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WO2000057518A1 - High current connector for contacting electrical or electronic modules - Google Patents

High current connector for contacting electrical or electronic modules Download PDF

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Publication number
WO2000057518A1
WO2000057518A1 PCT/EP2000/002589 EP0002589W WO0057518A1 WO 2000057518 A1 WO2000057518 A1 WO 2000057518A1 EP 0002589 W EP0002589 W EP 0002589W WO 0057518 A1 WO0057518 A1 WO 0057518A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
contact pole
pole
current connector
pole piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/002589
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard Rasch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG
Gruendl und Hoffmann GmbH Gesellschaft fuer Elektrotechnische Entwicklungen
Original Assignee
Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG
Gruendl und Hoffmann GmbH Gesellschaft fuer Elektrotechnische Entwicklungen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG, Gruendl und Hoffmann GmbH Gesellschaft fuer Elektrotechnische Entwicklungen filed Critical Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG
Publication of WO2000057518A1 publication Critical patent/WO2000057518A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/17—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member on the pin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve

Definitions

  • the invention relates to a high-current connector for contacting electrical or electronic assemblies, in particular in the automotive field. Due to the increasing electrification in the automotive sector, more and more powerful starters, alternators, etc. are used. Especially for the energization of electric motors, which are arranged in the drive train of the motor vehicle as a combined starter, alternator and vibration damper, very powerful high-current connectors are required both on the electric motor and on its control unit, which can at least briefly transmit currents of about 3000 amperes.
  • the spring contacts are relatively long and bulbous, so that a large contact area between the plug contact and the sleeve is ensured at high contact pressure.
  • electromagnetic radiation is difficult to contain.
  • Another variant of conventional high-current contacting is to provide a connecting bolt with an external thread.
  • One is attached to a cable via the connecting bolt pressed or welded contact clamp pushed with an eyelet and screwed using a nut. Any braided shield of the cable is connected to the housing ground.
  • This configuration also has a number of considerable disadvantages. On the one hand, they have very large dimensions for the required current carrying capacities. Furthermore, separate nuts are required, which are also to be secured for vibration-proof contact. Assembly errors are possible because the thread can be deformed if the nut is incorrectly fitted, or the connection bolt as a whole can be torn from its storage. In addition, the assembly takes a relatively long time.
  • a current connector is known in which spring-like contact elements are arranged in two on opposite surfaces of a cylindrical contact pole.
  • An essentially U-shaped contact pole shoe engages around the contact pole in such a way that the spring-like contact elements establish an electrical connection between the contact pole and the contact pole shoe, since the spring-like contact elements protrude from the corresponding grooves in the contact pole, thereby compressing them when they are joined together with the contact pole shoe and ensure a firm contact between the contact pole and the contact pole shoe.
  • the electrical contact arrangement known from DE-GM 66 08 865 essentially has a structure which is comparable to the structure of the current connector according to GB 1 542 102, contact rods being used here instead of the spiral spring-like contact elements of GB 1 542 102 which are to be adjusted or deflected between the contacts with a contact pole and a contact pole shoe in such a way that it is primarily subjected to torsion when the contact is made.
  • contact strips are described in which a plurality of contact bridges are arranged between edge strip carriers serving as contact surfaces.
  • contact elements for electrically connecting a contact pole and a contact pole shoe of high-current connectors which are designed as contact spring elements or spring-like contact strips, are shown in
  • the problem on which the invention is based is to provide a high-current connector for contacting electrical or electronic assemblies, in particular in the motor vehicle sector, which can be mass-produced in a simple, inexpensive and compact manner and which has a high current carrying capacity, small (De -) Assembly paths and forces required, vibration-proof and long-lasting, a gas / water-tight design (at least IP 67) allowed and with a minimum number of parts.
  • a high-current connector for contacting electrical or electronic assemblies, in particular in the motor vehicle sector, is provided according to the invention.
  • This configuration has a high current carrying capacity with a very compact structure.
  • very safe installation is possible in the smallest space.
  • good accessibility of individual contact poles is ensured with multi-pole arrangements.
  • the cylindrical contact pole has an essentially polygonal, preferably quadrangular base surface, the contact spring elements being provided on two opposite surface sections.
  • the contact pole piece has an essentially U-shaped shape and overlaps the contact pole in the connect / disconnect direction with two legs.
  • the contact pole shoe can clamp the contact pole firmly, the contact spring elements effecting a safe and resilient contact.
  • the contact pole shoe preferably has lateral contacting on one of the legs for a connecting line.
  • the contact spring element has two spaced apart carrying straps, between which a plurality of lamellar contact webs are arranged in order to establish an electrical connection between the contact pole shoe and the respective surface section of the contact pole.
  • This configuration represents a particularly high current carrying capacity with high vibration resistance.
  • the carrying tapes are preferably made of spring steel and the contact webs are made of copper or a copper alloy, the contact webs being shaped and arranged between the carrying tapes in such a way that electrical current from at least one contact point on a side of the contact web facing the contact pole piece flows to at least one contact point on a side of the contact web facing the contact pole.
  • the contact points can be flat or linear.
  • the contact webs preferably have an elongated shape and are curved with their two end regions in the direction of the contact pole or the contact pole shoe.
  • the contact webs are set against the carrying tapes out of the surface of the carrying tapes in the direction of the contact pole or the contact pole shoe.
  • the contact webs have the edge regions which dig into the material of the contact pole or the contact pole shoe when the contact pole and the contact pole shoe are brought together. Materials with appropriate degrees of hardness are to be used.
  • the contact pole has projections at the top and / or bottom (seen in connection / release direction of the contact pole shoe) around the carrying straps
  • the contact pole has a connecting pin which is surrounded by a sealing element and which projects through a housing wall.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective partial exploded view of a contact pole with contact spring elements and a contact pole piece.
  • FIG. 1 shows a high-current connector 10 for contacting electrical or electronic assemblies. For the sake of clarity, no electronic assembly is shown.
  • the high-current connector 10 has an essentially cuboid-shaped contact pole 12 which is formed from copper or some other electrical current which is a good conductor of metal.
  • Contact spring elements 14, which extend over its entire length, are arranged on both opposing lateral longitudinal surfaces 12a of the contact pole 12.
  • a contact pole piece 16 can be pushed over the contact pole 12 in the direction of the arrow P and engages around the contact pole 12 on its two lateral longitudinal surfaces 12a and its top surface 12b.
  • the contact pole piece 16 in the area of the two contact spring elements 14 establishes an electrically conductive connection with the contact pole piece 16.
  • the contact pole shoe 16 has an approximately U-shaped cross-section and overlaps the contact pole 12 in the connect / disconnect direction (in or against the direction of the arrow P) with two legs 16a.
  • the contact pole shoe 16 On one of the legs 16a (the right leg 16a in FIG. 1), the contact pole shoe 16 has a (laterally) rearward standing contact 18 for a connection line (not shown).
  • the contact 18 can be a pinch, solder, weld or other contact with the connecting line.
  • the contact spring element 14 has two spaced apart carrying straps 20, 22, between which a plurality of lamellar contact webs 24 are arranged. When the contact pole piece 16 is pushed onto the contact pole 12, these contact webs 24 establish an electrical connection between the contact pole piece 16 and the respective surface section 12a of the contact pole 12.
  • the carrying straps 20, 22 have a substantially rectangular cross section and are either made of spring steel or made of
  • the contact webs 24 are made of copper or a copper alloy.
  • the contact webs 24 have an essentially rectangular sheet-like shape and are rounded at the four corners. This makes it easier to slide on and pull off the
  • the contact webs 24 are arranged between the carrying tapes 20, 22 so that they out of the (imaginary) surface between the carrying tapes 20, 22 in the direction of the contact pole 12 or of the contact pole piece 16 are limited. Electrical current thus flows from at least one contact point on a side or edge 24a of the contact webs 24 facing the contact pole shoe 16 to an opposite contact point on a side or edge 24b of the contact web 24 facing the contact pole 12.
  • the contact webs 24 have an elongated shape and are curved with their two end regions (the edges 24a, 24b) in the direction of the contact pole 12 or the inner surfaces of the respective leg 16a of the contact pole shoe 16.
  • the edge regions 24a, 24b of the contact webs 24 dig into the material of the contact pole 12 and the contact pole shoe 16 when the contact pole 12 and the contact pole shoe 16 are brought together.
  • the contact pole 12 has, in the connection / release direction of the contact pole shoe 16, projections 12c and 12d running on the top and bottom of the side surfaces 12a, around the carrying tapes 20 and 22 and thus the contact spring elements 14 as a whole in connection / release direction the side surfaces 12a of the contact pole 12 set.
  • the contact spring elements 14 are dimensioned relative to the distance between the respective upper and lower projections 12c and 12d so that the carrying bands 20 and 22 are under slight prestress on the mutually facing surfaces of the upper and lower projections 12c or 12d rest when the spring element 14 is inserted in the direction of arrow M between the upper and lower projections 12c and 12d.
  • the projections 12c and 12d can have retaining lugs 12e for securing the contact spring elements against falling out when the contact pole shoe 16 is not pushed on (but only shown on the upper projections 12c).
  • the contact pole 12 has a connecting pin 30 surrounded by a sealing element 28 for a connecting line (not shown) to a power electronics circuit, also not shown.
  • the connecting pin 30 extends through a housing wall 32 of the control electronics of a motor vehicle. It goes without saying that multi-pole arrangements can also be produced with the high-current connector described above, since a plurality of contact poles 12 can simply be arranged next to one another with their respective connecting pins 30 in the housing wall 32.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

The invention relates to a high current connector (10) for contacting electrical or electronic modules, especially in the automotive industry, having at least one cylindrical contact pole (12); at least one contact spring element (14) resting on at least one surface segment (12a) of the cylindrical contact pole (12) and a contact pole shoe (16), which encompasses the contact pole (12) at least partially and produces an electrically conductive connection to the contact pole shoe (15) at least in the area of the contact spring element (14).

Description

Hochstromverbinder zur Kontaktierunα elektrischer oder elektronischer BaugruppenHigh-current connector for contacting electrical or electronic assemblies

Beschreibungdescription

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die Erfindung betrifft einen Hochstromverbinder zur Kontak- tierung elektrischer oder elektronischer Baugruppen, insbesondere im Kraftfahrzeug-Bereich. Aufgrund der immer mehr zu- nehmenden Elektrifizierung im Automobilsektor werden immer leistungsstärkere Anlasser, Lichtmaschinen, etc. eingesetzt. Vor allem für die Bestromung von Elektromotoren, die im Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges als kombinierte Anlasser, Lichtmaschine und Schwingungsdämpfer angeordnet sind, werden sowohl an dem Elektromotor als auch an dessen Steuergerät sehr leistungsfähige Hochstromverbinder benötigt, die zumindest kurzzeitig Ströme von etwa 3000 Ampere übertragen können.The invention relates to a high-current connector for contacting electrical or electronic assemblies, in particular in the automotive field. Due to the increasing electrification in the automotive sector, more and more powerful starters, alternators, etc. are used. Especially for the energization of electric motors, which are arranged in the drive train of the motor vehicle as a combined starter, alternator and vibration damper, very powerful high-current connectors are required both on the electric motor and on its control unit, which can at least briefly transmit currents of about 3000 amperes.

Stand der TechnikState of the art

Herkömmliche Hochstromsteckverbinder haben in der Regel kreiszylindrische Steck-Kontakte, die in entsprechend gestaltete Hülsen einbringbar sind. Zur Verbesserung der Kontaktgabe sind dabei oft faß-för ig gewölbte Federkontakte dazwi- sehen geschaltet. Um mit derartigen Anordnungen eine hoheConventional high-current plug connectors generally have circular cylindrical plug contacts that can be inserted into correspondingly designed sleeves. To improve the contact, barrel-shaped, arched spring contacts are often connected. To a high with such arrangements

Stromtragfähigkeit erzielen zu können ist es jedoch erforderlich, daß die Federkontakte relativ lang und bauchig sind, so daß bei hohem Anpreßdruck eine große Kontaktfläche zwischen dem Steck-Kontakt und der Hülse gewährleistet ist. Damit sind jedoch große Aufbring- und Abzieh-wege bzw. -Kräfte bei der (De-) Montage erforderlich. Diese sind insbesondere im Kraftfahrzeug-Bereich nicht verfügbar. Außerdem ist die elektromagnetische Abstrahlung nur schwer einzudämmen.To be able to achieve current carrying capacity, however, it is necessary that the spring contacts are relatively long and bulbous, so that a large contact area between the plug contact and the sleeve is ensured at high contact pressure. However, this means that large application and removal paths or forces are required during (dis) assembly. These are not available, particularly in the motor vehicle sector. In addition, electromagnetic radiation is difficult to contain.

Eine weitere Variante herkömmlicher Hochstromkontaktierung besteht darin, einen Anschlußbolzen mit einem Außengewinde zu versehen. Über den Anschlußbolzen wird eine an einem Kabel angepreßte oder angeschweißte Kontaktschelle mit einer Öse geschoben und mittels einer Mutter verschraubt. Ein gegeben- falls vorhandenes Schirmgeflecht des Kabels wird mit der Gehäuse-Masse verbunden. Auch diese Ausgestaltung hat eine Rei- he von erheblichen Nachteilen. Zum einen haben sie für die geforderten Stromtragfähigkeiten sehr große Abmessungen. Des weiteren sind separate Muttern erforderlich, die zur Rüttelfesten Kontaktgabe außerdem zu sichern sind. Montagefehler sind möglich, da das Gewinde bei falsch aufgesetzter Mutter verformt werden kann oder der Anschlußbolzen als ganzes aus seiner Lagerung gerissen werden kann. Außerdem dauert die Montage relativ lang.Another variant of conventional high-current contacting is to provide a connecting bolt with an external thread. One is attached to a cable via the connecting bolt pressed or welded contact clamp pushed with an eyelet and screwed using a nut. Any braided shield of the cable is connected to the housing ground. This configuration also has a number of considerable disadvantages. On the one hand, they have very large dimensions for the required current carrying capacities. Furthermore, separate nuts are required, which are also to be secured for vibration-proof contact. Assembly errors are possible because the thread can be deformed if the nut is incorrectly fitted, or the connection bolt as a whole can be torn from its storage. In addition, the assembly takes a relatively long time.

Für den eingangs genannten Einsatzzweck ist keine der vorste- hend beschriebenen Ausführungsformen geeignet.None of the above-described embodiments is suitable for the purpose mentioned at the beginning.

Aus der GB 1 542 102 ist ein Stromverbinder bekannt, bei dem in zwei an gegenüberliegenden Oberflächen eines zylindrischen Kontaktpols federartige Kontaktelemente angeordnet sind. Ein im wesentlichen U-förmiger Kontaktpolschuh umgreift den Kontaktpol so, daß die federartigen Kontaktelemente eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktpol und dem Kontaktpolschuh herstellen, da die federartigen Kontaktelemente aus den entsprechenden Nuten in dem Kontaktpol herausragen, wo- durch sie beim Zusammenfügen mit dem Kontaktpolschuh zusammengedrückt werden und einen festen Kontakt zwischen dem Kontaktpol und dem Kontaktpolschuh gewährleisten.From GB 1 542 102 a current connector is known in which spring-like contact elements are arranged in two on opposite surfaces of a cylindrical contact pole. An essentially U-shaped contact pole shoe engages around the contact pole in such a way that the spring-like contact elements establish an electrical connection between the contact pole and the contact pole shoe, since the spring-like contact elements protrude from the corresponding grooves in the contact pole, thereby compressing them when they are joined together with the contact pole shoe and ensure a firm contact between the contact pole and the contact pole shoe.

Die aus der DE-GM 66 08 865 bekannte elektrische Kontaktan- Ordnung weist im wesentlichen einen Aufbau auf, der mit dem Aufbau des Stromverbinders gemäß GB 1 542 102 vergleichbar ist, wobei hier anstelle der spiralartigen federförmigen Kontaktelemente von GB 1 542 102 Kontaktstäbe verwendet werden, die zwischen den Kontakten mit einem Kontaktpol und einem Kontaktpolschuh so anzustellen bzw. auszulenken sind, daß er bei der Kontaktgabe vornehmlich auf Torsion beansprucht wird. In dem Artikel "Energieübertragung mit Kontaktbändern von . Willig in etz., Heft 4/1996, Seiten 36-38, 43 und 44, sind Kontaktbänder beschrieben, bei denen zwischen als Kontaktflächen dienenden Randstreifenträger mehrere Kontaktbrücken angeordnet sind.The electrical contact arrangement known from DE-GM 66 08 865 essentially has a structure which is comparable to the structure of the current connector according to GB 1 542 102, contact rods being used here instead of the spiral spring-like contact elements of GB 1 542 102 which are to be adjusted or deflected between the contacts with a contact pole and a contact pole shoe in such a way that it is primarily subjected to torsion when the contact is made. In the article "Energy transmission with contact strips from. Willig in etz., Issue 4/1996, pages 36-38, 43 and 44, contact strips are described in which a plurality of contact bridges are arranged between edge strip carriers serving as contact surfaces.

Weitere Beispiele für Kontaktelemente zum elektrischen Verbinden eines Kontaktpols und eines Kontaktpolschuhs von Hochstromverbindern, die als Kontaktfederelemente oder feder- artige Kontaktbänder ausgebildet sind, sind in derFurther examples of contact elements for electrically connecting a contact pole and a contact pole shoe of high-current connectors, which are designed as contact spring elements or spring-like contact strips, are shown in

DE 36 25 864 AI, der DE 30 48 054 AI, der DE 27 02 040 AI und der DE 26 30 909 AI beschrieben.DE 36 25 864 AI, DE 30 48 054 AI, DE 27 02 040 AI and DE 26 30 909 AI are described.

Der Erfindung zugrundeliegendes Problem Dementsprechend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, einen Hochstromverbinder zur Kontaktierung elektrischer oder elektronischer Baugruppen, insbesondere im Kraftfahrzeug- Bereich bereitzustellen, der einfach, kostengünstig und kleinbauend in Massenfertigung herzustellen ist, der eine ho- he Stromtragfähigkeit hat, kleine (De-) Montage-Wege und - Kräfte erfordert, rüttelsicher und dauertest ist, eine Gas/Wasser-dichte Ausgestaltung (mindestens IP 67) erlaubt und mit einer minimalen Anzahl von Teilen auskommt.The problem on which the invention is based. Accordingly, the problem on which the invention is based is to provide a high-current connector for contacting electrical or electronic assemblies, in particular in the motor vehicle sector, which can be mass-produced in a simple, inexpensive and compact manner and which has a high current carrying capacity, small (De -) Assembly paths and forces required, vibration-proof and long-lasting, a gas / water-tight design (at least IP 67) allowed and with a minimum number of parts.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß ein Hochstromverbinder zur Kontaktierung elektrischer oder elektronischer Baugruppen, insbesondere im Kraftfahrzeug-Bereich, gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.To solve this problem, a high-current connector for contacting electrical or electronic assemblies, in particular in the motor vehicle sector, is provided according to the invention.

Diese Ausgestaltung hat eine hohe Stromtragfähigkeit bei sehr kompaktem Aufbau. Außerdem ist eine sehr sichere Montage auf kleinstem Raum möglich. Weiterhin ist eine gute Zugänglichkeit einzelner Kontaktpole bei mehrpoligen Anordnungen ge- währleistet.This configuration has a high current carrying capacity with a very compact structure. In addition, very safe installation is possible in the smallest space. Furthermore, good accessibility of individual contact poles is ensured with multi-pole arrangements.

Vorteilhafte Ausgestaltungen In einer bevorzugten Ausführungsform hat bei dem Hochstromverbinder der zylindrische Kontaktpol eine im wesentlichen mehreckige, vorzugsweise viereckige Grundfläche, wobei an zwei einander gegenüberliegenden Flächenabschnitten die Kon- takt-Federelemente vorgesehen sind.Advantageous configurations In a preferred embodiment, in the high-current connector, the cylindrical contact pole has an essentially polygonal, preferably quadrangular base surface, the contact spring elements being provided on two opposite surface sections.

Dabei hat der Kontakt-Polschuh eine im wesentlichen U-förmige Gestalt hat und übergreift den Kontaktpol in Verbinde/Löse- Richtung mit zwei Schenkeln. Somit kann der Kontakt-Polschuh den Kontaktpol fest einspannen, wobei die Kontakt- Federelemente eine sichere und federnd nachgiebige Kontaktgabe bewirken.The contact pole piece has an essentially U-shaped shape and overlaps the contact pole in the connect / disconnect direction with two legs. Thus, the contact pole shoe can clamp the contact pole firmly, the contact spring elements effecting a safe and resilient contact.

Um eine möglichst kompakte Ausgestaltung, insbesondere bei mehrpoligen Ausführungsformen zu erreichen, hat vorzugsweise der Kontakt-Polschuh an einem der Schenkel eine seitliche Kontaktierung für eine Anschlußleitung.In order to achieve the most compact possible design, in particular in the case of multi-pole embodiments, the contact pole shoe preferably has lateral contacting on one of the legs for a connecting line.

Zur vereinfachten Handhabung bei der (De-) Montage hat das Kontakt-Federelement zwei voneinander beabstandete Tragebänder, zwischen denen mehrere lamellenför ige Kontaktstege angeordnet sind, um zwischen dem Kontakt-Polschuh und dem jeweiligen Flächenabschnitt des Kontaktpols eine elektrische Verbindung herzustellen. Diese Ausgestaltung stellt eine be- sonders hohe Stromtragfähigkeit bei einer hohen Rüttelsicherheit dar.For simplified handling during (dis) assembly, the contact spring element has two spaced apart carrying straps, between which a plurality of lamellar contact webs are arranged in order to establish an electrical connection between the contact pole shoe and the respective surface section of the contact pole. This configuration represents a particularly high current carrying capacity with high vibration resistance.

Vorzugsweise sind die Tragebänder aus Federstahl hergestellt und die Kontaktstege sind aus Kupfer oder einer Kupferlegie- rung hergestellt, wobei die Kontaktstege so geformt und zwischen den Tragebändern so angeordnet sind, daß elektrischer Strom von wenigstens einer Kontaktstelle an einer dem Kontakt-Polschuh zugewandten Seite des Kontaktsteges zu wenigstens einer Kontaktstelle an einer dem Kontakt-Pol zugewand- ten Seite des Kontaktsteges fließt. Je nach Ausgestaltung können dabei die Kontaktstellen flächen- oder linienförmig sein. Zur Erleichterung der Montage haben die Kontaktstege vorzugsweise eine langgestreckte Gestalt und sind mit ihren beiden Endbereichen in Richtung des Kontakt-Pols oder des Kon- takt-Polschuhs gekrümmt.The carrying tapes are preferably made of spring steel and the contact webs are made of copper or a copper alloy, the contact webs being shaped and arranged between the carrying tapes in such a way that electrical current from at least one contact point on a side of the contact web facing the contact pole piece flows to at least one contact point on a side of the contact web facing the contact pole. Depending on the design, the contact points can be flat or linear. To facilitate assembly, the contact webs preferably have an elongated shape and are curved with their two end regions in the direction of the contact pole or the contact pole shoe.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Kontaktstege gegenüber den Tragebändern aus der Fläche der Tragebänder heraus in Richtung des Kontakt-Pols bzw. des Kon- takt-Polschuhs geschränkt. Durch dieses Anstellen der Kontaktstege unter einem relativ spitzen Winkel von zum Beispiel etwa 5° bis etwa 60° ist eine sichere Kontaktgabe bei geringem Raumbedarf möglich.In a further embodiment of the invention, the contact webs are set against the carrying tapes out of the surface of the carrying tapes in the direction of the contact pole or the contact pole shoe. By positioning the contact webs at a relatively acute angle of, for example, approximately 5 ° to approximately 60 °, reliable contacting is possible with a small space requirement.

Zur Erhöhung der Stabilität und zur Verbesserung der Kontaktgabe weisen die Kontaktstege die Kantenbereiche auf, die sich beim Zusammenführen des Kontakt-Pols und des Kontakt- Polschuhs in das Material des Kontakt-Pols bzw. des Kontakt- Polschuhs eingraben. Dazu sind Materialien mit entsprechenden Härtegraden zu verwenden.To increase the stability and to improve the contact, the contact webs have the edge regions which dig into the material of the contact pole or the contact pole shoe when the contact pole and the contact pole shoe are brought together. Materials with appropriate degrees of hardness are to be used.

Um die mechanische Stabilität der Gesamtanordnung insbesondere bei der (De-) Montage zu erhöhen, weist der Kontakt-Pol oben und/oder unten (in Verbindung/Löserichtung des Kontakt- Polschuhs gesehen) Vorsprünge auf, um die Tragebänder derIn order to increase the mechanical stability of the overall arrangement, in particular during (dis) assembly, the contact pole has projections at the top and / or bottom (seen in connection / release direction of the contact pole shoe) around the carrying straps

Kontakt-Federelemente in Verbindung/Löserichtung festzulegen. Damit ist sichergestellt, daß auch bei nicht aufgeschobenem Kontakt-Polschuh die Kontakt-Federelemente fest an dem Kontakt-Pol gehalten sind.Determine contact spring elements in connection / release direction. This ensures that the contact spring elements are held firmly on the contact pole even when the contact pole shoe is not pushed on.

In einer bevorzugten Ausführungsfor hat der Kontakt-Pol einen von einem Dichtelement umgebenen Anschlußzapfen, der eine Gehäusewand durchragt. Damit kann eine sehr kompakte, kostengünstige Lösung für ein flüssigkeits- oder gasdichtes Gehäuse mit außen angeordneten Hochstrom-Kontaktelementen bereitgestellt werden. Weitere Eigenschaften, Vorteile, Merkmale und Variationsmöglichkeiten oder Alternativen der Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.In a preferred embodiment, the contact pole has a connecting pin which is surrounded by a sealing element and which projects through a housing wall. This enables a very compact, inexpensive solution to be provided for a liquid- or gas-tight housing with high-current contact elements arranged on the outside. Further properties, advantages, features and possible variations or alternatives of the invention are explained on the basis of the following description of a currently preferred embodiment of the invention with reference to the drawings.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische teilweise Explosionsdarstellung eines Kontakt-Pols mit Kontakt- Federelementen und eines Kontakt-Polschuhs.Fig. 1 shows a schematic perspective partial exploded view of a contact pole with contact spring elements and a contact pole piece.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Fig. 1 zeigt einen Hochstromverbinder 10 zur Kontaktierung elektrischer oder elektronischer Baugruppen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist keine elektronische Baugruppe gezeigt.1 shows a high-current connector 10 for contacting electrical or electronic assemblies. For the sake of clarity, no electronic assembly is shown.

Der Hochstromverbinder 10 hat einen im wesentlichen quader- förmigen Kontaktpol 12, der aus Kupfer oder einem sonstigen elektrischen Strom gut leitenden Metall geformt ist. An beiden einander gegenüberliegenden seitlichen Längsflächen 12a des Kontaktpols 12 sind sich über dessen gesamte Länge erstreckende Kontakt-Federelemente 14 angeordnet. Über den Kontaktpol 12 ist in Richtung des Pfeils P ein Kontakt-Polschuh 16 schiebbar, der den Kontaktpol 12 an dessen beiden seitlichen Längsflächen 12a und dessen Deckfläche 12 b umgreift. Dabei stellt der Kontakt-Polschuh 16 im Bereich der beiden Kontakt-Federelemente 14 mit dem Kontakt-Polschuh 16 eine elektrisch leitende Verbindung herstellt.The high-current connector 10 has an essentially cuboid-shaped contact pole 12 which is formed from copper or some other electrical current which is a good conductor of metal. Contact spring elements 14, which extend over its entire length, are arranged on both opposing lateral longitudinal surfaces 12a of the contact pole 12. A contact pole piece 16 can be pushed over the contact pole 12 in the direction of the arrow P and engages around the contact pole 12 on its two lateral longitudinal surfaces 12a and its top surface 12b. The contact pole piece 16 in the area of the two contact spring elements 14 establishes an electrically conductive connection with the contact pole piece 16.

Der Kontakt-Polschuh 16 hat eine im Querschnitt etwa U-förmige Gestalt und übergreift den Kontaktpol 12 in Verbinde/ Löse-Richtung (in bzw. entgegen der Richtung des Pfeils P) mit zwei Schenkeln 16a.The contact pole shoe 16 has an approximately U-shaped cross-section and overlaps the contact pole 12 in the connect / disconnect direction (in or against the direction of the arrow P) with two legs 16a.

An einem der Schenkel 16a (in Fig. 1 der rechte Schenkel 16a) hat der Kontakt-Polschuh 16 eine (seitlich) nach hinten ab- stehende Kontaktierung 18 für eine (nicht weiter veranschaulichte) Anschlußleitung. Die Kontaktierung 18 kann ein Quetsch-, Löt-, Schweiß- oder sonstiger Kontakt mit der Anschlußleitung sein.On one of the legs 16a (the right leg 16a in FIG. 1), the contact pole shoe 16 has a (laterally) rearward standing contact 18 for a connection line (not shown). The contact 18 can be a pinch, solder, weld or other contact with the connecting line.

Das Kontakt-Federelement 14 hat zwei voneinander beabstandete Tragebänder 20, 22, zwischen denen mehrere lamellenför ige Kontaktstege 24 angeordnet sind. Diese Kontaktstege 24 stellen bei auf den Kontakt-Pol 12 aufgeschobenem Kontakt- Polschuh 16 zwischen dem Kontakt-Polschuh 16 und dem jeweiligen Flächenabschnitt 12a des Kontaktpols 12 eine elektrische Verbindung her.The contact spring element 14 has two spaced apart carrying straps 20, 22, between which a plurality of lamellar contact webs 24 are arranged. When the contact pole piece 16 is pushed onto the contact pole 12, these contact webs 24 establish an electrical connection between the contact pole piece 16 and the respective surface section 12a of the contact pole 12.

Die Tragebänder 20, 22 haben einen im wesentlichen rechtecki- gen Querschnitt und sind entweder aus Federstahl oder ausThe carrying straps 20, 22 have a substantially rectangular cross section and are either made of spring steel or made of

Kupfer (oder einer Kupferlegierung) hergestellt. Die Kontaktstege 24 sind aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt. Die Kontaktstege 24 haben eine im wesentlichen rechteckige blattförmige Gestalt und sind an den vier Ecken abge- rundet. Dies erleichtert das Aufschieben und Abziehen desCopper (or a copper alloy). The contact webs 24 are made of copper or a copper alloy. The contact webs 24 have an essentially rectangular sheet-like shape and are rounded at the four corners. This makes it easier to slide on and pull off the

Kontakt-Polschuhs 16 bzw. dessen Schenkel über die Federelemente 14. Die Kontaktstege 24 sind zwischen den Tragebändern 20, 22 so angeordnet, daß sie aus der (gedachten) Fläche zwischen den Tragebändern 20, 22 heraus in Richtung des Kontakt- Pols 12 bzw. des Kontakt-Polschuhs 16 geschränkt sind. Damit fließt elektrischer Strom von wenigstens einer Kontaktstelle an einer dem Kontakt-Polschuh 16 zugewandten Seite bzw. Kante 24a der Kontaktstege 24 zu einer gegenüberliegenden Kontaktstelle an einer dem Kontakt-Pol 12 zugewandten Seite bzw. Kante 24b der Kontaktsteges 24.Contact pole shoe 16 or its leg via the spring elements 14. The contact webs 24 are arranged between the carrying tapes 20, 22 so that they out of the (imaginary) surface between the carrying tapes 20, 22 in the direction of the contact pole 12 or of the contact pole piece 16 are limited. Electrical current thus flows from at least one contact point on a side or edge 24a of the contact webs 24 facing the contact pole shoe 16 to an opposite contact point on a side or edge 24b of the contact web 24 facing the contact pole 12.

In einer nicht weiter veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung haben die Kontaktstege 24 eine langgestreckte Gestalt und sind mit ihren beiden Endbereichen (den Kanten 24a, 24b ) in Richtung des Kontakt-Pols 12 bzw der Innenflächen des jeweiligen Schenkels 16a des Kontakt-Polschuhs 16 gekrümmt . Die Kantenbereiche 24a, 24b der Kontaktstege 24 graben sich beim Zusammenführen des Kontakt-Pols 12 und des Kontakt-Polschuhs 16 in das Material des Kontakt-Pols 12 bzw. des Kon- takt-Polschuhs 16 ein.In an embodiment of the invention, which is not further illustrated, the contact webs 24 have an elongated shape and are curved with their two end regions (the edges 24a, 24b) in the direction of the contact pole 12 or the inner surfaces of the respective leg 16a of the contact pole shoe 16. The edge regions 24a, 24b of the contact webs 24 dig into the material of the contact pole 12 and the contact pole shoe 16 when the contact pole 12 and the contact pole shoe 16 are brought together.

Der Kontakt-Pol 12 hat in Verbindung/Löserichtung des Kontakt-Polschuhs 16 oben und unten an den Seitenflächen 12a verlaufende Vorsprünge 12c bzw. 12d, um die Tragebänder 20 bzw. 22 und damit die Kontakt-Federelemente 14 als ganzes in Verbindung/Löserichtung an den Seitenflächen 12a des Kontakt- Pols 12 festzulegen. Dabei sind die Kontakt-Federelemente 14 so relativ zu dem Abstand der jeweiligen oberen zu den unteren Vorsprüngen 12c bzw. 12d so dimensioniert, daß die Trage- bänder 20 bzw. 22 unter geringer Vorspannung an den einander zugewandten Flächen der oberen bzw. der unteren Vorsprüngen 12c bzw. 12d anliegen, wenn die Federelement 14 in Richtung des Pfeils M zwischen den oberen bzw. unteren Vorsprüngen 12c bzw. 12d eingeschoben werden. Zusätzlich können die Vorsprün- ge 12c und 12d zur Sicherung der Kontakt-Federelemente gegen Herausfallen bei nicht aufgeschobenem Kontakt-Polschuh 16 (allerdings nur an den oberen Vorsprüngen 12c gezeigte) Haltenasen 12e haben.The contact pole 12 has, in the connection / release direction of the contact pole shoe 16, projections 12c and 12d running on the top and bottom of the side surfaces 12a, around the carrying tapes 20 and 22 and thus the contact spring elements 14 as a whole in connection / release direction the side surfaces 12a of the contact pole 12 set. The contact spring elements 14 are dimensioned relative to the distance between the respective upper and lower projections 12c and 12d so that the carrying bands 20 and 22 are under slight prestress on the mutually facing surfaces of the upper and lower projections 12c or 12d rest when the spring element 14 is inserted in the direction of arrow M between the upper and lower projections 12c and 12d. In addition, the projections 12c and 12d can have retaining lugs 12e for securing the contact spring elements against falling out when the contact pole shoe 16 is not pushed on (but only shown on the upper projections 12c).

Der Kontakt-Pol 12 hat einen von einem Dichtelement 28 umgebenen Anschlußzapfen 30 für eine nicht weiter veranschaulichte Verbindungsleitung zu einer ebenfalls nicht gezeigten Leistungselektronikschaltung. Der Anschlußzapfen 30 durchragt eine Gehäusewand 32 der Steuerelektronik eines Kraftfahrzeu- ges. Es versteht sich, daß mit dem vorstehend beschriebenen Hochstromverbinder auch mehrpolige Anordnungen herstellbar sind, da einfach mehrere Kontakt-Pole 12 nebeneinander mit ihrem jeweiligen Anschlußzapfen 30 in der Gehäusewand 32 angeordnet werden können. The contact pole 12 has a connecting pin 30 surrounded by a sealing element 28 for a connecting line (not shown) to a power electronics circuit, also not shown. The connecting pin 30 extends through a housing wall 32 of the control electronics of a motor vehicle. It goes without saying that multi-pole arrangements can also be produced with the high-current connector described above, since a plurality of contact poles 12 can simply be arranged next to one another with their respective connecting pins 30 in the housing wall 32.

Claims

Ansprüche Expectations 1. Hochstromverbinder (10) zur Kontaktierung elektrischer oder elektronischer Baugruppen, insbesondere im Kraftfahrzeug-Bereich, mit1. High-current connector (10) for contacting electrical or electronic assemblies, in particular in the automotive field, with - wenigstens einem zylindrischen Kontaktpol (12) ;- At least one cylindrical contact pole (12); - wenigstens einem Kontakt-Federelement (14) das an wenig- stens einem Flächenabschnitt (12a) des zylindrischen Kontaktpols (12) anliegt; und- at least one contact spring element (14) which bears against at least one surface section (12a) of the cylindrical contact pole (12); and - einem Kontakt-Polschuh (16) , der den Kontaktpol (12) zumindest teilweise umgreift und dabei zumindest im Bereich des Kontakt-Federelementes (14) mit dem Kontakt-Polschuh (15) ei- ne elektrisch leitende Verbindung herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß- A contact pole piece (16) which at least partially encompasses the contact pole (12) and at the same time at least in the region of the contact spring element (14) with the contact pole piece (15) produces an electrically conductive connection, characterized in that - das Kontakt-Federelement (14) Kantenbereiche aufweist, mit denen sie sich beim Zusammenführen des Kontakt-Pols (12) und des Kontakt-Polschuhs (16) in das Material des Kontakt-Pols (12) und/oder des Kontakt-Polschuhs (16) eingraben, wobei für das Kontakt-Federelement (14) sowie für den Kontakt-Pol (12) und/oder den Kontakt-Polschuh (16) Materialien mit entsprechenden Härtegraden zu verwenden sind.- The contact spring element (14) has edge areas with which it is when the contact pole (12) and the contact pole piece (16) are brought together into the material of the contact pole (12) and / or the contact pole piece ( 16) dig in, materials with corresponding degrees of hardness being used for the contact spring element (14) and for the contact pole (12) and / or the contact pole shoe (16). 2. Hochstromverbinder (10) nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Kontaktpol (12) eine im wesentlichen mehreckige, vorzugsweise viereckige Grundfläche aufweist, und wobei an zwei einander gegenüberliegenden Flächenabschnitten (12a, 12a) Kontakt-Federelemente (14) vorgesehen sind.2. High-current connector (10) according to claim 1, wherein the cylindrical contact pole (12) has a substantially polygonal, preferably quadrangular base, and wherein on two opposite surface sections (12a, 12a) contact spring elements (14) are provided. 3. Hochstromverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kontakt-Polschuh (16) eine im wesentlichen U-förmige Gestalt hat und den Kontaktpol (12) in Verbinde/Löse-Richtung (P) mit zwei Schenkeln (16a, 16a) übergreift. 3. High current connector (10) according to claim 1 or 2, wherein the contact pole piece (16) has a substantially U-shaped shape and the contact pole (12) in the connect / disconnect direction (P) with two legs (16a, 16a ) overlaps. 4. Hochstromverbinder (10) nach Anspruch 3, wobei der Kontakt-Polschuh (16) an einem der Schenkel (16a) eine seitliche Kontaktierung (18) für eine Anschlußleitung aufweist.4. High-current connector (10) according to claim 3, wherein the contact pole piece (16) on one of the legs (16a) has a lateral contact (18) for a connecting line. 5. Hochstromverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontakt-Federelement (14) zwei voneinander beabstandete Tragebänder (20, 22) aufweist, zwischen denen mehrere lamellenförmige Kontaktstege (24) angeordnet sind, um zwischen dem Kontakt-Polschuh (16) und dem jeweiligen Flä- chenabschnitt (12a) des Kontaktpols (12) eine elektrische Verbindung herzustellen.5. High-current connector (10) according to any one of the preceding claims, wherein the contact spring element (14) has two spaced apart support straps (20, 22), between which a plurality of lamellar contact webs (24) are arranged to between the contact pole piece (16 ) and the respective surface section (12a) of the contact pole (12) to establish an electrical connection. 6. Hochstromverbinder (10) nach Anspruch 5, wobei die Tragebänder (20, 22) aus Federstahl hergestellt sind und die Kon- taktstege (24) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sind, wobei die Kontaktstege (24) so geformt und zwischen den Tragebändern (20, 22) so angeordnet sind, daß elektrischer Strom zwischen wenigstens einer Kontaktstelle an einer dem Kontakt-Polschuh (16) zugewandten Seite des Kon- taktsteges (24) und wenigstens einer Kontaktstelle an einer dem Kontakt-Pol (12) zugewandten Seite des Kontaktsteges (24) fließt.6. The high current connector (10) according to claim 5, wherein the carrying tapes (20, 22) are made of spring steel and the contact webs (24) are made of copper or a copper alloy, the contact webs (24) being shaped and between the carrying tapes (20, 22) are arranged in such a way that electrical current between at least one contact point on a side of the contact web (24) facing the contact pole shoe (16) and at least one contact point on a side of the contact pole (12) Contact web (24) flows. 7. Hochstromverbinder (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei je- der Kontaktsteg (24) eine langgestreckte Gestalt aufweist und mit seinen beiden Endbereichen (24a, 24b) in Richtung des Kontakt-Pols (12) oder des Kontakt-Polschuhs (16) gekrümmt ist.7. High-current connector (10) according to claim 5 or 6, wherein each contact web (24) has an elongated shape and with its two end regions (24a, 24b) in the direction of the contact pole (12) or the contact pole shoe (16 ) is curved. 8. Hochstromverbinder (10) nach Anspruch 5, wobei jeder Kontaktsteg (24) gegenüber den Tragebändern (20, 22) aus der Fläche der Tragebänder (20, 22) heraus in Richtung des Kontakt-Pols (12) bzw. des Kontakt-Polschuhs (16) geschränkt ist. 8. The high-current connector (10) according to claim 5, wherein each contact web (24) opposite the carrying tapes (20, 22) from the surface of the carrying tapes (20, 22) in the direction of the contact pole (12) or the contact pole piece (16) is restricted. 9. Hochstromverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, wobei jeder Kontaktsteg (24a, 24b) die sich beim Zusammenführen des Kontakt-Polx (12) und des Kontakt- Polschuhs (16) in wenigstens einen derselben eingrabenden Kantenbereiche aufweist.9. High-current connector (10) according to one of the preceding claims 5 to 8, wherein each contact web (24a, 24b) which, when the contact pole (12) and the contact pole shoe (16) are brought together, has at least one digging edge region. 10. Hochstromverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontakt-Pol (12) in Verbindungs/Löserich- tung des Kontakt-Polschuhs (16) oben und/oder unten Vor- sprünge (12c, 12d) aufweist, um die Tragebänder (20, 22) in Verbindungs/Löserichtung festzulegen .10. High-current connector (10) according to one of the preceding claims, wherein the contact pole (12) in the connection / release direction of the contact pole shoe (16) above and / or below projections (12c, 12d) to the Fix the carrying straps (20, 22) in the connection / release direction. 11. Hochstromverbinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontakt-Pol (12) einen vorzugsweise von einem Dichtelement (28) umgebenen Anschlußzapfen (30) aufweist, der eine Gehäusewand (32) durchragt. 11. High-current connector (10) according to one of the preceding claims, wherein the contact pole (12) has a connection pin (30), which is preferably surrounded by a sealing element (28) and projects through a housing wall (32).
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