DE10007138C2

DE10007138C2 - Kontaktelement

Info

Publication number: DE10007138C2
Application number: DE10007138A
Authority: DE
Inventors: Akira Natori; Junichi Sato
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd; Fanuc Corp
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: US6315621B1; JP2000243499A; DE10007138A1; JP3286783B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement für einen elektrischen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des An spruches 1. Speziell bezieht sie sich auf einen elektrischen Verbinder mit einem Isolator und zumindest einem an dem Isola tor befestigten Kontaktelement und auf ein solches Kontaktele ment, das in dem elektrischen Verbinder verwendet wird und mehrere Kontaktpunkte aufweist, die mit einem einzelnen Berüh rungskontaktelement mit unabhängigen Kontaktkräften in Kontakt kommen sollen.

Ein erstes vorhandenes Kontaktelement des Typs mit mehreren Kontaktpunkten ist aus einer elastischen Metallplatte gebildet und enthält einen Befestigungsabschnitt und einen sich von dem Befestigungsabschnitt erstreckenden elastischen Abschnitt. Der elastische Abschnitt ist mit einem langgestreckten Loch verse hen, das an einer Position nahe an seinem einen Ende gebildet ist und sich in einer Längsrichtung des elastischen Abschnitts erstreckt. Ein Paar von Kontaktpunkten sind an dem elastischen Abschnitt an beiden Seiten des langgestreckten Lochs gebildet.

Die Kontaktpunkte werden zusammen in Kontakt mit einem Berüh rungskontaktelement gebracht.

Ein zweites vorhandenes Kontaktelement weist zwei elastische Fingerabschnitte auf, die nicht durch Bilden des langgestreck ten Lochs sondern durch einen Schlitz in dem elastischen Ab schnitt gebildet sind. Der Schlitz erstreckt sich von dem ei nen Ende des elastischen Abschnittes zu dem Befestigungsab schnitt derart, daß die zwei elastischen Fingerabschnitte zu einander parallel und in Bezug zu dem Schlitz zueinander sym metrisch sind. Es sind zwei Kontaktpunkte an Mittelpositionen der zwei elastischen Fingerabschnitte entsprechend gebildet. Ein Beispiel des zweiten vorhandenen Kontaktelementes ist in der Veröffentlichung des geprüften japanischen Gebrauchsmu sters (JP-Y) Nr. S56-5255 (5255/1981) beschrieben.

Ein drittes vorhandenes Kontaktelement weist einen gebogenen Fingerabschnitt auf, der an einer Zwischenposition des elasti schen Abschnitts in seiner Ausdehnungsrichtung durch die Trenn- und Biegetechnik gebildet ist. Es sind zwei Kontakt punkte an einem Ende des gebogenen Fingerabschnitts und an ei nem Ende des elastischen Abschnitts entsprechend derart gebil det, daß die zwei Kontaktpunkte an versetzten Positionen in der Ausdehnungsrichtung des elastischen Abschnitts angeordnet sind. Ein Beispiel des dritten vorhandenen Kontaktelementes ist in der Veröffentlichung des ungeprüften japanischen Ge brauchsmusters (JP-U) Nr. S61-44778 (44778/1986) beschrieben.

Bei dem ersten vorhandenen Kontakt werden jedoch die Kontakt punkte synchron versetzt, wenn sie in Kontakt kommen mit einem Berührungskontaktelement. In anderen Worten, die Kontaktpunkte werden nicht voneinander unabhängig versetzt. Daher können, wenn der Berührungskontakt geneigt ist oder wenn der Berüh rungskontakt eine unregelmäßige Oberfläche aufweist, die zwei Kontaktpunkte der Neigung oder der Unregelmäßigkeit nicht folgen, wenn die Kontaktpunkte in Kontakt mit der Berührungsflä che gebracht werden. Somit ist es schwierig, einen Zustand beizubehalten, bei dem die zwei Kontaktpunkte zuverlässig in Kontakt mit dem Berührungskontakt gebracht sind.

Bei dem zweiten vorhandenen Kontaktelement sind die zwei ela stischen Fingerabschnitte voneinander durch den Schlitz ge trennt. Daher können die zwei Kontaktpunkte, die an den Fin gerabschnitten gebildet sind, im allgemeinen voneinander unab hängig versetzt werden, so daß sie mit unabhängigen Kontakt kräften in Kontakt mit dem Berührungskontaktelement gebracht werden können. Daher weist dieses zweite vorhandene Kontakte lement eine solche Schwierigkeit wie bei dem ersten vorhande nen Kontaktelement nicht auf.

Die zwei elastischen Fingerabschnitte sind jedoch aus dem gleichen Material und weisen die gleiche Größe auf, d. h. eine ähnliche Länge, Breite und Dicke. Daher sind die zwei Kontakt punkte mit zueinander gleichen Kräften in Kontakt mit dem Be rührungskontaktelement. Andererseits weisen die zwei Fingerab schnitte gleiche Eigenschwingungsfrequenzen auf. Dies führt dazu, daß die zwei elastischen Fingerabschnitte gleichzeitig in Resonanz kommen mit einer angelegten Schwingung, wenn das Kontaktelement in einer Bedingung verwendet wird, bei der eine starke Schwingung und/oder ein starker Stoß an das Kontaktele ment gelangt. Dies führt zu einer ungewünschten Bedingung, bei der die elektrische Verbindung zwischen den zwei Kontaktpunk ten und dem Berührungskontaktelement unterbrochen werden kann.

Bei dem dritten vorhandenen Kontaktelement hängt das Verhalten der Kontaktpunkte voneinander ab und jeder der Kontaktpunkte ist innerhalb eines beschränkten Bereiches versetzbar, wenn sie in Kontakt mit dem Berührungskontaktelement gebracht wer den. Speziell, der gebogene Fingerabschnitt mit einem der Kon taktpunkte wird durch den elastischen Abschnitt mit dem anderen der Kontaktpunkte gehalten. Daher beeinflußt eine Kontakt kraft zwischen einem der Kontaktpunkte und dem Berührungskon taktelement eine andere Kontaktkraft zwischen dem anderen der Kontaktpunkte und dem Berührungskontaktelement. Daher ist es schwierig, einen stabilen und zuverlässigen Kontakt zwischen den Kontaktpunkten und dem Berührungskontaktelement beizube halten.

Aus der DE 196 34 565 C1 ist ein gattungsbildendes Kontaktele ment bekannt, das aus einer elektrisch leitenden, elastischen Platte gebildet ist. Es besitzt ein Ende, das in einem Iso lierkörper befestigt wird. Ferner weist es einen elastischen Abschnitt auf, der an einem Ende mit dem Befestigungsabschnitt verbunden ist. Das Kontaktelement ist so gebogen, daß es einen elastischen Abschnitt aufweist, der eine Kontaktfläche be sitzt, um mit einem Berührungskontaktelement in Kontakt zu ge langen.

Ferner ist aus der EP 0 723 311 A2 eine Kontaktfeder bekannt, die derart gebogen ist, daß sie einen elastischen Abschnitt aufweist, wobei dieser elastische Abschnitt eine Kontaktkuppe besitzt, um mit einem anderen Kontaktelement in Kontakt zu ge langen. Ein Ende des Kontaktelements ist als Befestigungsab schnitt ausgebildet, der in einem Federträger eingesetzt ist.

Ein ähnliches Kontaktelement ist darüber hinaus aus der WO 97/45900 A1 bekannt. Auch hier ist ein Kontaktelement aus einer elastischen elektrisch leitfähigen Platte ausgebildet und besitzt einen Befestigungsabschnitt an seinem einen Ende. Ein elastischer Abschnitt ist vorgesehen, der durch Biegen des Kontaktelementes erzeugt wird. Auf dem Scheitel des gebogenen Abschnittes befindet sich eine Ausbauchung, die als Kontakt punkt dient.

Schließlich ist aus der US 5,546,280 A ein Anschlußelement be kannt, das ebenfalls aus einer elektrisch leitenden, elasti schen Platte gebildet ist. Dieses Kontaktelement besitzt einen Befestigungsabschnitt sowie einen elastischen Abschnitt. Am Ende des elastischen Abschnittes ist ein Kontaktabschnitt vor gesehen. Der elastische Abschnitt weist des weiteren einen Schlitz auf, mit dem die Elastizität eingestellt werden soll. Der Schlitz ist an einem gekrümmten Abschnitt ausgebildet und verläuft auf der Längsachse.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kontaktelement des Typs mit mehreren Kontaktpunkten bereitzustellen, bei dem eine Mehrzahl von Kontaktpunkten in einem stabilen und zuver lässigen Kontakt mit einem Berührungskontaktelement mit einem vorbestimmten Kontaktkraftverhältnis und unabhängig von einer Variation der Versetzung gehalten werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch das Kontaktelement für einen elektrischen Verbinder des Anspruches 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprü chen angegeben.

Dadurch wird ein Kontaktelement des Typs mit mehreren Kontakt punkten bereitgestellt, das ein Auftreten eines elektrisch un terbrochenen Kontaktzustandes mit dem Berührungskontaktelement verhindern kann, sogar wenn es einer intensiven externen Schwingung oder einem intensiven externen Stoß ausgesetzt ist.

Weiterhin kann dadurch ein Kontaktelement bereitgestellt wer den, das die Stabilität und Zuverlässigkeit eines Kontaktzu standes sogar in einer Öl-, Staub- oder Gasumgebung verbessern kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erge ben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines ersten aus dem Stand der Technik bekannten Kontaktelementes,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Kontaktelementes,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten aus dem Stand der Technik bekannten Kon taktelementes,

Fig. 4A eine Teilschnittansicht eines dritten aus dem Stand der Technik bekannten Kontakt elementes, das an einem Isolator befestigt ist,

Fig. 4B eine perspektivische Ansicht des in Fig. 4A gezeigten Kontaktelementes,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Kon taktelementes gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung,

Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 5 gezeigten Kontaktelementes,

Fig. 7 eine Draufsicht des in Fig. 5 gezeigten Kontaktelementes,

Fig. 8 eine rechte Seitenansicht des in Fig. 5 gezeigten Kontaktelementes,

Fig. 9 eine Teilschnittansicht des an einem Iso lator befestigten Kontaktelementes von Fig. 5 und

Fig. 10 ein Diagramm, das eine Kontaktkrafteigen schaft des in Fig. 5 gezeigten Kontaktes zeigt.

Zum Erleichtern des Verständnisses dieser Erfindung wird zu erst eine Beschreibung von vorhandenen Kontakten nach dem Stand der Technik mit Bezug zu Fig. 1 bis 4 angegeben.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist ein erstes bekanntes Kon taktelement 21 des Typs mit mehreren Kontakten als ein elasti scher Metallstreifen durch Trennen und Biegen einer elasti schen Metallplatte ausgebildet, das einen Endabschnitt als einen Befestigungsabschnitt und einen elastischen Auslegerab schnitt, der sich davon zu einem gegenüberliegenden freien Ende erstreckt, aufweist. Der elastische Auslegerabschnitt ist in der Nähe des freien Endes gekrümmt, wie in Fig. 2 ersicht lich ist, und ist mit einem langgestreckten Loch 24 in dem ge krümmten Abschnitt versehen. Das langgestreckte Loch 24 er streckt sich in der Längsrichtung und in der Mitte in der Breitenrichtung des elastischen Auslegerabschnitts. Somit weist der elastische Auslegerabschnitt zwei Kontaktabschnitte 22a und 22b auf, die durch das langgestreckte Loch 24 getrennt sind. Die Kontaktabschnitte 22a und 22b weisen darauf entspre chend Kontaktpunkte 23a und 23b auf, die in Kontakt mit einem Berührungskontaktelement (nicht gezeigt) gebracht werden.

Jedoch weist das erste vorhandene Kontaktelement 21 die vorher beschriebenen Schwierigkeiten auf.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein zweites bekanntes Kontakt element 30 des Typs mit mehreren Kontakten auch als ein ela stischer Metallstreifen mit einem Befestigungsabschnitt und einem elastischen Auslegerabschnitt 31 ausgebildet, das ähn lich zu dem Kontaktelement in Fig. 1 ist. Der elastische Aus legerabschnitt ist in der Nähe des freien Endes des elasti schen Auslegerabschnittes etwas gekrümmt. Der elastische Aus legerabschnitt ist nicht mit einem langgestreckten Loch son dern mit einem Schlitz gebildet, der sich von dem freien Ende zu dem Befestigungsabschnitt über den gekrümmten Abschnitt in der Mitte in der Breite des Auslegerabschnittes 31 erstreckt. Daher weist der elastische Auslegerabschnitt 31 ein Paar von elastischen Fingerabschnitten oder elastischen Kontaktab schnitten 32a und 32b auf, die sich einzeln zueinander paral lel und symmetrisch zueinander in Bezug zu dem Schlitz er strecken. Die Kontaktabschnitte 32a und 32b weisen eine glei che Länge und eine gleiche Breite auf. Die Kontaktabschnitte 32a und 32b weisen Kontaktpunkte 33a und 33b auf, die an ihren Zwischenpositionen entsprechend gebildet sind.

Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt ist, ist ein drittes bekanntes Kontaktelement 41 des Typs mit mehreren Kontakten auch als ein elastischer Metallstreifen mit einem Befestigungsabschnitt 41d und einem elastischen Auslegerabschnitt 41a ausgebildet. Der elastische Auslegerabschnitt 41a ist in der Nähe eines Verbin dungsabschnittes zu dem Befestigungsabschnitt 41d etwas ge krümmt und ist in der Nähe des freien Endes des elastischen Auslegerabschnittes 41a gekrümmt, wie in den Figuren gezeigt ist. Der elastische Auslegerabschnitt 41a ist ferner an seiner Zwischenposition in seiner Ausdehnungsrichtung derart ge schnitten und gebogen, daß ein gebogener Finger 41b gebildet ist. Es sind zwei Kontaktpunkte 43a und 43b entsprechend an dem gekrümmten Abschnitt in der Nähe des elastischen Ausleger abschnittes 41a und an dem sich erstreckenden Endabschnitt des elastischen Fingers 41b derart gebildet, daß sie in Kontakt gebracht werden mit einem gemeinsamen Berührungskontaktelement 46. Die Kontaktpunkte 43a und 43b des Auslegerabschnitts 41a und des elastischen Fingers 41b sind voneinander in der Aus dehnungsrichtung des Auslegerabschnittes 41a versetzt.

In Fig. 4A ist das Kontaktelement 41 so gezeigt, daß es an ei nen Isolator 45 befestigt ist.

Bei dem dritten vorhandenen Kontaktelement 41 sind die Länge des Auslegerabschnittes 41a und die Länge des elastischen Fin gers 41b mit den Kontaktabschnitten 43a und 43b voneinander verschieden, und der elastische Finger 41b wird durch den Aus legerabschnitt 41a getragen.

Das dritte vorhandene Kontaktelement weist die vorher be schriebenen Schwierigkeiten auf.

Nun wird eine detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform dieser Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen angegeben.

Wie in Fig. 5 bis 8 gezeigt ist, enthält ein Kontaktelement 51 des Typs mit mehreren Kontakten gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung einen Befestigungsabschnitt 53, der an einem Isolator (nicht gezeigt) zu befestigen ist, einen elastischen Armabschnitt 55, der mit einem Ende des Befestigungsabschnit tes 53 verbunden ist, einen kontaktierenden elastischen Ab schnitt oder einen elastischen Kontaktabschnitt 57, der mit dem elastischen Armabschnitt 55 verbunden ist, und einen An schlußabschnitt 59, der mit dem anderen Ende des Befestigungs abschnittes 53 verbunden ist.

Der elastische Armabschnitt 55 und der elastische Kontaktab schnitt 57 sind ein elastischer Abschnitt, der kontinuierlich zu oder verbunden mit oder gelagert durch das eine Ende des Befestigungsabschnittes 53 ist. Der Befestigungsabschnitt 53 und der elastische Abschnitt 55, 57 sind aus einer metalli schen Platte als ein Einstückelement bzw. einstückiges Element ausgebildet.

In der gezeigten Ausführungsform ist der elastische Armab schnitt 55 in einer C-Form zu dem Befestigungsabschnitt 53 hin gekrümmt. Der elastische Kontaktabschnitt 57 schließt sich in einer U-Form an den elastischen Armabschnittes 55 an, mit ei ner Krümmung entgegengesetzt zu der Krümmung der C-Form. Der kontaktierende elastische Abschnitt oder elastische Kontaktab schnitt 57 ist in einer V-Form an einer Zwischenposition und in einer Richtung entgegengesetzt zu der U-Form-Kurve gebogen, wie in den Figuren gezeigt ist.

Das Kontaktelement 51 enthält eine elastische Platte, die durch Stanzen und Trennen bzw. Schneiden eines flachen Plat tenmaterials, das elektrisch leitend ist und eine Elastizität aufweist, oder einer elastischen Metallplatte unter Verwendung einer Trenn- bzw. Schneidvorrichtung, wie zum Beispiel eine Stanzmaschine, gebildet ist. Zum Bilden des Kontaktelementes 51 wird die elastische Platte in ihrer Dickenrichtung an einer Mehrzahl von Positionen mit vorbestimmten Winkeln gebogen.

Der elastische Kontaktabschnitt 57 ist oberhalb des einen En des des Befestigungsabschnittes 53 in seiner axialen Richtung angeordnet. Der elastische Armabschnitt 55 verbindet den Befe stigungsabschnitt 53 mit dem elastischen Kontaktabschnitt 57.

Speziell, der elastische Armabschnitt 55 enthält einen Ba sisabschnitt 61, der sich von dem einen Ende des Befestigungs abschnittes 53 in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Befestigungsabschnittes 53 erstreckt, und einen gekrümmten Abschnitt 63, der sich von einem Ende des Basisabschnittes 61 erstreckt und der in eine C-Form zu einer Position oberhalb des einen Endes des Basisabschnittes 61 ge bogen ist.

Der elastische Armabschnitt 55 dient dazu, die Versetzung des elastischen Kontaktabschnittes 57 zu ermöglichen, wenn der elastische Kontaktabschnitt 57 durch einen Berührungskontakt (nicht gezeigt) zu dem Befestigungsabschnitt 53 gedrückt wird.

Der elastische Kontaktabschnitt 57 ist mit einem langen Schlitz 71 ausgebildet, der sich von einem freien Ende des elastischen Kontaktabschnittes 57 zu dem gekrümmten Abschnitt 63 des elastischen Armabschnittes 55 erstreckt.

Somit sind der gekrümmte Abschnitt 63 und der elastische Kon taktabschnitt 57 in zwei Stücke durch den Schlitz 71 aufge teilt. Eines der zwei Stücke ist im allgemeinen größer gezeigt als das andere in der Breitenrichtung der elastischen Platten des Kontaktelementes 51. Das erstere und das letztere werden als ein Hauptelement und ein Nebenelement im folgenden be zeichnet. Speziell weist der gekrümmte Abschnitt 63 ein Haupt einzelstück oder -abschnitt 81 und ein Nebeneinzelstück oder -abschnitt 83 auf. Der elastische Kontaktabschnitt 57 weist einen Haupt- und einen Nebenfingerabschnitt auf.

Der Hauptfingerabschnitt enthält zwei Abschnitte, die zwei Beinen einer V-Form entsprechen, d. h. einen ersten Hauptbein abschnitt 85, der mit einem Ende des Haupteinzelabschnitts 81 verbunden ist, und einen zweiten Hauptbeinabschnitt 86, der mit einem Ende des ersten Hauptbeinabschnitts 85 verbunden ist. Der Nebenfingerabschnitt enthält einen ersten Nebenbein abschnitt 87, der mit einem Ende des Nebeneinzelabschnitts 83 verbunden ist, und einen zweiten Nebenbeinabschnitt 88, der mit einem Ende des ersten Nebenbeinabschnitts 87 verbunden ist.

Der erste Hauptbeinabschnitt 85 erstreckt sich von dem einen Ende des Haupteinzelabschnittes 81 derart schräg nach oben, daß er graduell von einer Plattenoberfläche des Basisab schnitts 61 getrennt ist. Der zweite Hauptbeinabschnitt 86 ist mit dem ersten Hauptbeinabschnitt 85 verbunden und erstreckt sich derart schräg nach unten, daß er zu dem ersten Hauptbein abschnitt 85 weist und sich graduell von dem ersten Hauptbein abschnitt 85 trennt. Somit bilden der erste und zweite Haupt beinabschnitt 85 und 86 eine im allgemeinen invertierte V- Form.

An einem Übergang zwischen dem ersten und zweiten Hauptbeinab schnitt 85 und 86 ist ein Hauptkontaktpunkt 91 gebogen gebil det.

Der erste Nebenbeinabschnitt 87 erstreckt sich auch von dem einen Ende des Nebeneinzelabschnitts 83 derart schräg nach oben, daß er sich graduell von der Plattenoberfläche des Ba sisabschnitts 61 trennt bzw. entfernt. Der zweite Nebenbeinab schnitt 88 ist mit dem ersten Nebenbeinabschnitt 87 verbunden und erstreckt sich derart schräg nach unten, daß er sich gra duell von dem ersten Nebenbeinabschnitt 87 trennt bzw. entfernt. Somit bilden auch der erste und zweite Nebenbeinab schnitt 87 und 88 eine im allgemeinen invertierte V-Form.

An einem Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Neben beinabschnitt 87 und 88 ist ein Nebenkontaktpunkt 93 auch ge bogen gebildet.

Eine Kombination des Haupteinzelabschnitts 81 und des ersten und zweiten Hauptbeinabschnitts 85 und 86 bildet einen elasti schen Hauptfingerabschnitt 101. Ähnlich bildet eine Kombinati on des Nebeneinzelabschnitts 83 und des ersten und zweiten Beinabschnitts 87 und 88 einen elastischen Nebenfingerab schnitt 103.

Der elastische Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 sind durch den Schlitz 71 derart getrennt, daß sie sich im we sentlichen in der Breite voneinander unterscheiden. Speziell weisen der elastische Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 eine gleiche Breite auf in der Nähe der freien Enden des zweiten Hauptbeinabschnitts 86 und des zweiten Nebenbeinab schnitts 88, im Detail in einem Bereich zwischen den freien Enden und einem allgemeinen Mittelpunkt des zweiten Hauptbein abschnitts 86 und des zweiten Nebenbeinabschnitts 88. Mit Aus nahme in der Nähe der freien Enden des zweiten Hauptbeinab schnitts 86 und des zweiten Nebenbeinabschnitts 88 ist die Breite des elastischen Hauptfingerabschnitts 101 größer als die des elastischen Nebenfingerabschnitts 103.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist das Kontaktelement 51 an einem Isolator 230 befestigt und so ist ein elektrischer Verbinder gebildet.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, weist der Isolator 230 eine Form einer hohlen Box auf. Innerhalb des Isolators 230 ist der Befestigungsabschnitt 53 des Kontaktelementes 51 in eine senkrechte Wand 231 des Isolators 230 derart preßeingepaßt, daß er fest gehalten wird. Der elastische Armabschnitt 55 ist in ei nem Hohlraum 233 des Isolators 230 derart aufgenommen, daß er frei verformbar und versetzbar ist.

Der Hauptteil von jedem von dem ersten und zweiten Hauptbein abschnitten 85 und 86 und dem ersten und zweiten Nebenbeinab schnitten 87 und 88 steht von einer oberen Oberfläche des Iso lators 230 hervor mit Ausnahme der entgegengesetzten Enden da von, d. h. der beiden Enden des elastischen Kontaktabschnittes 57. Die freien Enden des zweiten Hauptbeinabschnitts 86 und des zweiten Nebenbeinabschnitts 88 sind derart etwas in den Hohlraum 233 eingeführt, daß sie frei bewegbar sind.

Der Anschlußabschnitt 59 des Kontaktelementes 51 ist an einem Boden 235 des Isolators 230 derart angeordnet, daß er sich aus dem Isolator 230 heraus erstreckt. Wenn zum Beispiel der elek trische Verbinder auf einem Substrat 401, wie zum Beispiel ei ne Leiterplatine, montiert ist, ist der Anschlußabschnitt 59 mit einem Schaltungsleiter auf dem Substrat 401 durch Löten verbunden.

In Fig. 9 ist nur eine Berührungskontaktoberfläche 501 des Be rührungskontaktelementes durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten dargestellt. Zusätzlich ist auch die Versetzung des elastischen Kontaktabschnitts 57 durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten dargestellt.

Es wird hier angenommen, daß das Berührungskontaktelement oberhalb des Isolators 230 zu der oberen Oberfläche des Isola tors 230 gedrückt wird. In diesem Fall wird jeder der Kontak te, der Hauptkontaktpunkt 91 und der Nebenkontaktpunkt 93, durch die Berührungskontaktoberfläche 501 des Berührungskon taktelementes nach unten gedrückt. Der elastische Armabschnitt 55 wird derart deformiert und versetzt, daß eine Krümmung der C-Form-Kurve klein gemacht wird. Zu dieser Zeit versetzt die Berührungskontaktoberfläche 501 den elastischen Kontaktab schnitt 57 stark derart nach unten, daß der elastische Kon taktabschnitt 57 in den Hohlraum 233 gedrückt wird.

Wenn der Berührungskontakt den elastischen Kontaktabschnitt 57 drückt, wird somit der elastische Armabschnitt 55 deformiert und versetzt und der elastische Kontaktabschnitt 57 wird ver setzt, während ein vorbestimmtes Lastverhältnis zwischen dem elastischen Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 beibe halten wird. Der Haupt- und Nebenkontaktpunkt 91 und 93 werden in Kontakt gebracht mit dem Berührungskontakt unter einem vor bestimmten Kontaktkraftverhältnis, das zwischen dem Haupt- und Nebenkontaktpunkt 91 und 93 beibehalten wird.

Der elastische Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 sind durch den Schlitz 71 derart getrennt, daß der Haupt- und Nebenkontaktpunkt 91 und 93 voneinander unabhängig in Kontakt gebracht werden mit der Berührungskontaktoberfläche 501 des Berührungskontakts.

Somit werden der Haupt- und Nebenkontaktpunkt 91 und 93 in Kontakt gebracht mit der Hauptkontaktoberfläche 501 mit einem vorbestimmten Lastverhältnis, das zwischen dem elastischen Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 beibehalten wird.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, weisen der Haupt- und Nebenkon taktpunkt 91 und 93 eine Kontaktkraftcharakteristik auf, wenn sie in Kontakt mit der Berührungskontaktoberfläche 501 ge bracht werden, wie in der Figur dargestellt ist. In Fig. 10 stellt die Abszisse und die Ordinate die Versetzung von jedem von dem Haupt- und Nebenkontaktpunkt 91 und 93 und die Kon taktkraft entsprechend dar.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, ist die Kontaktkraft des Hauptkontaktpunkts 91 des elastischen Hauptfingerabschnitts 101 mit einer größeren Breite größer als die des Nebenkontakt punkts 93 des elastischen Nebenfingerabschnitts 101 mit einer geringeren Breite. Ein vorbestimmtes Kontaktkraftverhältnis wird zwischen dem Haupt- und Nebenkontaktpunkt 91 und 93 unab hängig von der Variation der Versetzung beibehalten.

Das Kontaktelement 51 dieser Erfindung weist den elastischen Hauptfingerabschnitt 101 und den elastischen Nebenfingerab schnitt 103 mit verschiedener Kontaktkraft auf. Daher kompen sieren der elastische Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 gegenseitig ihre schwachen Punkte in verschiedenen Umge bungen, in denen das Kontaktelement 51 verwendet wird. Der elastische Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 erhal ten zusätzlich einen stabilen und zuverlässigen Kontaktzustand mit dem vorbestimmten Kontaktkraftverhältnis, das zwischen dem Haupt- und Nebenkontaktpunkt 91 und 93 unabhängig von der Va riation der Versetzung beibehalten wird.

Ferner weisen der elastische Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 voneinander verschiedene Eigenschwingungsfrequen zen auf. Daher wird, sogar wenn das Kontaktelement einer in tensiven Schwingung oder einem Stoß ausgesetzt wird, ein Auf treten eines elektrischen unterbrochenen Kontaktzustandes ver hindert, da die Resonanzpunkte des elastischen Haupt- und Ne benfingerabschnitts 101 und 103 verschieden sind.

Speziell ist der Resonanzpunkt von jedem von dem elastischen Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 durch seine Eigen schwingungsfrequenz bestimmt, die durch seine elastische Kon stante bestimmt ist. Bei dem Kontaktelement 51 dieser Ausfüh rungsform weisen der elastische Haupt- und Nebenfingerab schnitt 101 und 103 aufgrund ihrer unterschiedlichen Breiten verschiedene elastische Konstanten auf. Daher wird, sogar wenn der Hauptkontaktpunkt 91 gelöst oder getrennt wird von der Be rührungskontaktoberfläche 501 aufgrund der Resonanz des ela stischen Hauptfingerabschnitts 101, die von einer externen Schwingung resultiert, der Nebenkontaktpunkt 93 in Kontakt mit der Berührungskontaktoberfläche 501 gehalten.

Ferner dient bei dem Kontaktelement 51 dieser Ausführungsform der Nebenkontaktpunkt 93, der in der Kontaktkraft kleiner ist, dazu, die mechanische Lebensdauer im Hinblick auf eine Schwin gung, einen Stoß und eine Wiederholung von Einführen/Entfernen zu verbessern. Andererseits dient der Hauptkontaktpunkt 91 mit der größeren Kontaktkraft dazu, die Stabilität und Zuverläs sigkeit des Kontaktzustandes in verschiedenen Umgebungen, wie zum Beispiel einer Ölumgebung, einer Staubumgebung und einer Gasumgebung, zu verbessern.

In der vorhergehenden Ausführungsform weist das Kontaktelement 51 den elastischen Haupt- und Nebenfingerabschnitt 101 und 103 auf. Das Kontaktelement 51 ist jedoch nicht auf den Aufbau mit den zwei elastischen Fingerabschnitten beschränkt. Wie leicht verständlich ist, kann ein zusätzlicher Fingerabschnitt gebil det werden durch Vorsehen einer Mehrzahl von Schlitzen 71. In diesem Fall müssen bzw. sollten der elastische Hauptfingerab schnitt 101, der elastische Nebenfingerabschnitt 103 und der zusätzliche elastische Fingerabschnitt unterschiedliche Brei ten aufweisen.

Claims

1. Kontaktelement (51) eines elektrischen Verbinders, das aus einer elektrisch leitenden, elastischen Platte gebildet ist und einen an einem Isolator (230) zu befestigenden Befestigungsab schnitt (53) mit einem ersten Ende,
einen elastischen Abschnitt (55, 57) mit einem mit dem ersten Ende des Befestigungsabschnitts (53) verbundenen zweiten Ende und mit einem zu dem zweiten Ende entgegengesetzten dritten En de, und Kontaktpunkte (91, 93) aufweist, um in Kontakt mit ei nem gemeinsamen Berührungskontaktelement zu kommen, dadurch ge kennzeichnet, daß der elastische Abschnitt (55, 57) mit zumin dest einem Schlitz (71), der sich von dem dritten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt, derart gebildet ist, daß dadurch eine Mehrzahl von elastischen Fingerabschnitten (101, 103) gebildet sind,
und die Kontaktpunkte (91, 93) entsprechend auf den Fingerab schnitten (101, 103) gebildet sind,
wobei die Mehrzahl von elastischen Fingerabschnitten (101, 103) Breiten aufweisen, die zumindest teilweise voneinander abwei chen.

2. Kontaktelement (51) eines elektrischen Verbinders nach An spruch 1, bei dem
der elastische Abschnitt (55, 57)
einen elastischen Armabschnitt (55), der das zweite Ende ver bunden mit dem ersten Ende des Befestigungsabschnitts (53) auf weist und der stetig in einer C-Form-Kurve zu dem Befesti gungsabschnitt (53) gebogen ist, wobei der elastische Armab schnitt (55) einen vierten Endabschnitt gegenüber dem zweiten Endabschnitt davon aufweist, wobei der vierte Endabschnitt eine Mehrzahl von Einzelstücken (81, 83) aufweist, die durch den zu mindest einen Schlitz (71) getrennt sind, und
einen elastischen Kontaktabschnitt (57) aufweist, der die ela stischen Fingerabschnitte (101, 103), die entsprechend mit den Einzelstücken (81, 83) verbunden sind, aufweist, wobei der elastische Kontaktabschnitt (57) stetig in einer U-Form-Kurve in eine Richtung entgegengesetzt zu der C-Form-Kurve gebogen ist und weiter gebogen ist in einer V-Form-Kurve in eine Rich tung der U-Form-Kurve, wobei die Kontaktpunkte (91, 93) auf der V-Form-Kurve gebildet sind.

3. Kontaktelement (51) eines elektrischen Verbinders nach Anspruch 2, bei dem ein einzelner Schlitz (71) derart gebildet ist, daß zwei Ein zelstücke (81, 83) und zwei elastische Fingerabschnitte (101, 103) gebildet sind.

4. Kontaktelement (51) eines elektrischen Verbinders nach Anspruch 2 oder 3, bei dem zwei Fingerabschnitte (101, 103) eine gleiche Breite aufweisen innerhalb eines Bereiches zwi schen dem dritten Ende und einem ungefähren Mittelpunkt von dem dritten Ende zu der V-Form-Kurve, wobei aber einer (103) der Fingerabschnitte (101, 103) eine kleinere Breite aufweist als der andere (103) der Fingerab schnitte (101, 103) in dem anderen Bereich.

5. Kontaktelement (51) für einen elektrischen Verbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der elastische Armabschnitt (55) an einem Verbindungspunkt mit dem Befestigungsabschnitt (53) in eine Richtung entgegenge setzt zu der C-Form-Kurve derart gebogen ist, daß die elasti schen Fingerabschnitte (101, 103) oberhalb des Befestigungsab schnitts (53) angeordnet sind.

6. Kontaktelement für einen elektrischen Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement in einem elek trischen Verbinder Verwendung findet.