EP0806783A2 - Electrical contact - Google Patents

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Publication number
EP0806783A2
EP0806783A2 EP97106626A EP97106626A EP0806783A2 EP 0806783 A2 EP0806783 A2 EP 0806783A2 EP 97106626 A EP97106626 A EP 97106626A EP 97106626 A EP97106626 A EP 97106626A EP 0806783 A2 EP0806783 A2 EP 0806783A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
plug
element according
contact element
module
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97106626A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0806783A3 (en
Inventor
Stephan Dipl.-Ing. Kriegesmann
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.)
Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Original Assignee
Grote and Hartmann GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Grote and Hartmann GmbH and Co KG filed Critical Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Publication of EP0806783A2 publication Critical patent/EP0806783A2/en
Publication of EP0806783A3 publication Critical patent/EP0806783A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/68—Structural association with built-in electrical component with built-in fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/20—Bases for supporting the fuse; Separate parts thereof
    • H01H85/201—Bases for supporting the fuse; Separate parts thereof for connecting a fuse in a lead and adapted to be supported by the lead alone
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08—Terminals; Connections

Definitions

  • the invention relates to a contact element according to the preamble of claim 1.
  • contact elements are used, in particular in the automotive industry, which interact with contact pins of various shapes.
  • the contact pins can e.g. be designed as flat plug contact pins, round plug contact pins or plug contact pins with a square cross section, the contact elements for example as flat plug contact sleeves or the like.
  • These plug connections connect individual conductor strands, for example. If several contact elements are combined in a connector housing, complete cable harnesses are also connected to one another.
  • relay modules or fuses are usually connected to the plug-in base plate of the central electrical system in the central electrical system of motor vehicles via such plug connections. The circuits come together in this plug-in base plate and are switched there with the relay modules or fused centrally with the fuses. Since not every consumer can be secured individually for reasons of space, multiple consumers are often secured together.
  • the fuses usually consist of plug-in fuses with a fuse link, such as those e.g. are known from DE-G 81 11 548.2.
  • the disadvantage here is that when the fuse is triggered, not only is the circuit interrupted in which an overcurrent occurred, but also all other circuits which are protected by this fuse, as a result of which areas essential for the operation of the vehicle are often shut down. Will one triggered such a fuse, it must be replaced disadvantageously. In addition, such fuses can age or corrode, especially in the contact area, so that the contacting becomes worse, which is associated with the known disadvantages, such as, for example, increasing the resistance and impairing safety.
  • a further disadvantage is that devices for which the fuse should trigger at relatively low fault currents cannot be combined in a common circuit, or total damage to the device is likely when combined.
  • the object of the invention is to protect line systems simply and inexpensively.
  • a fuse module is integrated in a contact element between a contact area, for example a flat plug contact sleeve, and a connection area assigned to it, or between a contact pin and the connection area assigned to it, which connects the connection area and contact area or contact pin in an electrically conductive manner.
  • the fuse module triggers reversibly when loads occur, ie, after the overload is removed, the circuit is unlocked again.
  • Such fuse modules consist, for example, of so-called PTCR elements (Positive Temperature Coefficient Resistance) or bimetallic fuse elements.
  • PTCR elements can consist, for example, of metals, the electrical resistance of which increases with the temperature, here usually a linear behavior, so that the resistance increases in proportion to the temperature. The resistance can become so high that the element blocks the current flow.
  • Another type of PTCR element consists of a predominantly crystalline plastic matrix in which conductive particles are finely distributed, these conductive particles being located in the amorphous regions of the matrix. If the matrix contains a sufficient number of such particles, they form an electrically conductive three-dimensional network.
  • the PTCR element cools below a certain temperature, there are again sufficient crystalline areas in the plastic matrix so that the element is again electrically conductive.
  • fuse elements can therefore be produced that trip reversibly, i.e., interrupt the current flow only when the overload occurs, but are conductive again under normal load.
  • Such elements are mass-produced very inexpensively and can have a miniaturized design.
  • An embodiment of a contact element 1 consists of a contact area 2, a fuse module 3 and a connection area 4, which are connected one behind the other in an electrically conductive manner.
  • the contact sleeve can be, for example, a flat plug contact sleeve, round plug contact sleeve, pin contact sleeve, a flat spring arm contact element or a similar element for receiving plug contacts, this sleeve having a connection device 5 for a fuse module 3.
  • the fuse module 3 can be, for example, a PTCR element, preferably a polymeric PTCR element, but also a bimetal fuse module, the fuse module 3 having at least one connection device 5 for a contact area 2 and at least one connection device 5 for a connection area 4.
  • the connection area 4 can have, for example, crimp pins 6 for clamping a conductor wire, screw terminals, receiving elements for solder connections of a conductor wire or the like, wherein it has at least one connection device 5 for a fuse module 3.
  • the contact element 1 can also be formed from two identical contact areas 2 and a fuse module 3 arranged between them.
  • Such a contact area can also be, in particular, a connection area 9 in order to connect a conductor wire directly by soldering, crimping or a cutting / clamping connection.
  • connection devices 5 can be designed, for example, in such a way that the fuse module 3 can be connected to the contact area 2 and the connection area 4 by means of welding, riveting or soldering (FIG. 1, FIG. 2).
  • connection devices 5 can be designed, for example, as a plug connection, so that plug elements 8 of a fuse module 3 can be inserted in a form-fitting manner or as a press fit into sockets 9b of the contact area 2 and the connection area 4 (not shown), or plug elements 8 of the contact area 2 and the connection area 4 are inserted into plug-in channels 9a of the fuse module 3 (FIGS. 3 to 8).
  • the plug elements 8 can be designed as tongues or pins with a round or rectangular cross section.
  • the plug-in elements 8 can also be designed as plastic self-tapping screws or be provided with a toothing.
  • the advantage here is that such an embodiment allows a particularly short design.
  • the plug connection is preferably not detachable.
  • the securing module can, for example, be approximately plate-shaped, the plates having two flat outer sides 10 and four end faces 11.
  • the hollow cylindrical plug sockets 9 provided for receiving the cylindrical contact pins 8, for example, can be connected next to one another in one end face 10 or each on opposite end faces 10.
  • the contact elements are made up of pluggable fuse modules 3, contact areas 2 and connection areas 4, the user can combine individual contact elements with fuse modules 3 for securing different current strengths or special contact areas 2 or connection areas 4.
  • contact element 1 provides for the contact area 2 and the connection area 4 to be provided with crimping arms for the clamping holding of essentially cylindrical connecting pieces of the securing module 3 (not shown), the arrangement in relation to one another basically being able to correspond to the first embodiments.
  • the contact element can then be covered, for example, with insulating film or shrink film, so that it is insulated from the outside except for the plug opening for a plug or the plug. This is particularly the case when two conductor strands are to be connected to one another with this contact element.
  • the contact element can also be introduced into the connector housing and thus serve, for example, to connect cable harnesses, but also as a connection to a consumer.
  • fuse modules trip reversibly, that is, they are not replaced after each trip, but are reset to the operating state when the overload is removed. This is particularly advantageous when used in the automotive field, since the contact elements according to the invention with fuse modules can be distributed maintenance-free anywhere in the vehicle. As a result, individual circuits are specifically protected and the provision of a central fuse box can be omitted.
  • a particular advantage of using polymeric PTCR fuse modules in the contact element lies in the fact that the error rate is particularly low with these electronic components. Furthermore, the contact elements according to the invention can be mass-produced by machine and further processed cost-effectively.

Abstract

The contact element (1) has a contact region (2) at one end and a termination region (4) at the opposite end, with a resettable overload fuse module (3) inserted between them. The contact region and the termination region may each be coupled to the fuse module via a plug-in connection, a soldered connection, a crimped connection, or a screwed or rivetted connection.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a contact element according to the preamble of claim 1.

Zum Aufbau von elektrischen Steckverbindungen werden, insbesondere im Automobilbau, Kontaktelemente verwendet, die mit Kontaktstiften unterschiedlichster Form zusammenwirken.For the construction of electrical plug-in connections, contact elements are used, in particular in the automotive industry, which interact with contact pins of various shapes.

Die Kontaktstifte können dabei z.B. als Flachsteckkontaktstifte, Rundsteckkontaktstifte oder Steckkontaktstifte mit quadratischem Querschnitt ausgebildet sein, die Kontaktelemente beispielsweise als Flachsteckkontakthülsen oder ähnliches. Diese Steckverbindungen verbinden beispielsweise einzelne Leiterstränge. Werden mehrere Kontaktelemente in einem Steckverbindergehäuse zusammengefaßt, werden aber auch komplette Kabelbäume miteinander verbunden. Darüberhinaus werden in der Zentralelektrik von Kraftfahrzeugen üblicherweise Relaismodule oder Sicherungen über solche Steckverbindungen mit der Steckgrundplatte der Zentralelektrik verbunden. In dieser Steckgrundplatte laufen die Stromkreise zusammen und werden dort mit den Relaismodulen geschaltet bzw. mit den Sicherungen zentral abgesichert. Da aus Platzgründen nicht jeder Verbraucher einzeln abgesichert werden kann, werden häufig mehrere Verbraucher gemeinsam abgesichert. Die Sicherungen bestehen dabei üblicherweise aus Stecksicherungen mit Schmelzeinsatz, wie sie z.B. aus der DE-G 81 11 548.2 bekannt sind.The contact pins can e.g. be designed as flat plug contact pins, round plug contact pins or plug contact pins with a square cross section, the contact elements for example as flat plug contact sleeves or the like. These plug connections connect individual conductor strands, for example. If several contact elements are combined in a connector housing, complete cable harnesses are also connected to one another. In addition, relay modules or fuses are usually connected to the plug-in base plate of the central electrical system in the central electrical system of motor vehicles via such plug connections. The circuits come together in this plug-in base plate and are switched there with the relay modules or fused centrally with the fuses. Since not every consumer can be secured individually for reasons of space, multiple consumers are often secured together. The fuses usually consist of plug-in fuses with a fuse link, such as those e.g. are known from DE-G 81 11 548.2.

Hierbei ist nachteilig, daß beim Auslösen der Sicherung nicht nur der Stromkreis unterbrochen wird, in dem ein Überstrom auftrat, sondern auch alle anderen Stromkreise, die mit dieser Sicherung abgesichert sind, wodurch oftmals für den Betrieb des Fahrzeuges wesentliche Bereiche stillgelegt werden. Wird eine solche Schmelzsicherung ausgelöst, muß sie nachteiligerweise ausgetauscht werden. Darüberhinaus können solche Sicherungen vor allem im Kontaktbereich altern bzw. korrodieren, so daß die Kontaktierung schlechter wird, was mit den bekannten Nachteilen, wie z.B. Erhöhung des Widerstandes und mit einer Beeinträchtigung der Sicherheit verbunden ist.The disadvantage here is that when the fuse is triggered, not only is the circuit interrupted in which an overcurrent occurred, but also all other circuits which are protected by this fuse, as a result of which areas essential for the operation of the vehicle are often shut down. Will one triggered such a fuse, it must be replaced disadvantageously. In addition, such fuses can age or corrode, especially in the contact area, so that the contacting becomes worse, which is associated with the known disadvantages, such as, for example, increasing the resistance and impairing safety.

Nachteilig ist weiterhin, daß Geräte, für die die Sicherung bei verhältnismäßig geringen Fehlerströmen auslösen müßte, nicht in einem gemeinsamen Stromkreis zusammengefaßt werden können bzw. bei einer Zusammenfassung eine Totalbeschädigung des Gerätes wahrscheinlich ist.A further disadvantage is that devices for which the fuse should trigger at relatively low fault currents cannot be combined in a common circuit, or total damage to the device is likely when combined.

Darüberhinaus ist das Zusammenführen der Stromkreise in einer Sicherungszentrale aufwendig und teuer, wobei solche zentralen Sicherungskästen einen hohen Platzbedarf aufweisen, da die einzelnen Sicherungen zum Zwecke des Austausches zugänglich sein müssen.In addition, the merging of the circuits in a fuse center is complex and expensive, such central fuse boxes requiring a lot of space, since the individual fuses must be accessible for the purpose of replacement.

Aufgabe der Erfindung ist es, Leitungssysteme einfach und preisgünstig abzusichern.The object of the invention is to protect line systems simply and inexpensively.

Die Aufgabe wird durch ein Kontaktelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by a contact element with the features of claim 1. Advantageous training courses are characterized in the subclaims.

Hierbei wird in einem Kontaktelement zwischen einem Kontaktbereich, beispielsweise einer Flachsteckkontakthülse, und einem ihr zugeordneten Anschlußbereich bzw. zwischen einem Kontaktstift und dem ihm zugeordneten Anschlußbereich ein Sicherungsmodul integriert, welches Anschlußbereich und Kontaktbereich bzw. Kontaktstift elektrisch leitend miteinander verbindet.Here, a fuse module is integrated in a contact element between a contact area, for example a flat plug contact sleeve, and a connection area assigned to it, or between a contact pin and the connection area assigned to it, which connects the connection area and contact area or contact pin in an electrically conductive manner.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktelements löst das Sicherungsmodul bei auftretenden Belastungen reversibel aus, d.h., nach Wegfall der Überlastung wird die Sperre des Stromkreises wieder aufgehoben.In a preferred embodiment of the contact element according to the invention, the fuse module triggers reversibly when loads occur, ie, after the overload is removed, the circuit is unlocked again.

Solche Sicherungsmodule bestehen beispielsweise aus sogenannten PTCR-Elementen (Positive Temperature Coefficient Resistance) oder Bimetallsicherungselementen.Such fuse modules consist, for example, of so-called PTCR elements (Positive Temperature Coefficient Resistance) or bimetallic fuse elements.

PTCR-Elemente können beispielsweise aus Metallen bestehen, deren elektrischer Widerstand mit der Temperatur steigt, wobei hier meist ein lineares Verhalten vorliegt, so daß der Widerstand proportional zur Temperatur steigt. Der Widerstand kann dabei so hoch werden, daß das Element den Stromfluß sperrt. Eine andere Art der PTCR-Elemente besteht aus einer überwiegend kristallinen Kunststoffmatrix, in der leitende Partikel fein verteilt sind, wobei diese leitenden Partikel sich in den amorphen Bereichen der Matrix befinden. Ist eine ausreichende Anzahl solcher Partikel in der Matrix enthalten, bilden sie ein elektrisch leitendes dreidimensionales Netzwerk.PTCR elements can consist, for example, of metals, the electrical resistance of which increases with the temperature, here usually a linear behavior, so that the resistance increases in proportion to the temperature. The resistance can become so high that the element blocks the current flow. Another type of PTCR element consists of a predominantly crystalline plastic matrix in which conductive particles are finely distributed, these conductive particles being located in the amorphous regions of the matrix. If the matrix contains a sufficient number of such particles, they form an electrically conductive three-dimensional network.

Wird ein solches Element auf die Schmelztemperatur der kristallinen Phase erwärmt, sei es von außen oder durch einen durch es hindurchfließenden Strom, schmilzt die kristalline Phase der Kunststoffmatrix, wodurch das Volumen der amorphen Phase steigt. Hierdurch werden auch die Abstände zwischen den leitenden Partikeln größer, wodurch elektrisch leitende Verbindungen in dem Netzwerk unterbrochen werden. Da eine kristalline Phase einen definierten Schmelzpunkt aufweist, findet diese Unterbrechung der leitenden Phase im dreidimensionalen Netzwerk in einem relativ engen Temperaturintervall statt. Dabei geht die Unterbrechung der elektrischen Leitung so weit, daß das polymere PTCR-Element ab einer bestimmten Temperatur den Stromfluß sperrt. Hierbei ist die Auslösecharakteristik nicht linear, d.h. in einem engen Temperaturintervall ändert sich der Widerstand abrupt.If such an element is heated to the melting temperature of the crystalline phase, be it from the outside or by a current flowing through it, the crystalline phase of the plastic matrix melts, as a result of which the volume of the amorphous phase increases. This also increases the distances between the conductive particles, thereby interrupting electrically conductive connections in the network. Since a crystalline phase has a defined melting point, this interruption of the conductive phase in the three-dimensional network takes place in a relatively narrow temperature interval. The interruption of the electrical line goes so far that the polymeric PTCR element blocks the current flow from a certain temperature. The tripping characteristic is not linear, i.e. the resistance changes abruptly in a narrow temperature interval.

Kühlt das PTCR-Element unter eine bestimmte Temperatur ab, liegen wieder ausreichend kristalline Bereiche in der Kunststoffmatrix vor, so daß das Element wieder elektrisch leitend ist.If the PTCR element cools below a certain temperature, there are again sufficient crystalline areas in the plastic matrix so that the element is again electrically conductive.

Mit PTCR-Elementen lassen sich also Sicherungselemente herstellen, die reversibel auslösen, d.h., den Stromfluß nur bei Auftreten der Überlast unterbrechen, bei Normallast aber wieder leitend sind.With PTCR elements, fuse elements can therefore be produced that trip reversibly, i.e., interrupt the current flow only when the overload occurs, but are conductive again under normal load.

Dabei werden solche Elemente in Massen sehr preisgünstig hergestellt und können eine miniaturisierte Bauart aufweisen.Such elements are mass-produced very inexpensively and can have a miniaturized design.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
schematisch eine Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer Draufsicht,
Fig. 2
schematisch eine weitere Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer seitlichen Ansicht,
Fig. 3
schematisch eine weitere Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer seitlichen Ansicht mit geschnittenem Sicherungsmodul,
Fig. 4
schematisch eine weitere Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer Draufsicht mit geschnittenem Sicherungsmodul,
Fig. 5
eine Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer seitlichen Ansicht mit geschnittenem Sicherungsmodul,
Fig. 6
eine weitere Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer Draufsicht mit geschnittenem Sicherungsmodul,
Fig. 7
eine Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer seitlichen Ansicht mit geschnittenem Sicherungsmodul,
Fig. 8
eine weitere Ausführungsform eines Kontaktelementes in einer Draufsicht mit geschnittenem Sicherungsmodul.
The invention is explained in more detail below by way of example with reference to a drawing. Show it:
Fig. 1
schematically an embodiment of a contact element in a plan view,
Fig. 2
schematically shows a further embodiment of a contact element in a side view,
Fig. 3
schematically a further embodiment of a contact element in a side view with a cut fuse module,
Fig. 4
schematically a further embodiment of a contact element in a plan view with a cut fuse module,
Fig. 5
an embodiment of a contact element in a side view with cut fuse module,
Fig. 6
4 shows a further embodiment of a contact element in a plan view with a cut fuse module,
Fig. 7
an embodiment of a contact element in a side view with cut fuse module,
Fig. 8
a further embodiment of a contact element in a plan view with a cut fuse module.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktelements 1 besteht aus einem Kontaktbereich 2, einem Sicherungsmodul 3 und einem Anschlußbereich 4, die hintereinander, elektrisch leitend angebunden sind. Die Kontakthülse kann dabei beispielsweise eine Flachsteckkontakthülse, Rundsteckkontakthülse, Steckstiftkontakthülse, ein Flachfederarmkontaktelement oder ein ähnliches Element zur Aufnahme von Steckkontakten sein, wobei diese Hülse eine Anbindungseinrichtung 5 für ein Sicherungsmodul 3 aufweist. Das Sicherungsmodul 3 kann beispielsweise ein PTCR-Elemente, vorzugsweise ein polymeres PTCR-Element aber auch ein Bimetallsicherungsmodul sein, wobei das Sicherungsmodul 3 mindestens eine Anbindungseinrichtung 5 für einen Kontaktbereich 2 und mindestens eine Anbindungseinrichtung 5 für einen Anschlußbereich 4 aufweist. Der Anschlußbereich 4 kann beispielsweise Crimpfahnen 6 zum klemmenden Halten eines Leiterdrahtes, Schraubklemmen, Aufnahmeelemente für Lötverbindungen eines Leiterdrahtes oder ähnliches aufweisen, wobei er mindestens eine Anbindungseinrichtung 5 für ein Sicherungsmodul 3 aufweist.An embodiment of a contact element 1 according to the invention consists of a contact area 2, a fuse module 3 and a connection area 4, which are connected one behind the other in an electrically conductive manner. The contact sleeve can be, for example, a flat plug contact sleeve, round plug contact sleeve, pin contact sleeve, a flat spring arm contact element or a similar element for receiving plug contacts, this sleeve having a connection device 5 for a fuse module 3. The fuse module 3 can be, for example, a PTCR element, preferably a polymeric PTCR element, but also a bimetal fuse module, the fuse module 3 having at least one connection device 5 for a contact area 2 and at least one connection device 5 for a connection area 4. The connection area 4 can have, for example, crimp pins 6 for clamping a conductor wire, screw terminals, receiving elements for solder connections of a conductor wire or the like, wherein it has at least one connection device 5 for a fuse module 3.

Das Kontaktelement 1 kann auch aus zwei identischen Kontaktbereichen 2 und einem dazwischen angeordneten Sicherungsmodul 3 ausgebildet sein. Ein solcher Kontaktbereich kann auch insbesondere ein Anschlußbereich 9 sein, um einen Leiterdraht direkt durch Löten, Crimpen oder eine Schneid/Klemmverbindung anzubinden.The contact element 1 can also be formed from two identical contact areas 2 and a fuse module 3 arranged between them. Such a contact area can also be, in particular, a connection area 9 in order to connect a conductor wire directly by soldering, crimping or a cutting / clamping connection.

Die Anbindungseinrichtungen 5 können beispielsweise so ausgebildet sein, daß das Sicherungsmodul 3 mittels Verschweißung, Vernietung oder Verlötung an den Kontaktbereich 2 und den Anschlußbereich 4 angebunden werden kann (Fig. 1, Fig. 2).The connection devices 5 can be designed, for example, in such a way that the fuse module 3 can be connected to the contact area 2 and the connection area 4 by means of welding, riveting or soldering (FIG. 1, FIG. 2).

Bei einer anderen Ausführungsform des Kontaktelementes 1 können die Anbindungseinrichtungen 5 beispielsweise als Steckverbindung ausgebildet sein, so daß Steckelemente 8 eines Sicherungsmoduls 3 formschlüssig oder als Preßpassung in Steckbuchsen 9b des Kontaktbereiches 2 und des Anschlußbereiches 4 eingesteckt werden (nicht dargestellt), oder Steckelemente 8 des Kontaktbereiches 2 und des Anschlußbereiches 4 in Steckkanäle 9a des Sicherungsmoduls 3 eingesteckt werden (Fig. 3 bis 8). Die Steckelemente 8 können als Zungen oder Stifte mit rundem oder rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein.In another embodiment of the contact element 1, the connection devices 5 can be designed, for example, as a plug connection, so that plug elements 8 of a fuse module 3 can be inserted in a form-fitting manner or as a press fit into sockets 9b of the contact area 2 and the connection area 4 (not shown), or plug elements 8 of the contact area 2 and the connection area 4 are inserted into plug-in channels 9a of the fuse module 3 (FIGS. 3 to 8). The plug elements 8 can be designed as tongues or pins with a round or rectangular cross section.

Die Steckelemente 8 können auch als Kunststoffschneidschrauben ausgebildet sein oder mit einer Verzahnung versehen sein. Hierbei ist von Vorteil, daß eine solche Ausführungsform eine besonders kurze Bauart zuläßt. Ferner ist die Steckverbindung vorzugsweise nicht lösbar. Hinzu kommt die Möglichkeit, die Kunststoffumhüllung des Sicherungselementes zu erwärmen, wodurch diese auf die Anbindungseinrichtungen 5 des Kontaktbereiches 2 und des Anschlußbereiches 4 auffließt und bei Abkühlung diese fest an das Sicherungsmodul 3 anbindet.The plug-in elements 8 can also be designed as plastic self-tapping screws or be provided with a toothing. The advantage here is that such an embodiment allows a particularly short design. Furthermore, the plug connection is preferably not detachable. In addition, there is the possibility of heating the plastic sheathing of the securing element, as a result of which it flows onto the connecting devices 5 of the contact area 2 and the connecting area 4 and, when it cools down, binds them firmly to the securing module 3.

Hierbei sind die unterschiedlichsten Anordnungen der Kontaktbereiche 2 und Anschlußbereiche 4 an das Sicherungsmodul 3 möglich (Fig. 3 bis 8). Das Sicherungsmodul kann beispielsweise angenähert plattenförmig ausgebildet sein, wobei die Platten zwei Flachaußenseiten 10 und vier Stirnseiten 11 aufweist. Die für die Aufnahme der beispielsweise zylindrischen Kontaktstifte 8 vorgesehenen hohlzylindrischen Steckbuchsen 9 können dabei nebeneinander in einer Stirnseite 10 oder je an sich gegenüberliegenden Stirnseiten 10 angebunden sein.The most varied arrangements of the contact areas 2 and connection areas 4 to the fuse module 3 are possible (FIGS. 3 to 8). The securing module can, for example, be approximately plate-shaped, the plates having two flat outer sides 10 and four end faces 11. The hollow cylindrical plug sockets 9 provided for receiving the cylindrical contact pins 8, for example, can be connected next to one another in one end face 10 or each on opposite end faces 10.

Da die Kontaktelemente aus steckbaren Sicherungsmodulen 3, Kontaktbereichen 2 und Anschlußbereichen 4 ausgebildet sind, können vom Anwender individuelle Kontaktelemente mit Sicherungsmodulen 3 zum Absichern unterschiedlicher Stromstärken bzw. speziellen Kontaktbereichen 2 oder Anschlußbereichen 4 kombiniert werden.Since the contact elements are made up of pluggable fuse modules 3, contact areas 2 and connection areas 4, the user can combine individual contact elements with fuse modules 3 for securing different current strengths or special contact areas 2 or connection areas 4.

Eine andere Ausführungsform des Kontaktelementes 1 sieht vor, Kontaktbereich 2 und Anschlußbereich 4 mit Crimparmen zur klemmenden Halterung von im wesentlichen zylindrischen Anschlußstücken des Sicherungsmoduls 3 zu versehen (nicht abgebildet), wobei die Anordnung zueinander grundsätzlich den ersten Ausführungsformen entsprechen kann.Another embodiment of the contact element 1 provides for the contact area 2 and the connection area 4 to be provided with crimping arms for the clamping holding of essentially cylindrical connecting pieces of the securing module 3 (not shown), the arrangement in relation to one another basically being able to correspond to the first embodiments.

Das Kontaktelement kann, nachdem es an einen Leiterdraht angebunden wurde, anschließend beispielsweise mit Isolierfolie oder Schrumpffolie überzogen werden, so daß es bis auf die Stecköffnung für einen Stecker bzw. den Stecker nach außen isoliert wird. Dies insbesondere dann, wenn mit diesem Kontaktelement zwei Leiterstränge miteinander verbunden sollen. Das Kontaktelement kann aber auch im Steckverbindergehäuse eingebracht werden und so beispielsweise zur Verbindung von Kabelbäumen, aber auch als Verbindung zu einem Verbraucher dienen.After it has been connected to a conductor wire, the contact element can then be covered, for example, with insulating film or shrink film, so that it is insulated from the outside except for the plug opening for a plug or the plug. This is particularly the case when two conductor strands are to be connected to one another with this contact element. However, the contact element can also be introduced into the connector housing and thus serve, for example, to connect cable harnesses, but also as a connection to a consumer.

Dabei ist vorteilhaft, daß die Einbindung dieser Sicherungsmodule in die Kontaktelemente eine Absicherung der einzelnen Stromkreise in kostensparender Weise ermöglicht.It is advantageous that the integration of these fuse modules in the contact elements enables the individual circuits to be protected in a cost-saving manner.

Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß diese Sicherungsmodule reversibel auslösen, das heißt nicht nach jeder Auslösung ausgetauscht werden, sondern beim Wegfallen der Überlast in den Betriebszustand rückgesetzt werden. Dies ist insbesondere bei der Verwendung im KFZ-Bereich von Vorteil, da die erfindungsgemäßen Kontaktelemente mit Sicherungsmodulen wartungsfrei an beliebigen Stellen im Fahrzeug verteilt werden können. Hierdurch werden einzelne Stromkreise gezielt abgesichert und das Vorsehen eines zentralen Sicherungskastens kann entfallen.In addition, it is advantageous that these fuse modules trip reversibly, that is, they are not replaced after each trip, but are reset to the operating state when the overload is removed. This is particularly advantageous when used in the automotive field, since the contact elements according to the invention with fuse modules can be distributed maintenance-free anywhere in the vehicle. As a result, individual circuits are specifically protected and the provision of a central fuse box can be omitted.

Ein besonderer Vorteil der Verwendung von polymeren PTCR-Sicherungsmodulen im Kontaktelement liegt darin begründet, daß bei diesen elektronischen Bausteinen die Fehlerrate besonders niedrig ist. Desweiteren sind die erfindungsgemäßen Kontaktelemente als Massenprodukte maschinell herstellbar und kostengünstig weiter zu verarbeiten.A particular advantage of using polymeric PTCR fuse modules in the contact element lies in the fact that the error rate is particularly low with these electronic components. Furthermore, the contact elements according to the invention can be mass-produced by machine and further processed cost-effectively.

Bei derartigen Absicherungselementen ist es möglich, Geräte oder Elemente bereits mit sehr geringen Fehlerströmen selbsttätig abzuschalten. Durch diese Absicherungstechnik ist es weiterhin möglich, Leitungsstränge gezielter auszulegen und somit Querschnitts- und Gewichtsreduzierungen vorzunehmen. Im Bereich der KFZ-Anwendung können solche Materialreduzierungen zu einer Senkung des Treibstoffverbrauches beitragen.With such protection elements, it is possible to switch off devices or elements automatically even with very low fault currents. With this protection technology, it is still possible to lay out wiring harnesses in a more targeted manner and thus reduce cross-section and weight. In the field of automotive applications, such material reductions can lead to a reduction contribute to fuel consumption.

Claims (22)

Kontaktelement aus einem Blechstanzteil zur Bildung einer elektrisch leitenden Verbindung, mit zwei Kontaktbereichen (2, 4), die elektrisch hintereinander geschaltet angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Kontaktelement (1) zwischen den Kontaktbereichen (2, 4) ein Sicherungsmodul (3) integriert ist, welches bei einem vorbestimmten elektrischen Stromfluß den Stromfluß begrenzt oder unterbricht.Contact element made from a stamped sheet metal part to form an electrically conductive connection, with two contact areas (2, 4) which are arranged electrically connected in series,
characterized,
that a fuse module (3) is integrated in the contact element (1) between the contact areas (2, 4), which limits or interrupts the current flow at a predetermined electrical current flow. Kontaktelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungen zwischen den Kontaktbereichen (2, 4) und dem Sicherungsmodul (3) steckbar, lötbar, crimpbar, schraubbar, nietbar oder schweißbar sind.Contact element according to claim 1,
characterized,
that the connections between the contact areas (2, 4) and the fuse module (3) are pluggable, solderable, crimpable, screwable, riveted or weldable. Kontaktelement nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktbereiche (2, 4) identisch ausgebildet sind.Contact element according to claim 1 and / or claim 2,
characterized,
that the contact areas (2, 4) are identical. Kontaktelement nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktbereiche (2, 4) unterschiedlich ausgebildet sind, wobei zumindest einer der beiden Kontaktbereiche (4) vorzugsweise als Anschlußbereich (4), insbesondere als Crimp-, Schneid/Klemm- oder Lötanschlußbereich ausgebildet ist.Contact element according to claim 1 and / or claim 2,
characterized,
that the contact areas (2, 4) are designed differently, at least one of the two contact areas (4) preferably being designed as a connection area (4), in particular as a crimping, cutting / clamping or soldering connection area. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einer der Kontaktbereiche (2) als Buchse für ein Flachsteckelement, einen Rundsteckstift oder einen im Querschnitt quadratischen Steckstift ausgebildet ist und eine Anbindungsvorrichtung (5) für das Sicherungsmodul (3) aufweist.Contact element according to one or more of claims 1 to 4,
characterized,
that at least one of the contact areas (2) is designed as a socket for a flat plug element, a round plug pin or a plug pin with a square cross section and has a connecting device (5) for the fuse module (3). Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einer der Kontaktbereiche (2) aus einem Flachsteckelement, Rundsteckstift oder einem im Querschnitt quadratischen Steckstift ausgebildet ist und eine Anbindungseinrichtung (5) für das Sicherungsmodul (3) aufweist.Contact element according to one or more of claims 1 to 5,
characterized,
that at least one of the contact areas (2) is formed from a flat plug element, circular plug pin or a plug pin with a square cross section and has a connecting device (5) for the fuse module (3). Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungsmodul (3) ein PCTR-Element ist.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 6,
characterized,
that the security module (3) is a PCTR element. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das PCTR-Element aus einem Metall mit einem positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten ausgebildet ist.Contact element according to one of the preceding claims 1 to 4,
characterized,
that the PCTR element is formed from a metal with a positive resistance-temperature coefficient. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungsmodul (3) ein polymeres PCTR-Element ist.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 8,
characterized,
that the security module (3) is a polymeric PCTR element. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungsmodul (3) einen Bimetall-Sicherungsmechanismus aufweist.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 9,
characterized,
that the security module (3) has a bimetallic security mechanism having. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungsmodul (3) je eine Anbindungseinrichtung (5) für die Kontaktbereiche (2, 4) aufweist.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 10,
characterized,
that the fuse module (3) each has a connection device (5) for the contact areas (2, 4). Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtungen (5) des Sicherungsmoduls (3) Steckkanäle (9a) zur Aufnahme von Steckelementen (8), insbesondere Steckstiften oder Steckzungen sind.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 11,
characterized,
that the connection devices (5) of the security module (3) are plug-in channels (9a) for receiving plug-in elements (8), in particular plug-in pins or plug-in tongues. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtungen (5) des Sicherungsmoduls (3) aus Steckelementen (8), insbesondere Steckstiften oder Steckzungen zum Einstecken in Steckbuchsen (9b) ausgebildet sind.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 12,
characterized,
that the connection devices (5) of the fuse module (3) are made of plug elements (8), in particular plug pins or plug tongues for insertion into sockets (9b). Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtung (5) des Sicherungsmoduls (3) aus Lötkontaktdrähten oder Lötkontaktlappen ausgebildet ist.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 13,
characterized,
that the connection device (5) of the securing module (3) is formed from solder contact wires or solder contact tabs. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtung (5) des Sicherungsmoduls (3) aus Crimparmen ausgebildet ist.Contact element according to one or more of the preceding claims 1 to 14,
characterized,
that the connection device (5) of the securing module (3) is formed from crimping arms. Kontaktelement nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtung (5) der Kontaktbereiche (2, 4) Steckelemente (8), insbesondere Steckstifte oder Steckzungen zum im wesentlichen formschlüssigen Einstecken in Steckkanäle (9a) eines Sicherungsmoduls (3) aufweist.Contact element according to claim 12,
characterized,
that the connecting device (5) of the contact areas (2, 4) has plug-in elements (8), in particular plug-in pins or plug-in tongues for essentially form-fitting insertion into plug-in channels (9a) of a fuse module (3). Kontaktelement nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtung (5) der Kontaktbereiche (2, 4) aus Steckbuchsen (9b) zum im wesentlichen formschlüssigen Aufnehmen von Steckelementen (8), insbesondere Steckstiften oder Steckzungen des Sicherungsmoduls (3) ausgebildet ist.Contact element according to claim 13,
characterized,
that the connecting device (5) of the contact areas (2, 4) is made of sockets (9b) for essentially form-fitting receiving of plug elements (8), in particular plug pins or tongues of the fuse module (3). Kontaktelement nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtung (5) der Kontaktbereiche (2, 4) aus Einrichtungen zum Aufnehmen von Lötkontaktdrähten oder Lötkontaktlappen des Sicherungsmoduls (3) ausgebildet ist.Contact element according to claim 14,
characterized,
that the connecting device (5) of the contact areas (2, 4) is formed from devices for receiving solder contact wires or solder contact tabs of the securing module (3). Kontaktelement nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anbindungseinrichtung (5) der Kontaktbereiche (2, 4) aus Leiterdrähten ausgebildet ist, die zur Halterung in einer Crimpverbindung mit Crimparmen eines Sicherungsmoduls (3) bestimmt sind.Contact element according to claim 15,
characterized,
that the connecting device (5) of the contact areas (2, 4) is formed from conductor wires which are intended for holding in a crimp connection with crimping arms of a fuse module (3). Kontaktelement nach Anspruch 15 und 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherungsmodul (3) direkt an den Leiter gecrimpt ist, so daß der Kontaktbereich (4) durch die Crimpverbindung dargestellt wird.Contact element according to claims 15 and 19,
characterized,
that the fuse module (3) is crimped directly onto the conductor, so that the contact area (4) is represented by the crimp connection. Verwendung eines Kontaktelementes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 zur Bildung einer leitenden Steckverbindung mit Kontaktbereichen (2, 4), die hintereinander angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Kontaktelement (1) zwischen den Kontaktbereichen (2, 4) ein Sicherungsmodul (3) eingesetzt wird, welches bei zu hohem elektrischen Stromfluß den Stromfluß begrenzt oder unterbindet.Use of a contact element according to one or more of claims 1 to 20 to form a conductive plug connection with contact areas (2, 4) which are arranged one behind the other,
characterized,
that a fuse module (3) is used in the contact element (1) between the contact areas (2, 4), which limits or prevents the current flow when the electrical current flow is too high. Verwendung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Kontaktelemente (1) zur Absicherung von elektrischen Verbindungen in einem Fahrzeug verwendet werden, wobei die Kontaktelemente (1) mit ihren Sicherungsmodulen (3) delokalisiert im Fahrzeug angeordnet sind.Use according to claim 21,
characterized,
that several contact elements (1) are used to secure electrical connections in a vehicle, the contact elements (1) with their fuse modules (3) being arranged delocalized in the vehicle.
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