DE3014875A1 - Kontakttraeger - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München ,£ VPA 80 P 4 0 1 2 DE

Kontaktträger

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Die Erfindung betrifft einen Kontaktträger, bestehend aus einem Tragsteg mit einer Ausnehmung rechteckigen Querschnitts sowie aus einem blattfederartigen Kontaktfinger, der endseitlg eine im wesentlichen rechteckige Befestigungsfläche aufweist, die in die Ausnehmung des Tragstegs einschiebbar ist und zur Verankerung des Kontaktfingers in der Ausnehmung zumindest ein aus der Ebene der Befestigungsfläche abstehendes, durch Deformation der Befestigungs- fläche erzeugtes Sperrglied aufweist. Ein derartiger Kontaktträger ist als Bestandteil eines im Handel befindlichen Relais bekannt.

Bei dem bekannten Kontaktträger dient ein seitlicher Teil der Befestigungsfläche des Kontaktfingers als Sperrglied. Zu diesem Zweck ist dieser Teil der Befestigungsfläche um eine parallel zur Längserstreckung des Kontaktfingers verlaufende Biegelinie soweit abgekrUmmt, daß er etwa senkrecht zur Ebene der Befestigungsfläche absteht. Beim Einschieben des Kontaktfingers in die Ausnehmung des .Tragstegs wird der abgekrümmte seitliche Teil der Befestigungsfläche durch die Berührung mit der Innenfläche der Ausnehmung gegen die elastische Kraft des Werkstoffes der Kontaktfeder zurückgebogen, so daß er in der Ausnehmung etwa wieder in der Ebene der Befestigungsfläche zu liegen kommt. Hierbei kommt ein zuverlässiges Einkrallen in die Wandung der Ausnehmung nicht immer zustande, so daß eine zuverlässige, unverrückbare Justierung des Kontaktfingers nicht immer gewährleistet ist. Darüber hinaus wird durch diese Art des Sperrgliedes der Kontaktfinger nur einseitig festgehalten,

SpI 2 N.N. / 28.03.1980

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so daß unter der Wirkung einer der Einschubrichtung entgegengesetzten Kraft wegen dieser einseitigen Festhaltung eine seitliche Verkippung des Kontaktfingers in der Ausnehmung eintreten kann, so daß die für eine einwandfreie Kontaktbetätigung erforderliche Lagejustierung des Kontaktfingers verloren geht. Schließlich ist das Einsetzen des Kontaktfingers in die Ausnehmung fertigungstechnisch aufwendig, da der untere Teil des Sperrgliedes unmittelbar vor dem Einschieben in die Ausnehmung manuell etwas zurückgebogen werden muß. Darüber hinaus ist es nötig, die Befestigungsfläche in ihrer Breite etwas größer zu dimensionieren, um genügend Werkstoff zur Bildung des Klemmlappens zur Verfügung zu haben. Dies bedingt einen erhöhten Mate ri alaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktträger der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit geringerem fertigungstechnischen Aufwand eine zuverlfissigere Lagejustierung des Kontaktfingers in der Ausnehmung des Tragstegs zustande kommt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sperrglied als von der Befestigungsfläche eingeschlossene Ausklinkung der Befestigungsfläche ausgeführt ist, wobei eine Schnittkante der Ausklinkung widerhakenartig mit einer Mantelfläche der Ausnehmung zusammenwirkt.

Da das Sperrglied nunmehr innerhalb der Befestigungsfläche liegt, entfällt der zusätzliche Materialaufwand für den seitlichen Klemmlappen. Durch das widerhakenartige Zusammenwirken einer Schnittkante der Ausklinkung wird einerseits ein fertigungsfreundlicheres Einsetzen des Kontaktfingers in die Ausnehmung ermöglicht, da die Ausklinkung ohne zusätzliche Manipulation von selbst auf die Ebene der Befestigungsfläche hin zurückfedert. Darüber hinaus kommt

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durch den widerhakenartigen Eingriff der Schnittkante in die Mantelfläche der Ausnehmung eine erheblich höhere F_esthaltekraft gegen das Ausziehen des einmal eingesetzten Kontaktfingers aus der Ausnehmung zustande. Durch die zwangsläufig zentralere Lage der Ausklinkung innerhalb der Befestigungsfläche wird auch ein seitliches Verkippen des Kontaktfingers beim Auftreten einer Kraft, die das Ausziehen des Kontaktfingers bewirken könnte, weitgehend aus-• geschlossen. Damit ist in fertigungstechnisch einfacher Weise eine zuverlässige Lagesicherung des Kontaktfingers in der Ausnehmung gesichert.

Die Ausklinkung kann sperrzungenartig ausgeführt sein. Der Begriff ^Msperrzungenartig¹¹ umfaßt hier ebenso eine dreieckförmige als auch eine rechteckförmige Sperrzunge.

In jedem Fall krallt sich zumindest ein Teil der Schnittkante in der Mantelfläche der Ausnehmung ein und verhindert das Ausziehen des Kontaktfingers.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Ausklinkung als Sperrnase ausgeführt sein. Da die Sperrnase nur eine Schnittkante aufweist, ist der Fertigungsaufwand geringer. Da die Sperrnase darüber hinaus seitlich in den Werkstoff der Befestigungsfläche ohne Schnittkante übergeht, ist sie mechanisch stabiler und vermag einen höheren Anpreßdruck über die Schnittkante auf die Mantelfläche der Ausnehmung zu übertragen, so daß gegenüber der sperrzungenartigen Gestaltung der Ausklinkung eine erheblich höhere Festhaltekraft zustande kommt.

Die Sperrnase kann die Form eines Dreieckprismas aufweisen, deren Schnittkante winkelartig gebogen ist. Alternativ kann die Sperrnase die Form eines Zylinderabschnittes aufweisen,

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wobei die Schnittkante bogenartig gekrümmt ist. Die Form des Zylinderabschnittes entspricht im letzteren Fall einem Zylinderabschnitt, der durch Schneiden eines geraden Hohlzylinders mit einer schief zur Achse des Hohlzylinders verlaufenden Ebene zustande kommt.

Dadurch, daß die Höhe der Ausklinkung in bezug auf die Befestigungsfläche in Einschubrichtung abnimmt, ist ein leichtes Einschieben des Kontaktfingers in die Ausnehmung gewährleistet, wohingegen ein Ausziehen des Kontaktfingers nur durch außerordentlich hohe Kräfte bewerkstelligt werden könnte.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind drei Ausklinkungen vorgesehen, die in den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind. Damit kommt auf der einen Seite der Befestigungsfläche eine Dreipunktlagerung zustande, durch die die gegenüberliegende Seite der Befestigungsfläche gleichmäßig an die Mantelfläche der Ausnehmung angepreßt wird. Die Haltekraft des Kontaktfingers in der Ausnehmung wird damit erheblich erhöht und ein selbst geringfügiges Verkippen des Kontaktfingers in Federrichtung des Kontaktfingers unterbunden.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn bezüglich der Einschubrichtung zwei der Ausklinkungen auf etwa gleicher Höhe der Befestigungsfläche angeordnet sind und wenn die Längsachsen dieser Ausklinkungen mit der Einschubrichtung einen spitzen Winkel einschließen. Damit kommt ein widerhakenartiges Zusammenwirken der Schnittkanten der Ausklinkungen mit der Mantelfläche der Ausnehmung zustande, durch die nicht nur eine extreme Festhaltekraft gegen das Herausziehen des Kontaktfingers, sondern auch gegen seitliche, in der Ebene des Kontaktfingers liegende Verschiebungen gewährleistet ist.

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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mantelfläche der Ausnehmung des Tragsteges etwa die Mantelfläche eines Kastens auf. Eine derartige Ausnehmung in Form eines sackähnlichen Schlitzes ist mit geringstem fertigungstechnischen Aufwand herstellbar.

Es ist vorteilhaft, wenn die Schmalseiten der Ausnehmung jeweils eine auf die Materialstärke des Kontaktfingers abgestimmte Führungsnut aufweisen, deren gegenseitiger Abstand der Breite der Befestigungsfläche entspricht. Damit ist ein seitliches Verkippen in der durch den Kontaktfinger aufgespannten Ebene ausgeschlossen. Dies ko-nmt besonders dann zum Tragen, wenn die Befestigungsfläche nur eine Ausklinkung aufweist.

Wenn drei in den Ecken eines Dreiecks angeordnete Ausklinkungen vorgesehen sind und wenn insbesondere die Längsachsen von zwei dieser Ausklinkungen mit der Einschubrichtung einen spitzen Winkel einschließen, kann der Abstand der Schmalseiten der Ausnehmung größer sein als die Breite der Befestigungsfläche. Durch die Zahl, bzw. die Anordnung dieser Ausklinkungen, wird in diesem Fall bereits eine seitliche, in der Ebene des Kontaktfingers liegende Verschiebung des kontaktfingers ausgeschlossen, ohne daß die Schmal-Seiten der Ausnehmung als Anschlag wirken.

Es ist vorteilhaft, wenn die Kontaktfeder aus Federbronze besteht. Die guten Federeigenschaften dieses Werkstoffes kommen sowohl der Funktion des Kontaktfingers als auch der Funktion der Ausklinkungen als Sperrglieder zugute.

Es ist fertigungstechnisch vorteilhaft, wenn jede Ausklinkung durch einen Biegeschneidvorgang erzeugt ist.

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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Tragsteg aus einem fließfähigen Werkstoff hergestellt ist. Damit kommt die Mantelfläche der Ausnehmung am Ort der Anlage der Schnittfläche der Ausklinkung etwas zum Fließen, so daß die Schnittkante direkt in den Werkstoff des Tragsteges eingreift und eine besonders hohe Festhaltekraft auftritt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in den Figuren 1 bis 6 näher erläutert. Es zeigt: 10

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktfingers mit sperrzungenartiger Ausklinkung,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Kontaktfingers mit einer Sperrnase als Ausklinkung sowie einen Ausschnitt des Tragsteges,

Fig. 3 die prismatische Form der Sperrnase,

Fig. 4 eine Sperrnase in der Form eines Zylinderabschnittes,

Fig. 5 einen Kontaktfinger mit drei Sperrnasen sowie einem Ausschnitt des Tragsteges und

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Kontaktfingers mit drei Sperrnasen sowie einen Ausschnitt des Tragsteges.

In der folgenden Beschreibung der Ausführungsbelspiele sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen belegt.

In Fig. 1 führt der blattfederartige Kontaktfinger das Bezugszeichen 1. Der Kontaktfinger 1 geht endseitig in eine rechteckige Befestigungsfläche 2 über. An dem der Befestigungsfläche 2 gegenüberliegenden Ende des Kontaktfingers 1 ist ein kreisförmiger Ausschnitt 3 angebracht, in den das Kontaktelement des Kontaktfingers eingesetzt wird. Im Zentrum

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der Befestigungsfläche 2 ist als Sperrglied die sperrzungenartige Gestaltung der Ausklinkung 4 dargestellt. Die sperrzungenartige Ausklinkung ist rechteckförmig gestaltet und steht entgegen der Einschubrichtung A zunehmend aus der Ebene der Befestigungsfläche 2 heraus. Die sperrzungenartige Ausklinkung ist ringsum vom Rest der Befestigungsfläche umschlossen. Die oben liegende Schnittkante 5 der bogenartig gekrümmten Ausklinkung verkrallt sich nach dem Einschieben der Befestigungsfläche in die Ausnehmung widerhakenartig mit der Mantelfäche dieser Ausnehmung. Anstelle der Rechteckform der Ausklinkung kann mit gleicher Wirkung auch die Dreiecksform gewählt werden, wobei in diesem Fall die Schnittkante 5 zur Spitze der Dreiecksform schrumpft. In Fig. 1 ist die Befestigungsfläche. 2 breiter ausgeführt als der Kontaktfinger 1* Dies ist jedoch angesichts der kleinen Abmessungen der sperrzungenartigen Ausklinkung nicht unbedingt erforderlich. An dem dem Kontaktfinger abgewandten Ende setzt sich die Befestigungsfläche 2 in eine Anschlußfahne 6 fort, an der ein elektrischer Kontakt befestigt werden kann.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausklinkung als Sperrnase 7 ausgeführt. Wie in Fig» 3 vergrößert dargestellt ist, weist diese Sperrnase 7 die Form eines Dreieckprismas auf. Das Dreieckprisma 7 ist hierbei so innerhalb der Befestigungsfläche 2 angeordnet, daß die winkelartig gebogene Schnittkante 8 dem freien Ende des Kontaktfingers 1 zugewandt ist und daß die Spitze des Dreiecksprismas zur Einschubrichtung A zeigt. Durch diese Form der Ausklinkung 7 kommt eine Keilwirkung zustande, die das Einschieben des Kontaktfingers 1 in die im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung 11 begünstigt. Die Spitze 81 - die in Fig. 3 deutlicher erkennbar ist - krallt sich widerhakenartig in die Mantelfläche 13 der Ausnehmung 11 ein und verhindert das Lösen des Kontaktfingers 1 aus der Aus-

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nehmung 11. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Ausnehmung taschenartig gestaltet, wobei der Boden 14 der Ausnehmung 11 einen Durchbruch 15 aufweist, durch den Anschlußfahne 6 im eingeschobenen Zustand des Kontaktfingers 1 für Anschlußzwecke ins Freie ragt. Da bei einer Ausbildung der Ausklinkung als Sperrnase die Sperrnase 7 über die Seitenkanten 9 und 10 mit dem Rest der Befestigungsfläche verbunden bleibt, ist die Sperrnase 7 in sich mechanisch stabiler als die in Fig. 1 dargestellte sperrzungenartige Ausklinkung. Damit kann auf die Wandung 13 der Ausnehmung 11 ein höherer Anpreßdruck übertragen werden, so daß gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform eine erhöhte Festhaltekraft zustande kommt. Die einander gegenüberliegenden Schmalseiten 16 und 17 der Ausnehmung 11 weisen jeweils eine in Einschubrichtung A verlaufende Führungsnut 18 und 19 auf, deren gegenseitiger Abstand der'Breite der Befestigungsfläche 2 entspricht. Damit kommt eine sehr exakte Führung des Kontaktfingers zustande. Die Sperrnase "7 hat bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich die Aufgabe, eine hinreichend hohe, das Herausziehen des Kontaktfingers 1 ausschließende Haltekraft aufzubringen.

In Fig. 4 ist eine alternative Form der Sperrnase 7 dargestellt. Sie weist in diesem Fall die Form eines Zylinderabschnittes auf, wobei die Schnittkante 8 bogenartig gekrümmt ist. Im Gegensatz zu dem punktförmigen Kontakt der Schnittkante 8 in Fig. 3 kommt bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ein linienartiger Kontakt zwischen Schnittkante und Wandung 13 der Ausnehmung 11 zustande. Wegen der Scharfkantigkeit der Schnittkante findet jedoch auch hier ein widerhakenartiges Verkrallen in der Wandung 13 der Ausnehmung 11 statt.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Befestigungsfläche 2 drei in dreieckprismatischer Form

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gestaltete Sperrnasen 7, 7a, 7b auf, die in den Ecken eines Dreiecks B angeordnet sind. Die beiden oben liegenden Sperrnasen 7a, 7b liegen bezüglich der Einschubrichtung A etwa auf gleicher Höhe. Bei dieser Zahl und An-5 Ordnung der Sperrnasen ist es nicht mehr erforderlich, zur exakten Halterung und Führung des Kontaktfingers 1 in den Schmalseiten 16 und 17 der Ausnehmung 11 im Tragsteg 12 Nuten vorzusehen, da in diesem Fall die Beweglichkeit der Befestigungsfläche 2 in Richtung der Flächennormalen dieser Befestigungsfläche innerhalb der Ausnehmung 11 durch die Dreifachanordnung der Sperrnasen ausgeschlossen ist. Auch die seitliche, in der Ebene des blattfederartigen Kontaktfingers 1 liegende Verkippmöglichkeit ist bereits bei dieser Dreifachanordnung der Sperrnasen weitgehend unterbunden. Im Ausführungsbeispiel ist jedoch - um auch dies vollkommen auszuschließen die Breite der Ausnehmung 11 auf die Breite der Befestigungsfläche 2 abgestimmt.

In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktträgers dargestellt, in dem die seitliche Breite der Ausnehmung 11 im Tragsteg 12, also der Abstand zwischen den Schmalseiten 16 und 17 dieser Ausnehmung 11, erheblich größer ist als die Breite der Befestigungsfläche 2. Um eine störende seitliche, in der Ebene des blattfederartigen Kontaktfingers 1 liegende Verkippung auszuschließen, sind auch hier drei dreiecksprismatische Sperrnasen 7a, 7b und 7 in den Ecken eines Dreiecks angeordnet, wobei die Längsachsen C, C der Sperrnasen 7a und 7b mit der Einschubrichtung A einen spitzen Winkel einschließen.

Damit kommt eine Festhaltung des Kontaktfingers 1 in der Ausnehmung 11 zustande, die nicht nur ein Ausziehen des Kontaktfingers 1, sondern auch dessen seitliches Verkippen zuverlässig ausschließt, da die Festhaltekraft außer einer Komponente in Längsrichtung des Kontaktfingers 1 auch eine erhebliche Querkomponente aufweist, die seitlichen, in der Ebene des Kontaktfingers liegenden Verschiebungen entgegenwirkt.

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Als Werkstoff für den Kontaktfinger 1 ist aufgrund der elastischen und elektrischen Eigenschaften Federbronze sehr günstig. Eine besonders hohe Festhaltekraft kommt dann zustande, wenn der Tragsteg aus einem geringfügig fließfähigem Werkstoff, also beispielsweise Kunststoff, hergestellt ist. Die Ausklinkungen können fertigungstechnisch mit geringem Aufwand durch einen Biegeschneidvorgang erzeugt werden.

6 Figuren
Patentansprüche

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Claims (14)

Patentansprüche

1. Kontaktträger, bestehend aus einem Tragsteg.mit einer Ausnehmung rechteckigen Querschnitts sowie aus einem blattfederartigen Kontaktfinger, der endseitig eine im wesentlichen rechteckige Befestigungsfläche aufweist, die in die Ausnehmung des Tragsteges einschiebbar ist und zur Verankerung des Kontaktfingers in der Ausnehmung zumindest ein aus der Ebene der Befestigungsfläche abstehendes, durch Deformation der Befestigungsfläche erzeugtes Sperrglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied als von der Befestigungsfläche (2) eingeschlossene Ausklinkung (4, 7) der Befestigungsfläche (2) ausgeführt ist, wobei eine Schnittkante (5, 8) der Ausklinkung (4, 7) widerhakenartig mit einer Mantelfläche (13) der Ausnehmung (11) zusammenwirkt.

2. Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklinkung (4) sperrzun-

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3. Kontaktträger nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklinkung als Sperrnase (7) ausgeführt ist.

4. Kontaktträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrnase (7) die Form eines Dreiecksprismas aufweist, deren Schnittkante (8) winkelartig gebogen ist. (Fig. 3).

5. Kontaktträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrnase (7) die Form eines Zylinderabschnittes aufweist, wobei die Schnittkante (8) bogenartig gekrümmt ist (Fig. 4).

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6. Kontaktträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß die Höhe der Ausklinkung (4, 7) in bezug auf die Befestigungsfläche (2) in Einschubrichtung (A) abnimmt.

7. Kontaktträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß drei Ausklinkungen (7» 7a, 7b) vorgesehen sind, die in den Ecken eines Dreiecks (B) angeordnet sind (Fig. 5, Fig. 6).

8. Kontaktträger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Einschubrichtung (A) zwei der Ausklinkungen (7a, 7b) auf etwa gleicher Höhe der Befestigungsfläche (2) angeordnet sind und daß die Längsachsen (C) dieser Ausklinkungen (7a, 7b) mit der Einschubrichtung (A) einen spitzen Winkel (öL) einschließen (Fig. 6).

9. Kontaktträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a durch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche· (13) der Ausnehmung (11) des Tragsteges (12) etwa der Mantelflache eines Kastens entspricht.

10. Kontaktträger nach Anspruch 9, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Schmalseiten (16, 17) der Ausnehmung (11) Jeweils eine auf die Materialstärke der Befestigungsfläche (2) des Kontaktfingers (1) abgestimmte Führungsnut (18, 19) aufweisen, deren gegenseitiger Abstand der Breite der Befestigungsfläche (2) entspricht (Fig. 2).

11. Kontaktträger nach einem der Ansprüche 7 und 9 bzw. 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schmalseiten (16, 17) der Ausnehmung (11) größer

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ist als die Breite der Befestigungsfläche (2) (Fig. 6).

12. Kontaktträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt- finger (1) aus Federbronze besteht.

13. Kontaktträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Ausklinkung (4, 7) durch einen Biegeschneidvorgang erzeugt ist.

14. Kontaktträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Tragsteg (12) aus einem fließfähigen Werkstoff hergestellt ist.

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