DE19700726A1 - Kontaktfeder-Einheit für elektrische Schaltfunktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder-Einheit für elektri­ sche Schaltfunktionen mit einer metallischen Kontaktplatine, die ein Basisteil mit wenigstens einem einstückig mit diesem ausgebildeten Kontaktarm aufweist, und einem elektrisch nichtleitenden Rahmenteil, in dem das Basisteil der Kontakt­ platine fest aufgenommen ist.

Zur Realisierung verschiedener elektrischer Schaltfunktionen, insbesondere in der elektrischen Anlage eines Kraftfahrzeu­ ges, werden eine Vielzahl von Schaltkontaktelementen verwen­ det. Dies sind in der Regel konstruktiv relativ einfach aus­ gebildet, um die Herstellungskosten zu minimieren. Ein solche Schaltkontaktelement besteht im wesentlichen aus einer Kon­ taktplatine, deren Basisteil fest mit Kunststoff umspritzt ist. Zueinander korrespondierende Öffnungen im Basisteil der Kontaktplatine und in dem diese umgebenden Rahmenteil ermög­ lichen eine Befestigung des Schaltkontaktelementes an einem beliebigen Bauteil. Am Basisteil der Kontaktplatine sind ein oder mehrere davon wegragende Kontaktarme vorgesehen, die mit dem Basisteil der Kontaktplatine einstückig ausgebildet sind. Somit ragen die Kontaktarme frei und ungeschützt vom Basi­ steil der Kontaktplatine hervor. Bei einer Massenfertigung solcher Schaltkontaktelemente gelangen diese als Schüttgut in einander liegenden Schaltkontaktelemente miteinander verha­ keln. Dadurch kommt es zu Verbiegungen der Kontaktarme, wo­ durch diese meistens manuell nachbearbeitet werden müssen oder unbrauchbar sind.

Häufig sind die Kontaktarme in Kontaktzungenpaare unterteilt, die durch einen Spalt getrennt sind, so daß die Gefahr des Verhakelns und Verbiegens der Kontaktzungen bzw. Kontaktarme noch vergrößert wird. Dadurch werden noch mehr Schaltkontak­ telemente für die weitere Montage unbrauchbar.

In der Regel werden die Kontaktzungen bzw. Kontaktarme vor deren Montage oder deren Umspritzen einem Biegevorgang unter­ zogen, um eine gute Kontaktfläche mit dem entsprechenden Ge­ genbauelement zur Verfügung zu stellen. Auch diese Biegungen an den Kontaktzungen bzw. Kontaktarmen tragen erheblich dazu bei, daß die Schaltkontaktelemente miteinander verhakeln oder nicht mehr zu gebrauchen sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktfeder-Einheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Verbiegungen und Beschädigungen des Kontaktarmes, insbesondere bei der Verwendung der Kontaktfeder-Einheit als Schüttgut, vermieden werden und die Handhabbarkeit der Kontaktfeder-Einheit ver­ bessert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumin­ dest eine der Längsseiten und das vordere Ende des Kontak­ tarms von wenigstens einem mit dem Rahmenteil einstückig aus­ gebildeten Rahmenschenkel umgeben ist, wobei das vordere Ende des Kontaktarms lösbar im Rahmenschenkel arretierbar ist.

Durch diese Maßnahme wird jeder Kontaktarm entlang zumindest einer seiner Längsseiten sowie dessen vorderes Ende durch den Rahmenschenkel in Verbindung mit dem zugehörigen Rahmenteil geschützt, wodurch der Kontaktarm nicht mit den Kontaktarmen von in einem Behälter lose liegenden anderen Kontaktfeder- Einheiten in Eingriff gelangen kann. Dadurch ist jeder Kon­ taktarm der Kontaktplatine gewissermaßen mit einem Rahmen um­ spritzt und zwar durchgängig über deren gesamte Länge und so­ mit insbesondere durchgängig über die Länge der Kontaktarme. Eine Vielzahl von Kontaktfeder-Einheiten kann damit als Schüttgut gehandhabt werden, wobei die Kontaktarme bis zu de­ ren Montage geschützt bleiben, damit sie ihre Funktion als Kontaktfeder oder Schleiffeder erfüllen können. Da die Kon­ taktfeder-Einheiten nicht mehr miteinander verhakeln, können, diese vollautomatisch bei der Montage eingesetzt werden. Durch die Abstützung des Kontaktarms mittels des Rahmenschen­ kels gegenüber dem Rahmenteil wird auch kein Torsionsmoment zwischen diesen übertragen, sondern vielmehr eine Abstützung des Kontaktarmes gegenüber dem Basisteil in Verbindung mit dem Rahmenteil realisiert, so daß der Kontaktarm die jeweils entstehende Kontaktkraft bei der Montage der Kontaktfeder- Einheit aufnehmen kann. Dies ermöglicht auch die mehrfache Benutzung der Kontaktfeder-Einheit, da diese einem erheblich geringeren Verschleiß unterliegt. Die Kontaktplatine kann ei­ ne Mehrzahl, beispielsweise 2, 3, 4, 5, usw., von ausgebilde­ ten Kontaktarmen aufweisen, die alle durch den am Rahmenteil ausgebildeten Rahmenschenkel geschützt werden. Darüber hinaus können auch mehrere Kontaktplatinen in einem einzigen Rahmen­ teil untergebracht sein, um mehrere Stromkreise realisieren zu können und schaltbildmäßige Vorteile zu erzielen.

In Weiterbildung der Erfindung ist der das vordere Ende des Kontaktarms arretierende Abschnitt des Rahmenschenkels mit einer das vordere Ende des Kontaktarms aufnehmenden Nut ver­ sehen. Diese Nut hat eine extrem geringe Tiefe, so daß das vordere Ende des Kontaktarms gerade so darin aufgenommen wird. Damit ist es, wenn der Kontaktarm zur Montage benötigt wird, sehr einfach, diesen durch Ausübung eines leichten Druckes aus der Nut zu lösen und dessen Arretierung im Rah­ menschenkel aufzuheben. Dennoch gewährleistet die Nut, daß der jeweilige Kontaktarm im Lagerzustand der Kontaktfeder- Einheit als Schüttgut sich nicht selbsttätig aus der Arretie­ rung löst.

Um eine freie Beweglichkeit des Kontaktarms während der Mon­ tage der Kontaktfeder-Einheit zu gewährleisten, ist bevorzugt die jeweilige Längsseite des Kontaktarms durch Bildung eines Spaltes vom Rahmenschenkel umgeben.

Vor der Montage der Kontaktfeder-Einheit kann das vordere En­ de des Kontaktarms durch Biegen des Kontaktarms außer Einriff mit dem Rahmenschenkel gebracht werden. Durch das Anbringen einer Biegung im Kontaktarm wird zwangsläufig dessen freie Länge (Kragarm) verringert, wodurch das vordere Ende des Kon­ taktarms aus der Nut gleitet und somit zwischen dem vorderen Ende des Kontaktarms und dem entsprechenden Rahmenschenkel ein freier Spalt gebildet wird. In diesem Zustand kann der Kontaktarm aus der Ebene des diesen umgebenden Bereiches des Rahmenschenkels herausgebogen werden. Somit befindet sich die Kontaktfeder-Einheit in dem Zustand, in dem sie an ein ent­ sprechendes Bauelement montiert werden kann.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Kontaktarm an seinen beiden Längsseiten und seinem vor­ deren Ende von Rahmenschenkeln umgeben. Dies gewährleistet einen Schutz des Kontaktarms an sowohl seinen beiden Längs­ seiten als auch an seinem vorderen Ende. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der am Rahmenteil ausgebil­ dete Rahmenschenkel L-förmig ausgebildet. Hierbei wird neben dem vorderen Ende nur eine Längsseite des Kontaktarms ge­ schützt. Dies reicht jedoch in vielen Anwendungsfällen aus, um ein Verhakeln mit benachbarten Teilen anderer Kontaktfe­ der-Einheiten zu vermeiden. Schließlich kann nach einer wei­ teren Ausführungsform der Erfindung der am Rahmenteil ausge­ bildete Rahmenschenkel auch T-förmig ausgebildet sein. Dieser T-förmige Rahmenschenkel befindet sich daher zwischen zwei benachbarten Kontaktarmen eines Kontaktpaares einer Kontakt­ platine. Hierdurch wird gleichfalls nur jeweils eine Längs­ seite des Kontaktarms sowie jeweils sein vorderes Ende ge­ schützt. Der T-förmige Rahmenschenkel entspricht im wesentli­ chen lediglich einer symmetrischen Anordnung zweier L-förmigen Rahmenschenkel. Bei allen diesen Ausführungsformen der Erfindung können selbstverständlich auch mehrere Kontak­ tarme im Bereich eines Rahmenschenkels angeordnet werden.

Bevorzugt bestehen das Rahmenteil und der wenigstens eine Rahmenschenkel aus Kunststoff, die an das Basisteil bzw. um den mindestens einen Kontaktarm der Kontaktplatine gespritzt sind. Dies stellt die wirtschaftlichste Herstellungs- und Ausbildungsform der Kontaktfeder-Einheit dar. In einem Ar­ beitsgang kann das Rahmenteil gemeinsam mit dem Rahmenschen­ kel an die Kontaktplatine angespritzt werden, wodurch schlag­ artig die jeweiligen Kontaktarme der Kontaktplatine geschützt und der Basisteil der Kontaktplatine fest umgeben ist.

Für viele Anwendungsfälle kann es erforderlich sein, daß der Rahmenschenkel vom Rahmenteil während eines Montagevorganges der Kontaktfeder-Einheit abbrechbar ist. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Rahmenteil und dem Rahmenschenkel eine Schwä­ chungsfuge vorgesehen. Die Fuge kann dabei derart schwach ausgebildet sein, daß der Rahmenschenkel bei der Montage der Kontaktfeder-Einheit automatisch abbricht, da seine Schutz­ funktion mit der Montage der Kontaktfeder-Einheit erfüllt ist.

Andererseits kann das Rahmenteil oder der Rahmenschenkel wäh­ rend eines Montagevorganges und/oder des späteren Verwen­ dungszweckes der Kontaktfeder-Einheit als Stütz- bzw. Füh­ rungselement in einem entsprechenden Bauteil vorgesehen wer­ den, so daß der Rahmenschenkel gegenüber dem Rahmenteil ent­ sprechend starr ausgebildet ist. Damit erfüllt der Rahmen­ schenkel neben seiner Schutzfunktion noch die Funktion einer Montagehilfe während des Einbaus der Kontaktfeder-Einheit und/oder einer Führung bzw. Lagerung für die eigentliche Funk­ tion.

Sämtliche erläuterten Vorteile treffen natürlich auch auf Kontaktarme zu, die in wenigstens zwei parallel zueinander verlaufende Kontaktzungen unterteilt sind.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens können mehrere oder eine Vielzahl von Kontaktfeder-Einheiten nach Art eines Bandes oder Stanzgitters zusammengefaßt werden, wobei jede diese Kontaktfeder-Einheiten vom Band bzw. Stanzgitter ab­ brechbar bzw. abtrennbar ist. Zweckmäßigerweise weist dazu das Band bzw. Stanzgitter die Kontaktfeder-Einheiten trennen­ de Schwächungsfugen auf. Durch diese Maßnahmen kann für eine Reihe von Anwendungen eine automatische Zuführung und Handha­ bung der Kontaktfeder-Einheiten erfolgen, wodurch die Wirt­ schaftlichkeit für deren Herstellung und Verarbeitung be­ trächtlich verbessert wird.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste­ hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio­ nen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird im folgenden an mehreren Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen nä­ her erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kontaktfe­ der-Einheit,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kontaktfeder-Einheit unmit­ telbar vor deren Montage,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Kontaktfeder-Einheit nach Fig. 1,

Fig. 6 eine weitere alternative Ausführungsform der Kontakt­ feder-Einheit nach Fig. 3,

Fig. 7 eine schematische Darstellung mehrerer, nach Art ei­ nes Bandes zusammengefaßter Kontaktfeder-Einheiten,

Fig. 8 eine alternative Ausführungsform eines Bandes mit Kontaktfeder-Einheiten nach Fig. 7 und

Fig. 9 eine weitere alternative Ausführungsform eines Bandes mit Kontaktfeder-Einheiten nach Fig. 7.

Die Kontaktfeder-Einheit 1 nach den Fig. 1 bis 4 weist eine Kontaktplatine 2 aus einem metallischen Material auf. Ein Ba­ sisteil 3 der Kontaktplatine 2 besitzt zwei zueinander beab­ standete Bohrungen 4, um die Kontaktfeder-Einheit 1 an einem beliebigen, nicht dargestellten Bauelement zu befestigen. An das Basisteil 3 schließen sich zwei zueinander beabstandete Kontaktarme 5 an, die einstückig mit dem Basisteil 3 ausge­ bildet sind. Die Kontaktarme 5 sind in ihrem vorderen Bereich gespalten, so daß dadurch jeweils zwei Kontaktzungen 6 gebil­ det werden.

Die Kontaktplatine 2 ist rahmenartig von einem Rahmenteil 7 und Rahmenschenkeln 8 umgeben, die jeweils aus Kunststoff bestehen und einstückig an der Kontaktplatine 2 angespritzt sind. Das Rahmenteil 7 ist dabei fest mit dem Basisteil 3 der Kontaktplatine 2 verbunden, wobei die Bohrungen 4 im Basi­ steil 3 der Kontaktplatine 2 freiliegen.

Die Rahmenschenkel 8, die eine Einheit mit dem Rahmenteil 7 bilden, ragen von diesem hervor und umgeben die Kontaktarme 5 bzw. die Kontaktzungen 6 derart, daß die vorderen Enden 9 der Kontaktzungen 6 in entsprechende dazu korrespondierende Nuten 10 im dem Rahmenteil 7 gegenüberliegenden Rahmenschenkel 8 frei eingreifen. Die seitlichen Rahmenschenkel 8 bilden je­ weils einen Spalt 11 zwischen sich und den Längsseiten 12 der Kontaktarme 5. Die Nut 10 im entsprechenden Rahmenschenkel 8 ist hierbei derart ausgebildet, daß das vordere Ende 9 der Kontaktzunge 6 lösbar arretiert werden kann. Dieser Zustand der Kontaktfeder-Einheit 1 ist in den Fig. 1 und 2 darge­ stellt.

Die Fig. 3 und 4 hingegen zeigen die Kontaktfeder-Einheit 1, bei der die vorderen Enden 9 der Kontaktzungen 6 der Kontak­ tarme 5 einer Biegung 16 unterzogen wurden. Darüber hinaus sind die Kontaktarme 5 aus der Ebene der sie umgebenden Rah­ menschenkel 8 für die entsprechenden Montagezwecke nach unten heraus gedrückt. Dadurch, daß das vordere Ende 9 jeder Kon­ taktzunge 6 mit einer Biegung 16 versehen wurde, hat sich das vordere Ende 9 der Kontaktzunge 6 aus der Nut 10 zwangsläufig herausgelöst, da sich durch die Biegung 16 die freie Länge (Kragarm) des Kontaktarmes 5 verringert hat. In diesem Zu­ stand ist die Kontaktfeder-Einheit 1 frei zur Montage an ei­ nem entsprechenden Bauteil vorgesehen.

Die Fig. 5 zeigt eine Kontaktfeder-Einheit 1, bei der ein Rahmenschenkel 8 T-förmig ausgebildet und am Rahmenteil 7 an­ geordnet ist. Hierbei sind lediglich die inneren Längsseiten 16 der Kontaktarme 5 und die vorderen Enden der Kontaktzungen 6 der Kontaktarme 5 einer Kontaktplatine 2 von dem Rahmen­ schenkel 8 umgeben.

Eine alternative Ausführungsform zeigt Fig. 6, bei der die Kontaktfeder-Einheit 1 nur einen Kontaktarm 5 aufweist. Die­ ser ist bereits mit einer Biegung 16 versehen, so daß sich das vordere Ende außer Eingriff mit dem L-förmig ausgebilde­ ten Rahmenschenkel 8 befindet. Der T-förmige Rahmenschenkel 8 gemäß Fig. 5 und der L-förmige Rahmenschenkel 8 gemäß Fig. 6 können abbrechbar am Rahmenteil 7 angebracht sein, wobei zwi­ schen dem Rahmenteil 7 und dem Rahmenschenkel 8 eine Schwä­ chungsfuge 13 ausgebildet ist.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen schematisch jeweils ein Band 14, das aus einer Vielzahl von in einer Reihe angeordneten und durch eine Schwächungsfuge 15 trennbaren Kontaktfeder-Einheiten 1 besteht. Gemäß Fig. 7 sind die Rahmenschenkel 8 der Kontakt­ feder-Einheiten 1, wie bei Fig. 5, T-förmig ausgebildet und umgeben jeweils die innere Längsseite zweier benachbarter Kontaktarme einer Kontaktplatine. Fig. 8 zeigt eine Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1, wobei jedoch eine Kontaktplatine meh­ rere in Kontaktzungen unterteilte Kontaktarmpaare aufweist. Fig. 9 zeigt eine Reihe von Kontaktfeder-Einheiten 1 nach Fig. 6, wobei der L-förmige Rahmenschenkel jeder Kontaktfe­ der-Einheit 1 ein Kontaktarmpaar umgibt.

Claims (15)

1. Kontaktfeder-Einheit für elektrische Schaltfunktionen mit einer metallischen Kontaktplatine (2), die ein Basi­ steil (3) mit wenigstens einem einstückig mit diesem ausgebildeten Kontaktarm (5) aufweist, und einem elek­ trisch nichtleitenden Rahmenteil (7), in dem das Basi­ steil (3) der Kontaktplatine (2) fest aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Längssei­ ten (12) und das vordere Ende (9) des Kontaktarms (5) von wenigstens einem mit dem Rahmenteil (7) einstückig ausgebildeten Rahmenschenkel (8) umgeben ist, wobei das vordere Ende (9) des Kontaktarms (5) lösbar im Rahmen­ schenkel (8) arretierbar ist.

2. Kontaktfeder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der das vordere Ende (9) des Kontaktarms (5) arretierende Abschnitt des Rahmenschenkels (8) mit einer das vordere Ende (9) des Kontaktarms (5) aufneh­ menden Nut (10) versehen ist.

3. Kontaktfeder-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die jeweilige Längsseite (12) des Kon­ taktarms (5) durch Bildung eines Spaltes (11) vom Rah­ menschenkel (8) umgeben ist.

4. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (9) des Kontaktarms (5) durch Biegen des Kontaktarms (5) außer Eingriff mit dem Rahmenschenkel (8) bringbar ist.

5. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (5) aus der Ebene des diesen umgebenden Bereiches des Rahmenschen­ kels (8) herausbiegbar ist.

6. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Kontak­ tarm (5) an seinen beiden Längsseiten (12) und seinem vorderen Ende (9) von Rahmenschenkeln (8) umgeben ist.

7. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der am Rahmenteil (7) ausge­ bildete Rahmenschenkel (8) L-förmig ausgebildet ist.

8. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der am Rahmenteil (7) ausge­ bildete Rahmenschenkel (8) T-förmig ausgebildet ist.

9. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenteil (7) und der wenigstens eine Rahmenschenkel (8) aus Kunststoff beste­ hen, die an das Basisteil (3) bzw. um den mindestens ei­ nen Kontaktarm (5) der Kontaktplatine (2) gespritzt sind.

10. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenschenkel (8) vom Rahmenteil (7) während eines Montagevorganges der Kon­ taktfeder-Einheit (1) abbrechbar ist.

11. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rahmenteil (7) und dem Rahmenschenkel (8) eine Schwächungsfuge (13) vorgesehen ist.

12. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmenteil (7) oder der Rahmenschenkel (8) während eines Montagevorganges der Kontaktfeder-Einheit (1) als Stütz- bzw. Führungselement in einem entsprechenden Bauteil vorgesehen ist.

13. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kontaktarme (5) in wenigstens zwei parallel zueinander verlaufende Kontakt­ zungen (6) unterteilt ist.

14. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere von diesen nach Art eines Bandes (14) oder Stanzgitters zusammengefaßt sind, wobei jede diese Kontaktfeder-Einheiten (1) vom Band (14) bzw. Stanzgitter abbrechbar ist.

15. Kontaktfeder-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (14) bzw. Stanzgit­ ter mit die Kontaktfeder-Einheiten (1) trennenden Schwä­ chungsfugen (15) versehen ist.