DE10052483A1 - Elektrisches Kontaktelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement aus einem Blechstanzteil, in seiner Längserstreckung im wesentlichen aufweisend eine Federarmbasis, einen Kontaktstift-Kontaktierungsbereich für einen Kontaktstift und einen Folienleiter-Kontaktierungsbereich für einen Folienleiter, wobei an die Federarmbasis im seitlichen Abstand voneinander sich in Richtung Kontaktstift-Kontaktierungsbereich erstreckende Federarme angebunden sind, die in sich im Kontaktstift-Kontaktierungsbereich befindende, seitlich voneinander beabstandete Zwischenstege übergehen, an die im Folienleiter-Kontaktierungsbereich Gabelfeder-Kontaktfederarme zur Kontaktierung des Folienleiters angebunden sind, wobei im Zwischenraum zwischen den Zwischenstegen an die Zwischenstege angebundene Kontaktstege für die Kontaktierung des Kontaktstifts angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement zum Kon­ taktieren eines Kontaktstifts mit einem elektrischen Flachband­ leiter, wie z. B. einem Folienleiter mit aufgebrachten Kontakt­ anschlüssen, z. B. in Form von Leiterbahnen.

Aus der EP 0 445 973 B1 ist ein Gegensteckergehäuse bekannt, in dem ein relativ langgestrecktes elektrisches Zwischenkontakt­ element aus einem Blechstanzteil gelagert ist, das einendig einen Steckkontaktbereich mit Federarmen für ein Kontaktelement mit einem Kontaktstift, z. B. einer Flachsteckzunge, und anderen­ dig einen Kontaktfederarm für die Kontaktierung einer Kontakt­ stelle eines Flachbandleiters bzw. Folienleiters aufweist. Dabei kann der Folienleiter ohne Widerstand mit sog. Null-Einsteck­ kraft in das Gegensteckergehäuse eingesteckt werden, so daß er nicht aufgestaucht oder verbogen wird oder die Leiterbahnen beeinträchtigt werden. Anschließend wird die Kontaktierung mit dem Folienleiter über einen Schieber bewirkt, der den Federarm des Zwischenkontaktelements gegen den Folienleiter drückt.

Darüber hinaus ist aus dem DE 29 60 3676 U1 eine elektrische Steckverbindung für flexible elektrische Flachbandleiter, wie z. B. Folienleiter mit aufgebrachten Kontaktanschlüssen, z. B. in Form von Leiterbahnen, bekannt, aufweisend ein Steckergehäuse und ein in das Steckergehäuse einsetzbares Gegensteckergehäuse, wobei im Steckergehäuse mindestens ein Kontaktelement gelagert ist und das Gegensteckergehäuse den Flachbandleiter lagert und wobei beim Zusammenstecken der beiden Gehäuse die Kontaktierung des Kontaktelements mit einem Kontaktanschluß des Flachbandlei­ ters bewirkt wird. Der Folienleiter ist bei dieser Steckverbin­ dung an der Deckenwandung des Gegensteckergehäuses festgelegt und verdrängt und kontaktiert beim Stecken direkt den als Bogen­ federarm ausgebildeten Kontaktbereich des Kontaktelements. Dabei entstehen relativ hohe Steckkräfte, insbesondere dann, wenn eine vielpolige Steckverbindung vorliegt. Bei dieser Steckverbindung kann der Folienleiter nur mit Unterstützung der Gegensteckerge­ häusedeckenwandung im Steckergehäuse zur Kontaktierung gebracht werden.

Die bekannten sog. Zwischenkontaktelemente weisen keine optima­ len Federkräfte bei der Kontaktierung insbesondere der Leiter­ bahnen eines Folienleiters und/oder eine relativ lange Längser­ streckung auf und/oder sind materialaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Kontaktelement der eingangs be­ schriebenen Art zu schaffen, das sehr gute Federkräfte für die Kontaktierung insbesondere des Flachbandleiters aufweist, aus relativ wenig Material geformt und relativ kurz ausgeführt ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet. Anhand der Zeichnung wird die Erfin­ dung im folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kontaktelements;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Kontaktelement nach Fig. 1 entlang der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch das Kontaktelement nach Fig. 1 entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Kontaktelement mit dem zu kontaktierenden Folienleiter und dem zu kontaktierenden Kon­ taktstift;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des erfin­ dungsgemäßen Kontaktelements von oben.

Das erfindungsgemäße, aus einem Blechstanzteil geformte elek­ trische Kontaktelement weist im wesentlichen in seiner Längser­ streckung eine Federarmbasis 1, einen Kontaktstift-Kontaktie­ rungsbereich 2 für einen Kontaktstift 5 und einen Folienleiter- Kontaktierungsbereich 3 für einen Folienleiter 4 auf (Fig. 1, Fig. 4).

Die Federarmbasis 1 ist im Querschnitt u-förmig und besteht aus der Basisbodenwandung 6 und den beiden Basisseitenwandungen 7, 8. Die freie Oberkante 13 der Basisseitenwandungen 7, 8 tragen zweckmäßigerweise Zacken 9. Die Zacken 9 dienen zum Verkrallen in den Oberflächenbereich einer Steckverbindergehäusewandung einer Kontaktelementkammer eines Steckverbindergehäuses, in das das erfindungsgemäße Kontaktelement eingesetzt ist.

Die freien rückwärtigen Kanten 10 der Federarmbasis 1 bilden eine u-förmige Einführöffnung 11 für den Kontaktstift 5 (Fig. 4). An jede Vorderkante 12 der Basisseitenwandungen 7, 8 der Federarmbasis 1 ist im Bereich der jeweiligen Oberkante 13 ein Federarm 14, 15, vorzugsweise etwas aufeinander zu abgebogen, angebunden. Die Federarme 14, 15 sind vorzugsweise gleich breit und ihre Breite beträgt z. B. ein Drittel bis ein Halb der Höhe der Seitenwandungen 7, 8. Die Oberkante der Federarme 14, 15 fluchtet vorzugsweise mit der Oberkante 13 der Seitenwandungen 7, 8.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Federarmbasis 1 rechteck­ rahmenförmig geschlossen auszubilden. Ebenso liegt eine Feder­ armbasis im Rahmen der Erfindung, deren Blechebene rechtwinklig zur Ebene der Federarme 14, 15 ausgerichtet ist und die für den Kontaktstift 5 ein entsprechend ausgestanztes Steckloch auf­ weist.

Die Federarme 14, 15 stehen vorderendig des Kontaktelements mit vorzugsweise breiteren Gabelfederkontaktfederarmen 16, 17 über Zwischenstege 31, 32 in Verbindung. Die Kontaktfederarme 16, 17 sind in an sich bekannter Weise konvergierend abgebogen, laufen bis zu einer Kontaktstelle 18 aufeinander zu und von dort zur Bildung eines Findungstrichters 19 auseinander. Zwischen die Kontaktfederarme 16, 17 wird der Folienleiter 4 geschoben und an der Kontaktstelle 18 kontaktiert. Aufgrund der relativ geringen Breite der Federarme 14, 15 und der relativ langen Länge der Federarme 14, 15 und der Kontaktfederarme 16, 17 ergibt sich eine relativ weiche Federkennlinie für eine schonende Kontaktie­ rungsreibung beim Stecken und Ziehen eines Folienleiters 4. Über die Breite und Länge der Federarme 14, 15 ist die Kontaktkraft bzw. sind die Steck- und Ziehkräfte definierbar.

Zweckmäßigerweise sind die Kontaktfederarme 16, 17 z. B. zwei bis fünf mal, insbesondere drei bis vier mal breiter ausgeführt als die Federarme 14, 15, wobei vorzugsweise die durch die Quermitte der Federarme 14, 15 gehende Längsmittellinie und die durch die Quermitte der Kontaktfederarme 16, 17 gehende Längsmittellinie in der gleichen parallel zur Basisbodenwandung 6 verlaufenden Ebene 20 liegen.

In Längsrichtung des Kontaktelements ist im Bereich zwischen den Federarmen 14, 15 und den Kontaktfederarmen 16, 17 der Kontakt­ stift-Kontaktierungsbereich 2 vorgesehen. Dieser weist zwei nebeneinander angeordnete und sich parallel zu den Basisseiten­ wandungen 7, 8 in Querrichtung des Kontaktelements im Bereich zwischen den Federarmen 14, 15 erstreckende Kontaktstege 21, 22 auf (Fig. 2). An die jeweilige federarmbasisseitige Kante 23 der Kontaktstege 21, 22 ist eine sich in Richtung der Federarmbasis 1 erstreckende Findungstrichterlippe 24, 25 angebunden. Die Findungstrichterlippen 24, 25 sind divergierend zur Bildung eines Findungstrichters 26 für den Kontaktstift 5 abgebogen. Sie sind außerdem sich seitlich nicht direkt gegenüberliegend, son­ dern bezüglich der Ebene der Federarmbasisbodenwandung 6 in unterschiedlichen Höhen, sich gleichwohl etwas seitlich über­ lappend, angeordnet (Fig. 1). Im in Steckrichtung des Kontakt­ stifts 5 hinteren kontaktfederarmseitigen Bereich sind die Kon­ taktstege 21, 22 vorzugsweise sich berührend kalottenförmig aufeinander zugedrückt und bilden eine Kontaktstelle 27 für den Kontaktstift 5, die sich somit im Innenraum des Kontaktelements und in Längsrichtung des Kontaktelements zwischen der Federarm­ basis 1 und dem Folienleiter-Kontaktierungsbereich 3 und vor­ zugsweise in der gleichen Höhe wie die Kontaktstelle 18 in der Ebene 20 befindet.

Vorzugsweise verlaufen die der jeweiligen Anbindungskante für den Anbindungssteg 28, 29 gegenüberliegenden freien Kanten 31a, 32a der Zwischenstege 31, 32 vom jeweiligen Federarm 14, 15 schräg zum Kontaktfederarm 16, 17 und die freien Kanten 21a, 22a der Kontaktierungsstege 21, 22 von der Folienleiterkontaktbe­ reichsseite schräg in Richtung Federarmbasis 1.

Die Anbindung der Kontaktstege 21, 22 erfolgt für den Kontakt­ steg 22 über einen rechtwinklig nach außen abgebogenen, vorzugs­ weise in der Ebene der Basisbodenwandung 6 liegenden oder zwi­ schen dieser und der Ebene 20 angeordneten Anbindungssteg 28, der mit dem Federarm 14 und dem Kontaktfederarm 17 in Verbindung steht, und für den Kontaktsteg 21 über einen rechtwinklig nach außen abgebogenen, dem Anbindungssteg 28 räumlich diagonal ge­ genüberliegenden, auf der anderen Seite der Ebene 20 angeord­ neten Anbindungssteg 29, der mit dem Federarm 15 und dem Kon­ taktfederarm 16 in Verbindung steht. In Steckrichtung des Steck­ stifts 5 betrachtet bildet der Kontaktsteg 22 mit dem Anbin­ dungssteg 29 eine L-Form, während der Kontaktsteg 21 mit dem Anbindungssteg 28 eine auf dem Kopf stehende L-Form bildet, wobei die L-Formen ineinander gesetzt sind. Dabei ist der Kon­ taktsteg 21 im Innenraum des Kontaktelements auf der Seite des Federarms 15 neben einer sich senkrecht zur Basisbodenwandung 6 erstreckenden, durch die Quermitte des Kontaktelements gehenden Ebene 30 und der Kontaktsteg 22 auf der Seite des Federarms 14 neben der Ebene 30 angeordnet (Fig. 3). Somit hintergreifen die Kontaktierungsstege 21, 22 sich jeweils seitwärts bzw. die Quer­ mittenebene 30 des Kontaktelements. Aus dieser erfindungsgemäß hintergreifenden Anordnung der Kontaktstege 21, 22 resultiert, daß beim Stecken eines Kontaktstifts die Kontaktstelle 27 aus­ einander gedrückt wird und dabei über die Anbindungsstege 28, 29 auf die Federarme 14, 15 und die Kontaktfederarme 16, 17 eine aufeinanderzu gerichtete, deren Federkraft erhöhende Kraftkom­ ponente ausgeübt wird. Somit wird, wenn zunächst der Folienlei­ ter 4 durch die Kontaktstelle 18 geschoben wird, die aufgrund der relativ schmalen und langen Ausgestaltung der Federarme 14, 15 mit relativ geringen Kräften auseinandergedrückt werden kann, so daß die Leiterbahnen der Folienleiter geschont werden, oder die aufgrund entsprechender Abbiegungen der Kontaktfederarme 16, 17 ohnehin offensteht, so daß der Folienleiter kraftlos einge­ schoben werden kann, beim anschließenden Stecken des Kontakt­ stifts 5 und Auseinanderdrücken der Kontaktstelle 27 eine Kon­ taktkraft bzw. eine zusätzliche Kontaktkraft an der Kontaktstel­ le 18 erzeugt. Auf diese Weise werden die Kontaktkräfte an den Kontaktstellen 18, 27 optimiert.

Zweckmäßigerweise gehen die Anbindungsstege 28, 29 in die recht­ winklig abgebogenen, zumindest teilbereichsweise breiter als die Kontaktfederarme 15, 16 ausgeführten Zwischenstege 31, 32 über, die sich zwischen den Federarmen 14, 15 und den Kontaktfeder­ armen 16, 17 befinden und an diese angebunden sind. Dabei sind die Abmessungen und Abbiegungen der Stege 28, 29 und 31, 32 so bemessen bzw. ausgeführt, daß der Umriß dieser Stege eine Art Kastenrohrform ergibt (Fig. 3, 5), die eine Abstützung des Kon­ taktelements an entsprechenden Wandungen einer Gehäusekammer eines Steckverbindergehäuses gewährleisten kann (nicht darge­ stellt).

Vorzugsweise sind die Stege 21, 22 und 28, 29 in Richtung Feder­ armbasis 1 länger ausgeführt als die Zwischenstege 31, 32, so daß der Findungstrichter 26 kurz vor der Federarmbasis 1 ange­ ordnet ist und die u-förmige Federarmbasis 1 mit der Stecköff­ nung 11 zusammen mit dem Findungstrichter 26 das Stecken des Kontaktstifts 5 erleichtert.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann zumin­ dest ein Federarm 14, 15 breiter ausgeführt sein und z. B. die Breite einer Seitenwandung 7, 8 aufweisen, wobei im Federarm 14 und/oder 15 in an sich bekannter Weise durch einen u-förmigen Ein- bzw. Freischnitt ein z. B. in Richtung Federarmbasis 1 wei­ sender, nach außen ausgestellter Rastfederarm ausgebildet ist, der in einer Gehäusekammer eines Steckverbindergehäuses in an sich bekannter Weise eine Rastkante hintergreifen kann (nicht dargestellt)

Claims (24)

1. Elektrisches Kontaktelement aus einem Blechstanzteil, in seiner Längserstreckung im wesentlichen aufweisend eine Federarmbasis (1), einen Kontaktstift-Kontaktierungsbereich (2) für einen Kontaktstift (5) und einen Folienleiter-Kon­ taktierungsbereich (3) für einen Folienleiter (4), wobei an die Federarmbasis (1) im seitlichen Abstand voneinander sich in Richtung Kontaktstift-Kontaktierungsbereich (2) erstreckende Federarme (14, 15) angebunden sind, die in sich im Kontaktstift-Kontaktierungsbereich (2) befindende seitlich voneinander beabstandete Zwischenstege (31, 32) übergehen, an die im Folienleiter-Kontaktierungsbereich (3) Gabelfeder-Kontaktfederarme (16, 17) zur Kontaktierung des Folienleiters (4) angebunden sind, wobei im Zwischenraum zwischen den Zwischenstegen (31, 32) an die Zwischenstege (31, 32) angebundene Kontaktstege (21, 22) für die Kontak­ tierung des Kontaktstifts (5) angeordnet sind.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstege (21, 22) seitlich nebeneinander angeordnet sind.

3. Kontaktelement nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsteg (21) an eine Längskante des einen Zwischenstegs (32) und der Kontaktsteg (22) an die dieser Längskante des Zwischenstegs (32) räum­ lich diagonal gegenüberliegende Längskante des anderen Zwischenstegs (31) angebunden sind.

4. Kontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsteg (21) über einen in Richtung Zwischensteg (31) rechtwinklig vom Zwi­ schensteg (32) abgewinkelten Anbindungssteg (28) angebunden und von diesem rechtwinklig abgewinkelt ist und dass der Kontaktsteg (22) über einen in Richtung Zwischensteg (32) rechtwinklig vom Zwischensteg (31) abgewinkelten Anbin­ dungssteg (29) angebunden und von diesem rechtwinklig abge­ winkelt ist.

5. Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsstege (28, 29) jeweils die Quermitte (30) des Zwischenraums zwischen den Zwischenstegen (31, 32) überragen und sich die Kontaktstege (21, 22) seitlich hintergreifen.

6. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarmbasis (1) im Quer­ schnitt U-förmig ausgebildet ist und die Basisbodenwandung (6) sowie die beiden Basisseitenwandungen (7, 8) aufweist, wobei an jede Vorderkante (12) der Basisseitenwandungen (7, 8) im Bereich der jeweiligen Oberkante (13) einer der Fe­ derarme (14, 15) angebunden ist.

7. Kontaktelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (14, 15) gleich breit sind.

8. Kontaktelement nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (14, 15) etwas aufeinander zu abgebogen sind.

9. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Oberkante (13) der Basisseitenwandungen (7, 8) Zacken (9) trägt.

10. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfederarme (16, 17) konvergierend von den Zwischenstegen (31, 32) abgebogen sind, bis zu einer Kontaktstelle (18) aufeinander zulaufen und von dort zur Bildung eines Findungstrichters (19) aus­ einander laufen.

11. Kontaktelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfederarme (16, 17) breiter ausgeführt sind als die Federarme (14, 15).

12. Kontaktelement nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Quermitte der Federarme (14, 15) gehende Längsmittellinie und die durch die Quermitte der Kontaktfederarme (16, 17) gehende Längs­ mittellinie in der gleichen parallel zur Basisbodenwandung (6) verlaufenden Ebene (20) liegen.

13. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an die jeweilige federarmba­ sisseitige Kante (23) der Kontaktstege (21, 22) eine sich in Richtung der Federarmbasis (1) erstreckende Findungs­ trichterlippe (24, 25) angebunden ist und die Findungs­ trichterlippen (24, 25) divergierend zur Bildung eines Findungstrichters (26) für den Kontaktstift (5) abgebogen sind.

14. Kontaktelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Findungstrichterlippen (24, 25) bezüglich der Ebene der Federarmbasisbodenwandung (6) in unterschiedlicher Höhe zweckmäßigerweise sich seit­ lich überlappend angeordnet sind.

15. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstege (21, 22) im in Steckrichtung des Kontaktstifts (5) hinteren kontaktfe­ derarmseitigen Bereich kalottenförmig aufeinander zuge­ drückt ausgebildet sind und eine Kontaktstelle (27) für den Kontaktstift (5) bilden.

16. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die der jeweiligen Anbindungs­ kante für den Anbindungssteg (28, 29) gegenüberliegenden freien Kanten (31a, 32a) der Zwischenstege (31, 32) vom jeweiligen Federarm (14, 15) schräg zum Kontaktfederarm (16, 17) verlaufen und die freien Kanten (21a, 22a) der Kontaktierungsstege (21, 22) von der Folienleiter-Kontakt­ bereichsseite schräg in Richtung Federarmbasis (1) verlau­ fen.

17. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in Steckrichtung des Steck­ stifts (5) betrachtet der Kontaktsteg (22) mit dem Anbin­ dungssteg (29) eine L-Form bildet, während der Kontaktsteg (21) mit dem Anbindungssteg (28) eine auf dem Kopf stehende L-Form bildet, wobei die L-Formen ineinandergesetzt sind.

18. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet dass die Zwischenstege (31, 32) breiter als die Kontaktfederarme (15, 16) ausgeführt sind.

19. Kontaktelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet dass die Zwischenstege (31, 32) etwa so breit wie die Kontaktfederarme (16, 17) ausgebildet sind.

20. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstege (21, 22) und die Anbindungsstege (28, 29) länger ausgeführt sind als die Zwischenstege (31, 32) derart, dass der Findungstrichter (26) kurz vor der Federarmbasis (1) angeordnet ist.

21. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisbodenwandung (6) und der Anbindungssteg (29) in einer Ebene liegen.

22. Kontaktelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungssteg (28) im gleichen Abstand von der durch die Längsmittellinien der Federarme (14, 15) bzw. Kontaktfederarme (16, 17) gehenden, sich parallel zu den Anbindungsstegen (28, 29) erstrecken­ den Ebene (20) angeordnet ist.

23. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontaktstellen (18) und (27) in einer Ebene, zweckmäßigerweise in der Ebene (20) befinden.

24. Kontaktelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Federarm (14, 15) breiter ausgeführt ist, wobei im Federarm (14) und/oder (15) durch einen U-förmigen Ein- bzw. Freischnitt ein in Richtung Federarmbasis weisender, nach außen ausgestellter Rastfederarm ausgebildet ist.