WO1998033239A1 - Kupplungsteil einer elektrischen steckverbindung - Google Patents

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WO1998033239A1
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Johannes Locher
Daniel Franz
Bernd Schumacher
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    • 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
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    • 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

Definitions

  • the invention is based on a coupling part of an electrical connector according to the preamble of claim 1.
  • DE 41 20 952 C2 discloses a coupling part in the form of a grounding spring, which has a crimp connection as a connection section and a contact section for coupling with a radial spring deflection a circular connector has a so-called contact spring.
  • the contact spring is composed of two approximately semicircular curved smooth-walled spring arms, which at one end arcuate from a base body and which are at a close distance from one another with their other free ends.
  • the spring arms essentially enclose a contact space for a circular connector. If this enters the contact space, it spreads the spring legs slightly, which then resiliently rest against the circular connector. Due to the one-piece design of the earthing spring, the starting element of which is a stamped metal strip during manufacture, the resilience can only be implemented by dimensioning the thickness of the spring legs in such a way that, on the other hand, the necessary bends in the crimp connection can still be carried out.
  • the springback forces that can be achieved by the spring legs of the coupling part can be inadequate and the contacting of the plug connectors can be unsafe.
  • the coupling part according to the invention of an electrical plug connection with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the aforementioned inadequacy is avoided to a satisfactory extent.
  • the coupling part is in particular formed in two parts, so that a contact member of a contact section, which is made in one piece with a connecting section from the same starting material, is reinforced in its spring-back behavior when the plug connection is closed by a support member.
  • the springback behavior of the coupling part can be determined independently of the design of the connection section as a crimp connection and can be matched to the shaking stresses that occur in such a way that the plug connection is secure
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
  • the coupling part is shown in FIG. 1 in a longitudinal section and in FIG. 2 in a top view.
  • a coupling part 11 of an electrical plug connection according to FIGS. 1 and 2 is composed of bent sheet metal parts and contains, as main components, each arranged at the end, on the one hand a connection section 12 and a contact section 13 adjoining it.
  • connection section 12 is designed as a crimp connection. To insert a cable, it is designed as an elongate receiving body with a U-shaped cross-sectional area. It has a first crimp attachment 14 at the end thereof and, offset from the contact section 13, a second crimp attachment 16. In a generally known and not shown manner, an insulator can be fixed with the first crimp attachment 14 and an electrical conductor of the cable with the second crimp attachment 16 at the connection section 12.
  • the contact section 13 is arranged for coupling to a circular connector.
  • the contact section 13 is constructed in two parts and is composed of a contact member 18 and a support member 19.
  • the contact member 18 is formed in one piece with the connection section 12 and is approximately ring-shaped as a sleeve body by a bend in cross-section, said sleeve body comprising a contact space 21.
  • the free end of the contact member 18 is bent as a short leg pointing almost perpendicularly away from the contact space 21 and forms a stop 22 which rests on an end piece 23 of the connecting section 12 adjoining the contact member 18 and here supports a radial prestressing of the contact member 18.
  • the contact member 18 encloses the contact space 21 along a transverse axis 27 of the coupling part 11 shown in FIG. 2. From the inner wall 24, dome-shaped contact bodies 28 protrude into the contact space 21.
  • Two contact bodies 28 are on an imaginary line in Alignment with the transverse axis 27 on opposite edge zones of the inner wall 24 arranged in pairs.
  • the pairs of contact bodies 28 are offset from one another by 120 ° in the circumferential direction.
  • each pair of contact bodies 28 can also be replaced by a continuous contact strip.
  • retaining webs 31 are attached in edge zones. They serve for the positional positioning of the support member 19, which is preferably made of metal, which rests against the contact member 18 in a prestressed manner in a radially resilient manner and surrounds it except for a small area on both sides of the stop 22.
  • the two-part contact section 13 is formed by the connection between the contact member 18 and the support member 19.
  • Mating frequency and mating force can be met by changing the dimensioning of the support member 19. Due to the presence of the stop 22, almost any prestressing of the contact section 13 is possible.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Es ist ein Kupplungsteil (11) einer elektrischen Steckverbindung so auszubilden, daß dieses auch unter starken Belastungen, insbesondere Schüttelbeschleunigungen, eine sichere Kontaktierung mit einem Gegenstecker aufweist. Dazu weist das Kupplungsteil (11) einen Kontaktabschnitt (13) auf, der zweiteilig ist und aus einem mit einem Anschlußabschnitt (12) des Kupplungsteils (11) einstückigen Kontaktglied (18) und aus einem das Kontaktglied (18) zumindest teilweise umgebenden Stützglied (19) gebildet ist. Das hülsenförmig gebogene, rückfederungsfähige Kontaktglied (18) weist sechs Kontaktkörper (28) auf, die eine Sechspunktlagerung, alternativ eine Dreilinienlagerung, für den Gegenstecker bilden. Durch das ebenfalls radial rückfederungsfähige Stützglied (19) lassen sich über dessen Dimensionierung nahezu beliebige radiale Vorspannungen des Kontaktabschnitts (13) verwirklichen. Das Kupplungsteil (11) wird vorzugsweise im Automobilbau eingesetzt.

Description

Kupplungsteil einer elektrischen Steckverbindung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Kupplungsteil einer elektrischen Steckverbindung nach der Gattung des Anspruchs 1. Durch die DE 41 20 952 C2 ist ein Kupplungsteil in der Aus- führung als eine Erdungsfeder bekannt, das als Anschlußabschnitt einen Crimpanschluß und als radial ausfederungsfähigen Kontaktabschnitt zur Kopplung mit einem Rundsteckverbinder eine sogenannte Kontaktfeder aufweist .
Die Kontaktfeder setzt sich aus zwei annähernd halbkreisförmig gebogenen glattwandigen Federarmen zusammen, die mit ihren einen Enden bogenförmig von einem Grundkörper ausgehen und die sich mit ihren anderen freien Enden in einem engen Abstand gegenüberstehen. Die Federarme umschließen im we- sentliehen einen Kontaktraum für einen Rundsteckverbinder. Tritt dieser in den Kontaktraum ein, so spreizt er die Federschenkel etwas auf, die dann rückfedernd an dem Rundsteckverbinder anliegen. Durch die Einstückigkeit der Erdungsfeder, deren Ausgangs- element bei der Herstellung ein gestanzter Metallstreifen ist, läßt sich einerseits die Rückfederungskraft durch die Dimensionierung der Stärke der Federschenkel nur so ausfüh- ren, daß andererseits die erforderlichen Umbiegungen im Crimpanschluß noch durchführbar sind.
Somit können, wenn die geschlossene Steckverbindung starken Schüttelbeschleunigungen ausgesetzt ist, wie sie beispiels- weise an einem Dieselmotor in einem Kraftfahrzeug auftreten können, die verwirklichbaren Rückfederungskräfte der Federschenkel des Kupplungsteils unzureichend und es kann die Kontaktierung der Steckverbinder unsicher sein.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kupplungsteil einer elektrischen Steckverbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnte Unzu- länglichkeit in zufriedenstellendem Maß vermieden wird. Dazu ist das Kupplungsteil insbesondere zweiteilig ausgebildet, so daß ein Kontaktglied eines Kontaktabschnitts, das einstückig mit einem Anschlußabschnitt aus dem gleichen Aus- gangsmaterial gefertigt ist, in seinem Rückfederverhalten bei geschlossener Steckverbindung durch ein Stützglied verstärkt ist. Mit der Dimensionierung des Stützgliedes läßt sich das Rückfederungsverhalten des Kupplungsteils unabhängig von der Ausbildung des Anschlußabschnitts als Crimpanschluß festlegen und auf die auftretenden Schüttelbelastun- gen derart abstimmen, daß die Steckverbindung eine sichere
Kontaktierung aufweist.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen für die Realisierung der Erfindung angegeben. Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Das Kupplungsteil wird in der Figur 1 in einem Längsschnitt und in der Figur 2 in einer Draufsicht gezeigt .
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein Kupplungsteil 11 einer elektrischen Steckverbindung nach den Figuren 1 und 2 setzt sich aus Blechbiegeteilen zusammen und enthält als Hauptkomponenten, jeweils endseitig angeordnet, einerseits einen Anschlußabschnitt 12 und einen daran anschließenden Kontaktabschnitt 13.
Der Anschlußabschnitt 12 ist als Crimpanschluß ausgestaltet. Zum Einlegen eines Kabels ist er als länglicher Aufnahmekörper mit U-förmiger Querschnittsfläche ausgebildet. Er weist endseitig einen ersten Crimpansatz 14 und davon, zum Kontaktabschnitt 13 hin abgesetzt, einen zweiten Crimpansatz 16 auf. In allgemein bekannter und nicht dargestellter Weise ist mit dem ersten Crimpansatz 14 ein Isolator und mit dem zweiten Crimpansatz 16 ein elektrischer Leiter des Kabels an dem Anschlußabschnitt 12 festlegbar.
Quer zu einer Längsachse 17 des Anschlußabschnitts 12 und des Kupplungsteils 11 ist der Kontaktabschnitt 13 zur Kopplung mit einem Rundsteckverbinder angeordnet. Der Kontaktabschnitt 13 ist zweiteilig aufgebaut und setzt sich aus einem Kontaktglied 18 und einem Stützglied 19 zusammen. Das Kontaktglied 18 ist mit dem Anschlußabschnitt 12 einstückig und durch eine Biegung im Querschnitt annähernd ringförmig als Hülsenkörper ausgebildet, der einen Kontakt- räum 21 umfaßt. Das freie Ende des Kontaktgliedes 18 ist als kurzer Schenkel nahezu rechtwinklig von dem Kontaktraum 21 wegweisend abgebogen und bildet einen Anschlag 22, der auf einem, an dem Kontaktglied 18 angrenzenden Endstück 23 des Anschlußabschnitts 12 aufliegt und hier eine radiale Vorspannung des Kontaktgliedes 18 abstützt.
Das Kontaktglied 18 umfaßt mit einer Innenwandung 24 den Kontaktraum 21 längs einer in der Figur 2 dargestellten Querachse 27 des Kupplungsteils 11. Von der Innenwandung 24 ausgehend ragen kalottenförmige Kontaktkörper 28 in den Kon- taktraum 21. Je zwei Kontaktkörper 28 sind auf einer gedachten Linie in Ausrichtung zur Querachse 27 an sich gegenüberliegenden Randzonen der Innenwandung 24 paarweise angeordnet. Die Paare der Kontaktkörper 28 sind zueinander in Um- fangsrichtung um jeweils 120° versetzt angebracht. Alterna- tiv kann jedes Paar der Kontaktkörper 28 auch durch eine durchgängige Kontaktleiste ersetzt sein.
An einer Außenwandung 29 des Kontaktgliedes 18 sind in Randzonen Haltestege 31 angebracht. Sie dienen zur Lagepositio- nierung des vorzugsweise aus Metall bestehenden Stützgliedes 19, das radial rückfederungsfähig vorgespannt an dem Kontaktglied 18 anliegt und dieses bis auf einen kleinen Bereich beidseits des Anschlags 22 umschließt. Durch den Verbund zwischen Kontaktglied 18 und Stützglied 19 ist der zweiteilige Kontaktabschnitt 13 gebildet.
Zur erleichterten Einführung eines Rundsteckverbinders in den Kontaktabschnitt 13 sind in nicht dargestellter Weise Innenkanten des Kontaktgliedes 18 gerundet oder angefast ausgeführt. Mit dem Eintreten des Rundsteckverbinders in den Kontakt- räum 21 wird das Kontaktglied 18 und das Stützglied 19 radial aufgeweitet. Dies führt bei dem Kontaktglied 18 zu einem geringfügigen Abheben des Anschlages 22 von dem Endstück 23 des Anschlußabschnittes 12.
Mit der Einführung des Rundsteckverbinders in den Kontaktabschnitt 13 kommt der Mantel des Rundsteckverbinders zugleich in Anlage mit den Kontaktkörpern 28. Durch deren Anordnung ist das gesteckte System zwischen dem Kontaktabschnitt 13 des Kupplungsteils 11 und dem Rundsteckverbinder im Vergleich zu Flächen- oder Zweilinienkontaktierungen statisch weder unter- noch überbestimmt.
Durch den zweiteiligen Kontaktabschnitt 13 mit der verstärkten Rückfederung mittels des Stützgliedes 19 ist bei dieser Kontaktierung eine wesentlich höhere Flächenpressung möglich als bei einteiligen Crimpkontakten, wo das Rückfederungsver- halten des Kontaktabschnitts 13 durch die gegenläufige Umbiegefähigkeit des Anschlußabschnittes 12 begrenzt wird.
Durch die hohen und infolge der Anordnung der Kontaktkörper 28 gleichmäßigen Flächenpressung werden Mikrobewegungen sowie Korrosion an den Kontaktstellen vermieden, was dem gesteckten System eine ausgeprägte Vibrations- und Medienbeständigkeit verleiht, so daß das Kupplungsteil 11 auch separat ohne Schutzmaßnahmen montiert werden kann.
Verschiedene Anforderungen an Vibrationsbeständigkeit,
Steckhäufigkeit und Steckkraft können durch eine veränderte Dimensionierung des Stützgliedes 19 erfüllt werden. Durch das Vorhandensein des Anschlags 22 sind nahezu beliebige Vorspannungen des Kontaktabschnitts 13 möglich.

Claims

Ansprüche
1. Kupplungsteil einer elektrischen Steckverbindung mit einem Anschlußabschnitt (12) als Crimpanschluß und mit einem radial ausfederungsfähigen Kontaktabschnitt (13) zur Kopplung mit einem Rundsteckverbinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktabschnitt (13) zweiteilig ist und aus einem mit dem Anschlußabschnitt (12) einstückigen Kontaktglied (18) sowie aus einem, das Kontaktglied (18) zumindest teilweise umgebenden Stützglied (19) gebildet ist und das Stützglied (19) radial rückfedernd an dem Kontaktglied (18) anliegt .
2. Kupplungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querachse (27) als Mittelachse des Kontaktabschnitts (13) quer zu einer durch den Anschlußabschnitt (12) festgelegten Längsachse (17) des Kupplungsteils (11) ange- ordnet ist.
3. Kupplungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktglied (18) mit annähernd ringförmiger Querschnittsfläche als ein Hülsenkörper ausgebildet ist und einen Anschlag (22) aufweist, mit dem eine radiale Vorspannung des Kontaktgliedes (18) am Anschlußabschnitt (12) abstützbar ist.
4. Kupplungsteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktglied (18) an einer Innenwandung (24) Kon- taktkörper (28) aufweist, die an sich gegenüberliegenden Randzonen der Innenwandung (24) angeordnet sind und einen von der Innenwandung (24) umfaßten Kontaktraum (21) partiell einengen.
5. Kupplungsteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper (28) sich in den Randzonen der Innenwandung (24) paarweise gegenüberliegen und die Paare der Kontaktkörper (28) zueinander in Umfangsrichtung vorzugsweise um jeweils 120° versetzt angeordnet sind.
6. Kupplungsteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktglied (18) an einer Außenwandung (19) Haltestege (31) aufweist, die das Stützglied (19) in seiner Lage am Kontaktglied (18) positionieren.
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