DE60100283T2

DE60100283T2 - Kontaktfeder

Info

Publication number: DE60100283T2
Application number: DE60100283T
Authority: DE
Inventors: Hans Jost Heimuller
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: US6524142B2; EP1146597A2; EP1146597A3; US20020065006A1; EP1146597B1; DE60100283D1

Description

Die Erfindung betrifft eine einstückige Kontaktfeder mit einem kastenartigen Kontaktteil und zwei gegenüber angeordneten Federbeinen, die sich zu freien Enden in Richtung einer Kontaktfläche der Kontaktfeder erstrecken.
Eine Kontaktfeder dieser Art ist zum Beispiel aus der US-A-4.834.681 bekannt.
Wie in den 1 und 2 dieses Patents zu sehen ist, sind die Federbeine in dem Layout seitlich entlang der Längsachse der Kontaktfeder angebracht und werden einwärts gefaltet. Die Federbeine sind daher auf der Innenseite der Seitenwände angebracht. Die obere Wand ist als Folge diese Falttechnik in der Mitte geteilt und als Doppelwand ausgebildet.
Kontaktfedern werden in großen Mengen zur industriellen Verwendung sowie im Automobilbereich benötigt. Es ist daher wichtig, in der Lage zu sein, eine Kontaktfeder mit kontrollierten Biegevorgängen herzustellen, die eine hohe Anzahl von Hüben gestattet und einen minimalen Materialverbrauch erfordert. Die Kosten des Materials für die Kontaktfedern des Standes der Technik betragen etwa 20% der Herstellungskosten.
Die aus der US-A-4.834.681 bekannte Kontaktfeder weist den Nachteil auf, dass sie als Folge der Doppelwandkonstruktion der oberen Wand sowie der seitlichen Anbringung der Federbeine in dem Layout einen hohen Materialverbrauch bedingt. Zudem muss die geteilte obere Wand separat verbunden werden.
Eine weitere einstückige Kontaktfeder mit zu der Kontaktfläche weisenden Federbeinen ist aus der DE-A-19704311 bekannt. Die Federbeine dieser Kontaktfeder sind jedoch Seite an Seite und nicht einander gegenüberliegend angeordnet.
Wie in 4a gezeigt ist, sind die Federbeine bei diesem Layout auch seitlich angebracht, woraus sich wiederum ein hoher Materialverbrauch ergibt. Ein Layout, das einiges Material spart, ist in 1 gezeigt, in der die Federbeine seitlich und etwas schräg zu der Längsachse des Kontakts angebracht sind.
Eine weitere Kontaktfeder des Standes der Technik (auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht) ist in der FR-A-2769414 beschrieben. Die Kontaktfeder umfasst einen kastenartigen Kontaktteil mit seitlich versetzten Federbeinen, die in entgegengesetzte Richtungen zeigen und von denen eines durch Rückwärtsbiegung einer Wand des Kontaktteils gebildet wird und deren anderes durch Trennung von dessen gegenüberliegender Wand gebildet wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kontaktfeder der oben dargelegten Art bereitzustellen, die trotz gut kontrollierter Biegevorgänge eine hohe Anzahl von Hüben gestattet, den Materialverbrauch minimiert, sogar am Ende ihrer Lebensdauer eine Kontaktkraft bereitstellt, die nicht unter 2 Newton fällt und eine Kontaktfeder bereitstellt, die insgesamt robust ist.
Erfindungsgemäß wird eine Kontaktfeder wie in Anspruch 1 dargelegt bereitgestellt.
Dieses Verfahren zur Ausbildung von Federbeinen ergibt ein sehr schmales Layout je Kontakt. Das Federbein, das um 180° einwärts gebogen wird, ist in dem Layout vorzugsweise an der Fortsetzung der Wand auf der Innenseite angebracht, an der es in seinem ungebogenen Zustand angebracht ist.
Im Vergleich mit einer seitlichen Anbringung im Layout, weist diese Konfiguration den Vorteil auf, dass die Layouts der individuellen Kontakte enger angeordnet werden können, wodurch beim Herausstanzen aus dem kontinuierlichen Materialstreifen ein höherer Nutzungsgrad erzielt wird.
Die Erfindung wird nun unter Bezug auf eine Ausführungsform ausführlicher beschrieben werden, die in den folgenden beigefügten Zeichnungen gezeigt ist:
1 zeigt einen Teil eines kontinuierlichen Streifens mit dem ausgestanzten Layout eines Kontakts sowie ein teilweise wiedergegebenes Layout seines benachbarten Kontakts;
2 zeigt eine Draufsicht des kastenartigen Kontaktteils der einteiligen Kontaktfeder;
3 zeigt den Querschnitt BB der 2;
4 zeigt ein kastenartiges Kontaktteil, von der Kontaktfläche aus gesehen; und
5 zeigt den Querschnitt AA der 3.
1 zeigt einen Streifen 1, auf dem Layouts der erfindungsgemäßen Kontaktfeder angebracht sind. Gezeigt ist ein komplettes Layout einer Kontaktfeder sowie das teilweise Layout seiner benachbarten Kontaktfeder. Die Kontaktfeder besteht im Wesentlichen aus einem Anschlussklemmenteil 2a und einem Kontaktteil 2b. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Anschlussklemmenteil 2a als Quetschanschlussklemme mit Falzlaschen 3a und 3b sowie 4a und 4b ausgebildet.
In dem Layout umfasst der Kontaktteil 2b eine Bodenwand 5, seitlich davon Seitenwände 6 und 7 und auf der Unterseite die obere Wand 8. Ein Federbein 9 ist von der Bodenwand 5 abgetrennt, so dass sein freies Ende zu der Kontaktfläche des Kontaktteils zeigt. Ein weiteres Federbein 10 ist geringfügig schräg zu der Längsachse des Kontakts an der oberen Wand 8 in Richtung zu dem Anschlussklemmenteil 2 angebracht.
Beide Federbeine 9 und 10 sind mit Ausstanzungen oder Durchbrüchen 11 versehen. Diese dienen dazu, die Steifheit der Federbeine zu erhöhen und sind im Fall des Federbeins 10 mittig innerhalb des Federbeins angeordnet. Im Falle des Federbeins 9 erstreckt sich die Stanzung 11 von der Bodenwand 5 in das Federbein 9 und ist auch mittig zu dem Federbein 9 angeordnet. Eine Rastnase 12 wird von der oberen Wand mittels eines L-förmigen Trennschnitts herausgetrennt.
Während der Fertigung der Kontaktfeder werden nach der Ausbildung aller Trennschnitte die Stanzungen 11 in dem Federbein 10 ausgebildet und letzteres wird danach um 180° auf die obere Wand 8 zurückgebogen und parallel zu der Längsrichtung der Kontaktfeder ausgerichtet.
Im nächsten Schritt werden die Falzlaschen 3a, 3b sowie 4a und 4b zusätzlich zu den Seitenwänden 6 und 7 um 90° von der Bodenwand 5 nach oben gebogen. Danach wird die Stanzung in dem Federbein 9 ausgebildet. Schließlich wird die obere Wand 8 mit dem auf ihrer Innenseite liegenden Federbein 10 um 90° gebogen, um den kastenartigen Kontaktteil zu schließen. Die zwei Verbindungslaschen 13 werden in der oberen Wand 8 ausgebildet, die in die Seitenwand 6 durch entsprechende Öffnungen 14 eingesetzt werden.
2 zeigt eine Draufsicht des kastenartigen Kontaktteils. In dieser Ansicht sind die Verbindungslaschen 13 bereits in Öffnungen 14 eingesetzt und stehen geringfügig auf der Außenseite über den Seitenwänden 6 vor.
Wie in 5 zu sehen ist, die den Querschnitt AA der 3 zeigt, werden die vorstehenden Verbindungslaschen 13 danach flach auf die Außenseite der Seitenwand 6 gepresst. Wie durch die gestrichelten Linien in 2 zu sehen ist, umfassen die Verbindungslaschen 13 in dem vorstehenden Bereich eine untere abgeschrägte Kante.
Eine abgeschrägte Kante 16 wird ebenso in dem Bereich der Öffnungen 14 auf der Seite der Seitenwand 6 ausgebildet, die über die obere Wand 8 übersteht und zugleich eine durchgängige Polarisierung 15 bildet. Das Schließen des Kastens während des Biegevorgangs wird durch die abgeschrägte Kante 16 sowie durch die abgeschrägten Kanten auf den Verbindungslaschen 13 erleichtert.
3 zeigt den Querschnitt BB von 2. Die Rastnase 12 ist aus der oberen Wand 8 nach oben gebogen. Das Federbein 10 ist in einem ersten Bereich A um 180° parallel zu der oberen Wand 8 nach innen gebogen und in einem zweiten Bereich B geringfügig nach innen in Richtung des gegenüberliegenden Federbeins 9 gebogen. In dem dritten Bereich C ist das Federbein wieder nach oben gebogen, um die Einführung einer (nicht gezeigten) Kontaktzunge zu erleichtern. Das freie Ende des Federbeins 10 ist als Spitze 17 ausgebildet.
Um die Einführung der Kontaktzunge hinter das Federbein 10 zu verhindern, ist eine Lasche 18 auf der Frontseite der oberen Wand 8 vorgesehen, die um 180° umgebogen wird, um die Spitze 17 des Federbeins 10 zwischen sich selbst und der oberen Wand 8 aufzunehmen. Die Seitenteile 19a und 19b werden auf der Lasche 18 ausgebildet und um mehr als 180° umgebogen und führen dadurch die Spitze 17 auch seitlich.
Um die Bewegung des Federbeins 10 während des Einsetzens einer Kontaktzunge zu ermöglichen, ist ein Fenster 20 in der oberen Wand 8 vorgesehen, in das die Spitze 17 ausgelenkt werden kann. Das Federbein 9, das von der Bodenwand 5 abgetrennt wurde, umfasst auch eine Spitze 21, die, wie in 1 gezeigt ist, in der Bodenwand 5 mittels eines verlustfreien Trennschnitts ausgebildet wird. Die Spitze 21 wird ebenso über eine Lasche 22, die um 180° umgebogen wird, zwischen der Lasche 22 und der Bodenwand 5 fixiert, wobei Seitenteile 23a und 23b, die um mehr als 180° nach innen umgebogen werden, auch eine seitliche Fixierung gewährleisten. Das Federbein 9 wird in dem Bereich gegenüber dem Anschnitt B des Federbeins auch nach innen gebogen und umfasst an seinem freien Ende eine Ausbauchung 24, die in Richtung des gegenüberliegenden Federbeins 10 zeigt, um einen Kontakt mit der einzuführenden Kontaktzunge herzustellen. Die Ausstanzungen oder Durchbrüche 11 erstrecken sich in dem Fall des Federbeins 10 von dem Abschnitt A bis ungefähr zu der Mitte des Abschnitts B und in dem Fall des Federbeins 9 von der Bodenwand 5 bis ungefähr zu der Mitte des Federbeins 9.
Wie in 5 zu sehen ist, ist die Größe des Durchbruchs 11 am Ort des Querschnitts AA annähernd gleich der Dicke des Materials des Federbeins 9 oder 10. Die Ausstanzung oder der Durchbruch 11 auf dem Federbein 10 ist etwas breiter als auf dem Federbein 9, wodurch eine höhere Kontaktkraft erreicht wird. Um das vorderseitige Einführen der Kontaktzunge zu erleichtern, umfassen die Seitenwände Führungslaschen 25, 26, die geringfügig nach innen gebogen sind (siehe 2), um einen Führungstrichter zu bilden.
Um die Biegevorgänge zu erleichtern, werden Vorstanzungen V zwischen den Führungslaschen 25, 26 (sowie zwischen den Laschen 18, 22) und angrenzenden Wänden sowie zwischen der oberen Wand 8 und der Seitenwand 7 sowie zwischen dem Federbein 10 und der oberen Wand 8 ausgebildet.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt. Der Anschlussklemmenteil 2a kann zum Beispiel auch als ein Isolierungsverdrängungskontakt (IDC) oder als biegsame Anschlussklemme ausgebildet werden. Es ist außerdem möglich, die oberen Wände 8 mit den Seitenwänden 6 durch Laserschweißung zu verbinden, anstatt die Laschen 13 in die Öffnungen 14 zu pressen.

Claims

Kontaktfeder mit einem kastenartigen Kontaktteil (2b) mit Wänden (5, 8) und mit zwei gegenüber angeordneten Federbeinen (9, 10), die sich zu freien Enden in Richtung einer Kontaktfläche der Kontaktfeder erstrecken, wobei ein Federbein (10) eine Biegung einer Wand (8) rückwärts nach innen über 180° umfasst, und das andere Federbein durch Heraustrennen aus einer anderen Wand (5) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbein (10), das die Biegung rückwärts nach innen umfasst, in einer ausgebreiteten Konfiguration der Kontaktfeder schräg zu der Längsachse der Kontaktfeder angeordnet ist, die Federbeine (9, 10) mit Prägungen (11) zur Erhöhung ihrer Federkraft versehen sind, ein erster Bereich (A) des Federbeins (10), das die Biegung rückwärts nach innen umfasst, parallel zu der zugehörigen Wand angeordnet ist, ein angrenzender zweiter Bereich (B) davon geringfügig zu dem gegenüberliegenden Federbein (9) gebogen ist und die Prägung (11) sich von dem ersten Bereich (A) in den zweiten Bereich (B) erstreckt.
Kontaktfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbein (10), das die Biegung rückwärts nach innen umfasst, in der ausgebreiteten Konfiguration in der Längsrichtung der Wand angebracht ist, an deren Innenseite es in der gebogenen Konfiguration angeordnet ist.
Kontaktfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägungen auf den Federbeinen (9, 10) in Richtung des Inneren des kastenartigen Kontaktteils (2b) ausgebildet sind.
Kontaktfeder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbein (9), das aus der anderen Wand (5) herausgetrennt wurde, geringfügig in die Richtung des gegenüberliegenden Beins (10) gebogen ist und dass die Prägungen (11) der Federbeine (9, 10) sich in zugehörige Wände (5, 8) erstrecken.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägungen (11) relativ zu den Längsachsen der Federbeine (9, 10) mittig angeordnet sind.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbein (9), das aus der anderen Wand (5) herausgetrennt wurde, eine Ausbauchung (24) umfasst, die in Richtung des gegenüberliegenden Federbeins (10) zeigt.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Laschen (18, 22) an einer Einsatzöffnung der Kontaktfeder über 180° nach innen gebogen sind und an jenen Wänden (5, 8) vorgesehen sind, an denen die Federbeine (9, 10) angeordnet sind, und dass die Laschen (18, 22) freie Enden (17, 21) der Federbeine (9, 10) zwischen den Laschen (18, 22) und den zugehörigen Wänden einschließen.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (8) mit dem Federbein (10), das die rückwärts nach innen gewandte Biegung aufweist, in dem Bereich seines freien Endes (17) ein Fenster (20) aufweist, so dass dieses freie Ende (17) während des Einsetzens eines Kontakts in die Kontaktfeder versetzt wird.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Federbeins (9), das aus der Wand (5) gestanzt wurde, durch einen ausschussfreien Trennschnitt ausgebildet wird.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden jedes Federbeins (9, 10) mit einer Spitze (17, 21) ausgebildet werden.
Kontaktfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die umgebogenen Laschen (18, 22) seitlich von den Spitzen der Federbeine (9, 10) umgebogen sind, um die Spitzen (17, 21) der Federbeine seitlich zu führen.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Führungslaschen (25, 26) an einer Kontaktfläche der Kontaktfeder auf Wänden (6, 7) angeordnet sind, die von denjenigen verschieden sind, auf denen Federbeine ausgebildet sind, um einen Führungstrichter zu bilden.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (8) mit dem Federbein (9), das rückwärts nach innen gebogen wurde, in seinem Mittelteil einen Rasthaken (12) umfasst, der über Trennschnitte hergestellt ist und nach außen gebogen ist.
Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand (6) seitlich über den kastenartigen Rand des Kontaktteils (2b) übersteht und dass der überstehende Teil eine Polarisation (15) bildet.
Kontaktfeder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (8) mit dem rückwärts nach innen gebogenen Federbein (10) zumindest zwei Kontaktlaschen (13) umfasst, die nach dem Biegen in die kastenartige Form durch entsprechende Öffnungen (14) in der Wand (6) mit der Polarisation eingesetzt werden und anschließend mit der Außenseite jener Wand (6) zusammengepresst werden.
Kontaktfeder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlaschen (13) auf ihrer Unterseite abgeschrägt sind und dass die Polarisation (15) in dem Bereich der Öffnungen (14) mit einer abgeschrägten Kante (16) zur Verbindung der Laschen (13) versehen ist.