EP3857649A1 - Elektrischer leiter und elektrische schnittstelle - Google Patents

Elektrischer leiter und elektrische schnittstelle

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EP3857649A1
EP3857649A1 EP19766015.2A EP19766015A EP3857649A1 EP 3857649 A1 EP3857649 A1 EP 3857649A1 EP 19766015 A EP19766015 A EP 19766015A EP 3857649 A1 EP3857649 A1 EP 3857649A1
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EP
European Patent Office
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contact
electrical
contact element
sleeve
electrical conductor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19766015.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Geyer
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H01R13/025—Contact members formed by the conductors of a cable end
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/02—Contact members
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    • H01R13/04—Pins or blades for co-operation with sockets
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an electrical conductor with an electrical contact element, in particular belonging to an interface, which has at least one electrical contact point, the conductor having a bundle of individual electrical wires.
  • the invention further relates to an electrical interface with at least one electrical conductor.
  • carbon nanostructure-based fibers in particular carbon nano tubes (CNT).
  • CNT carbon nano tubes
  • Single-wall carbon nano tubes have a density of 1.3 to 1.4 g / cm 3 and a tensile strength of approximately 30 GPa
  • multi-wall versions have a density of approximately 1.8 g / cm 3 and a tensile strength of up to 63 GPa.
  • steel has a density of around 7.5 g / cm 3 and a maximum tensile strength of 2 GPa. This means that multi-walled CNTs theoretically have a 135-times better ratio of tensile strength to density (tear length) compared to steel.
  • the invention takes advantage of the specific properties of CNB fibers, in particular CNT fibers, and in addition to very good electrical and thermal values, there is a significant reduction in the design compared to the copper-based technology currently used, so that
  • an electrical conductor with a contact element is created is, which brings high savings in terms of space, effort, weight and costs, which results in great freedom in the geometric design of associated structural units, such as housings.
  • the electrical conductor according to the invention with the electrical contact element belonging in particular to the interface has at least one electrical contact point on the contact element, the conductor having a bundle of electrical individual wires, the individual wires
  • carbon nanostructure-based fibers in particular carbon nano-tubes (CNT), and an area of each individual wire is at least one
  • the invention thus uses carbon nanostructure-based fibers to form the electrical conductor, the individual wires formed by the fibers having regions which each have a contact point on the contact element. Accordingly, the single wires have a double function, since they conduct the electrical current over their length and also form the at least one contact point in each case.
  • Each individual wire, that is to say each CNT fiber, thus has this electrical contact point as a one-piece component, which results in a simple and inexpensive design
  • the individual cores for the most part run essentially parallel to one another.
  • This parallel strand of single wires represents the electrical conductor along its length.
  • the parallelism mentioned here is present. In the area of the contact element, this parallelism is left in places.
  • Contact element has a support body around which the areas of the individual wires run in a loop.
  • the individual cores thus extend into the contact element, that is to say they are involved in regions in the formation of the contact element.
  • the loop shape mentioned results from the fact that the incoming individual wires are bent in the area of the contact element and are returned to a certain extent.
  • the support body creates the contour of the contact element and gives the loop-shaped course of each
  • the support body is a contact sleeve, the areas of the individual wires running through the interior of the contact sleeve, in particular along the inside of the contact sleeve, and - in a reversal point - around one end of the contact sleeve to the outside run.
  • the incoming bundle of the single wires widens in the area of the contact sleeve in such a way that the single wires run along the inside of the contact sleeve as they pass through the interior of the contact sleeve until they reach the reversal point which is at the end of the contact sleeve.
  • the individual cores are led around the end of the contact sleeve to the outside, preferably returned by 180 °.
  • the contact sleeve preferably has a circular cross section.
  • the areas of the individual wires are arranged distributed over the circumference of the contact sleeve. This is preferably done
  • a crimp sleeve is provided with which the positions of the individual wires are fixed in particular on the contact element.
  • this crimp sleeve is assigned to another end of the contact sleeve, preferably assigned at a distance, the crimp sleeve holding end zones of the regions of the individual wires pressed against the bundle of individual wires.
  • the incoming bundle of the single wires running to the contact element is fanned back at the reversal point and then pressed against the bundle of the single wires by means of the crimping sleeve.
  • a further development of the invention provides that at least one contact point is formed on each section of each individual wire extending through the interior of the contact sleeve and / or the at least one contact point is formed on each section of each individual wire running along the outside of the contact sleeve. This enables electrical contacting of the contact element with a further electrical element either with the sections of the individual individual wires lying inside the contact sleeve and / or with the sections of the individual wires running on the outside of the contact sleeve.
  • an electrical interface with at least one electrical conductor is provided, as described above, it is proposed that the electrical interface furthermore has at least one further electrical conductor, which is shown in FIG.
  • the contact element is constructed in the same way as the first-mentioned conductor, but instead of the contact element has a mating contact element, the contact element being plugged together with the mating contact element for electrical contact by the contact element being in the interior of the
  • Mating contact element is inserted or the mating contact element is inserted into the interior of the contact element. Both conductors are constructed in the same way. This also applies to the structure of the contact element and the counter-contact element, whereby contact element and
  • the counter-contact element is therefore basically of the same design, but is of a different size.
  • the interface thus forms a contact system which has electrical contacting of basically identical contact parts, in particular contact element and counter-contact element.
  • Embodiment shows on its left side an electrical conductor 1 with a
  • the electrical conductor 1 has a bundle 3 of individual electrical wires 4. In the figure, only two single wires 4 are marked; however, more or fewer individual wires 4 can be provided.
  • the single cores 4 are designed as carbon nanostructure-based fibers (CNB), in particular as carbon nano tubes (CNT).
  • the contact sleeve 6 has a circular cross-sectional contour. The fanning out is distributed over the circumference of the contact sleeve 6, preferably evenly distributed over the circumference.
  • the contact sleeve 6 has an inside 7 and an outside 8. Die
  • a crimp sleeve 13 is arranged, which includes end zones 14 of the areas 9 of the single wires 4 and also the bundle 3 of the single wires 4 and is crimped in such a way that the end zones 14 are held pressed against the bundle 3 of the single wires 4.
  • the crimp sleeve 13 is preferably at a distance from the contact sleeve 6 in order to enable the individual wires 4 to have an arcuate shape.
  • At least one electrical contact point 17 is formed on each section 15 of each individual wire 4 extending through the interior 10 of the contact sleeve 6.
  • a contact point 17 is also formed on each section 16 of each individual wire 4 running along the outside 8 of the contact sleeve 6.
  • the contact points 17 result from the corresponding surface areas of the electrically highly conductive single wires 4.
  • electrical insulation 18 can be provided, which preferably ends a little before the crimp sleeve 13.
  • Contact element 2 on the right side which however differs in size from the contact element 2 shown on the left side of the figure in such a way that it is possible to insert the contact element 2 on the left side into the interior of the contact element 2 on the right side for electrical contacting .
  • a double arrow 19 illustrates this.
  • the contact element 2 on the right-hand side of the figure is to be named a counter-contact element 20 to distinguish it.
  • an electrical interface 21 can also be formed in such a way that a counter-contact element 20 having a correspondingly small diameter can be inserted into the interior of the contact sleeve 6 of the contact element 2 on the left in the figure. Or the left-hand contact element 2 is so large in diameter that it can be pushed over the right-hand contact element 2 like a sleeve for electrical contacting.
  • the contact sleeve 6 and / or the crimp sleeve 13 preferably consists of nickel-plated, silver-plated or gold-plated metal.
  • Points of contact which result in the assembled contact element 2 and mating contact element 20 at the contact points 17, create a very low-resistance electrical connection. Due to the structure that is electrically conductive both on the outside 8 and on the inside 7 of the contact sleeve 2 or mating contact sleeve 20
  • each outer part of a contact pairing can again be used as the inner part of a larger contact pairing and vice versa.
  • all parts of the contact pairs mentioned could be manufactured in the same way, since the structure is correspondingly the same. Due to the extreme strength of the carbon nanostructure-based fibers, in particular carbon nano tubes, and their low strength

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter (1) mit einem insbesondere einer Schnittstelle (21) angehörenden elektrischen Kontaktelement (2), das mindestens eine elektrische Kontaktstelle (17) aufweist, wobei der Leiter (1) ein Bündel (3) elektrischer Einzeladern (4) aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Einzeladern (4) kohlenstoffnanostrukturbasierte Fasern (CNB), insbesondere Kohlenstoff-Nano-Tubes (CNT), sind und ein Bereich (9) jeder Einzelader (4) zumindest die eine Kontaktstelle (17) des Kontaktelements (2) aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Schnittstelle (21).

Description

Elektrischer Leiter und Elektrische Schnittstelle
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter mit einem insbesondere einer Schnittstelle angehörenden elektrischen Kontaktelement, das mindestens eine elektrische Kontaktstelle aufweist, wobei der Leiter ein Bündel elektrischer Einzeladern aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Schnittstelle mit mindestens einem elektrischen Leiter.
Stand der Technik
Kohlenstoffnanostrukturbasierte Fasern (CNB), insbesondere Kohlenstoff- Nano- Tubes (CNT), sind grundsätzlich bekannt. Derartige Fasern haben einen geringen elektrischen Widerstand, sind sehr leicht und haben gute
wärmeleitende Eigenschaften. Für elektrotechnische Anwendungen sind vor allem die Strom belastbarkeit und die Wärmeleitfähigkeit interessant. Einwandige Kohlenstoff- Nano-Tubes haben eine Dichte von 1,3 bis 1,4 g/cm3 und eine Zugfestigkeit von etwa 30 GPa, mehrwandige Ausführungen haben eine Dichte von etwa 1,8 g/cm3 und eine Zugfestigkeit von bis zu 63 GPa. Hingegen hat Stahl eine Dichte von rund 7,5 g/cm3 und eine maximale Zugfestigkeit von 2 GPa. Daraus ergibt sich, dass mehrwandige CNTs theoretisch ein zirka 135-mal so gutes Verhältnis von Zugfestigkeit zu Dichte (Reißlänge) gegenüber Stahl haben.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung nutzt die spezifischen Eigenschaften von CNB-Fasern, insbesondere CNT- Fasern, aus und kommt neben sehr guten elektrischen und wärmetechnischen Werten zu einer wesentlichen Verkleinerung der Bauform gegenüber aktuell verwendeter kupferbasierter Technik, sodass
erfindungsgemäß ein elektrischer Leiter mit einem Kontaktelement geschaffen ist, der im Hinblick auf Platz, Aufwand, Gewicht und Kosten hohe Einsparungen erbringt, woraus eine große Freiheit in der geometrischen Ausführung von zugehörigen Baueinheiten, wie beispielsweise Gehäusen, resultiert. Der erfindungsgemäße elektrische Leiter mit dem insbesondere der Schnittstelle angehörenden elektrischen Kontaktelement weist an dem Kontaktelement mindestens eine elektrische Kontaktstelle auf, wobei der Leiter ein Bündel elektrischer Einzeladern aufweist, die Einzeladern
kohlenstoffnanostrukturbasierte Fasern (CNB), insbesondere Kohlenstoff- Nano- Tubes (CNT) sind, und ein Bereich jeder Einzelader zumindest die eine
Kontaktstelle des Kontaktelements aufweist. Bei der Erfindung werden somit kohlenstoffnanostrukturbasierte Fasern zur Bildung des elektrischen Leiters genutzt, wobei die von den Fasern gebildeten Einzeladern Bereiche aufweisen, die jeweils eine Kontaktstelle des Kontaktelements besitzen. Demnach haben die Einzeladern eine Doppelfunktion, da sie über ihre Länge den elektrischen Strom leiten und auch jeweils die mindestens eine Kontaktstelle bilden. Damit weist jede Einzelader, also jede CNT-Faser, als einstückiges Bauteil diese elektrische Kontaktstelle auf, wodurch eine einfache und kostengünstige Bauform
geschaffen ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einzeladern größtenteils im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Dieser parallele Strang von Einzeladern stellt entlang seiner Länge den elektrischen Leiter dar. Hier liegt die erwähnte Parallelität vor. Im Bereich des Kontaktelements wird diese Parallelität stellenweise verlassen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Kontaktelement einen Stützkörper aufweist, um den die Bereiche der Einzeladern schlaufenförmig verlaufen. Die Einzeladern erstrecken sich somit bis in das Kontaktelement hinein, das heißt, sie sind mit Bereichen an der Bildung des Kontaktelements beteiligt. Die erwähnte Schlaufenform ergibt sich dadurch, dass die ankommenden Einzeladern im Bereich des Kontaktelements umgebogen und ein Stück weit rückgeführt werden. Der Stützkörper erzeugt dabei die Kontur des Kontaktelements und gibt den schlaufenförmigen Verlauf der jeweiligen
Einzelader vor. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass der Stützkörper eine Kontakthülse ist, wobei die Bereiche der Einzeladern durch das Innere der Kontakthülse, insbesondere entlang der Innenseite der Kontakthülse, verlaufen, und - in einer Umkehrstelle - um ein Ende der Kontakthülse nach außen herum verlaufen. Das ankommende Bündel der Einzeladern weitet sich im Bereich der Kontakthülse derart auf, dass die Einzeladern beim Passieren des Inneren der Kontakthülse entlang der Innenseite der Kontakthülse verlaufen, bis sie zu der Umkehrstelle gelangen, die am Ende der Kontakthülse liegt. An der Umkehrstelle werden die Einzeladern um das Ende der Kontakthülse herum nach außen geführt, vorzugsweise um 180° rückgeführt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass - ausgehend von der Umkehrstelle - Abschnitte der Bereiche der Einzeladern entlang der
Außenseite der Kontakthülse, vorzugsweise entgegengesetzt zu Abschnitten der Bereiche, die sich durch das Innere der Kontakthülse erstrecken, verlaufen. Die Bereiche der Einzeladern besitzen somit jeweils zwei Abschnitte. Der eine Abschnitt der jeweiligen Einzelader verläuft durch das Innere der Kontakthülse und der andere Abschnitt des Bereichs verläuft entlang der Außenseite der Kontakthülse. Bevorzugt weist die Kontakthülse einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bereiche der Einzeladern über den Umfang der Kontakthülse verteilt angeordnet sind. Bevorzugt erfolgt die
Verteilung gleichmäßig über den Umfang.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Crimphülse vorgesehen, mit der die Positionen der Einzeladern insbesondere an dem Kontaktelement fixiert sind. Hierzu ist einem anderen Ende der Kontakthülse diese Crimphülse zugeordnet, vorzugsweise mit Abstand zugeordnet, wobei die Crimphülse Endzonen der Bereiche der Einzeladern gegen das Bündel der Einzeladern gedrückt festhält. Das ankommende, zum Kontaktelement laufende Bündel der Einzeladern wird aufgefächert an der Umkehrstelle rückgeführt und dann mittels der Crimphülse gegen das Bündel der Einzeladern gedrückt. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine Kontaktstelle an jedem sich durch das Innere der Kontakthülse erstreckenden Abschnitt jeder Einzelader und/oder das mindestens eine Kontaktstelle an jedem entlang der Außenseite der Kontakthülse verlaufenden Abschnitt jeder Einzelader ausgebildet ist. Hierdurch ist eine elektrische Kontaktierung des Kontaktelements mit einem weiteren elektrischen Element entweder mit den im Innern der Kontakthülse liegenden Abschnitten der einzelnen Einzeladern und/oder mit den an der Außenseite der Kontakthülse verlaufenden Abschnitten der Einzeladern möglich.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine elektrische Schnittstelle mit mindestens einem elektrischen Leiter vorgesehen, so wie er vorstehend beschrieben wurde, dabei wird vorgeschlagen, dass die elektrische Schnittstelle ferner mindestens einen weiteren elektrischen Leiter aufweist, der in
entsprechend gleicher Weise wie der erstgenannte Leiter aufgebaut ist, jedoch anstelle des Kontaktelements ein Gegenkontaktelement aufweist, wobei zur elektrischen Kontaktierung das Kontaktelement mit dem Gegenkontaktelement zusammengesteckt ist, indem das Kontaktelement in das Innere des
Gegenkontaktelements eingesteckt ist oder das Gegenkontaktelement in das Innere des Kontaktelements eingesteckt ist. Beide Leiter sind in entsprechend gleicher Weise aufgebaut. Dies gilt auch für den Aufbau des Kontaktelements und des Gegenkontaktelements, wobei sich Kontaktelement und
Gegenkontaktelement lediglich in der Größe unterscheiden, derart, dass es - wie erwähnt - möglich ist, entweder das Kontaktelement in das Innere des
Gegenkontaktelements einzuschieben oder das Gegenkontaktelement in das Innere des Kontaktelements einzustecken. Gegenüber dem Kontaktelement ist das Gegenkontaktelement demzufolge grundsätzlich gleichgestaltet, jedoch größenabweichend ausgebildet. Damit bildet die Schnittstelle ein Kontaktsystem, das eine elektrische Kontaktierung von grundsätzlich gleichartig aufgebauten Kontaktteilen, insbesondere Kontaktelement und Gegenkontaktelement, aufweist.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt auf ihrer linken Seite einen elektrischen Leiter 1 mit einem
Kontaktelement 2. Der elektrische Leiter 1 weist ein Bündel 3 elektrischer Einzeladern 4 auf. In der Figur sind lediglich zwei Einzeladern 4 gekennzeichnet; es können jedoch mehr oder weniger Einzeladern 4 vorgesehen sein. Die Einzeladern 4 sind als kohlenstoffnanostrukturbasierte Fasern (CNB), insbesondere als Kohlenstoff-Nano-Tubes (CNT), ausgeführt. Die als Bündel 3 eng aneinander liegenden, vorzugsweise parallel oder verdrillt zueinander verlaufenden Einzeladern 4 fächern sich erweiternd vor einem Stützkörper 5 auf, der als Kontakthülse 6 ausgebildet ist, auf. Die Kontakthülse 6 besitzt eine kreisförmige Querschnittskontur. Die Auffächerung erfolgt über den Umfang der Kontakthülse 6 verteilt, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die Kontakthülse 6 besitzt eine Innenseite 7 sowie eine Außenseite 8. Die
Anordnung ist nun so getroffen, dass die Einzeladern 4 mit Bereichen 9 durch das Innere 10 der Kontakthülse 6, und zwar entlang der Innenseite 7 der Kontakthülse 6, verlaufen und - an einer Umkehrstelle 11 - um ein Ende 12 der Kontakthülse 6 nach außen herum verlaufen, wobei von da an die Bereiche 9 der Einzeladern 4 entlang der Außenseite 8 der Kontakthülse 6 zurücklaufen, sich dabei über die gesamte Länge der Kontakthülse 6 erstrecken und von da aus wieder auf das Bündel 3 treffen. Hier ist eine Crimphülse 13 angeordnet, die Endzonen 14 der Bereiche 9 der Einzeladern 4 und auch das Bündel 3 der Einzeladern 4 umfasst und derart gecrimpt ist, dass die Endzonen 14 gegen das Bündel 3 der Einzeladern 4 gepresst gehalten sind. Vorzugsweise weist die Crimphülse 13 zur Kontakthülse 6 einen Abstand auf, um einen bogenförmigen Verlauf der Einzeladern 4 zu ermöglichen. An jedem sich durch das Innere 10 der Kontakthülse 6 erstreckenden Abschnitt 15 jeder Einzelader 4 ist mindestens eine elektrische Kontaktstelle 17 ausgebildet. Ferner ist an jedem entlang der Außenseite 8 der Kontakthülse 6 verlaufenden Abschnitt 16 jeder Einzelader 4 ebenfalls eine Kontaktstelle 17 ausgebildet. Die Kontaktstellen 17 ergeben sich durch die entsprechenden Oberflächenbereiche der elektrisch sehr gut leitenden Einzeladern 4. Wenn gewünscht, kann eine elektrische Isolierung 18 vorgesehen sein, die vorzugsweise ein Stück vor der Crimphülse 13 endet.
Auf der rechten Seite der Figur ist ein weiterer elektrischer Leiter 1 mit
Kontaktelement 2 vorgesehen, der in entsprechend gleicher Weise wie der erstgenannte elektrische Leiter 1 aufgebaut ist. Aus Gründen der
Übersichtlichkeit sind bei dem Leiter 1 der rechten Seite nicht alle Bezugszeichen nochmals eingezeichnet. Ein entsprechend gleicher Aufbau gilt für das
Kontaktelement 2 der rechten Seite, das sich jedoch in der Größe gegenüber dem auf der linken Seite der Figur gezeigten Kontaktelements 2 derart unterscheidet, dass es möglich ist, das Kontaktelement 2 der linken Seite in das Innere des Kontaktelements 2 der rechten Seite zur elektrischen Kontaktierung einzustecken. Ein Doppelpfeil 19 veranschaulicht dies. Das Kontaktelement 2 der rechten Seite der Figur soll zur Unterscheidung Gegenkontaktelement 20 benannt werden. Insgesamt ist aufgrund des Ineinandersteckens von
Kontaktelement 2 und Gegenkontaktelement 20 eine elektrische Schnittstelle 21 geschaffen, die zur Kontaktierung zusammengesteckt und zur Aufhebung der Kontaktierung wieder auseinandergezogen werden kann. Bei der elektrischen Kontaktierung treten die Kontaktstellen 17 des Abschnitts 16 gegen
Kontaktstellen 17 des Abschnitts 15 des Gegenkontaktelements 20.
Aus alledem wird deutlich, dass eine elektrische Schnittstelle 21 auch derart gebildet sein kann, dass in das Innere der Kontakthülse 6 des in der Figur linken Kontaktelements 2 ein Gegenkontaktelement 20 eingesteckt werden kann, das einen dementsprechend kleinen Durchmesser aufweist. Oder das linksseitige Kontaktelement 2 ist im Durchmesser so groß ausgebildet, das es zur elektrischen Kontaktierung hülsenartig über das rechte Kontaktelement 2 geschoben werden kann.
Vorzugsweise besteht die Kontakthülse 6 und/oder die Crimphülse 13 aus vernickelten, versilberten oder vergoldeten Metall. Durch die vielen
Berührungspunkte, die sich bei dem zusammengesteckten Kontaktelement 2 und Gegenkontaktelement 20 an den Kontaktstellen 17 ergeben, ist eine sehr niederohmige elektrische Verbindung geschaffen. Durch die Struktur, das sowohl auf der Außenseite 8 als auch auf der Innenseite 7 der Kontakthülse 2 beziehungsweise Gegenkontakthülse 20 elektrisch leitfähige
kohlenstoffnanostrukturbasierte Fasern (CNB), insbesondere Kohlenstoff- Nano- Tubes (CNT), befinden, kann jedes Außenteil einer Kontaktpaarung wieder als Innenteil einer größeren Kontaktpaarung und umgekehrt verwendet werden. Es ergibt sich ferner der Vorteil, dass alle Teile der genannt Kontaktpaarungen gleichartig gefertigt werden könnten, da ein entsprechend gleicher Aufbau vorliegt. Durch die extreme Festigkeit der kohlenstoffnanostrukturbasierten Fasern, insbesondere Kohlenstoff- Nano-Tubes, und deren geringe
Oberflächenrauigkeit ergibt sich eine sehr große Steckhäufigkeit, da nur ein sehr geringer mechanischer Verschleiß beim Kontaktieren auftritt. Es ist möglich, durch entsprechende Formung der Crimphülse 13 einen Einsetzanschlag oder eine Einrastkante zu bilden, um ein Einsetzen in insbesondere vielpolige Steckergehäuse zu ermöglichen.

Claims

Ansprüche
1. Elektrischer Leiter (1) mit einem insbesondere einer Schnittstelle (21) angehörenden elektrischen Kontaktelement (2), das mindestens eine elektrische Kontaktstelle (17) aufweist, wobei der Leiter (1) ein Bündel (3) elektrischer Einzeladern (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeladern (4) kohlenstoffnanostrukturbasierte Fasern (CNB), insbesondere Kohlenstoff- Nano- Tubes (CNT), sind und ein Bereich (9) jeder Einzelader (4) zumindest die eine Kontaktstelle (17) des Kontaktelements (2) aufweist.
2. Elektrischer Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeladern (4) größtenteils im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
3. Elektrischer Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (2) einen Stützkörper (5) aufweist, um den die Bereiche (9) der Einzeladern (4) schlaufenförmig verlaufen.
4. Elektrischer Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (5) eine Kontakthülse (6) ist, wobei die Bereiche (9) der Einzeladern (4) durch das Innere (10) der
Kontakthülse(6), insbesondere entlang der Innenseite (7) der Kontakthülse (6), verlaufen und - an einer Umkehrstelle (11) - um ein Ende (12) der Kontakthülse (6) nach außen herum verlaufen.
5. Elektrischer Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - ausgehend von der Umkehrstelle (11) - Abschnitte (16) der Bereiche (9) der Einzeladern (4) entlang der Außenseite (8) der Kontakthülse (6), vorzugsweise entgegengesetzt zu Abschnitten (15) der Bereiche (9), die sich durch das Innere (10) der Kontakthülse (6) erstrecken, verlaufen.
6. Elektrischer Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (9) der Einzeladern (4) über den Umfang der Kontakthülse (6) verteilt angeordnet sind.
7. Elektrischer Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine einem anderen Ende der Kontakthülse (6) zugeordnete, insbesondere mit Abstand zu ihr liegende Crimphülse (13) des Kontaktelements (2), wobei die Crimphülse (13) Endzonen (14) der Bereiche (9) der Einzeladern (4) gegen das Bündel (3) der Einzeladern (4) gedrückt festhält.
8. Elektrischer Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kontaktstelle (17) an jedem sich durch das Innere (10) der Kontakthülse (6) erstreckenden Abschnitt (15) jeder Einzelader (4) und/oder dass mindestens eine Kontaktstelle (17) an jedem entlang der Außenseite (8) der Kontakthülse (6) verlaufenden Abschnitt (16) jeder Einzelader (4) ausgebildet ist.
9. Elektrische Schnittstelle (21) mit mindestens einem elektrischen Leiter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (21) ferner mindestens einen weiteren elektrischen Leiter (1) aufweist, der in entsprechend gleicher Weise wie der erstgenannte elektrische Leiter (1) aufgebaut ist, jedoch anstelle des
Kontaktelements (2) ein in entsprechend gleicher Weise aufgebautes
Gegenkontaktelement (20) aufweist, wobei zur elektrischen Kontaktierung das Kontaktelement (2) mit dem Gegenkontaktelement (20) zusammengesteckt ist, indem das Kontaktelement (2) in das Innere (10) des Gegenkontaktelements (20) eingesteckt ist oder das Gegenkontaktelement (20) in das Innere (10) des Kontaktelements (2) eingesteckt ist.
EP19766015.2A 2018-09-26 2019-09-09 Elektrischer leiter und elektrische schnittstelle Withdrawn EP3857649A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018216386.3A DE102018216386B3 (de) 2018-09-26 2018-09-26 Elektrischer Leiter und Elektrische Schnittstelle
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Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3857649A1 true EP3857649A1 (de) 2021-08-04

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ID=67909403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19766015.2A Withdrawn EP3857649A1 (de) 2018-09-26 2019-09-09 Elektrischer leiter und elektrische schnittstelle

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11495902B2 (de)
EP (1) EP3857649A1 (de)
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