DE10247410B4

DE10247410B4 - contact element

Info

Publication number: DE10247410B4
Application number: DE2002147410
Authority: DE
Inventors: Peter Rehbein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2022-10-12
Also published as: ITMI20031923A1; DE10247410A1; AU2003231675A1

Abstract

Kontaktelement für einen Stecker, das in einem Steckergehäuse lagerbar ist und einen Kontaktbereich zur Herbeiführung einer wieder lösbaren elektrischen Verbindung mit einem mindestens ein Messer oder einen Kontaktstift mit rundem Querschnitt aufweisenden Gegenstecker vorsieht, wobei der Kontaktbereich mindestens zwei Kontaktteile (14, 16) aufweist, die voneinander im Abstand angeordnet sind und zur Aufnahme des Messers (8) oder des Kontaktstifts mit rundem Querschnitt vorgesehen sind und das erste Kontaktteil (14) eine erste Kontaktstelle (15, 15') aufweist, während das zweite Kontaktteil (16) zwei zweite Kontaktstellen (17, 17') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (5) aus einem U-förmig gestalteten, quer zur Längserstreckung des Kontaktelements (5) liegenden Grundprofil (12) besteht, wobei das Grundprofil (12) einstückig zwei Kontaktschenkel (13) umfasst, von denen einer das erste Kontaktteil (14) mit der ersten Kontaktstelle (15, 15') und der zweite das zweite Kontaktteil (16) mit den zweiten Kontaktstellen (17, 17') aufweist.Contact element for a connector that can be stored in a connector housing and provides a contact area for establishing a releasable electrical connection with a mating connector having at least one knife or a contact pin with a round cross-section, the contact area having at least two contact parts (14, 16) which are arranged at a distance from one another and are provided for receiving the knife (8) or the contact pin with a round cross-section and the first contact part (14) has a first contact point (15, 15 '), while the second contact part (16) has two second contact points ( 17, 17 '), characterized in that the contact element (5) consists of a U-shaped base profile (12) lying transversely to the longitudinal extension of the contact element (5), the base profile (12) integrally having two contact legs (13) comprises, one of which the first contact part (14) with the first contact point (15, 15 ') and the second the second Has contact part (16) with the second contact points (17, 17 ').

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement als ein Teil eines Steckers, das in einem Steckergehäuse lagerbar ist und einem Kontaktbereich zur Herbeiführung einer wieder lösbaren elektrischen Verbindung mit einem mindestens ein Messer aufweisenden Gegenstecker aufweist.The invention relates to a contact element as a part of a plug, which is storable in a connector housing and a contact area for bringing about a re-releasable electrical connection with a mating connector having at least one knife.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Verbindungen sind dafur vorgesehen, um eine Verbindung zwischen einem Buchsenteil und einem Steckerteil herzustellen, wobei das Buchsenteil in der Regel Kontaktelemente aufweist, die von Pins, Messer oder dergleichen, die in dem Gegenstecker angeordnet sind, aufgenommen werden und so eine elektrische Leitung zwischen dem Stecker und dem Gegenstecker herstellbar ist, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen zwei elektrischen Leitungen oder zwischen einer elektrischen Leitung und einem elektrischen Aggregat entsteht. Diese elektrische Steckverbindung ist wieder lösbar.Electrical connections are provided for making a connection between a female part and a male part, wherein the female part usually has contact elements which are received by pins, knives or the like, which are arranged in the mating connector, and so an electrical line between the Plug and the mating connector can be produced, whereby an electrical connection between two electrical lines or between an electrical line and an electrical unit is formed. This electrical connector is detachable again.

Zur Herstellung der Elektrischen Steckverbindung dringt das in dem Gegenstecker angeordnete Messer in eine in dem Stecker vorgesehene Öffnung ein und kontaktiert hier das Kontaktelement. Das Kontaktelement ist klammerartig ausgebildet und kontaktiert das Messer zwischen den klammerartig ausgebildeten Kontaktteilen. Durch weiteres Hineinschieben des Messers in das Kontaktelement weiten sich die federartig gelagerten Kontaktteile auf und gleiten während des Einschiebevorgangs entlang der Oberfläche des Messers. In der Endstellung wird in der Regel das Messer des Gegensteckers von dem Kontaktelement des Steckers zu einem großen teil umfasst, wobei die eigentliche Kontaktflache zwischen den Kontaktteilen des Kontaktelements und des Messers besteht.To produce the electrical plug connection, the knife arranged in the mating plug penetrates into an opening provided in the plug and contacts the contact element here. The contact element is formed like a clamp and contacts the knife between the clamp-like contact parts. By further pushing the knife into the contact element, the spring-mounted contact parts widen and slide during the insertion process along the surface of the knife. In the end position, the knife of the mating connector is usually covered by the contact element of the plug to a large extent, wherein the actual contact surface between the contact parts of the contact element and the knife consists.

An dem Kontaktelement ist eine Kabelverbindung angebracht, die über Dichtungselemente (Elastomere) aus dem Gehäuse des Steckers geführt wird. Ebenso ist an dem Messer ein Kabel angeordnet, das in gleicher Weise aus dem Gegenstecker herausgeführt wird.On the contact element, a cable connection is attached, which is guided via sealing elements (elastomers) from the housing of the plug. Likewise, a cable is arranged on the knife, which is led out in the same way from the mating connector.

Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art

Insbesondere bei Auftreten von Kabelschwingungen oder sonstigen Bewegungen, beispielsweise Mikrobewegungen oder Schüttelbewegungen in Kraftfahrzeugen entstehen unmittelbar im Kontaktbereich, d. h. Zwischen den Kontaktteilen des Kontaktelementes und dem Messer Bewegungen, die zu Reibkorrosionen zwischen dem Kontaktelement und dem Messer führen können. Außerdem erfordert das Einführen vor allem hochpoliger Stecker, z. B. 154-poliger Steckverbindungen von Steuergeräten, eine hohe Steckkraft, da gegen die Federkraft aller klammerartig ausgebildeten Kontaktteile gearbeitet werden muss.In particular, when cable vibrations or other movements, such as micro-movements or shaking movements in motor vehicles occur directly in the contact area, d. H. Between the contact parts of the contact element and the knife movements that can lead to Reibkorrosionen between the contact element and the knife. In addition, the introduction of especially high-poled plug, z. B. 154-pin connectors of control units, a high insertion force, because against the spring force of all clamp-like contact parts must be worked.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derzeit bekannte Steckverbindungen derart weiter zu bilden, dass zum einen hohe Steckkräfte vermieden werden und zum anderen insbesondere bei Schüttelbewegungen Reibkorrosion vermieden oder zumindest eingeschränkt wird.The invention has for its object to further develop currently known connectors such that on the one hand high insertion forces are avoided and on the other avoided or at least restricted in particular shaking movements frictional corrosion.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dass das Kontaktelement in seinem Kontaktbereich mindestens zwei Kontaktteile aufweist, die voneinander im Abstand angeordnet sind und zur Aufnahme des Messers vorgesehen sind und eines der Kontaktteile zwei Kontaktstellen, das andere Kontaktteil eine Kontaktstelle aufweist.The solution of the problem is that the contact element has at least two contact parts in its contact area, which are spaced from each other and are provided for receiving the knife and one of the contact parts two contact points, the other contact part has a contact point.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, mehrer Kontaktstellen der jeweiligen Kontaktteile in einer elastischen Anordnung zu schaffen, um so ein redundantes Kontaktprinzip zu schaffen. Ferner wird durch die Schaffung mehrerer Kontaktstellen in Kombination mit zusätzlichen Elastizitatseigenschaften erreicht, dass eine Selbstzentrierung des jeweiligen Messers bei Schwing- oder Wippbewegungen stattfindet. Da ein für jedes Messer ein Dreipunktkontakt, nämlich an den insgesamt drei Kontaktstellen des Kontaktelements vorgesehen ist, und diese drei Punkte stets eine Ebene bilden, ist auch bei einer Fehlstellung des Messers eine stabile elektrische Verbindung möglich. Das gilt insbesondere dann, das Messer quer zu der Ebene, die von den drei Kontaktstellen gebildet wird gesteckt wird.The basic idea of the invention is to create a plurality of contact points of the respective contact parts in an elastic arrangement so as to create a redundant contact principle. Furthermore, it is achieved by creating multiple contact points in combination with additional elasticity properties that a self-centering of the respective knife takes place during oscillating or rocking movements. Since a three-point contact, namely at the three contact points of the contact element is provided for each knife, and these three points always form a plane, a stable electrical connection is possible even with a malposition of the knife. This is especially true, the knife is inserted transversely to the plane that is formed by the three contact points.

Durch die Anordnung mehrere Kontaktstellen in Steckrichtung, entweder auf dem Kontaktteil mit den zwei Kontaktstellen oder daruch dass sich die Kontaktstellen auf den beiden Kontaktteilen nichtgenau gegenüber liegen, werden geringere Steckkräfte benötigt, so dass zu Beginn des Einsteckens nur ein Teil der Kontakte zur Reibung beiträgt. Dies führt zu einem sanften Einführen des jeweiligen Messers in den Stecker.By arranging a plurality of contact points in the plugging direction, either on the contact part with the two contact points or that the contact points on the two contact parts are not exactly opposite, lower insertion forces are required, so that only a part of the contacts contributes to the friction at the beginning of the insertion. This leads to a gentle insertion of the respective knife into the plug.

Vorzugsweise liegt die Kontaktstelle des Kontaktelements mit einer Kontaktstelle zwischen den zwei Kontaktstellen des anderen Kontaktelements. Sind die Kontaktstellen zudem konvex bezüglich des Messers ausgeführt, so spielt es keine Rolle, ob der Querschnitt des einzuführenden Messers rund, quadratisch oder rechteckig ist, ein Kontakt entsteht in jedem Fall.Preferably, the contact point of the contact element is located with a contact point between the two contact points of the other contact element. Moreover, if the contact points are convex with respect to the blade, it does not matter if the cross section of the blade to be inserted is round, square or rectangular, a contact is created in any case.

Da die einzelnen Kontaktteile vorzugsweise im Abstand von einer Längsachse des eigentlichen Kontaktelements angeordnet sind, ist es möglich, die Breite des Kontaktteile beliebig und je nach Anwendungsfall zu gestalten. Dadurch können auch breitere Kontaktstellen geschaffen werden, sodass Strome im größerem Amperebereich ebenfalls ubertragen werden können.Since the individual contact parts are preferably arranged at a distance from a longitudinal axis of the actual contact element, it is possible to make the width of the contact parts as desired and depending on the application. As a result, wider contact points can be created so that currents in the larger ampere range can also be transmitted.

Die beliebige Ausgestaltung es freien Endes des Kontaktelements (gegenuberliegende Seite des Kontaktbereichs) lässt dem jeweiligen Konstrukteur offen, ob dieser mit dem entsprechenden Kabelbaum eine Crimp- oder eine unlösbare Verbindung vorsieht.The arbitrary embodiment of the free end of the contact element (opposite side of the contact region) leaves the respective designer open as to whether this provides a crimp or a permanent connection with the corresponding cable harness.

Vorzugsweise bilden Kontaktteile und Kontaktelement ein einstückiges Bauteil. Durch die Lange und die Materialdicke des so gestalteten Kontaktteils kann die Steifigkeit der gesamten Kontaktanordnung eingestellt und an die jeweilige Oberflächenschicht angepasst werden.Preferably, contact parts and contact element form a one-piece component. Due to the length and the material thickness of the contact part designed in this way, the rigidity of the entire contact arrangement can be adjusted and adapted to the respective surface layer.

Ferner kann zur Sicherstellung hoherer Anpresskräfte eine entsprechende Überfeder eingesetzt werden.Furthermore, a corresponding over-spring can be used to ensure higher contact forces.

In einer vorteilhaften Ausführung ist die Materialstärke des Kontaktteiles mit nur einer Kontaktstelle dicker zu wählen und so die Steifigkeit höher auszuführen als die des Kontaktteiles mit zwei Kontaktstellen. Das erste Kontaktteil ist somit in der Lage, größere Kräfte aufzunehmen.In an advantageous embodiment, the material thickness of the contact part with only one contact point is thicker to choose and so perform the rigidity higher than that of the contact part with two contact points. The first contact part is thus able to absorb larger forces.

Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn die Kontaktbrücke, die das Kontaktteil an das Kontaktelement bindet in ihrer Querschnittsfläche großer ausgeführt wird.The same effect is achieved when the contact bridge that binds the contact part to the contact element is made larger in its cross-sectional area.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das eigentliche Kontaktelement U-förmig ausgebildet ist und somit zwei Kontaktschenkel aufweist. An den freien Enden der jeweiligen Kontaktschenkel sind die in Längsrichtung wellenartig ausgebildeten Kontaktteile angeordnet, wobei von dem freien Ende der Kontaktschenkel eine Kontaktbrücke wegweist, die die Verbindung zwischen dem Kontaktteil und dem Kontaktschenkel herstellt.Another embodiment of the invention is that the actual contact element is U-shaped and thus has two contact legs. At the free ends of the respective contact legs, the longitudinally wavy formed contact parts are arranged, wherein the direction away from the free end of the contact legs a contact bridge, which establishes the connection between the contact part and the contact leg.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen hervor.Further advantageous embodiments will become apparent from the following description and the claims.

Zeichnungdrawing

Es zeigenShow it

1 Eine schematische Darstellung der Anordnung eines Kontaktteiles in einem Steckergehäuse, wobei ein Gegenstecker dargestellt ist, der mit dem Stecker eine elektrische Verbindung eingeht. 1 A schematic representation of the arrangement of a contact part in a connector housing, wherein a mating connector is shown, which enters into an electrical connection with the plug.

2 Eine perspektivische Ansicht auf ein erstens Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktelements 2 A perspective view of a first embodiment of the contact element according to the invention

3a Eine Draufsicht auf einen Schnitt durch Kontaktteile und ein Messer mit rundem Querschnitt 3a A plan view of a section through contact parts and a knife with a round cross-section

3b Eine Draufsicht auf einen Schnitt durch Kontaktteile und ein Messer mit eckigem Querschnitt 3b A plan view of a section through contact parts and a knife with angled cross-section

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist im Schnitt die elektrische Steckverbindung 1 dargestellt. Sie umfasst einen Stecker 2 sowie einen Gegenstecker 3, die miteinander gekoppelt sind. Der Stecker 2 umfasst ferner innerhalb seines Gehäuses 4 ein Kontaktelement 5, das mit einem Kabelstrang 6 verbunden ist. Der Kabelstrang 6 ist über Dichtungen 7 innerhalb des Gehäuses gelagert. Zur Herstellung der elektrischen Steckverbindung weist der Gegenstecker 3 ein Messer 8 auf, das in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Kontaktelement 5 angeordnet ist und die dem Kontaktelement 5 zugeordneten Kontaktteile 9 mit seiner Oberfläche kontaktiert.In 1 is on average the electrical connector 1 shown. It includes a plug 2 and a mating connector 3 that are coupled with each other. The plug 2 further includes within its housing 4 a contact element 5 that with a harness 6 connected is. The wiring harness 6 is about seals 7 stored inside the housing. For the preparation of the electrical connector, the mating connector 3 a knife 8th on that in the in 1 illustrated embodiment in the contact element 5 is arranged and the contact element 5 associated contact parts 9 contacted with its surface.

Die Kontaktteiles 9 sind derart gestaltet, dass diese klammerartig des Messer 8 umgeben und eine federartige Vorspannung aufweisen, so dass die Kontaktstellen 11 die Oberfläche 10 berühren und den elektrischen Kontakt herstellen.The contact part 9 are designed so that this clip like the knife 8th surrounded and have a spring-like bias, so that the contact points 11 the surface 10 touch and make the electrical contact.

In 2 ist ein erstens Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktelements 5 dargestellt. Dieses Kontaktelement 5 besteht aus einem U-formig gestalteten Grundprofil 12, wobei das Grundprofil 12 zwei Kontaktschenkel 13 umfasst, von denen einer ein erstes Kontaktteil 14 mit einer Kontaktstelle 15, der zweite ein zweites Kontaktteil 16 mit zwei Kontaktstellen 17 aufweist.In 2 is a first exemplary embodiment of a contact element according to the invention 5 shown. This contact element 5 consists of a U-shaped basic profile 12 , where the basic profile 12 two contact legs 13 comprising, one of which is a first contact part 14 with a contact point 15 , the second a second contact part 16 with two contact points 17 having.

Die drei Kontaktstellen 15, 17 liegen auf einer Linie, was bei einer Projektion 19, 20 der drei Kontaktstellen 15, 17 in eine Ebene deutlich wird, da sie dann auf der Längsachse 18 liegen, die mit der Einsteckrichtung 21 zusammenfällt. Dadurch wird beim Einstecken des in der Zeichnung nicht dargestellten Messers bzw. Kontaktstifts die Reibungskraft nacheinander auf die Kontaktstellen 15, 17 verteilt und so das Einführen erleichtert.The three contact points 15 . 17 lie on a line, what with a projection 19 . 20 the three contact points 15 . 17 in a plane becomes clear, as they are then on the longitudinal axis 18 lie with the direction of insertion 21 coincides. As a result, upon insertion of the knife or contact pin, not shown in the drawing, the frictional force is successively applied to the contact points 15 . 17 distributed and so facilitates the insertion.

Die Kontaktteile 14, 16 können jedoch auch so angeordnet sein, dass die Kontaktstellen 15, 17 eine Ebene quer zur Steckrichtung festlegen. Eine Draufsicht auf diese Ebene zeigen 3a und 3b.The contact parts 14 . 16 However, they can also be arranged so that the contact points 15 . 17 define a plane transverse to the direction of insertion. Show a plan view on this plane 3a and 3b ,

In 3a ist zudem die Schnittfläche 22 eines Kontaktstifts 8 mit runden Querschnitt dargestellt. Die Kontaktteile 14, 16 sorgen mit ihrer von dem Kontaktstift 8 wegweisenden Krümmung für einen soliden Kontakt im Bereich der Kontaktstellen 15, 17. Dieser ist auch gegeben, wenn die Querschnittsfläche 22 des Kontaktstifts 8 eine andere Geometrie aufweist, wie in der in 3b gezeigten Draufsicht zu sehen ist. In 3b ist die Querschnittsfläche 23 eines Messers 8 mit rechteckigem Querschnitt gezeigt. Bezüglich dieses bilden die Kontaktteile 14, 16 an anderen Kontaktstellen 15', 17' als an den in 3a eine leitende Verbindung. Die Krümmung gewährleistet jedoch, dass unabhängig von der Querschnittsfläche ein Kontakt entsteht.In 3a is also the cut surface 22 a contact pin 8th shown with a round cross section. The contact parts 14 . 16 take care of it with the contact pin 8th groundbreaking curvature for a solid contact in the area of the contact points 15 . 17 , This is also given when the cross-sectional area 22 of the contact pin 8th has a different geometry, as in the in 3b shown top view can be seen. In 3b is the cross-sectional area 23 a knife 8th shown with rectangular cross-section. With respect to this form the contact parts 14 . 16 at other contact points 15 ' . 17 ' as to the in 3a a conductive connection. However, the curvature ensures that contact occurs regardless of the cross-sectional area.

Da das erste Kontaktteil 14 mit nur einer Kontaktstelle 15' mehr Federkraft aufnehmen muss, als die zweiten Kontaktstellen 17', die zweifach ausgeführt sind, ist die Materialdicke 24 des ersten Kontaktteiles 14 stärker ausgeführt als die Materialdicke 25 des zweiten Kontaktteiles 16.Because the first contact part 14 with only one contact point 15 ' must absorb more spring force than the second contact points 17 ' , which are performed twice, is the material thickness 24 of the first contact part 14 stronger than the material thickness 25 of the second contact part 16 ,

Claims

Contact element for a plug which is storable in a plug housing and provides a contact region for bringing about a releasable electrical connection with a mating plug having at least one knife or a contact pin with a round cross section, wherein the contact region comprises at least two contact parts ( 14 . 16 ), which are spaced from each other and for receiving the knife ( 8th ) or the contact pin are provided with a round cross-section and the first contact part ( 14 ) a first contact point ( 15 . 15 ' ), while the second contact part ( 16 ) two second contact points ( 17 . 17 ' ), characterized in that the contact element ( 5 ) of a U-shaped, transversely to the longitudinal extent of the contact element ( 5 ) basic profile ( 12 ), the basic profile ( 12 ) integrally two contact legs ( 13 ), of which one of the first contact part ( 14 ) with the first contact point ( 15 . 15 ' ) and the second, the second contact part ( 16 ) with the second contact points ( 17 . 17 ' ) having.

Contact element according to claim 1, characterized in that the three contact points ( 15 . 15 ' . 17 . 17 ' ) form the vertices of a triangle.

Contact element according to one of the preceding claims, characterized in that the first contact point ( 15 . 15 ' ) assumes such a position that its projection onto the connecting line of the two second contact points ( 17 . 17 ' ) between the contact points ( 17 . 17 ' ) lies.

Contact element according to one of the preceding claims, characterized in that the second contact part ( 16 ) is formed wave-like.

Contact element according to one of the preceding claims, characterized in that the first contact part ( 14 ) in the area of the first contact point ( 15 . 15 ' ) has a larger cross-sectional area than the second contact part ( 16 ) in the area of the second contact points ( 17 . 17 ' ) owns.

Contact element according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element ( 5 ) is a stamped part.