EP0852828B1 - Kontaktfeder für einen steckverbinder - Google Patents

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EP0852828B1
EP0852828B1 EP96929185A EP96929185A EP0852828B1 EP 0852828 B1 EP0852828 B1 EP 0852828B1 EP 96929185 A EP96929185 A EP 96929185A EP 96929185 A EP96929185 A EP 96929185A EP 0852828 B1 EP0852828 B1 EP 0852828B1
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EP
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spring
contact
legs
contact spring
spring legs
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EP96929185A
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Jacques Longueville
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/112—Resilient sockets forked sockets having two legs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/113—Resilient sockets co-operating with pins or blades having a rectangular transverse section

Definitions

  • the present invention relates to a contact spring for a Connector according to the preamble of the claim 1, i.e. a contact spring for a connector, with two Spring legs and a common support section, wherein the spring legs are arranged and designed such that they are able from opposite sides one Apply pressure to an inserted contact knife and contacting it, and taking the spring legs so laterally offset from each other are that they are facing each other in the respective pressure directions do not overlap.
  • a contact spring of this type is known from US-A-3 865 462.
  • the contact spring described in this document is relative easy to manufacture, but it is not special close together and is also in terms of Spring force exerted by the spring legs on an intermediate one Contact knife can be exercised, not optimal.
  • the present invention is therefore based on the object the contact spring according to the preamble of claim 1 to develop in such a way that it is still easy to manufacture safe and reliable under all circumstances works and the provision of small contact splits in the Connector allows.
  • the carrier section is essentially one Z-like cross-section.
  • the contact spring 1 shown in Figure 1 consists of a first spring leg 2, a second spring leg 3 and one common carrier section 4.
  • the above-mentioned contact spring components are connected as one Unit educated and consist of conductive Material.
  • the carrier section 4 as can be seen from FIG. 1, an essentially Z-like cross-section.
  • the spring legs 2 and 3 are elongated elements with a relatively large width and a comparatively small one Thickness; they each have a root 2a or 3a and one Tip 2b or 3b.
  • the roots 2a and 3a stand with the support section 4 in this way in connection that the spring legs are able each with one of its broadsides from opposite Sides a compressive force on an interposed contact knife 20 (see FIG. 2) and contacting it, the roots 2a and 3a as well as the spring legs 2 and 3 from a frontal opposite side are offset from each other that they are in each other do not overlap the respective directions of pressure.
  • the two spring legs 2 and 3 are elastic Elements which are in the relaxed state in the position shown in FIG shown type based on the respective root 2a or 3a first inclined in the respective direction of the pressure force and then formed inclined against the respective direction of the pressure force are.
  • the spring legs are at the respective tips 2b and 3b at this point widening lateral projections 2c or 3c provided, which, as explained in detail later is used as holders for the spring legs in the inlet area for a contact knife to be contacted.
  • FIG. 2 Front view of the connector can be seen is, this has a housing 10 with a plurality of in (arranged one above the other as shown in FIG. 2) Rows arranged contact openings 11.
  • the contact openings 11 have, as in the upper, not cut Section of Figure 2 is indicated, a rectangular opening cross-section, the dimensions of which on the one hand to the underlying ones in the assembled state Contact springs adapted and the other hand so defined is that one can be contacted by plugging in Contact knife 20 considerable scope is what it is when plugging together with respect to the center the contact opening or the contact spring centered for this purpose misaligned or misaligned.
  • the contact springs provided under the contact openings 11 1 are each in contact chambers 12 of the connector housing 10 housed.
  • the contact chambers 12 are in accordance with the cross-sectional design the contact springs are Z-shaped.
  • the entanglement of contact spring 1 shown in FIG. 2 and spring chamber 12 is also Z-shaped, but opposite (mirrored) to that shown in Figure 1 Entanglement of the contact spring 1 entangled; the however, the two entanglements are technically equivalent.
  • the spring chambers 12 have at their as shown in the upper left and lower right end of FIG diagonally opposite corner sections in plan view Guide slots 13, in which in the spring chambers used contact springs, the projections 2c and 3c of the spring legs 2 and 3 are slidably received.
  • the size of the spring chambers 12 and the guide slots 13 are dimensioned so that the projections 2c and 3c of the spring legs 2 and 3 the guide slots 13 except when disassembling cannot leave; the tips 2b and 3b of the in not assembled state freely movable spring leg are therefore different from conventional contact springs installation in the connector housing is no longer freely movable. Rather, they are applied as shown in FIG. 2 the spring chamber wall and can - due to the described Leadership mechanism - do not leave the latter.
  • the contact spring described can be punched out of a Metal part through a simple and uncomplicated preforming be produced.
  • the contact spring according to the invention thus enables simpler Manufacturability as well as safe and reliable function the provision of small contact pitches in a connector.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktfeder für einen Steckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d.h. eine Kontaktfeder für einen Steckverbinder, mit zwei Federschenkeln und einem gemeinsamen Trägerabschnitt, wobei die Federschenkel derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie in der Lage sind, von entgegengesetzten Seiten eine Druckkraft auf ein dazwischengestecktes Kontaktmesser auszuüben und dieses dabei zu kontaktieren, und wobei die Federschenkel derart seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß sie einander in den jeweiligen Druckkraftrichtungen nicht überlappen.
Eine Kontaktfeder dieser Art ist aus der US-A-3 865 462 bekannt.
Die in dieser Druckschrift beschriebene Kontaktfeder ist relativ einfach herstellbar, läßt sich dafür aber nicht besonders dicht aneinanderreihen und ist auch hinsichtlich der Federkraft, die von den Federschenkeln auf ein dazwischengestecktes Kontaktmesser ausgeübt werden kann, nicht optimal.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kontaktfeder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß diese bei weiterhin einfacher Herstellbarkeit unter allen Umständen sicher und zuverlässig funktioniert und das Vorsehen kleiner Kontaktteilungen im Steckverbinder ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchte Merkmal gelöst.
Demnach ist vorgesehen, daß der Trägerabschnitt einen im wesentlichen Z-artig verschränkten Querschnitt aufweist.
Durch die z-artige Verschränkung des Trägerabschnittes läßt sich auch bei kleinen (schmal ausgebildeten) Kontaktfedern erreichen, daß deren Federschenkel in der Lage sind, eine relativ hohe Druckkraft auf ein dazwischengestecktes Kontaktmesser ausüben können, wodurch derartige Kontaktfedern besonders gut und zuverlässig funktionieren. Darüber hinaus lassen sich die Kontaktfedern durch die z-förmige Verschränkung auch besonders dicht aneinanderreihen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
  • Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kontaktfeder, und
  • Figur 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Stekkergesicht eines die erfindungsgemäßen Kontaktfedern ent haltenden Steckverbinders.
    • Die in der Figur 1 gezeigte Kontaktfeder 1 besteht aus einem ersten Federschenkel 2, einem zweiten Federschenkel 3 und einem gemeinsamen Trägerabschnitt 4.
    Die genannten Kontaktfeder-Bestandteile sind als eine zusammenhängende Einheit aus.gebildet und bestehen aus leitendem Material.
    Der Trägerabschnitt 4 weist, wie aus Figur 1 ersichtlich ist, einen im wesentlichen Z-artig verschränkten Querschnitt auf.
    Die Federschenkel 2 und 3 sind langgestreckte Elemente mit einer relativ großen Breite und einer vergleichsweise geringen Dicke; sie weisen jeweils eine Wurzel 2a bzw. 3a und eine Spitze 2b bzw. 3b auf.
    Die Wurzeln 2a bzw. 3a stehen mit dem Trägerabschnitt 4 derart in Verbindung, daß die Federschenkel in der Lage sind, mit jeweils einer ihrer Breitseiten von entgegengesetzten Seiten eine Druckkraft auf ein dazwischengestecktes Kontaktmesser 20 (siehe Figur 2) auszuüben und dieses dabei zu kontaktieren, wobei die Wurzeln 2a und 3a sowie die Federschenkel 2 und 3 aus einer frontalen Gegenüberlage derart seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß sie einander in den jeweiligen Druckkraftrichtungen nicht überlappen.
    Die beiden Federschenkel 2 und 3 sind elastisch ausgebildete Elemente, die im entspannten Zustand in der in der Figur 1 gezeigten Art ausgehend von der jeweiligen Wurzel 2a bzw. 3a zunächst in die jeweilige Druckkraftrichtung geneigt und dann gegen die jeweilige Druckkraftrichtung geneigt ausgebildet sind.
    An den jeweiligen Spitzen 2b bzw. 3b sind die Federschenkel an dieser Stelle verbreiternde seitliche Vorsprünge 2c bzw. 3c vorgesehen, welche, wie später noch ausführlich erläutert wird, als Halterungen der Federschenkel im Einlaufbereich für ein zu kontaktierendes Kontaktmesser dienen.
    Es werden nun unter Bezugnahme auf die Figur 2 die Montage der beschriebenen Kontaktfeder 1 in einen elektrischen Steckverbinder sowie deren Funktionsweise im einzelnen beschrieben.
    Wie aus der in der Figur 2 gezeigten, teilweise geschnittenen stirnseitigen Draufsicht auf den Steckverbinder ersichtlich ist, weist diese ein Gehäuse 10 mit einer Vielzahl von in (gemäß der Darstellung in der Figur 2 übereinander angeordneten) Reihen angeordneten Kontaktöffnungen 11 auf.
    Die Kontaktöffnungen 11 haben, wie im der oberen, nicht geschnittenen Abschnitt der Figur 2 angedeutet ist, einen rechteckförmigen Öffnungsquerschnitt, dessen Abmessungen einerseits an die im montierten Zustand jeweils darunterliegenden Kontaktfedern angepaßt und der andererseits derart festgelegt ist, daß einem durch Einstecken zu kontaktierenden Kontaktmesser 20 ein erheblicher Spielraum zur Verfügung steht, um welchen es beim Zusammenstecken bezüglich des Zentrums der Kontaktöffnung bzw. der hierzu zentrierten Kontaktfeder fehlausgerichtet bzw. versetzt sein darf.
    Die unter den Kontaktöffnungen 11 vorgesehenen Kontaktfedern 1 sind jeweils in Kontaktkammern 12 des Steckverbindergehäuses 10 untergebracht.
    Die Kontaktkammern 12 sind entsprechend der Querschnittsgestaltung der Kontaktfedern Z-artig verschränkt ausgebildet. Die in der Figur 2 gezeigte Verschränkung von Kontaktfeder 1 und Federkammer 12 ist zwar ebenfalls Z-artig ausgebildet, aber entgegengesetzt(gespiegelt) zu der in der Figur 1 gezeigten Verschränkung der Kontaktfeder 1 verschränkt; die beiden Verschränkungen sind jedoch technisch völlig gleichwertig.
    Die Federkammern 12 weisen an ihren gemäß der Darstellung in der Figur 2 linken oberen und rechten unteren Ende, also an in der Draufsicht diagonal gegenüberliegenden Eckabschnitten Führungsschlitze 13 auf, in welchen bei in die Federkammern eingesetzten Kontaktfedern die Vorsprünge 2c bzw. 3c der Federschenkel 2 bzw. 3 verschiebbar aufgenommen sind.
    Die Größe der Federkammern 12 und der Führungsschlitze 13 sind so bemessen, daß die Vorsprünge 2c und 3c der Federschenkel 2 und 3 die Führungsschlitze 13 außer bei der Demontage nicht verlassen können; die Spitzen 2b und 3b der im nicht zusammengebauten Zustand frei beweglichen Federschenkel sind daher anders als bei herkömmlichen Kontaktfedern nach dem Einbau in das Steckverbindergehäuse nicht mehr frei beweglich. Sie liegen vielmehr wie in der Figur 2 gezeigt an der Federkammerwand an und können - bedingt durch den beschriebenen Führungsmechanismus - letztere nicht verlassen.
    Positionierung und Zusammenwirken der Vorsprünge 2c und 3c mit den Führungsschlitzen 13 lassen eine für Kontaktfedern eines Steckverbinders völlig neuartige Federwirkung entstehen, durch welche äußerst zuverlässig gewährleistet ist, daß
    • die Federschenkel beim Einbau in das Steckverbindergehäuse exakt in die bestimmungsgemäße Stellung geführt werden, - die Federschenkel eine genau definierte Nullstellung haben und somit einerseits stets eine ausreichend große Federöffnung vorhanden ist und andererseits ein Hinterstecken ausgeschlossen ist,
    • die Stecktiefe sehr groß gewählt werden kann,
    • der Einlaufbereich sehr steil ausgebildet werden kann und somit die Einsteckkräfte minimiert werden können,
    • auf einfache Weise beliebig große Federwege vorgesehen werden können, und
    • auf einfache Weise beliebig große Kontaktkräfte eingestellt werden können.
    Werden mehrere der beschriebenen Federkammern 12 mit Kontaktfedern wie in Figur 2 gezeigt nebeneinanderliegend in einer Reihe angeordnet, so ist eine sehr kleine Teilung der Kontakte in Längsrichtung (die Reihenausrichtungsrichtung sei als Längsrichtung des Steckverbinders definiert) erzielbar, und zwar selbst dann, wenn - beispielsweise aufgrund groß gewählter Federwege - die lokale Breite der Kontaktfeder bzw. der Federkammer relativ groß gewählt wird.
    Trotz dieser hohen Packungsdichte ist es nicht erforderlich, daß ein zu kontaktierendes Kontaktmesser - wie beim mittleren Kontakt der unteren Kontaktreihe in Figur 2 gezeigt ist - zentral in die Kontaktöffnung eingeführt und mit der Kontaktfeder in Kontakt gebracht wird. Wie aus der Figur 2 ersichtlich ist, existiert vielmehr senkrecht zur Einsteckrichtung ein relativ großer Spielraum, welcher ein gegenüber der Zentallage nicht unerheblich versetztes Zusammenstecken erlaubt.
    Das Ausnutzen des maximal möglichen Versatzes beim Zusammenstecken ist beim linken Kontakt in der unteren Kontaktreihe in Figur 2 gezeigt; das Kontaktmesser ist in diesem Fall am gemäß der Darstellung in der Figur 2 linken oberen Rand der Kontaktöffnung bzw. des Federkontakts eingesteckt. Trotz dieser enormen Abweichung von der zentralen Sollanordnung ist, wie aus der Figur 2 ersichtlich ist, bei entsprechender Dimensionierung des Kontaktmessers eine gleich gute Kontaktierung möglich; wie beim zentrierten Zusammenstecken erfolgt eine Kontaktierung des Kontaktmessers von gegenüberliegenden Seiten und ist die Gesamt-Berührungs- bzw. Kontaktfläche zwischen Kontaktmesser und Kontaktfeder im wesentlichen gleichbleibend groß.
    Dadurch, daß Kontaktmesser und Kontaktfeder über einen relativ großen Bereich an jeder Stelle gleichermaßen gut in Kontakt bringbar sind, können Kontaktmesser und/oder Kontaktfeder von ihrer bislang ziemlich exakt einzuhaltenden Sollposition abweichen, ohne eine verschlechterte Kontakierung und/oder Ausübung einer sie Steckverbinder aus ihrer jeweiligen Befestigung lösenden Kraft auf dieselben und dergleichen zur Folge zu haben.
    Die beschriebene Kontaktfeder kann aus einem ausgestanzten Metallteil durch eine einfache und unkomplizierte Vorformung desselben hergestellt werden.
    Die erfindungsgemäße Kontaktfeder ermöglicht damit bei einfacher Herstellbarkeit sowie sicherer und zuverlässiger Funktion das Vorsehen kleiner Kontaktteilungen in einem Steckverbinder.

    Claims (7)

    1. Kontaktfeder für einen Steckverbinder, mit zwei Federschenkeln (2, 3) und einem gemeinsamen Trägerabschnitt (4), wobei die Federschenkel derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie in der Lage sind, von entgegengesetzten Seiten eine Druckkraft auf ein dazwischengestecktes Kontaktmesser (20) auszuüben und dieses dabei zu kontaktieren, und wobei die Federschenkel derart seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß sie einander in den jeweiligen Druckkraftrichtungen nicht überlappen,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der Trägerabschnitt einen im wesentlichen Z-artig verschränkten Querschnitt aufweist.
    2. Kontaktfeder nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Federschenkel (2, 3) an jeweils einem ihrer Enden mit dem gemeinsamen Trägerabschnitt (4) in Verbindung stehen.
    3. Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Federschenkel (2, 3) langgestreckte Elemente mit relativ großer Breite und relativ geringer Dicke sind.
    4. Kontaktfeder nach Anspruch 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Federschenkel (2, 3) derart angeordnet sind, daß die einander zugewandten Seiten der schräg gegenüberliegenden Federschenkel Breitseiten derselben sind.
    5. Kontaktfeder nach Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Federschenkel (2, 3) an ihrem jeweiligen freien Ende (2b, 3b) einen die Breitseite verbreiternden seitlichen Vorsprung (2c, 3c) aufweisen.
    6. Kontaktfeder nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der seitliche Vorsprung (2c, 3c) derart ausgebildet ist, daß er in einem in einer der Kontaktfeder (2, 3) zugeordneten Federkammer (12) eines Steckverbindergehäuses (10) vorgesehenen Führungsschlitz (13) derart führbar und haltbar ist, daß das freie Ende (2b, 3b) des jeweiligen Federschenkels (2, 3) an der Federkammerwand anliegt.
    7. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der Federschenkel (2, 3) ausgehend vom gemeinsamen Trägerabschnitt (4) zunächst in die jeweilige Druckkraftrichtung geneigt und dann gegen die jeweilige Druckkraftrichtung geneigt ausgebildet sind.
    EP96929185A 1995-09-27 1996-09-12 Kontaktfeder für einen steckverbinder Expired - Lifetime EP0852828B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19535988 1995-09-27
    DE19535988 1995-09-27
    PCT/DE1996/001723 WO1997012424A1 (de) 1995-09-27 1996-09-12 Kontaktfeder für einen steckverbinder

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0852828A1 EP0852828A1 (de) 1998-07-15
    EP0852828B1 true EP0852828B1 (de) 1999-12-01

    Family

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    EP (1) EP0852828B1 (de)
    JP (1) JPH11514487A (de)
    AT (1) ATE187282T1 (de)
    DE (1) DE59603803D1 (de)
    WO (1) WO1997012424A1 (de)

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    EP0852828A1 (de) 1998-07-15
    ATE187282T1 (de) 1999-12-15
    JPH11514487A (ja) 1999-12-07
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