DE29915380U1

DE29915380U1 - Hochstromkontakt

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Publication number: DE29915380U1
Application number: DE29915380U
Authority: DE
Original assignee: Interconnectron GmbH
Current assignee: Hypertac GmbH
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2009-09-03
Also published as: US6520998B1; DE19941515A1; EP1081796A1

Description

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INTERCONNECTRON GMBH.
Auwiesen 5

94469 Deggendorf

C Hochstromkontakt

DieErfindung bezieht sich auf einen Hochstromkontakt, insbesondere eine Stekkerbuchse für elektrische Steckverbindungen, welche aus einen formstabilen, wenigstens über einen Teil seiner Länge hin als Hohlzylinder ausgebildeten Metallkörper und einer in dessen als Hohlzylinder ausgebildeten Bereich einliegenden, eine Vielzahl mit einem in die Steckerbuchse einzuführenden Kontaktstift in linien- oder streifenförmige Anlage tretender Kontaktierungsmitteln, wie Kontaktdrähte oder Kontaktstreifen aufweisenden, Kontaktfederbuchse besteht, wobei die Kontaktdrähte oder Kontaktstreifen der Kontaktfederbuchse beidendig untereinander mittels eines umlaufenden Materialbandes verbunden und insgesamt in einer hyperbolischen Form ausgerichtet sind, und wobei ferner die Kontaktfederbuchse an ihrem einen Ende axial unverschieblich im Metallkörper festgelegt ist.

Ein solcher Hochstromkontakt bzw. eine einen solchen Hochstromkontakt beinhaltende Kontaktbuchse ist beispielsweise aus der DD-PS 67 484 bekannt. Charakteristisch für diese Gestaltungsweise einer einen Hochstromkontakt beinhaltenden Kontaktfederbuchse ist die zweiteilige Ausbildung des wohl formsteifen, die Kontaktfederbuchse aufnehmenden und haltenden Metallkörpers. Der Metallkörper besteht dabei aus einem sog. Lötanschlußbolzen und einer die Kontaktfederbuchse ummantelnden Hülse und ist insgesamt durch Verpressen der Hülse mit einem axial gerichteten Stutzen des Lötanschlußbolzens zu einer Einheit zusammengefügt, wobei die Kontaktfederbuchse über das ihr innenliegendes Ende bildende Metallband zwischen dem Stutzen des Lötanschlußbolzens und der Hülse eingepreßt ist. Diese Konstruktionsweise geht von der Annahme aus, daß die Hauptbelastung beim Zusammenfügen einer Steckverbindung in Richtung auf den innenliegenden Buchsengrund gerichtet ist und daher eine Abstützung der Kontaktfeder-

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hülse gegen einen radial ausladenden Bund des Lötanschlußbolzens ausreichend ist um die beim Betrieb einer lösbaren Steckverbindung auftretende Hauptbeanspruchung der Steckerbuchse aufzunehmen. Für die ausreichende Sicherheit der Pressverbindung zwischen dem Lötanschlußbolzen und Kontaktfederbuchse sowie der ummantelnden Hülse wird dabei dann, im Interesse einer ökonomischen Herstellungsweise der Steckerbuchse, die Anbringung einer Rändel an dem in die Kontaktfederbuchse bzw. zugleich auch die ummantelnde Hülse eingreifenden Stutzen des Lötanschlußbolzens für ausreichend erachtet. Ob, angesichts der bei Massenteilen unvermeidlichen Toleranzen und insbesondere Toleranzpaarungen, diese Annahme zutreffend ist oder nicht mag bei dieser Bauart einer einen Hochstromkontakt beinhaltenden Steckerbuchse dahingestellt bleiben, da allein deren mehrteilige Ausbildung einen beträchtlichen Fertigungsaufwand sowohl für die Herstellung als auch für das Zusammenführen und das nachfolgende gegenseitige Ausrichten sowie Verpressen der insgesamt drei einzelnen Teile der Steckerbuchse erfordert.

Um dieser Bauart von Steckerbuchsen anhaftende Nachteile, sei hinsichtlich des zu deren Herstellung erforderlichen Aufwandes oder sei es insbesondere die Verbesserung deren mechanischer Festigkeit betreffend ist gemäß der DE-PS 35 28 587 weiterhin vorgeschlagen worden, den bei zusammengesetzter Steckerbuchse in die die Kontaktfederbuchse ummantelnde Hülse eingreifenden Stutzen des Lötanschlußbolzens mit einer radialen Einschnürung zu versehen, so daß beim gegenseitigen Verbinden von Lötanschlußbolzen und Hülse eine in Kontakt- bzw. Steckerauszugsrichtung formschlüssige Abstützung zwischen Lötanschlußbolzen und Hülse ausgebildet wird, welche auch dann noch einen relativ sicheren Zusammenhalt der Kontaktvorrichtung insgesamt gewährleistet, wenn zusammen mit der Hülse auch die von dieser ummantelte Kontaktfederbuchse gegen die radiale Einschnürung des Stutzens des Lötanschlußbolzens verpresst und damit abgestützt wird.
Wenn hiermit auch eine in axialer Richtung formschlüssige und damit sichere sowie zumindest innerhalb gewisser Grenzen toleranzunempfindliche gegenseitige Abstützung der einzelnen Teile der Kontaktbuchse erreicht werden kann, so ist

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doch auch diese Gestaltungsweise einer einen Hochstromkontakt beinhaltenden Kontaktbuchse mit dem Nachteil einer mehrteiligen, nämlich dreiteiligen Ausbildung und dem daraus resultierenden Herstellungsaufwand behaftet. Bei anderen Bauarten von einen Hochstromkontakt beinhaltenden Steckerbuchsen für elektrische Steckverbindungen ist zwar eine einteilige Ausbildung einer die Kontaktfederbuchse ummantelnden Hülse mit einem Lötanschlußbolzen vorgesehen, dafür ist aber bei allen diesen Bauarten, wie dies besonders deutlich in der EP-OS 0 653 808 gezeigt und beschrieben ist, die Kontaktfederbuchse lediglich an deren freien, in Einschubrichtung des Steckerstiftes vorne liegenden Ende mittels

&iacgr;&ogr; Pressitz und eventuell ergänzender formschlüssiger Mittel an der sie ummantelnden Hülse festgelegt. Das innenliegende Ende der Kontaktfederbuchse ist dabei mit einem axialen als auch einem radialen Abstand zu der sie aufnehmenden und abstützenden Buchse bzw. Hohlraumausbildung in dem einteiligen Metallkörper angeordnet. Bei allen solchen Gestaltungsformen wird der Vorteil einer in Einschubrichtung des Steckerstiftes formschlüssigen Abstützung der Kontaktfederbuchse zugunsten einer vereinfachten, d.h. weniger Einzelteile umfassenden Ausbildung und somit auch eines vereinfachten Zusammenbaues der Steckerbuchse aufgegeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine preisgünstig herstellbare einen Hochstromkontakt aufweisende Steckerbuchse der eingangs beschriebenen Bauart dahingehend weiter zu entwickeln, daß sie bei Gewährleistung absolut sicherer mechanischer Festigkeit in beiden Steckrichtungen aus lediglich zwei Teilen zusammengesetzt und, weitgehendst toleranzunabhängig, mit einem geringstmögliehen Herstellungsaufwand realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer mit einem Hochstromkontakt ausgestatteten Steckerbuchse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, daß die Kontaktfederbuchse über ihr eines umlaufendes Metallband mittels Pressitz im Bereich dessen innenliegenden Endes in dem als Hohlzylinder ausgebildeten Bereich des Metallkörpers verankert und über

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ihr anderes umlaufendes Metallband mit Schiebesitz in dem als Hohlzylinder ausgebildeten Bereich des Metallkörpers geführt ist. Durch diese Gestaltungsweise wird bei geringstem Herstellungsaufwand für alle beteiligten Teile, zunächst ganz unabhängig von der Qualität des zwischen der Kontaktfederbuchse und dem innenliegenden Ende der den Hohlzylinder bildenden Bohrungsausnehmung im Metallkörper zu erzeugenden Pressitzes eine in Einschubrichtung des zugehörigen Steckerstiftes absolut sichere formschlüssige Abstützung der Kontaktfederbuchse im Metallkörper gewährleistet. Dieser Vorteil einer weitgehendsten Toleranzunabhängigkeit wird insbesondere auch in Verbindung mit der Ausbildung der Kontaktfederbuchse aus einem mit Kontaktstreifen bildenden Freischnitten versehenen und zu einer Buchse eingerollten Metallblechabschnitt gewährleistet, was den Gesamtaufwand für die Herstellung einer solchen mit einem Hochstromkontakt ausgestatteten Steckerbuchse sehr erheblich verringert. Im Weiteren eröffnet die erfindungsgemäße Gestaltung den zusätzlichen Vorteil, daß auch eine Sicherung der Kontaktfederbuchse in Auszugsrichtung, falls erforderlich oder wünschenswert, in einfacher Weise und gegebenenfalls sogar im Zusammenhang bzw. in einem Arbeitsgang mit dem Einfügen der Kontaktfederbuchse in den Hohlzylinderabschnitt des Metallkörpers realisiert werden kann.

In einer als vorteilhaft erachteten Verwirklichungsform ist zunächst vorgesehen, daß der als Hohlzylinder ausgebildete Längenabschnitt des Metallkörpers im Bereich seines innenliegenden Endes eine radiale Aufweitung seines lichten Durchmesser aufweist. Dies ermöglicht es in Verbindung bzw. arbeitsgangeinheitlich, d.h. ohne jeglichen zusätzlichen Aufwand, mit der Ausbildung eines Pressitzes zwisehen dem innenliegenden Metallband der Kontaktfederbuchse und dem als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnitt des Metallkörpers gleichzeitig auch hinsichtlich der Auszugsrichtung des mit der Buchse zusammenwirkenden Kontaktstiftes eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile, Kontaktfederbuchse und Metallkörper, miteinander herzustellen. Insbesondere ist hierzu bevorzugterweise vorgesehen, daß die radiale Erweiterung des Hohlzylinders einem Bruchteil

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der Materialstärke des die Kontaktdrähte oder Kontaktstreifen der Kontaktfederbuchse miteinander verbindenden Metallbandes beträgt.

In Verbindung mit einer axial unbeweglichen Festlegung des einen Endes der Kontaktfederbuchse im Grund des Hohlzylinders des Metallkörpers ist das dem freien Ende des Hohlzylinders zugewandte Ende der Kontaktfederbuchse in diesem mit Schiebesitz geführt, derart, daß ein Längenausgleich für die beim Einführen des Steckerstiftes in die Kontaktfederbuchse nach außen bewegten Kontaktfederstreifen gewährleistet ist. In einer besonders zweckmäßigen, weil eine exakte

&iacgr;&ogr; Führung des freien Endes der Kontaktfederbuchse gewährleistenden Ausführungsform kann dabei im Einzelnen vorgesehen sein, daß der als Hohlzylinder ausgebildete Längenabschnitt des Metallkörpers im Bereich seines außenliegenden Endes und insbesondere an dieses anschließend eine radiale Aufweitung seines lichten Durchmesser aufweist und diese Aufweitung wenigstens über den überwiegenden Teil der axialen Erstreckung des zugeordneten Metallbandes der Kontaktfederbuchse hin eine zylindrische Konfiguration aufweist. Die Tiefe der radialen Aufweitung des als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnittes des Metallkörpers ist zweckmäßigerweise auf ein geringes Maß beschränkt, so daß das das freie Ende der Kontaktfederbuchse bildende umlaufende Metallband ohne nennenswerte Pressung nur noch mit Schiebesitz am Innenumfang des Hohlzylinders anliegt.

Um eine zusätzliche Sicherung der Kontaktfederbuchse in Kontaktstiftauszugsrichtung zu schaffen kann weiterhin auch noch vorgesehen sein, daß der als Hohlzylinder ausgebildete Längenabschnitt des Metallkörpers im Bereich seines außenliegenden freien Endes zumindest an einer Stelle seines Umfanges eine radial nach innen gerichtete Verringerung seines lichten Durchmessers aufweist. In einer ersten einfachen Gestaltungsweise kann die die radial nach innen gerichtete Verringerung des lichten Durchmessers des als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnittes des Metallkörpers durch eine nach innen gerichtete und das am außenliegenden Ende der Kontaktfederbuchse angeordnete Metallband übergreifende Umbördelung gebildet sein.

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Die im Rahmen der Erfindung möglichen Ausgestaltungen einer zusätzlichen axialen Auszugssicherung für die Kontaktfederbuchse sind jedoch nicht auf eine solche Ausbildung begrenzt und können im Weiteren auch darin bestehen, daß die radial nach innen gerichtete Verringerung des lichten Durchmessers des als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnittes des Metallkörpers durch wenigstens eine nach innen gerichtete Verprägung des Hohlzylinders oder seiner freien Stirnfläche gebildet ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung eines aus lediglich zwei Teilen bestehenden &iacgr;&ogr; Hochstromkontaktes kann noch vorgesehen sein, daß der Metallkörper in axialer Verlängerung zu seinem als Hohlzylinder ausgebildeten und die Kontaktfederbuchse aufnehmenden Längenabschnitt noch einen Litzenanschlußbereich aufweist und mit diesem insgesamt einteilig ausgebildet ist. Dabei kann dann auch noch vorgesehen sein, daß der insgesamt einteilig ausgebildete Metallkörper durch ein Drehteil gebildet und im Bereich seiner Längsmitte zwischen seinem als Hohlzylinder und seinem als Litzenanschluß ausgebildeten Bereich mit einer radialen Eindrehung versehen ist. Die Erfindung ist aber keineswegs auf eine solche Gestaltungs-bzw. Ausbildungsweise des Metallkörpers beschränkt, sondern umfaßt auch dessen Herstellung aus einem gegebenenfalls radial zu verformenden Metallrohrabschnitt oder dergleichen Halbzeug.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

Figur 1 eine teilweise aufgeschnittene schaubildliche Darstellung der bevorzugten Verwirklichungsform einer mit einem Hochstromkontakt ausgestatteten Steckerbuchse ;

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Figur 2 eine schaubildliche Darstellung der Kontaktfederbuchse einer mit einem Hochstromkontakt ausgestatteten Steckerbuchse gemäß Figur 1;

Figur 3 eine ausschnittweise Darstellung des freien Endbereiches einer anderen Ausführungsform einer mit einem Hochstromkontakt ausgestatteten Stekkerbuchse gemäß Figur 1.

In den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen eines Hochstromkontaktes besteht dieser aus einer durch einen einteiligen Metallkörper 1 gebildeten Steckerbuchse und einer in dieser aufgenommenen Kontaktfederbuchse 2. Der die Steckerbuchse bildende Metallkörper 1 ist dabei stets als Drehteil ausgeführt und weist einerseits einen als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnitt 3 zur Aufnahme der Kontaktfederbuchse 2 und andererseits einen gleichfalls als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnitt 4 für den Anschluß einer in Zeichnung nicht besonders dargestellten Litze auf. die beiden Längenabschnitte 3 und 4 des Metallkörpers 1 sind untereinander über einen massiven Längenabschnitt 5 verbunden, wobei der Längenabschnitt 5 den beiden Längenabschnitten 3 und 4 gegenüber einen verringerten Durchmesser aufweist. Die Kontaktfederbuchse besteht in allen gezeigten Ausführungsformen aus einem eingerollten Abschnitt eines Blechmaterialstreifens, in welchem mittels Freischnitte 6 mit Kontaktstreifen 7 erzeugt worden sind und bei welchem die Kontaktstreifen 7 beidendig über je einen Materialstreifen 8 bzw. 9 untereinander verbunden sind. Im Übrigen sind die Kontaktstreifen 7 der Kontaktfederbuchse 2 in einer hyperbolischen Ausrichtung angeordnet. In dem sie aufnehmenden Längenabschnitt 3 des Metallkörpers 1 ist die Kontaktfederbuchse 2 einerseits mittels einer Pressitzverbindung zwischen dem Innenunmfang des Hohlzylinders 3 und ihrem in Steckrichtung innenliegenden Materialstreifen 8 verankert und andererseits über eine Schiebesitzausbildung zwischen dem Innenunmfang des Hohlzylinders 3 und ihrem in Steckrichtung außenliegenden Materialstreifen 9 geführt. Bei der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, daß der Hohlzylinder des Längenabschnittes des Metallkörpers 1 einerseits im Bereich des inneren Materialstreifens 8 und an-

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dererseits im Bereich des äußeren Materialstreifens 9 der Kontaktfederbuchse 2 jeweils eine radiale Aufweitung 10 bzw. 11 aufweist, wobei die radiale Aufweitung 10 zumindest in einem gewissen Umfang eine zusätzliche formschlüssige Verankerung der Kontaktfederbuchse 2 im Hohlzylinder 3 des Metallkörpers bewirkt. Eine zusätzliche Sicherung der Kontaktfederbuchse 2 innerhalb des Hohlzylinders 3 ist bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform durch eine örtliche und radial nach innen gerichtete Verprägung 12 des freien Randes 13 des Längenabschnittes 3 des Metallkörpers 1 gebildet.
Die in der Figur 3 dargestellte Ausführungsform einer Steckerbuchse zeichnet sich

&iacgr;&ogr; bei sonst gleicher Gestaltungsweise derjenigen nach Figur 1 gegenüber dadurch aus, daß eine zusätzliche Auszugssicherung für die Kontaktfederbuchse 2 durch eine umlaufende, radial nach innen gerichtete und die Stirnfläche des außenliegenden Materialstreifens 9 der Kontaktfederbuchse 2 übergreifende Randumbiegung 14 des Längenabschnittes 3 des Metallkörpers 1 gebildet ist.

Claims

1. Hochstromkontakt, insbesondere Steckerbuchse für elektrische Steckverbindungen, welche aus einen formstabilen, wenigstens über einen Teil seiner Länge hin als Hohlzylinder ausgebildeten Metallkörper und einer in dessen als Hohlzylinder ausgebildeten Bereich einliegenden, eine Vielzahl mit einem in die Steckerbuchse einzuführenden Kontaktstift in linien- oder streifenförmige Anlage tretender Kontaktierungsmitteln, wie Kontaktdrähte oder Kontaktstreifen aufweisenden, Kontaktfederbuchse besteht, wobei die Kontaktdrähte oder Kontaktstreifen der Kontaktfederbuchse beidendig untereinander mittels eines umlaufenden Materialbandes verbunden und insgesamt in einer hyperbolischen Form ausgerichtet sind, und wobei ferner die Kontaktfederbuchse an ihrem einen Ende axial unverschieblich im Metallkörper festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederbuchse über ihr eines umlaufendes Metallband mittels Pressitz im Bereich dessen innenliegenden Endes in dem als Hohlzylinder ausgebildeten Bereich des Metallkörpers verankert und über ihr anderes umlaufendes Metallband mit Schiebesitz im Bereich dessen außenliegenden Endes in dem als Hohlzylinder ausgebildeten Bereich des Metallkörpers geführt ist.

2. Hochstromkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hohlzylinder ausgebildete Längenabschnitt des Metallkörpers im Bereich seines innenliegenden Endes eine radiale Aufweitung seines lichten Durchmesser aufweist.

3. Hochstromkontakt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hohlzylinder ausgebildete Längenabschnitt des Metallkörpers im Bereich seines außenliegenden Endes eine radiale Aufweitung seines lichten Durchmesser aufweist und diese Aufweitung wenigstens über den überwiegenden Teil der axialen Erstreckung des zugeordneten Metallbandes der Kontaktfederbuchse hin eine zylindrische Konfiguration aufweist.

4. Hochstromkontakt nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hohlzylinder ausgebildete Längenabschnitt des Metallkörpers im Bereich seines außenliegenden freien Endes zumindest an einer Stelle seines Umfanges eine radial nach innen gerichtete Verringerung seines lichten Durchmessers aufweist.

5. Hochstromkontakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach innen gerichtete Verringerung des lichten Durchmessers des als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnittes des Metallkörpers durch eine nach innen gerichtete und das am außenliegenden Ende der Kontaktfederbuchse angeordnete Metallband übergreifende Umbördelung gebildet ist.

6. Hochstromkontakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach innen gerichtete Verringerung des lichten Durchmessers des als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnittes des Metallkörpers durch wenigstens eine nach innen gerichtete Verprägung des Hohlzylinders oder seiner freien Stirnfläche gebildet ist.

7. Hochstromkontakt nach einem der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kontaktfederbuchse aufnehmende Metallkörper in axialer Verlängerung zu seinem als Hohlzylinder ausgebildeten Längenabschnitt zugleich auch einen Litzenanschlußbereich aufweist und insgesamt einteilig ausgebildet ist.

8. Hochstromkontakt nach einem der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der insgesamt einteilig ausgebildete Metallkörper durch ein Drehteil gebildet und im Bereich seiner Längsmitte zwischen seinem als Hohlzylinder und seinem als Litzenanschluß ausgebildeten Bereich mit einer radialen Eindrehung versehen ist.