LU93125B1

LU93125B1 - Steckverbinder mit einem Kontaktierungsabschnitt zur Ableitung eines Lichtbogens

Info

Publication number: LU93125B1
Application number: LU93125A
Authority: LU
Inventors: Michael Blauth; Marc Klimpel
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co Kg Intellectual Property Licenses & Standards
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2018-01-24
Also published as: KR20190020138A; KR102210292B1; US20190334279A1; JP2019525395A; CN109417245B; US10784617B2; DE112017003216A5; CN109417245A; WO2018001681A1; JP6742451B2

Abstract

Ein Steckverbinderteil (2) zur elektrischen Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinderteil (3) umfasst ein Kontaktelement (21), das entlang einer Einsteckrichtung (E) mit einem Gegenkontaktelement (31) eines zugeordneten Gegensteckverbinderteils (3) zur elektrischen Kontaktierung steckend in Eingriff bringbar ist. Zusätzlich ist ein Lanzenelement (23) vorgesehen, das einen zumindest abschnittsweise elastischen Schaft (231) und einen Kontaktierungsabschnitt (233) aufweist, wobei der Schaft (231) an einem ersten Ende mit dem Kontaktelement (21) verbunden ist und der Kontaktierungsabschnitt (233) an einem zweiten Ende des Schafts (231) angeordnet ist derart, dass der Kontaktierungsabschnitt (233) beim Lösen des Steckverbinderteils (2) von dem Gegensteckverbinderteil (3) noch mit dem Gegenkontaktelement (31) des Gegensteckverbinderteils (3) in elektrischem Kontakt steht, nachdem der elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktelement (21) und dem Gegenkontaktelement (31) bereits aufgehoben ist. Auf diese Weise wird ein Steckverbinderteil zur Verfügung gestellt, das auf einfache, kostengünstige Weise einen zuverlässigen Schutz vor Beschädigungen durch einen Lichtbogen bei Schalten unter Last ermöglicht. Fig. 2A 93125

Description

Steckverbinder mit einem Kontaktierungsabschnitt zur Ableitung eines Lichtbogens

Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil zur elektrischen Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinderteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Steckverbinderteils mit einem Gegensteckverbinderteil.

Ein derartiges Steckverbinderteil umfasst ein Kontaktelement, das entlang einer Einsteckrichtung mit einem Gegenkontaktelement eines zugeordneten Gegensteckverbinderteils zur elektrischen Kontaktierung steckend in Eingriff gebracht werden kann. In eingesteckter Stellung steht das Kontaktelement mit dem Gegenkontaktelement in elektrischem Kontakt, sodass Ströme zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement übertragen werden kdnnen.

Ein solches Steckverbinderteil kann beispielsweise an Solaranlagen oder auch in der Automobiltechnik zum Einsatz kommen.

Wird die Verbindung zwischen einem Steckverbinderteil und einem Gegensteckverbinderteil unter Last hergestellt, so kann beim Stecken ein Lichtbogen zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement auftreten, bevor das Kontaktelement elektrisch kontaktierend mit dem Gegenkontaktelement in Anlage gelangt. Ebenso kann beim Trennen des Steckverbinderteils von dem Gegensteckverbinderteil ein Lichtbogen entstehen, wenn das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement außer Anlage voneinander gebracht werden. Ein solcher Lichtbogen kann an dem Kontaktelement und auch an dem Gegenkontaktelement zu Beschädigungen und, bei häufigen Schaltvorgängen, im Extremfall zur Zerstörung führen. Für solche Steckverbinder, die auch unter Last geschaltet werden sollen (sogenannte Connector with Breaking Capacity, kurz CBC), sind daher Maßnahmen vorzusehen, die vor Beschädigungen durch einen Lichtbogen schützen.

Bei einem aus der DE 10 2011 050 695 B3 bekannten Steckverbinder ist an einem Steckverbinderteil ein Stiff aus einem ausgasenden Material vorgesehen. Entsteht zwischen dem Kontaktelement des Steckverbinderteils und einem zugeordneten Gegenkontaktelement eines Gegensteckverbinderteils ein Lichtbogen, so setzt das ausgasende Material Gas frei, das den Lichtbogen kühlt Oder den Widerstand für den Lichtbogen erhöht.

Bei einem aus der DE 103 51 393 A1 bekannten Steckverbinder sind an Steckverbinderteilen Abschnitte aus einem lichtbogenbeständigen Material ausgebildet.

Bei einem aus der DE 103 24 903 B3 bekannten Steckverbinder sind an Steckverbinderteilen isolierende Bereiche ausgebildet, die ein Entstehen eines Lichtbogens zwischen elektrisch leitfähigen Abschnitten verhindern sollen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steckverbinderteil sowie ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Steckverbinderteils mit einem Gegensteckverbinderteil zur Verfügung zu stellen, die auf einfache, kostengünstige Weise einen zuverlässigen Schutz vor Beschädigungen durch einen Lichtbogen bei Schalten unter Last ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach umfasst das Steckverbinderteil ein Lanzenelement, das einen zumindest abschnittsweise elastischen Schaft und einen Kontaktierungsabschnitt aufweist. Der Schaft ist an einem ersten Ende mit dem Kontaktelement verbunden. An einem zweiten Ende des Schafts ist ein Kontaktierungsabschnitt derart angeordnet, dass der Kontaktierungsabschnitt beim Lôsen des Steckverbinderteils von dem Gegensteckverbinderteil noch mit dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils in elektrischem Kontakt steht, nachdem der elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement bereits aufgehoben ist.

Umgekehrt ist der Kontaktierungsabschnitt vorzugsweise dazu ausgebildet, bei einem steckenden Verbinden des Steckverbinderteils mit dem Gegensteckverbinderteil vor dem Kontaktelement mit dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils in elektrischen Kontakt zu gelangen.

An dem Kontaktelement ist somit ein zusätzliches Element vorgesehen, das beim steckenden Verbinden des Steckverbinderteils mit dem zugeordneten Gegensteckverbinderteil zeitlich vor dem Kontaktelement mit dem Gegenkontaktelement in Kontakt gelangt. Beim Einstecken entsteht somit gegebenenfalls ein Lichtbogen zwischen dem Gegenkontaktelement und dem Kontaktierungsabschnitt des

Lanzenelements, nicht aber zwischen dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils und dem Kontaktelement des Steckverbinderteils.

Umgekehrt behâlt der Kontaktierungsabschnitt des Lanzenelements den Kontakt mit dem Gegenkontaktelement noch bei, nachdem der elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement bereits aufgehoben ist, wenn das Steckverbinderteil von dem Gegensteckverbinderteil getrennt wird. Auch beim Trennen entsteht ein Lichtbogen somit gegebenenfalls nur zwischen dem Gegenkontaktelement und dem Kontaktierungsabschnitt, nicht aber zwischen dem Gegenkontaktelement und dem Kontaktelement.

Beschâdigungen an dem Kontaktelement aufgrund eines Lichtbogen kdnnen somit wirkungsvoll vermieden werden.

Bei dem Kontaktierungsabschnitt handelt es sich um einen Opferabschnitt, an dem Beschâdigungen durch einen Lichtbogen ohne weiteres in Kauf genommen werden kdnnen. Zur eigentlichen Kontaktierung zum Zwecke der Stromübertragung hat der Kontaktierungsabschnitt keine wesentliche Funktion.

Um die Bestândigkeit des Kontaktierungsabschnitts zu erhdhen, kann vorgesehen sein, den Kontaktierungsabschnitt zumindest teilweise aus einem lichtbogenresistenten Material zu fertigen oder mit einem lichtbogenresistenten Material zu beschichten, sodass der Kontaktierungsabschnitt eine vorteilhafte Festigkeit gegen Beschâdigungen durch einen Lichtbogen aufweist. Bei einem solchen lichtbogenresistenten Material kann es sich beispielsweise um ein Silber-Nickel-Material (Ag/Ni), ein Wolfram-Kupfer-Material (W/Cu), ein Silber-Zinkoxid-Material (Ag/SnO2) oder auch ein Silber-Kupfer-Material (Ag/Cu) handeln. Andere Materialien sind denkbar und môglich.

Dass der Kontaktierungsabschnitt beim steckenden Verbinden vor dem Kontaktelement des Steckverbinderteils mit dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils kontaktiert, kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Lanzenelement mit seinem Kontaktierungsabschnitt das Kontaktelement des Steckverbinderteils entlang der Einsteckrichtung überragt. Betrachtet entlang der Einsteckrichtung ist der Kontaktierungsabschnitt somit vor einem mit dem Gegenkontaktelement steckend zu verbindenden Ende des Kontaktelements angeordnet, sodass zunâchst der Kontaktierungsabschnitt in Anlage mit dem Gegenkontaktelement gelangt, wenn das

Steckverbinderteil und das Gegensteckverbinderteil entlang der Einsteckrichtung steckend miteinander in Eingriff gebracht werden.

Eine solche überragende Ausgestaltung ist jedoch nicht zwingend. Entscheidend ist, dass der Kontaktierungsabschnitt das Lanzenelement zeitlich zuerst verbindet und beim Trennen den letzten elektrisch leitfâhigen Kontakt zwischen dem Steckverbinderteil und dem zugeordneten Gegensteckverbinderteil darstellt. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass der Kontaktierungsabschnitt auch geometrisch vorauseilend ist oder vorsteht.

Umgekehrt behâlt der Kontaktierungsabschnitt seinen Kontakt mit dem Gegenkontaktelement auch noch über eine gewisse Wegstrecke beim Trennen des Steckverbinderteils und des Gegensteckverbinderteils voneinander bei, wenn das Kontaktelement seinen Kontakt mit dem Gegenkontaktelement bereits verloren hat.

Ein Lichtbogen wird beim steckenden Verbinden genauso wie beim Trennen somit zwischen dem Gegenkontaktelement und dem Kontaktierungsabschnitt des Lanzenelements entstehen, nicht aber zwischen dem Gegenkontaktelement und dem Kontaktelement.

Angemerkt sei an dieser Stelle, dass es sich bei dem Kontaktelement um einen Kontaktstift oder auch um eine Kontaktbuchse handeln kann.

Das Kontaktelement kann eine zylindrische oder auch eine flache Gestalt aufweisen.

Durch das Lanzenelement wird eine Beschâdigung durch das Entstehen eines Lichtbogens an dem Kontaktelement vermieden. Geht ein Lichtbogen von einem für die Funktion des Steckverbinders unkritischen Bereich des Gegenkontaktelements aus (beispielsweise von einer für die Kontaktierung funktional weniger bedeutenden Spitze des Gegenkontaktelements), so hat ein Lichtbogen keine schâdigende Wirkung auf funktional erhebliche Teile des Kontaktelements des Steckverbinderteils und des Gegenkontaktelements des Gegensteckverbinderteils.

Der Kontaktierungsabschnitt kann in einer ersten Variante durch ein an dem Schaft angeordnetes, gesondertes Kontaktierungselement ausgestaltet sein. Ein solches Kontaktierungselement kann beispielsweise an einem Kopf des Schaftes angeordnet und nach Art einer Niet an dem Kopf festgelegt sein. Das Kontaktierungselement kann vollstândig aus einem lichtbogenresistenten Material bestehen oder kann, alternativ, mit einem lichtbogenresistenten Material beschichtet sein. Der Schaft des Lanzenelements muss in diesem Fall nicht aus einem lichtbogenresistenten Material gefertigt sein.

In einer zweiten Variante ist auch denkbar und môglich, den Kontaktierungsabschnitt integral an dem Schaft des Lanzenelements auszuwählen. Der Kontaktierungsabschnitt ist somit unmittelbar an dem Schaft geformt, beispielsweise an einem Endabschnitt des Schafts. In diesem Fall ist der Schaft vorzugsweise vollstândig aus einem lichtbogenresistenten Material gefertigt oder mit einem lichtbogenresistenten Material beschichtet.

Das Lanzenelement ist hierbei insgesamt aus einem elektrisch leitfâhigen Material hergestellt, sodass der Kontaktierungsabschnitt elektrisch mit dem Gegenkontaktelement kontaktieren kann.

Der Schaft ist, in einer Ausgestaltung, an seinem ersten Ende über einen Verbindungsbund mit dem Kontaktelement verbunden. Der Verbindungsbund umgreift das Kontaktelement, sodass der Schaft formschlüssig an dem Kontaktelement festgelegt ist.

Auch andere Verbindungen sind jedoch denkbar. So kann das Lanzenelement beispielsweise mit dem Kontaktelement verschweißt, verpresst oder auf andere Weise formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sein.

Der Schaft erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Einsteckrichtung an dem Kontaktelement. Der Schaft erstreckt sich hierbei vorteilhafterweise, betrachtet radial zur Einsteckrichtung, außerhalb des Kontaktelements und somit seitlich parallel zum Kontaktelement. Dadurch, dass der Schaft zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet ist (beispielsweise aus einem in sich elastisch federnden Material), kann der Schaft radial zur Einsteckrichtung ausweichen, wenn das Steckverbinderteil mit dem zugeordneten Gegensteckverbinderteil steckend in Eingriff gebracht wird. Der Kontaktierungsabschnitt an dem Schaft gelangt somit unter elastischer Vorspannung in Anlage mit dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils, sodass eine elektrische Kontaktierung zwischen den Kontaktierungsabschnitt auf Seiten des Kontaktelements des Steckverbinderteils und dem Gegenkontaktelement auf Seiten des Gegensteckverbinderteils hergestellt wird.

Denkbar ist auch, dass sich der Schaft nicht parallel zu dem Kontaktelement erstreckt. Bei schrittweise kann der Schaft auch gekrümmt sein oder sich abschnittsweise quer zu dem Kontaktelement erstrecken.

In einer konkreten Ausgestaltung kann das Kontaktelement beispielsweise als Kontaktbuchse ausgebildet sein. In diesem Fall weist das Kontaktelement eine Mehrzahl von Kontaktelementen auf, die zwischen sich eine Einsteckôffnung ausbilden, in die das Gegenkontaktelement in Form eines Kontaktstifte des Gegensteckverbinderteils eingesteckt werden kann. Das Lanzenelement erstreckt sich hierbei vorzugsweise außerhalb der Einsteckôffnung, parallel zu den entlang der Einsteckrichtung gerichteten Kontaktlamellen.

In anderer Ausgestaltung kann das Kontaktelement des Steckverbinderteils aber auch als Kontaktstift ausgebildet sein, der mit einem Gegenkontaktelement in Form einer Kontaktbuchse des Gegensteckverbinderteils steckend in Eingriff zu bringen ist.

In einer Ausgestaltung kônnen auch mehrere Lanzenelemente an dem Kontaktelement angeordnet sein. Solche Lanzenelemente kônnen beispielsweise derart mit dem Kontaktelement verbunden sein, dass die Lanzenelemente umfânglich um das Kontaktelement verteilt sind. Jedes Lanzenelement weist hierbei einen Kontaktierungsabschnitt auf, sodass eine Ableitung eines Lichtbogens über mehrere Lanzenelement erfolgen kann.

Das Steckverbinderteil weist, in einer Ausgestaltung, ein Gehâuse auf, das einen Raum bildet, in dem das Kontaktelement angeordnet ist. Das Gegensteckverbinderteil kann mit seinem Gegenkontaktelement in diesem Fall mit einer Steckôffnung des Gehâuses in Eingriff gebracht werden, um innerhalb des Gehâuses mit dem Kontaktelement des Steckverbinderteils elektrisch zu kontaktieren.

Ein Steckverbinder weist ein Steckverbinderteil nach der vorangehend beschriebenen Art und ein mit dem Steckverbinderteil steckend in Eingriff bringbares Gegensteckverbinderteil auf. Das Steckverbinderteil kann hierbei ein Kontaktelement in Form einer Buchse, in Form eines Kontaktstifts oder auch in Form eines hermaphroditen Kontakts aufweisen, wâhrend das Gegensteckverbinderteil ein zugeordnetes, komplementâres Gegenkontaktelement aufweist. Ein Lanzenelement kann dabei sowohl auf Seiten des Steckverbinderteils als auch auf Seiten des Gegensteckverbinderteils angeordnet sein, also z.B. auf der Buchsenseite und auch auf der Stiftseite der

Kontaktelemente. Denkbar ist ebenfalls eine Ausprägung eines Steckverbinders mit zwei Lanzenelementen (je eine am Steckverbinderteil und am Gegensteckverbinderteil), die sich beim Stecken gegenseitig berühren. Wird eine solche Steckverbindung getrennt, verlieren zunächst die für die elektrische Funktion relevanten Kontaktelemente ihre leitende Verbindung, wâhrend die Lanzenelemente noch im Kontakt zueinander verbleiben. Wenn beim weiteren Lösen auch die Lanzenelemente den Kontakt verlieren, tritt ein Lichtbogen nur zwischen diesen beiden Lanzenelementen auf.

Die Aufgabe wird auch geldst durch ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Steckverbinderteils mit einem Gegensteckverbinderteil, bei dem ein Kontaktelement des Steckverbinderteils entlang einer Einsteckrichtung mit einem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils zur elektrischen Kontaktierung steckend in Eingriff gebracht wird. Dabei ist vorgesehen, dass beim steckenden Verbinden ein Kontaktierungsabschnitt eines Lanzenelements, das einen zumindest abschnittsweise elastischen, an einem ersten Ende mit dem Kontaktelement verbundenen und an einem zweiten Ende den Kontaktierungsabschnitt tragenden Schaft aufweist, vor dem Kontaktelement mit dem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils in elektrischen Kontakt gelangt.

Die vorangehend für das Steckverbinderteil beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen sind analog auch auf das Verfahren anwendbar, sodass diesbezüglich auf das vorangehend Ausgeführte verwiesen werden soil.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soil nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher eriäutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders, umfassend ein

Steckverbinderteil, das steckend entlang einer Einsteckrichtung mit einem Gegensteckverbinderteil in Eingriff zu bringen ist;

Fig. 2A eine Ansicht des Steckverbinderteils und des Gegensteckverbinderteils, bevor ein Kontaktelement des Steckverbinderteils elektrisch mit einem Gegenkontaktelement des Gegensteckverbinderteils kontaktiert ist, ohne ein Gehâuse des Steckverbinderteils;

Fig. 2B die Anordnung gemäß Fig. 2A, nach dem elektrischen Kontaktieren des Kontaktelements mit dem Gegenkontaktelement;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Steckverbinders;

Fig. 4 eine rückseitige Ansicht des Steckverbinders;

Fig. 5A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß Fig. 4 des Steckverbinders, bei elektrisch mit dem Gegenkontaktelement kontaktiertem Kontaktelement;

Fig. 5B die Schnittansicht gemäß Fig. 5A, beim Trennen des Kontaktelements von dem Gegenkontaktelement;

Fig. 5C die Ansicht gemäß Fig. 5B, bei weiterem Trennen des Kontaktelements von dem Gegenkontaktelement;

Fig. 5D die Ansicht gemäß Fig. 5C, bei von dem Gegenkontaktelement getrenntem Kontaktelement;

Fig. 6 eine gesonderte Darstellung eines an dem Kontaktelement des

Steckverbinderteils angeordneten Lanzenelements; und

Fig. 7 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Lanzenelements.

Fig. 1 und 2A, 2B zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Steckverbinders 1, der ein Steckverbinderteil 2 und ein zugeordnetes Gegensteckverbinderteil 3 aufweist, die zur elektrischen Kontaktierung entlang einer Einsteckrichtung E steckend miteinander in Eingriff gebracht werden können, um eine Verbindung zwischen elektrischen Leitungen herzustellen.

Ein solcher Steckverbinder 1 kann beispielsweise an einer Solaranlage Oder in einem Fahrzeug eingesetzt werden, um Leitungen miteinander zu verbinden, die einen Laststrom führen sollen. Bei dem Steckverbinder 1 soil es sich hierbei um einen Steckverbinder mit Lastschaltvermögen handeln. Das Steckverbinderteil 2 und das Gegensteckverbinderteil 3 sollen somit unter Last miteinander verbunden und auch unter Last voneinander getrennt werden können.

Das Steckverbinderteil 2 weist ein Kontaktelement 21 in Form einer Kontaktbuchse auf, die in einem Gehäuse 20 eingefasst ist. Die Kontaktbuchse ist durch umfânglich um eine Einsteckôffnung 211 angeordnete, parallel zur Einsteckrichtung E erstreckte Kontaktlamellen 210 gebildet, die von einem Zylinderschaft 212 erstreckt sind und zur elektrischen Kontaktierung mit einem Gegenkontaktelement 31 in Form eines Kontaktstifts des Gegensteckverbinderteil 3 dienen.

Von den Kontaktlamellen 210 abgewandt schließt an den Zylinderschaft 212 eine Kontaktierungseinrichtung 22 an, über die eine elektrische Leitung elektrisch kontaktierend mit dem Kontaktelement 21 verbunden werden kann.

Das Gegensteckverbinderteil 3 weist, wie gesagt, ein Gegenkontaktelement 31 in Form eines zylindrischen Kontaktstifts 31 auf, der entlang der Einsteckrichtung E steckend in die von den Kontaktlamellen 210 gebildete Einsteckôffnung 211 eingesteckt werden kann, um das Steckverbinderteil 2 elektrisch mit dem Gegensteckverbinderteil 3 zu kontaktieren. An das Gegenkontaktelement 31 schließt eine Kontaktierungseinrichtung 32 an, über die eine elektrische Leitung elektrisch kontaktierend mit dem Gegenkontaktelement 31 verbunden werden kann.

Zum steckenden Verbinden des Steckverbinderteils 2 mit dem Gegensteckverbinderteil 3 wird das Gegenkontaktelement 31 mit einer Spitze 310 in die Einsteckôffnung 211 des Kontaktelements 21 eingeführt und in die Einsteckôffnung 211 eingeschoben, sodass, wie in Fig. 2B dargestellt, die Kontaktlamellen 210 das Gegenkontaktelement 31 elektrisch kontaktieren und somit eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 2 und dem Gegensteckverbinderteil 3 hergestellt ist.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Steckverbinders 1 bei mit dem Gegensteckverbinderteil 3 verbundenem Steckverbinderteil 2, Fig. 4 zeigt eine rückseitige Ansicht des Steckverbinders 1, und Fig. 5A bis 5D zeigen Abbildungen beim Trennen des Steckverbinderteils 2 und des Gegensteckverbinderteils 3 voneinander.

Wird der Steckverbinder 1 unter Last geschlossen oder umgekehrt unter Last geöffnet, kann es zum Entstehen eines Lichtbogens zwischen dem Steckverbinderteil 2 und dem Gegensteckverbinderteil 3 kommen. Um hierbei eine Beschädigung an den Kontaktlamellen 210 des Kontaktelements 21 des Steckverbinderteils 2 zu vermeiden, weist das Steckverbinderteil 2 ein Lanzenelement 23 auf, das mit einem Verbindungsbund 230 an dem Zylinderschaft 212 des Kontaktelements 21 angeordnet ist und sich mit einem zumindest abschnittsweise elastisch federnden Schaft 231 außerhalb der Einstecköffnung 211 des Kontaktelements 21 parallel zu den Kontaktlamellen 210 erstreckt.

An einem von dem Verbindungsbund 230 abliegenden Ende trägt der Schaft 231 hierbei an einem Kopf 232 einen Kontaktierungsabschnitt 233, der die Kontaktlamellen 210 entlang der Einsteckrichtung E überragt und beispielsweise aus einem lichtbogenresistenten Material gefertigt ist.

Das Lanzenelement 23 ist aus einem elektrisch leitfâhigen Material gefertigt, sodass über den Kontaktierungsabschnitt 233 eine Kontaktierung zwischen dem Gegenkontaktelement 31 des Gegensteckverbinderteils 3 und dem Kontaktelement 21 des Steckverbinderteils 2 hergestellt werden kann.

Wie in Fig. 5A dargestellt, steht der Kontaktierungsabschnitt 233 bei in die Einstecköffnung 211 eingestecktem Gegenkontaktelement 31 elektrisch mit dem Gegenkontaktelement 31 in Kontakt. Für die eigentliche Stromübertragung über den Steckverbinder 1 hat das Lanzenelement 23 hierbei eine untergeordnete Bedeutung. Das Lanzenelement 23 dient insbesondere zur Ableitung eines Lichtbogens von dem Kontaktelement 21, wie nachfolgend erläutert werden soil.

Soil der Steckverbinder 1 geöffnet werden, so wird das Gegenkontaktelement 31 entgegen der Einsteckrichtung E aus der Einstecköffnung 211 des Kontaktelements 21 gezogen, wie dies in Fig. 5B und 5C dargestellt ist. Dabei gelangt das Gegenkontaktelement 31 mit seiner Spitze 310 zunächst aus der Einstecköffnung 211 heraus, behält zunächst aber den Kontakt zu dem Kontaktierungsabschnitt 233 des Lanzenelements 23 bei, wie dies aus Fig. 5B und 5C ersichtlich ist.

Wird das Gegenkontaktelement 31 weiter entgegen der Einsteckrichtung E aus dem Gehäuse 20 des Steckverbinderteils 1 herausgezogen, so entsteht gegebenenfalls ein Lichtbogen L zwischen der Spitze 310 des Gegenkontaktelements 31 und dem nächstgelegenen elektrisch leitfâhigen, auf dem Potential des Kontaktelements 21 befindlichem Abschnitt des Steckverbinderteils 2, also dem Kontaktierungsabschnitt 233 des Lanzenelements 23, wie dies in Fig. 5D dargestellt ist. Über den die Kontaktlamellen 210 überragenden Kontaktierungsabschnitt 233 werden die Kontaktlamellen 210 somit von dem Lichtbogen L abgeschirmt, sodass der Lichtbogen L keine Beschädigungen an den Kontaktlamellen 210 bewirken kann.

Der Kontaktierungsabschnitt 233 stellt einen Opferabschnitt dar, an dem Beschâdigungen in Kauf genommen werden können. Der Kontaktierungsabschnitt 233 hat für die Stromübertragung zwischen dem Steckverbinderteil 2 und dem Gegensteckverbinderteil 3 keine eigentliche Bedeutung, sondern dient lediglich zur Ableitung des Lichtbogens L beim Verbinden oder Trennen des Steckverbinders 1.

Die Kontaktierung zwischen dem Steckverbinderteil 2 und dem Gegensteckverbinderteil 3 wird, wenn das Steckverbinderteil 2 und das Gegensteckverbinderteil 3 ineinander eingesteckt sind, insbesondere über einen von der Spitze 310 des Gegenkontaktelements 31 abgelegenen Schaftabschnitt des Gegenkontaktelements 31 hergestellt, wie dies aus Fig. 5A ersichtlich ist. Die Spitze 310 des Gegenkontaktelements 31 hat somit für die elektrische Kontaktierung und für die Stromübertragung zwischen dem Steckverbinderteil 2 und dem Gegensteckverbinderteil 3 eine lediglich untergeordnete Bedeutung, sodass (geringfügige) Beschädigungen an der Spitze 310 des Gegenkontaktelements 31 aufgrund des Entstehens eines Lichtbogens L in Kauf genommen werden können.

Denkbar ist auch, die Spitze 310 des Gegenkontaktelements 31 aus einem lichtbogenresistenten Material herzustellen. Solch eine Spitze 310 könnte als auf den Stiftkontakt aufgesetzte Hülse oder auch als partielle Oberflächenbeschichtung ausgeprägt sein. Es ergibt sich eine Spitze 310 nach Art eines Abbrandrings, der den gleichen Durchmesser wie der eigentliche Kontaktstift hat, aber (deutlich) resistenter gegen eine Lichtbogeneinwirkung ist als der eigentliche Kontaktstift.

Weil ein Lichtbogen L somit zwischen dem Kontaktierungsabschnitt 233 des Lanzenelements 23 und einem unkritischen Bereich des Gegenkontaktelements 31, nämlich der Spitze 310 des Gegenkontaktelements 31, entsteht, kônnen Beschâdigungen aufgrund des Lichtbogens L an den für die elektrische Kontaktierung zwischen dem Steckverbinderteil 2 und dem Gegensteckverbinderteil 3 funktional wesentlichen Bereichen wirkungsvoll vermieden werden.

Beim Verbinden des Steckverbinderteils 2 mit dem Gegensteckverbinderteil 3 ergibt sich eine umgekehrte Abfolge, bei der ausgehend von der Stellung gemäß Fig. 5D das Gegenkontaktelement 31 in die Einsteckrichtung E in die Einsteckôffnung 211 des Kontaktelements 21 eingesteckt wird, wobei ein Lichtbogen L gegebenenfalls zwischen der Spitze 310 des Gegenkontaktelements 31 und dem Kontaktierungsabschnitt 233 des

Lanzenelements 23 entsteht, sich aber nicht bis hin zu dem Kontaktelement 21 erstreckt. Das Kontaktelement 21 ist somit auch beim Verbinden des Steckverbinders 1 wirkungsvoll von einem Lichtbogen L abgeschirmt.

Beim Einstecken lâuft das Gegenkontaktelement 31 mit seiner Spitze 310 zunâchst auf den Kontaktierungsabschnitt 233 des Lanzenelements 23 auf (Fig. 5C), wodurch der Schaft 231 elastisch nach außen beiseite gedrângt wird und der Kontaktierungsabschnitt 233 somit unter elastischer Vorspannung an dem Gegenkontaktelement 31 anliegt. Beim weiteren Einstecken gelangt das Gegenkontaktelement 31 schließlich in den Bereich der Einsteckôffnung 211 und in Kontakt mit den Kontaktlamellen 210, wie dies in Fig. 5B und 5A dargestellt ist.

Das Gehâuse 20 bildet einen Raum 201 aus, in dem das Kontaktelement 21 aufgenommen ist. Über eine Einsteckôffnung 200 kann das Gegenkontaktelement 31 in das Gehâuse 20 eingeführt und in Kontakt mit dem Kontaktelement 21 innerhalb des Raums 201 des Gehâuses 20 gebracht werden.

Das Gehâuse 20 ist vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise aus einem Material mit hoher Durchschlagsfestigkeit, gefertigt.

Bei dem in Fig. 1 bis Fig. 5A-5B dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lanzenelement 23 mit einem Kontaktierungsabschnitt 233 in Form einer an den Kopf 232 des Schafts 231 angesetzten Niet gefertigt. Fig. 6 zeigt eine gesonderte Ansicht dieses Ausführungsbeispiels des Lanzenelements 23. Der Schaft 231 ist mit dem Kopf 232 und dem Verbindungsbund 230 hierbei einstückig aus einem elektrisch leitfâhigen Material gefertigt. Auch der Kontaktierungsabschnitt 233 ist elektrisch leitfâhig und dabei vorzugsweise aus einem lichtbogenresistenten Material hergestellt oder mit einem lichtbogenresistenten Material beschichtet.

Fig. 7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Lanzenelements 23, bei dem das Lanzenelement 23 insgesamt einstückig ausgebildet ist. Der Kontaktierungsabschnitt 233 ist hierbei einstückig an dem Schaft 231 geformt, indem der Schaft 231 an seinem von dem Verbindungsbund 230 abliegenden Ende in gekrümmter Weise umgeformt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Lanzenelement 23 insgesamt aus einem lichtbogenresistenten Material gefertigt oder (zumindest abschnittsweise) mit einem lichtbogenresistenten Material beschichtet sein.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.

Ein Lanzenelement der hier beschriebenen Art kann bei einem zylindrischen Kontaktelement oder auch bei einem Flachkontakt zum Einsatz kommen. Ein Steckverbinder kann hierbei ein oder mehrere Kontaktelemente aufweisen.

Ein Lanzenelement der beschriebenen Art kann zudem an einem Kontaktelement in Form einer Kontaktbuchse oder auch in Form eines Kontaktstifts angeordnet sein. Eine Verwendung ist zudem auch an einem zwittrigen elektrischen Kontakt (auch bezeichnet als hermaphroditer Kontakt) denkbar.

Ein Kontaktierungsabschnitt kann die Form einer Niet aufweisen. Denkbar und mdglich sind aber auch andere Formgebungen.

Bezugszeichenliste 1 Steckverbinder 2 Steckverbinderteil 20 Gehäuse 200 Einstecköffnung 201 Raum 21 Kontaktelement 210 Kontaktlamellen 211 Einstecköffnung 212 Zylinderschaft 22 Kontaktierungseinrichtung 23 Lanzenelement 230 Verbindungsbund 231 Schaft 232 Kopf 233 Kontaktierungsabschnitt 3 Gegensteckverbinderteil 31 Gegenkontaktelement 310 Spitze 32 Kontaktierungseinrichtung E Einsteckrichtung L Lichtbogen

Claims

1. Steckverbinderteil (2) zur elektrischen Kontaktierung mit einem Gegensteckverbinderteil (3), mit - einem Kontaktelement (21), das entlang einer Einsteckrichtung (E) mit einem Gegenkontaktelement (31) eines zugeordneten Gegensteckverbinderteils (3) zur elektrischen Kontaktierung steckend in Eingriff bringbar ist, gekennzeichnet durch ein Lanzenelement (23), das einen zumindest abschnittsweise elastischen Schaft (231) und einen Kontaktierungsabschnitt (233) aufweist, wobei der Schaft (231) an einem ersten Ende mit dem Kontaktelement (21) verbunden ist und der Kontaktierungsabschnitt (233) an einem zweiten Ende des Schafts (231) angeordnet ist derart, dass der Kontaktierungsabschnitt (233) beim Lôsen des Steckverbinderteils (2) von dem Gegensteckverbinderteil (3) noch mit dem Gegenkontaktelement (31) des Gegensteckverbinderteils (3) in elektrischem Kontakt steht, nachdem der elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktelement (21) und dem Gegenkontaktelement (31) bereits aufgehoben ist.

2. Steckverbinderteil (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsabschnitt (233) ausgebildet ist, bei einem steckenden Verbinden des Steckverbinderteils (2) mit dem Gegensteckverbinderteil (3) vor dem Kontaktelement (21) mit dem Gegenkontaktelement (31) des Gegensteckverbinderteils (3) in elektrischen Kontakt zu gelangen.

3. Steckverbinderteil (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsabschnitt (233) zumindest teilweise aus einem lichtbogenresistenten Material, insbesondere einem Material aufweisend Ag/Ni, W/Cu, Ag/SnO2 oder Ag/Cu, gefertigt ist.

4. Steckverbinderteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lanzenelement (23) mit seinem Kontaktierungsabschnitt (233) ein mit dem Gegenkontaktelement (31) steckend zu verbindendes Ende des Kontaktelements (21), betrachtet entlang der Einsteckrichtung (E), überragt.

5. Steckverbinderteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsabschnitt (233) durch ein an dem Schaft (231) angeordnetes Kontaktierungselement oder durch einen integralen Abschnitt des Schafts (231) gebildet ist.

6. Steckverbinderteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (231) an seinem ersten Ende über einen Verbindungsbund (230) mit dem Kontaktelement (21) verbunden ist.

7. Steckverbinderteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (231) parallel zur Einsteckrichtung (E) an dem Kontaktelement (21) erstreckt ist.

8. Steckverbinderteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (231) des Lanzenelements (23), betrachtet radial zur Einsteckrichtung (E), außerhalb des Kontaktelements (21) erstreckt ist.

9. Steckverbinderteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (21) eine Mehrzahl von Kontaktlamellen (210) aufweist, die zwischen sich eine Einstecköffnung (211) ausbilden, in die das Gegenkontaktelement (31) des Gegensteckverbinderteils (3) einsteckbar ist.

10. Steckverbinderteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbinderteil (2) ein Gehäuse (20) aufweist, das einen Raum (201) bildet, in dem das Kontaktelement (21) angeordnet ist.

11. Steckverbinder (1), mit einem Steckverbinderteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einem mit dem Steckverbinderteil steckend in Eingriff bringbaren Gegensteckverbinderteil (3).

12. Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines Steckverbinderteils (2) mit einem Gegensteckverbinderteil (3), bei dem - ein Kontaktelement (21) des Steckverbinderteils (2) entlang einer Einsteckrichtung (E) mit einem Gegenkontaktelement (31) des Gegensteckverbinderteils (3) zur elektrischen Kontaktierung steckend in Eingriff gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim steckenden Verbinden ein Kontaktierungsabschnitt (233) eines Lanzenelements (23), das einen zumindest abschnittsweise elastischen, an einem ersten Ende mit dem Kontaktelement (21) verbundenen und an einem zweiten Ende den Kontaktierungsabschnitt (233) tragenden Schaft (231) aufweist, vor dem Kontaktelement (21) mit dem Gegenkontaktelement (31) des Gegensteckverbinderteils (3) in elektrischen Kontakt gelangt.