EP3656022B1

EP3656022B1 - Steckverbindung mit einem hilfskontakt

Info

Publication number: EP3656022B1
Application number: EP18742785.1A
Authority: EP
Inventors: Michael Herrmann; Jürgen Ziemke
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2021-11-03
Anticipated expiration: 2038-07-17
Also published as: DE202017104284U1; EP3656022A1; US11133617B2; CN110959230A; WO2019016241A1; CN110959230B; US20200203871A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung nach Anspruch 1.
Es ist von Interesse, an Steckverbindungen der gattungsgemäßen Art mit einfachen Mitteln die Verlustleistung über der Steckverbindung zu erfassen.
Aus der DE 10 2014 006 654A1 ist eine elektrische Leistungsschnittstelle eines Fahrzeugs bekannt, insbesondere eines Nutzfahrzeugs oder eines Schienenfahrzeugs, umfassend einen ersten Leistungskontakt, der zur Herstellung eines elektrischen Leistungspfades mit einem zweiten Leistungskontakt in Kontakt bringbar ist; einen Hilfskontakt, der elektrisch isoliert zu dem ersten Leistungskontakt angeordnet ist und der so zu dem ersten Leistungskontakt angeordnet ist, dass, wenn der erste Leistungskontakt und der zweite Leistungskontakt zur Ausbildung des elektrischen Leistungspfades miteinander in Kontakt gebracht sind, der Hilfskontakt den zweiten Leistungskontakt ebenfalls kontaktiert, wobei der Hilfskontakt über einen Messpfad elektrisch parallel zu dem ersten Leistungskontakt geschaltet ist; und eine Messeinrichtung zur Zustandserfassung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem ersten Leistungskontakt und dem zweiten Leistungskontakt , die ausgeführt ist, über den Messpfad einen Spannungsabfall an der elektrischen Leistungsschnittstelle und/oder eine mit dem Spannungsabfall korrelierende Größe zu bestimmen. Dabei wird der Hilfskontakt dem Einsteckkontakt zugeordnet.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine auch außerhalb der Leistungselektronik einsetzbare Steckverbindung zu schaffen, die auf konstruktive einfache Weise derart ausgestaltet ist, dass die Verlustleistung über der Steckverbindung an ihr mit einfachen Mitteln gut bestimmbar ist.
Aus der 10 2011 013 418 A1 ist es bekannt, eine Feder dazu zu nutzen einen Buchsenkontakt mit einer Kontaktkraft an einen Stiftkontakt zu drücken. EP 1 953 872 A2 offenbart eine elektrische Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zum technologischen Hintergrund werden zudem die US 2017/0093098 A1 und die US 2007/0059973 A1 sowie die WO 2015/185456 A1 genannt.
Die Erfindung löst die genannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Geschaffen wird eine elektrische Steckverbindung, die zwei Hauptkontakte - einen Einsteckkontakt und einen damit zusammensteckbaren Buchsenkontakt - aufweist, welche einander im zusammengesteckten Zustand kontaktieren, so dass sie eine Hauptkontaktstelle ausbilden, wobei dem einen der beiden Hauptkontakte - Einsteckkontakt oder Buchsenkontakt - ein Hilfskontakt zugeordnet ist, der mit diesem Hauptkontakt eine Bau- und Steckeinheit bildet und der dazu ausgelegt ist, im zusammengesteckten Zustand den anderen Hauptkontakt im Bereich einer zweiten Kontaktstelle zu kontaktieren, wobei der Hilfskontakt als Federkontakt ausgebildet ist und wobei - die Ausgestaltung derart ist, dass - der Hilfskontakt in dem Zustand, in dem die beiden Einsteckkontakte nicht zusammengesteckt sind, nicht elektrisch leitend mit dem Hauptkontakt - Einsteckkontakt oder Buchsenkontakt -, dem er zugeordnet ist, verbunden ist und wobei im kontaktierten Zustand, in dem die beiden Hauptkontakte - Einsteckkontakt und Buchsenkontakt - einander kontaktieren, der Hilfskontakt den anderen Hauptkontakt, dem er nicht im Sinne einer Bau- und Steckeinheit zugeordnet ist, an einer Hilfskontaktstelle K2 kontaktiert. Dies geschieht zur Messung der Verlustleistung über der Steckverbindung.
Der Hilfskontakt ist dazu vorzugsweise in eine Schaltung zur Spannungsmessung integriert. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Hilfskontakt 200 den anderen Hauptkontakt, dem er nicht im Sinne einer Bau- und Steckeinheit - Buchsenkontakt 100 oder Einsteckkontakt 300 - zugeordnet ist, im zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung an einer Hilfskontaktstelle K2 als Abschnitt einer Schaltung zur Messung der Verlustleistung über der Steckverbindung kontaktiert.
Durch die federnde Ausgestaltung kann der Hilfskontakt ohne weiteres an der eigentlichen Haupt-Steckverbindung beim Zusammenstecken des Buchsenkontakts mit dem Einsteckkontakt auftretende geometrische Toleranzen ausgleichen, so dass trotz dieser Toleranzen stets eine präzise Messung über den Hilfskontakt möglich ist. Derartige Toleranzen treten insbesondere an nicht für die Leistungselektronik ausgelegten Steckverbindungen auf, die auch für die Übertragung kleinerer Leistungen geeignet sind. Insofern ist die geschaffene Steckverbindung insbesondere auch für diesen Anwendungsbereich gut geeignet und zum Beispiel an Leiterplattensteckverbinder und/oder Leiterplattenrandverbindern oder dgl. gut einsetzbar. Der Leiterplattenrand kann am Rand stiftartige Kontaktbereiche aufweisen. Er bildet dann den Einsteckkontakt und den wenigstens einen oder mehrere Stiftkontakte.
Ein Kontakt ist dazu ausgelegt und vorgesehen und wird dazu genutzt, eine Kontaktstelle als Teil einer elektrischen Schaltung zu bilden, durch welche ein Strom fließt bzw. fließen kann.
Dabei können auch mehrere der Hauptkontakte und ggf. Hilfskontakte der Steckverbindungen in einem übergeordneten Steckverbindergehäuse zusammengefasst werden.
Derart kann die zweite Kontaktstelle - also die Kontaktstelle zwischen dem Hilfskontakt und dem einen Hauptkontakt - sicher und gut zur Messung der Verlustleistung über der Steckverbindung genutzt werden, da diese Kontaktstelle in unmittelbarer Nähe zu der ersten Kontaktstelle ausgebildet ist, so dass hier besonders gut und mit hoher Präzision die notwendigen - eingangs erläuterten - Messungen ausführbar sind.
Es ist dabei bevorzugt, dass der eine Hauptkontakt als ein Stiftkontakt ausgebildet ist und dass der andere Hauptkontakt als eine Kontakttulpe mit Blattfederwirkung ausgebildet ist und dass er mit dem Hilfskontakt die Bau- und Steckeinheit bildet. Dies ist baulich einfach und gut zu realisieren. Dies hat einerseits den Vorteil, dass der Einsteckkontakt, beispielsweise ein einstückiger Stiftkontakt, konstruktiv nicht verändert werden muss. Es können insofern als Einsteckkontakte Standardstiftkontakte eingesetzt werden, so beispielsweise im Querschnitt runde, quadratische oder rechteckige Stifte, insbesondere Lötstifte. Unter den Begriff Stiftkontakte fallen insofern auch Messerkontakte verschiedener Art.
Es ist auch aus konstruktiver Sicht einfacher, den Hilfskontakt dem Buchsenkontakt und nicht dem Einsteckkontakt zuzuordnen. So ist es beispielsweise baulich einfach und zum Ausgleich von geometrischen Toleranzen vorteilhaft, wenn der als Federkontakt ausgebildete Hilfskontakt eine oder mehrere Blattfedern aufweist. Der Hilfskontakt kann nach einer Variante aber auch den Stiftkontakt zugeordnet werden.
Dabei kann die Federkraft des als Federkontakt ausgebildeten Hilfskontakts auf den zweiten Hauptkontakt in einer anderen Richtung einwirken als der andere Hauptkontakt, um den Hilfskontakt an der Kontakttulpe als der eine Hauptkontakt unterzubringen, ohne dass die Funktion des Hauptkontaktes beeinträchtigt wird. So ist es nach einer Variante vorteilhaft, dass der Federkontakt auf den Stiftkontakt senkrecht zu der Kraftrichtung einwirkt, in welcher die den einen Hauptkontakt bildende Kontakttulpe auf den Stiftkontakt einwirkt.
Derart sind verschiedene kompakte Varianten realisierbar, so eine, bei welcher der Federkontakt auf den Stiftkontakt seitlich einwirkt oder eine, bei welcher der Federkontakt auf die Spitze des als Stiftkontakt ausgebildeten zweiten Hauptkontakts entgegen der Steckrichtung einwirkt, in welcher der Stiftkontakt in die den einen Hauptkontakt bildende Kontakttulpe einführbar ist.
Nach einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass der Federkontakt und die den einen Hauptkontakt bildende Kontakttulpe beabstandet zueinander in einem Isolator angeordnet und/oder gehalten sind. Derart wird auf einfache Weise die gemeinsam steckbare und handhabbare Baueinheit aus dem Hauptkontakt und dem Hilfskontakt realisiert.
Dabei ist es nach einer Weiterbildung dieses Gedankens weiter kostengünstig und raumsparend, wenn der Federkontakt und die den einen Hauptkontakt bildende Kontakttulpe beabstandet zueinander in einem Übergehäuse als der Isolator gehalten sind. Es sind dann nicht ein Isolator und ein Übergehäuse getrennt voneinander vorzusehen sondern diese beiden Funktionen werden allein von dem Übergehäuse realisiert.
Realisierbar ist insofern auch eine vorteilhafte Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche mit zwei Steckverbindern, von denen der eine mehrere erste Hauptkontakte und jeweils diesen zugeordnete federnde Hilfskontakte und der andere mehrere zweite Hauptkontakte jeweils in zusammensteckbaren Übergehäusen aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: in a) einen ersten Buchsenkontakt mit einer ersten Variante eines diesem zugeordneten Hilfskontaktes, in b) eine teilgeschnittene Ansicht einer Steckverbindung, bestehend aus dem Buchsenkontakt aus a) und einem Stiftkontakt als Einsteckkontakt, in c) eine perspektivische Ansicht der Steckverbindung aus b), wobei der Stiftkontakt in einen Teil eines Gehäuses eingesetzt ist, in d) der Buchsenkontakt aus a) in einer Sprengansicht;
Fig. 2: in a) einen Buchsenkontakt mit einer zweiten Variante eines diesem zugeordneten Hilfskontakts und in b) eine teilgeschnittene Ansicht einer Steckverbindung, bestehend aus dem Buchsenkontakt aus a) und einem Stiftkontakt als Einsteckkontakt;
Fig. 3: in a) einen Buchsenkontakt mit einer dritten Variante eines diesem zugeordneten Hilfskontakts, in b) eine teilgeschnittene Ansicht einer Steckverbindung, bestehend aus dem Buchsenkontakt aus a) und einem Stiftkontakt als Einsteckkontakt und in c) eine perspektivische Ansicht der Steckverbindung aus b);
Fig. 4: in a) in b) eine perspektivische Ansicht einer weiteren Steckverbindung, bestehend aus einem Buchsenkontakt und einem Stiftkontakt als Einsteckkontakt, in b) die Anordnung aus a) in einem teilweise dargestellten Gehäuse, in c) eine teilgeschnittene Darstellung der Anordnung aus b), in d) eine Seitenansicht der Steckverbindung aus a) und in e) eine perspektivische Ansicht der Steckverbindung aus a) und d); in f) den Buchsenkontakt und den Stiftkontakt der Steckverbindung aus a) jeweils in einem Gehäuse und in einem nicht zusammengesteckten Zustand;
Fig. 5: in a) bis c) verschiedene Messschaltungen;
Fig. 6: in a) in b) jeweils perspektivische Ansichten einer weiteren Steckverbindung, bestehend aus einem Buchsenkontakt und einem Stiftkontakt als Einsteckkontakt, dabei in a) in einem nicht zusammengesteckten Zustand und in b) in einem zusammengesteckten Zustand, in c) eine Teilsprengansicht des Buchsenkontaktes, und in d) eine teilgeschnittene Darstellung der Anordnung aus b); und
Fig. 7: in a) eine perspektivische Ansicht einer noch weiteren Steckverbindung, bestehend aus einem Buchsenkontakt und einem Stiftkontakt als Einsteckkontakt in einem nicht zusammengesteckten Zustand und in b) die Steckverbindung aus a) in einem zusammengesteckten Zustand, in c) die Steckverbindung aus a) in einer Seitenansicht im noch nicht zusammengesteckten Zustand und in d) einen Schnitt durch die Steckverbindung aus a) bis c) in einem zusammengesteckten Zustand.

Eine Steckverbindung der beanspruchten Art weist - siehe z.B. Fig. 1a, 1b, 1c und 1d - einen Einsteckkontakt 300 auf und einen damit zusammensteckbaren Buchsenkontakt 100. Im zusammengesteckten Zustand kontaktieren sich diese direkt im Bereich wenigstens einer Hauptkontaktstelle K1. Die Kontakte 300 und 100 werden daher nachfolgend auch als Hauptkontakte bezeichnet. Bei einer Steckverbindung der beanspruchten Art ist einem der Hauptkontakte 300 oder 100 - also einem der Hauptkontakte - ein Hilfskontakt 200 zugeordnet und bildet mit diesem eine Bau- und Steckeinheit. Dieser Hilfskontakt 200 ist als ein Federkontakt 201 ausgebildet. Vorzugsweise wird der Federkontakt 201 durch eine oder mehrere Blattfedern gebildet. Der Hilfskontakt 200 ist einem der beiden Hauptkontakte 300 oder 100 zugeordnet und in dem Zustand, in dem die beiden Hauptkontakte 300 und 100 nicht zusammengesteckt sind, nicht elektrisch leitend mit dem Hauptkontakt 300 oder 100, dem er zugeordnet ist, verbunden. Im kontaktierten Zustand, in dem die beiden Hauptkontakte einander kontaktieren, kontaktiert er den anderen Hauptkontakt 100 oder 300, dem er nicht im Sinne einer Bau- und Steckeinheit zugeordnet ist, dagegen an einer Hilfskontaktstelle K2. Den Hauptkontakt 100 oder 300, dem er im Sinne einer Bau- und Steckeinheit zugeordnet ist, kontaktiert er dann auch nicht direkt sondern ist nur indirekt über den anderen Hauptkontakt mit diesem leitend verbunden.
Fig. 5a) - c) veranschaulichen jeweils nach Art von Prinzipskizzen verschiedene Methoden zur Kontaktwiderstandsmessung. Es wird eine Kontaktwiderstandsmessung über die Hauptkontaktstelle K1 der Steckverbindung durchgeführt. Ziel ist es, die Verlustleistung über der Kontaktstelle K1 zu erfassen. Dies geschieht, indem einerseits der Strom, der durch die Kontaktstelle K1 fließt, gemessen wird. Gleichzeitig wird die Spannung erfasst, die über der Kontaktstelle K1 abfällt. Das Produkt dieser beiden gemessenen Werte ist die Verlustleistung des Einsteckkontaktes.
Nach Fig. 5b) und c) wird weiter einerseits der Strom, der durch die Kontaktstelle K1 fließt, gemessen. Der Hilfskontakt 2 ist über einen Messpfad parallel zum Hauptkontakt K1 geschaltet.
Es wird eine Messung - insbesondere eine Spannungsmessung - an der Hilfskontaktstelle K2 in einem Messpfad ausgeführt, der parallel zu der ersten bzw. Hauptkontaktstelle K1 zwischen den beiden Hauptkontakten 100 und 300 verläuft bzw. geschaltet ist. Dabei kann ein Spannungsmessgerät an einer Seite mit dem einen Hauptkontakt 100 - vorzugsweise dem Buchenkontakt 100 - verbunden sein, dem der Hilfskontakt 200 zugeordnet ist und es kann das Spannungsmessgerät an der anderen Seite mit dem Hilfskontakt 200 leitend verbunden sein, der den anderen Hauptkontakt 300, dem er nicht im Sinne einer baulichen Einheit zugeordnet ist, kontaktiert.
Diese Messung ist von der Qualität der elektrischen Kontaktierung an der Hauptkontaktstelle K1 zwischen dem Einsteckkontakt 300 und dem Buchsenkontakt 100 abhängig. Nach Fig. 5c wird als diese zweite Kontaktstelle K2 die Kontaktstelle zwischen dem Hilfskontakt 200 und dem Buchsenkontakt 100 der Steckverbindung genutzt, die hier in unmittelbarer Nähe zu der ersten Kontaktstelle ausgebildet ist, so dass hier besonders gut und mit hoher Präzision die notwendigen Messungen ausführbar sind.
Diese Schaltung wird bei den Steckverbindungen der Fig. 1 bis 4 und 6 und 7 vorzugsweise genutzt.
Es ist somit realisiert, dass der Hilfskontakt 200 den anderen Hauptkontakt, dem er nicht im Sinne einer Bau- und Steckeinheit - Buchsenkontakt 100 oder Einsteckkontakt 300 - zugeordnet ist, im zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung an einer Hilfskontaktstelle K2 als Abschnitt einer Schaltung zur Messung der Verlustleistung über der Steckverbindung kontaktiert.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Buchsenkontaktes 100 als erster Hauptkontakt der Steckverbindung. Diesem Buchsenkontakt 100 ist ein Hilfskontakt 200 zugeordnet, der mit ihm eine bauliche Einheit und gemeinsam steckbare bzw. handhabbare Einheit bildet. Dieser Hilfskontakt 200 ist als ein Federkontakt ausgebildet.
In den Buchsenkontakt 200 ist - siehe Fig. 1b - ein Einsteckkontakt 300 einsteckbar. Dieser Einsteckkontakt 300 ist vorzugsweise als ein Stiftkontakt 301 ausgebildet. Der Einsteckkontakt 300 ist in einer Steckrichtung (X-Richtung) in den Buchsenkontakt 100 einsteckbar und aus diesem ausziehbar. Derart wird zwischen dem Einsteckkontakt 300 und dem Buchsenkontakt 100 eine erste Kontaktstelle K1 ausgebildet.
Der Stiftkontakt 301 ist in der Steckrichtung X in den Buchsenkontakt 101 einführbar. In Fig. 1b wird der Einsteckkontakt 300 von einem Stiftkontakt 301 gebildet. Dieser Stiftkontakt 301 weist eine sich verjüngende Kontaktspitze 302 auf. Der Stiftkontakt 301 weist hier ferner einen vorzugsweise quadratischen Querschnitt auf. Er kann aber auch einen anderen, so einen runden oder in anderer Weise als quadratisch rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Der Begriff "Stiftkontakt" umfasst im Rahmen dieser Beschreibung somit auch abgeflachte Kontaktelemente, die in der Fachsprache des hier einschlägigen Fachmanns - eines Ingenieurs für Elektrotechnik - als "Kontaktmesser" bezeichnet werden.
Der Stiftkontakt 301 wird im zusammengesteckten Zustand an zwei gegenüberliegenden Seiten von dem Buchsenkontakt 100 federnd kontaktiert.
Der Buchsenkontakt 100 weist eine Kontakttulpe 101 auf (Fig. 1a). Bevorzugt ist diese Kontakttulpe 101 als eine Art Blattfeder ausgebildet, wobei die Blattfeder im Wesentlichen in eine U-Form gebogen ist und zwei Federenden aufweist. Die Kontakttulpe 101 weist dazu hier zwei sich gegenüberliegende Blatt-Federschenkel 102, 103 auf, die über einen Biegebereich 104 miteinander verbunden sind. Der Stiftkontakt 301 ist dazu ausgelegt, in die Kontakttulpe 101 eingeführt zu werden und diese im Bereich einer Engstelle 106 zwischen den Blatt-Federschenkeln 102, 103 zu kontaktieren. Dies ist gut in Fig. 1b zu erkennen.
Die Blatt-Federschenkel 102, 103 weiten sich an ihren Enden nach Art einer Einführhilfe auf. An der Kontakttulpe 101 ist ferner ein Stromschienenelement bzw. wenigstens ein Anschlusselement 105 angeordnet, das leitend mit der Kontakttulpe 101 verbunden ist und zum Anschluss an eine übergeordnete elektrische Baugruppe dient (letztere hier nicht dargestellt).
Die Kontakttulpe 101 ist in X-Richtung offen ausgebildet, so dass der Stiftkontakt 301 in Steckrichtung bzw. X-Richtung in sie einsteckbar ist, um sie im Bereich der Engstelle 106 zu kontaktieren. Die Blatt-Federschenkel 102, 103 erstrecken sich in einem kartesischen Koordinatensystem, in welchem die X-Richtung mit der Steckrichtung übereinstimmt, in X-Y-Richtung.
Nach Fig. 1 ist vorgesehen, dass auch der Hilfskontakt 200 als ein Federkontakt 201 ausgebildet ist, der bevorzugt als eine Blattfeder ausgebildet sein kann. Der Federkontakt 201 ist zu dem Hauptkontakt, dem er zugeordnet ist - hier zu dem Buchsenkontakt 100 - isoliert angeordnet. Die Blattfeder 201 ist vorzugsweise rechtwinklig zu den Blatt-Federschenkeln 102, 103 ausgerichtet. An den Federkontakt 201 schließt sich - vorzugsweise einstückig - eine Anschlusszunge als Anschlussende 202 an. Der Federkontakt 201 erstreckt sich in dem kartesischen Koordinatensystem senkrecht zur X-Y-Richtung in X-Z-Richtung. Dies bedeutet, dass der Hilfskontakt 200 den Einsteckkontakt 300 - insbesondere den Stiftkontakt 301 - federnd mit einer Kraftrichtung - hier in Richtung Y - senkrecht zur Kraftrichtung der Federkraft der Kontakttulpe 101 kontaktiert, die hier in +/- Y-Richtung wirkt. Derart ist ohne weiteres an dem Hilfskontakt 200 ein Ausgleich von an der eigentlichen Hauptsteckverbindung zwischen dem Stiftkontakt 301 und der Kontakttulpe 101 auftretenden geometrischen Toleranzen möglich. Es ist zudem auch möglich, den Hilfskontakt 200 der Steckverbindung zuzuordnen, ohne dass die Federkraft die Einsteckkräfte an der Steckverbindung nachteilig in nennenswertem Maße beeinträchtigen.
Es ist nach einigen Varianten erster Art vorteilhaft, wenn an dem Hauptkontakt, der mit dem Hilfskontakt eine bauliche Einheit bildet - vorzugsweise also an dem Buchsenkontakt - ein Isolator 400 aus isolierendem Material ausgebildet ist. Dieser Isolator 400 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass es wie eine Art Teilring (Fig. 1b) oder Vollring (nicht dargestellt) die Kontakttulpe 101 und vorzugsweise auch einen an dem Biegebereich leitend angeordneten Bereich des Anschlusselementes 105 ganz oder teilweise einfasst. Es ist sodann vorteilhaft, wenn der Hilfskontakt 200 den Isolator 400 ebenfalls durchsetzt, und zwar beabstandet zu den leitenden Elementen Buchsenkontakt 101 und Anschlusselement 105 des Buchsenkontaktes 300.
Dabei können die Kontakttulpe 101, das Anschlusselement 105 und der Hilfskontakt 200 nach einer Variante von dem Material, insbesondere dem Kunststoffmaterial, des Isolators 400 ganz oder teilweise am Umfang umspritzt sein. Der Isolator 400 und der Hilfskontakt 200 können aber auch nach einer Variante eine auf den ihnen zugeordneten Hauptkontakt aufklipsbare Einheit bilden, um derart diese Hauptkontakte, insbesondere die Kontakttulpen, auf einfache Weise mit den Hilfskontakten 200 zu einer baulichen und gemeinsam steckbaren Einheit zusammenstellen zu können. Diese Baueinheit kann in ein erstes Übergehäuse 410 einsetzbar sein. Analog kann der Stiftkontakt in ein zweites Übergehäuse 500 einsteckbar sein. Diese Übergehäuse 410, 500 sind vorzugweise ebenfalls zusammensteckbar und ggf. zusammenrastbar ausgebildet.
Der Hilfskontakt 200 ist derart auf einfache Weise an dem Buchsenkontakt 100 angeordnet bzw. ausgebildet, ohne die leitenden Elemente dieses Kontaktes zu berühren. Dennoch kann er in einfacher Weise durch seine Ausbildung als Federkontakt, insbesondere als Blatt-Federkontakt, den Stiftkontakt 300 im zusammengesteckten Zustand federnd kontaktieren.
Nach Fig. 1 kontaktiert der als Federkontakt 301 ausgebildete Stiftkontakt diesen im Bereich einer der unterhalb der Kontaktspitze 302 liegenden Seiten. Seine Federkraft wirkt daher winklig, insbesondere senkrecht, zur Steckrichtung X. Er liegt als Blattfeder seitlich an einer der Seiten des Stiftkontaktes 301 an.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist dies anders. Nach Fig. 2 ist der Hilfskontakt 200 zwar auch als ein Federkontakt 201 ausgebildet. Der Blattfederschenkel wirkt hier mit einem freien Ende gegen die Steckrichtung in Richtung -X und kontaktiert gegen die Steckrichtung X im zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung das freie Ende des Einsteckkontaktes, hier des Stiftkontaktes 301. Der Hilfskontakt 200 ist hier wiederum in dem Isolator 400 festgelegt, wobei ein federndes Anschlussende 202 aus dem Isolator 400 vorsteht, um den Hilfskontakt 300 mit einer Messeinrichtung kontaktieren zu können.
Nach Fig. 1 kontaktiert der als Federkontakt 201 ausgebildete Hilfskontakt den Stiftkontakt 301 an einer seiner Seiten. Es ist aber auch denkbar, dass der Hilfskontakt den Stiftkontakt 301 an zwei seiner Seiten federnd kontaktiert. Dazu ist es vorteilhaft, wenn der Hilfskontakt 300 selbst als bzw. wie eine Kontakttulpe ausgebildet ist und den Hilfskontakt 300 derart an zwei Seiten kontaktiert, insbesondere an zwei senkrecht zu den Seiten ausgerichteten Seiten, welche die eigentliche Kontakttulpe 101 des Hauptkontaktes kontaktiert. Eine solche Ausgestaltung zeigt die Fig. 3.
Der Kontakt zwischen dem Hilfskontakt 200 und dem Einsteckkontakt 300 wird so weiter optimiert.
Nach einer weiteren Variante wird als der Isolator 400 ein Übergehäuse 410 für den Hauptkontakt verwendet, dem der Hilfskontakt 200 zugeordnet ist. Üblicherweise ist einer oder es sind mehrere der Hauptkontakte in ein einzelnes oder mehrere der Übergehäuse 410 eingesetzt. Das Übergehäuse 410 kann beispielsweise ein Gehäuse eines Steckverbinders sein, der einen oder mehrere der Hauptkontakte aufweist. Dann ist dem einen oder es sind den mehreren ersten Hauptkontakten jeweils einer der Hilfskontakte 200 zugeordnet. In das Übergehäuse 410 sind dann der eine oder die mehreren Hauptkontakte, insbesondere Buchsenkontakte 100 eingesetzt und der eine oder die mehreren Hilfskontakte 200. Eine solche Variante veranschaulicht die Fig. 4. Nach Fig. 4 ist einer der Buchsenkontakte 100 in das Übergehäuse 410 eingesetzt, das seine leitenden Elemente bis auf Anschlussstellen weitgehend umgibt und das ihn hält. Der Hilfskontakt 200 ist ebenfalls in das Übergehäuse 410 eingesetzt und wird von diesem gehalten, wobei er mit dem Buchsenkontakt 100 nicht elektrisch leitend verbunden ist. Das Anschlussende des Hilfskontaktes 200 und das Anschlusselement 105 des Buchsenkontaktes 100 stehen zueinander beabstandet aus dem Übergehäuse 410 vor. Dieses ist trotz des zusätzlichen Hilfskontakts 200 nach wie vor mit Ausmaßen realisierbar, die nicht oder nicht nennenswert gegenüber einer Lösung ohne Hilfskontakt 200 vergrößert werden müssen. Der Stiftkontakt 101 weist hier ebenfalls ein Übergehäuse auf (Element 500).
Fig. 6a zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Buchsenkontaktes 100 als erster Hauptkontakt der Steckverbindung. Es handelt sich um eine Abwandlung der Anordnung aus Fig. 1, die weiter in den Fig. 6b bis 6d dargestellt ist.
Der Stiftkontakt 301 ist hier ein Messerkontakt. Der Buchsenkontakt ist analog zu dem der Fig. 1 aufgebaut, aber etwas breiter.
Zudem gibt es folgende Abwandlungen. Dem Buchsenkontakt 100 ist wiederum ein Hilfskontakt 200 zugeordnet, der mit ihm eine bauliche Einheit und gemeinsam steckbare bzw. handhabbare Einheit bildet. Dieser Hilfskontakt 200 ist auch wiederum als wenigstens ein Federkontakt 201 ausgebildet. Es können auch - wie hier dargestellt - zwei (oder mehr) Federkontakte 201, die leitend miteinander verbunden sind, den Hilfskontakt 200 bilden. Dabei federt der jeweilige Federkontakt 201 hier aber parallel zu dem Hauptkontakt bzw. den Blatt-Federschenkeln 102, 103 des Buchsenkontaktes 100. Damit sind die Bewegungs- und Federrichtungen des oder der Federkontakte 201 und des Hauptkontaktes 100 gleich bzw. parallel zueinander. Dies kann bei entsprechenden Bauraumverhältnissen vorteilhaft sein.
Realisierbar ist dies auf verschiedene Weise. So ist nach Fig. 6a - d beispielhaft vorgesehen, dass der oder die Federkontakte 201 bezogen auf die Kontaktzone außerhalb des einen der Blatt-Federschenkel 102, 103 verläuft und dass der jeweilige Federkontakt 201 mit seinem freien Ende seitlich in eine jeweilige Aussparung 107 in einem freien Ende des jeweiligen Blatt-Federschenkels bzw. - kontaktes 102 oder 103 eingreift.
Die beiden Blatt-Federkontakte 102, 103 sind leitend miteinander verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet. vorzugsweise sind sie über einen seitlichen Steg 108 miteinander verbunden. Sie sind zudem hier wiederum gemeinsam in ein Gehäuse 410 eingesetzt, dass dazu entsprechend gestaltete Aufnahmekonturen 411 aufweist. Sie sind zueinander beanstandet gehalten und kontaktieren sich nicht.
Nach Fig. 6a - d kontaktiert der Hilfskontakt 200 den als Federkontakt 301 ausgebildete Stiftkontakt im Bereich einer der unterhalb der Kontaktspitze 302 liegenden Seiten. Seine Federkraft wirkt damit wiederum winklig, insbesondere senkrecht, zur Steckrichtung X. Er liegt als Blattfeder wiederum seitlich an einer der Seiten des Stiftkontaktes 301 an.
Fig. 7a zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Buchsenkontaktes 100 als erster Hauptkontakt der Steckverbindung. Hier ist der Buchsenkontakt 100 als zylindrische Hülse 109 (Kontakthülse) aus leitendem Material ausgebildet. Der Stiftkontakt 300 ist hingegen als ein Federstiftkontakt ausgebildet, der außen an einem Stiftabschnitt 310 Kontakt- und Federlamellen 311 aufweist. Eine leitende Verbindung zwischen diesen beiden Elementen wird im eingesteckten bzw. zusammengesteckten Zustand durch diese Kontakt- und Federlamellen 311 hergestellt.
Der Hilfskontakt 200 ist wiederum dem Buchsenkontakt 100 zugeordnet. Dazu weist der Buchsenkontakt 100 in seinem zylindrischen Abschnitt eine seitliche Querbohrung 110 auf. In diese Querbohrung ist eine Hülse 210 eingesetzt, beispielsweise eine zylindrische Hülse 210, die aus einem nicht leitenden Material besteht. In diese Hülse 210 ist ein Federkontakt 211 eingesetzt. Dieser weist einen Kopf 212 auf und eine Feder, hier eine Schraubenfeder 213, die zwischen dem Kopf 212 und einem stirnseitigen Boden der Hülse 210 abgestützt ist. Die Hülse 210 weist einen Anschlusskontakt 214 auf, der mit der Schraubenfeder 213 und/oder dem Kopf 212 leitend verbunden ist. Der Federkontakt 211 drückt im kontaktierten Zustand mit seinem Kopf 212 rechtwinklig auf den Stiftkontakt 200. Diese Anordnung ist ebenfalls sicher und einfach insbesondere in eine Schaltung nach Art der Fig. 5c integrierbar.
Vorstehend wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, dass der als Federkontakt ausgebildete Hilfskontakt der Kontakttulpe der Steckverbindung zugeordnet wird. Alternativ ist aber auch denkbar, den Hilfskontakt dem Stiftkontakt zuzuordnen, Insofern die vorstehenden Ausgestaltungen auch auf entsprechende nicht dargestellte Ausgestaltungen mit Hilfskontakten insbesondere als Federkontakt, die den Stiftkontakten zugeordnet sind, insbesondere mit Isolator, zu übertragen bzw. auf diese übertragbar sind. Bevorzugt werden aber die dargestellten Anordnungen.

Bezugszeichen

Buchsenkontakt: 100
Kontakttulpe: 101
Blatt-Federschenkel: 102, 103
Biegebereich: 104
Anschlusselement: 105
Engstelle: 106
Aussparung: 107
Steg: 108
Hülse: 109
Querbohrung: 110
Hilfskontakt: 200
Federkontakt: 201
Anschlussende: 202
Hülse: 210
Federkontakt: 211
Kopf: 212
Schraubenfeder: 213
Steckkontakt: 300
Stiftkontakt: 301
Kontaktspitze: 302
Stiftabschnitt: 310
Kontakt- und Federlamellen: 311
Isolator: 400
Übergehäuse: 410
Aufnahmekonturen: 411
Übergehäuse: 500
Aufnahmekonturen: 501
Steckrichtung: X
Kontaktstellen: K1, K2

Claims

Elektrische Steckverbindung, die zwei Hauptkontakte - einen Einsteckkontakt (300) und einen damit zusammensteckbaren Buchsenkontakt (100) - aufweist, welche einander im zusammengesteckten Zustand kontaktieren, so dass sie eine Hauptkontaktstelle (K1) ausbilden, wobei dem einen der beiden Hauptkontakte - dem Einsteckkontakt (300) oder dem Buchsenkontakt (100)
- ein Hilfskontakt (200) zugeordnet ist, der mit diesem Hauptkontakt eine Bau- und Steckeinheit bildet und der dazu ausgelegt ist, im zusammengesteckten Zustand den anderen Hauptkontakt - den Buchsenkontakt (100) oder den Einsteckkontakt (300) im Bereich einer zweiten Kontaktstelle (K2) zu kontaktieren, wobei der Hilfskontakt (200) als Federkontakt (201) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskontakt (200) in dem Zustand, in dem die beiden Hauptkontakte (300) und (100) nicht zusammengesteckt sind, nicht elektrisch leitend mit dem Hauptkontakt - dem Einsteckkontakt (300) oder dem Buchsenkontakt (100) -, dem er zugeordnet ist, verbunden ist und dass im kontaktierten Zustand, in dem die beiden Hauptkontakte

- der Einsteckkontakt (300) und der Buchsenkontakt (100) - einander kontaktieren, der Hilfskontakt (200) den anderen Hauptkontakt, dem er nicht im Sinne einer Bau- und Steckeinheit zugeordnet ist, an einer Hilfskontaktstelle K2 kontaktiert.
Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Hauptkontakt als ein Stiftkontakt (301) ausgebildet ist und dass der andere Hauptkontakt, der ein Buchsenkontakt ist, als eine Kontakttulpe (101) oder Kontakthülse ausgebildet ist und dass er mit dem Hilfskontakt (200) die Bauund Steckeinheit bildet.
Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der als Federkontakt (201) ausgebildete Hilfskontakt eine oder mehrere Blattfedern aufweist.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft des als Federkontakt (201) ausgebildeten Hilfskontakts auf den zweiten Hauptkontakt in einer anderen Richtung einwirkt als der andere Hauptkontakt.
Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (201) auf den Stiftkontakt (301) senkrecht zu der Kraftrichtung einwirkt, in welcher die Kontakttulpe (101) oder Kontakthülse auf den Stiftkontakt (301) einwirkt.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft des als Federkontakt (201) ausgebildeten Hilfskontakts auf den zweiten Hauptkontakt in derselben Richtung einwirkt wie der erste Hauptkontakt.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (201) auf den Stiftkontakt (301) seitlich einwirkt.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (201) auf die Spitze des als Stiftkontakt (301) ausgebildeten zweiten Hauptkontakts entgegen der Steckrichtung einwirkt, in welcher der Stiftkontakt (301) in die Kontakttulpe (101) oder Kontakthülse als erster Hauptkontakt einführbar ist.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (201) als eine weitere Kontakttulpe ausgebildet ist, die senkrecht zur der Kontakttulpe (101) ausgerichtet ist, welche den einen der beiden Hauptkontakte bildet.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (201) und die den einen Hauptkontakt bildende Kontakttulpe (101) beabstandet zueinander in einem Isolator (400) angeordnet und/oder gehalten sind.
Steckverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (400) und der Hilfskontakt (200) eine auf den ihnen zugeordneten Hauptkontakt aufklipsbare Einheit bilden.
Steckverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (201) und die den einen Hauptkontakt bildende Kontakttulpe (101) beabstandet zueinander in einem Übergehäuse (410) als der Isolator (400) gehalten sind.
Steckverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenkontakt als zylindrische Hülse (109) ausgebildet ist und dass der Hilfskontakt (200) eine Bohrung (110) dieser Hülse (109) durchsetzt und seitlich auf den Stiftkontakt (101) federnd kontaktierend einwirkt.
Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche mit zwei Steckverbindern, von denen der eine mehrere erste Hauptkontakte und jeweils diesen zugeordnete federnde Hilfskontakte und der andere mehrere zweite Hauptkontakte jeweils in zusammensteckbaren Übergehäusen aufweist.
Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stiftkontakt mit dem Hilfskontakt (200) die Bau- und Steckeinheit bildet.
Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskontakt (200) den anderen Hauptkontakt, dem er nicht im Sinne einer Bau- und Steckeinheit zugeordnet ist, im zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung an einer Hilfskontaktstelle K2 als Abschnitt einer Schaltung zur Messung der Verlustleistung über der Steckverbindung kontaktiert.