DE2527681C3

DE2527681C3 - Elektrische Kontaktanordnung

Info

Publication number: DE2527681C3
Application number: DE2527681A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Elektr.-Ing. Basel Neidecker (Schweiz)
Original assignee: MULTI-CONTACT AG ALLSCHWIL (SCHWEIZ)
Current assignee: MULTI-CONTACT AG ALLSCHWIL (SCHWEIZ)
Priority date: 1975-06-21
Filing date: 1975-06-21
Publication date: 1978-05-24
Also published as: FR2316764B1; GB1547263A; US4083622A; DE2527681A1; JPS523184A; CA1057374A; DE2527681B2; FR2316764A1; JPS5821788B2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung mit mindestens zwei Kontaktstücken und mindestens einem zwischen den beiden Kontaktstücken wirksamen Kontaktelement, wobei das Kontaktelement eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen aufweist.

Elektrische Kontaktanordnungen der zuvor in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Art sind in vielen Ausführungsformen bekannt (vergleiche die DE-OS 1415 300, 15 40 242, 15 40 243, 16 65 132, 16 65 149,20 59 875, 22 43 034 und 23 59 429, die DE-AS 12 86 170, die DE-PS Il 39 172 und 11 61 333 sowie die DE-Gbm 19 88 270 und 70 27 061). Dabei können die beiden Kontaktslücke jede aufeinander abgestimmte Form haben; insbesondere kann es sich bei den beiden Kontaktstücken um eine zylindrische Steckerbuchse und um einen zylindrischen Steckerstift oder aber auch um Kontaktstücke handeln, deren Kontaktflächen eben ausgeführt sind. Das zwischen den Kontaktstücken wirksame Kontaktelement weist Kontaktstege auf, die vorzugsweise durch Stanzen und Schränken aus dem zunächst flächenhaften Kontaktelement entstanden sind. Das zwischen den Kontaktstücken wirksame Kontaktelement ist für sich seit langem bekannt (vergleiche z.B. die DE-OS 15 40 242, 15 40 243, 16 65 132,20 59 875, 22 34 034 und 23 59 429, die DE-AS 12 86 170 sowie die DE-Gbm 19 88 270 und 70 27 061), so daß hier darauf verzichtet werden kann, das bei der eingangs beschriebenen elektrischen Kontaktanordnung zwischen den Kontaktstücken wirksame Kontaktelement näher zu beschreiben; der Offenbarungsgehalt der zuvor angegebenen Druckschriften wird hiermit ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt der hier erläuterten Lehre gemacht.

Im übrigen sind elektrische Kontaktanordnungen anderer Art bekannt (vergleiche die DE-PS 6 82 598 und die DE-AS 1197 524), nämlich solche, bei denen Kontaktelemente mit einer Mehrzahl von aus ihrer Ebene heraustretenden Kontaktstegen nicht vorgeseken sind Bei diesen elektrischen Kontsktordnun^ep liegen die Kontaktelemente in elastischen Einbettungen, die jedoch nur dazu dienen. Kontaktdruck zu erzeugen.

Die bekannten elektrischen Kontakianordnur-.gen der eingangs beschriebenen Art haben sich millionenfach außerordentlich bewährt Es hat sich jedoch gezeigt, daß ihr elektrisches, thermisches und mechanisches Verhalten noch verbesserungsfähig ist, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt anzugeben, wie die eingangs in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebene elektrische Kontaktanordnung in ihrem elektrischen, thermisehen und mechanischen Verhalten noch verbessert werden kann.

Die erfindunsgemäße elektrische Kontaktanordnung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement mit seinen Kontaktstegen von einer elastischen Einbettung aus einem Material mit guter Stromleitung und guter Wärmeleitung umgeben ist und zumindest die Kontaktkanten der Kontaktstege metallisch blank sind.

Wesentlich für die Lehre der Erfindung ist zunächst, daß es um eine elektrische Kontaktanordnung geht, bei der das Koniaktelement eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen aufweist, die durch Stanzen und Schränken aus dem zunächst flächenhaften Kontaktelement entstanden sind. Es handelt sich bei den Kontaktstegen gleichsam um Torsionsbalken, die zumeist beidseitig über Torsionsgelenke ar. die Randzonen des Kontaktelementes angeschlossen sind. Durch diese Ausführung der Kontaktstege wird erreicht, daß sich die Kontaktstege mit ihren Kontaktkanten linienförmig an das zugeordnete Kontaktstück anlegen, und zwar auch dann, wenn die beiden einander zugeordneten Kontaktstücke bzw. deren Kontaktflächen nicht parallel zueinander verlaufen und/oder Fertigungstoleranzen nicht unberücksichtigt bleiben können.

Die Lehre der Erfindung führt nun zu folgendem: Die Einbettung der Kontaktstege in eine elastische Masse führt zunächst zu einer Erhöhung des Kontaktdruckes, den die Kontaktstege auf die Kontaktfläche des zugeordneten Kontaktstückes ausüben; das führt zu einem relativ geringen und zeitlich weitgehend konstanten Übergangswiderstand, also zu einem verbesserten elektrischen Verhalten der erfindungsgemäßen elektrisehen Kontaktanordnung.

Bei den bekannten elektrischen Kontaktanordnungen, von denen die Erfindung ausgeht, erfolgt der Wärmeabfluß — Joulsche Wärme, die in den Kontaktstegen entsteht — ausschließlich über die Kontaktstege zu den Kontaktstücken. Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung dagegen erfolgt der Wärmeabfluß auch über die erfindungsgemäß vorgesehene, die Kontaktstege umgebende elastische Einbettung, so daß sich bei der erfindungsgemäßen elektrisehen Kontaktanordnung — unter sonst gleichen Bedingungen — die Kontaktstege auf eine geringere Temperatur aufheizen. Das ist die angestrebte Verbesserung des thermischen Verhaltens. Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktan-Ordnung kumulieren die beiden zuvor beschriebenen Effekte. Das verbesserte elektrische Verhalten, nämlich der relativ geringe Übergangswiderstand, führt dazu, daß bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung >m Bereich des Kontaktelementes weniger Wärme entsteht. Wegen des durch die Lehre der Erfindung verbesserten Wärmeabflusses wird die im Bereich der Kontaktstege entstehende Wärme besser an die Kontaktstücke abgeführt. Folglich tritt bei der

erfindungsgemaßen elektrischen Kontaktanordnung bei einer vorgegebenen Strombelastung pro Flächeneinheit eine relativ geringe Temperatur im Eereich der Kontaktstege auf. Diese relativ geringe Temperatur im Bereich der Kontaktstege hat wiederum einen relativ geringen Durchgangswiderstand, also eine gute Strom-■eitung und folglich eine relativ geringe Erwärmung zur Folge.

Wie bereits weiter oben ausgeführt, sind bei den in Rede stehenden elektrischen Kontaktanordnungen die Kontaktstege über Torsionsgelenke an die Randzonen des Kontaktelementes angeschlossen. Diese Torsionsgelenke werden bei der erfindungsgemaßen elektrischen Kontaktanordnung durch die elastische Einbettung des Kontaktelementes mit seinen Kontaktstegen gegen mechanische Überbeanspruchungen geschützt. Bricht gleichwohl bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung einmal ein Konnktsteg des Kontaktelementes ab, so wird dieser durch die elastische Einbettung gehalten; der abgebrochene Kontaktsteg fällt nicht heraus, vielmehr trägt er nach wie vor zur Kontaktierung und damit zur Stromübertragung bei. Das ist die angestrebte Verbesserung des mechanischen Verhaltens der in Rede stehenden elektrischen Kontaktanordnung.

Vorzugsweise besteht bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung die elastische tiinbettung des Kontaktelementes mit seinen Kontaktstegen aus einer gummiartigen oder aus einer silikongelartigen Masse. Um eine gute Stromleitung und eine gute Wärmeleitung zu erreichen, empfiehlt es sich, der Masse, aus der die elastische Einbettung besteht, Metallpulver, z. B. Silberpulver oder Kupferpulver, oder Graphitpulver beizumischen. Auch kann der Masse, aus der die elastische Einbettung besteht, ein Schmiermittel beigemischt sein.

Handelt es sich bei einer erfindungsgemaßen elektrischen Kontaktanordnung um eine solche, bei der als Kontaktstücke eine zylindrische Steckerbuchse und ein zylindrischer Steckerstift vorgesehen sind, so wird durch die Lehre der Erfindung das Kontaktelement mit seinen Kontaktstegen mit einer elastischen Einbettung zu versehen, auch die Befestigung des Kontaktelementes an dem einen oder dem anderen Kontaktstück, also an der Steckerbuchse oder an dem Steckerstift, vereinfacht. Das Kontaktelement wird durch die elastische Einbettung zu einem geschlossenen Ring, der sich ohne äußere Einwirkung nicht mehr aus einer dafür vorgesehenen Eindrehung in der Steckerbuchse bzw. am Steckerstift löst.

Handelt es sich bei der erfindungsgemäßen elektrischer· Kontaktanordnung um eine solche, bei der betriebsmäßig die beiden Kontaktstücke relativ zueinander bewegt, z. B. gedreht oder axial verschoben werden müssen, so wird eine solche Relativbewegung erleichtert, wenn der Masse, aus der bei der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung die elastische Einbettung besteht, ein Schmiermittel beigemischt ist.

Schließlich führt die bei der erfindungsgemaßen elektrischen Kontaktanordnung vorgesehene elastische Einbettung des Kontaktelementes mit seinen Kontakt-Stegen auch dazu, daß die Kontaktstelle eine abdichtende Funktion übernehmen kann und gegen Verschmutzung gesichert ist

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktanordnung und

Fi g. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte elektrische Kontaktanordnung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus zwei Kontaktstück 1, 2 und aus einem zwischen den beiden Kontaktstücken 1, 2 vorgesehenen Kontaktelement 3. Das Kontaktelement 3 weist eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen 4 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Kontaktstücken 1, 2 um eine zylindrische Steckerbuchse (Kontaktstück 1) und um einen zylindrisehen Steckerstift (Kontaktstück 2), bei der elektrischen Kontaktanordnung also um eine Steckverbindung.

Wie insbesondere die F i g. 2 zeigt, ist das Kontaktelement 3 mit seinen Kontaktstegen 4 so von einer elastischen Einbettung 5 umgeben, daß die Kontaktkanten 6 der Kontaktstege 4 metallisch blank bleiben. Die elastische Einbettung 5 besteht aus einem Material mit guter Stromleitung und guter Wärmeleitung. Es handelt sich dabei um eine silikongelartige Masse, der Metallpulver, z. B. Silberpulver oder Kupferpulver, oder Graphitpulver und/oder ein Schmiermittel beigemischt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Kontaktanordnung mit mindestens einem zwischen den beiden Kontaktstücken wirksamen Kontaktelement, wobei das Kontaktelement eine Mehrzahl von aus seiner Ebene heraustretenden Kontaktstegen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (3) mit seinen Kontaktstegen (4) von einer elastischen Einbettung (5) aus einem Material mit guter Stromleitung und guter Wärmeleitung umgeben ist und zumindest die Kontaktkanten (6) der Kontaktstege (4) metallisch blank sind.

2. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einbettung (5) aus einer gummiartigen oder silikoiigelartigen Masse besteht und der Masse Metallpulver, z. B. Silberpulver oder Kupferpulver, oder Graphitpulver beigemischt ist.

3. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse, aus der die elastische Einbettung (5) besteht, ein Schmiermittel beigemischt ist.