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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Kontakt, bevorzugt einen miniaturisierten
elektrischen Kontakt, insbesondere einen elektrischen Buchsenkontakt,
mit einer vom Kontakt abstehenden Rastfeder zum Verrasten des elektrischen
Kontakts in einem Gehäuse.
Ferner betrifft die Erfindung ein konfektioniertes elektrisches
Kabel mit einem erfindungsgemäßen elektrischen
Kontakt.
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Solche
elektrischen Buchsenkontakte weisen einen Anschlussbereich für eine elektrische
Leitung und einen Steckbereich mit einem Kontaktkasten auf, der
einen Aufnahmeraum für
einen elektrischen Stiftkontakt bildet. Der Kontaktkasten weist meist
eine Bodenplatte mit zwei Seitenwandungen auf, wobei ein oberer
freier Rand einer Seitenwandung über
der Bodenplatte umgebogen ist. In einer Steckposition des Stiftkontakts
im Buchsenkontakt fixieren die Seitenwände und die Bodenplatte des Kontaktkastens
den Stiftkontakt mechanisch im Buchsenkontakt; eine elektrische
Kontaktierung findet bevorzugt über
eine im Kontaktkasten befindliche Kontaktfeder statt, die meist
einstückig
mit dem Buchsenkontakt ausgebildet ist. An einer dem Kontaktkasten
gegenüber
liegenden Seite des Buchsenkontakts ist die elektrische Leitung
bevorzugt über
einen Crimpanschluss mechanisch, und eine Kontaktierschweißstelle
oder einen Crimpanschluss elektrisch anschließbar.
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Durch
ein einfaches Zusammenstecken des Stiftkontakts mit dem Buchsenkontakt
wird eine elektrische Verbindung für ein Kabel in einer kurzen
Zeit realisiert. Buchsenkontakte finden in gerader und gewinkelter
Bauweise für
die unterschiedlichsten Arten von elektrischen Steckverbindungen
Anwendung. So existieren z. B. direkte oder indirekte Flachsteckhülsen (Buch senkontakte)
für ein
lösbares
elektrisches Kontaktieren einer Leiterplatte mit einer Rückverdrahtung.
Ferner dienen Buchsenkontakte für
ein lösbares
elektrisches Kontaktieren von Geräten untereinander oder einem
elektrischen Gerät
mit einer Stromversorgung. Des Weiteren finden Buchsenkontakte insbesondere
im Kraftfahrzeugbereich ihre Anwendung.
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Um
eine Verrastung eines elektrischen Buchsenkontakts in einem Gehäuse zu realisieren, weist
der Buchsenkontakt eine bevorzugt von einer Deckenwandung des Buchsenkontakts
abstehende Rastfeder auf. Solche Buchsenkontakte werden meist aus
einem aus einem Blech ausgestanzten Rohling zurecht gebogen, wobei
zwischen der Rastfeder und einer Seiten- bzw. der Deckenwandung des
Buchsenkontakts ein Spalt entsteht, wobei es beim Konfektionieren
des Buchsenkontakts mit der elektrischen Leitung immer wieder zu
Einfädelungen der
Leitung unter die Rastfeder kommt. Dies behindert das Konfektionieren
des elektrischen Kabels und kann unter Umständen zu einer Beschädigung des Buchsenkontakts
führen,
der aufgrund einer angestrebten Miniaturisierung immer kleiner und
somit in seiner Stanzblechdicke immer dünner wird, wodurch er leichter
beschädigt
werden kann.
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Die
DE 197 45 532 A1 offenbart
einen elektrischen Buchsenkontakt mit einem kastenförmigen Grundkörper, der
eine untere Basiswand mit elektrischer Kontaktfläche aufweist. Über einen
integral mit der Basiswand ausgebildeten Übergangsabschnitt, erstreckt
sich ein integral mit dem Übergangsabschnitt
ausgebildeter federnder Kontaktfinger in den Grundkörper hinein.
Zwischen der elektrischen Kontaktfläche und dem Kontaktfinger ist
ein Gegenstecker elektrisch kontaktierbar. Der Kontaktfinger besitzt
seitlich eine umgebogene Leiste, die integral mit dem Kontaktfinger
und dem Übergangsabschnitt ausgebildet
ist, und dem Kontaktfinger Festigkeit und Federvermögen verleiht.
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Die
EP 1 643 598 A1 offenbart
ein zweiteiliges elektrisches Anschlusselement mit einem in einem
Buchsenabschnitt des Anschlusselements anordenbaren Einsetzteil,
das zwei Kontaktfederarme zur elektrischen Kontaktierung eines in
das Anschlusselement einsteckbaren elektrischen Steckkontakts aufweist.
Eine vom Buchsenabschnitt abstehende Verriegelungsfeder des Anschlusselements
weist für ihre
Versteifung eine Prägung
in eine Längsrichtung der
Verriegelungsfeder auf. Seitlich an einem freien Längsendabschnitt
der Verriegelungsfeder weist diese einen mit einer freigeschnittenen
Wandung des Buchsenabschnitts in Anlage bringbaren Fortsatz auf.
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Die
US 4 726 792 offenbart einen
elektrischen Buchsenverbinder mit einer Mehrzahl von in einem flachen
Gehäuse
verrastbaren elektrischen Buchsenkontakten. Ein jeweiliger Buchsenkontakt
ist dabei mittels einer vom Buchsenkontakt abstehenden, länglichen
Rastfeder in einer Öffnung
des Gehäuses
verrastbar. Hierfür
weist die Rastfeder seitlich eine Lasche auf, wodurch zwei zueinander
senkrecht liegende Rastkanten entstehen, und die eine Rastkante
innen an der Öffnung
und die Andere innen im Gehäuse
anliegt. Beim Ausüben
einer Kraft auf den Buchsenkontakt entgegengesetzt zu dessen Montagerichtung
in das Gehäuse,
ist einerseits eine Entnahme des Buchsenkontakts und andererseits
ein Überdehnen
der Rastfeder verhindert.
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Die
US 5 741 162 offenbart einen
elektrischen Buchsenkontakt, von dessen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper eine
federnde Rastfeder absteht, mittels welcher der Buchsenkontakt in
einem Gehäuse
verrastbar ist. Die Rastfeder ist dabei mit einer Basis federnd
und integral verbunden, welche integral mit dem Grundkörper ausgebildet
ist. In Ausführungsformen
ist die Basis wiederum federnd mit dem Grundkörper verbunden. In einer anderen Ausführungsform
ist die Rastfeder in Längsrichtung in
zwei Hälften
geteilt und an einem jeweiligen freien Endabschnitt aufgebogen.
Hierdurch ist die Rastfeder mit einem Vorsprung im Gehäuse in Eingriff bringbar.
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Die
EP 0 821 438 A1 (
DE 697 26 346 T2 )
offenbart einen in einem Gehäuse
mittels einer Rastfeder verrastbaren elektrischen Buchsenkontakt,
wobei die Rastfeder an einer Deckenwandung des Buchsenkontakts ausgebildet
ist und von der Deckenwandung absteht. Um Einfädelungen des elektrischen Kabels
zwischen der aus der Deckenwandung freigeschnittenen Rastfeder und
der Decken- bzw. den Seitenwandungen des Buchsenkontakts zu verhindern, weist
die Rastfeder an ihrem freien Längsendabschnitt
seitlich Schutzglieder auf, die aus einer Ebene der Rastfeder auf
den Buchsenkontakt in einem rechten Winkel zugebogen sind, und so
denjenigen Bereich, welcher zwischen Rastfeder und dem restlichen
Buchsenkontakt am Weitesten offen steht, abdeckt. Die dem freien
Ende der Rastfeder benachbarten Enden der Schutzglieder sind schräg bzw. diagonal
geschnitten, um spitzwinklige Kanten an der Rastfeder bzw. deren
Schutzglieder zu vermeiden.
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Die
US 3 562 698 offenbart einen
elektrischen Pinkontakt, von dessen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper eine
federnde und im Querschnitt kreisringförmige Rastfeder absteht, mittels
welcher der Pinkontakt in einem Gehäuse verrastbar ist. Hierbei
ist die Rastfeder aus einem Mantelbereich des zylinderförmigen Grundkörpers freigeschnitten
und erstreckt sich mit einem gebundenen Endabschnitt zunächst ein
kleines Stück
radial nach innen und dann parallel zu einer Längsrichtung des Pinkontakts
entgegen dessen Steckrichtung. Ab ca. einem Viertel der Länge der
Rastfeder erhebt sich diese von ihrem zur Längsrichtung parallelen Abschnitt
und steht nach außen
vom Pinkontakt hervor.
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Die
DE 199 33 211 A1 offenbart
eine elektrische Steckverbinderhälfte
mit einem Gehäuse
und wenigstens einem an einer Verriegelungsschulter einer Aufnahmekammer
des Gehäuses
verrastbaren elektrischen Kontakt. Der elektrische Kontakt besitzt in
einem Längsmittenabschnitt
einen im Wesentlichen hohlzylindrischen, in Längsrichtung geschlitzten Bereich,
in welchem eine Rastfederzunge aus einer Wandung des elektrischen
Kontakts freigeschnitten ist. Die Rastfederzunge erstreckt sich
im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung und in eine Umfangsrichtung
des elektrischen Kontakts. Hierdurch ist die Rastfederzunge radial
federnd ausgebildet und wirkt im montierten Zustand des im Gehäuse abschnittsweise
radial zusammengedrückten
elektrischen Kontakts mit der Verriegelungsschulter zusammen.
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Die
DE 10 2005 004 241
B4 offenbart einen elektrischen Buchsenkontakt, in dessen
Gehäuse
ein zweiteiliges elektrisches Kontaktelement an einem inneren Anschlag
verrastbar ist. Für
die Verrastung weist das Kontaktelement zwei miteinander zusammenwirkende
und aus einer Durchgangsausnehmung in einer Bodenwandung des Kontaktelements hervorstehende
Verriegelungselemente auf. Die beiden Verriegelungselemente sind
dabei derart angeordnet, dass das erste Verriegelungselement mit
einem freien Querende innen in Längsrichtung
des Kontaktelements am zweiten Verriegelungselement anliegt und
sich so die Federkonstanten der beiden Verriegelungselemente addieren.
Um eine Montage des Kontaktelements im Gehäuse zu vereinfachen, weist
das zweite Verriegelungselement an einem Längs- und einem Querendabschnitt
jeweils eine Abkantung auf, sodass das Kontaktelement bzw. das zweite
Verriegelungselement mit möglichst
wenig Reibung in das Gehäuse
vorbewegbar ist.
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Die
US 6 106 339 offenbart einen
in einem Gehäuse
verrastbaren elektrischen Buchsenkontakt, der an einer Oberseite
eines im Wesentlichen quaderförmigen
elektrischen Kontaktkastens eine aus dem Kontaktkasten freigeschnittene
Rastfeder besitzt. Hierbei steht die Rastfeder derart von der Oberseite
des Kontaktkastens ab, dass sie mit einem freien Ende an einem inneren
Anschlag des Gehäuses zu
liegen kommt, wenn der Buchsenkontakt in eine Montagerichtung in
das Gehäuse
vorbewegt wird. Damit sich der Buchsenkontakt beim Aufbringen einer
Kraft, die entgegengesetzt zu einer Montagerichtung auf den Buchsenkontakt
einwirkt, nicht zu stark verwindet, weist dieser an seinem Kontaktkasten eine
Einrichtung, die einem Verwinden entgegenwirkt, und entlang der
Rastfeder eine nach oben abstehende Rippe auf.
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Durch
eine fortschreitende technologische Entwicklung kommt es zu einer
schon oben angesprochenen Miniaturisierung solcher elektrischen Kontakte,
die neue Probleme bei der Konstruktion und Auslegung der Kontakte
aufwerfen. Hierbei wird einer stabilen Verrastung des Kontakts trotz
seiner kleinen Baugröße, einem
Verhindern des Auskickens der Rastfeder sowie einem Verhindern von
Kabeleinfädelungen
unter die Rastfeder bei der Konfektionierung des elektrischen Kabels
immer mehr Bedeutung beigemessen werden.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten elektrischen
Kontakt, insbesondere einen verbesserten elektrischen Buchsenkontakt, zur
Verfügung
zu stellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen
elektrischen Kontakt zur Verfügung
zu stellen, der trotz einer miniaturisierten Baugröße stabil
in einem Gehäuse
verrastet, bei welchem ein Ausknicken einer Rastfeder bei einer Belastung
auf den elektrischen Kontakt verhindert ist sowie Kabeleinfädelungen
unter die Rastfeder vermieden werden. Es ist ferner eine Aufgabe
der Erfindung, durch eine Miniaturisierung des elektrischen Kontakts
eine Kostenreduzierung zu realisieren und/oder für einen kleinen Bauraum bzw.
ein kleines Raster einen entsprechend angepassten elektrischen Kontakt
zur Verfügung
zu stellen. Darüber
hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechend konfektioniertes
elektrisches Kabel mit einem erfindungsgemäßem elektrischen Kontakt anzugeben.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mittels eines elektrischen Kontakts gemäß Anspruch
1, eines elektrischen Buchsenkontakts gemäß Anspruch 13 und eines konfektionierten
elektrischen Kabels gemäß Anspruch
14 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
abhängigen
Ansprüchen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mittels eines elektrischen Kontakts,
insbesondere eines elektrischen Buchsenkontakts, zum elektrischen
Kontaktieren eines elektrischen Verbinders für den Kraftfahrzeugbereich
gelöst,
wobei der elektrische Kontakt eine Rastfeder zum Verrasten in einem
Gehäuse
aufweist, deren Querschnitt eine Fläche aufspannt bzw. be- oder
umgrenzt, die größer ist
als die Fläche
des Querschnitts selbst. Dieser oder zu diesem ähnliche Querschnitte der Rastfeder
erstrecken sich dabei über
im Wesentlichen die gesamte Länge
der Rastfeder hinweg. Hierbei ist unter einer Längserstreckung (Länge) der
Rastfeder diejenige Erstreckung der Rastfeder gemeint, welche in
Richtung einer Steck- oder einer Gegensteckrichtung des elektrischen
Kontakts verläuft.
Ferner ist unter einem Aufspannen einer Fläche durch den Querschnitt der
Rastfeder, ein Ergänzen
des Querschnitts auf einen einfachen rechteckigen Querschnitt mittels
geraden Abschnitten zu verstehen. Darüber hinaus ist die Rastfeder aus
einem Verriegelungskasten des elektrischen Kontakts freigeschnitten,
und der Verriegelungskasten ist an einem elektrischen Kontaktkasten
des elektrischen Kontakts angeordnet.
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In
Ausführungsformen
der Erfindung ist es z. B. möglich,
die Rastfeder mit einem L-, Z-, oder U-förmigen Profil (Querschnittsform
der Rastfeder in Längsrichtung)
zu versehen. Es ist z. B. möglich,
eine L-förmig
profilierte Rastfeder gleichschenklig oder ungleichschenklig auszurüsten. U-förmig profilierte Rastfedern
können
mit geneigten oder parallelen Flanschen des U-Profils versehen werden.
Bei einer Z-förmig
profilierten Rastfeder kann der jeweilige Schenkel in einem rechten
oder einem davon verschiedenen Winkel von einem die beiden Schenkel verbindenden
Steg abstehen. Hierbei müssen
wiederum die jeweiligen Winkel der Schenkel bezüglich des Stegs nicht gleich
sein, genauso wenig wie deren jeweilige Länge. Ferner eignen sich S-förmige bzw. angenähert S-förmige Profile
für den
Querschnitt der Rastfeder.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung weist der Querschnitt der Rastfeder zwei Schenkel
auf, die in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sind.
Hierbei kann der Winkel zwischen den beiden Schenkeln zwischen größer 0° und kleiner
180° variieren.
Bevorzugt ist ein ca. 90°-Winkel
(L-förmig profilierte
Rastfeder) zwischen den beiden Schenkeln des Querschnitts. Bei solchen
Ausführungsformen
der Erfindung können
die Schenkel selbstverständlich
unterschiedlich lang sein.
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In
Ausführungsformen
der Erfindung, die teilweise mit obigen Ausführungsformen kombinierbar sind,
ist der Querschnitt der Rastfeder abschnittsweise kreisring- oder
ellipsenringförmig.
Ein Beispiel hierfür
ist z. B. eine U-förmig
oder eine teilweise U-förmig
profilierte Rastfeder.
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In
Ausführungsformen
der Erfindung kann der Querschnitt der Rastfeder bzw. dessen idealisierter
graphischer Verlauf wenigstens einen Wendepunkt aufweisen, wobei
sich am Wendepunkt des Querschnitts ein mathematisches Krümmungsverhalten
des Querschnitts umkehrt. Ein Beispiel für einen solchen Querschnitt
ist ein zusammengesetzter Querschnitt; bei welchem z. B. zwei gerade
Bereiche mittels eines Übergangsbereichs
ineinander kontinuierlich übergehen.
Hierbei liegt ein jeder gerader Bereich des Querschnitts in einer
Ebene, die zum Bereich der jeweilig anderen Ebene parallel angeordnet ist,
wobei die beiden gerade Bereiche mittels des angenähert S-förmig ausgebildeten Übergangsbereichs ineinander übergehen.
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Erfindungsgemäß wird der
Querschnitt der Rastfeder im Wesentlichen über die gesamte Längserstreckung
der Rastfeder, mit wenigstens zwei Fasern bzw. zwei Materiallagen
derart ausgestaltet, dass sich diese im Wesentlichen in zwei unterschiedliche
Richtungen, insbesondere in zwei unterschiedliche orthogonale Richtungen,
erstrecken. Hierbei ist der Querschnitt aus wenigstens zwei Bereichen (Schenkeln,
Fasern, Materiallagen) zusammengesetzt, die mittels eines Übergangsbereichs
in einander übergehen
bzw. miteinander verbunden sind. Hierbei kann der Übergangsbereich
die beiden Bereiche z. B. in einem bestimmten Winkel zueinander vorsehen
und/oder diese stetig ineinander übergehend miteinander verbinden.
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Durch
das erfindungsgemäße Ausgestalten des
Querschnitts über
die gesamte Länge
der Rastfeder ergibt sich im Vergleich mit einer Rastfeder aus dem
Stand der Technik ein erhöhtes
Widerstandsmoment. Hierdurch ergibt sich erfindungsgemäß eine stabile
Verrastung des elektrischen Kontakts bei einer kleinen Baugröße. Aufgrund
des erhöhten
Widerstandsmoments wird ein Ausknicken der Rastfeder bei einer Belastung
in deren Längsrichtung
verhindert. Durch eine Kenntnis des Widerstandsmoments der Rastfeder
kann – sofern
eine lineare mechanische Spannungsverteilung im Querschnitt der
Rastfeder vorliegt – unmittelbar
eine maximale Biegespannung des Querschnitts, bzw. bei einem sich über die
Länge der
Rastfeder verändernden
Querschnitt eine maximale Biegespannung im kleinsten Querschnitt
(im Sinne von geringstem Widerstandsmoment) errechnet werden. Entsprechend
kann dann der elektrische Kontakt bzw. dessen Rastfeder ausgelegt
werden, um einer bestimmten Maximalkraft widerstehen zu können.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung ist wenigstens ein Längsabschnitt der Rastfeder
aus einer Seitenwandung, einer Deckenwandung oder einem Übergangsabschnitt
von der Decken- zur Seitenwandung frei- bzw. herausgeschnitten.
Hierbei bildet dann bevorzugt ein jeweiliger Querschnitt eines einzelnen
Längsabschnitts
einen Bereich (Schenkel, Faser, Materiallage) des Querschnitts der
Rastfeder.
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Insbesondere
bei Ausführungsformen
der Erfindung, bei welcher ein Längsabschnitt
der Rastfeder aus der Seitenwandung des elektrischen Kontakts freigeschnitten
ist, ergibt sich ein wirksames Verhindern von Kabeleinfädelungen
zwischen der Rastfeder und dem restlichen elektrischen Kontakt. Dies
gilt auch dann, wenn die Rastfeder auf der direkt gegenüberliegen den
Seite nicht aus einer Seiten- oder einer abfallenden Deckenwandung
freigeschnitten ist. Hierdurch wird erfindungsgemäß das Konfektionieren
des elektrischen Kabels vereinfacht und andererseits ein Beschädigen des
elektrischen Kontakts – insbesondere
bei kleinen bzw. sehr kleinen Ausführungsformen – wirksam
verhindert.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung weist die Rastfeder einen Überdehnschutz auf, damit diese
bei einer Demontage des elektrischen Kontakts nicht beschädigt werden
kann. Bevorzugt ist dabei der Überdehnschutz
an einem freien Längsabschnitt
der Rastfeder ausgebildet. Hierbei kann der Überdehnschutz z. B. als Noppe,
Sicke, konvexer Abschnitt, Rippe oder Vorsprung ausgestaltet sein.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung befindet sich der Überdehnschutz
an demjenigen Längsendabschnitt
der Rastfeder, welcher aus der Seitenwandung des elektrischen Kontakts
freigeschnitten ist. Hierbei kann erfindungsgemäß der Überdehnschutz an einer schmalen
Seite der Seitenwandung ansitzen. Vorteilhaft bei solchen Ausführungsformen
ist, dass an der Seite, an welcher der Überdehnschutz an der Rastfeder
des vorgesehen ist, noch weniger Freiraum zur Verfügung steht,
in welchem sich ein Kabel beim Konfektionieren verfangen bzw. einfädeln kann.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung weist der elektrische Kontakt einen elektrischen Kontaktkasten
mit einer darin befindlichen Kontaktfeder, und direkt benachbart
zum Kontaktkasten einen Verriegelungskasten auf, aus welchem die Rastfeder
heraus- bzw. freigeschnitten ist. Der Verriegelungskasten und der
Kontaktkasten erstrecken sich in ihrer Längserstreckung in dieselbe
Richtung, sind bevorzugt übereinander
liegend angeordnet und sind bevorzugt wenigstens abschnittsweise
mittels eines Zwischenbodens voneinander getrennt. An diesen Zwischenboden
kann die elektrische Kontaktfeder des elektrischen Kontakts angebunden
sein.
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Hierbei
kann die Kontaktfeder an einem diesem Zwischenboden gegenüberliegenden
Zwischenboden ebenfalls angebunden sein. Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung erstreckt sich die elektrische Kontaktfeder zwischen
dem erstgenannten Zwischenboden und einem Übergangsabschnitt, welcher
mit einem freigeschnittenem Abschnitt einer Seitenwandung des elektrischen
Kontakts verbunden ist.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung weist der Verriegelungskasten eine Deckenlasche auf,
die sich am Kontaktkasten bzw. einer Seitenwandung des Kontaktkastens
bzw. dem Zwischenboden abstützt.
Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Deckenlasche nicht parallel zu
einer Seitenwandung des elektrischen Kontakts angeordnet ist. Hierdurch
ergibt sich ein gegenüber
einem im Querschnitt rechteckig aufgebauten elektrischen Kontakt,
eine Ausnehmung aus diesem Rechteck, welche als Kodierausnehmung
für den
elektrischen Kontakt verwendbar ist.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung sind jeweils der Kontaktkasten als auch der Verriegelungskasten
stofflich einstückig
ausgebildet. Darüber
hinaus ist es bevorzugt, dass der Kontaktkasten und der Verriegelungskasten
zusammen stofflich einstückig
ausgebildet sind. Bevorzugt wird der elektrische Kontakt aus einem
verzinnten Blech einstückig
herausgestanzt und anschließend
zurecht gebogen.
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Zusätzliche
Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts in
einem zusammengebogenen Zustand;
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2 eine
geschnittene Frontansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts aus 1 entlang
einer in 1 eingezeichneten Schnittebene;
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3 eine
weitere geschnittene Frontansicht des erfindungsgemäßen elektrischen
Kontakts aus 1, entlang einer in 1 eingezeichneten Schnittebene;
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4 eine
Front- bzw. Stirnseitenansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts aus 1;
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5 eine
Perspektivansicht auf eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen
Kontakts in einem zusammengebogenen Zustand von schräg hinten;
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6 eine
Perspektivansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Kontakts aus 5 von schräg vorne;
und
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7 eine
Draufsicht auf einen nicht zusammengebogenen Rohling des elektrischen
Kontakts aus den 5 und 6.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines elektrischen Buchsenkontakts
für ein
elektrisches Steckverbindungssystem im Kraftfahrzeugbereich näher erläutert. Die
Erfindung soll jedoch nicht auf einen solchen elektrischen Buchsenkontakt
beschränkt
sein, sondern andere elektrischen Kontakte wie z. B. Flachsteckhülsen oder
elektrische Stiftkontakte betreffen. Prinzipiell ist die Erfindung überall dort
anwendbar, wo ein elektrischer Kontakt mittels einer Rastfeder z.
B. innerhalb eines Gehäuses
verrastbar ist.
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Im
Folgenden ist von einem vorderen Teil oder Abschnitt bzw. einem
hinteren Teil oder Abschnitt des elektrischen Kontakts die Rede.
Hierbei soll mit vorne, eine Position am elektrischen Kontakt bezeichnet
sein, welche sich in der Nähe
eines freien Endes eines Kontaktkastens bzw. in der Nähe eines freien
Endes eines Verriegelungskastens des elektrischen Kontakts befindet.
Entsprechend bedeutet hinten eine Position am Buchsenkontakt, welche
entfernt vom freien Ende des Kontaktkastens bzw. des Verriegelungskastens
angeordnet ist.
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Ein
in 1 in einer Seitenansicht dargestellter erfindungsgemäßer elektrischer
Kontakt 1 weist einen vorderen Abschnitt zum Verriegeln
in einem Gehäuse
(nicht dargestellt) und zum elektrischen Kontaktieren eines Stiftkontakts
(nicht dargestellt) auf. Ferner besitzt der elektrische Kontakt 1 einen
hinteren Abschnitt zum elektrischen Anschließen eines Kabels 2 (siehe 5).
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Der
hintere Abschnitt des elektrischen Kontakts 1 kann einen
(ersten) Crimpabschnitt 180 (siehe auch 5 bis 7)
zum Ancrimpen eines Leiters 200 des elektrischen Kabels 2 aufweisen.
In anderen Ausführungsformen
der Erfindung kann der Abschnitt 180 – wie in 1 dargestellt – als ein
Abschnitt zum Anschweißen
des elektrischen Leiters 200 ausgebildet sein. Dies wird
bevorzugt mittels eines Kompaktierschweißverfahrens durchgeführt. Ferner
weist der hintere Abschnitt des elektrischen Kontakts 1 einen (zweiten)
Crimpabschnitt 182 zum Ancrimpen einer elektrischen Isolierung 210 des
Kabels 2 auf. Darüber
hinaus kann der elektrische Kontakt 1 am hinteren Ende
des Crimpabschnitts 182 einen Träger 190 mit darin
vorgesehenen Transportausnehmungen aufweisen, mittels welchen ein
Rohling (siehe 7, in welcher der Träger 190 jedoch
nicht dargestellt ist) des elektrischen Kontakts 1 nach
einem Ausstanzen aus einem Blech transportiert und für ein Zurechtbiegen
gehalten werden kann. Ferner kann der Träger 190 beim Kompaktierschweißen und/oder
dem Konfektionieren des Kabels 2 einem Halt des elektrischen
Kontakts 1 dienen. Für
einen Gebrauch des elektrischen Kontakts 1 wird der Träger 190 abgetrennt.
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Der
vordere Abschnitt des elektrischen Kontakts 1 weist zum
elektrischen Kontaktieren eines elektrischen Gegenverbinders (nicht
dargestellt) einen Kontaktkasten 100 auf, dessen Bodenwandung 130 (siehe 2 bis 4)
mit dem Abschnitt 180 bzw. ersten Crimpabschnitt 180 verbunden
ist. Ferner befindet sich am Übergang
zwischen dem Kontaktkasten 100 und dem Abschnitt 180 bzw.
dem Crimpabschnitt 180, angrenzend an die beiden Seitenwandungen 140, 150 des
Kontaktkastens 100, jeweils ein Versteifungssteg 175.
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Im
Folgenden wird eine erste Ausführungsform
des als Buchsenkontakt 1 ausgebildeten elektrischen Kontakts 1 anhand
der 1 bis 4 näher erläutert. Wie analog zu 7 (zweite
Ausführungsform
der Erfindung) in den 1 bis 4 zu erkennen
ist, ist der Buchsenkontakt 1 bevorzugt aus einem einzigen
aus einem Blech gestanzten Rohling zurecht gebogen.
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Wie
in 1 zu erkennen ist, erhebt sich vom elektrischen
Kontakt 1 eine Rastfeder 112 nach außen weg.
Hierbei erhebt sich die Rastfeder 112 von einer Ebene der
Deckenwandung 160 nach außen und bildet eine federnde
Primärverrastung
für den
elektrischen Kontakt 1. Erfindungsgemäß ist die Rastfeder 112 sowohl
integral mit der Deckenwandung 160 als auch integral mit
einer Seitenwandung 150 des elektrischen Kontakts 1 ausgebildet.
Ferner ist auch ein Übergangsbereich
zwischen der Deckenwandung 160 und der Seitenwandung 150 integral mit
der Rastfeder 112 ausgebildet. Die Rastfeder 112 erstreckt
sich dabei im Wesentlichen, in eine Längsrichtung L des elektrischen
Kontakts 1.
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Durch
das bevorzugt stofflich einstückige Ausbilden
der Rastfeder 112 mit der Decken- 160 und einer
Seitenwandung 150 erhält
ein Querschnitt Q der Rastfeder 112 einen idealisiert zweidimensionalen
Aufbau. D. h. der Querschnitt Q (Blickrichtung in 1 mit
einem Pfeil verdeutlicht) der Rastfeder 112 besitzt wenigstens
zwei Fasern bzw. Bereiche bzw. Abschnitte, die sich jeweils in eine
unterschiedliche Richtung erstrecken.
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Im
vorliegenden Beispiel ist der Querschnitt Q der Rastfeder 112 L-förmig aufgebaut,
was in den 2 und 3 im Schnitt
gut zu erkennen ist. Hierbei setzt sich der Querschnitt Q aus zwei
Bereichen 113, 115 zusammen, die beide über einen Übergangsbereich 114 verbunden
sind, der als Biegung bzw. Knick ausgebildet ist. Im vorliegenden
Beispiel ist der Bereich 113 länger als der zu ihm im Wesentlichen
orthogonal vorgesehene Bereich 115 vorgesehen. Ferner sind
beide Bereiche 113, 115 gleich dick.
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Dieser
erfindungsgemäße Aufbau
des Querschnitts Q der Rastfeder 12 mit zwei Bereichen 113, 115 erstreckt
sich über
die gesamte Länge
der Rastfeder 112 hinweg. D. h. sämtliche Querschnitte Q der Rastfeder 112 sind
sich einander ähnlich
und im vorliegenden Ausführungsbeispiel
L-förmig
aufgebaut.
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Die
jeweiligen Bereiche 113, 114, 115 des Querschnitts
Q der Rastfeder 112 ergeben dabei zusammen jeweils einen
Längsabschnitt 117, 118, 119 der
Rastfeder. Die zusammengesetzten Längsabschnitte 117, 118, 119 ergeben
dabei die erfindungsgemäße Rastfeder 112,
wobei der jeweilige Längsabschnitt 117, 118, 119 integral
in den elektrischen Kontakt 1 übergeht. Hierbei ist es möglich, die
Rastfeder 112 einstückig
mit dem Kontaktkasten 100 (nicht dargestellt) oder einstückig mit
einem Verriegelungskasten 110 (siehe unten) auszubilden.
Siehe hierzu auch weiter unten.
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Erfindungsgemäß sind in
Längsrichtung
L der Rastfeder 112 die Querschnitte Q bevorzugt einfach
zusammenhängend
ausgebildet, wobei sich innerhalb eines jeden Querschnitts Q der
Rastfeder 112 in einem Bereich 113, 115 Material
hauptsächlich in
eine Richtung und im anderen Bereich 115, 113 Material
hauptsächlich
in eine andere Richtung dazu erstreckt. Hierbei ist es selbstverständlich auch
möglich,
dass die beiden Bereiche 113, 115, nicht wie in den 1 bis 5 dargestellt, über eine
Unstetigkeitsstelle (Knick bzw. scharfe Biegung) ineinander übergehen,
sondern das dies kontinuierlich erfolgt. Dies ist z. B. bei einem
teilweise kreisring- bzw. ellipsenringförmigen Querschnitt Q der Rastfeder 112 der Fall.
Hierbei erstreckt sich innerhalb des Querschnitts Q das Material
zunächst
hauptsächlich
in eine Richtung und geht mit fortschreitender Faser kontinuierlich
(insbesondere bei einem Halbkreisprofil) in die andere Richtung über.
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Im
Folgenden wird die zweite Ausführungsform
der Erfindung näher
erläutert.
Hierbei sollen die zur ersten Ausführungsform gemachten Äußerungen ebenfalls
auf die zweite Ausführungsform
zutreffen. Umgekehrt ist es möglich,
die zur zweiten Ausführungsform
der Erfindung gemachten Ausführungen auf
die erste Ausführungsform
zu übertragen,
was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Ferner sind Ausführungsformen
der Erfindung im Gegensatz zu den Darstellungen in der Zeichnung
möglich,
die keinen separat vom Kontaktkasten 100 vorgesehenen Verriegelungskasten 110 aufweisen
müssen.
D. h., dass die erfindungsgemäße Rastfeder 112 an
einem elektrischen Kontaktkasten 100 vorgesehen sein kann, ohne
das ein solcher elektrischer Kontakt 1 einen Verriegelungskasten 110 aufweisen
muss.
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Die
in den 5 bis 7 dargestellte zweite Ausführungsform
der Erfindung weist in ihrer zurechtgebogenen Form (5 und 6)
den Kontaktkasten 100 und den darüber angeordneten Verriegelungskasten 110 auf.
Hierbei ist der Verriegelungskasten 110 vom elektrischen
Kontaktkasten 100 mittels eines Zwischenbodens 124 getrennt.
Hierbei kann der Zwischenboden 124 durchgängig zwischen dem
Kontaktkasten 100 und dem Verriegelungskasten 110 vorgesehen
sein oder auch nur (wie dargestellt) abschnittsweise.
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Der
Kontaktkasten 100 und der Verriegelungskasten 110 besitzen
eine gemeinsame Seitenwandung 150, an welche der Zwischenboden 124 angeschlagen
ist. Um den Zwischenboden 124 in einem Mittenbereich der
Seitenwandung 150 festzulegen weist der Zwischenboden 124 Vorsprünge 125 (siehe 7)
auf, die in entsprechende Ausnehmungen 155 in der Seitenwandung 150 eingreifen.
Hierdurch bildet sich ein im Querschnitt rechteckiger, bevorzugt quadratischer,
sich in Längsrichtung
L erstreckender, quaderförmiger
Kontaktkasten 100 aus, dessen Bodenwandung 130 dem
Zwischenboden 124 gegenüber
liegt. Jeweils senkrecht dazu befindet sich die Seitenwandung 150 bzw.
die Seitenwandung 140. Ausgehend vom freien Ende 101 des
Zwischenbodens 124 nach hinten in Längsrichtung L des elektrischen
Kontakts 1, geht der Zwischenboden 124 in eine
elektrische Kontaktfeder 120 über, die einer elektrischen
Kontaktierung eines elektrischen Stiftsteckers dient. Hierbei verjüngt sich
die Kontaktfeder 120 nach hinten und ragt in den Kontaktkasten 100, ausgehend
vom Zwischenboden 124 hinein; d. h. die Kontaktfeder 120 erstreckt
sich von dem über
ihr angeordneten Verriegelungskasten 110 weg in den Kontaktkasten 100 hinein.
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An
dem dem freien Ende 101 des Zwischenbodens 124 gegenüberliegenden
Ende der elektrischen Kontaktfeder 120 geht diese über einen
an ihr ausgebildeten Übergangsabschnitt 122 in
einen Abschnitt 142 der Seitenwandung 140 über. Hierbei
ist der Abschnitt 142 aus der Seitenwandung 140 heraus-
bzw. freigeschnitten. Siehe hierzu insbesondere auch die 7,
in welcher die gebogene Konfiguration von Zwischenboden 124,
Kontaktfeder 120, ihrem Übergangsabschnitt 122 und
dem Abschnitt 142 der Seitenwandung 140 und die
Seitenwandung 140 dargestellt ist.
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Bevorzugt
sind dabei der Abschnitt 142 der Seitenwandung 140 sowie
die elektrische Kontaktfeder 120 federnd ausgelegt. D.
h. die elektrische Kontaktfeder 120 ist innerhalb des Kontaktkastens 100 auf
und abbewegbar (in Bezug auf den über ihr angeordneten Verriegelungskasten 110),
und der Abschnitt 142 der Seitenwandung 140 ist
in einer senkrechten Richtung dazu seitlich in den Kontaktkasten 100 hinein-
und herausbewegbar. Hierdurch kann ein Stiftkontakt eines Gegensteckers
bequem in einem miniaturisierten elektrischen Buchsenkontakt 1 eingesteckt
werden.
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Zur
Verbesserung einer elektrischen Kontaktierung weist die elektrische
Kontaktfeder 120 bevorzugt eine elektrische Kontaktierungszone 129 auf. Eine
solche elektrische Kontaktierugszone 139 weist bevorzugt
auch die Bodenwandung 130 auf, wobei sich bevorzugt die
elektrische Kontaktierungszone 129 der Kontaktfeder 150 und
die elektrische Kontaktierungszone 139 der Bodenwandung 130 einander direkt
gegenüber
liegen. Eine solche elektrische Kontaktierungszone 129, 139 ist
z. B. als Erhebung, Noppe, Sicke, konvexer Abschnitt, Rippe oder
Vorsprung ausgebildet.
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Weiter
hinten, beginnend in einem Mittenbereich des elektrischen Kontakts 1 ist
wiederum der Zwischenboden 124 vorgesehen (siehe auch 7), der
sich bevorzugt bis an einen hinteren Bereich des Kontaktkastens 100 bzw.
des Verriegelungskastens 110 erstreckt. An diesem Ende,
bevorzugt hinten am Verriegelungskasten 110 befindet sich
eine Kante bzw. Ausnehmung 170, welche als Sekundärverrastung
für den
elektrischen Kontakt 1 dienen kann.
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Über bzw.
auf dem Kontaktkasten 100 ist der Verriegelungskasten 110 angeordnet.
Ausgehend von der mit dem Kontaktkasten 100 gemeinsamen Seitenwandung 150 übergreift
die Deckenwandung 160 des elektrischen Kontakts 1 bzw.
des Verriegelungskastens 110 den Kontaktkasten 100 bzw.
den Zwischenboden 124, wobei daran anschließend die Deckenwandung 160 in
eine Deckenlasche 146 übergeht,
die an den Kontaktkasten 100 angelegt ist. Hierbei sitzt
ein freies längliches
Ende der Deckenlasche 146 am Zwischenboden 124 bzw.
an einem Übergangsabschnitt
zwischen dem Zwischenboden 124 und der Seitenwandung 140 auf.
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Bevorzugt
ist die Deckenwandung 160 nicht so breit ausgebildet wie
die Bodenwandung 130 bzw. der Zwischenboden 124,
sodass die Deckenlasche 146 nicht mit der Seitenwandung 140 des
elektrischen Kontakts 1 fluchtet und somit in einem bestimmten
von 180° verschiedenen
Winkel dazu angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine Schräge, die eine
Stirnseite des elektrischen Kontakts 1 unsymmetrisch ausgestaltet,
wodurch mittels der schräg angeordneten
Deckenlasche 146 eine Kodierung für den elektrischen Kontakt 1 vorgenommen
werden kann.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung befindet sich die erfindungsgemäße Rastfeder 112 am
Verriegelungskasten 110. Hierbei ist die wie oben ausgeführt konfigurierte
Rastfeder 112 aus dem Verriegelungskasten 110 freigeschnitten
und steht vom Verriegelungskasten 110 teilweise ab, was
in den 5 und 6 gut zu erkennen ist.
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Bevorzugt
ist nicht der gesamte freigeschnittene Bereich der Rastfeder 112 teilweise
abstehend vom Verriegelungskasten 110 vorgesehen, sondern nur
ein freier Längsendabschnitt
dessen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dieser freie Längsendabschnitt
länger
als 50% des freigeschnittenen Abschnitts aus dem Verriegelungskasten 110.
Der innerhalb der Form des Verriegelungskastens 110 verbleibende,
sich an die Rastfeder 112 anschließende Abschnitt ist mit: [112]
bezeichnet.
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An
einem freien Ende 111 der Rastfeder 112 weist
diese einen Überdehnschutz 116 auf.
Hierbei ist der Überdehnschutz 116 bevorzugt
als Erhebung, Noppe, Sicke, konvexer Abschnitt, Rippe oder Vorsprung
an der Rastfeder 112, bevorzugt an deren Längsabschnitt 119 vorgesehen.
Der Überdehnschutz 116 befindet
sich bevorzugt am freien Ende 111 des Längsabschnitts 119 der
Rastfeder 112. Hierdurch kann der Überdehnschutz 116 an
einer freigeschnittenen Begrenzung der Seitenwandung 150 ansitzen
und so eine Bewegung der Rastfeder 112 in den Verriegelungskasten 110 hinein
begrenzen.
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Soll
also ein in ein Gehäuse
eingesteckter und verriegelter elektrischer Kontakt 1 gelöst werden, so
wird dessen Primärverrastung
(Rastfeder 112) durch herunterdrücken gelöst. Diese Lösebewegung der Primärverrastung
wird dann durch Aufsetzten des Überdehnschutzes 116 auf
der Seitenwandung 150 gestoppt, sodass die Rastfeder 112 nicht
zu weit in den Verriegelungskasten 110 vorbewegbar ist
und die Rastfeder 112 oder der restliche elektrische Kontakt 1 Schaden
nehmen könnte.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung weist die Deckenlasche 146 eine Schutzlasche 147 auf,
die einen in bestimmten Ausführungsformen
der Erfindung freiliegenden Bereich des Kontaktkastens 100 abdeckt.
Hierbei entsteht dieser freiliegende Bereich insbesondere durch
eine federnde Ausgestaltung des Abschnitts 142 der Seitenwandung 140 bzw.
eine federnde Ausgestaltung der Kontaktfeder 120. Durch
diese Schutzlasche 147 wird das Kabel 2 daran
gehindert sich in diesem Bereich zu verfangen.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
des elektrischen Kontakts 1 eignet sich insbesondere für sogenannte
Snap-In-Kontakte, die vor einem elektrischen Kontaktieren mit einem
Gegenstecker bereits in einem Gehäuse verrastet sind. Durch das
erfindungsgemäße Auslegen
der Rastfeder 112 ergibt sich eine höhere Sicherheit gegen ein Ausknicken der
Rastfeder 112 und es fädeln
sich keine Kabel 2 mehr zwischen Rastfeder 112 und
elektrischem Kontakt 1 bzw. zwischen Rastfeder 112 und
dem Verriegelungskasten 110 ein.
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Erfindungsgemäß ergibt
sich eine vergleichsweise große
Querschnittsfläche
der Rastfeder 112, wodurch sich Vorteile bei einer Verrastung
des elektrischen Kontakts 1 im Gehäuse ergeben. Treten mechanische
Kräfte
auf den elektrischen Kontakt 1 entgegen einer (Montage-)Steckrichtung
S des elektrischen Kontakts 1 auf, so tritt das freie Ende 111 der Rastfeder 112 nicht
oder nur kaum in ein Material des Gehäuses ein. Dies ist insbesondere
bei einem vergleichsweise weichem Kunststoffgehäuse von Vorteil. Darüber hinaus
ist die Erfindung auf vergleichsweise große elektrische Kontakte 1 anwendbar,
die einer vergleichsweise hohen mechanischen Belastung, entgegen
ihrer Steckrichtung S ausgesetzt sind.
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- 1
- (elektrischer)
Kontakt, Buchsenkontakt, Flachsteckhülse
- 2
- (elektrisches)
Kabel, Leitung
- 100
- (elektrischer)
Kontaktkasten
- 101
- freies
Ende des Kontakts 1 bzw. des Kontakt- 100 und
des Verriegelungskastens 110
- 110
- Verriegelungskasten
- 111
- freies
Ende, freier Längsendabschnitt
der Rastfeder 112
- 112
- Rastfeder,
Primärverrastung
des Kontakts 1
- 113
- (erster)
Bereich des Querschnitts Q der Rastfeder 110
- 114
- Übergangsbereich,
Bereich; Biegung, Knick
- 115
- (zweiter)
Bereich des Querschnitts Q der Rastfeder 110
- 116
- Überdehnschutz;
Erhebung, Noppe, Sicke, konvexer Abschnitt, Rippe, Vorsprung
- 117
- Längsabschnitt
des Rastfeder 112, aus Deckenwandung 160 freigeschnitten
- 118
- Längsabschnitt
des Rastfeder 112, aus Übergangsabschnitt
von Deckenwandung 160 zur Seitenwandung 150 freigeschnitten
- 119
- Längsabschnitt
des Rastfeder 112, aus Seitenwandung 150 freigeschnitten
- 120
- (elektrische)
Kontaktfeder (einseitig oder beidseitig angebunden)
- 122
- Übergangsabschnitt
- 124
- Zwischenboden
- 125
- Vorsprung
- 129
- (elektrische)
Kontaktierungszone; z. B.: Erhebung, Noppe, Sicke, konvexer Abschnitt, Rippe
- 130
- Bodenwandung,
Wandung des Kontakts 1 bzw. des Kontaktkastens 100
- 139
- (elektrische)
Kontaktierungszone; z. B.: Erhebung, Noppe, Sicke, konvexer Abschnitt, Rippe,
Vorsprung
- 140
- (erste)
Seitenwandung, Wandung des Kontakts 1; Wandung des Kontaktkastens 100 und
des Verriegelungskastens 110, bevorzugt wenigstens abschnittsweise
federnd ausgelegt
- 142
- (Feder-)Abschnitt
der Seitenwandung 140
- 146
- Deckenlasche
des Verriegelungskastens 110, bildet Teil der Seitenwandung 140
- 147
- Schutzlasche
- 150
- (zweite)
Seitenwandung, Wandung des Kontakts 1; Wandung des Kontaktkastens 100 und
des Verriegelungskastens 110
- 155
- Ausnehmung,
bevorzugt Durchgangsausnehmung
- 160
- Deckenwandung,
Wandung des Kontakts 1 bzw. des Verriegelungskastens 110
- 170
- Rastausnehmung,
Rand, Sekundärverrastung
des Kontakts 1
- 175
- Versteifungssteg
- 180
- (erster)
Crimpabschnitt für
Leiter 200 des Kabels 2 bzw. Abschnitt zum Anschweißen (z. B.
mittels eines Kompaktierschweißverfahrens)
des Leiters 200
- 182
- (zweiter)
Crimpabschnitt für
eine Isolierung 210 des Kabels 2
- 190
- Träger, Trägerstreifen
mit Transportausnehmungen
- 200
- elektrischer
Leiter, Litze(nleitung), Seele
- 210
- (elektrische)
Isolierung des Kabels 2
- L
- Längsachse,
Längsrichtung
des Kontakts 1
- S
- (Montage-)Steckrichtung
des Kontakts 1, bzw. Gegensteckrichtung (Löserichtung)
eines (elektrischen) Stiftkontakts
- Q
- Querschnitt,
Profil der Rastfeder 112