DE3110609A1 - Mechanical-electrical plug connection - Google Patents

Mechanical-electrical plug connection

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Abstract

A mechanical-electrical plug connection having at least one contact element pair (spring contact - blade contact), the spring contact (1) being provided with an expanding tab (4), which projects in the insertion direction, for deflection out of the contact plane during the insertion process until it latches in a depression (9) in the surface of the blade contact. The contact surfaces (5, 5'), which are coated with noble metal, of the spring contact (1) and blade contact (6) are arranged outside the sliding path (10) of the expanding tab (4) on the blade contact (1) and its projection (10') on the spring contact, in such a manner that they do not come into contact with one another until the expanding tab (4) has latched in the depression (9). In consequence, the contact surfaces are not subject to any mechanical stress or wear during the insertion process. Contact element pairs of such a design are used mainly in multipole plug connectors for metrology, control technology and regulation technology. <IMAGE>

Description

Mechanisch-elektrische SteckverbindungMechanical-electrical plug connection

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanisch-elektrische Steckverbindung mit wenigstens zwei Kontaktelementen (Federkontakt/Messerkontakt), deren elektrisch gut leitende Kontaktflächen in kraftschlüssiger Verbindung stehen.The invention relates to a mechanical-electrical plug connection with at least two contact elements (spring contact / blade contact), their electrical Good conductive contact surfaces are in a non-positive connection.

Derartige Steckverbindungen werden hauptsächlich. in vielpoliger Ausführung in der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik eingesetzt. Dazu sind Messerkontakte und Federkontakte in Isolierstoffgehäusen zusammengefaßt.Such connectors are mainly. in multi-pole design used in measurement, control and regulation technology. In addition there are blade contacts and Spring contacts grouped in insulating material housings.

Ein Federkontakt besteht bei bekannten Ausführungen aus mindestens einer einseitig eingespannten Blattfeder, die mindestens auf einem Teil ihrer Oberfläche am freien Ende mit einer Edelmetallauflage als Kontaktfläche versehen ist.In known designs, a spring contact consists of at least a leaf spring clamped on one side, at least on part of its surface is provided at the free end with a noble metal layer as a contact surface.

Der Messerkontakt als Gegenpol besteht in der Regel aus einem Stift von rechteckigem Querschnitt, dessen dem Federkontakt zugekehrtes Ende keilförmig zugespitzt ist.The blade contact as the opposite pole usually consists of a pin of rectangular cross-section, the end of which facing the spring contact is wedge-shaped is pointed.

Beim Zusammenstecken gleitet das freie Ende der Blattfeder des Federkontaktes mit der Kontaktfläche auf dem Messerkontakt auf, der ebenfalls mit einer edelmetallbeschichteten Kontaktfläche versehen ist, so daß die Kontaktflächen der beiden Elemente in der Endstellung der Steckverbindung in kraftschlüssiger Verbindung stehen. Die -Edelrnetallauflagen dienen dazu, den Ubergangswiderstand zwischen den Kontaktflächen zu verringern.When plugging together, the free end of the leaf spring of the spring contact slides with the contact surface on the knife contact, which is also coated with a precious metal Contact surface is provided so that the contact surfaces of the two elements in the End position of the plug connection are in a non-positive connection. The precious metal layers serve to reduce the contact resistance between the contact surfaces.

Beim Aufgleiten der KonLaktflachon aufeinander treten jedoch Verschleißerscheinungen auf, die es notwendig machen, relativ dicke Edelmetallschichten aufzubringen, um die Kontaktsicherheit auch bei häufigem Stecken zu gewährleisten.When the KonLaktflachon slide on each other, however, signs of wear occur that make it necessary to apply relatively thick layers of noble metal to to ensure contact security even with frequent plugging.

Da Edelmetalle relativ teuer sind, besteht die Aufgabe, den Edelmetallanteil der Kontaktflächen ohne Einbuße an -Kontaktsicherheit zu verringern.Since precious metals are relatively expensive, there is the task of the precious metal content to reduce the contact surfaces without any loss of contact security.

Eine Lösung der Aufgabe wird in einer mechanisch-elektrischen Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gesehen.One solution to the problem is a mechanical-electrical plug connection seen with the features of claim 1.

Durch die Aufteilung der miteinander in Berührung kommenden Oberflächenteile von Messerkontakt und Federkontakt in Kontaktflächen zur Herstellung des elektrischen Kontakts und Verschleißflächen ohne Edelmetallauflage, die beim Zusammenstecken beansprucht werden, können die Edelmetallauf lagen der elektrischen Kontaktflächen erheblich dünner ausgeführt werden.By dividing the parts of the surface that come into contact with one another of blade contact and spring contact in contact areas to produce the electrical Contact and wear surfaces without precious metal coating, which when plugged together are stressed, the Edelmetallauf can lay the electrical contact surfaces are made considerably thinner.

Bei mechanisch stark beanspruchten Steckverbindungen können die Gleitfläche der Spreiznase am Federkontakt und ihre Gleitbahn auf dem Messerkontakt mit einer verschleißfesten Auflage, z. B. Zinn/Nickel oder Glanznickel, versehen werden.In the case of mechanically highly stressed plug connections, the sliding surface the expanding nose on the spring contact and its slide on the knife contact with a wear-resistant pad, e.g. B. tin / nickel or bright nickel are provided.

Bei der konstruktiven Gestaltung der Steckverbindung besteht somit freie Materialwahl für den Feder körper des Federkontaktes, für den Messerkontakt, für die Kontaktflächen und gegebenenfalls für die Gleitflächen des Verschleißbereichs.In the structural design of the plug connection there is thus Free choice of material for the spring body of the spring contact, for the blade contact, for the contact surfaces and, if necessary, for the sliding surfaces of the wear area.

Sollte es aus konstruktiven oder technologischen Gründen erforderlich sein, kann die Spreiznase auch an dem Messerkontakt und die Vertiefung, in welche sie einrastet, in der Oberfläche des Federkontaktes angebracht werden.Should it be necessary for design or technological reasons be, the expanding nose can also be on the knife contact and the recess in which it locks into place in the surface of the spring contact.

Weitere Einzelheiten und Vorteile sind den Figuren in Verbindung mit den Unteransprüchen zu entnehmen.Further details and advantages can be found in connection with the figures to be found in the subclaims.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß ausgestalteten Federkontakten und Messerkontakten jeweils in zwei Ansichten dargestellt und im folgenden beschrieben.The figures show exemplary embodiments of those designed according to the invention Spring contacts and blade contacts each shown in two views and described below.

Figur 1 zeigt das freie Ende eines Federkontaktes mit asymmetrisch angeordneter Spreiznase, Figur 2 den dazugehörigen und entsprechend ausgestatteten Messerkontakt, Figur 3 die zu einer Steckverbindung zusammengefügten Kontaktelemente, Figur 4 zeigt eine andere Ausführung des Federkontaktes mit einer Auswölbung als Spreiznase, Figur 5 einen Federkontakt mit symmetrisch zur Längsachse angeordneter Spreiznase, Figur 6 einen Me-sserkontakt mit einem Langloch zur Verwendung mit den Federkontakten gemäß Figur 4 oder 5 und Figur 7 eine Steckverbindung mit den Kontaktelementen nach Figur 5-und 6.Figure 1 shows the free end of a spring contact with asymmetrical arranged spreading nose, Figure 2 the associated and appropriately equipped Blade contact, Figure 3 the contact elements joined together to form a plug-in connection, Figure 4 shows another embodiment of the spring contact with a bulge than Spreading nose, Figure 5 shows a spring contact with symmetrically arranged to the longitudinal axis Spreading nose, Figure 6 a measuring contact with an elongated hole for use with the Spring contacts according to Figure 4 or 5 and Figure 7 a plug connection with the contact elements according to FIGS. 5 and 6.

Figur 1 zeigt das vordere, freie Ende eines Federkontaktes 1, der im wesentlichen aus einer Blattfeder 2 besteht, deren Vorderkante einen in Steckrichtung S voreilenden Fortsatz 3 aufweist, welcher zur Bildung einer Spreiznase 4 mit einer quer zur Längsachse der Blattfeder 2 verlau--fenden Sicke versehen ist.Figure 1 shows the front, free end of a spring contact 1, the consists essentially of a leaf spring 2, the front edge of which one in the insertion direction S has leading extension 3, which to form a spreading nose 4 with a bead extending transversely to the longitudinal axis of the leaf spring 2 is provided.

Die Breite des asymmetrisch zur Längsachse angeordneten Fortsatzes 3 ist kleiner als die Blattbreite der Blattfeder 2, sie beträgt hier etwa ein Viertel der Blattbreite.The width of the extension arranged asymmetrically to the longitudinal axis 3 is smaller than the leaf width of the leaf spring 2, it is about a quarter here the leaf width.

Ein Teil der Oberfläche der Blattfeder 2 ist als Kontaktfläche 5 ausgebildet und zu diesem Zwecke mit einer korrosionshindernden und elektrisch gut leitenden Edelmetallauflage versehen, die sich jedoch nicht bis in den hinter dem Fortsatz 3 liegenden Flächenabschnitt der Blattfeder 2 erstreckt.Part of the surface of the leaf spring 2 is designed as a contact surface 5 and for this purpose with a corrosion-preventing and electrically good conductive Precious metal plating provided, which, however, does not extend into the behind the appendix 3 lying surface section of the leaf spring 2 extends.

Figur 2 zeigt den vorderen Teil eines Messcrkontaktes 6, der im wesentlichen aus einem Stift 7 mit rechteckigem Querschnitt besteht, dessen vorderes Ende 8 keilförmig zugespitzt ist. Auf einem Teil seiner Seitenfläche befindet sich eine ebenfalls mit einer Edelmetallauflage versehene Kontaktfläche 5', die abmessungsmäßig etwa der Kontaktfläche 5 des Federkontaktes 1 entspricht, mit welcher sie zusanunenwirken soll.Figure 2 shows the front part of a Messcrkontaktes 6, which is essentially from a pin 7 with rectangular Cross-section consists, the front of which End 8 is wedge-shaped. On part of its side surface is a contact surface 5 'also provided with a noble metal coating, which in terms of dimensions corresponds approximately to the contact surface 5 of the spring contact 1 with which they cooperate target.

Zu der weiter zurückliegenden Vertiefung 9 verläuft auf der Oberfläche des Stiftes 7 parallel zu der Kontaktfläche 5' und in etwa der gleichen Ebene eine Gleitbahn 10 für die Spreiznase 4 des Federkontaktes 1.To the further back recess 9 runs on the surface of the pin 7 parallel to the contact surface 5 'and in approximately the same plane Slideway 10 for the expanding nose 4 of the spring contact 1.

Zur Herstellung der Steckverbindung werden die Kontaktelemente 1, 6 in Steckrichtung S zusammengeführt.To produce the plug connection, the contact elements 1, 6 merged in plugging direction S.

Dabei läuft die voreilende Spreiznase 4 im Fortsatz 3 auf der keilförmigen Spitze 8 des Messerkontaktes 6 auf, und die Blattfeder 2 wird aus ihrer Ruhelage ausgelenkt, also gespreizt.The leading expansion nose 4 runs in the extension 3 on the wedge-shaped Tip 8 of the blade contact 6, and the leaf spring 2 is out of its rest position deflected, so spread.

Die Spreiznase 4 gleitet auf der Gleitbahn 10 des Messerkontaktes 6, bis sie in die entsprechend ausgebildete Vertiefung 9 einrastet, dabei senkt sich die Blattfeder 2 des Federkontaktes 1 in Richtung ihrer Ruhelage ab, bis die Kontaktflächen 5 des Federkontaktes 1 und 5' des Messerkontaktes 6 in Berührung kommen und einelmechanisch kraftschlüssige und elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Kontaktelementen hergestellt ist.The expanding nose 4 slides on the slide 10 of the blade contact 6 until it snaps into the correspondingly formed recess 9, thereby lowering the leaf spring 2 of the spring contact 1 in the direction of its rest position until the Contact surfaces 5 of the spring contact 1 and 5 'of the blade contact 6 in contact come and a mechanically frictional and electrically conductive connection between the two contact elements is made.

Figur 3 zeigt die so hergestellte Steckverbindung, bei welcher die Spreiznase 4 in ihrer Endlage in der Vertiefung 9 eingerastet ist. Die beiden aufeinanderliegenden Kontaktflächen 5 und 5' sind doppelt schraffiert, die Gleitbahn 10 auf dem Messerkontakt 6 und ihre Projektion 10' auf der ihr gegenüberliegenden Fläche des Federkontaktes 1 sind einfach schraffiert dargestellt.Figure 3 shows the connector produced in this way, in which the The expansion nose 4 is locked in its end position in the recess 9. The two lying on top of each other Contact surfaces 5 and 5 'are hatched twice, the slide 10 on the blade contact 6 and its projection 10 'on the opposite surface of the spring contact 1 are shown simply hatched.

In Figur 4 ist eine andere Ausführungsform des Federkontaktes 1 dargestellt. Er besteht im wesentlichen wieder aus einer rechteckigen Blattfeder 2, die in der Nähe ihres oberen Endes eine Auswölbung 11 aufweist, deren konvexe Fläche die Spreiznase 4 bildet. Die mit einer Edelmetallauflage versehene Kontaktfläche 5 besteht hier aus zwei zur Mittelachse spiegelbildlich angeordneten Teilflächen, die durch eine auflagefreie Zone als Projektion der Gleitfläche 10 des Messerkontaktes 6 nach Figur 6 getrennt sind.Another embodiment of the spring contact 1 is shown in FIG. It consists essentially of a rectangular leaf spring 2, which is in the Near yours the upper end has a bulge 11, the convex Surface forms the expansion nose 4. The contact surface with a precious metal coating 5 here consists of two partial surfaces arranged in mirror image to the central axis, by a non-contact zone as a projection of the sliding surface 10 of the knife contact 6 according to Figure 6 are separated.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Federkontaktes 1. Hier ist der symmetrisch zur Mittelachse angeordnete Fortsatz 3, dessen Breite etwa ein Viertel der Gesamtbreite der Blattfeder 2 des Federkontaktes 1 beträgt, mit einer quer zur Steckrichtung S verlaufenden Sicke versehen (siehe Figur 7), welche die Spreiznase 4 bildet.Figure 5 shows a further embodiment of the spring contact 1. Here is the symmetrically arranged to the central axis extension 3, the width of which is approximately one Quarter of the total width of the leaf spring 2 of the spring contact 1, with a provided transversely to the insertion direction S running bead (see Figure 7), which the Spreading nose 4 forms.

Wie bei der vorhergehend beschriebenen Ausführung ist auch hier die Kontaktfläche 5 unter Belassung eines freien Zwischenraumes spiegelbildlich zur Mittelachse angeordnet.As with the previously described embodiment, the Contact surface 5, leaving a free space in mirror image to Arranged central axis.

Die in Figur 4 und Figur 5 dargestellten Federkontakte 1 können mit einem Messerkontakt 6 gemäß Figur 6 zusammenarbeiten, der im wesentlichen aus einem Stift 7 rechteckigen Querschnitts mit keilförmig zulaufender Spitze 8 besteht und auf einer Seitenfläche mit von der mittig verlaufenden Gleitbahn 10 unterteilten Kontaktflächen 5' versehen ist.The spring contacts 1 shown in Figure 4 and Figure 5 can with a blade contact 6 work together according to Figure 6, which consists essentially of a Pin 7 has a rectangular cross-section with a wedge-shaped tip 8 and on a side surface with subdivided from the centrally running slide 10 Contact surfaces 5 'is provided.

Die Vertiefung 9 besteht bei dieser Ausführung aus einem Langloch, in das die Spreiznase 4 des Federkontaktes 1 einrasten kann.In this embodiment, the recess 9 consists of an elongated hole, in which the expanding lug 4 of the spring contact 1 can snap into place.

In Figur 7 ist eine aus den Kontaktelementen nach Figur 5 und Figur 6 hergestellte Steckverbindung dargestellt. Der Federkontakt 1 besteht hier aus einer im wesentlichen U-förmig gebogenen Doppel-Blattfeder, die den Stift 7 des Messerkontaktes 6 auf den zwei gegenüberliegenden Seiten kraftschlüssig umfaßt. Die Kontaktflächen 5'des Messerkontaktes 6 sind, wie erkennbar, auf beiden Seitenflächen, die Kontaktflächen 5 des Federkontaktes 1 mit der doppelten Blattfeder 2 entsprechend angeordnet.FIG. 7 shows one of the contact elements according to FIG. 5 and FIG 6 produced connector shown. The spring contact 1 consists of here a substantially U-shaped curved double leaf spring, which the pin 7 of the Blade contact 6 includes frictionally on the two opposite sides. The contact surfaces 5 'of the blade contact 6 are, as can be seen, on both side surfaces, the contact surfaces 5 of the spring contact 1 with the double leaf spring 2 accordingly arranged.

Bei starker mechanischer Beanspruchung, d. h. bei häufiger Betätigung der Steckverbindung, können die Gleitbahn 10 auf dem Messerkontakt 6 sowie die auf ihr gleitenden Teile der Spreiznase 4 mit einer verschleißfesten Auflage 12 aus Hartmetall versehen werden.With strong mechanical stress, i. H. when operated frequently the plug connection, the slideway 10 on the blade contact 6 as well as on its sliding parts of the expanding nose 4 with a wear-resistant support 12 from Carbide can be provided.

4 Patentansprüche 7 Figuren Leerseite4 claims 7 figures Blank page

Claims (4)

Patentansprüche Mechanisch-elektrische Steckverbindung mit wenigstens zwei Kontaktelementen (Federkontakt 1 und Messerkontakt 6), deren elektrisch gut leitende Kontaktflächen (5 und 5') in kraftschlüssiger Verbindung stehen, d a d u r c h- g e -k e n n z e i c h n e t , daß a) der Federkontakt (1) mit einer in Steckrichtung (S) voreilenden Spreiznase (4) versehen ist zur Auslenkung aus der Kontaktebene beim Steckvorgang, b) der Messerkontakt (6) mit einer Vertiefung (9) in seiner Oberfläche versehen ist, in welche die Spreiznase (4) des Federkontaktes (1) bei Erreichen der Endstellung einrastet, c) die als Kontaktflächen (5, 5') ausgebildeten Teile der Oberflächen von Federkontakt (1) und Messerkontakt (6) außerhalb der Gleitbahn (10) der Spreiznase (4) auf dem .Messerkontakt (1) und ihre Projektion (10') auf dem Federkontakt (1) angeordnet sind, derart, daß sie erst beim Einrasten der Spreiznase (4) miteinander in Berührung kommen.Mechanical-electrical plug connection with at least two contact elements (spring contact 1 and blade contact 6), whose electrical good conductive contact surfaces (5 and 5 ') are in frictional connection, d a d u r c h- g e -k e n n z e i c h n e t that a) the spring contact (1) with an in Insertion direction (S) leading expansion lug (4) is provided for deflection from the Contact level during the plugging process, b) the blade contact (6) with a recess (9) is provided in its surface, in which the expanding nose (4) of the spring contact (1) engages when the end position is reached, c) the contact surfaces (5, 5 ') Parts of the surfaces of the spring contact (1) and blade contact (6) outside the slide (10) of the expanding nose (4) on the .Messerkontakt (1) and its projection (10 ') the spring contact (1) are arranged in such a way that they are only activated when the expanding lug engages (4) come into contact with each other. 2. Mechanisch-elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Federkontakt (1) mindestens eine einseitig eingespannte Blattfeder (2) aufweist, deren freies Ende mit einem Fortsatz (3) versehen ist, dessen Breite kleiner ist als die Breite der Blattfeder (2) und der mit einer quer zur Längsachse verlaufenden, die Spreiznase (4) bildenden Sicke versehen ist.2. Mechanical-electrical connector according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the spring contact (1) has at least one unilateral has clamped leaf spring (2), the free end of which is provided with an extension (3) is, the width of which is smaller than the width of the leaf spring (2) and that with a extending transversely to the longitudinal axis, the expanding nose (4) forming bead is provided. 3. Mechanisch-elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Federkontakt mindestens eine einseitig eingespannte Blattfeder (2) aufweist, an deren freiem Ende eine die Spreizllase (4) bildende Auswölbung (11) angebracht ist.3. Mechanical-electrical connector according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that the spring contact is at least one sided has clamped leaf spring (2), at the free end of which the expanding bulb (4) forming bulge (11) is attached. 4. Mechanisch-elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gleitfläche der Spreiznase (4) und ihre Gleitbahn (10) auf dem Messerkontakt (6) mit einer verschleißfesten Auflage (12) versehen ist.4. Mechanical-electrical connector according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the sliding surface of the expanding nose (4) and its Slideway (10) on the blade contact (6) with a wear-resistant support (12) is provided.
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