DE102004050715B3

DE102004050715B3 - Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung zweier Anschlüsse

Info

Publication number: DE102004050715B3
Application number: DE102004050715A
Authority: DE
Inventors: Kai Bullmann; Oliver Reymann; Martin Blücher
Original assignee: Kuester Automotive Door Systems GmbH
Current assignee: Kuester Automotive Door Systems GmbH
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2024-10-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement (1) zur elektrischen Kontaktierung zweier Anschlüsse (2, 3) mit einem die Anschlüsse (2, 3) verbindenden Teil (4). Es ist vorgesehen, dass der Verbindungsteil (4) eine schwingungskompensierende Geometrie aufweist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass es beim Auftreten von Schwingungen zu einem Abreißen des Kontaktes zwischen den Anschlüssen (2, 3) und von diesem kontaktierten Gegenanschlüssen kommt (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung zweier Anschlüsse mit einem die Anschlüsse verbindenden Teil, welches eine schwingungskompensierende Geometrie aufweist, die durch wenigstens zwei Bereiche des Verbindungsteils gebildet ist, welche bezüglich unterschiedlicher Schwingungsrichtungen unterschiedlich dämpfen, wobei einer der Bereiche im Wesentlichen S-förmig ausgebildet ist und sich in einer Ebene erstreckt.

Ein Kontaktelement der hier angesprochenen Art ist aus der DE 100 27 125 A1 bekannt, mit einem die beiden Anschlüsse verbindenden Verbindungsteil, welches durch einen L-förmigen Bereich, einen S-förmigen Bereich sowie eine mit den beiden Bereichen überlappende und verformbare Zwischenzone gebildet ist. Mittels der Zwischenzone soll eine gewisse Bewegbarkeit des Kontaktelementes in Steckrichtung erreicht werden, um Vibrationen kompensieren zu können.

Bei dem bekannten Kontaktelement sind jedoch die beiden Bereiche sowie die Zwischenzone in der gleichen Ebene angeordnet. Dadurch besteht die Gefahr, dass eine Schwingungskompensation beziehungsweise -dämpfung nicht bei allen auftretenden Schwingungsrichtungen in ausreichendem Maße gewährleistet ist. Bei Auftreten von Schwingungen in bestimmten Richtungen kann es daher zu einem Abreißen der Anschlüsse an dem entsprechenden Gegenkontakt kommen.

Aus der DE 10 80 650 B , der DE 37 09 903 A1 , der DE 198 28 983 A1 sowie der EP 0 579 053 A1 sind ebenfalls elektrische Kontaktelemente bekannt, bei denen ein Verbindungsteil zwischen zwei Anschlüssen eine schwingungskompensierende Geometrie aufweist. Dabei ist wenigstens ein Bereich der schwingungskompensierenden Geometrie zumindest annähernd S-förmig ausgebildet.

Aus der EP 0 411 888 A2 ist ein elektrisches Kontaktelement mit einem die Anschlüsse des Kontaktelementes verbindenden Verbindungsteil bekannt, dessen S-förmiger Abschnitt im Bereich zum Anschluss des Kontaktelementes versteift ist.

Weitere Kontaktelemente der hier angesprochenen Art sind beispielsweise aus der DE 200 04 338 U1 und der DE 102 49 683 A1 bekannt mit einem Verbindungsteil, welches federelastische Eigenschaften aufweist. Dadurch sind die Kontaktelemente beispielsweise quer zu einer Montagerichtung auslenkbar, so dass Toleranzen beziehungsweise Fluchtungsfehler zwischen den Anschlüssen der Kontaktelemente und an diesen anschließenden Gegenanschlüssen ausgeglichen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welches Schwingungen beliebiger Richtung, beispielsweise während des Betriebes von angeschlossenen elektrischen Komponenten, gedämpft beziehungsweise ausgeglichen werden können, um dauerhaft einen sicheren Kontakt zu gewährleisten.

Nach einem Nebenaspekt der Erfindung sollen auch toleranzbedingte Maßunterschiede bei der Montage des Kontaktelementes ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zweite Bereich aus der durch den S-förmigen Bereich definierten Ebene bogenförmig herausragt.

Aufgrund dieser Maßnahme kann auch solchen Schwingungen in ausreichendem Maße dämpfend beziehungsweise kompensierend entgegengewirkt werden, welche durch den S-förmigen Bereich gar nicht oder nur unzureichend gedämpft werden.

Das Kontaktelement ermöglicht es, Schwingungen zu absorbieren beziehungsweise zu dämpfen, so dass ein Abreißen des Kontaktes zwischen dem Kontaktelement und angeschlossenen elektrischen Komponenten vermieden ist. Das Kontaktelement bietet sich somit besonders für eine Kontaktierung in schwingenden Systemen an, wie beispielsweise bei elektrischen Feststellbremsen, elektrischen Fensterhebern, Linearwischern oder Einklemmschutzvorrichtungen für Kraftfahrzeuge.

Durch die wenigstens zwei Bereiche des Verbindungsteils, welche bezüglich unterschiedlicher Schwingungsrichtungen unterschiedlich dämpfen, ist richtungsabhängig ein individuelles Anpassen der Dämpfungswirkung des Kontaktelementes möglich.

Durch den im wesentlichen S-förmig ausgebildeten Bereich des Verbindungsteils lassen sich in besonders wirkungsvoller Weise Schwingungen in der durch die S-Form aufgespannten Ebene absorbieren, selbstverständlich aber auch Schwingungen senkrecht zu dieser Ebene. Aufgrund der Erstreckung des S-förmigen Bereiches in einer Ebene ist eine einfache Herstellung des Verbindungsteiles möglich.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zwei Bereiche des Verbindungsteils unterschiedliche Geometrien aufweisen. Hierdurch lässt sich die Dämpfungswirkung des Kontaktelementes auf unterschiedliche Schwingungsrichtungen anpassen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zwei Bereiche des Verbindungsteils unterschiedliche Werkstoffe und/oder unterschiedliche Materialstärken aufweisen. Durch die Wahl des Werkstoffes und/oder der Materialstärken kann die Dämpfungswirkung des Kontaktelementes auf unterschiedliche Schwingungsrichtungen angepasst werden. Eine derartige Ausbildung des Verbindungsteils kann alternativ oder zusätzlich zur Ausbildung des Verbindungsteils beziehungsweise seiner wenigstens zwei Bereiche mit unterschiedlichen schwingungskompensierenden Geometrien vorliegen. Alternativ ist es natürlich auch möglich, dass das Verbindungsteil beziehungsweise seine wenigstens zwei Bereiche gleiche Geometrien, gleiche Werkstoffe und/oder gleiche Materialstärken aufweist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zwei Bereiche des Verbindungsteils federelastische Eigenschaften aufweisen. Dadurch ist das Kontaktelement bezüglich seiner Anschlüsse auslenkbar, so dass Positionsbeziehungsweise Fluchtungstoleranzen in der Lage von dem Kontaktelement und mit diesem zu kontaktierenden Bauteilen bei der Montage ausgeglichen werden können.

Es bietet sich an, dass einer der Anschlüsse mit einem Ende des S-förmigen Bereiches verbunden ist oder sich daran einstückig anschließt. Hierdurch ist eine kompakte Bauform des Kontaktelementes realisiert.

Von Vorteil ist es, wenn der S-förmige Bereich in seinem Anschlussbereich zu dem einen Anschluss versteift ist. Dadurch kann auch bei einer kompakten Bauweise des Kontaktelementes eine hohe Stabilität in seinem Anschlussbereich sichergestellt werden. Dies ist insbesondere bei solchen Anschlüssen von Vorteil, welche sich nur mit relativ hohem Kraftaufwand aus einem Gegenanschluss lösen lassen, was beispielsweise bei mit Stiften versehenen Steckern der Fall ist, welche in eine Platine oder einen anderen Träger eingesteckt werden. Durch die Versteifung wird die Gefahr eines Bruches des Kontaktelementes beim Herausziehen des Anschlusses aus dem Gegenanschluss erheblich verringert.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der zweite, den anderen Anschluss tragende Bereich sich an den S-förmigen Bereich anschließt und im wesentlichen bügelförmig ausgebildet ist. Durch die bugelförmige Ausbildung werden vor allem Schwingungen senkrecht zu der durch die S-Form des ersten Bereiches aufgespannten Ebene absorbiert, insbesondere Schwingungen um die Achse des Bugels.

Mit Vorteil ist der zweite Bereich an seinem freien Ende mit dem anderen Anschluss verbunden oder der andere Anschluss schließt sich daran einstückig an. Auch durch diese Maßnahme ist es in einfacher Weise möglich, eine kompakte Bauform des Kontaktelementes zu realisieren.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der S-förmige Bereich einen sich an die S-Form anschließenden Schenkel aufweist, welcher sich in Richtung des einen Anschlusses erstreckt. Dadurch wird der zweite Bereich in Richtung des einen Anschlusses verschoben, so dass der Abstand der beiden Anschlüsse zueinander verringert werden kann. Somit führt auch diese Maßnahme zu einer kompakteren Bauweise des Kontaktelementes.

Von Vorteil ist, wenn der Schenkel im nicht belasteten Zustand einen Abstand zu der S-Form aufweist, wodurch die Amplitude der Schwingungen des zweiten Bereiches begrenzt ist. Auf diese Weise können Schäden durch ein Überdehnen des zweiten Bereiches aufgrund eines Überschwingens, also einem zu hohen Ansteigen der Amplitude der Schwingungen, vermieden werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Anschlüsse in entgegengesetzte Richtungen weisen. Dadurch liegen die Anschlüsse in einer Ausrichtung vor, bei welcher die schwingungskompensierende Geometrie des Verbindungsteils optimal wirken kann. Gleichzeitig steht eine kompakte Bauform des Kontaktelementes zur Verfügung.

In die gleiche Richtung zielt die Maßnahme, dass die von den Anschlüssen jeweils definierten Kontaktebenen im wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. Als Kontaktebene wird vorliegend die Ebene verstanden, welche durch die Lage des Anschlusses ausgehend von seinem einen, mit dem Verbindungsteil verbundenen Ende und seinem anderen, mit einem Gegenanschluss kontaktierbaren Ende definiert ist.

Auch die Maßnahme, dass die Anschlüsse räumlich zueinander versetzt angeordnet sind, zielt in diese Richtung.

Das erfindungsgemäße Kontaktelement lässt sich mit beliebigen Ausführungsformen von Anschlüssen versehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der eine Anschluss mindestens einen Stift aufweist, welcher in einen Gegenanschluss einsteckbar ist. Auf diese Weise kann der eine Anschluss direkt in einen Träger, wie beispielsweise eine Platine, durch Einstecken kontaktiert werden. Bevorzugt weist der eine Anschluss drei Stifte auf, welche in einen Gegenanschluss einsteckbar sind. Dadurch kann die Sicherheit erhöht werden, mit der eine Kontaktierung über den einen Anschluss hergestellt wird. Sofern mindestens zwei Stifte vorliegen, ist ferner eine Verdrehsicherung bezüglich des Anschlusses und des Gegenanschlusses erreicht.

Von Vorteil ist es dabei, wenn die Stifte nicht in einer Ebene liegen. Dadurch wird eine Stabilisierung des Kontaktes zwischen dem Anschluss und dem Gegenanschluss erreicht.

Von Vorteil ist es ferner, wenn der andere Anschluss als Messerkontakt ausgebildet ist. Mittels des Messerkontaktes ist in einem gewissen Maß ein Auslenken des Gegenanschlusses gegenüber dem Messerkontakt möglich, ohne dass es zu einer Unterbrechung der Kontaktierung kommt. Damit ist der Messerkontakt besonders für ein Ausgleichen von Positions- und Fluchtungstoleranzen in der Lage des Kontaktelementes geeignet.

Auch kann es vorgesehen sein, dass mindestens einer der Anschlüsse als Flachstecker ausgebildet ist. Sowohl mittels des Flachsteckers als auch mittels des Messerkontaktes ist eine Verdrehsicherung gegenüber dem Gegenanschluss erreicht.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kontaktelement ein einstückiges Bauteil ist, welches bevorzugt als Blechstanzteil oder dergleichen Stanzteil ausgebildet ist. Dadurch ist das Kontaktelement schnell und in einfacher Weise herstellbar und kann in einer Massenproduktion kostengünstig gefertigt werden.

Weiterhin kommt das Kontaktelement bevorzugt bei der Kontaktierung von elektrischen Steuerungen, Vorrichtungen, Motoren, Sensoren, Spannungsversorgungen oder dergleichen bei Kraftfahrzeugen, insbesondere für elektrische Fensterheber, elektrische Feststellbremsen, Linearwischer oder Einklemmschutzvorrichtungen zum Einsatz.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand einer Zeichnung.

Die einzige Figur zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktelementes in perspektivischer Darstellung. Dabei ist ein Kontaktelement 1 zur elektrischen Kontaktierung zweier Anschlüsse 2, 3 dargestellt, wie es insbesondere bei elektrischen Feststellbremsen, elektrischen Fensterhebersystemen, elektrischen Einklemmschutzvorrichtungen und elektrischen Linearwischersystemen im Bereich der Fahrzeugtechnik zum Einsatz kommt. Das Kontaktelement 1 ist durch ein die Anschlüsse 2, 3 verbindendes Verbindungsteil 4 gekennzeichnet, welches eine schwingungskompensierende Geometrie aufweist.
Die schwingungskompensierende Geometrie ist vorliegend durch zwei Bereiche 5, 6 des Verbindungsteils 4 gebildet. Einer der Bereiche 5, 6 ist quasi S-förmig ausgebildet und erstreckt sich in einer Ebene. An seinem eine Ende 8 schließt sich einstückig einer der Anschlüsse 2, 3 an, wobei das Ende 8 in seinem Anschlussbereich 19 zu dem Anschluss 2 versteift ist.
An den S-förmigen Bereich 5 schließt sich ein Schenkel 7 an, welcher sich in Richtung des einen Anschlusses 2 erstreckt. Der Schenkel 7 hat im nichtbelasteten Zustand des Kontaktelementes 1 einen Abstand 20 zu der S-Form, wodurch die Amplitude der Schwingungen des zweiten Bereichs 6 begrenzt wird.
Der zweite Bereich 6, welcher den anderen Anschluss 3 trägt, schließt sich an den S-förmigen Bereich 5 beziehungsweise an dessen Schenkel 7 an. Der zweite Bereich 6 ist quasi bügelförmig ausgebildet und ragt aus der durch den S-förmigen Bereich 5 definierten Ebene bogenförmig heraus. An seinem feien Ende 10 weist der zweite Bereich 6 den anderen Anschluss 3 auf, und zwar in der Art, dass der andere Anschluss 3 sich einstückig an das freie Ende 10 des zweiten Bereiches 6 anschließt.
Die Anschlüsse 2, 3 sind mit dem Verbindungsteil 4 derart verbunden, dass sie in entgegengesetzter Richtung weisen und zueinander räumlich versetzt angeordnet sind. Vorliegend weist der eine Anschluss 2 drei Stifte 17 auf, welche in einen (nicht dargestellten) Gegenanschluss, beispielsweise einer Leiterplatte, einsteckbar sind. Die Stifte 17 sind dabei so angeordnet, dass sie nicht in einer Ebene liegen.
Der andere Anschluss 3 ist durch zwei, im wesentlichen in Richtung seiner Längsachse 12 weisende federelastische Schenkel 14 gebildet. Die Schenkel 14 weisen endseitige, aufeinander gerichtete Verdickungen 15 auf. Des weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Schenkel 14 auch als Messerkontakte ausgebildet sind. Die Schenkel 14 bilden endseitig eine im wesentlichen V-förmige Aufnahme 16 für einen weiteren (nicht dargestellten) Gegenanschluss.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel können die beiden Anschlüsse 2, 3 oder einer der beiden Anschlüsse 2, 3 auch als Flachstecker ausgebildet sein. Unabhängig von der Art des Anschlusses stehen die Anschlüsse 2, 3 mit ihren Kontaktebenen quasi senkrecht aufeinander.
Durch die vorstehend beschriebene Geometrie des Verbindungsteiles 4 beziehungsweise seiner beiden Bereiche 5, 6 kann das Kontaktelement 1 Schwingungen kompensieren beziehungsweise absorbieren, welche beispielsweise über die Anschlüsse 2, 3 auf das Kontaktelement 1 wirken. Aufgrund der speziellen Geometrie der beiden Bereiche 5, 6 des Verbindungsteiles 4 können Schwingungen in X-, Y- und Z-Richtung aufgenommen werden. Ein Lösen der Kontaktierung kann somit mittels des erfindungsgemäßen Kontaktelementes 1 vermieden werden. Durch die spezielle Geometrie der beiden Bereiche 5, 6 weist das erfindungsgemäße Kontaktelement 1 ferner federelastische Eigenschaften auf, so dass bei der Montage durch eine elastische Auslenkung der Anschlüsse 2, 3 Toleranzen beziehungsweise Fluchtungsfehler zwischen den Anschlüssen 2, 3 und zu kontaktierenden Gegenanschlüssen ausgeglichen werden können.

1: Kontaktelement
2: Anschluss
3: Anschluss
4: Verbindungsteil
5: S-förmiger Bereich
6: zweiter Bereich
7: Schenkel
8: Ende
10: freies Ende
12: Längsachse
14: Schenkel
15: Verdickung
16: Aufnahme
17: Stifte
19: Anschlussbereich
20: Abstand

Claims

Kontaktelement (1) zur elektrischen Kontaktierung zweier Anschlüsse (2, 3) mit einem die Anschlüsse (2, 3) verbindenden Teil (4), welches eine schwingungskompensierende Geometrie aufweist, die durch wenigstens zwei Bereiche (5, 6) des Verbindungsteils (4) gebildet ist, welche bezüglich unterschiedlicher Schwingungsrichtungen unterschiedlich dämpfen, wobei einer der Bereiche (5, 6) im wesentlichen S-förmig ausgebildet ist und sich in einer Ebene erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (6) aus der durch den S-förmigen Bereich (5) definierten Ebene bogenförmig herausragt.
Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Bereiche (5, 6) unterschiedliche Geometrien aufweisen.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Bereiche (5, 6) unterschiedliche Werkstoffe und/oder unterschiedliche Materialstärken aufweisen.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Bereiche (5, 6) federelastische Eigenschaften aufweisen.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschlüsse (2, 3) mit einem Ende (8) des S-förmigen Bereichs (5) verbunden ist oder sich daran einstückig anschließt.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der S-förmige Bereich (5) in seinem Anschlussbereich (19) zu dem einen Anschluss (2) versteift ist.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, den anderen Anschluss (3) tragende Bereich (6) sich an den S-förmigen Bereich (5) anschließt und im wesentlichen bügelförmig ausgebildet ist.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (6) an seinem freien Ende (10) mit dem anderen Anschluss (3) verbunden ist oder der andere Anschluss (3) sich daran einstückig anschließt.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der S-förmige Bereich (5) einen sich an die S-Form anschließenden Schenkel (7) aufweist, welcher sich in Richtung des einen Anschlusses (2) erstreckt.
Kontaktelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (7) im nicht belasteten Zustand einen Abstand (20) zu der S-Form aufweist, wodurch die Amplitude der Schwingungen des zweiten Bereichs (6) begrenzt ist.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (2, 3) in entgegengesetzte Richtung weisen.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Anschlüssen (2, 3) definierten Kontaktebenen im wesentlichen senkrecht aufeinander stehen.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (2, 3) räumlich versetzt angeordnet sind.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Anschluss (2) mindestens einen Stift (17) aufweist, welcher in einen Gegenanschluss einsteckbar ist.
Kontaktelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Anschluss (2) drei Stifte (17) aufweist, welche in einen Gegenanschluss einsteckbar sind.
Kontaktelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (17) nicht in einer Ebene liegen.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Anschluss (3) als Messerkontakt ausgebildet ist.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Anschlüsse (2, 3) als Flachstecker ausgebildet ist.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als einstückiges Bauteil, vorzugsweise ein Blechstanzteil, ausgebildet ist.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Kontaktierung von elektrischen Steuerungen, Vorrichtungen, Motoren, Sensoren oder Spannungsversorgungen bei Kraftfahrzeugen.
Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Kontaktierung von elektrischen Steuerungen, Vorrichtungen, Motoren, Sensoren oder Spannungsversorgungen bei Kraftfahrzeugen für elektrische Fensterheber, elektrische Feststellbremsen, Linearwischer oder Einklemmschutzvorrichtungen.