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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder zur Ausbildung einer elektrischen Steckverbindung sowie eine elektrische Steckverbindung.
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Elektrische Steckverbinder, mit denen eine elektrische Steckverbindung herstellbar ist, weisen typischerweise jeweils eine elektrische Kontaktfläche auf, die mit einer elektrischen Kontaktfläche eines anderen Steckverbinders in Verbindung gebracht wird, um die elektrische Steckverbindung zu realisieren und eine Übertragung eines elektrischen Signals zu ermöglichen.
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Es ist allgemein bekannt, dass bei fließenden Strömen bzw. großen Potenzialunterschieden zwischen den Steckverbindern Schaltlichtbögen entstehen können, wenn die beiden elektrischen Steckverbinder voneinander getrennt bzw. miteinander verbunden werden, solange elektrische Ströme fließen („Hot-plugging“). Die Schaltlichtbögen führen dazu, dass die elektrischen Kontaktflächen der jeweiligen elektrischen Steckverbinder aufgrund von kapazitiven und/oder induktiven Belastungen erodieren, was ihre Lebensdauer negativ beeinflusst.
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Die erodierten Kontaktflächen der Steckverbinder haben den Nachteil, dass deren elektrischer Widerstand größer ist, was zu Störungen oder Verlusten bei der Signalübertragung führen kann. Insbesondere eignen sich erodierte Kontaktflächen nicht mehr zur Übertragung von geringen Signalstärken, da der elektrische Widerstand hierfür zu groß ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Steckverbinder sowie eine elektrische Steckverbindung bereitzustellen, mit denen eine hohe Lebensdauer bei möglichst gleichbleibender Übertragungsqualität gewährleistet ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Steckverbindung zur Ausbildung einer elektrischen Steckverbindung mit einem weiteren elektrischen Steckverbinder gelöst, wobei der elektrische Steckverbinder wenigstens eine elektrische Kontaktfläche und zumindest einen Opferkontakt umfasst, der in Einsteckrichtung gesehen vor der Kontaktfläche angeordnet ist.
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Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch eine elektrische Steckverbindung gelöst, die zwei elektrische Steckverbinder der zuvor genannten Art umfasst, die als ein Stecker mit wenigstens einem Kontaktstift und als eine Buchse mit wenigstens einer Kontaktbuchse ausgebildet sind.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist es, einen von der elektrischen Kontaktfläche separat ausgebildeten Opferkontakt am elektrischen Steckverbinder vorzusehen, der während des Ein- bzw. Aussteckens des elektrischen Steckverbinders zur Aufnahme eines möglicherweise entstehenden Schaltlichtbogens dient. Hierdurch ist gewährleistet, dass lediglich der Opferkontakt erodiert, wohingegen die elektrische Kontaktfläche nicht verschleißt, die zur Signalübertragung im gesteckten Zustand dient. Die elektrische Kontaktfläche weist demnach weiterhin einen definierten elektrischen Widerstand auf, da die elektrische Kontaktfläche nicht oder zumindest deutlich weniger verschleißt. Die elektrische Steckverbindung kann daher mit einer hohen Zahl von Steckzyklen auch unter Last gesteckt bzw. getrennt werden, ohne dass die Übertragungsqualität der elektrischen Kontaktfläche und des gesamten elektrischen Steckverbinders beeinträchtigt werden.
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Insbesondere handelt es sich bei dem elektrischen Steckverbinder um einen Ethernet-Steckverbinder, mit dem Daten im Gigabit-Bereich übertragen werden können. Ein solcher Stecker kann als Ersatz für einen RJ-45-Steckverbinder verwendet werden.
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Aufgrund der hohen Kontaktgüte, die aufgrund des Opferkontakts auch bei wiederholtem „heißes Ein- bzw. Ausstecken“ (auch als „Hot Plugging“ bezeichnet) gewährleistet ist, können mit einem erfindungsgemäßen Steckverbinder Datenraten im Gigabit-Bereich mit nur zwei Kontakten (und nicht 8, wie bei einem RJ-45-Steckverbinder) übertragen werden.
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Bei dem elektrischen Steckverbinder kann es sich um einen Stecker mit wenigstens einem Kontaktstift oder um eine Buchse mit wenigstens einer Kontaktbuchse handeln. Die beiden Arten an Steckverbindern werden auch als männlicher bzw. weiblicher Steckverbinder bezeichnet. Da an beiden Arten eines elektrischen Steckverbinders ein entsprechender Opferkontakt ausgebildet sein kann, ist es möglich, den Verschleiß der an der elektrischen Steckverbindung beteiligten Komponenten zu reduzieren.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Opferkontakt und die Kontaktfläche einen Abstand zueinander aufweisen, insbesondere in der Steckrichtung betrachtet. Der Abstand zwischen dem Opferkontakt und der Kontaktfläche stellt sicher, dass die elektrische Kontaktfläche nicht erodiert, wenn sich ein Schaltlichtbogen am Opferkontakt beim Ein- bzw. Ausstecken bildet.
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Grundsätzlich gilt, dass der Abstand so groß wie möglich sein sollte, um die Kontaktfläche optimal zu schützen. Hinsichtlich der Abmessungen der Stecker sind dem zu wählenden Abstand natürlich Grenzen gesetzt. In der Praxis sind Werte ab 1 mm für den Abstand zwischen der Kontaktfläche und der Opferfläche empfehlenswert.
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Insbesondere ist eine elektrische Verbindung zwischen dem Opferkontakt und der Kontaktfläche vorgesehen. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Opferkontakt und die elektrische Kontaktfläche auf demselben Potenzial liegen. Dies gewährleistet, dass sich kein zweiter Schaltlichtbogen zwischen dem anderen Steckverbinder und der elektrischen Kontaktfläche ausbildet, durch den die elektrische Kontaktfläche erodieren würde.
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Gemäß einer Ausführungsform sind der Opferkontakt und die Kontaktfläche an einem gemeinsamen Kontaktelement ausgebildet. Hierdurch ist in einfacher Weise sichergestellt, dass der Opferkontakt und die elektrischen Kontaktfläche elektrisch verbunden sind. Das Kontaktelement muss hierzu lediglich aus einem leitfähigen Material ausgebildet sein. Darüber hinaus ist es durch die geometrische Ausbildung des Kontaktelements in einfacher Weise möglich, den vorgesehenen Abstand zwischen dem Opferkontakt und der Kontaktfläche zu realisieren. Das Kontaktelement weist demnach zwei Bereiche mit unterschiedlicher Funktion auf, da der erste Bereich als Opferkontakt und der zweite Bereich als Kontaktfläche dient. Weiterhin ergeben sich Vorteile bei der Herstellung, da der Opferkontakt einstückig mit dem Kontaktelement ausgeführt werden kann, sodass keine nachträgliche Montage notwendig ist.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist der Opferkontakt an einer Spitze des Kontaktelements vorgesehen. Dies gewährleistet, dass der Potentialausgleich unmittelbar zu Beginn eines Steckvorgangs erfolgt, sodass die eigentlichen Kontaktflächen später in Eingriff gebracht werden, wenn keine Potentialdifferenz mehr vorliegt. Weiterhin ermöglicht die Anordnung des Opferkontakts an der Spitze des Kontaktelements (insbesondere eines Kontaktstifts eines männlichen Steckverbinders), den Opferkontakt räumlich weit von der Kontaktfläche zu trennen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktfläche an einer Verengung des Kontaktelements ausgebildet. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für den weiblichen elektrischen Steckverbinder, der als Buchse ausgebildet ist, da die Verengung des Kontaktelements mit dem Kontaktstift des männlichen elektrischen Steckverbinders zusammenwirkt, um die Verbindung im gesteckten Zustand auszubilden. Die Anordnung der elektrischen Kontaktfläche an der Verengung stellt sicher, dass im gesteckten Zustand eine gute Kontaktierung vorliegt.
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Über die Verengung und vorgelagerte rampenartige Flächen ist es insbesondere möglich, dass die Opferkontakte während des Einsteck- bzw. Aussteckvorgangs die Kontaktflächen nicht oder lediglich geringfügig berühren.
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Insbesondere sind zwei Kontaktflächen an gegenüberliegenden Seiten der Verengung vorgesehen. Hierdurch lässt sich eine großflächige Kontaktierung realisieren, wodurch die Übertragungsqualität entsprechend verbessert ist.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Opferkontakt relativ zur Kontaktfläche elastisch bewegbar ist. Hierdurch kann der Opferkontakt aus dem Kontaktbereich bewegt werden, sodass dieser nicht Teil der elektrischen Verbindung im gesteckten Zustand der Steckverbindung ist. Der Opferkontakt ist dabei derart angeordnet, dass er erst aus dem Kontaktbereich bewegt wird, nachdem sich der Schaltlichtbogen ausgebildet hat.
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Insbesondere weist der elektrische Steckverbinder einen Federarm auf, an dem der Opferkontakt vorgesehen ist. Über diesen Federarm kann in einfacher Weise realisiert werden, dass der Opferkontakt relativ zur Kontaktfläche elastisch bewegbar ist. Der Federarm kann darüber hinaus Teil des Kontaktelements sein, an dem sowohl der Opferkontakt als auch die Kontaktfläche ausgebildet und zueinander beabstandet sind. Hierdurch werden in einfacher Weise mehrere vorteilhafte Aspekte durch ein einziges Bauteil realisiert. Über den Federarm kann ferner sichergestellt werden, dass der Opferkontakt nicht an der Kontaktfläche des anderen elektrischen Steckverbinders beim Ein- bzw. Ausstecken anliegt.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Opferkontakt im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist. Gemäß dieser Ausführungsform, die insbesondere für den als Buchse ausgebildeten elektrischen Steckverbinder vorgesehen ist, ist der Kontaktstift des Steckers großflächig vom Opferkontakt umgeben. Dies stellt sicher, dass sich ein Schaltlichtbogen, der bei einem entsprechenden Potenzialunterschied beim Einstecken oder einem bestehenden Stromfluß beim Ausstecken vorliegen kann, zwischen den beiden Opferkontakten ausbildet und nicht mit anderen elektrisch leitfähigen Bauteilen der elektrischen Steckverbinder.
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Ferner kann der Stecker im gesteckten Zustand über seine Kontaktfläche an der Kontaktfläche der Buchse anliegen. Hierdurch ist die elektrische Verbindung bei der elektrischen Steckverbindung gewährleistet, über die ein entsprechendes Signal übertragen wird.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Opferkontakt des Steckers und/oder der Buchse im gesteckten Zustand kontaktfrei sind bzw. ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Opferkontakte, die mit der Zeit erodieren, keinen Einfluss auf die elektrische Verbindung im gesteckten Zustand haben, sodass die Qualität der elektrischen Verbindung nicht durch den Verschleiß der Opferkontakte beeinträchtigt ist.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung zu einem ersten Zeitpunkt des Einsteckvorgangs,
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2 die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung von 1 zu einem zweiten Zeitpunkt des Einsteckvorgangs,
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3 die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung der 1 und 2 zu einem dritten Zeitpunkt des Einsteckvorgangs,
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4 die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung der 1 bis 3 zu einem vierten Zeitpunkt des Einsteckvorgangs,
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5 die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung der 1 bis 4 im gesteckten Zustand in einer anderen Schnittebene,
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6 die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung der 1 bis 5 in einer ersten Position des Aussteckvorgangs,
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7 die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung der 1 bis 6 in einer zweiten Position des Aussteckvorgangs,
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8 die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung der 1 bis 7 im ausgesteckten Zustand,
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9 eine perspektivische Ansicht der Kontaktelemente der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung der 1 bis 8,
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10 eine Draufsicht auf die Kontaktelemente von 9 im gesteckten Zustand, und
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11 eine Seitenansicht der Kontaktelemente von 10.
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In 1 ist eine elektrische Steckverbindung 10 gezeigt, die einen ersten elektrischen Steckverbinder 12 und einen zweiten elektrischen Steckverbinder 14 umfasst.
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Die Steckverbindung 10 dient zur Datenübertragung im Gigabit-Bereich, insbesondere bei Kraftfahrzeugen.
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Der erste Steckverbinder 12 ist als ein Stecker 16 ausgebildet, der in den zweiten elektrischen Steckverbinder 14 eingesteckt wird, der als Buchse 18 ausgebildet ist.
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Der erste elektrische Steckverbinder 12 weist ein isolierendes Gehäuse 20 auf, das ein Kontaktelement 22 nach außen hin isolierend umgibt. Das Kontaktelement 22 ist in der gezeigten Ausführungsform als Kontaktstift ausgebildet. Das Kontaktelement 22 weist eine Spitze 24 auf, an der ein Opferkontakt 26 ausgebildet ist, dessen Funktion nachfolgend noch erläutert wird.
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Ferner weist das Kontaktelement 22 des Steckers 16 eine elektrische Kontaktfläche 28 auf, die durch die Mantelfläche des stiftförmig ausgebildeten Kontaktelements 22 gebildet ist oder zumindest durch einen Teilbereich der Mantelfläche. Die Kontaktfläche 28 liegt dabei in der Einsteckrichtung gesehen hinter dem Opferkontakt 26.
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Beispielsweise kann die äußere Oberfläche des Kontaktelements 22 unterbrochen sein, wodurch eine oberflächliche Trennung des Opferkontakts 26 und der elektrischen Kontaktfläche 28 geschaffen ist, obwohl beide elektrisch miteinander verbunden sind. Alternativ oder ergänzend können der Opferkontakt 26 und die elektrische Kontaktfläche 28 aus anderen Materialien bestehen, zumindest oberflächlich. Beispielsweise kann die elektrische Kontaktfläche 28 mit einem anderen Material beschichtet sein, insbesondere einem Material mit einem geringen elektrischen Widerstand.
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Der zweite elektrische Steckverbinder 14 weist ebenfalls ein isolierendes Gehäuse 29 auf, das eine Kontaktbuchse 30 nach außen hin isolierend umgibt. In der Kontaktbuchse ist ein Kontaktelement 32 vorgesehen, welches in 1 aufgrund der Schnittdarstellung nur teilweise gezeigt ist.
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Hinsichtlich der beiden Kontaktelemente 22, 32 des ersten und des zweiten elektrischen Steckverbinders 12, 14 wird zusätzlich auf die 9 bis 11 verwiesen, in denen lediglich die Kontaktelemente 22, 32 der Steckverbinder 12, 14 gezeigt sind.
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Das Kontaktelement 32 der Buchse 18 weist zwei elektrische Kontaktflächen 34, 36 auf, die im gesteckten Zustand der elektrischen Steckverbindung 10 mit der elektrischen Kontaktfläche 28 des Steckers 16 interagieren, um eine elektrische Verbindung bereitzustellen. Dies wird nachfolgend noch detailliert erläutert.
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Ferner weist das Kontaktelement 32 der Buchse 18 einen Opferkontakt 38 auf, der im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. Der Opferkontakt 38 ist über einen Federarm 40, der Teil des Kontaktelements 32 ist, mit den elektrischen Kontaktflächen 34, 36 elektrisch verbunden, sodass der Opferkontakt 38 und die beiden elektrischen Kontaktflächen 34, 36 auf einem gemeinsamen elektrischen Potential liegen.
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Aufgrund des Federarms 40 ist der Opferkontakt 38 zudem von den beiden elektrischen Kontaktflächen 34, 36 beabstandet angeordnet.
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Wie insbesondere aus den 9 bis 11 hervorgeht, sind die beiden Kontaktflächen 34, 36 im Bereich einer Verengung 42 des Kontaktelements 32 vorgesehen, wobei die beiden Kontaktflächen 34, 36 an gegenüberliegenden Seiten dieser Verengung 42 ausgebildet sind (siehe insbesondere 10).
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Die elektrischen Kontaktflächen 28, 34, 36 der Steckverbinder 12, 14 sind vorzugsweise aus einem Edelmetall gebildet, beispielsweise Silber oder Gold, sodass sie einen geringen elektrischen Widerstand haben.
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Gemäß einem Aspekt der Steckverbindung 10 sind genau zwei Kontakte in jedem Steckverbinder 12, 14 vorgesehen. Somit erfolgt die Datenübertragung über zwei Adern („twisted pair“).
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Im Nachfolgenden wird anhand der 1 bis 5 erläutert, wie die elektrische Steckverbindung 10 hergestellt wird, das heißt, wie die beiden elektrischen Steckverbinder 12, 14 ineinander gesteckt werden, um eine elektrische Verbindung bereitzustellen.
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In der in 1 gezeigten Position des Einsteckvorgangs sind die beiden elektrischen Steckverbinder 12, 14 bereits ineinandergeschoben, da ein mechanischer Kontakt der Gehäuse 20, 29 vorliegt. Die Kontaktelemente 22, 32 berühren sich allerdings noch nicht.
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In dieser Position kann sich bereits ein Schaltlichtbogen S zwischen den sich gegenüberliegenden Opferkontakten 26, 38 bilden, wie schematisch dargestellt ist. Demnach kann bereits eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelementen 22, 32 der Steckverbinder 12, 14 vorliegen. Der Schaltlichtbogen S bildet sich zwischen den Opferkontakten 26, 38 aus, da diese in Einsteckrichtung gesehen jeweils vorne am jeweilige Steckverbinder 12, 14 angeordnet sind.
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Der Schaltlichtbogen S kann beispielsweise bei einem großen Potenzialunterschied zwischen den beiden Kontaktelementen 22, 32 entstehen, insbesondere bei einem sogenannten „heißen Einstecken“ oder „Hot-Plugging“.
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Während des Einsteckvorgangs werden die beiden Steckverbinder 12, 14 weiter ineinandergeschoben, wobei sie in die in 2 dargestellte Position gebracht werden, in der zwischen den beiden Kontaktelementen 22, 32, insbesondere den daran vorgesehenen Opferkontakten 26, 38, auch eine unmittelbare mechanische Berührung besteht.
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Der Opferkontakt 38 ist dabei elastisch bewegbar angeordnet, sodass er sich relativ zu den Kontaktflächen 34, 36 bewegen kann, wie aus einem Vergleich der 1 und 2 hervorgeht. Die Spitze 24 des eingeschobenen Kontaktelements 22 drückt auf die rampenartig ausgebildete vordere Kante des Opferkontakts 38 der Buchse 18, um den Opferkontakt 38 nach unten zu drücken. Dies ist möglich, da der Opferkontakt 38 am Federarm 40 angeordnet ist, der elastisch bewegbar ist.
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In dieser Position kann ein weiterer Schaltlichtbogen entstehen, der insbesondere aufgrund von kapazitiven Erscheinungen auftritt, die beim „hot plugging“ vorliegen können.
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Die beiden elektrischen Steckverbinder 12, 14 werden weiter relativ zueinander verschoben, sodass die Spitze 24 des Kontaktelements 22 über den Opferkontakt 38 des Kontaktelements 32 gleitet.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der Opferkontakt 38 kippbar in Bezug auf den sich anschließenden Federarm 40 ausgebildet, der zwischen dem Opferkontakt 38 und den elektrischen Kontaktflächen 34, 36 vorgesehen ist. Hierdurch klappt die vordere Kante des Opferkontakts 38 teilweise nach unten, sodass die vordere Kante des Opferkontakts 38 beim Einstecken des Steckers 16 nicht mit der elektrischen Kontaktfläche 28 des Steckers 16 in Berührung kommt, wenn das Kontaktelement 22 des Steckers 16 entlang dem Opferkontakt 38 der Buchse 18 gleitet.
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Der Stecker 16 kann nun weiter in die Buchse 18, insbesondere die Kontaktbuchse 30, geschoben werden, sodass der Opferkontakt 26 des Steckers 16 am Opferkontakt 38 der Buchse 18 vorbei in Richtung der elektrischen Kontaktflächen 34, 36 der Buchse 18 geschoben wird.
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In der in 4 gezeigten Stellung befindet sich der Opferkontakt 26 des Steckers 16 im Bereich der elektrischen Kontaktflächen 34, 36 der Buchse 18.
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Die Spitze 24 des Kontaktelements 22, an der der Opferkontakt 26 vorgesehen ist, ist hierbei jedoch nicht in Kontakt mit den elektrischen Kontaktflächen 34, 36, wodurch diese nicht vom erodierten Opferkontakt 26 verschmutzt werden. Dies liegt unter anderem an der Geometrie des Kontaktelements 22, da dies als Kontaktstift mit zulaufender Spitze 24 ausgebildet ist. Demnach liegt lediglich die Mantelfläche des Kontaktelements 22 an den elektrischen Kontaktflächen 34, 36 der Buchse 18 an, die jedoch nicht Teil des erodierten Opferkontakts 26 ist.
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Ferner sind die Kontaktflächen 34, 36 der Buchse 18 in Einsteckrichtung gesehen hinter rampenartigen Seitenflächen 44, 46 angeordnet, weswegen die Kontaktflächen 34, 36 im Bereich der Verengung 42 liegen. Beim Einstecken des Steckers 16 drückt die Spitze 24 des Kontaktelements 22 auf die rampenartigen Seitenflächen 44, 46, wodurch die Verengung 42 gegebenenfalls geweitet wird.
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Die in 4 gezeigte Stellung stellt demnach nicht den eingesteckten Zustand der elektrischen Steckverbindung 10 dar. Der eingesteckte Zustand ist erst erreicht, wenn der Stecker 16 so weit in die Buchse 18 eingeschoben worden ist, dass die beiden elektrischen Kontaktflächen 34, 36 der Buchse 18 an der elektrischen Kontaktfläche 28 des Steckers 16 anliegen und eine elektrische Verbindung ausgebildet ist. Dieser eingesteckte Zustand ist in 5 gezeigt, in der eine andere Schnittebene als die 1 bis 4 dargestellt ist.
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Aus dieser Figur geht hervor, dass im gesteckten Zustand der Opferkontakt 26 des Steckers 16 nicht an den elektrischen Kontaktflächen 34, 36 oder einem sonstigen Abschnitt des Kontaktelements 32 der Buchse 18 anliegt. Demnach ist ein Spalt zwischen der Spitze 24 des Kontaktelements 22 und des Kontaktelements 32 im gesteckten Zustand ausgebildet.
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Ferner kontaktiert der Opferkontakt 38 der Buchse 18 auch nicht das Kontaktelement 22 des Steckers 16, da der Stecker 16 eine entsprechende Ausnehmung 48 aufweist, in der der im Querschnitt U-förmige Opferkontakt 38 beabstandet zum Kontaktelement 22 liegen bleibt.
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Ergänzend oder alternativ ist der Opferkontakt 38 an seiner vorderen Kante mit einer rampenartigen Fläche versehen, über die eine Kippbewegung des Opferkontakts 38 ermöglich wird. Dies tritt beispielsweise dann auf, wenn der Opferkontakt 38 im eingesteckten Zustand an einem Element anliegt, dass eine zur Einsteckrichtung schräge Fläche hat, wie dies im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist (siehe 5).
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Die kontaktfreie Positionierung des Opferkontakts 38 im eingesteckten Zustand wird zudem dadurch gewährleistet, dass der Opferkontakt 38 kippbar in Bezug auf den Federarm 40 und/oder über den Federarm 40 elastisch bewegbar ist.
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Generell ist durch die kontaktfreie Positionierung der Opferkontakte 26, 38 gewährleistet, dass die mit der Zeit erodieren Opferkontakte 26, 38 keinen Einfluss auf die Qualität der elektrischen Verbindung im gesteckten Zustand der elektrischen Steckverbindung 10 haben, da sie nicht Teil der elektrischen Verbindung sind.
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Die kontaktfreie Positionierung der Opferkontakte 26, 38 im eingesteckten Zustand kann allein durch die Geometrie der Kontaktelemente 22, 32 erreicht werden. Alternativ oder ergänzend kann dies über die elastische Lagerung der Opferkontakte 26, 38 gewährleistet werden.
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Anhand der 6 bis 8 wird erläutert, wie die elektrische Steckverbindung 10 gelöst wird, also der Stecker 16 aus der Buchse 18 ausgesteckt wird.
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Zunächst werden die beiden elektrischen Steckverbinder 12, 14 relativ zueinander bewegt, sodass das Kontaktelement 22 des Steckers 16 entlang der elektrischen Kontaktflächen 34 bis 36 gleitet. Die elektrischen Kontaktflächen 34, 36 der Buchse 18 kontaktieren dabei nicht den Opferkontakt 26 des Steckers 16. Dies liegt an der Geometrie der Kontaktelemente 22, 32, insbesondere den rampenartigen Seitenflächen 44, 46, die nicht Teil der elektrischen Kontaktflächen 34, 36 sind.
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Gleichzeitig liegt der Opferkontakt 38 der Buchse 18 an der elektrischen Kontaktfläche 28 des Kontaktelements 22 des Steckers 16 an, was aufgrund des Federarms 40 möglich ist, da sich hierdurch der Opferkontakt 38 entlang der Kontur des Kontaktelements 22 bewegen kann, insbesondere mit einem hinteren Bereich, der geringer erodiert ist als die vordere Kante des Opferkontakts 38.
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In der in 7 dargestellten Stellung sind die beiden Kontaktelemente 22, 32 nur noch über ihre Opferkontakte 26, 38 elektrisch sowie mechanisch miteinander gekoppelt, weswegen sich noch kein Schaltlichtbogen ausbildet.
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Die elektrischen Kontaktflächen 28, 34, 36 sind in dieser Stellung bereits außerhalb des Kontaktbereichs, wodurch sie geschützt sind.
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In der in 8 dargestellten Stellung liegt keine mechanische Verbindung zwischen den beiden elektrischen Steckverbindern 12, 14 bzw. deren Kontaktelementen 22, 32 mehr vor, sodass der Federarm 40 und der daran angeordnete Opferkontakt 38 in ihre Ausgangsstellungen zurückfedern können. Dies geht insbesondere aus einem Vergleich der 7 und 8 hervor.
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Bei einem sogenannten „heißen Ausstecken“ (also einem Trennen der Steckverbinder 12, 14, wenn noch Strom von den Kontaktelementen 22, 32 übertragen wird) kann ein Schaltlichtbogen S aufgrund von kapazitiven Erscheinungen zwischen den beiden Kontaktelementen 22, 32 entstehen, insbesondere zwischen den beiden Opferkontakten 26, 38. Dies ist in 8 schematisch gezeigt. Der Schaltlichtbogen S tritt hierbei jedoch ebenfalls lediglich zwischen den beiden Opferkontakten 26, 38 auf, sodass nur diese erodieren und die elektrischen Kontaktflächen 28, 34, 36 nicht verschleißen. Dies liegt daran, da die Opferkontakte 26, 38 in Einsteckrichtung vorne und in Aussteckrichtung hinten in Bezug auf den jeweiligen Steckverbinder 12, 14 angeordnet sind. Das bedeutet, dass die Opferkontakte 26, 38 beim Einstecken sich zuerst gegenüberliegen und beim Ausstecken zuletzt.
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Alternativ oder ergänzend kann der Stecker 16 ein Kontaktelement aufweisen, das einen Federarm hat, an dem der Opferkontakt ausgebildet ist. Der Opferkontakt kann insbesondere im Querschnitt U-förmig sein.
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Es ist somit ein elektrischer Steckverbinder 12, 14 sowie eine elektrische Steckverbindung 10 geschaffen, mit denen eine dauerhafte hochqualitative elektrische Verbindung möglich ist, da die elektrischen Kontaktflächen 28, 34, 36 der elektrischen Steckverbinder 12, 14 bei einem Einsteck- bzw. Aussteckvorgang nicht erodieren.
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Darüber hinaus sind die Kontaktelemente 22, 32 so ausgebildet, dass die erodierten Opferkontakte 26, 38 keinen oder einen vernachlässigbar geringen Kontakt mit den hochwertig ausgebildeten elektrischen Kontaktflächen 28, 34, 36 haben, wodurch diese nicht verschmutzt werden.
