkzeugs, zu ziehen und dadurch den Opfervorsprung wenigstens teilweise zu entfernen. Aufgrund des Opfervorsprungs wird die Klinge zunächst nur auf den Spitzen auf den vom Basisbereich weg auskragenden Ende des Opfervorsprungs aufliegen, so dass hier lokal ohne großen Kraftaufwand ein sehr hoher Druck auf das Material des Opfervorsprungs ausübbar ist. Mit diesem hohen Druck ist das teilweise Entfernen des Opfervorsprungs - von dem vom Basisbereich weg weisenden Auskragende des Opfervorsprungs ausgehend - ohne großen Kraftaufwand möglich.In principle, the provision of the at least one sacrificial projection, which protrudes from a base area of the contact surface, makes it easier for a person working with the plug contact to establish an electrically conductive connection with a mating plug contact, in that it is sufficient for the person via the base area using the at least one sacrificial projection to pull a sharp blade, for example a pocket knife or another tool commonly used by electricians, and thereby at least partially remove the sacrificial projection. Due to the sacrificial projection, the blade will initially only rest on the tips on the end of the sacrificial projection protruding away from the base area, so that a very high pressure can be exerted locally on the material of the sacrificial projection without great expenditure of force. With this high pressure, the partial removal of the sacrificial projection - starting from the protruding end of the sacrificial projection pointing away from the base area - is possible without great expenditure of force.
Bevorzugt ist jedoch, dass eine mit dem hier diskutierten Steckkontakt arbeitende Person keinerlei zusätzliches Werkzeug zur wenigstens teilweisen Entfernung des wenigstens einen Opfervorsprungs benötigt. Daher kann der wenigstens eine Opfervorsprung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung dazu ausgebildet sein, bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Gegensteckkontakt durch einen Bereich des Gegensteckkontakts wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, entfernt zu werden.However, it is preferred that a person working with the plug contact discussed here does not need any additional tools for at least partial removal of the at least one sacrificial projection. Therefore, according to an advantageous further development of the present invention, the at least one sacrificial projection can be designed to be at least partially, preferably completely, removed when establishing an electrical connection with the mating plug contact through a region of the mating plug contact.
Beispielsweise kann der Gegensteckkontakt eine Kante aufweisen, mit welcher der wenigstens eine Opfervorsprung wenigstens teilweise entfernbar ist. Der Gegensteckkontakt kann dann wie ein Hobel materialabtragend wirken.For example, the mating plug contact can have an edge with which the at least one sacrificial projection can be at least partially removed. The mating plug contact can then act like a plane, removing material.
Zur erleichterten Handhabung des Steckkontakts ist dieser vorteilhaft durch Aufschieben auf oder Einschieben in den Gegensteckkontakt längs einer Schiebeachse mit dem Gegensteckkontakt elektrisch leitend verbindbar. Daher kann vorteilhafterweise daran gedacht sein, eine beim Aufschieben oder Einschieben längs der Schiebeachse vorauseilende Kante des Gegensteckkontakts als Abtragkante auszubilden, welche beim Aufschieben oder Einschieben des elektrischen Steckkontakts auf bzw. in den Gegensteckkontakt über den wenigstens einen vorstehenden Opfervorsprung hinweg geführt wird und dabei Material des Opfervorsprungs wenigstens teilweise von dem Kontaktabschnitt des Steckontakts entfernt. In diesem Falle wird die Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit einem passenden Gegensteckkontakt unvermeidlich zu dem gewünschten wenigstens teilweisen Entfernen des wenigstens einen Opfervorsprungs.To facilitate handling of the plug contact, it can advantageously be connected in an electrically conductive manner to the mating plug contact by sliding it onto or into the mating plug contact along a sliding axis. Therefore, it can advantageously be thought of designing an edge of the mating plug-in contact that leads along the sliding axis when sliding on or pushing in the electrical plug-in contact, which is guided over the at least one protruding sacrificial projection when the electrical plug-in contact is pushed on or into the mating plug-in contact Sacrificial projection at least partially removed from the contact portion of the plug contact. In this case, the production of an electrically conductive connection with a suitable mating plug contact becomes inevitable for the desired at least partial removal of the at least one sacrificial projection.
Diese wengistens teilweise Entfernung des wenigstens einen Opfervorsprungs vom Kontaktabschnitt des elektrischen Steckkontakts ohne weitere zusätzliche Maßnahmen kann dadurch unterstützt werden, dass der wenigstens eine Opfervorsprung bezüglich des Basisbereichs in einer Vorsprungsrichtung mit einer Hauptkomponente orthogonal zur Schiebeachse vom Basisbereich vorsteht. „Hauptkomponente“ bedeutet dabei, dass diese Komponente die betragsmäßig größte von möglichen zueinander orthogonalen Komponenten der Vorsprungsrichtung ist. Beispielsweise kann die Vorsprungsrichtung geringfügig längs der Schiebeachse geneigt sein, wenn die Kontaktfläche und ihr Basisbereich zur Erleichterung eines Einführens des Kontaktabschnitts in den Gegensteckkontakt im Sinne einer Einführschräge angeordnet sind.This at least partial removal of the at least one sacrificial projection from the contact section of the electrical plug contact without further additional measures can be supported by the fact that the at least one sacrificial projection protrudes from the base area with respect to the base area in a projection direction with a main component orthogonal to the sliding axis. “Main component” means that this component is the largest in terms of amount of possible mutually orthogonal components of the projection direction. For example, the direction of projection can be slightly inclined along the sliding axis if the contact surface and its base region are arranged in the sense of an insertion bevel to facilitate insertion of the contact section into the mating plug contact.
Es ist jedoch grundsätzlich auch denkbar, dass die Vorsprungsrichtung im Wesentlichen parallel zur Schiebeachse verläuft. Dann ist der wenigstens eine Opfervorsprung auf einer in axialer Richtung weisenden Stirnseite des Steckkontakts vorgesehen. In diesem Falle kann der wenigstens eine Opfervorsprung bis zum Anliegen der mit Opfervorsprung versehenen Stirnfläche an einer Gegenanschlagfläche des Gegensteckkontakts in diesen eingeführt und der wenigstens eine Opfervorsprung durch Relativbewegung orthogonal zur Einführbewegung, insbesondere Relativverdrehung von Steckkontakt und Gegensteckkontakt zueinander um die Schiebeachse als Relativdrehachse, teilweise oder vollständig entfernt werden. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Gegenanschlagfläche eine abtragende Kante aufweist, an der der Opfervorsprung im eingeführten Zustand anliegt. Der letztgenannte Fall ist jedoch gegenüber dem Vorgenannten, bei welchem der Opfervorsprung im Wesentlichen orthogonal zur Schiebeachse vom Basisbereich vorsteht, weniger bevorzugt.In principle, however, it is also conceivable that the direction of projection runs essentially parallel to the sliding axis. The at least one sacrificial projection is then provided on an end face of the plug contact pointing in the axial direction. In this case, the at least one sacrificial protrusion can be inserted into the mating plug-in contact until the end face provided with the sacrificial protrusion rests against a mating stop surface of the mating plug-in contact and the at least one sacrificial protrusion can be inserted into the mating plug-in contact by relative movement orthogonally to the insertion movement, in particular relative rotation of plug-in contact and mating plug-in contact to one another around the sliding axis as a relative axis of rotation, partially or completely removed. For this purpose, it is advantageous if the counter-stop surface has an abrasive edge against which the sacrificial projection rests in the inserted state. The latter case, however, is opposite to the aforementioned in which the sacrificial projection protrudes essentially orthogonally to the sliding axis from the base region, less preferred.
Zur Sicherstellung einer möglichst großen Kontaktfläche zwischen dem Gegensteckkontakt und durch wenigstens teilweises Entfernen freigelegten elektrisch leitfähigen Füllpartikeln in dem Kontaktabschnitt des elektrischen Steckkontakts kann zur Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass der Opfervorsprungsbereich eine Mehrzahl von gesonderten Opfervorsprüngen umfasst. Der wenigstens eine Opfervorsprung kann als punktförmige Erhebung ausgebildet sein, etwa in Form eines Kegels, Kegelstumpfs, Zylinders oder eines ähnlichen sich in Richtung vom Basisbereich weg erstreckenden und sich gegebenenfalls verjüngenden Gebildes.To ensure the largest possible contact area between the mating plug contact and electrically conductive filler particles exposed by at least partial removal in the contact section of the electrical plug contact, it can be provided for a further development of the present invention that the sacrificial protrusion area comprises a plurality of separate sacrificial protrusions. The at least one sacrificial projection can be designed as a point-like elevation, for example in the form of a cone, truncated cone, cylinder or a similar structure extending away from the base region and possibly tapering.
Ebenso kann der Opfervorsprung als linienförmige Erhebung ausgebildet sein, welche entlang der Kontaktfläche verläuft. Die letztgenannte Variante bietet den Vorteil, dass bei geeignetem Verlauf der Opfervorsprung mit größerer Wahrscheinlichkeit an einer abtragenden Kante des Gegensteckkontakts bei der Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung vorbeigeführt wird.Likewise, the sacrificial projection can be designed as a linear elevation which runs along the contact surface. The last-mentioned variant offers the advantage that, given a suitable course, the sacrificial projection is more likely to be guided past an abrasive edge of the mating plug contact when an electrically conductive connection is made.
Eine besonders hohe Wahrscheinlichkeit, dass wenigstens ein Abschnitt des Opfervorsprungs wenigstens teilweise beim Herstellen der elektrischen Verbindung durch einen Bereich des Gegensteckkontakts wenigstens teilweise entfernt wird, kann dadurch erreicht werden, dass der wenigstens eine Opfervorsprung sich als linienförmige Erhebung über einen Axialabschnitt der Kontaktfläche wellen- oder zickzackförmig in einer zur Schiebeachse und zur Vorsprungsrichtung orthogonalen Richtung oszillierend erstreckt. Hinzu kommt, dass der Opfervorsprung als bevorzugt linienförmige Erhebung ausgebildet ist, also längs seines linienförmigen Verlaufs eine wesentlich größere Abmessung aufweist als in Vorsprungsrichtung und in einer zur Vorsprungsrichtung und zur Verlaufsrichtung der linienförmigen Erhebung orthogonalen Breitenrichtung des wenigstens einen Opfervorsprungs. Somit kann der durch das teilweise Entfernen des Opfervorsprungs beim Herstellen der elektrischen Verbindung auftretende Widerstand gegen eine Relativbewegung von Steckkontakt und Gegensteckkontakt klein gehalten werden.A particularly high probability that at least one section of the sacrificial projection is at least partially removed when establishing the electrical connection through an area of the mating plug contact can be achieved in that the at least one sacrificial projection is wavy or curved as a linear elevation over an axial section of the contact surface Zigzag extends in an oscillating manner in a direction orthogonal to the sliding axis and to the projection direction. In addition, the sacrificial projection is designed as a preferably linear elevation, that is, has a significantly larger dimension along its linear course than in the direction of the projection and in a width direction of the at least one sacrificial projection that is orthogonal to the direction of projection and to the direction of the linear elevation. In this way, the resistance to relative movement of the plug contact and the mating plug contact, which occurs due to the partial removal of the sacrificial projection when establishing the electrical connection, can be kept small.
Damit einerseits der Opfervorsprung als solcher überhaupt wahrnehmbar ist, ist es erforderlich, dass die Vorsprungsabmessung, also die Abmessung des wenigstens einen Opfervorsprungs in Vorsprungsrichtung vom Basisbereich der Kontaktfläche weg, größer ist als die mittlere Rauheit der Kontaktfläche im Basisbereich.In order for the sacrificial projection as such to be perceptible at all, it is necessary that the projection dimension, i.e. the dimension of the at least one sacrificial projection in the direction of the projection away from the base region of the contact surface, is greater than the mean roughness of the contact surface in the base region.
Damit andererseits, gerade dann, wenn das wenigstens teilweise Entfernen des Opfervorsprungs durch einen Bereich des Gegensteckkontakts während der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Gegensteckkontakt und Steckkontakt erfolgen soll, die Relativbewegung zwischen Steckkontakt und Gegensteckkontakt nicht unnötig erschwert wird, ist es vorteilhaft, wenn die Vorsprungsabmessung kleiner ist als 0,7 mm. Einen noch geringeren beim Aufschieben des Steckkontakts auf oder beim Einschieben desselben in einen Gegensteckkontakt längs der Schiebeachse spürbaren Widerstand erhält man, mit einer Vorsprungsabmessung, die kleiner als 0,5 mm ist, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm ist.On the other hand, especially when the at least partial removal of the sacrificial projection through an area of the mating plug contact is to take place during the establishment of an electrical connection between the mating plug contact and the plug contact, the relative movement between the plug contact and the mating plug contact is not unnecessarily difficult, it is advantageous if the projection dimensions are smaller is than 0.7mm. An even lower resistance that can be felt when the plug contact is pushed onto or when it is pushed into a mating plug contact along the sliding axis is obtained with a projection dimension that is less than 0.5 mm, particularly preferably less than 0.3 mm.
Bei einer Relativbewegung zwischen Steckkontakt und Gegensteckkontakt, welche zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen diesen ausgeführt wird, vorzugsweise längs der Schiebeachse, kann der durch das wenigstens teilweise Entfernen des Opfervorsprungsbereichs bewirkte mechanische Bewegungswiderstand bzw. die zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung durch Relativbewegung erforderliche Kraft im Wesentlichen über die gesamte Relativbewegung hinweg konstant gehalten werden, wenn die Vorsprungsabmessung des wenigstens einen Opfervorsprungs längs der Relativbewegungsbahn, welche beim Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung von Steckkontant und Gegensteckkontakt durchlaufen wird, konstant ist. Vorzugsweise ist die Relativbewegungsbahn die zuvor genannte Schiebeachse, welche besonders bevorzugt geradlinig verläuft, so dass eine eindimensionale Relativbewegung zur Herstellung elektrisch leitenden Verbindung zwischen Steckkontakt und Gegensteckkontakt ausreichen kann.In the event of a relative movement between the plug contact and the mating plug contact, which is carried out to establish an electrically conductive connection between them, preferably along the sliding axis, the mechanical resistance to movement caused by the at least partial removal of the sacrificial protrusion area or the force required to establish the electrically conductive connection by relative movement can occur be kept constant essentially over the entire relative movement if the projection dimension of the at least one sacrificial projection along the relative movement path, which is traversed when establishing an electrically conductive connection of the plug connector and mating plug contact, is constant. The relative movement path is preferably the aforementioned sliding axis, which particularly preferably runs in a straight line, so that a one-dimensional relative movement can be sufficient to establish an electrically conductive connection between the plug contact and the mating plug contact.
Alternativ hierzu kann unter Aufgabe eines zeitlich konstanten Kraftaufwands bei der Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen Stekkontakt und Gegensteckkontakt die Wahrscheinlichkeit, dass ein ausreichender Teil des Opfervorsprungs wenigstens in einem Abschnitt desselben entfernt wird, dadurch erhöht werden, dass die Vorsprungsabmessung des wenigstens einen Opfervorsprungs längs einer Relativbewegungsbahn zwischen Steckkontakt und Gegensteckkontakt, welche beim Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen diesen durchlaufen wird, vorzugsweise längs der Schiebeachse, in Richtung zunehmender Überlappung von Steckkontakt und Gegensteckkontakt größer wird. Allerdings nimmt dann die für eine vollständige Ausführung der Relativbewegung notwendige Kraft während der Relativbewegung zu.Alternatively, by giving up a constant expenditure of force in the production of an electrically conductive connection between the plug contact and the mating plug contact, the probability that a sufficient part of the sacrificial projection will be removed at least in a section thereof can be increased by the fact that the projection dimension of the at least one sacrificial projection along a Relative movement path between plug contact and mating plug contact, which is traversed when establishing an electrically conductive connection between them, preferably along the sliding axis, increases in the direction of increasing overlap of plug contact and mating plug contact. However, the force necessary for a complete execution of the relative movement then increases during the relative movement.
Es kann gewünscht sein, dass ein „Einfädeln“ von Steckkontakt und Gegensteckkontakt ineinander zur Vorbereitung einer an das „Einfädeln“ anschließenden Relativbewegung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung nicht durch den wenigstens einen Opfervorsprung behindert werden soll. In diesem Fall kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass ein zum Einschieben in oder zum Aufschieben auf den Gegensteckkontakt ausgebildetes Einführende und ein daran anschließender axialer Einführbereich frei von Opfervorsprüngen ist.It may be desired that a "threading" of the plug contact and mating plug contact into one another in preparation for the "threading" subsequent relative movement to produce an electrically conductive connection should not be hindered by the at least one sacrificial projection. In this case, it can advantageously be provided that an insertion end designed to be pushed into or pushed onto the mating plug contact and an adjoining axial insertion area are free of sacrificial projections.
Der Umstand, dass ein ganz außen liegender Bereich des einen mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial gefüllten Kunststoff umfassenden Kontaktabschnitts einen geringeren Anteil an elektrisch leitfähigem Füllmaterial aufweist als weiter innen im Bauteil gelegene Bereiche des gefüllten Kunststoffs, verbunden mit der geringen vorteilhaften Vorsprungsabmessung im Bereich von einigen wenigen Hunderstel bis einigen wenigen Zehntel Millimetern, kann dazu führen, dass der wenigstens eine Opfervorsprung - verglichen mit dem übrigen aus dem mit dem elektrisch leitfähigen Füllmaterial gefüllten Kunststoff gebildeten Kontaktabschnitt - einen geringeren Anteil an Füllmaterial als der übrige Kontaktabschnitt aufweist. Der Opfervorsprung besteht dann zu einem signifikanten Anteil aus der eingangs genannten „Kunststoff(außen)haut“, die beim wenigstens teilweisen Entfernen vom Kontaktabschnitt abgetragen werden soll.The fact that a completely outer area of the contact section comprising a plastic filled with electrically conductive filler material has a lower proportion of electrically conductive filler material than areas of the filled plastic further inside the component, combined with the small advantageous projection dimensions in the range of a few hundredths up to a few tenths of a millimeter, the at least one sacrificial projection - compared to the remaining contact section formed from the electrically conductive filler material - has a lower proportion of filler material than the rest of the contact section. The sacrificial protrusion then consists to a significant extent of the “plastic (outer) skin” mentioned at the outset, which is intended to be removed when at least partially removed from the contact section.
Erfindungsgemäß weist der wenigstens eine Opfervorsprung - verglichen mit dem übrigen aus dem mit dem elektrisch leitfähigen Füllmaterial gefüllten Kunststoff gebildeten Kontaktabschnitt - einen geringeren Anteil an Füllmaterial als der übrige Kontaktabschnitt auf.According to the invention, the at least one sacrificial projection - compared to the remaining contact section formed from the plastic filled with the electrically conductive filler material - has a lower proportion of filler material than the remaining contact section.
Wie eingangs dargelegt ist, betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Baugruppe aus einem Gegensteckkontakt und einem elektrischen Steckkontakt, wie er zuvor beschrieben und weitergebildet wurde.As stated at the outset, the present invention also relates to an assembly consisting of a mating plug contact and an electrical plug contact, as described and developed above.
Eine sichere Ausbildung des Gegensteckkontakts zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Steckontakt einerseits sowie zur abtragenden wenigstens teilweisen Entfernung des wenigstens einen Opfervorsprungs am Steckkontakt andererseits, kann dadurch erhalten werden, dass der Gegensteckkontakt wenigstens abschnittsweise aus Metall gebildet ist. Zum einen ist das Metall hart genug, um daran eine Kante oder einen Rand auszubilden, mit welchem das gefüllte Kunststoffmaterial des wenigstens einen Opfervorsprungs wenigstens teilweise vom Kontaktabschnitt des Steckkontakts entfernt werden kann, zum anderen kann das Metall unmittelbar den Kontaktabschnitt des Steckkontakts elektrisch leitend kontaktieren. Aus letztgenanntem Grund ist der Gegensteckkontakt vorzugsweise wenigstens in einem zur unmittelbaren elektrisch leitenden Kontaktierung des Kontaktabschnitts ausgebildeten Gegenkontaktabschnitt des Gegensteckkontakts aus Metall gebildet.A secure design of the mating plug contact for establishing an electrically conductive connection with the plug contact on the one hand and for removing at least partial removal of the at least one sacrificial protrusion on the plug contact on the other hand can be achieved in that the mating plug contact is at least partially made of metal. On the one hand, the metal is hard enough to form an edge on it, with which the filled plastic material of the at least one sacrificial projection can be at least partially removed from the contact section of the plug contact; on the other hand, the metal can directly contact the contact section of the plug contact in an electrically conductive manner. For the latter reason, the mating plug contact is preferably formed from metal at least in a mating contact section of the mating plug contact that is designed for direct electrically conductive contacting of the contact section.
Vorzugsweise ist ein Rand des Gegensteckkontakts aus Metall gebildet, um mit diesem Rand den wenigstens einen Opfervorsprung beim Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung wenigstens teilweise zu entfernen. Dies ist vorzugsweise ein Rand des Gegensteckkontakts, welcher in einer Relativbewegungsrichtung eine Relativbewegung zwischen Steckkontakt und Gegensteckkontakt zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen diesen vorauseilt. Vorzugsweise verläuft die Relativbewegungsrichtung längs der oben genannten Schiebeachse.An edge of the mating plug contact is preferably formed from metal in order to at least partially remove the at least one sacrificial projection with this edge when the electrically conductive connection is established. This is preferably an edge of the mating plug contact, which leads a relative movement between the plug contact and the mating plug contact in a relative direction of movement in order to produce an electrically conductive connection between them. The relative direction of movement preferably runs along the above-mentioned sliding axis.
Der Gegensteckkontakt kann in an sich bekannter Weise als Kontaktschuh ausgebildet sein, in den der elektrische Steckkontakt, dann beispielsweise als Kontaktzunge, eingeschoben wird.The mating plug contact can be designed in a manner known per se as a contact shoe into which the electrical plug contact, for example as a contact tongue, is inserted.
Der Gegensteckkontakt kann zur wenigstens teilweisen Entfernung des wenigstens einen Opfervorsprungs als eine Art Hobel oder Klinge wirken, welcher bzw. welche beim Zusammenführen von Steckkontakt und Gegensteckkontakt den wenigstens einen Opfervorsprung teilweise oder vollständig vom restlichen Steckkontakt trennt.The mating plug contact can act as a kind of plane or blade for at least partial removal of the at least one sacrificial projection, which partially or completely separates the at least one sacrificial projection from the rest of the plug contact when the plug contact and mating plug contact are brought together.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Es stellt dar:
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1 eine Draufsicht auf eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines elektrischen Steckkontakts der vorliegenden Anmeldung, -
2 eine Querschnittsansicht durch den Steckkontakt von1 längs der Schnittebene II-II, -
3 eine Draufsicht auf eine alternative zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines elektrischen Steckkontakts der vorliegenden Anmeldung, -
4a eine Draufsicht auf einen Gegensteckkontakt zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem der Steckkontakte von1 oder3 , und -
4b eine Querschnittsansicht durch den Gegensteckkontakt von4a längs der Schnittebene IVb-IVb.
-
1 a plan view of a first embodiment according to the invention of an electrical plug contact of the present application, -
2 a cross-sectional view through the plug contact of1 along the section plane II-II, -
3 a plan view of an alternative second embodiment according to the invention of an electrical plug contact of the present application, -
4a a plan view of a mating plug contact for establishing an electrical connection with one of the plug contacts of1 or3 , and -
4b a cross-sectional view through the mating plug contact of4a along the section plane IVb-IVb.
In
Die beispielhafte Kontaktzunge
An den Einführabschnitt
An den Kontaktabschnitt
Wenigstens im Bereich des Kontaktabschnitts
Die vorliegende Erfindung versucht dieser Erscheinung durch Ausbildung von wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Opfervorsprüngen
Die Opfervorsprünge
Die Kontaktzunge
In dem in
Die Funktionsweise des elektrischen Steckkontakts
In dem vergrößerten Bildausschnitt von
Da der Opfervorsprung
Wie in der Vergrößerungsdarstellung von
In der vergrößerten Darstellung von
Insbesondere dann, wenn die Trennfläche
Der Steckkontakt
In
Gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in der Ausführungsform von
Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform von
Ebenso ist in
Wie
In den
Der Gegensteckkontakt
Wie in
Durch diese Federwirkung kommt auch der beim Einschieben der Kontaktzunge
Mit den oben beschriebenen Ausführungsformen kann ein elektrischer Steckkontakt unter Beteiligung von mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial gefülltem Kunststoff hergestellt und mit vorteilhaft geringem Kontaktwiderstand mit einem Gegensteckkontakt in elektrisch leitende Verbindung gebracht werden.With the embodiments described above, an electrical plug contact can be produced with the participation of plastic filled with electrically conductive filler material and brought into an electrically conductive connection with a mating plug contact with an advantageously low contact resistance.
Claims (14)
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Citations (3)
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WO1996003851A1 (en) | 1994-07-25 | 1996-02-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Microridge abrasion for selective metalization |
JP2006172877A (en) | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | Terminal fitting |
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