DE19718448B4 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents
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Abstract
Elektrischer
Steckverbinder mit folgenden Merkmalen:
a) es ist ein Buchsenteil (1) mit einer im wesentlichen zylindrischen Kammer (11) vorgesehen;
b) es ist ein im wesentlichen in die Kammer (11) des Buchsenteils (1) einbringbares zylindrisches Stiftteil (2) vorgesehen;
c) an dem Stiftteil (2) oder an der Wand der Kammer (11) des Buchsenteils (1) ist eine ringförmige Nut (3) ausgebildet;
d) in der ringförmigen Nut (3) ist ein ringförmiges federndes Kontaktelement (4) angeordnet;
e) das Kontaktelement (4) erstreckt sich in radialer Richtung aus der Nut (3) über das Stiftteil (2) bzw. über die Wand der Kammer (11) des Buchsenteils (1) hinaus zur Kontaktierung des Buchsenteils (1) bzw. des Stiftteils (2);
f) wobei das Kontaktelement (4) eine ringförmig ausgebildete, in sich geschlossene Schraubenfeder ist, wobei die Schraubenwindungen gekippt zur Schraubenachse angeordnet sind;
dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmig federnde Kontaktelement (4) in einer weiteren Nut (8) in...
a) es ist ein Buchsenteil (1) mit einer im wesentlichen zylindrischen Kammer (11) vorgesehen;
b) es ist ein im wesentlichen in die Kammer (11) des Buchsenteils (1) einbringbares zylindrisches Stiftteil (2) vorgesehen;
c) an dem Stiftteil (2) oder an der Wand der Kammer (11) des Buchsenteils (1) ist eine ringförmige Nut (3) ausgebildet;
d) in der ringförmigen Nut (3) ist ein ringförmiges federndes Kontaktelement (4) angeordnet;
e) das Kontaktelement (4) erstreckt sich in radialer Richtung aus der Nut (3) über das Stiftteil (2) bzw. über die Wand der Kammer (11) des Buchsenteils (1) hinaus zur Kontaktierung des Buchsenteils (1) bzw. des Stiftteils (2);
f) wobei das Kontaktelement (4) eine ringförmig ausgebildete, in sich geschlossene Schraubenfeder ist, wobei die Schraubenwindungen gekippt zur Schraubenachse angeordnet sind;
dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmig federnde Kontaktelement (4) in einer weiteren Nut (8) in...
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder mit folgenden Merkmalen: Es ist ein Buchsenteil mit einer im wesentlichen zylindrischen Kammer vorgesehen; es ist ein im wesentlichen in die Kammer des Buchsenteils einbringbares zylindrisches Stiftteil vorgesehen; an dem Stiftteil oder an der Wand der Kammer des Buchsenteils ist eine ringförmige Nut ausgebildet; in der ringförmigen Nut ist ein ringförmiges federndes Kontaktelement angeordnet; das Kontaktelement erstreckt sich in radialer Richtung aus der Nut über das Stiftteil, beziehungsweise über die Wand der Kammer des Buchsenteils hinaus zur Kontaktierung des Buchsenteils beziehungsweise des Stiftteils.
- Aus der
US 4,039,238 ist ein Kontaktelement bekannt, das in einer ringförmigen Nut in einem Buchsengehäuse angeordnet ist. Das Kontaktelement besteht aus einem ringförmig geschlossenen Band, aus dem Lamellen freigestanzt sind. Die Lamellen sind durch Biegung wie Jalousien angeordnet und stellen die Verbindung zwischen dem Stiftteil und der Nut in dem Buchsengehäuse her. - Aus der
EP 430 225 B1 - In
DE 482 563 C und inCH 447 304 C DE 482 563 C eine Steckkontakteinrichtung mit einer oder mehreren quer zur Bewegungsrichtung des Steckers angeordneten Schraubenfedern, bei der die Feder oder die Federn zwischen Schienen mit Ausbuchtungen so angeordnet sind, dass sie beim Einsetzen des Stiftes seitlich auseinandergebogen werden. InCH 447 304 C - In
US 4 810 213 A sind Steckverbindungsanordnungen zwischen einem Buchsenteil und einem Stiftteil beschrieben, wobei zur Kontaktierung zwischen dem jeweiligen Buchsenteil und Stiftteil Federelemente in unterschiedlicher Ausprägung eingesetzt werden. Gemäß einer Ausführungsform werden schraubenförmige Spulen oder Spiralen in Nuten aufgenommen, die an der inneren Leiterwand des Buchsenkontakts angeordnet sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Anordnung einer Schraubenfeder gezeigt, bei der die Schraubenwindungen gekippt zur Schraubenachse angeordnet sind. - Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Steckverbindung anzugeben, bei der auch bei einem relativ grossen Spalt und grossen Toleranzunterschieden zwischen Stiftteil und Buchsenteil ein guter Stromdurchgang gewährleistet ist.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Steckverbinder gemäß Patentanspruch 1, insbesondere mit folgenden Merkmalen: Es ist ein Buchsenteil mit einer im wesentlichen zylindrischen Kammer vorgesehen; es ist ein im wesentlichen in die Kammer des Buchsenteils einbringbares zylindrisches Stiftteil vorgesehen; an dem Stiftteil oder an der Wand der Kammer des Buchsenteils ist eine ringförmige Mut ausgebildet; in der ringförmigen Nut ist ein ringförmiges federndes Kontaktelement angeordnet; das Kontaktelement erstreckt sich in radialer Richtung aus der Nut über das Stiftteil beziehungsweise über die Wand der Kammer des Buchsenteils hinaus zur Kontaktierung des Buchsenteils; beziehungsweise des Stiftteils; das Kontaktelement ist eine ringförmig in sich geschlossene Schraubenfeder, wobei die Schraubenwindungen gekippt zur Schraubenachse angeordnet sind.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
- Es ist von Vorteil, dass im elektrischen Steckverbinder das Stiftteil bei der Kontaktierung im wesentlichen in der Achse in der Steckrichtung gehalten wird. Dies wird dadurch erreicht, dass in mindestens zwei in Steckrichtung hintereinander angeordneten ringförmigen Nuten ringförmige federnde Kontaktelemente angeordnet sind.
- Es ist auch von Vorteil, dass grosse seitliche Abweichungen von der Achse der Steckrichtung ausgeglichen werden können. Dies wird dadurch erreicht, indem das ringförmig federnde Kontaktelement in einer weiteren Nut in einem Ringteil angeordnet ist, das in der Nut des Buchsenteils beziehungsweise des Stiftteils in radialer Richtung verschiebbar und in tangentialer Richtung drehbar angeordnet ist.
- Ausführungsbeispiele werden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Schnitt durch einen elektrischen Steckverbinder in der Steckrichtung, -
2 einen Schnitt durch den Steckverbinder von1 senkrecht zur Steckrichtung, -
3 einen Schnitt durch ein Buchsenteil eines elektrischen Steckverbinders mit zwei in der Steckrichtung hintereinander angeordneten Kontaktelementen und -
4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des elektrischen Steckverbinders mit einem Ringteil in der Nut des Buchsenteils. -
1 zeigt schematisch den Kontaktierungsbereich eines elektrischen Steckverbinders, geschnitten in der Steckrichtung. Der elektrische Steckverbinder besteht aus einem Buchsenteil1 mit einer im wesentlichen zylindrischen Kammer11 und einen darin eingebrachten im wesentlichen zylindrischen Stiftteil2 . An der Wand der Kammer11 des Buchsenteils1 ist im Kontaktbereich eine ringförmige Nut3 ausgebildet. In der ringförmigen Nut3 ist ein ringförmiges federndes Kontaktelement4 angeordnet. Im Schnitt von1 ist das Stiftteil2 innerhalb der Kammer11 des Buchsenteils1 in einer extrem exzentrischen Lage dargestellt. Hiermit soll angedeutet werden, wie die Kontaktierung des Stiftteils2 zum Buchsenteil1 auch bei einer grossen Differenz zwischen Buchsenteilinnendurchmesser und Stiftteilaussendurchmesser gewährleistet ist. Das ringförmige federnde Kontaktelement4 erstreckt sich in radialer Richtung aus der Nut3 über die Wand der Kammer11 des Buchsenteils1 hinaus zur Kontaktierung des Stiftteils2 . Das Kontaktelement4 ist eine ringförmig ausgebildete, in sich geschlossene Schraubenfeder, wobei die Windungen der Schraube zur Achse der Schraube gekippt angeordnet sind. Durch die gekippte Anordnung der Schraubenwindungen wird erreicht, dass das Kontaktelement4 bei einer Beanspruchung sich in der radialen Richtung und nicht in der axialen Richtung ausdehnt. Das Kontaktelement4 ist in radialer Richtung federnd in der ringförmigen Nut3 derart angeordnet, dass auf dem gesamten inneren und äusseren Umfang des Kontaktelements4 die Punkte zur Kontaktierung des Stiftteils2 und zur Kontaktierung des Buchsenteils1 , gleichmässig verteilt sind. Durch die Federwirkung des ringförmigen federnden Element4 wird ein Versatz der Mittelachsen des Stiftteils2 und der Kammer11 im Buchsenteil1 kompensiert. - In
2 ist die Anordnung von1 in der gleichen Situation, jedoch geschnitten senkrecht zur Steckrichtung, dargestellt. Aus der Darstellung von2 ist ersichtlich, dass die für die Kontaktierung zur Verfügung stehende Kontaktfläche bei dem hier dargestellten Grössenverhältnissen von Buchsenteil1 und Stiftteil2 stark eingeschränkt ist. Durch die Verwendung des ringförmigen federnden Kontaktelementes4 wird die Kontaktfläche wesentlich vergrössert und gleichmässig über dem Umfang verteilt. Durch die Federwirkung schliesst sich der gesamte innere Umfang des Kontaktelements4 am äusseren Umfang des Stiftteils2 an und schliesst sich der gesamte äussere Umfang des Kontaktelements4 der innere Durchmesser der ringförmigen Nut3 des Buchsenteils1 an. - In
3 ist ein Buchsenteil1 mit zwei in zwei Nuten3 ,5 in der Steckrichtung hintereinander angeordneten federnden Kontaktelementen4 ,6 dargestellt. Durch die Anordnung von zwei federnden Kontaktelementen4 ,6 wird die zur Verfügung stehende Kontaktierungsfläche vergrössert und durch die Anordnung in axialer Richtung hintereinander wird zusätzlich erreicht, dass das Stiftteil2 im Buchsenteil1 besser geführt wird. Durch die Vergrösserung der zur Verfügung stehenden Federkraft wird eine Taumelkreisbewegung des Stiftteils2 innerhalb vom Buchsenteil1 begrenzt und neutralisiert. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Kontaktierung vom Stiftteil2 zum Buchsenteil1 im wesentlichen über die federnde ringförmige Kontaktelemente4 ,6 hergestellt wird. - In
4 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen elektrischen Steckverbinders dargestellt. Wenn die Differenz zwischen Buchsenteilinnendurchmesser und Stiftteilaussendurchmesser noch grösser ist als die Strecke, die mit einem ringförmigen federnden Kontaktelement4 überbrückt werden kann, wird in der Nut3 des Buchsenteils1 ein zusätzliches Ringteil7 in radialer Richtung verschiebbar und in tangentialer Richtung drehbar angeordnet. Das Ringteil7 weist eine weitere Nut8 auf, in der das ringförmig federnde Kontaktelement4 angeordnet ist. Durch die schwimmende Anordnung des Ringteils7 in der Nut8 wird ein leichtes Einstecken des Stiftteils2 im Buchsenteil1 erreicht. Auf diese Art und Weise können grosse Toleranzunterschiede ausgeglichen werden. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn eine Vielzahl von Buchsenteilen1 und Stiftteilen2 in einer Linie angeordnet sind und gleichzeitig kontaktiert werden müssen. Um das Einstecken weiter zu erleichtern, sind das Buchsenteil1 sowie das Ringteil7 auf der Eintrittsseite und auch das Stiftteil2 auf der Steckseite angeschrägt. Um die Einbringung des Ringteils7 in dem Buchsenteil1 zu ermöglichen, ist das Buchsenteil von4 aus zwei miteinander verschraubbaren Teilen aufgebaut. - In
4 ist ersichtlich, wie im Ringteil7 ein weiteres ringförmiges federndes Kontaktelement9 angeordnet ist. Hiermit wird erreicht, dass auch bei der schwimmenden Bewegung des Ringteils7 während des Steckens eine ausreichende Kontaktnormalkraft aufrecht erhalten wird. - Die Ausführungsbeispiele von
4 ,1 und3 können miteinander kombiniert werden. Es ist auch denkbar, die ringförmigen Nuten3 ,5 am Stiftteil2 statt am Buchsenteil1 anzuordnen. Durch die Federwirkung des ringförmigen Kontaktelements4 in radialer Richtung wird, auch bei grossen Toleranzunterschieden, eine ausreichend hohe Kontaktnormalkraft während und nach dem Steckvorgang zwischen dem Buchsenteil1 und dem Stiftteil2 aufrechterhalten.
Claims (3)
- Elektrischer Steckverbinder mit folgenden Merkmalen: a) es ist ein Buchsenteil (
1 ) mit einer im wesentlichen zylindrischen Kammer (11 ) vorgesehen; b) es ist ein im wesentlichen in die Kammer (11 ) des Buchsenteils (1 ) einbringbares zylindrisches Stiftteil (2 ) vorgesehen; c) an dem Stiftteil (2 ) oder an der Wand der Kammer (11 ) des Buchsenteils (1 ) ist eine ringförmige Nut (3 ) ausgebildet; d) in der ringförmigen Nut (3 ) ist ein ringförmiges federndes Kontaktelement (4 ) angeordnet; e) das Kontaktelement (4 ) erstreckt sich in radialer Richtung aus der Nut (3 ) über das Stiftteil (2 ) bzw. über die Wand der Kammer (11 ) des Buchsenteils (1 ) hinaus zur Kontaktierung des Buchsenteils (1 ) bzw. des Stiftteils (2 ); f) wobei das Kontaktelement (4 ) eine ringförmig ausgebildete, in sich geschlossene Schraubenfeder ist, wobei die Schraubenwindungen gekippt zur Schraubenachse angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmig federnde Kontaktelement (4 ) in einer weiteren Nut (8 ) in einem Ringteil (7 ) angeordnet ist, das in der Nut (3 ) des Buchsenteils (1 ) bzw. des Stiftteils (2 ) in radialer Richtung verschiebbar und in tangentialer Richtung drehbar angeordnet ist. - Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (
4 ) in radialer Richtung federnd in der ringförmigen Nut (3 ) angeordnet ist, derart, dass auf dem gesamten inneren und äusseren Umfang des Kontaktelements (4 ) Punkte zur Kontaktierung des Stiftteils (2 ) und des Buchsenteils (1 ) im wesentlichen gleichmässig verteilt sind. - Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens zwei in Steckrichtung hintereinander angeordneten ringförmigen Nuten (
3 ,5 ) ringförmige federnde Kontaktelemente (4 ,6 ) angeordnet sind.
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ID=7828334
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