DE69535265T2

DE69535265T2 - Elektrischer Kontakt

Info

Publication number: DE69535265T2
Application number: DE69535265T
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Hotea
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2015-03-08
Also published as: EP0848454A3; DE69535265D1; EP0848454A2; EP0750799A1; DE69504481D1; GB9405303D0; EP0848454B1; DE69504481T2; US5755599A; WO1995025362A1; EP0750799B1

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten elektrischen Kontakt und insbesondere auf einen elektrischen Kontakt, der in vorhandene Kontaktkammern aufgenommen werden kann und in einigen Fällen für die Verwendung in stark vibrierenden Athmosphären angepaßt werden kann.
Viele Sensoren werden heute in Anwendungen verwendet, wo sie starken Vibrationen ausgesetzt sind, so wie etwa in Kraftfahrzeug-Meßwerterfassungsanwendungen die Vibrationen zu Vibrationsreibkorrosion führen und während der Lebensdauer des Verbinders einen Defekt in der Kraftfahrzeug-Meßwerterfassungsschaltung verursachen können. Während es immer wünschenswert ist, Kontakte für eine solche Verwendung in stark vibrierenden Atmosphären bereitzustellen, ist es auch eine Anforderung, diese Kontakte auf einer relativ genauen Mittellinie zu halten. Tatsächlich ist es wünschenswert, diese Kontakte auf derselben Mittellinie und kompatibel mit vorhandenen Verbindergehäusen, die bereits verfügbar sind, zu halten. Das ist vorteilhaft für den Endnutzer, der bereits ihre Gehäuseanforderungen im Kraftfahrzeug festgelegt hat und möglicherweise bereits Größe und Gestaltung der Sensorkontakte festgelegt hat. Einige dieser Verbindersysteme sind in der Industrie einigermaßen standardisiert, wobei die Gehäuse nur geringfügig und in der Anzahl der Kammern in jedem Gehäuse variieren.
Eine solche Verbinderfamilie ist als Junior Power Timer-Familie des Anmelders bekannt, die ein hoch anerkanntes Verbindersystem ist, das gegenwärtig in Kraftfahrzeugverbindungssystemen verwendet wird. Das Verbindergehäuse weist eine Stirnseite, die dafür angepaßt ist, einen Flachstecker aufzunehmen, und eine Steckbuchse auf, der sich im Gehäuse befindet, um den Flachstecker aufzunehmen. Die Steckbuchse weist zwei Kontaktarme auf, die einander gegenüberliegen und sich nach vorn zu einem eingeengten Abschnitt zur Aufnahme des Flachsteckers zwischen diesen erstrecken und übt eine Normalkraft auf diesen aus. Zur besseren Ausrichtung des Buchsenkontakts im Gehäuse bezüglich der Stirnseite sind vier sich axial erstreckende Rippen in jeder Ecke des Gehäuses auf der Innenseite des Kontaktdurchgangs positioniert.
EP-A-0363170 und JP-UM-Publ. Nr. 7014/85 offenbaren einen elektrischen Kontakt mit gegenüberliegenden Kontaktarmen, die sich von einem Kontaktkörper erstrecken, wobei die Kontaktarme durch quer angeordnete Arme gehalten werden, die mit den Kontaktarmen an einer vom Kontaktkörper beabstandeten Stelle verbunden sind.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, einen elektrischen Anschluß mit einer verbesserten Kontaktgabestruktur bereitzustellen. Dieses Ziel wird mit einem Anschluß mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, Überbeanspruchungsschutz für einen Kontakt gemäß dem oben dargestellten Stand der Technik bereitzustellen. Dieses Problem wird durch Bereitstellen eines Anschlusses mit den Merkmalen von Anspruch 2 gelöst.
EP-A-0433610 offenbart einen elektrischen Kontakt mit einem mittleren Teilstück, einem vorderen Kontaktteilstück und einem Leitereingriffsteilstück. Eine Arretierungszunge erstreckt sich freitragend von dem mittleren Teilstück und ist mit ihm elastisch derart verbunden, daß, wenn der Kontakt in ein Gehäuse eingeführt wird, die Arretierungszunge sich bei Vorbeigleiten an einer Schulter biegt und dann elastisch zurückfedert, um mit der Schulter in Eingriff zu treten, um ein Herausziehen zu verhindern.
EP-A-0433610 offenbart einen elektrischen Kontakt mit einem mittleren Teilstück, einem vorderen Kontaktteilstück und einem Leitereingriffsteilstück, wobei das vordere Kontaktteilstück ein Paar gegenüberliegender Kontaktarme aufweist, die dafür konfiguriert sind, einen Flachstecker zwischen sich aufzunehmen. Die Kontaktarme haben eine Breite, die geringer ist als die Breite einer Seite des mittleren Teilstücks, von dem sie abgehen. Ein äußerer Kasten wird rings um das mittlere Teilstück bereitgestellt und weist ein Zungenglied auf, das sich über die Kontaktarme erstreckt, um diesen Halt zu geben.
Es ist eine Aufgabe, einen neuen Buchsenkontakt bereitzustellen, der mit vorhandenen Verbindergehäusen verwendet werden kann, wobei das Kontaktteilstück eine geringere Breite hat als die Breite der Seite des mittleren Teilstücks, von dem die Kontaktarme des Kontaktteilstücks abgehen, wie oben im Stand der Technik dargestellt. Diese Aufgabe wird durch Bereitstellung eines elektrischen Kontakts mit den Merkmalen des elektrischen Kontakts nach Anspruch 5 gelöst, wobei vorteilhafte Merkmale in den entsprechenden untergeordneten Ansprüchen enthalten sind.
Es ist eine Aufgabe, einen verbesserten elektrischen Buchsenkontakt bereitzustellen, der in stark vibrierenden Atmosphären verwendet werden kann. Die Aufgabe wird durch Bereitstellung eines elektrischen Kontakts mit den Merkmalen nach Anspruch 3 erreicht, wobei vorteilhafte Merkmale in den entsprechenden untergeordneten Ansprüchen enthalten sind.
Es ist ein Vorteil eines Aspekts der Erfindung, daß der Kontakt in eine bereits bestehende Verbinderkontaktkammer paßt. Es ist ein Vorteil eines weiteren Aspektes der Erfindung, daß der vordere Kontaktabschnitt relativ zum Leitungsteilstück Spiel hat, so daß Reibkorrosion verhindert wird.
Es ist ein weiterer Vorteil, daß die oben erwähnten Merkmale insgesamt oder einzeln in einen einstückigen Kontakt oder einen mehrstückigen Kontakt einbezogen sein können, leicht und wirtschaftlich herzustellen sind und andere bekannte vorteilhafte Merkmale aufweisen können.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die folgendes zeigen:
1 ist eine Seitenansicht des inneren Kontaktabschnitts;
2 ist eine Draufsicht der gegenüberliegenden Seite;
3 ist eine Draufsicht des inneren Buchsenkontakts;
4 ist eine Vorderansicht des Buchsenkontakts nach einer der 1–3;
5 ist eine ähnliche Ansicht wie die von 1, zusammen mit einer äußeren Schutzfeder;
6 ist eine ähnliche Ansicht wie die von 3 mit der äußeren Schutzfeder;
7 ist eine Schnittansicht, bezogen auf die Linien 7-7 in 6;
8 ist eine Vorderansicht des Kontakts, der in jeder der 5–7 zu sehen ist; und
9–11 sind Ansichten einer alternativen Ausführungsform.
Eine reibkorrosionsfreie Version der Erfindung wird nunmehr mit Bezug zunächst auf 1–4 beschrieben, wo ein innerer Kontakt insgesamt mit 2 bezeichnet ist. Der innere Kontakt weist ein mittleres Teilstück 6 mit den einzelnen Kastenformen 8, 10 und 12 auf, die durch die Füllungstäbe 14 und 16 miteinander verbunden sind, so daß eine Längsbewegung des vorderen Kontaktteilstücks 20 relativ zum Drahtquetschteilstück 22 ermöglicht wird. Wie am besten in 3 und 4 gezeigt, erstrecken sich zwei Kontaktarme 24 vom Kastenteil 12 nach vorn, während sich zwei Kontaktarme 26 von einem unteren Abschnitt des Kastenteils 12 nach vorn erstrecken und den Kontaktarmen 24 gegenüberliegen. Die Kontaktarme 24 und 26 sind bei 28 und 30 eingeengt, wodurch sie ein Aufnahmeteilstück für den Flachstecker eines zugehörigen Kontakts (nicht gezeigt) bilden. Die Arme 34 und 36, wie in 1 und 2 gezeigt, erstrecken sich ebenfalls vom Kastenteil 12 und erstrecken sich nach vom zu den L-förmigen Abschnitten 40 und 42, wo sie mit den entsprechenden Kontaktarmen 24, 26 verbunden sind, wie am besten in 4 gezeigt.
Um ein kompaktes Kontaktteilstück 20 bereitzustellen, haben die Kontaktarme 24 und 26 eine Weite W1, während das Kastenteil 12 eine Weite W2 hat. Die Arme 34 und 36 sind um die L-förmigen Teilstücke 40 herum geknickt, um an den Seitenrändern der Kontaktarme 26 quer anzuliegen, so daß die Kontaktarme von einem Träger mit einer relevanten Abmessung, die größer ist als die Dicke des Materials, gehalten werden. Das vordere Kontaktteilstück stellt die eingeengte Weite dadurch bereit, daß die Arme nach innen eine Querschnittsverminderung bilden und durch die Übergangszonen 44, 46 eingeengt sind. Dadurch entsteht eine Nase, die in eine bestehende Kammer paßt, wobei ein Körper im wesentlichen ausreicht, die notwendigen Merkmale wie etwa einen Kastenverschluß, Arretierungszungen und sekundäre Arretierungsschultern aufzunehmen.
Schließlich haben die Seitenwände 50, die sich vom Teilstück 8 nach hinten erstrecken, obere Ränder bei 52 mit Arretierungswiderhaken bei 54, wie hierin ausführlicher beschrieben wird. Weiterhin weist das Basisteilstück 56 eine Öffnung bei 58 auf, wodurch ein nach hinten gerichteter Rand 60 am Teilstück 8 entsteht, was ebenfalls ausführlicher hierin beschrieben wird.
Mit Bezug nunmehr auf 5 wird eine äußere Hilfsfeder bei 70 gezeigt, die Seitenwände 72, 73, eine obere Wand 74 und eine untere Wand 75 aufweist. Zusätzlich zu den anderen, unten beschriebenen Funktionen kann die äußere Hilfsfeder 70 einen Satz Arretierungszungen tragen, um den Kontakt in einer Anschlußkammer eines Verbindergehäuses (nicht gezeigt) festzuhalten. Ein hinterer Abschnitt der Hilfsfeder 70 weist Quetschteilstücke 78 auf, die um den oberen Rand 52 vor den Widerhakenteilstücken 54 herum gequetscht sind, um die Hilfsfeder in sicherer Position am inneren Kontakt 2 zu halten. Es sollte erkannt werden, daß die äußere Hilfsfeder 70 am hinteren Abschnitt des inneren Kontakts 2, der fest ist, festgeklemmt ist, wodurch ermöglicht wird, daß das vordere Kontaktteilstück 20 innerhalb der Hilfsfeder 70 relativ zum Leitungsteilstück 22 längs beweglich ist.
Sich nach vorn erstreckende Arme 84 und 85 erstrecken sich von den Wänden 74 bzw. 75. Die Arme 84 und 85 berühren nicht die Kontaktarme 24 und 26, sondern sind vielmehr voneinander beabstandet, um die Längsbewegung des vorderen Federteils 20 zu ermöglichen. Es sollte anhand von 6 jedoch anerkannt werden, daß die Arme 84 und 85 so angepaßt ausgebildet sind, daß sie bei im wesentlichen derselben Breite über den Kontaktarmen 24 und 26 liegen. Das wird dadurch erreicht, daß die äußere Hilfsfeder 70 ein Übergangsteilstück bei 84, 86 aufweist, wodurch ein angepaßt ausgebildeter Federarm 84 entsteht. Es sollte erkannt werden, daß jeder äußere Rand der Federarme 84 umgeknickte Ansatzteilstücke 94 und 95 aufweist, die von entsprechenden Rändern 104 und 105 der Federarme 34 beabstandet sind. Wie in 7 gezeigt, weist die gegenüberliegende Seite der Federarme 84 und 85 ebenfalls Ansatzteilstücke 94 und 95 auf. Die vorderen freien Enden der Arme 84 und 85 weisen nach innen gerichtete Teilstücke bei 88 und 89 auf, die von den Kontaktfederarmen 24 bzw. 26 beabstandet sind.
Vorteilhafterweise stellen die Übergangsteilstücke 44 und 46 des inneren Kontakts 2 ein kompaktes, inneres, vorderes Kontaktteilstück bei 20 mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt bereit, wie in 4 gezeigt. Die Federarme 24 und 26 sind zwar auf eine Distanz W1 eingeengt, aber die Kontaktarme sind durch die Arme 34 und 36 versteift, die durch die L-förmigen freien Endabschnitte bei 40 vollständig miteinander verbunden sind. Weiterhin weist der Kontaktteil 2 längs bewegliche Teilstücke 8, 10 und 12 auf, wodurch das Teilstück 8 in einer festen Position gehalten werden kann, während sich das Kontaktteilstück 20 nach vorn und hinten relativ zu diesem bewegen kann. Das vordere Kontaktteilstück 20 ist innerhalb des Hilfsfederteils 70 beweglich, und die Bewegung der Kontaktfeder wird durch die von der äußeren Hilfsfeder bereitgestellten Sicherheitsmerkmale geschützt. Zum Beispiel verhindern die Ansatzteile 94 und 95 eine Überbeanspruchung der Kontaktarme 24 und 26, so daß, wenn sich die Arme 24 und 26 zu weit nach außen dehnen, die Ränder 104 und 105 der Seitenarmfedern 34 die Ansatzabschnitte 94 und 95 berühren und somit deren Überbeanspruchung verhindern. Weiterhin verhindern die Stirnseitenteilstücke 88 und 89 eine Überbeanspruchung des vorderen Kontaktteilstücks 20 entlang der Längsachse, indem eine Verschiebung zu weit nach innen verhindert wird.
Mit Bezug nunmehr auf 9–11 wird eine weitere Ausführungsform eines Kontakts bei 202 gezeigt. Der Kontakt 202 hat ein mittleres Teilstück 206, das aus einer unteren Wand 208, Seitenwänden 210 und 212 und Deckelhälften 214 und 216 besteht. Die Deckelhälften weisen Merkmale einer Schwalbenschwanzverbindung zwischen einem Ansatz und einem Schlitz 218, 220 auf, die den Kontakt entlang der Längsachse zusammenfügen. Man kann sich vorstellen, daß weitere bekannte Verfahren vorteilhaft sein können.
Das vordere Kontaktteilstück 220 dieser Ausführungsform ist praktisch identisch mit dem vorderen Kontaktteilstück 20 der Ausführungsform nach 1–8, wodurch dieser Kontakt die vorhergehenden Vorteile erkennen läßt. Jedoch ist das Kontaktteilstück 220 dieses Kontakts nicht längs beweglich relativ zum Drahtquetschteilstück 222.
Im Gegensatz zum vorher beschriebenen Kontaktteilstück 2, dessen Arretierungszungen mit der äußeren Hilfsfeder 70 (5–7) einstückig waren, sind bei dem einstückigen Kontakt nach 202 die Arretierungszungen 230 mit den Seitenwänden 210 und 212 des mittleren Teilstücks 206 einstückig. Die Arretierungszungen sind so ausgebildet, daß sie sich von einem Bandteilstück 232 freitragend erstrecken. Das Bandteilstück 232 wird durch ein Scherliniensegment bei 234 definiert, das von der Stelle, von der an die Arretierungszunge 230 freitragend ist, beabstandet ist, wie am besten in 9 zu sehen ist. Man beachte, daß es sich bei dem Scherliniensegment sogar um eine Serie von Segmenten handeln kann, die bei Bedarf miteinander verbunden sind, um eine Strecke zu bilden, die nicht gerade ist, wie etwa eine Kurve, eine winklige Abschrägung oder eine jalousieartige Struktur mit zahlreichen kurzen Schlitzen, die das Gesamtsegment bilden. Durch das Bandteilstück 232 kann eine kurze, steife Arretierungszunge 230 in einen Kontakt einbegriffen sein, wo es normalerweise wegen der erforderlichen Zungenlänge nicht möglich wäre.
Typischerweise muß eine Arretierungszunge ausreichend lang sein, um zu gewährleisten, daß sich die Zunge für das ausgewählte Material elastisch und nicht plastisch verformt, wenn der Kontakt in das Verbindergehäuse eingefügt wird, um zu gewährleisten, daß die Arretierungszunge, nachdem sie gebogen wurde, in eine Position zum Eingriff mit der Rückseite einer Schulter zurückkehren kann, nachdem sie an dieser vorbeigeglitten ist. Durch Ausbildung des Bandteilstücks 232, das eine bestimmte Flexibilität hat, ist die Arretierungszunge 230 um den Bandabschnitt 232 drehbeweglich. Weiterhin trägt die zusätzliche Flexibilität des Bandteilstücks 232 zur Dämpfung der relativen Vibration zwischen den in Eingriff stehenden Kontakten bei. Man beachte, daß eine Konstruktion dieses Typs auch in Kontakte jeder beliebigen Konfiguration eingebaut werden kann und in andere Teile eines Kontakts eingebaut werden kann, der die Arretierungszunge, wie etwa eine äußere Sicherungsfeder, trägt. Deshalb bedeutet der Begriff mittleres Teilstück des Kontakts den Teil des Kontakts, der die Arretierungszunge trägt, und diese Erfindung wird nicht durch die dargestellte Ausführungsform eingeschränkt.
Zwischen dem Basisteilstück 206 und dem Drahtquetschteilstück 222 ist der Kontakt entlang der Arme 240 eingeengt und weist ein Aussparungsteilstück bei 242 auf, wodurch eine steife Arretierungszunge bei 244 ermöglicht wird. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die Arme 240 nahezu symmetrisch vom mittleren Teilstück, wodurch eine Oberfläche wie die der Arretierungsoberfläche 244 entsteht.

Claims

Elektrischer Anschluß mit: einem inneren Kontakt (2) und einer äußeren Hilfsschutzfeder (70), wobei der innere Kontakt (2) ein Quetschteilstück (22) zum Eingriff mit einem zugehörigen Leiter, ein vorderes Kontaktteilstück (20) zum Eingriff mit einem zugehörigen Flachstecker und ein mittleres Teilstück zwischen diesen hat, wobei: das mittlere Teilstück ein kastenförmiges Teil mit gegenüberliegenden Wänden mit angrenzenden Seitenwänden entlang desselben aufweist; das vordere Kontaktteilstück sich von dem kastenförmigen Teil (12) erstreckt und aufweist: zwei angrenzende Paare von gegenüberliegenden Kontaktarmen (24, 26), wobei sich die beiden Kontaktarme (24, 26) von jeder der gegenüberliegenden Wände durch einen eingeengten Aufnahmebereich erstrecken, worin der zugehörige Flachstecker in Eingriff gebracht würde; und vier Arme (34, 36), wobei jeder Arm sich von einer der angrenzenden Seitenwände entlang eines entsprechenden der Kontaktarme (24, 26) in einer Querausrichtung dazu und frei von diesen erstreckt, bis zum Eintritt in ein L-förmiges Teil (40, 42), das sich jenseits des Aufnahmebereichs befindet, der einheitlich mit dem Arm (34, 36) und dem entsprechenden Kontaktarm (24, 26) ist, wobei die resultierenden vier L-förmigen Teile (40, 42) eine Nase definieren, die sich vor dem Aufnahmebereich befindet, durch den der Flachstecker zum Eingriff im Aufnahmebereich gelangt.
Elektrischer Anschluß nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hilfsschutzfeder (70) Wände hat, die um das kastenförmige Teil (12) des mittleren Abschnitts ausgebildet sind, und dafür konfiguriert ist, sich über die Kontaktarme zu erstrecken, um das vordere Kontaktteilstück (20) zu schützen und eine Überbeanspruchung der Kontaktarme (24, 26) zu verhindern.
Elektrischer Anschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Teilstück zusätzlich Bandsegmente aufweist, die mit dem kastenförmigen Teil verbunden sind, wobei die Bandsegmente aneinander gefügt sind, um ein Kontaktspiel zwischen dem Quetschteilstück (22) und dem vorderen Kontaktteilstück (20) zu ermöglichen.
Elektrischer Anschluß nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hilfsfeder (70) das mittlere Teilstück umgibt und an diesem verankert ist, und zwar an einer Stelle, die in bezug auf das Quetschteilstück (22) fixiert ist.
Elektrischer Anschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Teilstück aus einer Vielzahl von geknickten Seiten ausgebildet ist, wobei sich das Kontaktteilstück (20) zur Aufnahme eines komplementären Flachsteckers zwischen den Paaren von gegenüberliegenden Kontaktarmen (24, 26) von jeweiligen Seiten des mittleren Teilstücks erstreckt, wobei jeder Kontaktarm (24, 26) innen von einem der angrenzenden Knicke beabstandet ist, so daß die Kontaktarme (24, 26) eine Breite haben, die kleiner ist als die Breite der Seite, von der sie abgehen.
Elektrischer Anschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (34, 36) ein Übergangsteilstück (44, 46) in Richtung des mittleren Teilstücks (6) aufweisen, so daß die Arme (34, 36) entlang des Kontaktarms liegen und eine Breite (W1) des Kontaktabschnitts (20) definieren, die kleiner ist als die Breite (W2) des mittleren Teilstücks.
Elektrischer Kontakt (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei mindestens eine der Seiten der äußeren Hilfsfeder (70) eine dort freitragend angeordnete Arretierungszunge aufweist.
Elektrischer Kontakt (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mittlere Teilstück (6) elastisch ist, so daß das Kontaktteilstück (20) relativ zum Leitereingriffsteilstück (22) Kontaktspiel hat.
Elektrischer Kontakt (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Arme (34, 36) parallel zum Kontaktarm (24, 26) erstrecken.