DE19546932C1 - Kontaktfeder zum Herstellen einer Hochfrequenz-Dichtigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder zum Herstellen einer Hochfrequenz-Dichtigkeit zwischen aneinandergrenzen­ den Teilen einer Abdeckung von elektronischen Baugruppen, welche ein Federblatt, ein Trägerblatt und ein Befestigungselement aufweist, wobei das Federblatt und das Trägerblatt die in einem Winkel zu­ einander angeordneten Schenkel eines U bilden.

Mit dem Vordringen in immer höhere Frequenzbereiche, in denen moderne elektronische Baugruppen betrieben werden, hat sich das Problem der Abstrahlung hochfrequenter Schwin­ gungen in zunehmendem Maße erhöht. Um die Abstrahlung zu verringern oder die Baugruppen gegen Störstrahlung von außen zu schützen, müssen elektronische Baugruppen abge­ schirmt werden. Elektronische Baugruppen werden daher regel­ mäßig in Gehäusen angeordnet, welche einen Schirm gegen Störstrahlung darstellen. Die Wirksamkeit eines solchen Schirms hängt stark davon ab, daß der Schirm durchgehend ist, das heißt, daß keine hochfrequenzmäßig undichte Stel­ len vorhanden sind. Kritische Stellen sind bei Gehäusen, in welche elektronische Baugruppen mit einer Frontplatte einge­ schoben werden, die Bereiche zwischen nebeneinander angeord­ neten Frontplatten.

Aus der DE 41 10 800 C1 ist es bekannt, an der Frontplatte einer Einschub-Baugruppe ein Federelement anzuordnen, wel­ ches sich beim Einschieben der Baugruppe in das Gehäuse fe­ dernd an die Frontplatte der daneben angeordneten Baugruppe anlegt. Durch den hierdurch gebildeten elektrischen Kontakt wird eine hochfrequenzmäßige Dichtigkeit des Spalts zwi­ schen den zwei benachbarten Frontplatten erreicht.

Das bekannte Federelement weist zur Verbindung mit der Frontplatte eine Federklemme auf, welche auf einen an der Frontplatte dafür vorgesehenen Steg aufgeschoben wird, wel­ cher sich in Einschubrichtung der Baugruppe erstreckt. Die Dicke des Stegs beziehungsweise die Weite der Federklemme müssen daher aufeinander abgestimmt sein. Bei Frontplatten mit unterschiedlich dicken Stegen müssen entsprechend Kon­ taktfedern mit unterschiedlich weiten Federklemmen verwen­ det werden. Darüber hinaus müssen die Seitenflächen des Stegs so ausgebildet sein, daß die Feder aufgeschoben wer­ den kann. Dadurch steht die zur Mitte der Frontplatte wei­ sende Seite des Stegs nicht zur Befestigung von Bauelemen­ ten zur Verfügung.

Das zur Bildung der Federklemme vorgesehene Klemmblatt be­ findet sich bei der bekannten Kontaktfeder zwischen einem Rückseitenblatt und dem Federblatt. Will man die Federklem­ me einstückig durch Stanzen und Biegen aus einem Blech her­ stellen, kann das Federblatt nicht durchgängig mit dem Rück­ seitenblatt verbunden sein, da der Bereich, in dem das Klemmblatt mit dem Rückseitenblatt verbunden ist, aus der Verbindung des Federblatts mit dem Rückseitenblatt ausge­ spart ist. Dies wirkt sich nachteilig auf die Federkraft des Federblatts aus.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte Kon­ taktfeder derart auszubilden, daß sie im wesentlichen ein­ seitig an eine Frontplatte anbringbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist das Befestigungselement an der dem Federblatt abgewandten Seite des Trägerblatts angeordnet und besteht aus zwei in einem Winkel zueinander angeordne­ ten Laschen, welche in einer Öffnung eines der aneinander­ grenzenden Teile der Abdeckung anordenbar sind. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß für das Anbringen der Kontaktfeder an das Gehäuseteil lediglich eine Seite des Gehäuseteils für die Kontaktfeder zugänglich sein muß. Da auf der anderen Seite des Teils keine Elemente der Kon­ taktfeder flach auf der Oberfläche aufliegen, steht die Oberfläche zur Montage von Bauelementen zur Verfügung bezie­ hungsweise braucht nicht frei zugänglich zu sein. Hierdurch ist es auch möglich, die Kontaktfeder auf einem Teil anzu­ ordnen, welches so dick ist, daß es praktisch nicht mehr von einer Federklemme umfaßt werden kann. In das Teil müßte eine entsprechend ausgebildete Öffnung erstellt werden, in die das Befestigungselement verbracht werden kann. Die Öff­ nung ist zweckmäßigerweise in dem der Kontaktfeder abgewand­ ten Bereich vergrößert.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Befestigungsele­ ments läßt sich das Befestigungselement in einem Abstand vom Steg des U anordnen. Dies bringt insbesondere dann Vor­ teile, wenn das Befestigungselement mit dem Trägerblatt ein­ stückig ausgebildet ist und die Laschen aus dem Trägerblatt herausgebogen sind. Bei einer derartigen Ausführungsform ist die Verbindungsstelle des Federblatts mit dem Träger­ blatt unterbrechungsfrei. Dies wirkt sich besonders günstig auf die Federkraft des Federblatts aus, welche dadurch deut­ lich höher ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Länge der einen Lasche so bemessen ist, daß sie bei auf dem Teil der Abdeckung aufliegendem Trägerblatt an die Wandung der Öffnung stößt, und die Länge der anderen Lasche so bemessen ist, daß sie bei auf dem Teil der Ab­ deckung aufliegendem Trägerblatt sich durch die Öffnung er­ streckt. Hierdurch ist es möglich, das Befestigungselement zunächst mit der längeren anderen Lasche so in die Öffnung einzuführen, daß die Stirnseite der kürzeren einen rasche noch nicht an die Wandung der Öffnung stößt.

Erst nachdem das Trägerblatt vollständig auf der Oberfläche des Abdeckungsteils aufliegt, wird die Kontaktfeder so in ihrer Endposition angeordnet, daß die Stirnseite der kürze­ ren einen Lasche an die Wandung der Öffnung anstößt. Die Länge der anderen Lasche ist zweckmäßigerweise so bemessen, daß die andere Lasche in der Endposition noch geringfügig aus der Öffnung herausragt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Federblatt in Richtung zum Trägerblatt abgewinkelt ist und an seinem dem Steg des U abgewandten Ende eine weitere zum Trägerblatt gerichtete Abwinklung auf­ weist, welche mit ihrer Stirnseite in einem Abstand zur Ebene des Trä­ gerblatts angeordnet ist. Durch den derart erzeugten bogen­ förmigen Verlauf des Federblatts wird in vorteilhafter Weise eine Vergrößerung insbesondere der Federkraft, aber auch eine Vergrößerung des Federwegs erreicht.

Da der durch die erste Abwinklung ausgebildete Buckel des Federblatts am weitesten von dem Trägerblatt entfernt ist, kommt er als erstes mit der Abdeckung der angrenzenden Bau­ gruppe in Berührung. Das Federblatt wird dadurch gegen die durch die U-förmige Verbindung des Federblatts mit dem Trä­ gerblatt bestehende Federkraft in Richtung Trägerblatt ge­ bogen.

Die Biegung erfolgt solange, bis die an dem dem Steg des U abgewandten Ende des Federblatts ausgebildete zweite Abwink­ lung mit ihrer Stirnseite auf das Trägerblatt beziehungswei­ se auf das Teil der Abdeckung aufstößt. Danach erfolgt eine weitere Biegung des Federblatts in der Weise, daß der durch die erste Abwinklung ausgebildete Buckel des Federblatts verflacht. Neben dem Vorteil, daß durch eine derartige Aus­ führungsform der Erfindung ein größerer Federweg zur Verfü­ gung steht, wird durch eine derartige Ausbildung der Kon­ taktfeder auch eine sehr große Erhöhung der Federkraft er­ reicht.

In vorteilhafter Weise ist es auch möglich, daß das Feder­ blatt aus zwei einzelnen Teilblättern besteht. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Federblatt in Einschubrich­ tung aufgetrennt wird. Hierdurch können die beiden Teilblät­ ter unabhängig voneinander federn. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Fläche, auf die das Federblatt aufdrückt, uneben ist. Die Unebenheiten können durch die voneinander unabhängige Bewegung der Teilblätter ausgegli­ chen werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Breite der Teilblät­ ter in einem Abstand zum Steg des U eine Verjüngung auf­ weist. Hierdurch erfährt das Teilblatt eine gewollte Schwä­ chung. Die Schwächung kann durch die Größe der Verjüngung eingestellt werden. Es läßt sich somit die Federkraft ein­ stellen, ohne daß auf die U-förmige Verbindung des Feder­ blatts mit dem Trägerblatt eingewirkt werden muß. Dies ist besonders vorteilhaft, da die U-förmige Verbindung eine kritische Stelle ist, welche möglichst stabil ausgebildet sein sollte.

Zur Verbesserung des elektrischen Kontakts sieht eine weite­ re Ausführungsform der Erfindung vor, daß das Federblatt Prägungen aufweist, welche sich in die dem Trägerblatt abge­ wandte Richtung aus der Ebene des Federblatts erheben und sich in Längsrichtung der Schenkel des U erstrecken. Beson­ ders vorteilhaft ist es, wenn sich die Prägungen im Bereich der ersten Abwinklung des Federblatts befinden. Die sich in Längsrichtung der Schenkel des U und damit in Einschubrich­ tung erstreckenden Prägungen gewährleisten definierte Kon­ taktstellen mit hohen spezifischen Kontaktdrücken. Da sich die Prägungen in Einschubrichtung länglich erstrecken, ist gewährleistet, daß das Federblatt auch bei nicht exakt sitzender Kontaktfeder beziehungsweise nicht exakt nebenein­ ander angeordneter Abdeckungen den erwünschten Kontakt gut herstellt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Federblatt eine Federzunge aufweist, welche sich in Richtung zum Steg des U erstreckt und in einem Winkel zum Federblatt verläuft. In besonders vorteilhafter Weise ist die Zunge mit dem Federblatt einstückig ausgebildet und aus dem Federblatt herausgebogen. Hierdurch erhält das Feder­ blatt einen Z-förmigen Verlauf, wodurch sich der Federweg beträchtlich erhöht. Zum problemlosen Einschieben der Bau­ gruppe in das Gehäuse ist der in Einschubrichtung gesehen vordere Teil der Zunge zum Trägerblatt hin abgebogen.

Da die Zunge beim Einschieben der Baugruppe in das Gehäuse wieder in die Ebene des Federblatts zurückgebogen werden kann, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Kanten der Zunge bei in der Ebene des Federblatts angeordneter Zunge in einem Abstand zum Federblatt verlau­ fen. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Zunge an ihrem beweglichen Rand nicht mit dem Federblatt in Berührung kommt, wodurch ausgeschlossen ist, daß die Zunge im Feder­ blatt eingeklemmt wird. Bei einer derartigen Ausführungs­ form ist es zweckmäßig, daß die Zunge eine Prägung auf­ weist, welche sich in die dem Trägerblatt abgewandte Rich­ tung aus der Ebene der Zunge erhebt und sich in Längsrich­ tung der Zunge erstreckt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegen­ den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei­ bung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in Seiten­ ansicht im Schnitt in vergrößertem Maßstab,

Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1 in der Draufsicht in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht im Schnitt in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 die Ausführungsform nach Fig. 3 in der Draufsicht in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht im Schnitt in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 6 die Ausführungsform nach Fig. 5 in der Draufsicht in vergrößertem Maßstab.

Bei den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Wie den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, weist eine Kon­ taktfeder ein Federblatt 1 auf, welche mit einem Träger­ blatt 2 U-förmig verbunden ist, wobei der Steg des U halb­ kreisförmig verläuft und die Schenkel des U in einem Winkel zueinander verlaufen. An der dem Federblatt 1 abgewandten Seite weist das Trägerblatt 2 ein Befestigungselement 3, 4 auf. Das Befestigungselement 3, 4 besteht aus zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Laschen 3, 4. Die Länge der einen Lasche 3 ist so bemessen, daß sie an die Wandung der Öffnung stößt, wenn die Kontaktfeder mit dem Trägerblatt 2 auf dem Teil der Abdeckung aufliegt, an dem die Kontaktfe­ der befestigt werden soll. Die andere Lasche 4 erstreckt sich in einem Bereich 4a etwa senkrecht zum Trägerblatt 2. Die Länge des Bereichs 4a ist so bemessen, daß sie der Dicke der Abdeckung entspricht, auf der die Kontaktfeder be­ festigt werden soll. Hierdurch sitzt der zwischen dem sich etwa senkrecht zum Trägerblatt 2 erstreckende Bereich 4a und dem sich in dem Winkel zur einen Lasche 3 erstreckenden Bereich der anderen Lasche 4 ausgebildete Winkel unmittel­ bar an der Kante einer Öffnung 5, in die das Befestigungs­ element 3, 4 verbracht werden soll. Durch den sich unmittel­ bar an der Umrandung der Öffnung 5 befindlichen Winkel ist das Befestigungselement 3, 4 sehr fest in der Öffnung 5 an­ geordnet.

Das Federblatt 1 weist eine in einem Abstand zum Steg des U angeordnete erste Abwinklung 6 auf. Die Abwinklung 6 ist so ausgebildet, daß sich der vom Steg des U abgewandte Teil der Blattfeder 1 in Richtung zum Trägerblatt 2 erstreckt.

Das Federblatt 1 weist darüber hinaus an seinem dem Steg des U abgewandten Ende eine zum Trägerblatt 2 gerichtete zweite Abwinklung 7 auf, welche mit ihrer Stirnseite in einem Abstand zur Ebene des Trägerblatts 2 angeordnet ist. Durch die zweite Abwinklung 7 wird erreicht, daß der Weg den des dem Steg des U abgewandten Endes des Federblatts 1 in Richtung Trägerblatt 2 begrenzt ist. Wird auf die erste Abwinklung 6 ein Druck in Richtung Trägerblatt 2 ausgeübt, verringert sich der Abstand der beiden Schenkel des U so­ weit, bis die Stirnseite der zweiten Abwinklung 7 auf das Trägerblatt 2 oder auf den Teil der Abdeckung aufstößt, auf dem das Trägerblatt 2 aufliegt. Nachdem die Stirnseite der zweiten Abwinklung 7 auf das Trägerblatt 2 anliegt, biegt sich der durch die erste Abwinklung 6 gebildete Buckel des Federblatts 1 in Richtung zum Trägerblatt 2 durch.

Das Federblatt 1 ist in Einschubrichtung zweigeteilt, so daß zwei Teilblätter 1a, 1b ausgebildet sind. Die Teilblät­ ter 1a, 1b sind unabhängig voneinander bewegbar. Jedes Teil­ blatt 1a, 1b weist eine Verjüngung 11 auf. Durch die Verjün­ gung 11 ist die Breite der Teilblätter 1a, 1b verringert. Hierdurch ist der Widerstand gegen eine Durchbiegung des Federblatts 1 an der Verjüngung 11 verringert.

Durch die Verringerung des Biegewiderstands biegt sich das Federblatt 1 an der Stelle der Verjüngung 11 in Richtung zum Trägerblatt 2 durch, wenn bei aufliegender Stirnfläche der zweiten Abwinklung 7 auf die erste Abwinklung 6 weite­ rer Druck ausgeübt wird.

Das Federblatt 1 weist im Bereich der ersten Abwinklung 6 eine sich in die dem Trägerblatt 2 abgewandte Richtung aus der Ebene des Federblatts 1 erhebende Prägung 8 auf. Die Prägung 8 erstreckt sich in Längsrichtung des Schenkels des U.

Wie den Fig. 1 und 2 ebenfalls entnommen werden kann, sind mehrere Kontaktfedern seitlich zu einem Kontaktfederband verbunden. Zum leichteren Trennen der Kontaktfedern sind die Verbindungsstellen als Sollbruchstellen 12 ausgebildet. Hierdurch können die Kontaktfedern kontinuierlich herge­ stellt und als Kontaktfederband gehandelt werden.

Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Kontaktfeder ist das Federblatt 1′ als einteiliges Federblatt ausgebildet und weist etwa die Form eines Rechtecks auf. Das Federblatt 1′ weist zwei Prägungen 8′ auf, welche sich in die dem Trä­ gerblatt 2 abgewandte Richtung aus der Ebene des Feder­ blatts 1′ erheben. Die Prägungen 8′ erstrecken sich in Längsrichtung der Schenkel des U.

Die andere Lasche 4 des Befestigungselements 3, 4 ist als gerade Lasche ausgebildet, welche sich in einem Winkel zur einen Lasche 3 erstreckt. In der Fig. 3 sind drei unter­ schiedlich große Öffnungen 5 dargestellt, deren Größe von der Dicke des Teils der Abdeckung abhängt, an welchem die Kontaktfeder befestigt werden soll. Je dicker die Ab­ deckung ist, desto größer muß die Öffnung 5 sein. Der eine Schenkel 3 des Befestigungselements 3, 4 ist so lang, daß er mit seiner Stirnseite an die Wandung der Öffnung 5 stößt. Die Länge des anderen Schenkels 4 des Befestigungs­ elements 3, 4 ist so bemessen, daß sie an der dem Träger­ blatt 2 abgewandten Seite der Abdeckung etwas aus der Öff­ nung 5 austritt.

Wie den Fig. 5 und 6 entnommen werden kann, kann das Feder­ blatt 1′′ der Kontaktfeder eine Federzunge 9 aufweisen, wel­ che sich in Richtung zum Steg des U erstreckt und in einem Winkel zum Federblatt 1′′ verläuft. Die Zunge 9 weist eben­ so wie das Federblatt 1′′ eine erste Abwinklung 6 auf. Sie kann somit vollständig in die Ebene des Federblatts 1′′ ge­ drückt werden. Zur Verbesserung des Kontakts weist die Zun­ ge 9 eine Prägung 8′′ auf, welche sich in die dem Träger­ blatt 2 abgewandte Richtung aus der Ebene der Zunge 9 er­ hebt und sich in Längsrichtung der Zunge 9 erstreckt. Zur Vermeidung, daß sich die Zunge 9 in der Ebene des Feder­ blatts 1′′ verklemmt, ist zwischen der Zunge 9 und dem Fe­ derblatt 1′′ ein Spalt 13 ausgebildet.

Claims (13)

1. Kontaktfeder zum Herstellen einer Hochfrequenz-Dichtig­ keit zwischen aneinandergrenzenden Teilen einer Abdeckung von elektronischen Baugruppen, welche ein Federblatt (1, 1′, 1′′), ein Trägerblatt (2) und ein Befestigungselement (3, 4) aufweist, wobei das Federblatt (1, 1′, 1′′) und das Trägerblatt (2) die in einem Winkel zueinander verlaufenden Schenkel eines U bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (3, 4) an der dem Federblatt (1, 1′, 1′′) abgewandten Seite des Trägerblatts (2) angeord­ net ist und aus zwei in einem Winkel zueinander angeordne­ ten Laschen (3, 4) besteht, welche in einer Öffnung (5) eines der aneinandergrenzenden Teile der Abdeckung anorden­ bar sind.

2. Kontaktfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (3, 4) mit dem Trägerblatt (2) einstückig ausgebildet und in einem Abstand vom Steg des U aus dem Trägerblatt (2) heraus­ gebogen sind.

3. Kontaktfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der einen Lasche (3) so bemessen ist, daß sie bei auf dem Teil der Abdeckung aufliegendem Trägerblatt (2) an die Wandung der Öffnung (5) stößt, und die Länge der an­ deren Lasche (4) so bemessen ist, daß sie bei auf dem Teil der Abdeckung aufliegendem Trägerblatt (2) sich durch die Öffnung (5) erstreckt.

4. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federblatt (1, 1′, 1′′) in Richtung zum Trägerblatt (2) mittels einer ersten Abwinklung (6) abgewinkelt ist.

5. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federblatt (1, 1′, 1′′) an seinem dem Steg des U abgewandten Ende eine zum Trägerblatt (2) gerichtete zweite Abwinklung (7) aufweist, welche mit ihrer Stirnseite in einem Abstand zur Ebene des Trägerblatts (2) angeordnet ist.

6. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federblatt (1) aus zwei einzelnen Teilblättern (1a, 1b) besteht.

7. Kontaktfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Teilblätter (1a, 1b) in einem Abstand zum Steg des U eine Verjüngung aufweist.

8. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federblatt (1, 1′, 1′′) wenigstens eine Prägung (8, 8′, 8′′) aufweist, welche sich in die dem Trägerblatt (2) abgewandte Richtung aus der Ebene des Federblatts (1, 1′, 1′′) erhebt und sich in Längsrichtung der Schenkel des U erstreckt.

9. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Prägung (8, 8′, 8′′) im Bereich der ersten Ab­ winklung (6) des Federblatts (1, 1′, 1′′) befindet.

10. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Federblatt (1′′) eine Federzunge (9) aufweist, wel­ che sich in Richtung zum Steg des U erstreckt und in einem Winkel zum Federblatt (1′′) verläuft.

11. Kontaktfeder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (9) mit dem Federblatt (1′′) einstückig ausge­ bildet und in die dem Trägerblatt (2) abgewandte Richtung aus dem Federblatt (1′′) herausgebogen ist.

12. Kontaktfeder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Zunge (9) bei in der Ebene des Feder­ blatts (1′′) angeordneter Zunge (9) in einem Abstand zum Federblatt (1′′) verlaufen.

13. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (9) eine Prägung (8′′) aufweist, welche sich in die dem Trägerblatt (2) abgewandte Richtung aus der Ebe­ ne der Zunge (9) erhebt und sich in Längsrichtung der Zunge (9) erstreckt.