KR102109311B1 - 접촉 요소 및 접촉 시스템 - Google Patents

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발데마르 스타브로스
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티이 커넥티버티 저머니 게엠베하
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Abstract

본 발명은 접촉 요소 및 그러한 접촉 요소를 갖는 접촉 시스템에 관한 것이며, 접촉 요소는 접촉 박스를 포함하고, 접촉 박스는 접촉 요소의 종방향으로 연장되고 적어도 부분적으로 리셉터클을 제한하고, 접촉 박스는 적어도 제1 박스 섹션을 포함하고, 제1 박스 섹션은 그리드 구조물을 적어도 부분적으로 포함한다.

Description

접촉 요소 및 접촉 시스템
본 발명은 청구항 1에 따른 접촉 요소 및 청구항 19에 따른 접촉 시스템에 관한 것이다.
접촉 박스(contact box) 및 연결 섹션(connecting section)을 갖는 접촉 요소가 공지되어 있고, 접촉 박스는 연결 섹션에 연결되고, 내부 스프링(internal spring)은 추가적인 접촉 요소의 결합 섹션(engagement section)과의 전기적 접촉을 확립하기 위해 접촉 박스 내측에 제공되어 있으며, 결합 섹션은 접촉 박스 내로 도입될 수 있다. 접촉 박스는 연결 섹션에 연결된다. 전기 라인(electrical line)은 연결 섹션에 체결될 수 있다.
본 발명의 목적은 개선된 접촉 요소, 및 그러한 접촉 요소를 갖는 개선된 접촉 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 접촉 요소 및 청구항 19에 따른 접촉 시스템에 의해 달성된다. 유리한 실시예들이 종속 청구항들에 나타나 있다.
접촉 요소가 접촉 박스를 포함하고, 접촉 박스가 접촉 요소의 종방향으로 연장되고 적어도 부분적으로 리셉터클(receptacle)을 제한하는 것으로 개선된 접촉 요소가 제공될 수 있다는 것이 인식되었다. 접촉 박스는 적어도 제1 박스 섹션(box section), 제2 박스 섹션, 제3 박스 섹션 및 제4 박스 섹션을 포함한다. 제2 박스 섹션 및 제4 박스 섹션은 서로 반대측에 배열되고, 제1 박스 섹션을 제3 박스 섹션에 연결하며, 제2 박스 섹션 및 제4 박스 섹션은 제1 박스 섹션에 대해 경사진 방식으로 배열된다. 제1 박스 섹션 및 제3 박스 섹션은 서로 반대측에 배열되고, 제2 박스 섹션 및 제4 박스 섹션은 강성 방식으로 구성된다. 제1 박스 섹션 및 제3 박스 섹션은 적어도 부분적으로 스프링-탄성 방식(spring-elastic manner)으로 구성된다.
이러한 구성의 장점은, 제1 및 제3 박스 섹션들의 구성에 의해 스프링-탄성 방식으로 브레이싱력(bracing force)이 제공되어, 리셉터클 내로 도입되는 추가적인 접촉 요소를 제공된 클램핑력(clamping force)에 의해 리셉터클에 신뢰성있게 브레이싱하고 추가적인 접촉 요소와 접촉 박스 사이에 신뢰성있는 전기적 접촉을 제공할 수 있다는 것이다.
다른 실시예에서, 제1 박스 섹션 및/또는 제3 박스 섹션은 인장 스프링들(tension springs)로서 구성된다.
다른 실시예에서, 제1 박스 섹션은 그리드 구조물(grid structure) 및/또는 절첩부(fold)를 포함한다.
다른 실시예에서, 그리드 구조물은 적어도 하나의 오목부(recess)를 포함하며, 오목부는 오목부 윤곽(recess contour)을 포함하고, 오목부 윤곽은 적어도 부분적으로 다이아몬드형 및/또는 직사각형 및/또는 정사각형 및/또는 다각형 및/또는 둥근형(round) 및/또는 타원형 및/또는 원형 및/또는 슬롯형(slotted)이다.
다른 실시예에서, 그리드 구조물은 적어도 하나의 추가적인 오목부 및 적어도 하나의 크로스피스(crosspiece)를 포함한다. 크로스피스는 오목부와 추가적인 오목부 사이에 배열된다.
다른 실시예에서, 오목부와 추가적인 오목부는 동일한 구성을 갖는다. 결과적으로, 그리드 구조물은 특히 간단한 구성을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 크로스피스는 평면 구성을 갖는다. 대안적으로, 절첩부는 크로스피스가 만곡부(curvature)를 포함하는 것으로 구성되고, 만곡부는 리셉터클에 대해 오목한 구성을 갖는다. 결과적으로, 접촉 요소는 특히 작은 양의 설치 공간을 차지한다.
다른 실시예에서, 절첩부는, 크로스피스가 제1 크로스피스 섹션(crosspiece section) 및 이 제1 크로스피스 섹션에 인접하게 배열된 제2 크로스피스 섹션을 포함하는 것으로 구성된다. 제1 크로스피스 섹션은 제2 크로스피스 섹션에 대해 경사진 방식으로 배열된다. 이러한 구성의 장점은, 추가적인 접촉 요소가 리셉터클 내에 삽입되는 경우, 제 1 크로스피스 섹션이 제 2 크로스피스 섹션에 대해 감소된 각도로 배열되고, 크로스피스가 프로세스에서 확장되고 탄성적으로 편향될 수 있다는 것이다.
다른 실시예에서, 제1 크로스피스 섹션 및 제2 크로스피스 섹션은 판형 방식으로 구성되고, 제1 크로스피스 섹션은 고정 단부로 제2 크로스피스 섹션에 연결되고, 제1 크로스피스 섹션은 고정 단부로부터 리셉터클의 방향으로 자유 단부를 향해 내측으로 연장된다. 결과적으로, 크로스피스에 대한 설치 공간이 특히 적게 유지될 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 박스 섹션은 제1 구조 섹션(structure section) 및 적어도 제2 구조 섹션을 갖는 엠보싱 구조물(embossed structure)을 적어도 부분적으로 포함한다. 제1 구조 섹션은 제2 구조 섹션으로부터, 종방향에 대해 횡방향으로 오프셋되어 배열된다. 리셉터클에 대면하는 제1 구조 섹션 측 상에, 추가적인 접촉 요소와 전기적으로 접촉하기 위한 제1 접촉부가 배열된다.
다른 실시예에서, 크로스피스는 제1 접촉부의 레벨에서 종방향으로 배열된다. 대안적으로, 크로스피스는 제1 접촉부로부터, 종방향으로 오프셋되어 배열된다.
다른 실시예에서, 제1 구조 섹션과, 제2 박스 섹션의 영역 사이에 갭(gap)이 배열되고, 갭은 종방향으로 연장된다.
다른 실시예에서, 엠보싱 구조물은 제3 구조 섹션을 포함하며, 제3 구조 섹션은 제2 구조 섹션에 연결되고, 제3 구조 섹션은 리셉터클에 대면하는 측 상에 제2 접촉부를 포함하고, 제2 접촉부 및 제1 접촉부는 하나의 접촉 평면에 배열된다.
다른 실시예에서, 오목부 및 추가적인 오목부는 하나의 평면에 배열되고, 이 평면은 접촉 평면에 평행하게 배열된다.
다른 실시예에서, 제1 박스 섹션 및 제3 박스 섹션은 서로 평행하게 배열된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 박스 섹션 및 제4 박스 섹션은 서로 평행하게 배열된다.
다른 실시예에서, 제1 박스 섹션 및 제3 박스 섹션은 제1 박스 섹션과 제3 박스 섹션 사이에 배열된 대칭 평면에 대해 대칭으로 구성된다. 결과적으로, 특히 균일한 힘들의 분포가 접촉 박스 내측에서 보장된다.
다른 실시예에서, 제4 박스 섹션은 제4 구조 섹션 및 적어도 제5 구조 섹션을 갖는 추가적인 엠보싱 구조물을 적어도 부분적으로 포함하며, 제5 구조 섹션은 제4 구조 섹션으로부터, 종방향에 대해 횡방향으로 오프셋되어 배열되고, 리셉터클에 대면하는 제4 구조 섹션 측 상에 제3 접촉부가 배열된다.
다른 실시예에서, 그리드 구조물은 재료로서 망상 전신 금속(expanded metal)을 포함한다.
접촉 시스템이, 전술한 바와 같이 구성된 접촉 요소, 및 추가적인 접촉 요소를 포함하며, 추가적인 접촉 요소가 접촉 표면을 갖는 결합 섹션을 포함하고, 결합 섹션이 리셉터클에 결합되고, 제1 박스 섹션 및 제3 박스 섹션이 제2 박스 섹션 및 제4 박스 섹션을 접촉 표면 상에 가압하기 위한 클램핑력을 제공한다는 점에서 개선된 접촉 시스템이 제공될 수 있다는 것이 인식되었다.
본 발명은 도면들을 참조하여 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 접촉 시스템을 통한 종단면을 도시하고;
도 2는 제1 실시예에 따른 접촉 요소를 통한 종단면을 도시하고;
도 3은 도 2에 도시된 접촉 요소를 통한, 도 2에 도시된 단면 A-A를 따른 단면도를 도시하고;
도 4는 접촉 요소를 통한, 도 2에 도시된 종단면의 절개부를 도시하고;
도 5는 제2 실시예에 따른 접촉 요소의 평면도를 도시하고;
도 6은 도 5에 도시된 접촉 요소를 통한, 도 5에 도시된 단면 B-B를 따른 단면도를 도시하고;
도 7은 제3 실시예에 따른 접촉 요소의 측면도를 도시하고;
도 8은 도 7에 도시된 접촉 요소를 통한, 도 7에 도시된 단면 C-C에 따른 단면도를 도시하고;
도 9는 제4 실시예에 따른 접촉 요소의 측면도를 도시하고;
도 10은 도 9에 도시된 접촉 요소를 통한, 도 9에 도시된 단면 D-D를 따른 단면도를 도시하고;
도 11은 제5 실시예에 따른 접촉 요소의 측면도를 도시하며;
도 12는 도 11에 도시된 접촉 요소를 통한, 도 11에 도시된 단면 E-E를 따른 단면도를 도시한다.
하기의 도면들에서는 좌표계(5)가 참조된다. 좌표계(5)는 x-축, y-축 및 z-축을 포함한다. 본 경우에, 좌표계(5)는 예로서 오른손 좌표계(right-handed system)로서 구성된다. 본 경우에, x-축은 종방향이라고도 지칭되고, y-축은 종방향에 대해 횡방향이라고도 지칭되며, z-방향은 수직 방향이라고도 지칭될 수 있다. 본 경우에, y-축 및 z-축은 각각 종방향에 대해 횡방향으로 정렬된다.
도 1은 접촉 시스템(10)을 통한 종단면을 도시하고 있다.
접촉 시스템(10)은 제1 실시예에 따른 접촉 요소(15) 및 추가적인 접촉 요소(20)를 포함한다. 접촉 요소(15)는 전기 도체(25)에 전기적으로 연결될 수 있다.
접촉 요소(15)는 접촉 박스(30), 연결 섹션(35), 및 바람직하게는 연결 섹션(40)을 포함한다. 연결 섹션(40)은 접촉 박스(30)와 연결 섹션(35) 사이에 종방향으로 제공된다. 연결 섹션(35)에서, 전기 도체(25)는, 바람직하게는 크림프 연결(crimp connection)에 의해, 연결 섹션(35)에 전기 전도 방식으로 연결된다. 전기 도체(25)는 또한 연결 섹션(35)과는 상이한 방식으로 연결될 수 있다. 연결 섹션(35)에 추가적으로 또는 대안적으로, 추가적인 접촉 박스가 또한 연결될 수 있다. 연결 섹션(40)이 생략될 수 있다는 것에 주목할 수 있다. 본 경우에, 연결 섹션(35)은 접촉 박스(30)에 직접 연결될 수 있다. 연결 섹션(40)은 또한 도 1에 도시된 것과는 상이한 방식으로 구성될 수 있다.
연결 섹션(40)은 연결 섹션(35)을 접촉 박스(30)에 연결한다. 본 경우에, 연결 섹션(40)은, 예로서, 본 실시예에서 횡방향 및/또는 수직 방향(y-방향 및/또는 z-방향)으로 가요적으로 구성되고, 연결 섹션(35)과 접촉 박스(30) 사이의 기계적 변형들 및/또는 진동들의 전달을 감소시킨다.
접촉 박스(30)는 리셉터클(45)을 원주 방향으로 제한한다. 리셉터클(45)은 연결 섹션(40)을 등지는(facing away from) 측 상에 리셉터클 개구(150)를 포함한다. 접촉 시스템(10)의 조립된 상태에서, 추가적인 접촉 요소(20)의 결합 섹션(50)은 리셉터클 개구(150)에 의해 리셉터클(45)에 결합된다. 결합 섹션(50)은 원주 방향으로 접촉 표면(55)을 포함한다. 내부측에서, 접촉 박스(30)는 접촉 표면(55)과 접하고, 추가적인 접촉 요소(20)를 접촉 요소(15)에 전기적으로 연결한다.
도 2는 도 1에 도시된 접촉 요소(15)를 통한 종단면을 도시하고 있다.
접촉 박스(30)는 접촉 요소(15)의 종방향(x-방향)으로 연장된다. 접촉 박스(30)는 벽(59)을 포함한다. 벽(59)은 제1 박스 섹션(60) 및 제2 박스 섹션(65)을 포함한다. 제1 박스 섹션(60)은 예로서 xz-평면에서 연장된다. 제1 박스 섹션(60)은 제2 박스 섹션(65)에 연결된다. 제2 박스 섹션(65)은 제1 박스 섹션(60)에 수직하게 정렬되고, 예로서 xy-평면에서 연장된다.
제1 박스 섹션(60)은 스프링-탄성 방식으로, 바람직하게는 인장 스프링으로서 구성된다. 제1 박스 섹션(60)은 그리드 구조물(69)을 포함한다. 본 실시예에서, 그리드 구조물(69)은 제1 오목부(70), 및 바람직하게는 적어도 제2 오목부(75)를 포함한다. 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 오목부들(70, 75)이 제공될 수 있다. 본 경우에, 오목부들(70, 75)의 개수는 제한되지 않는다. 특히 종방향으로의, 접촉 박스(30)의 특히 콤팩트한 구성의 경우, 그리드 구조물(69)은 또한 오목부들(70, 75) 중 하나만을 포함할 수 있다.
제2 오목부(75)는 리셉터클 개구(150)에 대면하는 그리드 구조물(69)측 상에 배열된다. 추가적인 제2 오목부(75)는 연결 섹션(40)에 대면하는 그리드 구조물(69)측 상에 배열된다. 제1 오목부(70)는 제2 오목부(75)와 추가적인 제2 오목부(75) 사이에 종방향으로 배열된다.
제2 박스 섹션(65)은 제1 엠보싱 구조물(100)을 포함하며, 실질적으로 강성 및 굽힘-저항 방식으로 구성된다. 제1 엠보싱 구조물(100)에 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 박스 섹션(65)은 브레이싱(bracing)을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 접촉 요소(15)를 통한, 도 2에 도시된 단면 A-A를 따른 단면도를 도시하고 있다.
접촉 박스(30)의 벽(59)은 제3 박스 섹션(135) 및 제4 박스 섹션(140)을 포함한다. 제3 박스 섹션(135)은 제1 박스 섹션(60)과는 횡방향 반대측에 배열된다. 제3 박스 섹션(135)은 xz-평면에서 연장된다. 제2 박스 섹션(65)은 제1 박스 섹션(60)과 제3 박스 섹션(135) 사이에 배열되고, 상부측에서 제3 박스 섹션(135)을 제1 박스 섹션(60)에 연결한다.
본 실시예에서, 제1 박스 섹션(60) 및 제3 박스 섹션(135)은 서로 평행하게 배열된다. 제1 박스 섹션(60) 및 제3 박스 섹션(135)은 또한 서로에 대해 경사진 방식으로 구성될 수 있다. 특히, 제1 박스 섹션(60) 및 제3 박스 섹션(135)은 리셉터클(45)이 리셉터클 개구(150)로부터 연결 섹션(35)을 향해 테이퍼지도록 하는 방식으로 서로에 대해 배열될 수 있다.
제3 박스 섹션(135)은 본 실시예에서 제1 박스 섹션(60)과 동일하게 구성된다. 제3 박스 섹션(135)은 스프링-탄성 방식으로, 바람직하게는 인장 스프링으로서 구성된다. 제3 박스 섹션(135)은 추가적인 그리드 구조물(145)을 포함한다. 추가적인 그리드 구조물(145)은 제1 박스 섹션(60)의 그리드 구조물(69)과 동일하게 구성된다. 추가적인 그리드 구조물(145) 및 그리드 구조물(69)이 제1 박스 섹션(60)과 제3 박스 섹션(135) 사이에 배열되고 따라서 xz-평면에서 연장되는 대칭 평면(155)에 대해 거울-대칭으로 구성된다면 특히 유리하다. 그리드 구조물(69) 및 추가적인 그리드 구조물(145)의 대칭 구성의 결과로서, 각각의 그리드 구조물(69, 145)의 균일한 로딩(uniform loading)이 보장된다.
제4 박스 섹션(140)은 제2 박스 섹션(65)과는 z-방향 반대측에 배열된다. 본 경우에, 제2 박스 섹션(65)은 리셉터클(45) 위에 배열되고, 제4 박스 섹션(140)은 리셉터클(45) 아래에 배열된다. 제4 박스 섹션(140)은 제1 박스 섹션(60)과 제3 박스 섹션(135) 사이에 횡방향으로 배열되고, 제1 박스 섹션(60)을 제3 박스 섹션(135)에 연결한다. 제4 박스 섹션(140)이 제2 엠보싱 구조물(160)을 포함한다면 특히 유리하다. 제2 엠보싱 구조물(160)에 추가적으로 또는 대안적으로, 제4 박스 섹션(140)은 브레이싱을 포함할 수 있다. 제4 박스 섹션(140)은 실질적으로 강성 및 굽힘-저항 방식으로 구성된다.
도 4는 접촉 요소(15)를 통한, 도 2에 도시된 종단면의 절개부를 도시하고 있다.
제2 오목부(75)는 리셉터클 개구(150)를 향해 개방된다. 또한, 추가적인 제2 오목부(75)는 연결 섹션(35)을 향해 개방된다.
제1 오목부(70)는 제1 오목부 윤곽(80)을 포함하고, 제2 오목부(75)는 제2 오목부 윤곽(85)을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 오목부 윤곽(80) 및 제2 오목부 윤곽(85)은, 예로서, 부분적으로 동일하게 구성된다. 제1 오목부 윤곽(80)은 또한 제2 오목부 윤곽(85)과 상이하게 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 오목부 윤곽(80, 85)은 예로서 다이아몬드 형상으로 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 오목부 윤곽(80, 85)은 적어도 부분적으로 직사각형 및/또는 정사각형 및/또는 다각형 및/또는 둥근형 및/또는 타원형 및/또는 원형 및/또는 슬롯형으로 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 구성에서, 오목부(70, 75)는 제1 박스 섹션(60)의 재료를 완전히 관통하여 연장되도록 구성된다. 오목부(70, 75)는 또한 제1 박스 섹션(60)에서 테이퍼지는 재료로서 구성될 수 있다.
제1 오목부(70) 및 제2 오목부(75)는 공통 평면(95)에 배열된다. 본 경우에, 평면(95)은 xy-평면으로 구성된다.
또한, 그리드 구조물(69)은 제1 크로스피스(90), 및 바람직하게는 적어도 제2 크로스피스(91)를 포함한다. 제1 크로스피스(90)는 제1 오목부(70)와 제2 오목부(75) 사이에 배열된다. 제2 크로스피스(91)는 제1 오목부(70)와 추가적인 제2 오목부(75) 사이에서 제2 오목부(75)와는 반대측 상에 종방향으로 오프셋되어 배열된다. 본 실시예에서, 크로스피스(90, 91)는, 예로서, 평면 구성을 갖는다. 크로스피스(90, 91)는 또한 상이한 방식으로 구성될 수 있다.
제1 크로스피스(90) 및 제2 크로스피스(91)는 오목부(70, 75)의 기하학적 구성의 결과로서 모래시계형 구성을 가지며, 크로스피스(90, 91)는 오목부(70, 75)가 그것의 최대 종방향 범위를 포함하는 평면(95)의 레벨에서 종방향으로 가장 좁도록 구성된다.
제1 엠보싱 구조물(100)은 제1 구조 섹션(105), 제2 구조 섹션(110), 및 또한 선택적으로 제3 구조 섹션(115)을 포함한다. 제1 구조 섹션(105) 및 제3 구조 섹션(115)은 공통의 제1 접촉 평면(120)에 배열된다. 제2 구조 섹션(110)은 제1 구조 섹션(105)을 제3 구조 섹션(115)에 연결하고, 제1 구조 섹션(105)과 제3 구조 섹션(115) 사이에 종방향으로 배열된다. 제2 구조 섹션(110)은 제1 구조 섹션(105) 및 제3 구조 섹션(115)에 대해 리셉터클(45)로부터 외측으로 오프셋되어 배열된다.
결합 섹션(50)이 리셉터클(45) 내에 삽입되면, 제1 구조 섹션(105)은 접촉 표면(55)을 갖는 제1 접촉부(125)를 포함한다. 제3 구조 섹션(115)은 접촉 표면(55)을 갖는 제2 접촉부(130)를 포함한다. 제2 접촉부(130)는 제1 접촉부(125)로부터, 종방향으로 오프셋되어 배열된다. 본 경우에, 제1 접촉부(125) 및 제2 접촉부(130)는, 예로서, 공통의 제1 접촉 평면(120)에 배열된다. 제1 접촉 평면(120)은, 예로서, 평면(95)에 평행하게 배열된다.
본 경우에, 제1 크로스피스(90)가 제1 접촉부(125)의 레벨에 배열되고, 제2 크로스피스(91)가 제2 접촉부(130)의 레벨에서 종방향으로 배열되는 경우 특히 유리하다.
제2 엠보싱 구조물(160)은 제4 구조 섹션(165), 제5 구조 섹션(170) 및 제6 구조 섹션(175)을 포함한다. 제5 구조 섹션(170)은 제4 구조 섹션(165)과 제6 구조 섹션(175) 사이에 종방향으로 배열되고, 제4 구조 섹션(165)을 제6 구조 섹션(175)에 연결한다. 본 경우에, 제4 구조 섹션(165)은 연결 섹션(35)을 등지는 측 상에 배열되고, 제6 구조 섹션(175)은 연결 섹션(35)에 대면하는 제5 구조 섹션(170)측 상에 배열된다. 제5 구조 섹션(170)은 리셉터클(45)에 대해 z-방향으로 오목하게 되어 있고, 제4 구조 섹션(165) 및 제6 구조 섹션(175)보다 낮게 배열되어 있다.
결합 섹션(50)이 삽입되는 경우, 제4 구조 섹션(165)은 리셉터클(45)에 대면하는 제4 구조 섹션(165)측 상의 접촉 표면(55)에 제3 접촉부(180)를 포함한다. 결합 섹션(50)이 삽입되는 경우, 제5 구조 섹션(170)은 접촉 표면(55)으로부터 이격되어 배열된다. 결합 섹션(50)이 리셉터클(45) 내에 삽입되는 경우, 제6 구조 섹션(175)은 접촉 표면(55) 상에 안착되고, 제4 접촉부(185)를 포함한다. 제1 크로스피스(90)가 제3 접촉부(180)의 레벨에 배열되고, 제2 크로스피스(91)가 제4 접촉부(185)의 레벨에 배열된다면 특히 유리하다. 또한, 제3 접촉부(180)가 제1 접촉부(125)와는 z-방향 반대측에 배열되고, 제4 접촉부(185)가 제2 접촉부(130)와는 z-방향 반대측에 배열된다면 유리하다. 결과적으로, 리셉터클(45)에서의 결합 섹션(50)의 틸팅(tilting) 및 리셉터클(45)에서의 결합 섹션(50)의 균일한 접촉이 보장된다.
또한, 제3 접촉부(180) 및 제4 접촉부(185)가 공통의 제2 접촉 평면(190)에 배열된다면 유리하고, 제2 접촉 평면(190)은 바람직하게는 xy-평면으로 구성되고, 평면(95) 및 제1 접촉 평면(120)에 평행하게 배열되어 있다.
결합 섹션(50)이 리셉터클(45) 내에 삽입되면, 결합 섹션(50)은 제1 엠보싱 구조물(100) 및 제2 엠보싱 구조물(160)을 z-방향으로 멀어지게 가압하고, 제1 박스 섹션(60)과 제3 박스 섹션(135)을 클램핑한다. 이러한 브레이싱의 결과로서, 제1 박스 섹션(60)과 제3 박스 섹션(135)은 브레이싱력(bracing force)(Fs)을 제공한다. 브레이싱력(Fs)은, 견고하게 구성된 제2 및 제4 박스 섹션들(65, 140)에 의해 제1 구조 섹션(105), 제3 구조 섹션(115), 제4 구조 섹션(165) 및 제6 구조 섹션(175)에 전달되어, 제1 구조 섹션(105), 제3 구조 섹션(115), 제4 구조 섹션(165) 및 제6 구조 섹션(175)이 결합 섹션(50)의 접촉 표면(55) 상에 가압되고, 그에 따라 접촉 박스(30)와 결합 섹션(50) 사이에 신뢰성있는 기계적 및 전기적 접촉부(125, 130, 180, 185)가 보장된다. 결과적으로, 접촉 요소(15)를 추가적인 접촉 요소(20)와 접촉시키기 위한 접촉 요소(15) 내측의 추가적인 스프링 요소들이 생략될 수 있다.
특히, 이에 의해 접촉 요소(15)는 특히 간단하게 구성될 수 있고, 특히 저렴하게 제조될 수 있다. 본 경우에, 접촉 요소(15)가 특히 경량이도록 그리드 구조물(69, 145)이 망상 전신 금속(expanded metal)을 포함한다면 특히 유리하다. 또한, 이에 의해 그리드 구조물(69, 145)은 특히 높은 강도를 갖는다.
브레이싱력(Fs)은 오목부 윤곽(80, 85)의 기하학적 구성에 의해 간단하게 고정될 수 있다. 따라서, 예를 들어 오목부 윤곽(80, 85)의 다이아몬드형 구성은 브레이싱력(Fs)이 특히 높아지도록 특히 강성 구성의 그리드 구조물(69, 145)에 특히 적합하다.
도 5는 제2 실시예에 따른 접촉 요소(15)의 평면도를 도시하고 있다. 접촉 요소(15)는 도 1 내지 도 4에 도시된 접촉 요소(15)와 실질적으로 동일하게 구성된다.
제2 박스 섹션(65)은 제1 영역(195) 및 제2 영역(200)을 포함한다. 제1 엠보싱 구조물(100)은 제1 영역(195)과 제2 영역(200) 사이에 y-방향으로 배열된다. 제1 영역(195) 및 제2 영역(200)은 판형 방식으로 구성되고, 실질적으로 xy-평면에서 연장된다. 제1 영역(195)과 제1 엠보싱 구조물(100) 사이에 제1 갭(gap)(205)이 배열되고, 제1 엠보싱 구조물(100)과 제2 영역(200) 사이에 제2 갭(210)이 배열되어 있다. 제1 갭(205)은 제2 갭(210)에 평행하게 종방향으로 연장된다.
또한, 제1 박스 섹션(60)은 제3 영역(215) 및 제4 영역(220)을 포함한다. 제3 영역(215)은 리셉터클 개구(150)에 인접하고, 제1 엠보싱 구조물(100)의 제1 단부(225)와 리셉터클 개구(150) 사이에 종방향으로 배열된다. 제4 영역(220)은 제1 엠보싱 구조물(100)의 제2 단부(230)와 연결 섹션(40) 사이에 종방향으로 배열된다.
제1 엠보싱 구조물(100)은 제1 엠보싱 구조물(100)의 제1 단부(225)로 제3 영역(215)에 연결되고, 제1 엠보싱 구조물(100)은 제1 엠보싱 구조물(100)의 제2 단부(230)로 제4 영역(220)에 연결된다. 결과적으로, 결합 섹션(50)이 리셉터클(45) 내에 삽입되는 경우, 제1 엠보싱 구조물(100)의 용이한 휨이 z-방향으로 보장될 수 있고, 접촉 박스(30)는 일반적으로 도 1 내지 도 4에 도시된 구성보다 연성이도록 구성될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 접촉 요소(15)를 통한, 도 5에 도시된 단면 B-B를 따른 단면도를 도시하고 있다.
갭(205, 210)의 결과로서, 제1 엠보싱 구조물(100)은 제1 및 제2 영역들(195, 200) 아래에서 종방향으로 넓은 영역들에 걸쳐 배열될 수 있어, 리셉터클(45)이 특히 수직 방향으로 좁다. 또한, 그리드 구조물(69, 145)은, 예로서, 본 실시예에서 도 1 내지 도 4에 도시된 것보다 미세한 메시(mesh)로 구성된다. 결과적으로, 그리드 구조물(69, 145)은 또한 도 1 내지 도 4에서보다 연성이도록 구성되어, 추가적인 접촉 요소(20)가 리셉터클(45) 내로의 특히 낮은 삽입력으로 접촉 요소(15) 내로 삽입될 수 있다.
도 7은 제3 실시예에 따른 접촉 요소(15)의 측면도를 도시하고 있다. 접촉 요소(15)는 도 1 내지 도 6에 도시된 접촉 요소들(15)과 실질적으로 동일하도록 구성된다. 그와는 다르게, 그리드 구조물(69, 145)은 도 1 내지 도 4에 도시된 것보다 미세한 메시로 구성된다. 또한, 그리드 구조물(69, 145)은 적어도 제3 오목부(235) 및 적어도 제4 오목부(240)를 포함하며, 제4 오목부(240)는 z-방향으로 제3 오목부(235) 아래에 배열된다. 크로스피스(90, 91)는 각각의 경우에 제3 오목부(235)와 제4 오목부(240) 사이에서 z- 방향으로 연장된다. 제3 오목부(235) 및 제4 오목부(240)는 제1 오목부(70) 및 제2 오목부(75)로부터, 종방향으로 오프셋되어 배열된다.
제3 및 제4 오목부들(235, 240)은 제1 오목부(70)와 동일하게 구성된다. 또한, 추가적인 그리드 구조물(145)의 오목부(70, 75, 235, 240)는 그리드 구조물(69)의 각각의 오목부(70, 75, 235, 240)와 종방향으로 중첩되도록 배열된다. 본 경우, 종방향으로의 중첩은, 2 개의 구성요소들, 예를 들어 공통 yz-평면 내로 돌출하는 각각의 그리드 구조물(69, 145)의 오목부(70, 75, 235, 240)의 경우에, 상기 구성요소들이 서로를 덮는 것을 의미하도록 의도된다.
도 8은 도 7에 도시된 접촉 요소(15)를 통한, 도 7에 도시된 단면 C-C를 따른 단면도를 도시하고 있다.
그리드 구조물(69)에 부가하여, 제1 박스 섹션(60)은 절첩부(241)를 포함한다. 추가적인 그리드 구조물(145)에 부가하여, 제3 박스 섹션(135)은 추가적인 절첩부(242)를 더 포함한다. 제1 박스 섹션(60) 및/또는 추가적인 박스 섹션(135)의 대안적인 구성에서, 그리드 구조물(69, 145)은 생략되고 그리고/또는 제1 및/또는 제3 박스 섹션(60, 135)은 독점적으로 절첩부(241, 242)를 포함한다.
절첩부(241, 242)는, 예로서, 크로스피스(90, 91)가 만곡부를 포함하고, 만곡부가 리셉터클(45)에 대해 오목한 구성을 갖는 것으로 구성된다. 이러한 구성의 장점은, 결합 섹션(50)이 리셉터클(45) 내에 삽입되는 경우, 크로스피스(90, 91)의 만곡부가 감소되고 절첩부(241, 242)가 z-방향으로 길어진다는 것이다. 결과적으로, 리셉터클(45)은 특히 z-방향으로 넓게 확장되고, 접촉 박스(30)는 수직 방향으로 특히 연성 및 탄성 방식으로 구성될 수 있다.
도 8에 도시된 구성에 대안적으로, 크로스피스(90)는 또한 리셉터클(45)에 대해 볼록한 구성을 가질 수 있다. 그러나, 오목한 구성의 장점은, 접촉 하우징 내의 접촉 요소(15)의 배열의 경우, 접촉 요소(15)가 특히 작은 양의 설치 공간을 차지한다는 것이다.
도 9는 제4 실시예에 따른 접촉 요소(15)의 측면도를 도시하고 있다. 접촉 요소(15)는 도 7 및 도 8에 도시된 접촉 요소(15)와 실질적으로 동일하게 구성된다. 그와는 다르게, 그리드 구조물(69, 145)은 특히 미세한 메시로 구성되며, 오목부(70, 75, 235, 240)는 갭의 형태로 구성된다. 결과적으로, 특히 z-방향으로 연성의 접촉 박스(30)가 제공될 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 접촉 요소(15)를 통한, 도 9에 도시된 단면 D-D를 따른 단면도를 도시하고 있다.
절첩부(241, 242)는 크로스피스(90, 91)가 제1 크로스피스 섹션(245) 및 적어도 제2 크로스피스 섹션(250)을 포함하는 것으로 구성된다. 제1 크로스피스 섹션(245)은 고정 단부(255)로 제2 고정 섹션(250)에 연결된다. 크로스피스 섹션(245, 250)은 고정 단부(255)로부터 리셉터클(45)의 방향으로 자유 단부(260)를 향해 연장된다. 본 경우에, 제1 크로스피스 섹션(245)은 제2 크로스피스 섹션(250)에 대해 경사진 방식으로, 바람직하게는 둔각으로 배열된다.
본 실시예에서, 제1 크로스피스 섹션(245) 및 제2 크로스피스 섹션(250)은, 예로서, 판형 방식으로 구성된다. 제1 크로스피스 섹션(245) 및 제2 크로스피스 섹션(250)은 또한 각각 만곡되도록 구성되고, 바람직하게는 오목 또는 볼록한 만곡부를 갖도록 구성될 수 있다.
결합 섹션(50)이 리셉터클(45) 내에 삽입되는 경우, 크로스피스(90, 91)는 확장되고, 제2 크로스피스 섹션(250)에 대한 제1 크로스피스 섹션(245)의 경사가 감소된다. 본 경우에, 결합 섹션(50)이 리셉터클(45) 내에 삽입되는 경우에 크로스피스(90, 91)는 브레이싱되고, 그러면 클램핑력(Fs)을 제공한다.
도 9 및 도 10에 도시된 그리드 구조물(69, 145)은 유리하게는 스탬핑(stamping) 및 절곡 방법에 의해 구성될 수 있으며, 각각의 크로스피스 섹션(245, 250)은 다이(die)에 의한 리빙(reeving)으로서 특히 간단하게 구성될 수 있다.
도 11은 제5 실시예에 따른 접촉 요소(15)의 측면도를 도시하고 있다. 접촉 요소(15)는 도 1 내지 도 10에 도시된 접촉 요소들(15)과 실질적으로 동일하게 구성된다. 그와는 다르게, 그리드 구조물(69, 145)은 특히 얇게 구성된 크로스피스(90, 91) 및 특히 많은 개수의 오목부들(70, 75, 235, 240)을 포함한다. 본 경우에, 크로스피스(90, 91)의 (종단면에서의) 단면 평면은 오목부(70, 75, 235, 240)의 표면보다 작다. 결과적으로, 그리드 구조물(69, 145)은 특히 z-방향으로 탄성을 갖는다.
본 경우에, 그리드 구조물(69, 145)이 재료로서 망상 전신 금속을 포함한다면 특히 유리하다.
도 12는 도 11에 도시된 접촉 요소(15)를 통한, 도 11에 도시된 단면 E-E를 따른 단면도를 도시하고 있다. 크로스피스(90, 91)는 제2 및 제4 박스 섹션들(65, 140)에 대해 경사진 방식으로 비스듬하게 배열된다. 본 경우에, 크로스피스(90, 91)는 예로서 접촉 박스 외부(246)로부터 리셉터클(45)을 향해 제2 박스 섹션(65)을 향해서 정렬된다. 대안적으로, 크로스피스(90, 91)는 또한 접촉 박스 외부(246)로부터 리셉터클(45)을 향해 제4 박스 섹션(140)을 향해서 정렬될 수 있다.
도 1 내지 도 12에 도시된 접촉 요소(15)의 상이한 구성들의 특징부들은 물론 또한 서로 조합될 수 있거나, 개별적인 특징부들이 또한 생략될 수 있다는 것에 주목될 수 있다.
도 1 내지 도 12에 도시된 접촉 요소(15)의 구성의 경우에, 제1 및/또는 제3 박스 섹션들(60, 135)의 특성이 그리드 구조물(69, 145)의 대응하는 구조적 구성에 의해 간단하게 적합화될 수 있는 것이 특히 유리하다.
본 경우에, 강성 특성에 대해, 오목부(70, 75, 235, 240)가 실질적으로 제1 박스 섹션(60) 및/또는 제3 박스 섹션(135)의 재료 두께의 영역에 위치된 최대 둘레부를 포함한다면 특히 유리하다.
또한, 물론 접촉 요소(15)가 추가적인 접촉 박스를 포함하고, 이 추가적인 접촉 박스가 도 1 내지 도 12에 도시된 접촉 박스(30) 상에 원주 방향으로 배열되고 접촉 박스(30) 주위에 원주 방향으로 결합하는 것을 구상할 수 있다. 본 경우에, 추가적인 접촉 박스가 도 1 내지 도 12에 도시되고 그리드 구조물(69, 145)을 갖는 접촉 박스(30)와 유사하게 구성된다면 특히 유리하다.
또한, 그리드 구조물(69, 145)의 제공의 결과로서, 접촉 요소(15)는 접촉 요소(15)의 제조 동안에 이미 현재 사용되는 기계들에 의해 제조될 수 있으며, 그리드 구조물(69, 145)의 제조에 이어서 접촉 박스(30)는 중첩 배열로 절곡되고 용접되고, 바람직하게는 레이저 용접되거나 클린칭(clinching)될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 12에 도시된 접촉 요소(15)는 특히 경량이고, 제조 동안에 재료 소비가 적으며, 이는 접촉 박스(30) 내측의 내부 스프링을 생략하는 것이 가능하기 때문이다.
또한, 제1 및/또는 제3 박스 섹션(60, 135)은 접촉 박스(30) 내측의 기계적 응력 분포에 최적으로 적합화될 수 있어, 접촉 박스(30) 내측의 응력 분포가 균질화되고 접촉 박스(30) 내측의 요구 클램핑력(Fs)에 대한 최대 응력이 감소된다. 결과적으로, 접촉 요소(15)는 또한 덜 스프링-템퍼링된(spring-tempered) 특수 합금들로 제조될 수 있다.

Claims (19)

  1. 접촉 요소(contact element)(15)로서,
    - 접촉 박스(contact box)(30)를 포함하며,
    - 상기 접촉 박스(30)는 상기 접촉 요소(15)의 종방향으로 연장되고, 적어도 부분적으로 리셉터클(receptacle)(45)을 제한하며,
    - 상기 접촉 박스(30)는 적어도 제1 박스 섹션(box section)(60), 제2 박스 섹션(65), 제3 박스 섹션(135) 및 제4 박스 섹션(140)을 포함하고,
    - 상기 제2 박스 섹션(65) 및 상기 제4 박스 섹션(140)은 서로 반대측에 배열되고, 상기 제1 박스 섹션(60)을 상기 제3 박스 섹션(135)에 연결하며,
    - 상기 제2 박스 섹션(65) 및 상기 제4 박스 섹션(140)은 상기 제1 박스 섹션(60)에 대해 경사진 방식으로 배열되고,
    - 상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135)은 서로 반대측에 배열되고,
    - 상기 제2 박스 섹션(65) 및 상기 제4 박스 섹션(140)은 강성 방식으로 구성되며,
    - 상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135)은 적어도 부분적으로, 상기 제2 박스 섹션(65)과 상기 제4 박스 섹션(140)이 서로 대면하는 방향으로 탄성적으로 변형될 수 있는, 탄성 방식으로 구성되는,
    접촉 요소(15).
  2. 제1 항에 있어서,
    - 상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135) 중 하나 이상은 인장 스프링들(tension springs)로서 구성되는,
    접촉 요소(15).
  3. 제1 항에 있어서,
    - 상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135) 중 하나 이상은 그리드 구조물(grid structure)(69, 145) 및 절첩부(fold)(241, 242) 중 하나 이상을 포함하는,
    접촉 요소(15).
  4. 제3 항에 있어서,
    - 상기 그리드 구조물(69, 145)은 적어도 하나의 오목부(recess)(70, 75)를 포함하며,
    - 상기 오목부(70, 75)는 오목부 윤곽(recess contour)(80, 85)을 포함하고,
    - 상기 오목부 윤곽(80, 85)은 적어도 부분적으로 다이아몬드형 및 직사각형 및 정사각형 및 다각형 및 둥근형 및 타원형 및 원형 및 슬롯형(slotted) 중 하나 이상인,
    접촉 요소(15).
  5. 제4 항에 있어서,
    - 상기 그리드 구조물(69, 145)은 적어도 하나의 추가적인 오목부(75) 및 적어도 하나의 크로스피스(crosspiece)(90, 91)를 포함하며,
    - 상기 크로스피스(90, 91)는 상기 오목부(70)와 상기 추가적인 오목부(75) 사이에 배열되는,
    접촉 요소(15).
  6. 제5 항에 있어서,
    - 상기 오목부(70)와 상기 추가적인 오목부(75)는 동일한 구성을 갖는,
    접촉 요소(15).
  7. 제5 항에 있어서,
    - 상기 크로스피스(90, 91)는 평면 구성을 갖거나, 또는
    - 상기 절첩부(241, 242)는 상기 크로스피스(90, 91)가 만곡부(curvature)를 포함하는 것으로 구성되고,
    - 상기 만곡부는 상기 리셉터클(45)에 대해 오목한 구성을 갖는,
    접촉 요소(15).
  8. 제5 항에 있어서,
    - 상기 절첩부(241, 242)는 상기 크로스피스(90, 91)가 제1 크로스피스 섹션(crosspiece section)(245) 및 상기 제1 크로스피스 섹션(245)에 인접하게 배열된 제2 크로스피스 섹션(250)을 포함하는 것으로 구성되고,
    - 상기 제1 크로스피스 섹션(245)은 상기 제2 크로스피스 섹션(250)에 대해 경사진 방식으로 배열되는,
    접촉 요소(15).
  9. 제8 항에 있어서,
    - 상기 제1 크로스피스 섹션(245) 및 상기 제2 크로스피스 섹션(250)은 판형 방식으로 구성되고,
    - 상기 제1 크로스피스 섹션(245)은 고정 단부(255)로 상기 제2 크로스피스 섹션(250)에 연결되고,
    - 상기 제1 크로스피스 섹션(245)은 상기 고정 단부(255)로부터 상기 리셉터클(45)의 방향으로 자유 단부(260)를 향해 내측으로 연장되는,
    접촉 요소(15).
  10. 제5 항에 있어서,
    - 상기 제2 박스 섹션(65)은 제1 구조 섹션(structure section)(105) 및 적어도 제2 구조 섹션(110)을 갖는 엠보싱 구조물(embossed structure)(100)을 적어도 부분적으로 포함하며,
    - 상기 제1 구조 섹션(105)은 상기 제2 구조 섹션(110)으로부터 상기 종방향에 대해 횡방향으로 오프셋되어 배열되고,
    - 상기 리셉터클(45)에 대면하는 상기 제1 구조 섹션(105)측 상에, 추가적인 접촉 요소(20)와 전기적으로 접촉하기 위한 제1 접촉부(125, 130, 180, 185)가 배열되는,
    접촉 요소(15).
  11. 제10 항에 있어서,
    - 상기 크로스피스(90, 91)는 상기 제1 접촉부(125, 130, 180, 185)의 레벨에서 상기 종방향으로 배열되거나, 또는
    - 상기 크로스피스(90, 91)는 상기 제1 접촉부(125, 130, 180, 185)로부터 상기 종방향으로 오프셋되어 배열되는,
    접촉 요소(15).
  12. 제11 항에 있어서,
    - 상기 제1 구조 섹션(105)과 상기 제2 박스 섹션(65)의 영역(195, 200) 사이에 갭(gap)(205, 210)이 배열되고,
    - 상기 갭(205, 210)은 상기 종방향으로 연장되는,
    접촉 요소(15).
  13. 제11 항에 있어서,
    - 상기 엠보싱 구조물(100)은 제3 구조 섹션(115)을 포함하며,
    - 상기 제3 구조 섹션(115)은 상기 제2 구조 섹션(110)에 연결되고,
    - 상기 제3 구조 섹션(115)은 상기 리셉터클(45)에 대면하는 측 상에 제2 접촉부(130)를 포함하고,
    - 상기 제2 접촉부(130) 및 상기 제1 접촉부(125)는 하나의 접촉 평면(120, 190)에 배열되는,
    접촉 요소(15).
  14. 제13 항에 있어서,
    - 상기 오목부(70) 및 상기 추가적인 오목부(75)는 평면(95)에 배열되고,
    - 상기 평면(95)은 상기 접촉 평면(120, 190)에 평행하게 배열되는,
    접촉 요소(15).
  15. 제1 항에 있어서,
    - 상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135)은 서로 평행하게 배열되거나, 또는
    - 상기 제2 박스 섹션(65) 및 상기 제4 박스 섹션(140)은 서로 평행하게 배열되거나, 또는
    상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135)은 서로 평행하게 배열되고 그리고 상기 제2 박스 섹션(65) 및 상기 제4 박스 섹션(140)은 서로 평행하게 배열되는,
    접촉 요소(15).
  16. 제1 항에 있어서,
    - 상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135)은 상기 제1 박스 섹션(60)과 상기 제3 박스 섹션(135) 사이에 배열된 대칭 평면(155)에 대해 대칭으로 구성되는,
    접촉 요소(15).
  17. 제1 항에 있어서,
    - 상기 제4 박스 섹션(140)은 제4 구조 섹션(165) 및 적어도 제5 구조 섹션(170)을 갖는 추가적인 엠보싱 구조물(160)을 적어도 부분적으로 포함하며,
    - 상기 제5 구조 섹션(170)은 상기 제4 구조 섹션(165)으로부터 상기 종방향에 대해 횡방향으로 오프셋되어 배열되고,
    - 상기 리셉터클(45)에 대면하는 상기 제4 구조 섹션(165)측 상에 제3 접촉부(180)가 배열되는,
    접촉 요소(15).
  18. 제3 항에 있어서,
    - 상기 그리드 구조물(69, 145)은 재료로서 망상 전신 금속(expanded metal)을 포함하는,
    접촉 요소(15).
  19. 접촉 시스템(10)으로서,
    - 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 따른 접촉 요소(15), 및 추가적인 접촉 요소(20)를 구비하며,
    - 상기 추가적인 접촉 요소(20)는 접촉 표면(55)을 갖는 결합 섹션(50)을 포함하고,
    - 상기 결합 섹션(50)은 상기 리셉터클(45)에 결합되고,
    - 상기 제1 박스 섹션(60) 및 상기 제3 박스 섹션(135)은 상기 제2 박스 섹션(65) 및 상기 제4 박스 섹션(140)을 상기 접촉 표면(55) 상에 가압하기 위한 클램핑력(clamping force)(Fs)을 제공하는,
    접촉 시스템(10).
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