DE10235058A1 - Removable electrical contact in which there is a sleeve element that is fitted onto the end of a contact bush and is retained by applying a turning moment - Google Patents

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Abstract

Ein leitfähiges Kontaktstück (10) für eine lösbare elektrische Steckverbindung weist einen Anschlussbereich (11) für einen elektrischen Leiter und einen buchsenförmigen Kontaktbereich (12) zum Aufnehmen eines zylindrischen Kontaktstiftes als Gegenstück der Steckverbindung auf. Der Kontaktbereich (12) weist ein käfigartiges, in Umfangsrichtung (T) um eine Mittelachse (13) tordiertes Buchsenteil (23) mit einer Mehrzahl von untereinander beabstandeten, durch die Torsion radial bezüglich der Mittelachse (13) nach innen gewölbten und elastischen Kontaktlamellen (26) auf. Indem ein Begrenzungselement (37) für einen radial nach außen gerichtete Auslenkung der Kontaktlamellen (26) vorgesehen ist, wird eine sichere Kontaktgabe auch nach einer Vielzahl von wiederholten Steckvorgängen gewährleistet.A conductive contact piece (10) for a detachable electrical plug connection has a connection area (11) for an electrical conductor and a socket-shaped contact area (12) for receiving a cylindrical contact pin as a counterpart of the plug connection. The contact area (12) has a cage-like socket part (23) twisted in the circumferential direction (T) about a central axis (13) with a plurality of spaced apart and elastic contact lamellae (26) that are radially inwardly curved with respect to the central axis (13) by the torsion ) on. By providing a limiting element (37) for a radially outward deflection of the contact lamellae (26), reliable contacting is ensured even after a large number of repeated plugging operations.

Description

Leitfähiges Kontaktstück für eine lösbare elektrische Steckverbindung Die Erfindung betrifft ein leitfähiges Kontaktstück für eine lösbare elektrische Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.Conductive contact piece for a detachable electrical The invention relates to a conductive contact piece for a detachable electrical connector according to the preamble of claim 1.

Elektrische Steckverbindungen mit Kontaktstücken der eingangs genannten Art werden z.B. als Rundsteckverbinder zur Leistungsübertragung an Motoren und Antrieben oder aber zur Signalübertragung an Knotenpunkten bei Bussystemen und Steuerungen eingesetzt. Vater- und Mutterteil einer elektrischen Steckverbindung weisen dabei jeweils einen in einem Steckergehäuse lösbar angeordneten Isolierkörper auf, der koaxial zur Steckrichtung ausgerichtete Bohrungen für die Aufnahme leitfähiger Kontaktstücke umfasst. Im Mutterteil der elektrischen Steckverbindung werden die Kontaktstücke durch Kontaktbuchsen gebildet, die bei gesteckter Verbindung als Kontaktstifte ausgebildete Kontaktstücke des Vaterteils zur Herstellung eines elektrischen Kontakts aufnehmen.Electrical plug connections with contact pieces of the type mentioned at the beginning are e.g. as a circular connector for power transmission on motors and drives or for signal transmission at nodes used in bus systems and controls. Father and mother part an electrical connector each have one in a connector housing solvable arranged insulating body on, the holes coaxial to the direction of insertion for receiving conductive contacts includes. In the mother part of the electrical connector, the contacts formed by contact sockets, which when plugged in as Contact pins trained contact pieces of the father part for manufacturing electrical contact.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 05 297 A1 ist ein Kontaktstück der eingangs genannten Art bekannt, bei dem das Buchsenteil achsenparallel, d.h. längs der Steckrichtung des Kontaktstiftes, geschlitzt ausgebildet ist. Es besitzt somit eine Mehrzahl von stegartigen Lamellen, die im Endzustand des Kontaktelementes durch Verdrehen des Buchsenteiles gegeneinander tordiert sind. Die tordierten Lamellen des Buchsenteiles sind durch diesen Vorgang in Form hyperbolischer Flächen nach innen gewölbt und bilden in ihrer Gesamtheit eine Vielzahl von lokalen Kontaktstellen, die sich beim Einstecken des Kontaktstiftes in das Buchsenteil an dessen Umfang unter elastischer Vorspannung anlegen. Aufgrund von Maßtoleranzproblemen oder durch mechanische Gewalteinwirkung können die nach innen gewölbten Lamellen dieses bekannten Kontaktstückes derart stark verbogen werden, dass die Federkonstante der durch das Tordieren eingestellten radialen, federelastischen Rückstellkraft verändert wird. Eine sichere Kontaktgabe ist damit bei der Vielzahl an vorgesehenen Steckvorgängen nicht gewährleistet.From the German published application DE 100 05 297 A1 is known a contact piece of the type mentioned, in which the socket part is formed axially parallel, ie along the direction of insertion of the contact pin, slotted. It thus has a plurality of web-like lamellae which are twisted against one another in the final state of the contact element by rotating the socket part. As a result of this process, the twisted lamellae of the socket part are arched inward in the form of hyperbolic surfaces and, in their entirety, form a large number of local contact points which, when the contact pin is inserted into the socket part, lie on its circumference under elastic prestress. Due to dimensional tolerance problems or due to mechanical force, the inwardly curved lamellae of this known contact piece can be bent so much that the spring constant of the radial, spring-elastic restoring force set by twisting is changed. Reliable contacting is therefore not guaranteed given the large number of plug-in operations provided.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktstück der eingangs genannten Art mit hoher Kontaktsicherheit auch nach einer Vielzahl von erfolgten Steckvorgängen bereitzustellen.The invention is therefore the object based on a contact piece of the type mentioned at the beginning with high contact reliability to provide a variety of mating operations.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein gattungsgemäßes Kontaktstück mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1. In dem ein Begrenzungselement für eine radial nach außen gerichtete Auslenkung der Kontaktlamellen vorgesehen ist, ist ein radialer Anschlag für die Kontaktlamellen bereitgestellt. Dieser verhindert ein Auslenken der federelastischen Kontaktlamellen in den plastischen Bereich, so dass die bei der Herstellung des Buchsenteiles eingestellten mechanischen Eigenschaften der Kontaktlamellen nicht durch ein Überdehnen bei unvorsichtigen Steckvorgängen verändert werden können. Es wird somit eine sichere Kontaktierung und damit eine sichere Stromübertragung über sich elastisch an einen eingesteckten Kontaktstift anliegenden Kontaktlamellen gewährleistet.The object is achieved by a generic contact piece with the features of the characterizing part of claim 1. In which a limiting element for one radially outwards Directional deflection of the contact blades is provided radial stop for the contact blades provided. This prevents deflection the resilient contact blades in the plastic area, so that the mechanical set in the manufacture of the socket part Properties of the contact lamellae are not caused by overstretching with careless plug connections changed can be. It is thus a safe contact and thus a safe one Power transmission over itself contact lamellae resiliently against an inserted contact pin guaranteed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Begrenzungselement ringförmig ausgebildet. Hierdurch wird eine gleichmäßige Begrenzung der radialen Auslenkung aller Kontaktlamellen des Buchsenteiles ermöglicht. Das ringförmige Begrenzungselement ist dabei koaxial zur Mittelachse des Kontaktelementes angeordnet. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Begrenzungselementes kleiner als der Außendurchmesser des Buchsenteiles.In an advantageous embodiment According to the invention, the limiting element is designed in the shape of a ring. hereby becomes an even limitation the radial deflection of all contact blades of the socket part allows. The ring-shaped Limiting element is coaxial to the central axis of the contact element arranged. The inner diameter of the limiting element is preferably smaller than the outside diameter of the socket part.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktstückes ist das Begrenzungselement als radiale Ein schnürung eines um das Buchsenteil angeordneten Hülsenteiles ausgebildet. Hierdurch lässt sich in vorteilhafter Weise das Begrenzungselement einfach herstellen und mit einem den empfindlichen Bereich der Kontaktlamellen schützenden und die wenigstens teilweise elastische Torsion des Buchsenteiles arretierenden Hülsenteil kombinieren.In a preferred embodiment of the contact piece according to the invention the limiting element as a radial lacing one around the socket part arranged sleeve part educated. This leaves easily produce the limiting element in an advantageous manner and with one that protects the sensitive area of the contact blades and the at least partially elastic torsion of the socket part Combine the locking sleeve part.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Einschnürung des Hülsenteiles im Bereich der Kontaktlamellen bezüglich der Mittelachse mittig angeordnet und axial wesentlich kürzer als der Bereich der Kontaktlamellen ausgebildet. Damit greift das Begrenzungselement an der Stelle der Kontaktlamellen, die bei einem Steckvorgang die größte radiale Auslenkung ausführen. Durch die in Richtung der Mittelachse kurze Ausdehnung des Begrenzungselementes kann das erlaubte radiale Bewegungsspiel der Kontaktlamellen am genauesten eingestellt werden.In an advantageous embodiment the invention is the constriction of the sleeve part centered in the area of the contact lamellae with respect to the central axis arranged and axially much shorter than the area of the contact blades educated. The limiting element thus engages at the location of the contact blades, which perform the greatest radial deflection during a plug-in process. By the short extension of the limiting element in the direction of the central axis the permitted radial movement play of the contact lamellas on be set most precisely.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Kontaktstückes ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, in deren einziger Figur das Kontaktstück in Seitenansicht mit teilweisem Schnitt schematisch veranschaulicht ist.Further advantages of the contact piece according to the invention result itself from an exemplary embodiment shown in the drawing, in their single figure the contact piece in side view with partial Section is illustrated schematically.

Demnach weist ein leitfähiges Kontaktstück 10 für eine lösbare elektrische Steckverbindung einen Anschlussbereich 11 für einen nicht dargestellten elektrischen Leiter und einen buchsenförmigen Kontaktbereich 12 zum Aufnehmen eines ebenfalls nicht dargestellten, in Steckrichtung P einfuhrbaren, zylindrischen Kontaktstift als dem Gegenstück der Steckverbindung auf. Das Kontaktstück 10 ist aus einem Kontaktelement 20 und einem Hülsenteil 30 zusammengesetzt. Das Kontaktelement 20 wird aus einem Bandmaterial ausgestanzt und bleibt für die weiteren Herstellungs- und Montageschritte quergegurtet mit einem Trägerband 40 verbunden. Aus der Abwicklung eines Kontaktelementes 20 werden im Anschlussbereich 11 des Kontaktstückes 10 Anschlusslappen 21 für einen Quetschkontakt zu einem abisolierten Teil eines anzuschließenden Leiters sowie Anschlusslappen 22 einer Klemmverbindung zum isolierten Teil des Leiters aufgebogen. Im Kontaktbereich 12 des Kontaktstückes 10 wird die Abwicklung des Kontaktelementes 20 zu einem Buchsenteil 23 aufgerollt. Am Kontaktelement 20 sind radial aufgeweitete Abschnitte 24 und 25 angeformt, die in Wirkverbindung mit an einem die Kontaktstücke 10 aufnehmenden Isolierkörper eines Steckerteiles angebrachten Rastelementen stehen, um die axiale Lage des Kontaktstückes 10 in einer Aufnahmebohrung des Isolierkörpers zu fixieren. Der erste radial aufgeweitete Abschnitt 24 weist einen geringeren Durchmesser als der davon axial beabstandete zweite radial aufgeweitete Abschnitt 25 auf. Dadurch ist das Kontaktstück 10 für unterschiedlich konfektionierte Isolierkörper einsetzbar. Das Buchsenteil 23 des Kontaktelementes 20 ist parallel zur Mittelachse 13 des Kontaktstückes 10, d.h, längs der Steckrichtung P, geschlitzt ausgebildet, so dass es eine Mehrzahl von stegartigen Kontaktlamellen 26 besitzt. Am steckseitigen Ende des Kontaktelementes 20 weist das Buchsenteil 23 ein Paar von nutförmig ausgebildeten Drehschlitzen 27 auf, an welchen das Buchsenteil 23 in sich um eine Mittelachse 13 in Drehrichtung T um einen vorgebbaren Winkel tordiert wird. Dabei wölben sich die Kontaktlamellen 26 bogenförmig zur Mittelachse 13 hin, so dass der Bereich der Kontaktlamellen 26 ein käfigartiges Gebilde formt, welches sich der Form eines einschaligen Hyperboloids anschmiegt. Die gebogenen Kontaktlamellen 26 sind der Einfachheit halber nur schematisch dargestellt. Durch die Wahl des Drehwinkels kann die Ausprägung der Wölbung der Kontaktlamellen 26 sowie deren Federkonstante gegen eine radial nach außen gerichtete Auslenkung eingestellt werden. Zum Fixieren dieses tordierten Zustandes ist ein über das Buchsenteil 23 geschobenes Hülsenteil 30 vor dem Tordieren zunächst an einem seiner beiden stirnseitigen Enden 31 bzw. 32 arretiert und nach dem Tordieren an seinem anderen gegenüberliegenden stirnseitigen Ende 32 bzw. 31 arretiert worden.Accordingly, a conductive contact piece has 10 a connection area for a detachable electrical connector 11 for an electrical conductor, not shown, and a socket-shaped contact area 12 for receiving a cylindrical contact pin, which is also not shown and can be inserted in the plugging direction P, as the counterpart of the plug connection. The contact piece 10 is from a contact element 20 and a sleeve part 30 composed. The contact element 20 is punched out of a band material and remains cross-taped with a carrier band for the further manufacturing and assembly steps 40 connected. From the processing of a contact element 20 are in the connection area 11 of the contact piece 10 terminal lugs 21 for a crush contact to an abiso part of a conductor to be connected and connection tabs 22 a clamp connection to the insulated part of the conductor. In the contact area 12 of the contact piece 10 is the handling of the contact element 20 to a socket part 23 rolled up. On the contact element 20 are radially widened sections 24 and 25 molded on, which is in operative connection with one of the contact pieces 10 receiving insulating body of a plug part attached locking elements are around the axial position of the contact piece 10 to fix in a mounting hole of the insulating body. The first radially expanded section 24 has a smaller diameter than the axially spaced-apart second radially expanded section 25 on. This makes the contact piece 10 Can be used for differently assembled insulating bodies. The socket part 23 of the contact element 20 is parallel to the central axis 13 of the contact piece 10 , ie, slotted along the direction of insertion P, so that there are a plurality of web-like contact lamellae 26 has. At the plug end of the contact element 20 points the socket part 23 a pair of groove-shaped rotating slots 27 on which the socket part 23 in itself around a central axis 13 is twisted in the direction of rotation T by a predeterminable angle. The contact fins bulge 26 arched to the central axis 13 out so the area of the contact blades 26 forms a cage-like structure that conforms to the shape of a single-shell hyperboloid. The curved contact blades 26 are only shown schematically for the sake of simplicity. The curvature of the contact lamellae can be selected by the choice of the angle of rotation 26 as well as their spring constant against a radially outward deflection. To fix this twisted condition is one over the socket part 23 pushed sleeve part 30 before twisting, first at one of its two ends 31 or 32 locked and after twisting at its other opposite end 32 or 31 have been arrested.

Das Hülsenteil 30 weist eine als Begrenzungselement 37 für eine radial nach außen gerichtet Auslenkung der Kontaktlamellen 26 wirkenden radiale Einschnürung auf. Das Begrenzungselement 37 erstreckt sich als ringförmige Erhebung an der Innenfläche des Hülsenteiles 30 etwa axial mittig im Bereich der Kontaktlamellen 26 und ist in Richtung der Mittelachse 13 verhältnismäßig kurz ausgebildet. Hierdurch ist das Begrenzungselement 37 an denjenigen Stellen der Kontaktlamellen 26 angeordnet, die bei einer Auslenkung den größten Weg zurücklegen. Bei einem Außendurchmesser des Buchsenteiles 23 von 3,00 mm beträgt der kleinste Durchmesser des Hyperboloids etwa 2,35 mm. Das Hülsenteil 30 mit einem Innendurchmesser von ebenfalls 3,00 mm ist dabei im Bereich des Begrenzungselementes 37 vorzugsweise auf einen Innendurchmesser von 2,85 mm eingeschnürt, so dass den Kontaktlamellen 26 ein radiales Spiel von 0,25 mm bis zum Anschlag an das Begrenzungselement 37 eingeräumt wird. Hierdurch wird verhindert, dass sich die Kontaktlamellen 26 durch eventuell auftretende Toleranzprobleme bzw. bei einer mechanischen Gewalteinwirkung verändern. Somit wird eine sichere Kontaktgabe gewährleistet, indem ein Überdehnen der Federkonstante verhindert wird.The sleeve part 30 has one as a delimiting element 37 for a radially outward deflection of the contact blades 26 acting radial constriction. The boundary element 37 extends as an annular elevation on the inner surface of the sleeve part 30 approximately axially in the center of the contact lamella 26 and is in the direction of the central axis 13 trained relatively short. This is the limiting element 37 at those points of the contact slats 26 arranged that cover the greatest distance in a deflection. With an outer diameter of the socket part 23 The smallest diameter of the hyperboloid of 3.00 mm is about 2.35 mm. The sleeve part 30 with an inner diameter of also 3.00 mm is in the area of the limiting element 37 preferably constricted to an inside diameter of 2.85 mm so that the contact lamellae 26 a radial play of 0.25 mm up to the limit element 37 is granted. This prevents the contact blades 26 due to tolerance problems or mechanical force. This ensures a reliable contact by preventing the spring constant from being overstretched.

Claims (5)

Leitfähiges Kontaktstück (10) für eine lösbare elektrische Steckverbindung mit einem Anschlussbereich (11) für einen elektrischen Leiter und mit einem buchsenförmigen Kontaktbereich (12) zum Aufnehmen eines zylindrischen Kontaktstiftes als dem Gegenstück der Steckverbindung, wobei der Kontaktbereich (12) ein käfigartiges Buchsenteil (23) mit einer Mehrzahl von untereinander beabstandeten, radial bezüglich der Mittelachse (13) nach innen gewölbten und elastischen Kontaktlamellen (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Begrenzungselement (37) für eine radial nach außen gerichtete Auslenkung der Kontaktlamellen (26) vorgesehen ist.Conductive contact piece ( 10 ) for a detachable electrical connector with a connection area ( 11 ) for an electrical conductor and with a socket-shaped contact area ( 12 ) for receiving a cylindrical contact pin as the counterpart of the plug connection, the contact area ( 12 ) a cage-like socket part ( 23 ) with a plurality of mutually spaced, radially with respect to the central axis ( 13 ) inwardly curved and elastic contact lamellas ( 26 ), characterized in that a limiting element ( 37 ) for a radially outward deflection of the contact blades ( 26 ) is provided. Kontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (37) ringförmig ausgebildet ist.Contact piece according to claim 1, characterized in that the limiting element ( 37 ) is ring-shaped. Kontaktstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Begrenzungselementes (37) kleiner ist als der Außendurchmesser des Buchsenteiles (23).Contact piece according to claim 2, characterized in that the inner diameter of the limiting element ( 37 ) is smaller than the outer diameter of the socket part ( 23 ). Kontaktstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (37) als radiale Einschnürung eines um das Buchsenteil (23) angeordnet Hülsenteiles (30) ausgebildet ist.Contact piece according to one of claims 1 to 3, characterized in that the limiting element ( 37 ) as a radial constriction of a around the socket part ( 23 ) arranged sleeve part ( 30 ) is trained. Kontaktstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlamellen (26) bezüglich der Mittelachse (13) mittig angeordnet und axial wesentlich kürzer als der Bereich der Kontaktlamellen (26) ausgebildet ist.Contact piece according to one of claims 1 to 4, characterized in that the contact lamellae ( 26 ) with respect to the central axis ( 13 ) arranged in the middle and axially much shorter than the area of the contact blades ( 26 ) is trained.
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