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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktsystem mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Kontaktsystem mit einem elektrischen Kontaktelement, wobei sich an dessen stirnseitigem Ende ein Bajonettverriegelungsabschnitt befindet.
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Elektrische Kontaktelemente sind in der Regel bestimmt zum Einsatz in elektrischen Steckverbindern. Teilweise werden Kontaktelemente aber auch als Einzelkontakte verwendet. Für Kontaktelemente gibt es unterschiedliche Anschlusstechniken, um die Kontaktelemente mit z. B. einem Kabel oder einer Leiterplatte oder dergleichen zu verbinden.
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Beispielhafte Direktanschlusstechniken sind Schraub- und Crimpverbindungen, wobei der Kontakt mittels eines entsprechenden Schraub- oder Crimpanschlusses mit dem Kabel verbunden wird.
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In der
US 7,658,657 B1 ist hierzu ein Kontaktelement mit einer zum steckseitigen Ende beabstandeten Nut gezeigt.
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Die
US 3,829,820 A offenbart einen Stiftkontakt mit einer sich in Steckrichtung erstreckenden Nut, die in Richtung zum steckseitigen Ende gekrümmt verläuft und in die eine Nase einer Buchse eingreifen kann.
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Aus der
DE 30 22 102 C1 ist ein Rundstecker mit einem Gehäuse mit Bajonettgängen gezeigt, in die Verriegelungsnasen eines Gegensteckers eingreifen.
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Es besteht aber häufig eine Anforderung darin, in der Applikation Einzelkontaktanordnungen, wie z. B. PE-Kontakte, Grounding-Kontakte und dergleichen mit einer Stromschiene oder einem massiven Element bzw. einer Platte unmittelbar zu verbinden. Solche Verbindungselemente werden z. B. über Klemmelemente realisiert oder über Schweiß- und Lötverbindungen.
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Im Bereich der Leiterplattenanschlusstechniken sind auch Einpressverbindungen bekannt, bei denen die Kontaktelemente in die Leiterplatte mit ihrem Einpressabschnitt in eine entsprechende Öffnung eingepresst werden.
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Speziell im Bereich Hochstromverbindungen und der Übertragung hoher Ströme und Leistungen über ein einziges Kontaktelement besteht ein Bedarf danach, eine einfache, kostengünstige, universell anwendbare Verbindung eines Kontaktelementes mit einem korrespondierenden Gegenstück zu schaffen.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorbesagte Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungstechniken zu überwinden, sowie eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Lösung bereitzustellen, mit der sich ein Kontaktelement schnell mit dem bestimmungsgemäßen Bauteil verbinden lässt.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Kontaktelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie einem Kontaktsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
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Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, das Kontaktelement an seinem anschlussseitigem Ende mit einem mechanischen Verriegelungsabschnitt auszugestalten, wobei der Verriegelungsabschnitt über einen, als Nut ausgebildeten, Bajonetteingriff verfügt.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass das elektrische Kontaktelement so beschaffen ist, dass es mit seinem Verbindungsende in eine korrespondierende Federklammer eingreifen kann, bei der Nasen in der Federklammer in die zuvor genannte Nut eingreifen können und das elektrische Kontaktelement durch eine einfache Drehbewegung möglichst um einen Drehwinkel von weniger wie 180° in Eingriff mit der Federklammer gebracht werden kann.
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Erfindungsgemäß wird daher ein elektrisches Kontaktelement vorgeschlagen, welches aus einem metallischen Kontaktkörper besteht, an dessen einem stirnseitigen Ende (Anschlussende) sich ein entlang einer Längsachse (Zylinderachse) zylinderförmiger Verriegelungsabschnitt befindet, der in seinem Außenmantel wenigstens eine Nut aufweist, wobei der Verriegelungsabschnitt zum drehenden Eingriff in eine, eine Nase aufweisende Öffnung einer Gegensteckkontur, wie z. B. eine Federklammer ausgebildet ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktelementes weist die Nut zum stirnseitigen Ende hin eine Öffnung auf, wodurch es möglich ist, dass das elektrische Kontaktelement so in die Öffnung einer Gegenkontur einzustecken, dass die dort befindliche Nase durch die Öffnung in die Nut eintauchen kann und bei der Drehbewegung des Kontaktelementes entlang der Nut bis an das Nutende gelangen kann.
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Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn die Nut schraubenförmig oder zumindest abschnittsweise schraubenförmig oder gemäß einer Steuerkurve beginnend vom stirnseitigen Ende im Außenmantel sich in Richtung zum gegenüberliegenden Verbindungsabschnitt des Verriegelungsabschnittes mit dem Kontaktkörper erstreckt bzw. entsprechend verläuft.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Nut um einen schraubenförmigen Abschnitt, der eine Drehbewegung von vorzugsweise 90° ermöglicht. Allerdings können auch andere Nutlängen und damit schraubenförmige Ausbildungen der Nut vorgesehen werden, bei denen das Kontaktelement z. B. eine vollständige Drehung beim Einstecken und beim Eingriff in eine Gegenkontur vollführen muss, bis eine feste Verbindung zwischen dem Kontaktelement und der Gegenkontur erreicht wird. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung mit einer Endeinrastung, d. h. einer Einrastung am Ende der Drehbewegung zwischen den beiden Verbindungspartnern.
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Es ist weiter vorgesehen, dass die Nut ferner an dem stirnseitigen abgewandten Ende über einen quer zur Längsachse verlaufenden Nutabschnitt verfügt. Dies hat den Vorteil, dass am Ende der Drehbewegung beim Eingriff des Kontaktelementes in eine Gegenkontur das Kontaktelement nicht mehr axial sondern nur noch radial weiterverlagert wird, bis die bestimmungsgemäße vorgesehene Nase an der Gegenkontur am Ende der Nut anliegt und somit auch für einen Benutzer erkennbar ist, dass das elektrische Kontaktelement vollständig verriegelt ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist damit das elektrische Kontaktelement dadurch charakterisiert, dass der Verriegelungsabschnitt mit seiner Nut eine Bajonettverriegelung ausbildet.
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Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass der Verriegelungsabschnitt einstückig mit dem Kontaktkörper ausgebildet ist, was eine besonders kostengünstige und stabile Herstellung ermöglicht.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Kontaktkörper als zylinderförmiger Stift oder als zylinderförmige Buchse aus einem leitfähigen Material wie einem Metall, vorzugsweise aus einem leitfähigen Reinmetall ausgebildet.
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Es ist weiter vorgesehen, dass in der zylinderförmigen Buchse ein, vorzugsweise hyperbolisch geformter, Kontaktlamellen aufweisender Kontaktkäfig ausgebildet oder eingefügt ist.
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An Stelle eines hyperbolischen Kontaktkäfigs kann auch ein Kontaktkäfig mit im Wesentlichen linear angeordneten Kontaktlamellen in der zylinderförmigen Buchse angeordnet sein.
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Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn die zylinderförmige Buchse eine außen teilweise oder vollständig umlaufende Schlüsselfläche besitzt zum Werkzeugangriff eines Werkzeugs.
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Auf diese Weise ist es möglich, dass elektrische Kontaktelement auch definiert mittels eines Werkzeugs an dem entsprechenden Gegenkontaktelement oder an der Gegenkontur mechanisch und elektrisch zu verbinden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kontaktsystem, bestehend aus einem wie zuvor beschriebenen Kontaktelement sowie einer Federklammer, wobei die Federklammer bevorzugt als eine als Federplattenelement umgebogene, U-förmige Federklammer ausgebildet ist, die zentral über eine Öffnung verfügt zum Einstecken des Kontaktelementes mit seinem Verriegelungsabschnitt.
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Die Öffnung weist ferner bestimmungsgemäß für jede am Kontaktelement ausgebildete Nut eine Nase auf, die bevorzugt quer zur Einsteckrichtung des Kontaktelementes sich in die Öffnung der Federklammer und zwar von einem Randabschnitt der Federklammer in Richtung des Zentrums der Öffnung hineinerstreckt.
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Es ist weiter bevorzugt, dass die Breite und Länge der jeweiligen Nase (allg. Eingriffelement) der Breite und Tiefe der jeweiligen Nut entspricht. Es ist so möglich, die Federklammer z. B. über eine Platte zu schieben und dort zu verklemmen, die korrespondierend zum Eingriff des Kontaktelementendes eine Öffnung aufweist, so dass das Kontaktelement mechanisch und elektrisch mit der Federklammer verbunden werden kann, indem das Kontaktelement in die Öffnung so eingeführt werden kann, dass die Nasen in Eingriff mit den Nuten am Verriegelungsabschnitt kommen und das Kontaktelement bestimmungsgemäß durch Drehen in eine Verriegelungsposition (Endraststellung) überführt wird. In dieser Position besteht sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung zwischen dem elektrischen Kontaktelement und der Federklammer.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht zweier gleichartig ausgebildeter, erfindungsgemäßer elektrischer Kontaktelemente;
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2 eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kontaktelementes;
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3 eine beispielhafte Aufsicht auf eine schematische Federklammer zum Einstecken eines der Kontaktelemente aus der 1 oder 2.
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In den 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele elektrischer Kontaktelemente 1 gezeigt. Die Kontaktelemente 1 weisen eine im Wesentlichen zylinderförmige Form entlang einer Zylinderachse L auf. An einem stirnseitigen Ende 3 der jeweiligen Kontaktelemente 1 befindet sich ein Verriegelungsabschnitt 4. Der Verriegelungsabschnitt 4 ist ebenfalls als ein zylinderförmiger Verriegelungsabschnitt ausgebildet, der an bzw. in seinem Außenmantel eine Nut 5 aufweist. Die Nut 5 zeigt am stirnseitigen Ende 3 hin eine Öffnung 6. Die Öffnung 6 dient zum Eingriff der in 3 gezeigten Nase 12 beim Einstecken des Kontaktelementes 1 mit seinem Verriegelungsabschnitt 4 durch die Öffnung 11 der Federklammer 10 hindurch.
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Die beiden Ausführungsformen der 1 und 2 unterscheiden sich darin, dass in der 1 eine Buchse 30 und in der 2 ein Stift 20 das elektrische Kontaktelement 1 charakterisieren.
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An der Buchse 30 sind ferner Schlüsselflächen 33 ausgebildet zum Eingriff mit einem Werkzeug.
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Die Nut 5 verläuft leicht schräg (schraubenartig) vom stirnseitigen Ende weg und geht über in einen quer verlaufenden Nutabschnitt 5a. Zwischen dem schräg verlaufenden Nutabschnitt 5 und dem quer verlaufenden Nutabschnitt 5a befindet sich ein Absatz 5b. Beim Einstecken des Kontaktelementes 1 mit seinem Verriegelungsabschnitt 4 in die Federklammer 10 greift die Nase 12 in die Nut 5 ein, gleitet bei einer Drehbewegung entlang der Nut hoch bis zu dem quer verlaufenden Nutabschnitt 5a und rutscht bei vollständiger Drehung bis zum Anschlag über den Absatz 5b hinüber, um so in eine insgesamt verriegelte Position zu gelangen.
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In der Buchse 30 findet sich ferner ein Kontaktkäfig 32 mit Kontaktlamellen 31.
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Die 3 zeigt nur beispielhaft eine Federklammer 10, in der eine im Wesentlichen kreisrunde Öffnung 11 angedeutet ist, wobei in der Öffnung 11 wenigstens eine Nase, in der vorliegenden Fig. allerdings zwei Nasen, quer zur Einsteckrichtung des Kontaktelementes 1 sich in die Öffnung 11 hinein und zwar vom Randabschnitt der Federklammer hin zum Zentrum erstrecken. Die Breite und Länge der Nasen 12 entspricht der Breite und Tiefe der Nut 5 in den 1 und 2 gezeigten Kontaktelementen.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktelement
- 2
- Kontaktkörper
- 3
- stirnseitiges Ende
- 4
- Verriegelungsabschnitt
- 5
- Nut
- 5a
- Nutabschnitt
- 5b
- Absatz
- 6
- Öffnung
- 7
- Verbindungsabschnitt
- 10
- Federklammer
- 11
- Öffnung
- 12
- Nase
- 20
- Stift
- 30
- Buchse
- 31
- Kontaktlamelle
- 32
- Kontaktkäfig
- 33
- Schlüsselfläche
- L
- Längsachse (Zylinderachse)
