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Die Erfindung betrifft einen Kontaktstecker zur Übertragung elektrischer Energie durch lösbare Kontaktierung mit einer Kontaktbuchse.
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Zur Kontaktierung oder Herstellung lösbarer elektrisch leitender Verbindungen werden Steckverbindungen, Kontaktierungselemente, Polverbinder, Steckhülsen usw. in unterschiedlichsten Ausbildungen und Varianten eingesetzt. Insbesondere, aber nicht ausschließlich bei elektrischen Kontaktierungsaufgaben im höheren Leistungsbereich sind Kontaktsysteme entwickelt worden, die auf Rundkontaktgeometrien zur Aufnahme eines Kontaktpins basieren und deren Ausgangsmaterial aus einem flächigen Kontaktgitter besteht, dass mit hyperbolischem Drall in die Rundkontaktgeometrie gebracht wird. Diese als RADSOK bekannt gewordenen Kontaktsysteme zeichnen sich durch robuste und hochdichte Kontaktherstellung infolge der erheblichen Kontaktfläche zum jeweiligen Kontaktpin aus. Alternativ sind anstelle der hyperbolischen Verdrehsituation nach innen gerichtete Lamellengeometrien bekannt, dessen Lamellenkontaktgitter radialsymmetrisch ausgerichtet ist.
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Diese vorzugsweise als Hochstromkontaktbuchsen verwendeten Kontaktgeometrien sind folglich als Radialkontaktbuchsen oder hyperbolische Kontaktbuchsen bekannt.
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RADSOK-Kontaktsysteme der vorgenannten Art werden über ihre in der Regel zylindrischen Außenkonturen in Steckverbinderbuchsenhülsen aufgenommen und realisieren die Kontaktierung außenseitig über die Zylinderflächen. Die
DE 10 2007 051 266 B4 basiert auf der Grundidee, eine einzige Steckverbinderbuchsenhülse bereitzustellen, die so ausgebildet ist, dass unterschiedliche Lamellenkontaktkäfige in Form von RADSOK-Kontaktbuchsen aufgenommen werden können, welche flächig an der Innenseite der Kontakthülse zur Anlage kommt.
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Einen vergleichbaren Grundaufbau zeigt die
DE 20 2016 100 095 U1 . Erfindungsgegenstand hier ist die Kopplung, Verbindung, Kontaktierung des zylinderförmigen Lamellenkäfigs „fliegend“ innerhalb der aufnehmenden Steckverbinderbuchsenhülse, dadurch, dass nur eine der die jeweils endseitigen Bunde beispielsweise durch Presspassung in der Buchse festgelegt wird. Es ist eine elektrische Steckverbinderbuchse umfassend eine zylindrische Buchsenhülse vorgesehen, welche mit einem Aufnahmeraum ausgebildet ist, in dem ein zylinderförmiger Lamellenkäfig mit einer Vielzahl von parallel verlaufenden Kontaktlamellen eingeschoben ist, wobei der Lamellenkäfig über einen ersten und zweiten endseitig umlaufenden Bundsteg verfügt, zwischen denen die Kontaktlamellen verlaufen. Der Lamellenkäfig wird an dem einen Ende zumindest axial und bevorzugt auch drehfest in der Buchsenhülse festgelegt und dadurch eingespannt bzw. befestigt und an dem anderen gegenüberliegenden Ende eine axiale und zumindest um einen gewissen Drehwinkel drehbare Gleitlagerung gegenüber der Buchsenhülse vorgesehen ist. Vorzugsweise wird der Lamellenkäfig mit seinem einen Bundsteg mittels hülsenseitigem Befestigungsmittel an der Innenwand der Buchsenhülse befestigt.
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Insbesondere bei Kontaktierungsaufgaben im Hochstrombereich - beispielsweise zur Aufladung von Batterien in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder die elektrische Kontaktierung der Fahrzeugbatterie mit den Verbrauchern im Fahrzeug - ist es von besonderer Wichtigkeit, dass die elektrische Kontaktierung der Steckverbindungspartner sehr zuverlässig ist. Auf derartige Steckverbindungen und deren Kontaktierungselemente, die häufig aus einer oder mehrerer Paarungen, bestehend aus Steckkontaktpin und Steckkontaktbuchse aufgebaut sind, können unterschiedliche Einflüsse einwirken, beispielsweise mechanische Belastungen, Vibrationen, Stöße, Alterungseinflüsse. Auch möglich sind erhebliche Temperatureinflüsse verursacht durch Umweltbedingungen oder infolge der Eigenerwärmung verursacht durch die fließende elektrische Leistung und den Eigenwiderstand der stromführenden Teile. Besonders relevant kann die Eigenerwärmung sein an den Kontaktstellen, da kontaktkraftbedingt die Kontaktflächen klein und somit ein quasi geometrisch verursachter hoher Widerstand vorliegen kann. Aus diesem Grund ist es von besonderer Wichtigkeit, dass die Kontaktkraft - genauer: die Kontaktnormalkraft - möglichst hoch und dauerhaft gleichbleibend ist, um die Kontaktpartner, meist gebildet durch Kontaktpin und Kontaktbuchse für deren elektrisch Kontaktierung an dessen Kontaktflächen aneinanderzupressen.
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Die im Stand der Technik verfügbaren Kontaktbuchsen wie beispielsweise die erwähnten RADSOK-Buchsen oder auch deren Steckkontaktpartner, die Steckkontaktpins werden sowohl bildsame Formgebungsverfahren wie beispielsweise Stanzen, Rollen und geeignete Werkstoffe mit federnden Eigenschaften eingesetzt, um die erwünschten Federwirkungen durch Rückstellkräfte zu erzeugen die genutzt werden, um vorzugsweise elastische Anpresskräfte der Kontaktpartner an ihren Kontaktflächen zu erzeugen. Dabei wird die Leistungsfähigkeit der Steckkontaktverbindung durch auftretenden Temperatureinwirkungen begrenzt, dadurch, dass höheren Temperaturen ein Federkraftverlust infolge von Relaxierungsvorgängen, Materialkriechen und Eigenspannungsabbau bewirken. Dies gilt insbesondere für Kupfer und Kupferlegierungen, da Kupfer neben seiner generell niedrigen Elastizitätseigenschaft vor allen bereits bei niedrigen Temperaturen „weich“ wird.
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Werden die Steckkontaktpartner derart konstruiert und aus Werkstoffen wie beispielsweise Federstahl gebildet, ist es zwar möglich, auch sehr hohe Kontaktnormalkräfte zu erzeugen, welche die Kontaktflächen der Steckkontaktpartner zuverlässig aneinanderdrücken, aber es ergeben sich häufig Montageprobleme, dadurch, dass das Zusammenstecken der Kontaktpartner hohe Steckkräfte erfordert, welche die Montage erschweren oder den Einsatz von Werkzeugen erfordern.
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Um die Problematik der sich unter Temperatureinwirkungen verringernden Kontaktnormalkräfte zu reduzieren sind Kontaktierungslösungen entwickelt worden, bei denen sich die Kontaktierungselemente oder Zusatzbauteile infolge der Temperaturerhöhung derart verformen, dass die Steigerung der Kontaktkraft erreicht wird und gleichzeitig die Montagekraft beim Zusammenstecken der Steckverbindung bei niedrigerer Temperatur geringer ist. Die
EP 2 461 427 B1 offenbart einen sich selbsttätig verformenden Hochstromkontakt basierend auf dem Ansatz, durch einerseits konstruktive Auslegung des Hochstromkontakts und andererseits Vorsehen eines sich bei steigender Temperatur selbsttätig verformenden Elementes der Steckverbindung mit niedrigen Steckkräften bei Raumtemperatur für die Montage und hoher Kontaktkraft beziehungsweise Kontaktnormalkraft während des Betriebs, insbesondere stärkerer Eigenerwärmung und bei erhöhten Umgebungstemperaturen zu erreichen.
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Die Kontaktnormalkraft wird quasi selbstregelnd erhöht, sobald eine Temperaturerhöhung stattfindet. Der vorgeschlagene Hochstromkontakt dient zur Übertragung von Strom von einer Stromquelle zu einem elektrischen Leiter eines Stromabnehmers, so dass der Hochstromkontakt zusammen mit dem korrespondierenden Kontaktstift einerseits zur mechanischen Verbindung und andererseits zur elektrischen Kontaktierung des Stromabnehmers mit der Stromquelle über eine elektrische Kontaktfläche des Hochstromkontakts mit dem Kontaktstift dient. Indem die mechanische Verbindung bei durch Stromfluss steigender Temperatur des Hochstromkontakts durch den Hochstromkontakt bzw. die selbsttätig verformend ausgebildeten Bauteile, insbesondere einem ringförmigen Element durch die temperaturinitiierte Verformung gesteigert wird, wird die dem werkstoffbedingten Kontaktnormalkraftverlust entgegengewirkt und Kontaktkraft zumindest aufrechterhalten, teils sogar gesteigert. Gleichzeitig ist das Zusammenstecken bei niedrigen Temperaturen mit verringerter Steckkraft möglich.
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Einen ähnlichen Ansatz verfolgt die
DE 10 2005 032 462 A1 . Gelehrt wird hier die Kontaktbuchse derart auszugestalten, dass zumindest der Bereich der Kontaktkuppen aus einem Bimetall besteht. Der mit dem Bimetall ausgestaltete Bereich verändert seine Form aufgrund eines Wärmeeinflusses. Diese Formänderung wird genutzt, die Kontaktnormalkraft zumindest konstant zu halten oder ansteigen zu lassen.
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Die im Stand der Technik verfügbaren Kontaktierungslösungen mit der temperaturabhängigen Veränderung der Kontaktnormalkraft und aufgebaut durch die Kombination von Kontaktbuchse und Kontaktpin weisen teils erhebliche Nachteile auf. Häufig findet man Lösungen, welche ein oder mehrere Bauteile wie beispielsweise Ringe oder rohrförmige Bauteile aufweisen, welche die Kontaktnormalkraft infolge einer Temperaturveränderung beeinflussen. Diese Lösungen sind aufwändig, erfordern mehrteilige Kontaktierungsanordnungen, sind dadurch schwieriger zu montieren und haben erhöhtes Potential von Fehlmontagen. Daraus ergeben sich wirtschaftlich ungünstige Lösungen und begünstigen Fehlfunktionen.
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Andere Kontaktierungausgestaltungen integrieren die sich unter Temperatureinwirkung verformenden Komponenten der Kontaktierung bzw. Steckverbindung in das Kontaktbuchsenbauteil. Mit derart geometrischen Ausgestaltungen können durch die temperaturabhängige Verformung nur in vergleichsweise geringem Umfang die Kontaktnormalkräfte beeinflusst und insbesondere erhöht werden. Auch kann der Erwärmungsprozess der integrativen Verformungskomponenten erhebliche Zeit beanspruchen - dies durch die Einstückigkeit mit dem Kontaktelement verursacht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bestehenden Kontaktierungslösungen mit sich durch Temperatureinwirkung veränderbaren Kontaktnormalkräften weiterzuentwickeln und die bestehenden Nachteile wenigstens teilweise zu reduzieren.
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Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung einen Kontaktstecker, Steckkontaktpin vor, der mit einer Kontaktbuchse zusammenwirkt und aus einem Mehrschichtmetall oder einer Formgedächtnislegierung besteht, der im Querschnitt eine omegaähnliche Form aufweist. Omegaähnlich deshalb, weil die Geometrie des erfindungsgemäßen Omegapins in seinem Querschnitt wenigstens abschnittsweise ähnlich dem griechischen Buchstaben Omega ist.
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Die omegaähnliche Querschnittsform wird gebildet durch wenigstens drei kreisbogenförmige Abschnitte, die in Umfangsrichtung fließend aufeinander folgen und deren Krümmungsradien sowohl dem Betrage nach als auch deren Vorzeichen variieren. Einer der Krümmungsradien - vorzugsweise derjenige mit größerem Krümmungsradius - kann integrativer Bestandteil eines Basiselementes sein. Das Basiselement verfügt in Steckrichtung über eine weitgehend lineare Form und ist in Umfangsrichtung vorzugsweise mit dem größten vorhandenen Krümmungsradius des omegaähnlichen Querschnittes gebildet. Optional sieht die Erfindung vor, dass das Basiselement Ausspahrungen oder Schlitze aufweist, welche die Verformungsfähigkeit verbessern.
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Vorzugsweise sieht die Erfindung zwei paarweise auf einer Querschnittsebene liegende Omegaenden vor. Diese Omegaenden stellen bei dem griechischen Buchstaben Omega das untere Ende, d. h. quasi die „Füße“ des Omega dar. Auch vom Erfindungsgedanken unterstützt ist die paarweise mehrfache Anordnung von Omegaenden hintereinander in axialer Richtung des Omegapins. Die Breite dieser optional mehrfach hintereinander angeordneten Omegaenden kann variieren, um die Materialmasse und dadurch die Temperaturänderungsgeschwindigkeit bei Stromdurchleitung oder Umgebungstemperaturänderungen zu beeinflussen. Ausgehend von dem Krümmungsradius des Basiselementes, welches den Rumpf, Mittelteil des omegaähnlichen Querschnittes bildet und hier auch als Omegarumpf bezeichnet wird, haben die Omegaenden einen kleineren oder gleichen Krümmungsradius mit dazu umgekehrten Vorzeichen. Vorteilhaft für die Herstellung des Omegapins ist es, die Übergänge der Radien zueinander stetig und, oder fließend zu gestalten.
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Eine weitere, geometrisch bedingte Beeinflussung der temperaturänderungsinduzierten Kontaktnormalkraft durch Verformung der aus einem Mehrschichtmetall oder einer Formgedächtnislegierung bestehenden federelastischen Omegaenden sieht die Erfindung durch ungleiche Breitengestaltung vor. Die Breite der Omegaenden, d. h. deren Erstreckung in Steckrichtung (Axialrichtung des Kontaktpins) kann von dem in Steckrichtung angeordneten ersten Ömegaende zu den weiteren, in Steckrichtung dahinterliegenden Omegaenden zunehmen. Daraus resultiert ein sich breitenabhängig unterscheidendes Verformungsverhalten der Omegaenden dadurch, dass Omegaenden mit geringerer Breite infolge der kleineren Gesamtmasse bei gleicher Wärmeenergieeinwirkung schnellerer Temperaturänderungen unterliegen. Infolge dessen wird eine Kontaktnormalkraftänderung durch die Wirkung des Mehrschichtmetallaufbaus oder der Formgedächtnislegierung und der resultierenden Verformung zeitlich voneinander abweichend bewerkstelligt.
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An dem in Steckrichtung gegenüberliegenden Ende des Kontaktpins kann ein überkragender Abschnitt des Basiselementes als Funktionselement vorgesehen sein, dass zum Anschlagen (beispielsweise Crimpen oder Schweißen) einer elektrischen Leitung, Kabel oder als Griffstück im Sinn einer Handhabungshilfe nutzbar ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens die Omegaenden oder auch des gesamte Omegapin aus einem Mehrschichtmetallwerkstoff bestehen, der beispielsweise als Bimetall aus zwei Werkstofftypen aufgebaut ist. Dabei ist es vorteilhaft, den äußeren Bereich der Omegaenden bzw. des Kontaktpins mit seinen Berührflächen hin zur Kontaktbuchse aus einem Kupferwerkstoff zu bilden und den inneren Bereich, d. h. die der Kontaktbuchse abgewandten Bereiche der Omegaenden oder des Kontaktpins auf einem Stahlwerkstoff aufzubauen. Da der Kupferwerkstoff und der Stahlwerkstoff voneinander abweichende wärmeenergieinduzierte Ausdehnungsverhalten aufweisen, verformt sich der Bimetallwerkstoff und löst eine Verformung der Omegaenden aus, welche zur Beeinflussung der Kontaktnormalkraft herangezogen werden. Ebenfalls können Schichtaufbauten mit drei Werkstoffen realisiert werden, bei welchen die mittlere Schicht aus einem Kupferwerkstoff besteht und so sichergestellt ist, dass die Mehrschichtmetallanordnung gute elektrisch leitende Eigenschaften aufweist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zur Veränderung der Kontaktnormalkraft erforderliche temperaturabhängige Verformung durch die Verwendung einer Formgedächtnislegierung (auch Memorymetalle genannt) für den Omegapin bzw. für wenigstens seine Omegaenden erfolgt.
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Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen omegaähnlichen Querschnitt des Omegapins ergibt sich ein besonders vorteilhaftes temperaturänderungsinduziertes Verformungsverhalten und damit der Beeinflussung der Kontaktnormalkraft. Durch diese Querschnittsform mit seinen Krümmungsradienbeträgen und Krümmungsradienvorzeichen wird bei einsetzender Verformung der Omegapin an die Innenwandung der Kontaktbuchse gepresst. Dies erfolgt mit dem Bereich des Omegarumpfes, d. h. des Basiselementes und damit im Bereich des größeren Krümmungsradius, wobei sich verformungsbedingt die Omegaenden mit ihrem jeweils kleineren Krümmungsradiusbetrag und umgekehrten Krümmungsradiusvorzeichen quasi einrollen. Dabei können die endseitigen Kanten der Omegaenden partiell über die innere Oberfläche der Kontaktbuchse kratzen und auf diese Weise eine Reinigungswirkung erzielen, sodass die elektrische Kontaktierung verbessert ist.
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Weiterhin ist besonders vorteilhaft, dass eine plastische Verformung des Omegapin durch seine Querschnittgeometrie weitgehend verhindert wird. Dies ist besonders wichtig vor dem Hintergrund, dass die elastische Verformungsfähigkeit nach einer plastischen Verformung nicht mehr gegeben ist und damit die Kontaktnormalkraftbeeinflussung nicht mehr erfolgen kann.
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Die Erfindung bietet weitere Vorteile, vor allem sind beim Zusammenstecken der Kontaktpartner bestehend aus Omegapin und Kontaktbuchse bei Raumtemperatur nur geringe Steckkräfte erforderlich, da die Steigerung der Kontaktnormalkraft erst durch die Erwärmung des Omegapins und/oder der Kontaktbuchse erfolgt und nicht durch federelastische Vorspannung generiert werden muss. Auch erreicht die Erfindung eine erhöhte Kontaktnormalkraft bei Temperaturänderung in Form steigender Temperatur und damit sinkendem elektrischen Widerstand. Infolge der erhöhten Kontaktnormalkraft stellen sich hohe Auszugskräfte, d. h. Kräfte zum Auseinanderziehen der Steckverbindung, bei Betriebstemperatur ein, mit der Folge, dass derartige Steckverbindungen weniger vibrationsanfällig sind.
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Die wirtschaftliche Massenfertigung wird unterstützt dadurch, dass die geometrisch einfache Kontur des Ausgangsmaterials, Halbzeugs sehr gut geeignet ist zu Herstellung mittels eines Stanzprozesses. Im Stand der Technik verfügbare Lösungen, insbesondere die sogenannten Radsok-Buchsen sind sehr feine und eine Vielzahl von Lamellen vorhanden, die eine lange Stanzkante aufweisen und hohe Stanzkraft benötigen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 die perspektivische Ansicht auf den Kontaktstecker, der erfindungsgemäß durch eine omegaähnliche Querschnittsform als Omegapin ausgestaltet ist;
- 2 die Seitenansicht auf den Omegapin;
- 3 die räumliche Darstellung des endseitig in Steckrichtung gerichteten Omegapins;
- 4 die Unteransicht auf den Omegapin;
- 5 die Draufsicht auf den Omegapin;
- 6 die Seitenansicht auf die Kontaktpartner für eine elektrisch leitende Steckverbindung.
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1 illustriert mittels perspektivischer Ansicht den Kontaktstecker, der erfindungsgemäß durch eine omegaähnliche Querschnittsform als Omegapin 20 ausgestaltet ist. Der Omegapin 20 umfasst ein Basiselement in Form eines Omegarumpfes 30, dass quasi das Rumpfelement des Omegas bildet. Der Omegapin umfasst weiterhin wenigstens ein Omegaendenpaar, gebildet aus zwei Omegaenden 50, welche praktisch die „Füße“ des Omega bilden (die Darstellung der 1 zeigt den omegaähnlichen Querschnitt auf dem Kopf stehend).
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Dieses Ausführungsbeispiel des Omegapins 20 weist die optionale erfindungsgemäße Möglichkeit auf, eine Mehrzahl von Omegaenden 50, d. h. die paarweise mehrfache Anordnung von Omegaenden 50 hintereinander in axialer Richtung vorzusehen.
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Ein optionales Funktionselement 40 kann den Omegapinaufbau ergänzen. Das Funktionselement 40 kann sich in Gegenrichtung zur Steckrichtung erstrecken und als Verlängerung des Omegarumpfes 30 gestaltet sein. Es kann eine Bohrung, Laschen oder andere Geometrien aufweisen, welche geeignet sind, Zusatzfunktionen bereitzustellen, wie beispielsweise ein Griffstück zur Unterstützung der Handhabung beim Zusammenstecken der Kontakt- oder Steckverbindungspartner, bestehend aus Kontaktbuchse 10 und Omegapin 20 oder zum Anschlagen eines Kabels, einer Leitung (ggf. mit einer Abschirmung) durch zum Beispiel Schweißen oder Crimpen.
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2 umfasst die Seitenansicht auf den Omegapin 20 und zeigt seine omegaähnliche Querschnittgestaltung. Ausgehend von dem Krümmungsradius des Basiselementes 30, welches den Rumpf, das Mittelteil des omegaähnlichen Querschnittes bildet und hier auch als Omegarumpf 30 bezeichnet wird, erstreckt sich in der Schnittebene ein Omegaendenpaar, gebildet aus zwei Omegaenden 50. Die das Omegaendenpaar bildenden Omegaenden 50 sind achsensymmetrisch zur Y-Achse (in 2 vertikal ausgerichtet) konstruiert. Der Omegarumpf 30 weist einen Krümmungsradius R2 auf, die Omegaenden 50 einen Krümmungsradius R1. Die Krümmungsradien R1 und R2 gehen vorzugsweise stetig und/oder fließend ineinander über. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Omegaenden 50 einen kleineren Krümmungsradius R1 als der Krümmungsradius R2 des Omegarumpfes 30 mit zu diesem umgekehrten Vorzeichen.
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Durch die omegaähnliche Querschnittgeometrie des Omegapins 20 ergibt sich im Bereich der Omegaenden 50 eine Öffnung OE, d. h. es handelt sich um einen offenen Querschnitt. Dieser offene Querschnitt ermöglicht erheblich höhere Verformungen in radialer Richtung als es ein geschlossener Querschnitt unterstützt.
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3 zeigt die räumliche Darstellung des endseitig in Steckrichtung gerichteten Omegapins 20. Der Omegarumpf, Basiselement 30 dieses Ausführungsbeispiels weist eine Mehrzahl von sich bereichsweise in Umfangsrichtung erstreckende Aussparungen A auf. Diese Aussparungen A verbessern die elastischen Eigenschaften des Omegarumpfes 30 und unterstützen so eine nochmals gesteigerte Verformung im elastischen Bereich infolge der Werkstoffeigenschaften basierend auf der Temperaturänderungsinduzierung. Vorzugsweise sind die Aussparungen A in axialer Richtung versetzt zu den axialen Positionierungen der Omegaendenpaare und somit in den Querschnittsbereichen, in denen der Omegapin 20 einen Querschnitt ähnlich eines „C“ aufweist. Alternativ können ein oder mehrere oder alle Aussparungen A auch auf gleicher axialer Höhe der Omegaendenpaare vorgesehen werden.
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4 umfasst die Unteransicht auf den Omegapin 20 und verdeutlicht eine optionale Möglichkeit der axialen Lage der Aussparungen A mit Versatz zu den Omegaendenpaaren gebildet aus jeweils zwei Omegaenden 50.
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5 zeigt die Draufsicht auf den Omegapin 20 mit einer optionalen Möglichkeit der Breitengestaltung der Omegaenden 50. in diesem Ausführungsbeispiel sind in axialer Richtung eine Mehrzahl von Omegaendenpaare gebildet aus jeweils zwei Omegaenden 50 vorgesehen. Die Breite der Omegaenden können paarweise oder einzeln voneinander unterschiedlich konstruiert sein. In diesem Beispiel sind die Omegaendenbreiten b paarweise unterschiedlich. Das in Steckrichtung des Omegapins 20 erste Omegaendenpaar weist eine Omegaendenbreite b1 auf, die weiteren Omegaendenpaare eine Breite b2. Vorzugsweise ist b1 kleiner als b2.
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Besonders Vorteilhaft ist eine Breite b1<b2<bn des oder der Omegaendenpaare, gebildet aus jeweils zwei Omegaenden 50. Infolge der geringeren Masse dieser in Steckrichtung ersten schmaleren Omegaenden 50 gegenüber der in Steckrichtung dahinterliegenden Omegaendenpaare sorgt nach dem Zusammenstecken der Kontaktpartner der elektrische Widerstand bei Anlegen einer elektrischen Spannung für ein schnelleres Erwärmen dieser mit der Breite b1 gestalteten Omegaenden 50. Auf diese Weise kann eine erste Kontaktnormalkrafterhöhung frühzeitig und unmittelbar nach Beginn des Stromflusses realisiert werden. Es hat sich je nach verwendetem Werkstoff - Mehrschichtmetalle in Form von Kupfer-Stahl-Kombinationen oder Formgedächtnislegierungen - gezeigt, dass das Breitenverhältnis b1/b2 der ersten Paare von Omegaenden 50, die in Steckrichtung zuerst angeordnet sind, relativ zu den in Steckrichtung dahinterliegenden Omegaendenpaare, besonders vorteilhaft ist in einem Bereich von 0,3<=b1/b2<=0,8 und vorzugsweise ca. 0,5. Diese Breitenverhältnisse können Paarweise oder auch über mehrere Anordnungen von Omegaendenpaaren mit zueinander gleichen Breitenverhältnissen (Gruppen gleicher Omegaendenpaare) umgesetzt sein.
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6 zeigt die Seitenansicht auf die Kontaktpartner 1 für eine elektrisch leitende Steckverbindung in einer wenigstens teilweise gesteckten Position. In die Kontaktbuchse 10 ist der Omegapin 20 eingesteckt und in Teilbereichen - hier abschnittsweise mit dem Omegarumpf 30 und den Omegaendenkanten OK - innenseitig an der Kontaktbuchsenfläche der Kontaktbuchse 10 an. Durch die omegaähnliche Querschnittsform mit seinen Krümmungsradienbeträgen und Krümmungsradienvorzeichen der Krümmungsradien R1, R2 wird bei einsetzender Verformung der Omegapin 20 an die Innenwandung der Kontaktbuchse 10 gepresst. Dies erfolgt mit wenigstens teilweise einem Bereich des Omegarumpfes 30, d. h. des Basiselementes und damit im Bereich des größeren Krümmungsradius R2, wobei sich verformungsbedingt die Omegaenden 50 mit ihrem jeweils kleineren Krümmungsradiusbetrag und umgekehrten Krümmungsradiusvorzeichen R1 quasi einrollen. Dabei können die Omegaendenkanten OK partiell über die innere Oberfläche der Kontaktbuchse 10 kratzen und auf diese Weise eine Reinigungswirkung erzielen, sodass die elektrische Kontaktierung verbessert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktpartner für eine elektrisch leitende Steckverbindung
- 10
- Kontaktbuchse
- 20
- Kontaktstecker, Omegapin
- 30
- Basiselement, Omegarumpf
- 40
- Funktionselement
- 50
- Omegaenden
- A
- Aussparung
- b, b1, b2
- Omegaendenbreite, Breite der Omegaenden
- OE
- Öffnung
- OK
- Omegaendenkante
- R1
- Krümmungsradius Omegaenden
- R2
- Krümmungsradius Omega
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007051266 B4 [0004]
- DE 202016100095 U1 [0005]
- EP 2461427 B1 [0009]
- DE 102005032462 A1 [0011]
