Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HIGH POWER CONTACT SOCKET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/028991
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a flat sheet metal part for forming a cylindrically shaped contact cage having a receiving space for insertion of a contact in in the plug-in direction Z, wherein the sheet metal part comprises the following: a. a basic shape having four edges and four corner sections, of which two of the edges extend parallel to one another and each form a collar crosspiece extending in each case between two corner sections; b. a plurality of contact lamellae which connect one collar crosspiece to the other collar crosspiece, c. wherein each collar crosspiece has a projection which lengthens the collar crosspiece in the region of the respective one corner section, and d. wherein each collar crosspiece has a recess in the region of the respective other corner section.

Inventors:
KATZ WOLFGANG (DE)
STOLZ JOACHIM (DE)
WACKER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/068902
Publication Date:
February 15, 2018
Filing Date:
July 26, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AMPHENOL TUCHEL ELECTRONICS GMBH (DE)
International Classes:
H01R13/187; H01R13/11; H01R43/16
Domestic Patent References:
WO2007084086A22007-07-26
Foreign References:
DE10005297A12001-08-16
GB2398680A2004-08-25
DE202016102358U12016-05-23
US20020187686A12002-12-12
US4657335A1987-04-14
US20030068931A12003-04-10
DE102011105821B42013-09-12
Attorney, Agent or Firm:
STAEGER & SPERLING PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

Hochstromkontaktbuchse 1 . Flaches Blechteil (1 ) zur Ausbildung eines zylindrisch geformten Kontaktkäfigs (3) mit einem Aufnahmeraum (40) zum Einstecken eines Kontakt in Steckrichtung (Z), wobei das Blechteil (1 ) folgendes aufweist:

a. eine Grundform mit vier Rändern (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) und vier Eckabschnitten

(2a,' 2b, 2c, 2d), wovon zwei der Ränder (1 a, 1 b) parallel zueinander verlaufen und je einen Bundsteg (10, 20) ausbilden, die jeweils zwischen zwei Eckabschnitten (2a, 2b bzw. 2c, 2d) verlaufen;

b. eine Vielzahl von Kontaktlamellen (4), die den einen Bundsteg (10) mit dem

anderen Bundsteg (20) verbinden,

c. wobei jeder Bundsteg (10) im Bereich des jeweils eines Eckabschnittes (2a, 2c) einen den Bundsteg verlängernden Vorsprung (1 1 ) aufweist und

d. wobei jeder Bundsteg (10) im Bereich des jeweils anderen Eckabschnittes

(2b, 2d) eine Ausnehmung (12) aufweist, 2. Blechteil (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (1 1 ) in Richtung des Verlaufes des Bundsteges (10, 20) aus dem Eckabschnitt hervorsteht, 3. Blechteil (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) in ihrer Form korrespondierend zur Form des Vorsprung (1 1 ) so ausgebildet ist, dass beim Umformen des Blechteils in einen zylindrisch geformten Kontaktkäfig (3) der Vorsprung (1 1 ) in die Ausnehmung (12) hineinragt. 4. Blechteil (1 ) gemäß Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Kantenverlauf der Kante (K) im Bereich des Vorsprungs (1 1 ) des jeweiligen Bundstegs (10, 20) wie folgt verläuft: linear entlang dem Rand (1 a, 1 c) des jeweiligen Bundstegs (10, 20), dann kurvenartig gebogen um den jeweiligen Vorsprung (1 1 ) herum in einem Bogen (34) von etwa 180° und dann um einen etwa 90°-Bogen (30).

5. Blechteil (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kantenverlauf im Bereich der Ausnehmung (12) des jeweiligen Bundsteges (10, 20) wie folgt verläuft: linear entlang dem Rand (1 a, 1 c) des Jeweiligen Bundstegs

(10), dann kurvenartig gebogen um einen etwa 90°-Bogen (31 ) entlang der

Ausnehmung (12) und weiter in einem Bogen von etwa 180° herum unter Ausbildung eines Vorsprungs (32), 6. Blechteil (1 ) gemäß Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (K) im Bereich des Bogens (34) einen linearen Schrägabschnitt (34a) aufweist, der einem parallel verlaufenden linearen Schrägabschnitt (31 a) an der gegenüberliegenden Kante (K) im Bereich des etwa 90°-Bogens (31 ) unmittelbar gegenüberliegt oder an diesem anliegt, 7. Blechteil (1 ) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (32) einen zum linearen Schrägabschnitt (34a) der Kante (K) im Bereich des Bogens (34) in etwa parallel verlaufenden Schrägabschnitt (32a) aufweist. 8. Blechteil (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches zu einem

zylindrisch geformten Kontaktkäfig (3) umgeformt wurde und einen im Wesentlichen zylinderförmigen, mittig eingeschnürten Aufnahmeraum (40) ausbildet.

9. Blechteil (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 und 5 oder 6 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass der Vorsprung (32) neben der Ausnehmung (12) mit seiner in

Richtung zum Rand (1 a, 1 c) orientierten Seitenkante (33) im Bereich des 90°-Bogens (31 ) gegen die gegenüberliegende Seitenkante (13) des Vorsprungs (1 1 ) anliegt.

10. Blechteil (1 ) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (1 1 ) in die Ausnehmung (12) unter Bildung eines stirnseitigen Spaltes (14) mit der stirnseitig gegenüberliegenden Kante (K) eintaucht.

Description:
Beschreibung

Hochstromkontaktbuchse Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochstromkontaktbuchse mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 ,

Hochstromkontaktbuchsen sind beispielsweise als Radialkontaktbuchsen oder hyperbolische Kontaktbuchsen bekannt.

Aus der US 2002/0187686 AI ist eine Buchse bekannt mit einem T-förmigen Anschluss sowie die Fertigung eines Lamellenkontakies, bestehend aus einem Lamellenkäfig und einem gerollten Kontakthalter, die auf komplexe Art und Weise und unter Zuhilfenahme verschiedener

Hilfsmittel in einer Art "Sanduhrform" verdreht werden.

Aus der US 4,657,335 A ist eine weitere Buchse beschrieben, die durch eine relativ-rotatorische Bewegung der Enden eines Lamellenkäfigs in eine Hülse ausgebildet wird. Zur Fixierung und Festlegung des Lamellenkäfigs in der Hülse werden an den jeweiligen Enden der Hülse entsprechende Ringe übergestülpt.

Aus der US 2003/0068931 A1 ist eine elektrische Steckverbinderbuchse bekannt, umfassend eine im wesentlichen zylindrische Buchsenhülse, die an ihren stirnseitigen Enden mit

Ausnehmungen versehen ist, um ein hyperbolisch gedrehten Lamellenkäfig mit seinen

Anschlusszungen an bzw. in diesen Ausnehmungen zu befestigen.

Eine weitere elektrische Steckverbinderbuchse ist aus der DE 10 201 1 105 821 B4 bekannt. Diese zeigt eine zylindrische Buchsenhülse, wobei die Hülse mit einem Aufnahmeraum, in dem ein hyperbolisch gedrehter Lamellenkäfig angebracht ist, vorgesehen ist und die Buchsenhülse über eine erste und zweite Stirnfläche verfügt und wobei der Lamellenkäfig mit

Anschlusszungen an der ersten und zweiten Stirnfläche der Buchsenhülse mit dieser formschlüssig verbunden ist und dass in dem Übergangsbereich zwischen der Buchsenhülse und der Anschlusszunge Durchbrüche angebracht sind und dass wenigstens eine der

Anschlusszungen des Lamellenkäfigs durch einen der Durchbrüche hindurchragt. Alle diese im Stand der Technik bekannten Lösungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Herstellung der Kontaktbuchsen sehr aufwendig ist, insbesondere auch die geometrischen Abmessungen und Toleranzen von Hülsen und Hülsengitter bzw. Lamellenkäfig aufeinander abgestimmt sein müssen und es fertigungsbedingt zu einem unerwünschten Toleranzfeld kommt, was erhebliche praktische Probleme bei der Montage und in der Anwendung aufwirft.

Um einfachere Lösungen vorzusehen, werden alternativ Hülsen in einem Roilbiegeprozess hergestellt.

Die im Stand der Technik bekannten„Schwalbenschwanzverbindungen", die als

Verbindungselemente dienen und an denen sich gegenüberliegenden Seitenkanten eines Bleches angeformt werden, machen allerdings den Herstellungsprozess aufwendig und sind bedingt durch die Fertigungstoleranzen nur schwer herstellbar. Insbesondere bedarf es einer genauen Einpassung des Schwalbenschwanzes in die entsprechende Gegenkontur, um einen stabilen Halt herzustellen und wobei andererseits ein gewisses Montagespiel dazu führt, dass im Roilbiegeprozess die stirnseitigen Enden nicht aneinander fluchten und eine unerwünschte Stufe entsteht. Eine solche beispielhafte Schwalbenschwanzverbindung ist z. B. aus der US 2002/0187686 A1 bekannt. Wie bereits erläutert, ist die Herstellung eines Hochstromkontaktelementes gemäß dem dort gezeigten Verfahren aufwendig, kompliziert und nicht wirtschaftlich. Ferner werden nicht die gewünschten passgenauen, stirnseitigen Ende erzielt, um ggf. auf eine das

Kontaktelement umgebende Hülse komplett verzichten zu können.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine Hochstromkontaktbuchse wesentlich einfacher und wirtschaftlicher zu fertigen, wobei einerseits die Anzahl der Bauteile reduziert werden kann und andererseits eine gewünschte

Herstellungsgenauigkeit erzielt werden kann.

Die Erfindung wird durch ein Blechteil zur Ausbildung eines zylindrisch geformten Kontaktkäfigs mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein entsprechend als Blechteil ausgebildetes, vorzugsweise als Stanz-/Biegeteil ausgebildetes Blechteil vorgesehen wird, mit einer Fanggeometrie an Seitenkanten oder Seitenbereichen, die beim Umformen des Blechteils in einen zylindrisch geformten Kontaktkäfig, die stirnseitigen Kanten des zu formenden Kontaktkäfigs in eine gewünschte, vorzugsweise vollständig fluchtende Position fuhren.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, an den sich gegenüberliegenden im zylindrisch geformten Zustand aneinander anliegenden Seitenrändern des Blechteils entsprechende Fanggeometrien in Form von Vorsprüngen und Ausnehmungen vorzusehen, die eine

Zwangsführung beim Umformen des Blechteils in einen Kontaktkäfig dienen.

Erfindungsgemäß ist daher ein flaches Blechteil zur Ausbildung eines zylindrisch geformten Kontaktkäfigs mit einem Aufnahmeraum zum Einstecken eines Kontaktes in Steckrichtung Z vorgesehen, wobei das Blechteil folgendes aufweist:

a, eine Grundform mit vier Rändern und vier Eckabschnitten, wovon zwei der Ränder parallel zueinander verlaufen und je einen Bundsteg ausbilden, die jeweils zwischen zwei

Eckabschnitten verlaufen;

b. eine Vielzahl von Kontaktlamellen, die den einen Bundsteg mit dem anderen

(gegenüberliegenden) Bundsteg verbinden,

c. wobei jeder Bundsteg im Bereich des jeweiligen Eckabschnittes einen den Bundsteg

verlängernden Vorsprung aufweist und

d, wobei jeder Bundsteg im Bereich des jeweils anderen Eckabschnittes (d. h. des

gegenüberliegenden Eckabschnittes) eine Ausnehmung aufweist, vorzugsweise eine zum Vorsprung korrespondierende Ausnehmung aufweist.

Dies hat den Vorteil, dass beim Rollen oder Umformen des Blechteils in eine zylindrische Kontaktkäfigform -der Vorsprung gezielt in die Ausnehmung eintauchen kann und dabei die Kanten des Vorsprungs an der Kanten der Ausnehmung Führungsflichen ausbilden, die somit als Fanggeometrie dienen und den Kontaktkäfig in eine insgesamt gewünschte Endform hineinzwingen, bei dem die parallel zueinander verlaufenden Stirnseitenkanten entlang des Bundstegs bündig, d, h, ohne ein Versatz in Steckrichtung verlaufen. Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Vorsprung in Richtung des Verlaufes des Bundstegs aus dem Eckabschnitt hervorsteht oder aus diesem herausragt. Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn die Ausnehmung in ihrer Form korrespondierend zur Form des Vorsprungs so ausgebildet ist, dass beim Umformen des Blechteils in einen zylindrisch geformten Kontaktkäfig der Vorsprung in die Ausnehmung hineinragt.

Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass der Kantenverlauf der Kante im Bereich des

Vorsprungs des jeweiligen Bundstegs wie folgt verläuft: zunächst linear entlang dem Rand des jeweiligen Bundstegs, dann kurvenartig gebogen um den jeweiligen Vorsprung herum in einem Bogen von etwa 80° bis 100°, vorzugsweise in einem 90°-Bogen.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn sich die Krümmung nach dem 180°-Bogen in eine in entgegen gesetzte Richtung gekrümmten Bogen von 90° wechselt. -

Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn das Blechteil einen Kantenverlauf im Bereich der Ausnehmung des jeweiligen Bundstegs wie folgt aufweist: zunächst linear entlang dem Rand des jeweiligen Bundstegs, dann kurvenartig gebogen um einen etwa 90°-Bogen (in einer ersten Krümmungsrichtung entlang der Ausnehmung) und dann weiter in einem Bogen von etwa 180° herum unter Ausbildung eines Vorsprungs.

Dieser zuletzt genannte Vorsprung kann damit mit seiner Seitenkante an dem Vorsprung des gegenüberliegend angeordneten Eckabschnittes entlang gleiten, beim Umformen des Blechteils in eine zylindrisch geformte Kontaktkäfigform.

Es ist mit besonderem Vorteil vorgesehen, wenn die Kante im Bereich des zuvor genannten Bogens einen linearen Schrägabschnitt aufweist, der einem parallel verlaufenden linearen Schrägabschnitt an der gegenüberliegenden Kante im Bereich des etwa 90°-Bogens unmittelbar gegenüberliegt oder an diesem anliegt.

Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass im Bereich der Fanggeometrie in jedem Eckbereich des Blechteils jeweils entlang der Kanten an der Fanggeometrie die zuvor genannten, im Wesentlichen parallel und linear verlaufenden Schrägabschnitte vorgesehen sind, die einerseits der Versteifung dienen, um Spannungsspitzen zu vermeiden und andererseits genaue

Anlageflächen ausbilden, mit dem die Umformung des Bleches in eine gewünschte Endform mit minimaler Toleranz ermöglicht wird. Es ist weiter erfindungsgemäß vorgesehen, wenn der Vorsprung einen zum linearen

Schrägabschnitt der Kante im Bereich des Bogens in etwa parallel verlaufenden

Schrägabschnitt aufweist.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen zylindrisch geformten

Kontaktkäfig, welcher aus dem zuvor genannten Blechteil umgeformt wurde und einen im Wesentlichen zylinderförmigen, mittig eingeschnürten Aufnahmeraum ausbildet. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Blechteil, wie zuvor beschrieben, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Vorsprung neben der Ausnehmung mit seiner in Richtung zum Rand orientierten Seitenkante im Bereich des 90°-Bogens gegen die

gegenüberliegende Seitenkante des Vorsprungs an der anliegt. Es ist weiter vorteilhaft, wenn dieser Vorsprung in die Ausnehmung unter Bildung eines stirnseitigen Spalts mit der stirnseitig gegenüberliegenden Kante eintaucht.

Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass im gerollten Zustand des Blechteils in Form eines zylindrisch geformten Kontaktkäfigs der Vorsprung stirnseitig nicht bis an die

gegenüberliegende Kante der Ausnehmung ragt, sondern ein Spalt zwischen der stirnseitigen Kante am Vorsprung und der Kante an der Ausnehmung ausgebildet wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie den Figuren und der dazugehörigen Figurenbeschreibung, wobei die Figuren folgendes darstellen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Blechteils in der

Aufsicht;

Fig. 2 ein zylindrisch geformter Kontaktkäfig ausgebildet aus einem Blechteil;

Fig. 3 eine Ansicht des Kontaktkäfigs aus Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 4 ein Detail der erfindungsgemäßen Fanggeometrie des Ausführungsbeispiels aus der Fig. 2 und Fig. 3. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug ayf die Figuren 1 bis 4 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmaie hinweisen,

In der Fig, 4 ist zunächst eine Aufsicht auf ein abgewickeltes Blechteil 1 gezeigt. Das flache Blechteil 1 besitzt eine rechteckige Grundform mit Rändern 1 a, 1 b, 1 c, 1 d und vier

Eckabschnitten 2a, 2b, 2c, 2d. Die zwei Ränder 1 a, 1 b verlaufen parallel zueinander. Diese Rander stellen Ränder der Bundstege 10, 20 dar. Die Bundstege 10, 20 verlaufen jeweils zwischen Eckabschnitten 2a, 2b bzw. 2c, 2d.

Zwischen den Bundstegen 10, 20 verlaufen eine Vielzahl von Kontaktlamellen 4, welche die beiden Bundstege 10, 20 miteinander verbinden. Jeder Bundsteg 10, 20 besitzt im Bereich des jeweiligen einen Eckabschnitts 2a, 2c einen den Bundsteg verlängernden Vorsprung 1 1 aus, was Teil der Fanggeometrie darstellt

Ferner bildet jeder Bundsteg 10, 20 im Bereich des jeweils anderen Eckabschnitts 2b, 2d eine entsprechende Ausnehmung 12 aus, die ebenfalls Teil der erfindungsgemäßen Fanggeometrie darstellt.

Wie ferner zu erkennen ist, wird die vordere Kante K des Blechteils 1 im Bereich des Bundstegs 10 mit dem Bezugszeichen K versehen, während die hintere Kante des Bundstegs 20, d. h. des dem Bundsteg 10 gegenüberliegenden Bundestegs ebenfalls mit dem Bezugszeichen K versehen ist.

In den Figuren 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele eines Kontaktkäfigs 3 gezeigt, welche aus einem erfindungsgemäßen Blechteil 1 geformt, insbesondere gerollt wurden. In dem

Kontaktkäfig 3 ist ein Aufnahmeraum 40 zum Einstecken eines Kontakts in Steckrichtung Z ausgebildet.

Wie gut in der Fig. 2 zu sehen ist, verläuft die stirnseitige Kante K am ersten Bundsteg 10 parallel zur stirnseitigen Kante K am zweiten Bundsteg 20 und insbesondere im Bereich der Fanggeometrien in den Eckabschnitten 2a, 2b, 2c, 2d in einer Ebene, somit fluchtend und ohne einen stufenartigen Versatz. In der Fig. 4 ist eine Detailansicht einer der Fanggeometrien dargestellt, die aus dem Vorsprung 1 1 und der Ausnehmung 1 2 sowie dem weiteren Vorsprung 32 gebildet sind. Im Folgenden wird der Kantenverlauf K im Bereich des Vorsprungs 1 1 des Bundstegs 10 näher beschrieben. Dieser verläuft zunächst linear entlang dem Rand 1 a des Bundstegs 10, dann kurvenartig gebogen um den jeweiligen Vorsprung 1 1 herum in einem Bogen 34 von etwa 180° und dann wiederum um einen in etwa 90°-Bogen 30 über in den Kantenabschnitt einer

Kontaktlamelle 4.

Es ist weiter zu erkennen, dass der Kantenverlauf der Kante K im Bereich der Ausnehmung 12 des Bundstegs 10 wie folgt verläuft. Zunächst linear entlang dem Rand 1 a des Bundstegs 10, dann kurvenartig gebogen um einen etwa 90°-Bogen 31 entlang der Ausnehmung 12 und weiter in einem Bogen von etwa 180° herum unter Ausbildung eines Vorsprungs 32, wobei die Kante danach ebenfalls in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in die Kante einer

Kontaktlamelle 4 übergeht.

Weiter sind die linearen Schrägabschnitte 31 a, 34a zu erkennen, die parallel oder im

Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und jeweils an der gegenüberliegenden Kante K im Bereich des etwa 90°-Bogens 31 vorgesehen sind.

Weiter ist zu erkennen, dass der Vorsprung 32 einen zum linearen Schrägabschnitt 34a der Kante K im Bereich des Bogens 34 in etwa parallel verlaufender Schrägabschnitt 32a aufweist. Beim Zusammenrollen stoßen die entsprechenden Schrägabschnitte 31 a, 34a bzw. die Kanten K der jeweiligen Fanggeometrien aufeinander, so dass eine gewünschte Endposition des Rands 1 a bzw. 1 c erreicht wird.

Weiter vorgesehen ist es, wenn, wie in der Fig 2 und Fig. 3 dargestellt, der zylindrisch geformte Kontaktkäfig 3 in der Mitte oder etwa in der Mitte eingeschnürt ist.

In diesem Zustand liegt der Vorsprung 32 neben der Ausnehmung 12 mit seiner in Richtung zum Rand 1 a bzw. 1 c orientierten Seitenkante 33 und zwar im Bereich des 90°-Bogens 31 gegen die jeweils gegenüberliegende Seitenkante 1 3 der Kante K des Vorsprungs 1 1 an. Der Vorsprung 1 1 taucht in die Ausnehmung 12 unter Bildung eines stirnseitigen Spalts 14 gegenüber der stirnseitig gegenüberliegenden Kante K ein.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Bezugszeicheniiste 1 Blechteil

1 a, 1 b, 1 c, 1 d Ränder

2a, 2b, 2c, 2d Eckabschnitte

3 Kontaktkäfig

4 Kontaktlamelle

10 Bundsteg

1 1 Vorsprung

12 Ausnehmung

13 Seitenkante

14 Spalt 20 Bundsteg

30 90°-Bogen

31 90°-Bogen

31 a Schrägabschnitt

32 Vorsprung

32a Schrägabschnitt

33 Seitenkante

34 Bogen

34a Schrägabschnitt

40 Aufnahmeraum

K Kante

Z Steckrichtung