Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement zum elektrischen Kontaktieren mit einem Gegenkontaktelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Kontaktelement umfasst eine Mehrzahl von Kontaktlamellen, die um eine Stecköffnung, in die ein Gegenkontaktelement entlang einer Steckrichtung einsteckbar ist, angeordnet sind und gemeinsam eine an den Kontaktlamellen um die Steckrichtung umlaufende Nut ausbilden. Ein Federelement ist an der Nut angeordnet und umgreift die Kontaktlamellen zur Bereitstellung einer elastischen Spannkraft an den Kontaktlamellen.

Bei einem solchen Kontaktelement, das mit seiner Stecköffnung eine Kontaktbuchse ausbildet, erfolgt die elektrische Kontaktierung über die Kontaktlamellen. Zum Herstellen eines elektrischen Kontakts kann ein Gegenkontaktelement mit einem Kontaktstift in die Stecköffnung eingesteckt werden, sodass der Kontaktstift mit den Kontaktlamellen elektrisch kontaktiert und ein elektrischer Strom übertragen werden kann.

Um an den Kontaktlamellen eine hinreichende Kontaktkraft bereitzustellen, die über die Lebensdauer des elektrischen Kontaktelements aufrechterhalten bleibt, ist an den Kontaktlamellen ein Federelement angeordnet, das auch als Überfeder bezeichnet wird und die Kontaktlamellen außenseitig derart umgreift, dass die Kontaktlamellen radial nach innen elastisch vorgespannt sind.

Das Federelement dient als mechanisches Element (ausschließlich) zur Bereitstellung der elastischen Kontaktkraft und kann beispielsweise aus einem unter Wärmeeinwirkung nicht relaxierenden Material bestehen, was eine Aufrechterhaltung der Kontaktkraft über die Lebensdauer des Kontaktelements gewährleisten kann.

Ein herkömmliches, aus einem gestanzten Blechteil gebogenes Federelement ist vergleichsweise teuer in der Herstellung. Es besteht somit ein Bedürfnis nach einem Kontaktelement mit einem Federelement, das einfach und kostengünstig herstellbar sein kann, bei dennoch günstiger Bereitstellung einer elastischen Vorspannkraft.

Bei einem aus der GB 218324 A bekannten Kontaktelement ist an Kontaktlamellen ein Federelement angeordnet, das durch einen um die Kontaktlamellen gewundenen Federdraht ausgebildet ist. Aus der FR 1234270 A ist ein Kontaktelement bekannt, bei dem ein aus einem gestanzten Blechteil gebildetes Federelement Kontaktlamellen umgreift.

Bei einem aus der DE 10 2013 001 836 B3 bekannten Kontaktelement ist eine Überfeder durch ein gestanztes Blechteil ausgebildet.

Kontaktelemente der hier in Rede stehenden Art können beispielsweise als Stanzbiegeteile aus einem Metallblech gefertigt sein. In diesem Fall werden die Kontaktelemente als massive Teile aus Blech gestanzt und durch Rundbiegen in ihre gewünschte, insbesondere zylindrische Form gebracht.

Beim Rundbiegen wird herkömmlich ein Körperelement, von dem die Kontaktlamellen erstreckt sind, gebogen, und zudem werden die Kontaktlamellen in eine rundgebogene Form gebracht, sodass die aneinander angereihten Kontaktlamellen gemeinsam eine (näherungsweise) zylindrische Stecköffnung ausbilden.

Beim Herstellen eines solchen Kontaktelements durch Stanzen und Rundbiegen können an den Kontaktlamellen unter Umständen Grate in Folge des Stanzens entstehen. Werden solche Grate nicht entfernt, so können Grate an den Kontaktlamellen beim steckenden Verbinden des Kontaktelements mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement in Berührung mit dem Gegenkontaktelement gelangen und dadurch zu einem Verschleiß beitragen. Solch ein Verschleiß soll nach Möglichkeit vermieden werden.

Zudem ist wünschenswert, das Federelement in formschlüssiger Weise derart sicher an den Kontaktlamellen in Eingriff mit der Nut zu halten, dass das Federelement nicht ohne weiteres, zumindest nicht unbeabsichtigt von den Kontaktlamellen entfernt werden kann.

Aus der DE 20 2016 106 663 U1 , der DE 10 2007 042 194 A1 , der JP 2008-013153 A und der EP 2 833 385 B1 sind Kontaktelemente bekannt, die gerundete Kontaktlamellen zur gemeinsamen Ausbildung einer Stecköffnung aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kontaktelement zum steckenden Verbinden mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement bereitzustellen, das einfach herzustellen ist und im Betrieb ein vorteilhaftes Betriebsverhalten, insbesondere auch mit Blick auf einen Verschleiß beim steckenden Verbinden mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement, aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach weisen die Kontaktlamellen jeweils eine der Stecköffnung zugewandte, im Querschnitt quer zur Steckrichtung gerade ausgebildete Innenfläche auf.

Die Kontaktlamellen sind somit an ihren der Stecköffnung zugewandten Innenflächen nicht gekrümmt, sondern gerade ausgebildet. Die Kontaktlamellen erstrecken sich somit flach und sind dabei so um die Stecköffnung gruppiert, dass sie gemeinsam die Stecköffnung ausbilden.

Dadurch, dass die Kontaktlamellen im Bereich ihrer Innenflächen flach ausgebildet sind, ergibt sich zum einen eine einfache Herstellung. So kann das Kontaktelement beispielsweise als Stanzbiegeteil gefertigt sein, indem das Kontaktelement aus einem gestanzten Flächenelement aufgerollt wird. Das Kontaktelement wird somit durch Stanzen aus einem massiven, flachen Blechelement und durch anschließendes Rundbiegen (im Sinne eines Aufrollens) gefertigt, sodass sich ein Kontaktelement mit einer im Wesentlichen zylindrischen Grundform ergibt. Das so durch Rundbiegen aufgerollte Kontaktelement ist abschnittsweise an einer entlang der Steckrichtung erstreckten Fügelinie zu einem umfänglich um die Steckrichtung erstreckten Teil gefügt und somit zumindest abschnittsweise umfänglich geschlossen.

Dadurch, dass die Kontaktlamellen flach ausgebildet sind, vereinfacht sich die Herstellung, weil die einzelnen Kontaktlamellen nicht rundgebogen werden müssen. Das Rundbiegen kann somit zum Beispiel auf ein Körperelement beschränkt sein, von dem die Kontaktlamellen erstreckt sind und an dem die Kontaktlamellen in aneinander angereihter Form angeordnet sind.

Dadurch, dass die Kontaktlamellen (zumindest abschnittsweise im Bereich der Innenfläche) flach ausgebildet sind, sind seitliche Kanten der Kontaktlamellen in einer Stellung, in der das Kontaktelement mit einem Gegenkontaktelement verbunden ist, von dem Gegenkontaktelement (zum Beispiel in Form eines zylindrischen Kontaktstifts) beabstandet. Auch wenn an den seitlichen Kanten der Kontaktlamellen beim Stanzen Grate entstehen und gegebenenfalls bei der Fertigung nicht vollständig entfernt werden, ist die Gefahr für einen Verschleiß beim steckenden Verbinden des Kontaktelements mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement zumindest reduziert, weil solche Grate nicht unmittelbar in Anlage mit dem zugeordneten Gegenkontaktelement kommen können.

Zum dritten ermöglicht die Ausbildung der Kontaktlamellen einen definierten Kontakt der Kontaktlamellen mit dem zugeordneten Gegenkontaktelement, indem beim steckenden Verbinden die Kontaktlamellen in einem definierten Kontaktbereich in Anlage mit dem zugeordneten Gegenkontaktelement gelangen. Auch bei bestehenden Toleranzen wird somit ein definierter elektrischer Kontakt mit hinreichender Kontaktkraft hergestellt. Dies ermöglicht ein günstiges Betriebsverhalten bei geringem Kontaktwiderstand zum Beispiel zum Übertragen großer Ströme.

Die flache Ausgestaltung der Kontaktlamellen ermöglicht zudem, eine Beschichtung an den Kontaktlamellen vor dem Umformen, als vor dem Rundbiegen, aufzubringen. Weil die Kontaktlamellen beim Umformen nicht gebogen werden, ist die Gefahr, dass die Beschichtung an den Kontaktlamellen beschädigt wird, insbesondere abplatzt, gering.

Die Nut an den Kontaktlamellen ist beispielsweise durch Prägen geformt. In jede Kontaktlamelle wird hierbei ein Nutabschnitt eingeprägt derart, dass die Nutabschnitte an den Kontaktlamellen bei gebogenem Kontaktelement aneinander angereiht sind und gemeinsam die Nut ausbilden. Die Formung der Nut durch Prägen ermöglicht, die Nut durch scharfe, näherungsweise senkrecht zur Steckrichtung gerichtete Kanten in axialer Richtung zu begrenzen. Dadurch, dass die Kontaktlamellen flach ausgebildet sind, kann die Nut im Bereich der seitlichen Kanten der Kontaktlamellen zudem tiefer sein, sodass das Federelement in formschlüssiger, sicherer Weise in der Nut gehalten ist und nicht ohne weiteres außer Eingriff von der Nut gelangen kann. Die Gefahr, dass das Federelement im Betrieb unbeabsichtigt von dem Kontaktelement abgestreift wird, ist somit zumindest reduziert.

Eine jede Kontaktlamelle ist vorzugsweise im Bereich der Nut im Querschnitt quer zur Steckrichtung gerundet und bildet einen Auflageabschnitt aus, auf dem das Federelement aufliegt. Dadurch, dass der Auflageabschnitt in seiner Form durch Rundung der Erstreckung des Federelements um die Kontaktlamelle herum angepasst ist, ergibt sich insbesondere an den seitlichen Kanten der Kontaktlamellen jeweils eine Vertiefung der Nut mit vergleichsweise scharfen, axialen Begrenzungskanten, die eine sichere Aufnahme des Federelements in der Nut gewährleisten. Der Auflageabschnitt ist, betrachtet axial entlang der Steckrichtung, an jeder Kontaktlamelle vorzugsweise beidseits durch eine in die jeweilige Kontaktlamelle eingeformte Kante begrenzt. Solche Kanten entstehen beim Prägen und sind vorzugsweise näherungsweise senkrecht zur Steckrichtung erstreckt, sodass eine scharfkantige Begrenzung für die Nut und somit für den Halt des Federelements an der Nut geschaffen wird.

Der Auflageabschnitt einer jeden Kontaktlamelle kann, betrachtet im Querschnitt quer zur Steckrichtung, einer kreisrunden Kontur folgen derart, dass sich an den aneinander angereihten Kontaktlamellen eine kreisrunde, umlaufende Nut ergibt, in der das Federelement aufgenommen werden kann.

Um eine definierte Federkraft auf eine jede Kontaktlamelle auszuüben, kann jedoch vorteilhaft sein, den Auflageabschnitt an jeder Kontaktlamelle so abzurunden, dass sich ein definierter, reduzierter Wirkbereich zum Einwirken des Federelements auf die jeweilige Kontaktlamelle ergibt und entsprechend das Federelement an der Kontaktlamelle eine definierte, in vorbestimmter Weise eingeleitete, möglichst toleranzunabhängige Federkraft bereitstellt. Hierzu kann der Auflageabschnitt, betrachtet im Querschnitt quer zur Steckrichtung, einen mittleren Bereich aufweisen, an den beidseits jeweils ein Nebenbereich anschließt. Die Krümmung an dem Auflageabschnitt kann hierbei einen Krümmungsradius aufweisen, der kleiner ist als der Krümmungsradius des Federelements (betrachtet im Querschnitt quer zur Steckrichtung), sodass das Federelement nur im mittleren Bereich des Auflageabschnitts an der jeweiligen Kontaktlamelle anliegt, nicht aber in den daran angrenzenden Nebenbereichen. Die Federkraft wird somit über den mittleren Bereich in die Kontaktlamelle eingeleitet, sodass an einer jeden Kontaktlamelle eine definierte Federkraft bereitgestellt und in definierter Weise in die jeweilige Kontaktlamelle eingeleitet wird.

In einer Ausgestaltung weist das Kontaktelement mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier Kontaktlamellen auf, beispielsweise sechs Kontaktlamellen oder acht Kontaktlamellen, die entlang einer um die Steckrichtung erstreckten, kreisförmigen Linien zur Ausbildung der Stecköffnung aneinander angereiht sind. Das Kontaktelement weist somit eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf, bei der die Stecköffnung näherungsweise zylindrisch ausgebildet und durch die entlang einer kreisförmigen Linie aneinander angereihten Kontaktlamellen gebildet ist. Die Kontaktlamellen bilden gemeinsam die Stecköffnung aus und umgeben die Stecköffnung derart, dass bei Einstecken eines zugeordneten Gegenkontaktelements eine jede Kontaktlamelle in elektrisch kontaktierende Anlage mit dem Gegenkontaktelement gelangt.

Vorzugsweise weist das Kontaktelement ein Körperelement auf, von dem die Kontaktlamellen entlang der Steckrichtung erstreckt sind. Das Körperelement und die Kontaktlamellen können beispielsweise einstückig ausgebildet sein und bestehen aus einem elektrisch leitfähigen (Metall-) Material.

Das Federelement ist vorzugsweise an Enden der Kontaktlamellen angeordnet, die von dem Körperelement abliegen. Die Kontaktlamellen sind beispielsweise über längs entlang der Steckrichtung erstreckte Schlitze voneinander getrennt und können, bei steckendem Verbinden mit einem Gegenkontaktelement, radial aufgeweitet werden. Dadurch, dass das Federelement an den von dem Körperelement abliegenden Enden der Kontaktlamellen angeordnet ist, stellt das Federelement an diesen abliegenden Enden eine günstige Kontaktkraft zur elektrischen Kontaktierung mit einem in die Stecköffnung eingesteckten Kontaktstift zur Verfügung.

Das Körperelement kann, beim Herstellen des Kontaktelements, vorzugsweise rundgebogen werden. Das Körperelement kann somit eine zylindrische Form aufweisen. Bei der Herstellung des Kontaktelements wird das Kontaktelement beispielsweise zunächst aus einem flachen Blechelement gestanzt und sodann rundgebogen, sodass sich an dem Körperelement eine zylindrische Form einstellt. Die Kontaktlamellen sind hierbei jedoch jeweils (betrachtet im Querschnitt quer zur Steckrichtung) nicht gebogen, sondern erstrecken sich in flacher Weise entlang der Steckrichtung von dem Körperelement.

In einer Ausgestaltung weisen die Kontaktlamellen im Bereich ihrer von dem Körperelement abliegenden Enden, betrachtet entlang einer durch die Steckrichtung und eine radial zur Steckrichtung gerichtete Radialrichtung aufgespannten Querschnittsebene, innenseitig jeweils eine gekrümmte Kontur auf. Die Kontur kann an den Enden der Kontaktlamellen eine konvexe Grundform aufweisen derart, dass ein zugeordnetes Gegenkontaktelement in einfacher, leicht einführbarer Weise in Eingriff mit der Stecköffnung und in Anlage mit den die Stecköffnung umgebenden Kontaktlamellen gebracht werden kann.

Die Kontur kann insbesondere einen konvex gekrümmten Kontaktabschnitt zum Anliegen an einem in die Stecköffnung eingesteckten Gegenkontaktelement ausbilden. Im Bereich des Kontaktabschnitts ist eine jede Kontaktlamelle somit, betrachtet in der durch die Steckrichtung und die Radialrichtung aufgespannten Querschnittsebene, konvex gekrümmt, sodass eine definierte Punktanlage einer jeden Kontaktlamelle an dem zugeordneten Gegenkontaktelement entsteht, wenn das Gegenkontaktelement in die Stecköffnung des Kontaktelements eingesteckt wird.

An den Kontaktabschnitt kann jeweils ein erster konvex gekrümmter Konturabschnitt und an den ersten konvex gekrümmten Konturabschnitt wiederum ein zweiter konvex gekrümmter Konturabschnitt anschließen. Der erste konvex gekrümmte Konturabschnitt und der zweite konvex gekrümmte Konturabschnitt sind hierbei an einer von dem Körperelement abgewandten Seite des Kontaktabschnitts angeordnet und bilden eine Einsteckkontur aus, die ein leichtes Einstecken eines zugeordneten Gegenkontaktelements in die Stecköffnung über die von dem Körperelement abliegenden Enden der Kontaktlamellen ermöglicht.

Der erste konvex gekrümmte Konturabschnitt kann beispielsweise einen ersten Krümmungsradius aufweisen, während der zweite konvex gekrümmte Konturabschnitt einen zweiten Krümmungsradius aufweist. Dadurch, dass der zweite Krümmungsradius kleiner ist als der erste Krümmungsradius, ergibt sich an den Enden der Kontaktlamellen, die von dem Körperelement abliegen und somit den Eingang der Stecköffnung für das Gegenkontaktelement ausbilden, eine Krümmung, die nach außen hin zunimmt, sodass das Gegenkontaktelement in leichter Weise in die Stecköffnung des Kontaktelements eingesteckt werden kann, unter (geringfügiger) radialer Aufweitung der Kontaktlamellen zueinander.

Der Kontaktabschnitt und der daran anschließende erste konvex gekrümmte Konturabschnitt können beispielsweise einen gleichen Krümmungsradius aufweisen.

An den Kontaktabschnitt kann, in einer Ausgestaltung, an einer dem Körperelement zugewandten Seite ein konkav gekrümmter Konturabschnitt anschließen. Dieser konkav gekrümmte Konturabschnitt kann, betrachtet entlang einer durch die Steckrichtung und die Radialrichtung aufgespannten Querschnittsebene, sich axial von dem Kontaktabschnitt bis hin zu dem Körperelement erstrecken. Eine jede Kontaktlamelle ist somit ausgehend von dem Körperelement bogenförmig nach innen gekrümmt, was bewirkt, dass die Stecköffnung an den von dem Körperelement abliegenden Enden der Kontaktlamellen geringfügig verengt ist und somit bei Einstecken des Gegenkontaktelements aufgeweitet wird. Der elektrische Kontakt wird dadurch insbesondere an den von dem Körperelement abliegenden Enden der Kontaktlamellen bereitgestellt, an denen auch das Federelement zur Bereitstellung einer elastischen Spannkraft wirkt.

In einer Ausgestaltung weisen die Kontaktlamellen jeweils an ihren von dem Körperelement abliegenden Enden im Bereich einer von der Innenfläche abgewandten Außenseite eine schräg zur Steckrichtung geneigte Fase auf. Eine solche Fase ermöglicht ein einfaches Aufschieben des Federelements auf die Kontaktlamellen zum Eingriff in die Nut. Eine solche Fase kann die Montage des Kontaktelements insbesondere zum Anbringen des Federelements somit vereinfachen.

Die Fase kann hierbei ausgehend von dem von dem Körperelement abliegenden Ende bis hin zu einer die Nut begrenzenden, in die jeweilige Kontaktlamelle eingeformten Kante erstreckt sein. Die Fase bildet somit eine Auflaufschräge, mittels derer das Federelement auf die jeweilige Kontaktlamelle aufgeschoben werden kann derart, dass das Federelement in montierter Stellung die Kontaktlamellen umgibt und in der an den Kontaktlamellen gebildeten Nut einliegt.

Alternativ kann das Federelement auch durch Wickeln eines Federdrahts um die Kontaktlamellen gewunden und somit unmittelbar an den Kontaktlamellen hergestellt werden.

Das Federelement kann z.B. durch einen Federdraht gebildet sein, der um die Kontaktlamellen herum erstreckt ist. Der Federdraht kann hierbei vorzugsweise einen (kreis-)runden, einen ovalen oder auch einen vieleckigen (z.B. einen rechteckigen) Querschnitt aufweisen. Ein Federdraht zeichnet sich generell durch eine gegenüber der Querschnittsgröße vergleichsweise große Länge aus. Der Federdraht kann beispielsweise aus Federstahl gefertigt sein (sogenannter Federstahldraht).

Ist das Federelement durch einen gewundenen Federdraht ausgebildet, ergibt sich eine besonders einfache, kostengünstige Herstellung, die insbesondere in günstiger Weise automatisierbar ist.

Die Verwendung eines Federelements, das durch einen gewundenen Federdraht ausgebildet ist, bietet den weiteren Vorteil, dass bei gleicher Herstellung Federelemente gleicher Art für unterschiedlich dimensionierte Kontaktelemente verwendet werden können. So kann das Federelement mit dem Durchmesser des Kontaktelements skaliert werden, ohne dass sich die Herstellung des Federelements - durch Winden des Federdrahts vorab oder unmittelbar an den Kontaktlamellen - grundsätzlich ändert. Federelemente gleicher Art können damit an unterschiedlich dimensionierten Kontaktelementen zum Einsatz kommen.

Ist der Federkörper des Federelements durch einen Federdraht ausgebildet, so ist vorteilhaft, die Anzahl der Windungen so auszuwählen, dass zum einen an den Kontaktlamellen eine hinreichende und über den Umfang der Stecköffnung gleichmäßige Kontaktkraft bereitgestellt wird, zum anderen aber ein Stecken des Gegenkontaktelements in die Stecköffnung in zuverlässiger und einfacher Weise unter Aufweitung des Federelements möglich ist. In Simulationen und Versuchen hat sich hierbei ergeben, dass vorteilhaft sein kann, wenn das Federelement mehr als eine Windung, zum Beispiel zwischen 1 ,5 und 3 Windungen, vorzugsweise zwischen 1 ,8 und 2,2 Windungen, beispielsweise 1 ,9 Windungen aufweist. In diesem Bereich kann zum einen eine umfänglich gleichmäßige Kontaktkraft erreicht werden. Zum anderen ist die Umfangslänge des Federkörpers nicht übermäßig groß, sodass beim Aufweiten eine Selbsthemmung vermieden wird (die bei zu großer Drahtlänge aufgrund der reibenden Anlage an der Außenseite der Kontaktlamellen ansonsten bestehen könnte).

Grundsätzlich kann bei unterschiedlich dimensionierten Kontaktelementen, also bei unterschiedlichen Buchsengeometrien, ein Federdraht gleicher Stärke verwendet werden. Möglich kann aber auch sein, bei größeren Buchsengeometrien einen Federdraht größeren Durchmessers und bei kleineren Buchsengeometrien einen Federdraht kleineren Durchmessers zu verwenden.

Das Kontaktelement kann beispielsweise Bestandteil eines Steckverbinderteils sein, das zum Beispiel als Ladestecker oder als Ladebuchse einer Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Das Kontaktelement kann aber auch Bestandteil eines Steckverbinderteils eines Solarmoduls oder einer anderen elektrischen Einrichtung sein, um elektrische Leitungen elektrisch kontaktierend miteinander zu verbinden.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines

Kontaktelements; Fig. 2 eine Frontalansicht des Kontaktelements;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Kontaktelements, darstellend ein

Körperelement und von dem Körperelement erstreckte Kontaktlamellen;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt X1 gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß Fig. 2;

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt X2 gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B gemäß Fig. 2;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt X3 gemäß Fig. 7;

Fig. 9 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 3, bei eingestecktem

Gegenkontaktelement;

Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt X4 gemäß Fig. 9;

Fig. 11 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C gemäß Fig. 7;

Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt X5 gemäß Fig. 11 ;

Fig. 13 eine Schnittansicht entlang der Linie D-D gemäß Fig. 5; und

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Linie E-E gemäß Fig. 5.

Fig. 1 bis 14 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktelements 1 , das beispielsweise Bestandteil eines Steckverbinderteils 2 in Form eines Ladesteckers einer Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs oder in Form eines Steckers für ein Solarmodul sein kann.

Das Kontaktelement 1 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis 14 ist als Kontaktbuchse ausgestaltet und weist mehrere (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sechs) Kontaktlamellen 1 1 auf, die um eine Stecköffnung 15 gruppiert sind und dadurch die Stecköffnung 15 definieren. Die Kontaktlamellen 1 1 erstrecken sich entlang einer Steckrichtung E axial von einem Körperelement 10, sind an Enden 11 1 mit dem Körperelement 10 verbunden und liegen mit Enden 1 10 von dem Körperelement 10 ab. Die Kontaktlamellen 11 sind einstückig mit dem Körperelement 10 aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metallmaterial, hergestellt.

Zum Herstellen einer elektrischen Kontaktierung kann ein Gegenkontaktelement 2 (siehe Fig. 5) in die Steckrichtung E in die Stecköffnung 15 zwischen die Kontaktlamellen 1 1 eingesteckt werden. Das Gegenkontaktelement 2, das einen Kontaktstift aufweist, gelangt hierdurch innenseitig in Anlage mit den Kontaktlamellen 11 , sodass ein Strom zwischen dem Gegenkontaktelement 2 und dem Kontaktelement 1 fließen kann.

Die Kontaktlamellen 1 1 erstrecken sich entlang der Steckrichtung E von dem Körperelement 10 und sind durch Schlitze 12 voneinander getrennt. Zwischen je zwei benachbarten Kontaktlamellen 11 ist hierbei ein Schlitz 12 angeordnet, sodass benachbarte Kontaktlamellen 1 1 durch den dazwischen erstreckten Schlitz 12 voneinander freigeschnitten sind. Beim Einstecken des Gegenkontaktelements 2 werden die Kontaktlamellen 1 1 insbesondere an ihren von dem Körperelement 10 abliegenden Enden 1 10 (geringfügig) aufgeweitet, sodass die Kontaktlamellen 11 mit mechanischer Vorspannung an dem Gegenkontaktelement 2 anliegen und somit eine Kontaktkraft zur Herstellung eines elektrischen Kontakts geringen Widerstands zwischen den Kontaktlamellen 1 1 und dem Gegenkontaktelement 2 wirkt.

Um die Kontaktkraft zu verbessern, insbesondere um eine hinreichende Kontaktkraft über die Lebensdauer des Kontaktelements 1 zu gewährleisten, umgreift ein (auch als Überfeder bezeichnetes) Federelement 14 die Kontaktlamellen 11 an ihren Außenseiten 1 18, sodass das Federelement 14 im Bereich der Enden 1 10 eine radial nach innen weisende Vorspannkraft an den Kontaktlamellen 11 bewirkt. Das Federelement 14 liegt in einer im Bereich der Enden 1 10 der Kontaktlamellen 11 geschaffenen, an der Außenseite 1 18 umlaufenden Nut 13 ein und ist dadurch axial an den Kontaktlamellen 1 1 fixiert.

Das Federelement 14 ist, wie dies zum Beispiel aus Fig. 3 und 6 ersichtlich ist, durch einen Federdraht 140 ausgebildet, der durch einen an den Kontaktlamellen 11 angeordneten, gewundenen Federdraht gebildet ist. Das so gebildete Federelement 14 hat die Form einer Schraubenzugfeder und weist eine vergleichsweise geringe Steigung auf, sodass benachbarte Windungen des Federelements 14 sich berühren. Beim steckenden Verbinden des Kontaktelements 1 mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement 2 werden die Kontaktlamellen 1 1 radial nach außen gedrückt, wodurch sich das Federelement 14 weitet. Nach Entfernen des Gegenkontaktelements 2 werden die Kontaktlamellen 11 auch unter Wirkung der vorspannenden Kraft des Federelements 14 in ihre Ausgangslage zurückgestellt.

Bei der Ausbildung des Federelements 14 ist - insbesondere bei der Auswahl der Anzahl der Windungen - zu berücksichtigen, dass das Federelement 14 zum einen über den Umfang eine zumindest näherungsweise gleichmäßige Kontaktkraft bereitstellen und zum anderen der Steckvorgang in leichtgängiger Weise möglich sein soll. Bei Versuchen und Simulationen hat sich herausgestellt, dass ein Optimum in einem Bereich zwischen 1 ,5 und 3 Windungen, insbesondere in einem Bereich zwischen 1 ,8 und 2,2 Windungen, beispielsweise bei 1 ,9 Windungen liegen kann. Generell gilt, dass gegebenenfalls keine gleichmäßige Kontaktkraft über den Umfang erreicht werden kann, wenn zu wenig Windungen verwendet werden. Werden hingegen zu viele Windungen verwendet, kann aufgrund der reibenden Anlage außenseitig an den Kontaktlamellen 11 beim Stecken mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement eine Selbsthemmung auftreten, was das Stecken über die Maßen erschweren oder gar unmöglich machen kann.

Bei dem Kontaktelement 1 sind die Kontaktlamellen 1 1 von dem Körperelement 10 erstreckt. Das Körperelement 10 weist eine zylindrische, im Querschnitt kreisrunde Form auf (siehe Fig. 14), wohingegen die Kontaktlamellen 11 jeweils flach ausgebildet und im Querschnitt jeweils flach erstreckt sind (siehe Fig. 13). Die Kontaktlamellen 1 1 weisen hierbei jeweils mit einer der Stecköffnung 15 zugewandten Innenfläche 1 17 nach innen und kommen, beim steckenden Verbinden mit einem zugeordneten Gegenkontaktelement 2, über die Innenflächen 1 17 in Anlage mit dem Gegenkontaktelement 2.

Das Kontaktelement 1 kann zum Beispiel als Stanzbiegeteil ausgebildet sein. Das Kontaktelement 1 wird bei der Herstellung aus einem Blechelement, das zunächst flach vorliegt, gestanzt und sodann durch Rundbiegen (auch bezeichnet als „Aufrollen“) umgeformt, sodass sich am Körperelement 10 eine näherungsweise zylindrische Form ergibt, wie dies aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Beim Rundbiegen wird dazu ein das Körperelement 10 ausbildender Flächenabschnitt so umgeformt, dass der Flächenabschnitt entlang einer Fügelinie 17 zu dem umfänglichen geschlossenen, zylindrischen Körperelement 10 gebogen wird. Beim Umformen wird zudem an einer von den Kontaktlamellen 1 1 abgewandten Seite des Körperelements 10 ein Anschlussabschnitt 16 geschaffen, der seitliche Schenkel 160 und einen zwischen den Schenkeln 160 gebildeten Zwischenraum 161 aufweist und somit ein Einlegen und Vercrimpen einer elektrischen Leitungsader zum Verbinden mit dem Kontaktelement 1 ermöglicht.

An dem Körperelement 10 können, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, Befestigungselemente 100 in Form von radial nach außen vorstehenden Rastnasen geformt sein, über die ein Festlegen des Kontaktelements 1 zum Beispiel an einem Kontaktträger eines Steckverbinderteils möglich ist.

Dadurch, dass beim Rundbiegen das Körperelement 10 rund geformt wird, die Kontaktlamellen 1 1 aber flach bleiben, vereinfacht sich die Herstellung. Insbesondere müssen die Kontaktlamellen 1 1 nicht einzelnen rundgeformt werden.

Dadurch, dass die Kontaktlamellen 11 im Querschnitt quer zur Steckrichtung E eine flache Form aufweisen, kann zudem das Verschleißverhalten des Kontaktelements 1 verbessert sein. Insbesondere können Grate an den seitlichen, entlang der Schlitze 12 erstreckten Kanten der Kontaktlamellen 1 1 nicht ohne weiteres zu einem Verschleiß führen, weil die seitlichen Kanten der Kontaktlamellen 11 bei eingestecktem Gegenkontaktelement 2 radial von dem zylindrischen Kontaktstift des Gegenkontaktelements 2 beabstandet sind und somit keine unmittelbare Anlage zwischen den seitlichen Kanten der Kontaktlamellen 11 und dem Gegenkontaktelement 2 besteht.

Dadurch, dass die Kontaktlamellen 1 1 flach ausgebildet sind, ergibt sich zudem ein definierter Kontakt bei eingestecktem Gegenkontaktelement 2. So liegen die Kontaktlamellen 11 , im Querschnitt quer zur Steckrichtung E, an einem definierten Kontaktpunkt an dem Gegenkontaktelement 2 an, wenn das Gegenkontaktelement 2 in die Stecköffnung 15 eingesteckt ist, was insbesondere gewährleistet, dass am Übergang zwischen den Kontaktlamellen 1 1 und dem Gegenkontaktelement 2 eine hinreichende Kontaktkraft bei definierter Anlage bereitgestellt werden kann.

Im Querschnitt entlang einer durch die Steckrichtung E und einer Radialrichtung R aufgespannten Querschnittsebene ist eine jeder Kontaktlamelle 1 1 an der Innenfläche 1 17 zu einer Kontur gekrümmt, die durch unterschiedliche Konturabschnitt 1 13-116 definiert ist. Der Kontakt erfolgt hierbei an jeder Kontaktlamelle 1 1 über einen in der durch die Steckrichtung E und die Radialrichtung R aufgespannten Querschnittsebene konvex gekrümmten Kontaktabschnitt 115, wie dies insbesondere aus Fig. 7 und 8 ersichtlich ist. Der konvexe Krümmung des Kontaktabschnitts 1 15 hat zur Folge, dass auch in axialer Richtung eine definierte, näherungsweise punktförmige Anlage einer jeden Kontaktlamelle 11 mit dem Gegenkontaktelement 2 besteht, sodass eine definierte Anlage bei definierter, unter anderem durch das Federelement 14 bewirkter Kontaktkraft besteht.

Wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich, ist der konvex gekrümmte Kontaktabschnitt 115 in einem solchen axialen Bereich einer jeden Kontaktlamelle 11 geformt, in dem auch die Nut 13 außenseitig der Kontaktlamellen 1 1 geformt ist, sodass das Federelement 14 eine elastische Spannkraft gerade im Bereich des Kontaktabschnitts 1 15 einer jeden Kontaktlamelle 11 bewirkt.

An einer von dem Körperelement 10 abgewandten Seite schließen an den Kontaktabschnitt 115 einer jeden Kontaktlamelle 1 1 Konturabschnitte 1 13, 114 an, die konvex gekrümmt sind, dabei aber unterschiedliche Krümmungsradien R2, R3 aufweisen. So weisen der Kontaktabschnitt 1 15 und der unmittelbar an den Kontaktabschnitt 115 anschließende Konturabschnitt 1 14 einen (gleichen) ersten Krümmungsradius R3 auf, der (deutlich) größer ist als der Krümmungsradius R2 des daran anschließenden Konturabschnitts 113. Gemeinsam bilden die Konturabschnitte 1 14, 113 somit eine Einlaufgeometrie aus, die ein Aufweiten der Stecköffnung 15 hin zum vom Körperelement 10 abliegenden Ende der Stecköffnung 15 bewirkt und somit ein einfaches, leichtgängiges Einstecken eines Gegenkontaktelements 2 in die Steckrichtung E ermöglicht.

An einer dem Körperelement 10 zugewandten Seite schließt an den Kontaktabschnitt 1 15 einer jeden Kontaktlamelle 1 1 ein konkav gekrümmter Konturabschnitt 1 16 an, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist. Eine jede Kontaktlamelle 1 1 ist somit ausgehend von dem Körperelement 10 (geringfügig) nach innen gekrümmt, was bewirkt, dass die Kontaktlamellen 11 im Wesentlichen an ihren von dem Körperelement 10 abliegenden Enden 1 10 mit einem eingesteckten Gegenkontaktelement 2 in Anlage gelangen und somit eine definierte Anlage der Kontaktlamellen 1 1 unter definierter Kontaktkraft ermöglicht wird.

Das Federelement 14 liegt in der außenseitig der Kontaktlamellen 1 1 gebildeten Nut 13 ein. Die Nut 13 wird gemeinsam durch Nutabschnitte an den Kontaktlamellen 1 1 gebildet, wobei die Nut 13 an jeder Kontaktlamelle 11 betrachtet in axialer Richtung entlang der Steckrichtung E durch Kanten 130, 131 begrenzt ist, wie dies insbesondere aus Fig. 5 und 6 ersichtlich ist.

Die Nutabschnitte sind beispielsweise durch Prägen an den einzelnen Kontaktlamellen 1 1 geformt. Beim Prägen entstehen scharfe Kanten 130, 131 an den einzelnen Kontaktlamellen 11 , die sich näherungsweise senkrecht zur Steckrichtung E erstrecken, sodass das Federelement 14 in montierter Stellung in sicherer Weise zwischen den Kanten 130, 131 aufgenommen und an den Kontaktlamellen 11 gehalten werden kann.

Wie aus den Querschnittansichten gemäß Fig. 11 und 12 in Zusammenschau mit Fig. 5 und 6 ersichtlich, ist im Bereich der Nut 13 an jeder Kontaktlamelle 11 ein Auflageabschnitt 132 geformt, der eine Auflage für das Federelement 14 an der Kontaktlamelle 1 1 bereitstellt. Der Auflageabschnitt 132 ist hierbei in einer Querschnittsebene quer zur Steckrichtung E gekrümmt, was insbesondere bewirkt, dass die Nut 13 an den seitlichen Kanten der Kontaktlamellen 11 tiefer ist und somit das Federelement 14 in sicherer Weise in der Nut 13 an den Kontaktlamellen 11 gehalten ist (siehe insbesondere auch Fig. 3 und 4).

Der Auflageabschnitt 132 einer jeden Kontaktlamelle 1 1 weist eine Krümmung auf, die größer ist als die Krümmung des Federelements 14. So bildet der Auflageabschnitt 132 einen mittleren Bereich 133 aus, an den beidseits Nebenbereiche 134 anschließen. Der mittlere Bereich 133 kann hierbei einen Krümmungsradius R6 aufweisen, der kleiner ist als der Krümmungsradius des Federelements 14. Zudem weisen die anschließenden Nebenbereiche 134 jeweils einen Krümmungsradius R5 auf, der (deutlich) kleiner ist als der Krümmungsradius des Federelements 14 und gegebenenfalls auch kleiner als der Krümmungsradius R6 des mittleren Bereichs 133. Dies bewirkt, dass das Federelement 14 im Wesentlichen in dem mittleren Bereich 133 an dem Auflageabschnitt 132 anliegt und somit im Wesentlichen zentral (betrachtet in der Querschnittsebene quer zur Steckrichtung E gemäß Fig. 11 und 12) auf die jeweilige Kontaktlamelle 11 einwirkt.

Die Nebenbereiche 134 werden nach außen hin jeweils durch Kantenbereiche 135 begrenzt, die eine Krümmung mit kleinem Krümmungsradius R4 aufweisen. Der Krümmungsradius R4 ist hierbei deutlich kleiner als die Krümmungsradien R5, R6 in den Bereichen 133, 134. Über die Kantenbereiche 135 ist der Auflageabschnitt 132 an seinen seitlichen, äußeren Kanten abgerundet, sodass scharfkantige Übergänge vermieden werden. Eine jede Kontaktlamelle 1 1 weist, wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Fase 1 12 auf, die ein einfaches Aufschieben des Federelements 14 entlang der Steckrichtung E über die Enden 1 10 der Kontaktlamellen 1 1 ermöglicht. Beim Aufschieben läuft das Federelement 14 auf die Fasen 112 an den Kontaktlamellen 1 1 auf und wird dadurch (geringfügig) radial geweitet, bis das Federelement 14 in Eingriff mit der Nut 13 gelangt und somit zwischen den die Nut begrenzenden Kanten 130, 131 einliegt.

Die Fase 112 am Ende 1 10 einer jeden Kontaktlamelle 1 1 erstreckt sich bis hin zu der vom Körperelement 10 abliegenden Kante 131 der Nut 13 und stellt somit eine Führung für das Federelement 14 bis hin zur Nut 13 bereit. Die Kontaktlamellen 11 sind zudem an ihren Enden 110 im Bereich der Außenseite 1 18 seitlich abgeschrägt zur Ausbildung zweier schräg zur Umfangsrichtung gestellter, seitlicher Radien, wie dies aus Fig. 9 und 10 ersichtlich ist, sodass die flache Form der Kontaktlamellen 11 und insbesondere radial vorstehende seitliche Kanten der Kontaktlamellen 1 1 ein Aufschieben des Federelements 14 in die Steckrichtung E auf die Kontaktlamellen 1 1 nicht behindern.

Grundsätzlich können gleiche Kontaktlamellenformen und gleichartige Federelemente 14 bei ganz unterschiedlich dimensionierten Kontaktelementen 1 zum Einsatz kommen, wobei die Federelemente 14 einen Federdraht gleichen Durchmessers verwenden können oder auch einen Federdraht, der abhängig von der Buchsengeometrie skaliert ist. Generell kann bei einem durch einen Federdraht gebildeten Federelement 14 das Anbringen des Federelements 14 an dem Kontaktelement 1 1 in einfacher Weise automatisiert werden, sodass ein Anbringen des Federelements 14 per Hand vermieden werden kann und gleichartige Federelemente 14 für unterschiedliche Buchsengeometrien zum Einsatz kommen können.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.

Ein Kontaktelement der hier beschriebenen Art kann insbesondere bei einem Ladestecker oder einer Ladebuchse für eine Ladeeinrichtung zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs zum Einsatz kommen. Dies ist jedoch in keinster Weise beschränkend. Ebenso kann ein solches Kontaktelement auch Bestandteil eines Steckverbinders zum Beispiel eines Solarmoduls oder einer anderen elektrischen Einrichtung sein. Die Anzahl der Kontaktlamellen kann, auch abhängig von der Buchsengeometrie, variieren. Kleinere Buchsengeometrien können hierbei weniger Kontaktlamellen verwenden als größere Buchsengeometrien.

Die Kontaktlamellen können zum Schaffen einer im Wesentlichen zylindrischen Stecköffnung umfänglich aneinander angereiht sein. Auch dies ist jedoch nicht beschränkend. Grundsätzlich können durch Kontaktlamellen auch andere Geometrien geschaffen werden, beispielsweise im Querschnitt quadratische oder rechteckige Stecköffnungen.

Bezugszeichenliste

1 Kontaktelement

10 Körperelement

100 Befestigungselement

1 1 Kontaktlamelle

1 10, 1 1 1 Ende

1 12 Fase

1 13-1 16 Konturabschnitt

1 17 Innenfläche

1 18 Außenseite

12 Schlitz

13 Nut

130, 131 Kante

132 Auflageabschnitt

133 Mittlerer Bereich

134 Nebenbereich

135 Kantenbereich

14 Federelement 140 Federdraht

15 Stecköffnung

16 Anschlussabschnitt 160 Schenkel

161 Zwischenraum 17 Fügelinie

2 Gegenkontaktelement

E Steckrichtung

R Radialrichtung

R1-R6 Radius