EP1047152B1

EP1047152B1 - Elektrische Anschlussbuchse

Info

Publication number: EP1047152B1
Application number: EP20000108102
Authority: EP
Inventors: Eduard Cvasa; Marcus Sach; Rainer Gutenschwager
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2020-04-12
Also published as: DE50014046D1; EP1047152A2; DE19918326A1; EP1047152A3

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlußbuchse zum elektrisch leitenden Verbinden mit einem Anschlußstecker, mit einem Anschlußabschnitt zum Anschließen eines elektrischen Leiters an die Anschlußbuchse, und mit einem mit dem Anschlußabschnitt durch ein Federelement federnd verbundenen Buchsenabschnitt für den Anschlußstecker, in den der Anschlußstecker durch eine Anschlußöffnung einführbar und zum elektrischen Verbinden in einer vorgegebenen Steckposition durch mindestens ein an dem Buchsenabschnitt vorgesehenes Klemmelement klemmbar ist. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Verbinder mit einem Anschlußstecker und einer derartigen Anschlußbuchse.
Eine elektrische Anschlußbuchse der eingangs genannten Art ist aus der WO 95/25362 bekannt und wird beispielsweise bei Kraftfahrzeugen zum Verbinden eines Sensors mit einer Steuereinheit verwendet. Mit Hilfe des Federelementes zwischen dem Buchsenabschnitt, in dem der Anschlußstecker zum elektrischen Verbinden eingeführt wird, und dem Anschlußabschnitt, mit dem der elektrischer Leiter verbunden ist, sollen Relativbewegungen zwischen diesen bei auftretenden Schwingungen verhindert werden, die andernfalls zu Reibkorrosion an der Kontaktstelle führen würden, wodurch deren Leitfähigkeit vermindert wäre.
Eine elektrische Anschlußbuchse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-A-197 17 954 bekannt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Anschlußbuchse bzw. einen elektrischen Verbinder mit einer derartigen Anschlußbuchse anzugeben, die bzw. bei dem die Anschlußbuchse trotz des Federelementes zwischen dem Anschlußabschnitt und dem Buchsenabschnitt kurz baut, so daß sie auch anstelle herkömmlicher Anschlußbuchsen ohne Federelement verwendbar ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine elektrische Anschlußbuchse mit den Merkmalen nach Anspruch 1, insbesondere löst sie die Aufgabe dadurch, daß das Federelement in den Buchsenabschnitt übergeht und zumindest teilweise eine der den Buchsenabschnitt begrenzenden Flächen bildet. Ferner wird die Aufgabe durch einen elektrischen Verbinder mit den Merkmalen nach Anspruch 12 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Anschlußbuchse ist das vom Anschlußabschnitt ausgehende Federelement in den Buchsenabschnitt integriert und bildet zumindest teilweise eine der den Buchsenabschnitt begrenzenden Flächen. Durch die Ausbildung des Federelementes als Teil des Buchsenabschnittes erfüllt das Federelement eine Doppelfunktion, einerseits dient es als federnde Verbindungsstelle zwischen dem Anschlußabschnitt und dem Buchsenabschnitt, andererseits bildet es einen Teil der Buchse für den Anschlußstecker. Dadurch ist die axiale Baulänge der Anschlußbuchse, die sich aus den axialen Längen des Buchsenabschnittes, des Federelementes und des Anschlußabschnittes ergibt, verglichen mit der axialen Länge der bekannten Anschlußbuchse mit Federelement so gering, daß die erfindungsgemäße Anschlußbuchse anstelle herkömmlicher Anschlußbuchsen ohne Federelement verwendet werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Federelement verwendet, das bezüglich der Längsrichtung des Anschlußabschnittes einen etwa Z-förmigen Längsschnitt aufweist. Durch die Z-Form des Federelementes ergeben sich zwei in etwa parallel zur Längsrichtung der Anschlußbuchse verlaufende Schenkel, die durch einen Verbindungssteg fest miteinander verbunden sind, wobei der eine der beiden Schenkel in den Anschlußabschnitt übergeht, während der andere Schenkel zumindest einen Teil des Buchsenabschnittes bildet. Die Z-förmige Längsschnittsform des Federelementes läßt sich einerseits ohne großen Aufwand fertigen, andererseits verfügt das Federelement über eine ausreichend hohe Federwirkung, wobei die Federkonstante durch Verstärken oder Vermindern des Materials an den Übergangsstellen zwischen dem Verbindungssteg und den Schenkeln gezielt beeinflußt werden kann.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.
So wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlußbuchse vorgeschlagenen, die Federkonstante des Federelementes so zu bemessen, daß die vom Federelement bei einer maximal zulässigen Auslenkung in Längsrichtung des Buchsenabschnittes erzeugte Federkraft kleiner ist als die von dem Klemmelement am Anschlußstecker verursachte Haltekraft. Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei maximaler Auslenkung der Steckerstift des Anschlußsteckers in seiner vorgegebenen Steckposition verbleibt und eine Relativbewegung des Steckerstiftes zum Klemmelement vermieden wird.
Als Klemmelement zum Klemmen des Anschlußsteckers werden vorzugsweise zwei von dem Buchsenabschnitt abstehende Kontaktfedern verwendet, die beiderseits der Anschlußöffnung ausgebildet sind und sich in Längsrichtung des Buchsenabschnittes erstrecken. Die Verwendung von Kontaktfedern als Klemmelement hat einerseits den Vorteil, daß das Einstecken des Anschlußsteckers in und sein Herausziehen aus dem Buchsenabschnitt schnell und problemlos möglich ist und daß andererseits eine sichere und ordnungsgemäße elektrisch leitfähige Verbindung an dem Klemmbereich zwischen den Kontaktfedern gewährleistet ist.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform des Klemmelementes als Weiterbildung vorgeschlagen, an jeder der beiden einander zugewandten Klemmflächen der Kontaktfedern im Klemmbereich jeder Kontaktfeder eine Vertiefung auszuformen. Durch die Vertiefung wird erreicht, daß der Steckerstift des Anschlußsteckers, der üblicherweise eine rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform aufweist, nur in den Abschnitten des Klemmbereichs seitlich der Vertiefung an den Kontaktfedern anliegt. Dadurch greifen die durch die Kontaktfedern verursachten Haltekräfte seitlich versetzt zur Symmetrieachse der Kontaktfedern am Steckerstift an, so daß bei eventuell am Anschlußstecker quer zu dessen Längsrichtung angreifenden Kräften am Steckerstift ein dem Abstand des Angriffspunktes der Haltekräfte zur Symmetrieachse entsprechendes Haltemoment erzeugt wird, das ein Verschwenken des Steckerstiftes zwischen den Kontaktfedern verhindert. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß eventuell auftretende Querkräfte am Anschlußstecker von den den Steckerstift in einer definierten Lage haltenden Kontaktfedern des Buchsenabschnittes an diesen übertragen werden, der seinerseits die aufgenommenen Querkräfte an das Federelement weiterleitet, das sich entsprechend verformt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Anschlußbuchse mit Kontaktfedern ist auf den Anschlußabschnitt zusätzlich eine Hülse aufgeschoben, die mit dem Anschlußabschnitt fest verbunden ist. An der Hülse sind zwei Bügel ausgebildet, die sich in Richtung der Kontaktfedern erstrecken, wobei jeweils einer Kontaktfeder ein Bügel zugeordnet ist. Der Bügel verläuft dabei mit geringem Abstand zur Rückseite der jeweiligen Kontaktfeder. Durch die Verwendung der zusätzlichen Hülse wird das Federelement geschützt, die Steifigkeit der Anschlußbuchse erhöht und eine Verringerung der Federwirkung des Federelementes bei hohen Temperaturen kompensiert. Durch den geringen Abstand zwischen dem jeweiligen Bügel und der Kontaktfeder bleibt gewährleistet, daß sich der Buchsenabschnitt relativ zur am Anschlußabschnitt befestigten Hülse bewegen kann. Erst wenn die entstehenden Relativbewegungen zwischen Buchsenabschnitt und Anschlußabschnitt zu groß werden, begrenzen die Bügel die Bewegungen des Buchsenabschnittes, wodurch eine Überbelastung des Federelementes vermieden wird.
Bei dieser Ausführungsform können an der Hülse zusätzlich Spannelemente vorgesehen sein, die an einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Anschlußöffnung bezüglich der beiden Kontaktfedern so versetzt angeordnet sind, daß das jeweilige Spannelement symmetrisch zwischen den beiden Kontaktfedern ausgerichtet ist. Durch die symmetrische Anordnung der Spannelemente und der Kontaktfedern ist der vorzugsweise im Querschnitt rechteckige oder quadratische Steckerstift des Anschlußsteckers mechanisch eingespannt, so daß eine rotatorische Relativbewegung des Steckerstiftes zum Buchsenabschnitt verhindert wird.
Des weiteren wird vorgeschlagen, am Anschlußabschnitt beiderseits des Federelementes zwei parallel zueinander verlaufende Backen als Anschlagelemente auszubilden, die die Auslenkung des Buchsenabschnittes in Richtung des Anschlußabschnittes begrenzen. Durch die Backen wird sichergestellt, daß das Federelement beim Einführen des Anschlußstekkers in den Buchsenabschnitt nur so weit verformt wird, daß die Auslenkung des Federelementes innerhalb eines maximal zulässigen Bereiches liegt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anschlußbuchse ohne aufgeschobene Hülse,
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung der Anschlußbuchse nach Fig. 1 von ihrer Unterseite,
Fig. 3: eine perspektivische Darstellung der Anschlußbuchse nach Fig. 1 mit aufgeschobener Hülse,
Fig. 4: eine perspektivische Darstellung der Anschlußbuchse nach Fig. 3 mit aufgeschobener Hülse von ihrer Unterseite,
Fig. 5: eine geschnittene perspektivische Darstellung der Anschlußbuchse mit aufgeschobener Hülse, wobei die Darstellung um 180° gedreht ist,
Fig. 6: eine Abwicklung der Anschlußbuchse nach Fig. 1,
Fig. 7: ein Diagramm, in dem die von einem Federelement der Anschlußbuchse erzeugte Federkraft bezogen auf eine Auslenkung eines Buchsenabschnittes zu einem Anschlußabschnitt der Anschlußbuchse dargestellt ist, und
Fig. 8: eine perspektivische Darstellung der Anschlußbuchse nach Fig. 1 mit einer abgewandelten aufgeschobenen Hülse.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen in perspektivischer Darstellung eine Anschlußbuchse 10 aus elektrisch leitfähigem Material, wie beispielsweise einer Kupferlegierung, die Teil eines elektrischen Verbinders ist und in die ein Anschlußstecker (nicht dargestellt) zum elektrisch leitenden Verbinden eingesteckt werden kann. Die Anschlußbuchse 10 weist einen Anschlußabschnitt 12 und einen Buchsenabschnitt 14 auf. Der in Fig. 1 rechts dargestellte Anschlußabschnitt 12 umfaßt einen sogenannten Crimp-Bereich 16, an dem insgesamt vier Arme 18 ausgebildet sind, die zum Anschließen eines elektrischen Leiters (nicht dargestellt) derart umgebogen werden können, daß der elektrische Leiter mechanisch und elektrisch leitend mit dem Anschlußabschnitt 12 verbunden ist.
Wie die Schnittansicht in Fig. 5 zeigt, schließt sich an den Crimp-Bereich 16 ein einstückig mit diesem ausgebildetes Federelement 20 an, das bezogen auf die Längsrichtung des Anschlußabschnittes 12 im Längsschnitt Z-förmig ist. Beiderseits des Federelementes 20 sind zwei plattenförmige Backen 22 am Crimp-Bereich 16 angeformt, die, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, vom Übergang des Crimp-Bereiches 16 in das Federelement 20 seitlich abstehen und rechtwinklig derart nach oben umgebogen sind, daß sie parallel zueinander verlaufen. Dabei ist die unter Längskante jeder Backe 22 nur etwa über die Hälfte ihrer Länge starr mit dem Crimp-Bereich 16 verbunden, während die andere Hälfte der unteren Längskante frei absteht und eine etwa rechteckige erste Aussparung 24 aufweist. Die nach oben rechtwinklig umgebogenen Backen 22 enden etwa auf Höhe des Endabschnitts 26 des Federelementes 20 und weisen an jeder ihrer oberen Längskante eine rechteckige zweite Aussparung 28 auf, die in Richtung des Anschlußabschnittes 12 bezüglich der Mitte der jeweiligen Backe 22 seitlich versetzt ist.
Der Endabschnitt 26 des Federelementes 20 ist einstückig mit dem Buchsenabschnitt 14 ausgeformt und bildet die in Fig. 1 oben dargestellte Fläche des Buchsenabschnittes 14. Der Buchsenabschnitt 14 weist eine etwa rechteckige geschlossene Kontur auf, wobei die Längsrichtung des Buchsenabschnittes 14 mit der Längsrichtung des Anschlußabschnittes 12 zusammenfällt. Dabei ist der Buchsenabschnitt 14 so relativ zum Anschlußabschnitt 12 ausgerichtet, daß seine vom Endabschnitt 26 des Federelementes 20 rechtwinklig nach unten abstehenden Schenkel 30 in etwa parallel zu den Backen 22 verlaufen und etwa auf Höhe der Unterseite des Anschlußabschnittes 12 enden. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Schenkel 30 an ihren freien Enden rechtwinklig umgebogen und durch eine Nut-Feder-Verbindung 32 fest miteinander verbunden, wodurch die Unterseite 34 der rechteckigen Kontur des Buchsenabschnittes 14 gebildet ist. Wie die Fig. 1 und 2 ferner zeigen, ist an der von dem Endabschnitt 26 des Federelementes 20 gebildeten Stirnfläche des Buchsenabschnittes 14 und an der Stirnfläche der Unterseite 34 des Buchsenabschnittes 14 jeweils eine Ausnehmung 36 bzw. 38 ausgebildet, deren Zweck später erläutert wird.
Der Buchsenabschnitt 14 hat an seiner dem Anschlußabschnitt 12 abgewandten Vorderseite eine Anschlußöffnung 40, wobei an beiden Seiten der Anschlußöffnung 40 zwei identisch ausgebildete Kontaktfedern 42 vorgesehen sind, die an die beiden Schenkel 30 des Buchsenabschnittes 14 angeformt sind. Die beiden sich in Längsrichtung des Buchsenabschnittes 14 erstreckenden Kontaktfedern 42 laufen unter einem Winkel aufeinander zu, bilden einen Klemmbereich, in dem sie sich zumindest annähernd berühren, und sind an ihren freien Enden auseinander gespreizt. Dadurch wird ein trichterförmiger Führungsbereich für den Anschlußstecker gebildet, der das Einführen des Anschlußsteckers in den Buchsenabschnitt 14 erleichtert. In der Mitte des Klemmbereiches jeder Kontaktfeder 42 ist ferner eine Vertiefung 44 (vgl. Fig. 5) ausgeformt, die auf der der Klemmfläche abgewandten Rückseite der jeweiligen Kontaktfeder 42 eine Erhebung 46 bildet.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist auf den Buchsenabschnitt 14 und die Backen 22 eine vorzugsweise aus einem Federstahl gefertigte, im Querschnitt etwa rechteckige Hülse 48 aufgeschoben, die an ihrer Unterseite geschlitzt ist (vgl. Fig. 4). Die Hülse 48 hat an jeder ihrer unteren Längskanten im Bereich der ersten Aussparung 24 jedes Backens 22 eine rechteckige Öffnung 50, in die eine an die Hülse 48 angeformte Lasche 52 ragt, die mit der ersten Aussparung 24 des jeweiligen Backens 22 in Eingriff steht. In gleicher Weise ist an jeder oberen Längskante der Hülse 48 eine Öffnung 54 ausgebildet, in die gleichfalls eine Lasche 56 ragt, die jeweils mit der zweiten Aussparung 28 an der jeweiligen Backe 22 verrastet ist.
Im Bereich der Anschlußöffnung 40 weist die Hülse 48 an ihrer Ober- und ihrer Unterseite jeweils ein in Längsrichtung der Hülse 48 gesehen, im Querschnitt L-förmiges Spannelement 58 bzw. 60 auf, das nach innen in Richtung Anschlußöffnung 40 gebogen ist und durch die an der Stirnfläche des Endabschnittes 24 des Federelementes 20 bzw. an der Stirnfläche der Unterseite des Buchsenabschnittes 14 ausgebildete Ausnehmung 36 bzw. 38 ragt. An der Stirnseite der Hülse 48 sind ferner zwei in Längsrichtung der Kontaktfedern 42 verlaufende Bügel 62 angeformt, wobei jeder Bügel 62 mit geringem Abstand zu der an der Rückseite der jeweiligen Kontaktfeder 42 ausgebildeten Erhebung 46 verläuft. An jeder der beiden Seitenflächen der Hülse 48 ist eine Rastfeder 64 ausgebildet, die von der Hülse 48 abgespreizt ist und im eingebauten Zustand der Anschlußbuchse 10 mit einer in einer Aufnahme oder in einem Gehäuse (nicht dargestellt) für die Anschlußbuchse 10 entsprechend ausgebildeten Rastvertiefung (nicht dargestellt) in Eingriff steht, um die Anschlußbuchse 10 in der Aufnahme bzw. dem Gehäuse zu verriegeln.
In Fig. 6 ist ein Stanzteil 70 aus leitfähigem Material dargestellt, aus dem die erfindungsgemäße Anschlußbuchse 10 durch Umformen hergestellt wird. Das Stanzteil 70 weist einen in Fig. 6 links dargestellten ersten Umformbereich 72 mit zu beiden Seiten identisch ausgebildeten Laschenpaaren 74 auf, die zum Crimp-Bereich 16 gebogen werden. An den ersten Umformbereich 72 schließt sich ein zweiter Umformbereich 76 an, in dem zu beiden Seiten eines mittleren Steges 78 zwei Flügel 80 ausgebildet sind, die durch Umformen zu den beiden Backen 22 gebogen werden. Am freien Ende des Steges 78 ist ein dritter Umformbereich 82 angeformt, der nach dem Umformen den Buchsenabschnitt 14 der Anschlußbuchse 10 bildet, wobei die Verriegelungselemente der Nut-Feder-Verbindung 32 fest miteinander verbunden werden. Durch entsprechendes Z-förmiges Umformen des Steges 78 wird das Federelement 20 der Anschlußbuchse 10 gebildet.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Anschlußbuchse 10 näher erläutert. Sobald ein Anschlußstecker zwischen die Kontaktfedern 42 in die Anschlußöffnung 40 des Buchsenabschnittes 14 eingeführt wird, wird der Buchsenabschnitt 14 innerhalb der Hülse 48 in Richtung des Anschlußabschnittes 12 verschoben, wobei das Federelement 20 vorgespannt wird. Um eine Überbelastung des Federelementes 20 zu vermeiden, begrenzen die beiden Backen 22 die Bewegung des Buchsenabschnittes 14 innerhalb der Hülse 48, indem der Buchsenabschnitt 14 bei einer Verlagerung in Richtung des Anschlußabschnittes 12 mit seiner Stirnseite an den Backen 22 zur Anlage kommt. Sobald der Anschlußstecker in seiner endgültigen Steckposition angelangt ist, drückt das vorgespannte Federelement 20 den Buchsenabschnitt 14 wieder in seine ursprüngliche Position innerhalb der Hülse 48 zurück. Wenn Relativbewegungen zwischen der Anschlußbuchse 10 und dem Anschlußstecker auftreten, beispielsweise verursacht durch Schwingungen, kann sich der Buchsenabschnitt 14 innerhalb der Hülse 48 gegen die Kraft des Federelementes 20 hin und her bewegen. Dabei wird, wie zuvor bereits erläutert, die Bewegung des Buchsenabschnittes 14 durch die Backen 22 begrenzt, sofern der Buchsenabschnitt 14 in Richtung des Anschlußabschnittes 12 bewegt wird. In entgegengesetzter Richtung wird die Bewegung des Buchsenabschnittes 14 durch das oben angeordnete Spannelement 58 begrenzt, an dem das Federelement 20 mit der Stirnfläche seines Endabschnittes 26 zur Anlage kommt. Ein Verdrehen des Anschlußsteckers in der Anschlußbuchse 10 wird durch die beiden Spannelemente 58 und 60 verhindert, die unter leichter Vorspannung am Steckerstift des Anschlußsteckers anliegen.
Durch die Vertiefungen 44 an den Kontaktfedern 42 wird erreicht, daß der Steckerstift des Anschlußsteckers, der üblicherweise eine rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform aufweist, nur in den Abschnitten des Klemmbereichs seitlich der Vertiefung 44 jeder Kontaktfeder 42 anliegt. Dadurch greifen die durch die Kontaktfedern 42 verursachten Haltekräfte seitlich versetzt zur Symmetrieachse der Kontaktfedern 42 am Steckerstift an, so daß bei eventuell am Anschlußstecker quer angreifenden Kräften am Steckerstift ein dem Abstand des Angriffspunktes der Haltekräfte zur Symmetrieachse entsprechendes Haltemoment erzeugt wird, das ein Verschwenken des Steckerstiftes zwischen den Kontaktfedern 42 verhindert. Auf diese Weise werden eventuell auftretende Querkräfte am Anschlußstecker von den den Steckerstift in einer definierten Lage haltenden Kontaktfedern 42 des Buchsenabschnittes 14 an diesen übertragen, der seinerseits die aufgenommenen Querkräfte an das Federelement 20 weiterleitet, das sich entsprechend verformt.
Durch den Abstand der Bügel 62 der Hülse 48 zu den Erhebungen 46 an den Kontaktfedern 42 wird die Bewegung des Buchsenabschnittes 14 zwischen den Bügeln 62 ermöglicht, so daß sich der Buchsenabschnitt 14 in einem von den Bügeln 62 vorgegebenen, definierten Bewegungsbereich relativ zum Anschlußabschnitt 12 bewegen kann, wobei das Federelement 20 eine Bewegung in Richtung der drei Raumachsen zuläßt. Nur wenn die Bewegung des Buchsenabschnittes 14 in eine Richtung so groß ist, daß eine der Erhebungen 46 der Kontaktfedern 42 an einem der Bügel 62 zur Anlage kommt, wird die Bewegung des Buchsenabschnittes 14 begrenzt. Auf diese Weise wird eine Überbelastung des Federelementes 20 vermieden.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm, in dem die durch das Federelement 20 verursachte Rückstellkraft F_r in Abhängigkeit von der Auslenkung des Buchsenabschnittes 14 relativ zum Anschlußabschnitt 12 gezeigt ist, die ausgehend vom Nullpunkt mit konstantem Verlauf ansteigt. Ferner ist in dem Diagramm die von den beiden Kontaktfedern 42 ausgeübte Haltekraft F_h dargestellt, die parallel zur Rechtswertachse des Diagramms der Fig. 7 verläuft. Sofern die Rückstellkraft F_r des Federelementes 20 die Haltekraft F_h der Kontaktfedern 42 nicht übersteigt, wird der Steckerstift des Anschlußsteckers bezüglich der Kontaktfedern 42 nicht bewegt, sondern nur der Buchsenabschnitt 14 bezüglich des Anschlußabschnittes 12 verlagert. Da der Anschlußstecker in diesem Fall in seiner vorgegebenen, definierten Steckposition bezüglich der Kontaktfedern 42 während der Bewegung des Buchsenabschnittes 14 verharrt, wird die Bildung von Reibkorrosion vermieden, wie in Fig. 7 im Diagramm durch den Bereich A angezeigt ist.
Erst wenn die durch die Auslenkung verursachte Rückstellkraft F_r des Federelementes 20 größer ist als die Haltekraft F_h der Kontaktfedern 42, verrutscht der Anschlußstecker zwischen den Kontaktfedern 42, wodurch die Entstehung von Reibkorrosion gefördert wird, wie in Fig. 7 durch den Bereich B angedeutet ist. Folglich wird die Bildung von Reibkorrosion verhindert.
Als Vergleichswert ist eine dritte Kraft F_v in das Diagramm nach Fig. 7 eingezeichnet, die bei einer herkömmlichen Anschlußbuchse ohne Federelement auftritt, wenn Schwingungen an der Steckverbindung zwischen der herkömmlichen Anschlußbuchse und dem Anschlußstecker entstehen. Dabei definiert die Vergleichskraft F_v die Elastizität des Werkstoffes der herkömmlichen Anschlußbuchse, durch die gleichfalls eine wenn auch sehr geringe Federwirkung erzielt wird. Im vorliegenden Fall ist die Steigung der Vergleichskraft F_v sehr viel größer als die der Rückstellkraft F_r des Federelementes 20 der Anschlußbuchse 10. Durch die größerer Steigung übersteigt die Vergleichskraft F_v verglichen mit der Rückstellkraft F_r der erfindungsgemäßen Anschlußbuchse 10 bei einer deutlich geringeren Auslenkung des Buchsenabschnittes die Haltekraft F_h der Kontaktfedern der herkömmlichen Anschlußbuchse, so daß es zu Relativbewegungen zwischen dem Steckerstift des Anschlußsteckers und den Kontaktfedern der herkömmlichen Anschlußbuchse kommt. Folglich führen die Relativbewegungen bei einer herkömmlichen Anschlußbuchse verglichen mit einer erfindungsgemäßen Anschlußbuchse 10 schon bei deutlich geringeren Auslenkungen des Buchsenabschnittes zu Reibkorrosion.
Fig. 8 zeigt in vergrößerter perspektivischer Darstellung die Anschlußbuchse 10, bei der eine abgewandelte Hülse 90 aus Federstahl verwendet wird. Der Aufbau der Hülse 90 entspricht im wesentlichen dem der Hülse 48, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle der L-förmig gebogenen Spannelemente 58 und 60 zwei Spannelemente 92 und 94 an der Hülse 90 ausgeformt sind, die im Querschnitt spiralförmig gebogen sind und in die Anschlußöffnung 40 der Anschlußbuchse 10 hineinragen. Mit Hilfe dieser Spannelemente 92 und 94 sollen zusätzlich zu den von den Kontaktfedern 42 verursachten Haltekräften am Steckerstift des Anschlußsteckers quer zu diesen Haltekräften gerichtete Spannkräfte auf den Stekkerstift aufgebracht werden, die ein Verdrehen des Steckerstiftes im Buchsenabschnitt 14 verhindern.

Bezugszeichenliste

10: Anschlußbuchse
12: Anschlußabschnitt
14: Buchsenabschnitt
16: Crimp-Bereich
18: Arme
20: Federelement
22: Backen
24: erste Aussparung
26: Endabschnitt
28: zweite Aussparung
30: Schenkel
32: Nut-Feder-Verbindung
34: Unterseite
36: Ausnehmung
38: Ausnehmung
40: Anschlußöffnung
42: Kontaktfedern
44: Vertiefung
46: Erhebung
48: Hülse
50: Öffnung
52: Lasche
54: Öffnung
56: Lasche
58: Spannelement
60: Spannelement
62: Bügel
64: Rastfeder
70: Stanzteil
72: erster Umformbereich
74: Laschenpaar
76: zweiter Umformbereich
78: Steg
80: Flügel
82: dritter Umformbereich
90: Hülse
92: Spannelement
94: Spannelement
F_r: Rückstellkraft
F_h: Haltekraft
F_v: Vergleichskraft
A: Bereich ohne Reibkorrosion
B: Bereich mit Reibkorrosion

Claims

Elektrische Anschlußbuchse zum elektrisch leitenden Verbinden mit einem Anschlußstecker,
mit einem Anschlußabschnitt (12) zum Anschließen eines elektrischen Leiters an die Anschlußbuchse (10), und
mit einem mit dem Anschlußabschnitt (12) durch ein Federelement (20) federnd verbundenen Buchsenabschnitt (14) für den Anschlußstecker, in den der Anschlußstecker durch eine Anschlußöffnung (40) einführbar und zum elektrischen Verbinden in einer vorgegebenen Steckposition durch mindestens ein an dem Buchsenabschnitt (14) vorgesehenes Klemmelement (42) klemmbar ist, wobei,
das Federelement (20) in den Buchsenabschnitt (14) übergeht und zumindest teilweise eine der den Buchsenabschnitt (14) begrenzenden Flächen bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (20) einen etwa Z-förmigen Längsschnitt aufweist, wobei der eine der beiden durch den Verbindungssteg miteinander verbundenen Schenkel des Z-förmigen Federelementes in den Anschlußabschnitt (12) und der andere Schenkel in den Buchsenabschnittes (14) übergeht.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkonstante des Federelementes (20) so bemessen ist, daß die vom Federelement (20) bei einer maximal zulässigen Auslenkung in Längsrichtung des Anschlußabschnittes (12) erzeugte Federkraft kleiner ist als die von dem Klemmelement (42) am Anschlußstecker verursachte Haltekraft.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Klemmelement zum Klemmen des Anschlußsteckers zwei von dem Buchsenabschnitt (14) abstehende Kontaktfedern (42) dienen, die beiderseits der Anschlußöffnung (40) ausgebildet sind, sich in Längsrichtung des Buchsenabschnittes (14) erstrecken und einen Klemmbereich bilden, durch den der Anschlußstecker zwischen den Kontaktfedern (42) in die Aufnahmeöffnung (40) einführbar ist.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die unter einem Winkel aufeinander zulaufenden, flachen Kontaktfedern (42), die einander in einem Klemmbereich zumindest annähernd berühren, an ihren freien Enden auseinander gespreizt sind.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jeder der beiden einander zugewandten Klemmflächen der beiden Kontaktfedern (42) im Klemmbereich vorzugsweise etwa mittig eine Vertiefung (44) ausgebildet ist, die gegebenenfalls auf der der Klemmfläche abgewandten Rückseite der jeweiligen Kontaktfeder (42) eine Erhebung (46) bildet.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf den Anschlußabschnitt (12) eine vorzugsweise aus Federstahl gefertigte Hülse (48; 90) aufgeschoben und mit dem Anschlußabschnitt (12) fest verbunden ist, und daß die Hülse (48; 90) zwei Bügel (62) aufweist, die in Richtung der Kontaktfedern (42) abstehen, wobei jeder Kontaktfeder (42) ein Bügel (62) zugeordnet ist, der mit geringem Abstand zu deren dem Bügel (62) zugewandeten Rückseite verläuft.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Hülse (48; 90) zwei Spannelemente (58, 60 ; 92, 94) ausgebildet sind, die zumindest teilweise in die Anschlußöffnung (40) ragen und so an einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Anschlußöffnung (40) bezüglich der beiden Kontaktfedern (42) versetzt angeordnet sind, daß das jeweilige Spannelement (52, 54; 92, 94) symmetrisch zwischen den beiden Kontaktfedern (42) ausgerichtet ist.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlußabschnitt (12) beiderseits des Federelementes (20) zwei parallel zueinander verlaufende Backen (22) zum Begrenzen der Auslenkung des Buchsenabschnittes (14) in Richtung des Anschlußabschnittes (12) aufweist.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruche 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine vorzugsweise aus Federstahl gefertigte Hülse (48; 90) auf die Backen (22) des Anschlußabschnittes (12) aufgeschoben und an diesen befestigt ist.
Elektrische Anschlußbuchse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlußabschnitt (12) einen Crimp-Anschluß (16)aufweist.
Elektrischer Verbinder mit einem Anschlußstecker und einer Anschlußbuchse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.