DE4139550A1 - Elektrischer verbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DE-OS 27 09 520 ist ein elektrischer Verbinder be­ kannt, welcher eine Blechplatte und ein elektrisches Element miteinander verbindet. Die Blechplatte weist Öffnungen auf, welche mit einem Paar fluchtender Ausschnitte versehen sind, durch welche die Kontaktelemente des zu verbindenden elektrischen Elementes durchgreifen. Dadurch werden die Aus­ schnitte in Durchsteckrichtung der Kontaktelemente gebogen und bilden das Kontaktelement umgreifende Zungen. Die Berüh­ rungsfläche zwischen dem Kontaktelement und der dieses um­ greifenden Zunge verläuft längs der Berührungskante Kontakt­ zunge - Kontaktelement. Dieser Kontakt zwischen den beiden zu verbindenen Elementen ist störungsempfindlich, vor allem kön­ nen mechanische Erschütterungen ihn zerstören. Dadurch kann der elektrische Kontakt zwischen den zu verbindenden Bautei­ len zeitweise unterbrochen oder ganz zerstört werden. Dies ist nachteilig.

Die DE-AS 29 11 761 offenbart eine ähnliche Art der elektri­ schen Verbindung wie oben beschrieben; die Kontaktzungen wer­ den auch hier durch das Durchstecken des Kontaktstiftes aus­ einandergebogen und durchgebogen. Dadurch, daß die Ab­ messungen der Kontaktstifte geringfügig größer sind als die Abmessungen der Verbindungsöffnungen, graben sich die Kon­ taktzungen nach dem Erfassen des Kontaktelementes in dieses geringfügig ein. Dieser Vorgang ist jedoch nicht kontrollier­ bar und es entsteht hierbei entweder eine gute und stabile Verbindung oder diese ist zufallsbedingt weniger stabil. Dies ist nachteilig.

Daneben sind aus weiteren Schriften, wie z. B. der DE-GM 84 16 084.5 und der DE-OS 39 19 741 A1 weitere Verbinder be­ kannt. Der in der erstgenannten Schrift offenbarte Verbinder hat den Nachteil, daß hier das Kontaktelement nur durch vier einzelne Zungen umgriffen wird und dadurch die Stabilität der Verbindung nicht vollständig gewährleistet ist; der Verbinder der zweitgenannten Schrift ist mit dem Nachteil eines erhöh­ ten technischen Aufwandes behaftet, da bei dieser Verbindung die Kontaktzungen so gebogen sein müssen, daß sie einen rech­ ten Winkel zu dem flächigen Teil darstellen.

Ähnlich komplizierte Konstruktion liegt der in der EP-OS 04 07 892 offenbarten Ausführungsform eines elektrischen Ver­ binders zugrunde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsge­ mäßen Verbinder so weiterzubilden, daß bei einer preisgünsti­ gen, gebrauchsvorteilhaften und herstellungstechnisch einfa­ chen Konstruktion eine erhöhte Kontaktsicherheit gegeben ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbinder zu schaffen, der für verschiedene Abmessungen eines Kontaktele­ mentes geeignet ist.

Diese Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch und in den Ne­ benansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Die Unteran­ sprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Dadurch, daß nach dem Durchstecken des Kontaktelementes durch die Verbindungsöffnung und das Erfassen desselben durch die Kontaktzungen, diese entgegen ihrer Auslenkrichtung in eine solche Lage gebracht werden, daß sie in das Material des Kon­ taktelementes eingreifen, ist gewährleistet, daß die Ver­ bindung eine sehr hohe Stabilität aufweist. Sie ist auch bei erhöhter Belastung, und verschiedenen Belastungsarten, insbe­ sondere auch bei Zugbelastung stabil und nicht lösbar. Hier­ bei ist es besonders vorteilhaft, daß die Einfachheit und der Herstellungsaufwand dieser Verbindung gegenüber den bekannten Verbindungsarten kaum erhöht ist, wobei gleichzeitig die Kon­ taktsicherheit dieser Verbindung erheblich gesteigert ist.

Vorteilhaft ist dabei, wenn gemäß Anspruch 2, die Kontaktzun­ gen längst ihrer gesamten, dem Kontaktelement zugewandten Kanten in dieses eingreifen, d. h. in das Material des Kon­ taktelementes eingedrückt sind. Dadurch entstehen erstens keine scharfen Kanten im Verbindungsbereich und zweitens wird die Stabilität der Verbindung weiter erhöht.

Sind die Kontaktzungen vor dem Durchstecken des Kontaktele­ mentes in Durchsteckrichtung abgebogen, so erleichtert diese Maßnahme das Zentrieren und das mittige Durchstecken des Kon­ taktelementes durch die Verbindungsöffnung.

Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungsöffnung des elektrischen Verbinders nur eine Kontaktzunge aufweist, welche das Kontaktalement mit den übrigen Wänden der Verbindungsöffnung kraftschlüssig verbindet. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform vorteilhaft, daß nur eine Zunge vorgesehen ist und daß da­ durch ein mittiges Fixieren und Führen des Kontaktelementes entfällt; das Kontaktelement wird einfach an den Wänden der Verbindungsöffnung in Durchsteckrichtung geführt, die kraft­ schlüssige Verbindung zwischen der Zunge und dem Kontaktele­ ment sowie den Wänden der Verbingungsöffnung entsteht von allein durch das Durchstecken und Andrücken desselben durch die so abgebogene Zunge gegen die Öffnungswände. Der Herstel­ lungsvorgang dieser Aufsführungsform des Verbinders, sowie der Verbindungsvorgang selbst sind sehr einfach und preis­ günstig. Die Verbindung bleibt auch bei unterschiedlichen Be­ lastungsarten stabil, da das Kontaktelement kraftschlüssig in der Verbindungsöffnung gehalten wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungsöffnung eine keilförmige, in Richtung der abzubiegenden Zunge sich öffnende Form aufweist. Dadurch ist die Herstellung einer zu­ verlässigen und kontaktsicheren Verbindung durch eine Ausfüh­ rungsform der Verbindungsöffnung für mehrere Verbinder, d. h. für mehrere, unterschiedliche Abmessungen aufweisende, Kon­ taktelemente möglich. Die Verbindung kommt dadurch zustande, daß das Kontaktelement in die keilförmige Verbindungsöffnung eingedrückt wird und dadurch die keilförmige Zunge aus der Verbindungsöffnung herausgedrückt wird. Das Kontaktelement wird gegen die beiden Begrenzungswände der keilförmigen Ver­ bindungsöffnung angedrückt. Das Einkeilen des Kontaktelemen­ tes in der Verbindungsöffnung durch die Federwirkung der ab­ gebogenen Zunge garantiert eine kraftschlüssige und stabile Verbindung zwischen den beiden zu verbindenden Elementen. Die gleiche Stabilität der Verbindung und die dadurch gegebene Kontaktsicherheit ist für verschiedene Abmessungen der Kon­ taktelemente, bei gleichen Abmessungen der Verbindungsöffnung gegeben. Dieses erfinderische Merkmal trägt entscheidend zur Preisgünstigkeit und Einfachheit der erfindungsgemäßen Lösung bei.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 6, ist erreicht, daß die Verbindung keine senkrecht über die Verbin­ dungsfläche vorstehenden Teile aufweist, und daß unabhängig von der Länge des Kontaktelementes der gesamte Verbindungsbe­ reich relativ flach ausgebildet werden kann. Des weiteren ist es vorteilhaft, daß dadurch die Kontaktfläche zwischen dem Kontaktelement und der Kontaktzunge so vergrößert wird, daß damit auch die Kontaktsicherheit erhöht wird.

In den nachfolgenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Schnitt durch einen Verbinder mit in das Kon­ taktelement eingedrückten Kontaktzungen.

Fig. 2 Einen Teilschnitt durch die Kontaktzungen mit durch­ gestecktem Kontaktelement.

Fig. 3 Eine schematische Darstellung des Verbindungsberei­ ches in der Ausführungsform mit einer Zunge und ei­ nem runden Kontaktelement.

Fig. 4 Eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Fig. 3.

Fig. 5 Eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verbinders mit einer Kontaktzunge und einem flächigen Kontaktelement.

Fig. 6 Eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Fig. 5.

Fig. 7 Eine Draufsicht auf eine keilförmige Verbindungs­ öffnung mit der abgebogenen Kontaktzunge.

Fig. 8 Einen Schnitt durch den Verbindungsbereich mit ei­ ner keilförmigen Verbindungsöffnung.

Fig. 9 Eine Darstellung wie Fig. 8, jedoch mit dem abgebo­ genen Kontaktelement und der zurückgebogenen Kon­ taktzunge.

Wie in Fig. 1 dargestellt, verbindet der elektrische Verbin­ der ein flächig ausgebildetes Teil 1, wie z. B. ein Blech oder eine Platine, und ein Bauteil 2 mit einem Kontaktelement 3 miteinander. Der Verbindungsbereich 4 weist eine Verbindungs­ öffnung 5 auf, welche z. B. die Form eines doppelten T auf­ weisen kann (Fig. 2). Die Verbindungsöffnung 5 weist zwei Zungen 6 auf, welche durch das Durchstecken des Kontaktelemen­ tes 3 durch die Verbindungsöffnung 5 in Durchsteckrichtung ab­ gebogen werden und längs ihrer Kanten 7 das Verbindungselement 3 erfassen. Von dieser Lage aus werden die Kontaktzungen 6 in Richtung ihrer Ausgangsposition zurückgebogen, so daß sie in das Material des Kontaktelementes 3 eingreifen; ihre gesamten Kontaktflächen 8 zu dem Kontaktelement 3 sind in das Material des Kontaktelementes 3 eingedrückt.

In den Fig. 3, 4, 5 und 6 ist eine Ausführungsform des Verbin­ ders mit nur einer Zunge 11 dargestellt. Dabei kann das Kon­ taktelement 9 entweder eine runde oder eine flächige Form auf­ weisen. Nach dem Durchstecken des Kontaktelementes 9 durch die Verbindungsöffnung 5 wird die Kontaktzunge 11 in Durchsteck­ richtung gebogen, so daß sie nach dem Durchstecken des Kon­ taktelementes 9 dieses an die drei Wände der Verbindungs­ öffnung 10 andrückt. Auf diese Art entsteht eine kraftschlüs­ sige Verbindung zwischen dem Kontaktelement 9 eines Bauteiles und dem zu verbindenen flächigen anderen Bauteil 12. Das Kon­ taktelement 9 kann eine runde oder eine flächige Form aufwei­ sen (Fig. 5, 6). Vorteilhafterweise kann die Verbindungsöff­ nung 10 kleinere Abmessungen aufweisen als das durchzustek­ kende Kontaktelement 9.

Gemäß der Ausführungsform des Verbinders, welche in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellt ist, ist die Verbindungsöffnung 13 keilförmig ausgebildet, derart, daß sie sich in Abbiegerich­ tung der Kontaktzunge 14 öffnet. Durch das Durchstecken des Kontaktelementes 15 durch diese Verbindungsöffnung 13 wird die Kontaktzunge 14 in die Durchsteckrichtung abgebogen. Durch das Andrücken des Kontaktelementes 15 längs der Zungen­ kante 16 gegen die Wände 13a, 13b der Verbindungsöffnung 13 entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kon­ taktelement 15 und der Verbindungsöffnung 13 wodurch auch ei­ ne kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil 17 und dem flächigen Teil 18 entsteht. Dadurch, daß die Kontaktzunge 14 und das Kontaktelement 15 in Richtung der Oberfläche des zu verbindenden flächigen Teiles 18 zurückgebogen werden (siehe Fig. 9), ist realisiert, daß erstens keine vorstehenden Tei­ le im Bereich der Verbindung vorhanden sind und zweitens, daß eine solche Verbindung noch zusätzlich gegen Zugbeanspruchung durch ihre Form gesichert ist. Des weiteren ist es bei dem Abbiegen der beiden Elemente, der Kontaktzunge 14 und des Kontaktelementes 15 gegen die Oberfläche des flächigen Teiles 18 erreicht, daß der elektrische Kontakt zwischen der Kon­ taktzunge 14 und dem Kontaktelement 15 über einen Radius des letzteren erfolgt und deshalb auch über eine größere Fläche der Kontaktzunge 14. Die Kontaktsicherheit einer solchen Ver­ bindung ist über die größere Kontaktfläche der beiden kontak­ tierenden Elemente 14, 15 weiter erhöht. Des weiteren ist es bei diesem Verbinder besonders vorteilhaft, daß auch Kontakt­ elemente unterschiedlicher Durchmesser und unterschiedlicher Abmessungen bei gleicher Größe der Verbindungsöffnung 13 kraftschlüssig beide Bauteile miteinander verbinden können.

Die Herstellung der Verbindungsöffnungen 5, 10, 13 wird durch das Ausstanzen eines entsprechenden Profiles aus dem flächi­ gen Bauteil 1, 10, 18 realisiert. Die Kontaktzungen 6, 11, 14 werden in dem gleichen Stanzvorgang aus der Verbindungsöff­ nung 5, 10, 13 ausgestanzt. Dieser Stanzvorgang kann beson­ ders einfach realisiert werden, da zur Herstellung der Kon­ taktzungen nur ein Einschneiden von deren Kanten 11a, 6a, 14a notwendig ist.

Claims (6)

1. Elektrischer Verbinder für ein flächiges elektrisches Teil, insbesondere Blech oder Platine, und mindestens ein elektrisches Bauteil, wobei das flächige Teil Ver­ bindungsöffnungen mit auslenkbaren Kontaktzungen zum Durchstecken eines Kontaktelementes des zu verbindenden Bauteiles aufweist, wobei das Kontaktelement nach dem Durchstecken durch die Verbindungsöffnung durch die, in Durchsteckrichtung ausgelenkten, Kontaktzungen kraft­ schlüssig erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (6) aus ihrer, in Durchsteckrichtung aus­ gelenkten und das Kontaktelement erfassenden, Lage ent­ gegen ihrer Auslenkrichtung in eine solche Lage gebracht werden, daß sie in das Material des Kontaktelementes (3) eingreifen.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktzungen (6) in das Material des Kontaktelementes (3) über ihre gesamte, dem Kontaktele­ ment (3) zugewandte Fläche (8) eingedrückt sind.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktzungen (6) vor dem Durchstecken des Kontaktelementes (3) in Durchsteckrichtung gebogen sind.

4. Elektrischer Verbinder für ein flächiges elektrisches Teil, insbesondere Blech oder Platine und mindestens ein elektrisches Bauteil, wobei das flächige Teil Ver­ bindungsöffnungen zum Durchstecken von Kontaktelementen des zu verhindenden Bauteiles aufweist und durch das Durchstecken des Kontaktelementes in Durchsteckrichtung im Bereich der Verbindungsöffnung gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsöffnung (10) eine Zunge (11) aufweist, welche durch das Durchstecken des Kontaktelementes (9) in die Durchsteckrichtung derart abgebogen wird, daß das Kontaktelement (9) in der Ver­ bindungsöffnung (10) kraftschlüssig gehalten wird.

5. Elektrischer Verbinder, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsöffnung (13) von oben gesehen eine keilförmige, sich in die Abbiege­ richtung der Zunge (14) öffnende Form aufweist, wobei durch das Durchstecken des Kontaktelementes (15) eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der abgebogenen Zun­ ge (14) und den zwei Begrenzungswänden (13a, 13b) der Verbindungsöffnung (13) entsteht.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogene Zunge (14) der Ver­ bindungsöffnung (13) und das Kontaktelement (15) nach dem Durchstecken desselben durch die Verbindungsöffnung (13) in eine oberflächennahe Lage zu dem flächigen Teil (18) gebracht sind.