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Flachfederkontakt mit Über feder
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Die Erfindung betrifft einen Flachfederkontakt, im wesentlichen bestehend
aus einem Anschlußteil für einen elektrischen Leiter und einem Kontaktteil, der
eine Federarmbasis und Kontaktfederarme für die Kontaktierung eines Steckkontakts
aufweist, wobei auf der Federarmbasis eine Überfeder lagert, deren Federarme die
Kontaktfederarme übergreifen.
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In der Patentanmeldung P 32 48 078.4 wird ein Doppelflachfederkontakt
vorgeschlagen, der eine kastenförmige Federarmbasis mit an dieser angebundenen Kontaktfederarmen
besitzt. Eine Überfeder übergreift die Federarmbasis, ist dort arretiert und weist
Überfederklammerarme auf, die parallel zu den Kontaktfederarmen verlaufen und von
außen auf die Kontaktfederarme drücken. Ein derartiger Doppelflachfederkontakt hat
sich in der Praxis bewährt. Eine Verriegelungsmöglichkeit mit einem Steckkontakt,
der zwischen die Kontaktfederarme gesteckt wird, ist nicht gegeben.
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Verriegelungseinrichtungen von Flachfederkontakten mit Steckkontakten
sind bekannt. Beispielsweise wird in der europäischen Patentanmeldung EP-OS 0 068
698 ein elektrischer Flachfederkontakt beschrieben, der eine kastenförmige Federarmbasis
besitzt, die aus einer Bodenwandung,
zwei sich daran anschließenden
Seitenwandungen und einer mittig geteilten Deckenwandung gebildet wird, die aus
zwei Deckenabschnitten besteht, zwischen denen ein Schlitz ausgebildet ist. An jeden
Deckenabschnitt ist ein KontaktfederaTm angebunden, wobei die Kontaktfederarme parallel
zueinander verlaufen und einen Abstand voneinander besitzen, der ebenso groß wie
die Breite des Schlitzes zwischen den Deckenabschnitten ist.
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An der Bodenwandung ist ein Kontaktfederarm angebunden, dessen Breite
etwa doppelt so groß wie die der vorgenannten Kontaktfederarme ist. Von der Federarmbasis
ausgehend verlaufen die beiden schmalen Kontaktfederarme und der breite Kontaktfederarm
einwärts derart aufeinander zu, daß sie sich in Kontaktstellen berühren. Von dort
laufen die Endbereiche der beiden schmalen Kontaktfederarme und der Endbereich des
breiten Kontaktfederarmes zur Bildung eines Findungstrichters divergierend auseinander.
Im Kontaktstellenbereich ist mittig an dem breiten Kontaktfederarm ein Rastvorsprung
ausgebildet, der mit einer Ausnehmung eines zwischen die Kontaktfederarme gesteckten
Steckkontaktes verrastet, wodurch der Steckkontakt mit dem Flachfederkontakt verriegelt
wird.
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Ein anderer, aus der EP-OS 0 068 698 bekannter Doppelflachfederkontakt
weist eine kastenförmige Federarm-.
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basis auf, an deren Bodenwandung zwei Kontaktfederarme angebunden
sind, die mit jeweils einem an der Deckenwandung der Federarmbasis angebundenen
Kontaktfederarm zwei Kontaktfederarmpaare bilden. Ein Kontaktfederarm jedes Kontaktfederarmpaares
besitzt angrenzend am einen zwischen den Kontaktfederarmpaaren ausgebildeten Schlitz
eine rechtwinklig abgebogene, dreieckförmig ausgebildete Rastzunge, die ebenfalls
in eine Ausnehmung eines Steckkontaktes zu dessen Verriegelung mit dem Doppelflachfederkontakt
einrasten kann.
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Ferner ist es bekannt, den vorstehend beschriebenen Doppelflachfederkontakt
in einem Gehäuse derart zu haltern, daß er relativ zum Gehäuse in Richtung seiner
Längsachse eine begrenzte Wegstrecke verschoben erden kann. Die Längsverschiebung
dient der Entriegelung des mit dem Doppelflachfederkontakt verrasteten Steckkontakts,
indem bei einer derartigen Längsverschiebung, die den Findungstrichter bildenden
Endbereiche der Kontaktfederarme gegen eine, die Kontaktfederarme auseinander drückende
Gehäuseanlaufschräge laufen, wodurch die Rastzungen außer Eingriff mit der Ausnehmung
des Steckkontaktes gelangen.
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Zudem ist eine Verriegelungseinrichtung aus dem britischen Patent
1 080 420 bei einem Flachfederkontakt bekannt, der eine U-förmige Federarmbasis
mit einem Steg und zwei Schenkeln aufeist, wobei an den Schenkeln jeweils ein Kontaktfederarm
und an dem Steg eine Arretierzunge angebunden ist. Die beiden Kontaktfederarme bilden
ein Kontaktfederarmpaar, das einen Findungstrichter aufweist. Die Arretierzunge
besitzt in einem nahe dem Findungstrichter gelegenen Bereich eine Ausnehmung, in
die ein seitlich an einem Steckkontakt ausgebildeter Rastvorsprung einrastet, wenn
der Steckkontakt zwischen die Kontaktfederarme geschoben wird.
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Trotz dieser bekannten Lösungen für Verriegelungseinrichtunaen ist
bisher keine für einen mit Überfeder versehenen Flachfederkontakt gefunden worden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flachfederkontakt
mit Überfeder der eingangs genannten Art
mit einer Verriegelungseinrichtung
zum Verrasten mit einem Steckkontakt zu versehen. Ferner soll die Verriegelungseinrichtung
keine nachteiligen Auswirkungen auf die elektrische Kontaktierung ausüben und auch
eine einfache Lösemöglichkeit für.den Steckkontakt vorgesehen sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Hauptanspruchs gelöst. Die Unteransprüchs enthalten vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen, als Doppelflachfederkontakt
ausgebildeten Flachfederkontakt ohne Überfeder; Figur 2 eine Seitenansicht des Doppelflachfederkontakts
gemäß Figur 1; Figur 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Überfeder; Figur
4 eine Seitenansicht der Überfeder gemäß Figur 3; Figur 5 einen Querschnitt durch
die Überfederarmbasis entlang der Linie V-V in Figur 3; Figur 6 eine Vorderansicht
der Überfeder gemäß Figur 3; -rigur 7 eä ne Se Seitenansicht des er finduro'sgemäßen
Doppelflachfederkontakts mit Überfeder;
Figur 8 eine Draufsicht
auf den Doppelflachfederkontakt gemäß Figur 7; Figur 9 eine Vorderansicht des Doppelflachfederkontakts
gemäß Figur 7; Figur 10 einen Querschnitt durch den Doppelflachfederkontakt entlang
der Linie X-X in Figur 7; Figur 11 einen Längsschnitt durch den Kontaktbereich des
Doppelflachfederkontakts entlang der Linie XI-XI in Figur 8; Figur 12 einen Längsschnitt
durch den Kontaktbereich des Doppelflachfederkontakts entlang der Linie XII-XII
in Figur 8; Figur 13 einen Längsschnitt durch den Kontaktbereich des Doppelflachfederkontakts
mit verriegeltem Steckkontakt und durch ein Teil einer Gehäusekammer; und Figur
14 einen Längsschnitt durch den Kontaktbereich des Doppelflachfederkontakts in Lösestellung
mit teilweise herausgezogenem Steckkontakt und durch ein Teil der Gehäusekammer.
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Der erfindungsgemäßeFlachfederkontakt ist als ein aus einem Blechstanzteil
geformter Doppelflachfederkontakt 1 ausgebildet und mit einer Überfeder 2 bestückt.
Gemäß Figur 1 weist der Doppelflachfederkontakt 1 - von hinten nach vorne betrachtet
- ein Crimpteil 3 und ein Kontaktteil 4 auf, die über einen Anbindungssteg 5 miteinander
verbunden sind. Der Kontaktteil 4 besteht aus einer kastenförmigen, im Querschnitt
rechteckigen Federarmbasis 6 und daran angebundenen Kontaktfederarmen 7, 8. Die
kastenförmige Federarmbasis 6 besteht aus einer Bodenwandung 9, von der zwei Seitenwandungen
10 rechtwinklig abgebogen sind und einer mittig längs geteilten Deckenwandung 11,
die aus zwei Deckenabschnitten 12 gebildet wird, wobei jeder Deckenabschnitt 12
rechtwinklig von der entsprechenden Seitenwandung 10 abgebogen ist. Die beiden Deckenabschnitte
12 stehen sich auf Abstand gegenüber, wobei zwischen ihren Kanten 13 ein Deckenwandungsschlitz
14 ausgebildet ist. Von jedem Deckenabsschnitt 12 ausgehend erstreckt sich nach
vorne der Kontaktfederarm 7 bzw. 8. Die Kontaktfederarme 7, 8 sind symmetrisch zur
Längsmitte 15 des Doppelflachfederkontaktes 1 angeordnet und weisen zwischen sich
eine Lücke 16 auf, deren Breite erheblich größer als die Breite des Deckenwandungsschlitzes
14 ist. Von den Deckenabschnitten 12 ausgehend mündet der Schlitz 13 in Richtung
auf die Endbereiche 17, 18 der Kontaktfederarme 7, 8 in die Lücke 16 ein. Der Übergang
von dem Deckenwandungsschlitz 14 in die Lücke 16 erfolgt durch zueinanderdivergierend
verlaufende Schlitzkanten 19. Die Außenkanten 20, 21 der Kontaktfederarme 7, 8 verlaufen
parallel zu den zugehörigen Seitenwandungen 10 und fluchten etwa mit diesen. In
der Draufsicht der Figur 1 sind deckungsgleich unterhalb der ontaktfederarme 7,
8 entsprechende Kontaktfederarme 7, 8 angeordnet, die an der Bodenwandung 9 angebunden
sind (in der Figur 1 daher nicht sichtbar). Ebenso wie bei den
an
der Deckenwandung 11 angebundenen Kontaktfederarmen 7, 8 ist auch bei den an der
Bodenwandung 9 angebundenen Kontaktfederarmen 7, 8 eine ebenso ausgebildete Lücke
16 vorgesehen. Die beiden Kontaktfederarme 7 bilden ein Kontaktfederarmpaar 22 und
die beiaen Kontaktfederarme 8 bilden ein Kontaktfederarmpaar 23. Die Kontaktfederarme
7, 8 sind in Biegelinien 24 abgebogen, so daß sie aufeinander zu laufen und sich
in einer Biegelinie 25 hunter Bildung einer Kontaktstelle 26 berühren. Von dort
laufen die Endbereichel7, 18 zur Bildung eines Findungstrichters 27 divergierend
auseinander (Figur 2)./ Deckenabschnitt 12 wird etwa mittig von einem Durchbruch
28 durchsetzt, der im wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist, wobei die zueinander
parallel verlaufenden Trapezseiten 29, 30 parallel zur Längsmitte 15 des Doppelflachfederkontaktes
1 verlaufen und die gegenüber der Trapezseite 29 größere Trapezseite 30 der Längsmitte
15 zugekehrt ist.
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Die Überfeder 2, die als Außenüberfeder einstückig ausgebildet und
aus einem Blechstanzteil gebogen ist, weist gemäß Figur 3 eine kastenförmige, im
Querschnitt rechteckige Überfederarmbasis 35, vier daran angebundene Überfederklammerarme
36, 37 und zwei ebenfalls daran angebundene Arretierfederarme 38 auf. Die kastenförmige
Überfederarmbasis 35 besteht aus einer Überfederbodenwandung 39, zwei davon rechtwinklig
abgebogene Überfederseitenwandungen 40 und einer Überfederdeckenwandung 41, die
zwei Überfederdeckenabschnitte 42, 43 aufweist.
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Die Überfederdeckenabschnitte 42, 43 sind jeweils von der zugehörigen
Überfederseitenwandung 40 rechtwinklig abgebogen. In der Längsmitte 44 der Überfeder
2 ist in der Überfederbodenwandung 39 eine Rastfederzunge 45 angeordnet, die durch
zwei beidseitig angrenzende Freischnitte 46 gebildet wird. Die Rastfederzunge 45
weist
etwa in die entgegengesetzte Richtung zu den Über federklammerarmen
36, 37 und ist spitzwinklig zu der Überfederbodenwandung 39 nach außen abgebogen
(Figur 4).
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Von jedem Überfederdeckenabschnitt 42, 43 erstreckt sich einer der
Überfederklammerarme 36 bzw. 37 nach vorne, wobei die Außenkanten 47, 48 der Überfederklammerarme
36, 37 mit den entsprechenden Überfederseitenwandungen 40 fluchten. Am Überfederdeckenabschnitt
42 ist ferner einer der Arretierfederarme 38 angebunden und zwischen den Überfederklammerarmen
36 und 37, parallel zu diesen verlaufend, angeordnet (Figur 3). Der Arretierfederarm
38 ist mittels Schlitzen 49 von den Überfederklammerarmen 36 bzw. 37 auf Abstand
angeordnet, wobei der Schlitz 49 zwischen den Armen 36 und 38 bis zu einer Biegelinie
50 verläuft und der andere Schlitz 49 die Überfederdeckenwandung 41 in Längsrichtung
- parallel zur Längsmitte 44 -durchsetzt, wodurch der flächenmäßig größere Überfederdeckenabschnitt
42 und der entsprechend flächenmäßig kleinere Überfederdeckenabschnitt 43 gebildet
werden. An dem dem Arretierfederarm 38 gegenüberliegenden Ende der Überfeder 2 geht
vom anderen Schlitz 49 rechtwinklig eine Ausschnittkante ab in Richtung Abschnitt
42, so daß ein rechteckiger Ausschnitt 51 gebildet wird.
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Deckungsgleich unterhalb den Überfederklammerarmen 36, 37 sind entsprechende
Überfederklammerarme 36, 37 angeordnet, die an der Überfederbodenwandung 39 angebunden
sind (in Figur 3 daher nicht sichtbar). Die beiden Überfederklammerarme 36 bilden
ein Überfederklammerarmpaar 52 und die beiden Überfederklammerarme 37 bilden ein
Überfederklammerarmpaar 53. Ferner ist ebenfalls deckungsgleich unterhalb des Arretierfederarms
38 ein weiterer Arretierfederarm 38 angeordnet, der ebenfalls an der Überfederbodenwandung
39 angebunden ist. Auch hier sind
entsprechende Schlitze 49 zwischen
dem in der Figur 3 nicht sichtbaren Arretierfederarm 38 und den ebenfalls nicht
sichtbaren Überfederklammerarmen 36 und 37 ausgebildet, die jedoch beide nur bis
zu den Biegelinien 50 verlaufen. Die beiden Arretierfederarme 38 bilden ein Arretierfederarmpaar
54.
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In den Biegelinien 50 sind die Überfederklammerarme 36, 37 und die
Arretierfederarme 38 einwärts abgebogen, so daß sie aufeinander zu laufen, wobei
jedoch die Endbereiche 55 bzw. 56 der beiden Überfederklammerarme 36 bzw. 37 in
Abstand voneinander bleiben. In den Knicklinien 57 sind die Endbereiche 55, 56 nochmals
etwas nach einwärts abgeknickt. Die gegenüber den Überfederklammerarmen 36, 37 längeren
Arretierfederarme 38 laufen jedoch aufeinander zu, bis sie sich in einer Biegelinie
58 berühren. Von dort laufen die beiden Endbereiche 59 der Arretierfederarme 38
zur Bildung eines Findungstrichters 60 divergierend auseinander (Figur 4). Im Bereich
der Biegelinie 58 sind an den Arretierfederarmen 38 jeweils als Rastvorsprünge 61
ausgebildete Verriegelungsmittel 62 für einen mit dem Doppelflachfederkontakt 1
verrastbaren Steckkontakt angeordnet. Nach einer speziellen Ausführungsform der
Erfindung ist gemäß der Figur 3 in jedem Arretierfederarm 38 ein Einschnitt 63 eingebracht,
wodurch sich Verriegelungsmittel 62 ergeben, die als Rastzungen 64 ausgebildet sind.
Die Rastzungen 64 weisen etwa in die entgegengesetzte Richtung wie die Arretierfederarme
38 und sind derart abgebogen, daß sie sich nach innen, zwischen die Arretierfederarme
38 erstrecken. Die Arretierfederarme 38 sind aufeinander zu vorgespannt, so daß
die Rastzungen 64 aufeinander gedrückt werden (Figur 6). Die Stirnkante 65 jeder
Rastzunge 64 ist bogenförmig ausgebildet, wodurch eine gute Anpassung an die Aus-
nehmung
des Steckkontaktes erfolgt, wenn diese als kreisförmiges Loch ausgebildet ist. In
diese Überfederdeckenabschnitte 42 und 43 ist jeweils ein U-förmiger Einschnitt
66 eingebracht, wodurch rechteckige Klemmlaschen 67 gebildet werden, deren freienEndbereiche
68 einander gegenüberstehen, wobei die Endkanten 69 parallel zur Längsmitte 44 verlaufen.
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Gemäß der Figuren 7 bis 12 sitzt die Überfeder 2 auf der kastenförmigen
Federarmbasis 6 des Doppelflachfederkontakts 1. Dabei übergreift die kastenförmige
Überfederarmbasis 35 die kastenförmige Federarmbasis 6, wobei die Überfederklammerarme
36, 37 in der Draufsicht betrachtet (Figur 8) parallel sowie fluchtend zu den Kontaktfederarmen
7, 8 des Doppelflachfederkontakts 1 verlaufen. Ihre Breite entspricht zweckmäßigerweise
der Breite der Kontaktfederarme 7, 8. Sie sind jedoch kürzer als diese ausgeführt,
so daß die Überfederklammerarme 36, 37 kurz vor den Biegelinien 25 von außen auf
die Kontaktfederarme 7, 8 drücken (Figur 11). Die Hinterkante 70 der Überfeder 2
und die Hinterkante 71 der Federarmbasis 6 des Doppelflachfederkontakts 1 fallen
gemäß der Figuren 7 und 8 deckungsgleich zusammen.
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Mittig in der Lücke 16 zwischen den Kontaktfederarmpaaren 22 und 23
ist das Arretierfederarmpaar 54 angeordnet. Die Arretierfederarme 38 sind ebenso
breit und lang wie die Kontaktfederarme 7, 8 ausgebildet. Gemäß der Figur 7 fluchtet
der Findungstrichter 27 der Kontaktfederarmpaare 22, 23 mit dem Findungstrichter
60 des Arretierfederarmpaares 54.
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Aus der Figur 10 ist ersichtlich, daß die formschlüssige Arretierung
der Über feder 2 auf dem Doppelflachfederkontakt 1 mittels der Klemmlaschen 67 erfolgt,
die in die Durchbrüche 28 hineingebogen sind. Durch die
trapezförmige
Ausbildung der Durchbrüche 28 erfolgt das Verklammern der beiden Teile ohne Spiel,
so daß die Überfeder 2 fest auf dem Doppelflachfederkontakt 1 sitzt (Figur 8).
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Die Figur 9 verdeutlicht den Kontaktbereich des erfindungsgemäßen
Doppelflachfederkontakts 1 mit Überfeder 2.
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Hieraus ist ersichtlich, daß der zwischen die Kontaktfederarme 7,
8 eingeschobene Steckkontakt auch zwischen den Arretierfederarmen 38 zu liegen kommt,
wobei im vollständig eingeschobenen Zustand (Figur 13) die Rastzungen 64 in eine
Ausnehmung 72 des Steckkontakts 73 einrasten und ein Wiederherausziehen des Steckkontakts
73 verhindern. Neben der Verriegelung tragen die Arretierfederarme 38 zusätzlich
auch zu der Kontaktierung bei, da sie sich in Anlage an den Steckkontakt 73 befinden.
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Die Figuren 13 und 14 zeigen einen Längsschnitt durch die Arretierfederarme
38, wobei der Doppelflachfederkontakt 1 mit der Überfeder 2 in ein Gehäuse 74 eingesetzt
ist. Die Rastfederzunge 45 dient dabei.der Halterung des Doppelflachfederkontakts
1 in dem Gehäuse 74 (nicht dargestellt). In Figur 13 wird der Steckkontakt 73 in
Richtung des Pfeiles 75 so weit eingeschoben, bis die Rastzungen 64 in die Ausnehmung
72 einrasten. Die Figur 14 zeigt ein Entriegeln des Steckkontakts 73, damit dieser
zur Kontakttrennung in Richtung des Pfeiles 76 wieder aus dem Doppelflachfederkontakt
1 herausgezogen werden kann. Hierzu wird der Doppelflachfederkontakt 1 mit Überfeder
2 derart relativ zum Gehäuse 74 verschoben, daß die Endbereiche 59 der Arretierfederarme
38 jeweils gegen eine Gehäuseanlaufschräge 77 laufen, wodurch die Arretierfederarme
38 auseinandergedrückt werden und die Rastzungen 64 den Steckkontakt 73 freigeben.
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Nach der erfindungsgemäßen Ausbildung des Doppelflachfederkontakts
1 mit Über feder 2 werden somit insgesamt sechs Arme ausgebildet, wovon vier ausschließlich
der Kontaktierung dienen (Kontaktfederarme 6, 7) und zwei für die Verriegelung des
Steckkontakts vorgesehen sind (Arretierfederarme 38). Wesentlich ist nun, daß die
Arretierfederarme 38 zu der Überfeder 2 gehören, so daß zwischen dem Doppelflachfederkontakt
1 und dem Steckkontakt 73 auftretende Kräfte nicht auf den empfindlichen Kontaktteil
sondern auf die robuste Über feder 2 übertragen werden, so daß die Kontaktierung
nicht beeinträchtigt wird.
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Die Über feder 2 kann vorzugsweise aus Stahl bestehen und ist insofern
für eine Kraftbeaufschlagung von Seiten des Steckkontakts 73 geeignet und weist
ferner gute Federeigenschaften auf. Der Doppelflachfederkontakt 1 hingen ist vorzugsweise
aus geeignetem Werkstoff hergestellt, der gute elektrische Eigenschaften besitzt.
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Derartige .Werkstoffe sind jedoch im allgmeinen sehr weich und leicht
verformbar, so daß eine Verrastung des Steckkontakts mit den Kontaktfederarmen -
wie dieses aus dem Stand der Technik bekannt ist - sehr schnell zu Verformungen
des Kontaktteils führt. Die Erfindung geht daher einen anderen Weg, indem die Verrastung
des Steckkontakts 73 mit den robusten Arretierfederarmen 38 der Überfeder 2 erfolgt.
Die Kontaktierung wird hierdurch auch bei größeren Krafteinwirkungen zwischen dem
Steckkontakt 73 und dem Doppelflachfederkontakt 1 nicht beeinträchtigt.