DE29822546U1

DE29822546U1 - Kontaktelement zur radialen Kontaktierung

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Publication number: DE29822546U1
Application number: DE29822546U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2008-12-19
Also published as: JP3069671U

Description

R. 34 703

8. Dezember 1998

ROBERT BOSCH GmbH, 70442 Stuttgart

Kontaktelement zur radialen Kontaktierung

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement, insbesondere zur radialen Kontaktierung zylindrischer Anschlußkontakte einer elektrischen Vorrichtung, wobei zur Kontaktierung eines zylindrischen Anschlußkontaktes jeweils ein gabelförmiger Federkontakt vorgesehen ist.

Zur Kontaktierung einer elektrischen Schnittstelle einer Vorrichtung, insbesondere eines hydraulischen Aktuators der Automobiltechnik, sind Anschlußkontakte des Aktuators konzentrisch ineinander liegend angeordnet. Der innere Anschlußkontakt ist als vollzylindrischer Kontakt und der äußere Anschlußkontakt ist als hohlzylindrischer Kontakt ausgebildet, der um den inneren Kontakt angeordnet ist. Zwischen den beiden Anschlußkontakten ist eine Isolierung vorgesehen. Der innere Anschlußkontakt kann zusätzlich länger ausgeführt sein als der äußere Anschlußkontakt, so daß er aus diesem hervorsteht. Alternativ dazu kann der innere Anschlußkontakt auch als hohlzylindrischer Kontakt in Form einer gerollten Hülse ausgebildet sein.

Es sind nun verschiedene Kontaktelemente bekannt, die ein radiales Kontaktieren der Anschlußkontakte ermöglichen. Dabei liegt das Kontaktelement jeweils am Umfang der zylindrischen Anschlußkontakte an. Ein Problem bei den herkömmlichen Kontaktelementen besteht darin, daß eine zuverlässige elektrische Verbindung mit den Anschlußkontakten gewährleistet sein muß. Dies muß auch dann der Fall sein, wenn die Anschlußkontakte bspw. um Ihre Achse drehbar sind. Deswegen sind ebene Kontaktgebilde aus toleranz- und federmechanischen Gründen untauglich, da deren Biegebalken meist über hohe Kanten gebogen werden müssen. Dabei ergibt sich

eine zu geringe federmechanische Ausprägung der Kontaktelemente. Andererseits sind herkömmliche Lösungen, bspw. der Verwendung von Klemmhülsen, meist in axialer Richtung zu groß ausgeführt, so daß bei der Kontaktierung unnötig Raum verschenkt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement der zuvor genannten Art derart weiterzubilden, daß bei radialer Kontaktierung an den Kontaktstellen ein geringer Einbauraum notwendig ist und trotz hervorragender Kontakteigenschaften nur ein geringer Materialbedarf für die Kontaktelemente erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach weist jeder Federkontakt zwei federelastische Gabelkontaktflanken auf, zwischen denen der Anschlußkontakt klemmend aufgenommen ist.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß ein gabelförmiges Kontaktelement zur Kontaktierung zylindrischer Anschlußkontakte besonders vorteilhaft ist. Jedoch reicht ein starrer Gabelkontakt zur Erzeugung einer elektrischen Verbindung mit sehr geringen Übergangswiderständen an der Kontaktstelle nicht aus. Deshalb sind zwei eigenständig federnde Gabelkontaktflanken vorgesehen. Der Vorteil besteht darin, daß eine plastische Verformung des Kontaktelements, d.h. des Gabelkontakts, nicht stattfindet. Wegen der besonders vorteilhaften federelastischen Ausführung der Gabelkontaktflanken paßt sich das Kontaktelement durch die vorbestimmte weiche Federkennlinie auf die verschiedenen Durchmessertoleranzen der Anschlußkontakte vorteilhaft selbstständig an. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht kompakte Abmessungen in axialer Richtung und ist als Einzelstecker, wie auch als Kontaktelement für zwei oder mehrere konzentrische Anschlußkontakte vorgesehen. Auch zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Anschlußkontakte können mit einem Kontaktelement gleichzeitig angeschlossen werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zwei mit geringem Abstand zueinander angeordnete gabelförmige Federkontakte zur Kontaktierung zweier benachbarter und insbesondere konzentrisch angeordneter Anschlußkontakte vorgesehen. Die beiden Federkontakte können senkrecht zur Gabelkontaktebene versetzt angeordnet sein, wobei der Abstand zwischen den beiden Gabelkontaktflan-

ken eines Gabelkontakts entsprechend dem Durchmesser der zylindrischen Anschlußkontakte variieren kann.

Bevorzugt sind die zwei Federkontakte entsprechend zweier zylindrischer Anschlußkontakte versetzt angeordnet. Die zylindrischen Anschlußkontakte sind mit unterschiedlicher Länge konzentrisch ineinander angeordnet und über einen Ringisolator gegeneinander isoliert. Der Ringisolator ist am Umfangsende des äußeren Anschlußkontaktes radial nach außen gezogen, so daß die beiden Kontaktelemente durch den Isolator der Anschlußkontakte ebenfalls voneinander getrennt bzw. isoliert sind. Der Isolator verhindert ebenfalls den Kurzschluß zwischen den Anschlußkontakten bzw. zwischen den Kontaktelementen durch Metallspäne. Der Ringisolator weist deshalb über einen kurzen Bereich in axialer Richtung einen größeren Durchmesser auf als der radial außen liegende Anschlußkontakt. Durch das Kontaktelement für zwei konzentrisch ineinander angeordnete zylindrische Anschlußkontakte werden diese durch die Gabelkontaktflanken vorteilhaft radial kontaktiert. Der Bauraum des Kontaktelements mit den beiden Federkontakten ist besonders gering und wegen des geringen Materialbedarfs ist das Kontaktelement besonders günstig herstellbar.

Bevorzugt werden die Federkontakte jeweils aus einem Kontaktblech durch mehrere Biege- und Faltvorgänge hergestellt. Das vor dem Biegen bzw. Umkanten ebene Kontaktblech ist ursprünglich im wesentlichen U-förmig und einteilig ausgebildet. Bspw. kann das Kontaktelement aus einem Stanzgitter einteilig mit den Stanzgitterleiterbahnen ausgestanzt werden und der U-förmige Abschlußbereich wird dann durch mehrmaliges Biegen bzw. Umkanten zu dem Federkontakt umgearbeitet. Die Seitenschenkel des U-förmigen Kontaktblechs bilden dabei die Gabelkontaktflanken. Diese werden dabei zunächst in einem ersten Bereich zum Anschlußkontakt hin d.h. zur Innenseite der Gabel, und im seitlich außen liegenden Bereich vom Anschlußkontakt weg gebogen. Die Gabelkontaktflanke bildet damit einen federnden Kontaktbereich, der sich besonders vorteilhaft auf Durchmessertoleranzen der Anschlußkontakte einstellt.

Die Biegekanten an denen die Bereiche der Gabelkontaktflanken hin- und weg gebogen werden, verlaufen jeweils parallel zur Gabelebene. Dadurch entsteht, von vor-

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ne auf die Gabelkontaktflanke zu gesehen, ein V-förmiges Federkontaktelement, daß mit einer Biegekante jeweils an einem Anschlußkontakt anliegt. Bevorzugt weist jeder gabelförmige Federkontakt einen Verbindungssteg auf, mit dessen Enden jeweils eine der Gabelkontaktflanken verbunden ist. Die Gabelkontaktflanken sind dann senkrecht zum Verbindungssteg angeordnet. Mit dem Verbindungssteg ist jeweils ein Leiter verbunden, der eine Anbindung an ein Stanzgitter ermöglicht. Jeder der beiden Federkontakte des Kontaktelements kann zusammen mit seinem Anschlußleiter einteilig ausgebildet sein.

Bevorzugt weisen die Gabelkontaktflanken an ihren offenen Enden Einführschrägen zur leichteren Aufnahme der Anschlußkontakte auf. Der obere Teil des Gabelkontakts ist, wie bereits erwähnt, nach vorne oder hinten abgebogen, um dem Element Stabilität zu verleihen. Zusätzlich kann zur offenen Seite des gabelförmigen Federkontakts hin eine Einführschräge bspw. durch vorderseitiges Aufbiegen der Gabelkontaktflanken oder Absägen der vorderen Bereiche der Gabelkontaktflanken vorgesehen sein.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein an den Anschlußkontakten der elektrischen Vorrichtung vorgesehener Isolator als Ringisolator ausgebildet. Der Ringisolator steht in radialer Richtung zwischen den beiden Anschlußkontakten vor. Durch den Isolator wird einerseits eine Isolierung der Anschlußleitungen der beiden Federkontakte und andererseits ein Abstand zwischen den beiden Federkontakten vorgesehen.

Bevorzugt sind die Federkontakte einerseits durch den Isolator zwischen den Anschlußkontakten und andererseits zwischen einem außen liegenden Gehäuse isolierend gelagert oder geführt. Der zwischen den Anschlußkontakten der elektrischen Vorrichtung vorhandene Isolator wird dabei als isolierende Trennung und Führung der zwei gabelförmigen Federkontakte genützt, wodurch eine Wandstärke eines Isolierenden Schutzgehäuses und damit Bauraum und Werkstoffe eingespart werden können. Die gabelförmigen Federkontakte sind zwischen dem außen liegenden Gehäuse, bspw. einer Kontaktkammer, und dem Isolator des Aktuators geführt und geschützt. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht kompakte Abmessungen in axialer Richtung und ist auch für ein Kontaktelement mit lediglich einem Federkontakt für

einen Einzelstecker einsetzbar. Grundsätzlich ist erfindungsgemäß aber vorgesehen, daß ein Einzelstecker zwei Federkontakte aufweist.

Die Anschlußkontakte können sich relativ zu den Federkontakten um ihre eigene Längsachse drehen. Die Einführschrägen, die sowohl in der Ansicht von oben als auch von der Seite sichtbar sein können, ermöglichen ein Finden mehrere Kontaktstellen gleichzeitig, z.B. bei einer Reihung von Aktuatoren in einem Modul. Dadurch können mit einem Federkontakt auch mehrere hintereinander liegende Anschlußkontakte mit Strom versorgt werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

Figur 1 eine Seitenansicht einer elektrischen Vorrichtung mit konzentrisch angeordneten, zylinderförmigen Anschlußkontakten, mit denen das erfindungsgemäße Kontaktelement elektrisch leitend verbunden ist,

Figur 2 eine endseitige Ansicht von oben auf das Kontaktelement und den inneren zylindrischen Anschlußkontakt in Richtung des Pfeils X in Figur 1 und

Figur 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils Y der Figur 1 auf das erfindungsgemäße Kontaktelement.

In Figur 1 ist ein hydraulischer Aktuator 1 mit einer elektrischen Schnittstelle 2 dargestellt. Die elektrische Schnittstelle 2 weist einen ersten zylinderförmigen langgestreckten Anschlußkontakt 3 und einen zweiten hohlzylindrischen Anschlußkontakt 4 auf, der zum innen liegenden Anschlußkontakt 3 konzentrisch angeordnet ist. Der innen liegende Anschlußkontakt 3 ist dabei in Richtung parallel zur Rotationsachse der Anschlußkontakte 3, 4 länger ausgeführt und steht deshalb mit seinem Endbereich über den Anschlußkontakt 4 vor.

Zwischen den beiden Anschlußkontakten 3 und 4 ist ein ringförmiger Isolator 5 mit einem endseitigen Kragen 6 vorgesehen. Der Kragen 6 verhindert bspw. einen Kurzschluß zwischen den beiden Anschlußkontakten 3 und 4 durch Metallspäne. Der Isolator 5 und dessen Kragen 6 sind bevorzugt in Kunststoff ausgebildet. Ein Kontaktelement 7 mit zwei Federkontakten 8 und 9 ist zur elektrischen Kontaktierung der Anschlußkontakte 3, 4 des hydraulischen Aktuators 1 vorgesehen. Der Federkontakt 8 liegt elektrisch leitend an dem Anschlußkontakt 4 und der Federkontakt 9 liegt elektrisch leitend an dem Anschlußkontakt 3 an. Zur Anbindung an ein Stanzgitter, das als Stromleiter dient, sind mit den Federkontakten 8, 9 Leiterbahnen 10 bzw. 11 verbunden. Die Leiterbahnen 10, 11 können aber auch schon Bestandteil des Stanzgitters sein. In diesem Fall werden dann die Federkontakte 8, 9 einteilig an Endbereichen des Stanzgitters durch Umkanten und Knicken ausgebildet.

Wie am besten in Figur 2 erkennbar ist, ist der Federkontakt 9 im wesentlichen gabelförmig ausgebildet, wobei an beiden Seiten eines mit der Leiterbahn 11 verbundenen Verbindungssteges 12 jeweils eine Gabelkontaktflanke 13 und 14 angeordnet ist. Der Federkontakt 9 liegt mit den beiden Gabelkontaktflanken 13 und 14 radial am Außenumfang des zylindrischen Anschlußkontakts 3 an. Die beiden Gabelkontaktflanken 13 und 14 weisen jeweils einen zum Anschlußkontakt hingebogenen Bereich 15 und einen vom Anschlußkontakt 3 weggebogenen Bereich 16 auf. Durch die beiden Bereiche 15 und 16 erhalten die Gabelkontaktflanken 13,14 eine federelastische Biegecharakteristik, so daß Durchmessertoleranzen am Anschlußkontakt 3 ausgeglichen werden.

Der gabelförmige Federkontakt 9 kann aus einem im wesentlichen U-förmigen Grundblech durch mehrmaliges Abkanten des Blechs herstellbar sein. Bspw. kann der Verbindungssteg 12 entlang einer ersten Biegekante 17 umgekantet sein und die Gabelkontaktflanke 13, 14 sind mindestens zweimal entlang einer parallel zur Gabelfläche angeordneten Biegekante umgekantet.

In Figur 3 sind dann die beiden gabelförmigen Federkontakte 8, 9 in seitlicher Ansicht dargestellt. Der gabelförmige Federkontakt 8 ist mit seinem vom Anschlußkontakt 4 weggebogenen Bereich 16 benachbart zu dem vom Anschlußkontakt 3 weggebogenen Bereich 16 des Federkontakts 9 angeordnet. Zwischen den beiden Fe-

derkontakten 8 und 9 ist der ringförmige Kragen 6 des Isolators 5 angeordnet und ist einerseits zur Führung der beiden Kontaktelemente 7 beim Einschieben auf die Anschlußkontakte 3, 4 vorgesehen und isoliert andererseits die beiden Federkontakte 8, 9 gegeneinander.

Ein Gehäuse 18 kann vorgesehen sein, um die beiden Federkontakte 8, 9 aufzunehmen und diese gegenüber Umwelteinflüssen und benachbarten, nicht isolierten Stanzgitterteilen zu schützen.

Claims

1. Kontaktelement, insbesondere zur radialen Kontaktierung zylindrischer Anschlußkontakte (3, 4) einer Vorrichtung (1), wobei zur Kontaktierung mindestens eines zylindrischen Anschlußkontaktes (3, 4) jeweils ein gabelförmiger Federkontakt (8, 9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Federkontakt (8, 9) zwei federelastische Gabelkontaktflanken (13, 14) aufweist, zwischen denen der Anschlußkontakt (3, 4) klemmend aufgenommen ist.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbart angeordnete gabelförmige Federkontakte (8, 9) zur Kontaktierung zweier benachbarter und insbesondere konzentrisch angeordneter Anschlußkontakte (3, 4) vorgesehen sind.

3. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Federkontakte (8, 9) entsprechend zweier zylindrischer Anschlußkontakte (3, 4) versetzt angeordnet sind, die mit unterschiedlicher Länge konzentrisch ineinander angeordnet und gegeneinander isoliert sind.

4. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontakte (8, 9) jeweils aus einem Kontaktblech durch mehrere Biege- und Faltvorgänge entstehen.

5. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktblech vor dem Biegen bzw. Falten im wesentlichen U-förmig und einteilig ausgebildet ist.

6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gabelkontaktflanke (13, 14) jeweils als eigenständiger federnder Blechkontakt ausgebildet ist, wobei ein Bereich (15, 16) davon zum Anschlußkontakt (3, 4) hin und ein Endbereich (15, 16) vom Anschlußkontakt (3, 4) weggebogen ist.

7. Kontaktelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegekanten, an denen die Bereiche hin- und weggebogen werden, jeweils parallel zur Gabelebene verlaufen.

8. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gabelförmige Federkontakt (8, 9) einen Verbindungssteg (12) aufweist, mit dessen Enden jeweils eine Gabelkontaktflanke (13, 14) verbunden ist, die senkrecht zum Verbindungssteg (12) angeordnet ist.

9. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verbindungssteg (12) jeweils ein Leiter verbunden ist, der eine Anbindung an ein Stanzgitter ermöglicht.

10. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelkontaktflanken (13, 14) an ihren offenen Enden Einführschrägen zur leichteren Aufnahme der Anschlußkontakte (3, 4) aufweisen.

11. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Anschlußkontakten (3, 4) der elektrischen Vorrichtung vorgesehener Isolator als Ringisolator ausgebildet ist, der einen radialen Abstand der Anschlußleitungen oder einen Abstand zwischen den Federkontakten (8, 9) vorsieht.

12. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontakte (8, 9) durch den Isolator (5) zwischen den Anschlußkontakten (3, 4) einerseits und einem außenliegenden Gehäuse (18) andererseits isoliert, gelagert oder geführt sind.

13. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anschlußkontakte (3, 4) relativ zu den Federkontakten (8, 9) um ihre Längsachse drehen.