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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Strombrücke aus Metallblech mit einem
länglichen
Trägerstreifen,
der eine Stirnseite aufweist, und mehreren Kontaktfüßen mit
jeweils einem ersten streifenförmigen
Schenkel und einem zweiten streifenförmigen Schenkel, von denen
wenigstens einer ein Federschenkel ist, wobei sich die Kontaktfüße von der Stirnseite
des Trägerstreifens
erstrecken und einstückig
mit dem Trägerstreifen
ausgebildet sind und ihre beiden Schenkel jeweils eine durch ihre
Streifenform vorgegebene Hauptfläche
aufweisen.
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Strombrücken werden
in verschiedenen technischen Gebieten eingesetzt, um unter Verwendung
von Kontaktfüßen schnell
und sicher mit Hilfe von geeigneten, mit den Kontaktfüßen zusammenwirkenden
Bauteilen eine elektrische Verbindung herstellen und wieder trennen
zu können.
Strombrücken
werden beispielsweise im Automobilbau in Einrichtungen zur Aufnahme
der Fahrzeugsicherungen eingesetzt. Hierzu werden die Strombrücken in
ein Gehäuse
eingeführt
und darin verriegelt, in das Schmelzsicherungen eingesteckt und
in leitenden Kontakt zu den Strombrücken gebracht werden.
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Nicht
nur im Fahrzeugbau, sondern in allen Industriezweigen wird eine
zunehmende Miniaturisierung sämtlicher
Bauteile gefordert. Eine beliebige Miniaturisierung der Strombrücken besitzt
allerdings Probleme in Bezug auf eine kostengünstige Fertigung, eine ausreichende
Wärmeleitung,
wie auch einen schonenden Materialeinsatz.
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Aus
der
DE 203 15 160 ist
zur Miniaturisierung von Strombrücken
bei gleichzeitiger Lösung
der obigen Probleme eine Strombrücke
vorgeschlagen, bei der die Kontaktfüße aus einem Anschlagschenkel und
einem Federschenkel bestehen. Bei der dort offenbarten Strombrücke stehen
die durch den Anschlagschenkel und den Federschenkel gebildeten Hauptflächen senkrecht
zueinander.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Das
technische Problem der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Strombrücke
der eingangs erwähnten
Art bereitzustellen, bei der das Ausmaß der Kontaktfüße in Längserstreckung
des Trägerstreifens
im Vergleich zu dem oben genannten Stand der Technik vermindert
ist, ohne die Vorteile einer kostengünstigen Fertigung, der ausreichenden Wärmeleitung
und des schonenden Materialeinsatzes aufgeben zu müssen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Strombrücke mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen
der vorliegenden Erfindung sind in den unabhängigen Patentansprüchen definiert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die beiden Schenkel
der Kontaktfüße derart
auszurichten, dass ihre Haupterstreckungsrichtung senkrecht zu der
Längserstreckung
des Trägerstreifens
verläuft,
um so das Ausmaß der
durch die beiden Schenkel gebildeten Kontaktfüße in der Längserstreckung des Trägermaterials
zu verringern.
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So
schlägt
die vorliegende Erfindung eine Strombrücke aus Metallblech vor mit
einem länglichen
Trägerstreifen,
der eine Stirnseite aufweist, und mehreren Kontaktfüßen mit
jeweils einem ersten streifenförmigen
Schenkel und einem zweiten streifenförmigen Schenkel, von denen
wenigstens einer ein Federschenkel ist. Erfindungsgemäß erstrecken sich
die Kontaktfüße von der
Stirnseite des Trägerstreifens
und sind einstückig
mit diesem ausgebildet. Die beiden Schenkel der Kontaktfüße sind,
wie bereits beschrieben, streifenförmig ausgebildet. Durch die
Streifenform weisen die Schenkel jeweils zwei entgegengesetzte Hauptflächen auf,
die im Vergleich zur Stärke
des Schenkels ein größeres Maß aufweisen.
Erfindungsgemäß sind die
genannten Hauptflächen
der zwei Schenkel im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet,
d.h. die Hauptfläche/-n
des ersten Schenkels ist/sind parallel zu der/den Hauptfläche/-n des
zweiten Schenkels. Die Kontaktfüße können auch
als Einzelfederkontakte bezeichnet werden. Die Kontaktfüße dienen
dazu, mit beispielsweise Flachsicherungen der Form C (DIN 72581-3) oder
F in Eingriff gebracht zu werden und eine elektrische Verbindung
zu bewirken. Durch die Anordnung der Hauptflächen der beiden Schenkel der
Kontaktfüße in einer
Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung des
Trägerstreifens
werden die Kontaktfüße in ihrem
Maß in
der Längserstreckung
des Trägerstreifens
im Vergleich zum bekannten Stand der Technik reduziert. Dadurch kann
beispielsweise erreicht werden, dass Kontaktkammern in einem Gehäuse, in
das die Strombrücke eingesetzt
werden kann, kleiner gestaltet werden können. Auch kann durch diese
Ausgestaltung die Miniaturisierung der Strombrücke und der zugehörigen Gehäuse vorangetrieben
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der Trägerstreifen
bei Draufsicht auf die Stirnseite des Trägerstreifens mäanderförmig ausgebildet, wobei
sich im Wesentlichen in der Längsrichtung
des Trägerstreifens
verlaufende erste Abschnitte und im Wesentlichen senkrecht dazu
verlaufende zweite Abschnitte bilden. In diesem Zusammenhang dient
der Begriff "im
Wesentlichen" dazu,
auch einen zick-zack-förmigen
bzw. wellenförmiger
Verlauf mit abzudecken. Bevorzugt ist bei der vorliegenden Erfindung
jedoch der strikte mäanderförmige Verlauf
mit längslaufenden
ersten Abschnitten und quer dazu verlaufenden zweiten Abschnitten. Der
Trägerstreifen
ist vorteilhafterweise nicht nur in einer Draufsicht mäanderförmig, sondern
auch im Querschnitt, d.h. über
seine gesamte Höhe
zwischen der Stirnseite und einer entgegengesetzten Stirnseite.
So wird ermöglicht,
dass der die Kontaktfüße mit dem
Trägerstreifen
verbindende Abschnitt auch bei parallel zueinander ausgerichteten
Hauptflächen
der zwei Schenkel eines Kontaktfußes mit einem Maß ausgestaltet
werden kann, das ein leichtes Verbiegen oder Abbrechen der Kontaktfüße verhindert.
Ferner kann das Maß derart
gestaltet werden, dass auch bei hohen durchlaufenden Strömen ein
Schmelzen des verbindenden Abschnitts nicht erfolgen kann und eine
ausreichende Wärmeleitung
gewährleistet
ist. Ferner ermöglicht
dieser Verlauf, die Strombrücke noch
immer als Stanzteil auszugestalten, was aus produktionstechnischen
Gesichtspunkten sowie aus Kostengründen vorteilhaft ist.
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Weiter
ist es vorteilhaft, dass der erste Schenkel und der zweite Schenkel über einen
Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind und durch die Mäanderform
der erste Schenkel mit wenigstens einem Teil eines zweiten Abschnitts
verbunden ist und der Verbindungsabschnitt mit wenigstens einem
Teil eines ersten Abschnitts. Diese Ausgestaltung ermöglicht es,
die Anbindung der Kontaktfüße an den
Trägerstreifen
in dem oben erwähnten
ausreichend großen
Maß auszuführen.
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Ferner
ist vorteilhafterweise über
den Verbindungsabschnitt die freie Federlänge des Federschenkels und
dadurch seine Federkraft einstellbar. So ist die Federkraft umso
größer, je weiter
sich der Verbindungsabschnitt, der mit dem ersten Abschnitt des
Trägerstreifens
verbunden ist, von der Stirnseite des Trägerstreifens weg erstreckt.
D.h. je weiter sich der Verbindungsabschnitt in Richtung des der
Stirnseite des Trägerstreifens
abgewandten Endes des Federschenkels erstreckt, desto kürzer ist
die freie Federlänge
und desto höher
ist die Federkraft.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der erste Schenkel ein Anschlagschenkel
und der zweite Schenkel ein Federschenkel. Alternativ kann auch
der erste Schenkel ein Federschenkel sein und der zweite Schenkel
ein Anschlagschenkel.
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Gemäß einer
weiteren, bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind beide Schenkel, d.h. der erste Schenkel
und der zweite Schenkel jeweils ein Federschenkel.
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Um
die Strombrücke
auf vorteilhafte Weise in einem Gehäuse primär verrasten zu können, ist
an einem Ende eines zweiten Abschnitts ein Rastmittel, insbesondere
eine Rastnase, vorgesehen. Dieses Rastmittel ist bevorzugt einstückig mit
dem Trägerstreifen
ausgebildet.
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Gemäß einer
Weiterbildung dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Rastmittel
an einem Ende, insbesondere nur an einem Ende, des länglichen
Trägerstreifens
vorgesehen.
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Ferner
hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Metallblech
aus einer Kupfer-Zink-Legierung besteht.
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Wie
bereits zuvor erwähnt,
ist es aus Kostengründen
sowie aus produktionstechnischen Gesichtspunkten bevorzugt, dass
die Strombrücke
eine Geometrie besitzt, die sich auf ein ebenes Stanzteil zurückführen lässt. Dieses
ebene Stanzteil wird anschließend
nur in die gewünschte
Geometrie gebogen.
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So
ist es bevorzugt, dass die beiden Schenkel der Kontaktfüße jeweils
derart zueinander angeordnet sind, dass die Hauptflächen der
im zugrundeliegenden Rohling die beiden Schenkel darstellenden Bereiche
einander zugewandt sind.
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Ferner
ist es vorteilhaft, dass die beiden Schenkel der Kontaktfüße einstückig miteinander ausgebildet
sind und das Metallblech zwischen den beiden Schenkeln eine Biegung
von 180° besitzt
und die Kontaktfüße insbesondere
U-förmig
gestaltet sind. Mit anderen Worten beschreiben der erste Schenkel,
der Verbindungsabschnitt und der zweite Schenkel, die den Kontaktfuß bilden
einen Winkel von 180° bzw.
sind sie U-förmig
ausgebildet.
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Letztlich
ist es bevorzugt, dass auf der der Stirnseite des Trägerstreifens
entgegengesetzten Stirnseite ein Crimpansatz einstückig mit
dem Trägerstreifen
ausgebildet ist. Dieser ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass
Leitungen mit einem Leitungsquerschnitt zwischen 4 mm2 und
6 mm2 fixierbar sind.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachfolgenden genauen Beschreibung einer beispielhaften
Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Bei
der genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen,
in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet
sind.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Vorderansicht einer Strombrücke gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Draufsicht der in 1 dargestellten Strombrücke;
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3 das
in 2 dargestellte Detail A in vergrößertem Maßstab;
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4 eine
Seitenansicht der in 1 dargestellten Strombrücke;
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5 eine
perspektivische Ansicht der in 1 dargestellten
Strombrücke
von der, im Vergleich zu 1, anderen Seite gesehen; und
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6 das
Detail C aus 5 in vergrößertem Maßstab.
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Beschreibung
einer beispielhaften Ausführungsform
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1 zeigt
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Strombrücke, die aus einer Kupfer-Zink-Legierung
mit hoher Härte
besteht. Als Material kann beispielsweise CuZn30F44 (DIN17670) verwendet
werden. Dieses Grundmaterial kann zusätzlich vorverzinnt sein, das
heißt
vor dem Biegen in die in den Figuren dargestellte Form bzw. bereits
vor dem Ausstanzen der Rohlinge mit einer Zinnoberflächenschicht
versehen sein.
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Die
in 1 dargestellte Strombrücke ist allgemein mit 10 bezeichnet
und umfasst mehrere Kontaktfüße 12,
die wiederum einen ersten Schenkel 14 sowie einen zweiten
Schenkel 16 aufweisen. Bei der dargestellten beispielhaften
Ausführungsform
sind sowohl der erste Schenkel 14 als auch der zweite Schenkel 16 als
Federschenkel ausgebildet. Beide Schenkel 14, 16 sind über einen
Verbindungsabschnitt 18 einstückig miteinander und mit einem
Trägerstreifen 20 ausgebildet.
Die durch die streifenförmigen
Schenkel 14, 16 gebildeten Hauptflächen 14a bzw. 16a sind
einander zugewandt bzw. verlaufen sie im Wesentlichen parallel zueinander.
Dies wird insbesondere aus 1 ersichtlich
und ist in 2 durch die beiden Linien A
und A' angedeutet.
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Die
beiden Schenkel 14, 16 sind derart geformt, dass
sie entweder mit geringer elastischer Vorspannung in einem unteren
Abschnitt aneinander anliegen oder aber sich bis in einem geringen
Abstand zueinander hin erstrecken.
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Mehrere
nebeneinander angeordnete Kontaktfüße 12 sind an dem
Trägerstreifen 20 angeordnet
und einstückig
mit dem Trägerstreifen 20 ausgestaltet.
Dabei besitzt der Trägerstreifen 20 eine
erste Stirnseite 22, die den Kontaktfüßen 12 zugewandt ist, und
eine der ersten Stirnseite 22 entgegengesetzt angeordnete
zweite Stirnseite 24.
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An
der zweiten Stirnseite 24 ist ein Crimpansatz 26 vorgesehen,
der derart ausgestaltet ist, dass Leitungen mit einem Leitungsquerschnitt
zwischen 4 mm2 und 6 mm2 fixierbar
sind.
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Die
Kontaktfüße sind
jeweils von der ersten Stirnseite 22 des Trägerstreifens 20 ausgehend
angeordnet. Darüber
hinaus ist der Trägerstreifen 20 im Querschnitt
mäanderförmig ausgestaltet.
Dies wird in der Draufsicht auf die erste Stirnseite 22 deutlich.
Die Draufsicht auf die Stirnseiten 22 des Trägerstreifens entspricht
bezüglich
der Mäanderform
bei der beispielhaften Ausführungsform
der in 2 dargestellten Draufsicht auf die zweite Stirnseite 24.
Ferner wird aus 2 ersichtlich, dass der Trägerstreifen länglich ausgebildet
ist, d.h. eine größere Länge als Breite
aufweist. Durch den mäanderförmigen Verlauf des
Trägerstreifens 20 bilden
sich erste längs
der Längserstreckung
des Trägerstreifens 20 laufende Abschnitte 28 und
quer bzw. senkrecht dazu verlaufende zweite Abschnitte 30.
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Ferner
ist aus 1 erkennbar, dass der Verbindungsabschnitt
bzw. die Verbindungsabschnitte 18 zumindest teilweise mit
einem ersten Abschnitt 28 des länglichen Trägerstreifens 20 einstückig ausgebildet
sind. Ferner ist am besten aus den 5 und 6 ersichtlich,
dass auch der erste Schenkel 14 der Kontaktfüße 12 zumindest
teilweise einstückig mit
einem zweiten Abschnitt 30 des länglichen Trägerstreifens 20 ausgebildet
ist. Dadurch wird ermöglicht,
eine Stegbreite 32, die die Kontaktfüße 12 mit dem länglichen
Trägerstreifen 20 verbindet,
mit einem solchen Maß auszugestalten,
dass ein Verbiegen und Abbrechen der Kontaktfüße 12 bei der Montage
der Strombrücke
in beispielsweise einem Gehäuse
verhindert wird und darüber
hinaus bei hohen Strömen
ferner ein Schmelzen des Stegs 32 verhindert wird.
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Die
parallele Ausrichtung der Hauptflächen der Schenkel 14 und 16 eines
Kontaktfußes 12 jeweils
zueinander und die gleichzeitig ausreichend große Anbindung über den
Steg 32 an den länglichen Trägerstreifen 20 wird
erfindungsgemäß durch
die mäanderförmige Form
des länglichen
Trägerstreifens 20 im
Querschnitt erzielt. Diese ist insbesondere deswegen erforderlich,
weil es sich um ein Stanzteil handelt, dessen nachträgliche Geometrie
nur durch Biegen erfolgt, wobei sämtliche Bestandteile der Strombrücke einstückig miteinander
aus einem Metallblech gebildet sind. Würde die Strombrücke keinen
mäanderförmigen Verlauf
aufweisen, so könnte
eine Anbindung der Kontaktfüße 12 an
dem Trägerstreifen 20 nur über einen
Steg 32 erfolgen, der lediglich mit dem Verbindungsabschnitt 18 verbunden
ist, jedoch nicht mit einem der Schenkel.
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Wie
es darüber
hinaus aus den 3 und 4 ersichtlich
ist, ist am Ende eines zweiten Abschnitts 30 ein Rastmittel 34 in
der Form einer Rastnase vorgesehen. Wird die Strombrücke 10 montiert, so
kann die Strombrücke über dieses
Rastmittel 34 in dem Gehäuse verrastet werden. Dazu
könnte die Rastnase 34 beispielsweise
in eine Rastausnehmung in dem Gehäuse greifen. Diese Ausgestaltung bietet
ferner die Möglichkeit,
dass auch das Rastmittel 34 bereits beim Ausstanzen gefertigt
werden kann, ohne dass ein zusätzliches
Verrastmittel für
die Strombrücke
notwendig würde.
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Wie
es weiter aus den 5 und 6 ersichtlich
ist, ist das Metallblech, aus dem die Strombrücke 10 gebildet wird,
im Bereich zwischen den Schenkeln 14, 16 mit dem
dazwischengeschalteten Verbindungsabschnitt 18 um 180° gebogen,
d.h. die beiden Schenkel zusammen mit dem Verbindungsabschnitt bilden
eine U-Form, so dass die Kontaktfüße im oberen Bereich im Wesentlichen
U-förmig
ausgebildet sind.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
beispielhaften Ausführungsform
wird einerseits ermöglicht,
das Breitenmaß B
der einzelnen Kontaktfüße 12 zu
reduzieren. Gleichzeitig wird jedoch gewährleistet, dass die Anbindung
der Kontaktfüße 12 über den
Steg 32 an dem länglichen
Trägerstreifen 20 ausreichend
groß ist,
um ein Verbiegen, Abbrechen und Durchschmelzen zu verhindern. Dies
wird primär
durch die mäanderförmige Ausgestaltung
des länglichen
Trägerstreifens
erzielt. All diese Ausgestaltungsmerkmale führen ferner dazu, dass trotz
der gewählten
Geometrie der Strombrücke 10 diese
aus einem einzigen Stück
Metallblech geformt werden kann, wozu sie zunächst ausgestanzt wird und dann in
die entsprechende Geometrie gebogen wird. Somit ermöglicht die
vorliegende Erfindung die Reduzierung des Breitenmaßes der
Kontaktfüße 12,
ohne die Herstellung der Strombrücke
aus produktionstechnischen Gesichtspunkten sowie Kostengründen negativ
zu beeinflussen.
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Ferner
wird durch die erfindungsgemäße Strombrücke erreicht,
eine Primärverrastung
senkrecht zur Längserstreckung
der Strombrücke 10 zu erzielen,
die ebenfalls durch Ausstanzen angeformt werden kann.