EP1291979B1 - Elektrisches Anschlusselement - Google Patents

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EP1291979B1
EP1291979B1 EP02019082A EP02019082A EP1291979B1 EP 1291979 B1 EP1291979 B1 EP 1291979B1 EP 02019082 A EP02019082 A EP 02019082A EP 02019082 A EP02019082 A EP 02019082A EP 1291979 B1 EP1291979 B1 EP 1291979B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
arms
accordance
spring
terminal element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02019082A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1291979A1 (de
Inventor
Karl Wirth
Eduard Cvasa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Publication of EP1291979A1 publication Critical patent/EP1291979A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1291979B1 publication Critical patent/EP1291979B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/18—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with the spring member surrounding the socket
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/112—Resilient sockets forked sockets having two legs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/183—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping for cylindrical elongated bodies, e.g. cables having circular cross-section
    • H01R4/184—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping for cylindrical elongated bodies, e.g. cables having circular cross-section comprising a U-shaped wire-receiving portion
    • H01R4/185—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping for cylindrical elongated bodies, e.g. cables having circular cross-section comprising a U-shaped wire-receiving portion combined with a U-shaped insulation-receiving portion

Definitions

  • the invention relates to an electrical connection element with at least one connection section and at least one socket section, which has at least two contact arms for contacting a plug contact that can be inserted into the socket section.
  • connection elements are used, for example, in motor vehicles to create a plug connection between two electrical lines.
  • WO-A-9632758 describes a connection element according to the preamble of claim 1.
  • this connection element two flap-like spring arms, which are held in an area on the jacket part in which the contact arms contact an inserted plug contact, are each bent so far that they support the force press on one contact arm at a time.
  • connection elements have spring arms which are held in the region of the connection section on the jacket part and cooperate with their free ends with the contact arms ,
  • connection element with an inner contact body which has a pair of contact arms. Each contact arm is supported by a spring arm of an outer spring body.
  • the outer spring body is formed from a well resilient material, for example spring steel, while the inner contact body is primarily used to produce an electrical connection and is usually made from a copper alloy.
  • connection element which consists of a contact sleeve for receiving and contacting a plug contact, a first outer spring and a second outer spring.
  • the contact sleeve has a spring arm base from which contact spring arms extend in the direction of an insertion opening for the plug contact.
  • On the spring arm base of the contact sleeve sits a spring arm base of the first outer spring, from which inner spring arms also extend, which also extend in the direction of the insertion opening, and on the spring arm base of the first outer spring sits a spring arm base of the second outer spring, from which outer spring arms also emerge extend in the direction of the insertion opening.
  • the inner spring arms rest against the outer spring arms from the inside.
  • the invention has for its object to provide an electrical connection element that ensures reliable contacting of the plug contact even after multiple plug-in operations and at the same time enables contacting of different size plug contacts.
  • an electrical connection element is provided with the features of claim 1.
  • An electrical connection element has at least one connection section, at least one socket section, which has at least two contact arms for contacting a plug contact which can be inserted into the socket section, and at least one jacket part which at least partially surrounds the socket section, the jacket part being designed, at least in regions, as a spring-over which interacts with the contact arms is against the restoring force, the contact arms can be moved apart by inserting the plug contact.
  • Overspring arms are held and tucked into the area of an insertion opening of the bushing section on the jacket part and rest against a side surface of the jacket part from the inside.
  • the mechanical behavior is separated from the electrical contact.
  • the respective properties can be set independently of each other. This enables a targeted selection of materials for the contact arms and for the spring, which can be optimized independently of one another with regard to their electrical conductivity and elastic properties.
  • the contact arms of the socket section can each be formed from a particularly electrically conductive material and the over-spring can be formed from a material with low electrical conductivity.
  • a targeted setting of the conductivity and elasticity properties of the connection element is made possible in this way.
  • the contact forces required to form contact between the plug contact and the connecting element arise at least predominantly by deflecting the over-spring via the contact arms. Due to the separation of the electrical and mechanical contact properties, the spring can be optimized without taking electrical properties into account solely with regard to its mechanical and, in particular, its elastic characteristics and can be produced from a material that retains its elastic behavior even after many insertion processes.
  • the interaction of contact arms and spring allows insertion of plug contacts of different strengths into the socket section without the effective contact forces differing significantly from one another. Because the contact arms when plugged in of the plug contact are moved apart against the restoring force of the spring, the spring can be set independently of its electrical properties in such a way that its elastic properties lead to essentially the same contact forces for plug contacts of different strengths.
  • the spring can be dimensioned appropriately, e.g. due to its low thickness and width, it can be designed as a particularly soft spring.
  • the contact arms on the other hand, require a certain minimum cross-section to carry the current, which limits the freedom of dimensioning.
  • the jacket part can be sleeve-shaped and can be plugged onto the socket section.
  • the jacket part not only serves as a spring, but at the same time fulfills a protective function by forming a housing surrounding the socket section.
  • two mutually opposite sides of the jacket part are each designed as a spring arm which interacts with a contact arm of the socket section.
  • the spring arms preferably cooperate with each other in a region of the contact arms located behind a contact area in the insertion direction.
  • the deflection path of the over-spring when inserting a plug contact is reduced in this way, which softens the spring behavior of the overall system.
  • the two spring arms are each held in the region of the insertion opening of the bushing section and in particular driven in from the front or from the side.
  • the spring is preferably formed from a material with long-term stable elastic properties and in particular from a spring steel. Due to this design, the over-spring retains its elasticity even after many insertion processes, so that even after frequent use of the connection element or after permanent use of the connection element, a consistently good contact formation is ensured, in particular at elevated temperatures.
  • the contact arms are formed from a material with high electrical conductivity and in particular from copper or a copper alloy. In this way, optimal electrical properties of the contact arms can be achieved, without having to take mechanical and in particular elastic properties into account.
  • the over-spring is advantageously biased in the direction of the contact arms, the contact arms preferably being acted upon by the over-spring even when the plug contact is not inserted. This ensures that a deflection of the over-spring always takes place for all plug contacts in question for the respective connection element, whereby at least essentially constant contact forces are ensured for all plug contacts.
  • spacing means are provided for the contact arms, by means of which a minimum size of an insertion opening of the socket section is defined. Due to this design, the forces are minimized that must be applied when inserting a plug contact for so-called beaking the contact arms. This facilitates the insertion of the plug contact. In addition, a pretension of the contact arms can be reduced, so that the risk of exceeding the yield point of the contact arms, which are formed, for example, from a copper alloy, is reduced by an incorrectly inserted plug contact.
  • the contact arms are preferably provided with spacer tabs in a region located behind a contact area in the insertion direction, which keep the contact arms at a distance, at least when the plug contact is not inserted.
  • the spacer tabs are a particularly simple form of spacing means.
  • guide tabs of the jacket part are preferably arranged in an area upstream of an insertion opening of the socket section, which tabs form a guide channel for the plug contact. On the one hand, this facilitates the insertion of a plug contact. On the other hand, the contact arms are protected from damage by an incorrectly inserted plug contact.
  • connection element In a further variant of the connection element according to the invention, latching means are formed in an outer housing on the jacket part for locking it. This locking means prevents the connection element from being moved out of the outer housing when a plug contact is inserted or removed.
  • the outer housing can be a standard housing which is used to integrate the connection element in a device containing electrical components, for example a motor vehicle.
  • the locking means preferably comprise at least two locking spring arms. By means of these detent spring arms, the connecting element can be locked in a simple manner in an outer housing.
  • connection section and the socket section on the one hand and / or the jacket part on the other hand are each formed as a one-piece stamped / bent part. This enables a particularly simple and economical production of the connection element.
  • connection section 10 and the socket section 12 of an electrical connection element according to the invention are integrally connected to one another via a transition section 14 and are formed as a stamped / bent part made of copper or a copper alloy.
  • the connection section 10 is designed as a crimp region.
  • the socket section 12 has an axially extending receiving space with an almost rectangular cross section, which is delimited by four side surfaces.
  • a first and second side surface 18, 20 each have a locking opening 22, the function of which is explained in more detail below.
  • the second side surface 20 is formed by four side tabs 24, two of which protrude at right angles from a third side surface 26 and a fourth side surface 28.
  • the third side surface 26 merges into a first contact arm 30 and the fourth side surface into a second contact arm 32.
  • the first and second contact arms 30, 32 extend in the axial direction and run towards one another in the direction of their free ends 34, 36.
  • the contact arms 30, 32 are designed as spring arms that can be moved apart under elastic deformation.
  • the contact arms 30, 32 each have a contact section 38, 40 which define a contact area 42 in which the contact arms 30, 32 come into contact with a plug contact (not shown) which can be inserted into the socket section 12 ,
  • spacer tabs 44 protrude from the contact arms 30, 32 on both sides of the contact arms 30, 32 in such a way that the spacer tabs 44 of the one contact arm 30 meet the spacer tabs 44 of the other contact arm 32 and the contact arms 30, 32 in the contact area 42 are consequently kept at a minimum distance even when the plug contact is not inserted.
  • This minimum distance between the contact arms 30, 32 in the contact area 42 defines a minimum size of the insertion opening 46, as a result of which the forces which are necessary when the plug-in contact is inserted to open the contact arms 30, 32 are reduced.
  • the contact arms 30, 32 can be biased towards one another such that when the plug contact is not inserted, the insertion opening 46 always has the minimum size specified by the spacer tabs 44.
  • the connection element according to the invention has a one-piece jacket part 48.
  • the jacket part 48 which can be plugged onto the socket section 12 is sleeve-shaped in accordance with the cross section of the socket section 12 and surrounds the socket section 12.
  • the side surfaces 56 of the jacket part 48 which run parallel to the third and fourth side surfaces 26, 28 of the socket section 12, have recesses in the area of the contact arms 30, 32, in the area of which spring arms 60 of the jacket part 48 are located.
  • the jacket part 48 and thus the spring arms 60 consist of a spring steel material with such a small thickness that the spring arms 60 are designed as comparatively soft springs.
  • a multi-part design of the jacket part 48 is also possible, in which the spring arms 60 are produced from separate pieces of material and are connected, for example by pressing, to a base jacket part.
  • the spring arms 60 are held in the output areas 61 on the jacket part 48 and are folded in from the front, ie bent inwards by 180 °.
  • the spring arms 60 extend in the axial direction along the cutouts and lie in contact areas 62 from the inside against the side surfaces 56 of the jacket part 48.
  • the intermediate areas 64 the spring arms 60 are curved towards one another and interact approximately with the contact arms 30, 32 where the spacer tabs 44 are arranged are.
  • the spring arms 60 are biased towards one another so that a force is exerted on the contact arms 30, 32 by the spring arms 60 in the area of the spacer tabs 44.
  • the spring arms 60 of the jacket part 48 merge with the output areas 61 into detent spring arms 68 which extend in the insertion direction and diverge in the direction of their free ends.
  • latching hooks 72 are arranged in the contact areas 62 of the spring arms 60 and protrude vertically outwards from the side surfaces 56 of the jacket part 48. Both the locking spring arms 68 and the locking hook 72 serve to lock the connection element in an outer housing (not shown).
  • the outer housing can be a standard housing which is used to integrate the connection element in a motor vehicle.
  • guide tabs 76 are formed on the jacket part 48, which are bent in the direction of the insertion opening 46 such that on the one hand they form a guide channel for plug contacts with maximum dimensions of, for example, 1.6 mm ⁇ 0.8 mm and on the other hand the contact arms 30 , 32 Protect against damage due to a plug contact that is too large or incorrectly inserted.
  • the contact arms 30, 32 are moved apart against the restoring force of the spring arms 60.
  • the electrical quality of the contact is ensured by the good electrical conductivity of the contact arms 30, 32 and the mechanical quality of the contact by the spring force of the spring arms 60.
  • the contact forces required for mechanical contacting of the plug-in contact are predominantly formed by the spring arms 60 which are biased towards one another and each formed as comparatively soft springs, the contact forces with a plug-in contact of thickness 0.6 mm hardly differ from those with a plug-in contact with thickness 0, 8 mm, this generally applies to plug contacts with at least different thicknesses within certain limits. Because of the long-term elastic properties of the spring arms 60, constant contact forces are guaranteed even after numerous insertion processes.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlußelement mit wenigstens einem Anschlußabschnitt und zumindest einem Buchsenabschnitt, der zur Kontaktierung eines in den Buchsenabschnitt einführbaren Steckkontaktes mindestens zwei Kontaktarme aufweist.
  • Derartige Anschlußelemente dienen beispielsweise in Kraftfahrzeugen dazu, eine Steckverbindung zwischen zwei elektrischen Leitungen zu schaffen.
  • Die WO-A-9632758 beschreibt ein Anschlusselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei diesem Anschlusselement sind zwei lappenartige Überfederarme, die in einem Bereich am Mantelteil gehalten sind, in dem die Kontaktarme einen eingeführten Steckkontakt kontaktieren, jeweils soweit umgebogen, dass sie zur Kraftunterstützung jeweils auf einen Kontaktarm drücken.
  • Die Druckschriften US-A-6126495 und EP-A-1047152 offenbaren ebenfalls jeweils ein elektrisches Anschlusselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Beide Anschlusselemente weisen Überfederarme auf, die im Bereich des Anschlussabschnitts am Mantelteil gehalten sind und mit ihren freien Enden mit den Kontaktarmen zusammenwirken.
  • Die DE-A-19935793 lehrt ein Anschlusselement mit einem inneren Kontaktkörper, der ein Paar von Kontaktarmen aufweist. Jeder Kontaktarm wird von einem Federarm eines äußeren Federkörpers unterstützt. Der äußere Federkörper ist aus einem gut federnden Material gebildet, beispielsweise Federstahl, während der innere Kontaktkörper vor allem der Herstellung einer elektrischen Verbindung dient und normalerweise aus einer Kupferlegierung hergestellt ist.
  • Aus der DE-A-4233951 ist ein Anschlusselement bekannt, das aus einer Kontakthülse zur Aufnahme und Kontaktierung eines Steckkontakts, einer ersten Außenüberfeder und einer zweiten Außenüberfeder besteht. Die Kontakthülse weist eine Federarmbasis auf, aus der sich Kontaktfederarme in Richtung einer Einführöffnung für den Steckkontakt erstrecken. Auf der Federarmbasis der Kontakthülse sitzt eine Überfederarmbasis der ersten Außenüberfeder, aus der innere Überfederarme hervorgehen, die sich ebenfalls in Richtung der Einführöffnung erstrecken, und auf der Überfederarmbasis der ersten Außenüberfeder sitzt eine Überfederarmbasis der zweiten Außenüberfeder, aus der äußere Überfederarme hervorgehen, die sich ebenfalls in Richtung der Einführöffnung erstrecken. Die inneren Überfederarme liegen von innen an den äußeren Überfederarmen an.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Anschlußelement zu schaffen, das auch nach mehrfachen Einsteckvorgängen eine zuverlässige Kontaktierung des Steckkontaktes gewährleistet und gleichzeitig die Kontaktierung von Steckkontakten unterschiedlicher Größe ermöglicht.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist ein elektrisches Anschlußelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
  • Ein erfindungsgemäßes elektrisches Anschlußelement weist wenigstens einen Anschlußabschnitt, zumindest einen Buchsenabschnitt, der zur Kontaktierung eines in den Buchsenabschnitt einführbaren Steckkontaktes mindestens zwei Kontaktarme aufweist, und zumindest ein den Buchsenabschnitt wenigstens teilweise umgebendes Mantelteil auf, wobei das Mantelteil zumindest bereichsweise als mit den Kontaktarmen zusammenwirkende Überfeder ausgebildet ist, gegen deren Rückstellkraft die Kontaktarme durch Einstecken des Steckkontaktes auseinander bewegbar sind. Überfederarme sind im Bereich einer Einführöffnung des Buchsenabschnitts am Mantelteil gehalten und eingeschlagen und liegen von innen an einer Seitenfläche des Mantelteils an.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung mit inneren Kontaktarmen und einer äußeren Überfeder ist das mechanische Verhalten von der elektrischen Kontaktierung getrennt. Die jeweiligen Eigenschaften sind unabhängig voneinander einstellbar. Dies ermöglicht eine gezielte Auswahl von Materialien für die Kontaktarme und für die Überfeder, die unabhängig voneinander hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeits- und Elastizitätseigenschaften optimierbar sind.
  • So können beispielsweise die Kontaktarme des Buchsenabschnitts jeweils aus einem elektrisch besonders gut leitfähigen Material und die Überfeder aus einem Material mit geringer elektrischer Leitfähigkeit gebildet sein. Eine gezielte Einstellung der Leitfähigkeits- und Elastizitätseigenschaften des Anschlußelementes wird auf diese Weise ermöglicht.
  • Die zur Kontaktbildung zwischen Steckkontakt und Anschlußelement benötigten Kontaktkräfte entstehen zumindest überwiegend durch Auslenken der Überfeder über die Kontaktarme. Aufgrund der Trennung der elektrischen und mechanischen Kontakteigenschaften läßt sich die Überfeder ohne Berücksichtigung elektrischer Eigenschaften allein hinsichtlich ihrer mechanischen und insbesondere ihrer elastischen Charakteristik optimieren und aus einem Material herstellen, das sein elastisches Verhalten auch nach vielen Einsteckvorgängen beibehält.
  • Darüber hinaus ermöglicht das Zusammenwirken von Kontaktarmen und Überfeder ein Einführen von Steckkontakten unterschiedlicher Stärke in den Buchsenabschnitt, ohne daß die dabei wirksamen Kontaktkräfte sich wesentlich voneinander unterscheiden. Da die Kontaktarme bei Einstecken des Steckkontaktes entgegen der Rückstellkraft der Überfeder auseinanderbewegt werden, kann die Überfeder unabhängig von ihren elektrischen Eigenschaften gezielt derart eingestellt werden, daß ihre Elastizitätseigenschaften zu im wesentlichen gleichen Kontaktkräften für Steckkontakte unterschiedlicher Stärke führen.
  • Insbesondere kann die Überfeder durch eine geeignete Dimensionierung des Materials, d.h. durch eine geringe Stärke und eine geringe Breite, als besonders weiche Feder ausgelegt werden. Die Kontaktarme hingegen benötigen zur Stromführung einen gewissen Mindestquerschnitt, was die Dimensionierungsfreiheit einschränkt.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung angegeben.
  • So kann nach einer vorteilhaften Ausführungsform das Mantelteil hülsenförmig ausgebildet und auf den Buchsenabschnitt aufsteckbar sein. Auf diese Weise dient das Mantelteil nicht allein als Überfeder, sondern erfüllt gleichzeitig eine Schutzfunktion, indem es ein den Buchsenabschnitt umgebendes Gehäuse bildet.
  • Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind zwei einander gegenüberliegende Seiten des Mantelteils jeweils als ein mit einem Kontaktarm des Buchsenabschnitts zusammenwirkender Überfederarm ausgebildet. Durch diese Ausbildung wird eine Symmetrie des Buchsenabschnitts und des Mantelteils erreicht, was zu einer symmetrischen Verteilung der Rückstell- und Kontaktkräfte führt und in einer weiter verbesserten Kontaktqualität resultiert.
  • Bevorzugt wirken die Überfederarme jeweils in einem in Einsteckrichtung hinter einem Kontaktbereich gelegenen Bereich der Kontaktarme mit diesen zusammen. Der Auslenkungsweg der Überfeder beim Einstecken eines Steckkontaktes wird auf diese Weise verringert, wodurch das Federverhalten des Gesamtsystems weicher wird.
  • In einer weiteren Variante der Erfindung sind beide Überfederarme jeweils im Bereich der Einführöffnung des Buchsenabschnitts gehalten und insbesondere von vorne oder seitlich eingeschlagen.
  • Bevorzugt ist die Überfeder aus einem Material mit langzeitstabilen Elastizitätseigenschaften und insbesondere aus einem Federstahl gebildet. Aufgrund dieser Ausbildung bewahrt die Überfeder auch nach vielen Einsteckvorgängen ihre Elastizität, so daß selbst nach häufiger Benutzung des Anschlußelements oder nach dauerhaftem Einsatz des Anschlußelements insbesondere bei erhöhten Temperaturen eine gleichbleibend gute Kontaktbildung gewährleistet ist.
  • Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontaktarme aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet. Auf diese Weise sind optimale elektrische Eigenschaften der Kontaktarme erzielbar, ohne daß auf die mechanischen und insbesondere elastischen Eigenschaften Rücksicht genommen werden bräuchte.
  • Vorteilhafterweise ist die Überfeder in Richtung der Kontaktarme vorgespannt, wobei bevorzugt die Kontaktarme auch bei nicht eingestecktem Steckkontakt durch die Überfeder beaufschlagt sind. Dadurch ist sichergestellt, daß für alle für das jeweilige Anschlußelement in Frage kommenden Steckkontakte stets eine Auslenkung der Überfeder erfolgt, wodurch zumindest im wesentlichen konstante Kontaktkräfte für alle Steckkontakte gewährleistet sind.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Abstandshaltemittel für die Kontaktarme vorgesehen, durch welche eine Mindestgröße einer Einführöffnung des Buchsenabschnitts festgelegt ist. Aufgrund dieser Ausbildung werden die Kräfte minimiert, die bei einem Einführen eines Steckkontaktes zum sogenannten Aufschnäbeln der Kontaktarme aufgebracht werden müssen. Dies erleichtert das Einführen des Steckkontaktes. Darüber hinaus kann eine Vorspannung der Kontaktarme verringert werden, so daß die Gefahr eines Überschreitens der Dehngrenze der beispielsweise aus einer Kupferlegierung gebildeten Kontaktarme durch einen falsch eingeführten Steckkontakt reduziert ist.
  • Vorteilhafterweise sind bevorzugt in einem in Einsteckrichtung hinter einem Kontaktbereich gelegenen Bereich die Kontaktarme mit Abstandslaschen versehen, welche die Kontaktarme zumindest bei nicht eingestecktem Steckkontakt auf Abstand halten. Die Abstandslaschen stellen eine besonders einfach zu realisierende Form von Abstandshaltemitteln dar.
  • Des weiteren sind bevorzugt in einem einer Einführöffnung des Buchsenabschnitts vorgelagerten Bereich Führungslaschen des Mantelteils angeordnet, die einen Führungskanal für den Steckkontakt bilden. Dadurch wird zum einen das Einführen eines Steckkontaktes erleichtert. Zum anderen sind die Kontaktarme vor einer Beschädigung durch einen falsch eingeführten Steckkontakt geschützt.
  • In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Anschlußelementes sind zu dessen Verriegelung in einem Außengehäuse am Mantelteil Rastmittel ausgebildet. Durch diese Rastmittel wird verhindert, daß das Anschlußelement beim Einführen oder Herausziehen eines Steckkontaktes aus dem Außengehäuse herausbewegt wird. Bei dem Außengehäuse kann es sich um ein Normgehäuse handeln, welches zur Integration des Anschlußelementes in einer elektrische Komponenten enthaltenden Vorrichtung, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, dient.
  • Bevorzugt umfassen die Rastmittel wenigstens zwei Rastfederarme. Durch diese Rastfederarme läßt sich das Anschlußelement auf einfache Weise in einem Außengehäuse arretieren.
  • Vorteilhafterweise sind der Anschlußabschnitt und der Buchsenabschnitt einerseits und/oder das Mantelteil andererseits jeweils als einstückiges Stanz-/Biegeteil ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache und wirtschaftliche Herstellung des Anschlußelementes.
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußelementes ohne Mantelteil;
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung des Anschlußelementes aus Fig. 1 mit Mantelteil; und
    Fig. 3
    ein Teilschnitt des Mantelteils aus Fig. 2 mit Buchsenabschnitt.
  • Fig. 1 zeigt den Anschlußabschnitt 10 und den Buchsenabschnitt 12 eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußelementes. Der Anschlußabschnitt 10 und der Buchsenabschnitt 12 sind über einen Übergangsabschnitt 14 einstückig miteinander verbunden und als Stanz-/Biegeteil aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet. Der Anschlußabschnitt 10 ist als Crimp-Bereich ausgebildet.
  • Der Buchsenabschnitt 12 weist einen sich in axialer Richtung erstreckenden Aufnahmeraum mit nahezu rechteckigem Querschnitt auf, der durch vier Seitenflächen begrenzt wird. Eine erste und zweite Seitenfläche 18, 20 weisen jeweils eine Verriegelungsöffnung 22 auf, deren Funktion nachstehend näher erläutert wird. Die zweite Seitenfläche 20 ist durch vier Seitenlaschen 24 gebildet, von denen jeweils zwei von einer dritten Seitenfläche 26 und einer vierten Seitenfläche 28 rechtwinklig abstehen.
  • Die dritte Seitenfläche 26 geht in einen ersten Kontaktarm 30 und die vierte Seitenfläche in einen zweiten Kontaktarm 32 über. Der erste und zweite Kontaktarm 30, 32 erstrecken sich in axialer Richtung und laufen in Richtung ihrer freien Enden 34, 36 aufeinander zu. Die Kontaktarme 30, 32 sind als unter elastischer Verformung auseinander bewegbare Federarme ausgebildet.
  • Im Bereich ihrer freien Enden 34, 36 weisen die Kontaktarme 30, 32 jeweils einen Kontaktabschnitt 38, 40 auf, die einen Kontaktbereich 42 definieren, in dem die Kontaktarme 30, 32 mit einem in den Buchsenabschnitt 12 einführbaren Steckkontakt (nicht gezeigt) in Berührung treten.
  • In einem in Einsteckrichtung hinter dem Kontaktbereich 42 gelegen Bereich stehen zu beiden Seiten der Kontaktarme 30, 32 Abstandslaschen 44 derart rechtwinklig von den Kontaktarmen 30, 32 ab, daß die Abstandslaschen 44 des einen Kontaktarms 30 jeweils auf die Abstandslaschen 44 des anderen Kontaktarmes 32 stoßen und die Kontaktarme 30, 32 im Kontaktbereich 42 folglich auch bei nicht eingestecktem Steckkontakt auf einem Mindestabstand gehalten sind. Dieser Mindestabstand der Kontaktarme 30, 32 im Kontaktbereich 42 legt eine Mindestgröße der Einführöffnung 46 fest, wodurch die Kräfte verringert werden, die beim Einführen des Steckkontaktes zum Aufschnäbeln der Kontaktarme 30, 32 nötig sind. Die Kontaktarme 30, 32 können derart aufeinander zu vorgespannt sein, daß bei nicht eingestecktem Steckkontakt die Einführöffnung 46 stets die durch die Abstandslaschen 44 vorgegebene Mindestgröße aufweist.
  • Gemäß Fig. 2 weist das erfindungsgemäße Anschlußelement ein einstükkiges Mantelteil 48 auf. Das auf den Buchsenabschnitt 12 aufsteckbare Mantelteil 48 ist entsprechend dem Querschnitt des Buchsenabschnitts 12 hülsenförmig ausgebildet und umschließt den Buchsenabschnitt 12. Um eine Fixierung des Mantelteils 48 am Buchsenabschnitt 12 zu erreichen, sind an den zu der ersten und zweiten Seitenfläche 18, 20 des Buchsenabschnitts 12 parallel verlaufenden Seitenflächen 50 des Mantelteils 48 Verriegelungslaschen 54 vorgesehen, die nach innen umgebogen sind und derart in die Verriegelungsöffnungen 22 eingreifen, daß eine Bewegung des Mantelteils 48 relativ zum Buchsenabschnitt 12 verhindert wird.
  • Die parallel zu der dritten und vierten Seitenfläche 26, 28 des Buchsenabschnitts 12 verlaufenden Seitenflächen 56 des Mantelteils 48 weisen im Bereich der Kontaktarme 30, 32 Aussparungen auf, in deren Bereich Überfederarme 60 des Mantelteils 48 gelegen sind. Das Mantelteil 48 und damit die Überfederarme 60 bestehen aus einem Federstahlmaterial mit derart geringer Stärke, daß die Überfederarme 60 als vergleichsweise weiche Federn ausgebildet sind.
  • Möglich ist auch eine mehrteilige Ausbildung des Mantelteils 48, bei der die Überfederarme 60 aus separaten Materialstücken hergestellt werden und beispielsweise durch Verpressen mit einem Basismantelteil verbunden werden.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Überfederarme 60 in Ausgangsbereichen 61 am Mantelteil 48 gehalten und von vorne eingeschlagen, d.h. um 180° nach innen umgebogen. Die Überfederarme 60 erstrecken sich in axialer Richtung entlang der Aussparungen und liegen in Anlagebereichen 62 von innen an den Seitenflächen 56 des Mantelteils 48 an. In Einsteckrichtung hinter dem Kontaktbereich 42 gelegenen Zwischenbereichen 64 sind die Überfederarme 60 aufeinander zu gewölbt und wirken ungefähr dort mit den Kontaktarmen 30, 32 zusammen, wo die Abstandslaschen 44 angeordnet sind. Die Überfederarme 60 sind aufeinander zu vorgespannt, so daß im Bereich der Abstandslaschen 44 durch die Überfederarme 60 jeweils eine Kraft auf die Kontaktarme 30, 32 ausgeübt wird.
  • Die Überfederarme 60 des Mantelteils 48 gehen im Anschluß an die Ausgangsbereiche 61 in Rastfederarme 68 über, die sich in Einsteckrichtung erstrecken und in Richtung ihrer freien Enden auseinanderlaufen. Zusätzlich sind in den Anlagebereichen 62 der Überfederarme 60 Rasthaken 72 angeordnet, die von den Seitenflächen 56 des Mantelteils 48 senkrecht nach außen abstehen. Sowohl die Rastfederarme 68 als auch die Rasthaken 72 dienen zur Arretierung des Anschlußelementes in einem Außengehäuse (nicht gezeigt). Bei dem Außengehäuse kann es sich um ein Normgehäuse handeln, welches zur Integration des Anschlußelementes in einem Kraftfahrzeug dient.
  • Im Bereich der Einführöffnung 46 sind am Mantelteil 48 Führungslaschen 76 ausgebildet, die derart in Richtung der Einführöffnung 46 umgebogen sind, daß sie einerseits einen Führungskanal für Steckkontakte mit maximalen Abmessungen von beispielsweise 1,6 mm x 0,8 mm bilden und andererseits die Kontaktarme 30, 32 vor einer Beschädigung durch einen zu großen oder falsch eingeführten Steckkontakt schützen.
  • Durch das Einführen eines Steckkontaktes werden die Kontaktarme 30, 32 entgegen der Rückstellkraft der Überfederarme 60 auseinanderbewegt. Dabei wird die elektrische Qualität der Kontaktierung durch die gute elektrische Leitfähigkeit der Kontaktarme 30, 32 und die mechanische Qualität der Kontaktierung durch die Federkraft der Überfederarme 60 gewährleistet.
  • Aufgrund des Mindestabstandes der Einführöffnung 46 sind die zum Aufschnäbeln der Kontaktarme 30, 32 benötigten Einsteckkräfte klein.
  • Da die zur mechanischen Kontaktierung des Steckkontaktes benötigten Kontaktkräfte überwiegend durch die aufeinander zu vorgespannten und jeweils als vergleichsweise weiche Federn ausgebildeten Überfederarme 60 gebildet werden, unterscheiden sich die Kontaktkräfte bei einem Steckkontakt der Stärke 0,6 mm kaum von denen bei einem Steckkontakt der Stärke 0,8 mm, wobei dies allgemein für Steckkontakte mit zumindest innerhalb bestimmter Grenzen unterschiedlicher Stärke gilt. Wegen der langzeitstabilen Elastizitätseigenschaften der Überfederarme 60 sind gleichbleibende Kontaktkräfte auch nach zahlreichen Einsteckvorgängen gewährleistet.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Anschlußabschnitt
    12
    Buchsenabschnitt
    14
    Übergangsabschnitt
    18
    erste Seitenfläche
    20
    zweite Seitenfläche
    22
    Verriegelungsöffnung
    24
    Seitenlaschen
    26
    dritte Seitenfläche
    28
    vierte Seitenfläche
    30
    erster Kontaktarm
    32
    zweiter Kontaktarm
    34
    freies Ende
    36
    freies Ende
    38
    Kontaktabschnitt
    40
    Kontaktabschnitt
    42
    Kontaktbereich
    44
    Abstandslasche
    46
    Einführöffnung
    48
    Mantelteil
    50
    Seitenfläche
    54
    Verriegelungslaschen
    56
    Seitenfläche
    60
    Überfederarm
    61
    Ausgangsbereich
    62
    Anlagebereich
    64
    Zwischenbereich
    68
    Rastfederarm
    72
    Rasthaken
    76
    Führungslaschen

Claims (15)

  1. Elektrisches Anschlußelement mit wenigstens einem Anschlußabschnitt (10), zumindest einem Buchsenabschnitt (12), der zur Kontaktierung eines in den Buchsenabschnitt (12) einführbaren Steckkontaktes mindestens zwei Kontaktarme (30, 32) aufweist, und zumindest einem den Buchsenabschnitt (12) wenigstens teilweise umgebenden Mantelteil (48), wobei das Mantelteil (48) zumindest bereichsweise als mit den Kontaktarmen (30, 32) zusammenwirkende Überfeder ausgebildet ist, gegen deren Rückstellkraft die Kontaktarme (30, 32) durch Einstecken des Steckkontaktes auseinander bewegbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Überfederarme (60) im Bereich einer Einführöffnung (46) des Buchsenabschnitts (12) am Mantelteil (48) gehalten und eingeschlagen sind und von innen an einer Seitenfläche (56) des Mantelteils (48) anliegen.
  2. Anschlußelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Mantelteil (48) hülsenförmig ausgebildet und auf den Buchsenabschnitt (12) aufsteckbar ist.
  3. Anschlußelement nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwei einander gegenüberliegende Seiten des Mantelteils (48) jeweils als ein mit einem Kontaktarm (30, 32) des Buchsenabschnitts (12) zusammenwirkender Überfederarm (60) ausgebildet sind.
  4. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Überfederarme (60) jeweils in einem in Einsteckrichtung hinter einem Kontaktbereich (42) gelegenen Bereich der Kontaktarme (30, 32) mit diesen zusammenwirken.
  5. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß beide Überfederarme (60) jeweils im Bereich der Einführöffnung (46) des Buchsenabschnitts (12) am Mantelteil (48) gehalten sind und insbesondere von vorne oder seitlich eingeschlagen sind.
  6. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kontaktarme (30, 32) jeweils als Federarme ausgebildet sind.
  7. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Überfeder aus einem Material mit langzeitstabilen Elastizitätseigenschaften und insbesondere aus einem Federstahl gebildet ist.
  8. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kontaktarme (30, 32) aus einem Material hoher elektrischer Leitfähigkeit und insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet sind.
  9. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Überfeder in Richtung der Kontaktarme (30, 32) vorgespannt ist, wobei bevorzugt die Kontaktarme (30, 32) auch bei nicht eingestecktem Steckkontakt durch die Überfeder beaufschlagt sind.
  10. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Abstandshaltemittel (44) für die Kontaktarme (30, 32) vorgesehen sind, durch welche eine Mindestgröße einer Einführöffnung (46) des Buchsenabschnitts (12) festgelegt ist.
  11. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bevorzugt in einem in Einsteckrichtung hinter einem Kontaktbereich (42) gelegenen Bereich die Kontaktarme (30, 32) mit Abstandslaschen (44) versehen sind, welche die Kontaktarme (30, 32) zumindest bei nicht eingestecktem Steckkontakt auf Abstand halten.
  12. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in einem einer Einführöffnung (46) des Buchsenabschnitts (12) vorgelagerten Bereich Führungslaschen (76) des Mantelteils (48) angeordnet sind, die einen Führungskanal für den Steckkontakt bilden.
  13. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zu dessen Verriegelung in einem Außengehäuse am Mantelteil (48) Rastmittel (68, 72) ausgebildet sind.
  14. Anschlußelement nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rastmittel wenigstens zwei Rastfederarme (68) umfassen.
  15. Anschlußelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Anschlußabschnitt (10) und der Buchsenabschnitt (12) einerseits und/oder das Mantelteil (48) andererseits jeweils als einstückiges Stanz-/Biegeteil ausgebildet sind.
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