Die
Erfindung betrifft eine hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung
mit einer außen
angeordneten, stromleitfähigen
Buchse, mit einer in der Buchse angeordneten Kontakthülse, und
mit einem in diese Kontakthülse
eingebrachten, stromleitfähigen
Stiftelement, wobei die Kontakthülse
eine Vielzahl von langgestreckten Federelementen zur elektrischen
Vielpunktkontaktierung des in die Kontakthülse angeordneten Stiftelements
und/oder der außen angeordneten
Buchse aufweist.The
The invention relates to a high-current-loadable connection device
with an outside
arranged, electrically conductive
Socket, with a sleeve disposed in the contact sleeve, and
with one in this contact sleeve
introduced, electrically conductive
Pin element, wherein the contact sleeve
a plurality of elongate spring elements for electrical
Vielpunktkontaktierung of arranged in the contact sleeve pin member
and / or the outside
Socket has.
Eine
derartige hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung ist beispielsweise
aus der US 5,474,479 bekannt.
Sie weist zwischen einer äußeren, kreiszylinderförmigen Buchse
und einem dazu komplementären,
innenliegenden Stecker eine kreiszylinderförmige Kontakthülse auf,
rings um deren Außenumfang
sich axial erstreckende, d.h. im wesentlichen geradlinig verlaufende
Lamellen vorgesehen sind. Jede Lamelle hat axial verlaufende Längsseiten,
die radial nach innen von der Innenwand der Buchse weg zur Kontaktierung
mit dem komplementären
Stecker abstehen und zwischen sich ein Planarteil einschließen. Dabei
wird lediglich mithilfe des axialem Planarteils der jeweiligen Lamelle
eine Kontaktnormalkraft in radialer Richtung ausgeübt, während die
radial abstehenden Längsseiten
jeder Lamelle steif bzw. starr auf dem Außenumfang des Steckers aufstehen.Such a high current carrying connection device is for example from the US 5,474,479 known. It has between an outer, circular cylindrical bushing and a complementary inner plug to a circular cylindrical contact sleeve, are provided around the outer periphery axially extending, that is substantially rectilinearly extending slats. Each blade has axially extending longitudinal sides which project radially inwardly away from the inner wall of the bushing for contacting with the complementary plug and sandwiching therebetween a planar portion. In this case, a contact normal force in the radial direction is exerted only by means of the axial Planarteils of the respective blade, while the radially projecting longitudinal sides of each blade stiff or rigid stand up on the outer circumference of the plug.
Unter
manchen praktischen Gegebenheiten kann somit die Anpresskraft, die
durch die lediglich axial- bzw. geradlinig verlaufenden Längslamellen
einer derartigen elektrischen Kontakthülse auf das innen angeordnete
Stiftelement oder auf die außen konzentrisch
angeordnete Buchse ausübbar
ist, für eine
dauerhafte und zuverlässige
elektrische Kontaktierung unzureichend sein. Insbesondere ist eine ausreichende
elektrische Kontaktierung zwischen einer derartigen Kontakthülse, der
außen
angeordneten Buchse sowie dem innen angeordneten Stiftelement bzw.
Steckerstift dann schwierig, wenn Stiftelemente mit verschiedenen
Außendurchmessern
in dieselbe Buchse eingesteckt werden, der jeweilig einzuführende Steckerstift
entlang seiner axialen Längserstreckung
Außendurchmesserschwankungen
oder sonstige Unregelmäßigkeiten
bzw. Inhomogenitäten
wie z.B. abgelagerte Schmutzpartikel, Grate, lokale Materialakkumulationen
durch elektrische Überschläge, Rillen,
usw. aufweist. Noch kritischer ist der Einsatz solcher elektrischer
Kontakthülsen
in hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtungen bei vibrierenden
oder schwingenden Feldanwendungen wie z.B. in Transformatorstationen,
in Kraftfahrzeugen, Umspannwerken oder Hochspannungsfreileitungen.
Mit Hilfe der starren, radial nach innen abstehenden Längsseiten
bzw. Vorsprünge
dieser bekannten Kontakthülsen
können
aufgrund der zu geringen aufbringbaren Kontaktkraft Durchmesserschwankungen
oder sonstige Inhomogenitäten
am Außenumfang
des jeweiligen Stiftelements nur unzureichend oder gar nicht ausgeglichen
bzw. kompensiert werden.Under
some practical conditions can thus the contact pressure, the
by only axially or rectilinear longitudinal slats
such an electrical contact sleeve on the inside
Pin element or concentric on the outside
arranged socket exercisable
is, for one
durable and reliable
electrical contact be insufficient. In particular, a sufficient
electrical contact between such a contact sleeve, the
Outside
arranged bushing and the internally arranged pin element or
Pin then difficult when pin elements with different
Outer diameters
be plugged into the same socket, the respective inserted plug pin
along its axial longitudinal extent
Outside diameter fluctuations
or other irregularities
or inhomogeneities
such as. deposited dirt particles, burrs, local material accumulations
by electric flashovers, grooves,
etc. has. Even more critical is the use of such electrical
contact sleeves
in high-current-loadable connection devices in vibrating
or oscillating field applications such as e.g. in transformer stations,
in motor vehicles, substations or overhead power lines.
With the help of the rigid, radially inwardly projecting longitudinal sides
or projections
these known contact sleeves
can
due to the low applied contact force diameter variations
or other inhomogeneities
on the outer circumference
the respective pin element only insufficient or not balanced
or be compensated.
Die DE 199 43 373 A1 und
die DE 198 36 196
A1 offenbaren jeweils einen Buchsenkontakt für hohe elektrische
Ströme
mit einem innenliegenden im Wesentlichen zylinderförmigen Federkontakt,
der eine Mehrzahl lamellenartiger, nach innen gebogener Blattfedern
für die
Kontaktierung mit einem Steckerkontakt aufweist, wobei die Blattfedern
an wenigstens einem Längsende
in einen gemeinsamen zylinderförmigen
Abschnitt übergehen.The DE 199 43 373 A1 and the DE 198 36 196 A1 each disclose a female contact for high electrical currents with an inwardly substantially cylindrical spring contact having a plurality of lamellar, inwardly bent leaf springs for contacting with a male contact, wherein the leaf springs merge at least one longitudinal end in a common cylindrical portion.
Die DE 693 13 729 T2 offenbart
einen Buchsenkontakt zur Aufnahme eines zylindrischen Steckers,
mit einem vorderen axial von Schlitzten unterbrochenen Abschnitt
zur Aufnahme eines Steckkontakts, wobei der Abschnitt in einem Bereich
eingeschnürt
ist und die von den Schlitzen gebildeten Lamellen frei in ein Gehäuse des
Buchsenkontakts vorstehen.The DE 693 13 729 T2 discloses a female contact for receiving a cylindrical plug, with a front axially slit interrupted portion for receiving a plug-in contact, wherein the portion is constricted in a region and the lamellae formed by the slots project freely into a housing of the socket contact.
Die US 5 667 413 offenbart einen
Buchsenkontakt, dessen Kontaktierungsbereich lamellenartig ausgestaltet
ist, wobei die einzelnen, zueinander radial beabstandeten Lamellen
jeweils eine nach innen in den Buchsenkontakt vorstehende Kontaktstelle aufweisen
und jeweils einander direkt benachbarte Kontaktstellen axial beabstandet
zu einander angeordnet sind.The US 5,667,413 discloses a female contact, the contacting region is designed lamellar, wherein the individual, mutually radially spaced lamellae each have an inwardly projecting into the socket contact point and each directly adjacent contact points axially spaced from each other are arranged.
Die DE 92 07 937 U1 offenbart
einen Buchsenkontakt mit nach innen in ein Gehäuse des Buchsenkontakts frei
vorstehenden, lamellenartigen Kontaktfingern, die in einem vorderen
Bereich eingeschnürt
sind und frei in das Gehäuse
vorstehen.The DE 92 07 937 U1 discloses a female contact with inwardly into a housing of the female contact freely projecting, lamellar contact fingers, which are constricted in a front region and project freely into the housing.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung mit
einer Kontakthülse
bereitzustellen, die unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten
eine zuverlässige
und dauerhafte elektrische Vielpunktkontaktierung zwischen einem
innen angeordneten Stiftelement und einer außen angeordneten Buchse bei gleichzeitigem,
mechanischen Toleranzausgleich ermöglicht.Of the
Invention is based on the object, a high current carrying connection device with
a contact sleeve
provide under a variety of practical conditions
a reliable one
and permanent electrical Vielpunktkontaktierung between a
inside arranged pin element and an externally arranged socket at the same time,
allows mechanical tolerance compensation.
Diese
Aufgabe wird bei einer hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung
der Eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kontakthülse an mindestens
einem stirnseitigen Ende einen ringförmigen Bundabschnitt aufweist,
und dass um dessen Außenumfang
herum durch Längsschlitze
voneinander getrennte, langgestreckte Federelemente angeordnet sind,
die in einem Soll-Kontaktierungsbereich auf das Stiftelement zu
nach innen vorgebogen sind, wodurch dort ein Kontaktsitz der Kontakthülse auf dem
Stiftelement bewirkt ist und außen
an der Kontakthülse
am Soll-Kontaktierungsbereich ein Federring die Federkraft der Federelemente
unterstützt.This object is achieved in a high current carrying connection device of the type mentioned in that the contact sleeve has at least one end face an annular collar portion, and that voneinan around its outer circumference by longitudinal slots the separate, elongated spring elements are arranged, which are pre-bent in a desired contact area on the pin member to the inside, whereby there is a contact seat of the contact sleeve on the pin member causes and outside of the contact sleeve at the target contacting area a spring ring supports the spring force of the spring elements ,
Dadurch,
dass die elektrische Kontakthülse einen
endseitigen, ringförmigen
Bundabschnitt aufweist, rings um dessen Außenumfang durch Längsschlitze
voneinander getrennte, langgestreckte Federelemente angeordnet sind,
und diese langgestreckten Federelemente in einem Soll-Kontaktierungsbereich
auf das Stiftelement zu nach innen vorgebogen sind, kann zum einen
das innenliegende Stiftelement mit Federkraft bzw. Anpresskraft
kontaktiert werden. Der außen
am Kontaktierungsbereich angeordnete Federring dient der Erhöhung der
radialen Federkraft und stellt eine dauerhafte und kraftvolle Vielpunktkontaktierung
des Stiftelements mit der Kontakthülse und somit auch der Buchse
sicher. Zum anderen wird durch den ringförmigen Bundabschnitt eine mechanisch
feste Verankerung bzw. Aufhängung
für die
langgestreckten Federelemente und des Federrings gebildet. Zugleich
ist der ringförmige
Bundabschnitt aufgrund seiner im Vergleich zu den langgestreckten
Federelementen größeren mechanischen
Radialstabilität
und Formsteifigkeit kraftschlüssig,
formschlüssig
und/oder stoffschlüssig
mit der Innenwand der Buchse verbindbar. Dadurch ist eine zuverlässige elektrische
Kontaktierung im Bereich des Bundabschnitts der Kontakthülse zur stromleitenden
Buchse bewirkbar.Thereby,
that the electrical contact sleeve a
end-side, annular
Bund section has, around its outer periphery by longitudinal slots
separate, elongated spring elements are arranged,
and these elongated spring elements in a desired contacting region
can be bent inwards on the pin element, on the one hand
the internal pin element with spring force or contact force
be contacted. The outside
arranged on the contacting area spring ring is used to increase the
radial spring force and provides a durable and powerful Vielpunktkontaktierung
the pin element with the contact sleeve and thus also the socket
for sure. On the other hand, by the annular collar portion a mechanical
fixed anchorage or suspension
for the
elongated spring elements and the spring ring formed. at the same time
is the ring-shaped
Waistband section due to its compared to the elongated
Spring elements larger mechanical
radial stability
and stiffness,
form-fitting
and / or cohesive
connectable to the inner wall of the socket. This is a reliable electrical
Contacting in the region of the collar portion of the contact sleeve to the current-conducting
Socket effected.
Die
vom Bundelement in axialer Richtung ausgehenden langgestreckten
Federelemente sind in dem Soll-Kontaktierungsbereich
auf das Stiftelement zu nach innen vorgebogen, so dass dort auf
das Stiftelement eine Anpresskraft und damit ein Kontaktdruck gegenüber Federelementen
aufbringbar ist, die rein planar bzw. axial entlang ihrer gesamten
Längserstreckung
verlaufen. Durch diese Vorbiegung der Federelemente im Soll-Kontaktierungsbereich
der Kontakthülse
nach innen ist dort eine Verjüngung bzw.
Durchmesserreduzierung der Kontakthülse bewirkt. Daraus, und aufgrund
des Federrings resultiert dort eine erhöhte Anpresskraft, insbesondere
erhöhte
Kontaktnormalkraft, der Federelemente auf das innen angeordnete,
stromleitende Stiftelement. Auf diese Weise sitzt die Kontakthülse in einer
vorgebbaren Kontaktzone entlang einem Teilabschnitt ihrer Längserstreckung
auf dem innenliegenden Stiftelement stets mit ausreichendem Kontaktdruck
auf.The
from the collar element in the axial direction outgoing elongated
Spring elements are in the desired contact area
on the pin element to be bent inwards, so that there on
the pin element a contact pressure and thus a contact pressure against spring elements
can be applied, the purely planar or axially along its entire
longitudinal extension
run. By this pre-bending of the spring elements in the desired contact area
the contact sleeve
inside there is a rejuvenation or
Diameter reduction of the contact sleeve causes. Out of it, and due
the spring ring there results in an increased contact pressure, in particular
increased
Contact normal force, the spring elements on the inside,
electrically conductive pin element. In this way, the contact sleeve sits in one
predeterminable contact zone along a portion of its longitudinal extent
on the inner pin element always with sufficient contact pressure
on.
Auf
diese Weise ist eine dauerhafte Vielpunktkontaktierung im Soll-Kontaktierungsbereich der
nach innen vorgebogenen Abschnitte der Federelemente zum Stiftelement
sowie im Bereich des Bundabschnitts der Kontakthülse zur äußeren Buchse ermöglicht.On
This way is a permanent Vielpunktkontaktierung in the desired contact area of
inwardly pre-bent portions of the spring elements to the pin member
and allows in the region of the collar portion of the contact sleeve to the outer socket.
Aufgrund
des federnden Kontaktsitzes sowie des daran vorgesehenen Federrings
passt die Kontakthülse
auch für
Stiftelemente mit unterschiedlichen Außendurchmessern in einem Toleranzbereich, der
gegenüber
der zulässigen
Außendurchmesser-Abweichung des Stiftelements
bei der bekannten Kontakthülse
nach dem Stand der Technik vergrößert ist.by virtue of
the resilient contact seat and the spring ring provided thereon
fits the contact sleeve
also for
Pin elements with different outside diameters in a tolerance range, the
across from
the permissible
Outer diameter deviation of the pin element
in the known contact sleeve
enlarged according to the prior art.
Aufgrund
der durch den Federring vergrößerten radialen
Federspannung der Federelemente im Soll-Kontaktierungsbereich radial
nach innen auf das jeweilige Stiftelement zu ist die er findungsgemäße Konstruktion
der Kontakthülse
in vorteilhafter Weise weitgehend unempfindlich gegenüber Durchmesserschwankungen
des jeweilig eingebrachten Stiftelements. Selbst dann, wenn die
Kontaktfläche
des inneren Stiftelements unregelmäßig oder nicht plan ist, sondern
z.B. mit Graten, Rillen, Durchmesserschwankungen oder sonstigen
Inhomogenitäten
bzw. Unregelmäßigkeiten
beaufschlagt ist, kann die ursprüngliche
axiale Lage und Umfangsposition der Kontakthülse relativ zur Lage des in
ihm festsitzenden Stiftelements weitgehend beibehalten werden. Relativbewegungen
der elektrischen Kontakthülse bezüglich seiner
axialen Lage sowie hinsichtlich seiner Umfangsposition gegenüber dem
inneren Stiftelement und/oder der äußeren Buchse sind aufgrund des
verbesserten Kontaktdrucks somit weitgehend vermieden. Durch die
Vorbiegung der Federelemente entlang einem Teilabschnitt ihrer Längserstreckung nach
innen und der mit dem Federring einhergehenden, vergrößerten Anpresskraft,
insbesondere vergrößerten Kontaktnormalkraft,
ist die Kontakthülse unempfindlicher
gegenüber
Vibrationen oder Schwingungen als bekannte Kontakthülsen. Da
die Kontakthülse
stets an vorgegebenen Kontaktzonen das innere Stiftelement und/oder
die äußere Buchse in
definierter Weise elektrisch kontaktiert und dabei in vorteilhafter
Weise ihre Lage in axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung beibehält, sind
lokale Stromeinschnürungen
und damit einhergehende unzulässig
hohe lokale Stromspitzen, die z.B. zu unerwünschten Materialverschweißungen führen könnten, weitgehend
vermieden. Auch der Bildung von Randspalten oder Freiräumen im
Bereich der Kontaktzonen bzw. Aufliegeflächen der Federelemente an der
Kontaktfläche
des inneren Stiftelements und/oder des Bundabschnitts an der äußeren Buchse
ist aufgrund der Konstruktion der Kontakthülse entgegengewirkt, so dass
etwaige unerwünschte Stromüberschläge und damit
einhergehende Coronabildungen weitgehend vermieden sind. Dadurch lässt sich
der Verschleiß der
Bauteile der erfindungsgemäßen hochstrombelastbaren
Verbindungsvorrichtung reduzieren. Da das Stiftelement im Bereich des
Soll-Kontaktierungsbereichs
der Kontakthülse festsitzt
und die Kontakthülse
selbst wiederum im Bereich ihres Bundabschnitts mit der Buchse eine
definierte Kontaktzone aufweist, sind auf den Kontaktoberflächen des
inneren Stiftelements, der äußeren Buchse
sowie der Kontakthülse
selbst Abriebpartikel oder Kratzer weitgehend vermieden. Diese sind
unerwünscht,
weil sie zu unkontrollierten Strompfaden, unzulässigen Stromeinschnürungen und
somit zu Funktionsbeeinträchtigungen
der hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung führen könnten.Due to the enlarged by the spring ring radial spring tension of the spring elements in the desired contact area radially inwardly to the respective pin element to which he inventive construction of the contact sleeve in an advantageous manner largely insensitive to variations in diameter of the respective introduced pin member. Even if the contact surface of the inner pin member is irregular or not plan, but is acted upon, for example, with ridges, grooves, diameter variations or other inhomogeneities or irregularities, the original axial position and circumferential position of the contact sleeve relative to the position of the stuck in it pin member largely to be kept. Relative movements of the electrical contact sleeve with respect to its axial position and with respect to its circumferential position relative to the inner pin member and / or the outer sleeve are thus largely avoided due to the improved contact pressure. Due to the pre-bending of the spring elements along a portion of their longitudinal extent inwardly and the associated with the spring ring, increased contact pressure, in particular increased contact normal force, the contact sleeve is less sensitive to vibration or vibration than known contact sleeves. Since the contact sleeve always electrically contacted at predetermined contact zones, the inner pin member and / or the outer sleeve in a defined manner while advantageously retaining their position in the axial direction and in the circumferential direction, local Stromeinschnürungen and concomitant impermissibly high local current spikes, for example unwanted material welds could lead largely avoided. The formation of marginal gaps or free spaces in the region of the contact zones or bearing surfaces of the spring elements on the contact surface of the inner pin member and / or the collar portion on the outer sleeve is counteracted due to the construction of the contact sleeve, so that any unwanted current flashovers and associated Coronabildungen largely avoided are. As a result, the wear of the components of the high-current-loadable connection device according to the invention can be reduced. Since the pin element is stuck in the region of the desired contacting region of the contact sleeve and the contact sleeve itself in Be rich has their collar portion with the sleeve having a defined contact zone, wear particles or scratches are largely avoided on the contact surfaces of the inner pin member, the outer sleeve and the contact sleeve itself. These are undesirable because they could lead to uncontrolled current paths, impermissible current constrictions and thus to functional impairments of the high-current-loadable connection device.
Insbesondere
ist es vorteilhaft, dass sich die erfindungsgemäße Kontakthülse aus einem zunächst planflächigen Endlosband
durch Ausstanzen, Umformen und/oder einer entsprechenden Oberflächenveredelungstechnik
in konstruktiv einfacher Weise herstellen lässt.Especially
It is advantageous that the contact sleeve according to the invention consists of a first planetary endless belt
by punching, forming and / or a corresponding surface finishing technique
can be produced in a structurally simple manner.
Die
Erfindung betrifft auch eine hochstrombelastbare Kontakthülse mit
einer Vielzahl von Federelementen zur elektrischen Vielpunktkontaktierung
zwischen einem innen anordenbaren, stromleitfähigen Stiftelement und einer
außen
anordenbaren, stromleitfähigen
Buchse, die zu einer hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung
zusammensetzbar sind, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kontakthülse an mindestens
einem stirnseitigen Ende einen ringförmigen Bundabschnitt aufweist, rings
um dessen Außenumfang
durch Längsschlitze voneinander
getrennte, langgestreckte Federelemente angeordnet sind, die in
einem Soll-Kontaktierungsbereich auf das Stiftelement zu nach innen
vorgebogen sind und sich außen
am Soll- Kontaktierungsbereich
ein Federring zur Verstärkung
der Radialkraft befindet, wodurch dort ein Kontaktsitz der Kontakthülse auf
dem Stiftelement bewirkt ist.The
Invention also relates to a high current carrying contact sleeve
a plurality of spring elements for electrical Vielpunktkontaktierung
between an internally arranged, electrically conductive pin element and a
Outside
can be arranged, electrically conductive
Socket leading to a high current carrying connection device
are composable, which is characterized in that the contact sleeve on at least
a front end has an annular collar portion, rings
around its outer circumference
through longitudinal slots of each other
separate, elongated spring elements are arranged, which in
a desired contacting area on the pin element to the inside
are pre-bent and outside
at the nominal contact area
a spring washer for reinforcement
the radial force is, whereby there is a contact seat of the contact sleeve
the pin element is effected.
Sonstige
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.other
Further developments of the invention are given in the dependent claims.
Die
Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher
erläutert.The
Invention and its developments are described below with reference to
Drawings closer
explained.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 schematisch
in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, hochstrombelastbaren
Verbindungsvorrichtung mit einer ersten Ausführungsform einer Kontakthülse, 1 1 is a schematic perspective view of an exemplary embodiment of a high-current-loadable connecting device according to the invention with a first embodiment of a contact sleeve;
2 die
erste Kontakthülse
von 1 in schematischer Draufsichtsdarstellung mit
Blickrichtung von deren endseitigem Bundabschnitt her, 2 the first contact sleeve of 1 in a schematic top view with a view from the end-side collar section forth,
3 die
erste Kontakthülse
von 1 schematisch im Längsschnitt, 3 the first contact sleeve of 1 schematically in longitudinal section,
4 schematisch
im Längsschnitt
eine zweite Kontakthülse,
die gegenüber
der ersten Kontakthülse
von 1 modifiziert ist, 4 schematically in longitudinal section a second contact sleeve, with respect to the first contact sleeve of 1 is modified,
5 schematisch
im Längsschnitt
eine dritte Kontakthülse,
die gegenüber
der ersten Kontakthülse
von 1 modifiziert ist, 5 schematically in longitudinal section a third contact sleeve, compared to the first contact sleeve of 1 is modified,
6 schematisch
in perspektivischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen, hochstrombelastbaren
Verbindungsvorrichtung mit einer weiteren Kontakthülse, 6 1 is a perspective view of a further exemplary embodiment of a high-current-loadable connecting device according to the invention with a further contact sleeve;
7 schematisch
im Längsschnitt
eine gegenüber 1 abgewandelte,
hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung, bei der im Soll- Kontaktierungsbereich
des Stiftelements rings um die Kontakthülse ein zusätzlicher Federring aufsitzt, 7 schematically in longitudinal section one opposite 1 modified, highly current-carrying connection device, in which in the nominal contact area of the pin member is seated around the contact sleeve, an additional spring washer,
8 schematisch
in perspektivischer Darstellung die Kontakthülse der hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung
von 7 als Einzelheit, 8th schematically in perspective view of the contact sleeve of the high current carrying connection device of 7 as a detail,
9 schematisch
im Längsschnitt
eine gegenüber 7 weitermodifizierte,
hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung, 9 schematically in longitudinal section one opposite 7 further modified, high-current-loadable connection device,
10 schematisch
in perspektivischer Darstellung die Kontakthülse der hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung
von 9 als Einzelheit, 10 schematically in perspective view of the contact sleeve of the high current carrying connection device of 9 as a detail,
11 schematisch
im Transversalquerschnitt die hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung
von 9 im Bereich des zusätzlichen Federrings deren Kontakthülse, 11 schematically in the transverse cross section, the high-current-carrying connection device of 9 in the region of the additional spring ring whose contact sleeve,
12 schematisch
im Längsschnitt
eine gegenüber 1 weitermodifizierte,
hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung, 12 schematically in longitudinal section one opposite 1 further modified, high-current-loadable connection device,
13 schematisch
im Transversalquerschnitt die hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung
von 12 im Bereich des Bundabschnitts deren Kontakthülse, 13 schematically in the transverse cross section, the high-current-carrying connection device of 12 in the region of the collar section whose contact sleeve,
14 als
Einzelheit der Verbindungsvorrichtung von 12 in
perspektivischer Darstellung einen Federring, der im Soll-Kontaktierungsbereich außen auf
der Kontakthülse
der Verbindungsvorrichtung aufsitzt, 14 as a detail of the connecting device of 12 3 shows a perspective view of a spring ring which rests on the outside of the contact sleeve of the connecting device in the desired contacting area,
15 als
Einzelheit der Verbindungsvorrichtung von 12 in
perspektivischer Darstellung deren Kontakthülse, und 15 as a detail of the connecting device of 12 in a perspective view of the contact sleeve, and
16 für die Verbindungsvorrichtung
von 12 in perspektivischer Darstellung eine weiter modifizierte
Kontakthülse. 16 for the connection device of 12 in perspective view a further modified contact sleeve.
Elemente
mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 mit 16 jeweils
mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and We are in the 1 With 16 each provided with the same reference numerals.
1 zeigt
in perspektivischer Darstellung eine erste hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung 90,
die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip
aufgebaut ist. Im Einzelnen weist sie eine außen angeordnete Buchse 1 auf,
die in der 1 längs aufgeschnitten dargestellt
ist und damit den Blick in ihren Innenraum bzw. in ihre Aufnahmekammer 141 freigibt.
Dort ist eine elektrische Kontakthülse 3 untergebracht.
Diese dient dazu, in ihrem Inneren ein elektrisches Stiftelement 2 aufzunehmen
und zwischen diesem innen angeordneten, stromleitfähigen Stiftelement 2 und
der außen
angeordneten, stromleitfähigen
Buchse 1 in mindestens einem definierten Kontaktierungsbereich
eine elektrische Vielpunktkontaktierung bereitzustellen. In der 1 ist dabei
das elektrische Stiftelement 2 zur besseren Veranschaulichung
der räumlichen
Geometrieform der stromleitfähigen
Kontakthülse 3 vor
seinem Einbau in diese oberhalb der Buchse 1 separat dargestellt. 1 shows a perspective view of a first high-current-load connection device 90 , which is constructed according to the construction principle according to the invention. In detail, it has an externally arranged socket 1 on that in the 1 is shown cut longitudinally and thus the view into their interior or in their receiving chamber 141 releases. There is an electrical contact sleeve 3 accommodated. This serves to have an electrical pin element in its interior 2 and between this inside arranged, conductive pencil element 2 and the externally arranged, current-conductive socket 1 to provide an electrical Vielpunktkontaktierung in at least one defined contact area. In the 1 is the electric pin element 2 to better illustrate the spatial geometry of the current-conductive contact sleeve 3 prior to its installation in this above the socket 1 shown separately.
Die
Kontakthülse 3 weist
in erster Näherung eine
Art vasenförmiges
Grundprofil auf. Sie setzt sich aus einem ringförmigen Bundabschnitt 31,
einem sich in Längsrichtung
daran anschließenden,
in Längsrichtung
verjüngenden
Strukturabschnitt 32 mit einer Vielzahl von Federelementen 41,
sowie einer sich daran in Längsrichtung
anschließenden,
nach außen
aufweitenden, gemeinsamen Auskragung 33 zusammen. Der ringförmige Bundabschnitt 31 ist durch
einen im wesentlichen kreiszylinderförmigen Röhrchenabschnitt gebildet, so
dass um die strichpunktiert eingezeichnete Zentralachse 44 der
Kontakthülse 3 eine
weitgehend rundum geschlossene Außenmantelfläche vorhanden ist. Der Außendurchmesser
des Bundabschnitts 31 ist hier im Ausführungsbeispiel derart gewählt, dass
die Kontakthülse 3 im
Bereich dieses Bundabschnitts 31 mit Kontaktsitz 71 in
der Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 sitzt. Zur
Erreichung eines ausreichenden Kontaktsitzes kann es insbesondere
vorteilhaft sein, im Bundabschnitt 31 einen Längsschlitz
vorzusehen. Durch die axiale Schlitzung kann der Bundabschnitt in
radialer Richtung auffedern. Durch diese Auffedermöglichkeit
lässt sich
für die
Kontakthülse
eine selbsthemmende Arretierung bzw. Klemmung in der Buchse 1 bewirken.
In der 1 ist ein solcher Längsschlitz zusätzlich strichpunktiert
im Bundabschnitt 31 eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 311 versehen.
Aufgrund der Längsschlitzung
des Bundabschnitts steht dieser im eingebauten Zustand unter radialer
Federspannung. Denn zweckmäßigerweise
ist der Außendurchmesser
des Bundabschnitts vor dem Einbau der Kontakthülse größer als der Innendurchmesser
der Buchse gewählt,
so dass der Bundabschnitt beim Einführen in die Buchse zusammengepresst,
d.h. im Umfang verkleinert wird, wodurch sich eine Kontaktkraft
in radialer Richtung nach außen
auf die Innenwand der Buchse 1 in gewünschter Weise aufbaut. Dadurch
lässt sich
bei den in der Praxis vorkommenden Fertigungstoleranzen von Kontakthülse und/oder
Buchse stets ein ausreichend fester Kontaktsitz zwischen der Kontakthülse und
der Buchse sicherstellen. Durch die in Umfangsrichtung bis auf den
Längsschlitz 311 rundum
geschlossene Röhrchenform
des Bundabschnitts 31 weist die Kontakthülse 3 in
diesem Bereich auch eine ausreichend hohe mechanische Formstabilität und Formsteifigkeit auf,
so dass bei etwaigen mechanischen Beanspruchungen der mechanische
und elektrische Übergang zwischen
der Außenoberfläche des
Bundabschnitts 31 und der Innenwand der Aufnahmekammer 141 der
Buchse 1 stets weitgehend formschlüssig gewährleistet ist.The contact sleeve 3 has a first approximation to a vase-shaped base profile. It is made up of an annular collar section 31 a longitudinally tapered, longitudinally tapered structural portion 32 with a variety of spring elements 41 , and a subsequent thereto in the longitudinal direction, outwardly widening, common projection 33 together. The annular collar section 31 is formed by a substantially circular cylindrical tube portion, so that around the dash-dotted line central axis 44 the contact sleeve 3 a largely completely closed outer lateral surface is present. The outer diameter of the waistband section 31 is chosen here in the exemplary embodiment such that the contact sleeve 3 in the area of this covenant section 31 with contact seat 71 in the receiving chamber 141 the socket 1 sitting. To achieve a sufficient contact seat, it may be particularly advantageous in the waistband section 31 to provide a longitudinal slot. Due to the axial slits of the collar portion can spring open in the radial direction. This Auffedermöglichkeit can be for the contact sleeve a self-locking or clamping in the socket 1 cause. In the 1 is such a longitudinal slot additionally dash-dotted in the waistband section 31 marked and with the reference number 311 Mistake. Due to the longitudinal slit of the collar section this is in the installed state under radial spring tension. For expediently, the outer diameter of the collar portion is larger than the inner diameter of the bushing selected before installation of the contact sleeve, so that the collar portion pressed together during insertion into the socket, that is reduced in size, resulting in a contact force in the radial direction outward on the inner wall of the Rifle 1 builds up in the desired manner. As a result, a sufficiently firm contact fit between the contact sleeve and the socket can always be ensured in the case of the manufacturing tolerances of the contact sleeve and / or bush occurring in practice. Through in the circumferential direction to the longitudinal slot 311 completely closed tube shape of the collar section 31 has the contact sleeve 3 In this area, a sufficiently high mechanical dimensional stability and dimensional stability, so that at any mechanical stresses of the mechanical and electrical transition between the outer surface of the collar portion 31 and the inner wall of the receiving chamber 141 the socket 1 is always largely guaranteed positive.
Insbesondere
kann der Kontaktsitz durch einen Presssitz erzeugt werden, so dass
die Kontakthülse
in der Buchse mit ihrem Bundabschnitt weitgehend ortsfest festsitzt,
d.h. die Kontakthülse
ist dann mit Presssitz in die Buchse eingepasst. Die Außenmantelfläche des
Bundabschnitts 31 kontaktiert dabei weitgehend kraft- und/oder
formschlüssig
die Innenwandfläche
der Aufnahmekammer 141 der Buchse 1, wodurch eine
elektrische Vielpunktkontaktierung zwischen der Kontakthülse 3 und
der stromleitenden Buchse 1 in zuverlässiger Weise gebildet ist. Vorzugsweise
ist der Bundabschnitt 31 der Kontaktfeder mit der Buchse 1 verschweißt. Durch
einen solchen Press- und Formsitz des Bundabschnitts 31 in der
Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 schmiegt sich
die Außenwandung
des Bundabschnitts 31 weitgehend vollständig an die Kontaktoberfläche der
Innenwandung der Buchse 1 an. Da auf diese Weise die Kontakthülse 3 mit
ihrem ringförmigen,
geschlitzten Bundabschnitt 31 kraftschlüssig in der Buchse 1 festgeklemmt
ist, ist sie zugleich auch in axialer Richtung und in Umfangsrichtung
lagegesichert. Dadurch sind zwischen dem kreiszylinderförmigen Außenmantel
des Bundabschnitts 31 und der elektrischen Kontaktoberfläche der
Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 Randspaltzonen
weitgehend vermieden, die ansonsten zu unzulässig hohen Stromeinschnürungen (wegen
zu geringer Kontaktierungsfläche) oder
zu unzulässigen
elektrischen Überschlägen mit einhergehenden,
unerwünschten
Materialverschweißungen
führen
könnten.
Der bis auf den Längsschlitz 311 rundum
geschlossene Röhrchenkörper des
Bundabschnitts 31 verhilft der Kontakthülse 3 in vorteilhafter
Weise zu einer ausreichend großen
Kontaktoberfläche,
so dass entlang dem kreisringförmigen Band
des Bundabschnitts 31 eine Vielzahl von Strompfaden zur
Innenwand der Buchse 1 bereitgestellt wird. Dadurch lassen
sich zwischen der Kontakthülse 3 und
der Buchse 1 elektrisch hohe Ströme transportieren.In particular, the contact seat can be generated by a press fit, so that the contact sleeve is firmly fixed in the socket with its collar portion largely stationary, ie the contact sleeve is then fitted with a press fit into the socket. The outer circumferential surface of the collar section 31 contacted largely largely positive and / or positive fit, the inner wall surface of the receiving chamber 141 the socket 1 , whereby a multi-point electrical contact between the contact sleeve 3 and the current-conducting socket 1 is formed in a reliable manner. Preferably, the waistband section 31 the contact spring with the socket 1 welded. By such a press and form fit of the collar section 31 in the receiving chamber 141 the socket 1 nestles the outer wall of the collar section 31 largely completely to the contact surface of the inner wall of the socket 1 at. Because in this way the contact sleeve 3 with its annular, slotted waistband section 31 non-positively in the socket 1 is clamped, it is also positionally secured in the axial direction and in the circumferential direction. As a result, between the circular cylindrical outer surface of the collar portion 31 and the electrical contact surface of the receiving chamber 141 the socket 1 Edge gap zones largely avoided, which could otherwise lead to unacceptably high Stromeinschnürungen (due to insufficient contact area) or to impermissible electrical flashovers with associated, unwanted material welds. The down to the longitudinal slot 311 completely closed tube body of the collar section 31 helps the contact sleeve 3 advantageously to a sufficiently large contact surface, so that along the annular band of the collar portion 31 a variety of current paths to the inner wall of the socket 1 provided. This can be between the contact sleeve 3 and the socket 1 transport electrically high currents.
Zusätzlich oder
unabhängig
von der form- und/oder kraftschlüssigen
Verbindung zwischen der Buchse und der Kontakthülse ist es ggf. auch möglich, die
Kontakthülse
durch eine stoffschlüssige
Verbindung mit der Buchse fest zu verbinden. Dazu kann die Kontakthülse beispielsweise
im Bereich des Bundabschnitts mit Hilfe eines Lasers mit der Innenwand der
Buchse verschweißt
werden (siehe 50 in 12).In addition or independently of the formal and / or non-positive connection between the socket and the contact sleeve, it is possibly also possible to firmly connect the contact sleeve by a material connection with the socket. For this purpose, the contact sleeve can be welded, for example, in the region of the collar portion by means of a laser with the inner wall of the socket (see 50 in 12 ).
Ggf.
kann es auch zweckmäßig sein,
den Kontaktsitz zwischen der Kontakthülse und der Buchse derart vorzusehen,
dass in axialer Richtung eine Lagesicherung beider Bauteile zueinander
bewirkt ist, aber in Umfangsrichtung nur eine geringe Relativbewegung
der Kontakthülse
bezüglich
der Buchse noch möglich
ist.Possibly.
it may also be appropriate
to provide the contact fit between the contact sleeve and the socket such
that in the axial direction a position assurance of both components to each other
is effected, but only a slight relative movement in the circumferential direction
the contact sleeve
in terms of
the socket still possible
is.
Gleichzeitig
hat der Bundabschnitt 31 die Funktion einer federnden Aufhängung bzw.
Lagerung für
die Federelemente 41. Die Federelemente 41 sind rings
um den Außenumfang
des oberen, kreisringförmigen
Randes des Bundabschnitts 31 angeordnet. Sie weisen jeweils
in Umfangsrichtung betrachtet äquidistante
Abstände
voneinander auf. Sie sind als langgestreck te Streifenelemente bzw.
Lamellenelemente ausgebildet. Je zwei benachbarte, langgestreckte
Federelemente sind jeweils durch einen langgestreckten Längsschlitz
voneinander getrennt. Allgemein ausgedrückt sind entlang einem Strukturabschnitt 32 der
Kontakthülse
in einen ursprünglich rundum
geschlossenen Hülsenabschnitt
in äquidistanten
Abständen
in Umfangsrichtung Längsschlitze 51 eingelassen,
insbesondere eingestanzt oder eingeschnitten, so dass lediglich
die streifenförmigen, langgestreckten
Federelemente 41 verbleiben. Die langgestreckten Federelemente 41 hängen dabei
mit ihren dem Bundabschnitt 31 zugewandten Stirnseiten
mit dessen oberer Randzone zusammen, d.h. sie sind mit dieser fest
verbunden. In entsprechender Weise sind ihre dem Bundabschnitt 31 abgewandten Enden
durch die gemeinsame Auskragung 33 und damit durch einen
oberen Bundabschnitt zusammengefasst. Aufgrund der Längsschlitze
bzw. langgestreckten Einschnitte 51 weist der Strukturabschnitt 32 eine
geringere Formsteifigkeit als der Bundabschnitt 31 auf,
so dass seine langgestreckten Federelemente 41 radial nach
innen und radial nach außen
unter Federspannung nachgeben können.
Hier im Ausführungsbeispiel
von 1 sind die Einschnitte 51 im wesentlichen
schlank rechteckförmig
ausgebildet, wodurch auch die Federelemente eine schlank rechteckförmige Gestalt
aufweisen. Selbstverständlich
sind daneben auch andere Geometrieformen für die Schlitze bzw. Einschnitte
möglich,
solange Federelemente zwischen ihnen gebildet sind, die radial nach
innen und radial nach außen
eine ausreichende Federspannung aufweisen.At the same time, the fret section has 31 the function of a resilient suspension or storage for the spring elements 41 , The spring elements 41 are around the outer periphery of the upper, annular edge of the collar portion 31 arranged. They each have equidistant distances from one another in the circumferential direction. They are designed as elongated te strip elements or lamellar elements. Each two adjacent, elongated spring elements are each separated by an elongated longitudinal slot. Generally speaking, along a structural section 32 the contact sleeve in an initially completely enclosed sleeve section at equidistant intervals in the circumferential direction longitudinal slots 51 let in, in particular punched or cut, so that only the strip-shaped, elongated spring elements 41 remain. The elongated spring elements 41 hang with their waistband section 31 facing end sides together with the upper edge zone, ie they are firmly connected to this. In a similar way are their the waistband section 31 opposite ends by the common projection 33 and thus summarized by an upper collar section. Due to the longitudinal slots or elongated cuts 51 has the structure section 32 a lower dimensional stability than the waistband section 31 on, leaving its elongated spring elements 41 can yield radially inward and radially outward under spring tension. Here in the embodiment of 1 are the cuts 51 formed substantially slim rectangular, whereby the spring elements have a slim rectangular shape. Of course, next to other shapes of geometry for the slots or cuts are possible as long as spring elements are formed between them, which have a sufficient spring tension radially inward and radially outward.
Dieser
aus den langgestreckten Federelementen 41 gebildete Strukturabschnitt 32 verjüngt sich
ausgehend vom Bundabschnitt 31 in Richtung auf die Auskragung 33 zu,
d.h. er weist einen sich verjüngenden
Hülsenhals
auf. Annäherungsweise verjüngt sich
der Strukturabschnitt 32 konusförmig. Dies bedeutet allgemein
betrachtet, dass seine langgestreckten Federelemente 41 in
einem vorgebbaren Soll-Kontaktierungsbereich nach innen (bezogen
auf die Zentralachse 44) vorgebogen sind, um dort das eingeführte Stiftelement 2 elektrisch
einwandfrei zu kontaktieren. In der 1 ist dieser
gewünschte Soll-Kontaktierungsbereich
strichpunktiert angedeutet und mit dem Bezugszeichen 34 versehen.
Dadurch, dass der Strukturabschnitt 32 der langgestreckten
Federelemente 41 in einem vorgebbaren Längsabschnittsbereich bzw. Soll-Kontaktierungsbereich 34 einen
geringeren Innendurchmesser als in seinen übrigen Längsabschnitten sowie einen
geringeren Innendurchmesser als der Bundabschnitt 31 aufweist,
kann dort in gezielter Weise eine größere radiale Anpresskraft bzw.
Kontaktnormalkraft auf das eingeführte Stiftelement 2,
d.h. vorrangiger als in den übrigen
Hülsenbereichen
aufgebracht werden. Insbesondere sind die Federelemente 41 im
Soll- Kontaktierungsbereich 34 bezogen auf die axiale Zentralachse 44 konkav
nach innen gekrümmt.This from the elongated spring elements 41 formed structure section 32 tapers off from the waistband section 31 towards the cantilever 33 to, ie he has a tapered sleeve neck. Approximately the structure section tapers 32 cone-shaped. This generally means that its elongated spring elements 41 in a predetermined nominal contact area to the inside (relative to the central axis 44 ) are pre-bent to there the inserted pin element 2 electrically faultless to contact. In the 1 this desired nominal contact area is indicated by dash-dotted lines and denoted by the reference numeral 34 Mistake. Because of the structural section 32 the elongated spring elements 41 in a predeterminable longitudinal section area or nominal contacting area 34 a smaller inner diameter than in its other longitudinal portions and a smaller inner diameter than the collar portion 31 has, there in a targeted manner, a larger radial contact force or contact normal force on the inserted pin element 2 , ie be applied in preference to the rest of the sleeve areas. In particular, the spring elements 41 in the nominal contact area 34 relative to the axial central axis 44 concave curved inwards.
Die
Federelemente 41 können
auch in jeder anderen Geometrie oder Anordnung, insbesondere in
einem Winkel geneigt zur Längsachse
der Buchse angeordnet sein. Beispielsweise können die Federelemente 41 in
Mäanderform
ausgebildet sein.The spring elements 41 can also be arranged in any other geometry or arrangement, in particular at an angle inclined to the longitudinal axis of the socket. For example, the spring elements 41 be formed in meandering form.
Damit
die Kontakthülse 3 im
gewünschten Soll-Kontaktierungsbereich 34 mit
Kontaktsitz auf dem in das Innere der Kontakthülse 3 eingebrachten Stiftelement 2 fest
aufsitzt, ist der Innendurchmesser des Strukturabschnitts 32 in
diesem Soll-Kontaktierungsbereich 34 zweckmäßigerweise
kleiner als der Außendurchmesser
des Stiftelements 2 gewählt.
Dadurch spannen die Federelemente 41 das Stiftelement 2 in
diesem Soll-Kontaktierungsbereich 34 unter einer definierten,
radial nach innen wirkender Federkraft fest ein. Zum einen legen
sich dadurch dort die Federelemente 41 mit ihren Innenflächen weitgehend
formschlüssig,
insbesondere weitgehend planflächig,
an die äußere Kontaktierungsfläche des kreiszylinderförmigen Stiftelements 2 an,
so dass ein einwandfreie, elektrische Vielpunktkontaktierung zwischen
dem Stiftelement 2 und der Kontakthülse 3 gebildet ist.
Zum anderen ist durch diese Festklemmwirkung des Strukturabschnitts 32 im
Soll-Kontaktierungsbereich 34 eine
Lagesicherung des Stiftelements 2 in axialer Längsrichtung
sowie in Umfangsrichtung bewirkt. Auf diese Weise ist ein ausreichend großflächiger elektrischer Übergang
zwischen den innenliegenden Kontaktierungsflächen der langgestreckten Federelemente 41 und
der äußeren Kontaktierungsfläche des
Stiftelements 2 unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten
bei gleichzeitiger Selbstsicherung bereitgestellt.So that the contact sleeve 3 in the desired nominal contact area 34 with contact seat on the inside of the contact sleeve 3 introduced pin element 2 firmly seated, is the inner diameter of the structure section 32 in this nominal contact area 34 suitably smaller than the outer diameter of the pin member 2 selected. As a result, tension the spring elements 41 the pin element 2 in this nominal contact area 34 under a defined, radially inwardly acting spring force firmly. On the one hand, this places the spring elements there 41 with its inner surfaces largely positive fit, in particular largely plane surface, to the outer contact surface of the circular cylindrical pin member 2 so that a proper, electrical Vielpunktkontaktierung between the pin element 2 and the contact sleeve 3 is formed. On the other hand is by this clamping action of the structural section 32 in the target contact area 34 a position securing the pin element 2 effected in the axial longitudinal direction and in the circumferential direction. In this way, a sufficiently large electrical transition between the inner contacting surfaces of the elongated spring elements 41 and the outer contacting surface of the pin member 2 provided under a variety of practical conditions with simultaneous self-assurance.
Aufgrund
der radialen Federvorspannung der Federelemente 41 können in
vorteilhafter Weise Außendurchmesserschwankungen
des jeweilig eingesteckten Stiftelements 2 verbessert gegenüber Federelementen
ohne Innenbiegung ausgeglichen werden. Insbesondere lassen sich
in ein und dieselbe Kontakthülse
korrespondierend dimensionierte Stiftelemente unter Ausgleich üblicher
Fertigungstoleranzen ihres Außendurchmessers
einstecken, wobei sich stets eine selbstsichernde Kontaktierung
im Soll-Kontaktierungsbereich 34 aufgrund der dortigen Innendurchmesserreduzierung
der Kontakthülse
einstellt. Auf diese Weise ist die Gesamtkonstruktion der Kontakthülse weitgehend
unempfindlich gegenüber mechanischen
Erschütterungen,
Vibrationen oder sonstigen Schwingungsbeanspruchungen, wie sie z.B.
in einem Kraftfahrzeug bei einer Autofahrt auftreten können. Dadurch,
dass die langgestreckten Federelemente 41 im Soll-Kontaktierungsbereich 34 radial
nach innen auf das Stiftelement 2 zu vorgebogen bzw. vorgekrümmt sind,
kann die Kontakthülse 3 in dieser
Einschnürzone
das Stiftelement 2 derart festhalten bzw. festklemmen,
dass sich dort die Federelemente 41 unter radialer Federspannung
an die Außenoberfläche des
Stiftelements anschmiegen und dort flächig anlegen. Je dicker das
jeweilig eingesteckte Stiftelement ist, d.h, je größer dessen
Außendurchmesser
ist, desto größer wird
die axiale Erstreckung, d.h. Breite der sich einstellenden Kontaktierungszone 34.
Auf diese Weise lässt
sich in der Praxis ein und dieselbe Kontakthülse für Stiftelemente in einem weiten
Bereich von unterschiedlichen Außendurchmessern verwenden.
Denn stets lässt
sich aufgrund der radialen Federkraft der Federelemente 41 im
Außendurchmesser – verjüngten Soll-Kontaktierungsbereich 34 eine
zangenartige Festklemmung des Stiftelements 2 erreichen,
solange dessen Außendurchmesser
vorzugsweise größer als
der Innendurchmesser der Kontakthülse 3 in diesem Kontaktierungsbereich 34 ist.Due to the radial preload of the spring elements 41 can advantageously outer diameter variations of the respective inserted pin element 2 be better balanced against spring elements without internal bending. In particular, in one and the same contact sleeve correspondingly dimensioned pin elements can be plugged in to compensate for customary manufacturing tolerances of their outer diameter, wherein there is always a self-locking contacting in the desired contacting region 34 due to the local inner diameter reduction of the contact sleeve adjusts. In this way, the overall construction of the contact sleeve is largely insensitive to mechanical shock, vibration or other vibration stresses, such as may occur in a motor vehicle when driving a car. Due to the fact that the elongated spring elements 41 in the target contact area 34 radially inward on the pin element 2 To pre-bent or pre-curved, the contact sleeve 3 in this snap zone, the pin element 2 hold or clamp in such a way that there the spring elements 41 Cling to the outer surface of the pin element under radial spring tension and apply flat there. The thicker the respectively inserted pin element is, ie, the larger its outer diameter, the greater the axial extension, ie the width of the contacting zone 34 , In this way, in practice, one and the same contact sleeve for pin members can be used in a wide range of different outside diameters. Because always can be due to the radial spring force of the spring elements 41 in outer diameter - tapered nominal contact area 34 a pliers-like clamping of the pin element 2 reach, as long as its outer diameter is preferably greater than the inner diameter of the contact sleeve 3 in this contacting area 34 is.
Dies
erleichtert in vorteilhafter Weise die Herstellung einer hochstrombelastbaren
Verbindungsvorrichtung, weil an einen Monteur keine hohen Anforderungen
hinsichtlich der Auswahl zueinander passender Stiftelemente und
Kontakthülsen, an
die Präzision,
mit der das jeweilige Stiftelement in die Kontakthülse eingesteckt
werden muss, sowie an die dafür
erforderliche Fingerfertigkeit beim Einführen des Stiftelements in die
Kontakthülse
selbst im Feldeinsatz gestellt werden. Weiterhin ist auch die Lagerhaltung
vereinfacht, da mit weniger verschiedenen Typen von Kontakthülsen hochstrombelastbare Verbindungen
zu verschieden dicken Stiftelementen herstellbar sind, d.h. es reichen
weniger verschiedene Kontakthülsen
aus. Denn die Anforderungen an eine komplementäre Übereinstimmung der Geometrieformen
der Stiftelemente und Kontakthülsen
aufeinander sind nunmehr geringer als bei Kontakthülsen ohne
Innenvorbiegung.This
advantageously facilitates the production of a high-current-loadable
Connecting device, because to a fitter no high demands
with regard to the selection of matching pin elements and
Contact sleeves, on
the precision,
with the respective pin element inserted into the contact sleeve
must be, as well as to the for it
required dexterity when inserting the pin element in the
contact sleeve
even be deployed in the field. Furthermore, the storage is
simplified, since with less different types of contact sleeves high current-carrying connections
to produce different thickness pin elements, i. enough
less different contact sleeves
out. Because the requirements for a complementary agreement of the geometry forms
the pin elements and contact sleeves
each other are now less than in contact sleeves without
Innenvorbiegung.
Aufgrund
der sich in Längsrichtung
auf die Auskragung 33 zu verjüngenden Geometrieform des Strukturabschnitts 32 ergibt
sich ein in Richtung auf die Auskragung 33 zu aufweitender
Spaltfreiraum 15 zwischen der Kontakthülse 3 und der Buchse 1.
In diesen eingangsseitigen Ausgleichsfreiraum 15 hinein
lassen sich die langgestreckten Federelemente 41 hineinbewegen,
wenn das Stiftelement 2 mit einem Radialversatz zur Zentralachse
der Buchse in die Kontakthülse 3 eingeführt wird.
Durch diesen eingangsseitigen Spaltfreiraum bzw. Ausdehnungsfreiraum 15 hat
die Kontakthülse 3 Spiel
zur Innenwand der Buchse 1. Dadurch sind laterale Ausgleichsbewegungen
der Kontakthülse
bezogen auf die axiale Zentralachse 44 ermöglicht,
während
die Kontakthülse
an ihrem Bundabschnitt in der Buchse lagegesichert ist. Kommt es
zu einem radialen Versatz des Stiftelements bezogen auf. die Zentralachse 44 der Buchse
z.B. bei Biegebeanspruchungen in der Zuleitung des Stiftelements,
so kann die Kontakthülse
bezüglich
der Zentralachse 44 der Buchse seitlich gekippt, d.h. ausgelenkt
werden. Dadurch wird die Zuführung
des Stiftelements erleichtert. Die radiale Spaltweite des Spaltfreiraums
ist dabei zweckmäßigerweise
derart gewählt,
dass eine Berührung
der Innenwand 141 der Buchse 1 durch die Kontakthülse bei
derartigen Taumelbewegungen des eingangsseitigen Teilabschnitts
der Kontakthülse 3 weitgehend vermieden
ist. Lediglich im Bereich des Bundabschnitts 31 ist eine
definierte Kontaktierung zwischen der Kontakthülse 3 und der Buchse 1 bereitgestellt.Due to the longitudinal direction on the projection 33 to tapered geometry shape of the structure section 32 This results in a direction towards the overhang 33 to widening gap 15 between the contact sleeve 3 and the socket 1 , In this input-side compensation clearance 15 into it, the elongated spring elements can be 41 move in when the pin element 2 with a radial offset to the central axis of the bush in the contact sleeve 3 is introduced. Through this input side gap clearance or expansion space 15 has the contact sleeve 3 Play to the inner wall of the socket 1 , As a result, lateral compensating movements of the contact sleeve relative to the axial central axis 44 allows while the contact sleeve is secured in position on its collar portion in the socket. Does it come to a radial offset of the pin element based. the central axis 44 the sleeve, for example, in bending stresses in the supply line of the pin member, so the contact sleeve with respect to the central axis 44 the sleeve tilted sideways, ie be deflected. This facilitates the feeding of the pin element. The radial gap width of the gap clearance is expediently chosen such that a contact of the inner wall 141 the socket 1 through the contact sleeve during such tumbling movements of the input-side section of the contact sleeve 3 is largely avoided. Only in the area of the Bundabschnitts 31 is a defined contact between the contact sleeve 3 and the socket 1 provided.
Die
langgestreckten Federelemente 41 werden an ihren dem Bundabschnitt 31 abgewandten Stirnseiten
mit Hilfe der gemeinsamen Auskragung 33 zusammengehalten.
Die Innenweite dieser Auskragung 33 ist gegenüber dem
Innendurchmesser des Strukturabschnitts 32 im Kontaktierungsbereich 34 vergrößert.The elongated spring elements 41 be at their the waistband section 31 opposite end faces by means of the common projection 33 held together. The inside width of this projection 33 is opposite to the inner diameter of the structural section 32 in the contacting area 34 increased.
Die
Auskragung 33 ist derart an den Strukturbereich 32 angeformt,
das sie einen trichterförmigen Einlass
für das
Stiftelement 2 bildet. Dadurch, dass die langgestreckten
Federelemente 41 an ihren dem Bundabschnitt 31 abgewandten
Endabschnitten entgegen ihrer Innenwölbung im Soll-Kontaktierungsbereich 34 konvex
nach außen
umgebogen sind, ist die Einstecköffnung
der Kontakthülse 3 für das Stiftelement 2 aufgeweitet,
was die Einführung
des Stiftelements 2 dort hinein erleichtert. Durch die
gemeinsame Auskragung ist es insbesondere möglich, bei einem radialen Versatz
des Kontaktstiftes zur Kontaktbuchse ein Einstecken des Kontaktstiftes
zu ermöglichen
und im Betrieb der hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung ein
Ablösen
oder Abbrechen von Federelementen zu vermeiden. Denn die lamellenartigen
Federelemente werden durch die gemeinsame Auskragung nachgeführt.The cantilever 33 is so at the structural area 32 It forms a funnel-shaped inlet for the pin element 2 forms. Due to the fact that the elongated spring elements 41 at her the waistband section 31 opposite end portions against their inner curvature in the desired contact area 34 Convex are bent outwardly, the insertion of the contact sleeve 3 for the pin element 2 widened what the introduction of the pen element 2 relieved there. Due to the common projection, it is possible, in particular, to permit insertion of the contact pin in the case of a radial offset of the contact pin to the contact socket and to avoid detachment or breaking off of spring elements during operation of the highly current-carrying connection device. Because the lamellar spring elements are tracked by the common projection.
Im
Bereich des verjüngten
Halses und der sich daran anschließenden Auskragung 33 der
Kontakthülse 3 (bei
Blickrichtung entgegen der Einführrichtung
des Stiftelements) weist die Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 eine
Innennut 131 auf. Diese ist hier im Ausführungsbeispiel
kreisringförmig
ausgebildet. Durch diesen Freiraum bzw. Spalt zwischen der Kontakthülse und
der Buchse lässt
sich bei maximaler radialer Bewegung des Kontaktstiftes und somit
der Kontakthülse
bzw. Kontaktfeder eine Kollision der Kontaktfeder und der Kontaktbuchse
in zuverlässiger
Weise außerhalb
des Bundabschnitts 31 vermeiden. Es wird also sichergestellt,
dass die Kontakthülse
lediglich im Bereich ihres endseitigen, unteren Bundanschnitts die
Buchse in definierter Weise kontaktiert und ansonsten von dieser
entlang ihrer übrigen
Längserstreckung
fernbleibt. Unzulässige
Fehlkontaktierung zwischen Buchse und Kontakthülse sind somit weitgehend vermieden.
Es ist ein Taumelkreisspiel zwischen der Kontakthülse und
der Buchse vorzugsweise in de ren Einführbereich, insbesondere entlang
dem Soll- Kontaktierungsbereich des Stiftelements ggf. bis zum Beginn
des Bundabschnitts bereitgestellt. Auf diese Weise kann sich die
Kontakthülse
bei radialem, d.h. lateralem Versatz des Kontaktstiftes zur Kontaktbuchse
frei bewegen, ohne die Innenwand der Aufnahmekammer der Buchse außerhalb
des Bundabschnittes zu berühren.
Solche lateralen Versätze
zwischen dem Kontaktstift und der Kontaktbuchse können z.B.
durch mechanische Beanspruchungen, insbesondere Biegebelastungen
im Feldeinsatz, hervorgerufen werden.In the area of the tapered neck and the adjoining projection 33 the contact sleeve 3 (Viewing direction opposite to the insertion direction of the pin member), the receiving chamber 141 the socket 1 an internal groove 131 on. This is formed here annular in the embodiment. By this clearance or gap between the contact sleeve and the socket can be at maximum radial movement of the contact pin and thus the contact sleeve or contact spring, a collision of the contact spring and the contact socket in a reliable manner outside of the collar section 31 avoid. It is thus ensured that the contact sleeve contacted only in the region of its end, lower collar portion of the socket in a defined manner and otherwise remains away from this along its remaining longitudinal extent. Inadmissible faulty contact between the socket and contact sleeve are thus largely avoided. It is a Taumelkreisspiel between the contact sleeve and the socket preferably in de ren insertion, in particular provided along the desired contact area of the pin member, if necessary, to the beginning of the collar portion. In this way, the contact sleeve can move freely with radial, ie lateral displacement of the contact pin to the contact socket, without touching the inner wall of the receiving chamber of the socket outside of the collar portion. Such lateral offsets between the contact pin and the contact socket can be caused, for example, by mechanical stresses, in particular bending loads in field use.
Weiterhin
kann es zweckmäßig sein,
im Eintrittsbereich der Buchse einen Einführtrichter vorzusehen, um das
Einstecken des jeweiligen Stiftelements zu erleichtern. Ein solcher
Einführtrichter
ist insbesondere zweckmäßig, um
Montagetoleranzen beim Einführen
von Kontakthülse
und Kontaktstift auszugleichen. Einen derartigen, sich in Richtung
auf die Aufnahmekammer 141 zu verjüngenden Einführtrichter 12 weist
beispielsweise die Buchse 1 der hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung 90 von 1 auf.Furthermore, it may be expedient to provide an insertion funnel in the entry region of the socket in order to facilitate the insertion of the respective pin element. Such insertion funnel is particularly useful to compensate for mounting tolerances during insertion of contact sleeve and pin. One such, looking towards the receiving chamber 141 for tapered insertion funnel 12 has, for example, the socket 1 the high current carrying connection device 90 from 1 on.
Der
Spaltfreiraum zwischen der Kontakthülse und der Buchse im Soll-Kontaktierungsbereich, hier
im Ausführungsbeispiel
insbesondere die dortige Ringnut 131 in der Innenwandung 141 der
Buchse kann vorzugsweise zur Aufnahme eines äußeren Federrings dienen, mit
dem sich eine zusätzliche,
radiale Haltekraft auf das jeweilig eingesteckte Stiftelement aufbringen
lässt. 7 zeigt
schematisch im Längsschnitt
eine hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung 92, in
deren Buchse 1 eine derart gegenüber 1 modifizierte
Kontakthülse 303 untergebracht
ist. Die im Längsschnittbild
im Bereich der Soll-Kontaktierungszone 34 im wesentlichen
geradlinig verlaufenden, langgestreckten Federelemente 41 sind
zusätzlich
au ßen
durch einen Federring 8 eingeschnürt und werden von diesem radial
nach innen zusammengehalten. Dabei ist der Federring 8 in der
Ringnut 131 der Buchse 1 eingelagert. Der Federring 8 presst
die Federelemente 41 im Soll-Kontaktierungsbereich 34 fest
auf den Stift 2, der hier in der 7 der zeichnerischen
Einfachheit halber weggelassen worden ist. Dadurch wird eine besonders
enge Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktflächen des
Stiftelements und den Federelementen im gewünschten Soll-Kontaktierungsbereich 34 bewirkt.
Eine unerwünschte
Randspaltbildung oder ein Abheben von Teilen oder Bereichen der
Federelemente in der gewünschten
Soll-Kontaktierungszone 34 ist somit in zuverlässiger Weise
vermieden.The gap clearance between the contact sleeve and the bush in the desired contacting region, here in the embodiment, in particular the local annular groove 131 in the inner wall 141 The bushing may preferably serve to receive an outer spring ring with which an additional, radial holding force can be applied to the respectively inserted pin element. 7 shows schematically in longitudinal section a high current carrying connection device 92 in its socket 1 such a opposite 1 modified contact sleeve 303 is housed. The longitudinal sectional image in the region of the target contacting zone 34 essentially rectilinearly extending, elongate spring elements 41 are also au Shen by a spring washer 8th constricted and are held together by this radially inward. Here is the spring washer 8th in the ring groove 131 the socket 1 stored. The spring ring 8th presses the spring elements 41 in the target contact area 34 firmly on the pen 2 who is here in the 7 has been omitted for the sake of simplicity of drawing. This results in a particularly close connection between the electrical contact surfaces of the pin member and the spring elements in the desired nominal contact area 34 causes. An undesirable edge gap formation or lifting off of parts or areas of the spring elements in the desired nominal contacting zone 34 is thus avoided in a reliable manner.
In
Abwandlung zu 1 weist die Kontakthülse 303 in
der 7 eingangsseitig eine Auskragung 331 auf,
die bezüglich
ihrer Form an die Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 in
deren Eingangsbereich angepasst ist. Insbesondere kann die Auskragung 331 entsprechend
dem Bundabschnitt 31 der Kontakthülse 3 von 1 ausgebildet
sein, d.h. eine kreiszylinderförmige
Form aufweisen. Genauso wie der Bundabschnitt 31 kann die
Auskragung 331 zweckmäßigerweise
derart dimensioniert sein, dass sie passförmig in der Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 steckt
und eine zuverlässige
elektrische Vielpunktkontaktierung von der Kontakthülse 303 zur Buchse 1 herstellt.
Zusätzlich
ist in der 7 dargestellt, dass der innen
angeordnete Bundabschnitt 31 der Kontakthülse 303 in
der Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 durch eine
Anschlagschulter 111 in axialer Richtung (entgegengesetzt
zur Einsteckrichtung des Stiftelements) festgehalten oder dort festgeschweißt ist.In modification to 1 has the contact sleeve 303 in the 7 on the input side a projection 331 on, which in terms of their shape to the receiving chamber 141 the socket 1 is adapted in the entrance area. In particular, the cantilever can 331 according to the waistband section 31 the contact sleeve 3 from 1 be formed, ie have a circular cylindrical shape. Just like the waistband section 31 can the overhang 331 expediently be dimensioned such that they fit in the receiving chamber 141 the socket 1 and a reliable electrical Vielpunktkontaktierung of the contact sleeve 303 to the socket 1 manufactures. In addition, in the 7 illustrated that the internally arranged collar section 31 the contact sleeve 303 in the receiving chamber 141 the socket 1 through a stop shoulder 111 in the axial direction (opposite to the insertion of the pin member) held or welded there.
Gegebenenfalls
kann es auch zweckmäßig sein,
die langgestreckten Federelemente im Soll-Kontaktierungsbereich
bezüg lich
ihrer axialen Längserstreckung
in Umfangsrichtung zu versetzen, insbesondere bogenförmig zu
krümmen. 9 zeigt schematisch
im Längsschnitt
eine derart modifizierte Kontakthülse 304, die an Stelle
der Kontakthülse 303 von 7 in
die Buchse 1 der hochstrombelastbaren Verbindungsvorrichtung 92 von 7 eingesetzt
ist. Diese weitermodifizierte Kontakthülse 304 weist im Längsschnittbild
von 9 Federelemente 24 sowie zwischen diesen
entsprechende Längsschlitze 25 auf,
die bezüglich
ihrer axialen Längserstreckung
im Soll-Kontaktierungsbereich 34 in
Umfangsrichtung lateral ausgelenkt verlaufen. Dadurch resultiert
eine Torsionsfederwirkung für
die Kontakthülse 304 im Soll-Kontaktierungsbereich 34.
Wie bei der Ausführungsvariante
nach 7 ist hier wiederum der Federring 8 zusätzlich um
die Kontakthülse
im Soll-Kontaktierungsbereich 34 zur
zusätzlichen
Fassung und Sicherung der Federelemente und/oder des eingesteckten
Stiftelements vorgesehen.If appropriate, it may also be expedient to displace the elongate spring elements in the desired contacting region with respect to their axial longitudinal extension in the circumferential direction, in particular to curve it in a curved manner. 9 shows schematically in longitudinal section such a modified contact sleeve 304 in place of the contact sleeve 303 from 7 in the socket 1 the high current carrying connection device 92 from 7 is used. This further modified contact sleeve 304 has a longitudinal section of 9 spring elements 24 and between these corresponding longitudinal slots 25 on, with respect to their axial longitudinal extent in the desired contact area 34 run laterally deflected in the circumferential direction. This results in a Torsionsfederwirkung for the contact sleeve 304 in the target contact area 34 , As in the embodiment according to 7 Here again is the spring washer 8th in addition to the contact sleeve in the desired contact area 34 provided for additional version and securing the spring elements and / or the inserted pin member.
Um
zu erreichen, dass die Kontakthülse
auf einem möglichst
langen Teilabschnitt ihrer axialen Längserstreckung oder über ihre
ganze axiale Längserstreckung
hinweg unter Federvorspannung steht, kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein,
einen in axialer Richtung durchgehenden Längsschlitz im Mantel der Kontakthülse vorzusehen. 4 zeigt dazu
schematisch im Längsschnitt
eine Kontakthülse 30,
die in Abwandlung zur Kontakthülse 3 der 1 mit 3 einen
in axialer Richtung durchgängigen
Längsschlitz 35 aufweist.
Dieser Längsschlitz 35 erstreckt sich
also vom unteren ringförmigen
Rand des Bundabschnitts 31 bis zum oberen Rand der Auskragung 33.
Er verläuft
im wesentlichen parallel zu den Längsschlitzen 51. Dadurch
lässt sich
die Kontakthülse 30 in
radialer Richtung verbessert gegenüber der ringförmigen Kontakthülse 3 von 1 mit
dem Teillängsschlitz 311 lediglich
am Bundabschnitt 31 bei gleichzeitigem Erhalt der radialen
Festklemmwirkung für
das Stiftelement 2 aufweiten und verbessert an ein Stiftelement
mit größerem Außendurchmesser anpassen.
Insbesondere kann durch diese Maßnahme in vorteilhafter Weise
erreicht werden, dass die Kontakthülse auf einem längeren Teilabschnitt
als bei der Ausführungsvariante
nach 1 auf dem Stiftelement federnd aufsitzt.In order to ensure that the contact sleeve is spring-biased over as long as possible a portion of its axial longitudinal extension or over its entire axial longitudinal extension, it may be expedient to provide a longitudinal slot continuous in the axial direction in the jacket of the contact sleeve. 4 shows schematically in longitudinal section a contact sleeve 30 , in modification to the contact sleeve 3 of the 1 With 3 a continuous longitudinal slot in the axial direction 35 having. This longitudinal slot 35 thus extends from the lower annular edge of the collar portion 31 to the top of the projection 33 , It runs essentially parallel to the longitudinal slots 51 , This allows the contact sleeve 30 improved in the radial direction relative to the annular contact sleeve 3 from 1 with the partial longitudinal slot 311 only at the waistband section 31 while maintaining the radial clamping action for the pin member 2 widen and improve adapted to a pin element with larger outside diameter. In particular, can be achieved by this measure in an advantageous manner that the contact sleeve on a longer section than in the embodiment according to 1 resiliently seated on the pin element.
Zusätzlich oder
unabhängig
hiervon kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, die Längsschlitze
der jeweiligen Kontakthülse
im Bereich deren Eintrittsöffnung
für das
Stiftelement offen zu lassen. Dies veranschaulicht das Längsschnittbild
von 5. Dort ist eine gegenüber den Kontakthülsen der 1 mit 4 abgewandelte
Kontakthülse 301 abgebildet,
die ebenfalls die Vasenform der Kontakthülsen 3 und 30 aufweist.Additionally or independently thereof, it may also be expedient to leave open the longitudinal slots of the respective contact sleeve in the region of the inlet opening for the pin element. This illustrates the longitudinal section image of 5 , There is one opposite the contact sleeves of the 1 With 4 modified contact sleeve 301 pictured, which is also the vase shape of the contact sleeves 3 and 30 having.
Im
Unterschied zu den Kontakthülsen 3 und 30 der 1 mit 4 weist
die modifizierte Kontakthülse 301 von 5 von
außen
frei zugängliche
Längsschlitze 501 auf,
so dass langgestreckte Federelemente 401 gebildet sind,
die frei abstehende Enden im Bereich der Einführöffnung der Kontakthülse 301 haben.
Dadurch ergibt sich im Bereich ihrer Eintrittsöffnung eine erhöhte Aufspreizbarkeit
der Kontakthülse 301 radial
nach außen,
wenn das Stiftelement 2 in die Kontakthülse eingesteckt wird, was die
Handhabbarkeit erleichtert. Ansonsten entspricht die Kontakthülse 301 nach
Funktion und Wirkungsweise dem Konstruktionsprinzip der Kontakthülsen 3 und 30 der 1 mit 4.Unlike the contact sleeves 3 and 30 of the 1 With 4 has the modified contact sleeve 301 from 5 externally accessible longitudinal slots 501 on, so that elongated spring elements 401 are formed, the freely projecting ends in the region of the insertion of the contact sleeve 301 to have. This results in the area of their inlet opening increased Aufspreizbarkeit the contact sleeve 301 radially outward when the pin element 2 is inserted into the contact sleeve, which facilitates the handling. Otherwise, the contact sleeve corresponds 301 according to function and mode of operation the design principle of the contact sleeves 3 and 30 of the 1 With 4 ,
6 zeigt
schematisch in perspektivischer Darstellung eine weitere, hochstrombelastbare
Verbindungsvorrichtung 91, deren Buchse 1 ebenfalls aufgeschnitten
dargestellt ist, um einen Blick auf die dorthinein eingebrachte
Kontakthülse 302 freizugeben.
Die Kontakthülse 302 entspricht
im wesentlichen der Grundkonstruktion der Kontakthülse 301 von 5.
Allerdings sind gegenüber
deren Geometrieform jetzt die lamellenartigen, langgestreckten Federelemente 4001 mit
dazwischenliegenden Längsschlitzen 5001 im
gewünschten
Soll-Kontaktierungsbereich 34 nach
innen auf das Stiftelement 2 zu gebogen und anschließend (bei
Blickrichtung entgegen der Einsteckrichtung des Stiftelements) in
Gegenrichtung dazu wieder nach außen gekrümmt. Dadurch weisen die langgestreckten
Federelemente 4001 von der Seite her in Umfangsrichtung
betrachtet bei Blickrichtung im Uhrzeigersinn ein S-förmiges Seitenprofil
an ihren freien Endabschnitten auf. Die S-förmige
Krümmung
der streifenförmigen
Federelemente 4001 im Bereich ihrer frei abstehenden Enden setzt
sich dabei aus einer konkaven Krümmung
radial nach innen und einer sich daran anschließenden konvexen Krümmung radial
nach außen
zusammen. Dadurch übt
diese modifizierte Kontakthülse 302 zum
einen im Bereich ihrer Mantelverjüngung im Soll-Kontaktierungsbereich 34 eine
radiale Federkraft nach innen auf das eingesteckte Stiftelement 2 aus.
Zum anderen spreizen sich die frei abstehenden Endabschnitte der
Federelemente 4001 der Kontakthülse 30 radial nach
außen
gegen die Innenwandung der Aufnahmekammer 141 der Buchse 1 ab.
Dadurch kontaktieren die freien Enden der Federelemente 4001 an
ihren Außenseiten
die Innenwand der Aufnahmekammer 141 der Buchse 1.
Auf diese Weise stellen die langgestreckten, endseitig S-förmig gebogenen
Federelemente 4001 sowohl eine elektrische Vielpunktkontaktierung
nach innen hin zum Stiftelement als auch eine Vielpunktkontaktierung
nach außen
zur Buchse 1 her und zwar zusätzlich zur Außenkontaktierung
der Kontakthülse 302 mittels
ihres Bundabschnittes 31. Zur axialen Längssicherung ist die Kon takthülse 302 in
der Buchse 1 an ihrer unteren und oberen Stirnseite durch
Anschlagschultern 111 und 112 festgehalten. 6 schematically shows a perspective view of another, high-current-load connection device 91 whose socket 1 is also shown cut open to take a look at the inserted thereon contact sleeve 302 release. The contact sleeve 302 corresponds essentially to the basic construction of the contact sleeve 301 from 5 , However, compared to their geometry now form the lamellar, elongated spring elements 4001 with intermediate longitudinal slots 5001 in the desired nominal contact area 34 inward on the pin element 2 bent and then (in the direction opposite to the insertion of the pin member) in the opposite direction again curved outwards. As a result, the elongated spring elements 4001 viewed from the side in the circumferential direction when viewed in the clockwise direction on an S-shaped side profile at their free end portions. The S-shaped curvature of the strip-shaped spring elements 4001 In the region of their freely protruding ends, this is composed of a concave curvature radially inward and a subsequent convex curvature radially outward together. As a result, this modified contact sleeve exercises 302 on the one hand in the area of their jacket taper in the nominal contacting area 34 a radial spring force inwardly on the inserted pin element 2 out. On the other hand, the freely projecting end portions of the spring elements spread 4001 the contact sleeve 30 radially outward against the inner wall of the receiving chamber 141 the socket 1 from. As a result, contact the free ends of the spring elements 4001 on its outer sides, the inner wall of the receiving chamber 141 the socket 1 , In this way, the elongated, end S-shaped bent spring elements 4001 both an electrical Vielpunktkontaktierung inwardly toward the pin element as well as a Vielpunktkontaktierung outward to the socket 1 forth and in addition to the external contact of the contact sleeve 302 by means of her waistband section 31 , For axial longitudinal securing is the Kon contact sleeve 302 in the socket 1 at its lower and upper end by stop shoulders 111 and 112 recorded.
12 zeigt
schematisch im Längsschnitt eine
weiter modifizierte hochstrombelastbare Verbindungsvorrichtung,
deren Hauptkomponenten im wesentlichen wie die Bauteile der Verbindungsvorrichtung 90 von 1 konstruiert
sind. Zusätzlich
oder unabhängig
von der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung
zwischen dem Bundabschnitt 31 ihrer Kontakthülse 305 und
der Buchse 1 ist jetzt eine Laserverschweißung 50 an
mehreren Umfangsorten im Bereich der innenliegenden Stirnseite der
Kontakthülse 305 vorgesehen.
Durch dieses Anschweißen des
Bundabschnitts 31 an die Innenwand 141 der Buchse 1 ist
eine besonders zuverlässige
Lagesicherung der Kontakthülse 305 in
der Buchse 1 bereitgestellt. Die Kontakthülse 305 weist
dabei wie die Kontakthülse 35 von 4 einen
axial durchgängigen Längsschlitz 35 auf,
der sich über
ihre Gesamtlänge erstreckt
(siehe 15, die die Kontakthülse 305 als Einzelheit
in räumlicher
Darstellung zeigt). Im Unterschied zur Verbindungsvorrichtung 90 von 1 sitzt hier
in der 12 im Soll-Kontaktierungsbereich 34 außen ein
Federring 81 zusätzlich
auf, der die Federelemente 41 als Gruppe zusammenhält und diese
mit zusätzlicher
radialer Haltekraft auf das eingesteckte Stiftelement aufdrückt. Der
Federring 81 ist dabei als geschlitzter Sprengring ausgebildet,
der sich nur unter Überwindung
einer vorgebbaren radialen Federkraft beim Einstecken des Stiftelements
in die Kontakthülse 305 aufspreizen
lässt.
Dadurch wird eine verstärkte
Haltekraft auf das Stiftelement im Bereich der Soll-Kontaktierungszone
ausgeübt.
Insbesondere weist der Federring 81 die Form einer Schraubenlinie
mit einer Ganghöhe
auf (siehe 14). 12 shows schematically in longitudinal section a further modified high current carrying connection device whose main components substantially as the components of the connecting device 90 from 1 are constructed. Additionally or independently of the positive and / or non-positive connection between the collar section 31 their contact sleeve 305 and the socket 1 is now a laser welding 50 at several circumferential locations in the region of the inner end face of the contact sleeve 305 intended. By this welding the collar section 31 to the inner wall 141 the socket 1 is a particularly reliable position assurance of the contact sleeve 305 in the socket 1 provided. The contact sleeve 305 points like the contact sleeve 35 from 4 an axially continuous longitudinal slot 35 which extends over its entire length (see 15 that the contact sleeve 305 as a detail in spatial representation shows). In contrast to the connection device 90 from 1 is sitting here in the 12 in the target contact area 34 outside a spring washer 81 in addition, the spring elements 41 holds together as a group and presses them with additional radial holding force on the inserted pin element. The spring ring 81 is designed as a slotted snap ring, which only by overcoming a predetermined radial spring force when inserting the pin member in the contact sleeve 305 spread out. As a result, an increased holding force is exerted on the pin element in the region of the desired contacting zone. In particular, the spring ring 81 the shape of a helix with a pitch on (see 14 ).
Im
Eingangsbereich der Buchse 1 ist ein seitliches Spiel 40 in
Form eines sogenannten Taumelkreises für die Kontakthülse 305 von 12 vorgesehen.
Dadurch kann die Kontakthülse
305 im Bereich ihrer eingangsseitigen Stirnseite seitlich gegenüber der
Zentralachse 44 der Buchse 1 in gewissem Umfang
ausweichen, wenn das Stiftelement gegenüber der Zentralachse radial
versetzt ist. Das Spiel 40 wird vorzugsweise derart dimensioniert,
dass in der Praxis Berührungen
zwischen der Kontakthülse 305 und der
Buchse in diesem eingangsseitigen Abschnitt weitgehend vermieden
sind, und erst im Bereich des Bundabschnitts 31 eine gezielte
Kontaktierung zwischen der Kontakthülse und der Buchse vorliegt.In the entrance area of the socket 1 is a side game 40 in the form of a so-called wobble circle for the contact sleeve 305 from 12 intended. As a result, the contact sleeve 305 in the region of its input-side end side laterally relative to the central axis 44 the socket 1 Dodge to some extent when the pin member is radially offset from the central axis. The game 40 is preferably dimensioned such that in practice touches between the contact sleeve 305 and the socket in this input-side section are largely avoided, and only in the region of the collar section 31 a targeted contact between the contact sleeve and the socket is present.
Weiterhin
ist die Spaltweite zwischen der Kontakthülse 305 und der Buchse 1 derart
gewählt, dass
sich der Federring 81 bezüglich seines Außenumfangs
lediglich um eine vorgebbare, zusätzliche Breite 41 aufdehnen
lässt.
Dadurch ist eine unerwünschte Überdehnung
des Federrings 81 weitgehend vermieden.Furthermore, the gap width between the contact sleeve 305 and the socket 1 chosen such that the spring ring 81 with respect to its outer periphery only by a predetermined, additional width 41 can expand. This is an undesirable overstretching of the spring ring 81 largely avoided.
Ggf.
kann es auch zweckmäßig sein,
den gesamten Längsschlitz 35 der
Kontakthülse 305 durch eine
Laserverschweißung 51 zu
verschließen,
was in der 16 dargestellt ist. Dadurch
lässt sich
die Kontakthülse
ebenfalls sehr dicht und enganliegend mit dem Stiftelement im Soll-Kontaktierungsbereich 34 verbinden.Possibly. It may also be appropriate, the entire longitudinal slot 35 the contact sleeve 305 by a laser welding 51 to close what's in the 16 is shown. As a result, the contact sleeve can also be very tight and close fitting with the pin element in the desired contact area 34 connect.
-
11
-
BuchseRifle
-
22
-
Stiftelementpin element
-
33
-
Kontakthülsecontact sleeve
-
30,
301, 302, 303, 304, 30530
301, 302, 303, 304, 305
-
verschiedene,
modifizierte Kon various,
modified con
-
-
takthülsenDiplomatic sleeves
-
4141
-
langgestreckte
Federelementeelongated
spring elements
-
24,
401, 400124
401, 4001
-
modifizierte,
langgestreckte Femodified
elongated feet
-
-
derelementethe elements
-
5151
-
Längsschlitze
zwischen den Federlongitudinal slots
between the spring
-
-
elementenelements
-
25,
501, 500125
501, 5001
-
modifizierte
Längsschlitze
zwimodified
longitudinal slots
Zvi
-
-
schen
den Federelementenrule
the spring elements
-
8,
818th,
81
-
Federringspring washer
-
1212
-
Einführtrichter
der Buchseinsertion funnel
the socket
-
131131
-
Ringnut
in der Buchsering groove
in the socket
-
141141
-
Aufnahmekammer
der Buchse fürreceiving chamber
the socket for
-
-
Kontakthülsecontact sleeve
-
1515
-
SpaltfreiraumGap clearance
-
3131
-
Bundabschnitt
der Kontakthülsecollar portion
the contact sleeve
-
3232
-
Strukturabschnitt
der Kontakthülstructure section
the contact sleeve
-
-
se
aus Federelementense
from spring elements
-
3333
-
Auskragung
der Kontakthülse
improjection
the contact sleeve
in the
-
-
Einsteckbereich
für Stiftelementinsertion
for pin element
-
331331
-
modifizierte
Auskragung der Konmodified
Projection of the Kon
-
-
takthülse im Einsteckbereich
fürcontact sleeve in the insertion area
For
-
-
Stiftelementpin element
-
3434
-
Soll-Kontaktierungsbereich
zwiTarget contacting
Zvi
-
-
schen
Kontakthülse
und Stiftelerule
contact sleeve
and Stiftele
-
-
mentment
-
3535
-
durchgängiger Längsschlitz
in dercontinuous longitudinal slot
in the
-
-
Kontakthülsecontact sleeve
-
311311
-
Teillängsschlitz
lediglich im BePart longitudinal slot
only in Be
-
-
reich
des Bundabschnittsrich
of the covenant section
-
4040
-
TaumelkreisspielSwash circle game
-
4141
-
ÜberdehnungsschutzweiteOverstress length
-
5050
-
Laserverschweißung von KontaktLaser welding of contact
-
-
hülse und
Buchse im Bereich derensleeve and
Socket in the area of
-
-
Bundabschnittscollar portion
-
5151
-
Laserverschweißung des LängsLaser welding of the longitudinal
-
-
schlitzes
der Kontakthülseslot
the contact sleeve
-
4444
-
Zentralachsecentral axis
-
7171
-
Presssitzpress fit
-
90,
91, 9290,
91, 92
-
verschiedene,
hochstrombelastbarevarious,
high-current loadable
-
-
Verbindungsvorrichtungenconnecting devices
-
111,
112111,
112
-
Anschlagschulter
der Buchse fürstop shoulder
the socket for
-
-
Kontakthülsecontact sleeve