DE102022212777A1

DE102022212777A1 - Steckverbinderanordnung und Steckverbinder

Info

Publication number: DE102022212777A1
Application number: DE102022212777.3A
Authority: DE
Inventors: Georg Wallensteiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-11-29
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2024-05-29
Also published as: WO2024115531A1

Abstract

Steckverbinderanordnung (100) mit einem Steckverbinder (1), der eine Kontaktkammer (2) und einen Lamellenkörper (3) mit wenigstens einer Kontaktlamelle (4) aufweist und mit einem Gegensteckverbinder (5), der ein Kontaktelement (6) zum Einstecken in die Kontaktkammer (2) entlang einer Einsteckrichtung (E) aufweist, wobei die Kontaktkammer (2) ein Basiselement (7) und ein Hülsenelement (8) aufweist, wobei das Hülsenelement (8) am Basiselement (7) angeordnet ist und entlang der Einsteckrichtung (E) relativ zum Basiselement (7) verlagerbar ist zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2), wobei der Lamellenkörper (3) zwischen dem Basiselement (7) und dem Hülsenelement (8) angeordnet ist,wobei in der ersten Position (P1) des Hülsenelements (8)-- das Kontaktelement (6) und/oder der Gegensteckverbinder (5) mit einer Kraft von weniger als 5N, insbesondere kraftfrei, relativ zum Steckverbinder (1) entlang der Einsteckrichtung (E) verlagerbar istund/oder-- ein radiales Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle (4) und dem Kontaktelement (6) ausgebildet ist, wobei in der zweiten Position (P2) der Lamellenkörper (3) zwischen Hülsenelement (8) und Basiselement (7) derart gestaucht ist, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle (4) zumindest abschnittsweise nach radial innen verlagert ist und dadurch das Kontaktelement (6) in einem Kontaktabschnitt (9) elektrisch kontaktiert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung und einen Gegensteckverbinder.
Stand der Technik
Steckverbinderanordnungen weisen üblicherweise einen Steckverbinder und einen Gegensteckverbinder auf, die miteinander zusammensteckbar sind. Steckverbinder für Hochstromanwendungen (z.B. für elektrische Ströme von mehr als 10A, bevorzugt von mehr als 50A oder sogar mehr als 100A), z.B. für Elektrofahrzeuge oder für Automobilanwendungen, weisen häufig Kontaktelemente mit Federlamellen auf, z.B. torusförmige bzw. muffenförmige Lamellenkörper, die z.B. mittels einer mechanischen Crimpverbindung oder mittels Ultraschallschweißen mit einer (z.B. geschirmten) Leitung verbunden werden. In anderen Fällen können die Lamellenkörper auch direkt auf einem Trägerelement, z.B. einer Leiterplatte, angebunden sein, z.B. angelötet oder mittels einer Einpresskontaktierung. Derartige Steckverbinder sind dazu ausgebildet, mit einem Gegensteckverbinder verbunden zu werden, der z.B. ein Kontaktelement, z.B. in Form eines Kontaktpins oder eines Kontaktmessers oder dergleichen aufweist. Der Steckverbinder kann z.B. mit dem Gegensteckverbinder bzw. das Kontaktelement kann mit dem Lamellenkörper entlang einer Einsteckrichtung bzw. einer Steckrichtung zusammengesteckt werden. Dabei kontaktiert in einem Endzustand das Kontaktelement des Gegensteckverbinders (auch als Gegenkontaktelement bezeichenbar) das Kontaktelement des Steckverbinders (hier: z.B. den Lamellenkörper) elektrisch. Die Federlamellen bzw. Kontaktlamellen des Kontaktelements des Steckverbinders sollen im final zusammengesteckten Zustand eine Normalkraft (oder auch Kontaktnormalkraft) aufweisen, die dafür sorgt, dass auch unter mechanischer und/oder thermischer Last und über alle Fertigungstoleranzen hinweg eine elektrische Verbindung zum Gegenkontaktelement gewährleistet ist.
Diese Normalkraft ist jedoch üblicherweise begrenzt, da die Steckkräfte beim Verbinden des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder eine definierte Höhe nicht überschreiten sollen. Um die hohen Steckkräfte für einen Bediener zu verringern, können z.B. Hebelkonstruktionen oder Schieberkonstruktionen vorgesehen werden, so dass die Bedienkraft beim Zusammenstecken reduziert wird. Derartige Hebel- oder Schieberkonstruktionen sind jedoch oft aufwändig und teuer und erfordern zur Bedienung einen großen Bewegungsraum und verhindern nicht, dass beim Entlanggleiten des Kontaktelements des Gegensteckverbinders an den Kontaktlamellen eine Beschädigung der aneinander reibenden Oberflächen auftritt. Es ist zwar möglich, die Steckkräfte durch eine reibungsreduzierende Beschichtung wenigstens eines Kontaktpartners (Kontaktelement und/oder Gegenkontaktelement) zu reduzieren und auch eine Beschädigung der Oberflächen beim Steckvorgang zu reduzieren. Dies erhöht jedoch die Kosten und die Komplexität des Herstellungsprozesses des entsprechenden Kontaktpartners und vermeidet auch nicht zuverlässig eine Beschädigung der Oberflächen der Kontaktpartner. Außerdem kann dadurch unter Umständen der Übergangswiderstand im Bereich der Kontaktstelle erhöht sein.
In anderen Anwendungsfällen können die Kontaktpartner (Kontaktelement und Gegenkontaktelement) z.B. als Stromschienen (sogenannte „busbars“) ausgeführt sein. Diese können z.B. miteinander verschraubt werden, um die Kontaktierung dauerhaft zu bewirken. Bei einer Verschraubung z.B. mit M4-Schrauben kann eine sogenannte Kontaktkraft bzw. Normalkraft im Bereich von 2000N bis 2500N erzielt werden. Werden M5- oder M6-Schrauben verwendet, so können noch höhere Normalkräfte erzielt werden. Eine derartige Verschraubung der Kontaktpartner erfordert jedoch zusätzlichen Bauraum für das Anordnen der Schrauben und die Mittel, um die Schrauben anzuziehen bzw. zu lösen im Wartungsfall. Außerdem sind vor und/oder nach dem Zusammenstecken der Kontaktpartner mehrere zusätzliche Schritte notwendig, die den Montageprozess aufwändig machen: die Kontaktpartner müssen exakt zueinander ausgerichtet werden, um die Schraube anziehen zu können, die Schraube muss platziert werden, ein Hilfsmittel zum Anziehen der Schraube muss platziert werden, die Schraube muss festgezogen werden, das Hilfsmittel muss entfernt werden.
Aus der DE 10 2018 202 960 A1 ist ein Steckverbinder für Automobil-Anwendungen und/oder Hochstromanwendungen bekannt, bei dem das Kontaktelement als Lamellenkäfig ausgeführt ist. Um die bei Zusammenstecken auftretenden hohen Steckkräfte (zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement) für einen Bediener zu verringern ist ein Hebelelement vorgesehen, das während des Steckvorgangs beim Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder betätigt wird.
Aus der DE 10 2017 213 093 A1 ist ein Steckkontakt für Hochstromanwendungen bekannt, wobei das Kontaktelement als Lamellenkäfig ausgeführt ist und bei dem während des Einsteckens eines Gegenkontaktelements in das Kontaktelement eine hohe Steckkraft (zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement) überwunden werden muss.
Aus der DE 10 2019 131 791 A1 ist ein Kontaktelement eines Steckverbinders bekannt, wobei das Kontaktelement direkt mit einer Leiterplatte verbunden ist und wobei das Kontaktelement durch das Einstecken eines stiftartigen Kontaktelement eines Gegensteckverbinders kontaktierbar ist.
Aus der DE 20 2008 005 394 U1 ist ein Hochstromleiterplattensteckverbinder mit einem Lamellenkäfig bekannt, wobei der Steckverbinder mittels eines Stecksockels in eine Leiterplatte einpressbar und dadurch elektrisch kontaktierbar ist.
Aus der WO 2007 / 107 208 A1 ist eine Steckverbindung der Radsok-Bauart (Radsok-Steckverbinder) mit einer Buchse der Radsok-Bauart (Radsok-Buchse) und einem in die Buchse einsteckbaren Stecker bekannt, die im zusammengesteckten Zustand eine Steckverbinderanordnung ausbilden, wobei an der Radsok-Buchse und dem Stecker Rastmittel ausgebildet sind, die ein definiertes Festlegen von Radsok-Buchse und Stecker ermöglichen.
Aus der DE 10 2017 220 778 A1 ist ein Steckverbinder bekannt, bei dem zwei einander gegenüberliegende Lamellenkörper vorgesehen sind, die jeweils eine Mehrzahl an Kontaktlamellen aufweisen. Der Steckverbinder ist ausgebildet zur Kontaktierung mit einem als Flachkontakt bzw. Kontaktmesser ausgebildeten Kontaktelements eines Gegensteckverbinders.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass bei Vorliegen einer geringen (Kontakt)Normalkraft (an der oder den Kontaktstellen zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement) bei hohen Temperaturschwankungen und/oder einer starken Vibrations- oder Schüttelbelastung das Risiko besteht, dass es zu unerwünschten Relativbewegungen zwischen den Kontaktpartnern (Kontaktelement und Gegenkontaktelement) und/oder zu Kontaktunterbrechungen kommen kann. Weiterhin geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass für eine hohe Lebensdauer der Kontaktierung und/oder für eine geringe Erwärmung der Kontaktestelle bei der Übertragung hoher Ströme eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den Kontaktpartnern sinnvoll ist. Weiterhin geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass hohe Steckkräfte während eines großen Weganteils beim Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder den Steckvorgang verkomplizieren. Weiterhin geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass das Anliegen der Normalkraft zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement bereits während des Steckvorgangs - also auf dem Weg bzw. einem großen Teil des Wegs, z.B. mehr als 30% des Wegs, z.B. von einer Vorsteckstellung über eine Zwischensteckstellung bis zu einer Endsteckstellung - nicht nur den Einsteckvorgang verkompliziert und erschwert, insbesondere wenn mehrere Steckverbinder mit mehreren Gegensteckverbindern gleichzeitig zusammengesteckt werden, sondern dass darüber hinaus auch die Oberflächen der jeweiligen Kontaktpartner beeinträchtigt werden können. So kann bei Anliegen der Normalkraft während des Steckvorgangs z.B. eine Kontaktlamelle auf einem zu kontaktierenden Kontaktelement eine Schleifspur oder einen Kratzer hinterlassen. Dies kann in unerwünschter Weise eine Oberflächenbeschichtung beschädigen oder zerstören und es kann einem mehrmaligen Zusammenstecken und Auseinanderstecken abträglich sein, da derartige Kratzer oder Riefen ein Hängenbleiben des Kontaktpartners während des Zusammensteck- oder Auseinandersteckvorgangs bewirken können. Dabei kann eine hohe Steckraft (zwischen den Kontaktpartnern) die Anzahl der Kontaktpartner in einem Steckverbinder sogar in unerwünschter Weise reduzieren, da bei einer hohen Anzahl von Kontaktpartnern die Steckkräfte selbst bei Verwendung von Hebel- oder Schieberkonstruktionen so hoch werden können, dass die Bedienkraft einem Bediener nicht mehr zumutbar ist. Schließlich geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass die Beschichtung der Kontaktpartner die Stromtragfähigkeit reduzieren kann und die Kosten erhöht.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, eine Steckverbinderanordnung bereitzustellen, die das Verbinden bzw. das Zusammenstecken eines Steckverbinders mit einem Gegensteckverbinder (der z.B. auch als Messerleiste oder dergleichen ausgebildet sein kann) mit möglichst geringer Steckkraft ermöglicht, die andererseits im elektrisch kontaktierten Zustand eine hohe Normalkraft zwischen den Kontaktpartnern aufweist, die eine hohe Stromtragfähigkeit aufweist, die eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den Kontaktpartnern bereitstellt, die auch bei thermischen Wechselbelastungen und/oder mechanischen Belastungen wie z.B. Vibrationsbelastungen oder Schüttelbelastungen eine dauerhafte, sichere, zuverlässige und unterbrechungsfreie elektrische Kontaktierung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder ermöglicht, die für den Kontaktiervorgang nur einen geringen Bauraum bzw. Montageraum erfordert, die eine sichere Bedienung (keine Berührgefahr stromführender Teile) ermöglicht, bei der zumindest die Kontaktpartner (Kontaktelement und Gegenkontaktelement) kostengünstig und einfach gefertigt werden können und bei der die Etablierung der Kontaktierung mit der gewünschten (Kontakt)Normalkraft in einfacher Art und Weise mit möglichst wenigen Schritten und auch in komplizierten Bauraumsituationen möglich ist.
In gleicher Weise kann ein Bedarf bestehen, einen Steckverbinder mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften bereitzustellen.
Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß der unabhängigen Ansprüche gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Steckverbinderanordnung vorgeschlagen, insbesondere für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, insbesondere für Automotive-Anwendungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge (wozu z.B. auch vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Flugzeuge, Schiffe, Boote, e-Bikes, Motorräder zählen können).
Die Steckverbinderanordnung weist auf: einen Steckverbinder mit einer Kontaktkammer und mit einem Lamellenkörper, der wenigstens eine Kontaktlamelle aufweist. Sie weist weiterhin einen Gegensteckverbinder mit einem Kontaktelement zum Einstecken in die Kontaktkammer entlang einer Einsteckrichtung auf. Die Kontaktkammer weist ein Basiselement und ein Hülsenelement auf, wobei das Hülsenelement am Basiselement angeordnet ist und entlang der Einsteckrichtung relativ zum Basiselement verlagerbar ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position. Der Lamellenkörper ist zwischen dem Basiselement und dem Hülsenelement angeordnet. In der ersten Position des Hülsenelements ist das Kontaktelement und/oder der Gegensteckverbinder mit einer Kraft von weniger als 5N, insbesondere kraftfrei, relativ zur Kontaktkammer bzw. zum Steckverbinder entlang der Einsteckrichtung bzw. parallel zur Einsteckrichtung verlagerbar. Alternativ oder zusätzlich ist in der ersten Position ein radiales Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Kontaktelement ausgebildet. In der zweiten Position ist der Lamellenkörper zwischen Hülsenelement und Basiselement derart gestaucht, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle zumindest abschnittsweise nach radial innen verlagert ist und dadurch das Kontaktelement in einem Kontaktabschnitt elektrisch kontaktiert.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Fügen bzw. Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder bzw. von Kontaktelement und Kontaktkammer bzw. Kontaktelement und Lamellenkörper weitestgehend kraftfrei bzw. mit einer sehr geringen Einsteckkraft bewirkt werden kann und die eigentliche Beaufschlagung des Kontaktelements des Gegensteckverbinders mit der Kontaktnormalkraft erst am Ende des Steckvorgangs erfolgt. Im Unterschied zu üblichen Lamellenkörpern, bei denen der Einsteckvorgang des Kontaktelements des Gegensteckverbinders bereits im Bereich der Kontaktlamellen diese nach radial außen aufweiten muss (sogenannter „Aufschnäbelpeak“ bei der Einsteckkraft) und auch auf dem weiteren Weg die Reibkraft zwischen Kontaktlamellen und Kontaktelement überwunden werden muss ist gemäß der Erfindung nur am Ende des Einsteckvorgangs bzw. des Fügevorgangs eine erhöhte Kraft aufzubringen, die notwendig ist, damit die wenigstens eine Kontaktlamelle die Kontaktnormalkraft auf das Kontaktelement aufbringen kann. Dies erleichtert vorteilhaft den Montageprozess, ermöglicht weiter vorteilhaft auch größere Fertigungstoleranzen, da ein Verkanten aufgrund der Einsteckkräfte verhindert ist und ermöglicht weiterhin vorteilhaft auch während des Montageprozesses noch eine Korrektur der Anordnung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder. Weiterhin vorteilhaft kann der Fügeprozess und/oder Steckprozess in einer Fertigungslinie auch auf verschiedene, räumlich getrennte Maschinen oder Arbeitsstationen verteilt werden: in einem ersten Schritt werden Steckverbinder und Gegensteckverbinder und/oder Kontaktelement und Lamellenkörper z.B. lediglich zusammengesteckt bzw. gefügt, wobei das Hülsenelement in der ersten Position verbleibt. Dies geschieht im Wesentlichen kraftfrei bzw. mit einer sehr geringen Einsteckkraft. In dem erreichten Steckzustand, bei dem das Hülsenelement sich weiterhin in der ersten Position befindet, überlappen vorteilhaft die wenigstens eine Kontaktlamelle und das Kontaktelement bereits (insbesondere zu einem großen Teil). In einem zweiten Schritt (der z.B. auch an einer anderen Arbeitsstation oder durch andere Maschinen oder Monteure erfolgen kann) kann dann das Aufbringen der Kontaktnormalkraft und somit die Ausbildung der gewünschten elektrischen (und auch mechanischen) Verbindung erfolgen. Dies geschieht durch das Aufbringen einer Kraft (auf das Hülsenelement), durch die das Hülsenelement von der ersten Position in die zweite Position verlagert wird. Auf diese Weise ist eine Vormontage möglich. Es kann z.B. auch möglich sein, dass der Vormontageprozess (Erreichen der ersten Position) abgesichert wird, z.B. mechanisch, z.B. durch eine Art Primärverrastung, so dass die vormontierte Steckverbinderanordnung problemlos und verliersicher an einen anderen Ort transportiert werden kann.
Darüber hinaus wird dadurch vorteilhaft verhindert, dass die Oberflächen von Kontaktelement und Kontaktlamellen beim Fügeprozess entlang eines längeren Weges (z.B. ab Beginn der Überlappung von Kontaktlamellen-Kontaktpunkt und Kontaktelement bis zum Kontaktabschnitt des Kontaktelements) beschädigt oder zerstört wird. Dadurch wird auch ein mehrfaches Zusammenstecken und Auseinanderstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder ermöglicht (z.B. für Reparaturen, Wartung, etc.), wodurch vorteilhaft die Nachhaltigkeit der Steckverbinderanordnung und der damit verbundenen Komponenten verbessert wird.
Weiterhin vorteilhaft kann die Anzahl der Kontaktlamellen im Vergleich zu üblichen Steckverbinderanordnungen erhöht werden und/oder es kann die beaufschlagte Normalkraft der wenigstens einen Kontaktlamelle in der Endsteckstellung erhöht werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Material für die wenigstens eine Kontaktlamelle verwendet werden, welches eine höhere Federkonstante bzw. ein höheres Elastizitätsmodul aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine verbesserte Stromtragfähigkeit über Lebenszeit erreicht werden, die thermische Belastung der Kontaktpartner im Kontaktbereich kann vorteilhaft verringert werden (geringerer Übergangswiderstand) und die Steckverbinderanordnung kann dadurch eine gesteigerte Robustheit aufweisen z.B. gegenüber thermischen Wechselbelastungen, Vibrationen und/oder Fertigungstoleranzen. Da erfindungsgemäß lediglich am Ende des Steckvorgangs (auf dem (insbesondere geringen) Weg des Hülsenelements von der ersten Position zur zweiten Position) eine erhöhte axiale Kraft aufgebracht werden muss, um eine radial wirkende Kontaktnormalkraft aufzubringen, kann z.B. ein Betätigungselement am Steckverbinder und/oder am Gegensteckverbinder angeordnet sein, das trotz eines möglicherweise beschränkten Bedienweges eine besonders hohe Kraftübersetzung aufweist (z.B. mehr als 10:1 oder mehr als 50:1, oder mehr als 100:1). In Fällen mit geringem Bauraum und wenig Raum für die Bewegung eines derartigen Betätigungselements kann die vorgeschlagene Erfindung bewirken, dass überhaupt eine nennenswerte Kraftübersetzung möglich ist mit einfachen Mitteln. Ein derartiges - optional vorsehbares, jedoch nicht zwingend erforderliches und damit nicht wesentliches - Bedienelement bzw. Betätigungselement kann z.B. als ein Hebel oder ein Schieber ausgebildet sein. Ein solches Betätigungselement kann z.B. an einem Steckverbindergehäuse oder an einem Gegensteckverbindergehäuse angeordnet sein. Es kann z.B. eine Kulissenstruktur aufweisen, die mit einem komplementären Zapfen oder Bolzen am Gegenelement zusammenwirkt (wenn das Betätigungselement z.B. am Steckverbinder bzw. am Steckverbindergehäuse angeordnet ist, dann kann der Bolzen bzw. Zapfen am Gegensteckverbinder bzw. Gegensteckverbindergehäuse angeordnet sein).
Weiterhin vorteilhaft kann durch die Stauchung des Lamellenkörpers die Anzahl der Kontaktpunkte zwischen Lamellenkörper und Kontaktelement erhöht werden, da die wenigstens eine Kontaktlamelle durch die Stauchung und das Anpressen ans Kontaktelement eine Vielzahl von Kontaktpunkten mit dem Kontaktelement ausbildet. Dies erhöht vorteilhaft die Stromtragfähigkeit und verringert den Übergangswiderstand. Weiterhin vorteilhaft kann durch die Stauchung auch die Anzahl der Kontaktpunkte zwischen Lamellenkörper und Kontaktkammer erhöht sein, da der Lamellenkörper zwischen Basiselement und Hülsenelement gestaucht und damit (insbesondere axial) verpresst wird. Dadurch wird vorteilhaft die Stromtragfähigkeit erhöht, der elektrische Übergangswiderstand verringert, die Redundanz der Kontaktpunkte erhöht, die thermische Belastung der Kontaktstelle(n) verringert und auch eine weitere Verbesserung der Robustheit gegenüber (radialen) Fertigungstoleranzen und gegenüber (radialen) Vibrationen und/oder Schüttelbelastungen bewirkt. Denn die Kontakte zwischen Lamellenkörper und Basiselement bzw. Hülsenelement, die durch die Stauchung ausgebildet oder verstärkt werden, sind entlang der axialen Richtung ausgebildet und stehen damit orthogonal zu den vorzugsweise in radialer Richtung wirkenden bzw. ausgebildeten Kontaktstellen zwischen Lamellenkörper und Basiselement bzw. Hülsenelement.
In der zweiten Position kann die wenigsten eine Kontaktlamelle das Kontaktelement z.B. festklemmen, z.B. zwischen sich und einer Wand. Sind mehrere Kontaktlamellen vorgesehen, so können diese z.B. das Kontaktelement zwischen sich festklemmen.
Die Klemmung kann dabei z.B. entlang der radialen Richtung ausgebildet sein. Unter dem Begriff „festklemmen“ ist hierbei zu verstehen, dass das Kontaktelement - unter der Annahme, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle ihre Normalkraft auf das Kontaktelement ausübt (der Lamellenkörper also gestaucht ist) - verliersicher durch die wenigstens eine Kontaktlamelle und einem weiteren Klemmpartner gehalten ist bzw. (beim Vorliegen einer Mehrzahl von Kontaktlamellen) zwischen den bzw. von den Kontaktlamellen gehalten ist. Das Kontaktelement ist somit entlang der radialen Richtung betrachtet eingeklemmt bzw. festgeklemmt zwischen den Kontaktlamellen bzw. zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und einem Klemmpartner. Mit wieder anderen Worten: das Kontaktelement weist in der zweiten Position bezüglich der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Klemmpartner (z.B. einer Wand oder einer anderen Kontaktlamelle) ein Übermaß auf bezüglich des Raums, der von der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Klemmpartner begrenzt ist (bei lediglich zwei Kontaktlamellen, die sich annährend gegenüberliegen würden, könnte das Übermaß z.B. bezüglich des Abstands zwischen den Kontaktlamellen ausgebildet sein).
Das Hülsenelement kann z.B. verliersicher am Basiselement angeordnet sein. Beispielsweise kann in einer Basiselement-Wand eine Aussparung vorgesehen sein, in die ein Vorsprung bzw. Rastvorsprung des Hülsenelements eingreift. Dadurch kann das Hülsenelement nicht mehr ohne manuelles Zutun vom Basiselement getrennt werden, es ist verliersicher am Basiselement angeordnet. Die Aussparung in der Basiselement-Wand kann z.B. eine längliche Form aufweisen bzw. derart ausgestaltet sein, dass der (Rast)Vorsprung des Hülsenelements in der Aussparung verlagerbar ist beim Verlagern des Hülsenelements von der ersten Position in die zweite Position und zurück. Es versteht sich, dass auch andere Ausgestaltungen für eine verliersichere Anordnung bzw. Befestigung bzw. Halterung des Hülsenelements am Basiselement denkbar sind. Dies erleichtert vorteilhaft das Handling, den Transport und die Montage des Steckverbinders bzw. der Steckverbinderanordnung, da dieser in jeglicher räumlichen Orientierung gehandhabt werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Hülsenelement verloren geht.
Der Lamellenkörper kann z.B. verliersicher zwischen dem Basiselement und dem Hülsenelement angeordnet sein. Beispielsweise kann der Lamellenkörper mit wenigstens einem Abschnitt am Basiselement und/oder am Hülsenelement gehaltert bzw. befestigt sein. Dabei kann es sich z.B. um eine (zerstörungsfrei) lösbare Halterung handeln. Beispielsweise kann der Lamellenkörper an bzw. in einem Haltemittel bzw. einem Befestigungsmittel eingeclipst oder eingepresst oder auf ein Befestigungsmittel bzw. Haltemittel aufgesteckt sein. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Lamellenkörper zunächst im bzw. am Basiselement platziert bzw. montiert wird bzw. an einem Haltemittel bzw. Befestigungsmittel des Basiselements und dass anschließend das Hülsenelement am Basiselement montiert wird. Auf diese Weise kann der Lamellenkörper zwischen Basiselement und Hülsenelement gefangen sein. Dies erleichtert vorteilhaft einen Transport und die Montage des Steckverbinders bzw. der Steckverbinderanordnung, da der Lamellenkörper nicht verloren gehen kann. Es kann auch eine schwimmende verliersichere Anordnung des Lamellenkörpers vorgesehen sein. So kann z.B. der Lamellenkörper zwischen Basiselement und Hülsenelement lose angeordnet sein, jedoch durch Begrenzungsstrukturen daran gehindert sein, die Kontaktkammer zu verlassen.
Der Begriff „kraftfrei“ hinsichtlich der Fügekraft bzw. Steckkraft ist derart zu verstehen, dass das Fügen bzw. Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder bzw. von Kontaktelement und Kontaktkammer bzw. von Kontaktelement und Lamellenkörper zumindest solange nur einen unwesentlichen Kraftaufwand bzw. eine unwesentliche Steckkraft erfordert, wie das Hülsenelement sich in der ersten Position befindet. Insbesondere ist in der ersten Position des Hülsenelements kein Aufschnäbelpeak für das Auseinanderdrücken von Kontaktlamellen oder eine Reibungskraft zwischen den Kontaktpartnern zu überwinden beziehungsweise nur eine geringen Reibungskraft von z.B. weniger als 10N oder weniger als 5N, bevorzugt von weniger als 3N. Insbesondere bei Leistungskontakten für Hochstromanwendungen bzw. Hochvoltanwendungen kann eine (Kontakt) Fügekraft bzw. Zusammensteckkraft von weniger als 10N, bevorzugt von weniger als 5N und besonders bevorzugt von weniger als 3N als „kraftfrei“ angesehen werden. Eine derart geringe Fügekraft kann z.B. erreicht werden, wenn zwischen den Kontaktpartnern beim Fügevorgang bevorzugt lediglich eine geringe radiale Überdeckung ausgebildet ist, z.B. höchstens wenige Mikrometer, z.B. weniger als 75um, bevorzugt weniger als 50um und besonders bevorzugt weniger als 30um.
Die wenigstens eine Kontaktlamelle kann z.B. elastisch reversibel ausgebildet sein. Das bedeutet, dass bei einer Rückkehr des Hülsenelements von der zweiten Position in die erste Position die wenigstens eine Kontaktlamelle sich in ihre Ausgangslage zurückverlagert (sich also radial weg vom Kontaktelement verlagert). Dadurch kann vorteilhaft auch ein Aussteckvorgang ohne größere Aussteckkraft und/oder ohne Beschädigung der Oberflächen der Kontaktpartner erfolgen. Zudem wird dann auch ein erneuter Steckvorgang bzw. Fügevorgang (annährend) kraftfrei bzw. mit Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Kontaktelement ermöglicht, zumindest solange das Hülsenelement sich in der ersten Position befindet.
Die wenigstens eine Kontaktlamelle kann z.B. in einem hinteren Abschnitt mit einem Fußelement des Lamellenkörpers verbunden sein, wobei die wenigstens eine Kontaktlamelle grundsätzlich in dem hinteren Abschnitt auch freitragend ausgebildet sein kann. Die wenigstens eine Kontaktlamelle kann z.B. in Richtung des Gegensteckverbinders von dem Fußelement abragen und sie kann einen vorderen Abschnitt aufweisen, der dem Gegensteckverbinder zugewandt ist. Ein derartiger vorderer Abschnitt kann z.B. freitragend ausgebildet sein, er kann jedoch auch mit einem Kopfelement verbunden sein. Fußelement und/oder Kopfelement können ähnlich wie ein Bund ausgestaltet sein. Ist eine Mehrzahl von Kontaktlamellen vorgesehen, so können einige oder alle dieser Kontaktlamellen mit ihrem hinteren Abschnitt mit dem Fußelement verbunden sein und/oder mit ihrem vorderen Abschnitt mit dem Kopfelement verbunden sein.
Die wenigstens eine Kontaktlamelle kann z.B. elastisch reversibel ausgebildet sein. Das bedeutet, dass bei einer Rückkehr des Hülsenelements von der zweiten Position in die erste Position die wenigstens eine Kontaktlamelle sich in ihre Ausgangslage zurückverlagert (sich also radial weg vom Kontaktelement verlagert). Dadurch kann vorteilhaft auch ein Aussteckvorgang ohne größere Aussteckkraft und/oder ohne Beschädigung der Oberflächen der Kontaktpartner erfolgen. Zudem wird dann auch ein erneuter Steckvorgang bzw. Fügevorgang ermöglicht, der - zumindest solange das Hülsenelement sich in der ersten Position befindet - (annährend) kraftfrei bzw. mit Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Kontaktelement durchgeführt werden kann.
Die erste Position des Hülsenelements kann z.B. aufrecht erhalten bleiben, bis eine Steckstellung erreicht ist, in der ein großer Teil (z.B. mehr als 70%, bevorzugt mehr als 90%) des Steckweges zwischen Kontaktelement und Lamellenkörper bereits zurückgelegt ist. Dabei kann als Steckweg lediglich beispielhaft derjenige Weg bezeichnet werden, auf dem das Kontaktelement mit dem Lamellenkörper überlappt, in radialer Richtung betrachtet. Die zweite Position des Hülsenelements kann z.B. in einer Endsteckstellung zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder bzw. zwischen Kontaktelement und Lamellenkörper erreicht sein.
In der ersten Position kann z.B. ein Spalt zwischen dem Kontaktelement und der wenigstens einen Kotaktlamelle ausgebildet sein (bei gleichzeitiger Überlappung von Kontaktelement und Lamellenkörper bzw. Kontaktlamelle). Dieser Spalt kann z.B. ein radiales Spiel zwischen Kontaktelement und der wenigstens einen Kontaktlamelle ermöglichen. Es kann jedoch auch eine geringe radiale Überdeckung (z.B. wenige Mikrometer) vorhanden sein, die jedoch keine größeren Steckkräfte bzw. Fügekräfte bewirkt.
Das Kontaktelement kann z.B. einen Durchmesser bzw. eine Erstreckung im Querschnitt im Bereich zwischen 2mm und 30mm aufweisen, bevorzugt zwischen 4mm und 20mm.
Eine einzelne Lamelle bzw. Kontaktlamelle kann z.B. eine Dicke aufweisen im Bereich von 200um (200 Mikrometer) bis 3mm, bevorzugt zwischen 400um und 2mm. Eine Lamellenbreite bzw. Breite einer Kontaktlamelle kann z.B. größer sein als die Dicke der Kontaktlamelle. Die Lamellenbreite kann z.B. zwischen 500um und 6mm betragen, vorzugsweise zwischen 1mm und 4mm. Die Lamellenbreite kann z.B. entlang der Erstreckungsrichtung der Kontaktlamelle konstant ausgebildet sein. Die Lamellenbreite kann jedoch auch vom Kontaktpunkt, in dem die Kontaktlamelle das Kontaktelement kontaktiert, zu wenigstens einem Ende hin zunehmen.
Die Einsteckrichtung kann z.B. gegeben sein als diejenige Richtung, entlang der der Gegensteckverbinder mit dem Steckverbinder zusammengesteckt wird. Sie kann vorzugsweise z.B. als diejenige Richtung definiert sein, entlang der das Kontaktelement relativ zum Lamellenkörper bzw. zur Kontaktkammer verlagert wird, um die Kontaktierung zu bewirken. Die Einsteckrichtung kann beispielsweise auch als axiale Richtung bezeichnet werden.
Die radiale Richtung verläuft z.B. senkrecht zur Einsteckrichtung. Eine Umlaufrichtung umläuft z.B. die Einsteckrichtung.
Der Ausdruck „umfassen“ wird synonym zum Ausdruck „aufweisen“ verwendet, sofern nichts anderes geschrieben steht.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Gegensteckverbinder eine Auflaufstruktur aufweist. Beim Zusammenstecken von Steckverbinder und Gegensteckverbinder befindet sich das Hülsenelement zumindest bis zur mechanischen Kontaktierung mit der Auflaufstruktur in der ersten Position befindet. Beim weiteren Zusammenstecken in eine Endsteckstellung wird das Hülsenelement durch den mechanischen Kontakt zwischen Hülsenelement und Auflaufstruktur in die zweite Position verlagert.
Mit anderen Worten: in der Endsteckstellung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder befindet sich das Hülsenelement in der zweiten Position bzw. ist es in die zweite Position verlagert. Die Auflaufstruktur bringt dabei die notwendige axiale Kraft auf das Hülsenelement auf bzw. bildet ein Widerlager bei Kraftausübung auf den Steckverbinder, um die Verlagerung von der ersten Position in die zweite Position zu bewirken, insbesondere entgegen der Rückstellwirkung in Richtung der ersten Position durch den Lamellenkörper.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Zusammensteckvorgang über einen großen Teil (z.B. wenigstens 70%, vorzugsweise zu wenigstens 90%) des Steckweges (nahezu) kraftfrei erfolgt. In einer Auflaufsteckstellung kurz vor Ende des Steckweges bzw. des Fügevorgangs tritt das Hülsenelement in mechanischen Kontakt mit der Auflaufstruktur bzw. koppeln Hülsenstruktur und Auflaufstruktur miteinander. Durch den Reststeckweg von der Auflaufstecksteckstellung in die Endsteckstellung wird dann das Hülsenelement von der Auflaufstruktur bzw. mit dessen Hilfe als Widerlager in die zweite Position gedrängt. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache Mechanik bereitgestellt, um das Hülsenelement in die zweite Position zu verlagern. Ein separates, manuelles Betätigen des Hülsenelements zur Verlagerung in die zweite Position ist nicht erforderlich. Eine axial wirkende Kraft zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder, z.B. ausgeübt durch eine Steckbewegung oder ein Betätigungselement wie z.B. einen Hebel oder einen Schieber, ist ausreichend, um automatisch das Hülsenelement am Ende des Steckweges zu verlagern und die Kontaktnormalkraft von der wenigstens einen Kontaktlamelle auf das Kontaktelement in seinem Kontaktabschnitt zu beaufschlagen.
Die Auflaufstruktur kann z.B. als ein Vorsprung auf bzw. am Gegensteckverbinder oder an einem Gegensteckverbindergehäuse des Gegensteckverbinders ausgebildet sein. Ein solcher Vorsprung kann z.B. entlang der axialen Richtung zum Hülsenelement hin abragen. In anderen Ausführungsformen kann z.B. am Kontaktelement ein radial nach außen abragender Vorsprung oder dergleichen angeordnet sein, auf den das Hülsenelement aufläuft.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein erster Endabschnitt des Lamellenkörpers mit dem Basiselement gekoppelt ist, wobei ein vom ersten Endabschnitt abgewandter zweiter Endabschnitt des Lamellenkörpers mit dem Hülsenelement gekoppelt ist.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Lamellenkörper in einfacher Weise in der Kontaktkammer anordenbar ist. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch besonders einfach und zuverlässig eine (axiale) Stauchung des Lamellenkörpers bewirkt werden bei der Verlagerung des Hülsenelements zwischen der ersten Position und der zweiten Position.
Auch eine verliersichere Anordnung des Lamellenkörpers in der Kontaktkammer kann auf diese Weise vorteilhaft bewirkt sein.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Reststeckweg von Steckverbinder und Gegensteckverbinder von einer Auflaufsteckstellung, in der ein, insbesondere (zeitlich gesehen) erster, mechanischer Kontakt zwischen Hülsenelement und Auflaufstruktur erreicht ist, bis in eine Endsteckstellung (bei der die Steckverbindung z.B. final etabliert ist) dem Abstand zwischen der ersten Position und der zweiten Position entspricht.
Mit anderen Worten: Steckverbinder und Gegensteckverbinder sind ohne Übersetzung mit dem Lamellenkörper (Steckverbinder) bzw. Kontaktelement (Gegensteckverbinder) gekoppelt.
Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache und robuste Konstruktion bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch der Steckweg, entlang dessen die Kontaktpartner aneinander reiben, vorteilhaft sehr gering gehalten werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der zweiten Position die wenigstens eine Kontaktlamelle den Kontaktabschnitt jeweils mit einer Kontaktnormalkraft in radialer Richtung von wenigstens 1 N, bevorzugt von wenigstens 5N, kontaktiert.
Beispielsweise liegt die Kontaktnormalkraft der wenigstens einen Kontaktlamelle, insbesondere jeder Kontaktlamelle oder einer Mehrzahl der Kontaktlamellen, jeweils in einem Bereich zwischen 5N und 50N oder sogar zwischen 5N und 200N. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders sichere und zuverlässige Kontaktierung bewirkt, die auch bei Vibrationen, unter thermischer Wechselbelastung oder anderen Betriebsbedingungen über Lebensdauer einen geringen Übergangswiderstand aufweist. Dadurch kann vorteilhaft auch bei hohen Strömen von z.B. mehr als 50A oder sogar mehr als 100A eine Erwärmung am Übergang zwischen den Kontaktpartnern auf ein Minimum beschränkt werden. Weiterhin vorteilhaft können dadurch der Bauraum, Gewicht und Materialeinsatz in der Kontaktzone verringert werden, insbesondere am Lamellenkörper, da eine zuverlässige Kontaktierung mittels hoher Kontaktnormalkraft eine geringere Anzahl von Kontaktstellen bzw. Kontaktlamellen ermöglicht. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch die Lebensdauer der Steckverbinderanordnung erhöht.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Lamellenkörper als ein Lamellenkäfig mit einer Mehrzahl von Kontaktlamellen ausgebildet ist.
Dadurch wird vorteilhaft ein besonders einfach und kostengünstig herstellbarer Lamellenkörper bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch die Anzahl der Kontaktstellen und damit die Stromtragfähigkeit verbessert.
Die Kontaktlamellen können z.B. mit ihrem vorderen Abschnitt in einem bzw. mit einem, Kopfelement verbunden sein. Dieses Kopfelement kann z.B. in der Art eines Bundes ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Kontaktlamellen mit ihrem hinteren Abschnitt in einem bzw. mit einem Fußelement verbunden sein. Das Fußelement kann z.B. in der Art eines Bundes ausgestaltet sein. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders stabile Struktur bereitgestellt. Der Lamellenkäfig kann selbsttragend ausgebildet sein.
Der Lamellenkäfig kann z.B. umlaufend geschlossen ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein optional vorhandenes Fußelement und/oder Kopfelement umlaufend geschlossen ausgebildet sein. In anderen Ausführungsformen kann der Lamellenkäfig umlaufen offen ausgebildet sein, z.B. an zwei einander zuweisenden Stoßkanten einen Spalt aufweisen.
Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Fußelement und/oder das Kopfelement bzw. der jeweilige Bund bzw. der jeweilige Bundbereich des Lamellenkäfigs ringförmig geschlossen ausgebildet ist.
Der Fußbereich bzw. das Fußelement und/oder der Kopfbereich bzw. das Kopfelement kann z.B. im kraftfreien Zustand (also vor Montage des Gegensteckverbinders) einen kreisrunden oder elliptischen Querschnitt aufweisen. Grundsätzlich ist jedoch auch ein vieleckiger, z.B. dreieckiger, viereckiger, fünfeckiger, sechseckiger, siebeneckiger, achteckiger Querschnitt des Fußelements und/oder des Kopfelements denkbar. Auch noch mehr als acht Ecken sind denkbar.
Die umlaufend geschlossene Form kann z.B. durch das Zusammenrollen eines ursprünglich flachen Stanz-Biegeteils, z.B. aus einem Metallblech, bewirkt werden. Um den Fußbereich und/oder den Kopfbereich geschlossen zu halten kann z.B. eine stoffschlüssige Verbindung (z.B. durch einen Schweißprozess oder einen Klebeprozess oder einen Lötprozess) vorgesehen sein. Es kann jedoch auch eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein, z.B. kann an einem Ende des Fußbereichs und/oder des Kopfbereichs wenigstens eine Art Öse oder eine Art Aussparung mit Halsbereich mit einem flachen bzw. engen Hals ausgebildet sein und am anderen Ende des Basisbereichs wenigstens eine Art Zapfen mit einer zur Öse bzw. zur Aussparung komplementären Form (Nut-Feder-Prinzip). Nach dem Zusammenrollen des Stanz-Biegeteils kann dann der wenigstens eine Zapfen in die komplementäre wenigstens eine, zugeordnete, Öse bzw. Aussparung eingesetzt werden, so dass das Fußelement und/oder das Kopfelement sich nicht wieder entrollen kann. Durch eine formschlüssige Verbindung ist vorteilhaft eine besonders einfach und kostengünstig montierbare und temperaturstabile Verbindung möglich.
Es versteht sich, dass auch eine offene Ausgestaltung des Lamellenkäfigs durch das Zusammenrollen eines Stanzbleches erzielt werden kann und im Wesentlichen formstabil ausgebildet ist (sich also nicht wieder in die flache Blechform zurückbildet).
Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die Kontaktlamellen des Lamellenkäfigs einen Kontaktierraum umschließen. Die Kontaktlamellen können lediglich beispielsweise entlang der Umlaufrichtung betrachtet um den Kontaktierraum herum angeordnet sein. Das Kontaktelement kann sich in der zweiten Position mit dem Kontaktabschnitt in dem Kontaktierraum befinden und dort (im Kontaktierraum) von den Kontaktlamellen kontaktiert sein bzw. werden.
Mit anderen Worten: Der Kontaktierraum kann z.B. radial innenliegend zwischen den Kontaktlamellen ausgebildet sein. Er kann z.B. Teil eines Innenraums des Lamellenkäfigs sein. Das Kontaktelement kann z.B. in der ersten Position des Hülsenelements und in der zweiten Position des Hülsenelements in den Kontaktierraum eingesteckt sein. Der Kontaktierraum kann z.B. im nicht vollständig zusammengesteckten Zustand (also beim Einsteckvorgang bzw. Fügevorgang z.B. bis in die Auflaufsteckstellung) mit dem Hülsenelement in der ersten Position ein Übermaß (insbesondere entlang der radialen Richtung) bezüglich des Kontaktelements aufweisen. Im vollständig zusammengesteckten Zustand, insbesondere in der zweiten Position des Hülsenelements kann z.B. das Kontaktelement ein Übermaß (insbesondere entlang der radialen Richtung) gegenüber dem Kontaktierraum aufweisen.
Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Durchmesser des Lamellenkäfigs wenigstens 20um größer ist als ein Durchmesser des Kontaktelements, bevorzugt wenigstens 50um.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Position und die zweite Position entlang der Einsteckrichtung um höchstens 5mm auseinander liegen, bevorzugt um höchstens 2mm und besonders bevorzugt um höchstens 1 mm.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die Kontaktpartner (die wenigstens eine Kontaktlamelle und das Kontaktelement) nur entlang einer sehr geringen, insbesondere axialen, Wegstrecke aneinander reiben können und Beschädigungen der Oberflächen dadurch verhindert oder auf einen sehr geringen Wegbereich beschränkt sind. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch eine Steckverbinderanordnung bereitgestellt werden, die nur einen äußerst geringen Bauraum entlang der Einsteckrichtung benötigt. Schließlich kann auf diese Weise vorteilhaft eine besonders hohe Normalkraft aufgebracht werden, wenn z.B. ein Betätigungselement zur Bedienkraftreduzierung bereitgestellt wird. Wenn beispielsweise die Wegstrecke zwischen der ersten Position und der zweiten Position 1 mm beträgt und der Weg eines optionalen Betätigungselements wie z.B. eines Schieberelements oder eines drehbar gelagerten Hebelelements, 100mm beträgt, dann kann eine Kraftübersetzung von 100:1 erzielt werden. Annährend der gesamte Weg des Betätigungselements und damit annährend die gesamte Kraftübersetzung kann dadurch in die Aufbringung der Kontaktnormalkraft eingesetzt werden. Es ist nicht notwendig, einen Teil des Betätigungswegs für einen größeren Teil des Fügewegs zu verschwenden. Weiterhin vorteilhaft kann z.B. die Kraftübersetzung entlang des Betätigungsweges sehr gleichmäßig ausgebildet sein, z.B. durch einen im Wesentlichen linearen Kulissenverlauf mit gleichmäßiger Steigung im Betätigungselement. Denn ein optional vorhandenes Betätigungselement muss nur für die Wegstrecke von der ersten Position zur zweiten Position eingesetzt werden und nicht für den gesamten Fügeweg zwischen Steckverbinder und Gegensteckverbinder bzw. zwischen Kontaktelement und Lamellenkörper. Alternativ kann bei gleicher Kraftübersetzung der Betätigungsweg verringert werden, wodurch Bauraum oder freier Raum für die Betätigung des Betätigungselements eingespart werden kann.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der ersten Position das radiale Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Kontaktelement in einem Bereich zwischen 5um (5 Mikrometer) und 200um (200 Mikrometer) liegt oder in einem Bereich zwischen 20um und 100um.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass bereits mit einer kurzen Distanz zwischen erster Position und zweiter Position eine hohe Kontaktnormalkraft ausgebildet werden kann. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch eine hohe Kraftübersetzung erzielt werden, da nur ein sehr geringer radialer Weg für die Kontaktierung zurückgelegt werden muss bzw. nur ein sehr geringer Spalt geschlossen werden muss. Steht beispielsweise ein axialer Weg zwischen der ersten und der zweiten Position von 1mm zur Verfügung und beträgt der Spalt bzw. das radiale Spiel umlaufend gleichmäßig 100um, so ist bereits eine Kraftübersetzung von 10:1 realisierbar. Gleichzeitig ist bereits durch ein derart geringes radiales Spiel vorteilhaft der Einsteckvorgang bzw. Fügevorgang zumindest bis zur ersten Position nahezu kraftfrei ermöglicht. Ein derart geringes Spiel ermöglich auch eine besonders kompakte Bauform des Lamellenkörpers und/oder des Steckverbinders in radialer Richtung.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle in der ersten Position zumindest abschnittsweise hin zum Kontaktelement vorgewölbt ist.
Mit anderen Worten: die wenigstens eine Kontaktlamelle kann sich ausgehend von ihrem vorderen und/oder hinteren Abschnitt bzw. von dem zweiten Endabschnitt und/oder dem ersten Endabschnitt des Lamellenkörpers bzw. von einem Kopfelement und/oder einem Fußelement des Lamellenkörpers schräg hin zum Kontaktelement erstrecken bzw. schräg zum Kontaktelement hin verlaufen bzw. schräg zum Kontaktelement hin abragen.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle in der ersten Position bereits näher am Kontaktelement angeordnet ist, das radiale Spiel bzw. ein Spalt also geringer ausfallen kann, als wenn die wenigstens eine Kontaktlamelle gerade nach oben (also parallel zur Einsteckrichtung) oder schräg radial weg von Kontaktelement verlaufen würde. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch der hintere Abschnitt bzw. der zweite Endabschnitt bzw. das Kopfelement radial weiter weg vom Kontaktelement angeordnet sein, wodurch vorteilhaft das Kontaktelement im zusammengesteckten Zustand den hinteren Abschnitt bzw. das Kopfelement passieren kann und nicht mit diesem kollidiert (es kann somit eine größere Einstecktiefe erreicht werden).
Weiterhin vorteilhaft kann dadurch die Verlagerung der wenigstens einen Kontaktlamelle radial auf das Kontaktelement hin einfacher und zuverlässiger erfolgen, da die wenigstens eine Kontaktlamelle bereits im kraftfreien Zustand eine Vorzugsrichtung radial hin zum Kontaktelement aufweist. Das Risiko eines spontanen bzw. unbeabsichtigten Ausbrechens der wenigstens einen Kontaktlamelle radial weg vom Kontaktelement bei der Verlagerung des Hülsenelements von der ersten Position in Richtung der zweiten Position (also bei einer axialen Krafteinwirkung auf den Lamellenkörper bzw. bei der axialen Stauchung des Lamellenkörpers) kann dadurch vorteilhaft minimiert werden. Es versteht sich, dass ein derartiges Ausbrechen radial weg vom Kontaktelement auch durch andere konstruktive Maßnahmen ausgeschlossen werden kann, wie z.B. eine äußere Hülse oder radial außen angeordnete Stützelemente oder eine gezielte Materialbehandlung (z.B. thermisch oder mechanisch) vor der Ausbildung des Lamellenkörpers. Eine Vorwölbung der wenigstens einen Kontaktlamelle in der ersten Position hin zum Kontaktelement bzw. ein schräger Verlauf der wenigstens einen Kontaktlamelle hin zum Kontaktelement stellt jedoch ein besonders einfaches und kostengünstiges Konzept dar, ein Ausbrechen radial weg vom Kontaktelement zu verhindern.
Schließt der Lamellenköper in seinem Inneren einen Kontaktierraum ein, in den das Kontaktelement eingeführt wird, so kann vorgesehen sein, dass sich die wenigstens eine Kontaktlamelle vom hinteren Abschnitt bzw. vom ersten Endabschnitt bzw. vom Fußelement und/oder vom vorderen Abschnitt bzw. vom ersten Endabschnitt bzw. vom Kopfelement aus zumindest abschnittsweise schräg nach radial innen erstreckt bzw. schräg nach radial innen abragt bzw. schräg nach radial innen verläuft.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kontaktelement ein Rundkontakt ist
Dadurch wird vorteilhaft eine besonders gleichmäßige Verteilung der Kontaktpunkte ermöglicht. Weiterhin vorteilhaft kann auf diese Weise eine besonders einfache Zentrierung des Kontaktelements relativ zum Lamellenkörper erfolgen. Weiterhin vorteilhaft kann das Kontaktelement auf diese Weise besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Weiterhin vorteilhaft kann das Kontaktelement so beliebig montiert werden (z.B. im bzw. am Gegensteckverbinder), da es keine Vorzugsrichtung bezüglich der Umfangsrichtung gibt. Das Kontaktelement kann z.B. als Pin ausgebildet sein. Es kann z.B. einen kreisrunden oder einen ovalen Querschnitt aufweisen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement ein Flachkontakt oder ein Kontaktmesser ist.
Dadurch wird vorteilhaft eine einfache und kostengünstige Herstellung, z.B. als Stanzteil ermöglicht. Weiterhin vorteilhaft kann dadurch in einfacher Weise eine Kodierung bewirkt werden: nur ein Kontaktelement mit der korrekten Orientierung relativ zur Kontaktkammer bzw. zum Lamellenkörper kann in die Kontaktkammer eingeführt werden. Dies verhindert vorteilhaft eine Fehlmontage.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Basiselement ein Stützelement angeordnet ist, wobei der Lamellenkörper mit seinem ersten Endabschnitt an dem Stützelement abgestützt ist.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Lamellenkörper an einer definierten Stelle im Basiselement angeordnet ist. Weiterhin vorteilhaft kann auf diese Weise eine Funktionstrennung bewirkt werden: das Stützelement kann z.B. besonders stabil ausgebildet sein, um z.B. axiale Kräfte aufzunehmen. Es kann in einfacher Weise z.B. eine plane oder speziell zur Aufnahme bzw. Abstützung des Lamellenkörpers vorgesehene Stützstruktur bzw. Stützebene aufweisen, die nur schwierig direkt im bzw. am Basiselement ausgebildet werden kann. Dadurch kann das Basiselement besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Weiterhin vorteilhaft kann das Stützelement die Herstellung des Basiselements vereinfachen. So kann z.B. das Basiselement um die Stützstruktur, die als eine Art Innenskelet dient, aufgebaut werden, z.B. indem die Stützstruktur umspritzt bzw. umwickelt wird (z.B. mit einem, Blechstreifen, der dann das Basiselement bildet).
Das Stützelement kann z.B. ringförmig ausgebildet sein. Dadurch kann das Stützelement besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, bietet automatisch einen Entlüftungskanal und kann einfach gehandhabt werden bei der Montage. Weiterhin vorteilhaft kann das Kontaktelement auf diese Weise durch das Stützelement hindurchgreifen, so dass das Kontaktelement tiefer in die Kontaktkammer eingesteckt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass eine Stützelement-Innenwand des Stützelements dazu eingerichtet ist, das Kontaktelement in der Kontaktkammer zu zentrieren.
Mit anderen Worten: das Stützelement weist z.B. eine Öffnung auf (oder eine Kulissenstruktur oder dergleichen), die bezüglich des Kontaktelements z.B. ein geringfügiges Übermaß aufweist (z.B. zwischen 50um und 500um, bevorzugt zwischen 100um und 350um, besonders bevorzugt zwischen 180um und 320um) oder die dasselbe Maß aufweisen kann wie das Kontaktelement oder die ein geringes Untermaß (z.B. weniger als 50um, bevorzugt weniger als 20um) aufweisen kann. Beim Einstecken des Kontaktelements kann dieses nun mittels des Stützelements (z.B. durch die Öffnung, die Kulissenstruktur, etc.) in der Kontaktkammer bzw. im Basiselement als Teil der Kontaktkammer zentriert werden, insbesondere an einem freien Ende des Kontaktelements.
Dadurch wird vorteilhaft ein Verkanten des Kontaktelements beim Einstecken in die Kontaktkammer verhindert. Weiterhin vorteilhaft ist so sichergestellt, dass das Kontaktelement über Lebensdauer besonders gut gegen, insbesondere radiale, Verlagerungen in der Kontaktkammer z.B. bei Temperaturwechseln, Vibrationen, etc. geschützt ist und dass dadurch stets ein unterbrechungsfreier Kontakt zwischen Kontaktelement und Lamellenkörper bzw. der wenigstens einen Kontaktlamelle sichergestellt ist.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Hülsenelement in einem dem Gegensteckverbinder zugewandten vorderen Hülsenelement-Abschnitt, insbesondere an seinem vorderen freien Hülsenelement-Ende, einen nach innen gewandten (insbesondere zum Kontaktelement hin weisenden) Vorsprung aufweist, wobei der Lamellenkörper mit seinem zweiten Endabschnitt an dem Vorsprung abgestützt ist.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Lamellenkörper an einer definierten Stelle im Hülsenelement angeordnet ist und dadurch die Stauchung beim Verlagern von der ersten Position in die zweite Position wohldefiniert festgelegt ist. Der Vorsprung kann weiterhin vorteilhaft eine verliersichere Anordnung des Lamellenkörpers in der Kontaktkammer unterstützen bzw. bewirken (wobei auch andere Möglichkeiten denkbar sind, eine verliersichere Anordnung des Lamellenkörpers in der Kontaktkammer zu bewirken). Der Vorsprung kann in einfacher Weise z.B. eine plane oder speziell zur Aufnahme bzw. Abstützung des Lamellenkörpers vorgesehene Stützstruktur bzw. Stützebene aufweisen, die vorteilhaft eine einfache Montage des Lamellenkörpers in der Kontaktkammer ermöglicht.
Der Vorsprung kann z.B. entlang der axialen Richtung eine Länge von z.B. wenigstens 500um, bevorzugt von wenigstens 1 mm und besonders bevorzugt von wenigstens 2mm aufweisen. Die bewirkt eine stabile Abstützung des Lamellenkörpers.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass eine Vorsprung-Innenwand des Vorsprungs dazu eingerichtet ist, das Kontaktelement in der Kontaktkammer zu zentrieren.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Kontaktelement beim Einsteckvorgang bereits am Beginn des Steckweges in der richtigen (insbesondere radialen) Position in der Kontaktkammer bzw. im Hülsenelement als Teil der Kontaktkammer aufgenommen wird bzw. dort in der richtigen radialen Position eingeführt wird. Dadurch können vorteilhaft Beschädigungen an der wenigstens einen Kontaktlamelle z.B. durch ein verkipptes bzw. verkantetes Einstecken des Kontaktelements vermieden werden. Weiterhin vorteilhaft ist so sichergestellt, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle am Ende des Steckvorgangs eine wohldefinierte Kontaktkraft auf das Kontaktelement aufbringt. Schließlich kann dadurch vorteilhaft die Kontaktierung auch bei mechanischen Belastungen (z.B. thermische Wechsel, Vibrationen) oder bei Fertigungstoleranzen dauerhaft, sicher und zuverlässig über Lebensdauer sichergestellt werden.
Der Vorsprung kann z.B. eine Öffnung aufweisen bzw. eine Öffnung ausbilden (oder eine Kulissenstruktur oder dergleichen), die bezüglich des Kontaktelements z.B. ein geringfügiges Übermaß aufweist (z.B. zwischen 50um und 500um, bevorzugt zwischen 100um und 350um, besonders bevorzugt zwischen 180um und 320um) oder die dasselbe Maß aufweisen kann wie das Kontaktelement oder die ein geringes Untermaß (z.B. weniger als 50um, bevorzugt weniger als 20um) aufweisen kann.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Basiselement zum überwiegenden Teil aus Metall oder aus Kunststoff gebildet ist oder aus Metall besteht oder aus Kunststoff besteht.
Die Verwendung von Metall als Material für das Basiselement bewirkt vorteilhaft, dass der Lamellenkörper besonders einfach z.B. mit einer elektrischen Leitung verbunden werden kann, ohne dass der Lamellenkörper direkt an die elektrische Leitung angeschlossen werden muss. Als Metall ist z.B. Kupfer oder eine Kupferlegierung oder Eisen, etc. denkbar, wobei auch andere Metalle, z.B. Silber oder eine Silberlegierung denkbar sind.
Die Verwendung von Kunststoff für das Basiselement bewirkt vorteilhaft eine besonders kostengünstige und bezüglich der Formgebung flexible Herstellung des Basiselements, z.B. mittels eines Spritzgussprozesses. Als Kunststoff ist lediglich beispielsweise Polyamid (PA) oder Polybutylenterephthalat (PBT) denkbar, wobei auch andere Kunststoffe nicht ausgeschlossen sind. Die Kunststoffe können mit oder ohne Glasfaserbeimischung verwendet werden.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das Hülsenelement zum überwiegenden Teil aus Metall oder aus Kunststoff gebildet ist oder aus Metall besteht oder aus Kunststoff besteht.
Die Verwendung von Metall als Material für das Hülsenelement bewirkt vorteilhaft, dass der Lamellenkörper besonders gut elektrisch an eine elektrische Leitung angebunden sein kann (Erhöhung der möglichen Strompfade), ohne dass der Lamellenkörper direkt an die elektrische Leitung angeschlossen werden muss. Als Metall ist z.B. Kupfer oder eine Kupferlegierung oder Eisen, etc. denkbar, wobei auch andere Metalle, z.B. Silber oder eine Silberlegierung denkbar sind.
Die Verwendung von Kunststoff für das Hülsenelement bewirkt vorteilhaft eine besonders kostengünstige und bezüglich der Formgebung flexible Herstellung des Hülsenelements, z.B. mittels eines Spritzgussprozesses. Als Kunststoff ist lediglich beispielsweise Polyamid (PA) oder Polybutylenterephthalat (PBT) denkbar, wobei auch andere Kunststoffe nicht ausgeschlossen sind. Die Kunststoffe können mit oder ohne Glasfaserbeimischung verwendet werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Basiselement mit einer elektrischen Leitung elektrisch verbunden ist, wobei der Lamellenkörper mit dem Basiselement elektrisch verbunden ist.
Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache und robuste Konstruktion des Steckverbinders bzw. seiner stromführenden Teile bereitgestellt. Weiterhin vorteilhaft wird auf diese Weise ein besonders kurzer Strompfad bereitgestellt, bei dem nur wenige Übergangswiderstände zwischen verschiedenen Teilen bzw. Materialien vorkommen. Gleichzeitig wird dadurch vorteilhaft ermöglicht, den Lamellenkörper separat von der elektrischen Leitung am bzw. im Steckverbinder zu montieren (die elektrische Leitung ist nicht mechanisch am Lamellenkörper festgelegt bzw. befestigt). Dies ermöglicht vorteilhaft eine einfache Reparatur bzw. einen einfachen Austausch des Lamellenkörpers im Falle einer Beschädigung. Dadurch wird vorteilhaft die Nachhaltigkeit des Steckverbinders verbessert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Steckverbinder vorgeschlagen, insbesondere für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, zum Zusammenstecken mit einem ein Kontaktelement aufweisenden Gegensteckverbinder.
Der Steckverbinder weist eine Kontaktkammer und einen Lamellenkörper mit wenigstens einer Kontaktlamelle auf, wobei die Kontaktkammer ein Basiselement und ein Hülsenelement aufweist, wobei das Hülsenelement am Basiselement angeordnet ist und entlang einer Einsteckrichtung relativ zum Basiselement verlagerbar ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position. Der Lamellenkörper ist zwischen dem Basiselement und dem Hülsenelement angeordnet. In der ersten Position des Hülsenelements ist das Kontaktelement und/oder der Gegensteckverbinder mit einer Kraft von weniger als 5N, insbesondere kraftfrei, relativ zur Kontaktkammer bzw. relativ zum Steckverbinder entlang der Einsteckrichtung verlagerbar. Alternativ oder zusätzlich ist in der ersten Position des Hülsenelements ein radiales Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle und dem Kontaktelement ausgebildet. In der zweiten Position ist der Lamellenkörper zwischen Hülsenelement und Basiselement derart gestaucht, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle zumindest abschnittsweise nach radial innen verlagert ist, insbesondere derart, dass dadurch ein eingestecktes Kontaktelement in einem Kontaktabschnitt elektrisch kontaktiert ist.
Der Steckverbinder ist insbesondere dazu eingerichtet, dass eine Verlagerung in die zweite Position bewirkbar ist durch ein Auflaufen des Hülsenelements auf eine Auflaufstruktur des Gegensteckverbinders beim Zusammenstecken mit dem Gegensteckverbinder in eine Endsteckstellung.
Dadurch wird vorteilhaft ein Steckverbinder bereitgestellt, der dieselben Vorteile aufweist, wie die Steckverbinderanordnung. Insbesondere wird ein (nahezu) kraftfreies Einstecken bzw. Zusammenstecken des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder bzw. des Kontaktelements mit der Kontaktkammer ermöglicht über einen Großteil des Steckweges. Weiterhin vorteilhaft werden dadurch die Oberflächen der Kontaktpartner beim Zusammensteckvorgang (aber auch beim Auseinanderstecken) geschont gegen ein Verkratzen bzw. gegenüber einer Beschädigung. Die Stromtragfähigkeit wird vorteilhaft bei gleichem Materialeinsatz verbessert. Die weiteren Vorteile sind weiter oben im Zusammenhang mit der Steckverbinderanordnung beschrieben.
Das Hülsenelement kann z.B. verliersicher am Basiselement angeordnet sein.
Der Lamellenkörper kann z.B. verliersicher zwischen dem Basiselement und dem Hülsenelement angeordnet sein.
Zeichnungen
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.
Es zeigen

1 a bis 1 c: schematische Querschnitte durch eine Steckverbinderanordnung mit dem Steckverbinder in einer Zwischensteckstellung und einem Hülsenelement des Steckverbinders in der ersten Position (1a) bzw. mit dem Steckverbinder in einer Auflaufsteckstellung und dem Hülsenelement in der ersten Position (1b) bzw. mit dem Steckverbinder in einer Endsteckstellung und dem Hülsenelement in einer zweiten Position ( 1c);
2a und 2b: eine perspektivische schematische Ansicht eines Lamellenkörpers eines Steckverbinders, in Form eines Lamellenkäfigs (2a) sowie eine Aufsicht auf ein Stanzblech (2b) als Ausgangszustand für den Lamellenkörper aus 2a.

Die 1a bis 1c zeigen schematische Querschnitte durch eine einen Steckverbinder 1 und einen Gegensteckverbinder 5 aufweisende Steckverbinderanordnung 100 mit dem Steckverbinder 1 in verschiedenen Steckstellungen. Die 1a bis 1c werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. Die Steckverbinderanordnung 100 kann eine Steckverbinderanordnung 100 für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen sein, insbesondere für Automotive-Anwendungen, insbesondere für Elektrofahrzeuge (wozu z.B. auch vollständig oder teilweise elektrisch angetriebene Flugzeuge, Schiffe, Boote, e-Bikes, Motorräder zählen können).
Der Steckverbinder 1 ist hier aus Gründen der Übersichtlichkeit ohne ein Steckverbindergehäuse und ohne Bedienelement wie z.B. ein Schieberelement oder ein Hebelelement dargestellt. Der Gegensteckverbinder 5 weist ein Gegensteckverbindergehäuse 21 auf, wobei dieses hier nur schematisch und z.B. ohne einen Steckkragen dargestellt ist, mit dem das nicht dargestellte Steckverbindergehäuse mechanisch koppeln könnte. Dem Fachmann sind entsprechende Steckverbindergehäuse und Elemente eines Gegensteckverbindergehäuses sowie gegebenenfalls daran angeordnete Bedienelemente sowie Wirkstrukturen (wie z.B. eine Kulisse am Bedienelement sowie ein in die Kulisse eingreifender Zapfen am Gegensteckverbindergehäuse) wohlbekannt, siehe hierzu auch den oben angeführten Stand der Technik.
Der Steckvorgang zwischen Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 kann in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zumindest in die nachfolgend aufgeführten Steckstellungen aufgegliedert werden:

In einer Vorsteckstellung sind Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 noch nicht in einer Überdeckung bzw. Überlappung zueinander, sie können jedoch schon für den eigentlichen Verbindungsvorgang zueinander ausgerichtet sein.

In einer Zwischensteckstellung ZS hat der Steckvorgang bereits begonnen, Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 überlappen bereits, der Steckvorgang ist jedoch noch nicht abgeschlossen.
In einer - in diesem Ausführungsbeispiel möglichen - Auflaufsteckstellung AS treten ein weiter unten beschriebenes Hülsenelement 8 des Steckverbinders 1 sowie eine hier beispielhaft vorhandene Auflaufstruktur 10 des Gegensteckverbinders 5 in mechanischen Kontakt miteinander bzw. stehen sie in Kontakt miteinander, insbesondere treten sie während des Zusammensteckvorgangs erstmalig miteinander in Kontakt.
In einer Endsteckstellung ES sind Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 final miteinander verbunden (insbesondere mechanisch und elektrisch). Der Steckvorgang ist abgeschlossen. Die Steckverbinderanordnung 100 ist funktionsbereit.
Ein Steckweg bzw. Fügeweg kann z.B. definiert sein als die Strecke, die der Steckverbinder 1 relativ zum Gegensteckverbinder 5 (bzw. ein Kontaktelement 6 des Gegensteckverbinders 5 relativ zu einem Lamellenkörper 3 des Steckverbinders 1) zurücklegt vom Zeitpunkt des ersten Überlapps bis in die Endsteckstellung ES.
1a zeigt einen beispielhaften Steckverbinder 1 einer beispielhaften Steckverbinderanordnung 100 in einer Zwischensteckstellung ZS, bevor die Auflaufsteckstellung AS erreicht ist.
1b zeigt denselben Steckverbinder in der Auflaufsteckstellung AS.
1c zeigt denselben Steckverbinder in der Endsteckstellung ES.
Die Steckverbinderanordnung 100 weist einen Steckverbinder 1 mit einer Kontaktkammer 2 und mit einem Lamellenkörper 3 auf, wobei der Lamellenköper wenigstens eine Kontaktlamelle 4 aufweist (im dargestellten Querschnitt sind zwei einander gegenüberliegende Kontaktlamellen 2 zu erkennen). Die Steckverbinderanordnung 100 weist weiterhin einen Gegensteckverbinder 5 auf, wobei der Gegensteckverbinder 5 ein Kontaktelement 6 zum Einstecken in die Kontaktkammer 2 entlang einer Einsteckrichtung E aufweist. Das Kontaktelement 6 ragt parallel zur Einsteckrichtung E vom Gegensteckverbindergehäuse 21 in Richtung des Steckverbinders 1 ab. Es weist ein freies Kontaktelement-Ende 22 auf. Es kann z.B. zum überwiegenden Teil ein elektrisch gut leitendes Material, wie z.B. ein Metall, z.B. Kupfer oder eine Kupferlegierung, aufweisen. An dem freien Kontaktelement-Ende 22 ist hier beispielhaft ein Berührschutz 23 angeordnet, der z.B. aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. einem Kunststoff ausgebildet sein kann. Der Berührschutz 23 bzw. das freie Kontaktelement-Ende 22 weist hier beispielhaft eine (insbesondere umlaufende) Schräge auf (hier im Querschnitt: eine konische Form), die ein verkantungsfreies und einfaches Einführen des Kontaktelements 6 in die Kontaktkammer 2 ermöglicht.
Die Einsteckrichtung E kann auch als axiale Richtung bezeichnet werden. Eine radiale Richtung R verläuft quer bzw. senkrecht zur Einsteckrichtung E und eine Umlaufrichtung U umläuft die Einsteckrichtung E. Die Einsteckrichtung E kann auch durch die Steckrichtung zwischen Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 definiert sein. Die Kontaktkammer 2 weist ein Basiselement 7 und ein Hülsenelement 8 auf, wobei das Hülsenelement 8, hier beispielhaft verliersicher, am Basiselement 7 angeordnet ist. Das Hülsenelement 8 ist entlang der Einsteckrichtung E relativ zum Basiselement 7 verlagerbar zwischen einer ersten Position P1 und einer zweiten Position P2 (siehe 1c).
Der Lamellenkörper 3 ist - hier beispielhaft: entlang der axialen Richtung - zwischen dem Basiselement 7 und dem Hülsenelement 8 angeordnet, hier beispielhaft in verliersicherer Art und Weise. Hier ist beispielhaft ein erster Endabschnitt 11 (hinterer Abschnitt) des Lamellenkörpers 3 mit dem Basiselement 7 gekoppelt. Lediglich beispielhaft ist hier auch ein vom ersten Endabschnitt 11 abgewandter zweiter Endabschnitt 12 (vorderer Abschnitt) des Lamellenkörpers 3 mit dem Hülsenelement 8 gekoppelt.
In der hier lediglich beispielhaft dargestellten Ausführungsform ist die wenigstens eine Kontaktlamelle 4 (hier: beide sichtbaren Kontaktlamellen 4) in der ersten Position P1 zumindest abschnittsweise hin zum Kontaktelement 6 vorgewölbt.
In der in den 1a und 1b dargestellten ersten Position P1 des Hülsenelements 8 ist das Kontaktelement 6 und/oder der Gegensteckverbinder 5 mit einer Kraft von weniger als 5N, insbesondere kraftfrei, relativ zur Kontaktkammer 2 bzw. relativ zum Lamellenkörper 3 (das Kontaktelement 6) und/oder relativ zum Steckverbinder 1 (der Gegensteckverbinder 5) entlang der Einsteckrichtung E verlagerbar. Gleichzeitig ist hier beispielhaft ein radiales Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle 4 und dem Kontaktelement 6 ausgebildet. Das radiale Spiel bzw. ein erster Abstand D1, zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle 4 und dem Kontaktelement 6 liegt hier beispielhaft in einem Bereich zwischen 5um und 200um oder in einem Bereich zwischen 20um und 100um. Dies wird hier beispielhaft durch einen Spalt 25 bewirkt, dessen (radiale) Erstreckung hier beispielhaft durch den ersten Abstand D1 gegeben ist.
Die kraftfreie Verlagerung bzw. die Verlagerung mit einer Kraft von weniger als 5N bezieht sich hierbei insbesondere auf Kräfte, die zur Überwindung von Reibkräften, Aufschnäbelkräften, etc. notwendig sind. Die Überwindung der Schwerkraft, z.B. bei einer Überkopf-Montage soll hierbei nicht berücksichtigt werden.
In der zweiten Position P2 (siehe 1c) ist der Lamellenkörper 3 zwischen Hülsenelement 8 und Basiselement 7 derart gestaucht, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle 4 hier abschnittsweise nach radial innen verlagert ist und dadurch das Kontaktelement 6 in einem Kontaktabschnitt 9 elektrisch kontaktiert und insbesondere das Kontaktelement 6 festklemmt.
Dadurch wird vorteilhaft vorteilhaft bewirkt, dass über den überwiegenden Teil des Steckwegs bzw. Fügewegs nur eine geringe bzw. (nahezu) keine Steckkraft aufgebracht werden muss und dass die Oberflächen der Kontaktpartner (Kontaktlamelle 4 und Kontaktelement 6) nicht oder nur mit einer sehr geringen Kraft aneinander reiben. Die für die Stromübertragung notwendige (hohe) Kontaktnormalkraft wird dann erst am Ende des Steckweges bzw. Fügeweges durch das Verlagern des Hülsenelements in die zweite Position P2 (siehe 1c) aufgebracht.
Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die erste Position P1 und die zweite Position P2 entlang der Einsteckrichtung E um höchstens 5mm auseinander liegen, bevorzugt um höchstens 2mm und besonders bevorzugt um höchstens 1 mm. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass eine sehr hohe Kraftübersetzung möglich ist, falls ein Bedienelement am Steckverbinder 1 und/oder am Gegensteckverbinder 5 vorgesehen ist. Außerdem wird dadurch die Strecke, entlang derer die Kontaktpartner aneinander reiben können, sehr kurz gehalten. Der axiale Abstand zwischen der ersten Position P1 und der zweiten Position P2 kann als zweiter Abstand D2 bezeichnet werden.
Der Lamellenkörper 3 kann beispielsweise als ein Lamellenkäfig 13 mit einer Mehrzahl von Kontaktlamellen 4 ausgebildet sein, wobei der Lamellenkäfig 13 insbesondere umlaufend geschlossen ausgebildet sein kann (siehe 2a), wobei auch ein offener Lamellenkäfig denkbar ist, bei dem zwei Stoßkanten durch einen geringen Spalt voneinander getrennt sind. Dabei können die Kontaktlamellen 4 im oder mit dem ersten Endabschnitt 11 des Lamellenkörpers 3 verbunden sein. Der erste Endabschnitt 11 kann z.B. als Fußelement bezeichnet werden, er kann z.B. als eine Art Bund ausgebildet sein. Die Kontaktlamellen 4 können z.B. im oder mit dem zweiten Endabschnitt 12 des Lamellenkörpers 3 verbunden sein. Der zweite Endabschnitt 12 kann z.B. als Kopfelement bezeichnet werden, er kann z.B. als eine Art Bund ausgebildet sein.
Eine derartige Ausführungsform als Lamellenkäfig 13 kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Kontaktelement 6 als ein Rundkontakt oder als Ovalkontakt oder als Pin ausgebildet ist.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Lamellenkörper 3 eingerichtet ist, ein als Flachkontakt oder Kontaktmesser ausgebildetes Kontaktelement 5 zu kontaktieren. Hierbei kann der Lamellenkörper z.B. eine einzige Kontaktlamelle 4 oder eine Mehrzahl von Kontaktlamellen 4 aufweisen, die im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind (also nicht wie beim dem weiter unten in 2a und 2b beispielhaft gezeigten Lamellenkäfig im Wesentlichen um einen runden Querschnitt herum angeordnet sind). Um einen als Flachkontakt (wie z.B. ein Kontaktmesser mit einem rechteckigen Querschnitt) ausgebildetes Kontaktelement 6 zu kontaktieren kann z.B. vorgesehen sein, dass der Steckverbinder 1 für jede zu kontaktierende Seite des Kontaktelements 6 einen separaten Lamellenkörper 3 aufweist, z.B. zwei einander gegenüberliegende Lamellenkörper 3. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein einziger Lamellenkörper 3 vorgesehen ist, der z.B. zwei zueinander um 180° umgebogene Elemente mit jeweils wenigstens einer Kontaktlamelle 4 aufweist.
Im Basiselement 7 ist hier beispielhaft ein, insbesondere ringförmig ausgebildetes, Stützelement 14 angeordnet, wobei der Lamellenkörper 3 mit seinem ersten Endabschnitt 11 bzw. hinteren Abschnitt an dem Stützelement 14 abgestützt ist. Eine Stützelement-Innenwand 15 des Stützelements 14 ist hier beispielhaft gleichzeitig dazu eingerichtet, das Kontaktelement 6 in der Kontaktkammer 2 zu zentrieren (siehe 1c). Dazu ist das Stützelement 14 als eine Art Ringelement ausgebildet, wobei eine Öffnung des Stützelements 14 hier beispielhaft ein geringfügiges Übermaß gegenüber dem Durchmesser des Kontaktelements 6 aufweist, z.B. ein Übermaß von 5um bis 500um, bevorzugt von 100um bis 400um, besonders bevorzugt von 180um bis 320um. Es ist auch möglich, dass die Öffnung 33 kein Übermaß gegenüber dem Kontaktelement 5 aufweist und das Kontaktelement 6 mit einer geringfügigen Kraft in die Öffnung 33 eingepresst werden muss. Zum erleichterten Einführen des Kontaktelements 6 in die Öffnung 33 ist hier beispielhaft am Stützelement 14 im Bereich der Öffnung 33 eine Einführschräge 24 vorgesehen.
Das Stützelement 14 kann vorteilhaft auch die Herstellung des Basiselements 7 erleichtern. Z.B. kann das Basiselement 7 um das Stützelement 14 herum gewickelt werden oder um das Stützelement 14 herum gespritzt werden.
Das Basiselement 7 weist eine Basiselement-Wand 26 auf, sowie einen dem Hülsenelement 8 zugewandten vorderen Basiselement-Abschnitt 27 und einen vom vorderen Basiselement-Abschnitt 27 abgewandten hinteren Basiselement-Abschnitt 35. Das Basiselement 7 kann hohl ausgebildet sein.
Das Basiselement 7 ist hier beispielhaft mit einer elektrischen Leitung 20 elektrisch verbunden, wobei der Lamellenkörper 3 mit dem Basiselement 7 elektrisch verbunden ist. Die elektrische Verbindung zwischen Lamellenkörper 3 und Basiselement 7 verläuft hier insbesondere in radialer Richtung R von dem ersten Endabschnitt 11 des Lamellenkörpers 3 zur Basiselement-Wand 26. Dabei kann in dem ersten Endabschnitt 11 wenigstes ein nach radial außen weisender, z.B. geprägter oder gebogener, Kontaktpunkt bzw. eine umlaufende Kontaktpunktzone bzw. ein Kontaktring ausgebildet sein (hier nicht dargestellt aus Gründen der Übersichtlichkeit). Durch eine derartige Struktur (Kontaktpunkt, Kontaktzone, etc.) kann eine besonders definierte und gute Kontaktierung zwischen Lamellenkörper 3 und Basiselement 7 in radialer Richtung R erzielt werden.
Das Hülsenelement 8 weist einen dem Gegensteckverbinder 5 zugewandten vorderen Hülsenelement-Abschnitt 16 mit einem vorderen freien Hülsenelement-Ende 17 auf sowie einen dem Basiselement 7 zugewandten hinteren Hülsenelement-Abschnitt 34.
Zur verliersicheren und gleichzeitig axial verlagerbaren Anordnung bzw. Kopplung bzw. Befestigung des Hülsenelements 8 am Basiselement 7 ist hier beispielhaft im vorderen Basiselement-Abschnitt 27 eine Aussparung 28 in der Basiselement-Wand 26 vorgesehen, in die ein hier nach radial innen weisender Rastvorsprung 29 des Hülsenelements 8 eingreift. Die Aussparung 28 ist hier an ihrem vorderen Ende (dem Hülsenelement 8 zuweisend) geschlossen, so dass der Rastvorsprung 29 nicht herausrutschen kann. Das Hülsenelement 8 kann mit seinem Rastvorsprung 29 in der Aussparung 28 zwischen der ersten Position P1 (siehe 1a und 1b) und der zweiten Position P2 (siehe 1c) verlagert werden. Die Aussparung 28 kann z.B. eine Begrenzung für die axiale Relativverlagerung zwischen Hülsenelement 8 und Basiselement 7 darstellen. Jedoch sind auch andere Begrenzungsstrukturen für die axiale Verlagerung denkbar. Beispielsweise ist hier als alternative oder zusätzliche Begrenzungsstruktur ein Hinterschnitt 31 in einer Hülsenelement-Wand 30 des Hülsenelements 8 vorgesehen. Dieser wirkt in der zweiten Position P2 (siehe 1c) des Hülsenelements 8 mit einem vorderen freien Basiselement-Ende 39 zusammen bzw. koppelt mit diesem. Das vordere freie Basiselement-Ende 39 sitzt in der zweiten Position P2 auf dem Hinterschnitt 31 auf und verhindert so eine weitere Verlagerung des Hülsenelements 8 in Richtung des Basiselements 7 über die zweite Position P2 hinaus. Dadurch kann z.B. die wenigstens eine Kontaktlamelle 4 vor einer Überlastung geschützt werden bzw. vor einer Überdrückung, die zu einer plastischen Verformung führen könnte. Durch den derart gebildeten Anschlag kann z.B. bewirkt werden, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle 4 stets elastisch reversibel bleibt.
Das Hülsenelement 8 weist in seinem dem Gegensteckverbinder 5 zugewandten vorderen Hülsenelement-Abschnitt 16, insbesondere an seinem vorderen freien Hülsenelement-Ende 17, einen nach innen gewandten Vorsprung 18 auf, wobei der Lamellenkörper 3 mit seinem zweiten Endabschnitt 12 an dem Vorsprung 18 abgestützt ist. In der hier dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist eine Vorsprung-Innenwand 19 des Vorsprungs 18 auch dazu eingerichtet, das Kontaktelement 6 in der Kontaktkammer 2 zu zentrieren. Dazu kann eine Öffnung zwischen der Vorsprung-Innenwand 19 z.B. ein Übermaß von 5um bis 500um, bevorzugt von 100um bis 400um, besonders bevorzugt von 180um bis 320um aufweisen gegenüber einem Durchmesser des Kontaktelements 6.
Das Kontaktelement 6 wird in der hier dargestellten Ausführungsform somit sowohl durch den Vorsprung 18 als auch durch das Stützelement 14 zentriert und ist dadurch in der zweiten Position P2 bzw. in der Endsteckstellung ES (siehe 1c) besonders gut gegen mechanische oder thermische Einwirkungen gesichert.
Das Basiselement 7 ist in der hier dargestellten Ausführungsform zum überwiegenden Teil aus Metall gebildet oder besteht aus Metall, wobei es in anderen Ausführungsformen auch zum überwiegenden Teil aus Kunststoff gebildet sein kann oder aus Kunststoff bestehen kann.
Das Hülsenelement 8 ist in der hier dargestellten Ausführungsform zum überwiegenden Teil aus Metall gebildet oder besteht aus Metall, wobei es in anderen Ausführungsformen auch zum überwiegenden Teil aus Kunststoff gebildet sein kann oder aus Kunststoff bestehen kann.
Der Gegensteckverbinder 5 weist - hier beispielhaft am Gegensteckverbindergehäuse 21 - eine Auflaufstruktur 10 auf (diese kann jedoch z.B. auch am Kontaktelement 6 angeordnet sein, z.B. radial vom Kontaktelement 6 abragen). Beim Zusammenstecken von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 befindet sich das Hülsenelement 8 zumindest bis zur mechanischen Kontaktierung bzw. Kopplung mit der Auflaufstruktur 10 (Auflaufsteckstellung AS) in der ersten Position P1 (siehe 1a und 1b). Beim weiteren Zusammenstecken in die Endsteckstellung ES wird das Hülsenelement 8 durch den mechanischen Kontakt bzw. die Kopplung zwischen Hülsenelement 8 und Auflaufstruktur 10 in die zweite Position P2 verlagert (siehe 1c).
Die Auflaufstruktur 10 ist hier beispielsweise als Vorsprung, z.B. als umlaufender in Art eines Ringes gebildeter Vorsprung, ausgebildet, wobei der Vorsprung hier parallel zur Einsteckrichtung vom Gegensteckverbindergehäuse 21 abragt in Richtung zum Steckverbinder. Das Hülsenelement 8 läuft beim Steckvorgang mit seinem vorderen freien Hülsenelement-Ende 17 auf die als Vorsprung ausgebildete Auflaufstruktur 10 auf.
Ein Rest-Steckweg von Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 bzw. von Kontaktelement 6 und Lamellenkörper 3 von der Auflaufsteckstellung AS (in der ein, insbesondere erster, mechanischer Kontakt zwischen Hülsenelement 8 und Auflaufstruktur 10 erreicht ist) bis in die Endsteckstellung ES entspricht hier beispielhaft dem Abstand zwischen der ersten Position P1 und der zweiten Position P2.
In der zweiten Position P2 kontaktiert die wenigstens eine Kontaktlamelle 4 den Kontaktabschnitt 9 jeweils mit einer Kontaktnormalkraft in radialer Richtung R von wenigstens 1 N, bevorzugt von wenigstens 5N. Es kann vorgesehen sein, dass in der zweiten Position P2 die summierte Kontaktnormalkraft aller Kontaktlamellen 4 zum Kontaktabschnitt 9 insgesamt wenigstens 200N, bevorzugt wenigstens 500N und besonders bevorzugt wenigstens 1000N beträgt.
1b zeigt denselben Steckverbinder 1 wie in 1a in der Auflaufsteckstellung AS. Das vordere freie Hülsenelement-Ende 17 ist mit der Auflaufstruktur 10 gekoppelt bzw. steht mit der Auflaufstruktur 10 in mechanischem Kontakt. Bis in diese Auflaufsteckstellung AS, in der das Kontaktelement 6 bereits weitestgehend in die Kontaktkammer 2 eingeführt ist, ist eine (nahezu) kraftfreie Steckung möglich. Es ist weiterhin ein radiales Spiel zwischen den Kontaktlamellen 4 und dem Kontaktelement 6 erkennbar (siehe auch den Spalt 25 mit dem ersten Abstand D1). Durch die Aufbringung einer axialen Kraft (z.B. parallel zur Einsteckrichtung E) auf den Steckverbinder 1 (oder z.B. auf das Basiselement 7) kann der Steckverbinder 1 in die nur noch geringfügig entfernte Endsteckstellung ES überführt werden (der Weg entspricht hier dem zweiten Abstand D2, dem Abstand zwischen erster Position P1 und zweiter Position P2). Diese Kraft kann z.B. ohne kraftübersetzende Elemente aufgebracht werden oder aber durch die Verwendung von kraftübersetzenden Elementen wie z.B. einem Bedienelement, z.B. in Form eines Hebelelements oder eines Schieberelements, etc. (hier nicht dargestellt).
1 c zeigt denselben Steckverbinder 1 wie in 1 a und 1 b in der Endsteckstellung ES, wobei die Steckverbinderanordnung 100 beispielhaft gegen eine Selbstöffnung gesichert ist durch ein hier lediglich schematisch dargestelltes Verriegelungselement 32, das hier beispielhaft in der Art einer Klammer ausgeführt ist. Das Verriegelungselement 32 kann z.B. durch einen Sekundärverriegelungsschieber, ein Rastelement, eine Sperrlage eines Bedienelements und dergleichen mehr ausgeführt sein. Es sind auch Steckverbinderanordnungen 100 denkbar, die kein derartiges Verriegelungselement 28 benötigen.
In der Endsteckstellung ES befindet sich das Hülsenelement 8 in der zweiten Position P2. Der Lamellenkörper 3 ist entlang der axialen Richtung gestaucht.
Die Kontaktlamellen 4 sind abschnittsweise nach radial innen verlagert (hier: in ihrem mittleren Abschnitt (Kontaktierabschnitt 36), der in der ersten Position P1 bereits vorgewölbt war) und kontaktieren das Kontaktelement 6 in dem Kontaktabschnitt 9 elektrisch. Sie klemmen hier beispielhaft das Kontaktelement 6 zwischen sich fest. Der Spalt 25 aus den 1a und 1b ist in der Endsteckstellung ES geschlossen. Der Rastvorsprung 29 ist an das in 1c obere Ende der Aussparung 28 in der Basiselement-Wand 26 verlagert. Der vordere Basiselement-Abschnitt 27 sitzt mit seinem freien Basiselement-Ende 39 auf dem Hinterschnitt 31 der Hülsenelement-Wand 30 auf bzw. ist mit dem Hinterschnitt 31 gekoppelt, wobei der Hinterschnitt 31 hier beispielhaft an der inneren Seite der Hülsenelement-Wand 30 ausgebildet ist.
Durch die hier dargestellte Ausführungsform muss nur entlang eines sehr geringen Wegstücks (Rest-Steckweg, der hier dem zweiten Abstand D2 entspricht) eine (nennenswerte) Steckkraft aufgebracht werden und die Oberflächen der Kontaktpartner werden geschont. Weiterhin kann das Aufbringen der Kontaktnormalkraft und das Verlagern des Hülsenelements 8 von der ersten Position P1 in die zweite Position P2 in einem einzigen Schritt erfolgen: beim Zusammenstecken wird einfach der Steckvorgang kontinuierlich ausgeführt und das Verlagern des Hülsenelements 8 erfolgt automatisch durch das Auflaufen auf die Auflaufstruktur 10. Dies erspart einen weiteren, z.B. manuellen, Eingriff in Ausführungsformen, bei denen in der Endsteckstellung ES das Hülsenelement 8 nicht auf eine Auflaufstruktur oder dergleichen aufläuft und dann separat von der ersten Position P1 in die zweite Position verlagert wird und dadurch die Kontaktnormalkraft aufgebracht wird oder in denen eine Schraubverbindung oder dergleichen ausgebildet werden muss.
In 2a ist eine perspektivische schematische Ansicht eines Lamellenkörpers 3 eines Steckverbinders 1 dargestellt.
2a zeigt einen Lamellenkörper 3 in Form eines Lamellenkäfigs 13, bei dem eine Mehrzahl von Kontaktlamellen 4 ausgehend vom zweiten Endabschnitt 12 (Kopfelement) zunächst schräg nach innen oben (radial hin zum hier nicht dargestellten Kontaktelement 6 geneigt) verlaufen und dann schräg nach außen oben verlaufen, wo sie mit dem ersten Endabschnitt 11 (Fußelement) des Lamellenkörpers 3 verbunden sind. Die Kontaktlamellen 4 sind - bezogen auf den ersten Endabschnitt 11 und den zweiten Endabschnitt 12 - vorgewölbt, in diesem Ausführungsbeispiel nach radial innen vorgewölbt.
Mit anderen Worten: Die Kontaktlamellen 4 erstrecken sich vom ersten Endabschnitt 11 und vom zweiten Endabschnitt 12 aus zumindest abschnittsweise schräg hin zum (hier nicht dargestellten) Kontaktelement 11.
2b zeigt eine Aufsicht auf ein Stanzblech als Ausgangszustand für einen Lamellenkörper 3 in Form eines Lamellenkäfigs 13 wie in 2a dargestellt. Es handelt sich hier somit um eine letztlich noch zweidimensionale Vorstufe des Lamellenkäfigs 13.
In 2b ist an der unteren Seite der zweite Endabschnitt 12 des Lamellenkörpers 3 und davon nach oben abragend die Mehrzahl der Kontaktlamellen 4 zu erkennen. An der oberen Seite ist der erste Endabschnitt 11 des Lamellenkörpers 3 angeordnet, mit dem die Kontaktlamellen 4 verbunden sind. An der in 2b linken Seite des ersten Endabschnitts 11 und des zweiten Endabschnitts 12 sind jeweils zwei hier beispielhaft runde Zapfen 37 zu erkennen, die mittels eines Halsbereichs mit geringerem Durchmesser mit dem ersten bzw. zweiten Endabschnitt 11, 12 verbunden sind. An der in 2b rechten Seite des ersten und zweiten Endabschnitts 11, 12 sind jeweils zwei zu den Zapfen 37 komplementäre Koppel-Aussparungen 38 (ebenfalls mit einem Halsbereich) zu erkennen. Um den Lamellenkäfig 13 auszugestalten kann diese zweidimensionale Stanzform zunächst z.B. derart gepresst oder geprägt werden, dass sich der gewünschte Verlauf der Kontaktlamellen 4 ergibt (z.B. die sich nach radial innen vorwölbenden mittleren Abschnitte, die als Kontaktierbereiche bzw. Kontaktierabschnitte 36 bezeichnet werden können). Anschließend kann der Lamellenkäfig 13 durch einen Wickelvorgang gebildet werden, wobei die Zapfen 37 in die Koppel-Aussparungen 38 eingeklinkt bzw. eingeführt werden und der Lamellenkäfig 13 mittels der hier ausgebildeten formschlüssigen Verbindung des ersten bzw. zweiten Endabschnitts 11, 12 mit sich selbst formstabil gehalten ist (es kann zusätzlich z.B. noch eine Verprägung durchgeführt werden). In anderen Ausführungsformen kann der erste Endabschnitt 11 und/oder der zweite Endabschnitt 12 stoffschlüssig verbunden werden (z.B. gelötet, geschweißt, verklebt, etc.). In wieder anderen Ausführungsformen kann der erste Endabschnitt 11 und/oder der zweite Endabschnitt 12 einfach gewickelt und/oder dabei z.B. geprägt werden, so dass der Lamellenkäfig 13 von alleine die vorgegebene Form hält, z.B. ringförmig geschlossen ausgebildet ist bzw. fast geschlossen mit einem geringen Spalt zwischen den als Stoßkanten ausgebildeten Enden (in 2b: linkes Ende und rechtes Ende des Stanzblechs) ausgebildet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102018202960 A1 [0005]
DE 102017213093 A1 [0006]
DE 102019131791 A1 [0007]
DE 202008005394 U1 [0008]
WO 2007107208 A1 [0009]
DE 102017220778 A1 [0010]

Claims

Steckverbinderanordnung, insbesondere für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, die Steckverbinderanordnung (100) aufweisend: -- einen Steckverbinder (1) mit einer Kontaktkammer (2) und mit einem Lamellenkörper (3), der wenigstens eine Kontaktlamelle (4) aufweist; -- einen Gegensteckverbinder (5) mit einem Kontaktelement (6) zum Einstecken in die Kontaktkammer (2) entlang einer Einsteckrichtung (E); wobei die Kontaktkammer (2) ein Basiselement (7) und ein Hülsenelement (8) aufweist, wobei das Hülsenelement (8), insbesondere verliersicher, am Basiselement (7) angeordnet ist und entlang der Einsteckrichtung (E) relativ zum Basiselement (7) verlagerbar ist zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2); wobei der Lamellenkörper (3) zwischen dem Basiselement (7) und dem Hülsenelement (8) angeordnet ist, insbesondere verliersicher, wobei in der ersten Position (P1) des Hülsenelements (8) -- das Kontaktelement (6) und/oder der Gegensteckverbinder (5) mit einer Kraft von weniger als 5N, insbesondere kraftfrei, relativ zum Steckverbinder (1) entlang der Einsteckrichtung (E) verlagerbar ist und/oder -- ein radiales Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle (4) und dem Kontaktelement (6) ausgebildet ist, wobei in der zweiten Position (P2) der Lamellenkörper (3) zwischen Hülsenelement (8) und Basiselement (7) derart gestaucht ist, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle (4) zumindest abschnittsweise nach radial innen verlagert ist und dadurch das Kontaktelement (6) in einem Kontaktabschnitt (9) elektrisch kontaktiert und insbesondere das Kontaktelement (6) festklemmt.
Steckverbinderanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Gegensteckverbinder (5) eine Auflaufstruktur (10) aufweist, wobei beim Zusammenstecken von Steckverbinder (1) und Gegensteckverbinder (5) das Hülsenelement (8) -- sich zumindest bis zur mechanischen Kontaktierung mit der Auflaufstruktur (10) in der ersten Position (P1) befindet und -- beim weiteren Zusammenstecken in eine Endsteckstellung (ES) durch den mechanischen Kontakt zwischen Hülsenelement (8) und Auflaufstruktur (10) in die zweite Position (P2) verlagert wird.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erster Endabschnitt (11) des Lamellenkörpers (3) mit dem Basiselement (7) gekoppelt ist, wobei ein vom ersten Endabschnitt (11) abgewandter zweiter Endabschnitt (12) des Lamellenkörpers (3) mit dem Hülsenelement (8) gekoppelt ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Reststeckweg von Steckverbinder (1) und Gegensteckverbinder (5) von einer Auflaufsteckstellung (AS), in der ein mechanischer Kontakt zwischen Hülsenelement (8) und Auflaufstruktur (10) erreicht ist, bis in eine Endsteckstellung (ES) dem Abstand zwischen der ersten Position (P1) und der zweiten Position (P2) entspricht.
Steckverbinderanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in der zweiten Position (P2) die wenigstens eine Kontaktlamelle (4) den Kontaktabschnitt (9) jeweils mit einer Kontaktnormalkraft in radialer Richtung von wenigstens 1 N, bevorzugt von wenigstens 5N, kontaktiert.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lamellenkörper (3) als ein Lamellenkäfig (13) mit einer Mehrzahl von Kontaktlamellen (4) ausgebildet ist, wobei der Lamellenkäfig (13) insbesondere umlaufend geschlossen ausgebildet ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Position (P1) und die zweite Position (P2) entlang der Einsteckrichtung (E) um höchstens 5mm auseinander liegen, bevorzugt um höchstens 2mm und besonders bevorzugt um höchstens 1 mm.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der ersten Position (P1) das radiale Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle (4) und dem Kontaktelement (6) in einem Bereich zwischen 5um und 200um liegt oder in einem Bereich zwischen 20um und 100um.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Kontaktlamelle (4) in der ersten Position (P1) zumindest abschnittsweise hin zum Kontaktelement (6) vorgewölbt ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktelement (6) ein Rundkontakt ist, oder wobei das Kontaktelement (6) ein Flachkontakt oder ein Kontaktmesser ist.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Basiselement (7) ein, insbesondere ringförmig ausgebildetes, Stützelement (14) angeordnet ist, wobei der Lamellenkörper (3) mit seinem ersten Endabschnitt (11) an dem Stützelement (14) abgestützt ist, und/oder wobei eine Stützelement-Innenwand (15) des Stützelements (14) dazu eingerichtet ist, das Kontaktelement (6) in der Kontaktkammer (2) zu zentrieren.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hülsenelement (8) in einem dem Gegensteckverbinder (5) zugewandten vorderen Hülsenelement-Abschnitt (16), insbesondere an seinem vorderen freien Hülsenelement-Ende (17), einen nach innen gewandten Vorsprung (18) aufweist, wobei der Lamellenkörper (3) mit seinem zweiten Endabschnitt (12) an dem Vorsprung (18) abgestützt ist, und/oder wobei eine Vorsprung-Innenwand (19) des Vorsprungs (18) dazu eingerichtet ist, das Kontaktelement (6) in der Kontaktkammer (2) zu zentrieren.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Basiselement (7) zum überwiegenden Teil aus Metall oder aus Kunststoff gebildet ist oder aus Metall besteht oder aus Kunststoff besteht, und/oder wobei das Hülsenelement (8) zum überwiegenden Teil aus Metall oder aus Kunststoff gebildet ist oder aus Metall besteht oder aus Kunststoff besteht.
Steckverbinderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Basiselement (7) mit einer elektrischen Leitung (20) elektrisch verbunden ist, wobei der Lamellenkörper (3) mit dem Basiselement (7) elektrisch verbunden ist.
Steckverbinder, insbesondere für Hochstromanwendungen und/oder Hochvoltanwendungen, zum Zusammenstecken mit einem ein Kontaktelement (6) aufweisenden Gegensteckverbinder (5), wobei der Steckverbinder (1) eine Kontaktkammer (2) und einen Lamellenkörper (3) mit wenigstens einer Kontaktlamelle (4) aufweist, wobei die Kontaktkammer (2) ein Basiselement (7) und ein Hülsenelement (8) aufweist, wobei das Hülsenelement (8), insbesondere verliersicher, am Basiselement (7) angeordnet ist und entlang einer Einsteckrichtung (E) relativ zum Basiselement (7) verlagerbar ist zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2), wobei der Lamellenkörper (3) zwischen dem Basiselement (7) und dem Hülsenelement (8) angeordnet ist, insbesondere verliersicher, wobei in der ersten Position (P1) des Hülsenelements (8) -- das Kontaktelement (6) und/oder der Gegensteckverbinder (5) mit einer Kraft von weniger als 5N, insbesondere kraftfrei, relativ zum Steckverbinder (1) entlang der Einsteckrichtung (E) verlagerbar ist und/oder -- ein radiales Spiel zwischen der wenigstens einen Kontaktlamelle (4) und dem Kontaktelement (6) ausgebildet ist, wobei in der zweiten Position (P2) der Lamellenkörper (3) zwischen Hülsenelement (7) und Basiselement (8) derart gestaucht ist, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle (4) zumindest abschnittsweise nach radial innen verlagert ist, insbesondere derart, dass dadurch ein eingestecktes Kontaktelement (6) in einem Kontaktabschnitt (9) elektrisch kontaktiert ist, wobei der Steckverbinder (1) insbesondere dazu eingerichtet ist, dass eine Verlagerung in die zweite Position (P2) bewirkbar ist durch ein Auflaufen des Hülsenelements (8) auf eine Auflaufstruktur (10) des Gegensteckverbinders (5) beim Zusammenstecken mit dem Gegensteckverbinder (5) in eine Endsteckstellung (ES).