DE102017109246B4

DE102017109246B4 - Kontaktelementeanordnung

Info

Publication number: DE102017109246B4
Application number: DE102017109246.3A
Authority: DE
Inventors: Alfred Annecke; Claus Dullin
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2037-04-29
Also published as: EP3616271B1; WO2018197682A1; ES2906898T3; JP7316941B2; US10950965B2; US20200099155A1; CN110720162A; JP2020518113A; CN110720162B; EP3616271A1; DE102017109246A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktelementeanordnung bestehend aus einem verformten Blechteil, aufweisend eine flache Basisplatte mit einer Längserstreckung in Längsrichtung und einer Quererstreckung in Querrichtung, wobei ein erstes und ein zweites Kontaktelement aus dem Blechteil einstückig geformt sind, wobei das erste Kontaktelement an einem in Längsrichtung befindlichen Ende der Basisplatte mit dieser verbunden ist und sich quer zur Normalenrichtung von der flachen Basisplatte des Blechteils weg in die Querrichtung erstreckt und wobei das erste Kontaktelement einen im Wesentlichen zylinderförmigen Kontaktierungsabschnitt zur Einsteckmontage eines stiftförmigen Gegenkontakts ausbildet und wobei das zweite Kontaktelement über zwei im Wesentlichen jeweils um 180° umgebogene Biegeabschnitte als eine S-förmig umgebogene Kontaktfeder an einer Querseite der flachen Basisplatte ausgebildet ist und sich daran ein Kontaktfederabschnitt mit einer von der Basisplatte in Normalenrichtung weisende Kontaktkuppe ausbildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktelementeanordnung gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Steckverbinder, vorzugsweise einen Airbagsteckverbinder mit zwei Kontaktelementeanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im Bereich von Steckverbindern, insbesondere von Airbagsteckverbindern ist es bekannt, dass die beiden Kontakte eines Airbagsteckers aus Sicherheitsgründen, um eine ungewollte Zündung des Airbags zu vermeiden, im nicht voll verriegelten Zustand des Airbagsteckverbinders noch in einer Kurzschlussposition sind, d. h. über eine Kurzschlussbrücke miteinander verbunden sind.
Die DE 10 2009 053 052 A1 betrifft ein elektrisches Steckerelement für einen Airbaganschluss, mit einem mit einem Gegensteckelement und einer Einsteckrichtung zusammensteckbaren Steckergehäuse und wenigstens zwei elektrisch leitenden Kontaktelementen sowie einer Kurzschlussbrücke, die von wenigstens einem Kontaktelement gebildet ist.
Die EP 2 440 433 B1 betrifft ebenfalls einen Airbaganschluss mit einer elektrisch leitenden Kurzschlussbrücke.
Die EP 3 116 075 A1 und die EP 3 118 943 A1 betreffen weitere Lösungen für Fahrzeugrückhaltesysteme mit einer Kurzschlussbrücke zwischen den Kontaktierungspartnern.
Kurzschlussbrücken sind im Bereich von Airbagsteckverbindern in vielfacher Ausführung bekannt. Allerdings weisen die bekannten Lösungen diverse fertigungsbedingte Nachteile auf. Darüber hinaus müssen gewisse Federeigenschaften im eingebauten Zustand solcher Kurzschlussfedern gewährleistet sein.
So ist es beispielsweise erforderlich, einen ausreichend weichen Federkontakt bei gleichzeitiger Optimierung der Fertigung im Galvanikprozess durch vorteilhafte Position mittels Vorverlagerung des zu beschichteten Kontaktpunkts auf den Kontaktstreifen zu schaffen. Vorverlagerung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die räumliche Anordnung des Kontaktpunkts an einer für den Galvanikprozess günstigeren Position.
Im Folgenden sind dabei folgende konstruktive Aufgaben zu erfüllen:

- Es ist eine weiche Federkennlinie des Kontaktarms, der zur Herstellung der Kurzschlussbrücke dient, erforderlich;
- Ferner soll eine Entlastung der Einspannstelle des Kontaktarms im Gehäuse des Airbagsteckverbinders erfolgen, so dass eine Reduktion des Kriechens „des Kunststoffs“ im Kunststoffgehäuse erzielt wird;
- Die elektrische Kontaktgabe soll verbessert werden;
- Die fertigungsbedingten Toleranzen sollen sich in der Einbausituation weniger stark auswirken.

Darüber hinaus sind auch fertigungstechnische Aufgaben zu erfüllen, nämlich die einfachere Beschichtung der Kontaktpunkte bzw. des Kontaktpunkts, der später den elektrischen Kontakt mit einem entsprechenden Gegenkontaktelement zur Herstellung des Kurzschluss der Kurzschlussbrücke bildet.
Ferner ist es erforderlich, fertigungsbedingte Kosten zu reduzieren und intensive und teure Maskierungsverfahren für die Galvanisierung zu vermeiden.
Darüber hinaus soll vermieden werden, dass es zu einer Beschichtungsverschleppung der Galvanik im eigentlich nicht zu beschichtende, d. h. blank zu haltende Bereiche erfolgt, so dass diese später als Schweißanschlüsse zum Anschweißen von elektrischen Leitungen dienen können.
Die Realisierung der zuvor genannten Aufgaben erfolgt mit einer Kontaktelementeanordnung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine spezifisch geformte Kontaktelementeanordnung bereitzustellen, die aus einem einzigen Blechteil gebildet ist.
Erfindungsgemäß wird daher eine Kontaktelementeanordnung bestehend aus einem verformten Blechteil bereitgestellt, wobei wenigstens zwei voneinander beabstandete Kontaktelemente aus dem Blechteil geformt sind, die sich von einer flachen Basisplatte des Blechteils weg erstrecken und wobei das eine Kontaktelement einen im Wesentlichen zylinderförmigen Kontaktierungsabschnitt zur Einsteckmontage eines stiftförmigen Gegenkontakts (des Airbagsteckers) ausbildet und wobei das zweite Kontaktelement als eine über zwei Biegeabschnitte S-förmig umgebogene Kontaktfeder ausgebildet ist, die eine von der Basisplatte weg weisende Kontaktkuppe ausbildet.
Werden zwei solcher erfindungsgemäßer Kontaktelementeanordnungen diametral gegenüber in dem Kontaktträger z. B. eines Airbagsteckers montiert, derart, dass die Kontaktkuppen aufeinander zu weisen und sich berühren, so kann mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Kurzschlussbrücke realisiert werden.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der erste Biegeabschnitt der Kontaktfeder direkt an eine Seitenkante der Basisplatte anschließt bzw. sich von der weg erstreckt.
In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der zweite Biegeabschnitt der Kontaktfeder seitlich versetzt innerhalb der Umfangskontur der Basisplatte befindet.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass sich bei einem liegenden Kontakt der zweite Biegeabschnitt sozusagen oberhalb der Basisplatte befindet und nicht außerhalb der Kontur der Basisplatte.
Dies hat den Vorteil einer sehr kompakten Bauweise, wobei durch den S-förmig umgebogenen Federarm dennoch ein entsprechend langer und weicher Federarm ausgebildet ist. Durch die gesamte ebenfalls S-förmige Ausgestaltung dieses Federarms wird auch ein insgesamt in Höhenrichtung kompakter Kontakt gebildet, ohne an erforderlicher Federarmlänge zu verlieren.
Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn sich an den zweiten Biegeabschnitt ein Federarmabschnitt des Federarms anschließt, der länger ist, als die Breite der Basisplatte in dem Bereich, an dem der Federarm mit der Basisplatte verbunden ist. Hierdurch ragt die Federkuppe sozusagen aus dem Konturbereich der Basisplatte hinaus.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich der Federarm direkt von einer Seitenkante der Basisplatte weg erstreckt. Dies bedeutet, dass der erste Biegeabschnitt sozusagen unmittelbar an der Basisplatte angeformt ist, dazwischen ein Verbindungsabschnitt zum zweiten Biegeabschnitt liegt und sich dann ein Federarmabschnitt an den zweiten Biegeabschnitt anschließt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfährt der Federarm an jedem Biegeabschnitt eine Richtungsänderung von etwa 180°, wodurch die besagte S-förmige Biegekurve des Federarms erhalten wird. Anders ausgedrückt stellen die Biegeabschnitte jeweils um 180° gekrümmte Federarmabschnitte dar.
In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Kontaktelement an seinem steckseitigen Ende wenigstens zwei Federarme aufweist, die so zueinander orientiert sind, dass diese einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Stiftkontakts ausbilden.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die beiden Federarme sozusagen eine etwa zylinderförmige Hüllkurve aufspannen und entsprechend gebogen sind, so dass das erste Kontaktelement einen im Wesentlichen zylinderförmigen Aufnahmebereich für einen Stiftkontakt ausbildet.
Es ist weiter vorgesehen, dass die beiden Federarme des ersten Kontaktelements endseitig aufeinander zu laufen, so dass die beiden Federarme im Bereich des steckseitigen Endes oder benachbart dazu einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als im weiter entfernten Bereich, d. h. im Bereich näher der Verbindung zu dem Kontaktierungsabschnitt, welcher zylinderförmig ausgebildet ist.
Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn sich von der Seitenkante der Basisplatte ferner ein Haltesteg weg erstreckt, um die Kontaktelementeanordnung in einem Kontaktkörper zu montieren bzw. zu befestigen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn sich das erste und zweite Kontaktelement und der Haltesteg alle im Wesentlichen in die gleiche Richtung von der Basisplatte weg erstrecken.
Somit wird die Erstreckungsrichtung des ersten Kontaktelements im Folgenden auch als Steckrichtung bezeichnet und die Erstreckungsrichtung des Haltestegs als Befestigungsrichtung. Folglich sind die Steckrichtung und Befestigungsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander.
Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn das erste und zweite Kontaktelement und der Haltesteg in der genannten Reihenfolge in Serie nebeneinander liegend mit der Basisplatte verbunden sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Kontaktelement an seinem steckseitigen Ende ferner eine tulpenförmige Öffnung ausbildet, die dadurch erreicht wird, dass die Federarme leicht nach außen aufgebogen werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung aus zwei Kontaktelementeanordnungen, die nebeneinander so in einem Kontaktträger montiert sind, dass die Kontaktkuppen der beiden Kontaktelementeanordnungen aufeinander zu weisen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steckverbinder, vorzugsweise ein Airbagsteckverbinder, in dem sich ein Kontaktträger befindet, in dem zwei Kontaktelementeanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 12 befestigt sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie den Figuren und der dazugehörigen Figurenbeschreibung, wobei die Figuren Folgendes darstellen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kontaktelementeanordnung;
2 eine Seitenansicht der Kontaktelementeanordnung aus 1;
3 eine Seitenansicht zweier Kontaktelementeanordnungen nach 1 unter Ausbildung einer Kurzschlussbrücke.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 3 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.
In den 1 bis 3 ist eine beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kontaktelementeanordnung 1 gezeigt. Die Kontaktelementeanordnung 1 ist aus einem Blechteil 2 geformt. Das Blechteil 2 wurde dergestalt umgeformt, dass zwei zueinander beabstandete Kontaktelemente 20, 30 daraus geformt sind, die sich von einer flachen Basisplatte 10 des Blechteils 2 weg erstrecken und wobei das eine Kontaktelement 20 einen im Wesentlichen zylinderförmigen Kontaktierungsabschnitt 22 zur Einsteckmontage eines nicht näher gezeigten stiftförmigen Gegenkontakts ausbildet.
Daneben befindet sich das zweite Kontaktelement 30, das als eine über zwei Biegeabschnitte 31, 32 S-förmig umgebogene Kontaktfeder ausgebildet ist. Die Kontaktfeder bildet ferner eine Kontaktkuppe 35 aus, welche von ihrer Orientierung von der Basisplatte 10 weg weist.
Wie in der 1 deutlich zu erkennen, verfügt die Kontaktfeder über die zuvor genannten zwei Biegeabschnitte 31, 32, wobei sich der erste Biegeabschnitt 31 unmittelbar aus der Seitenkante K der Basisplatte 10 erstreckt.
An dem zweiten Biegeabschnitt 32 ist ein Federarmabschnitt 33 des Kontaktelements 20 ausgebildet, der in seiner Länge jedoch länger ist, als die Breite der Basisplatte 10 in dem Bereich, an dem das Kontaktelement 30 mit der Basisplatte 10 verbunden ist. Auf diese Weise ragt das Kontaktelement 20 so weit nach unten, dass die Kontaktkuppe 35 außerhalb der Umrisskontur der Basisplatte 10 angeordnet ist. Zwischen dem ersten Biegeabschnitt 31 und dem zweiten Biegeabschnitt 32 befindet sich ein Linearabschnitt 36.
Das erste Kontaktelement 20 bildet einen in etwa U-förmig umgebogenen Biegeabschnitt 21 aus. Neben dem U-förmig umgebogenen Biegeabschnitt 21 liegt der zuvor erwähnte Kontaktierungsabschnitt 22 des ersten Kontaktelements 20, an den sich zwei Federarme 23a, 23b anschließen, die so zueinander orientiert sind, dass sich dazwischen ein Aufnahmeraum 24 ausbildet, der der Aufnahme eines Stiftkontakts eines Gegensteckers dient.
Wie aus den Figuren ferner ersichtlich, bilden die Federarme 23a, 23b am Ende eine in etwa tulpenförmige Öffnung 25 aus.
Wie ferner den 1 bis 3 zu entnehmen ist, verfügt die Kontaktelementeanordnung 1 über einen Haltesteg 40, der sich ebenfalls von der Basisplatte 10 weg erstreckt, um die Kontaktelementeanordnung 1 in einem Kontaktkörper eines Steckverbinders zu befestigen. Der Haltesteg 40 weist an seinem steckseitigen Ende 41 jeweils eine Nase 42 auf der einen und der gegenüberliegenden Seite aus, um sich im Kunststoff eines Kontaktträgers zu verkrallen.
Es ist ferner ersichtlich, dass sich die beiden Kontaktelemente 20, 30 und der Haltesteg 40 alle im Wesentlichen in die gleiche Richtung von der Basisplatte 10 weg erstrecken, nämlich in die zuvor genannte Steckrichtung, wobei das zweite Kontaktelement dazwischen eine S-förmige Biegekurve aufweist.
In der 3 ist eine Anordnung aus zwei Kontaktelementeanordnungen 1 gezeigt, deren Kontaktkuppen 35 sich kontaktierend berühren und eine Kurzschlussbrücke ausbilden.
Mit einer im Steckverbinder beweglich angeordneter Primärverriegelung mit einem Lösearm kann durch Betätigen des Lösearms zwischen die beiden Kontaktkuppen 35 gefahren werden, so dass die Federarme nach außen ausgelenkt werden und die elektrische Kontaktierung an den Kontaktkuppen 35 unterbrochen wird.
Auf diese Weise kann eine kostengünstige und leicht zu montierende Lösung von Kontaktelementen für einen Airbagsteckverbinder geschaffen werden.
Bezugszeichenliste

1: Kontaktelementeanordnung
2: Blechteil
10: Basisplatte
20: erstes Kontaktelement
21: Biegeabschnitt
22: Kontaktierungsabschnitt
23a, 23b: Federarme
24: Aufnahmeraum
25: Öffnung
30: zweites Kontaktelement
31: erster Biegeabschnitt
32: zweiter Biegeabschnitt
33: Federarmabschnitt
35: Kontaktkuppe / Linearabschnitt
36: Kontaktkuppe
40: Haltesteg
41: steckseitiges Ende
42: Nase
K: Seitenkante

Claims

Kontaktelementeanordnung (1) bestehend aus einem verformten Blechteil (2), aufweisend eine flache Basisplatte (10) mit einer Längserstreckung in Längsrichtung und einer Quererstreckung in Querrichtung, wobei ein erstes und ein zweites Kontaktelement (20, 30) aus dem Blechteil (2) einstückig geformt sind, wobei das erste Kontaktelement (20) an einem in Längsrichtung befindlichen Ende der Basisplatte (10) mit dieser verbunden ist und sich quer zur Normalenrichtung von der flachen Basisplatte (10) des Blechteils (2) weg in die Querrichtung erstreckt und wobei das erste Kontaktelement (20) einen im Wesentlichen zylinderförmigen Kontaktierungsabschnitt (22) zur Einsteckmontage eines stiftförmigen Gegenkontakts ausbildet und wobei das zweite Kontaktelement (30) über zwei im Wesentlichen jeweils um 180° umgebogene Biegeabschnitte (31, 32) als eine S-förmig umgebogene Kontaktfeder an einer Querseite der flachen Basisplatte (10) ausgebildet ist und sich daran ein Kontaktfederabschnitt mit einer von der Basisplatte (10) in Normalenrichtung weisende Kontaktkuppe (36) ausbildet.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Biegeabschnitt (32) des zweiten Kontaktelements (30) nicht in Querrichtung über die Querseite der Basisplatte (10) hinausragt.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den zweiten Biegeabschnitt (32) ein Federarmabschnitt (33) der Kontaktfeder (30) anschließt, der länger ist, als die Breite der Basisplatte (10) in dem Bereich, an dem die Kontaktfeder (30) mit der Basisplatte (10) verbunden ist.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktelement (20) einen in etwa U-förmig umgebogenen Biegeabschnitt (21) aufweist.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktelement (20) an seinem steckseitigen Ende wenigstens zwei diametral gegenüberliegende Federarme (23a, 23b) aufweist, zwischen denen ein Aufnahmeraum (24) zur Aufnahme eines Stiftkontaktes gebildet ist.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich von der Basisplatte (10) quer zur Normalenrichtung ferner ein Haltesteg (40) in Querrichtung weg erstreckt, um die Kontaktelementeanordnung (1) in einem Kontaktkörper zu befestigen.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste und zweite Kontaktelement (20, 30) und der Haltesteg (40) alle im Wesentlichen in die gleiche Querrichtung in Bezug zur Basisplatte erstrecken.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kontaktelement (20, 30) und der Haltesteg (40) in dieser Reihenfolge in Serie nebeneinander liegend mit der Basisplatte (10) verbunden sind.
Kontaktelementeanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktelement (20) an seinem steckseitigen Ende eine tulpenförmige Öffnung (25) ausbildet.