DE102014214366A1 - contact element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement, insbesondere ein Buchsenkontaktelement, geeignet zur Aufnahme eines in einer Einsteckrichtung (280) in das Kontaktelement (100) einsteckbaren separaten Gegenkontaktelements (700). Das Kontaktelement (100) umfasst dabei einen Kontaktkörper (200) mit einer Einstecköffnung (210) sowie wenigstens eine im Innern des Kontaktkörpers (200) angeordnete Kontaktlamelle (220), wobei die wenigstens eine Kontaktlamelle (220) in einer Auffederrichtung (282) quer zur Einsteckrichtung (280) auslenkbar ist. Um beim Einstecken des separaten Gegenkontaktelements (700) einen definierten Kontaktpunkt (224) zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle (220) und dem Gegenkontaktelement (700) zu erzielen und gleichzeitig im eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements (700) auch bei quer zur Einsteckrichtung (280) auf die wenigstens eine Kontaktlamelle (220) oder das Gegenkontaktelement (700) wirkenden Kräften den definierten Kontaktpunkt (224) beizubehalten ist dabei vorgesehen, dass wenigstens ein Führungselement (240) für die wenigstens eine Kontaktlamelle (220) am Kontaktkörper (200) angeordnet ist. Dabei ist das wenigstens eine Führungselement (240) derart ausgebildet, dass im nicht-eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements (700) das wenigstens eine Führungselement (240) die Auslenkbarkeit der wenigstens einen Kontaktlamelle (220) entlang einer Lateral-Achse (284) quer zur Einsteckrichtung (82) und quer zur Auffederrichtung (282) stärker einschränkt als im eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements (700).The invention relates to a contact element, in particular a socket contact element, suitable for receiving a separate countercontact element (700) which can be inserted into the contact element (100) in an insertion direction (280). In this case, the contact element (100) comprises a contact body (200) with an insertion opening (210) and at least one contact lamella (220) arranged in the interior of the contact body (200), wherein the at least one contact lamella (220) in a springback direction (282) transversely to Insertion direction (280) is deflectable. In order to achieve a defined contact point (224) between the at least one contact blade (220) and the mating contact element (700) during insertion of the separate mating contact element (700) and at the same time in the inserted state of the mating contact element (700) even at transverse to the insertion direction (280) the at least one contact blade (220) or the counter contact element (700) forces to maintain the defined contact point (224) is provided that at least one guide element (240) for the at least one contact blade (220) on the contact body (200) is arranged. In this case, the at least one guide element (240) is designed such that in the non-inserted state of the mating contact element (700) the at least one guide element (240) the deflectability of at least one contact blade (220) along a lateral axis (284) transversely to the insertion direction (82) and transverse to the Auffederrichtung (282) more limited than in the inserted state of the mating contact element (700).
Description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs. The invention relates to a contact element with the features of the preamble of the independent claim.
Stand der Technik State of the art
In Steckverbinderanordnungen zur elektrischen Kontaktierung eines Kontaktelements mit einem separaten Gegenkontaktelement wird die mechanische und elektrische Kontaktierung häufig über Kontaktlamellen bewirkt. Diese Kontaktlamellen kontaktieren das Gegenkontaktelement im zusammengesteckten Zustand an einem definierten Kontaktpunkt. In connector assemblies for electrical contacting of a contact element with a separate mating contact element, the mechanical and electrical contact is often effected via contact blades. These contact blades contact the mating contact element in the assembled state at a defined contact point.
Bei derartigen Steckverbinderanordnungen unterliegt die Oberfläche des Kontaktpunkts erheblichem Verschleiß durch die Belastungen während der Anwendungszeit, z.B. in Folge von gleitenden Bewegungen der Kontaktlamelle relativ zum Gegenkontaktelement auf Grund äußerer mechanischer Belastungen, wie z.B. Vibrationen und Temperaturausdehnungen. Bei derartigen Relativbewegungen der Kontaktlamelle bezüglich des Gegenkontaktelements ändert sich die Lage des Kontaktpunktes auf der Oberfläche der Kontaktlamelle. In anderen Worten ergeben sich temporär andere Kontaktpunkte als der definierte Kontaktpunkt und durch die andauernden Wanderbewegungen vom definierten Kontaktpunkt weg und wieder zurück zum definierten Kontaktpunkt kann es insbesondere an der Stelle des definierten Kontaktpunkts zu Verschleiß der Oberfläche in Folge von Abrieb und/oder Reibkorrosion kommen. Dieser Verschleiß ist im Wesentlichen der lebensdauerbegrenzende Faktor, da sich dann häufig ein höherer Übergangswiderstand ergibt und es beim Verschleißen einer Veredelungsschicht auf der Kontaktlamelle auch zu Korrosion kommen kann. In such connector assemblies, the surface of the contact point is subject to significant wear by the stresses during the application time, e.g. as a result of sliding movements of the contact blade relative to the mating contact element due to external mechanical stresses, e.g. Vibrations and temperature expansions. In such relative movements of the contact blade with respect to the mating contact element, the position of the contact point on the surface of the contact blade changes. In other words, temporally different contact points than the defined contact point and due to the ongoing migrations away from the defined contact point and back to the defined contact point, it may come to wear of the surface due to attrition and / or fretting especially at the point of the defined contact point. This wear is essentially the life-limiting factor, since then often results in a higher contact resistance and it can also lead to corrosion when wearing a finishing layer on the contact blade.
Um diesen Verschleiß zu minimieren versucht man, die Kontaktlamelle schwimmend in einem Kontaktelement-Gehäuse bzw. in einem Kontaktkörper zu lagern, um keine Kräfte durch das Kontaktelement-Gehäuse bzw. Kontaktkörper auf die Kontaktlamelle auszuüben. Weiterhin wird versucht, durch eine ausreichende Normalkraft die Bewegung der Kontaktlamelle auf dem Gegenkontaktelement zu minimieren und ihre Anlage auf dem Gegenkontaktelement möglichst lange im Haftbereich zu stabilisieren. Auf diese Weise soll der ausgebildete Kontaktpunkt bzw. die Kontaktstelle bzw. der Kontaktbereich bzw. die Kontaktlinie möglichst dauerhaft an derselben Stelle der Kontaktlamelle einerseits und an derselben Stelle des Gegenkontaktelements andererseits erhalten bleiben. In order to minimize this wear one tries to store the contact blade floating in a contact element housing or in a contact body in order to exert no forces through the contact element housing or contact body on the contact blade. Furthermore, it is attempted to minimize by a sufficient normal force, the movement of the contact blade on the mating contact element and to stabilize their investment on the mating contact element as long as possible in the adhesive area. In this way, the trained contact point or the contact point or the contact area or the contact line as possible permanently remain at the same point of the contact blade on the one hand and at the same point of the mating contact element on the other hand.
Ein Kontaktelement für eine derartige Steckverbinderanordnung ist aus der
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass bei Steckverbinderanordnungen die Beibehaltung des Kontaktpunkts zwischen der Kontaktlamelle und dem Gegenkontaktelement vor allem durch ein ausreichend großes Spiel des Kontaktelements in einer Kontaktkammer eines Steckergehäuses bzw. Steckers quer, also im Wesentlichen orthogonal, zur Einsteckrichtung ermöglicht werden kann oder durch ein ausreichend großes Spiel der Kontaktlamellen in dem Kontaktkörper des Kontaktelements. Das Spiel des Kontaktelements in der Kontaktkammer des Steckers oder Steckergehäuses bzw. das Spiel der Kontaktlamelle im Kontaktkörper des Kontaktelements sollte dafür in der gleichen Größenordnung liegen wie die Bewegungsamplitude der Kontaktlamelle im Kontaktkörper, da sonst die Kontaktlamelle durch die Wand des Kontaktkörpers des Kontaktelements daran gehindert wird, der äußeren Belastung zu folgen und dann der auf der Kontaktlamelle ausgebildete Kontaktpunkt bzw. die Kontaktstelle bzw. der Kontaktbereich bzw. die Kontaktlinie auf der Kontaktlamelle relativ zum Gegenkontaktelement wandert. The invention is based on the recognition that in connector arrangements, the maintenance of the contact point between the contact blade and the mating contact element, especially by a sufficiently large clearance of the contact element in a contact chamber of a plug housing or plug transversely, so substantially orthogonal, can be made possible to plug or by a sufficiently large clearance of the contact blades in the contact body of the contact element. The game of the contact element in the contact chamber of the plug or plug housing or the game of contact blade in the contact body of the contact element should be in the same order of magnitude as the amplitude of movement of the contact blade in the contact body, otherwise the contact blade is prevented by the wall of the contact body of the contact element to follow the external load and then moves the formed on the contact blade contact point or the contact point or the contact area or the contact line on the contact blade relative to the mating contact element.
Die Amplituden durch Vibrationsbelastungen an einer Steckverbinderanordnung liegen häufig nur im Bereich von einigen Mikrometern. In diesem Fall kann die Bewegung des Kontaktpunkts der Kontaktlamelle und damit der Verschleiß durch eine ausreichende Normalkraft in der Regel in ausreichendem Maße unterdrückt werden. Ein Spiel der Kontaktlamelle im Kontaktkörper des Kontaktelements in der Größenordnung weniger Mikrometer ist in der Regel vorhanden. The amplitudes due to vibration loads on a connector arrangement are often only in the range of a few micrometers. In this case, the movement of the contact point of the contact blade and thus the wear can be suppressed by a sufficient normal force usually sufficiently. A game of contact blade in the contact body of the contact element in the order of a few micrometers is usually present.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Bewegung, die durch zum Beispiel im Kraftfahrzeugbereich typischen Temperaturhübe von beispielsweise –40°C bis 150°C im Zusammenhang mit den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien erzeugt werden, Amplituden im Bereich mehrerer hundert Mikrometer aufweisen. However, it has been found that the movement generated by, for example, in the motor vehicle typical temperature strokes of, for example, -40 ° C to 150 ° C in connection with the different expansion coefficients of the materials used, amplitudes in the range of several hundred microns.
Bei hochpoligen Steckverbinderanordnungen findet die Hauptausdehnung entlang der Richtung mit der größten Abmessung statt. Diese erstreckt sich quer zur Einsteckrichtung. In dieser Richtung kann ein entsprechendes Spiel der Kontaktlamelle im Kontaktkörper des Kontaktelements nicht mehr vorgehalten werden, da sonst Kontaktlamelle und Gegenkontaktelement beim Einsteckvorgang nicht mehr positionsgenau ineinander gesteckt werden können. Ebenso kann auch nicht ein ausreichend große Kontaktkammer für das Kontaktelement im Stecker bzw. Steckergehäuse vorgehalten werden, in der sich das Kontaktelement quer zur Einsteckrichtung frei bewegen kann, ohne an einer Wand der Kontaktkammer anzustoßen. Denn durch die große Längenausdehnung im spezifizierten Temperaturbereich könnten dann die engen Abstände zwischen den einzelnen Kontaktelementen nicht mehr eingehalten werden. Weiterhin wäre durch eine derart große Tolerierung der Kontaktkammern für die Kontaktelemente im Stecker ein zuverlässiger Einsteckvorgang nicht mehr gewährleistet. Es bestünde das Risiko von Steck- bzw. Kontaktfehlern oder erhöhten Steckkräften. Folglich kann die Kontaktlamelle während eines Temperaturhubs an die Kontaktkörper-Wand anstoßen, wodurch zwangsläufig der Kontaktpunkt auf der Kontaktlamelle gegenüber dem Gegenkontaktelement bewegt wird. For high pole connector assemblies, the major dimension is along the largest dimension direction. This extends transversely to the insertion direction. In this direction, a corresponding game of the contact blade in the contact body of the contact element can no longer be kept, otherwise contact blade and mating contact element during insertion can no longer accurately positioned one inside the other. Likewise, not a sufficiently large contact chamber for the contact element can be kept in the plug or plug housing, in which the Contact element transverse to the insertion direction can move freely without abutting a wall of the contact chamber. Because of the large length expansion in the specified temperature range then the narrow distances between the individual contact elements could no longer be met. Furthermore, would be no longer guaranteed by such a large tolerance of the contact chambers for the contact elements in the plug a reliable insertion. There is a risk of plug-in or contact errors or increased insertion forces. Consequently, the contact blade can abut against the contact body wall during a temperature stroke, whereby the contact point on the contact blade is necessarily moved relative to the counter contact element.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, ein Kontaktelement bereitzustellen, welches durch eine neuartige Konstruktion der Kontaktlamelle und des Kontaktkörpers eine größere seitliche Ausweichbewegung der Kontaktlamelle und des Kontaktpunkts ermöglicht, beispielsweise 100µm bis 300 µm, bei gleichzeitiger exakter Positionierung der Kontaktlamelle gegenüber dem separaten Gegenkontaktelement während des Einsteckvorgangs. There may therefore be a need to provide a contact element which allows a greater lateral deflection movement of the contact blade and the contact point by a novel construction of the contact blade and the contact point, for example 100 .mu.m to 300 .mu.m, while simultaneously positioning the contact blade relative to the separate mating contact element during the insertion process.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß des unabhängigen Anspruchs gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. This need can be met by the subject matter of the present invention according to the independent claim. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile eines Kontaktelements gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert. In the following, features, details and possible advantages of a contact element according to embodiments of the invention are discussed in detail.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Kontaktelement mit wenigstens einer Kontaktlamelle vorgeschlagen, welches es ermöglicht, beim Einsteckvorgang eines Gegenkontaktelements die wenigstens eine Kontaktlamelle in einer seitlichen Richtung quer zur Einsteckrichtung eng in einem Kontaktkörper des Kontaktelements zu führen und so einen elektrischen und mechanischen Kontakt mit dem Gegenkontaktelement an einem definierten Kontaktpunkt der Kontaktlamelle herzustellen. Gleichzeitig wird durch das erfindungsgemäße Kontaktelement ermöglicht, dass die Kontaktlamelle nach einem Auffedern beim Einsteckvorgang so viel Spiel im Kontaktkörper erhält, dass sie den während der Anwendungsdauer seitlich auf sie einwirkenden Kräfte elastisch nachgeben kann, ohne dass es zu einer Bewegung des Kontaktpunkts mit dem Gegenkontaktelement kommt. According to a first aspect of the invention, a contact element with at least one contact lamella is proposed, which makes it possible, during the insertion process of a mating contact element, to guide the at least one contact lamella in a lateral direction transversely to the insertion direction closely in a contact body of the contact element and thus make electrical and mechanical contact to produce the mating contact element at a defined contact point of the contact blade. At the same time it is possible by the contact element according to the invention that the contact blade receives after feathering during insertion so much play in the contact body that they can yield during the application time laterally acting on them forces elastically, without causing a movement of the contact point with the mating contact element ,
Dies wird dadurch erreicht, dass das Kontaktelement, insbesondere ein Buchsenkontaktelement, welches zur Aufnahme eines in einer Einsteckrichtung in das Kontaktelement einsteckbaren separaten Gegenkontaktelements geeignet ist, einen Kontaktkörper mit einer Einstecköffnung sowie wenigstens eine im Innern des Kontaktkörpers angeordnete Kontaktlamelle umfasst. Dabei ist die wenigstens eine Kontaktlamelle in einer Auffederrichtung quer zur Einsteckrichtung auslenkbar. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass wenigstens ein Führungselement für die wenigstens eine Kontaktlamelle am Kontaktkörper angeordnet ist. Dabei ist das wenigstens eine Führungselement derart ausgebildet, dass im nicht eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements das wenigstens eine Führungselement die Auslenkbarkeit der wenigstens einen Kontaktlamelle entlang einer Lateral-Achse quer zur Einsteckrichtung und quer zur Auffederrichtung stärker einschränkt als im eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements. This is achieved in that the contact element, in particular a socket contact element, which is suitable for receiving a plug-in in the contact element pluggable separate mating contact element comprising a contact body with an insertion opening and at least one arranged in the interior of the contact body contact blade. In this case, the at least one contact lamella is deflectable transversely to the insertion direction in a spring-back direction. According to the invention it is provided that at least one guide element for the at least one contact blade is arranged on the contact body. In this case, the at least one guide element is designed such that in the non-inserted state of the mating contact element, the at least one guide element, the deflectability of the at least one contact blade along a lateral axis transverse to the insertion direction and transverse to the direction of restraining stronger than in the inserted state of the mating contact element.
Unter dem Ausdruck „quer zur Einsteckrichtung“ kann im Sinne dieser Anmeldung eine im Wesentlichen orthogonal zur Einsteckrichtung gerichtete Richtung verstanden werden. Entsprechend kann unter dem Ausdruck „quer zur Auffederrichtung“ eine im Wesentlichen orthogonal zur Auffederrichtung gerichtete Richtung verstanden werden. Somit können eine Achse entlang der Einsteckrichtung, eine Achse entlang der Auffederrichtung und die Lateral-Achse ein kartesisches Koordinatensystem aus drei zueinander jeweils orthogonal stehenden Achsen bilden. For the purposes of this application, the term "transversely to the insertion direction" can be understood to mean a direction which is essentially orthogonal to the insertion direction. Accordingly, the expression "transverse to the spring-back direction" can be understood to mean a direction which is essentially orthogonal to the spring-back direction. Thus, an axis along the insertion direction, an axis along the spring-back direction and the lateral axis can form a Cartesian coordinate system of three mutually orthogonal axes.
Gegenüber dem Stand der Technik weist das erfindungsgemäße Kontaktelement den Vorteil auf, dass im nicht eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements die wenigstens eine Kontaktlamelle durch das wenigstens eine Führungselement derart eng entlang der Lateral-Achse geführt ist und dementsprechend wenig Spiel entlang der Lateral-Achse im Innern des Kontaktkörpers, also in der Kontaktkörperkammer aufweist, dass beim Einstecken des korrespondierenden, separaten Gegenkontaktelements problemlos die Position der Kontaktlamelle gefunden werden kann. So kann der elektrische und mechanische Kontakt zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Gegenkontaktelement an einem definierten Kontaktpunkt der Kontaktlamelle bei gleichzeitig geringer Steckkraft zu Stande kommen. Dies ist beispielsweise von besonderem Vorteil in hochpoligen Steckverbinderanordnung, in denen zum Beispiel mehr als fünfzig oder mehr als einhundert nebeneinander entlang der Lateral-Achse angeordnete Kontaktelemente einen Stecker bilden, der mit einem dazu korrespondierenden Gegenstecker mit entsprechend mehr als fünfzig oder mehr als einhundert nebeneinander entlang der Lateral-Achse angeordneten Gegenkontaktelementen kontaktiert werden soll. Denn bei derartigen hochpoligen Steckverbinderanordnungen können sich größere Positionstoleranzen der Kontaktlamellen entlang der Lateral-Achse derart addieren, dass das Einstecken des Gegensteckers in den Stecker nicht mehr zuverlässig für jedes einzelne Kontaktelement gewährleistet werden kann bzw. sich ein unvorteilhafter Kontaktpunkt auf Kontaktlamellen einzelner Kontaktelemente ausbildet oder es zu einer erhöhten Steckkraft kommt. Derartige Probleme beim Einsteckvorgang werden vorteilhaft durch das erfindungsgemäße Kontaktelement unterbunden. Compared to the prior art, the contact element according to the invention has the advantage that in the non-inserted state of the mating contact element, the at least one contact blade is guided by the at least one guide element so closely along the lateral axis and accordingly little play along the lateral axis in the interior of the Having contact body, ie in the contact body chamber, that when inserting the corresponding, separate mating contact element easily the position of the contact blade can be found. Thus, the electrical and mechanical contact between the at least one contact blade and the mating contact element at a defined contact point of the contact blade at the same time low insertion force come to pass. This is particularly advantageous, for example, in a multi-pole connector assembly in which, for example, more than fifty or more than one hundred contact elements arranged side by side along the lateral axis form a plug having a corresponding mating connector corresponding to more than fifty or more than one hundred adjacent one another the lateral axis arranged mating contact elements to be contacted. Because in such a high-pole connector assemblies can add larger position tolerances of the contact blades along the lateral axis such that the insertion of the mating connector in the plug can not be reliably guaranteed for each contact element or forms a disadvantageous contact point on contact blades of individual contact elements or there is an increased insertion force. Such problems during the insertion process are advantageously prevented by the contact element according to the invention.
Gleichzeitig wird durch das Auffedern der Kontaktlamelle entlang der Auffederrichtung quer zur Einsteckrichtung beim Einstecken des Gegenkontaktelements das Spiel der Kontaktlamelle entlang der Lateral-Achse im Kontaktelement vergrößert, beispielsweise durch ein Zurückweichen des wenigstens einen Führungselements entlang der Lateral-Achse mit zunehmender Auffederung. Dadurch bleibt vorteilhaft der definierte Kontaktpunkt der Kontaktlamelle auch bei mechanischen Belastungen, beispielsweise infolge von Vibrationen oder thermischer Ausdehnung, weitgehend unverändert erhalten. Durch die Vergrößerung des seitlichen Spiels der Kontaktlamelle erhält diese vorteilhaft genügend seitlichen Bewegungsspielraum, um bei auf sie einwirkenden Kräften elastisch nachzugeben, ohne dass es zu einer Bewegung des Kontaktpunkt auf der Kontaktlamelle kommt. At the same time the play of the contact blade along the lateral axis in the contact element is increased by the springing of the contact blade along the direction of spring transversely to the insertion when inserting the mating contact element, for example by a retreat of the at least one guide element along the lateral axis with increasing springing. As a result, the defined contact point of the contact blade advantageously remains largely unchanged even under mechanical loads, for example due to vibrations or thermal expansion. By increasing the lateral play of the contact blade this advantageously receives enough lateral movement space to yield elastically when acting on them without causing a movement of the contact point on the contact blade.
Mit anderen Worten ermöglicht das erfindungsgemäße Kontaktelement einen sicheren, zuverlässigen und schnellen Einsteckvorgang mit einer exakten Positionierung des Gegenkontaktelements zur Kontaktlamelle beim Einsteckvorgang. Dies kann vorteilhaft zu einem möglichst definierten Kontaktpunkt auf der Kontaktlamelle führen, wobei der einmal ausgebildete, definierte Kontaktpunkt aufgrund der durch die Normalkraft bewirkten Haftreibung und der Möglichkeit der seitlichen Ausweichbewegung der Kontaktlamelle im eingesteckten Zustand auch bei mechanischen Belastungen weitgehend unverändert erhalten bleibt. Dadurch wird vorteilhaft der Verschleiß der Oberfläche des Kontaktpunkts z.B. durch Reibkorrosion stark verringert und die Lebensdauer des Kontaktelements deutlich erhöht. In other words, the contact element according to the invention allows a secure, reliable and quick insertion process with an exact positioning of the mating contact element to the contact blade during insertion. This can advantageously lead to a possible defined contact point on the contact blade, the once formed, defined contact point due to the caused by the normal force stiction and the possibility of lateral evasive movement of the contact blade in the inserted state remains largely unchanged even under mechanical loads. Thereby, advantageously, the wear of the surface of the contact point e.g. greatly reduced by fretting corrosion and significantly increases the life of the contact element.
Dadurch, dass die durch das wenigstens eine Führungselement begrenzte Auslenkbarkeit der wenigstens einen Kontaktlamelle entlang der Lateral-Achse im eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements wenigstens um den Faktor 1,5, insbesondere wenigstens um den Faktor 2 größer ist als im nicht-eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements wird vorteilhaft bewirkt, dass im aufgefederten Zustand der Kontaktlamelle, d.h. im eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements, ausreichend seitliches Spiel entlang der Lateral-Achse für die Kontaktlamelle vorhanden ist, um bei mechanischen Belastungen beispielsweise in Form von Vibrationen oder thermischer Ausdehnung elastisch zur Seite ausweichen zu können, ohne dass sich der Kontaktpunkt relativ zum Gegenkontaktelement bewegt. Characterized in that the limited by the at least one guide element deflectability of the at least one contact blade along the lateral axis in the inserted state of the mating contact element at least by a factor of 1.5, in particular at least by a factor of 2 is larger than in the non-inserted state of the mating contact element advantageously causes in the spring-loaded state of the contact blade, ie in the inserted state of the mating contact element, there is sufficient lateral play along the lateral axis for the contact lamella, in order to be able to yield elastically to the side under mechanical loads, for example in the form of vibrations or thermal expansion, without the contact point moving relative to the mating contact element.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die wenigstens eine Kontaktlamelle entlang der Lateral-Achse eine Breite (w) auf, wobei das wenigstens eine Führungselement derart ausgebildet ist, dass es an einer Stelle, an der es die Kontaktlamelle im nicht aufgefederten Zustand an ihrer einen Seite seitlich begrenzt einen ersten seitliche Abstand (d1) entlang der Lateral-Achse von einer die wenigstens eine Kontaktlamelle an ihrer anderen Seite begrenzenden Struktur des Kontaktkörpers aufweist, der höchstens das 1,1-fache einer Breite (w) der wenigstens einen Kontaktlamelle entlang der Lateral-Achse beträgt, besonders bevorzugt höchstens das 1,05-fache, ganz besonders bevorzugt höchstens das 1,03-fache. Dabei ist das wenigstens eine Führungselement weiterhin derart ausgebildet, dass es an einer weiteren Stelle, an der es die wenigstens eine Kontaktlamelle im aufgefederten Zustand an ihrer einen Seite seitlich begrenzt einen zweiten seitliche Abstand (d2) entlang der Lateral-Achse von einer die wenigstens eine Kontaktlamelle an ihrer anderen Seite begrenzenden Struktur des Kontaktkörpers aufweist, der wenigstens das 1,2-fache der Breite (w) der wenigstens einen Kontaktlamelle entlang der Lateral-Achse beträgt, bevorzugt wenigstens das 1,4-fache, besonders bevorzugt wenigstens das 1,6-fache. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass sich die wenigstens eine Kontaktlamelle im nicht-aufgefederten Zustand in einer eng begrenzten Zone um eine genau definierte Position befindet und auf diese Weise das einzusteckende Gegenkontaktelement exakt die wenigstens eine Kontaktlamelle finden kann, wodurch ein definierter Kontaktpunkt auf der wenigstens einen Kontaktlamelle einstellbar ist. Gleichzeitig weist dadurch die wenigstens eine Kontaktlamelle im aufgefederten Zustand, d.h. im eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements, ausreichend seitliches Spiel entlang der Lateral-Achse auf, um bei mechanischen Belastungen beispielsweise in Form von Vibrationen oder thermischer Ausdehnung elastisch zur Seite ausweichen zu können, ohne dass sich der Kontaktpunkt relativ zum Gegenkontaktelement bewegt. According to one embodiment of the invention, the at least one contact lamella has a width (w) along the lateral axis, wherein the at least one guide element is designed such that it is at a position where the contact lamella in the non-rebound state on one side laterally delimited a first lateral distance (d1) along the lateral axis of the at least one contact blade on its other side limiting structure of the contact body which is at most 1.1 times a width (w) of the at least one contact blade along the lateral -Axis, more preferably at most 1.05 times, most preferably at most 1.03 times. In this case, the at least one guide element is further configured such that it at a further point at which it at least one contact blade in the spring-loaded state on one side laterally delimits a second lateral distance (d2) along the lateral axis of at least one Contact lamella on its other side limiting structure of the contact body, which is at least 1.2 times the width (w) of the at least one contact blade along the lateral axis, preferably at least 1.4 times, more preferably at least 1, 6-fold. This advantageously has the effect that the at least one contact lamella in the unsprung state is located in a narrowly delimited zone about a precisely defined position, and in this way the mating mating contact element can find exactly the at least one contact lamella, whereby a defined contact point on the at least one Contact lamella is adjustable. At the same time characterized by the at least one contact blade in the spring-loaded state, i. in the inserted state of the mating contact element, sufficient lateral play along the lateral axis, in order to be able to yield elastically to the side under mechanical loads, for example in the form of vibrations or thermal expansion, without the contact point moving relative to the mating contact element.
Die Struktur des Kontaktkörpers, welche die wenigstens eine Kontaktlamelle an ihrer anderen Seite begrenzt, kann dabei eine Wand des Kontaktkörpers sein oder auch ein weiteres mit dem Kontaktkörper verbundenes Führungselement, welches beispielsweise bezüglich der Auffederrichtung im Wesentlichen spiegelbildlich zum wenigstens einen Führungselement ausgebildet ist. The structure of the contact body, which delimits the at least one contact lamella on its other side, may be a wall of the contact body or else another guide element connected to the contact body, which, for example, is essentially mirror-inverted with respect to the springback direction to the at least one guide element.
Dadurch, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle ein der Einstecköffnung zuweisendes freies Ende aufweist wird vorteilhaft bewirkt, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle beim Einsteckvorgang des Steckerelements besonders einfach auffedern kann und dass sich die wenigstens eine Kontaktlamelle im aufgefederten Zustand bei Auftreten mechanischer Belastungen besonders einfach seitlich entlang der Lateral-Achse elastisch bewegen kann. Due to the fact that the at least one contact lamella has a free end facing the insertion opening, it is advantageously effected that the at least one contact blade during insertion of the male member can be particularly easily auffedern and that the at least one contact blade in the rebound state when mechanical loads particularly easy laterally along the lateral axis can move elastically.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das wenigstens eine Führungselement im Bereich des freien Endes der Kontaktlamelle angeordnet, wobei das wenigstens eine Führungselement einen seitlichen Anschlag, vorzugsweise bezüglich der Lateral-Achse, für das freie Ende der wenigstens einen Kontaktlamelle bildet. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass beim Einsteckvorgang das freie Ende der Kontaktlamelle seitlich sicher geführt ist und beispielsweise das Risiko eines Verbiegens des freien Endes z.B. infolge eines Verkantens beim Einsteckvorgang minimiert wird. According to one embodiment of the invention, the at least one guide element is arranged in the region of the free end of the contact blade, wherein the at least one guide element forms a lateral stop, preferably with respect to the lateral axis, for the free end of the at least one contact blade. This advantageously has the effect that, during the insertion process, the free end of the contact blade is securely guided laterally and, for example, the risk of bending of the free end, e.g. is minimized due to a tilting during insertion.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind das wenigstens eine Führungselement und der Kontaktkörper einstückig ausgebildet. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache Herstellung des Kontaktelements möglich. According to one embodiment of the invention, the at least one guide element and the contact body are integrally formed. This advantageously makes a particularly simple production of the contact element possible.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kontaktkörper als ein Stanzbiegeteil gebildet. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Kontaktelements möglich. According to one embodiment of the invention, the contact body is formed as a stamped and bent part. As a result, a particularly simple and cost-effective production of the contact element is advantageously possible.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das wenigstens eine Führungselement einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf. Dabei begrenzt der erste Abschnitt eine Bewegung der Kontaktlamelle in die eine Richtung der Lateral-Achse und der zweite Abschnitt begrenzt eine Bewegung der Kontaktlamelle in die entgegengesetzte Richtung der Lateral-Achse. Dabei sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt derart ausgebildet, dass sich ihr Abstand zueinander entlang der Lateral-Achse mit zunehmender Entfernung vom Zentrum der Einstecköffnung vergrößert. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das wenigstens eine Führungselement als ein einziges konstruktives Element eine seitliche Bewegung der Kontaktlamelle entlang beider Richtungen der Lateral-Achse begrenzt. Damit wird es möglich, das seitliche Spiel der Kontaktlamelle im Kontaktkörper im nicht-aufgefederten Zustand einerseits und im aufgefederten Zustand andererseits gezielt durch die geometrische Auslegung des wenigstens einen Führungselements einzustellen. According to one embodiment of the invention, the at least one guide element has a first section and a second section. Here, the first portion limits movement of the contact blade in the one direction of the lateral axis and the second portion limits movement of the contact blade in the opposite direction of the lateral axis. Here, the first portion and the second portion are formed such that increases their distance from each other along the lateral axis with increasing distance from the center of the insertion. This advantageously causes the at least one guide element as a single structural element to limit lateral movement of the contact blade along both directions of the lateral axis. This makes it possible to adjust the lateral play of the contact blade in the contact body in the non-rebound state on the one hand and in the rebound state on the other hand targeted by the geometric design of the at least one guide element.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die wenigstens eine Kontaktlamelle eine in Richtung des Gegenkontaktelements aus der Kontaktlamelle hervorragenden Kontaktpunktstruktur auf, die im eingesteckten Zustand des Gegenkontaktelements in mechanischem und elektrischem Kontakt mit dem Gegenkontaktelement steht. Mit anderen Worten bewirkt die Kontaktpunktstruktur durch ihr Herausragen aus der wenigstens einen Kontaktlamelle, dass sich der Kontaktpunkt zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Gegenkontaktelement nahezu von alleine an der Stelle der Kontaktpunktstruktur auf der wenigstens einen Kontaktlamelle als definierter Kontaktpunkt bzw. als definierte Kontaktstelle bzw. Kontaktlinie bzw. Kontaktbereich ergibt bzw. ausbildet. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Kontaktpunkt besonders gut definiert ist und auf eine kleine Fläche beschränkt sein kann. Dadurch wird bei gegebener Normalkraft ein besonders hoher Anpressdruck an der Stelle des Kontaktpunkts, der dann auf der wenigstens einen Kontaktlamelle mit der Kontaktpunktstruktur zusammenfällt, auf das Gegenkontaktelement ausgeübt. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders hohe Haftreibungskraft an der Stelle des Kontaktpunkts bzw. der Kontaktstelle bzw. des Kontaktbereichs bzw. der Kontaktlinie zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Gegenkontaktelement bewirkt, was das Risiko einer seitlichen Bewegung des Kontaktpunkts relativ zum Gegenkontaktelement mit den damit verbundenen Verschleißerscheinungen, z.B. durch Abrieb minimiert. Die in Richtung des Gegenkontaktelements aus der Kontaktlamelle hervorragende Kontaktpunktstruktur kann beispielsweise durch einen Prägevorgang oder einen Stempelvorgang beispielsweise punktförmig oder in Form eines Ovals aus der wenigstens einen Kontaktlamelle ausgeprägt werden. According to one embodiment of the invention, the at least one contact lamella has an outstanding in the direction of the mating contact element of the contact blade contact point structure, which is in the inserted state of the mating contact element in mechanical and electrical contact with the mating contact element. In other words, the contact point structure causes by its protruding from the at least one contact blade, that the contact point between the at least one contact blade and the mating contact element almost by itself at the point of the contact point structure on the at least one contact blade as a defined contact point or as a defined contact point or Contact line or contact area results or forms. This advantageously ensures that the contact point is particularly well defined and can be limited to a small area. As a result, for a given normal force, a particularly high contact pressure at the point of the contact point, which then coincides with the contact point structure on the at least one contact lamella, is exerted on the mating contact element. This advantageously causes a particularly high static friction force at the point of the contact point or the contact point or the contact region or the contact line between the at least one contact blade and the mating contact element, which increases the risk of lateral movement of the contact point relative to the mating contact element with the associated wear phenomena , eg minimized by abrasion. The excellent in the direction of the mating contact element of the contact blade contact point structure can be for example punctiform or pronounced in the form of an oval from the at least one contact blade by an embossing process or a stamping process.
Dadurch, dass in dem Kontaktelement wenigstens zwei Kontaktlamellen vorgesehen sind, insbesondere wenigstens zwei bezüglich der Einsteckrichtung einander gegenüberliegende Kontaktlamellen wird vorteilhaft bewirkt, dass ein besonders guter elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen dem Kontaktelement und dem darin einzusteckenden Gegenkontaktelement erzielt wird und dass das Kontaktelement dadurch eine gewisse elektrische Redundanz beinhaltet. Auf diese Weise kann beispielsweise die Stromtragfähigkeit der Steckverbinderanordnung zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement auch dann annähernd erhalten bleiben wenn sich der Übergangswiderstand zwischen einer der Kontaktlamellen und dem Gegenkontaktelement beispielsweise durch Abrieb an der Oberfläche oder durch Korrosionserscheinungen stark erhöht. Gleichzeitig ist die mechanische Stabilität eines in einem derartiges Kontaktelement eingesteckten Gegensteckerelement im Kontaktelement vorteilhaft erhöht, da das Gegensteckerelement von entgegengesetzt liegenden Seiten mit je einer Normalkraft je einer Kontaktlamelle beaufschlagt wird und so sicher im Kontaktelement fixiert wird. Characterized in that at least two contact blades are provided in the contact element, in particular at least two relative to the insertion direction opposite contact blades is advantageously causes a particularly good electrical and mechanical contact between the contact element and the mating contact element to be inserted therein is achieved and that the contact element thereby a certain includes electrical redundancy. In this way, for example, the current carrying capacity of the connector assembly between the contact element and mating contact element also remain approximately preserved when the contact resistance between one of the contact blades and the mating contact element, for example, by abrasion on the surface or by corrosion phenomena greatly increased. At the same time, the mechanical stability of an inserted in such a contact element mating connector element is advantageously increased in the contact element, since the mating connector element is acted upon by opposing sides each with a normal force per contact blade and is securely fixed in the contact element.
Zeichnungen drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich. Other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which are not to be construed as limiting the invention with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen: Show it:
Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. All figures are merely schematic representations of devices according to the invention or of their components according to embodiments of the invention. In particular, distances and size relationships are not shown to scale in the figures. In the various figures, corresponding elements are provided with the same reference numerals.
In
Das Kabel
Das Kontaktelement
Das Kontaktelement
Die zwei Kontaktlamellen
Beim Einstecken des separaten Gegenkontaktelements
Am vorderen Ende des Kontaktkörpers
In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform sind die Kontaktlamellen
Am Kontaktkörper
Die
In
Das in der Figur obere Führungselement
In derselben Weise weist das zum ersten Führungselement
In der zweiten Position (B) im aufgefederten Zustand der Kontaktlamelle
In einer anderen hier nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann das Führungselement
In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform sind die Breite w und der erste Abstand (d1) und der zweite Abstand (d2) nicht auf die Breite (w) des freien Endes
Das Führungselement
In
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft ein Buchsenkontaktelement. Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für hochpolige Buchsenkontakte einsetzbar ist. Ebenso ist es möglich die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung
Das vorgeschlagene Kontaktelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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