Bereich
[0001] Im Folgenden wird ein elektrischer Steckverbinder beschrieben. Insbesondere handelt
es sich um einen elektrischen Steckverbinder mit einem Kontaktelement, das einen Kontaktlamellenkorb
hat. Dabei weist der Kontaktlamellenkorb mindestens zwei Kontaktzonen auf. Unter einem
Steckverbinder ist hier gemäß der üblichen Definition wahlweise ein Stecker oder eine
Buchse verstanden. Durch die mindestens zwei Kontaktzonen an dem Kontaktlamellenkorb
kann ein Spannungsabfall, an Kontaktflächen zwischen einem Stecker und einer diesen
kontaktierenden Buchse reduziert werden. Allerdings neigen Kontaktlamellenkörbe aufgrund
ihrer Formgebung oder von Verformung dazu, dass sich der durch sie fließende elektrische
Strom auf wenige Kontaktlamellen konzentriert.
Technischer Hintergrund
[0002] Das Dokument
EP 1 478 055 A1 beschreibt einen Kontaktlamellenkorb eines elektrischen Steckverbinders dessen Kontaktlamellen
mindestens zwei bogenförmige Abschnitte mit entgegengesetztem Krümmungssinn aufweisen.
Dadurch entsteht vereinfacht dargestellt eine Kontaktlamelle mit drei bogenförmigen
Abschnitten von denen die beiden äußeren Abschnitte - vom Inneren des Kontaktlamellenkorbs
her gesehen - konvex sind, wohingegen der mittlere Abschnitt konkav ist. Wird nun
der Stecker in den Kontaktlamellenkorb eingesteckt, berührt dieser die beiden äußeren
Abschnitte, wodurch die Kontaktlamellen radial ausgelenkt werden.
[0003] In
DE 10 2005 017 988 B3 wird eine elektrische Kontakthülse mit einer Vielzahl von langgestreckten Federelementen
zur elektrischen Kontaktierung eines Steckerelements und einer, die Kontakthülse umgebenden,
äußeren Kontaktbuchse beschrieben. Die in axialer Längsrichtung langgestreckten Federelemente
weisen in axialem Längsabstand voneinander angeordnet mindestens zwei Verjüngungsabschnitte
zur Vielpunktkontaktierung eines in sie hineingesteckten Steckerelements auf. Außerdem
haben sie mindestens zwei in axialem Längsabstand aufeinanderfolgende Aufweitungsabschnitte
zur Vielpunktkontaktierung einer äußeren Kontaktbuchse. Dabei sind die Aufweitungsabschnitte
konvex gekrümmt, während die Verjüngungsabschnitte konkav gekrümmt sind.
Problem
[0004] Die in
EP 1 478 055 A1 beschriebene Kontaktlamellenform ermöglicht zwar über viele Koppelzyklen eine gleichbleibende
Kontaktkraft, allerdings kann es zu einer einseitigen Belastung der Kontaktlamellen
kommen. Bei einer ungleichmäßigen Kontaktierung entlang des Umfangs, die infolge von
Fertigungstoleranzen, Verschleiß oder durch eine an der Leitung oder den Kabel anliegende
Querkraft entsteht, konzentriert sich der Stromübergang auf einzelne Kontaktlamellen.
Dies kann eine starke Erwärmung der stromtragenden Kontaktlamellen bewirken. Da die
einzelnen Kontaktlamellen durch Luftspalte voneinander getrennt sind, kann die dabei
entstehende Verlustwärme nur unzureichend verteilt werden. Zudem sind die Kontaktlamellen
üblicherweise aus einem Material gefertigt, das einen positiven Temperaturkoeffizienten
aufweist; somit steigt der elektrische Widerstand der Kontaktlamellen mit der Temperatur.
[0005] Ein wesentlicher Nachteil der in
DE 10 2005 017 988 B3 beschriebenen Kontakthülse besteht im doppelten Übergangswiderstand, da sowohl an
den Kontaktstellen zwischen äußerer Kontaktbuchse und Federelement sowie den Kontaktstellen
zwischen Federelement und Stecker ein Spannungsabfall auftritt. Dass der Übergangswiderstand
durch Reibkorrosion und andere Verschleißerscheinungen steigt, ist für diese Form
der Kontakthülse besonders kritisch.
[0006] Dokument
DE 10 2004 002 404 B3 offenbart eine Kontaktbuchse sowie ein zugehöriges Federelement und ein Verfahren
zu deren Herstellung. Das Federelement ist in Dokument D1 in einer Aufnahme einer
Kontaktbuchse angeordnet. Das Federelement ist ringförmig ausgestaltet und weist eine
Vielzahl von Federzungen auf, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Die
Federzungen erstrecken sich von einem das Federelement umgebenden, ringförmigen Basisabschnitt
nach innen gewölbt zur Mitte des Federelements hin. Dabei bilden die Federzungen,
die sich von dem Basisabschnitt im oberen Bereich des Federelements befinden, einen
ersten Kontaktbereich, und die Federzungen, die sich von dem Basisabschnitt im unteren
Bereich des Federelements befinden, einen zweiten Kontaktbereich. Das Federelement
wird aus einem Blechstreifen geformt, wobei der Basisabschnitt zu einem geschlossenen
Ring gebogen oder verbunden werden kann, beispielsweise durch Verschweißen, oder auch
offen bleiben kann, so dass der Basisabschnitt des Federelements einen Spalt aufweist.
Die Federzungen des ersten und zweiten Kontaktbereichs sind über den Basisabschnitt
miteinander verbunden.
[0007] Ein weiterer Nachteil der bekannten Kontaktlamellenkörbe besteht darin, dass die
Elastizität der verwendeten Materialien, in der Regel Kupfer oder Kupferlegierungen
wie zum Beispiel Beryllium-Kupfer, mit steigender Temperatur sinkt. Dies resultiert
in einer geringeren Federwirkung und damit in einer geringeren Kontaktkraft. Somit
bewirkt eine geringere Elastizität ebenfalls einen steigenden Übergangswiderstand.
[0008] Da sich diese nachteiligen Effekte durch die Temperaturabhängigkeit selbst verstärken,
besteht die Gefahr, dass der Steckverbinder infolge einer Überlastung beschädigt oder
zerstört wird. Hinzu kommt, dass sich der Übergangswiderstand über die Lebensdauer
des Steckverbinders erhöht und die Elastizität der Kontaktlamellen abnimmt. Daher
muss bei der Auslegung eine Sicherheitsreserve vorgesehen werden, um eine Beschädigung
des Steckverbinders zu vermeiden. Dies führt dazu, dass die Kontaktlamellenkörbe überdimensioniert
und/oder dass spezielle galvanischen Überzüge, zur Reduzierung des Übergangswiderstandes,
verwendet werden müssen.
Aufgabe
[0009] Damit stellt sich die Aufgabe für einen elektrischen Steckverbinder ein Kontaktelement
mit einem Kontaktlamellenkorb bereitzustellen, dessen Geometrie eine gleichmäßige
Verteilung des durch den Steckverbinder fließenden elektrischen Stroms und der Verlustwärme
ermöglicht und der gleichzeitig weniger anfällig für Temperaturerhöhungen ist.
Lösung
[0010] Zur Lösung Lösung dieser Aufgabe wird ein Steckverbinder gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
[0011] Der im Folgenden erläuterte Kontaktlamellenkorb ist durch seine Ausgestaltung dazu
geeignet, den elektrischen Spannungsabfall an den Kontaktstellen zu minimieren und
gleichzeitig den elektrischen Strom gleichmäßig über den gesamten Kontaktlamellenkorb
zu verteilen.
[0012] Die Zwischenwand zwischen den Kontaktzonen des Kontaktlamellenkorbs ermöglicht eine
gleichmäßige Verteilung des elektrischen Stroms und der Wärme über den gesamten Umfang
des Kontaktlamellenkorbs. Die Zwischenwand kann sich über den gesamten Umfang des
Kontaktlamellenkorbs oder nur über einen Teil davon erstrecken. Außerdem kann sie
durch einen Trennschlitz unterbrochen oder durchgehend sein. Die Zwischenwand kann
so die Federwirkung des gesamten Kontaktlamellenkorbs erhöhen, so dass die Federkraft
- und damit auch die Stromführung - gleichmäßig über den Umfang des Kontaktlamellenkorbs
verteilt wird. Dadurch ergibt sich ein klarer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik,
da eine Stromkonzentration wirksam vermieden wird. In Verbindung mit der höheren Federkraft
des Kontaktlamellenkorbs wird somit eine zusätzliche Sicherheitsreserve bereitgestellt.
[0013] Zusätzlich kann ein Federelement vorgesehen sein, das eine quer zur Längsrichtung
des Steckverbinders wirkende Kraft auf wenigstens eine der Kontaktzonen des Kontaktlamellenkorbs
aufbringt. Falls der Steckverbinder Teil der Buchse ist, wirkt die Kraft - bezogen
auf die Längsachse des Steckverbinders - radial nach innen. Falls der Steckverbinder
ein Teil des Steckers ist, wirkt die Kraft radial nach außen. Der Kontaktlammelenkorb
und das Federelement können separate Bauteile sein.
[0014] Das Federelement kann zusätzlich für jede Kontaktzone des Kontaktlamellenkorbs mindestens
eine Federlamelle aufweisen. Ebenso kann das Federelement eine Zwischenwand zwischen
den für die jeweiligen Kontaktzonen vorgesehenen Federlamellen aufweisen.
[0015] Wenn die Federkraft des Federelements radial nach innen wirkt, kann das Federelement
so ausgeführt sein, dass es den Kontaktlamellenkorb in Umfangsrichtung zumindest teilweise
umgreift. Da die Federkraft des Federelements und die Federkraft des Kontaktlamellenkorbs
gleich gerichtet sind, kann durch das Federelement die Kontaktkraft erhöht werden.
Da eine höhere Kontaktkraft den Übergangswiderstand senkt, wird durch das Federelement
eine weitere Sicherheitsreserve bereitgestellt.
[0016] In einer Ausführungsform des Steckverbinders sind die Kontaktlamellen der unterschiedlichen
Kontaktzonen in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Zusätzlich oder alternativ
dazu können die Kontaktlamellen einer oder aller Kontaktzonen schräg zur Längsachse
des Steckverbinders angeordnet sein.
[0017] Der Steckverbinder kann entweder eine Buchse oder ein Stecker sein. Da durch die
Form des Kontaktlamellenkorbs der Übergangswiderstand zwischen Stecker und Buchse
reduziert wird, kann der Kontaktlamellenkorb aus einem unlegierten Metall, ohne einen
speziellen Oberflächen-Überzug, gefertigt werden. Alternativ dazu ist es auch möglich,
dass der Kontaktbereich oder der gesamte Grundkörper einen Oberflächen-Überzug, zum
Beispiel aus Zinn oder einer Zinnlegierung aufweist. Aufgrund der guten elektrischen
Eigenschaften bieten sich Kupfer oder kupferhaltige Legierungen als Material für den
Kontaktlamellenkorb an.
[0018] Das Federelement kann, aber muss nicht dazu vorgesehen sein, Strom zu leiten. Daher
kann für das Federelement auch ein Material mit geringer elektrischer Leitfähigkeit
verwendet werden, das anhand von mechanischen oder fertigungstechnischen Eigenschaften
ausgewählt wird. Das Federelement kann dabei aus Metall, zum Beispiel Stahl, Edelstahl,
oder auch aus Kunststoff bestehen.
[0019] Somit können das Federelement und der Kontaktlamellenkorb aus unterschiedlichen Materialien
gebildet sein. In einer Ausführungsform kann das Federelement aus Stahl und der Kontaktlamellenkorb
aus Kupfer sein.
[0020] Die Kontaktlamellen können auch so ausgeführt sein, dass sich der Querschnitt der
Kontaktlamellen zur Mitte hin verjüngt, so dass in der Mitte der Kontaktlamellen der
Abstand zu den benachbarten Kontaktlamellen am größten ist. Zusätzlich oder alternativ
dazu kann auf jeder Kontaktlamelle eine geprägte Kontaktierungsstelle vorgesehen sein.
Diese Kontaktierungsstellen können sich sowohl auf der Innenseite, der Außenseite
oder auch auf beiden Seiten des Kontaktlamellenkorbs befinden. Durch die Kontaktierungsstellen
an der Außenseite kann die Federkraft des Federelements gezielt in die Kontaktlamellen
eingeleitet werden. Befinden sich die Kontaktierungsstellen auf der Innenseite, so
bilden die Kontaktierungsstellen einen definierten Stromübergang zwischen gekoppelten
Steckverbindern.
[0021] In einer Ausführungsform ist der Kontaktlamellenkorb als Stanzbiegeteil ausgeführt.
Auch das Federelement kann als Stanzbiegeteil ausgeführt sein.
[0022] Der vordere Teil des Kontaktlamellenkorbs kann so ausgeführt sein, dass in einem
Abschlussring Unterbrechungen vorgesehen sind. Zusätzlich oder alternativ dazu können
in dem Übergangsbereich zwischen dem Kontaktlamellenkorb und dem massiven Teil des
Grundkörpers Aussparungen vorgesehen sein. Durch die Unterbrechungen und/oder Aussparungen
kann die Federkraft der Kontaktlamellen zusätzlich gesteigert werden.
[0023] In einer Ausführungsform kann die Zwischenwand zumindest einmal unterbrochen sein.
Die zumindest eine Unterbrechung der Zwischenwand kann dabei in Verlängerung von einer
langen Aussparung vorgesehen sein. Dabei kann die zumindest eine Unterbrechung der
Zwischenwand schräg zur Längsrichtung des Steckverbinders vorgesehen sein.
[0024] Der Grundkörper des Steckverbinders kann einen Trennschlitz aufweisen. Der Trennschlitz
im Grundkörper des Steckverbinders kann zum Bespiel in Längsrichtung des Steckverbinders
verlaufen. Auch das Federelement kann einen Trennschlitz aufweisen. Der Trennschlitz
im Federelement kann zum Beispiel in Längsrichtung des Federelements verlaufen. Der
Trennschlitz im Grundkörper des Steckverbinders kann dabei in eine Aussparung oder
eine lange Aussparung übergehen.
[0025] In einer Ausführungsform kann der Trennschlitz des Federelements drehsicher zum Trennschlitz
des Kontaktlamellenkorbs angeordnet sein. Dabei können sich die Trennschlitze des
Kontaktlamellenkorbs und des Federelements diametral gegenüberliegen.
[0026] Der Grundkörper des vorliegenden Steckverbinders kann auf die unterschiedlichsten
Arten an einen elektrischen Leiter angeschlossen werden, zum Beispiel kann eine Crimpverbindung,
ein Schraubverbindung, eine schraubenlose Klemmverbindung, eine Schneidklemmverbindung,
eine Flachsteckverbindung eine Wickelverbindung, eine Schweißverbindung oder eine
Einpressverbindung vorgesehen sein.
[0027] Auch ist der Kontaktlamellenkorb dafür geeignet, in Verbindung mit einer beliebigen
Steckergeometrien verwendet zu werden. Auch wenn in den gezeigten Figuren nur Rundstecker
dargestellt sind, so ist die vorliegende Erfindung beispielsweise auch für einen Rechteckstecker
geeignet.
[0028] Es ist möglich, den Kontaktlamellenkorb für sich genommen einzusetzen oder in einer
größeren Baueinheit zu verbauen. Es ist nicht notwendig, dass der Kontaktlamellenkorb
Teil des Grundkörpers des Steckverbinders ist.
[0029] Der Steckverbinder kann mehrere Kontaktlamellenkörbe aufweisen.
Kurzbeschreibung der Figuren
[0030] Nachfolgend wird der Steckverbinder anhand von Figuren erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Steckverbinders mit einem Kontaktlamellenkorb.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Federelements.
Fig. 3 zeigt einen Steckverbinder, wobei das Federelement den Kontaktlamellenkorb
umgreift.
Fig. 4a zeigt eine erste Ansicht einer Ausführungsform mit langen Aussparungen.
Fig. 4b zeigt eine zweite Ansicht der Ausführungsform mit langen Aussparungen.
Detaillierte Figurenbeschreibung
[0031] Die im Folgenden erläuterte Ausführungsvariante des Steckverbinders ist als Teil
einer Buchse ausgeführt. Der Steckverbinder kann ebenso Teil eines Steckers sein.
Auch wenn im Folgenden, zum besseren Verständnis, nur Ausführungsvarianten für eine
Buchse beschrieben werden, ist ersichtlich, dass nur geringe Modifikationen erforderlich
sind, um sie auch in einem Stecker verwenden zu können.
[0032] Fig. 1 zeigt den Grundkörper 12 eines Kontaktelements eines Steckverbinders. In dem
der Steckverbindung zugewandten, vorderen Bereich des Steckverbinders befindet sich
ein Kontaktlamellenkorb 14. An dem gegenüberliegenden Ende des Grundkörpers 12, dem
hinteren Bereich ist eine elektrische/mechanische Aufnahme/Kontaktierung für einen
elektrischen Leiter, zum Beispiel eine Crimpverbindung 16 vorgesehen. Der Grundkörper
12 des Steckverbinders ist in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsvariante als Stanzbiegeteil
ausgeführt. Der Grundkörper 12 besteht dabei aus einem rohrförmig gebogenem, leitfähigen
Material. Dieses Material kann dabei ein unlegiertes Metall, zum Beispiel Kupfer sein.
Ferner erstreckt sich über die gesamte axiale Länge des Grundkörpers 12 ein Trennschlitz
18.
[0033] Der Kontaktlamellenkorb 14 besteht aus einer ersten und einer zweiten Kontaktzone
20,21, die durch eine Zwischenwand 22 elektrisch leitend verbunden sind. Diese Zwischenwand
22 erstreckt sich über den gesamten Umfang des Kontaktlamellenkorbs 14 und wird durch
den Trennschlitz 18 unterbrochen. In den Kontaktzonen 20,21 ist eine Vielzahl von
Kontaktlamellen 24 angeordnet, die im gekoppelten Zustand an dem Stecker anliegen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verjüngt sich der Querschnitt der
Kontaktlamellen 24 zur Mitte hin, so dass der Abstand zwischen benachbarten Kontaktlamellen
in der Mitte am größten ist. Durch diese Verjüngung kann die mechanische Spannung
gleichmäßig in der Lamelle verteilt werden. Da sich, ausgehend von der Mitte, der
Querschnitt der Lamelle zur Zwischenwand 22 hin vergrößert, kann die Verlustwärme
besser aus den Kontaktzonen 20, 21 abgeleitet werden.
[0034] In der Mitte weisen die Kontaktlamellen, an der Innenseite des Kontaktlamellenkorbs,
eine geprägte Kontaktierungsstelle 26 auf. Diese geprägte Kontaktierungsstelle 26
ist dabei als definierter Kontakt zum Stecker vorgesehen. Zusätzlich können auch geprägte
Kontaktierungsstellen 26 an der Außenseite des Kontaktlamellenkorbs vorgesehen sein.
Die Vorteile derartiger Kontaktierungsstellen 26 sind in der Beschreibung der Fig.
3 im Detail dargelegt.
[0035] Die Übergänge zwischen Grundkörper 12, Kontaktlamellen 24 der zweiten Kontaktzone
20, Zwischenwand 22, Kontaktlamellen 24 der ersten Kontaktzonen 21 erfolgen dabei
nahtlos ohne einen Materialübergang. Am vorderen Ende des Steckverbinders gehen die
Kotaktlamellen 24 in einen vorderen Abschlussring 28 über, dessen Ringstruktur durch
mehrere Spalte unterbrochen ist. Diese geöffnete Ringstruktur begünstigt die elastische
Verformung der Kontaktlamellen 24 der ersten Kontaktzone 21. Dadurch können sich die
Kontaktlamellen 24 der ersten Kontaktzone 21 optimal an die Geometrie des Steckers
anpassen. Analog dazu sind auch am Grundkörper 12 Aussparungen 30 vorgesehen. Diese
Aussparungen 30 können als Schlitze ausgestaltet sein, wodurch die Spalte zwischen
den Kontaktlamellen 24 in den Grundkörper 12 hinein verlängert werden. Durch die Elastizität
der Kontaktlamellen 24 wirken diese wie Federn. Wenn der Stecker die Kontaktlamellen
24 elastisch verformt, entsteht eine die Kontaktierungsstellen 26 an den Stecker drückende
Kontaktkraft.
[0036] In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Kontaktlamellen 24 der ersten
und zweiten Kontaktzone 20,21 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet. Zusätzlich oder
alternativ dazu können die Kontaktlamellen 24 auch schräg zur Längsrichtung des Steckverbinders
ausgerichtet sein. Durch die versetzte Anordnung der Kontaktlamellen 24 können Potentialunterschiede
effektiver ausgeglichen werden. Auch kann sich der in den Kontaktlamellen 24 fließende
elektrische Strom besser auf die einzelnen Kontaktlamellen 24 verteilen. Zusätzlich
kann der mechanische Verschleiß, beziehungsweise der Abrieb durch eine versetzte Anordnung
der Kontaktlamellen 24 reduziert werden. Dies führt dazu, dass der Verschleiß bei
einem Kontaktlamellenkorb 14 mit zwei Kontaktzonen 20, 21 und einer versetzten Anordnung
der Kontaktlamellen 24 nicht größer ist als bei einem Kontaktlamellenkorb mit nur
einer Kontaktzone.
[0037] Der in Fig. 1 dargestellte Grundkörper 12 weist ferner an seiner Außenseite eine
doppelseitige ringförmige Wulst 32 und mindestens eine radial orientierte Noppe 34
auf. Hierdurch kann der Grundkörper 12 einfach und sicher in einem, nicht weiter veranschaulichten
zum Beispiel zweiteiligen, isolierenden Kontaktträgersystem positioniert und befestigt
werden. Im montierten Zustand umschließt dieses Kontaktträgersystem den Grundkörper
12 vollständig. Damit ist der Grundkörper 12 vor Umgebungseinflüssen geschützt und
gleichzeitig werden die stromführenden Teile des Steckverbinders isoliert. In dem
Kontaktträgersystem ist eine Ringnut vorgesehen, mit welcher die doppelseitige Wulst
32 abgestützt werden kann. Dadurch ist der Grundkörper 12 gegen ein Verrutschen entlang
der Längsachse des Steckverbinders geschützt. Ferner sind in dem Kontaktträgersystem
des Steckverbinders für die mindestens eine Noppe 34 Aussparungen vorgesehen. Dadurch
kann eine relative Drehbewegung zwischen Grundkörper 12 und Kontaktträgersystem verhindert
werden. Darüber hinaus kann die mindestens eine Noppe 34 auch zur Positionierung während
der Montage, zum Beispiel beim Crimpen der Anschlussleitungen, verwendet werden.
[0038] Die radial nach außen abstehende Wulst 32 und / oder die radial nach außen abstehende
Noppe 34 können auch radial nach innen geformt sein. In diesem Fall sind entsprechend
gegengleich geformte Vorsprünge in dem Kontaktträgersystem ausgeformt. Auch Mischformen
aus vorspringenden / zurückspringenden Noppen / Wulst können realisiert werden.
[0039] Fig. 2 zeigt ein Federelement 40, das als Stanzbiegeteil ausgeführt ist. Dabei besteht
das Federelement 40 aus einem rohrförmig gebogenem Material. Da das Federelement 40
nicht dafür vorgesehen ist, Strom zu leiten, kann das Federelement 40 aus einem Material
bestehen, das anhand seiner mechanischen Eigenschaften ausgewählt wurde. Dabei ist
es vorteilhaft, ein Material mit einem großen Elastizitätsmodul zu verwenden. So kann
zum Beispiel Stahl oder Edelstahl verwendet werden. Da der Elastizitätsmodul von Stahl
auch bei hohen Temperaturen größer ist als der von Kupfer, kann die Kontaktkraft auf
einem hohen Niveau gehalten werden.
[0040] Auch das Federelement 40 weist einen Trennschlitz 42 auf. Die gezeigte Ausführungsform
besteht aus drei umlaufenden Ringen 44,46,48, die durch den Trennschlitz 42 unterbrochen
sind. Zwischen diesen umlaufenden Ringen 44,46,48 sind, durch Spalte abgetrennt, Federlamellen
50,52,54,56 angeordnet. Das gezeigte Federelement 40 weist dabei vier Federlamellen
50,52,54,56 auf. Die Federwirkung wird dabei dadurch erzielt, dass die Federlamellen
50,52,54,56 im Vergleich zu den umlaufenden Ringen 44,46,48 in axialer Richtung einen
Spalt aufweisen. Dieser Spalt kann dabei den Trennschlitz diametral gegenüberliegend
angeordnet sein. Die sich daraus ergebende Bogenstruktur begünstigt die elastische
Verformung der einzelnen Federlamellen 50,52,54,56. Damit die Kontaktkraft die auf
die erste und die zweite Kontaktzone 20,21 aufgebracht wird gleich groß ist, ist es
zweckmäßig die Federlamellen 50,52,54,56 gleichartig auszuführen. Es ist jedoch auch
möglich die Federlamellen 50,52,54,56 derart auszuführen, dass Unterschiede in den
Kontaktierungskräften der einzelnen Kontaktzonen 20,21 ausgeglichen werden können.
[0041] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der das Federelement 40
den Kontaktlamellenkorb 14 umgreift. Dabei sind die Federlamellen 50,52,54,56 derart
angeordnet, dass je ein Paar Federlamellen 50,52,54,56 eine Kontaktzone 20,21 umgreift.
Zusätzlich kann der Trennschlitz 18 des Grundkörpers 12 und der Trennschlitz 42 des
Federelements 40 derart angeordnet sein, dass sich die beiden Trennschlitze 18,42
diametral gegenüberliegen. Um eine Relativbewegung des Federelements 40 und des Grundkörpers
12 zu vermeiden, kann eine, in den Figuren nicht dargestellte, Verdrehsicherung vorgesehen
sein. Diese Verdrehsicherung kann zum Beispiel aus einer speziell dafür vorgesehenen
Aussparung und einer in die Aussparung eingreifenden Lamelle bestehen. Dabei kann
die Aussparung sowohl auf dem Grundkörper 12 als auch auf dem Federelement 40 vorgesehen
sein. Entscheidend ist nur, dass Aussparung und Lamelle nicht auf demselben Bauteil
vorgesehen sind und im verbauten Zustand übereinander angeordnet sind. Da die Federlamellen
50,52,54,56 die Kontaktzonen 20,21 umgreifen, können diese eine quer zur Längsrichtung
des Steckverbinders wirkende Kraft auf die Kontaktzonen 20,21 des Kontaktlamellenkorbs
14 aufbringen.
[0042] Wie bereits bei der Beschreibung der Fig. 1 dargestellt, können auch auf der Außenseite
des Kontaktlamellenkorbs 14 Kontaktierungsstellen 26 vorgesehen sein. Diese Kontaktierungsstellen
26 bilden dabei die Schnittstelle zwischen Kontaktlamellenkorb 14 und Federelement
40. Da das Federelement 40 nur an den Kontaktierungsstellen 26 aufliegt, wird die
Federkraft gezielt in die Kontaktlamellen 24 eingeleitet. Es ist dabei vorteilhaft,
dass die Kontaktierungsstellen 26, in Axialrichtung gesehen, in der Mitte der Kontaktlamellen
24 angeordnet sind und dass sich die äußeren Kontaktierungsstellen 26 und die inneren
Kontaktierungsstellen 26 genau gegenüberliegen.
[0043] Fig. 4a zeigt eine erste Ansicht einer Ausführungsform mit langen Aussparungen. Fig.
4b zeigt eine zweite Ansicht der Ausführungsform mit langen Aussparungen. Die erste
Ansicht kann eine Vorderansicht und die zweite Ansicht kann eine Rückansicht des Steckverbinders
sein.
[0044] Die in den Fig. 4a und 4b dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich dabei im
Wesentlichen nur durch lange Aussparungen 31a,31b von der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform. Daher wird auf eine erneute Beschreibung des Aufbaus des Steckverbinders
verzichtet. Die langen Aussparungen 31a,31b können anstelle einer Aussparung 30 im
Grundkörper 12 vorgesehen sein. Die langen Aussparungen 31a,31b ragen dabei weiter
in den Grundkörper 12 hinein als die Aussparungen 30.
[0045] Die in Fig. 4a dargestellte erste lange Aussparung 31a ragt dabei zum Beispiel ungefähr
viermal soweit in den Grundkörper 12 hinein wie eine Aussparung 30. Die erste lange
Aussparung 31a ist somit viermal länger als eine Aussparung 30. Es ist ersichtlich,
dass die erste lange Aussparung 31a auch kürzer oder länger sein kann. So ist es zum
Beispiel auch möglich, dass die erste lange Aussparung 31a doppelt so weit in den
Grundkörper 12 hineinragt, sprich doppelt so lange ist wie eine Aussparung 30. Bei
der in Fig. 4a dargestellten Ausführungsform entspricht die Breite der ersten langen
Aussparung 31a der Breite einer Aussparung 30. Es ist ersichtlich, dass die erste
lange Aussparung 31a auch ohne weiteres breiter oder schmäler sein kann.
[0046] Die erste lange Aussparung 31a erstreckt sich in Längsrichtung des Steckverbinders
in den Grundkörper 12 hinein. An einem Ende geht die erste lange Aussparung 31a in
den Trennschlitz 18 des Grundkörpers 12 über. Somit kann die erste lange Aussparung
31a auch als verbreiterter Teil des Trennschlitzes 18 angesehen werden. Am anderen
Ende geht die erste lange Aussparung 31a in einen Spalt über, der zwei benachbarte
Kontaktlamellen 24 voneinander trennt.
[0047] Auch die Zwischenwand 22 ist unterbrochen. In der in Fig. 4a dargestellten Ausführungsform
ist die Unterbrechung der Zwischenwand 22 schräg zur Längsrichtung des Steckverbinders
angeordnet. Die Unterbrechung der Zwischenwand 22 kann dabei in den Spalt zwischen
zwei Kontaktlamellen 24 übergehen, in den auch die erste lange Aussparung 31a übergeht.
Somit kann die Unterbrechung der Zwischenwand 22 in Verlängerung der ersten langen
Aussparung 31a angeordnet sein.
[0048] Fig. 4b zeigt eine zweite lange Aussparung 31b. Diese entspricht dabei in ihrer Länge
und Breite der ersten langen Aussparung 31a. Es ist allerdings ohne weiteres ersichtlich,
dass die zweite lange Aussparung 31b auch breiter, schmäler, länger oder kürzer als
die erste lange Aussparung 31a sein kann. Die zweite lange Aussparung 31b kann der
ersten langen Aussparung 31a diametral gegenüberliegen. Ebenso kann die zweite lange
Aussparung 31b auch in einem anderen Winkel zur ersten langen Aussparung 31a angeordnet
sein.
[0049] In der Zwischenwand 22 ist eine weitere Unterbrechung vorgesehen. Diese Unterbrechung
kann dabei in Form und Anordnung der in Verbindung mit Fig. 4a beschriebenen Unterbrechung
der Zwischenwand 22 entsprechen.
[0050] Bei der in den Fig. 4a und 4b dargestellten Ausführungsform sind somit im Grundkörper
12 zwei lange Aussparungen 31a,31b und in der Zwischenwand 22 zwei Unterbrechungen
vorgesehen. Es ist ersichtlich, dass die Anzahl der langen Aussparungen 31a,31b und
der Unterbrechungen der Zwischenwand 22 nur beispielhaft ist.
[0051] Durch die Länge der langen Aussparungen 31a,31b kann der Hebelarm des Kontaktlamellenkorbs
14 verändert werden. Ein Verkürzen der langen Aussparungen 31a,31b verkürzt den Hebelarm
und ein Verlängern der langen Aussparungen 31a,31b in den Grundkörper 12 hinein verlängert
den Hebelarm des Kontaktlamellenkorbs 14. Da die Länge des Hebelarms wesentlichen
Einfluss auf die vom Kontaktlamellenkorb 14 aufgebrachte Kontaktkraft hat, kann durch
die Form der langen Aussparungen 31a,31b die Kontaktkraft des Kontaktlamellenkorbs
14 variiert werden.
[0052] Allgemein bewirken die langen Aussparungen 31a,31b eine Reduzierung der vom Kontaktlamellenkorb
14 bereitgestellten Kontaktkraft. Um diese Reduzierung auszugleichen, kann der vom
Federelement 40 aufgebrachte Teil der Kontaktkraft erhöht werden. Da durch die Form
des Federelements 40 die Kontaktkraft generell gleichmäßiger aufgebracht werden kann
als durch den Kontaktlamellenkorb, bewirken die langen Aussparungen 31a,31b somit
auch, dass die Kontaktkraft symmetrischer aufgebracht wird.
1. Steckverbinder mit einem Grundkörper (12), der
einen Kontaktlamellenkorb (14) mit mindestens einer ersten und einer zweiten Kontaktzone
(20,21) aufweist, wobei
die erste und zweite Kontaktzone (20,21) in Längsrichtung des Steckverbinders hintereinander
angeordnet sind,
die Kontaktzonen (20,21) eine Vielzahl von Kontaktlamellen (24) haben, und benachbarte
Kontaktlamellen (24) einer Kontaktzone (20,21) durch einen Spalt voneinander getrennt
sind, wobei
zwischen der ersten und zweiten Kontaktzone (20,21) eine Zwischenwand (22) vorgesehen
ist,
die Zwischenwand (22) eine leitende Verbindung sowohl zwischen den Kontaktlamellen
(24) der ersten Kontaktzone (21) und den Kontaktlamellen (24) der zweiten Kontaktzone
(20) bildet, als auch zwischen den einzelnen Kontaktlamellen (24) der ersten Kontaktzone
(21) und den einzelnen Kontaktlamellen (24) der zweiten Kontaktzone (20) bildet,
dadurch gekennzeichet, dass zwei lange Aussparungen (31 a,31 b) im Grundkörper (12)
vorgesehen sind, die diametral zueinander angeordnet sind.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, bei dem ein Federelement (40) eine quer zur Längsrichtung
des Steckverbinders wirkende Kraft auf wenigstens eine der Kontaktzonen (20,21) des
Kontaktlamellenkorbs (14) aufbringt.
3. Steckverbinder nach Anspruch 2, bei dem das Federelement (40) für jede Kontaktzone
(20,21) mindestens eine Federlamelle (50,52,54,56) aufweist.
4. Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Federelement (40) zwischen den
Federlamellen (50,52,54,56) für die jeweiligen Kontaktzonen (20,21) eine Zwischenwand
(22) aufweist, und/oder bei dem das Federelement (40) den Kontaktlamellenkorb (14)
in Umfangsrichtung zumindest teilweise umgreift.
5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei dem die Kontaktlamellen
(24) der ersten Kontaktzone (21) im Umfangsrichtung versetzt zu den Kontaktlamellen
(24) der zweiten Kontaktzone (20) angeordnet sind, und/oder bei dem die Kontaktlamellen
(24) schräg zur Längsachse des Steckverbinders ausgerichtet sind.
6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Kontaktlamellenkorb (14)
als Kontaktbereich eine oder mehrere Oberflächen aus unlegiertem Metall, zum Beispiel
Kupfer aufweist, oder
wobei der Kontaktlamellenkorb (14) als Kontaktbereich eine oder mehrere Oberflächen
mit einem Oberflächen-Überzug, zum Beispiel aus Zinn oder einer Zinnlegierung aufweist,
und/oder
wobei das Federelement (40) und der Kontaktlamellenkorb (14) aus unterschiedlichen
Materialien bestehen, und/oder
wobei der Kontaktlamellenkorb (14) und das Federelement (40) Stanzbiegeteile sind.
7. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Kontaktlamellen
(24) entlang ihrer Längsachse im Querschnitt verjüngen und/oder wenigstens eine geprägte
Kontaktierungsstelle (26) haben, die in radiale Richtung weist.
8. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kontaktlamellenkorb
(14) zur Steckverbindungsseite hin in einen durch Spalte unterbrochenen Abschlussring
(28) übergeht.
9. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine Aussparung
länger ist als die anderen Aussparungen (30) und somit eine lange Aussparung (31a,31b)
bildet.
10. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zwischenwand (22)
zumindest einmal unterbrochen ist, vorzugsweise in Verlängerung zumindest einer langen
Aussparung (31a,31b).
11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem ein Trennschlitz (42) des
Federelements (40) drehsicher zu einem Trennschlitz (18) des Kontaktlamellenkorbs
(14) angeordnet ist, wobei sich die beiden Trennschlitze (18,42) diametral gegenüberliegen.
12. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Grundkörper (12)
eine doppelseitige Wulst (32) aufweist, und/oder bei dem der Grundkörper (12) mindestens
eine Noppe (34) aufweist, und/oder bei dem der Grundkörper (12) eine Crimpverbindung,
ein Schraubverbindung, eine schraubenlose Klemmverbindung, eine Schneidklemmverbindung,
eine Flachsteckverbindung eine Wickelverbindung, eine Einpressverbindung oder eine
Schweißverbindung zum Verbinden des Grundkörpers mit einem Leiter aufweist.
13. Steckverbinder mit mehreren in den vorhergehenden Ansprüchen definierten Kontaktlamellenkörben
(14).
1. A plug connector with a main part (12), which
comprises a contact blade skirt or basket (14) with at least one first and one second
contact zone (20, 21), wherein
the first and second contact zones (20, 21) are arranged one after the other in the
longitudinal direction of the plug connector,
the contact zones (20, 21) have a plurality of contact blades (24), and neighbouring
contact blades (24) of one contact zone (20, 21) are separated from each another by
a gap, with
an intermediate wall (22) being provided between the first and the second contact
zones (20, 21),
the intermediate wall (22) forming a conductive connection both between the contact
blades (24) of the first contact zone (21) and the contact blades (24) of the second
contact zone (20) and between the individual contact blades (24) of the first contact
zone (21) and the individual contact blades (24) of the second contact zone (20),
characterized in that
two long recesses (31a, 31b) are provided in the main part (12) which are arranged
diametrically to each another.
2. The plug connector according to claim 1, wherein a spring element (40) is applying
a force acting transversely to the longitudinal direction of the plug connectors to
at least one of the contact zones (20, 21) of the contact blade skirt (14).
3. 2. The plug connector according to Claim 2, wherein the spring element (40) comprising
at least one sprung blade (50, 52, 54, 56) for each contact zone (20, 21).
4. The plug connector according to claim 2 or 3, wherein the spring element (40) comprises
an intermediate wall (22) between the sprung blades (50, 52, 54, 56) for the respective
contact zones (20, 21), and/or wherein the spring element (40) encompasses the contact
blade skirt (14) at least partially in the circumferential direction.
5. The plug connector according to one of the preceding claims, wherein the contact blades
(24) of the first contact zone (21) are arranged in a staggered way relatively to
the contact blades (24) of the second contact zone (20) in the circumferential direction,
and/or
wherein the contact blades (24) are arranged obliquely to the longitudinal axial of
the plug connector.
6. The plug connector according to one of claims 2 to 5, wherein the contact blade skirt
(14) comprises one or several surfaces of an unalloyed metal, for example, copper,
as the contact area, or
wherein the contact blade skirt (14) comprises one or several surfaces with a surface
coating, for example, of tin or a tin alloy, as the contact area, and/or
wherein the spring element (40) and the contact blade skirt (14) consist of different
materials, and/or
wherein the contact blade skirt (14) and the spring element (40) are stamped bent
parts.
7. The plug connector according to one of the preceding claims, wherein the contact blades
(24) have a tapering cross section along the longitudinal axis and/or at least one
embossed contact making point (26) which faces in the radial direction.
8. The plug connector according to one of the preceding claims, wherein the contact blade
skirt (14) towards the connector plug side opens into an end ring (28) which is interrupted
by gaps.
9. The plug connector according to one of the preceding claims, wherein at least one
recess is longer than the other recesses (30) and thus forms a long recess (31a, 31b).
10. The plug connector according to one of the preceding claims, wherein the intermediate
wall (22) is interrupted at least once, preferably in an extension of at least one
long recess (31a, 31b).
11. The plug connector according to one of claims 2 to 10, wherein a separation slot (42)
of the spring elements (40) is arranged so as to be secured against rotation relative
to a separation slot (18) of the contact blade skirt (14), with the two separation
slots (18, 42) being diametrically opposed.
12. The plug connector according to one of the preceding claims, wherein the main part
(12) comprises a double-sided bulb (32), and/or wherein the main part (12) comprises
at least one knob (34), and/or wherein the main part (12) comprises a crimp connection,
a screw connection, a screwless clamp connection, an insulation displacement connection,
a flat cable plug connection, a winding connection, a press-fit connection or a weld
connection for connecting the main part with a conductor.
13. The plug connector with several contact blade skirts (14) as defined in the preceding
claims.
1. Connecteur comportant un corps de base (12), qui comprend
un panier de lamelles de contact (14) comprenant au moins une première et une deuxième
zone de contact (20, 21), dans lequel
la première et la deuxième zone de contact (20, 21) est disposées l'une derrière l'autre
dans la direction longitudinale du connecteur,
les zones de contact (20, 21) ont une pluralité de lamelles de contact (24) et des
lamelles de contact voisines (24) d'une zone de contact (20, 21) sont séparées les
unes des autres par un interstice, dans lequel
une cloison (22) est prévue entre la première et la deuxième zone de contact (20,
21),
la cloison (22) forme une liaison conductrice tant entre les lamelles de contact (24)
de la première zone de contact (21) et les lamelles de contact (24) de la deuxième
zone de contact (20) qu'entre les différentes lamelles de contact (24) de la première
zone de contact (21) et les différentes lamelles de contact (24) de la deuxième zone
de contact (20),
caractérisé en ce que
deux évidements longs (31a, 31b) disposés diamétralement l'un par rapport à l'autre
sont prévus dans le corps de base (12).
2. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel un élément (40) formant ressort exerce
une force agissant transversalement à la direction longitudinale du connecteur sur
au moins une des zones de contact (20, 21) du panier de lamelles de contact (14).
3. Connecteur selon la revendication 2, dans lequel l'élément (40) formant ressort comprend
au moins une lamelle élastique (50, 52, 54, 56) pour chaque zone de contact (20, 21).
4. Connecteur selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans lequel l'élément (40)
formant ressort comprend une cloison (22) entre les lamelles élastiques (50, 52, 54,
56) pour les zones de contact (20, 21) respectives, et/ou dans lequel l'élément (40)
formant ressort entoure au moins partiellement le panier de lamelles de contact (14)
en direction circonférentielle.
5. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les lamelles de
contact (24) de la première zone de contact (21) sont disposées de manière décalée
en direction circonférentielle par rapport aux lamelles de contact (24) de la deuxième
zone de contact (20), et/ou dans lequel les lamelles de contact (24) sont orientées
obliquement par rapport à l'axe longitudinal du connecteur.
6. Connecteur selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel le panier de lamelles
de contact (14) comprend en tant que zone de contact une ou plusieurs surfaces en
métal non allié, par exemple en cuivre, ou
dans lequel le panier de lamelles de contact (14) comprend en tant que zone de contact
une ou plusieurs surfaces pourvues d'un revêtement de surface, par exemple en étain
ou dans un alliage d'étain, et/ou
dans lequel l'élément (40) formant ressort et le panier de lamelles de contact (14)
sont constitués de matériaux différents, et/ou
dans lequel le panier de lamelles de contact (14) et l'élément (40) formant ressort
sont des pièces découpées et pliées.
7. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les lamelles de
contact (24) s'amincissent en section transversale le long de leur axe longitudinal
et/ou présentent au moins un point d'établissement du contact estampé (26) qui est
dirigé dans la direction radiale.
8. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le panier de lamelles
de contact (14) se transforme du côté connexion en une bague terminale (28) interrompue
par des interstices.
9. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un évidement
est plus long que les autres évidements (30) et forme ainsi un évidement long (31a,
31b).
10. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la cloison (22)
est interrompue au moins une fois, de préférence dans le prolongement d'au moins un
évidement long (31a, 31b).
11. Connecteur selon l'une des revendications 2 à 10, dans lequel une fente de séparation
(42) de l'élément (40) formant ressort est disposée d'une manière bloquée en rotation
par rapport à une fente de séparation (18) du panier de lamelles de contact (14),
les deux fentes de séparation (18, 42) étant diamétralement opposées.
12. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps de base
(12) présente un bourrelet bilatéral (32), et/ou dans lequel le corps de base (12)
présente au moins un téton (34), et/ou dans lequel le corps de base (12) présente
une connexion sertie, une connexion vissée, une connexion par serrage sans vis, une
connexion autodénudante, une connexion plate, une connexion par wrapping, une connexion
à ajustement par pression ou une connexion soudée pour connecter le corps de base
à un conducteur.
13. Connecteur comportant plusieurs paniers de lamelles de contact (14) tels que définis
dans les revendications précédentes.