EP4000139A1 - Kontaktelement - Google Patents

Kontaktelement

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Publication number
EP4000139A1
EP4000139A1 EP20733771.8A EP20733771A EP4000139A1 EP 4000139 A1 EP4000139 A1 EP 4000139A1 EP 20733771 A EP20733771 A EP 20733771A EP 4000139 A1 EP4000139 A1 EP 4000139A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact element
contact
clamping sleeve
mating
connector
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.)
Pending
Application number
EP20733771.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Wittmann
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
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4000139A1 publication Critical patent/EP4000139A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5041—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using a tapered groove
    • 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
    • H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction
    • 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
    • H01R13/111—Resilient sockets co-operating with pins having a circular transverse section
    • 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
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
    • H01R4/5083—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw using a wedge

Definitions

  • the invention relates to a contact element
  • connectors In the area of connectors, e.g. in the automotive industry, customers expect ergonomic handling of connectors, especially with regard to the maximum actuation forces for the plug-on process. The insertion forces should always be less. On the other hand, the number of poles in the connector increases for many applications due to the higher functionality, which leads to higher (direct) insertion forces.
  • One approach to solving this conflict of objectives are connectors in which the pins are initially inserted into the socket contacts without force, and the required contact pressure of the contact lamellas is only applied towards the end of the insertion process or in a second step. In this way, the strong increase in force during the attachment process (opening peak) can be avoided.
  • a plug connector which has a contact element, wherein contact lamellae are provided on the contact element for electrical contacting of a mating contact element that can be plugged into the contact element.
  • the contact force or contact force of the contact lamellae on an inserted countercontact element is only generated at the end of the plug-in path of the countercontact element in the connector or in the contact element by displacing a plastic element arranged on a housing of the connector relative to the housing. Disclosure of the invention
  • the invention is based on the knowledge that due to limited space and an increasing number of current-carrying and / or signal-carrying lines, the dimensions of connectors should become ever smaller and there are high demands on the contact force between the contact element and the inserted mating contact element over the service life. In other words: once the contact force has been set, it should remain as constant as possible over the service life and under the various operating conditions.
  • a contact element a contact arrangement made up of a contact element and mating contact element, a plug connector or a plug connector arrangement in which the insertion of a mating contact element into the contact element at least during a large part of the plugging path to the end plug position (e.g. along more than 70% or more than 80% of the mating path) requires very little or almost no insertion force, e.g. less than 3N per contact element-mating contact element pairing or even less than 2N or less than IN, e.g. 0.05N to 0, 9N.
  • a contact element for inserting a counter contact element along an insertion direction is proposed.
  • the contact element has an insertion opening for inserting the GegenANDele element and at least one contact blade for electrical contacting of the countercontact element. Furthermore, the contact element has a clamping sleeve which can be moved along the insertion direction relative to the at least one contact blade between a first position and a second position.
  • the clamping sleeve and the at least one contact lamella are in an operative relationship with one another that when the clamping sleeve is moved from the first position to the second position, the at least one contact lamella is displaced in a radial direction perpendicular to the insertion direction, in particular radially inward.
  • the clamping sleeve has a run-on element, which in a projection along the insertion direction through the plug-in opening at least partially covers the plug-in opening so that when the mating contact element is inserted into the contact element, the mating contact element abuts the run-up element and the clamping sleeve abuts when the mating contact element is further inserted is displaced by means of the ramp element in the direction of the second position.
  • the run-up element arranged on the clamping sleeve furthermore advantageously makes it possible to dispense with a separate or additionally mounted element. Because the clamping sleeve is displaced by the run-up element, so that towards the end of the plug-in path of the mating contact element, the required contact force is applied from the at least one contact lamella to the mating contact element by means of the clamping sleeve.
  • the plugging together of the contact element and mating contact element can also advantageously be carried out in a single step. There is no need to operate another element to apply the contact force. Because the Gegenkon tact element takes the clamping sleeve simply as a result of the plugging process along the A plugging direction by abutting the run-up element and the clamping sleeve moves or relocates relative to the at least one contact blade during further plugging.
  • the contact with the ramp element can take place, for example, towards the end of the plug-in path, e.g. after 70% or 80% of a defined length of the plug-in path, calculated, for example, from passing the insertion opening. This also advantageously reduces the risk of tilting of the mating contact element and contact element.
  • the clamping sleeve can e.g. have a metal as material or consist of metal.
  • the clamping sleeve can, for example, be made of a material with good relaxation resistance (e.g. spring steel). It can, for example, be formed in a closed ring shape at least in one section. In this way, the risk can advantageously be reduced that the contact force transmitted by means of the clamping sleeve to the at least one contact lamella decreases due to aging processes, e.g. as a result of material fatigue. In other words: in this way a decrease in the spring force with aging can be reduced.
  • the contact element can, for example, be connected to a cable or a line by means of a fastening section or a crimping section, for example in a force-locking or material-locking manner. It can have a contact box in which the at least one contact blade is arranged. In this case, the at least one contact lamella can be cut out or cut free from part of the contact box, for example.
  • the contact box can, however, also be designed as a kind of enveloping box separate from the at least one contact lamella, which is inserted into it and / or fastened in it, for example.
  • the contact element can have, for example, an elastically reversibly deflectable latching lance which protrudes from the contact element and is designed to latch the contact element in a contact chamber of a housing of a connector.
  • an undercut can be provided on the contact element, which is provided by a housing lance of the contact Chamber of the connector is engaged behind and so the contact element is locked in the con tact chamber.
  • the contact element can have exactly one contact lamella or several contact lamellae, e.g. two, three, four or even more contact lamellae. These can, for example, be arranged in a circle in a circumferential direction around the insertion direction. With two contact lamellas, for example, it can be provided that they are opposite one another, so that when the mating contact element is inserted, it lies on a line between the two contact lamellas, for example.
  • the at least one contact blade can comprise a metal, for example copper or aluminum or spring steel. It can be designed to be elastically reversibly resilient. It can for example be designed in such a way that it is in a force-free state in the first position of the clamping sleeve and is spaced apart from the countercontact element in the radial direction during a normal insertion process of the countercontact element (i.e., a non-tilted insertion) or the countercontact element only lightly touched or touched.
  • a metal for example copper or aluminum or spring steel. It can be designed to be elastically reversibly resilient. It can for example be designed in such a way that it is in a force-free state in the first position of the clamping sleeve and is spaced apart from the countercontact element in the radial direction during a normal insertion process of the countercontact element (i.e., a non-tilted insertion) or the countercontact element only lightly touched or touched.
  • the clamping sleeve can also be designed in such a way that, in the second position of the clamping sleeve, it is elastically reversible radially inwardly, ie in the direction of the inserted mating contact element, pressed or twisted or shifted or displaced so that it is in contact with the mating contact element mechanical contact occurs. If the clamping sleeve were to be moved back into the first position, the at least one contact lamella in this example would spring back into the force-free state due to its elasticity, so that it is again spaced from the mating contact element or merely touches it.
  • the first position of the plug-in sleeve can be designed in such a way that the mating contact element to be inserted strikes the run-up element after, for example, 70% of the defined length of the plug-in path, for example calculated from the passage of the insertion opening.
  • the run-on element can project inwards from the clamping sleeve, for example, transversely to the insertion direction, that is to say in the radial direction.
  • the ramp element can be designed such that it protrudes into the insertion path or insertion path or insertion channel of the mating contact element, so that the mating contact element can for example abut the ramp element.
  • the run-up element can be, for example, a sheet metal plate protruding inward from the clamping sleeve.
  • the ramp element can, for example, be designed in such a way that it is torsionally stiff, ie that it is not bent so much by the impact of the mating contact element that the mating contact element dips under the - then bent - Auflaufele element.
  • the ramp element can, for example, be made in one piece with the clamping sleeve. be educated.
  • the clamping sleeve and the ramp element can be manufactured, for example, as a one-piece stamped / bent part.
  • the run-up element is initially a separate part from the clamping sleeve and is only operatively connected to the clamping sleeve when the contact element is finished.
  • the second position of the plug-in sleeve can be designed in such a way that it is or is reached in an end plug-in position of the mating contact element inserted into the contact element.
  • the insertion opening can be formed, for example, by the foremost end of the at least one contact lamella which faces the mating contact element. If the contact element has a contact box, a front opening in the contact box through which the mating contact element is inserted into the contact element can also be viewed as a plug-in opening.
  • the clamping sleeve can apply the contact force to the at least one contact lamella, for example, by a purely linear displacement of the contact sleeve or by tilting the clamping sleeve linked to a linear movement or by rotating the clamping sleeve linked to a linear movement, in order to achieve just a few exemplary displacements of the To explain the adapter sleeve.
  • the clamping sleeve can also have a further element which, for example, tilts or rotates as a result of the displacement of the clamping sleeve and thereby the contact force is exerted on the at least one contact blade.
  • the mating contact element can, for example, be part of a mating connector that has a mating connector housing.
  • the mating contact element can be arranged on or in the mating contact element housing.
  • the mating contact element can, for example, be designed as a contact blade or as a contact pin or as a round contact. With regard to its dimensions in the radial direction, for example, it can be designed to have a defined contact force applied to it by the at least one contact blade when the mating contact element is pushed into the contact element up to a defined end plug-in position.
  • the mating contact element can, for example, have a metal as material, for example copper or aluminum.
  • the proposed contact element can particularly advantageously reduce the maximum necessary insertion force to less than 3N, preferably less than 2N and very particularly preferably to less than IN per contact element-mating contact element pairing, for example to 0.05N to 0.9N.
  • the fact that the clamping sleeve in a front area facing the mating contact element has an obliquely radially inwardly extending first section advantageously has the effect that the at least one contact lamella is not shifted suddenly, but radially inward over a certain distance, thereby reducing the contact force on the Counter contact element is applied.
  • the steepness of the slope in the first section allows the increase in the insertion force to be adjusted.
  • the first section can be designed, for example, in that the diameter of the clamping sleeve is reduced in the first section.
  • the diameter of the clamping sleeve can be made constant in the second section.
  • a first securing element is provided on the clamping sleeve, which prevents the clamping sleeve from shifting from the first position in the direction of the second position when no mating contact element is inserted into the contact element, has the advantageous effect that the clamping sleeve does not move unintentionally and so a force-free insertion of the mating contact element is difficult or prevented.
  • the first securing element can serve as a type of transport safeguard when the contact element is being transported.
  • the first securing element can be actuated manually, that is to say independently of the mating contact element, before the mating contact element is inserted or plugged into the contact element.
  • the fuse can be unlocked and moving the adapter sleeve from the first to the second position is made possible.
  • the first securing element is operatively connected to the run-up element, a particularly reliable and automatic function of the first securing element can be brought about. This is because, for example, when the mating contact element hits the run-up element, the first securing element can automatically release the blocking of the shifting of the clamping sleeve from the first position to the second position.
  • the first securing element can be designed as a kind of latching hook which is operatively connected to the run-up element and engages behind a first undercut of the contact element or the contact box or the contact blade in the first position of the clamping sleeve.
  • this locking hook can then slip out of the first undercut, for example by slightly tilting the run-up element, and thus enable the clamping sleeve to be shifted in the direction of the second position.
  • the first securing element can also be designed as a recess into which a latching hook engages, which is provided on the contact element or on the contact box or on the contact blade.
  • a second securing element is provided on the clamping sleeve, which prevents the clamping sleeve from shifting from the second position in the direction of the first posi tion when the clamping sleeve is in the second position, has the advantageous effect that the once applied by means of the clamping sleeve Contact force is not reduced again by unintentional displacement of the contact sleeve.
  • the second securing element prevents unintentional displacement of the clamping sleeve even if the run-up element is bent, damaged or lost.
  • the second securing element can be designed in such a way that it can be unlocked again, e.g. by an unlocking tool or another externally actuable mechanism, so that the clamping sleeve can then be displaced again from the second position in the direction of the first position.
  • the second securing element can be designed as a separate element from the first securing element.
  • the first securing element also fulfills the function of the second securing element and therefore simultaneously represents a first and a second securing element.
  • the second Securing element can for example be designed as a type of latching hook which can engage behind a second undercut that is formed on the contact element or on the Needleskas or on the contact lamella.
  • an undercut is provided on the contact element for locking the contact element in a contact chamber of a plug connector.
  • a locking lance in particular a special elastically reversibly deflectable, locking lance is provided on the contact element for locking the contact element in a contact chamber of a connector.
  • a defined insertion path or a defined length of the insertion path for the mating contact element can advantageously be set in a particularly simple manner.
  • a contact arrangement comprises or has a contact element as described above.
  • the contact arrangement further comprises a mating contact element which is inserted into the contact element along the insertion direction. This advantageously creates a contact arrangement which requires particularly low insertion forces, has few parts and can be assembled in a few work steps. Furthermore, the contact arrangement can advantageously be easily serviced.
  • the fact that the at least one contact lamella does not touch the mating contact element at least as long as the mating contact element does not strike the run-up element advantageously brings about a particularly low insertion force for plugging the contact arrangement together.
  • the state of not touching can, for example, be implemented at least when the mating contact element is inserted into the contact element without tilting, i.e. along the insertion direction.
  • an electrical interface with a reproducible electrical behavior e.g. a reproducible electrical transition resistance, is advantageous. stand realized. This advantageously increases the reliability and the fault tolerance of electrical components that are connected to one another by means of the contact arrangement.
  • a connector is proposed.
  • the connector has a housing with a contact chamber.
  • the plug connector also has a contact element arranged in the contact chamber as described above.
  • the contact element can for example be locked in the contact chamber.
  • a defined length of the plug-in path or a defined plug-in path for the Ge counter contact element can be set before geous, which in turn advantageously reproducible and reliable a defined contact force can be brought about at the end of the plug-in path.
  • a connector assembly is proposed.
  • the connector assembly has a connector as described above on ben.
  • the connector arrangement also has a mating connector.
  • the mating connector comprises a mating connector housing and a mating contact element.
  • the clamping sleeve is moved into the second position by means of the mating contact element.
  • the at least one contact lamella can rest on the mating contact element, for example with a defined force transverse to the insertion direction.
  • FIG. 2b a schematic cross section of the contact element from FIG. 2a with an inserted mating contact element in the end plugged-in position and the clamping sleeve in the second position;
  • 3a a schematic cross section of a further contact element with a
  • FIG. 3b a schematic cross section of the contact element from FIG. 3a, in which a mating contact element is inserted and is just abutting a run-on element of the contact element, the clamping sleeve still being in the first position;
  • FIGS. 3a and 3b a schematic cross section of the contact element from FIGS. 3a and 3b with the mating contact element inserted in the end plugged-in position and the clamping sleeve in the second position.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of a plug connector arrangement 100.
  • the plug connector arrangement 100 has a plug connector 50 and a mating plug connector 60 which can be plugged together with the plug connector 50.
  • the plug connector 50 has a housing 51 with a contact chamber 52 and a contact element 1 arranged in the contact chamber 52.
  • the mating connector 60 has a mating connector housing 61, which is cup-shaped here, and a mating contact element 62 arranged in the mating connector housing 61.
  • the mating contact element 62 can be in the form of a flat contact blade or a pin or a round contact, for example.
  • a radial seal 63 is arranged, which in the plugged together state of the connector 50 and mating connector 60 seals the common interior space of the connector arrangement 100 against the ingress of dirt and moisture.
  • the contact element 1 is suitable for inserting the mating contact element 62 along an insertion direction E.
  • the contact element 1 has an insertion opening 2 for inserting the mating contact element 62.
  • the contact element 1 also has at least one contact lamella 3 for making electrical contact with the counter-contact element 62. In the cross section of FIG. 1, two contact blades 3 can be seen. In principle, however, exactly one contact blade 3 or more than two contact blade 3 can be provided.
  • the contact element 1 also has a clamping sleeve 4 which can be displaced along the insertion direction E relative to the at least one contact blade 3 between a first position PI and a second position P2.
  • the clamping sleeve 4 and the at least one contact blade 3 are in an operative relationship with one another that when the clamping sleeve 4 is moved from the first position PI to the second position P2, the at least one contact blade 3 in a radial direction R perpendicular to the insertion direction E, for example, radially inside, is relocated.
  • the clamping sleeve 4 has an overrun element 5, which in a projection along the insertion direction E through the insertion opening 2 at least partially covers the insertion opening 2, so that when the counter-contact element 62 is inserted into the contact element 1, the counter-contact element 62 abuts the overrun element 5 (see Figs. 2b, 3b and 3c) and when the mating contact element 62 is inserted further, the clamping sleeve 4 is displaced by means of the run-on element 5 in the direction of the second position P2.
  • the clamping sleeve 4 can be made from sheet metal, for example.
  • the ramp element 5 can here, for example, be bent radially inward and protrude into the insertion path of the mating contact element 62 in the manner of a shield.
  • the insertion opening 2 is given in Fig. 1 through an opening in the housing 51 of the plug connector 50. If only the contact element 1 is considered, the insertion opening 2 can be given by the front end of the at least one contact blade 3
  • the clamping sleeve 4 has, in a front region 6 facing the mating contact element 62, a first section 7 that runs obliquely radially inward. In the front area, a diameter D of the clamping sleeve 4 decreases from a first diameter D1 to a second diameter D2. Viewed against the direction of insertion E, the first section 7 of the clamping sleeve 4 is followed by a second section 8 which runs essentially parallel to the device E for insertion. In this second section 8, the diameter D of the clamping sleeve 4 is constant, in the present FIG. 1 this is the second diameter D2.
  • the clamping sleeve 4 can, for example, be captive on the contact element 1 and at the same time be displaceable.
  • a link structure can be provided on the contact element 1, for example, which specifies the possible displacement path of the clamping sleeve 4.
  • the contact element 1 in FIG. 1 has a contact box 35 which surrounds the contact blades 3.
  • the contact lamellae 3 can be cut free from the contact box 35, for example.
  • the contact box 35 can, however, also be designed as a box into which the contact blades 3 are pushed or into which they are folded.
  • On the lower in Fig. 1 Ren contact lamella 3 closes - viewed along the insertion direction E - to a front contact area 30, a middle section 31 and to this a fastening section 32 for fastening an electrical line or a cable 40.
  • the cable 40 has an electrical conductor 42 and an insulation 41 surrounding the conductor 42.
  • an insulation crimp 37 and a cable crimp 38 are provided here by way of example (each shown schematically with dashed lines), with other types of fastening (e.g. soldering, welding, etc.) also being possible.
  • the Isolationscrimp 37 the insulation 41 of the cable is fixed in the fastening section 32, with the line crimp 38, the electrical conductor 42 is mechanically fastened to the contact element 1 and electrically connected.
  • a latching lance 9 Arranged on the contact box 35 is a latching lance 9 which protrudes obliquely outwards and is, for example, elastically reversibly steerable.
  • This locking lance 9 can lock in a housing undercut 53 of the housing 51 of the plug connector 50 so that the contact element 1 is arranged captively in the contact chamber 52 of the housing 51 - it is then locked in the contact chamber 52.
  • an inverse arrangement is also possible, i.e. an undercut arranged on the contact element 1 in which a housing lance arranged on the housing 51 latches.
  • the contact box 35 can also be formed by the two contact blades 3.
  • the locking lance 9 can be cut from a contact blade 3 macge.
  • An ensemble which consists of the contact element 1 and the mating contact element 62 can also be referred to as a contact arrangement 70, in particular when the mating contact element 62 is plugged into the contact element 1.
  • the clamping sleeve 4 is moved by means of the Gegenkontak telements 62 in the second position P2.
  • the at least one contact lamella 3 on the mating contact element 62 can then bear against the insertion direction E with a defined force.
  • FIG. 1 it can be clearly seen that the contact lamellae 3 are spaced apart from the counter-contact element 62 in the radial direction R as long as the clamping sleeve 4 is in the first position PI.
  • the mating contact element 61 can be inserted into the contact element 1 largely without force; in particular, no force is required to push the contact lamellae 3 outward.
  • the so-called opening force peak which otherwise leads to a high initial insertion force, is advantageously omitted.
  • FIG. 1 shows the radial direction R and a circumferential direction U that encompasses the insertion direction.
  • FIG. 2a shows a - simplified - schematic cross section of a contact element 1 with the clamping sleeve 4 in the first position PI.
  • the mating contact element 62 is still in front of the insertion opening 2 or is just passing through it.
  • the insertion opening 2 is defined here by the front end of the contact blades 3.
  • the mating contact element 62 is at the beginning of the plug-in path and thus at the beginning of a defined length L of the plug-in path.
  • This plug-in path ends here when the mating contact element 62 is completely inserted, that is to say is in an end plug-in position.
  • the contact element 1 is shown without a contact box 35 surrounding the contact blades 3 Kon. In principle, however, the box formed by the contact lamellas 3 could also be viewed as a contact box 35.
  • FIG. 2b shows a schematic cross section of the contact element 1 from FIG. 2a with the mating contact element 62 inserted in the end plug-in position or end plug position and the clamping sleeve 4 in the second position P2.
  • the mating contact element 62 with its free end 64 or with its tip hits the run-up element 5 after approximately 75% of the defined length L of the insertion path during the insertion process.
  • the ramp element 5 has dragged or taken along the clamping sleeve 4 along the plug-in path and thus shifted it relative to the contact blades 3 from the first position PI to the second position P2.
  • the ramp element 5 and the clamping sleeve 4 are, for example, functionally connected, for example by a relatively rigid coupling or in such a way that the ramp element 5 is only tilted a little relative to its rest position when the mating contact element 62 hits the ramp element 5.
  • the Kunststoffla fins 3 hit an inner wall of the clamping sleeve 4 in the first section 7, in which the diameter D of the clamping sleeve 4 is reduced.
  • the contact lamellas 3 are deflected radially inward and are thus pressed against the mating contact element 62 towards the end of the plug-in path.
  • the diameter D of the clamping sleeve in its second section 8 then remains constant, so that the contact force set also remains constant.
  • Figure 3a shows a schematic cross section of a further contact element 1 with the clamping sleeve 4 in the first position PI.
  • the locking lance 9 is not shown for reasons of clarity.
  • the contact element 1 from FIG. 3a differs from that from FIG. 2a in that a first securing element 10 and a second securing element 10 are formed or arranged or provided on the clamping sleeve 4.
  • the contact element 1 from FIG. 3a is shown as the mating contact element 62 is further inserted along different sections of the defined length L of the insertion path.
  • Figure 3b shows a state in which the mating contact element 61 is inserted into the Kontak telement 1 and just abuts the run-up element 5 of the contact element 1, the clamping sleeve 4 is still in the first position PI.
  • FIG. 3c then shows the contact element 1 with the mating contact element 61 inserted in the end plug-in position and with the clamping sleeve 4 in the second position P2.
  • the first securing element 10 is designed as a type of latching hook. This Rastha ken engages behind a first undercut 15 of the contact box 35 when or as long as the clamping sleeve 4 is in the first position PI. As a result, the first securing element 10 prevents unintentional displacement of the clamping sleeve 4 from the first position PI in the direction of the second position P2 when no mating contact element 62 is inserted into the contact element 1. From Fig. 3a it can be seen that the first hedging element 10 is operatively connected to the ramp element 5.
  • the first securing element 10 which is designed as a latching hook only by way of example, is, for example, designed in one piece with the ramp element 5. It protrudes approximately parallel to the insertion direction E from the ramp element 5 in the direction of the insertion opening 2, the latching hook being formed at the free end of the first securing element 10 and protruding radially outward.
  • the second securing element 20 is provided to prevent the clamping sleeve 4 from shifting from the second position P2 in the direction of the first position PI when the clamping sleeve 4 is in the second position P2, see FIG. 3c.
  • the second securing element 20 is present twice here.
  • a radially inwardly directed latching hook is formed on the lower part of the clamping sleeve 4 at its end facing away from the insertion opening 2. This can e.g. be formed by bending the clamping sleeve 4 radially inwards.
  • a second recess 25 is provided complementarily in the area of the second position P2, into which this second securing element 20, designed as a latching hook, can engage when the clamping sleeve reaches the second position P2 (FIG. 3c) .
  • the first securing element 10 serves only as an example at the same time as the second securing element 20.
  • the run-up element 5 can have been deflected elastically reversibly in the direction of the insertion direction E by the mating contact element 61 when it hits like a spring.
  • the run-up element 5 can be in its rest position spring back (Fig. 3c).
  • the locking hook of the first safety element 10 can engage behind the end of the upper contact blade 3 in FIG. 3a and in this way unintentional shifting back of the clamping sleeve 4 from the second position Prevent P2 in the first position PI.
  • the first securing element 10 can also simultaneously have a double function as a second securing element 20.
  • each securing element serves either only as a first securing element 10 or only as a second securing element 20.
  • FIG. 3b shows that when the mating contact element 62 hits the run-on element 5, it is tilted a little along the insertion direction E. As a result, the first securing element 10 designed as a latching hook is released. This is because the latching hook tilts out of the first undercut 15. As a result, by moving the mating contact element 62 further along the insertion direction E, the clamping sleeve 4 can be displaced from the first position PI in the direction of the second position P2.
  • the clamping sleeve 4 can be moved from the second position P2 to the first position PI, whereby the contact blades 3 are released again from the front region 6 of the clamping sleeve and radially springs outside. As a result, they remove or detach from the mating contact element 62 and this can then be removed from the contact element 1 (approximately) without force.
  • the mating contact element 62 can, for example, be taken along in the direction of the insertion opening by means of the ramp element 5.
  • the contact element 1 or the contact arrangement 70 or the plug connector 50 or the plug connector arrangement 100 is intended or used, for example, for application in motor vehicles or in inverters, motors, control devices, batteries, chargers or generators. is or can be suitable or set up.
  • the contact element 1 or the contact arrangement 70 or the Connector 50 or connector arrangement 100 is not restricted to such applications or uses.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement (1) zum Einstecken eines Gegenkontaktelements (62) entlang einer Einsteckrichtung (E). Das Kontaktelement (1) weist eine Einstecköffnung (2) zum Einstecken des Gegenkontaktelements (62) auf sowie wenigstens eine Kontaktlamelle (3) zum elektrischen Kontaktieren des Gegenkontaktelements (62) und eine Spannhülse (4), die entlang der Einsteckrichtung (E) relativ zur wenigstens einen Kontaktlamelle (3) zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2) verlagerbar ist. Die Spannhülse (4) und die wenigstens eine Kontaktlamelle (3) stehen derart miteinander in Wirkbeziehung, dass beim Verlagern der Spannhülse (4) von der ersten Position (P1) in die zweite Position (P2) die wenigstens eine Kontaktlamelle (3) in einer zur Einsteckrichtung (E) senkrechten radialen Richtung (R), insbesondere radial nach innen, verlagert wird. Die Spannhülse (4) weist ein Auflaufelement (5) auf, welches in einer Projektion entlang der Einsteckrichtung (E) durch die Einstecköffnung (2) hindurch die Einstecköffnung (2) zumindest teilweise überdeckt, so dass beim Einstecken des Gegenkontaktelements (62) in das Kontaktelement (1) das Gegenkontaktelement (62) an das Auflaufelement (5) anstößt und beim weiteren Einstecken des Gegenkontaktelements (62) die Spannhülse (4) mittels des Auflaufelements (5) in Richtung der zweiten Position (P2) verlagert wird.

Description

Beschreibung
Titel
Kontaktelement
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement
Stand der Technik
Im Gebiet der Steckverbinder, z.B. in der Automobilindustrie, wird kundenseitig eine ergo nomische Handhabung von Steckverbindern, insbesondere hinsichtlich der maximalen Betätigungskräfte für den Aufsteckvorgang, erwartet. Die Steckkräfte sollen immer gerin ger werden. Andererseits erhöhen sich die Polzahlen der Steckverbinder für viele Anwen dungen aufgrund höherer Funktionalität, was zu höheren (Direkt)Steckkräften führt. Ein Ansatz, um diesen Zielkonflikt zu lösen, sind Steckverbinder, bei denen die Pins zunächst kraftfrei in die Buchsenkontakte eingeführt werden, und die benötigte Anpresskraft der Kontaktlamellen erst gegen Ende des Einsteckvorgangs oder in einem zweiten Schritt aufgebracht wird. Dadurch kann insbesondere die starke Kraftüberhöhung beim Aufsteck vorgang (Aufschnäbelpeak) vermieden werden.
Aus der DE 10 2005 062 889 ist ein Steckverbinder bekannt, der ein Kontaktelement auf weist, wobei am Kontaktelement Kontaktlamellen zur elektrischen Kontaktierung eines in das Kontaktelement einsteckbaren Gegenkontaktelements vorgesehen sind. Hierbei wird die Anpresskraft bzw. Kontaktkraft der Kontaktlamellen auf ein eingestecktes Gegenkon taktelement erst am Ende des Steckwegs des Gegenkontaktelements in den Steckverbin der bzw. in das Kontaktelement erzeugt, indem ein an einem Gehäuse des Steckverbin ders angeordnetes Kunststoffelement relativ zum Gehäuse verlagert wird. Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass aufgrund beengter Platzverhältnisse und zunehmender Anzahl von stromführenden und/oder signalführenden Leitungen die Ab messungen von Steckverbindern immer geringer werden sollen und hohe Anforderungen an die Kontaktkraft zwischen Kontaktelement und eingestecktem Gegenkontaktelement über Lebensdauer bestehen. Mit anderen Worten: die einmal eingestellte Kontaktkraft soll über Lebensdauer und unter den verschiedenen Betriebsbedingungen möglichst konstant bleiben.
Gleichzeitig hat sich gezeigt, dass mit der Anzahl der miteinander zu montierenden Teile und der bei der Montage, z.B. bei einem Kabelkonfektionär, durchzuführenden Arbeits schritte die Kosten steigen und dass das Risiko für Probleme bei der Montage der Teile ansteigt.
Schließlich hat sich gezeigt, dass eine einfache Wartung oder Reparatur wichtig ist, um die Ausbeute zu steigern und die Kundenzufriedenheit zu verbessern, z.B. soll ein defek tes Gegenkontaktelement einfach austauschbar sein.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, ein Kontaktelement, eine Kontaktanordnung aus Kontaktelement und Gegenkontaktelement, einen Steckverbinder bzw. eine Steckverbin deranordnung bereitzustellen, bei der das Einstecken eines Gegenkontaktelements in das Kontaktelement zumindest während eines Großteils des Steckweges bis zur End steckstellung (z.B. entlang von mehr als 70% oder mehr als 80% des Steckweges) nur sehr wenig bzw. nahezu keine Steckkraft erfordert, z.B. weniger als 3N pro Kontaktele- ment-Gegenkontaktelement-Paarung oder sogar weniger als 2N oder weniger als IN, z.B. 0,05N bis 0,9N.
Gleichzeitig kann ein Bedarf bestehen, die Kontaktkraft zwischen einer Kontaktlamelle und dem Gegenkontaktelement über Lebensdauer möglichst konstant zu halten, das Kon taktelement und den Steckverbinder möglichst einfach und mit wenigen Teilen zu gestal ten: Weiterhin kann ein Bedarf bestehen, den Montagevorgang in wenigen Schritten durchführbar zu gestalten und einfach zu halten sowie das einmal eingesteckte Gegen kontaktelement aus dem Kontaktelement wieder entfernen und durch dasselbe Gegen kontaktelement oder ein neues Gegenkontaktelement ersetzen zu können, wobei wie beim ersten Steckvorgang über einen Großteil des Steckweges bis zur Endsteckstellung nur eine geringe Steckkraft erforderlich sein soll. Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß der unab hängigen Ansprüche gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Kontaktelement zum Einstecken ei nes Gegen kontaktelements entlang einer Einsteckrichtung vorgeschlagen.
Das Kontaktelement weist eine Einstecköffnung zum Einstecken des Gegenkontaktele ments auf sowie wenigstens eine Kontaktlamelle zum elektrischen Kontaktieren des Ge genkontaktelements. Weiterhin weist das Kontaktelement eine Spannhülse auf, die ent lang der Einsteckrichtung relativ zur wenigstens einen Kontaktlamelle zwischen einer ers ten Position und einer zweiten Position verlagerbar ist. Die Spannhülse und die wenigs tens eine Kontaktlamelle stehen derart miteinander in Wirkbeziehung, dass beim Verla gern der Spannhülse von der ersten Position in die zweite Position die wenigstens eine Kontaktlamelle in einer zur Einsteckrichtung senkrechten radialen Richtung, insbesondere radial nach innen, verlagert wird. Die Spannhülse weist ein Auflaufelement auf, welches in einer Projektion entlang der Einsteckrichtung durch die Einstecköffnung hindurch die Ein stecköffnung zumindest teilweise überdeckt, so dass beim Einstecken des Gegenkontak telements in das Kontaktelement das Gegenkontaktelement an das Auflaufelement an stößt und beim weiteren Einstecken des Gegenkontaktelements die Spannhülse mittels des Auflaufelements in Richtung der zweiten Position verlagert wird.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass entlang eines Steckweges des Gegenkontaktele ments das Gegenkontaktelement zunächst annährend kraftfrei in das Kontaktelement eingeschoben bzw. eingesteckt werden kann. Denn in diesem Zustand können die Kon taktlamellen vom noch nicht vollständig eingesteckten Gegenkontaktelement in einer zur Einsteckrichtung senkrechten, radialen Richtung beabstandet sein oder nur mit einer äu ßerst geringen Kraftbeaufschlagung am Gegenkontaktelement anliegen.
Besonders vorteilhaft entfällt bezüglich der Steckkraft ein Aufschnäbelpeak, der durch das Auseinanderdrücken von radial nach innen federnden Kontaktlamellen erforderlich ist und eine initiale Kraftüberhöhung darstellt. Durch das an der Spannhülse angeordnete Auflaufelement kann weiterhin vorteilhaft auf ein separates bzw. zusätzlich zu montierendes Element verzichtet werden. Denn durch das Auflaufelement wird die Spannhülse verlagert, so dass gegen Ende des Steckwegs des Gegenkontaktelements die erforderliche Kontaktkraft von der wenigstens einen Kon taktlamelle auf das Gegenkontaktelement mittels der Spannhülse aufgebracht wird.
Weiterhin vorteilhaft kann auf diese Weise das Zusammenstecken von Kontaktelement und Gegenkontaktelement in einem einzigen Schritt ausgeführt werden. Die Betätigung eines weiteren Elements zur Aufbringung der Kontaktkraft entfällt. Denn das Gegenkon taktelement nimmt die Spannhülse einfach infolge des Steckvorgangs entlang der Ein steckrichtung mit, indem es an das Auflaufelement anstößt und beim weiteren Einsteck vorgang die Spannhülse relativ zu der wenigstens einen Kontaktlamelle verschiebt bzw. verlagert. Das Anstoßen an das Auflaufelement kann z.B. gegen Ende des Steckweges geschehen, z.B. nach 70% oder 80% einer definierten Länge des Steckweges, gerechnet z.B. ab dem Passieren der Einstecköffnung. Dadurch wird außerdem vorteilhaft das Risi ko eines Verkantens von Gegenkontaktelement und Kontaktelement verringert.
Die Spannhülse kann z.B. als Material ein Metall aufweisen oder aus Metall bestehen. Die Spannhülse kann z.B. aus einem gut relaxationsbeständigem Material (z.B. Federstahl) ausgeführt sein. Sie kann z.B. zumindest in einem Abschnitt ringförmig geschlossen aus gebildet sein. Auf diese Weise kann vorteilhaft das Risiko verringert werden, dass die mit tels der Spannhülse auf die wenigstens eine Kontaktlamelle übertragene Kontaktkraft durch Alterungsprozesse, z.B. infolge von Materialermüdung, nachlässt. Mit anderen Wor ten: auf diese Weise kann ein Nachlassen der Federkraft bei Alterung verringert werden.
Das Kontaktelement kann z.B. mittels eines Befestigungsabschnitts oder eines Crimpab- schnitts an ein Kabel bzw. eine Leitung angeschlossen sein, z.B. kraftschlüssig oder stoff schlüssig. Es kann einen Kontaktkasten aufweisen, in dem die wenigstens eine Kontakt lamelle angeordnet ist. Dabei kann die wenigstens eine Kontaktlamelle z.B. aus einem Teil des Kontaktkastens ausgeschnitten bzw. freigeschnitten sein. Der Kontaktkasten kann jedoch auch als eine Art umhüllender Kasten separat von der wenigstens einen Kon taktlamelle ausgebildet sein, die z.B. in ihn eingesteckt und/oder in ihm befestigt ist. Das Kontaktelement kann eine z.B. elastisch reversibel auslenkbare Rastlanze aufweisen, die vom Kontaktelement abragt und dazu ausgebildet ist, das Kontaktelement in einer Kon taktkammer eines Gehäuses eines Steckverbinders zu verrasten. Am Kontaktelement kann z.B. ein Hinterschnitt vorgesehen sein, der von einer Gehäuserastlanze der Kontakt- kammer des Steckverbinders hintergriffen wird und so das Kontaktelement in der Kon taktkammer verrastet.
Es versteht sich, dass das Kontaktelement genau eine Kontaktlamelle aufweisen kann oder mehrere Kontaktlamellen, z.B. zwei, drei, vier oder noch mehr Kontaktlamellen. Die se können z.B. kreisförmig in einer Umlaufrichtung um die Einsteckrichtung herum ange ordnet sein. Bei z.B. zwei Kontaktlamellen kann z.B. vorgesehen sein, dass sie sich ei nander gegenüberliegen, so dass bei eingestecktem Gegenkontaktelement dieses z.B. auf einer Linie zwischen den beiden Kontaktlamellen liegt.
Die wenigstens eine Kontaktlamelle kann ein Metall, z.B. Kupfer oder Aluminium oder Federstahl aufweisen. Sie kann elastisch reversibel federnd ausgebildet sein. Dabei kann sie z.B. derart ausgebildet sein, dass sie sich in der ersten Position der Spannhülse in einem kraftfreien Zustand befindet und bei einem normalen Einsteckvorgang des Gegen kontaktelements (also einem nicht verkanteten Einstecken) von dem Gegenkontaktele ment in radialer Richtung beabstandet ist oder das Gegenkontaktelement lediglich leicht berührt bzw. touchiert. Sie kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass sie in der zweiten Position der Spannhülse von der Spannhülse elastisch reversibel nach radial innen, d.h. in Richtung des eingesteckten Gegenkontaktelements gedrückt bzw. verdreht bzw. ver schoben bzw. verlagert wird, so dass sie mit dem Gegenkontaktelement in mechanischen Kontakt kommt. Würde die Spannhülse nun wieder in die erste Position verlagert, so wür de die wenigstens eine Kontaktlamelle in diesem Beispiel aufgrund ihrer Elastizität wieder in den kraftfreien Zustand zurückfedern, so dass sie vom Gegenkontaktelement wieder beabstandet ist oder dieses lediglich touchiert.
Die erste Position der Steckhülse kann derart gestaltet sein, dass das einzusteckende Gegenkontaktelement nach z.B. 70% der definierten Länge des Steckweges, z.B. ge rechnet ab Passieren der Einstecköffnung, an das Auflaufelement anstößt. Das Auflau felement kann dabei z.B. quer zur Einsteckrichtung, also in radialer Richtung, von der Spannhülse nach innen abragen. Das Auflaufelement kann derart ausgebildet sein, dass es in den Einsteckweg bzw. Einsteckpfad bzw. Einsteckkanal des Gegenkontaktelements hineinragt, so dass das Gegenkontaktelement z.B. an das Auflaufelement anstoßen kann. Das Auflaufelement kann z.B. durch ein von der Spannhülse nach innen abragendes Blechschild sein. Es kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass es verwindungs steif ist, d.h., dass es durch das Auftreffen des Gegenkontaktelements nicht so stark ver bogen wird, dass das Gegenkontaktelement unter dem - dann verbogenen - Auflaufele ment hindurchtaucht. Das Auflaufelement kann z.B. einstückig mit der Spannhülse aus- gebildet sein. Die Spannhülse und das Auflaufelement können z.B. als einstückiges Stanz-/Biegeteil hergestellt sein. Jedoch ist es auch möglich, dass das Auflaufelement ein zunächst von der Spannhülse separates Teil ist und mit der Spannhülse erst bei der Fer tigstellung des Kontaktelements wirkverbunden wird.
Die zweite Position der Steckhülse kann derart gestaltet sein, dass sie bei einer End steckstellung des in das Kontaktelement eingesteckte Gegenkontaktelement erreicht wird bzw. erreicht ist.
Die Einstecköffnung kann z.B. gebildet sein durch das vorderste Ende der wenigstens einen Kontaktlamelle, die dem Gegenkontaktelement zugewandt ist. Wenn das Kontakte lement einen Kontaktkasten aufweist kann auch eine vordere Öffnung im Kontaktkasten, durch die das Gegenkontaktelement in das Kontaktelement eingesteckt wird, als Ein stecköffnung angesehen werden.
Die Spannhülse kann die Kontaktkraft auf die wenigstens eine Kontaktlamelle aufbringen z.B. durch eine rein lineare Verschiebung der Kontakthülse oder durch eine mit einer line aren Bewegung verknüpften Verkippung der Spannhülse oder durch eine mit einer linea ren Bewegung verknüpften Drehung der Spannhülse, um lediglich einige beispielhafte Verlagerungen der Spannhülse darzulegen. Die Spannhülse kann auch ein weiteres Ele ment aufweisen, welches infolge der Verlagerung der Spannhülse z.B. verkippt wird oder sich dreht und dadurch die Kontaktkraft auf die wenigstens eine Kontaktlamelle ausgeübt wird.
Das Gegenkontaktelement kann z.B. Bestandteil eines Gegensteckverbinders sein, der ein Gegensteckverbindergehäuse aufweist. Das Gegenkontaktelement kann an oder in dem Gegenkontaktelementgehäuse angeordnet sein. Das Gegenkontaktelement kann z.B. als Kontaktmesser oder als Kontaktpin oder als Rundkontakt ausgebildet sein. Es kann z.B. bezüglich seiner Abmessungen in radialer Richtung dazu ausgebildet sein, von der wenigstens einen Kontaktlamelle mit einer definierten Kontaktkraft beaufschlagt zu werden, wenn das Gegenkontaktelement bis zu einer definierten Endsteckstellung in das Kontaktelement eingeschoben ist. Das Gegenkontaktelement kann z.B. als Material ein Metall aufweisen, z.B. Kupfer oder Aluminium.
Besonders vorteilhaft lässt sich durch das vorgeschlagene Kontaktelement die maximal notwendige Steckkraft auf weniger als 3N, bevorzugt weniger als 2N und ganz besonders bevorzugt auf weniger als IN pro Kontaktelement-Gegenkontaktelement-Paarung be grenzen, z.B. auf 0,05N bis 0,9N.
Dadurch, dass die Spannhülse in einem dem Gegenkontaktelement zugewandten vorde ren Bereich einen schräg nach radial innen verlaufenden ersten Abschnitt aufweist wird vorteilhaft bewirkt, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle nicht plötzlich, sondern über eine gewisse Strecke radial nach innen verlagert wird und dadurch die Kontaktkraft auf das Gegenkontaktelement aufgebracht wird. Durch die Steilheit der Schräge im ersten Abschnitt lässt sich der Anstieg der Steckkraft einstellen.
Der erste Abschnitt kann z.B. dadurch gestaltet sein, dass sich im ersten Abschnitt der Durchmesser der Spannhülse verringert.
Dadurch, dass sich - entgegen der Einsteckrichtung betrachtet - an den ersten Abschnitt der Spannhülse ein zweiter Abschnitt anschließt, der parallel zur Einsteckrichtung verläuft, wird vorteilhaft bewirkt, dass auch bei Herstellungstoleranzen z.B. in der Länge der Spannhülse oder der Kontaktlamellen oder eines Kontaktkastens, am Ende des Steckwe ges stets eine definierte Kontaktkraft auf die wenigstens eine Kontaktlamelle aufgebracht ist bzw. wird. Denn der horizontale zweite Abschnitt kann derartige Längentoleranzen oder auch eine Toleranz der definierten Länge des Steckweges bzw. Einsteckweges des Gegenkontaktelements ausgleichen.
Beispielsweise kann im zweiten Abschnitt der Durchmesser der Spannhülse konstant ausgebildet sein.
Dadurch, dass an der Spannhülse ein erstes Sicherungselement vorgesehen ist, welches ein Verlagern der Spannhülse von der ersten Position in Richtung der zweiten Position verhindert, wenn kein Gegenkontaktelement in das Kontaktelement eingesteckt ist wird vorteilhaft bewirkt, dass die Spannhülse sich nicht unbeabsichtigt verschiebt und so ein kraftfreies Einstecken des Gegenkontaktelements erschwert oder verhindert ist. Bei spielsweise kann das erste Sicherungselement als eine Art Transportsicherung beim Transport des Kontaktelements dienen.
Lediglich beispielhaft kann das erste Sicherungselement manuell, also unabhängig vom Gegenkontaktelement, betätigbar sein, bevor das Gegenkontaktelement in das Kontakte lement eingesetzt bzw. eingesteckt wird. Auf diese Weise kann die Sicherung entriegelt werden und das Verschieben der Spannhülse von der ersten in die zweite Position er möglicht werden.
Dadurch, dass das erste Sicherungselement mit dem Auflaufelement wirkverbunden ist kann eine besonders zuverlässige und automatische Funktion des ersten Sicherungsele ments bewirkt werden. Denn so kann z.B. beim Auftreffen des Gegenkontaktelements auf das Auflaufelement automatisch das erste Sicherungselement die Blockade des Verla- gerns der Spannhülse von der ersten Position in die zweite Position freigeben.
Lediglich beispielhaft kann das erste Sicherungselement als eine Art Rasthaken ausgebil det sein, der mit dem Auflaufelement wirkverbunden ist und in der ersten Position der Spannhülse einen ersten Hinterschnitt des Kontaktelements bzw. des Kontaktkastens bzw. der Kontaktlamelle hintergreift. Beim Anstoßen des Gegenkontaktelements an das Auflaufelement kann dieser Rasthaken dann z.B. durch eine leichte Verkippung des Auf laufelements aus dem ersten Hinterschnitt herausrutschen und so die Verlagerung der Spannhülse in Richtung der zweiten Position ermöglichen.
Es versteht sich, dass das erste Sicherungselement auch als eine Aussparung ausgebil det sein kann, in welche ein Rasthaken eingreift, der am Kontaktelement bzw. am Kon taktkasten bzw. an der Kontaktlamelle vorgesehen ist.
Dadurch, dass an der Spannhülse ein zweites Sicherungselement vorgesehen ist, wel ches ein Verlagern der Spannhülse von der zweiten Position in Richtung der ersten Posi tion verhindert, wenn sich die Spannhülse in der zweiten Position befindet wird vorteilhaft bewirkt, dass die einmal mittels der Spannhülse aufgebrachte Kontaktkraft nicht durch ein unbeabsichtigtes Verschieben der Kontakthülse wieder verringert wird. Durch das zweite Sicherungselement wird selbst bei verbogenem oder beschädigtem oder verloren gegan genen Auflaufelement ein unbeabsichtigtes Verschieben der Spannhülse unterbunden. Es versteht sich, dass das zweite Sicherungselement derart ausgebildet sein kann, dass es z.B. durch ein Entriegelungswerkzeug oder einen anderen von außen betätigbaren Me chanismus wieder entriegelt werden kann, dass dann also die Spannhülse wieder von der zweiten Position in Richtung der ersten Position verlagerbar ist.
Lediglich beispielhaft kann das zweite Sicherungselement als vom ersten Sicherungsele ment separates Element ausgebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das erste Sicherungselement die Funktion des zweiten Sicherungselements auch erfüllt und deshalb gleichzeitig ein erstes und zweites Sicherungselement darstellt. Das zweite Sicherungselement kann z.B. als eine Art Rasthaken ausgebildet sein, welcher einen zweiten Hinterschnitt hintergreifen kann, der an dem Kontaktelement bzw. am Kontaktkas ten bzw. an der Kontaktlamelle ausgebildet ist.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass am Kontaktelement ein Hinter schnitt vorgesehen ist zur Verrastung des Kontaktelements in einer Kontaktkammer eines Steckverbinders. Dadurch kann vorteilhaft besonders einfach eine definierte Länge des Steckwegs bzw. eine definierte Stecklänge bzw. ein definierter Steckweg für das Gegen kontaktelement eingestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass am Kontaktelement eine, insbe sondere elastisch reversibel auslenkbare, Rastlanze vorgesehen ist zur Verrastung des Kontaktelements in einer Kontaktkammer eines Steckverbinders. Dadurch kann vorteilhaft besonders einfach ein definierter Steckweg bzw. eine definierte Länge des Steckwegs für das Gegenkontaktelement eingestellt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Kontaktanordnung vorgesehen. Die Kontaktanordnung umfasst ein Kontaktelement wie oben beschrieben bzw. weist dieses auf. Die Kontaktanordnung umfasst weiterhin ein Gegenkontaktelement, welches entlang der Einsteckrichtung in das Kontaktelement eingesteckt ist. Dadurch wird vorteilhaft eine Kontaktanordnung geschaffen, die besonders geringe Steckkräfte benötigt, wenige Teile aufweist und mit wenigen Arbeitsschritten montierbar ist. Weiterhin vorteilhaft kann die Kontaktanordnung einfach gewartet werden.
Dadurch, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle das Gegenkontaktelement zumindest solange nicht berührt, solange das Gegenkontaktelement nicht an das Auflaufelement anstößt wird vorteilhaft eine besonders geringe Steckkraft für das Zusammenstecken der Kontaktanordnung bewirkt.
Dabei kann der Zustand des Nicht-Berührens z.B. zumindest dann realisiert sein, wenn das Gegenkontaktelement unverkantet, d.h. entlang der Einsteckrichtung, in das Kontak telement eingesteckt wird.
Dadurch, dass die wenigstens eine Kontaktlamelle am Gegenkontaktelement mit einer definierten Kraft quer zur Einsteckrichtung anliegt, wenn sich die Spannhülse in der zwei ten Position befindet wird vorteilhaft eine elektrische Schnittstelle mit einem reproduzier baren elektrischen Verhalten, z.B. einem reproduzierbaren elektrischen Übergangswider- stand realisiert. Dies erhöht vorteilhaft die Zuverlässigkeit und die Fehlertoleranz von elektrischen Komponenten, die mittels der Kontaktanordnung miteinander verbunden sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Steckverbinder vorgeschlagen. Der Steckverbinder weist ein Gehäuse mit einer Kontaktkammer auf. Der Steckverbinder weist weiterhin ein in der Kontaktkammer angeordnetes Kontaktelement wie oben beschrieben auf. Dadurch wird vorteilhaft ein Steckverbinder bereitgestellt, der mit nur geringer Steck kraft und mit wenigen Arbeitsschritten mit einem Gegensteckverbinder zusammensteck- bar ist, wenige Teile aufweist, kostengünstig herstellbar ist und einfach zu warten ist.
Das Kontaktelement kann z.B. in der Kontaktkammer verrastet sein. Dadurch kann vor teilhaft eine definierte Länge des Steckwegs bzw. ein definierter Steckweg für das Ge genkontaktelement eingestellt werden, wodurch wiederum vorteilhaft reproduzierbar und zuverlässig eine definierte Kontaktkraft am Ende des Steckwegs bewirkt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steckverbinderanordnung vorge schlagen. Die Steckverbinderanordnung weist einen Steckverbinder wie oben beschrie ben auf. Die Steckverbinderanordnung weist weiterhin einen Gegensteckverbinder auf.
Der Gegensteckverbinder umfasst ein Gegensteckverbindergehäuse und ein Gegenkon taktelement. Dabei ist im vollständig zusammengesteckten Zustand von Steckverbinder und Gegensteckverbinder die Spannhülse mittels des Gegen kontaktelements in die zwei te Position verlagert. Dadurch kann vorteilhaft eine Steckverbinderanordnung bereitge stellt werden, die ein Zusammenstecken ohne Aufschnäbel- Kraftpeak ermöglicht, mit we nigen Teilen und Montageschritten auskommt und gut zu warten bzw. zu reparieren ist.
Die wenigstens eine Kontaktlamelle kann am Gegenkontaktelement beispielsweise mit einer definierten Kraft quer zur Einsteckrichtung anliegen. Dadurch kann vorteilhaft eine Steckverbinderanordnung mit besonders gut reproduzierbaren elektrischen Eigenschaften bereitgestellt werden.
Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen
Fig. 1: einen schematischen Querschnitt einer Steckverbinderanordnung;
Fig. 2a: einen schematischen Querschnitt eines Kontaktelements mit einer Spann hülse in der ersten Position;
Fig. 2b: einen schematischen Querschnitt des Kontaktelements aus Fig. 2a mit ein gestecktem Gegenkontaktelement in der Endsteckstellung und der Spann hülse in der zweiten Position;
Fig. 3a: einen schematischen Querschnitt eines weiteren Kontaktelements mit einer
Spannhülse in der ersten Position;
Fig. 3b: einen schematischen Querschnitt des Kontaktelements aus Fig. 3a, bei dem ein Gegenkontaktelement eingesteckt ist und gerade an ein Auflau felement des Kontaktelements anstößt, wobei sich die Spannhülse noch in der ersten Position befindet;
Fig. 3c: einen schematischen Querschnitt des Kontaktelements aus den Figuren 3a und 3b mit eingestecktem Gegenkontaktelement in der Endsteckstellung und der Spannhülse in der zweiten Position.
Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Steckverbinderanordnung 100. Die Steckverbinderanordnung 100 weist einen Steckverbinder 50 auf sowie einen Gegen steckverbinder 60, der mit dem Steckverbinder 50 zusammensteckbar ist.
Der Steckverbinder 50 weist ein Gehäuse 51 mit einer Kontaktkammer 52 auf sowie ein in der Kontaktkammer 52 angeordnetes Kontaktelement 1.
Der Gegensteckverbinder 60 weist ein Gegensteckverbindergehäuse 61 auf, welches hier becherartig ausgebildet ist, sowie ein im Gegensteckverbindergehäuse 61 angeordnetes Gegenkontaktelement 62. Das Gegenkontaktelement 62 kann z.B. in der Form eines fla chen Kontaktmessers oder eines Pins oder eines Rundkontakts ausgebildet sein. An einer dem Steckverbinder 50 zugewandten Seite des Gegensteckverbindergehäuses 61 ist eine Radialdichtung 63 angeordnet, die im zusammengesteckten Zustand von Steckverbinder 50 und Gegensteckverbinder 60 den gemeinsamen Innenraum der Steckverbinderanord nung 100 gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit abdichtet.
Das Kontaktelement 1 ist geeignet zum Einstecken des Gegenkontaktelements 62 ent lang einer Einsteckrichtung E. Das Kontaktelement 1 weist eine Einstecköffnung 2 zum Einstecken des Gegen kontaktelements 62 auf. Das Kontaktelement 1 weist weiterhin we nigstens eine Kontaktlamelle 3 zum elektrischen Kontaktieren des Gegen kontaktelements 62 auf. Im Querschnitt der Fig. 1 sind zwei Kontaktlamellen 3 zu erkennen. Grundsätzlich kann jedoch auch genau eine Kontaktlamelle 3 oder es können mehr als zwei Kontaktla mellen 3 vorgesehen sein. Das Kontaktelement 1 weist außerdem eine Spannhülse 4 auf, die entlang der Einsteckrichtung E relativ zur wenigstens einen Kontaktlamelle 3 zwischen einer ersten Position PI und einer zweiten Position P2 verlagerbar ist. Die Spannhülse 4 und die wenigstens eine Kontaktlamelle 3 stehen derart miteinander in Wirkbeziehung, dass beim Verlagern der Spannhülse 4 von der ersten Position PI in die zweite Position P2 die wenigstens eine Kontaktlamelle 3 in einer zur Einsteckrichtung E senkrechten ra dialen Richtung R, z.B. radial nach innen, verlagert wird. Die Spannhülse 4 weist ein Auf laufelement 5 auf, welches in einer Projektion entlang der Einsteckrichtung E durch die Einstecköffnung 2 hindurch die Einstecköffnung 2 zumindest teilweise überdeckt, so dass beim Einstecken des Gegenkontaktelements 62 in das Kontaktelement 1 das Gegenkon taktelement 62 an das Auflaufelement 5 anstößt (siehe Figs. 2b, 3b und 3c) und beim weiteren Einstecken des Gegen kontaktelements 62 die Spannhülse 4 mittels des Auflau felements 5 in Richtung der zweiten Position P2 verlagert wird.
Die Spannhülse 4 kann z.B. aus einem Blech gefertigt sein. Das Auflaufelement 5 kann hier z.B. radial nach innen gebogen sein und in der Art eines Schildes in den Einsteckpfad des Gegenkontaktelements 62 ragen.
Die Einstecköffnung 2 ist in Fig. 1 durch eine Öffnung im Gehäuse 51 des Steckverbin ders 50 gegeben. Wird alleine das Kontaktelement 1 betrachtet, so kann die Einstecköff nung 2 durch das vordere Ende der wenigstens einen Kontaktlamelle 3 gegeben sein
(Figs. 2a-3c).
Die Spannhülse 4 weist in einem dem Gegenkontaktelement 62 zugewandten vorderen Bereich 6 einen schräg nach radial innen verlaufenden ersten Abschnitt 7 auf. In dem vorderen Bereich verringert sich ein Durchmesser D der Spannhülse 4 von einem ersten Durchmesser Dl zu einem zweiten Durchmesser D2. Entgegen der Einsteckrichtung E betrachtet schließt sich an den ersten Abschnitt 7 der Spannhülse 4 ein zweiter Abschnitt 8 an, der im Wesentlichen parallel zur Einsteckrich tung E verläuft. In diesem zweiten Abschnitt 8 ist der Durchmesser D der Spannhülse 4 konstant, in der vorliegenden Fig. 1 ist dies der zweite Durchmesser D2.
Die Spannhülse 4 kann z.B. unverlierbar am Kontaktelement 1 festgelegt und gleichzeitig verlagerbar sein. Dazu kann am Kontaktelement 1 z.B. eine Kulissenstruktur vorgesehen sein, die den möglichen Verlagerungsweg der Spannhülse 4 vorgibt.
Das Kontaktelement 1 weist in Fig. 1 einen Kontaktkasten 35 auf, der die Kontaktlamellen 3 umgibt. Die Kontaktlamellen 3 können z.B. aus dem Kontaktkasten 35 freigeschnitten sein. Der Kontaktkasten 35 kann jedoch auch als ein Kasten ausgebildet sein, in den die Kontaktlamellen 3 eingeschoben oder in den sie hineingefaltet sind. An der in Fig. 1 unte ren Kontaktlamelle 3 schließt sich - entlang der Einsteckrichtung E betrachtet - an einen vorderen Kontaktierbereich 30 ein Mittelabschnitt 31 an und an diesen ein Befestigungs abschnitt 32 zur Befestigung einer elektrischen Leitung bzw. eines Kabels 40. Das Kabel 40 weist einen elektrischen Leiter 42 sowie eine Isolierung 41 auf, die den Leiter 42 umgibt. In dem Befestigungsabschnitt 32 sind hier beispielhaft ein Isolationscrimp 37 und ein Leitungscrimp 38 vorgesehen (jeweils schematisch gestrichelt dargestellt), wobei auch andere Befestigungsarten (z.B. löten, schweißen, etc.) möglich sind. Mit dem Isolationscr imp 37 wird die Isolierung 41 des Kabels in dem Befestigungsabschnitt 32 festgelegt, mit dem Leitungscrimp 38 wird der elektrische Leiter 42 an dem Kontaktelement 1 mecha nisch befestigt und elektrisch verbunden.
Am Kontaktkasten 35 ist eine schräg nach außen ragende, z.B. elastisch reversibel aus lenkbare, Rastlanze 9 angeordnet. Diese Rastlanze 9 kann in einem Gehäusehinterschnitt 53 des Gehäuses 51 des Steckverbinders 50 verrasten, so dass das Kontaktelement 1 verliersicher in der Kontaktkammer 52 des Gehäuses 51 angeordnet ist - es ist dann in der Kontaktkammer 52 verrastet. Es versteht sich, dass auch eine inverse Anordnung möglich ist, d.h.: ein am Kontaktelement 1 angeordneter Hinterschnitt in dem eine am Gehäuse 51 angeordnete Gehäuserastlanze verrastet.
Es versteht sich, dass der Kontaktkasten 35 auch durch die beiden Kontaktlamellen 3 gebildet werden kann. Gleichfalls kann die Rastlanze 9 aus einer Kontaktlamelle 3 freige schnitten sein. Ein Ensemble, welches aus dem Kontaktelement 1 und dem Gegenkontaktelement 62 besteht kann auch als Kontaktanordnung 70 bezeichnet werden, insbesondere, wenn das Gegenkontaktelement 62 in das Kontaktelement 1 eingesteckt ist.
Im - in Fig. 1 nicht dargestellten - vollständig zusammengesteckten Zustand von Steck verbinder 50 und Gegensteckverbinder 60 ist die Spannhülse 4 mittels des Gegenkontak telements 62 in die zweite Position P2 verlagert. Die wenigstens eine Kontaktlamelle 3 am Gegenkontaktelement 62 kann dann mit einer definierten Kraft quer zur Einsteckrichtung E anliegen.
In Fig. 1 ist gut zu erkennen, dass die Kontaktlamellen 3 in radialer Richtung R von dem Gegenkontaktelement 62 beabstandet sind, solange sich die Spannhülse 4 in der ersten Position PI befindet. Dadurch kann das Einstecken des Gegenkontaktelements 61 in das Kontaktelement 1 weitestgehend kraftfrei erfolgen, insbesondere wird keine Kraft benötigt, um die Kontaktlamellen 3 nach außen aufzudrücken. Der sogenannte Aufschnäbel- Kraftpeak, der sonst zu einer hohen initialen Steckkraft führt, entfällt vorteilhaft.
Zur Erleichterung der Orientierung ist in Fig. 1 neben der Einsteckrichtung E die radiale Richtung R angegeben sowie eine die Einsteckrichtung umlaufende Umlaufrichtung U.
Figur 2a zeigt einen - vereinfachten - schematischen Querschnitt eines Kontaktelements 1 mit der Spannhülse 4 in der ersten Position PI. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Rastlanze 9 hier weggelassen worden. Das Gegenkontaktelement 62 befindet sich noch vor der Einstecköffnung 2 bzw. passiert diese gerade. Die Einstecköffnung 2 ist hier durch das vordere Ende der Kontaktlamellen 3 definiert. Somit befindet sich das Gegen kontaktelement 62 am Beginn des Steckwegs und somit am Anfang einer definierten Län ge L des Steckwegs. Dieser Steckweg ist hier beendet, wenn das Gegenkontaktelement 62 vollständig eingesteckt ist, sich also in einer Endsteckposition befindet.
In Fig. 2a ist das Kontaktelement 1 ohne einen die Kontaktlamellen 3 umgebenden Kon taktkasten 35 dargestellt. Grundsätzlich könnte der von den Kontaktlamellen 3 gebildete Kasten jedoch auch als Kontaktkasten 35 angesehen werden.
Figur 2b zeigt einen schematischen Querschnitt des Kontaktelements 1 aus Fig. 2a mit eingestecktem Gegenkontaktelement 62 in der Endsteckstellung bzw. Endsteckposition und der Spannhülse 4 in der zweiten Position P2. Es ist gut zu erkennen, dass das Gegenkontaktelement 62 mit seinem freien Ende 64 bzw. mit seiner Spitze beim Einsteckvorgang nach ca. 75% der definierten Länge L des Steckwegs an das Auflaufelement 5 angestoßen ist. Beim weiteren Einstecken hat das Auflaufelement 5 die Spannhülse 4 entlang des Steckwegs mitgeschleppt bzw. mitge nommen und so relativ zu den Kontaktlamellen 3 von der ersten Position PI in die zweite Position P2 verlagert. Das Auflaufelement 5 und die Spannhülse 4 sind z.B. wirkverbun den, z.B. durch eine relativ starre Kopplung bzw. so, dass das Auflaufelement 5 nur ein wenig verkippt wird relativ zu seiner Ruheposition, wenn das Gegenkontaktelement 62 an das Auflaufelement 5 anstößt.
Durch die Verlagerung der Spannhülse 4 in die zweite Position P2 stoßen die Kontaktla mellen 3 an eine Innenwandung der Spannhülse 4 in deren ersten Abschnitt7, in dem sich der Durchmesser D der Spannhülse 4 verringert. Dadurch werden die Kontaktlamellen 3 radial nach innen ausgelenkt und so gegen Ende des Steckwegs an das Gegen kontakte- lement 62 gepresst. Kurz vor Ende der definierten Länge L des Steckwegs bleibt dann der Durchmesser D der Spannhülse in deren zweiten Abschnitt 8 konstant, so dass die einge stellte Kontaktkraft ebenfalls konstant bleibt.
Figur 3a zeigt einen schematischen Querschnitt eines weiteren Kontaktelements 1 mit der Spannhülse 4 in der ersten Position PI. Auch hier ist aus Gründen der Übersichtlichkeit die Rastlanze 9 nicht dargestellt. Das Kontaktelement 1 aus Fig. 3a unterscheidet sich von dem aus Fig. 2a dadurch, dass an der Spannhülse 4 ein erstes Sicherungselement 10 und ein zweites Sicherungselement 10 ausgebildet bzw. angeordnet bzw. vorgesehen sind.
In Figur 3b und Figur 3c wird das Kontaktelement 1 aus Fig. 3a beim weiteren Einste cken des Gegenkontaktelements 62 entlang verschiedener Abschnitte der definierten Länge L des Steckwegs gezeigt.
Figur 3b zeigt dabei einen Zustand, in dem das Gegenkontaktelement 61 in das Kontak telement 1 eingesteckt ist und gerade an das Auflaufelement 5 des Kontaktelements 1 anstößt, wobei sich die Spannhülse 4 noch in der ersten Position PI befindet.
Figur 3c zeigt dann das Kontaktelement 1 mit eingestecktem Gegenkontaktelement 61 in der Endsteckstellung und mit der Spannhülse 4 in der zweiten Position P2. Das erste Sicherungselement 10 ist als eine Art Rasthaken ausgebildet. Dieser Rastha ken hintergreift einen ersten Hinterschnitt 15 des Kontaktkastens 35, wenn bzw. solange sich die Spannhülse 4 in der ersten Position PI befindet. Dadurch verhindert das erste Sicherungselement 10 ein unbeabsichtigtes Verlagern der Spannhülse 4 von der ersten Position PI in Richtung der zweiten Position P2, wenn kein Gegenkontaktelement 62 in das Kontaktelement 1 eingesteckt ist. Aus Fig. 3a ist erkennbar, dass das erste Siche rungselement 10 mit dem Auflaufelement 5 wirkverbunden ist. In Fig. 3a ist das lediglich beispielhaft als Rasthaken ausgebildete erste Sicherungselement 10 z.B. einstückig mit dem Auflaufelement 5 ausgebildet. Es ragt ungefähr parallel zur Einsteckrichtung E vom Auflaufelement 5 in Richtung der Einstecköffnung 2 ab, wobei der Rasthaken am freien Ende des ersten Sicherungselements 10 ausgebildet ist und radial nach außen abragt.
Das zweite Sicherungselement 20 ist dazu vorgesehen, ein Verlagern der Spannhülse 4 von der zweiten Position P2 in Richtung der ersten Position PI zu verhindern, wenn sich die Spannhülse 4 in der zweiten Position P2 befindet, siehe dazu Fig. 3c.
Das zweite Sicherungselement 20 ist hier doppelt vorhanden. Zunächst ist in Fig. 3a am unteren Teil der Spannhülse 4 an deren der Einstecköffnung 2 abgewandten Ende ein nach radial innen gerichteter Rasthaken ausgebildet. Dieser kann z.B. durch ein Umkni cken der Spannhülse 4 nach radial innen ausgebildet werden. An der in Fig. 3a unteren Kontaktlamelle 3 ist komplementär dazu im Bereich der zweiten Position P2 eine zweite Aussparung 25 vorgesehen, in die dieses als Rasthaken ausgebildete zweite Sicherungs element 20 eingreifen kann, wenn die Spannhülse die zweite Position P2 erreicht (Fig. 3c).
Wie in Figs. 3a und 3c zu erkennen ist dient in dieser Ausführungsform das erste Siche rungselement 10 lediglich beispielhaft gleichzeitig auch als zweites Sicherungselement 20. Das Auflaufelement 5 kann durch das Gegenkontaktelement 61 beim Anstoßen in der Art einer Feder elastisch reversibel in Richtung der Einsteckrichtung E ausgelenkt worden sein. Sobald das zwischen der in Fig. 3a oberen Kontaktlamelle 3 und dem Gegenkontak telement 62 angeordnete erste Sicherungselement 10 ein der Einstecköffnung 2 abge wandtes Ende der Kontaktlamelle 3 passiert hat und die Krafteinwirkung durch das Ge genkontaktelement 62 nachlässt, kann das Auflaufelement 5 in seine Ruheposition zu rückfedern (Fig. 3c). Auf diese Weise kann der Rasthaken des ersten Sicherungsele ments 10 das Ende der im Fig. 3a oberen Kontaktlamelle 3 hintergreifen und auf diese Weise ein unbeabsichtigtes Zurückverlagern der Spannhülse 4 von der zweiten Position P2 in die erste Position PI verhindern. Dadurch kann das erste Sicherungselement 10 hier auch gleichzeitig eine Doppelfunktion als zweites Sicherungselement 20 aufweisen.
Es versteht sich, dass es auch Ausführungsformen geben kann, in denen nur ein einziges eine Doppelfunktion aufweisendes Sicherungselement 10, 20 vorgesehen ist. Es kann jedoch auch Ausführungsformen geben, in denen jedes Sicherungselement entweder nur als erstes Sicherungselement 10 oder nur als zweites Sicherungselement 20 dient.
Figur 3b zeigt, dass durch das Anstoßen des Gegenkontaktelements 62 an das Auflau felement 5 dieses ein wenig entlang der Einsteckrichtung E verkippt wird. Dadurch wird das als Rasthaken ausgebildete erste Sicherungselement 10 gelöst. Denn der Rasthaken kippt aus dem ersten Hinterschnitt 15. Infolgedessen kann durch das weitere Bewegen des Gegenkontaktelements 62 entlang der Einsteckrichtung E die Spannhülse 4 von der ersten Position PI in Richtung der zweiten Position P2 verlagert werden.
Um das Gegenkontaktelement 62 aus dem Kontaktelement 1 zu entfernen, z.B. zu War tungszwecken, kann die Spannhülse 4 von der zweiten Position P2 in die erste Position PI verlagert werden, wodurch die Kontaktlamellen 3 von dem vorderen Bereich 6 der Spannhülse wieder freigegeben werden und nach radial außen federn. Dadurch entfernen bzw. lösen sie sich von dem Gegenkontaktelement 62 und dieses kann anschließend (annährend) kraftfrei aus dem Kontaktelement 1 entfernt werden. Beim Verlagern der Spannhülse von der zweiten Position P2 in die erste Position PI kann das Gegenkontak telement 62 z.B. bereits mittels des Auflaufelements 5 in Richtung der Einstecköffnung mitgenommen werden.
Bei Kontaktelementen 1, die ein zweites Sicherungselement 20 aufweisen ist dieses vor der Verlagerung der Spannhülse 4 von der zweiten Position P2 in die erste Position PI bevorzugt zu entriegeln bzw. zu entsichern. Dies kann z.B. mittels eines Entriegelungs werkzeugs erfolgen, welches z.B. einen Rasthaken, der einen Hinterschnitt hintergreift aus diesem hintergreifenden Zustand herauslöst.
Abschließend sei angemerkt, dass das Kontaktelement 1 bzw. die Kontaktanordnung 70 bzw. der Steckverbinder 50 bzw. die Steckverbinderanordnung 100 z.B. für die Anwen dung bzw. Verwendung in Kraftfahrzeugen bzw. bei Invertern, Motoren, Steuergeräten, Batterien, Ladegeräten oder Generatoren gedacht bzw. geeignet bzw. eingerichtet ist bzw. sein kann. Jedoch ist das Kontaktelement 1 bzw. die Kontaktanordnung 70 bzw. der Steckverbinder 50 bzw. die Steckverbinderanordnung 100 auf derartige Anwendungen bzw. Verwendungen nicht beschränkt.

Claims

Ansprüche:
1. Kontaktelement zum Einstecken eines Gegenkontaktelements (62) entlang einer Ein steckrichtung (E), das Kontaktelement (1) aufweisend:
- eine Einstecköffnung (2) zum Einstecken des Gegenkontaktelements (62);
- wenigstens eine Kontaktlamelle (3) zum elektrischen Kontaktieren des Gegenkon taktelements (62);
- eine Spannhülse (4), die entlang der Einsteckrichtung (E) relativ zur wenigstens ei nen Kontaktlamelle (3) zwischen einer ersten Position (PI) und einer zweiten Position (P2) verlagerbar ist;
wobei die Spannhülse (4) und die wenigstens eine Kontaktlamelle (3) derart miteinan der in Wirkbeziehung stehen, dass beim Verlagern der Spannhülse (4) von der ersten Position (PI) in die zweite Position (P2) die wenigstens eine Kontaktlamelle (3) in ei ner zur Einsteckrichtung (E) senkrechten radialen Richtung (R), insbesondere radial nach innen, verlagert wird;
wobei die Spannhülse (4) ein Auflaufelement (5) aufweist, welches in einer Projektion entlang der Einsteckrichtung (E) durch die Einstecköffnung (2) hindurch die Ein stecköffnung (2) zumindest teilweise überdeckt, so dass beim Einstecken des Gegen kontaktelements (62) in das Kontaktelement (1) das Gegenkontaktelement (62) an das Auflaufelement (5) anstößt und beim weiteren Einstecken des Gegenkontaktelements (62) die Spannhülse (4) mittels des Auflaufelements (5) in Richtung der zweiten Posi tion (P2) verlagert wird.
2. Kontaktelement nach Anspruch 1,
wobei die Spannhülse (4) in einem dem Gegenkontaktelement (62) zugewandten vor deren Bereich (6) einen schräg nach radial innen verlaufenden ersten Abschnitt (7) aufweist,
in dem sich insbesondere der Durchmesser (D) der Spannhülse (4) verringert.
3. Kontaktelement nach dem vorherigen Anspruch,
wobei sich entgegen der Einsteckrichtung (E) betrachtet an den ersten Abschnitt (7) der Spannhülse (4) ein zweiter Abschnitt (8) anschließt, der parallel zur Einsteckrich- tung (E) verläuft,
in dem insbesondere der Durchmesser (D) der Spannhülse (4) konstant ist.
4. Kontaktelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei an der Spannhülse (4) ein erstes Sicherungselement (10) vorgesehen ist, wel ches ein Verlagern der Spannhülse (4) von der ersten Position (PI) in Richtung der zweiten Position (P2) verhindert, wenn kein Gegenkontaktelement (62) in das Kontak telement (1) eingesteckt ist.
5. Kontaktelement nach dem vorhergehenden Anspruch,
wobei das erste Sicherungselement (10) mit dem Auflaufelement (5) wirkverbunden ist.
6. Kontaktelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei an der Spannhülse (4) ein zweites Sicherungselement (20) vorgesehen ist, wel ches ein Verlagern der Spannhülse (4) von der zweiten Position (P2) in Richtung der ersten Position (PI) verhindert, wenn sich die Spannhülse (4) in der zweiten Position (P2) befindet.
7. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei am Kontaktelement (1) ein Hinterschnitt vorgesehen ist zur Verrastung des Kontaktelements (1) in einer Kontaktkammer (52) eines Steckverbinders (50) und/oder
wobei am Kontaktelement (1) eine, insbesondere elastisch reversibel auslenkbare, Rastlanze (9) vorgesehen ist zur Verrastung des Kontaktelements (1) in einer Kon taktkammer (52) eines Steckverbinders (50).
8. Kontaktanordnung umfassend:
- ein Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche;
- ein Gegenkontaktelement (62), welches entlang der Einsteckrichtung (E) in das Kontaktelement (1) eingesteckt ist.
9. Kontaktanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch,
wobei die wenigstens eine Kontaktlamelle (3) das Gegenkontaktelement (62) zumin dest solange nicht berührt, solange das Gegenkontaktelement (62) nicht an das Auf laufelement (5) anstößt, insbesondere wenn das Gegenkontaktelement (62) entlang der Einsteckrichtung (E) in das Kontaktelement (1) eingesteckt wird.
10. Kontaktanordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,
wobei die wenigstens eine Kontaktlamelle (3) am Gegenkontaktelement (62) mit einer definierten Kraft quer zur Einsteckrichtung (E) anliegt, wenn sich die Spannhülse (4) in der zweiten Position (P2) befindet.
11. Steckverbinder, aufweisend:
- ein Gehäuse (51) mit einer Kontaktkammer (52);
- ein in der Kontaktkammer (52) angeordnetes Kontaktelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kontaktelement (1) insbesondere in der Kontaktkammer (52) verrastet ist.
12. Steckverbinderanordnung, aufweisend:
- einen Steckverbinder (50) nach dem vorhergehenden Anspruch;
- einen Gegensteckverbinder (60)
- mit einem Gegensteckverbindergehäuse (61)
- mit einem Gegenkontaktelement (62);
wobei im vollständig zusammengesteckten Zustand von Steckverbinder (50) und Ge gensteckverbinder (60) die Spannhülse (4) mittels des Gegenkontaktelements (62) in die zweite Position (P2) verlagert ist,
wobei insbesondere die wenigstens eine Kontaktlamelle (3) am Gegenkontaktelement
(62) mit einer definierten Kraft quer zur Einsteckrichtung (E) anliegt.
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