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Elektrische
Kontaktbuchsen zur Aufnahme von Flachsteckern sind in der Regel
auf der Unterseite mit mehreren Kontaktstiften, die mit der Leiterplatte
verlötet
sind, versehen. Auf der anderen Seite der Kontaktbuchsen sind gegenüberliegende
Kontaktzungen angeordnet, zwischen denen die Flachstecker, wie an
Schaltrelais und Sicherungen üblicherweise
verwendet, eingeschoben werden.
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Um
den Anpressdruck aller Kontaktzungenpaare anzugleichen, sind die
Kontaktzungen bzw. der Übergangsbereich
von den Buchsenlaschen zu den Kontaktzungen z. B. durch unterschiedliche
Materialstärken
versteift. Dadurch wird die Elastizität in diesem Bereich verringert.
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Zur
Anordnung und Befestigung der Kontaktbuchse werden entsprechend
ausgestaltete Kontaktsockel aus Kunststoff eingesetzt. Die Kontaktbuchsen-/Flachsteckerverbindungen
kommen insbesondere als Leistungskontakte bei der Fahrzeugelektrik
zur Anwendung.
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Kontaktbuchsen
und entsprechend angepasste Kontaktsockel sind in verschiedenen
Ausführungen
bekannt.
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In
der
DE 10047457 A1 ist
eine Kontaktbuchse beschrieben, wobei die beiden Buchsenlaschen auf
der den Kontaktstiften gegenüberliegenden
Seite durch einen zur Einführung
eines Flachsteckers unterbrochenen Steg verbunden sind. Eine der beiden Laschen
ist mit einem Federelement versehen, dass den Flachstecker an die
jeweils andere Buchsenlasche drückt.
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In
der
DE 20203083 U1 ist
eine Kontaktbuchse beschrieben, wobei die jeweils gegenüberliegenden
Kontaktzungenpaare durch einen federnden Bereich mit einer 180 Biegung
mechanisch von den Kontaktstiften entkoppelt sind. Die Verbindungsstege sind
ebenfalls auf der gegenüberliegenden
Seite der Kontaktstifte angeordnet.
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Sowohl
in
DE 10047457 A1 als
auch in
DE 20203083
U1 sind die Verbindungsstege so positioniert, dass sie
sich neben den beiden Schmalseiten des Flachsteckers befinden. Dadurch
muss die Buchse um die beiden Stegbreiten größer als der Flachstecker sein.
Bei Kontaktbuchsen gemäß
DE 10047457 führen geringe
Abweichungen der Ausrichtung des Flachsteckers, wie durch Verbiegen oder
Verdrehen desselben dazu, dass sich die Kontaktfläche verringert
und damit der Übergangswiderstand
ansteigt. In
DE 20203083
U1 ist diese Problematik besser gelöst, allerdings erfordert diese
Lösung
einen wesentlich größeren Platzbedarf.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Buchse für einen
Flachstecker auszubilden, der einen geringen Platzbedarf aufweist
und zugleich bei einer Abweichung der Ausrichtung der Flachstecker
eine Verkleinerung der Kontaktfläche vermeidet.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass die Kontaktbuchse nicht breiter als der Flachstecker sein muss
und sich die Kontaktzungen bei hohem Anpressdruck ggf. auch an Abweichungen
des Flachsteckers gut anpassen können
und damit eine gleich große
Kontaktfläche
mit geringem Übergangswiderstand
ermöglichen.
Die Kontaktbuchse ist aus einem Stück einfach und kostengünstig herstellbar.
Der zugehörige
Kontaktsockel sorgt zusätzlich
dafür,
dass der Anpressdruck der Kontaktzungen auf den Flachstecker groß ist. Gleichzeitig
ermöglicht
er eine Fixierung der Kontaktbuchsen im Kontaktsockel.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 13 aufgeführt:
Mit
der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, dass die Federeigenschaften
der dem Steg benachbarten Kontaktzungen und der entfernteren Kontaktzungen
angeglichen wird. Damit ist der Anpressdruck aller Kontaktzungen
auf die Flachstecker annähernd gleich,
weil die Elastizität
der Kontaktzungen insbesondere im Bereich der Biegung der Kontaktzungen erreicht
wird. Zugleich dient der Steg als Anschlag für die Positionierung der Kontaktbuchsen
auf der Leiterplatte. Gemäß Weiterbildung
nach Anspruch 3 sind auf jeder Seite mindestens zwei federnde Kontaktzungen
ausgebildet, jeweils gegenüberliegende
Kontaktzungen zu einer Kontaktlinie zusammengeführt und mit einer Einsteckweitung
versehen. Die Einsteckweitung erleichtert das Einführen der
Flachstecker auch bei hohem Anpressdruck. Der eigentliche Kontakt
erfolgt an der Kontaktlinie unabhängig von der Ausrichtung der
Flachstecker. Damit ist auch bei in bestimmten Toleranzen verbogenen,
verdrehten oder anderweitig verformten Flachsteckern ein gleichmäßig geringer Übertragungswiderstand
realisiert, da sich die Kontaktzungen auch einzeln der Oberfläche des
Flachsteckers anpassen können.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 sieht vor, dass die vom Steg entfernteren
Kontaktzungen bzw. die Übergangsbereiche
von den Buchsenlaschen zu diesen Kontaktzungen versteift sind. Dadurch
wird die Federkonstante dieser Buchsenlaschen erhöht und damit
die horizontale Federwirkung in den Buchsenlaschen kompensiert.
Vorteilhafterweise können
diese Versteifungen durch Sicken oder Rippen in bzw. an den Buchsenlaschen
gemäß Weiterbildung
nach Anspruch 5 realisiert werden. Die Weiterbildung nach Anspruch
6 sieht vor, dass die Kontaktbuchse mit mindestens einer Rastnase
versehen ist. Mit der Rastnase lassen sich die Kontaktbuchsen in
einem Kontaktsockel fixieren und es wird damit die Montage erleichtert.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 7 wird ein zweiter Steg dadurch
realisiert, dass in Verlängerung
einer Buchsenlasche dieser Steg ausgebildet wird, der formschlüssig mit
der anderen Buchsenlasche verbunden ist, indem der Steg an der Außenseite
der Buchsenlasche fest anliegt. Durch den zweiten Steg wird erreicht,
dass die Federwirkung aller Buchsenlaschen gleichermaßen auf
den Flachstecker erfolgt. Die einfachste formschlüssige Verbindung
kann durch Umlegen des Steges um die andere Buchsenlasche realisiert
werden, so dass der Maximalabstand der Buchsenlaschen begrenzt wird. Ebenso
ist eine Schwalbenschwanzverbindung möglich. Die Weiterbildung gemäß Anspruch
8 sieht vor, dass die Kontaktstifte mit der Leiterplatte verlötet werden.
Dadurch wird eine sichere und gegen Maßabweichungen unempfindliche
Verbindung mit der Leiterplatte realisiert. Zugleich ist der technische
Aufwand gegenüber
dem Einpressverfahren geringer und die Reparaturmöglichkeit
verbessert.
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Der
Kontaktsockel nach Anspruch 9 dient der Aufnahme und Fixierung der
Kontaktbuchsen. Die Aussparungen im Kontaktsockel sind mit kleinen Druckrippen
versehen, die auf die Kontaktlaschen drücken, diese damit fixieren
und als Gegenlager dienen und somit eine Verstärkung der Federkraft, insbesondere
der vom Steg entfernteren Kontaktzungen, auf den Flachstecker bewirken.
Gemäß der Weiterbildung
nach Anspruch 10 sind an zwei gegenüberliegenden Seiten des Kontaktsockels
in verschiedenen Abständen
zum Rand Aufnahmen zum Einhängen
von Haltebügeln
angeordnet. Somit können unterschiedlich
hohe Relais in den Sockeln sicher befestigt werden, indem ein Haltebügel in die
der Höhe des
Relais entsprechende Aussparung eingehangen wird. Nach Anspruch
11 sind die Aufnahmen wellenartig miteinander verbunden. Dadurch
wird es erleichtert, den Haltebügel
in die zweckmäßigste Aufnahme
zu positionieren. Mit der Weiterbildung nach Anspruch 12 ist der
Kontaktsockel mit einem teilweise oder vollständig umlaufenden Rand versehen. Dieser
Rand dient als Anschlag für
das Relais bzw. die Sicherung und verhindert ein zu tiefes Einschieben
der Flachstecker in die Kontaktbuchse. Auf diese Weise wird die
optimale Einschubtiefe der Flachstecker in die Kontaktbuchse gewährleistet.
Der Kontaktsockel ist gemäß Anspruch
13 dadurch weitergebildet, dass in den Aussparungen Vertiefungen
mit Anschlag zur Aufnahme der Kontaktnasen angeordnet sind. Somit
können
die Kontaktbuchsen im Kontaktsockel verankert werden. Dadurch wird
die Montage und Demontage der Kontaktbuchsen und der Relais erleichtert.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Kontaktbuchse in perspektivischer Ansicht,
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2 die
Detailansicht für
eine Kontaktbuchse mit einem zweitem Steg,
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3 die
perspektivische Ansicht eines Kontaktsockels für Relais mit Haltebügel,
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4 die
perspektivische Ansicht eines Kontaktsockels für eine Sicherung und
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5 die
Detailansicht einer Aussparung im Kontaktsockel. Nachfolgend werden
Kontaktbuchse und Kontaktsockel, insbesondere als Leistungskontakt
zur Montage auf Leiterplatten 4, beschrieben.
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Die
Kontaktbuchse ist aus einem federnden Metallblech von ca. 0,5–1 mm Stärke gefertigt.
Vorteilhaft wird dazu die Form der Kontaktbuchse aus einem Blech
entsprechend ausgestanzt. Die Buchsenlaschen 1 gehen in
jeweils zwei Kontaktzungen 2 über und sind durch einen Steg 3 verbunden.
Beide Kontaktzungen 2 sind gekröpft. Damit ist eine Kontaktlinie 5 realisiert,
an der die Kontaktzunge 2 mit dem größten Druck am Flachstecker 15 anliegt.
Nach der Kontaktlinie 5 öffnen sich die Kontaktzungen 2 in Richtung
Einsteckweitung 6. Dadurch wird das Hineinstecken der Flachstecker
in der Praxis erleichtert. Die endgültige Gestalt der Kontaktbuchse
wird durch entsprechendes rechtwinkliges Biegen der Buchsenlaschen 1 zum
Steg 3 erzielt.
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Zur
Versteifung der Buchsenlaschen 1 bzw. Kontaktzungen 2 sind
Sicken 7 beispielsweise durch Pressen eingebracht. Ebenso
können
Sicken 7 im rechten Winkel zu den Kontaktzungen 2 in
die Buchsenlasche 1 eingebracht werden, um die Federwirkung
zwischen den Buchsenlaschen 1 zu verringern.
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An
den Buchsenlaschen 1 ragen Rastnasen 8 aus der
Ebene der Buchsenlaschen 1 heraus. Diese Rastnasen 8 lassen
sich durch leichtes Biegen einer Stanznase herstellen. Die Kontaktstifte 10 dienen zum
Hindurchstecken durch die Bohrungen in einer Leiterplatte 4.
Die Kontaktstifte 10 sind vorteilhaft auf der Rückseite
der Leiterplatte verlötet.
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In 2 ist
das Detail einer Kontaktbuchse mit einem zweitem Steg 9 gezeigt.
Der zweite Steg 9 wird im einfachsten Fall dadurch wirksam,
dass er um die gegenüberliegende
Buchsenlasche 1 herumgeführt ist.
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Dadurch
ist der Maximalabstand der beiden Buchsenlaschen 1 zueinander
begrenzt. Ebenso sind Schwalbenschwanzverbindungen etc. möglich.
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3 zeigt
die perspektivische Ansicht eines Kontaktsockels für ein Relais
mit Aussparungen 12 zur Aufnahme der Kontaktbuchsen von
der Seite, in die das Relais eingesteckt wird. Seitlich sind Haltebügelaufnahmen 13 angeordnet,
in die der Haltebügel 14 eingehangen
ist. Durch den unterschiedlichen Abstand der Aufnahmen 13 zum
Rand 16 sind die Haltebügel 14 an
unterschiedlich hohe Relais anpassbar.
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Die
Haltebügelaufnahmen 13 sind
vorteilhaft wellenartig miteinander verbunden. Dadurch wird die Montage
erleichtert.
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Ein
umlaufender Rand 16 des Kontaktsockels gewährleistet
die richtige Einstecktiefe der Flachstecker 15, wenn das
Relais am Rand 16 anliegt.
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In 4 ist
ein Kontaktsockel für
eine Sicherung dargestellt. Der umlaufende Rand 16 ist
hier unterbrochen und ermöglicht
so die Wärmeabfuhr durch
Luftkonvektion.
In der Mitte ist eine Öffnung für einen Markierungsdübel 19 eingebracht,
der durch Farbe und/oder Beschriftung die Auslösestromstärke der einzusetzenden Sicherung
kennzeichnet.
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5 zeigt
das Detail einer Aussparung 12 im Kontaktsockel mit einer
Kontaktbuchse im Schnitt. Die in den Aussparungen 12 des
Kontaktsockels vorgesehenen Druckrippen 11 dienen der Fixierung
des Maximalabstandes der Buchsenlaschen 1 zueinander. Diese
Druckrippen 11 ragen nur wenige zehntel Millimeter in die
Aussparung 12 hinein.
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In
den Vertiefungen 17 finden die Rastnasen 8 Platz,
wobei der Anschlag 18 sichert, dass die Kontaktbuchsen
sich nicht aus dem Kontaktsockel lösen. Der Anschlag 18 ist
dadurch gebildet, dass die Vertiefungen 17 nicht durchgängig sind.
In der Zeichnung wurde deshalb dieses Detail gestrichelt dargestellt.
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- 1
- Buchsenlasche
- 2
- Kontaktzunge
- 3
- Steg,
Verbindungssteg
- 4
- Leiterplatte
- 5
- Kontaktlinie
- 6
- Einsteckweitung
- 7
- Sicke,
Rippe
- 8
- Rastnase
- 9
- zweiter
Steg
- 10
- Kontaktstifte
- 11
- Druckrippen
- 12
- Aussparung
- 13
- Aufnahmen,
Haltebügelaufnahmen
- 14
- Haltebügel
- 15
- Flachstecker
- 16
- Rand,
umlaufender Rand
- 17
- Vertiefungen
zur Aufnahme der Rastnasen
- 18
- Anschlag,
Rastnasenanschlag
- 19
- Öffnung für Markierungsdübel