-
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontakt zum Zusammenstecken mit einem Gegenkontakt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kontaktanordnung mit einem Aluminiumleiter und einem elektrischen Kontakt.
-
Im Stand der Technik werden Kupferkontakte aus Kupfer oder einer Kupferlegierung zur Verbindung eines elektrischen Leiters mit einem Gegenkontakt verwendet. Diese Kupferkontakte weisen jedoch ein hohes Gewicht und hohe Materialkosten auf. Insbesondere in der Automobilindustrie ist jedoch gerade bei hohen Leistungsquerschnitten, wie sie bei Elektrofahrzeugen zum Teil notwendig sind, ein geringes Gewicht wünschenswert. Daher werden zunehmend Kupferleiter, beispielsweise Kupferkabel, durch Aluminiumleiter aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ersetzt. Der Kupferkontakt bleibt aber bestehen, aufgrund der mechanischen Stabilität des Kupfers, um eine nötige Kontaktnormalkraft mit dem Gegenkontakt zu erzeugen. Die Anbindung des Kupferkontaktes mit dem Aluminiumleiter ist nur unter großem Aufwand zu bewältigen.
-
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die eine stabile elektrische und mechanische Kontaktierung zwischen elektrischem Kontakt und Gegenkontakt sowie eine einfache Anbindung mit einem Aluminiumleiter ermöglicht.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen elektrischen Kontakt gelöst, der einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Aluminiumkörper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der mit einem Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit einem Aluminiumleiter versehen ist, eine auf einer Oberfläche des Aluminiumkörpers angeordnete Kontaktzone zur elektrischen Verbindung mit dem Gegenkontakt und wenigstens eine mit dem Aluminiumkörper verbundene Kontaktfeder mit einem Kontaktbereich zum Kontaktieren des Gegenkontakts umfasst, wobei die wenigstens eine Kontaktfeder zumindest abschnittsweise auf der Kontaktzone aufliegt und aus einem gegenüber dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung festeres Material gebildet ist und wobei die Kontaktzone aus einem gegenüber dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung kriechfesteren Material gebildet ist.
-
Erfindungsgemäß umfasst eine Kontaktanordnung einen erfindungsgemäßen elektrischen Kontakt und einen mit dem Verbindungsabschnitt stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbundenen Aluminiumleiter.
-
Die Verwendung eines Aluminiumkörpers führt zu Gewichts- und Materialkostenersparnissen im Vergleich zu den derzeitig bekannten elektrischen Kontakten, beispielsweise den eingangs genannten Kupferkontakten. Da der Verbindungsabschnitt des Aluminiumkörpers ebenfalls aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, ist eine einfache Anbindung des Aluminiumleiters mit dem Verbindungsabschnitt möglich, ohne eine aufwendige Bearbeitung des Verbindungsabschnittes, wie es beispielsweise bei einem Kupferkontakt der Fall ist. Der Kontakt mit dem Gegenkontakt wird über die wenigstens eine Kontaktfeder erzeugt, wodurch der Aluminiumkörper weniger stark mechanisch belastet wird. Der Stromfluss wird über die wenigstens eine Kontaktfeder von der Kontaktzone aufgenommen. Durch die gegenüber dem Aluminiumkörper kriechfestere Kontaktzone kann eine Langzeitkontaktierung des Gegenkontaktes ohne Verlust der Kontaktqualität erreicht werden und der Verschleiß des elektrischen Kontaktes verringert werden.
-
Eine Aluminiumlegierung beinhaltet im Sinne der Anmeldung alle Legierungen, bei denen Aluminium der Hauptbestandteil ist.
-
Im Folgenden sind Weiterbildungen angeführt, die unabhängig voneinander beliebig miteinander kombinierbar sind und jeweils für sich betrachtet vorteilhaft sind.
-
So kann gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Aluminiumkörper ein Stanzbiegeteil sein. Dadurch ist eine einfache Produktion des Aluminiumkörpers möglich. Insbesondere in der Massenanfertigung der elektrischen Kontakte erweist sich der Stanzbiegeprozess durch seine Präzision und Geschwindigkeit als besonders vorteilhaft.
-
Der Aluminiumkörper kann aus einer Aluminium-Magnesium Legierung, insbesondere einer AIMg3-Legierung gefertigt sein. Dadurch ist der Aluminiumkörper sehr gut kantbar und schweißbar, wodurch die Gestaltung des Aluminiumkörpers und/oder die Verbindung zum Aluminiumleiter weiter optimiert werden kann. Weiterhin weist eine solche Legierung eine im Vergleich zum reinen Aluminium gute Korrosionsbeständigkeit gegen Witterung und Salzwasser auf.
-
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kontaktzone aus einem Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung geformt sein. Durch die Verwendung einer Kontaktzone aus einem Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung wird eine Oberflächenkorrosion an der Kontaktzone vermieden, die zu einer Minderung der elektrischen Leitfähigkeit führen kann. Insbesondere kann die Kontaktzone aus Silber oder einer Silberlegierung gefertigt sein, wodurch eine gute elektrische Leitfähigkeit in der Kontaktzone erreicht wird und eine Oberflächenkorrosion vermieden wird. Die Materialkosten von Silber oder Silberlegierungen halten sich im Vergleich zu anderen Edelmetallen, wie beispielsweise Gold, in Grenzen. Die Kontaktzone kann jedoch in einer alternativen Ausgestaltung aus anderen Edelmetallen oder Edelmetalllegierungen geformt sein, wie beispielsweise Gold oder Goldlegierungen oder Palladium oder Palladiumlegierungen. Alternativ dazu kann die Kontaktzone, insbesondere bei Anwendungen im geringeren Temperaturbereich, d.h. unter etwa 120°C, aus Zinn oder Zinnlegierungen geformt sein.
-
Um scharfe Kanten beim Übergang zwischen Oberfläche und Kontaktzone zu vermeiden, kann die Kontaktzone bündig zur Oberfläche angeordnet sein. Mit einer bündigen Anordnung ist hierbei gemeint, dass es bei einem Entlangleiten über den Übergang zwischen Oberfläche und Kontaktzone zu keinem Abrieb kommt. Die Kontaktzone kann beispielsweise durch eine Gasphasenabscheidung, insbesondere durch einen Elektronenstrahl, oder auch galvanisch auf der Oberfläche abgeschieden sein. Alternativ dazu kann die Kontaktzone durch Walzplattieren aufgebracht sein. Die Kontaktzone kann hierbei direkt auf ein Stanzband aufgebracht werden, was insbesondere für eine industrielle Herstellung von Stanzbiegeteilen in großen Stückzahlen besonders vorteilhaft ist.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann zwischen Oberfläche des Aluminiumkörpers und der Kontaktzone eine Zwischenschicht angeordnet sein. Die Zwischenschicht kann beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung geformt sein und kann zu einer Materialersparnis des Materials der Kontaktzone führen. Die Zwischenschicht kann deshalb insbesondere aus einem Material gefertigt sein, das geringere Materialkosten im Vergleich zum Material der Kontaktzone, aufweist. Die Zwischenschicht kann wie die Kontaktzone auf die Oberfläche mittels Gasphasenabscheidung, insbesondere durch einen Elektronenstrahl, oder auch galvanisch abgeschieden sein. Bevorzugt kann die Zwischenschicht durch Walzplattieren auf die Oberfläche aufgebracht sein. Dabei kann die Zwischenschicht, beispielsweise als Streifen, direkt auf ein Stanzband aufgebracht werden. Die Kontaktzone kann auf die Zwischenschicht aufgetragen sein, wobei die Zwischenschicht die Auftragung der Kontaktzone erleichtern kann. Hierfür kann die Zwischenschicht insbesondere in ihrer Dicke und Zusammensetzung optimiert sein. Weiterhin kann die Zwischenschicht ein Kriechen des Aluminiums aus dem Aluminiumkörper in die Kontaktzone verhindern.
-
Die Materialstärke der Kontaktzone kann zwischen etwa 2 µm und etwa 10 µm dick sein. Die Materialstärke der Zwischenschicht kann zwischen etwa 10 µm und etwa 20 µm dick sein.
-
Die wenigstens eine Kontaktfeder kann aus einem gegenüber dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung thermisch relaxationsbeständigeren Material, wie Kupfer oder einer Kupferlegierung, gefertigt sein. Alternativ dazu kann die wenigstens eine Kontaktfeder aus einem Edelstahl gefertigt sein. Dadurch kann gewährleistet werden, dass selbst bei hohen Temperaturen das Material nicht erweicht und die Kontaktnormalkraft von den Kontaktfedern zum Gegenkontakt nicht abnimmt.
-
Die wenigstens eine Kontaktfeder kann einen Kopplungsbereich aufweisen, mit dem die wenigstens eine Kontaktfeder an den Aluminiumkörper gekoppelt ist. So kann der Kopplungsbereich beispielsweise ein vom Verbindungsabschnitt abgewandtes Ende des Aluminiumkörpers quer zur Längsachse umgreifen und an den Aluminiumkörper befestigt sein. Alternativ dazu oder auch zusätzlich kann der Kopplungsbereich auf das freie Ende aufgesetzt sein. Vorzugsweise kann der Kopplungsbereich einen Rastmechanismus aufweisen, der mit einem kompatiblen Rastmechanismus des Aluminiumkörpers in Eingriff gebracht werden kann, und somit ein versehentliches Abrutschen des Kopplungsbereiches von dem Aluminiumkörper verhindert.
-
Der Kopplungsbereich kann als Hülse ausgeformt sein und zusammen mit dem Aluminiumkörper einen Buchsenleerraum umgeben, wobei die Hülse formschlüssig auf das vom Verbindungsabschnitt abgewandte freie Ende des Aluminiumkörpers aufgesetzt sein kann.
-
Die wenigstens eine Kontaktfeder kann um das freie Ende gebogen sein und in den Buchsenleerraum hineinragen.
-
Zumindest die vom Aluminiumkörper abgewandte Außenfläche der Hülse kann mit einem Edelmetall beschichtet sein. Dadurch kann eine Korrosion der Hülse vermieden werden. Insbesondere kann die zumindest eine Kontaktfeder wenigstens an ihrem Kontaktbereich und/oder einer Auflagefläche, mit der die Kontaktfeder auf der Kontaktzone aufliegt, mit einem Edelmetall beschichtet sein. Die Beschichtung der Kontaktfeder kann insbesondere aus demselben Material geformt sein wie die Kontaktzone, wodurch eine Kontaktkorrosion bei der Kontaktierung des Gegenkontaktes und/oder der Kontaktzone verhindert werden kann.
-
Die wenigstens eine Kontaktfeder kann um das vom Verbindungsabschnitt abgewandte Ende gebogen sein. Der Aluminiumkörper kann insbesondere wenigstens abschnittsweise in Form einer Buchse ausgestaltet sein, die einen Buchsenleerraum umgibt und in Längsrichtung geöffnet ist, wobei die Kontaktzone im Buchsenleerraum angeordnet ist. Die wenigstens eine Kontaktfeder kann in den Buchsenleerraum hineinragen und wenigstens abschnittsweise auf der Kontaktzone aufliegen. Jeweils eine Kontaktzone kann an sich gegenüberliegenden Seiten im Buchsenleerraum angeordnet sein. Alternativ dazu kann die Kontaktzone den Buchsenleerraum in einem Längsabschnitt auch radial umlaufen. Der Kopplungsbereich kann als Hülse geformt sein, die auf die Buchse aufgesetzt werden kann. Dabei kann entsprechend den Seiten der Buchse, die mit einer Kontaktzone versehen sind, jeweils wenigstens eine Kontaktfeder, vorzugsweise zwei Kontaktfedern, sich von der Hülse wegerstrecken und in den Buchsenleerraum gebogen sein. Der Gegenkontakt kann hierbei insbesondere ein Steckkontakt und/oder Rundkontakt sein, der von mehreren Seiten von dem elektrischen Kontakt kontaktiert wird.
-
Die Kontaktfeder kann zwischen Kontaktzone und Kontaktbereich elastisch auslenkbar sein. Bei Kontakt mit dem Gegenkontakt kann die Kontaktfeder in Richtung zur Kontaktzone elastisch ausgelenkt sein, wobei die Kontaktfeder gegen die Kontaktzone presst. Dadurch wird ein stabiler elektrischer Fluss gewährleistet. Die Kontaktzone kann dabei besonders verschleißfest gegenüber der durch die Kontaktfeder verursachten Reibung ausgestaltet sein, beispielsweise durch eine Fertigung der Kontaktzone aus einem Edelmetall wie Silber oder einer Edelmetalllegierung wie einer Silberlegierung.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung weist der Aluminiumkörper keine, insbesondere elastische, Formschlusselemente auf, wodurch verhindert wird, dass eine Kontaktkraft auf den Aluminiumkörper übertragen bzw. vom Aluminiumkörper erzeugt werden kann. Dies verhindert einen Einfluss des Aluminiumkörpers auf die Kontaktnormalkraft, wodurch die Stabilität der elektrischen Verbindung zwischen Gegenkontakt und elektrischem Kontakt nochmals verbessert werden kann.
-
Der Verbindungsabschnitt kann sich von der Buchse in Längsrichtung wegerstrecken, sodass der Verbindungsabschnitt frei zugänglich zur Verbindung mit dem Aluminiumleiter ist. Der Verbindungsabschnitt kann mit einer Crimphülse versehen sein, die einen Bogen über den Verbindungsabschnitt spannt, in dem der Aluminiumleiter eingesteckt werden kann. Die Crimphülse kann daraufhin gequetscht werden, wodurch die Verbindung zwischen Aluminiumleiter und elektrischem Kontakt nochmals verstärkt werden kann.
-
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann der Aluminiumleiter ein Aluminiumkabel sein, der stoff- und/oder formschlüssig mit dem Verbindungsabschnitt verbunden sein kann.
-
Der Aluminiumleiter kann mit dem Verbindungsabschnitt verschweißt sein, beispielsweise durch Ultraschallschweißen oder Reibschweißen. Dadurch kann eine stabile stoffschlüssige Verbindung erreicht werden. Als besonders vorteilhaft hat sich ergeben, wenn der Aluminumleiter mit dem Verbindungsabschnitt durch Ultraschallschweißen verschweißt ist. Durch das Ultraschallschweißen erwärmen sich die Fügepartner, sprich der Verbindungsabschnitt und der Aluminiumleiter, weniger stark im Vergleich zu anderen Schweißverfahren. Dadurch kann eine Beschädigung der Materialien in direkter Umgebung, wie beispielsweise eine Isolation des Aluminiumleiters verhindert werden.
-
Da der Verbindungsabschnitt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, kann eine Schweißverbindung ohne Umstände zwischen Verbindungsabschnitt und Aluminiumleiter erzeugt werden.
-
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren exemplarisch näher beschrieben. In den Figuren sind Elemente, die einander hinsichtlich Aufbau und/oder Funktion entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Die bei den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten und beschriebenen Merkmalskombinationen dienen lediglich zur Erläuterung. Nach Maßgabe der obigen Ausführungen kann auf ein Merkmal eines Ausführungsbeispiels verzichtet werden, wenn es auf dessen technischen Effekt bei einer bestimmten Anwendung nicht ankommt. Umgekehrt kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen bei einem Ausführungsbeispiel ein weiteres Merkmal hinzugefügt werden, wenn dessen technischer Effekt für eine bestimmte Anwendung vorteilhaft oder notwendig sein sollte.
-
Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktes; und
- 2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.
-
Zunächst ist der Aufbau eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts 1 mit Bezug auf 1 und 2 erklärt. Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung 3 mit einem Aluminiumleiter 6, der mit dem elektrischen Kontakt 1 verbunden ist.
-
Der elektrische Kontakt 1 umfasst einen sich entlang einer Längsachse L erstreckenden Aluminiumkörper 2 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einem Verbindungsabschnitt 4 zum Verbinden mit einem Aluminiumleiter 6, eine auf einer Oberfläche 8 des Aluminiumkörpers 2 angeordnete Kontaktzone 10 und wenigstens eine mit dem Aluminiumkörper 2 verbundene Kontaktfeder 12 mit einem Kontaktbereich 14 zum Kontaktieren eines Gegenkontakts 16.
-
In dieser beispielhaften Ausgestaltung ist der Aluminiumkörper 2 aus einer Aluminium-Magnesium Legierung AIMg3 24 geformt. Der Aluminiumkörper 2 ist als ein Stanzbiegeteil 26 geformt. In 1 ist beispielhaft ein Stanzband 28 schematisch dargestellt, wobei nur ein elektrischer Kontakt 1 gezeigt ist. An dem Stanzband 28 kann eine Vielzahl nebeneinander gereihter elektrischer Kontakte 1 angeordnet sein, wodurch eine einfache und automatisierbare Massenanfertigung zumindest des Aluminiumkörpers 2 möglich ist.
-
Der Aluminiumkörper 2 weist an einem freien Ende 18 die Form einer Buchse 20, die einen Buchsenleerraum 22 umgibt, zur Aufnahme des Gegenkontakts 16 auf. Der Verbindungsabschnitt 4 erstreckt sich entlang der Längsachse L aus dem Buchsenleerraum 22 in Richtung weg vom freien Ende 18. Am Verbindungsabschnitt 4 ist der elektrische Kontakt 1 mit dem Aluminiumleiter 6 verbunden.
-
Hierfür ist der Aluminiumleiter 6 auf die Oberfläche 8 des Verbindungsabschnittes 6 durch eine Schweißverbindung 19, insbesondere eine Ultraschallschweißverbindung befestigt. Alternativ dazu oder auch zusätzlich kann der Aluminiumleiter 6 auch durch eine Crimpverbindung mit dem Verbindungsabschnitt 4 verbunden sein. Der Aluminiumleiter 6 kann beispielsweise ein Aluminiumkabel 21 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sein. Vorzugsweise weist das Aluminiumkabel 21 zu etwa 99,7 % Aluminium auf.
-
Die Buchse 20 weist in einer quer zur Längsachse L angeordneten Ebene einen im Wesentlischen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die Buchse 20 in Richtung der Längsachse L geöffnet ist. In einem sich entlang der Längsachse L erstreckenden Längsabschnitt 30 sind zwei zueinander weisende Oberflächen 8, die den Buchsenleerraum 22 quer in einer Höhenrichtung H begrenzen, Kontaktzonen 10 angeordnet. Die Kontaktzonen 10 sind in dieser Ausgestaltung aus einem Edelmetall 32, vorzugsweise Silber 34 gefertigt und durch Walzplattieren auf der Oberfläche 8 aufgetragen.
-
Um die Kosten für das relativ teure Material der Kontaktzone 10 einzusparen, ist in Höhenrichtung H zwischen der Kontaktzone 10 und der Oberfläche 8 eine Zwischenschicht 36 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung angeordnet.
-
Die Zwischenschicht 36 kann ebenfalls durch Walzplattieren auf die Oberfläche 8 aufgebracht werden, bevor die Kontaktzone 10 auf die Zwischenschicht 36 aufgetragen wird. Alternativ zum Walzplattieren können sowohl die Kontaktzone 10 als auch die Zwischenschicht 36 durch eine Gasphasenabscheidung, insbesondere durch einen Elektronenstrahl, oder einer galvanischen Abscheidung aufgebracht sein.
-
Vorzugsweise kann die Zwischenschicht 36 und die Kontaktzone 10 als Streifen direkt auf das Stanzband 28 vor dem Biegen aufgebracht sein, was insbesondere für eine industrielle Herstellung von Stanzbiegeteilen 26 in großen Stückzahlen besonders vorteilhaft ist.
-
Durch die Zwischenschicht 36 kann das Auftragen der Kontaktzone 10 vereinfacht werden, da die Zwischenschicht 36 in ihrer Zusammensetzung und ihrer Materialstärke optimiert werden kann. Weiterhin kann die Zwischenschicht 36 verhindern, dass das Aluminium aus dem Aluminiumkörper 2 in die Kontaktzone 10 kriecht. Weiterhin kann durch eine Ausformung der Kontaktzone 10 aus einem Edelmetall eine Oberflächenkorrosion, die zu einer Verminderung der elektrischen Leitfähigkeit führen kann, verhindert werden.
-
Die Kontaktzone 10 ist entlang der Längsachse L bündig zur Oberfläche 8 angeordnet, wodurch es beim Entlanggleiten entlang der Längsachse L beim Übergang zwischen Oberfläche 8 und Kontaktzone 10 nicht zu einem ungewünschten Abrieb und dem daraus resultierenden erhöhten Verschleiß kommt.
-
Die Kontaktfedern 12 erstrecken sich von einem Kopplungsbereich 38 in Richtung der Längsachse L weg. Der Kopplungsbereich 38 ist als Hülse 40 ausgeformt, die auf das vom Verbindungsabschnitt 4 abgewandte freie Ende 18 des Aluminiumkörpers 2 aufgesetzt ist. Der Kopplungsbereich 38 und der Aluminiumkörper 2 können zueinander komplementäre Rastmechanismen aufweisen, beispielsweise eine Rastlasche, die mit einem Fenster oder einer Einkerbung verrastet, um ein Lösen der Kopplung zwischen Kontaktfeder 12 und Aluminiumkörper 2 zu verhindern. Insbesondere in Fahrzeuganwendungen ist der elektrische Kontakt 1 hohen Vibrationsbelastungen und/oder Schlagbelastungen ausgesetzt, die zu einem Lösen der Kopplung führen können.
-
Die Hülse 40 kann zumindest auf ihrer vom Aluminiumkörper 2 abgewandten Außenfläche 43 mit einer korrosionsresistenten Beschichtung 45, beispielsweise aus einem Edellmetall wie Silber, beschichtet sein. Im gezeigten Beispiel ist es allerdings vorteilhaft, wenn sowohl die Auflagefläche 47 der Kontaktfeder 12, mit der die Kontaktfeder 12 auf der Kontaktzone 10 aufliegt, als auch der Kontaktbereich 14 mit einem Edelmetall, insbesondere Silber, beschichtet ist. Bevorzugt sind die Beschichtung und die Kontaktzone 10 aus demselben Material geformt, wodurch eine Kontaktkorrosion verhindert werden kann.
-
An jeweils einer sich in Höhenrichtung H angeordneten Seite 41 der Hülse 40 erstreckt sich ein Paar von gewellten Kontaktfedern 12 in Richtung von dem Verbindungsabschnitt 4 weg und sind um das freie Ende 18 gebogen und ragen in den Buchsenleerraum 22 hinein. Dabei begrenzen die gegenüberliegenden Kontaktfedern 12 eine Aufnahme 42 in Höhenrichtung H, in die der Gegenkontakt 16 in einer Steckrichtung S, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse verläuft, hineingesteckt werden kann. Die Kontaktfedern 12 eines Paares sind in einer Querrichtung Q quer zur Höhenrichtung H und quer zur Längsachse L nebeneinander angeordnet, wobei sie in Richtung der Längsachse L zueinander versetzt sind. In anderen Worten, eine Kontaktfeder 12 ragt tiefer entlang der Längsachse L in den Buchsenleerraum 22 hinein als die in Querrichtung nebenan angeordnete Kontaktfeder 12.
-
Die Kontaktfedern 12 sind aus einem gegenüber dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung mechanisch und thermisch relaxationsbeständigeren stabileren Material gefertigt, beispielsweise Edelstahl oder Kupfer, insbesondere einer Kupferlegierung und weisen eine Wellenform mit einer ersten zur gegenüberliegenden Seite 41 gerichteten Wölbung 44 und einer zweiten, von der gegenüberliegenden Seite 41 abgewandten Wölbung 46 auf. Die erste Wölbung 44 begrenzt die Aufnahme 42 in Höhenrichtung H und ist mit dem Kontaktbereich 14 zur Kontaktierung des Gegenkontaktes 16 versehen. Die Kontaktfedern 12 liegen mit ihrer zweiten Wölbung 46 auf der Kontaktzone 10 auf.
-
Bei einem eingesteckten Gegenkontakt 16 wird der Stromfluss vom Gegenkontakt 16 über die Kontaktfedern 12 zur Kontaktzone 10 geleitet und von ihr aufgenommen. Durch die Kriechfestigkeit der Kontaktzone 10 wird ein Verschleiß aufgrund von Kriechen vermindert. Gemäß der beispielhaften Ausgestaltung ist die Kontaktzone 10 aus Silber geformt, wodurch eine Oberflächenkorrosion vermieden wird, die die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktzone 10 beinträchtigen könnte. Der Stromfluss wird dann von der Kontaktzone 10 über den Aluminiumkörper 2 zum Aluminiumleiter 6 geführt. Die Kontaktnormalkraft zur Kontaktierung des Gegenkontaktes 16 wird von den Kontaktfedern 12 erzeugt, wodurch die Kontaktnormalkraft, mit der der Gegenkontakt 16 kontaktiert wird, nicht von dem Aluminiumkörper 2 erzeugt wird.
-
Durch das Einstecken des Gegenkontaktes 16 werden die Kontaktfedern 12 zwischen Kontaktbereich 14 und Kontaktzone 10 elastisch ausgelenkt und gegen die Kontaktzone 10 gepresst. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kontaktzone 10 aus einem mechanisch robusten Material gefertigt ist, wie beispielsweise einem Edelmetall, wodurch die Kontaktzone 10 die Anpresskraft der Kontaktfeder 12 standhalten kann ohne nachzugeben und nicht durch eine durch eine Relativbewegung entstehende Reibung zwischen Kontaktfeder 12 auf der Kontaktzone 10 abgeschliffen wird.
-
Durch den erfinderischen elektrischen Kontakt 1 ist eine besonders einfache Anbindung zwischen Aluminiumleiter 6 und Kontakt 1 möglich, ohne eine zusätzliche Bearbeitung des Kontaktes 1 vor dem Verbinden. Da beide Komponenten im Wesentlichen aus demselben Material gefertigt sind, ist es möglich den Aluminiumleiter 6 direkt mit dem Kontakt 1 zu verbinden, ohne eine Kontaktkorrosion zu riskieren. Bei elektrischen Kontakten mit einer hohen Materialstärke haben sich besonders bei den Kupferkontakten große Schwierigkeiten bei der Präparation des Kontaktes für die Verbindung mit dem Aluminiumleiter ergeben. Vor Allem eine galvanische Beschichtung des Kupferkontaktes mit hoher Materialstärke bereitet hohe Kosten. Dadurch dass der erfindungsgemäße Kontakt 1 einen Aluminiumkörper 2 mit einem Verbindungsabschnitt 4 zur Verbindung mit dem Aluminiumleiter 6 aufweist, können diese Schwierigkeiten, auch bei einem elektrischen Kontakt 1 mit hoher Materialstärke, vermieden werden.
-
Weiterhin kann durch den erfindungsgemäßen Kontakt eine, im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kupferkontakten, kostengünstige Alternative mit geringerem Gewicht, aufgrund der geringeren Materialkosten und Masse des Aluminiums gegenüber dem Kupfer, geschaffen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- elektrischer Kontakt
- 2
- Aluminiumkörper
- 3
- Kontaktanordnung
- 4
- Verbindungsabschnitt
- 6
- Aluminiumleiter
- 8
- Oberfläche
- 10
- Kontaktzone
- 12
- Kontaktfeder
- 14
- Kontaktbereich
- 16
- Gegenkontakt
- 18
- freies Ende
- 19
- Schweißverbindung
- 20
- Buchse
- 21
- Aluminiumkabel
- 22
- Buchsenleerraum
- 24
- AIMg3
- 26
- Stanzbiegeteil
- 28
- Stanzband
- 30
- Längsabschnitt
- 32
- Edelmetall
- 34
- Silber
- 36
- Zwischenschicht
- 38
- Kopplungsbereich
- 40
- Hülse
- 41
- in Höhenrichtung gegenüberliegende Seiten
- 42
- Aufnahme
- 43
- Außenfläche
- 44
- erste Wölbung
- 45
- korrosionsresistente Beschichtung
- 46
- zweite Wölbung
- 47
- Auflagefläche
- H
- Höhenrichtung
- L
- Längsachse
- S
- Steckrichtung
- Q
- Querrichtung
