DE102008045810A1

DE102008045810A1 - Elektrischer Gabelkontakt für ein Stanzgitter, sowie elektrisches Stanzgitter

Info

Publication number: DE102008045810A1
Application number: DE102008045810A
Authority: DE
Inventors: Martin Listing; Dinh Hung Vu; Ralf Hecker
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2010-03-18
Anticipated expiration: 2028-09-06
Also published as: DE102008045810B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Gabelkontakt für ein Stanzgitter (10) eines Leistungsverteilers (1), mit
einem Bogenabschnitt (120, 220), der entlang des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) zwei Längenendabschnitte (110, 210; 130, 230) des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) miteinander verbindet, wobei
der Bogenabschnitt (120, 220) einen hindurchgehenden Kontakt-Längsschlitz (140, 240) aufweist, in welchen ein elektrischer Gegenkontakt (20) elektrisch kontaktierend einsteckbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Stanzgitter für einen elektrischen Leistungsverteiler (1), mit einem elektrischen Gabelkontakt (100, 200), wobei
der elektrische Gabelkontakt (100, 200) einen Kontakt-Längsschlitz (140, 240) aufweist, in welchen ein elektrischer Gegenkontakt (20) elektrisch kontaktierend einsteckbar ist, und
der elektrische Gabelkontakt (100, 200) derart am Stanzgitter (10) vorgesehen und ausgestaltet ist, dass der Kontakt-Längsschlitz (140, 240) mit wenigstens einem Abschnitt in einer Ebene des Stanzgitters (10) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Gabelkontakt für ein Stanzgitter. Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Stanzgitter für einen Leistungsverteiler, sowie einen elektrischen Leistungsverteiler, insbesondere eine Relaisbox, mit einem erfindungsgemäßen Gabelkontakt oder einem erfindungsgemäßen Stanzgitter. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Elektrik, insbesondere eine Kraftfahrzeugelektrik, oder eine elektrische Steuereinheit mit einem erfindungsgemäßen Stanzgitter.
Elektrische Leistungsverteiler oder Relaisboxen finden z. B. in Kraftfahrzeugen zur Verteilung elektrischer Ströme Anwendung und sind z. B. Bestandteil von so genannten Zentralelektriken für Steuereinheiten. In den elektrischen Systemen der Kraftfahrzeuge stellen die Zentralelektriken Schnittstellen zwischen elektrischen bzw. elektronischen Steuergeräten und elektrischen Leitungen bzw. Leitungssträngen dar. Die Zentralelektrik erfüllt im Wesentlichen eine Verteilerfunktion, um elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs, wie z. B. ABS, ESP, Automatikgetriebe u. ä., über elektrische Leitungen bzw. Kabelbäume mit elektrischem Strom bzw. elektrischer Spannung zu versorgen und eine Funktionstüchtigkeit dieser Verbraucher zu überwachen.
Die Ansteuerung der elektrischen Verbraucher erfolgt dabei über Schaltgeräte, die in der Zentralelektrik gemeinsam mit Sicherungen in Verbraucherstromkreisen z. B. mittels elektrischen Gabelkontakten steckbar angeordnet sind. Darüber hinaus können Zentralelektriken Steckplätze ebenfalls in Form von Gabelkontakten für Schalter, Widerstände, Relais, Lötkontakte, Pins, Tabs u. ä., sowie Anschlussmöglichkeiten für mit elektrischen Kupplungsorganen versehene Kabelbäume aufweisen. Solche Zentralelektriken sind bevorzugt in einer Leiterplatten- oder einer reinen Stanzgittertechnik ausgeführt, wobei erstere in einer so genannten Hybridanwendung, insbesondere für die Verteilung hoher elektrischer Ströme, ein an einer Leiterplatte vorgesehenes Stanzgitter aufweisen.
Die DE 197 13008 C1 offenbart eine Zentralelektrik für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei in einem Abstand zueinander angeordneten Stanzgittern, wobei jedes Stanzgitter mit einem Halterahmen aus Kunststoff umspritzt ist. Die Stanzgitter weisen für eine elektrische Kontaktierung Gabelkontakte auf, die aus einer Ebene des betreffenden Stanzgitters in einem rechten Winkel herausgebogen sind und weit nach oben vom betreffenden Stanzgitter abstehen. Ein elektrischer Gegenkontakt, z. B. ein Messerkontakt, ist dabei von einer schmalen Stirnseite kommend in einen Kontaktschlitz des Gabelkontakts einsteckbar, d. h. der Gegenkontakt wird von einem Längsende des Gabelkontakts kommend in diesen vorbewegt.
Die elektrischen Leistungsverteiler bzw. die Relaisboxen für die Zentralelektriken sollten auf Grund der beengten Verhältnisse im Kraftfahrzeugbereich so klein wie möglich aufgebaut sein. Um dies zu realisieren, sollten Stanzgitter in den Relaisboxen möglichst weit oben vorgesehen werden können, damit diese möglichst flach ausgestaltbar sind. Problematisch hierbei sind wiederum elektrische Kontaktierungen in Form von Gabelkontakten der Stanzgitter, da diese wie oben geschildert ebenfalls senkrecht vom Stanzgitter wegstehen und daher viel Platz innerhalb der Relaisbox benötigen, der anderweitig nicht nutzbar ist. Dies betrifft in den Relaisboxen insbesondere die Gabelkontakte, da sich mit diesen vergleichsweise hohe elektrische Ströme für eine Leistungselektronik übertragen lassen.
Ferner ergeben sich durch die vom elektrischen Stanzgitter vergleichsweise weit abstehenden Gabelkontakte Steckprobleme.
Solche Gabelkontakte knicken vergleichsweise schnell aus, da deren Dicke durch das Stanzgitter bestimmt ist, welche wiederum je nach einer maximalen Stromtragfähigkeit des Stanzgitters so dünn wie möglich ausgeführt ist, um Material zu sparen. Da ein elektrischer Gegenkontakt von der schmalen Stirnseite aus in den Gabelkontakt vorbewegbar ist, ergibt sich darüber hinaus eine eingeschränkte Stromtragfähigkeit auf Grund nur zweier elektrischer Kontaktvorsprünge je elektrischem Gabelkontakt, welche wiederum nur durch dickere Gabelkontakte kompensierbar ist. Des Weiteren ist an solch langen Gabelkontakten je nach einem Layout des Stanzgitters deren vergleichsweise großer Platzbedarf im Layout nicht unproblematisch.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen verbesserten elektrischen Gabelkontakt und ein verbessertes elektrisches Stanzgitter anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung eine dadurch entsprechend verbesserte elektrische oder elektronische Einrichtung oder Vorrichtung zur Verfügung zu stellen. Hierbei soll ein robuster Gabelkontakt bzw. ein robuster Gabelkontakt an einem Stanzgitter zur Verfügung gestellt werden, der wenigstens eine ausreichende, bevorzugt eine gute Stromtragfähigkeit besitzt und darüber hinaus einen geringen Platzbedarf in der elektrischen oder elektronischen Einrichtung oder Vorrichtung hat. Ferner soll in einer Variante der Erfindung ein Gabelkontakt zu Verfügung gestellt werden, der innerhalb eines Layouts eines Stanzgitters nur einen geringen Platzbedarf aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird mittels eines elektrischen Gabelkontakts für ein Stanzgitter, gemäß Anspruch 1; mittels eines elektrisches Stanzgitters für einen Leistungsverteiler, gemäß Anspruch 12; und einen elektrischer Leistungsverteiler, insbesondere eine Relaisbox für den Kraftfahrzeugbereich, eine Elektrik, insbesondere eine Kraftfahrzeugelektrik, oder eine elektrische Steuereinheit, gemäß Anspruch 16 gelöst.
Eine Basisvariante des erfindungsgemäßen elektrischen Gabelkontakts umfasst einen aus einer Ebene des Gabelkontakts herausgebogenen Abschnitt, der zwei Längsenden, bevorzugt zwei Längsendabschnitte, des Gabelkontakts miteinander verbindet. Dieser herausgebogene Abschnitt weist einen Kontakt-Längsschlitz derart auf, dass in diesen ein elektrischer Gegenkontakt elektrisch kontaktierend einsteckbar ist. Hierbei geht der Kontakt-Längsschlitz vollständig durch den aus einem flachen Material, wie z. B. einem Stanzblech aus Messing oder Kupfer, bestehenden Gabelkontakt hindurch. Gemäß der Erfindung kann der aus einer Ebene des Gabelkontakts herausgebogene Abschnitt einen, z. B. an einem Stanzgitter, gebundenen Längsendabschnitt des Gabelkontakts mit einem freien Längsendabschnitt des Gabelkontakts bevorzugt stofflich einstückig verbinden.
Der aus einer langgestreckten und flachen Materiallage bestehende elektrische Gabelkontakt weist erfindungsgemäß einen bogenförmigen Abschnitt auf, der einerseits aus einer ursprünglichen Ebene der Materiallage herausgebogen ist und der andererseits auch nicht mit einer anderen Ebene des Gabelkontakts zusammenfällt. D. h. der fertige, z. B. nach einem Stanzen zurechtgebogene Gabelkontakt besitzt neben seiner Dickenausdehnung eine dreidimensionale Form, wobei der bogenförmige Abschnitt zwei Ebenen des Gabelkontakts miteinander verbindet. Hierbei können diese beiden Ebenen zusammenfallen oder einen Winkel zueinander einnehmen, der bevorzugt im Wesentlichen ein Rechter ist. D. h. in diesen Ebenen liegen die Längsenden bzw. Längsendabschnitte des Gabelkontakts, welche durch den Bogenabschnitt miteinander verbunden sind.
Gemäß der Erfindung wird der elektrische Gegenkontakt, nicht mehr wie im Stand der Technik von der schmalen Stirnseite kommend in den Gabelkontakt eingesteckt, sondern ist von einer Querseite des elektrischen Gabelkontakts in diesen einsteckbar. Dies liegt einerseits an der dreidimensionalen Ausdehnung des Gabelkontakts und andererseits daran, dass der Kontakt-Längsschlitz einen anderen Verlauf besitzt als es bei herkömmlichen Anwendungen eines herkömmlichen Gabelkontakts der Fall war. Es ist gemäß der Erfindung nach wie vor möglich, den Gegenkontakt aus derselben Richtung kommend und mit derselben Orientierung in den Kontakt-Längsschlitz vorzubewegen, nur dass gemäß der Erfindung der Gegenkontakt nun durch die Querseite des Gabelkontakts hindurch einsteckbar ist, d. h. eine Längsausdehnung des Kontakt-Längsschlitzes lässt sich in eine Ebene projizieren, welche senkrecht zur Steckrichtung des Gegenkontakts liegt. Bevorzugt liegt eine elektrische Konzaktzone, z. B. ein elektrischer Kontaktvorsprung, des Gabelkontakts ungefähr auf Höhe des gebundenen Längsendabschnitts bzw. des Stanzgitters.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Stanzgitters weist wenigstens einen elektrischen Gabelkontakt auf, in welchen der elektrische Gegenkontakt elektrisch kontaktierend einsteckbar ist. Der Kontakt-Längsschlitz des Gabelkontakts verläuft dabei derart, dass er mit wenigstens einem Bereich in einer Ebene des Stanzgitters angeordnet ist bzw. dieser nahe kommt. D. h. der aus der Ebene des Stanzgitters herausgebogene Gabelkontakt erstreckt sich dabei mit seiner Querseite derart, dass er die Ebene des Stanzgitters nach Möglichkeit wieder berührt bzw. schneidet. Der Kontakt-Längsschlitz bzw. die Längserstreckung des Gabelkontakts verlässt die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts, also des Stanzgitters, und orientiert sich weiter in Richtung des freien Endes des Gabelkontakts wieder auf die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts, also des Stanzgitters, zu.
In einer ersten Variante des erfindungsgemäßen elektrischen Gabelkontakts ist dieser als ein bevorzugt an einem Stanzgitter vorgesehener Flach-Gabelkontakt ausgebildet. Hierbei weist der Gabelkontakt einen vergleichsweise kurzen freien Längsendabschnitt auf, wobei sich der im Bogenabschnitt des Gabelkontakts verlaufende Kontakt-Längsschlitz bis an das freie Ende des freien Längsendabschnitt erstreckt. D. h. der Kontakt-Längsschlitz ist am freien Ende des Gabelkontakts offen und bildet zwei Kontaktfedern des elektrischen Gabelkontakts aus, die am freien Ende des Gabelkontakts nicht miteinander verbunden sind. An den einander gegenüberliegenden Innenseiten des Kontakt-Längsschlitzes können wenigstens zwei einander bevorzugt gegenüberliegende, oder drei versetzt zueinander angeordnete elektrische Kontaktvorsprünge für den elektrischen Gegenkontakt vorgesehen sein.
Gemäß der Erfindung verlaufen hierbei die Kontaktfedern bzw. der gebundene Längsendabschnitt zunächst in der Ebene z. B. des Stanzgitters, verlassen diese im Bogenabschnitt nach oben oder unten, erstrecken sich dann weiter in Längsrichtung des Gabelkontakts wieder nach unten bzw. oben und streben erneut der Stanzgitterebene zu, wobei das freie Ende des Gabelkontakts ungefähr auf Höhe der Stanzgitterebene angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein flacher Aufbau des Gabelkontakts, wobei die Kontaktnormalkräfte auf einen eingesteckten Gegenkontakt nicht nur durch eine Biegebeanspruchung erbracht werden, sondern auch durch eine Torsionsbeanspruchung, da der erfindungsgemäße Gabelkontakt ein dreidimensionales Gebilde ist.
Gemäß der Erfindung wird nicht der gesamte Gabelkontakt nach oben gebogen, sondern nur mehr nur dessen Steckbereich bzw. Abschnitte davon, sodass eine Kontaktierungsrichtung parallel zur Steckrichtung des Gegenkontakts steht. D. h. der Steckbereich kann nach unten und dann wieder nach oben, bzw. vice versa von der Ebene des gebundenen Längsendabschnitts weggebogen sein, sodass der Kontakt-Längsschlitz im Mittel in der Nähe der Ebene des Stanzgitters bzw. des gebundenen Längsendabschnitts angeordnet ist. Hierdurch ist z. B. eine sehr flache Bauweise von Relaisboxen möglich, da die Tabs der Relais und Sicherungen quer durch den Gabelkontakt verlaufen und nicht mehr senkrecht.
Durch die erste Variante der Erfindung reduziert sich eine entsprechende Länge eines Layouts des Stanzgitters bzw. des Gabelkontakts, wodurch eine erhebliche verbesserte Ausnutzung des Stanzgitters erhalten wird. D. h. es wird nicht nur weniger Platz auf dem Layout für den Gabelkontakt benötigt, sondern dieser freiwerdende Platz kann für andere Leiterbahnen des Stanzgitters verwendet werden, bzw. das Stanzgitter und auch die betreffende elektrische oder elektronische Einrichtung oder Vorrichtung kann insgesamt kleiner ausfallen und/oder einen größeren Funktionsumfang bieten. Ferner ergibt sich eine Materialersparnis.
In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen elektrischen Gabelkontakts ist dieser als ein Power-Gabelkontakt ausgebildet. Hierbei weist der Gabelkontakt einen vergleichsweise langen freien Längsendabschnitt auf, wobei der im Bogenabschnitt des Gabelkontakts verlaufende Kontakt-Längsschlitz an beiden Längsenden, bevorzug in den Längsendabschnitten des Gabelkontakts geschlossen ist. D. h. der Kontakt-Längsschlitz ist am freien Ende des Gabelkontakts geschlossen, wobei sich zwei als Kontaktlamellen ausgebildete Kontaktfedern des elektrischen Gabelkontakts ausbilden, die am freien Ende des Gabelkontakts miteinander bevorzugt integral verbunden sind.
An den einander gegenüberliegenden Innenseiten des Kontakt-Längsschlitzes können wenigstens zwei einander gegenüberliegende Kontaktvorsprünge für den elektrischen Gegenkontakt vorgesehen sein. Bevorzugt befinden sich jedoch vier Kontaktvorsprünge an den beiden Innenseiten des Kontakt-Längsschlitzes, wobei sich die Kontaktvorsprünge paarweise gegenüberliegen. Eine jeweilig bevorzugte Position eines solchen elektrischen Kontaktvorsprungs befindet sich an einer Innenseite des Kontakt-Längsschlitzes in einem Übergangsbereich vom Bogenabschnitt in den jeweiligen Längsendabschnitt. Hierdurch lassen sich gemäß der Erfindung hohe elektrische Ströme übertragen. Ferner können die beiden Längsendabschnitte des Gabelkontakts im Wesentlichen gleich lang oder auch unterschiedlich lang sein.
Erfindungsgemäß verlaufen hierbei die Kontaktfedern bzw. der gebundene Längsendabschnitt zunächst in der Ebene z. B. des Stanzgitters, verlassen diese im Bogenabschnitt nach oben oder unten, erstrecken sich dann weiter in Längsrichtung des elektrischen Gabelkontakts wieder nach unten bzw. oben, und durchstoßen die Stanzgitterebene, wobei das freie Ende des Gabelkontakts unter oder über der Ebene des Stanzgitters angeordnet ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Kontaktvorsprünge in der Nähe der Ebene des Stanzgitters liegen. Der Gabelkontakt selbst weist dabei zwar keinen flachen Aufbau mehr auf, aber durch eine Position eines relevanten Abschnitts des Kontakt-Längsschlitzes bzw. eines Kontaktierungsbereichs des Gabelkontakts, ist dieser wiederum ungefähr auf einer Höhe des Stanzgitters elektrisch kontaktierbar.
Wiederum wird nicht der gesamte Gabelkontakt nach oben gebogen, sondern es wird nur mehr der Steckbereich bzw. ein Abschnitt davon aus der betreffenden Ebene herausgebogen, sodass eine Kontaktierungsrichtung parallel zur Steckrichtung des Gegenkontakts steht. D. h. der Steckbereich kann nach oben und dann wieder nach unten, bzw. vice versa von der Ebene des gebundenen Längsendabschnitts weggebogen sein, sodass ein relevanter Abschnitt des Kontakt-Längsschlitzes im Mittel in der Nähe der Ebene des Stanzgitters bzw. des gebundenen Längsendabschnitts angeordnet ist. Hierdurch ist wiederum eine flache Bauweise von Relaisboxen möglich, da auf Grund einer im Wesentlichen waagerechten und senkrechten Anordnung der Längsendabschnitte des Gabelkontakts das Stanzgitter weit oben in der Relaisbox vorsehbar ist. Die Tabs der Relais und Sicherungen verlaufen dabei wiederum quer durch den Gabelkontakt.
In allen Varianten der Erfindung kann der Bogenabschnitt des elektrischen Gabelkontakts wenigstens zwei Bögen aufweisen, wobei in einem Übergangsbereich der beiden Bögen ein Wendepunkt liegen kann. Bei zwei Bögen ist es bevorzugt, dass ein erster Bogen des Bogenabschnitts einen Winkelbereich von 90° oder weniger, und ein zweiter Bogen des Bogenabschnitts einen Winkelbereich von mehr als 90° überbrückt. Hierbei kann ein jeweiliger Längsabschnitt des Gabelkontakts – der gebundene Längsendabschnitt, der Bogenabschnitt und der freie Längsendabschnitt – wenigstens zu einem Teil durch den Kontakt-Längsschlitz geteilt sein, was insbesondere auf den Bogenabschnitt zutrifft, der in vielen Ausführungsformen der Erfindung vollständig durch zwei Kontaktfedern konstituiert wird. Ferner kann sich der Kontakt-Längsschlitz in einen oder in beide Längsendabschnitte mehr oder weniger weit hineinerstrecken. Dies kann so weit gehen, dass es zwei freie und/oder zwei gebundene Längsendabschnitte des Gabelkontakts geben kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:
1 einen elektrischen Gabelkontakt gemäß dem Stand der Technik in einer seitlichen Perspektivansicht;
2 zwei erfindungsgemäße Varianten von elektrischen Gabelkontakten an einem einzelnen Stanzgitter in einer Perspektivansicht;
3 die erste erfindungsgemäße Variante des Gabelkontakts beim Zusammenstecken mit einem Messerkontakt in einer Perspektivansicht;
4 die zweite erfindungsgemäße Variante des Gabelkontakts beim Zusammenstecken mit einem Messerkontakt in einer Perspektivansicht;
5 eine Perspektivansicht auf die erste Variante des Gabelkontakts;
6 eine seitliche Perspektivansicht der ersten Variante des Gabelkontakts;
7 eine Perspektivansicht auf die zweite Variante des Gabelkontakts; und
8 eine Perspektivansicht von oben auf die zweite Variante des Gabelkontakts.
Im Folgenden wird die Erfindung, ausgehend vom in der 1 dargestellten Stand der Technik, anhand zweier Varianten, die beide in 2 dargestellt sind, näher erläutert. Die Erfindung soll jedoch nicht auf diese beiden Varianten beschränkt sein, sondern ganz allgemein elektrische Gabelkontakte betreffen, die einen geschwungenen Abschnitt besitzen, welcher einen Kontakt-Längsschlitz aufweist, durch welchen der Gabelkontakt elektrisch kontaktierbar ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass ein relevanter Abschnitt des Kontakt-Längsschlitzes des Gabelkontakts – also derjenige Abschnitt, in welchem später ein elektrischer Gegenkontakt im Gabelkontakt eingeklemmt sitzt – im Wesentlichen, ungefähr oder im Mittel auf einer Höhe eines gebundenen Abschnitts des Gabelkontakts liegt. Ferner soll unter einem elektrischen Stanzgitter ein solches verstanden werden, wie es in einem verbauten Zustand konfiguriert ist. Eine Vorstufe davon ist dann das Layout des Stanzgitters.
1 zeigt einen an einem Stanzgitter 10 angeordneten elektrischen Gabelkontakt gemäß dem Stand der Technik. Hierbei ist der flächig und langgestreckt ausgebildete Gabelkontakt aus einer Ebene des Stanzgitters 10 vollständig herausgebogen und steht in einem rechten Winkel weit vom Stanzgitter 10 nach oben (mit Bezug auf die 1) ab. Der Gabelkontakt ist von seiner schmalen Stirnseite aus elektrisch kontaktierbar, was in der 1 mit einem Pfeil S für eine Steckrichtung S eines elektrischen Gegenkontakts verdeutlicht wird. Hierbei wird der in 1 nicht dargestellte elektrische Gegenkontakt in einen Schlitz des Gabelkontakts vorbewegt, der sich von der Stirnseite ausgehend nach unten in den Gabelkontakt fortsetzt. Ein elektrischer Kontaktbereich des Gabelkontakts befindet sich weit von der Ebene des Stanzgitters abstehend, nahe der Stirnseite des Gabelkontakts.
Die beiden Varianten des erfindungsgemäßen elektrischen Gabelkontakts 100, 200 sind nebeneinander in der 2 dargestellt, wobei die beiden Gabelkontakte 100, 200 an einem Stanzgitter 10 einer elektrischen Ein- 1 oder Vorrichtung 1, insbesondere eines elektrischen Leistungsverteilers 1, einer Relaisbox 1 oder einer Zentralelektrik 1 vorgesehen sind. Ein Verlauf eines Kontakt-Längsschlitzes 140, 240 eines jeweiligen Gabelkontakts 100, 200 erstreckt sich nun, abgesehen von seiner vergleichsweise schmalen Dicken- und Querrichtung, nicht mehr nur in eine Steckrichtung S (siehe 3 und 4) des elektrischen Gegenkontakts 20, sondern auch senkrecht dazu. D. h. der jeweilige Kontakt-Längsschlitz 140, 240 verläuft, unter der Vernachlässigung seiner Dicke und seiner Querausdehnung, in einer Ebene; was sich im Stand der Technik auf eine Gerade reduziert.
Ebenso wie der jeweilige Kontakt-Längsschlitz 140, 240, so verläuft auch eine jeweilige Längserstreckung L des Gabelkontakts 100. D. h. das zu einem Verlauf des Gabelkontakts 100, 200 Gesagte, trifft analog auch auf den jeweiligen Kontakt-Längsschlitz 140, 240 zu und umgekehrt. Der Kontakt-Längsschlitz 140, 240 wiederum teilt den jeweiligen erfindungsgemäßen Gabelkontakt 100, 200 in einem Längsendbereich (erste Variante der Erfindung) oder einem Mittenbereich (zweite Variante der Erfindung) in zwei Kontaktfedern 150, 250 auf. D. h. das zu einem Verlauf der jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 Gesagte, trifft analog auch auf die Längserstreckung L des jeweiligen Gabelkontakts 100, 200 bzw. den jeweiligen Kontakt-Längsschlitz 140, 240 zu bzw. umgekehrt.
Ausgehend von einer Ebene des jeweilig gebundenen Längsendabschnitts 110, 210 entfernen sich bei beiden Varianten der Erfindung die jeweiligen beiden Kontaktfedern 150, 250 von dieser Ebene, wobei sie dies vorliegend in unterschiedliche Richtungen tun. Mit Bezug auf die 2 verlaufen bei der ersten Variante die jeweiligen Kontaktfedern 150 zunächst nach unten, und bei der zweiten Variante der Erfindung verlaufen die jeweiligen Kontaktfedern 250 zunächst nach oben. In eine Längsrichtung L des jeweiligen Gabelkontakts 100, 200 weiter voranschreitend kehrt sich eine Krümmung der jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 um, und die jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 bewegen sich wieder auf die Ebene des jeweiligen gebundenen Längsendabschnitts 110, 210 zu. Mit Bezug auf 2 heißt dies wiederum, dass die Kontaktfedern 150 der ersten Variante dann nach oben und die Kontaktfedern 250 der zweiten Variante dann nach unten verlaufen.
An diese sich dadurch ausbildenden Bogenabschnitte 120, 220 der jeweiligen elektrischen Gabelkontakte 100, 200 schließt sich dann der jeweilige freie Längsendabschnitt 130, 230 des Gabelkontakts 100, 200 an. Die jeweiligen Bogenabschnitte 120, 220 sind dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass sie den jeweiligen freien Längsendabschnitt 130, 230 gegenüber dem jeweilig gebundenen Längsendabschnitt 110, 210 in einem bestimmten Winkel anordnen, der bevorzugt im Wesentlichen ein rechter Winkel ist. Der freie Längsendabschnitt 130 der ersten Variante endet kurz nach einem Durchstoßen der Ebene des gebundenen Längsendabschnitts 110, wohingegen sich der freie Längsendabschnitt 230 der zweiten Variante nach dem Durchstoßen der Ebene des gebundenen Längsendabschnitts 210 vergleichsweise weiter von der Ebene wegerstreckt.
Beide in der 2 dargestellte Varianten besitzen dieselbe Steckrichtung S des elektrischen Gegenkontakts 20. D. h., dass bei der ersten Variante (siehe auch 3) der Gegenkontakt 20 von außen kommend nach einem Passieren des freien Längsendabschnitts 130 zuerst in eine Innenseite des Bogenabschnitts 120 gesteckt wird. Bei der zweiten Variante (siehe auch 4) wird der Gegenkontakt 20 von außen kommend zunächst in eine Außenseite des Bogenabschnitts 220 gesteckt. Gegensinnige Steckrichtungen S sind natürlich anwendbar (sie he auch 6). Ferner liegen bevorzugt sämtliche Linien in Querrichtung Q des jeweiligen elektrischen Gabelkontakts 100, 200 parallel zur Ebene des gebundenen Längsendabschnitts 110, 210 bzw. parallel zur Ebene des Stanzgitters 10. Durch die jeweilige geschwungene Ausgestaltung mittels des Bogenabschnitts 120, 220 erhält der jeweilige Gabelkontakt 100, 200 gegenüber dem Stand der Technik eine sehr steife und somit robuste Ausgestaltung, da sich durch den dreidimensionale Aufbau entsprechende Widerstandsmomente stark erhöhen.
Im Folgenden werden die beiden erfindungsgemäßen Varianten einzeln näher erläutert. Hierbei beziehen sich die Ausführungen der ersten Variante auf die 2, 3, 5 und 6, und die Ausführungen der zweiten Variante auf die 2, 4, 7 und 8. Es ist natürlich möglich, dass die jeweilig erörterten Merkmale auch auf die jeweils andere Variante angewendet werden können. Ferner wird im Folgenden jeweils zunächst nur ein Aufbau einer entsprechenden Materiallage, unter einer Weglassung eines jeweiligen Kontakt-Längsschlitzes 140, 240, beschrieben; diese Angaben treffen laut Obigem jedoch auch analog auf den jeweiligen Kontakt-Längsschlitz 140, 240 bzw. die jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 zu. Hierbei wird hauptsächlich ein Längsverlauf L des jeweiligen elektrischen Gabelkontakts 100, 200 betrachtet; der Querverlauf Q besitzt dabei bevorzugt ein konstantes Verhalten, d. h. eine konstante Breite.
Der elektrische Gabelkontakt 100 der ersten Variante ist als ein so genannter Flach-Gabelkontakt 100 ausgebildet, dessen Schwerpunkt ungefähr auf einer Höhe des gebundenen Längsendabschnitts 110 liegt, wobei sich ein elektrischer Kontaktbereich des Gabelkontakts 100 um die Ebene seines gebundenen Längsendabschnitts 110 herumbewegt. Ausgehend vom flach quaderförmigen gebundenen Längsendabschnitt 110 schließt sich an diesen ein wannenförmiger Teilhohlzylinder an, der mit seiner Längsseite an einer Querseite des gebundenen Längsendabschnitts 110 vorgesehen ist. Weiter in Längsrichtung L des Gabelkontakts 100 fortschreitend verlängert sich die Längsseite des Teilhohlzylinders tangential und geht in den freien Längsendabschnitt 130 über, der an die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts 110 knapp heranreicht, diese berührt oder durchstößt.
Ein Übergang (siehe 5 und insbesondere 6) vom gebundenen Längsendabschnitt 110 in den Teilhohlzylinder erfolgt bevorzugt mittels eines ersten Bogens 122, der betragsmäßig im Wesentlichen einen Winkel α von 15°–75°, insbesondere von 30°–60° und bevorzugt ca. 45° überbrückt; dieser Winkel α kann allerdings auch kleiner als 15° oder größer als 75° sein. Hieran schließt sich der als zweite Bogen 124 ausgestaltete Teilhohlzylinder an, der im Wesentlichen einen Winkel β von 165°–105°, insbesondere von 150°–120° und bevorzugt ca. 135° überbrückt, sodass der freie Längsendabschnitt 130 in einem Winkel γ = β – α von ca. 90° zum gebundenen Längsendabschnitt 110 angeordnet ist. Der Winkel β kann auch kleiner als 105° und größer als 165° sein.
Andere Winkel, die sich vorzeichenbehaftet auch zu einem nicht rechten Winkel ergänzen können – in einem solchen Fall sind dann der gebundene 110 und der freie Längsendabschnitt 130 nicht mehr in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet – sind hierbei natürlich anwendbar. Der erste Bogen 122 und der zweite Bogen 124 bilden dabei den Bogenabschnitt 120 des elektrischen Gabelkontakts 100, wobei zwischen dem ersten Bogen 122 und dem zweiten Bogen 124 ein gerader Abschnitt vorgesehen sein kann. Zwischen dem ersten Bogen 122 und dem zweiten Bogen 124, oder in einer Längsmitte des geraden Abschnitts ist ein Wendepunkt 123 vorgesehen, an welchem ein Vorzeichen einer Krümmung der beiden bögen 122, 124 wechselt.
Der elektrische Gabelkontakt 100 ist ausgehend vom gebundenen Längsendabschnitt 110 in der Nähe des Bogenabschnitts 120 bis über den Bogenabschnitt 120 hinaus in den freien Längsendabschnitt 130 geschlitzt, wobei der entstehende Kontakt-Längs schlitz 140 am freien Ende des Gabelkontakts 100 offen ist. In einem Übergangsbereich vom Bogenabschnitt 120 in den freien Längsendabschnitt 130 weist der Kontakt-Längsschlitz 140 an seiner Innenseite Kontaktvorsprünge 152 auf, die nach innen in den Kontakt-Längsschlitz 140 vorstehen und einer elektrischen Kontaktierung des elektrischen Gegenkontakts 20 dienen. Hierbei können eine Mehrzahl von Kontaktvorsprüngen 152 vorgesehen sein. Bevorzugt sind wenigstens zwei einander gegenüberliegende (in der Zeichnung nicht dargestellt) oder eine Mehrzahl von versetzt zueinander angeordneten Kontaktvorsprüngen 152 vorgesehen, wie es vorliegend mit drei Kontaktvorsprüngen 152 dargestellt ist.
In einem Einführbereich für den elektrischen Gegenkontakt 20 in den freien Längsendabschnitt 130, kann der Kontakt-Längsschlitz 140 an seiner Innenseite abgeschrägt sein, um das Vorbewegen des Gegenkontakts 20 in den Kontakt-Längsschlitz 140 zu erleichtern. Beim Vorbewegen des Gegenkontakts 20 werden die beiden Kontaktfedern 150 des elektrischen Gabelkontakts 100 auseinander bewegt und die Kontaktvorsprünge 152 kommen in einen elektrisch leitenden Kontakt mit dem Gegenkontakt 20. Hierbei ist es bevorzugt, dass eine Längsmitte des Gegenkontakts 20 in denjenigen Abschnitt des Kontakt-Längsschlitzes 140 eingesteckt wird, welcher im freien Längsendabschnitt 130 eingerichtet ist.
Der elektrische Gabelkontakt 200 der zweiten Variante ist als ein so genannter Power-Gabelkontakt 200 ausgebildet, wobei ein Schwerpunkt von elektrischen Kontaktvorsprüngen 252 (siehe unten) für den elektrischen Gegenkontakt 20 ungefähr auf einer Höhe des gebundenen Längsendabschnitts 210 liegt, und sich ein elektrischer Kontaktbereich des Gabelkontakts 200 um die Ebene seines gebundenen Längsendabschnitts 210 herumbewegt. Ferner können die elektrischen Kontaktvorsprünge 252 derart ober- oder unterhalb der Höhe des gebundenen Längsendabschnitts 210 vorgesehen sein, dass deren gemeinsamer Schwerpunkt etwas ober- oder etwas unterhalb der Höhe des gebundenen Längsendabschnitts 210 liegt.
Ausgehend vom flach quaderförmigen gebundenen Längsendabschnitt 210 bis in den freien Längsendabschnitt 230 hinein verläuft der elektrische Gabelkontakt 200 der zweiten Variante im Wesentlichen so wie die erste Variante, nur dass bei einer gleich bleibenden Steckrichtung (siehe 3 und 4) des Gegenkontakts 20 die zweite Variante gegenüber der ersten Variante bezüglich einer Längsachse des gebundenen Abschnitts 110 um 180° gedreht vorgesehen ist. D. h. bei der ersten Variante wird vom Gegenkontakt 20 zunächst der freie Längsendabschnitt 130 und dann der Bogenabschnitt 120 passiert, und bei der zweiten Variante zuerst der Bogenabschnitt 220 und dann ein restlicher Gabelkontakt.
Was die Überbrückungswinkel α, β der Bögen 222, 224 betrifft (siehe insbesondere 7), so haben diese ähnliche Werte wie die erste Variante, wobei es jedoch bevorzugt ist, dass der freie Längsendabschnitt 230 gegenüber dem gebundenen Längsendabschnitt 210 einen Winkel γ von weniger als 90° einnimmt. Der elektrische Gabelkontakt 200 ist ausgehend vom gebundenen Längsendabschnitt 210 in der Nähe des Bogenabschnitts 220 bis über den Bogenabschnitt 220 hinaus in den freien Längsendabschnitt 230 geschlitzt, wobei der entstehende Kontakt-Längsschlitz 240 am freien Ende des Gabelkontakts 200 geschlossen ist. Hierbei ist der freie Längsendabschnitt des Gabelkontakts 200 im Vergleich mit der zweiten Variante länger ausgebildet.
Bevorzugt in einem jeweiligen Übergangsbereich vom gebundenen Längsendabschnitt 210 in den Bogenabschnitt 220 und vom Bogenabschnitt 220 in den freien Längsendabschnitt 230 weist der Kontakt-Längsschlitz 240 an seiner Innenseite einander jeweils gegenüberliegende Kontaktvorsprünge 252 auf, die nach innen in den Kontakt-Längsschlitz 240 vorstehen und der elektrischen Kontaktierung des elektrischen Gegenkontakts 20 dienen. Hierbei sind vier Kontaktvorsprünge 252 vorgesehen. Es ist jedoch auch eine andere Anzahl und/oder Position der Kontaktvorsprünge 252 möglich.
Ein Einführbereich für den elektrischen Gegenkontakt 20 in den Kontakt-Längsschlitz 240 des Bogenabschnitts 220, kann an seiner Innenseite abgeschrägt oder die beiden Kontaktfedern 250 in diesem Bereich aufgebogen sein, um das Vorbewegen des Gegenkontakts 20 in den Kontakt-Längsschlitz 240 zu erleichtern. Beim Vorbewegen des Gegenkontakts 20 werden die beiden Kontaktfedern 250 des elektrischen Gabelkontakts 100 auseinander bewegt und die Kontaktvorsprünge 252 kommen in einen elektrisch leitenden Kontakt mit dem Gegenkontakt 20. Hierbei ist es bevorzugt, dass eine Längsmitte des Gegenkontakts 20 zwischen den beiden Paaren von Kontaktvorsprüngen 252 eingesteckt wird, wodurch sich vier elektrische Kontaktierungen ausgeben, die vergleichsweise große elektrische Ströme übertragen können.
Ferner ist es bevorzugt, dass sich der Kontakt-Längsschlitz 240 in Steckrichtung S des elektrischen Gegenkontakts 20 wenigstens im freien Längsendabschnitt 230 verjüngt, sodass einerseits ein Anschlag für den Gegenkontakt 20 und dadurch ggf. zwei weitere elektrische Kontaktierungspunkte mit der Innenseite des Kontakt-Längsschlitzes 240 vorgesehen werden können. Eine Ausgestaltung des Kontakt-Längsschlitzes 240 im gebundenen Längsendabschnitt 210 entspricht bevorzugt der des freien Längsendabschnitts 230.

1: elektrische Ein- oder Vorrichtung; (elektrischer) Leistungsverteiler, Relaisbox, Zentralelektrik
10: Stanzgitter, Stanzblech, Leadframe, elektrisches Leitungsnetz; bevorzugt aus Kupfer oder Messing
20: elektrischer Gegenkontakt, Tab, Messerkontakt
100: elektrischer Gabelkontakt (1. Ausführungsform); Flach-Gabelkontakt
110: gebundener Längsendabschnitt des Gabelkontakts 100
120: Bogenabschnitt, Mittenabschnitt, aus der Stanzgitterebene herausgebogener Abschnitt des Gabelkontakts 100
122: erster (stanzgitterseitiger) Bogen des Bogenabschnitts 120
123: Wendepunkt
124: zweiter Bogen des Bogenabschnitts 120, Hauptbogen
130: freier Längsendabschnitt des Gabelkontakts 100
140: Kontakt-Längsschlitz, (längsseitig) offener Längsschlitz
150: Kontaktfeder
152: (elektrischer) Kontaktvorsprung
200: elektrischer Gabelkontakt (2. Ausführungsform); Power-Gabelkontakt
210: gebundener Längsendabschnitt des Gabelkontakts 200
220: Bogenabschnitt, Mittenabschnitt, aus der Stanzgitterebene herausgebogener Abschnitt des Gabelkontakts 200
222: erster (stanzgitterseitiger) Bogen des Bogenabschnitts 220
223: Wendepunkt
224: zweiter Bogen des Bogenabschnitts 220, Hauptbogen
230: freier Längsendabschnitt des Gabelkontakts 200
240: Kontakt-Längsschlitz, (längsseitig jeweils) geschlossener Längsschlitz, Durchgangsausnehmung
250: Kontaktfeder
252: (elektrischer) Kontaktvorsprung
300: (elektrische) Leitung des Stanzgitters 10
L: Längsrichtung/-erstreckung/-verlauf des Gabelkontakts 100, 200
S: Steckrichtung des elektrischen Gegenkontakts 20
Q: Querrichtung/-erstreckung/-verlauf des Gabelkontakts 100, 200
α: Überbrückungswinkel des ersten Bogens 122, 222
β: Überbrückungswinkel des zweiten Bogens 124, 224
γ: Winkel zwischen gebundenem Längsendabschnitt 110, 210 und freiem Längsendabschnitt 130, 230

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19713008 C1 [0004]

Claims

Elektrischer Gabelkontakt für ein Stanzgitter (10) eines Leistungsverteilers (1), mit einem Bogenabschnitt (120, 220), der entlang des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) zwei Längsendabschnitte (110, 210; 130, 230) des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) miteinander verbindet, wobei der Bogenabschnitt (120, 220) einen hindurchgehenden Kontakt-Längsschlitz (140, 240) aufweist, in welchen ein elektrischer Gegenkontakt (20) elektrisch kontaktierend einsteckbar ist.
Elektrischer Gabelkontakt gemäß Anspruch 1, wobei der Bogenabschnitt (120, 220) einen gebundenen Längsendabschnitt (110, 210) mit einem freien Längsendabschnitt (130, 230) des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) miteinander verbindet, und/oder der Bogenabschnitt (120, 220) zwei Bögen (122, 124; 222, 224) aufweist, zwischen welchen ein Wendepunkt (123, 223) des Bogenabschnitts (120, 220) vorgesehen ist.
Elektrischer Gabelkontakt gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein erster Bogen (122, 222) des Bogenabschnitts (120, 220) einen Winkelbereich von 90° oder weniger, und ein zweiter Bogen (124, 224) des Bogenabschnitts (120, 220) einen Winkelbereich von mehr als 90° abdeckt.
Elektrischer Gabelkontakt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kontakt-Längsschlitz (140, 240) zwei Kontaktfedern (150, 250) des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) ausbildet, und jeweils ein Abschnitt der beiden Kontaktfedern (150, 250) den Bogenabschnitt (120, 220) des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) bildet.
Elektrischer Gabelkontakt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich der Kontakt-Längsschlitz (140, 240) in einen oder in beide Längsendabschnitte (110, 230; 210, 230) hineinerstreckt, und jeweils ein oder zwei Abschnitte der beiden Kontaktfedern (150, 250) einen bzw. zwei Bereiche eines oder beider Längsendabschnitte (110, 230; 210, 230) des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) bildet.
Elektrischer Gabelkontakt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die beiden Kontaktfedern (150, 250) ausgehend vom gebundenen Längsendabschnitt (110, 210) entlang des elektrischen Gabelkontakts (100, 200), eine Ebene des gebundenen Längsendabschnitts (110, 210) verlassen, und die beiden Kontaktfedern (150, 250) weiter in Richtung eines freien Endes des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts (110, 210) wenigstens wieder berühren.
Elektrischer Gabelkontakt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der elektrische Gegenkontakt (20) von einer Querseite des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) in diesen einsteckbar ist.
Elektrischer Gabelkontakt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der freie Längsendabschnitt (130, 230) im Wesentlichen in einem 90°-Winkel zum gebundenen Längsendabschnitt (130, 230) angeordnet ist.
Elektrischer Gabelkontakt, insbesondere elektrischer Flach-Gabelkontakt (100), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Bogenabschnitt (120) bevorzugt in einem vergleichsweise kurzen freien Längsendabschnitt (130) mündet, und der Kontakt-Längsschlitz (140) des elektrischen Gabelkontakts (100) am freien Ende des freien Längsendabschnitts (130) offen ist.
Elektrischer Gabelkontakt, insbesondere elektrischer Power-Gabelkontakt (200), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Bogenabschnitt (220) bevorzugt in einem vergleichsweise langen freien Längsendabschnitt (230) mündet, und der Kontakt-Längsschlitz (240) des elektrischen Gabelkontakts (200) an beiden Längsenden jeweils geschlossen ist.
Elektrischer Gabelkontakt, insbesondere elektrischer Power-Gabelkontakt, gemäß Anspruch 10, wobei der Kontakt-Längsschlitz (240) an seiner Innenseite wenigstens zwei Paare von einander bevorzugt gegenüberliegenden Kontaktvorsprüngen (252) aufweist, und/oder der gebundene Längsendabschnitt (210) und der freie Längsendabschnitt (230) des elektrischen Gabelkontakts (200) im Wesentlichen gleich lang sind.
Elektrisches Stanzgitter für einen elektrischen Leistungsverteiler (1), mit einem elektrischen Gabelkontakt (100, 200), wobei der elektrische Gabelkontakt (100, 200) einen Kontakt-Längsschlitz (140, 240) aufweist, in welchen ein elektrischer Gegenkontakt (20) elektrisch kontaktierend einsteckbar ist, und der elektrische Gabelkontakt (100, 200) derart am Stanzgitter (10) vorgesehen und ausgestaltet, ist, dass der Kontakt-Längsschlitz (140, 240) mit wenigstens einem Abschnitt in einer Ebene des Stanzgitters (10) liegt.
Elektrisches Stanzgitter gemäß Anspruch 12, wobei der Kontakt-Längsschlitz (140, 240) entlang des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts (110, 210) verlässt, und der Kontakt-Längsschlitz (140, 240) weiter in Richtung eines freien Endes des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts (110, 210) wenigstens wieder berührt.
Elektrisches Stanzgitter gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei ein elektrischer Kontaktvorsprung (152, 252) des elektrischen Gabelkontakts (100, 200) im Wesentlichen auf Höhe des Stanzgitters (10) angeordnet ist.
Elektrisches Stanzgitter gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der elektrische Gabelkontakt (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.
Elektrischer Leistungsverteiler, insbesondere Relaisbox für den Kraftfahrzeugbereich; Elektrik, insbesondere Kraftfahrzeugelektrik; oder elektrische Steuereinheit mit einem elektrischen Gabelkontakt (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, oder einem elektrischen Stanzgitter (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15.