AT526802A1

AT526802A1 - Kontaktstift und Stecker

Info

Publication number: AT526802A1
Application number: ATA51005/2022A
Authority: AT
Inventors: Neumann Philipp
Original assignee: Melecs Ews Gmbh
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2024-07-15
Also published as: WO2024132508A1; EP4616488A1; AT526802B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift (1) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung, wobei der Kontaktstift (1) zumindest einen ersten Kontaktstift-Längsabschnitt (3), einen zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) und einen dritten Kontaktstift-Längsabschnitt (4) umfasst, wobei der zweite Kontaktstift-Längsabschnitt (2) zwischen dem ersten Kontaktstift-Längsabschnitt (3) und dem dritten Kontaktstift-Längsabschnitt (4) angeordnet ist, wobei der zweite Kontaktstift-Längsabschnitt (2) runde Kanten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Kontaktstift-Längsabschnitt (3) und dem zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) und zwischen dem zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) und dem dritten Kontaktstift-Längsabschnitt (4) jeweils eine Schulter (6) ausgebildet ist, und dass die mehreren Schultern (6) in der Art ausgeführt sind, dass zumindest eine an den zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) angrenzende Seitenfläche des ersten Kontaktstift-Längsabschnitts (3) und des dritten Kontaktstift-Längsabschnitts (4) in Querrichtung über zumindest eine Seitenfläche des zweiten Kontaktstift-Längsabschnitts (2) hervorragt.

Description

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Kontaktstift und Stecker

Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begriffes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder ande-

rer Geschlechteridentität mit umfasst.

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift zum Herstellen einer elektrischen Verbindung sowie einen Stecker mit zumindest

einem Kontaktstift.

Insbesondere in der Automotivindustrie besteht häufig der Bedarf nach sicheren, einfach zu handhabenden, kostengünstigen, leichten und materialsparenden Kontaktstiften zum Herstellen

einer elektrischen Verbindung.

Außerdem besteht insbesondere in der Automotivindustrie häufig die Notwendigkeit, Steckverbindungen dicht gegenüber Flüssigkeiten, Feuchtigkeit, Gasen, Verschmutzungen und Ähnlichem auszuführen. Das bedeutet zum Beispiel, dass die Kontaktstifte von Steckverbindungen vergossen oder umspritzt werden müssen. Haben die Kontaktstifte dabei jedoch einen rechteckigen Querschnitt, so führen deren scharfe, rechteckige Kanten wegen der Kerbwirkung zu Spannungsmaxima in der Vergussmasse, was in der ausgehärteten Vergussmasse zu Rissen

und damit zu einer Undichtheit führen kann.

Aktuell wird bei vergossenen Steckverbindungen, die dicht sein müssen, ein runder Kontaktstift eingesetzt, was jedoch insbesondere in der Automotivindustrie aus Kostengründen, Standardisierungsgründen und im Hinblick auf den Kontaktwi-

derstand nachteilig ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelten Kontaktstift und Stecker

anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Kontakt-

stift der eingangs genannten Art, der zumindest einen ersten

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Kontaktstift-Längsabschnitt, einen zweiten KontaktstiftLängsabschnitt und einen dritten Kontaktstift-Längsabschnitt umfasst, und

der zweite Kontaktstift-Längsabschnitt zwischen dem ersten Kontaktstift-Längsabschnitt und dem dritten KontaktstiftLängsabschnitt angeordnet ist, und

der zweite Kontaktstift-Längsabschnitt runde Kanten aufweist.

Durch die runden Kanten im zweiten KontaktstiftLängsabschnitt wird der Materialaufwand des Kontaktstifts verringert und er ist dadurch leichter und kostengünstiger herstellbar. Der Kontaktstift hat dadurch auch einen definierten Längsabschnitt, an dem er in einem automatisierten Produktionsschritt bestimmt gegriffen werden kann, was ihn leichter handhabbar und einen Produktionsprozess weniger fehleranfällig macht. Durch die runden Kanten besteht in diesem Kontaktstift-Längsabschnitt auch weniger Gefahr, andere Bau-

teile durch scharfe Kanten zu beschädigen.

Vorteilhaft ist es, wenn der erste KontaktstiftLängsabschnitt zumindest teilweise mit einem rechteckigen

Querschnitt ausgeführt ist.

Damit ist der Kontaktwiderstand des Kontaktstifts bei einer elektrischen Verbindung durch eine breite Kontaktfläche gering und gleichzeitig bleibt der Kontaktstift kompatibel zu

seiner entsprechenden Buchse.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn der dritte Kontaktstift-Längsabschnitt mit zumindest einem Einpresskontakt, insbesondere zur Verbindung mit einer Leiterplatte,

ausgeführt ist. Damit kann der Kontaktstift auf einfache Weise auf einer Lei-

terplatte angebracht werden und eine elektrische Verbindung

direkt auf der Leiterplatte realisiert werden.

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Außerdem ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem ersten Kontaktstift-Längsabschnitt und dem zweiten Kontaktstift-

Längsabschnitt und/oder zwischen dem zweiten KontaktstiftLängsabschnitt und dem dritten Kontaktstift-Längsabschnitt

Jeweils eine Schulter ausgebildet ist.

Durch die zumindest eine Schulter hat der Kontaktstift einen weiter verbesserten definierten Längsabschnitt, an dem er in einem automatisierten Produktionsschritt bestimmt gegriffen werden kann, was einen Produktionsprozess, beispielsweise eine Leiterplattenbestückung, weniger fehleranfällig macht. Weiters kann über die Schulter eine Zug- oder Druckkraft auf den Kontaktstift übertragen werden. Der Kontaktstift ist dadurch außerdem durch einen einfachen Bearbeitungsprozess herstellbar.

Vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Schulter in der Art ausgeführt ist, dass zumindest eine an den zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt angrenzende Seitenfläche des ersten Kontaktstift-Längsabschnitts und/oder das dritten Kontaktstift-Längsabschnitts in Querrichtung über zumindest eine Seitenfläche des zweiten Kontaktstift-Längsabschnitts hervor-

ragt.

Dadurch wird die Verwendbarkeit des Kontaktstifts in einem automatisierten Produktionsprozess weiter verbessert, da Greifwerkzeuge durch die zumindest eine hervorragende Schulter nicht abrutschen können. Der Kontaktstift ist dadurch auBerdem noch einfacher und kostengünstiger aus einem Kontakt-

stiftrohling mit rechteckigem Querschnitt herstellbar.

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen Stecker mit zumindest einem erfindungsgemäßen Kontaktstift, wobei der zumindest eine Kontaktstift mit seinem zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt in einer Aufnahme des Ste-

Ckers angeordnet ist.

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Durch eine Anordnung des zumindest einen Kontaktstifts in einer Halterung wird eine Dichtheit des Steckers gewährleistet. Durch die runden Kanten des zweiten KontaktstiftLängsabschnitts des Kontaktstifts wird eine sichere Aufnahme des Kontaktstifts in der Halterung gewährleistet. Kräfte, die bei Belastung des zumindest einen Kontaktstifts auftreten, werden auf eine größere Fläche in der Halterung verteilt und durch die runden Kanten werden Spannungsmaxima in der Halterung vermieden. Eine dicht um den Kontaktstift anliegende Halterung, beispielsweise aus Kunststoff oder einer Vergussmasse, bleibt durch die Minimierung von Spannungsmaxima durch die runden Kanten auch bei Belastungen oder nach längerem

Einsatz des Steckers dicht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn der zumindest eine Kontaktstift ausschließlich mit seinem zweiten Kon-

taktstift-Längsabschnitt in der Aufnahme angeordnet ist.

Durch diese Maßnahme können keine Kräfte, insbesondere Querkräfte, direkt von den anderen Kontaktstift-Längsabschnitte, welche nicht zwingendermaßen runde Kanten aufweisen, auf die Halterung übertragen werden. Dadurch können in verbesserter Weise Spannungsmaxima in der Halterung vermieden werden und es kann eine Dichtheit des Steckers, insbesondere nach Belas-

tungen, gewährleistet werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn

die Aufnahme aus einer Vergussmasse gebildet ist.

Durch eine Vergussmasse ist ein dichter Umschluss des zumindest einen Kontaktstifts und damit eine Dichtheit des SteCcCkers gegenüber Flüssigkeiten, Feuchtigkeit, Gasen, Verschmutzungen und Ähnlichem in besonderer Weise herstellbar. Besonders vorteilhaft wirkt sich hierbei das Zusammenspiel der runden Kanten des zumindest einen Kontaktstifts mit der Vergussmasse aus, da durch die runden Kanten keine Spannungsmaxima, insbesondere bei Belastungen, in der Vergussmasse

auftreten.

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Vorteilhaft ist es, wenn die Aufnahme einteilig mit einem

Steckergehäuse ausgeführt ist.

Durch diese Maßnahme kann der zumindest eine Kontaktstift mitsamt der Aufnahme in kompakter und materialsparender Weise direkt in einem Steckergehäuse integriert werden. Dadurch wird außerdem die Dichtheit und die Belastungsfähigkeit des

Steckers weiter erhöht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Aufnahme einteilig mit einem Bauteilgehäuse, insbesondere für

eine Leiterplatte, ausgeführt ist.

Durch diese Maßnahme kann der Stecker in kompakter und materialsparender Weise in ein Bauteilgehäuse integriert werden, womit außerdem der Materialaufwand gering gehalten wird. Weiters wird damit die Dichtheit und die Belastungsfähigkeit des

Steckers weiter erhöht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie-

len näher erläutert.

ES zeigen beispielhaft:

Fig. 1: Einen Schrägriss einer beispielhaften ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts,

Fig. 2: Einen Seitenriss einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts in einer Aufnahme mit einem Steckergehäuse und einem Bauteilgehäuse, und

Fig. 3: Einen Schrägriss einer beispielhaften dritten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts in einer Aufnahme mit einem Steckergehäuse

und einem Bauteilgehäuse.

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Fig. 1 zeigt einen Schrägriss einer beispielhaften ersten

Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts.

Dargestellt ist ein Kontaktstift 1, der einen ersten Kontaktstift-Längsabschnitt 3, einen zweiten KontaktstiftLängsabschnitt 2 und einen dritten KontaktstiftLängsabschnitt 4 umfasst. Der zweite KontaktstiftLängsabschnitt 2 ist zwischen dem ersten KontaktstiftLängsabschnitt 3 und dem dritten Kontaktstift-Längsabschnitt 4 angeordnet. Der zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt 2 weist runde Kanten auf. Der erste Kontaktstift-Längsabschnitt 3 des Kontaktstifts 1 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Der dritte Kontaktstift-Längsabschnitt 4 des Kontaktstifts 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Einpresskontakte 5 auf, die zur Verbindung mit einer Leiterplatte 11 ausgeführt sind. Dargestellt sind weiters mehrere Schultern 6, die in der Art ausgeführt sind, dass zumindest eine an den zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt 2 angrenzende Seitenfläche des ersten Kontaktstift-Längsabschnitts 3 und/oder das dritten Kontaktstift-Längsabschnitts 4 in Querrichtung über zumindest eine Seitenfläche des zweiten Kontaktstift-Längsabschnitts 2

hervorragt.

Fig. 2 zeigt einen Seitenriss einer beispielhaften zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts in einer Aufnahme mit einem Steckergehäuse und einem Bauteilge-

häuse.

Dargestellt sind beispielhaft zwei Kontaktstifte 1 mit einem ersten Kontaktstift-Längsabschnitt 3, einem zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt 2 und einem dritten KontaktstiftLängsabschnitt 4. Die Kontaktstifte sind mit ihrem zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt 2 in einer Aufnahme 7 bzw. einer Vergussmasse 8 angeordnet. Die Aufnahme 7 ist in einem StecCkergehäuse 9 angeordnet. Das Steckergehäuse 9 ist in bzw. an einem Bauteilgehäuse 10 angeordnet. Die Aufnahme 7, das StecCkergehäuse 9 und das Bauteilgehäuse 10 können gemeinsam in

einem einzigen Arbeitsschritt aus einer Vergussmasse 8 herge-

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stellt werden, wobei die Kontaktstifte 1 dabei in der durch die Vergussmasse 8 gebildeten Aufnahme 7 angeordnet sind. Die Kontaktstifte 1 sind mit ihrem am dritten KontaktstiftLängsabschnitt 4 ausgeführten Einpresskontakten 5 mit einer

Leiterplatte 11 mechanisch und/oder elektrisch verbunden.

Fig. 3 zeigt einen Schrägriss einer beispielhaften dritten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kontaktstifts in einer Aufnahme mit einem Steckergehäuse und einem Bauteilge-

häuse.

Dargestellt ist beispielhaft ein Stecker mit einem Steckergehäuse 9 mit zehn Kontaktstiften 1. Der jeweilige zweite Kontaktstift-Längsabschnitt 2 der Kontaktstifte 1 ist dabei in einer Aufnahme 7 bzw. einer Vergussmasse 8 angeordnet. Der Stecker ist damit im Bereich der Kontaktstifte 1 abgedichtet und ein Eindringen von beispielsweise Feuchtigkeit oder Verunreinigungen wird verhindert. Die Vergussmasse 8 des SteCkers bildet in diesem Ausführungsbeispiel einteilig mit der Aufnahme 7 ein Steckergehäuse 9 aus, womit ein Kontaktschutz und Berührungsschutz gegeben ist. Das Steckergehäuse 9 dient dabei auch zur mechanischen Verbindung des Steckers mit einer (nicht dargestellten) Buchse, beispielsweise der Buchse eines Anschlusskabels. Die Vergussmasse 8 bildet in diesem Ausführungsbeispiel weiters einteilig mit der Aufnahme 7 und dem Steckergehäuse 9 ein Bauteilgehäuse 10 für eine Leiterplatte 11 aus. Die Aufnahme 7, das Steckergehäuse 9 und das Bauteilgehäuse 10 können gemeinsam in einem einzigen Arbeitsschritt aus einer Vergussmasse 8 hergestellt werden, wobei die Kontaktstifte 1 dabei in der durch die Vergussmasse 8 gebildeten Aufnahme 7 angeordnet sind. Die Aufnahme 7, das Steckergehäuse 9 und das Bauteilgehäuse 10 können alternativ dazu auch aus Einzelteilen bestehen, sodass lediglich eine Aufnahme 7 in einem Steckergehäuse 9 angeordnet ist oder ein Steckerge-

häuse 9 an bzw. in einem Bauteilgehäuse 10 angeordnet ist.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh-

rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist

die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Variationen hiervon können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die

nachfolgenden Patentansprüche definiert wird, zu verlassen.

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9 BEZUGSZEICHENLISTE 1 Kontaktstift 2 Zweiter Kontaktstift-Längsabschnitt 3 Erster Kontaktstift-Längsabschnitt 4 Dritter Kontaktstift-Längsabschnitt 5 Einpresskontakt 6 Schulter 7 Aufnahme 8 Vergussmasse 9 Steckergehäuse

10 Bauteilgehäuse 11 Leiterplatte

Claims

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1. Kontaktstift (1) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (1) zumindest einen ersten Kontaktstift-Längsabschnitt (3), einen zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) und einen dritten Kontaktstift-Längsabschnitt (4) umfasst, und dass der zweite Kontaktstift-Längsabschnitt (2) zwischen dem ersten Kontaktstift-Längsabschnitt (3) und dem dritten Kontaktstift-Längsabschnitt (4) angeordnet ist, und dass der zweite Kontaktstift-Längsabschnitt (2) runde Kanten aufweist.

2. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktstift-Längsabschnitt (3) zumindest teilweise mit einem rechteckigen Querschnitt ausgeführt ist.

3. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte KontaktstiftLängsabschnitt (4) mit zumindest einem Einpresskontakt (5), insbesondere zur Verbindung mit einer Leiterplatte (11), ausgeführt ist.

4. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten KontaktstiftLängsabschnitt (3) und dem zweiten KontaktstiftLängsabschnitt (2) und/oder zwischen dem zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) und dem dritten KontaktstiftLängsabschnitt (4) jeweils eine Schulter (6) ausgebildet ist.

5. Kontaktstift nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schulter (6) in der Art ausgeführt ist, dass zumindest eine an den zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) angrenzende Seitenfläche des ersten Kontaktstift-Längsabschnitts (3) und/oder das dritten Kontaktstift-Längsabschnitts (4) in Querrichtung über zumindest eine Seitenfläche des zweiten Kontaktstift-Längsabschnitts (2) hervorragt.

6. Stecker mit zumindest einem Kontaktstift nach einem der

Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zu-

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mindest eine Kontaktstift (1)

mit seinem zweiten Kontakt-

stift-Längsabschnitt (2) in einer Aufnahme (7) des Ste-

Ckers angeordnet ist.

Stecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der

zumindest eine Kontaktstift (1) ausschließlich mit seinem

zweiten Kontaktstift-Längsabschnitt (2) in der Aufnahme

(7) angeordnet ist.

Stecker nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekenn-

zeichnet, dass die Aufnahme (7) aus einer Vergussmasse

(8) gebildet ist.

Stecker nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn-

zeichnet, dass die Aufnahme (7) einteilig mit einem Ste-

Ckergehäuse (9) ausgeführt ist.

Stecker nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn-

zeichnet, dass die Aufnahme (7) einteilig mit einem Bau-

teilgehäuse (10), insbesondere für eine Leiterplatte

(11), ausgeführt ist.