DE102012103259A1

DE102012103259A1 - Flexible Kontaktanordnung und Kontaktvorrichtung mit selbiger

Info

Publication number: DE102012103259A1
Application number: DE201210103259
Authority: DE
Inventors: Frank Wittrock; Markus Eckel; Martin Listing
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-10-17
Also published as: WO2013156490A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung (1, 1’) zur elektrischen Kontaktierung einer in einer Steckrichtung (S) mit der Kontaktvorrichtung (100, 100’) zusammenführbaren Gegenkontaktfläche (11), umfassend wenigstens einen Kontaktarm (2, 3, 4) mit mindestens einer Kontaktstelle (8, 8’) zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche, wobei die mindestens eine Kontaktstelle (8, 8’) quer zu einer Längsrichtung (L₂, L₃, L₄) des Kontaktarms (2, 3, 4) elastisch auslenkbar angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kontaktanordnung (100) zur elektrischen Kontaktierung einer in einer Steckrichtung (S) mit der Kontaktanordnung (100, 100’) zusammenführbaren Gegenkontaktanordnung. Um Reibungen zwischen der Kontaktstelle (8, 8’) und der Gegenkontaktfläche zu verhindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Längsrichtung (L₂, L₃, L₄) im wesentlichen quer zur Steckrichtung (S) verläuft und dass die Kontaktanordnung (100, 100’) wenigstens eine erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung (1, 1’) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung zur elektrischen Kontaktierung einer in einer Steckrichtung mit der Kontaktvorrichtung zusammenführbaren Gegenkontaktfläche, umfassend wenigstens einen Kontaktarm mit wenigstens einer Kontaktstelle zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche, wobei die mindestens eine Kontaktstelle quer zu einer Längsrichtung des Kontaktarms elastisch auslenkbar angeordnet ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kontaktanordnung zur elektrischen Kontaktierung einer in einer Steckrichtung mit der Kontaktanordnung zusammenführbaren Gegenkontaktanordnung.
Kontaktvorrichtungen mit elastisch auslenkbaren Kontaktarmen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Kontaktarme sind meistens parallel oder unter einem kleinen Winkel zur Gegenkontaktfläche angeordnet und kontaktieren die Gegenkontaktfläche elektrisch an einer Kontaktstelle. Die Kontaktvorrichtung und die Gegenkontaktfläche bzw. die Kontaktanordnung und die Gegenkontaktanordnung können Teil eines Steckerelements bzw. Gegensteckerelements eines elektrischen Steckverbinders sein. Das Steckerelement und das Gegensteckerelement können in einer Steckrichtung bzw. Gegensteckrichtung zusammensteckbar ausgestaltet sein, indem sie komplementäre Steckgesichter aufweisen. Die Kontaktvorrichtung und die Kontaktanordnung können einen Abschnitt eines Steckgesichtes eines Steckerelements bilden. Beispielsweise können die Kontaktvorrichtung und die Kontaktanordnung dazu dienen, eine elektromagnetische Strahlung absorbierende Schirmung des Steckerelements mit der die Schirmung des Gegensteckerelements verbindenden Gegenkontaktvorrichtung bzw. Gegenkontaktanordnung zusammenzustecken, um eine durchgehende elektrische Schirmung zu gewährleisten.
Die Steckverbinder und somit die Kontaktvorrichtung können im Betrieb Vibrationen oder Erschütterungen ausgesetzt sein, beispielsweise wenn sie in beweglichen Vorrichtungen wie Automobilen oder dergleichen eingesetzt werden. Durch die Vibrationen oder Erschütterungen kann es zu Relativbewegungen zwischen dem Steckerelement und dem Gegensteckerelement bzw. der Kontaktvorrichtung und der Gegenkontaktvorrichtung kommen. Deshalb ist es notwendig, dass die Kontaktarme der Kontaktvorrichtung an den Kontaktstellen eine relativ hohe Normalkraft auf die Gegenkontaktfläche ausüben, um den Kontakt zwischen der Kontaktstelle und der Gegenkontaktfläche aufrecht zu erhalten und somit Unterbrechungen des Kontakts zu verhindern. Die Vibrationen und Erschütterungen verursachen jedoch Relativbewegungen zwischen der Kontaktstelle und der Gegenkontaktstelle, so dass Reibungen zwischen Kontaktstelle und Gegenkontaktfläche verursacht und diese im Laufe der Zeit beschädigt werden können. Eine Beschädigung der Kontaktstelle und Gegenkontaktfläche kann deren elektrische Eigenschaften beeinträchtigen. Eine Beeinträchtigung kann sich beispielsweise in einer Veränderung des Übertragungswiderstands zwischen der Kontaktstelle und der Gegenkontaktfläche niederschlagen, der sich vergrößern und somit verschlechtern kann. Auch an der Kontaktstelle bzw. Gegenkontaktfläche angebrachte Kontakt- und/oder Schutzschichten können durch die Reibungen beschädigt werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Kontaktvorrichtung sowie eine Kontaktanordnung bereitzustellen, die eine sichere und gleichmäßige elektrische Kontaktierung mit einer Gegenkontaktfläche bzw. einer Gegenkontaktanordnung auch bei langer Benutzung unter Vibrationsbelastung und bei Erschütterungen sicherstellt.
Für die eingangs genannte Kontaktvorrichtung wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Längsrichtung des wenigstens einen Kontaktarms im Wesentlichen quer zur Steckrichtung verläuft.
Für die eingangs genannte Kontaktanordnung wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontaktanordnung wenigstens eine erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung umfasst.
Diese einfachen Lösungen haben den Vorteil, dass die Kontaktstelle in und entgegen der Steckrichtung ausgelenkt werden und somit die Vibrationen bzw. Erschütterungen kompensieren kann. Der Kontaktarm kann über die Kontaktstelle eine Kontaktkraft auf die Gegenkontaktfläche ausüben, die eine Haftung zwischen der Kontaktstelle und der Gegenkontaktfläche hervorruft, die zu Haftkräften führt, welche größer als eine zur in und/oder entgegensetzt der Steckrichtung notwendige Kraft zur elastischen Auslenkung der Kontaktstelle sind. Somit kann die Kontaktstelle den Vibrationen bzw. Erschütterungen folgen bzw. relativ zu den übrigen Abschnitten der Kontaktanordnung und/oder des Steckverbinders ausgelenkt werden. Eine Haftreibung zwischen der Kontaktstelle und der Gegenkontaktfläche kann groß genug sein, um Relativverschiebungen zwischen der Kontaktstelle und der Gegenkontaktfläche zu verhindern. Eine Beschädigung der Kontaktstelle und/oder Gegenkontaktstelle bzw. Gegenkontaktfläche kann folglich verhindert oder minimiert werden.
Die erfindungsgemäßen Lösungen können mit den folgenden weiteren, jeweils für sich vorteilhaften Ausführungsformen beliebig kombiniert und weiter verbessert werden:
Die Kontaktvorrichtung kann wenigstens einen weiteren Kontaktarm mit mindestens einer Kontaktstelle zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche aufweisen, wobei die mindestens eine Kontaktstelle an dem wenigstens einen weiteren Kontaktarm quer zur Steckrichtung elastisch auslenkbar angeordnet und wobei der Kontaktarm im Wesentlichen entgegengesetzt zum zweiten Kontaktarm verlaufen kann. Alternativ können der Kontaktarm und der weitere Kontaktarm in eine gleiche Richtung verlaufen. Der Verlauf der Kontaktarme kann beispielsweise von deren Wurzel aus betrachtet werden, an der sie bzw. die Kontaktvorrichtung an einer Kontaktanordnung angebracht sein können. Der wenigstens eine Kontaktarm und der wenigstens eine weitere Kontaktarm können in Steckrichtung voneinander beabstandet bzw. hintereinander angeordnet sein. Die Verwendung wenigstens zweier Kontaktarme verbessert eine möglichst ausgewogene Verteilung der Kontaktkräfte auf die Gegenkontaktfläche. Des Weiteren wird die gesamte Kontaktfläche durch die Verwendung mehrerer Kontaktarme proportional vergrößert.
Die Kontaktvorrichtung kann einen Verbindungsarm umfassen, der den wenigstens einen Kontaktarm mit dem wenigstens einen weiteren Kontaktarm verbindet. Über den Verbindungsarm können die Bewegungen bzw. elastischen Auslenkungen der Kontaktarme gekoppelt sein. Des Weiteren kann der Verbindungsarm helfen, eine Stabilität der beiden über den Verbindungsarm gekoppelten Kontaktarme und somit eine Gesamtstabilität der Kontaktvorrichtung zu verbessern.
Der Verbindungsarm kann jeweils an einem distalen Ende des wenigstens einen Kontaktarms und des wenigstens einen weiteren Kontaktarms angeordnet sein. Somit lassen sich die Kontaktarme derart koppeln, dass ihre Bewegungen möglichst synchronisiert sein können. In der Regel sind die Kontaktstellen an den distalen Enden der Kontaktarme angeordnet. Somit lassen sich über den Verbindungsarm auch die Bewegungen der jeweils an den beiden Kontaktarmen angeordneten Kontaktstellen synchronisieren. Der Verbindungsarm kann im Wesentlichen quer zur Steckrichtung verlaufen. Somit kann der Verbindungsarm ähnlich wie die Kontaktarme quer zur Steckrichtung elastisch auslenkbar ausgestaltet sein.
Der wenigstens eine Kontaktarm, der wenigstens eine weitere Kontaktarm und/oder der Verbindungsarm können in einer Projektion quer zur Steckrichtung zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. So können der wenigstens eine Kontaktarm, der wenigstens eine weitere Kontaktarm und/oder der Verbindungsarm möglichst synchron auslenkbar ausgestaltet sein. Der wenigstens eine Kontaktarm, der wenigstens eine weitere Kontaktarm und/oder der Verbindungsarm können einzeln oder gemeinsam zumindest abschnittsweise von ihrer Wurzel aus verfolgt in und entgegengesetzt zur Steckrichtung verlaufen. Somit können Verschiebungen der Kontaktstellen quer zur Steckrichtung unterbunden werden, da durch den entgegengesetzten Verlauf quer zur Steckrichtung wirkende Kräfte kompensiert werden können.
Der wenigstens eine Kontaktarm, der wenigstens eine weitere Kontaktarm und/oder der Verbindungsarm können einzeln oder gemeinsam zumindest abschnittsweise eine S-Form bilden. Somit können zwischen dem wenigstens einen Kontaktarm, der wenigstens einen weiteren Kontaktarm und/oder dem Verbindungsarm beispielsweise U-förmigen Biegestellen vorhanden sein oder diese können selber U-förmige Biegungen beinhalten, die als Federelemente wirken und eine elastische Auslenkbarkeit der Kontaktarme und Verbindungsarme verbessern helfen können.
Ein Abschnitt des wenigstens einen Kontaktarms kann sich zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung erstrecken. Beispielsweise kann sich ein hinterer Abschnitt des wenigstens einen Kontaktarms in Steckrichtung weg von einem vorderen Abschnitt des Kontaktarms erstrecken, der im Wesentlichen quer zur Steckrichtung verlaufen kann. Der hintere Abschnitt des Kontaktarms kann die Kontaktstelle tragen. Somit kann über eine Biegung zwischen dem hinteren Abschnitt und dem vorderen Abschnitt eine möglichst lineare Verschiebung der Kontaktstelle bei Auslenkung des wenigstens einen Kontaktarms ermöglicht sein.
Die Kontaktvorrichtung kann in einer Projektion quer zur Steckrichtung einen mäandrierenden Verlauf aufweisen. So können der wenigstens eine Kontaktarm, der wenigstens eine weitere Kontaktarm und/oder der Verbindungsarm gemeinsam mäanderförmig verlaufen. Ein mäanderförmiger Verlauf führt zu guter elastischer Auslenkbarkeit der Kontaktarme sowie des Verbindungsarms über die Vielzahl von Biegungen bzw. Rundungen, die der Verlauf aufweist.
Die mindestens eine Kontaktstelle kann in einer Normalrichtung der Kontaktvorrichtung von der Kontaktvorrichtung hervorragen und entgegen der Steckrichtung geneigt sein. Alternativ kann die Kontaktstelle lediglich hervorragen oder nur geneigt sein. Das Vorragen der Kontaktstelle von der Kontaktvorrichtung kann bewirken, dass die Kontaktvorrichtung allein über die Kontaktstelle bzw. eine Vielzahl von Kontaktstellen eine Gegenkontaktvorrichtung bzw. Gegenkontaktfläche kontaktiert und somit definierte Kontaktpunkte vorhanden sind. Eine Neigung der Kontaktstelle entgegen der Steckrichtung kann dazu beitragen, dass die Kontaktstelle eine Auflaufschräge bildet, auf die die Gegenkontaktfläche bzw. ein vorderer Rand einer Gegenkontaktvorrichtung auflaufen und somit den wenigstens einen Kontaktarm schonend elastisch auslenken kann.
Die wenigstens eine Kontaktstelle kann eine im Wesentlichen ovale Kontaktfläche mit einer Längsachse aufweisen, deren Projekten im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung verläuft. Somit die Kontaktstelle in Steckrichtung gestreckt sein und einen ovalen Verlauf aufweisen, der beispielsweise entgegen der Steckrichtung schmaler zuläuft als in Steckrichtung, was ein Auflaufen der Gegenkontaktvorrichtung auf die Kontaktstelle beim Zusammenstecken von Kontaktvorrichtung und Gegenkontaktvorrichtung in Steckrichtung verbessern kann.
Die Kontaktvorrichtung kann einstückig aus Blechmaterial geformt sein. So kann die Kontaktvorrichtung beispielsweise quer zur Steckrichtung aus Blechmaterial ausgestanzt sein. Aus einem die Kontaktvorrichtung umfassenden Stanzteil kann beispielsweise eine röhrenförmige Kontaktanordnung geformt sein.
Für die eingangs genannte Kontaktanordnung lässt sich die erfindungsgemäße Lösung beispielsweise dadurch weiter verbessern, dass wenigstens zwei Kontaktvorrichtungen sich bezüglich einer parallel zur Steckrichtung verlaufenden Längsachse der Kontaktanordnung gegenüberliegend angeordnet sein können. Somit können die Kontaktvorrichtungen zwischen sich einen Aufnahmeraum für die Gegenkontaktvorrichtung bzw. die Gegenkontaktanordnung vorgeben, der von der Kontaktanordnung umschlossen sein kann.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Die Ausführungsformen stellen lediglich mögliche Ausgestaltungen dar, bei denen einzelne Merkmale, wie oben beschrieben ist, unabhängig voneinander realisiert und weggelassen werden können. In der Beschreibung der Ausführungsformen sind der Einfachheit halber gleiche Merkmale und Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Merkmale und Elemente mit einer gleichen oder zumindest ähnlichen Funktionalität weisen in der Regel die gleiche Bezugsnummer bzw. den gleichen Bezugsbuchstaben auf, die bzw. der zur Kennzeichnung einer weiteren Ausführungsform mit einem oder mehreren Apostrophen versehen ist.
Es zeigen:
1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung mit einer Vielzahl erfindungsgemäßer Kontaktvorrichtungen;
2 eine weitere schematische Perspektivansicht der in 1 gezeigten Kontaktanordnung;
3 eine schematische Seitenansicht der in 1 und 2 gezeigten Kontaktanordnung;
4 eine schematische Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung mit einer Vielzahl erfindungsgemäßer Kontaktvorrichtungen;
5 eine schematische Querschnittsansicht der in 4 gezeigten Kontaktanordnung entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie A-A;
6 eine schematische Querschnittsansicht der in 4 und 5 gezeigten Kontaktanordnung entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie B-B;
7 eine schematische perspektivische Querschnittsansicht der in 1 bis 3 dargestellten Kontaktanordnungen entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie C-C;
8 eine schematische Querschnittsansicht der in 4 bis 7 gezeigten Kontaktanordnung entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie C-C;
9 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung;
10a eine schematische Draufsicht auf ein Stanzteil mit einer Vielzahl erfindungsgemäßer Kontaktvorrichtungen, das ausgestaltet ist, eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung zu bilden;
10b eine schematische Hinteransicht des in 10a gezeigten Stanzteils; und
10c eine schematische Seitenansicht des 10a und 10b gezeigten Stanzteils.
Zunächst ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung 100 anhand der schematischen Perspektivansicht in 1 beschrieben. Die Kontaktanordnung 100 umfasst einen zylinderartigen Grundkörper 101, dessen Wandung einen Aufnahmeraum 102 für eine Gegenkontaktanordnung (nicht gezeigt) umschließt. Durch den Aufnahmeraum 102 verläuft eine Längsachse L₁₀₀ der Kontaktanordnung parallel zu einer Längsrichtung L der Kontaktanordnung. Der Grundkörper 101 erstreckt sich konzentrisch zur Längsachse L₁₀₀, also in einem im Wesentlichen gleichbleibenden Abstand zur Längsachse L₁₀₀, der in einer radialen Richtung R₁₀₀ der Kontaktanordnung 100 gemessen ist. Die radiale Richtung R₁₀₀ erstreckt sich radial von der Längsachse L₁₀₀ weg. Somit verlaufen die radialen Richtungen R₁₀₀ im Wesentlichen in einer Ebene, die von einer Höhenrichtung H und einer Querrichtung Q der Kontaktanordnung 100 aufgespannt wird. Die Höhenrichtung H verläuft rechtwinklig zur Querrichtung Q sowie rechtwinklig zur Längsrichtung L.
In der Wandung des Grundkörpers 101 sind eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtungen 1 angeordnet, die wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Grundkörper 101 ausgeformt sein können. Die Kontaktvorrichtungen 1 umfassen jeweils zwei Kontaktarme 2. Die Kontaktarme 2 umfassen einen ersten Kontaktarm 3 und einen zweiten Kontaktarm 4 bzw. wenigstens einen Kontaktarm 3 und wenigstens einen weiteren Kontaktarm 4. Der erste Kontaktarm 3 ist in einer Steckrichtung S vor dem zweiten Kontaktarm 4 angeordnet. Die Steckrichtung S verläuft parallel zu einer axialen Richtung A der Kontaktanordnung 100. Die axiale Richtung A verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsachse L₁₀₀ der Kontaktanordnung 100. In anderen Worten bildet die Längsachse L₁₀₀ eine Mittelachse der Kontaktanordnung 100, welche die axiale Richtung vorgibt.
Des Weiteren umfasst die Kontaktvorrichtung 1 einen Verbindungsarm 5. Die beiden Kontaktarme 2 münden über eine Wurzel 6 in den Grundkörper 101. An ihren distalen Enden D sind die Kontaktarme 2 jeweils mit einer Kontaktstelle 8 versehen und mit dem Verbindungsarm 5 verbunden. Die Kontaktstelle 8 am in Steckrichtung S vorderen ersten Kontaktarm ist eine erste Kontaktstelle 8a. Die Kontaktstelle 8 am in Steckrichtung hinteren zweiten Kontaktarm 4 ist eine zweite Kontaktstelle 8b. Jede Kontaktstelle 8 bzw. 8a und 8b bildet eine Kontaktfläche 9 bzw. 9a und 9b aus. Die Kontaktflächen 9, 9a und 9b weisen entgegen der radialen Richtung R₁₀₀ zum Aufnahmeraum 102 hin.
Ferner verfügt die Kontaktanordnung 100 über einen Verschlussbereich 103, in dem zwei Endabschnitte 103a und 103b des Grundkörpers 101 miteinander verbunden sind. Vom Grundkörper 101 erstrecken sich Befestigungselemente 104 im Wesentlichen entgegen der Steckrichtung S in radialer Richtung R₁₀₀ schräg nach außen weg. Die Befestigungselemente 104 sind als Rastlaschen ausgeformt, mit deren Hilfe die Kontaktanordnung 100 in einem Steckerelemente (nicht gezeigt) verrastet sein kann. Ein vorderes Ende 101a des Grundkörpers 101 weist entgegen der Steckrichtung S. Ein hinteres Ende 101b des Grundkörpers 101 weist in Steckrichtung S. Am hinteren Ende 101b sind Schirmkontaktelemente 105 mit Schirmkontaktpunkten 105a ausgeformt. Die Schirmkontaktelemente 105 sind dazu ausgestaltet, eine elektrische Schirmung bzw. ein Netzgeflecht oder eine Folie, die einen elektrischen Leiter umgibt, umfangsseitig zu umschließen und mit ihren Kontaktpunkten 105a elektrisch leitend zu kontaktieren sowie zugleich mechanisch festzuhalten.
2 zeigt die Kontaktanordnung 100 in einer weiteren schematischen Perspektivansicht. Hier ist dargestellt, dass eine Normalrichtung N, entlang der die Kontaktstellen 8, 8a, 8b mit ihren Kontaktflächen 9, 9a, 9b eine Kontaktkraft F auf eine Gegenkontaktfläche (nicht gezeigt) ausüben. Die Normalkraft bzw. die Normalrichtung N verlaufen im Wesentlichen entgegen der radialen Richtung R₁₀₀ und somit quer zur axialen Richtung A sowie Steckrichtung S auf die Längsachse L₁₀₀ zu.
3 zeigt die Kontaktanordnung 100 in einer schematischen Seitenansicht in einer quer zur Steckrichtung S verlaufenden Projektion entlang der Querrichtung Q. Hier wird deutlich, dass die Kontaktarme 8, 8a, 8b sowie die Verbindungsarme 5 jeweils über eine Vielzahl von Abschnitten und Knickstellen 10 verfügen. So ist der in Steckrichtung S erste Kontaktarm 3 über seine Wurzel 6 mit dem Grundkörper 101 verbunden. An die Wurzel 6 schließt sich eine Knickstelle 10 an, welche die Wurzel 6 mit einem vorderen Abschnitt 11 des ersten Kontaktarms 3 verbindet. Der vordere Abschnitt 11 ist über eine weitere Knickstelle 10 mit einem Bug 12 des vorderen Kontaktarms 3 verbunden. Die Wurzel 6, der Vorderabschnitt 11 und der Bug 12 erstrecken sich im Wesentlichen quer zur Steckrichtung S. Über eine weitere Knickstelle 10 ist ein hinterer Abschnitt 13 des ersten Kontaktarms 3 mit dem Bug 12 verbunden. Der hintere Abschnitt 13 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung S und ist leicht in Normalrichtung N geneigt, damit die Kontaktstelle 8a in Richtung zum Aufnahmeraum 102 hin vom Grundkörper 101 vorragt. Der hintere Abschnitt 13 mündet in das distale Ende D des Kontaktarms 3, an welchem die Kontaktstelle 8a ausgeformt ist.
An das distale Ende D des Kontaktarms 3 schließt sich eine Knickstelle 10 an, über die der erste Kontaktarm 3 in den Verbindungsarm 5 übergeht. An die Knickstelle 10 schließt sich ein vorderer Abschnitt 14 des Verbindungsarms 5 an. Der vordere Abschnitt 14 ist über eine weitere Knickstelle 10 mit einem mittleren Abschnitt 15 des Verbindungsarms 5 verbunden. An den mittleren Abschnitt 15 schließt sich über eine weitere Knickstelle 10 ein Bug 16 des Verbindungsarms 5 an. Der vordere Abschnitt 14, der mittlere Abschnitt 15 sowie der Bug 16 des Verbindungsarms 5 erstrecken sich im Wesentlichen quer zur Steckrichtung S. Ein hinterer Abschnitt 17 des Verbindungsarms 5 ist über eine weitere Knickstelle 10 mit dem Bug 16 des Verbindungsarms 5 verbunden. Der hintere Abschnitt 17 des Verbindungsarms 5 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung S und mündet in das distale Ende D des zweiten Kontaktarms 4.
Das distale Ende D des zweiten Kontaktarms 4 trägt die Kontaktstelle 8b, an der die Kontaktfläche 9b ausgeformt ist. Das distale Ende D des zweiten Kontaktarms 4 ist über eine weitere Knickstelle 10 mit einem Mittelabschnitt 18 des zweiten Kontaktarms 4 verbunden. Der Mittelabschnitt 18 ist über eine weitere Knickstelle 10 mit einem Übergangsabschnitt 19 des zweiten Kontaktarms 4 verbunden, wobei der Übergangsabschnitt 19 gewissermaßen einen vorderen Teil des zweiten Kontaktarms 4 bildet. Der Übergangsabschnitt 19 ist über eine weitere Knickstelle mit der Wurzel 6 des zweiten Kontaktarms verbunden. Die Wurzel 6, der Mittelabschnitt 18 und der Übergangsabschnitt 19 des zweiten Kontaktarms 4 erstrecken sich im Wesentlichen quer zur Steckrichtung S.
In 3 ist des Weiteren ersichtlich, dass die Kontaktstelle 8 eine ovale Form aufweist, wobei eine Längsachse L₈ der Kontaktstelle 8b parallel zur Steckrichtung S verläuft und eine Symmetrieachse für das Oval bildet, das entgegen der Steckrichtung S von seiner Querachse Q₈ aus betrachtet spitzer zuläuft als auf seiner von der Querachse Q₈ aus betrachtet in Steckrichtung S weisenden Seite.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung 100’. Im Unterschied zur Kontaktanordnung 100 besitzt die Kontaktanordnung 100’ Kontaktvorrichtungen 1’, die sich von den Kontaktvorrichtungen 1 darin unterscheiden, dass sie Kontaktstellen 8’ aufweisen, die im Unterschied zu den Kontaktstellen 8 eine kreisrunde und nicht ovale Grundform aufweisen. In 4 ist verdeutlicht, dass in einem unbelasteten Zustand der Kontaktvorrichtung 1’ die Kontaktstellen 8’ mit ihren jeweiligen Kontaktflächen 9’ vom Grundkörper 101 in der Normalrichtung N bzw. entgegen der radialen Richtung R₁₀₀ vorragen. Somit definieren die Kontaktflächen 9’ im unbelasteten Zustand einen minimalen Umfang U_min des Aufnahmeraums 102, dessen vom auf der Längsachse L₁₀₀ liegenden Mittelpunkt M aus gemessener minimaler Radius R_102min der kleinstmögliche ordnungsgemäße Radius des Aufnahmeraums 102 sein kann.
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Kontaktanordnung 100’ entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie A-A. Eine Knickstelle 110 im Grundkörper 101 ist so angeordnet, dass die Knickstelle 110 sich entlang der Axialrichtung A in der Knickstelle 10 zwischen dem vorderen Abschnitt 11 und dem Bug 12 des ersten Kontaktarms 3 fortsetzt bzw. mit dieser in Steckrichtung S fluchtet. Auch die Knickstelle 10 zwischen der Kontaktstelle 8a und dem mittleren Abschnitt 15 des Verbindungsarms 5, die Knickstelle 10 zwischen der Wurzel 6 und dem Übergangsabschnitt 19 des zweiten Kontaktarms 4 fluchten mit der Knickstelle 110 des Grundkörpers 101, die sich sozusagen vom vorderen Ende 101a des Grundkörpers 101 bis zu seinem hinteren Ende 101b im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung S fortsetzt.
Des Weiteren ist in 5 verdeutlicht, dass der Bug 16 des Verbindungsarms 5 in Steckrichtung S im Wesentlichen mit dem Grundkörper 101 fluchtet. Der hintere Abschnitt 17 des Verbindungsarms 5 knickt an der Knickstelle 10 in Richtung des Aufnahmeraums 102 bzw. in Normalrichtung N ab. Am weiteren Knick 10 knickt das distale Ende D des zweiten Kontaktarms 4 vom hinteren Abschnitt 17 des Verbindungsarms 5 weiter in Normalrichtung N ab, so dass der hintere Abschnitt 17 des Verbindungsarms 5 und das distale Ende D schräg zur Steckrichtung S verlaufen und eine Art Auflaufschräge für eine Gegenkontaktvorrichtung (nicht gezeigt) bilden.
6 zeigt die Kontaktanordnung 100’ und insbesondere die Kontaktvorrichtung 1’ in einer schematischen Querschnittsansicht entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie B-B. In 6 ist verdeutlicht, dass der hintere Abschnitt 13 des ersten Kontaktarms 3 an der Knickstelle 10 vom Bug 12 des ersten Kontaktarms 3 abknickt. Während der Bug 12 im Wesentlichen mit dem Grundkörper 101 in der Steckrichtung S fluchtet, ragt der hintere Abschnitt 13 des ersten Kontaktarms 3 und somit das distale Ende D des ersten Kontaktarms 3 mit der Kontaktstelle 8a schräg zur Steckrichtung S in der Normalrichtung N in den Aufnahmeraum 102.
7 zeigt die Kontaktanordnung 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, die an der in 4 dargestellten Schnittlinie C-C orientiert ist. Auch bei der Kontaktanordnung 100 setzen sich die Knickstellen 110 im Grundkörper 100 im Wesentlichen vom vorderen Ende 101a des Grundkörpers 101 als Knickstellen 10 über die Kontaktvorrichtung 1 bis zum hinteren Ende 101b des Grundkörpers 100 fort. Während die Wurzeln 6 des vorderen sowie hinteren Kontaktarms 3 bzw. 4 in der Steckrichtung S im Wesentlichen mit dem Gehäusekörper 101 fluchten, sind die Knickstellen 10 zwischen dem Bug 12 und dem hinteren Abschnitt 13 des vorderen Kontaktarms 3, die Knickstelle zwischen dem distalen Ende D des vorderen Kontaktarms 3 und dem vorderen Abschnitt 14 des Verbindungsarms 5 sowie die Knickstellen 10 zwischen dem Bug 16 des Verbindungsarms 5 und dem hinteren Abschnitt 17 des Verbindungsarms 5 und die Knickstelle zwischen dem Mittelabschnitt 18 des zweiten Kontaktarms 4 und dem Übergangsabschnitt 19 des zweiten Kontaktarms 4 so ausgestaltet, dass die Kontaktstellen 8a und 8b schräg zur Steckrichtung S verlaufend in der Normalrichtung N in den Aufnahmeraum 102 ragen. Zumindest im unbelasteten Zustand der Kontaktvorrichtung 1 fluchten Bug 12 des Kontaktarms 3, der mittlere Abschnitt 15 sowie der Bug 16 des Verbindungsarms 5 und der Übergangsabschnitt 19 des zweiten Kontaktarms 4 in der Steckrichtung S im Wesentlichen mit dem Grundkörper 101.
8 zeigt die Kontaktanordnung 101 in einer schematischen Querschnittsansicht entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie C-C. Hier ist verdeutlicht, dass die Kontaktstellen 8’ der Kontaktvorrichtung 1’ vom Grundkörper 101 aus betrachtet entgegen der radialen Richtung R₁₀₀ in Normalrichtung N in den Aufnahmeraum 102 ragen.
9 zeigt die Kontaktvorrichtung 1’ als Teil der Kontaktanordnung 100’ in einer schematischen Draufsicht. In einem planaren Zustand, in welchem die Wurzeln 6, der vordere Abschnitt 11, der Bug 12, der hintere Abschnitt 13 und das distale Ende D mit der Kontaktstelle 8a des ersten Kontaktarms 3, der vordere Abschnitt 14, der mittlere Abschnitt 15, der Bug 16 und der hintere Abschnitt 17 des Verbindungsarms 5 sowie das distale Ende D mit der Kontaktstelle 8b, der Mittelabschnitt 18 und der Übergangsabschnitt 19 des zweiten Kontaktarms 4 im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind und somit in der Steckrichtung S im Wesentlichen mit dem Grundkörper 101 fluchten. Im in 9 gezeigten Zustand kann die Kontaktvorrichtung 1’ bzw. die Kontaktanordnung 100’ beispielsweise vor ihrer Verformung in die endgültige einbaufertige in den 1 bis 8 gezeigte Form frisch aus Blechmaterial ausgestanzt sein. Des Weiteren verfügen die Kontaktarme 2, 3, 4 und der Verbindungsarm jeweils über Längsrichtungen bzw. -achsen L₃, L₄, L₅, die im Wesentlichen quer oder rechtwinklig zur Steckrichtung S verlaufen.
10a zeigt die Kontaktanordnung 100, 100’ mit mehreren daran ausgeformten Kontaktvorrichtungen 1, 1’ als planares Stanzteil in einer schematischen Draufsicht. Die Kontaktvorrichtungen 1, 1’ sind einstückig mit der Kontaktanordnung 100, 100’ ausgeformt. Die Knickstellen 10 der Kontaktvorrichtung 1, 1’ sowie die Knickstellen 110 im Grundkörper 101 der Kontaktanordnung 100, 100’ können während des Stanzprozesses vorgegeben bzw. in Form von vordefinierten Knickstellen in das ausgestanzte Blechmaterial eingebracht werden. In dem in 10a dargestellten Zustand ist der Verschlussbereich 103 noch nicht geschlossen, so dass die Endabschnitte 103a und 103b der Kontaktanordnung 100, 100’ frei liegen. Am Endabschnitt 103a können Befestigungselemente 113a in Form von Öffnungen ausgeformt sein, die mit Gegenbefestigungselementen 113b am Endabschnitt 103b in Eingriff bringbar ausgestaltet sind, um die Endabschnitte 103a und 103b wenigstens formschlüssig miteinander verbinden zu können.
10b zeigt die Kontaktanordnung 100, 100’ in einer schematischen Hinteransicht als planares Stanzteil. Hier ist verdeutlicht, dass schon während des Stanzprozesses die Schirmkontaktpunkte 105a an den Schirmkontaktelementen 105 ausgeformt werden können.
10c zeigt die Kontaktanordnung 100, 100’ als planares Stanzteil in einer schematischen Seitenansicht. Während des Stanzprozesses können die Gegenbefestigungselemente 113b beispielsweise in Form von Laschen so ausgeformt werden, dass sie sich zumindest abschnittsweise vom Grundkörper 101 abheben, um möglichst einfach mit den beispielsweise in Form von Öffnungen ausgeformten Befestigungselementen 113a in Eingriff gebracht zu werden.
Innerhalb des Erfindungsgedankens sind Abweichungen von den oben beschriebenen Ausführungsformen möglich. So kann eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung 100, 100’ ein vorderes Ende 101a, ein hinteres Ende 101b, einen Grundkörper 101, einen Aufnahmeraum 102, einen Verschlussbereich 103, Endabschnitte 103a, 103b, Befestigungselemente 104, Schirmkontaktelemente 105 mit Schirmkontaktpunkten 105, Knickstellen 110 und Befestigungselemente 113a, 113b in einer den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Form und Anzahl aufweisen, um in einem Steckerelement angeordnet eine Gegenkontaktanordnung zu kontaktieren.
Die Kontaktanordnung 100, 100’ kann eine beliebige Anzahl von Kontaktvorrichtungen 1, 1’ aufweisen.
Eine erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung 1, 1’ kann Kontaktarme 2 in Form von ersten bzw. vorderen Kontaktarmen 3, zweiten bzw. hinteren Kontaktarmen 4 sowie Verbindungsarme 5, Wurzeln 6, Kontaktstellen 8, 8a, 8b, Kontaktflächen 9, 9a, 9b, Knickstellen 10, vordere Abschnitte 11, Buge 12, hintere Abschnitte 13 eines Kontaktarms 2, 3, 4, vordere Abschnitte 14, mittlere Abschnitte 15, Buge 16 und hintere Abschnitte 17 eines Verbindungsarms 5 sowie Mittelabschnitte 18 und Übergangsabschnitte 19 eines Kontaktarms 2, 3, 4 in beliebiger Anzahl, Form und Ausgestaltung aufweisen, um eine Gegenkontaktfläche im Wesentlichen quer zur Steckrichtung S federnd beweglich zu kontaktieren.
Alle Richtungsangaben sowie Angaben zu Achsen dienen hierin lediglich zu Anschauungszwecken und können den jeweiligen Anforderungen zum Einsatz einer erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung 1, 1’ bzw. einer Kontaktanordnung 100, 100’ gemäß angepasst werden.

Claims

Kontaktvorrichtung (1, 1’) zur elektrischen Kontaktierung einer in einer Steckrichtung (S) mit der Kontaktvorrichtung (100, 100’) zusammenführbaren Gegenkontaktfläche (11), umfassend wenigstens einen Kontaktarm (2, 3, 4) mit mindestens einer Kontaktstelle (8, 8’) zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche, wobei die mindestens eine Kontaktstelle (8, 8’) quer zu einer Längsrichtung (L₂, L₃, L₄) des Kontaktarms (2, 3, 4) elastisch auslenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrichtung (L₂, L₃, L₄) im wesentlichen quer zur Steckrichtung (S) verläuft.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktvorrichtung (1, 1’) wenigstens einen weiteren Kontaktarm (2, 3, 4) mit mindestens einer Kontaktstelle (8, 8’) zur Kontaktierung der Gegenkontaktfläche aufweist, wobei die mindestens eine Kontaktstelle (8, 8’) am wenigstens einen weiteren Kontaktarm (2, 3, 4) quer zur Steckrichtung (S) elastisch auslenkbar angeordnet ist und wobei der Kontaktarm (2, 3, 4) im Wesentlichen entgegengesetzt zum weiteren Kontaktarm (2, 3, 4) verläuft.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, die Kontaktvorrichtung (1, 1’) einen Verbindungsarm (5) umfasst, der den wenigstens einen Kontaktarm (2, 3, 4) mit dem wenigstens einen weiteren Kontaktarm (2, 3, 4) verbindet.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (5) jeweils an einem distalen Ende (D) des wenigstens einen Kontaktarms (2, 3, 4) und des wenigstens einen weiteren Kontaktarms (2, 3, 4) angeordnet ist.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (5) im Wesentlichen quer zur Steckrichtung (S) verläuft.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kontaktarm (2, 3, 4), der wenigstens eine weitere Kontaktarm (2, 3, 4) und/oder der Verbindungsarm (5) in einer Projektion quer zur Steckrichtung (S) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kontaktarm (2, 3, 4), der wenigstens eine weitere Kontaktarm (2, 3, 4) und/oder der Verbindungsarm (5) einzeln oder gemeinsam zumindest abschnittsweise von ihrer Wurzel aus verfolgt in und entgegengesetzt zur Steckrichtung (S) verlaufen.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kontaktarm (2, 3, 4), der wenigstens eine weitere Kontaktarm (2, 3, 4) und/oder der Verbindungsarm (5) einzeln oder gemeinsam zumindest abschnittsweise eine S-Form bilden.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des wenigstens einen Kontaktarms (2, 3, 4) sich zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung (S) erstreckt.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktvorrichtung (1, 1’) in einer Projektion quer zur Steckrichtung (S) einen mäandrierenden Verlauf aufweist.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktstelle (8, 8’) in einer Normalrichtung (N) der Kontaktvorrichtung (1, 1’) von der Kontaktvorrichtung (1, 1’) vorragt und entgegen die Steckrichtung (S) geneigt ist.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktstelle (8, 8’) eine im Wesentlichen ovale Kontaktfläche mit einer Längsachse (L₈) aufweist, deren Projektion im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung (S) verläuft.
Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktvorrichtung (1, 1’) einstückig aus Blechmaterial geformt ist.
Kontaktanordnung (100) zur elektrischen Kontaktierung einer in einer Steckrichtung (S) mit der Kontaktanordnung (100, 100’) zusammenführbaren Gegenkontaktanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanordnung (100, 100’) wenigstens eine Kontaktvorrichtung (1, 1’) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst.
Kontaktanordnung (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kontaktvorrichtungen (1, 1’) sich bezüglich einer parallel zur Steckrichtung (S) verlaufenden Längsachse (L₁₀₀) der Kontaktanordnung (100) gegenüberliegend angeordnet sind.