DE19630939C1

DE19630939C1 - Kontaktfeder

Info

Publication number: DE19630939C1
Application number: DE19630939A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jost Heimueller; Martin Dipl Ing Straeb
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: TE Connectivity Solutions GmbH
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2016-08-01
Also published as: EP0822615A2; EP0822615B1; DE59706832D1; US6033262A; KR980012720A; EP0822615A3; JPH1069932A; ES2172715T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder mit einer Grundfe der, die an einem Ende ein Anschlußteil für eine elektrische Zuleitung und an dem anderen Ende ein Kontaktteil mit minde stens zwei Federarmen aufweist, und mit einer auf der Grund feder sitzenden Rasthülse als Rasthilfe zur Halterung der Kontaktfeder innerhalb eines Umgehäuses, wobei die Rasthülse mindestens eine Ausnehmung aufweist, in welcher ein Rastele ment des Umgehäuses einrastbar ist.

Eine solche Kontaktfeder ist beispielsweise in DE 42 27 287 A1 beschrieben. Ähnliche Kontaktfedern sind in DE 42 03 379 A1 und DE 43 21 549 A1 beschreiben, allerdings weist ledig lich die Rasthülse des erstgenannten Dokuments eine Ausneh mung für die Einrastung eines Rastelementes auf.

Derartige Kontaktfedern werden u. a. in großem Umfang als Steckverbinder in der KFZ-Technik eingesetzt. Die Kontaktfe der besteht regelmäßig aus einer Grundfeder, von der sich einstückig an einem Ende zwei Federarme eines Kontaktteiles wegerstrecken, wobei zwischen die beiden Federarme ein Kon taktstift einschiebbar ist. An dem anderen Ende der Grundfe der schließt sich ein Anschlußteil für eine elektrische Zu leitung an. Das Anschlußteil kann beispielsweise als Crimp-Anschluß mit einer Leiterdrahtkralle und einer Isolations kralle ausgebildet sein, welche an eine elektrische Zuleitung bzw. deren Ummantelung angeklemmt werden. Bei der im genann ten Dokument beschriebenen Kontaktfeder sitzt auf der Grund feder eine Rasthülse, die auch als Überfeder bezeichnet wird. Die Rasthülse hat im wesentlichen die Funktion, die Feder kraft der Kontaktfeder zu erhöhen und durch Ausbildung mit einer oder mehreren Rastzungen eine lösbare Verriegelung der Kontaktfeder in einer zugehörenden Kontaktkammer eines Umge häuses aus Isoliermaterial zu ermöglichen.

Die Rasthülse besteht in der Regel aus einem Material mit gu ten Federeigenschaften, während die Grundfeder aus einem Ma terial mit guten elektrischen und thermischen Eigenschaften hergestellt ist. Die Rasthülse kann beispielsweise als Stanz-Biegeteil aus Blech hergestellt sein. Die Grundfeder ist vor zugsweise ebenfalls ein Stanz-Biegeteil, besteht jedoch wegen der notwendig guten elektrischen Eigenschaften vorzugsweise aus Zinnbronze oder sogenannter Federbronze.

Häufig wird bei Steckverbindern eine staub- und/oder spritz wassergeschützte Ausführung verlangt. Um solche abgedichteten Steckverbinder zu realisieren, ist es möglich, sogenannte Dichtplatten, z. B. Gummiplatten, einzusetzen. Die Kontaktfe dern müssen hierbei durch diese Dichtplatten, die am Umgehäu se angeordnet sind, hindurchgeführt werden.

Es hat sich herausgestellt, daß die eingesetzten Dichtplatten insbesondere dann beschädigt werden, wenn die Kontaktelemente mehrmals in beide Richtungen durch diese Dichtplatte hin durchgeführt werden müssen, wie es beispielsweise bei einer Reparatur des Steckverbinders der Fall sein kann. Die Dicht platten weisen zwar Öffnungen auf, durch die die Kontaktfe dern geführt werden können. Diese Öffnungen sind zur Erzie lung einer ausreichenden Dichtwirkung jedoch im Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kontaktfedern, so daß sich beim Hindurchstoßen der Kontaktfeder durch diese Öffnungen die Öffnungen der Dichtplatte aufweiten und dehnen müssen.

Die bekannten Kontaktfedern zeichnen sich jedoch durch scharfkantige Elemente aus, die insbesondere beim Zurückzie hen der Kontaktfeder aus der Kontaktkammer die Dichtplatte verletzen. Diese scharfkantigen Elemente sind einmal die bei den üblichen Kontaktfedern vorgesehene Rastzunge an der Rast hülse und, falls vorhanden, ein rechtwinklig von einer Sei tenwandung der Rasthülse herausgebogener scharfkantiger Pola risierungslappen.

Die Erfindung hat das Ziel, eine Kontaktfeder anzugeben, die gegenüber den bisher bekannten Kontaktfedern dahingehend ver bessert ist, daß beim Durchstechen von Dichtplatten diese nicht ungewollt beschädigt werden.

Dieses Ziel wird bei der eingangs genannten Kontaktfeder da durch erreicht, daß die Rasthülse in Steckrichtung die Feder arme überragt, wobei in dem überragenden Bereich die Ausneh mung vorgesehen ist.

Die Erfindung beruht im wesentlichen darauf, bei einer Kon taktfeder mit einer an sich bekannten Grundfeder, wie diese beispielsweise in der älteren Patentanmeldung DE 195 13 582 A1 beschrieben ist, eine neuartige Rasthülse aufzustecken, die keine scharfkantigen Elemente, insbesondere keine Rast zunge, aufweist. Die Rasthülse weist vielmehr eine Ausnehmung auf, in welche ein entsprechendes Rastelement eines Umgehäu ses, in das die Kontaktfeder eingesetzt wird, eingreifen kann. Die Ausnehmung in der Rasthülse ist nach der Erfindung in einem Bereich angeordnet, der die Federarme der Grundfeder überragt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß sich die erwähnte Ausnehmung über die gesamte Breite der Rasthülse erstreckt. Dies erlaubt eine entsprechend breite Ausführung des Rastelementes innerhalb des Umgehäuses, so daß zur Lösung der hierdurch bewirkten Primärverriegelung höhere Kräfte aufzuwenden sind. Ein unge wolltes Herausziehen einer ordnungsgemäß in eine Kontaktkam mer eines Umgehäuses eingesetzten Kontaktfeder ist dabei nur unter verhältnismäßig hoher Kraftanstrengung möglich.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Rasthülse ka stenförmig ausgebildet und an einer ihrer Außenwandungen mit einem Polarisierungslappen versehen. Der Polarisierungslappen ist sowohl in Steckrichtung als auch entgegengesetzt zur Steckrichtung gesehen kantenfrei ausgebildet. Hierdurch wird sichergestellt, daß beim Durchführen der Kontaktfeder durch eine Dichtplatte, z. B. eine Gummiplatte, kein ungewolltes Aufreizen der Gummiplatte erfolgt. Der Polarisierungslappen kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß an der erwähnten Wandung der Rasthülse mit einem geeigneten Stempel ein Lappen nach außen gedrückt wird.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Rasthülse an ihrem zur Steckseite hin vorderen Ende Schutz lappen aufweist. Diese Schutzlappen sind zweckmäßigerweise entweder schräg nach innen gebogen oder um 180° zurückgebo gen. Darüber hinaus können diese Schutzlappen mit einer An prägung versehen sein. Diese Maßnahmen stellen sicher, daß beim anfänglichen Durchstecken der Kontaktfeder durch die er wähnte Dichtplatte ebenfalls keine scharfkantigen Elemente auftreten, die die Dichtplatte beschädigen könnten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles im Zusammenhang mit Figuren näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 eine Kontaktfeder nach der Erfindung mit Crimp-Anschluß und übergestülpter Rasthülse mit Blick auf die Bodenwand des Crimp-Anschlusses,

Fig. 2 die Kontaktfeder nach Fig. 1 um ihre Längsachse um 90° nach rechts gedreht und

Fig. 3 eine Schnittansicht durch ein Umgehäuse mit Dicht platte und Kontaktkammern, in die zwei Kontaktfe dern nach Fig. 1 und 2 eingesetzt sind.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in zwei unterschiedlichen Drauf sichten ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktfeder nach der Erfindung. In Fig. 2 ist die in Fig. 1 gezeigte Kontaktfe der entlang ihrer Längsachse um 90° nach rechts gedreht dar gestellt. Die Kontaktfeder ist mit dem Bezugszeichen 1 be zeichnet und weist eine an sich bekannte Grundfeder 10 auf.

Eine solche Grundfeder 10 ist beispielsweise in der älteren Patentanmeldung DE 195 13 582 A1 detailliert beschrieben, weswegen zum Zwecke der Offenbarung ausdrücklich auf diese ältere, nachveröffentlichte Patentanmeldung Bezug genommen wird.

Die Grundfeder 10 weist ein Anschlußteil 11 und ein Kontakt teil 12 auf. Das Anschlußteil 11 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 als sogenannter Crimp-Anschluß ausgebildet mit einer Isolationskralle und einer Leiterdrahtkralle, an welche eine elektrische Zuleitung anschließbar ist. Anstelle eines Crimp-Anschlusses kann auch jegliche andere Realisie rung des Anschlußteiles 11 gewählt werden, z. B. ein sogenannter IDC-Anschluß, ein Schneidklemmenanschluß oder ähnliches. Das Kontaktteil 12 der Grundfeder 10 ist einstückig mit dem An schlußteil 11 in Verbindung. An dem zur Steckseite hin zuge wandten Ende verfügt die Grundfeder 10 in an sich bekannter Weise über mindestens zwei Federarme 13, die als Einführungs trichter für einen zwischen die beiden Federarme 13 einzufüh renden Stiftkontakt vorgesehen sind.

Auf der Grundfeder 10 sitzt eine kastenförmige Rasthülse 20 klemmend auf. Die Rasthülse 20, die über einem Verklamme rungslappen 21 miteinander verklammerte vier Seitenwandungen aufweist, erstreckt sich über die Federarme 13 hinaus in Richtung Steckseite der Kontaktfeder 1.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Rasthülse 20 an ihrem zur Steckseite hin zugewandten Ende mit zwei gegen überliegenden Schutzlappen 23 versehen, welche im Winkel von etwa 45 Grad nach innen umgebogen sind. Diese beiden Schutz lappen 23 können zusätzlich noch mit einer Anprägung versehen sein. Zwischen diesen beiden Schutzlappen 23 befinden sich zwei weitere Schutzlappen 24, 25, die mit ihren Enden jeweils um 180° Grad zurückgebogen sind. Der Schutzlappen 24 reicht mit seinem umgebogenen Ende etwa bis zu den distalen Enden der Schutzlappen 23. Der Schutzlappen 25 mit seinem um 180° Grad umgebogenen Wandabschnitt ist dagegen mit seinem vorde ren Ende zurückversetzt angeordnet.

Des weiteren verfügt die Rasthülse 20 über eine Ausnehmung 22, die in Draufsicht von Fig. 1 eine etwa rechteckförmige Gestalt aufweist und im dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte Breitseite der Rasthülse 20 reicht. Die Aus nehmung 22 befindet sich in dem Bereich der Rasthülse 20, der die Federarme 13 in Richtung Steckseite der Kontaktfeder 1 überragt. Diese Ausnehmung 22 bildet zusammen mit Rastelemen ten eines Umgehäuses die Primärsicherung der Kontaktfeder 1. Dies wird im Zusammenhang mit Fig. 3 näher ausgeführt.

Die Rasthülse 20 weist darüber hinaus einen sogenannten Kraf tunterstützungslappen 27 auf. Mit diesem Kraftunterstützungs lappen 27 wird zusätzlich Druck auf die Federarme 13 der Grundfeder 10, auf die die Rasthülse 20 aufgesetzt ist, aus geübt. Wie ersichtlich, ist der Kraftunterstützungslappen 27 etwa dreieckförmig gestaltet und von einem Ausschnitt 28 um geben. Vorzugsweise ist der Kraftunterstützungslappen 27 selbst mit einer Abrundung bzw. Anprägung 29 versehen, um ein Verkanten beim Einführen der Rasthülse 20 in ein Umgehäuse eines Steckverbinders zu verhindern.

Wie aus der Draufsicht von Fig. 2 ersichtlich, verfügt die Rasthülse 20 über einen Polarisierungslappen 26, welcher in einer Seitenwand der Rasthülse 20 angeformt ist. Dieser Pola risierungslappen 26 ist sowohl in Steckrichtung als auch ent gegengesetzt zur Steckrichtung der Kontaktfeder 1 gratfrei ausgebildet. Dies kann dadurch erreicht werden, daß in dem Blech, aus dem die Rasthülse 20 herausgestanzt wird, mit ei nem geeigneten Stempel der Kraftunterstützungslappen 26 her ausgedrückt wird. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 er streckt sich der Polarisierungslappen 26 ausgehend von der linken Seitenwandung der Rasthülse 20 etwa im Winkel von 30 Grad nach oben, um dann abgerundet etwa im rechten Winkel auf die Seitenwandung zurückzulaufen.

In Fig. 3 ist ein Umgehäuse 40 in Schnittansicht darge stellt. Das Umgehäuse 40 weist zwei nebeneinanderliegende Kontaktkammern 41 auf, in die jeweils eine Kontaktfeder 1, wie diese in den Fig. 1 und 2 vorgestellt wurde, einge setzt ist. Die beiden dargestellten Kontaktfedern 1 sind zu einander um 180° Grad gedreht, wobei, wie Fig. 3 zeigt, die beiden Ausnehmungen 22 zueinander zeigen. An die beiden Kon taktfedern 1 ist jeweils eine elektrische Zuleitung 30 ange schlossen. Die elektrische Zuleitung 30 ist an den Kontakt teil 12 der Kontaktfeder 1 angeklemmt oder angelötet. Die beiden Kontaktfedern 1 sind ordnungsgemäß in die Kontaktkam mern 41 des Umgehäuses 40 eingesetzt. Das Umgehäuse 40 sitzt auf einer Platte mit Kontaktstiften 60 auf, die jeweils zwi schen die Federarme 13 der Grundfeder 10 eingesteckt sind und so für einen elektrischen Kontakt zwischen Zuleitung 30 und Kontaktstiften 60 sorgt.

Die beiden Kontaktkammern 41 sind von einer Mittenwand 42 und einem an sich bekannten Schiebeelement 43 voneinander ge trennt. Das Schiebeelement 43 ist im Querschnitt T-förmig ge staltet und hintergreift mit Kanten 44 die Rasthülsen 20, so daß eine Sekundärverriegelung der Kontaktfedern 1 sicherge stellt ist. Dieses Schiebeelement 43 wird nach dem Einsatz der Kontaktfedern 1 in die Kontaktkammern 41 orthogonal zur Steckrichtung in das Umgehäuse 40 als Sicherungselement ein geschoben.

Zur Primärverriegelung verfügt das Umgehäuse 40 über jeweils ein einer Kontaktkammer 41 zugeordnetes Wandteil 45, welches an seinem Ende mit einem Rasthaken 46 versehen ist, der in die Ausnehmung 22 der Kontaktfeder 1 greifen kann. Das Wand teil 45 ist federnd innerhalb des Umgehäuse 40 ausgebildet. Der Rasthaken 46 weist an seinem zur Steckseite hin zugewand ten Ende eine orthogonal zur Steckrichtung verlaufende Kante 47 und abgewandt zur Steckrichtung eine schräge Kante 48 auf. Beim Einschieben der Kontaktfeder 1 in die Kontaktkammer 41 drückt der Schutzlappen 24 den Rasthaken 46 durch Ent langgleiten an der schrägen Kante 48 zurück, wobei dieser dann, wenn die Spitze des Schutzlappens 25 an die Stirnseite der Kontaktkammer 41 anstößt, in die Ausnehmung 22 der Rast hülse 20 einfedert. Das federnde Wandteil 45 steht einstückig mit der Mittenwand 42 in Verbindung.

Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich, weist das Umgehäuse 40 an seinem der Steckseite abgewandten Ende eine Dichtplatte 70 auf, die beispielsweise eine Gummiplatte sein kann. Diese Dichtplatte 70 dient zur Abdichtung des Steckverbinders und ist vorzugsweise mit Löchern versehen, deren Querschnitt kleiner als der Querschnitt einer Kontaktfeder 1 ist. Beim Einsetzen der Kontaktfedern in das Umgehäuse 40 müssen die Kontaktfedern 1 durch diese Öffnungen der Dichtplatte 70 hin durchgestoßen werden. Da die Kontaktfeder 1 erfindungsgemäß keine scharfe Kanten aufweist, kann die Kontaktfeder 1 ohne Verletzung der Dichtplatte 70 durch diese in die Kontaktkam mern 41 eingesetzt werden. Selbst bei Reparaturzwecken, kön nen die Kontaktfedern 1 ohne Gefahr für die Dichtplatte 70 wieder aus den Kontaktkammern 41 herausgezogen werden.

Bezugszeichenliste

1 Kontaktfeder
10 Grundfeder
11 Anschlußteil
12 Kontaktteil
13 Federarm
20 Rasthülse
21 Verklammerungslappen
22 Ausnehmung
23 Schutzlappen
24 Schutzlappen
25 Schutzlappen
26 Polarisierungslappen
27 Kraftunterstützungslappen
28 Schlitz
29 Ausprägung
30 Zuleitung
40 Umgehäuse
41 Kontaktkammer
42 Mittenwand
43 Schiebeelement
44 Kante
45 Wandteil
46 Rasthaken
47 Kante
48 Kante
60 Kontaktstift
70 Dichtplatte

Claims

1. Kontaktfeder mit einer Grundfeder (10), die an einem En de ein Anschlußteil (11) für eine elektrische Zuleitung (30) und an dem anderen Ende ein Kontaktteil (12) mit mindestens zwei Federarmen (13) aufweist, und mit einer auf der Grundfeder (10) sitzenden Rasthülse (20) als Rasthilfe zur Halterung der Kontaktfeder (1) innerhalb eines Umgehäuses (40), wobei die Rasthülse (20) mindestens eine Ausnehmung (22) aufweist, in welcher ein Rastele ment (46) des Umgehäuses (40) einrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasthülse (20) in Steckrichtung die Federarme (13) über ragt, wobei in dem überragenden Bereich die Ausnehmung (22) vorgesehen ist.

2. Kontaktfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausnehmung (22) über die gesamte Breite der Rasthülse (20) erstreckt.

3. Kontaktfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rasthülse (20) kastenförmig ausgebil det ist und an einer ihrer Außenwandungen einen Polari sierungslappen (26) aufweist.

4. Kontaktfeder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisierungslappen (26) sowohl in Steckrich tung als auch entgegengesetzt zur Steckrichtung gesehen kantenfrei ausgebildet ist.

5. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnete daß die Rasthülse (20) an ihrem zur Steckseite hin vorderen Ende Schutzlappen (23) aufweist, die schräg nach innen gebogen sind.

6. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasthülse (20) an ihrem zur Steckseite hin vorderen Ende Schutzlappen (24) aufweist, die um 180° zurückgebogen sind.

7. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Umgehäuse (40) ein federndes Wandteil (45) mit einem endseitig angeordneten Rastele ment (46) aufweist, welches bei ordnungsgemäßem Einsatz der Kontaktfeder (1) in eine Kontaktkammer (41) des Um gehäuses (40) in die Ausnehmung (22) der Rasthülse (20) einhakt.

8. Kontaktfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umgehäuse (40) ein Schiebeelement (43) mit einer Kante (44) aufweist, welche bei ordnungsgemäßem Einsatz der Kontaktfeder (1) in die Kontaktkammer (41) des Umge häuses (40) die Rasthülse (20) zur Sekundärverriegelung hintergreift.

9. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umgehäuse (40) eine Dichtplatte (70) aufweist, durch welche die Kontaktfeder (1) bei der Bestückung des Umgehäuses (40) mit der Kontaktfeder (1) hindurchgeführt wird.

10. Kontaktfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte (70) auf dem zur Steckseite hin ab gewandten Ende des Umgehäuses (40) angeordnet ist, wobei die Ebene der Dichtplatte (70) orthogonal zur Steckrich tung der Kontaktfeder (1) steht.

11. Kontaktfeder nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtplatte (70) eine Gummiplatte mit Öffnungen ist, deren Durchmesser kleiner als der Quer schnitt der Kontaktfeder (1) gewählt ist.