DE60308894T2

DE60308894T2 - Elektrischer Kontakt mit elastischer Rückstellvorrichtung und elektrischer Verbindungsteil mit mindestens einem solchen Kontakt

Info

Publication number: DE60308894T2
Application number: DE60308894T
Authority: DE
Inventors: Joseph Crestin
Original assignee: Procedes Marechal Sepm S A Soc; Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
Current assignee: Procedes Marechal Sepm S A Soc; Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: FR2848347A1; ES2273082T3; US20050130475A1; AU2003298407B2; US7182614B2; WO2004054038A1; AU2003298407A1; EP1568109A1; FR2848347B1; DE60308894D1; EP1568109B1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontakt mit elastischer Rückstellung und ein elektrisches Verbindungselement, versehen mit zumindest einem solchen Kontakt.
Die elektrischen Kontakte mit elastischer Rückstellung, insbesondere mit Druck auf das Kopfende, sind wohl bekannt.
Gemäß einer Ausführungsart enthalten sie einen Kontaktkopf, der in einen elastischen Eingriff mit einem Gegenkontakt unter Wirkung einer Spiralfeder gelangt, die einen deformierbaren Leiter wie ein Geflecht umgibt, verbunden mit einem Kabel, evtl. unter Zwischenschalten einer Anschlussklemme oder eines Verbindungsschuhs.
Außer den Problemen, die wiederholten Deformationen eines deformierbaren Leiters innewohnen, weisen die bekannten Kontakte eine bedeutende Länge auf und erzeugen zusätzliche Widerstände in Folge von Quetsch- oder Crimpverbindungsbereichen von unterschiedlichen Teilen.
Für bestimmte Anwendungen hat man sich ebenfalls vorgestellt, einen Kontaktkopf beizubehalten, der an dem Ende eines Kabels mittels einer Kontaktzunge befestigt ist, die eine Feder bildet, wie beispielsweise in dem Dokument EP 0 643 444 auf den Namen desselben Anmelders.
Jedoch kann in diesem Fall die elastische Bewegung nicht in der Hauptlängsachse des Leiters verwirklicht werden.
Wie in dem Dokument DE 88 06 966 U beschrieben, wurde auch von einem zylindrischen Konsolenkontaktstift ausgegangen, hergestellt durch Rollen einer Platte und versehen mit Radialschlitzen.
Der Erfinder hat eine Einrichtung zum Realisieren eines einfachen elektrischen Kontakts mit elastischer Rückstellung gesucht und gefunden, welche insbesondere eine Druckverbindung auf das Kopfende für verschiedene Anwendungen gestattet, auf die hier nachstehend eingegangen werden soll. Zusätzlich gestattet es die Erfindung insbesondere, den Raumbedarf des Kontakts zu reduzieren und bestimmte elektrische Widerstände zu eliminieren oder zu reduzieren.
Um dies zu erreichen, schlägt die Erfindung einen elektrischen Kontakt mit elastischer Rückstellung vor, der insbesondere dadurch bemerkenswert ist, als dass er zumindest eine flexible Lamelle enthält, aufgebaut auf einem Abschnitt der Frontfläche eines leitfähigen Teilstücks, versehen mit zumindest einem Einschnitt, der in einem massiven Abschnitt des leitfähigen Teilstücks und am Ende davon ausgespart ist, wobei die Lamelle so durchgefedert unter Einwirkung von Druck, der durch einen Gegenkontakt ausgeübt wird, arbeiten kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist das leitfähige Teilstück zylindrisch und die flexible Lamelle weist die Form eines Segments oder eines kreisförmigen oder elliptischen Bereichs auf und in diesen Fall liegt für einen Kontakt, der eine einzige Lamelle und einen einzigen Einschnitt aufweist, die Tiefe von diesem über dem Radius des zylindrischen Teilstücks. Beispielsweise, jedoch nicht obligatorisch, ist der Einschnitt des leitfähigen Teilstücks entlang einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Teilstücks ausgespart. Vorzugsweise ist die Dickenabmessung des Einschnitts höchstens gleich der maximalen Durchbiegung, die durch die flexible Lamelle zugelassen wird, bevor diese nicht ihre elastische Grenze erreicht und die von der Eigenart der verwendeten Materialien und der Tiefe des Einschnitts abhängt, derart, dass die Lamelle diese Grenze nicht überschreiten kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kompressionsfeder hinter der Lamelle angeordnet, wobei sie in de, tiefsten Teil einer Aufnahme zur Anlage kommt, die zu diesem Zweck in dem leitfähigen Teilstück ausgespart ist, um bei der Rückzugsbewegung der Lamelle in die Ausgangsposition zurückzukehren.
Vorzugsweise ist die flexible Lamelle ferner auf zumindest einem Abschnitt ihrer Oberfläche mit einem Silberanschlussfleck versehen, dazu bestimmt, um den Durchtritt von elektrischem Strom zwischen diesem Kontakt und dem elektrischen Gegenkontakt zu verbessern.
Ein Kontakt gemäß der Erfindung ist dazu bestimmt, zahlreiche Vorrichtungen auszurüsten, die ebenfalls Teil der Erfindung sind, wie beispielsweise ein einpoliges elektrisches Verbindungselement in Form eines Sockels einer Steckdose oder einer beweglichen Steckkupplung, versehen mit einem elektrischen Kontakt gemäß der Erfindung, enthaltend zumindest eine flexible Lamelle, die bestimmt ist zum Erstellen einer elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Gegenkontakt in der Form eines Kontaktstifts eines Steckers oder eines Verbindersockels zum Anschließen, wobei der Kontaktstift einen Druck auf die Lamelle entlang einer zu der Achse des leitfähigen Teilstücks parallelen Richtung ausüben wird.
In diesem Fall ist beispielsweise das leitfähige Teilstück des elektrischen Kontakts des Verbindungselements mit einem Gewinde versehen, das benachbart zu seinem Einschnitt endet und das zum Zusammenwirken mit einem Schraubverbindungsring bestimmt ist, angeordnet auf dem Stecker oder dem Verbindersockel, um eine Befestigung von diesem oder letzterem mit dem Verbindungselement in einer Anschlussposition sicherzustellen.
Die Erfindung wird gut verständlich und weitere Einzelheiten werden bei der Lektüre der hier folgenden Beschreibung deutlich, die sich auf anliegende Zeichnungen bezieht, in denen:

– die 1 und 2 perspektivische Ansichten einer beweglichen Steckkupplung gemäß der Erfindung bzw. eines Steckers sind, der zum Ankuppeln an die bewegliche Steckkupplung bestimmt ist, in der Art, um eine Verlängerung oder Kupplung aufzubauen,
– die 3 und 4 axiale Schnitte der beweglichen Steckkupplung bzw. des Steckers der 1 und 2 sind,
– die 5 ein Axialschnitt ist, der die bewegliche Steckkupplung und den Stecker der 1 bis 4 zeigt, verbunden untereinander zum Bilden einer Verlängerung oder Kupplung,
– die 6 und 7 ein Detail des Inneren der Verlängerung oder Kupplung der 5 zeigen, wobei einzig der Ring der Schraubverbindung im Schnitt gezeigt ist und der vordere Nichtleiter der beweglichen Steckkupplung für mehr Klarheit nicht gezeigt ist.

In den Zeichnungen kann man beispielhaft eine einpolige Kupplung oder Verlängerung sehen, gebildet aus einer beweglichen Steckkupplung 1 und einem Stecker 2 (1 bis 5).
Der Stecker 2 ist dazu bestimmt, an der beweglichen Steckkupplung 1 anzukuppeln, um die Verbindungsposition einzunehmen, die im Schnitt in 5 gezeigt ist.
Der Stecker 2 enthält ein Isoliergehäuse 3, in dem ein Kontaktstift 4 (2, 4, 5, 6 und 7) einteilig mit einem zylindrischen Metallteil 5 angeordnet ist, selbst angeschlossen an ein Kabel 6 durch eine Schraubverbindung, eine Quetschverbindung oder anderes. Das Teilstück 5 wurde beispielsweise in dem Gehäuse 3 durch einen größeren Stift 7 (4 und 5) gehalten.
In der gezeigten Ausführungsform ist der Kontaktstift exzentrisch angeordnet, jedoch könnte er dies weniger oder gar nicht sein gemäß seiner Art und/oder der Anordnung des Kontakts der beweglichen Steckkupplung, wovon nachstehend die Rede sein wird.
Das Kabel 6 ist außerdem hier durch eine Kabelklemme 8 gehalten, während ein Klemmring 9 im Gewindeabschnitt vorgesehen ist zum Aktivieren eines Schraubgewinderings 10 dadurch, dass er in Drehbewegung versetzt wird, von dem nachstehend die Rede sein wird und der bestimmt ist zum Verriegeln der Kupplung des Steckers 2 und der beweglichen Steckkupplung 1, wobei der Schraubverbindungsring 10 vorteilhafterweise aus Metall besteht und der Klemmring 9 aus Isoliermaterial.
Die bewegliche Steckkupplung 1 enthält ähnlich dem Stecker ein Isoliergehäuse 11, in dem ein Kontakt in Form einer flexiblen Lamelle 12 angeordnet ist, einteilig mit einem Metallteilstück 13, hier zylindrisch, das an ein Kabel 14 angeschlossen ist durch eine Schraubverbindung, eine Quetschverbindung oder eine andere Verbindung. Das Teilstück 13 ist beispielsweise zurückgehalten in dem Gehäuse 11 durch einen größeren Stift 15.
In dem gezeigten Beispiel sind die Kabel 6 und 14 an entsprechende metallische Teilstücke 5 bzw. 13 durch die Schraubverbindung angeschlossen, jedoch besteht eine andere bekannte und vorteilhafte Ausführungsform darin, diese mittels Rohren zu umwickeln, was es auf leichte Weise gestattet, mehrere Größenabmessungen mit den gleichen Teilstücken zu erhalten.
Das Kabel 14 ist außerdem hier durch eine Kabelklemme 16 gehalten, während das Teilstück 13 an seinem Ende mit einem Gewinde 17 versehen ist, bestimmt zum Zusammenwirken mit dem Schraubgewindering 10 des Steckers.
Wie die Figuren gut zeigen, ist das Ende des metallischen Teilstücks 13 der beweglichen Steckkupplung 1 an seinem vorderen Ende durch eine Isolation 18, befestigt auf dem Teilstück 13, geschützt, beispielsweise durch eine zentrale Schraube 19 (1 und 3) und gesichert gegen Drehung durch einen größeren exzentrisch angeordneten Stift 20 (3).
In der Isolierung 18 ist ein kreisförmiger Durchbruch 21 (1 und 3) vorgesehen, der in diesem Beispiel exzentrisch angeordnet ist und der bestimmt ist zum Durchtritt des Kontaktstifts 4 des Steckers, damit das Ende des Kontaktstifts auf die Lamelle 12 der beweglichen Steckkupplung passen kann, was nachfolgend detaillierter behandelt werden wird. Für das Aneinanderkuppeln des Steckers und der beweglichen Steckkupplung reicht es aus, den Kontaktstift 4 des Steckers in den Durchbruch 21 der Steckdose eintreten zu lassen und den Ring 10 des Steckers auf das Gewinde 17 des Teilstücks 13 aufzuschrauben, wobei der Klemmring 9 des Steckers gedreht wird. Es wird somit ein großer mechanischer Kupplungswiderstand der Verschraubung des Rings der metallischen Schraubverbindung 10 auf dem ebenfalls metallischen Teilstück 13 erhalten.
In den 6 und 7 kann man detaillierter das metallische Teilstück 5 des Steckers, versehen mit seinem Kontaktstift 4 und seinem Gewindering der Verschraubung 10, sehen.
Der Ring der Verschraubung 10 ist hier auf der Steckdose mit dem Gewinde 17 des metallischen Teilstücks 13 der beweglichen Steckkupplung 1 gezeigt.
Wie bereits erwähnt, wurde für mehr Klarheit in den 6 und 7, die als Ausschnitt die bewegliche Steckkupplung 1 und den Stecker 2 der vorhergehenden Figuren ohne ihre Gehäuse zeigen, ebenfalls die Isolierung 18 der beweglichen Steckkupplung zurückgezogen.
Allerdings sind diese Figuren insbesondere dazu bestimmt, den Kontakt der beweglichen Steckkupplung in Form einer flexiblen Lamelle 12 zu zeigen.
Wie die 6 und 7 zeigen, ist der Kontakt der beweglichen Steckkupplung in diesem Beispiel durch eine flexible Lamelle 12 in Form eines kreisförmigen Segments vorgesehen, aufgebaut auf einem Abschnitt der Frontfläche des zylindrischen Metallteilstücks 13, das in diesem Beispiel entlang einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Teilstücks 13 mit einem Einschnitt 22 versehen ist, der an seinem Ende ausgespart ist. Der Einschnitt 22 ist in einem ebenen Abschnitt des Teilstücks 13 ausgespart.
Es wird somit klar, dass der Kontakt der beweglichen Steckkupplung in Form der flexiblen Lamelle 12 so durchgefedert unter Einwirkung von Druck arbeiten kann, der durch den Kontaktstift 4 des Steckers 2 in einer Richtung parallel zu der Achse des Teilstücks 13 ausgeübt wird. In den 6 und 7 unterliegt die Lamelle 12 noch keiner oder einer geringen Durchfederung.
Wie insbesondere 6 zeigt, liegt die Tiefe des Einschnitts 22 hier über dem Radius des zylindrischen Teilstücks 13, während der Kontaktbereich des Kontaktstifts auf der Lamelle 12 von der Basis des Einschnitts 22 entfernt ist.
Außerdem wird deutlich, dass die Dickenabmessung des Einschnitts 22 vorzugsweise derart ausgewählt ist, dass er höchstens gleich der maximalen Durchbiegung ist, die durch die Lamelle zugelassen wird, bevor diese nicht ihre elastische Grenze erreicht, wobei die Lamelle unter diesen Bedingungen selbstverständlich nicht diese Grenze überschreiten kann, da sie nun einmal bei maximaler Durchbiegung in Kontakt mit dem ebenen Abschnitt des Teilstücks 13 gelangt.
Zusätzlich ist hier eine Kompressionsfeder 23 in einer Aufnahme 24 des Teilstücks 13 angeordnet, in dem sie sich abstützt, um die Lamelle 12 zu belasten, in der Art, dass sie, wenn nötig, zum Rückzug der Lamelle 12 in die Ausgangsposition beiträgt.
Durch Wirken der Feder 23 kann die Lamelle 12 offensichtlich in eine neutrale Ausgangsposition zurückkehren, in der sie durch die Isolierung 18 der beweglichen Steckkupplung arretiert ist, jedoch kann diese Isolierung derart angeordnet sein, dass sie eine mögliche Durchbiegung der Lamelle nach außen gestattet ist, damit sich die Amplitude der Ausfederung bei der Durchbiegung der Lamelle erhöht.
Ein solcher Kontakt gestattet die Realisierung eines Verbindungselements, das raumsparend und wenig lästig ist, wohingegen die Gestaltung eines einzigen Blocks des Teilstücks 13 mit der Lamelle 12 ganz aus Metall es gestattet, einen geringen Widerstand gegen den Durchtritt von Strom und eine hohe Zuverlässigkeit des Anschlusses sicherzustellen.
Andere nicht beschriebene speziellere Einrichtungen sind außerdem vorgesehen, wie z. B. wulstförmige Verbindungen für den Stecker oder noch und vorteilhafterweise Silberflecken, die am Ende des Kontaktstifts 4, wie bei 25 in der 2 gezeigt, angeordnet sind, und/oder in dem Bereich der Lamelle 12, wo der Kontaktstift 4 befestigt wird, wie bei 26 in den 3, 6 und 7 gezeigt.
Jedoch kann, wie bereits gesagt, der Kontaktstift 4 des Steckers eine andere Form aufweisen, kreisförmig oder eine andere, und die Lamelle 12 kann in dem Verbindungselement verschoben sein zum Anschließen an einen Stift eines zentral vorgesehenen Steckers oder der Kontakt kann noch mehrere Lamellen enthalten, die aus mehreren kreisförmigen oder anderen Segmenten mit senkrechten Einschnitten oder solchen, die nicht in der Achse des Verbindungsteilstücks liegen, gebildet sind.
Dank dem beschriebenen Kontakt und den verwendeten Einrichtungen zum Befestigen der Kupplung zeigt die Verlängerung oder Kupplung zusätzlich einen großen Vorteil gegen die Risiken eines Trennens durch einen ungewollten Zug an den Kabeln, was früher evtl. der Fall war, wenn das Kabelelement direkt durch eine Feder belastet wurde.
Die beschriebene Ausführungsform ist selbstverständlich nur als ein Beispiel einer möglichen Anwendung angegeben.
Die Erfindung betrifft freilich einen elektrischen Kontakt mit besonderer elastischer Rückstellung, sowie die Verbindungselemente, die zumindest mit einem solchen Kontakt versehen sind.
Anstelle einer beweglichen Steckkupplung, die dazu bestimmt ist, eine Verlängerung oder Kupplung in Zusammenarbeit mit einem Stecker zu bilden, kann es sich natürlich um eine bewegliche Steckkupplung handeln, die dazu bestimmt ist, einen Anschluss darzustellen, in Zusammenwirkung mit einem Verbindungssockel, oder es kann sich noch um einen Sockel einer Steckdose handeln, bestimmt zum Zusammenwirken mit einem Stecker.
Außerdem ist, wenn die Erfindung insbesondere gut an eine einpolige Verbindungseinrichtung angepasst ist, dies nicht eine ausschließliche Anwendung.

Claims

Elektrischer Kontakt mit elastischer Rückstellung, dadurch gekennzeichnet, dass er zumindest eine flexible Lamelle (12) enthält, aufgebaut auf einem Abschnitt der Frontfläche eines leitfähigen Teilstücks (13), versehen mit zumindest einem Einschnitt (22), der in einem massiven Abschnitt des leitfähigen Teilstücks (13) und am Ende davon ausgespart ist, wobei die Lamelle so durchgefedert unter Einwirkung von Druck, der durch einen elektrischen Gegenkontakt (4) ausgeübt wird, arbeiten kann.
Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Teilstück (13) zylindrisch ist und die flexible Lamelle (12) in Form eines Segments oder eines kreisrunden oder elliptischen Bereichs ausgebildet ist.
Elektrischer Kontakt nach Anspruch 2, enthaltend eine einzige Lamelle (12) und einen einzigen Einschnitt (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Einschnitts (22) über dem Radius des zylindrischen Teilstücks (13) liegt.
Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschnitt (22) des leitfähigen Teilstücks (13) entlang einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Teilstücks (13) ausgespart ist.
Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenabmessung des Einschnitts (22) höchstens gleich der maximalen Durchbiegung ist, die durch die flexible Lamelle zugelassen wird, bevor diese nicht ihre elastische Grenze erreicht und die von der Eigenart der verwendeten Materialien und der Tiefe des Einschnitts abhängt, derart, dass die Lamelle diese Grenze nicht überschreiten kann.
Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kompressionsfeder (23) hinter der Lamelle (12) angeordnet ist, wobei sie in dem tiefsten Teil einer Aufnahme (24) zur Anlage kommt, die zu dieser Wirkung in dem leitfähigen Teilstück (13) ausgespart ist, um bei der Rückwärtsbewegung der Lamelle (12) in die Ausgangsposition zurückzukehren.
Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Lamelle (12) ferner auf zumindest einem Abschnitt ihrer Oberfläche mit einem Silberanschlussfleck (26) versehen ist, bestimmt zum Verbessern des Durchtritts von elektrischem Strom zwischen dem Kontakt und dem elektrischen Gegenkontakt (4).
Einpoliges elektrisches Verbindungselement in Form eines Sockels einer Steckdose oder einer beweglichen Steckkupplung (1), versehen mit einem elektrischen Kontakt, enthaltend zumindest eine flexible Lamelle (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, und das bestimmt ist zum Einrichten einer elektrischen Verbindung mit einem elektrischem Gegenkontakt in Form eines Kontaktstifts (4) eines Steckers (2) oder eines Verbindersockels zum Anschließen, wobei der Kontaktstift (4) einen Druck auf die Lamelle (12) entlang einer zu der Achse des leitfähigen Teilstücks (13) parallelen Richtung ausübt.
Elektrisches Verbindungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Teilstück (13) des elektrischen Kontakts mit einem Gewinde (17) versehen ist, das benachbart zu seinem Einschnitt (22) endet und das zum Zusammenwirken mit einem Schraubverbindungsring (10) bestimmt ist, vorgesehen auf dem Stecker (2) oder dem Verbindersockel, um eine Befestigung dieses oder des Letzteren mit dem Verbindungselement in einer Anschlussposition sicherzustellen.