WO2020088714A1 - Steckelement für einen stecker - Google Patents

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WO2020088714A1
WO2020088714A1 PCT/DE2019/100923 DE2019100923W WO2020088714A1 WO 2020088714 A1 WO2020088714 A1 WO 2020088714A1 DE 2019100923 W DE2019100923 W DE 2019100923W WO 2020088714 A1 WO2020088714 A1 WO 2020088714A1
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lamellae
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Norbert Kropiewnicki
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Harting Electric GmbH and Co KG
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    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials

Definitions

  • a known plug-in or contact system comprises a male plug-in element and a female plug-in element which are inserted into one another for contacting, the female plug-in element having contact lamellae.
  • the plug elements are conventionally made of copper (or a comparable material), since this is associated with very good electrical conductivity.
  • copper is a relatively soft material and has only a small amount of spring properties.
  • the contact blades provided in particular in the female plug-in element are provided with a so-called over-spring.
  • This spring which is typically located in the front (i.e. towards the mating connector) area, is generated by a radial one
  • An object underlying the present invention is to provide a solution in which a plug element for a plug
  • Contact lamella is available, which is suitable on the one hand for high currents and on the other hand avoids excessive insertion and / or pulling forces.
  • a plug-in element for a plug with the plug-in element and a mating plug-in element comprising a plurality of contact lamellae with an electrically conductive material, which are designed for electrical contacting with the mating plug-in element in the plug inserted,
  • Spacer area each include surfaces that face the mating plug element in the plug in the radial direction, the surface of the spacer area springing back in the radial direction relative to at least part of the surface of the contact area.
  • the geometric design can be realized in the manufacturing process and does not require any additional components, making it simple
  • the plug-in element has an essentially ring-shaped cross section in the plug-in area.
  • the plug-in element according to the invention preferably has an essentially ring-shaped cross section in the plug-in area (any slits between the lamellae and grooves or the like not being present in the contact surfaces are also taken into account), although other cross-sections are also possible with a view to special applications or boundary conditions.
  • the electrically conductive material comprises copper, aluminum, a
  • Aluminum alloys including copper and aluminum
  • the contact lamellae are at least on a part of their surfaces, in particular on a part that is radial in the inserted plug
  • Facing the mating connector element is provided with a coating with a further electrically conductive material, preferably with nickel, a nickel alloy, silver, a silver alloy and / or gold.
  • the coating allows an additional reduction in the plug-in and / or pulling forces, the surface properties of the materials used being able to be used without the entire plug-in area having to be produced from these materials.
  • At least some of the plurality of contact lamellae each have one or more grooves, at least in the contact area, which are located in
  • the spring element is arranged at least in part in the contact area.
  • the spring element For the most effective use of the spring properties of the spring element, it is preferably arranged completely or at least partially where the plug elements are (should) be in contact with one another.
  • the plug element is a female plug element, which is designed to receive the mating plug element in the form of a male plug element.
  • the invention preferably provides that the plug element according to the invention is a female plug element, but is not limited to this.
  • the contact lamellae extend over the contact area and the spacing area and are separated from one another by slots, in particular slots that pass through the contact area and spacing area.
  • Fig. 2 is a side view of the plug element according to the
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the plug element according to the exemplary embodiment from FIGS. 1 and 2
  • FIG. 4 shows a schematic front view of the plug element according to the exemplary embodiment from FIGS. 1 to 3 and
  • Fig. 5 is a schematic enlarged view of a detail from the
  • Fig. 1 shows a schematic and perspective view to illustrate an embodiment of the invention
  • Plug element while a side view of the plug element according to the embodiment of FIG. 1 shows. It can be seen in the perspective view of FIG. 1 that the plug element 1 has a plurality of contact lamellae 2 in its front region (on the left in the illustration of FIG. 1), which are each separated from one another by slots 9.
  • the contact blades 2 also each have a spring receptacle 10, in which an over-spring (not shown) is received and, to a certain extent, fixed in the longitudinal direction. Since the person skilled in the art is familiar with such spring springs, it is not necessary to use the spring springs or their
  • FIG. 2 shows the plug-in element 1 from FIG. 1 in a side view, the contact lamellae 2, the slits 9 separating these and the spring receptacle (s) 10 also being recognizable here.
  • the front area (left in FIG. 2) of the plug element 1 is formed by the plug area 3.
  • the plug-in area 3 results from the fact that both are in this area when plugged in (not shown)
  • Plug-in elements female and male, overlap each other.
  • the person skilled in the art is also familiar with this overlapping or intermeshing of the plug elements, so that a further discussion can be dispensed with.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the plug element according to the exemplary embodiment from FIG. 1 and FIG. 2, wherein FIG. 4 shows a schematic front view of the plug element according to the
  • FIGS. 1 to 3 shows. 5 shows a schematic enlarged view of a detail from the representation of the plug element in FIG. 4.
  • the arrangement in FIG. 3 corresponds to that of FIG. 2 in its arrangement, however FIG. 3 shows a sectional representation.
  • the plug-in element 1 comprises contact lamellae 2 separated by slots 9, which are located in the plug-in area 3 of the
  • Extend plug element 1 The contact lamellae 2 have in their front area (on the left in the illustration in FIG. 3) a recess on their outside, which forms the spring receptacle 30 for the over-spring.
  • the plug-in area 3 comprises a contact area 4, which is provided with the grooves 8, and a spacing area 6, the contact area 4 adjoining the spacing area 6 and being arranged between the contact area 6 and the front opening of the plug-in element 1, through which the mating plug-in element (not shown) is introduced.
  • Contact area 4 lies further inside than the inner surface 7 of the contact blades 2 in the area of the spacing area 6.
  • the surface 7 of the spacing area 6 jumps back in the radial direction (here outwards) relative to the surface 5 of the contact area 4 of a contact lamella 2, so that when the mating plug-in element is inserted, its outer diameter is essentially matched to the inner diameter of the contact area 4 ( more precisely, which is slightly larger than the inner diameter, which is given by the area between the grooves 8, in order to achieve reliable contacting, the contact lamellae being pressed against the mating plug element by the over-spring (not shown)) in
  • FIG. 4 shows the plug-in element 1 in a front view (ie seen from the left in FIG. 2 or 3), here again the contact lamellae 2 separated from the slots 3, which are provided with grooves 8 in the contact area 4.
  • FIG. 5 shows an enlarged detail from FIG. 4.
  • the inner contour of a contact lamella 2 each has three contacting sections of the surface 5 in the circumferential direction, which establish the electrical contact between the plug element 1 and the mating plug element and between which the grooves 8 are arranged.
  • the over-spring is located over (or around) the contact area 4 in use.
  • the grooves 8 are pushed in the axial direction (insertion direction), as a result of which the contact geometry can be mapped.
  • the contact area 4 ends with the undercut formed by the spacing area 6. The diameter in the undercut or
  • Distance area 6 is larger than the outer diameter of the male contact, whereby the rubbing surfaces are reduced.

Landscapes

  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft von elektrischen Steckverbindungen und insbesondere das von Steckern mit Steckelementen für hohe Ströme mit Kontaktlamellen. Um eine Lösung vorzustellen, die die bekannten Stecker für hohe Ströme mit Kontaktlamellen dahingehend weiterentwickelt, dass unter Beibehaltung einer notwendigen Stromtragfähigkeit eine Reduktion von Steck- und/oder Ziehkräften erreicht wird, wird ein Steckelement (1) für einen Stecker mit dem Steckelement (1) und einem Gegensteckelement vorgeschlagen, wobei das Steckelement (1) mehrere Kontaktlamellen (2) mit einem elektrisch leitfähigen Material umfasst, die für eine elektrische Kontaktierung mit dem Gegensteckelement im gesteckten Stecker ausgestaltet sind, wobei das Steckelement (1) ein Federelement aufweist, das die Kontaktlamellen (2) in radialer Richtung spannt, wobei das Steckelement (1) in einem sich in Längsrichtung des Steckelements (1) erstreckenden Steckbereich (3), in dem Steckelement (1) und Gegensteckelement einander bei gestecktem Stecker überlappen, in Längsrichtung von der Steckseite des Steckelements (1) her nacheinander einen Kontaktbereich (4) und einen Abstandsbereich (6) aufweist, wobei der Kontaktbereich (4) und der Abstandsbereich (6) jeweils Oberflächen (5, 7) umfassen, die im gesteckten Stecker in radialer Richtung dem Gegensteckelement zugewandt sind, wobei die Oberfläche (7) des Abstandsbereichs (6) gegenüber zumindest einem Teil der Oberfläche (5) des Kontaktbereichs (4) in radialer Richtung zurückspringt.

Description

Steckelement für einen Stecker
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von elektrischen
Steckverbindungen und insbesondere das von Steckern mit
Steckelementen für hohe Ströme mit Kontaktlamellen.
Ein bekanntes Steck- oder Kontaktsystem umfasst ein male-Steckelement und ein female-Steckelement, die zur Kontaktierung ineinandergesteckt werden, wobei das female-Steckelement Kontaktlamellen aufweist.
Bei Anwendungen mit hohen Strömen (etwa mehr als 100 A oder gar mehr als 800 A) werden herkömmlich die Steckelemente aus Kupfer (oder einem vergleichbaren Material) hergestellt, da hiermit sehr gute elektrische Leitfähigkeit verbunden ist.
Kupfer ist allerdings ein relativ weiches Material und besitzt nur in geringem Ausmaß Federeigenschaften. Um dies zu adressieren, werden die insbesondere im female-Steckelement vorgesehenen Kontaktlamellen mit einer sogenannten Überfeder versehen.
Diese Überfeder, die typischerweise im vorderen (d.h. zum Gegenstecker hin liegenden) Bereich angeordnet ist, generiert durch eine radiale
Belastung (letztlich auf den im gesteckten Zustand innen angeordneten male-Kontakt) Normalkräfte, welche auf die Lamellen verteilt werden.
Es wurde gefunden, dass die Steck- und Ziehkräfte (also die Kräfte, die beim Stecken bzw. Zielen der Steckelemente, d.h. dem Verbinden und Lösen der Kontakte) bei den bekannten Lösungen, die für hohe Ströme ausgelegt sind, vergleichsweise hoch sind und insbesondere nach einem mehrbaren Stecken und Ziehen für eine manuelle Bediendung zu hoch werden. Es wurden Fälle beobachtet, bei denen Kräfte im Bereich von 1500 N nötig waren. Bisher wurde zur Verminderung der Steck- und Ziehkräfte bei Steckern mit Kontaktlamellen Kontaktfett eingesetzt, was allerdings einerseits mit der Notwendigkeit der Applikation des Kontaktfetts einen zusätzlichen
Arbeitsschritt bei Herstellung und/oder Verwendung der Stecker mit sich bringt und andererseits keine dauerhafte Lösung erlaubt, da das
Kontaktfett mit der Zeit degeneriert.
Ein anderer bekannter Ansatz besteht in der Verwendung von
Kontaktbändern, was allerdings wiederum mit einem zusätzlichen
Herstellungsaufwand verbunden ist.
Ein der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes Ziel ist es, eine Lösung bereitzustellen, bei der ein Steckelement für einen Stecker mit
Kontaktlamellen zur Verfügung steht, das einerseits für hohe Ströme geeignet ist und andererseits zu große Steck- und/oder Ziehkräfte vermeidet.
Es ist daher gewünscht, eine Lösung vorzustellen, die die bekannten Stecker für hohe Ströme mit Kontaktlamellen dahingehend
weiterentwickelt, dass unter Beibehaltung einer notwendigen
Stromtragfähigkeit eine Reduktion von Steck- und/oder Ziehkräften erreicht wird.
Die Verringerung der Steck- und/oder Ziehkräfte bzw. die Vermeidung übermäßiger Steck- und/oder Ziehkräfte ist neben Aspekten der
Handhabung der Stecker auch für die Anzahl an Steckzyklen von
Bedeutung, insbesondere wenn, wie bei herkömmlichen Lösungen, die Steck- und Ziehkräfte mit einer zunehmenden Zahl von Steck- bzw.
Ziehvorgängen sogar noch zunehmen. Erfindungsgemäß wird nach einem ersten Aspekt ein Steckelement für einen Stecker mit dem Steckelement und einem Gegensteckelement, wobei das Steckelement mehrere Kontaktlamellen mit einem elektrisch leitfähigen Material umfasst, die für eine elektrische Kontaktierung mit dem Gegensteckelement im gesteckten Stecker ausgestaltet sind,
vorgeschlagen, wie es in Anspruch 1 definiert ist, nämlich in einer Form, bei der das Steckelement ein Federelement aufweist, das die
Kontaktlamellen in radialer Richtung spannt, wobei das Steckelement in einem sich in Längsrichtung des Steckelements erstreckenden
Steckbereich, in dem Steckelement und Gegensteckelement einander bei gestecktem Stecker überlappen, in Längsrichtung von der Steckseite des Steckelements her nacheinander einen Kontaktbereich und einen
Abstandsbereich aufweist, wobei der Kontaktbereich und der
Abstandsbereich jeweils Oberflächen umfassen, die im gesteckten Stecker in radialer Richtung dem Gegensteckelement zugewandt sind, wobei die Oberfläche des Abstandsbereichs gegenüber zumindest einem Teil der Oberfläche des Kontaktbereichs in radialer Richtung zurückspringt.
Es wurde gefunden, dass durch eine geeignete geometrische Ausführung des Steckelements ein positiver Einfluss auf die Steck- und Ziehkräfte genommen werden kann. Vorteilhaft an einer solchen Lösung ist, dass keine zusätzlichen Komponenten oder Additive nötig sind. Es wurde zudem gefunden, dass durch eine geeignete Geometrie der
Kontaktlamellen Vorteile eines Kontaktbandes erreicht werden können, nämlich das Vorsehen vieler Kontaktpunkte in einem definierten Bereich, ohne dass ein solches Kontaktband eingesetzt werden müsste.
Die geometrische Ausführung lässt sich im Herstellprozess realisieren und benötigt keine zusätzlichen Komponenten, so dass eine einfache
Konstruktion und ein einfacher Aufbau erreicht werden können. Die Reduzierung der Steck- und Ziehkräfte wirkt sich auch positiv auf die Anzahl der Steckzyklen aus. Die mechanische Belastung der
Kontaktoberfläche wird verringert. Es wurden zum Vergleich mit bekannten Lösungen Muster aufgebaut und Untersuchungen im Hinblick auf die Steck- und Ziehkräfte, Steckzyklen und Stromtragfähigkeit durchgeführt, wobei die Ergebnisse eine enorme Verbesserung der Steck- und Ziehkräfte zeigten, durchschnittlich konnten die Steck- und Ziehkräfte um ca. 55% gesenkt werden. Die möglichen Steckzyklen konnten um ein Mehrfaches gesteigert werden. Die Differenz bei der Stromtragfähigkeit liegt im Toleranzbereich der Messgenauigkeit von 5%.
Es wird vermutet, dass beim Stecken der bekannten Kontaktlamellen- Stecker Material entlang der reibenden Oberflächen verschoben wird, wobei die kumulative Wirkung dieser Verschiebung nach einigen
Steckzyklen zu einer sehr starken Zunahme der nötigen Kräfte führt.
Die Begrenzung des Kontaktbereichs beschränkt einerseits den Bereich dieser Materialverschiebung, wobei zudem das Vorsehen des
Abstandsbereichs gewissermaßen ein Reservoir zur Aufnahme von Abrieb und Materialverschiebung bereitstellt, dass sich nicht negativ auf die Steck- und Ziehkräfte auswirkt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung besitzt das Steckelement im Steckbereich einen im Wesentlichen ringförmigen Querschnitt.
Das erfindungsgemäße Steckelement besitzt vorzugweise, wie andere bekannte Steckelemente, im Steckbereich einen im Wesentlichen ringförmigen Querschnitt (wobei hierbei eventuelle Schlitze zwischen den Lamellen und Rillen oder dergleichen in den Kontaktflächen nicht mitberücksichtigt werden), wobei mit Blick auf spezielle Anwendungen oder Randbedingungen allerdings auch andere Querschnitte möglich sind.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung umfasst das elektrisch leitfähige Material Kupfer, Aluminium, eine
Kupferlegierung und/oder eine Aluminiumlegierung oder besteht daraus.
Die Verwendung von Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium oder
Aluminiumlegierungen (einschließlich Legierungen mit Kupfer und
Aluminium) erlaubt eine Sicherstellung einer gewünschten
Stromtragfähigkeit, ohne dass für das Material übermäßige Kosten entstehen.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung sind die Kontaktlamellen zumindest auf einem Teil Ihrer Oberflächen, insbesondere auf einem Teil, der im gesteckten Stecker in radialer
Richtung dem Gegensteckelement zugewandt ist, mit einer Beschichtung mit einem weiteren elektrisch leitfähigen Material versehen, vorzugweise mit Nickel, einer Nickel-Legierung, Silber, einer Silber-Legierung und/oder Gold.
Die Beschichtung erlaubt eine zusätzliche Verringerung der Steck- und/oder Ziehkräfte, wobei die Oberflächeneigenschaften der eingesetzten Materialien genutzt werden können, ohne dass der gesamte Steckbereich aus diesen Materialien hergestellt werden müsste.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung weist wenigstens ein Teil der mehreren Kontaktlamellen zumindest im Kontaktbereich jeweils eine oder mehrere Rillen auf, die sich in
Längsrichtung erstrecken. Es wurde gefunden, dass sich das Vorsehen von Rillen mit Kontaktbereich ebenfalls vorteilhaft auf die Steck- und/oder Ziehkräfte auswirkt.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung ist das Federelement zumindest zum Teil im Kontaktbereich angeordnet ist.
Für eine möglichst wirksame Nutzung der Federeigenschaften des Federelements ist dieses vorzugsweise vollständig oder zumindest zum Teil dort angeordnet, wo die Steckelemente miteinander in Kontakt stehen (sollen).
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung ist das Steckelement ein female-Steckelement, das zur Aufnahme des Gegensteckelements in Form eines male-Steckelements ausgestaltet ist.
Die Erfindung sieht zwar bevorzugt vor, dass das erfindungsgemäße Steckelement ein female-Steckelement ist, ist allerdings nicht hierauf beschränkt.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung erstrecken sich die Kontaktlamellen über den Kontaktbereich und den Abstandsbereich und sind voneinander durch Schlitze, insbesondere über Kontaktbereich und Abstandsbereich hinweg durchgehende Schlitze, getrennt.
Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind
insbesondere in den Unteransprüchen definiert, wobei weitere vorteilhafte Merkmale, Ausführungen und Ausgestaltungen für den Fachmann zudem aus den obigen Erläuterung und der folgenden Diskussion zu entnehmen sind. Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen weiter illustriert und erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 eine schematische und perspektivische Darstellung zur
Illustration eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Steckelements,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Steckelements gemäß dem
Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Steckelements gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 und Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Frontansicht des Steckelements gemäß dem Ausführungsbeispiel aus den Fig. 1 bis 3 und
Fig. 5 eine schematische Vergrößerungsansicht eines Details aus der
Darstellung des Steckelements in Fig. 4.
In den beiliegenden Zeichnungen sowie den Erläuterungen zu diesen Zeichnungen sind einander entsprechende bzw. in Beziehung stehende Elemente - soweit zweckdienlich - mit jeweils entsprechenden oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet, auch wenn sie in
unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zu finden sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung zur Illustration eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Steckelements, während eine Seitenansicht des Steckelements gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 zeigt. In der perspektivischen Ansicht von Fig. 1 ist zu erkennen, dass das Steckelement 1 in seinem vorderen (in der Darstellung von Fig. 1 linken) Bereich mehrere Kontaktlamellen 2 aufweist, die jeweils durch Schlitze 9 voneinander getrennt sind.
Die Kontaktlamellen 2 weisen zudem jeweils eine Federaufnahme 10 auf, in der eine Überfeder (nicht dargestellt) aufgenommen und in gewissem Maße in Längsrichtung fixiert wird. Da der Fachmann mit derartigen Überfedern vertraut ist, ist es nicht nötig, die Überfeder oder deren
Anwendung oder weiteren Details hier eingehender zu beschreiben.
In der Darstellung von Fig. 1 sind zudem auch Rillen 8 im Kontaktbereich der Kontaktlamellen 2 zu erkennen, die weiter unten noch diskutiert werden.
Fig. 2 zeigt das Steckelement 1 aus Fig. 1 in einer Seitenansicht, wobei auch hier die Kontaktlamellen 2, die diese trennenden Schlitze 9 und die Federaufnahme(n) 10 zu erkennen sind. Der vordere (in Fig.2 linke) Bereich des Steckelements 1 wird von dem Steckbereich 3 gebildet. Der Steckbereich 3 ergibt sich damit, dass in gestecktem Zustand (nicht dargestellt) in diesem Bereich beide
Steckelemente, female und male, einander überlappen. Auch mit diesem Überlappen oder Ineinanderstecken der Steckelemente ist der Fachmann vertraut, so dass auf eine weitere Diskussion verzichtet werden kann.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Steckelements gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 und Fig. 2, wobei Fig. 4 eine schematische Frontansicht des Steckelements gemäß dem
Ausführungsbeispiel aus den Fig. 1 bis 3 zeigt. Hierbei zeigt Fig. 5 eine schematische Vergrößerungsansicht eines Details aus der Darstellung des Steckelements in Fig. 4. Die Darstellung in Fig. 3 entspricht in ihrer Anordnung der von Fig. 2, wobei Fig. 3 allerdings eine Schnittdarstellung zeigt. Das Steckelement 1 umfasst, wie bereits oben diskutiert, von Schlitzen 9 getrennte Kontaktlamellen 2, die sich im Steckbereich 3 des
Steckelements 1 erstrecken. Die Kontaktlamellen 2 haben in ihrem vorderen Bereich (in der Darstellung von Fig. 3 links) jeweils auf ihrer Außenseite eine Aussparung, die die Federaufnahme 30 für die Überfeder bildet.
Der Steckbereich 3 umfasst einen Kontaktbereich 4, der mit den Rillen 8 versehen ist, und einen Abstandsbereich 6, wobei der Kontaktbereich 4 an den Abstandsbereich 6 anschließt und zwischen dem Kontaktbereich 6 und der vorderen Öffnung des Steckelements 1 angeordnet ist, durch die das Gegensteckelement (nicht dargestellt) eingeführt wird.
Die innere Oberfläche 5 der Kontaktlamellen 2 im Bereich des
Kontaktbereichs 4 liegt weiter im Inneren als die innere Oberfläche 7 der Kontaktlamellen 2 im Bereich des Abstandsbereichs 6. Mit anderen
Worten, springt die Oberfläche 7 des Abstandsbereichs 6 gegenüber der Oberfläche 5 des Kontaktbereichs 4 einer Kontaktlamelle 2 in radialer Richtung zurück (hier nach außen), so dass bei einem Einführen des Gegensteckelements, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen an den Innendurchmesser der Kontaktbereichs 4 angepasst ist (genauer, der geringfügig größer ist als der Innendurchmesser, der durch die Bereich zwischen den Rillen 8 gegeben ist, um eine sichere Kontaktierung zu erreichen, wobei die Kontaktlamellen durch die Überfeder (nicht dargestellt) an das Gegensteckelement gepresst werden), im
Abstandsbereich 6 die Innenoberfläche 7 der Kontaktlamellen 2 von der Außenoberfläche des Gegensteckelements beabstandet ist. Fig. 4 zeigt das Steckelement 1 in Vorderansicht (d.h. von links in Fig. 2 oder 3 aus gesehen), wobei auch hier wiederum die von den Schlitzen 3 getrennten Kontaktlamellen 2 zu sehen sind, die im Kontaktbereich 4 mit Rillen 8 versehen sind. Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4.
Die innere Kontur einer Kontaktlamelle 2 hat jeweils in Umfangsrichtung drei Kontaktierungsabschnitte der Oberfläche 5, die den elektrischen Kontakt zwischen Steckelement 1 und Gegensteckelement hersteilen und zwischen denen die Rillen 8 angeordnet sind.
Wie bereits oben diskutiert, befindet sich im Einsatz die Überfeder über (bzw. um) den Kontaktbereich 4. Die Rillen 8 werden in die Axialrichtung (Steckrichtung) gestoßen, wodurch sich die Kontaktgeometrie abbilden lässt. Mit dem von dem Abstandsbereich 6 gebildeten Hinterschnitt endet der Kontaktbereich 4. Der Durchmesser im Hinterschnitt bzw.
Abstandsbereich 6 ist größer als der Außendurchmesser des male- Kontakts, wodurch die reibenden Flächen reduziert werden. Im Rahmen des dargestellten Ausführungsbeispiels wurde die
Kontaktgeometrie durch einen Hinterschnitt in Kombination mit mehreren Kontaktpunkten, die als Rillengeometrie in Steckrichtung ausgeführt sind, optimiert. Durch die Geometrie der Kontaktlamellen lassen sich die Steck- und Ziehkräfte enorm reduzieren, die Anzahl der Steckzyklen erhöhen und die Stromtragfähigkeit nahezu beibehalten.
Die Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels dient lediglich der Illustration und die Formen, Dimensionen und Verhältnisse sind nicht als die
Erfindung beschränkend aufzufassen. Steckelement für einen Stecker
Bezugszeichenliste Steckelement
Kontaktlamelle
Steckbereich
Kontaktbereich
Oberfläche des Kontaktbereichs
Abstandsbereich
Oberfläche des Abstandsbereichs
Rille
Schlitz
Federaufnahme

Claims

Steckelement für einen Stecker Ansprüche
1. Steckelement (1 ) für einen Stecker mit dem Steckelement (1 ) und einem Gegensteckelement, wobei das Steckelement (1 ) mehrere Kontaktlamellen (2) mit einem elektrisch leitfähigen Material umfasst, die für eine elektrische Kontaktierung mit dem
Gegensteckelement im gesteckten Stecker ausgestaltet sind, wobei das Steckelement (1 ) ein Federelement aufweist, das die Kontaktlamellen (2) in radialer Richtung spannt,
wobei das Steckelement (1 ) in einem sich in Längsrichtung des Steckelements (1 ) erstreckenden Steckbereich (3), in dem
Steckelement (1 ) und Gegensteckelement einander bei gestecktem Stecker überlappen, in Längsrichtung von der Steckseite des Steckelements (1 ) her nacheinander einen Kontaktbereich (4) und einen Abstandsbereich (6) aufweist,
wobei der Kontaktbereich (4) und der Abstandsbereich (6) jeweils Oberflächen (5, 7) umfassen, die im gesteckten Stecker in radialer Richtung dem Gegensteckelement zugewandt sind,
wobei die Oberfläche (7) des Abstandsbereichs (6) gegenüber zumindest einem Teil der Oberfläche (5) des Kontaktbereichs (4) in radialer Richtung zurückspringt, wobei wenigstens ein Teil der mehreren Kontaktlamellen (2) zumindest im Kontaktbereich (4) jeweils eine oder mehrere Rillen (8) aufweist, die sich in
Längsrichtung erstrecken.
2. Steckelement (1 ) nach Anspruch 1 mit einem im Wesentlichen ringförmigen Querschnitt im Steckbereich.
3. Steckelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elektrisch leitfähige Material Kupfer, Aluminium, eine Kupferlegierung und/oder eine Aluminiumlegierung umfasst oder daraus besteht.
4. Steckelement (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kontaktlamellen (2) zumindest auf einem Teil Ihrer Oberflächen (5, 7), insbesondere auf einem Teil (5), der im gesteckten Stecker in radialer Richtung dem Gegensteckelement zugewandt ist, mit einer Beschichtung mit einem weiteren elektrisch leifähigen Material versehen sind, vorzugweise mit Nickel, einer Nickel-Legierung, Silber, einer Silber-Legierung und/oder Gold.
5. Steckelement (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Federelement zumindest zum Teil im Kontaktbereich (4) angeordnet ist.
6. Steckelement (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steckelement (1 ) ein female-Steckelement (1 ) ist, das zur Aufnahme des Gegensteckelements in Form eines male- Steckelements ausgestaltet ist.
7. Steckelement (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Kontaktlamellen (2) über den Kontaktbereich (4) und den Abstandsbereich (6) erstrecken und voneinander durch Schlitze (9), insbesondere über Kontaktbereich (4) und Abstandsbereich (6) hinweg durchgehende Schlitze (9), getrennt sind.
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