EP1119077B1 - Kontaktelement zum elektrischen Verbinden zweier Kontaktstücke - Google Patents

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EP1119077B1
EP1119077B1 EP00128059A EP00128059A EP1119077B1 EP 1119077 B1 EP1119077 B1 EP 1119077B1 EP 00128059 A EP00128059 A EP 00128059A EP 00128059 A EP00128059 A EP 00128059A EP 1119077 B1 EP1119077 B1 EP 1119077B1
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EP
European Patent Office
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contact
carrier band
fact
contact element
element according
Prior art date
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EP00128059A
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English (en)
French (fr)
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EP1119077A1 (de
Inventor
Roger Moll
Jürg Freudiger
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Multi Holding AG
Original Assignee
Multi Holding AG
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Publication date
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    • 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
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    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/111—Resilient sockets co-operating with pins having a circular transverse section
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    • H01R24/20—Coupling parts carrying sockets, clips or analogous contacts and secured only to wire or cable

Definitions

  • the present invention relates to the field of electrical contacts. It relates to a contact element according to the preamble of claim 1.
  • Such a contact element in which individual contact webs or contact plates are resiliently attached to a sheet of metal sheet e.g. by the applicant manufactured and sold under the type designation "MC contact lamella LACu", or is described in US-A-4,456,325, which is considered to be the closest prior art.
  • the functions separate from suspension and contact contact is made via individual, massive and electrically conductive webs or plates (e.g. made of Cu or Ag), those for fixation and suspension on a corresponding punched out carrier tape are mounted.
  • massive and electrically conductive webs or plates e.g. made of Cu or Ag
  • those for fixation and suspension on a corresponding punched out carrier tape are mounted.
  • the object is achieved by the entirety of the features of claim 1.
  • the essence of the invention consists in the individual elements being nested within one another Contact bracket are formed. By nesting it can the effective width of the individual contact elements and thus the bridgeable Tolerance can be changed in a wide range without changing the periodicity or the number per unit length of the individual elements must be changed. Since the individual contact elements or contact brackets are independent of the punching of the carrier tape can be easily optimized Realize geometries for the contact bracket.
  • a first preferred embodiment of the invention is characterized in that that the contact bracket is substantially V-shaped with two free ends and one intermediate bend are formed, and that the contact bracket are attached with their free ends to the carrier tape such that their central bend in each case at a predetermined height above the carrier tape located.
  • the spanned by the V-shaped contact bracket Surface oriented obliquely to the level of the carrier tape, and the carrier tape is designed so that the contact bracket attached to it with its central Bend can be moved resiliently towards the carrier tape.
  • the V-shaped brackets are easy to manufacture and ensure with the central bend a clear contact.
  • the carrier tape is preferably in individual rows in the direction of the longitudinal axis arranged band sections divided, each band section a contact clip is associated and each band section comprises two of one central web running in the central axis of the carrier tape transverse to the longitudinal axis outgoing spring arms, at the free ends of the associated contact bracket with its free ends are attached. This results in particularly good spring properties.
  • a second preferred embodiment of the contact element according to the invention is characterized in that the contact bracket each from a wire section exist, and that for attaching a contact bracket to the carrier tape the contact bracket with its free ends from one side through recesses guided in the carrier tape and by bending the through the recesses to the other Side protruding ends is jammed with the carrier tape.
  • An alternative preferred embodiment of the invention is characterized in that that the contact bracket as stamped parts punched out of sheet metal are formed that the attachment of a contact bracket on the carrier tape Contact bracket has at its free ends a clamp foot with which it is clamped on the associated spring arm that the contact bracket are formed as essentially flat stamped parts that for inclination the contact bracket relative to the level of the carrier tape, the spring arms around their Longitudinal axis are twisted, and that the contact bracket for stiffening have an embossed area in the area of the central bend.
  • the contact bracket in the direction of the longitudinal axis with a Grid dimensions of a few millimeters, preferably 2-8 mm, are arranged, and if the deflection of the central contact bracket is at an angle Bend in the direction of the longitudinal axis relative to the attachment points of the Contact bracket on the carrier tape a few millimeters, preferably about 5-10 mm, is.
  • the contact element 10 consists of a carrier tape 11 made of stamped sheet metal good spring properties and a large number of V-shaped contact brackets 12, each made from one piece of an electrically highly conductive, mechanical stable wire made of a metal or a metal alloy, i.e. one Wire section 120 are bent.
  • the carrier tape 11 is divided into one in Direction of the longitudinal axis 19 passing through the central web 110 and a plurality of Band sections 111 with parallel pairs of spring arms 112, 113 which are in the band section 111 on either side of the central web 110 perpendicular to this stick out to the outside.
  • Each pair of spring arms 112, 113 is one of the Contact bracket 12 assigned.
  • Each of the V-shaped contact brackets 12 has a central bend 121 in Shape of a kink.
  • the free ends of the wire section 120 are one piece far through corresponding recesses 116, 117 in the end regions of the spring arm pairs 112, 113 led downwards and bent inwards so that they run there as clamping feet 122, 123 parallel to the carrier tape 11.
  • simultaneously the corresponding section of the contact bracket 12 on the top of the carrier tape 11 pressed onto the carrier tape 11 so that the contact clip securely and permanently with the carrier tape 11 or the spring arms of the respective Spring arm pair 112, 113 is pressed. This also ensures that that the currents to be forwarded by the contact element 10 exclusively through the contact bracket 12, namely from the central bend 121 to the clamp feet 122, 123 or vice versa.
  • the recesses 116, 117 can be designed as holes in the spring arms 112, 113. Especially it is favorable for the automated production of the contact elements 10 however, if the recesses 116, 117 - as shown in the figures - as Indentations are formed, in which the contact bracket 12 from the side can be introduced.
  • the contact clips 12 are arranged nested on the carrier tape 11 and attached with their free ends to the carrier tape 11 such that their central bend 121 is at a predetermined height above the Carrier tape 11 is located.
  • the spanned by the V-shaped contact bracket 12 The surface is inclined at an angle to the plane of the carrier tape 11 oriented.
  • the height of the central bend 121 above the carrier tape 11, which is determined by the angle of inclination and the length of the wire section 120 is decisive for the maximum that can be bridged by the contact element 10 Tolerance between two contact pieces.
  • inclined contact bracket 12 can be used with their central Bend 121, particularly as a result, resiliently in the direction of the carrier tape 11 are moved because the associated spring arms 112, 113 during such a movement twist about its longitudinal axis and act as torsion springs.
  • the contact bracket 12 in the direction the longitudinal axis 19 with a grid dimension a (Fig. 3) of a few millimeters, preferably 2-8 mm, are arranged.
  • the length of the contact bracket 12 can meet the requirements The place of use (tolerance to be bridged) can be adapted over a wide range. In practice, however, it has proven to be useful if the contact brackets are at an angle 12 the deflection b (Fig. 3) of the central bend 121 in the direction of Longitudinal axis 19 relative to the attachment points of the contact bracket 12 on the carrier tape 11 is a few millimeters, preferably about 5-10 mm.
  • a recess 14 is provided with a dovetail cross-sectional profile, in which the contact element 10 is inserted or inserted.
  • the spring arms 112, 113 on their free ends preferably cranked guide tabs 114, 115 (Fig. 3).
  • the bottom of the recess 14 then forms the one contact surface 18 on which the Place the contact bracket 12 with its clamp feet 122, 123 (Fig. 4).
  • the opposite Contact area (not shown) is provided by central bends 121 contacted.
  • the contact element forms 10 a ring.
  • plug 16 and socket 17 Plug contact Fig. 7
  • the contact element 10 with the central bends 121 is inserted into the socket 17 facing inwards.
  • the contact element 20 in turn consists of a carrier tape 21 made of stamped sheet metal with good spring properties and one A large number of V-shaped contact brackets 22.
  • the contact brackets 22 are now punched out as stamped parts from a sheet metal, which from an electrical well conductive, mechanically stable metal or a metal alloy.
  • the Carrier belt 21 is also divided into a continuous one in the direction of the longitudinal axis Middle web 210 and a plurality of band sections 211 with parallel Spring arm pairs 212, 213, each in the band section 211 on both sides of the center web 210 protrude vertically away from this.
  • Each A pair of spring arms 212, 213 is assigned to one of the contact brackets 22.
  • Each of the V-shaped contact clips 22 has a central bend 221. At the free ends of the contact bracket 22 there are clamping feet 222, 223, respectively trained, middle of which the contact bracket 22 safely and permanently on the spring arms 212, 213 of the associated band section 211 is clamped.
  • the contact bracket 22 are also in this embodiment according to the invention arranged on the carrier tape 21 nested one inside the other central bend 221 each at a predetermined height above the carrier tape 21 is located.
  • the area spanned by the V-shaped contact clips 22 is inclined at an angle to the plane of the carrier tape 21 oriented. Since the contact bracket 22 is formed as an essentially flat stamped parts are for the inclination of the contact bracket 22 relative to the plane of the carrier tape 21 the spring arms 212, 213 are twisted (twisted) about their longitudinal axis educated.
  • the contact bracket 22 in the central area Bend 221 each have an embossing area 224, which is a clearly visible one in FIG slight bend in the area. Hiefuch becomes simultaneous ensures that even when the contact bracket 22 is deflected more strongly electrical contact in the area of the central bend 221 is defined and largely remains punctiform.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektrischen Kontakte. Sie betrifft ein Kontaktelement gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Kontaktelement, bei dem einzelne Kontaktstege oder Kontaktplättchen auf einem Band aus Metallblech federnd befestigt sind, wird z.B. von der Anmelderin unter der Typbezeichnung "MC-Kontaktlamelle LACu" hergestellt und vertrieben, oder ist in der US-A-4,456,325, die als nächstliegende Stand der Technik angeschen wird, beschrieben.
STAND DER TECHNIK
In der Technik der elektrischen Kontakte für die Uebertragung hoher Ströme haben sich lamellenartige Kontaktelemente bzw. Kontaktlamellen bewährt, die in vor allem in zwei Varianten vorkommen: Bei der einen (einstückigen) Variante wird die gesamte Kontaktlamelle aus einem Blechstreifen gestanzt und so verformt, dass sich eine fortlaufende Reihe von einzelnen, aus der Ebene des Blechstreifens herausragenden und durch Torsion federnden Kontaktstegen ergibt, die durch fortlaufende Seitenstege zusammenhängen. Sind die Kontaktstege symmetrisch zu ihrer Längsachse ausgebildet, hängt die zwischen zwei Kontaktstücken bestehende Toleranz, die von der Kontaktlamelle noch überbrückt werden kann, von der Breite der Kontaktstege ab. Je breiter die um ihre Längsachse verdrehten Stege sind, desto grösser ist die mit ihnen überbrückbare Toleranz. Da mit zunehmender Breite der Kontaktstege aber auch gleichzeitig die Anzahl der Stege pro Längeneinheit der Kontaktlamelle und damit die Anzahl der Kontaktpunkte zwischen den Kontaktstücken abnimmt, verringert sich mit zunehmender Grösse der überbrückbaren Toleranz gleichzeitig die Höhe der übertragbaren Ströme. Um diesem Dilemma zu entgehen, ist in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen worden (siehe z.B. die EP-B1-0 520 950), die Kontaktstege unsymmetrisch auszubilden und derart ineinander verschachtelt anzuordnen, dass die überbrückbare Toleranz vergrössert werden kann, ohne die Anzahl der Stege pro Längeneinheit ändern zu müssen.
Bei der anderen Variante, wie sie aus dem Fertigungsprogramm der Anmelderin oder aus der eingangs genannten Druckschrift bekannt ist, werden die Funktionen von Federung und Kontaktgabe getrennt: Die Kontaktgabe erfolgt über einzelne, massive und elektrisch gut leitenden Stege oder Plättchen (z.B. aus Cu oder Ag), die zur Fixierung und Federung auf einem entsprechend ausgestanzten Trägerband montiert sind. Obgleich bei dieser Variante durch die Funktionstrennung von Federung und Kontaktgabe und die damit verbundene Freiheit in der Materialauswahl eine erhöhte Flexibilität in der Auslegung und eine leichtere Optimierung der Kontakt- und Federeigenschaften der Kontaktlamelle möglich sind, ist es wegen der bisher eingesetzten massiven, im wesentlichen rechteckigen Kontaktplättchen nicht gelungen, bei gleichbleibender Stromübertragungsleistung zu höheren überbrückbaren Toleranzen und damit zu einer Erweiterung des Einsatzbereiches dieser Kontaktlamellen zu kommen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine aus einem gemeinsamen Trägerband und aus einer Vielzahl von daran befestigten einzelnen Kontaktelementen bestehenden Kontaktlamelle so weiterzuentwickeln, dass sie ohne Beeinträchtigung der Stromübertragungsleistung einen deutlich vergrösserten Toleranzausgleich ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, die Einzelelemente als ineinander verschachtelte Kontaktbügel ausgebildet werden. Durch die Verschachtelung kann die wirksame Breite der einzelnen Kontaktelemente und damit die überbrückbare Toleranz in einem weiten Bereich verändert werden, ohne dass die Periodizität bzw. die Anzahl pro Längeneinheit der Einzelelemente verändert werden muss. Da die einzelnen Kontaktelemente bzw. Kontaktbügel unabhängig vom Stanzen des Trägerbandes geformt werden können, lassen sich auf einfache Weise optimierte Geometrien für die Kontaktbügel realisieren.
Eine erste bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel im wesentlichen V-förmig mit zwei freien Enden und einer dazwischenliegenden zentralen Biegung ausgebildet sind, und dass die Kontaktbügel mit ihren freien Enden derart an dem Trägerband befestigt sind, dass ihre zentrale Biegung sich jeweils in einer vorgegebenen Höhe oberhalb des Trägerbandes befindet. Insbesondere ist dabei die vom V-förmigen Kontaktbügel aufgespannte Fläche schräg zur Ebene des Trägerbandes orientiert, und das Trägerband ist so ausgebildet, dass die an ihr befestigten Kontaktbügel mit ihrer zentralen Biegung federnd in Richtung auf das Trägerband bewegt werden können. Die V-förmig gebogenen Bügel sind einfach herzustellen und gewährleisten mit der zentralen Biegung eine eindeutige Kontaktgabe.
Bevorzugt ist das Trägerband in einzelne, in Richtung der Längsachse hintereinander angeordnete Bandabschnitte unterteilt, wobei jedem Bandabschnitt jeweils ein Kontaktbügel zugeordnet ist, und jeder Bandabschnitt umfasst zwei von einem in der Mittelachse des Trägerbandes verlaufenden Mittelsteg quer zur Längsachse abgehende Federarme, an deren freien Enden der zugehörige Kontaktbügel mit seinen freien Enden befestigt ist. Hierdurch ergeben sich besonders gute Federeigenschaften.
Eine zweite bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Kontaktelementes zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontaktbügel jeweils aus einem Drahtabschnitt bestehen, und dass zur Befestigung eines Kontaktbügels am Trägerband der Kontaktbügel mit seinen freien Enden von einer Seite durch Ausnehmungen im Trägerband geführt und durch Umbiegen der durch die Ausnehmungen zur anderen Seite herausragenden Enden mit dem Trägerband verklemmt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Kontaktlamelle aus sehr einfachen Elementen zusammengesetzt werden kann, die ohne besondere Zusatzmittel miteinander fest verbunden werden können.
Ein dazu alternative bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel als aus einem Blech ausgestanzte Stanzteile ausgebildet sind, dass zur Befestigung eines Kontaktbügels am Trägerband der Kontaktbügel an seinen freien Enden jeweils einen Klemmfuss aufweist, mit welchem er auf dem zugehörigen Federarm festgeklemmt ist, dass die Kontaktbügel als im wesentlichen ebene Stanzteile ausgebildet sind, dass zur Schrägstellung der Kontaktbügel relativ zur Ebene des Trägerbandes die Federarme um ihre Längsachse verdreht ausgebildet sind, und dass die Kontaktbügel zur Versteifung im Bereich der zentralen Biegung einen Prägebereich aufweisen.
Es hat sich bewährt, wenn die Kontaktbügel in Richtung der Längsachse mit einem Rastermass von einigen Millimetern, vorzugsweise 2-8 mm, angeordnet sind, und wenn bei den schräg stehenden Kontaktbügeln die Auslenkung der zentralen Biegung in Richtung der Längsachse relativ zu den Befestigungspunkten der Kontaktbügel am Trägerband einige Millimeter, vorzugsweise etwa 5-10 mm, beträgt.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1
in einer Seitenansicht in Richtung der Längsachse ein bevorzugtes erstes Ausführungsbeispiel eines Kontaktelementes nach der Erfindung;
Fig. 2
das Kontaktelement der Fig. 1 in einer Seitenansicht quer zur Längsachse;
Fig. 3
das Kontaktelement aus Fig. 1 in der Draufsicht von oben;
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht des Kontaktelementes aus Fig. 1;
Fig. 5
eine perspektivische Ansicht des in einen schwalbenschwanzförmigen Einstich eingesetzten Kontaktelementes nach Fig. 1:
Fig. 6
den Einbau eines (ringförmig ausgebildeten) Kontaktelements nach Fig. 1 auf einem Stecker;
Fig. 7
den Einbau eines (ringförmig ausgebildeten) Kontaktelements nach Fig. 1 in eine Buchse; und
Fig. 8-11
in zu den Figuren 1-4 vergleichbaren Darstellungen ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Kontaktelementes nach der Erfindung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In den Fig. 1 bis 4 ist ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein Kontaktelement (eine Kontaktlamelle) nach der Erfindung in verschiedenen Ansichten (Seitenansicht, Draufsicht, perspektivische Ansicht) wiedergegeben. Das Kontaktelement 10 besteht aus einem Trägerband 11 aus gestanztem Metallblech mit guten Federeigenschaften und einer Vielzahl von V-förmig gebogenen Kontaktbügeln 12, die jeweils aus einem Stück eines elektrisch gut leitenden, mechanisch stabilen Drahtes aus einem Metall oder einer Metalllegierung, d.h., einem Drahtabschnitt 120, gebogen sind. Das Trägerband 11 ist unterteilt in einen in Richtung der Längsachse 19 durchlaufenden Mittelsteg 110 und eine Vielzahl von Bandabschnitten 111 mit parallelen Federarm-Paaren 112, 113, die im Bandabschnitt 111 jeweils zu beiden Seiten des Mittelsteges 110 senkrecht von diesem weg nach aussen abstehen. Jedem Paar von Federarmen 112, 113 ist einer der Kontaktbügel 12 zugeordnet.
Jeder der V-förmig gebogenen Kontaktbügel 12 hat eine zentrale Biegung 121 in Form eines Knickes. Die freien Enden des Drahtabschnittes 120 sind ein Stück weit durch entsprechende Ausnehmungen 116, 117 in den Endbereichen der Federarm-Paare 112, 113 nach unten geführt und nach innen umgebogen, so dass sie dort als Klemmfüsse 122, 123 parallel zum Trägerband 11 verlaufen. Gleichzeitig wird der entsprechende Abschnitt des Kontaktbügels 12 auf der Oberseite des Trägerbandes 11 an das Trägerband 11 angepresst, so dass der Kontaktbügel sicher und dauerhaft mit dem Trägerband 11 bzw. den Federarmen des jeweiligen Federarm-Paares 112, 113 verpresst ist. Auf diese Weise ist gleichzeitig sichergestellt, dass die vom Kontaktelement 10 weiterzuleitenden Ströme ausschliesslich durch den Kontaktbügel 12, nämlich von der zentralen Biegung 121 zu den Klemmfüssen 122, 123 bzw. umgekehrt geleitet werden. Die Ausnehmungen 116, 117 können als Löcher in den Federarmen 112, 113 ausgebildet sein. Besonders günstig für die automatisierte Fertigung der Kontaktelemente 10 ist es jedoch, wenn die Ausnehmungen 116, 117 - wie in den Figuren dargestellt - als Einbuchtungen ausgebildet sind, in welche die Kontaktbügel 12 von der Seite her eingeführt werden können.
Die Kontaktbügel 12 sind auf dem Trägerband 11 ineinander verschachtelt angeordnet und mit ihren freien Enden derart an dem Trägerband 11 befestigt, dass ihre zentrale Biegung 121 sich jeweils in einer vorgegebenen Höhe oberhalb des Trägerbandes 11 befindet. Die von den V-förmigen Kontaktbügeln 12 aufgespannte Fläche ist dabei unter einem Neigungswinkel schräg zur Ebene des Trägerbandes 11 orientiert. Die Höhe der zentralen Biegung 121 über dem Trägerband 11, die durch den Neigungswinkel und die Länge des Drahtabschnittes 120 bestimmt ist, ist massgeblich für die durch das Kontaktelement 10 maximal überbrückbare Toleranz zwischen zwei Kontaktstücken. Die am Trägerband 11 befestigten, schräg stehenden Kontaktbügel 12 können beim Einsatz mit ihrer zentralen Biegung 121 vor allem dadurch federnd in Richtung auf das Trägerband 11 bewegt werden, weil die zugehörigen Federarme 112, 113 bei einer solchen Bewegung sich um ihre Längsachse verdrehen und als Torsionsfedern wirken.
Damit in der Praxis ausreichend hohe Ströme über das Kontaktelement 10 übertragen werden können, hat es sich bewährt, dass die Kontaktbügel 12 in Richtung der Längsachse 19 mit einem Rastermass a (Fig. 3) von einigen Millimetern, vorzugsweise 2-8 mm, angeordnet sind.
Wie bereits erwähnt, kann die Länge der Kontaktbügel 12 den Erfordernissen am Einsatzort (zu überbrückende Toleranz) in weiten Bereichen angepasst werden. Es hat sich in der Praxis jedoch bewährt, wenn bei den schräg stehenden Kontaktbügeln 12 die Auslenkung b (Fig. 3) der zentralen Biegung 121 in Richtung der Längsachse 19 relativ zu den Befestigungspunkten der Kontaktbügel 12 am Trägerband 11 einige Millimeter, vorzugsweise etwa 5-10 mm, beträgt.
Der Einbau der Kontaktelemente 10 in ein (ebenes) Kontaktstück 13 bzw. einen (runden) Stecker 15 oder eine (runde) Buchse 17 erfolgt vorzugsweise auf die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Art: Im jeweiligen Kontaktstück 13 (bzw. 15, 17) wird ein Einstich 14 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnittsprofil vorgesehen, in welchen das Kontaktelement 10 eingesetzt bzw. eingeschoben wird. Zur Führung des Kontaktelementes 10 im Einstich 14 weisen die Federarme 112, 113 an ihren freien Enden vorzugsweise abgekröpfte Führungslaschen 114, 115 auf (Fig. 3). Der Boden des Einstiches 14 bildet dann die eine Kontaktfläche 18, auf der die Kontaktbügel 12 mit ihren Klemmfüssen 122, 123 aufsetzen (Fig. 4). Die gegenüberliegende (nicht gezeigte) Kontaktfläche wird von den zentralen Biegungen 121 kontaktiert. Im Falle eines runden Steckers 15 (Fig. 6) bildet das Kontaktelement 10 einen Ring. Dasselbe gilt für einen aus Stecker 16 und Buchse 17 bestehenden Steckkontakt (Fig. 7), bei dem das Kontaktelement 10 mit den zentralen Biegungen 121 nach innen gerichtet in die Buchse 17 eingesetzt ist.
In den Fig. 8 bis 11 ist in zu Figuren 1 bis 4 vergleichbaren Darstellungen ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein Kontaktelement nach der Erfindung wiedergegeben. Das Kontaktelement 20 besteht wiederum aus einem Trägerband 21 aus gestanztem Metallblech mit guten Federeigenschaften und einer Vielzahl von V-förmig gebogenen Kontaktbügeln 22. Die Kontaktbügel 22 sind nunmehr als Stanzteile aus einem Blech ausgestanzt, das aus einem elektrisch gut leitenden, mechanisch stabilen Metall oder einer Metalllegierung besteht. Das Trägerband 21 ist ebenfalls unterteilt in einen in Richtung der Längsachse durchlaufenden Mittelsteg 210 und eine Vielzahl von Bandabschnitten 211 mit parallelen Federarm-Paaren 212, 213, die im Bandabschnitt 211 jeweils zu beiden Seiten des Mittelsteges 210 senkrecht von diesem weg nach aussen abstehen. Jedem Paar von Federarmen 212, 213 ist einer der Kontaktbügel 22 zugeordnet.
Jeder der V-förmig ausgestanzten Kontaktbügel 22 hat eine zentrale Biegung 221. An den freien Enden des Kontaktbügels 22 sind jeweils Klemmfüsse 222, 223 ausgebildet, mittes derer der Kontaktbügel 22 sicher und dauerhaft auf die Federarme 212, 213 des zugehörigen Bandabschnittes 211 aufgeklemmt ist.
Die Kontaktbügel 22 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel erfindungsgemäss auf dem Trägerband 21 ineinander verschachtelt angeordnet, wobei sich ihre zentrale Biegung 221 jeweils in einer vorgegebenen Höhe oberhalb des Trägerbandes 21 befindet. Die von den V-förmigen Kontaktbügeln 22 aufgespannte Fläche ist dabei unter einem Neigungswinkel schräg zur Ebene des Trägerbandes 21 orientiert. Da die Kontaktbügel 22 als im wesentlichen ebene Stanzteile ausgebildet sind sind zur Schrägstellung der Kontaktbügel 22 relativ zur Ebene des Trägerbandes 21 die Federarme 212, 213 um ihre Längsachse verdreht (tordiert) ausgebildet. Zur Versteifung weisen die Kontaktbügel 22 im Bereich der zentralen Biegung 221 jeweils einen Prägebereich 224 auf, der eine in Fig. 9 gut sichtbare leichte Abkröpfung des Bereiches nach oben zur Folge hat. Hiedruch wird gleichzeitig sichergestellt, dass auch beim stärkeren Einfedern der Kontakbügel 22 der elektrische Kontakt im Bereich der zentralen Biegung 221 definiert und weitgehend punktförmig bleibt.
Insgesamt zeichnet sich das neue Kontaktelement durch folgende Eigenschaften und Vorteile aus:
  • Es ergibt sich ein grosser Arbeitsbereich zur Ueberbrückung von grossen Toleranzen und Winkelabweichungen.
  • Eine Ausführung mit noch grösserem Arbeitsbereich ist durch Verlängerung des Hebelarmes am Kontaktbügel möglich.
  • Durch die verschachtelte Anordnung der Kontaktbügel lässt sich ein kleines Rastermass und damit eine hohe Strombelastbarkeit erreichen.
  • Die Einbaubreite ist gering, weil sich die Drehgelenke der auf Torsion beanspruchten Federarme in der Mitte des Kontaktelementes befinden. · Es ist ein minimaler Einbauraum (Einstichtiefe) nötig.
  • Durch Trennung von Feder- und Kontaktfunktion ergeben sich gute Federeigenschaften.
  • Die Gleiteigenschaften sind gleichbleibend gering.
  • Ueber die Kontaktbügel ergibt sich trotz eines relativ langen Stromweges eine gute Kontaktierung.
  • Es ergibt sich eine definierte 3-Punkt-Kontaktierung (2 Kontaktpunkte unten, 1 Kontaktpunkt oben).
  • Das Kontaktelement ist sowohl als Stecker- oder Buchsenlamelle (in verschiedenen Durchmessern) als auch als Flacheinbau anwendbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
10,20
Kontaktelement
11,21
Trägerband
12,22
Kontaktbügel
13
Kontaktstück
14
Einstich
15,16
Stecker
17
Buchse
18
Kontaktfläche
19
Längsachse
110,210
Mittelsteg
111,211
Bandabschnitt
112,113
Federarm
114,115
Führungslasche
116,117
Ausnehmung
120
Drahtabschnitt
121,221
zentrale Biegung (Knick)
122,123
Klemmfuss
212,213
Federarm
214,215 .
Führungslasche
222,223
Klemmfuss
224
Prägebereich
a
Rastermass
b
Auslenkung

Claims (13)

  1. Kontaktelement (10, 20) zum elektrischen Verbinden zweier Kontaktstücke (13, 15, 16, 17), die sich mit Kontaktflächen (18) gegenüberliegen, welches Kontaktelement (10, 20) sich entlang einer Längsachse (19) erstreckt und eine Mehrzahl von separaten, gleichartigen, im wesentlichen parallel zueinander und quer zur Längsachse (19) angeordneten, federnden Einzelelementen (12, 22) umfasst, welche an einem sich in Richtung der Längsachse (19) erstreckenden, durchgehenden Trägerband (11, 21) befestigt sind und jeweils den elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktflächen (18) bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente als ineinander verschachtelte Kontaktbügel (12, 22) ausgebildet sind.
  2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (12, 22) im wesentlichen V-förmig mit zwei freien Enden und einer dazwischenliegenden zentralen Biegung (121, 221) ausgebildet sind, und dass die Kontaktbügel (12, 22) mit ihren freien Enden derart an dem Trägerband (11, 21) befestigt sind, dass ihre zentrale Biegung (121, 221) sich jeweils in einer vorgegebenen Höhe oberhalb des Trägerbandes (11, 21) befindet.
  3. Kontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom V-förmigen Kontaktbügel (12, 22) aufgespannte Fläche schräg zur Ebene des Trägerbandes (11, 21) orientiert ist, und dass das Trägerband (11, 21) so ausgebildet ist, dass die an ihr befestigten Kontaktbügel (12, 22) mit ihrer zentralen Biegung (121, 221) federnd in Richtung auf das Trägerband (11, 21) bewegt werden können.
  4. Kontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerband (11, 21) in einzelne, in Richtung der Längsachse (19) hintereinander angeordnete Bandabschnitte (111, 211) unterteilt ist, wobei jedem Bandabschnitt (111, 211) jeweils ein Kontaktbügel (12, 22) zugeordnet ist, und dass jeder Bandabschnitt (111, 211) zwei von einem in der Mittelachse des Trägerbandes (11, 21) verlaufenden Mittelsteg (110, 210) quer zur Längsachse (19) abgehende Federarme (112, 113; 212, 213) umfasst, an deren freien Enden der zugehörige Kontaktbügel (12, 22) mit seinen freien Enden befestigt ist.
  5. Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerband (11, 21) mit seinem Mittelsteg (110, 210) und den vom Mittelsteg (110, 210) seitlich abgehenden Federarmen (112, 113; 212, 213) als Stanzteil aus einem Metallblech hergestellt ist.
  6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (12) jeweils aus einem Drahtabschnitt (120) bestehen, und dass zur Befestigung eines Kontaktbügels (12) am Trägerband (11) der Kontaktbügel (12) mit seinen freien Enden von einer Seite durch Ausnehmungen (116, 117) im Trägerband (11) geführt und durch Umbiegen der durch die Ausnehmungen (116, 117) zur anderen Seite herausragenden Enden mit dem Trägerband (11) verklemmt wird.
  7. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (22) als aus einem Blech ausgestanzte Stanzteile ausgebildet sind, und dass zur Befestigung eines Kontaktbügels (22) am Trägerband (21) der Kontaktbügel (22) an seinen freien Enden jeweils einen Klemmfuss (222, 223) aufweist, mit welchem er auf dem zugehörigen Federarm (212, 213) festgeklemmt ist.
  8. Kontaktelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (22) als im wesentlichen ebene Stanzteile ausgebildet sind, und dass zur Schrägstellung der Kontaktbügel (22) relativ zur Ebene des Trägerbandes (21) die Federarme (212, 213) um ihre Längsachse verdreht ausgebildet sind.
  9. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (22) zur Versteifung im Bereich der zentralen Biegung (221) einen Prägebereich (224) aufweisen.
  10. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (12, 22) aus einem elektrisch gut leitenden Metall oder einer Metalllegierung bestehen.
  11. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (12, 22) in Richtung der Längsachse (19) mit einem Rastermass (a) von einigen Millimetern, vorzugsweise 2-8 mm, angeordnet sind.
  12. Kontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei den schräg stehenden Kontaktbügeln (12, 22) die Auslenkung (b) der zentralen Biegung (121, 221) in Richtung der Längsachse (19) relativ zu den Befestigungspunkten der Kontaktbügel (12, 22) am Trägerband (11, 21) einige Millimeter, vorzugsweise etwa 5-10 mm, beträgt.
  13. Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (112, 113) zur Führung des Kontaktelementes (10) in einem, vorzugsweise schwalbenschwanzförmigen, Einstich (14) eines Kontaktstückes (13) an ihren freien Enden abgekröpfte Führungslaschen (114, 115) aufweisen.
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