DE29507765U1

DE29507765U1 - Kontakthülse für elektrische Steckverbinder

Info

Publication number: DE29507765U1
Application number: DE29507765U
Authority: DE
Original assignee: Interconnectron GmbH
Current assignee: Hypertac GmbH
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2005-05-12
Also published as: DE19517220A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontakthülse für elektrische Steckverbinder als Einsatz für eine insbesondere zylindrische, einerseits mit einer Einführungsöffnung für einen Steckerstift und andererseits mit einem Übergangsbereich für die Verbindung mit einer elektrischen Leitung versehene Stekkerbuchse, wobei die Kontakthülse eine aus-oder einschnittfreie ümfangswandung aufweist und einteilig vorzugsweise aus einem Flachmaterialzuschnitt eines Kontaktmaterials geformt ist und wobei die Kontakthülse über linienförmige Kontaktbereiche und unter Federspannung mit einem zugehörigen, in die Steckerbuchse einführbaren Steckerstift zusammenwirkt.

Hinsichtlich der Ausbildung von in eine Steckerbuchse einzusetztenden und mit einem in die Steckerbuchse einzuschiebenden Steckerstift über linienförmige Kontaktbereiche zusammenwirkender Kontakthülsen ist eine Vielzahl unterschiedlicher Ausgestaltungsformen bekannt, denen insgesamt gemeinsam ist, daß ihre Herstellung einen eher mehr als minder erheblichen Aufwand erfordert. Eine zwar auch unter ungünstigen Umständen, wie Verschmutzung oder Oberflächenkorrosicn des Steckerstiftes, kontaktsichere aber in der Herstellung besonders aufwendige Ausbildung einer solchen Kontakthülse sieht vor, daß deren linienförmige Kontaktbereiche durch Längenabschnitte eines Drahtmaterials gebildet und im Bereich zwischen den beiden Stirnenden der Kontakthülse nach innen durchgewölbt sind.
Eine andere in der Herstellung etwas weniger aufwendige, da-0 für aber nicht so kontaktsichere Ausbildung einer Kontakthülse sieht in einer von mehreren untereinander wenig unterschiedlichen Ausführungsformen vor, daß ein Flachmaterialzuschnitt etwa mittig mit einer nach innen gerichteten, sicken-

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förmigen Erhebung versehen und an's'einen Heizen Seitrenteilen jeweils um wenigstens 180° eingerollt wird, derart, daß die Kontakthülse insgesamt eine etwa ovale Querschnittsform erhält und die beiden freien Enden der eingerollten Seitenteile jeweils linienförmige und unter Federbelastung mit dem Stekkerstift zusammenwirkende Kontaktbereiche bilden. Eine solche Ausbildung einer Kontakthülse verfügt lediglich über zwei linienförmige Kontaktbereiche und somit über eine nur geringe Kontaktfläche und ist im Übrigen naturgemäß weniger kontaktsicher als eine eine Vielzahl über den Kontakthulsenumfang hin gleichmäßig verteilte linienförmige Kontaktbereiche aufweisende Kontakthülse. Zudem bereitet die axiale Abstützung einer solcherart geformten Kontakthülse in einer sie aufnehmenden zylindischen Steckerbuchse Schwierigkeiten, da die insgesamt mehr oder minder stark ausgeprägte ovale Querschnittsform einer solchen Kontakthülse ohne besondere und aufwendige Maßnahmen keine kippsichere- Abstützung Kontakthülse in der Steckerbuchse zuläßt. Die Problematik einer nicht unter allen Umständen gewährleisteten Kontaktsicherheit über eine ausreichende Kontaktfläche hin haftet im Übrigen all denjenigen Ausführungsformen von Kontakthülsen an, bei denen die linienförmigen Kontaktbereiche unter Federspannung lediglich über einen Teil der Kontakthülsenlänge hin am Steckerstift anliegen und/oder bei denen die Kontaktbereiche der Kontakthülse mehr oder minder scharfkantige Randbereiche eine Materialzuschnittes oder Ausschnittes eines Materialzuschnittes mit dem Steckerstift zusammenwirken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Kontakthülse der eingangs bezeichneten Art dahingehend zu verbessern, daß sie bei mindestens gleichguter Kontaktierung des Steckerstiftes über eine Vielzahl unter Federspannung am Steckerstift anliegender linienförmiger Kontaktbereiche mit

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einem wesentlich geringeren Aufwand* Herst el ]!E>ar utid'inontierbar sowie sicher in einer einfach gestalteten Steckerbuchse abstützbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, daß die ümfangswandung der Kontakthülse im Querschnitt die Form einer Zykloide besitzt, wobei die Scheitelpunkte der Zykloide die Kontaktbereiche und die Bogen der Zykloide die radiale federnde Abstützung der Kontaktbereiche an der Innenum- fangswandung der Steckerbuchse bilden und wobei die linienförmigen Kontaktbereiche im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Kontakthülse hin gleichförmig durchgehend ausgebildet sind. Die erfindungsgemäße Gestaltung einer Kontakthülse gestattet es auf der einen Seite die Kontakthülse aus einem Zuschnitt eines einfachen Flachmaterials, insbesondere Blechmaterials, aus Kontaktmaterial in der Weise herzustellen, daß das Ausgangsmaterial zunächst mit einer der gewählten Zykloidenform entsprechenden Prägung versehen und anschließend gerollt wird und beläßt darüber hinaus dem Konstrukteur eine weites Feld an Abwandlungsmöglichkeiten, insbesondere sowohl hinsichtlich der Ausbildung und der Anzahl der jeweils einzusetzenden linienförmigen Kontaktbereiche als auch hinsichtlich der Gestaltung bzw. Auslegung deren federnder Abstützung gegen die Innenumfangswandung der die Kontakthülse aufnehmenden Steckerbuchse.

Insbesondere gewährleistet die erfindungsgemäße Ausbildung einer Kontakthülse eine hinreichende radial gerichtete Federbelastung ihrer linienförmigen Kontaktbereiche, um beim Ein-0 führen des Steckerstiftes in die Kontakthülse einen sicheren metallischen Kontakt zwischen jedem der Kontaktbereiche der Kontakthülse und dem Steckerstift herzustellen, selbst dann, wenn die Steckerstiftoberfläche bereits korrodiert oder ver-

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schmutzt sein sollte, wobei die ußer" die* äXiale· Mrrige der Kontakthülse hin durchgehend gleichförmige Ausbildung der Kontaktbereiche eine zusätzliche Kontaktierungssicherheit gewährleistet und zugleich selbst bei deren linienförmiger Ausbildung auch eine Kontakflachenvergroßerang gegenüber lediglich bereichsweise am Steckerstift anliegenden Kontaktflächen mit sich bringt.

Der Konstrukteur kann die Ausbildung der Kontakthülse vorzugsweise durch eine Auswahl an Abwandlungen einer Zykloide variieren, insbesondere dadurch, daß er für die Ausbildung der Umfangswandung der Kontakthülse im Querschnitt die Form einer Epizykloide oder aber die Form einer Hypozykloide wählt, wobei die Anzahl der ohne Verlust an Kontaktsicherheit oder Einfachheit der Herstellung der Kontakthülse wählbaren bzw. möglichen Abwandlungen einer Zykloide nahezu unbegrenzt

ist. ■ .»

In jedem Falle sollte die Kontakthülse aber wenigstens drei linienförmige Kontaktbereiche aufweisen und muß in jeden Falle die von den Scheitelpunkten der Zykloide begrenzte Querschnittsfläche um einen zugelassenen Federweg der Kontakthülse kleiner sein als der Querschnitt des zugehörigen Kontaktstiftes .
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In einer ersten bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontakthülse aus einem mit entsprechenden Prägungen versehenen und gerollten Flachmaterialzuschnitt eines Kontaktmaterials gebildet ist, wobei die Breite 0 des Flachmaterialzuschnittes kleiner oder höchstens gleichgroß ist wie der Gesamtumfang der Hülse, derart, daß bei gerollter Kontakthülse die beiden Längsränder des Flachmaterialzuschnittes einander benachbart sind.

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Nach einer anderen vorteilhaften Verwirklichungsform der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, daß die Kontakthülse aus einem mit entsprechenden Prägungen versehenen und gerollten Flachmaterialzuschnitt eines Kontaktmaterials gebildet ist, wobei die Breite des Flachmaterialzuschnittes größer wie der Gesamtumfang der Hülse, derart, daß bei gerollter Kontakthülse die beiden Endbereiche des Flachmaterialzuschnittes einander überlappen.

Neben diesen beiden Verwirklichungsformen kann aber auch eine Verwirklichungsform vorgesehen sein, die von einem Halbzeug aus einem hinreichend dünnwandigen und federungsfähigen Kontaktmaterial ausgeht und eine geschlossene Ausbildung der Kontakthülse vorsieht, in der Weise, daß die Kontakthülse aus einem Längenabschnitt eines solchen Halbzeuges besteht.
Für die sichere axiale Abstützung der Kontakthülse in einer sie aufnehmenden Steckerbuchse ist von der jeweils gewählten Verwirklichungsform unabhängig zweckmäßigerweise weiterhin vorgesehen, daß die Kontakthülse wenigstens an ihrem der Einführöffnung der Buchse zugeordneten Endbereich mit radial abgestellten Endbereichen versehen ist, welche eine axiale Abstützung der Kontakthülse gegen einen radial nach innen eingezogenen, die Einführöffnung begrenzenden Teil der Steckerbuchse bilden.

In einer Weiterbildung der Kontakthülse bzw. deren axialer Festlegung in der Steckerbuchse kann darüber hinaus ferner noch vorgesehen sein, daß die Kontakthülse beidendig mit ra-0 dial abgestellten Endbereichen versehen ist, über welche sie einerseits gegen einen radial nach innen eingezogenen, die Einführöffnung begrenzenden Teil und andererseits gegen den Boden der Kontakthülse abgestützt ist.

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• ·

Die radial abgestellten Endbereiche der Kontakthülse können dabei durch eine radial nach außen gerichtete Ausbiegung der Endbereiche ihrer linsenförmigen Kontaktbereiche gebildet sein, was ohne zusätzlichen Aufwand und in einem Arbeitsgang durch eine entsprechende Verprägung des zur Kontakthülse einzurollenden und mit eine Zykloide bildenden Prägungen versehenen Flachmaterialzuschnittes bewerkstelligt werden kann.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann dann schließlich auch noch vorgesehen sein, daß die Kontakthülse um ihre Achse verdrillt ist, derart, daß ihre Kontaktbereiche über ihre Länge hin schräg oder spiralenförmig zur Einführrichtung des zugehörigen Steckerstiftes verlaufend ausgerichtet sind.

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

Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer mit einer Kontakthülse ausgestatteten Steckerbuchse;

Figur 2 einen Schnitt durch die Steckerbuchse nach Figur 1

entlang der Linie II - II;

Figur 3 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform

einer Kontakthülse;
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Figur 4 einen Schnitt durch die Kontakthülse nach Figur 2;

Figur 5 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform

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einer Kontakthülse; **^# ** · ··«

Figur 6 einen Schnitt durch die Kontakthülse nach Figur 4;

Figur 7 einige schematische Darstellungen abgewandelter Zy-

kloidenformen für die Gestaltung der Umfangswandung der Kontakthülse.

In einer Steckerbuchse 1 ist eine Kontakthülse 2 aufgenommen und in axialer Richtung einerseits gegen eine deren Einführöffnung 2 begrenzende Einbiegungen 3 und andererseits gegen deren Boden 4 abgestützte Kontakthülse 5 angeordnet. Mit der Steckerbuchse 1 einteilig ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Übergangsbereich &bgr; und eine Anschlußaufnahme 7 für eine in der Zeichnung nicht besonders dargestellte, mit der Steckerbuchse 1 zu verbindende elektrische Leitung ausgebildet. Die aus-und einschnittfreie umfangswandung der Kontakthülse 5 ist in allen gezeigten Ausführungsbeispielen in Form einer Zykloide gestaltet. Dabei bilden die die Scheitelpunkte 20 der Zykloide die linienförmigen Kontaktbereiche und die Bogen 21 der Zykloide die radiale federnde Abstützung der linienf örmigen Kontaktbereiche 20 an der Innenumfangswandung der Steckerbuchse 1. Bei der in den Figuren 2 bis 6 dargeteilten Ausführungsform ist für die Darstellung der die Umfangswandung der Kontaktbuchse gestaltenden Zykloide die Form einer Epizykloide gewählt, wobei die Epizykloide jeweils 5 bzw. &bgr; Rollkurven umfaßt und die Kontakthülse 5 insgesamt durch entsprechende Prägen und nachfolgendes Rollen eines aus 0 einem Kontaktmaterial bestehenden Flachmaterialzuschnittes hergestellt ist. Bei dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der das Ausgangsmaterial bildende und mit entsprechenden Prägungen versehene Flachmaterialzu-

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schnitt eine den Umfang der Kontakiinüls'e "5 übersteigende Breite auf, derart, daß sich die beiden Endbereiche 8 und 9 des Flachmaterialzuschnittes nach dem Rollen der Kontakthülse 5 gegenseitig um einen gewissen Betrag, insbesondere über den Bereich eines Zykloidenbogens hin, überlappen. Im weiteren weist bei dieser Ausführungsform die Kontakthülse 5 keine radial gerichteten Ausformungen auf und ist in axialer Richtung lediglich über ihre beiden Stirnseiten 10 und 11 einerseits gegen die deren Einführöffnung 2 begrenzende Einbiegung 3 und andererseits gegen deren Boden 4 in der Steckerbuchse 1 abgestützt. Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform weist der das Ausgangsmaterial bildende und mit entsprechenden Prägungen versehene Flachmaterialzuschnitt eine dem Umfang der Kontakthülse 5 gegenüber kleinere Breite auf, derart, daß die Stirnseiten der beiden Endbereiche 8 und 9 des Flachmaterialzuschnittes nach dem Rollen der Kontakthülse 5 einander lediglich benachbart - sind und zwischen sich einen wenigstens spaltförmigen Zwischenraum 12 einschließen. Bei dieser Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, daß die Kontakthülse 5 beidendig mit radial abgestellten Endbereichen 13 versehen ist, über welche sie einerseits gegen die deren Einführöffnung 2 begrenzende Einbiegung 3 und andererseits gegen deren Boden 4 in der Steckerbuchse 1 abgestützt ist.

Claims

1 J79 &Oacgr; INTERCOISINECTRON GMBH. Auwiesen 5 94454 Deggendorf Kontakthülse für elektrische Steckverbinder ANSPRÜCHE :

1) Kontakthülse für elektrische Steckverbinder als Einsatz für eine insbesondere zylindrische, einerseits mit einer Einführungsöffnung für einen Steckerstift und andererseits mit einem Übergangsbereich für die Verbindung mit einer elektrischen Leitung versehene Steckerbuchse, wobei die Kontakthülse eine aus-oder einschnittfreie Umfangswandung aufweist und einteilig vorzugsweise aus einem Flachmaterialzuschnitt eines Kontaktmaterials geformt ist und wobei die Kontakthülse über linienförmige Kontaktbereiche und unter Federspannung mit einem zugehörigen, in die Steckerbuchse einführbaren Steckerstift zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswandung der Kontakthülse im Querschnitt die Form einer Zykloide besitzt, wobei die Scheitelpunkte der Zykloide die Kontaktbereiche und die Bogen der Zykloide die radiale federnde Abstützung der Kontaktbereiche an der Innenunmfangswandung der Steckerbuchse bilden und wobei die linienförmigen 0 Kontaktbereiche im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Kontakthülse hin gleichförmig durchgehend ausgebildet sind.

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2) Kontakthülse nach Anspruch 1, d*ädur*ch 'cJeJ&nnzSictaet, daß die Umfangswandung der Kontakthülse im Querschnitt die Form einer Epizykloide besitzt.

3) Kontakthülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswandung der Kontakthülse im Querschnitt die Form einer Hypozykloide besitzt.

4) Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse wenigstens drei Kontaktbereiche aufweist.

5) Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Scheitelpunkten der Zykloide begrenzte Querschnittsfläche kleiner ist als der Querschnitt des zugehörigen Kontaktstiftes.

6) Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse aus einem mit entsprechen-0 den Prägungen versehenen und gerollten Flachmaterialzuschnitt eines Kontaktmaterials gebildet ist, wobei die Breite des Flachmaterialzuschnittes kleiner oder höchstens gleichgroß ist wie der Gesamtumfang der Hülse, derart, daß bei gerollter Kontakthülse die beiden Längsränder des Flachmaterialzuschnittes einander benachbart sind.

7) Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse aus einem mit entsprechenden Prägungen versehenen und gerollten Flachmaterialzuschnitt 0 eines Kontaktmaterials gebildet ist, wobei die Breite des Flachmaterialzuschnittes größer wie der Gesamtumfang der Hülse, derart, daß bei gerollter Kontakthülse die beiden Endbereiche des Flachmaterialzuschnittes einander überlappen.

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8) Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse an ihrem der Einführöffnung der Buchse zugeordneten Endbereich mit radial abgestellten Endbereichen versehen ist, welche eine axiale Abstützung der Kontakthülse gegen einen radial nach innen eingezogenen, die Einführöffnung begrenzenden Teil der Buchse bilden.

9) Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse beidendig mit radial abgestellten Endbereichen versehen ist, über welche sie einerseits gegen einen radial nach innen eingezogenen, die Einführöffnung begrenzenden Teil und andererseits gegen den Boden der Kontakthülse abgestützt ist.

10) Kontakthülse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse um^ihre Achse verdrillt ist, derart, daß die Kontaktbereiche über ihre Länge hin schräg zur Einführrichtung des zugehörigen Steckerstiftes ausgerichtet sind.