DE3510865A1

DE3510865A1 - Kastenfeder

Info

Publication number: DE3510865A1
Application number: DE19853510865
Authority: DE
Inventors: Joerg Deibel; Alfred Koennemann
Original assignee: Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Current assignee: Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1986-10-02
Also published as: EP0352871A3; EP0352871B1; EP0196367B1; EP0352871A2; DE8508964U1; DE3510865C2; EP0196367A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kastenfeder in miniaturisierter Form zur elektrischen Kontaktierung mit z.B.

einem quadratischen Kontaktstift mit 0,6 mm Querschnillskantenlänge für elektronische Bauelemente.

liine bekannte Kastenfeder dieser Art hat einen Kontaktbereich aus einem oben offenen, im Querschnitt U-förmigen Kasten, auf dem als separates Teil eine Dekkelwandung lagert. Die Wandung ist nach innen durchgebogen, wobei die tiefste Stelle in der Mitte liegt und als Kontaktstelle dienen soll. Die Wandung soll außerdem die erforderlichen Federkräfte für den Kontaktstift gewährleisten. Diese bekannte Ausführungsform einer Kastenfeder weist keine genügende Federwirkung auf und ihre Herstellung ist schwierig.

Bei einer anderen bekannten Kastenfeder dieser Art, die im Kontaktbereich einteilig ausgebildet ist, sind die Seitenwände im Längskantenbereich freigeschnitten sowie leiterkrallenseitig quer zur Längserstreckung durchtrennt und nach innen aufeinanderzugebogen, wobei sie jedoch auf gegenseitigem Abstand bleiben. Sie bilden die Federarme der Kastenfeder. Der gegenseitige Abstand soll genau 0,3 mm betragen. Die Einstellung und Einhaltung dieses Abstandes ist sehr schwierig. Der Federweg der Federarme ist zu kurz und außerdem liegt die Kontaktstelle zu weit von der Stecköffnung entfernt, so daß ein relativ langer Kontaktstift erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Kastenfeder zu schaffen, deren Kontaktstelle im Bereich der Stecköffnung liegt, die eine optimale Federung der Federarme und einen genauen Abstand der Federarme vor dem Stekken des Kontaktstifts gewährleistet und die einfach herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sieht vor, eine Flachgabelfeder mit einer Überfeder zu kombinieren. Eine solche Kombination ist aus der DE-OS 32 48 078 bekannt. Es handelt sich um ein relativ großes Kontaktelement und nicht um eine miniaturisierte Form. Die Flachgabelfeder ist als doppelarmige Flachgabelfeder ausgeführt. Die Überfeder ist kastenförmig und weist vier sich nach vorne erstreckende Überfederarme auf. Darüber hinaus ist aus der Kastenform der Überfeder ein sich entgegengesetzt zu den Überfederarmen erstreckender Rastfederarm freigeschnitten. Die Überfeder lagert auf der Doppelflachfeder, indem in ihrem Hinterkantenbereich eingeschnittene Lappen einwärts gebogen sind und Kanten der Federarmbasis der Doppelflachfeder hintergreifen und außerdem durchgebogene Stege im Bereich der Anbindung der Überfederarme gegen die Vorderkante der Federarmbasis der Doppelflachfeder stoßen. Dieses bekannte Kontaktelement ist in miniaturisierter Form für die Zwecke der Erfindung nicht ohne weiteres brauchbar, weil sie zu sperrig ist und keine Mittel für einen definierten gegenseitigen Abstand der Federarme im Kontaktbereich vorhanden sind.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Flachgabelfeder,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Flachgabelfeder,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Überfeder,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Überfeder,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kastenfeder,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Kastenfeder.

Die neue Kastenfeder in Miniaturform besteht aus der Flachgabelfeder t und der Überfeder 2.

Die Flachgabelfeder 1 weist ein Leiteranschlußteil 3 auf, das lediglich schematisch dargestellt ist und eine Leiterkralle oder ein Lötelement oder ein Klcmmschneidclcmcnl oder dgl. sein kann. Das Leiteranschliißteil 3 geht in eine im Querschnitt U-förmige Federarmbasis 4 über, die einen Boden 5 und zwei Seitenwände 6 hat. An jede Seitenwand ist ein Federarm 7 sich nach vorne erstreckend angebunden. Die Federarme 7 sind von den Seitenwänden 6 beginnend aufeinanderzulaufend abgebogen und berühren sich in einer Kontaktlinie

8. Von der Kontaktlinie 8 divergieren die Federarme 7 wieder und bilden einen Findungstrichter 9. Die Berührung ist vorgesehen für den Vormontagezustand der Flachgabelfeder. Der Zweck dieser Vormontagestellung wird weiter unten erläutert. Die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete aufgeweitete Stellung der Federarme 7 stellt die Stellung der Federarme im montierten Zustand der Kastenfeder dar.

Die Federarme 7 sind breiter ausgeführt als die Höhe der Wandungen 6 beträgt, wobei eine Stufe 10 im Übergangsbereich vorgesehen ist. Außerdem erstreckt sichvom Boden 5 eine kurze Lasche 11 nach vorne. Des weiteren ist im Boden 5 inRichtung Leiteranschlußteil 3 im Abstand von der Stufe 10 eine sich nach vorne erstreckende Zunge 12 eingeschnitten und nach außen abgebogen.

Die Überfeder 2 ist vorzugsweise aus Stahl und im wesentlichen kastenförmig ausgebildet mit einem Boden 13, einer Deckenwandung 14 und zwei Seitenwandungen 15. Die Deckenwandung 14 weist die herstellungsbedingten Stoßkanten 16 auf. Die Seitenwandungen 15 und der Boden 13 sind nach rückwärts verlängert ausgeführt und bilden ein im Querschnitt U-förmiges Lagerelement 17 mit den Seitenwandungsstegen 17a und dem Bodensteg \7b mit der Hinterkante 17c Die Seitenwandungsstege 17a weisen im Anbindungsbereich einen zum Bodensteg \7b gerichteten kurzen Einschnitt 18 auf.

Im Boden 13 ist in der Draufsicht betrachtet rechtsseitig neben der Längsachse 19 ein im Bereich der Stecköffnung 20 angebundener Rastfederarm 21 freigeschnitten und nach außen abgebogen. Des weiteren befinden sich im Längskantenbereich der Kastenform der Überfeder 2 Freischnitte 22 und 23, wobei die Freischnitte 22 im Bereich zwischen der Deckenwandung 14 und den Seitenwandungen 15 kürzer ausgeführt sind als die Freischnitte 23 im Bereich zwischen dem Boden 13 und den Seitenwandungen 15. Alle vier Freischnitte 22 und 23 erstrecken sich von der Hinterkante 24 eines daraus resultierenden vorderen Kastenstegs 25 nach rückwärts.

Die Freischnitte 22 enden im Abstand vom Einschnitt 18, während die Freischnitte 23 bis in Höhe des Einschnitts 18 bzw. des Bodenstegs 176 reichen.

Vorzugsweise bildet der entsprechende, in der Draufsicht (Fig. 3) rechtsseitige Freischnitt 23 mit einem L-förmigen Freischnitt 23a den Freischnitt für den im Boden 13 angeordneten Rastfederarm 21.

Durch die Freischnitte 22 und 23 und einen Trennschnitt 27 parallel zur Hinterkante 24 werden die Überfederarme 26 gebildet, die nach innen bis auf einen definierten Abstand aufeinanderzugebogen sind. Dieser Abstand entspricht etwa dem Außenabstand des Findungstrichters 9 der Flachgabelfeder 1 im Vormontagezustand. Im Bereich des Trennschnitts 27 ist die Hinterkante 24 durch Prägung verlängert und bildet einen als

Überbiegeschutz dienenden Anschlagsteg 28 für die Überfederarme 26. Vorzugsweise sind die Überfederarme 26 von der Basis beginnend zum freien Endbereich hin bogenförmig freigeschnitten.

Die Deckenwandung 14 weist im Bereich des Kastenstegs 25 beiderseits neben den Stoßkanten dazu parallel verlaufende Einschnitte 29 auf. Die aus diesen Einschnitten 29 resultierenden Stege 30 sind nach innen durchgebogen. Der Abstand der Schnittkanten der Stege 30 ist gleich dem gewünschten Abstand der Federarme 7 der Flachgabelfeder 1 in der Kontaktlinie 8 im monierten Zustand der Kastenfeder. Ebenso sind in der Draufsicht betrachtet genau unter den Einschnitten 29 derartige Einschnitte im Boden vorhanden, woraus ein Steg 31 resultiert. Auch der Steg 31 ist nach innen durchgebogen. Der Abstand der Schnittkanten des Stegs 31 entspricht ebenfalls dem gewünschten Abstand der Federarme 7 im montierten Zustand der erfindungsgemäßen Kastenfeder.

Die Fig. 5 und 6 verdeutlichen den montierten Zustand der erfindungsgemäßen Kastenfeder. Die Überfederarme 26 drücken auf die Gabelfederarme 7, die sich seitlich mit den seitlichen Endbereichen ihrer Kontaktlinie 8 auf den Schnittkanten der Stege 30 bzw. 31 abstützen, woraus ein definierter Abstand der Kontaktlinie 8 der Gabelfederarme 7 und eine definierte Federkraft resultieren. Die Gabelfederarme 7 können sich mit ihrem Findungstrichterbereich außenseitig auf der stecköffnungsseitigen Kante 32 des Kastenstegs 25 abstützen, so daß eine Überbiegung der Gabelfederarme 7 vermieden werden kann.

Die Überfeder 2 lagert fest auf der Flachgabelfeder 1, indem die Seitenwandungsstege 17a des Lagerelements 17 zur Achse 19 hin abgebogen sind, so daß die aus dem Einschnitt 18 resultierende Schnittkante der Seitenwandungsstege 17a die Stufe 10 der Seiten wände 6 der Federarmbasis 4 der Flachgabelfeder 1 hintergreifen, und indem die Vorderkante 12a der Zunge 12 der Federarmbasis 4 der Flachgabelfeder 1 gegen die Hinterkante 17c des Bodenstegs 176 des Lagerelements 17 der Überfeder 1 stößt.

Die Montage der Überfeder ist einfach, weil die Gabelfederarme 7 und die Überfederarme 26 sich dabei nicht behindern. Die Überfeder 2 wird über die Gabelfeder geschoben, und zwar von vorne über den Findungstrichter 9. Der Findungstrichter 9 paßt etwa durch den Spalt zwischen den Überfederarmen 26. Die Länge der Überfederarme 26 ist so bemessen, daß sie sich bei der Montage im Einschnürungsbereich der Kontaktstelle des Findungstrichters befinden, wenn die Stege 30, 31 beginnen, den Trichter aufzuweiten, wobei die Überfederarme 26 im Abstand von den Gabelfederarmen angeordnet sind. Die Gabelfederarme drücken erst gegen die Uberfederarme.wenn die Aufweitung abgeschlossen ist und die Hinterkante 17c der Überfeder 2 gegen die Vorderkante 12a der Zunge 12 der Gabelfeder 1 gestoßen ist. Auf diese Weise wird eine Überbiegung der Überfederarme 26 während der Montage vermieden und deren Federkraft nicht beeinträchtigt. Die Federkraft der Gabelfederarme 7 kann ebenfalls optimal und definiert gewährleistet werden, weil die Gabelfederarme 7 während der Montage aus einer mehr oder weniger entspannten Stellung in eine leicht gespannte definierte Stellung gebracht werden.

Im montierten Zustand der erfindungsgemäßen Kastenfeder dient die Lasche 11 im Boden 5 der Flachgabelfeder 1 für den Rastfederarm 21 der Überfeder 2 als Widerlager gegen Überbiegung.

Claims

Patentansprüche

1. Kastenfeder in Miniaturform mit einem Leiterdrahtanschiußteil und einem Kontaktteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil eine Flachgabelfeder (1) ist, die mit einer Überfeder (2) bestückt ist.

2. Kastenfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachgabelfeder eine U-förmige Federarmbasis (4) aufweist mit einem Boden (5) und zwei Seitenwänden (6), wobei an jeder Seitenwand ein Federarm (7) sich nach vorne erstrekkend angebunden ist und wobei die Federarme (7) von den Seitenwänden (6) beginnend bis zu einer Kontaktlinie (8) aufeinanderzulaufend abgebogen sind und von der Kontaktlinie (8) wieder divergieren zur Bildung eines Findungstrichters (9).

3. Kastenfeder nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarme (7) breiter ausgeführt sind als die Höhe der Seitenwandungen (6) beträgt, wobei eine Stufe (10) im Übergangsbereich vorgesehen ist.

4. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich vom Boden (5) eine kurze Lasche (11) nach vorne erstreckt.

5. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (5) in Richtung Leiteranschlußteil (3) im Abstand von der Stufe (10) eine sich nach vorne erstreckende Zunge (12) eingeschnitten und nach außen abgebogen ist.

6. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfeder (2) im wesentlichen kastenförmig ausgebildet ist mit einem Boden (13), einer Deckenwandung (14) und zwei Seitenwandungen (15), wobei die Deckenwandung (14) Stoßkanten (16) aufweist.

7. Kastenfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen (15) und der Boden (13) nach rückwärts verlängert ausgeführt sind und ein im Querschnitt U-förmiges Lagerelement (17) mit den Seitenwandungsstegen (17a^den Bodensteg (17b) mit der Hinterkante (17c,) bilden, wobei die Seitenwandungsstege (17a,) im Anbindungsbereich einen zum Bodensteg (t7b) gerichteten kurzen Einschnitt (18) aufweisen.

8. Kastenfeder nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (13) in der Draufsicht betrachtet rechtsseitig neben der Längsachse (19) der Kastenfeder ein im Bereich der Stecköffnung (20) angebundener Rastfederarm (21) freigeschnitten und nach außen abgebogen ist.

9. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Längskantenbereich der Kastenform der Überfeder Freischnitte (22 und 23) befinden, wobei die Freischnitte(22)im Bereich zwischen der Deckenwandung (14) und den Seitenwandungen (15) kürzer ausgeführt sind als die Freischnitte (23) im Bereich zwischen dem Boden (13) und den Seitenwandungen (15) und sich alle vier Freischnitte (22 und 23) von der Hinterkante (24) eines daraus resultierenden vorderen Kastenstegs (25) nach rückwärts erstrecken und die Freischnitte (22) im Abstand μ vom Einschnitt (18) enden, während die Freischnilte (23) bis in Höhe des Einschnitts (18) bzw. des Bodenstegs (17 b) reichen.

10. Kastenfeder nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Draufsicht rechtsseitige Freischnitt (23) mit einem L-förmigen Freischnitt (23a^ den Freischnitt für den im Boden (13) angeordneten Rastfederarm (21) bildet.

11. Kastenfeder nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Freischnitte (22 und 23) und einen Trennschnitt (27) parallel zur Hinterkante (24) des Kastenstegs (25) Überfederarme (26) gebildet werden, die nach innen aufeinanderzugebogen sind und auf den Gabelfederarmen (7) aufliegen.

12. Kastenfeder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Trennschnitts (27) die Hinterkante (24) durch Prägung verlängert ist und einen als Überbiegeschutz dienenden Anschlagsteg (28) für die Überfederarme (26) bildet.

13. Kastenfeder nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfederarme (26) von der Basis beginnend zum freien Endbereich hin bogenförmig freigeschnitten sind.

14. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenwandung (14) im Bereich des Kastenstegs (25) beiderseits neben den Stoßkanten nahezu parallel verlaufende Einschnitte (29) aufweist, woraus Stege (30) resultieren, die nach innen durchgebogen sind.und daß in der Draufsicht betrachtet genau unter den Einschnitten (29) derartige Einschnitte im Boden vorhanden sind, woraus ein Steg (31) resultiert, der ebenfalls nach innen durchgebogen ist, wobei die Flachgabelfederarme (7) im Bereich ihrer Kontaktlinien (8) auf den Schnittkanten der Stege (30 und 31) ruhen.

15. Kastenfeder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gabelfederarme (7) mit ihrem Findungstrichterbereich auf der stecköffnungsseitigen Kante (32) des Kantenstegs (25) abstützen zur Vermeidung einer Überbiegung der Gabelfederarme (7).

16. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfeder (2) fest auf der Gabelfeder (1) lagert, indem die Seitenwandungsstege (\7a) des Lagerelements (17) zur Achse (19) hin abgebogen sind, so daß die aus dem Einschnitt (18) resultierende Schnittkante der Seitenwandungsstege (17a^ die Stufe (10) der Seitenwände (6) der Federarmbasis (4) der Flachgabelfeder (1) hintergreifen, und indem die Vorderkante (Ua) der Zunge (12) der Federarmbasis (4) der Flachgabelfeder (1) gegen die Hinterkante (tic) des Bodenstegs (i7b) des Lagerelements (17) der Überfeder (1) stößt.

17. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfederarme (26) bis kurz vor die Kontaktlinien (8) reichen.

18. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (11) im Boden (5) der Flachgabelfeder (1) derart angeordnet ist, daß sie für den Rastfederarm (21) der Überfeder (2) als Widerlager gegenüber Biegung dient.