DE112012001985T5

DE112012001985T5 - Buchsenkontakt für einen elektrischen Verbinder

Info

Publication number: DE112012001985T5
Application number: DE112012001985.7T
Authority: DE
Inventors: Michael Glick; Allen Leo Mott; Tulasi Sadras-Ravindra; Slobodan Pavlovic
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2014-02-20
Also published as: WO2012151484A1; US9325095B2; US20130017739A1; CN103597668A; CN103597668B

Abstract

Ein Buchsenkontakt wird für einen elektrischen Verbinder bereitgestellt. Der Buchsenkontakt enthält einen Körperabschnitt und mehrere flexible Balken, die sich von dem Körperabschnitt aus erstrecken. Der Körperabschnitt ist für eine Ineingriffnahme mit einem Verbindergehäuse vorgespannt. Die flexiblen Balken verjüngen sich von einer ersten Breite, diese ist nahe dem Körperabschnitt, zu einer zweiten Breite, die kleiner ist als die erste Breite.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Buchsenkontakt für einen elektrischen Verbinder, der beispielsweise zum Verbinden einer Batterie in einem Elektrofahrzeug mit einer Quelle elektrischer Energie verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine verbesserte Struktur für einen derartigen Buchsenkontakt, der für vergrößerte Haltbarkeit und Stromtragfähigkeit sorgt, während seine Herstellung und Montage vereinfacht werden.
Elektro- und Hybridfahrzeuge werden in der Regel durch einen Elektromotor angetrieben, der Strom von einer Bordbatterie bezieht. Um eine ausreichende Menge an elektrischer Energie in der Batterie zu halten, um den Elektromotor zu betreiben, ist es üblicherweise wünschenswert, die Batterie mit einer Quelle elektrischer Energie zu verbinden und dadurch die darin gespeicherte Menge an elektrischer Energie nachzufüllen. Um dies zu erleichtern, werden bekannterweise jeweilige elektrische Ladeverbinder sowohl am Fahrzeug als auch an der Quelle elektrischer Energie bereitgestellt. Die elektrischen Ladeverbinder arbeiten miteinander zusammen, so dass die Quelle elektrischer Energie schnell und leicht mit dem Fahrzeug verbunden und davon entfernt werden kann, um das Wiederaufladen der Batterie für die nachfolgende Verwendung durch den Elektromotor zu erleichtern.
In einigen Fällen enthalten die elektrischen Ladeverbinder, die an dem Fahrzeug und der Quelle elektrischer Energie bereitgestellt sind, jeweilige elektrische Steck- und Buchsenverbinder. In der Regel enthalten die elektrischen Steckverbinder einen oder mehrere vorstehende Abschnitte, die so bemessen und geformt sind, dass sie in jeweiligen Aufnahmeabschnitten aufgenommen werden, die an den elektrischen Buchsenverbindern vorgesehen sind. Eine große Vielzahl an diesen elektrischen Steck- und Buchsenverbindern ist in der Technik bekannt. Allgemein gesprochen enthält der elektrische Buchsenverbinder ein zylindrisches Gehäuse mit einem darin gesicherten Buchsenkontakt. Der Buchsenkontakt kann einen Körperabschnitt und mehrere flexible Balken enthalten, die sich von dort aus axial erstrecken. Die flexiblen Balken sind von dem Körperabschnitt aus nach innen abgewinkelt, um eine äußere Oberfläche des elektrischen Steckverbinders, wenn er dort hinein eingeführt wird, aufzunehmen und reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen.
Es ist bekannt, dass die Stromtragfähigkeit der Baugruppe aus elektrischen Steck- und Buchsenverbindern sowohl zu der Stromleitfähigkeit des zum Ausbilden der Verbinder verwendeten Materials als auch der Größe der dazwischen ausgeübten Eingriffskraft in Beziehung steht. Um eine gute Stromleitfähigkeit zu erhalten, ist es üblich, elektrische Kontakte aus Kupfer auszubilden. Die Größe der Eingriffskraft, die durch Kupfer ausgeübt wird, kann jedoch unerwünschterweise als Ergebnis erhöhter Temperaturen (durch durch den Fluss von Elektrizität dort hindurch generierte Wärme verursacht) und Ermüdung (durch wiederholte Auslenkung der Balken aufgrund wiederholter Verwendung verursacht) reduziert werden. Somit wäre es wünschenswert, eine verbesserte Struktur für einen Buchsenkontakt bereitzustellen, der für vergrößerte Haltbarkeit und Stromtragfähigkeit sorgt, der jedoch relativ einfach und preiswert herzustellen ist.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Struktur für einen Buchsenkontakt für einen elektrischen Verbinder. Der Buchsenkontakt enthält einen Körperabschnitt und mehrere flexible Balken, die sich von dem Körperabschnitt aus erstrecken. Der Körperabschnitt ist für eine in Eingriffnahme mit einem Verbindergehäuse vorgespannt. Die flexiblen Balken verjüngen sich von einer ersten Breite, diese ist nahe dem Körperabschnitt, zu einer zweiten Breite, die kleiner ist als die erste Breite.
Verschiedene Aspekte der Erfindung ergeben sich dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bei Lektüre in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht von Abschnitten eines elektrischen Ladesystems, das beispielsweise zum elektrischen Verbinden einer Batterie in einem Elektrofahrzeug mit einer Quelle elektrischer Energie zum Wiederaufladen verwendet werden kann.
2 ist eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, einer ersten Ausführungsform eines elektrischen Verbinders für das in 1 dargestellte elektrische Ladesystem.
3 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des in 2 dargestellten elektrischen Verbinders.
4 ist eine Stirnansicht eines Abschnitts eines Buchsenkontakts für den in 2 und 3 dargestellten elektrischen Verbinder.
5 ist eine Draufsicht auf eine Lage aus Material, die zum Ausbilden des in 2, 3 und 4 dargestellten Buchsenkontakts verwendet werden kann.
6 ist eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, einer zweiten Ausführungsform eines elektrischen Verbinders für das in 1 dargestellte elektrische Ladesystem.
7 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des in 6 dargestellten elektrischen Verbinders.
8 ist eine Stirnansicht eines Abschnitts eines Buchsenkontakts für den in 6 und 7 dargestellten elektrischen Verbinder.
9 ist eine Draufsicht auf eine Lage aus Material, die zum Ausbilden des in 6, 7 und 8 dargestellten Buchsenkontakts verwendet werden kann.
10 ist eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, einer dritten Ausführungsform eines elektrischen Verbinders für das in 1 dargestellte elektrische Ladesystem.
11 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des in 10 dargestellten elektrischen Verbinders.
12 ist eine Stirnansicht eines Abschnitts eines Buchsenkontakts für den in 10 und 11 dargestellten elektrischen Verbinder.
13 ist eine Draufsicht auf eine Lage aus Material, die zum Ausbilden des in 10, 11 und 12 dargestellten Buchsenkontakts verwendet werden kann.
14 ist eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, einer vierten Ausführungsform eines elektrischen Verbinders für das in 1 dargestellte elektrische Ladesystem.
15 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des in 14 dargestellten elektrischen Verbinders.
16 ist eine Stirnansicht eines Abschnitts eines Buchsenkontakts für den in 14 und 15 dargestellten elektrischen Verbinder.
17 ist eine Draufsicht auf eine Lage aus Material, die zum Ausbilden des in 14, 15 und 16 dargestellten Buchsenkontakts verwendet werden kann.
18 ist eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, einer fünften Ausführungsform eines elektrischen Verbinders für das in 1 dargestellte elektrische Ladesystem.
19 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des in 18 dargestellten elektrischen Verbinders.
20 ist eine Stirnansicht eines Abschnitts eines Buchsenkontakts für den in 18 und 19 dargestellten elektrischen Verbinder.
21 ist eine Draufsicht auf eine Lage aus Material, die zum Ausbilden des in 18, 19 und 20 dargestellten Buchsenkontakts verwendet werden kann.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden in 1 Abschnitte eines elektrischen Ladesystems dargestellt, das allgemein bei 10 angezeigt ist, gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie unten erläutert wird, kann das elektrische Ladesystem 10 beispielsweise zum elektrischen Verbinden einer nichtgezeigten Batterie in einem Elektrofahrzeug mit einer nichtgezeigten Quelle elektrischer Energie zum Wiederaufladen verwendet werden. Das dargestellte elektrische Ladesystem 10 soll jedoch lediglich eine Umgebung darstellen, in der die vorliegende Erfindung verwendet werden kann. Somit soll der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die Verwendung mit der spezifischen Struktur für das in 1 dargestellte elektrische Ladesystem 10 oder mit elektrischen Ladesystemen allgemein beschränkt sein. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung in einer beliebigen gewünschten Umgebung und für einen beliebigen gewünschten Zweck verwendet werden kann.
Das dargestellte elektrische Ladesystem 10 enthält einen ersten Ladeverbinder 12 und einen zweiten Ladeverbinder 14. Der erste Ladeverbinder 12 kann beispielsweise an einem nichtgezeigten Fahrzeug vorgesehen sein und einen Abschnitt eines herkömmlichen Ladesystems für eine Batterie innerhalb des Fahrzeugs bilden. Der zweite Ladeverbinder 14 kann beispielsweise an einer nichtgezeigten Quelle elektrischer Energie vorgesehen sein und einen Abschnitt einer herkömmlichen Ladestation zur Verwendung mit dem Ladesystem innerhalb des Fahrzeugs bilden. In der dargestellten Ausführungsform enthält der erste Ladeverbinder 12 einen nichtgezeigten elektrischen Steckverbinder, während der zweite Ladeverbinder 14 einen elektrischen Buchsenverbinder enthält, allgemein bei 120 angezeigt. Der erste Ladeverbinder kann jedoch, falls gewünscht, alternativ den elektrischen Buchsenverbinder 120 enthalten, während der zweite Ladeverbinder 14 den elektrischen Steckverbinder enthalten kann.
Die 2 bis 5 veranschaulichen eine erste Ausführungsform des elektrischen Buchsenverbinders 120 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der elektrische Buchsenverbinder 120 enthält, wie gezeigt, ein Gehäuse, das allgemein bei 130 angezeigt ist. Das dargestellte Gehäuse 130 ist eine allgemein zylindrische Struktur, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Beispielsweise kann das Gehäuse 130 alternativ eine beliebige gewünschte Gestalt aufweisen, wie etwa eine vieleckige Gestalt. Das Gehäuse 130 ist bevorzugt aus einem allgemein starren und elektrisch leitenden Material wie etwa beispielsweise einem Metall ausgebildet, kann aber auch aus einem beliebigen anderen Material ausgebildet sein. Falls gewünscht, kann eine Außenschicht aus einem elektrisch nichtleitenden Material (nicht gezeigt) um das Gehäuse 130 herum vorgesehen sein.
Das dargestellte Gehäuse 130 enthält einen ersten Gehäuseabschnitt 130A und einen zweiten Gehäuseabschnitt 130B, deren Zwecke unten erläutert werden. Der erste und zweite Gehäuseabschnitt 130A, 130B können integral als eine einzelne Komponente ausgebildet sein oder können alternativ zwei oder mehr separate Komponenten sein, die aneinander befestigt werden. Weiterhin sind der erste und zweite dargestellte Gehäuseabschnitt 130A, 130B koaxial entlang einer Mittellinie CL ausgerichtet, wenngleich dies nicht erforderlich ist.
Der erste Gehäuseabschnitt 130A ist konfiguriert, den elektrischen Buchsenverbinder 120 elektrisch mit der Quelle elektrischer Energie zu verbinden. Beispielsweise kann der erste Gehäuseabschnitt 130A eine nichtgezeigte Öffnung definieren, die sich in einen Endabschnitt davon erstreckt. Die Öffnung kann dafür ausgelegt sein, eine nichtgezeigte Zuleitung aufzunehmen, die mit der Quelle elektrischer Energie verbunden ist. Die Zuleitung kann innerhalb der Öffnung durch einen Löt-, Quetsch- oder einen anderen Prozess gefestigt sein. Alternativ kann der erste Gehäuseabschnitt 130A unter Verwendung einer Befestigungsanordnung, falls dies gewünscht wird, mit der Quelle elektrischer Energie verbunden werden. Der erste Gehäuseabschnitt 130A kann beliebige andere strukturelle Merkmale für eine gewünschte Anwendung definieren.
Der zweite Gehäuseabschnitt 130B ist konfiguriert, um den elektrischen Steckverbinder aufzunehmen und reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen. Um dies zu bewerkstelligen, kann der zweite Gehäuseabschnitt 130B eine Bohrung 132 definieren, die sich in einen Endabschnitt davon erstreckt. Somit weist der dargestellte zweite Gehäuseabschnitt 130B ein offenes Ende auf, wo die Bohrung 132 vorgesehen ist, und ein durch eine Rückwand 134 definiertes geschlossenes Ende. Weiterhin versteht sich, dass die zylindrische Wand des zweiten Gehäuseabschnitts 130B eine beliebige Dicke für eine gewünschte Anwendung aufweisen kann. Der zweite Gehäuseabschnitt 130B wird unten näher beschrieben.
Der dargestellte elektrische Buchsenverbinder 120 enthält auch einen Buchsenkontakt oder elektrischen Anschluss, allgemein bei 140 angezeigt, der innerhalb der Bohrung 132 angeordnet ist. Der Buchsenkontakt 140 ist eine zylindrische Struktur, die einen Körperabschnitt 142 und mehrere sich von dort aus erstreckende flexible Balken 144 enthält. Wie gezeigt, ist eine äußere zylindrische Oberfläche des Körperabschnitts 142 dafür ausgelegt, eine innere zylindrische Wand der Bohrung 132, die durch den zweiten Gehäuseabschnitt 130B definiert ist, reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen. Die Ineingriffnahme zwischen dem Körperabschnitt 142 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 130B sichert den Buchsenkontakt 140 innerhalb der Bohrung 132 und stellt eine elektrische Kontinuität zwischen dem Buchsenkontakt 140 und dem Gehäuse 130 her. Das Einsetzen des Buchsenkontakts 140 innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 130B wird unten näher erläutert. Alternative Wege zum Befestigen des Buchsenkontakts 140 innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 130B werden ebenfalls unten beschrieben und dargestellt.
Der dargestellte elektrische Buchsenverbinder 120 enthält auch ein optionales Endstück 150. Das Endstück 150 kann an dem offenen Ende des zweiten Gehäuseabschnitts 130B befestigt sein. Das dargestellte Endstück 150 weist ein Durchgangsloch 152 auf, das konfiguriert ist zum Aufnehmen des elektrischen Steckverbinders. Das Endstück 150 ist bevorzugt aus einem elektrisch nichtleitenden Material wie etwa einem Kunststoff oder dergleichen ausgebildet, kann aber aus einem beliebigen gewünschten Material ausgebildet sein. Das Endstück 150 wird unten ausführlicher beschrieben.
3 zeigt die Komponenten des elektrischen Buchsenverbinders 120 vor der Montage. Wie oben beschrieben, wird die Bohrung 132 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 130B so ausgebildet, dass sie ein offenes Ende definiert. Falls gewünscht, kann eine Fase um den äußeren und/oder inneren Rand des offenen Endes herum vorgesehen werden, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Die Rückwand 134 kann eine allgemein flache Oberfläche sein oder kann eine Kegelform definieren, die durch einen zum maschinellen Bearbeiten der Bohrung 132 verwendeten, nicht gezeigten Schneidezahn ausgebildet wird. Die Bohrung 132 weist einen Innendurchmesser ID1 auf, der so konfiguriert ist, dass er den Buchsenkontakt 140 aufnimmt, wie unten erläutert wird. Es versteht sich, dass die Bohrung 132 eine beliebige Größe und/oder Gestalt für eine gewünschte Anwendung aufweisen kann.
Der dargestellte Buchsenkontakt 140 kann aus einer Lage aus nachgiebig-flexiblem Material hergestellt werden, das geschnitten und danach geformt wird, um den zylindrischen Körperabschnitt 142 und die flexiblen Balken 144 auszubilden, wie unten näher erläutert wird. Dabei werden gegenüberliegende Ränder der Lage in einer gegenüberliegenden Weise zueinander gebracht, um einen Spalt 146 zu bilden. Der Spalt 146 erstreckt sich axial entlang einer ganzen Länge des Körperabschnitts 142, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Die Umfangsbreite des Spalts 142 kann selektiv eingestellt werden, indem ein Querschnitt des Körperabschnitts 142 von einer entspannten oder vorgespannten (d. h. ausgedehnten) Position zu einer ausgelenkten (d. h. zusammengezogenen) Position gebogen wird. Als solches kann ein Außendurchmesser OD2 des Körperabschnitts 142 mit relativer Leichtigkeit justiert werden. Der entspannte Außendurchmesser OD2 des Körperabschnitts 142 ist geringfügig größer als der Innendurchmesser ID1 der Bohrung 132, bevor der Buchsenkontakt 140 in die Bohrung 132 eingesetzt wird. Der Spalt 146 ermöglicht es, den Außendurchmesser OD2 des Körperabschnitts 142 vorübergehend zu reduzieren, um das Einsetzen des Buchsenkontakts 140 in die Bohrung 132 zu erleichtern, wie unten erläutert wird.
Die dargestellten flexiblen Balken 144 erstrecken sich axial von dem Körperabschnitt 142 entlang der Mittellinie CL und sind relativ zum Körperabschnitt 142 nach innen abgewinkelt. Sich axial erstreckende Räume 147 sind zwischen benachbarten der mehreren flexiblen Balken 144 definiert. In der dargestellten Ausführungsform sind die flexiblen Balken 144 einstückig mit dem Körperabschnitt 142 ausgebildet. Die flexiblen Balken 144 können jedoch separate Glieder sein, die auf beliebige Weise an dem Körperabschnitt 142 befestigt sind.
Wie in 3 und 4 gezeigt, enthält jeder der dargestellten flexiblen Balken 144 einen Basisabschnitt 144A, einen Zwischenabschnitt 144B und einen Spitzenabschnitt 144C. Der Basisabschnitt 144A erstreckt sich von dem Körperabschnitt 142 und kann entlang seiner Breite eine Krümmung definieren, die allgemein der zylindrischen Gestalt des Körperabschnitts 142 entspricht. Der Zwischenabschnitt 144B erstreckt sich zwischen dem Basisabschnitt 144A und dem Spitzenabschnitt 144C. In der dargestellten Ausführungsform verjüngt sich der Zwischenabschnitt 144B von einer größeren Umfangsbreite nahe dem Basisabschnitt 144A zu einer kleineren Umfangsbreite nahe dem Spitzenabschnitt 144C. Folglich weist jeder der dargestellten, sich axial erstreckenden Räume 147, die zwischen benachbarten der jeweiligen flexiblen Balken 144 definiert sind, entlang der axialen Längen davon eine konstante Breite auf. Der Spitzenabschnitt 144C erstreckt sich von dem Zwischenabschnitt 144B aus. Der Spitzenabschnitt 144C kann relativ zu dem Zwischenabschnitt 144B so abgewinkelt sein, dass er sich von der Mittellinie CL aus radial nach außen erstreckt. Der Spitzenabschnitt 144C wird unten näher beschrieben.
Wie oben erwähnt, definiert das dargestellte Endstück 150 ein Durchgangsloch 152, das konfiguriert ist, um den elektrischen Steckverbinder für das Einsetzen in den elektrischen Buchsenverbinder 120 aufzunehmen. Somit kann das Durchgangsloch 152 einen vorbestimmten Innendurchmesser ID3 definieren. Es versteht sich, dass der Innendurchmesser ID3 des Durchgangslochs 152 eine beliebige Größe oder Gestalt für eine gewünschte Anwendung aufweisen kann. Das dargestellte Endstück 150 enthält auch einen verjüngten Abschnitt 154, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Der verjüngte Abschnitt 154 ist so konfiguriert, dass er den elektrischen Steckverbinder ordnungsgemäß auf den elektrischen Buchsenverbinder 120 ausrichtet, bevor er darin eingesetzt wird. Der dargestellte verjüngte Abschnitt 154 erstreckt sich axial von einer offenen Extremität des Endstücks 150 zum Innendurchmesser ID3 des Durchgangslochs 152. Der verjüngte Abschnitt 154 kann relativ zum Durchgangsloch 152 abgewinkelt sein und kann sich für eine gewünschte Anwendung über eine beliebige axiale Länge in das Endstück 150 erstrecken.
Nun wird die Montage des elektrischen Buchsenverbinders 120 beschrieben. Anfänglich weist der Körperabschnitt 142 des Buchsenkontakts 140 einen entspannten Außendurchmesser OD2 auf, der geringfügig größer ist als der Innendurchmesser ID1 der Bohrung 132. Somit kann der Außendurchmesser OD2 des Körperabschnitts 142 durch Auslenken des Körperabschnitts 142 vorübergehend reduziert werden, um die Umfangsbreite des Spalts 146 zu reduzieren, der zwischen den gegenüberliegenden Rändern davon definiert ist. Der Spalt 146 kann eine Anfangsumfangsbreite definieren, durch die sich der Körperabschnitt 142 in einem ausreichenden Ausmaß für das Einsetzen in die Bohrung 132 auslenken kann, ohne die Elastizitätsgrenzen des gewählten Materials zu übersteigen, was ansonsten eine permanente Verformung verursachen würde. Der Buchsenkontakt 140 wird dann in die Bohrung 132 des zweiten Gehäuseabschnitts 130B eingesetzt.
Die Nachgiebigkeit des Materials bewirkt, dass der Körperabschnitt 142 zurückfedert oder sich anderweitig ausdehnt. Folglich wird die äußere Oberfläche des Körperabschnitts 142 für eine Reibungsineingriffnahme mit der inneren Oberfläche der Bohrung 132 vorgespannt. Die resultierende Ineingriffnahme sichert den Buchsenkontakt 140 innerhalb des Gehäuses 130 und liefert eine elektrische Kontinuität dazwischen. Der Buchsenkontakt 140 kann auch innerhalb des Gehäuses 130 durch einen Kleber, ein geschweißte Verbindung oder auf beliebige andere gewünschte Weise gesichert werden. Alternative Ausführungsformen zum Sichern des Buchsenkontakts 140 innerhalb des Gehäuses 130 und Herstellen einer elektrischen Kontinuität dazwischen wird unten beschrieben und dargestellt, was auch in die hier beschriebene erste Ausführungsform aufgenommen werden kann.
Nachdem der Buchsenkontakt 140 innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 130B gesichert ist, kann das Endstück 150 an dem offenen Ende des Gehäuses 130 gesichert werden. Beispielsweise kann das Endstück 150 einen äußeren Abschnitt definieren, der konfiguriert ist zur reibungsmäßigen Ineingriffnahme des Innendurchmessers ID1 der Bohrung 132, um eine Presssitzverbindung auszubilden. Alternativ (oder zusätzlich) kann das Endstück 150 durch einen Kleber, eine Gewindeverbindung, eine Schweißverbindung oder auf beliebige andere Weise an dem offenen Ende des Gehäuses 130 gesichert werden.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, erstrecken sich die flexiblen Balken 144 von dem Körperabschnitt 142 radial nach innen zur Mittellinie CL, wenn sie sich in einer entspannten ober vorgespannten Position befinden. Umgekehrt erstrecken sich die Spitzenabschnitte 144C von der Mittellinie CL aus nach außen. Folglich bilden die Spitzenabschnitte 144C eine ausdehnbare Öse mit einer Kronen- oder Tulpenanordnung, die konfiguriert ist zum Aufnehmen und zur reibungsmäßigen Ineingriffnahme einer äußeren Oberfläche des nichtgezeigten elektrischen Steckverbinders. Die dargestellten Spitzenabschnitte 144C definieren allgemein flache oder plane Oberflächen über ihre Breite, wenngleich die Spitzenabschnitte 144C gekrümmte Oberflächen definieren können, die dem Außendurchmesser des elektrischen Steckverbinders oder einer beliebigen anderen Oberflächenkontur, falls so gewünscht, entsprechen. Es versteht sich jedoch, dass die Spitzenabschnitte 144C eine beliebige Gestalt aufweisen oder auf beliebige andere Weise angeordnet sein können.
Die inneren Oberflächen der Spitzenabschnitte 144C bilden zusammen einen Innendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des gewünschten elektrischen Steckverbinders. Während der elektrische Steckverbinder in den elektrischen Buchsenverbinder 120 eingeführt wird, nimmt der elektrische Steckverbinder anfänglich die Spitzenabschnitte 144C in Eingriff. Folglich werden die flexiblen Balken 144 von der Mittellinie CL aus nach außen gedreht. Somit versteht sich, dass der Kraftaufwand, der erforderlich ist, um den elektrischen Steckverbinder ganz in den elektrischen Buchsenverbinder 120 einzuführen (d. h. Steckkraft) durch Variieren der Winkelbeziehung der Spitzen 144C relativ zu der Mittellinie CL justiert werden kann. Beispielsweise führt eine zwischen den Spitzenabschnitten 144C und der Mittellinie CL definierte größere Winkelbeziehung zu einer höheren Steckkraft.
Eine Normalkraft wird durch den elektrischen Steckverbinder auf jeden der jeweiligen flexiblen Balken 144 ausgeübt, wenn er innerhalb des elektrischen Buchsenverbinders 120 aufgenommen wird. Die Normalkraft wirkt in einer radialen Richtung weg von der Mittellinie CL auf jeden jeweiligen flexiblen Balken 144. Somit ist offensichtlich, dass die Normalkraft gleich einem Ausmaß an Federkraft ist, den der jeweilige flexible Balken 144 auf die äußere Oberfläche des elektrischen Steckverbinders ausübt (d. h. entgegen der Normalkraft).
Es ist allgemein bekannt, dass eine Zunahme der Federkraft die Stromtragfähigkeit des elektrischen Buchsenverbinders 120 vergrößern kann. Die Federkraft jedes jeweiligen flexiblen Balkens 144 kann durch die Wahl des Materials bestimmt werden, das zum Ausbilden des Buchsenkontakts 140 verwendet wird, und/oder durch Justieren der Abmessungen (d. h. Länge, Breite, Dicke usw.) der flexiblen Balken 144. Wie jedoch oben beschrieben, ist die Größe des elektrischen Steckverbinders 120 allgemein begrenzt. Als solches ist das einfache Vergrößern der Abmessungen der flexiblen Balken 144, um die Federkraft zu vergrößern, keine praktische Option. Es ist offensichtlich, dass die dargestellten flexiblen Balken 144 der vorliegenden Erfindung eine größere Stromtragfähigkeit und verbesserte Haltbarkeit des elektrischen Buchsenverbinders 120 bereitstellen können.
Beispielsweise kann die dargestellte verjüngte Breite des flexiblen Balkens 144 die Biegebeanspruchungen entlang der Länge des Balkens gleichmäßiger verteilen, was wiederum die Beanspruchungen reduzieren kann, die sich in der Regel am Basisabschnitt 144A davon bündeln. Eine Reduktion bei den gebündelten Beanspruchungen am Basisabschnitt 144A kann zu reduzierter Ermüdung und deshalb einer geringeren Ausfallrate aufgrund eines wiederholten Biegens fuhren. Als solches kann der Buchsenkontakt 140 aus einem Material ausgebildet werden, das gute leitende Eigenschaften aufweist, wie etwa beispielsweise Kupfer.
Außerdem kann eine Reduktion bei den gebündelten Beanspruchungen am Basisabschnitt 144A auch ermöglichen, dass der Buchsenkontakt 140 aus einer dünneren Lage aus Material ausgebildet wird. Eine dünnere Lage aus Material kann gestatten, dass in dem elektrischen Buchsenverbinder 120 von relativ begrenzter Größe eine größere Anzahl flexibler Balken 144 verwendet wird. Beispielsweise enthält der dargestellte Buchsenkontakt 140 sieben flexible Balken 144, die voneinander gleichmäßig beabstandet sind. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen kann jedoch der Buchsenkontakt 140 eine beliebige Anzahl an flexiblen Balken 144 enthalten, die integriert werden können, wie hierin beschrieben. Beispielsweise kann der Buchsenkontakt 140 weniger als sieben Balken enthalten, wie etwa vier, fünf oder sechs Balken, oder mehr als sieben Balken, wie etwa zehn, elf, zwölf oder mehr Balken, wie durch die Größe des elektrischen Buchsenverbinders 120 gestattet. Eine vergrößerte Anzahl flexibler Balken 144 führt zu einer vergrößerten Anzahl von Kontaktpunkten, die wiederum eine vergrößerte Stromtragfähigkeit für einen elektrischen Buchsenverbinder 120 von relativ begrenzter Größe bereitstellen können. Als solches kann der Buchsenkontakt 140 alternativ aus einem Material mit niedrigeren leitenden Eigenschaften mit vergrößerter Festigkeit ausgebildet werden, falls dies erwünscht ist, wie etwa beispielsweise einer kupferplattierten Legierung. Es versteht sich, dass der Buchsenkontakt 140 optimiert werden kann, indem die Federkraft und die Anzahl der flexiblen Balken 144 bezüglich der Stromtragfähigkeitsanforderungen für eine bestimmte Anwendung abgewogen werden.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 5 wird eine Lage aus Material 140' dargestellt, die zum Ausbilden des Buchsenkontakts 140 verwendet werden kann. Die Lage 140' kann ein beliebiges, allgemein nachgiebiges Material sein, das elektrisch leitend ist, wie etwa beispielsweise eine Kupfer- oder eine kupferplattierte Legierung. Die Lage 140' kann gestanzt oder anderweitig geschnitten werden, um einen Umriss des Buchsenkontakts 140 zu definieren. Die gestanzte Lage 140' kann dann geformt werden, um den dargestellten Buchsenkontakt 140 zu definieren, wie in 2 bis 4 gezeigt. Beispielsweise kann die Lage 140' unter Verwendung eines Walzprofilierungs-, Biege- oder eines beliebigen anderen geeigneten Prozesses geformt werden. Insbesondere werden gegenüberliegende Ränder der Lage 140' in einer gegenüberliegenden Weise zusammengebracht, um eine zylindrische Struktur auszubilden. Es versteht sich, dass die Lage 140' eine beliebige Dicke für eine gewünschte Anwendung aufweisen kann. Weiterhin kann die Lage 140' durchweg eine konstante Dicke aufweisen oder kann alternativ eine variierende Dicke aufweisen, um gewünschte Federkräfte im Körperabschnitt 142 und/oder den flexiblen Balken 144 zu erzielen.
Wie gezeigt, enthält die Lage 140' einen Körperabschnitt 142' und mehrere flexible Balken 144', die sich von dort aus erstrecken. Der Körperabschnitt 142' kann beliebige Öffnungen, Fahnen oder andere Merkmale für eine gewünschte Anwendung enthalten. Jeder der flexiblen Balken 144' besitzt einen Basisabschnitt 144A', einen Zwischenabschnitt 144B' und einen Spitzenabschnitt 144C'. Die Spitzenabschnitte 144C' der flexiblen Balken 144' können gefaltet oder anderweitig entlang der entsprechenden gestrichelten Linie gebogen werden. Analog können die flexiblen Balken 144' entlang der entsprechenden gestrichelten Linie gefaltet werden, die an den Basisabschnitten 144A' davon positioniert ist. Es versteht sich, dass Vertiefungslinien oder dergleichen entlang den dargestellten gestrichelten Linien vorgesehen werden können, um den Ort und die Genauigkeit der Biegungen zu steuern und um das Ausbilden des Buchsenkontakts 140 zu unterstützen.
Die 6 bis 9 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform eines allgemein bei 220 angezeigten elektrischen Buchsenverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung. Der elektrische Buchsenverbinder 220 kann beliebige strukturelle Merkmale enthalten, wie oben in der ersten Ausführungsform beschrieben und dargestellt, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Ähnliche Merkmale wurden mit gemeinsamen Bezugszahlen nummeriert, wurden jedoch auf 200 erhöht (d. h. 220, 230, 240 usw.). Es versteht sich, dass ähnliche Merkmale ähnlich strukturiert sind, ähnlich arbeiten und/oder die gleiche Funktion aufweisen, sofern nicht durch die Zeichnungen oder diese Beschreibung etwas anderes angegeben ist.
Beispielsweise enthält der dargestellte elektrische Buchsenverbinder 220 ein Gehäuse 230, einen Buchsenkontakt 240 und ein Endstück 250. Das Gehäuse 230 und das Endstück 250 können ähnlich ausgeführt sein, wie oben in der ersten Ausführungsform beschrieben, oder können anderweitig wie gewünscht konfiguriert sein.
Der dargestellte Buchsenkontakt 240 enthält einen Körperabschnitt 242 und mehrere sich von dort aus erstreckende flexible Balken 244. Der Körperabschnitt 242 und die flexiblen Balken 244 können ähnlich verkörpert sein, wie oben in der ersten Ausführungsform beschrieben. In der dargestellten Ausführungsform jedoch enthält der Buchsenkontakt 240 weiter mehrere Fahnen 248, die sich entlang einer äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 242 befinden. Beispielsweise können die Fahnen 248 integral mit dem Buchsenkontakt 240 aus einer Lage aus Material ausgebildet sein. Die Fahnen 248 werden dann umgefaltet, so dass sie sich entlang der äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 242 erstrecken und diese in Eingriff nehmen.
Ein Zweck der Fahnen 248 besteht darin, den Buchsenkontakt 240 innerhalb des Gehäuses 230 zu sichern, wie unten erläutert wird. Als solches sind die Fahnen 248 konfiguriert, die inneren Oberflächen einer in dem Gehäuse 230 ausgebildeten Bohrung 232 reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen, wenn der Buchsenkontakt 240 darin eingesetzt wird. Die Fahnen 248 können vergrößerte Kontaktbeanspruchungen mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 230 im Vergleich zur ersten Ausführungsform bereitstellen. Infolge der vergrößerten Kontaktbeanspruchungen können die Fahnen 248 auch für eine verbesserte elektrische Kontinuität zwischen dem Buchsenkontakt 240 und dem Gehäuse 230 sorgen. Es versteht sich, dass der Buchsenkontakt 240 eine beliebige Anzahl, Gestalt oder Konfiguration von Fahnen 248 für eine gewünschte Anwendung enthalten kann.
Es wird nun die Montage des elektrischen Buchsenverbinders 220 beschrieben. Wie gezeigt, definieren die Fahnen 248 des Körperabschnitts 242 anfänglich einen Außendurchmesser OD5, der geringfügig größer ist als ein Innendurchmesser ID4 der Bohrung 232. Somit kann der durch die Fahnen 248 definierte Außendurchmesser OD5 durch Auslenken des Körperabschnitts 242 und Minimieren oder anderweitiges Schließen eines Spalts 246, der sich entlang dem Körperabschnitt 242 erstreckt, vorübergehend reduziert werden. Der Buchsenkontakt 240 wird dann in die Bohrung 232 des Gehäuses 230 eingesetzt.
Die Nachgiebigkeit des gewählten Materials bewirkt, dass der Körperabschnitt 242 zurückfedert oder sich anderweitig ausbreitet. Folglich werden die äußeren Oberflächen der Fahnen 248 für eine Reibungsineingriffnahme mit der inneren Oberfläche der Bohrung 232 vorgespannt. Die resultierende Ineingriffnahme sichert den Buchsenkontakt 240 innerhalb des Gehäuses 230 und liefert eine elektrische Kontinuität dazwischen. Es versteht sich, dass der Buchsenkontakt 240 auch durch einen Kleber, einen Schweißprozess oder auf beliebige andere gewünschte Weise innerhalb des Gehäuses 230 gesichert werden kann.
Nachdem der Buchsenkontakt 240 innerhalb des Gehäuses 230 gesichert ist, kann das Endstück 250 an dem offenen Ende des Gehäuses 230 gesichert werden. Beispielsweise kann das Endstück 250 einen äußeren Abschnitt definieren, der konfiguriert ist, den Innendurchmesser ID4 der Bohrung 232 reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen, um eine Presssitzverbindung auszubilden. Alternativ (oder zusätzlich) kann das Endstück 250 durch einen Kleber, eine Gewindeverbindung, eine Schweißverbindung oder auf beliebige andere Weise an dem offenen Ende des Gehäuses 230 gesichert werden.
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 10 bis 13 wird eine dritte Ausführungsform eines allgemein bei 320 angezeigten elektrischen Buchsenverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der elektrische Buchsenverbinder 230 kann beliebige strukturelle Merkmale enthalten, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben und dargestellt, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Ähnliche Merkmale wurden mit gemeinsamen Bezugszahlen nummeriert, wurden aber auf 300 erhöht (d. h. 320, 330, 340 usw.). Es versteht sich, dass ähnliche Merkmale ähnlich strukturiert sind, ähnlich arbeiten und/oder die gleiche Funktion aufweisen, sofern nicht die Zeichnungen oder diese Beschreibung etwas anderes angeben.
Der dargestellte elektrische Buchsenverbinder 320 enthält ein Gehäuse 330, einen Buchsenkontakt 340 und ein Endstück 350. Das dargestellte Gehäuse 330 enthält einen ersten Gehäuseabschnitt 330A und einen zweiten Gehäuseabschnitt 330B. Der zweite Gehäuseabschnitt 330B definiert jedoch einen ersten Außendurchmesser OD7 und einen zweiten Außendurchmesser OD8. Der zweite Außendurchmesser OD8 ist kleiner als der erste Außendurchmesser OD7, wodurch eine Schulter 331 entsteht. Der dargestellte zweite Gehäuseabschnitt 330B enthält ebenfalls eine Gewindesektion 339, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Die Gewindesektion 339 kann ein Außengewinde sein, das sich entlang einer beliebigen gewünschten Länge des zweiten Außendurchmessers OD8 befindet. Die Zwecke des zweiten Außendurchmessers OD8, der Schulter 331 und der Gewindesektion 339 werden unten erläutert.
Der dargestellte Buchsenkontakt 340 enthält einen Körperabschnitt 342 und mehrere flexible Balken 344, die sich von dort aus erstrecken. Der Körperabschnitt 342 und die flexiblen Balken 344 können ähnlich verkörpert sein, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben. Beispielsweise kann der Körperabschnitt 342 eine allgemein zylindrische Struktur mit einem zwischen zwei gegenüberliegenden Rändern davon definierten Spalt 346 definieren. Dementsprechend definiert der Körperabschnitt 342 einen Innendurchmesser ID9. Anfänglich ist der Innendurchmesser ID9 geringfügig kleiner als der zweite Außendurchmesser OD8 des Gehäuses 330, dessen Zweck unten erläutert wird. Der dargestellte Körperabschnitt 342 enthält ebenfalls eine Gewindesektion 349, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Die Gewindesektion 349 kann ein Innengewinde und/oder ein Außengewinde sein und sich entlang einer beliebigen Länge des Körperabschnitts 342 erstrecken. Wie unten erläutert wird, ist die Gewindesektion 349 des Körperabschnitts 342 konfiguriert, die Gewindesektion 339 des zweiten Gehäuseabschnitts 330B in Eingriff zu nehmen.
Wie gezeigt, enthält das Endstück 350 ein Durchgangsloch 352 und einen verjüngten Abschnitt 354, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben. Das dargestellte Endstück 350 enthält jedoch auch einen länglichen zylindrischen Abschnitt, der eine sich dort hindurch erstreckende Bohrung 357 definiert. Die Bohrung 357 weist einen Innendurchmesser ID10 auf, dessen Zwecke unten erläutert werden. Es versteht sich, dass das Endstück 350 eine beliebige Länge oder eine beliebige Wanddicke für eine gewünschte Anwendung aufweisen kann. Das dargestellte Endstück 350 enthält auch eine Gewindesektion 359, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Die Gewindesektion 359 kann ein Innengewinde sein, das sich entlang einer beliebigen Länge der Bohrung 357 befindet. Wie unten erläutert wird, ist die Gewindesektion 359 des Endstücks 350 konfiguriert, die Gewindesektion 349 des Buchsenkontakts 340 in Eingriff zu nehmen.
Nun wird die Montage des elektrischen Buchsenverbinders 320 beschrieben. Anfänglich wird der Körperabschnitt 342 des Buchsenkontakts 340 über dem zweiten Außendurchmesser OD8 des Gehäuses 330 platziert. Wie oben kurz beschrieben, definiert der Körperabschnitt 342 des Buchsenkontakts 340 einen Innendurchmesser ID9, der geringfügig kleiner ist als der zweite Außendurchmesser OD8 des Gehäuses 330. Somit kann der Innendurchmesser ID9 des Körperabschnitts 332 durch Auslenken des Körperabschnitts 342 und Vergrößern des Spalts 346, der sich zwischen den gegenüberliegenden Rändern befindet, vorübergehend erweitert werden. Dies kann auch bewerkstelligt werden, indem der Innendurchmesser ID9 des Körperabschnitts 342 mit dem zweiten Außendurchmesser OD8 des Gehäuses 330 in Eingriff gebracht wird.
Die Nachgiebigkeit des gewählten Materials bewirkt, dass der Körperabschnitt 342 zurückfedert oder sich anderweitig zusammenzieht. Folglich nimmt die innere Oberfläche des Körperabschnitts 342 den zweiten Außendurchmesser OD8 des Gehäuses 330 reibungsmäßig in Eingriff. Die resultierende Ineingriffnahme sichert den Buchsenkontakt 340 am Gehäuse 330 und stellt dazwischen eine elektrische Kontinuität her. Falls vorgesehen, kann die Gewindesektion 349 des Buchsenkontakts 340 in Eingriffnahme mit der Gewindesektion 339 des Gehäuses 330 geschraubt werden. Alternativ (oder zusätzlich) kann der Buchsenkontakt 340 durch einen Kleber, einen Schweißprozess oder auf beliebige andere Weise an dem Gehäuse 330 gesichert werden.
Nachdem der Buchsenkontakt 340 an dem Gehäuse 330 gesichert ist, kann das Endstück 350 über den Buchsenkontakt 340 gesichert werden. Beispielsweise kann der Innendurchmesser ID10 der durch das Endstück 350 definierten Bohrung 357 konfiguriert sein, eine äußere Oberfläche des Körperabschnitts 342 des Buchsenkontakts 340 reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen, um eine Presssitzverbindung auszubilden. Falls vorgesehen, kann die Gewindesektion 359 des Endstücks 350 mit der Gewindesektion 349 des Buchsenkontakts 340 in Eingriffnahme geschraubt werden. Alternativ (oder zusätzlich) kann das Endstück 350 durch einen Kleber, eine Schweißverbindung oder auf beliebige andere Weise an dem Buchsenkontakts 340 oder an dem Gehäuse 330 gesichert werden. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann das Endstück 350 aus einem nichtleitenden Material ausgebildet werden, das um das Gehäuse 330 und den Buchsenkontakt 340 gespritzt oder anderweitig daran gesichert wird.
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 14 bis 17 wird eine allgemein bei 420 dargestellte vierte Ausführungsform eines elektrischen Buchsenverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der elektrische Buchsenverbinder 420 kann beliebige strukturelle Merkmale enthalten, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben und dargestellt, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Ähnliche Merkmale wurden mit gemeinsamen Bezugszahlen nummeriert, wurden aber auf 400 erhöht (d. h. 420, 430, 440 usw.). Es versteht sich, dass ähnliche Merkmale ähnlich strukturiert sind, ähnlich arbeiten und/oder die gleiche Funktion aufweisen, sofern die Zeichnungen oder diese Beschreibung nicht etwas anderes angeben.
Der dargestellte elektrische Buchsenverbinder 420 enthält ein Gehäuse 430, einen Buchsenkontakt 440 und ein Endstück 450. Das dargestellte Gehäuse 430 enthält einen ersten Gehäuseabschnitt 430A und einen zweiten Gehäuseabschnitt 430B. Der zweite Gehäuseabschnitt 430B definiert jedoch einen ersten Außendurchmesser OD11 und einen zweiten Außendurchmesser OD12. Der zweite Außendurchmesser OD12 ist kleiner als der erste Außendurchmesser OD11, wodurch eine Schulter 431 entsteht. Die Zwecke des zweiten Außendurchmessers OD12 und der Schulter 431 werden unten erläutert.
Das dargestellte Gehäuse 430 enthält weiterhin eine Nute 460. Wie gezeigt, erstreckt sich die Nute 460 in Umfangsrichtung um eine äußere Oberfläche des zweiten Außendurchmessers OD12 des zweiten Gehäuseabschnitts 430B. Die Nute 460 kann eine beliebige Querschnittsform, Breite oder Tiefe aufweisen, wie gewünscht. Die Zwecke der Nute 460 werden ebenfalls unten erläutert.
Der dargestellte Buchsenkontakt 440 enthält einen Körperabschnitt 442 und mehrere sich von dort erstreckende flexible Balken 444. Der Körperabschnitt 442 und die flexiblen Balken 444 können ähnlich verkörpert sein, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben. Beispielsweise kann der Körperabschnitt 442 eine allgemein zylindrische Struktur mit einem zwischen zwei gegenüberliegenden Rändern davon definierten Spalt 446 definieren. Dementsprechend definiert der Körperabschnitt 442 einen Innendurchmesser ID13. Anfänglich ist der Innendurchmesser ID13 geringfügig kleiner als der zweite Außendurchmesser OD12 des Gehäusess 430, dessen Zweck unten erläutert wird.
Der Buchsenkontakt 440 enthält weiterhin mehrere Vorsprünge 462. Die dargestellten Vorsprünge 462 sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und erstrecken sich von einer inneren Oberfläche des Körperabschnitts 442 aus nach innen. Die Vorsprünge 462 können sich mit einem beliebigen Abstand von dem Körperabschnitt 442 nach innen erstrecken. Die Vorsprünge 462 können durch einen Stanzprozess oder irgendeinen anderen Ausformprozess in der Lage von Material ausgebildet werden. Es versteht sich auch, dass der Buchsenkontakt 440 eine beliebige Anzahl, Form oder Konfiguration von Vorsprüngen 462 für eine gewünschte Anwendung enthalten kann.
Wie gezeigt, enthält das Endstück 450 ein Durchgangsloch 452 und einen verjüngten Abschnitt 454, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben. Das dargestellte Endstück 450 enthält auch einen länglichen zylindrischen Abschnitt, der eine sich dort hindurch erstreckende Bohrung 457 definiert. Die Bohrung 457 weist einen Innendurchmesser ID14 auf, dessen Zwecke unten erläutert werden. Es versteht sich, dass das Endstück 450 eine beliebige Länge oder eine Wand mit einer beliebigen Wanddicke für eine gewünschte Anwendung aufweisen kann.
Es wird nun die Montage des elektrischen Buchsenverbinders 420 beschrieben. Anfänglich wird der Körperabschnitt 442 des Buchsenkontakts 440 über dem zweiten Außendurchmesser OD12 des Gehäuses 430 platziert. Wie kurz oben beschrieben, definiert der Körperabschnitt 442 des Buchsenkontakts 440 einen Innendurchmesser ID13, der geringfügig kleiner ist als der zweite Außendurchmesser OD12 des Gehäuses 430. Somit kann der Innendurchmesser ID13 des Körperabschnitts 432 durch Auslenken des Körperabschnitts 442 und Vergrößern des Spalts 446, der sich zwischen den gegenüberliegenden Rändern befindet, vorübergehend aufgeweitet werden. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, dass der Innendurchmesser ID13 des Körperabschnitts 442 mit dem zweiten Außendurchmesser OD12 des Gehäuses 430 in Eingriff gebracht wird. Der Buchsenkontakt 440 wird entlang dem ersten Gehäuseabschnitt 430B geschoben, bis die Vorsprünge 462 die Nute 460, die in dem zweiten Außendurchmesser OD12 ausgebildet ist, in Eingriff nehmen.
Die Nachgiebigkeit des ausgewählten Materials bewirkt, dass der Körperabschnitt 442 zurückfedert oder sich anderweitig zusammenzieht. Folglich nimmt die innere Oberfläche des Körperabschnitts 442 den zweiten Außendurchmesser OD12 des Gehäuses 430 reibungsmäßig in Eingriff, und die Vorsprünge 462 sind innerhalb der Nute 460 angeordnet. Die resultierende Ineingriffnahme zwischen den passenden Komponenten sichert den Buchsenkontakt 440 am Gehäuse 430 und stellt dazwischen eine elektrische Kontinuität her. Es versteht sich, dass der Buchsenkontakt 440 auch durch einen Kleber, einen Schweißprozess oder auf beliebige andere Weise an dem Gehäuse 430 gesichert werden kann.
Nachdem der Buchsenkontakt 440 an dem Gehäuse 430 gesichert ist, kann das Endstück 450 über den Buchsenkontakt 440 gesichert werden. Beispielsweise kann der Innendurchmesser ID14 der durch das Endstück 450 definierten Bohrung 457 konfiguriert sein, eine äußere Oberfläche des Körperabschnitts 442 des Buchsenkontakts 440 reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen, um eine Presssitzverbindung auszubilden. Alternativ (oder zusätzlich) kann das Endstück 450 durch einen Kleber, eine Schweißverbindung, eine Gewindeverbindung oder auf beliebige andere Weise an dem Buchsenkontakt 440 oder an dem Gehäuse 430 gesichert werden. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann das Endstück 450 aus einem nichtleitenden Material ausgebildet werden, das über das Gehäuse 430 und den Buchsenkontakt 440 gespritzt oder anderweitig daran gesichert wird.
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 18 bis 21 wird eine fünfte Ausführungsform eines allgemein bei 520 angezeigten elektrischen Buchsenverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der elektrische Buchsenverbinder 520 kann beliebige strukturelle Merkmale enthalten, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben und dargestellt, wenngleich dies nicht erforderlich ist. Ähnliche Merkmale wurden mit gemeinsamen Bezugszahlen nummeriert, wurden aber auf 500 erhöht (d. h. 520, 530, 540, usw.). Es versteht sich, dass ähnliche Merkmale ähnlich strukturiert sind, ähnlich arbeiten und/oder die gleiche Funktion aufweisen, sofern nicht die Zeichnungen oder die vorliegende Beschreibung etwas anderes angeben.
Der dargestellte elektrische Buchsenverbinder 520 enthält ein Gehäuse 530, einen Buchsenkontakt 540 und ein Endstück 550. Das dargestellte Gehäuse 530 enthält einen ersten Gehäuseabschnitt 530A und einen zweiten Gehäuseabschnitt 530B. Der zweite Gehäuseabschnitt 530B definiert jedoch einen ersten Außendurchmesser OD15 und einen zweiten Außendurchmesser OD16. Der zweite Außendurchmesser OD16 ist kleiner als der erste Außendurchmesser OD15, wodurch eine Schulter 531 entsteht. Die Zwecke des zweiten Außendurchmessers OD16 und der Schulter 531 werden unten erläutert.
Der dargestellte Buchsenkontakt 540 enthält einen Körperabschnitt 542 und mehrere sich von dort erstreckende flexible Balken 544. Der Körperabschnitt 542 und die flexiblen Balken 544 können ähnlich ausgeführt werden, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben. Beispielsweise kann der Körperabschnitt 542 eine allgemein zylindrische Struktur mit einem zwischen zwei gegenüberliegenden Rändern davon definierten Spalt 546 definieren. Dementsprechend definiert der Körperabschnitt 542 einen Innendurchmesser ID17. Der Innendurchmesser ID17 ist geringfügig kleiner als der zweite Außendurchmesser OD16 des Gehäuses 530, dessen Zweck unten erläutert wird.
Der dargestellte Buchsenkontakt 540 enthält weiterhin mehrere Stützbeine 570. Wie gezeigt, sind die Stützbeine 570 voneinander beabstandet und erstrecken sich von einem Rand des Körperabschnitts 542 nach außen. Die Stützbeine 570 können sich in einem beliebigen Abstand von dem Körperabschnitt 542 erstrecken. Die Stützbeine 570 können integral mit dem Buchsenkontakt 540 aus der Lage aus Material ausgebildet werden und danach wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben gefaltet werden. Alternativ können die Stützbeine 570 separate Komponenten sein, die auf beliebige Weise an dem Buchsenkontakt 540 gesichert sind. Es versteht sich, dass der Buchsenkontakt 540 eine beliebige Anzahl oder Konfiguration von Stützbeinen 570 für eine gewünschte Anwendung enthalten kann.
Wie gezeigt, enthält das Endstück 550 ein Durchgangsloch 552 und einen verjüngten Abschnitt 554, wie oben in den vorausgegangenen Ausführungsformen beschrieben. Das dargestellte Endstück 550 enthält ebenfalls einen länglichen zylindrischen Abschnitt, der eine sich dort hindurch erstreckende Bohrung 557 definiert. Die Bohrung 557 weist einen Innendurchmesser ID18 auf, dessen Zwecke unten erläutert werden. Es versteht sich, dass das Endstück 550 eine beliebige Länge oder eine beliebige Wanddicke für eine gewünschte Anwendung aufweisen kann.
Nun wird die Montage des elektrischen Buchsenverbinders 520 beschrieben. Anfänglich wird der Körperabschnitt 542 des Buchsenkontakts 540 über dem zweiten Außendurchmesser OD16 des Gehäuses 530 platziert. Wie oben kurz beschrieben, definiert der Körperabschnitt 542 des Buchsenkontakts 540 einen Innendurchmesser ID17, der geringfügig kleiner ist als der zweite Außendurchmesser OD16 des Gehäuses 530. Somit kann der Innendurchmesser ID17 des Körperabschnitts 532 durch Auslenken des Körperabschnitts 542 und Vergrößern des Spalts 546, der sich zwischen den gegenüberliegenden Rändern befindet, vorübergehend erweitert werden. Dies kann bewerkstelligt werden, indem der Innendurchmesser ID17 des Körperabschnitts 542 mit dem zweiten Außendurchmesser OD16 des Gehäuses 530 in Eingriff gebracht wird. Der Buchsenkontakt 540 kann entlang dem zweiten Gehäuseabschnitt 530B gleiten, bis die Stützbeine 570 die Schulter 531 kontaktieren.
Die Nachgiebigkeit des gewählten Materials bewirkt, dass der Körperabschnitt 542 zurückfedert oder sich anderweitig zusammenzieht. Infolgedessen nimmt die innere Oberfläche des Körperabschnitts 542 den zweiten Außendurchmesser OD16 des Gehäuses 530 reibungsmäßig in Eingriff, und die Stützbeine 570 nehmen die Schulter 531 in Eingriff. Die resultierende Ineingriffnahme sichert den Buchsenkontakt 540 am Gehäuse 530 und stellt dazwischen eine elektrische Kontinuität her. Es versteht sich, dass der Buchsenkontakt 540 auch durch einen Kleber, einen Schweißprozess, eine Gewindeverbindung oder auf beliebige andere Weise an dem Gehäuse 530 gesichert werden kann.
Nachdem der Buchsenkontakt 540 am Gehäuse 530 gesichert ist, kann das Endstück 550 über dem Buchsenkontakt 540 gesichert werden. Beispielsweise kann der Innendurchmesser ID18 der durch das Endstück 550 definierten Bohrung 557 konfiguriert sein, eine äußere Oberfläche des Körperabschnitts 542 des Buchsenkontakts 540 reibungsmäßig in Eingriff zu nehmen, um eine Presssitzverbindung auszubilden. Bei dieser Ausführungsform sind die Stützbeine 570 des Buchsenkontakts 540 zwischen der Schulter 531 des Gehäuses 530 und dem Endstück 550 gesichert. Alternativ (oder zusätzlich) kann das Endstück 550 durch einen Kleber, eine Schweißverbindung, eine Gewindeverbindung oder auf beliebige andere Weise an dem Buchsenkontakt 540 oder an dem Gehäuse 530 gesichert sein. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann das Endstück 550 aus einem nichtleitenden Material ausgebildet werden, das über das Gehäuse 530 und den Buchsenkontakt 540 gespritzt oder anderweitig daran gesichert ist.
Das Prinzip und der Arbeitsmodus der vorliegenden Erfindung wurden in ihren bevorzugten Ausführungsformen erläutert und dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass diese Erfindung auf andere Weise als spezifisch erläutert und dargestellt praktiziert werden kann, ohne von ihrem Gedanken oder Schutzbereich abzuweichen.

Claims

Buchsenkontakt für einen elektrischen Verbinder, der Folgendes umfasst: einen Körperabschnitt, der zur Ineingriffnahme mit einem Verbindergehäuse vorgespannt ist; und mehrere flexible Balken, die sich von dem Körperabschnitt aus erstrecken, wobei die flexiblen Balken jeweils eine erste Breite nahe dem Körperabschnitt beinhalten, der sich zu einer zweiten Breite nahe eines Spitzenabschnitts davon verjüngt, die kleiner ist als die erste Breite.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, wobei die flexiblen Balken derart zueinander nach innen abgewinkelt sind, dass zwischen benachbarten flexiblen Balken definierte Räume eine konstante Breite entlang der axialen Länge davon aufweisen.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, wobei die flexiblen Balken jeweils einen Basisabschnitt und einen Spitzenabschnitt enthalten und der Basisabschnitt entlang seiner Breite eine Krümmung definiert und der Spitzenabschnitt entlang seiner Breite eine flache Oberfläche definiert.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt einen Querschnitt definiert, der konfiguriert ist, sich zwischen einer entspannten Position und einer ausgelenkten Position zu biegen.
Buchsenkontakt nach Anspruch 4, wobei der Körperabschnitt eine zylindrische Struktur ist, die in der entspannten Position einen ersten Außendurchmesser aufweist und in der ausgelenkten Position einen zweiten Außendurchmesser aufweist.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt einen zwischen gegenüberliegenden Rändern davon definierten Spalt enthält und sich der Spalt entlang einer Länge des Körperabschnitts erstreckt.
Buchsenkontakt nach Anspruch 6, wobei der Spalt eine erste Breite definiert, wenn sich der Körperabschnitt in einer entspannten Position befindet, und eine zweite Breite, wenn sich der Körperabschnitt in einer ausgelenkten Position befindet.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, weiterhin mit mehreren Fahnen, die sich entlang einer äußeren Oberfläche des Körperabschnitts erstrecken.
Buchsenkontakt nach Anspruch 8, wobei die Fahnen integral mit dem Körperabschnitt aus einer Lage von Material ausgebildet werden und danach gefaltet werden, so dass sie sich entlang der äußeren Oberfläche des Körperabschnitts erstrecken.
Buchsenkontakt nach Anspruch 8, wobei der Körperabschnitt innerhalb einer durch das Verbindergehäuse definierten Bohrung angeordnet ist und eine äußere Oberfläche der Fahnen eine innere Oberfläche des Verbindergehäuses in Eingriff nimmt.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt über einem Außendurchmesser des Verbindergehäuses positioniert ist und ein Endstück über dem Körperabschnitt positioniert ist.
Buchsenkontakt nach Anspruch 11, wobei eine innere Oberfläche des Körperabschnitts zur Ineingriffnahme mit einem Außendurchmesser des Verbindergehäuses vorgespannt ist.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt eine erste Gewindesektion enthält, die eine zweite Gewindesektion an dem Verbindergehäuse in Eingriff nimmt.
Buchsenkontakt nach Anspruch 11, wobei der Körperabschnitt eine erste Gewindesektion enthält, die eine zweite Gewindesektion an dem Verbindergehäuse in Eingriff nimmt, und das Endstück eine dritte Gewindesektion enthält, die die erste Gewindesektion an dem Körperabschnitt in Eingriff nimmt.
Buchsenkontakt nach Anspruch 1, wobei der Körperabschnitt mehrere Vorsprünge enthält, die eine in dem Verbindergehäuse ausgebildete Nut in Eingriff nehmen.
Buchsenkontakt nach Anspruch 15, wobei sich die Vorsprünge nach innen in die Nut erstrecken, die in dem Außendurchmesser des Verbindergehäuses ausgebildet ist.
Buchsenkontakt nach Anspruch 11, weiterhin mit mehreren Stützbeinen, die sich von dem Körperabschnitt aus radial nach außen erstrecken.
Buchsenkontakt nach Anspruch 17, wobei die Stützbeine integral mit dem Körperabschnitt aus einer Lage von Material ausgebildet werden und danach gefaltet werden, so dass sie sich von dem Körperabschnitt aus nach außen erstrecken.
Buchsenkontakt nach Anspruch 17, wobei die Stützbeine zwischen dem Verbindergehäuse und dem Endstück gesichert sind.
Buchsenkontakt nach Anspruch 17, wobei eine innere Oberfläche des Körperabschnitts für eine Ineingriffnahme mit dem Außendurchmesser des Verbindergehäuses vorgespannt ist.