EP1204168A1 - Kontaktfederanordnung sowie elektrischer Apparat mit einer solchen - Google Patents

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EP1204168A1
EP1204168A1 EP00123399A EP00123399A EP1204168A1 EP 1204168 A1 EP1204168 A1 EP 1204168A1 EP 00123399 A EP00123399 A EP 00123399A EP 00123399 A EP00123399 A EP 00123399A EP 1204168 A1 EP1204168 A1 EP 1204168A1
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EP
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contact
spring
tongues
tongue
insertion direction
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Paul Luethy
Josef Ettlin
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Feller AG
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Feller 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
    • H01R13/113—Resilient sockets co-operating with pins or blades having a rectangular transverse section

Definitions

  • the invention relates to a contact spring arrangement according to the preamble of claim 1 and one electrical apparatus with such a contact spring arrangement.
  • EP-A-0 783 776 is a contact spring arrangement known according to the preamble, which for plug connections used in automotive wiring where usually only an occasional loosening of the Plug connection is made.
  • a contact spring arrangement known according to the preamble, which for plug connections used in automotive wiring where usually only an occasional loosening of the Plug connection is made.
  • the invention is therefore based on the object to create a contact spring assembly which is easy to use and the use of Different types of plugs are permitted.
  • the spring means are designed so that an optimal Function of the contact tongues also for different pins and especially for insertion and contact resistance given is.
  • An embodiment is particularly preferred where the spring arms of the opposite spring means pointing away from each other and the spring bars towards each other to be pointing. This results in a particularly good insertion with high contact force when the pin is inserted.
  • the contact tongues in the direction of insertion are also preferred provided with a V-shaped slot, what round Plug pins line-shaped supports of the tongues results.
  • the contact spring arrangement is used preferably with mains voltage sockets.
  • Figure 1 shows a diagram a contact spring arrangement 1, on which also a Terminal 20 is arranged, which is present is only partially shown and not the subject of the present invention.
  • connection arrangement 20 an electrical conductor can be attached which is thereby electrical with a contact pin is connected, the insertion direction A in the contact spring assembly 1 is plugged in, as will be explained later is explained.
  • the contact spring arrangement 1 has in the shown Example a base 4 on which two wall parts 2 and 3 are preferably formed in one piece.
  • On the wall parts 2 and 3 are also spring means 10 and 11 arranged, which opposing contact tongues Wear 5 and 6, between which not in Figure 1 illustrated pin of a plug can be inserted can.
  • the spring means 10 on the wall 2 have spring arms 12 and 12 'on both sides of the contact tongue 5 on and a spring bar 13 which connects the spring arms 12 and 12 ', and on which the spring tongue 5 is arranged, and extends up to its free end 7.
  • the spring means 10 and 11 are preferably in one piece as shown formed with the wall 2 and 3 and from their front end bent out inwards, which is the preferred arcuate coupling of the spring arms to the respective Wall results.
  • Figure 2 shows the contact spring arrangement 1 of above, where "front” is the area of the free ends 7 and 8 is and “behind” the area of the base 4. Otherwise denote in Figure 2 and in the other figures same reference numerals as used until now, the same Elements.
  • Figure 3 shows a vertical sectional view along the line A-A of Figure 2. It can be seen the spring means 11 with its spring arms 14 and 14 'laterally the contact tongue 6, which at one end with the spring bar 15 of the spring means is connected and on its other end 8 is free and via the spring means 11 protrudes.
  • 6 is in the contact tongue a V-shaped recess 8 'arranged, its function it is when inserting a round contact pin between the contact tongues 6 and 5, which preferably also has such a recess 7 ', a linear one Concern the edges of the respective recess on round contact pin and thus a special good contact and less friction when inserting of the round pin.
  • Embodiment are the spring arms 12 of the spring means 10 designed so that after the arcuate Turn with which they are bent away from wall 2 with respect to the opposite spring arms 14, or 14 ', run such that the respective spring arms 12 and 14, or 12 'and 14', facing away from each other.
  • FIG. 1 shows the side view of Figures 4a to 4d, which the Inserting a pin 21 into the contact spring arrangement represent.
  • Figure 4a shows the contact spring arrangement 1 at rest with the one arranged above it Stift 21. In this side view you can see the in Insert direction A in the rest position extending away from each other Spring arms 12 and 14 of the spring means 10 and 11.
  • the spring bars 13 and 15 are arranged to run towards each other, so opposite the spring arms 12 and 14 are again bent so that there is an opposite course.
  • the Spring bars 13 and 15 protrude the contact tongues 5 and 6 towards the front and run essentially at rest parallel to each other.
  • Figure 4b now shows the initial insertion the pin 21 between the contact tongues 5 and 6.
  • the pin is in cross section rectangular pencil with rounded corners and with dimensions of approx. 4 mm x 5 mm.
  • Figure 4b shows an insertion about 3 mm deep between the reeds, which spread apart.
  • EP-A 0 783 776 is inserted only between the reeds 5 and 6, i.e.
  • Figure 4d shows the end position at which the pin approx. 10 mm deep into the contact spring arrangement 1 is inserted.
  • the spring bars 13 and 15 are thereby by the pin 21 in a no longer facing each other, or parallel, situation forced by what is appropriate Bend the contact tongues 5 and 6 to the webs 13 and 15 a strong pressing of the tongues 5 and 6 the pin 7 and thus a high contact force gives what is desirable when the pen is fully inserted. It it can thus be seen that the contact area only from tongues 5 and 6 and webs 13 and 15 is formed, the spring means can be chosen so that there is an easy insertion together with a high one Contact force in the end position in a simple way can be realized.
  • Figure 5 shows the open housing 24 one Socket for mains voltage, in which three contact spring arrangements 1, 1 'and 1 "are arranged in the housing.
  • the upper end of the housing which is not shown the receiving area for the contact spring arrangements covers and only openings for the pens above of the respective contact tongues.
  • openings 25 are provided through which the connecting conductor for the contact spring arrangements for the connection terminals 20 are feasible.

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
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  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

Die Kontaktfederanordnung (1) weist Kontaktzungen (5, 6) auf, die einerends am Steg (13, 15) eines Federmittels (10, 11) befestigt und anderends mit freien Enden (7, 8) versehen sind. Die Federarme (12, 12', 14, 14') des Federmittels sind seitlich so angeordnet, dass der Kontaktbereich nur von den Zungen (5, 6) und den Stegen gebildet sind. Dadurch ergibt sich ein leichtes Einstecken eines Steckerstiftes in die Kontaktfederanordnung bei hoher möglicher Kontaktkraft. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktfederanordnung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen elektrischen Apparat mit einer solchen Kontaktfederanordnung.
Aus EP-A-0 783 776 ist eine Kontaktfederanordnung gemäss Oberbegriff bekannt, welche für Steckverbindungen bei Automobilverkabelungen verwendet wird, bei welchen in der Regel nur ein gelegentliches Lösen der Steckverbindung erfolgt. Für die Anwendung in Netzspannungssteckdosen, bei welchen verschieden geformte Stekkerstifte in die Steckdosen einsteckbar sein sollen (runde Stifte mit 4 mm Durchmesser und 10 A Nennstrom oder rechteckige Stifte von 4 x 5 mm Querschnitt und 16 A Nennstrom) und ein häufiges Ein- und Ausstecken erfolgen kann, ist eine geringe Einsteckkraft bei einem von der Bedienungsperson als angenehm empfundenen Einsteckverhalten bzw. Einsteckwiderstand entlang des Einsteckweges wünschbar.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktfederanordnung zu schaffen, welche eine gute Bedienbarkeit ergibt und die Verwendung von Steckern unterschiedlicher Art erlaubt.
Diese Aufgabe wird bei einer Kontaktfederanordnung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass nur die Kontaktzunge den Kontakt zum Stecker bildet und somit die Federarme bei eingestecktem Steckerstift nicht an diesem anliegen, kann das Federmittel so ausgestaltet werden, dass eine optimale Funktion der Kontaktzungen auch für verschiedene Stifte und insbesondere für den Einschiebe- und Kontaktwiderstand gegeben ist.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Federarme der gegenüberliegenden Federmittel voneinander weg weisend und die Federstege aufeinander zu weisend verlaufen. Dies ergibt ein besonders gutes Einschieben bei hoher Kontaktkraft bei eingeschobenem Stift. Bevorzugt sind ferner die Kontaktzungen in Einschubrichtung mit einem V-förmigen Schlitz versehen, was für runde Steckerstifte linienförmige Auflagen der Zungen ergibt.
Der Einsatz der Kontaktfederanordnung erfolgt bevorzugterweise bei Netzspannungssteckdosen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen
  • Figur 1 eine schaubildliche Ansicht einer Kontaktfederanordnung;
  • Figur 2 eine Ansicht auf die Kontaktfederanordnung von oben;
  • Figur 3 einen Schnitt entlang Linie A-A von Figur 2;
  • Figuren 4a - 4d schematisch verschiedene Stellungen der Kontaktfederanordnung beim Einschieben eines Stiftes; und
  • Figur 5 eine schaubildliche Ansicht eines Steckdosengehäuses mit drei Kontaktfederanordnungen.
    • Figur 1 zeigt eine schaubildliche Darstellung einer Kontaktfederanordnung 1, an welcher zudem noch eine Anschlussklemme 20 angeordnet ist, welche indes vorliegend nur teilweise dargestellt ist und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet. An der Anschlussklemmenanordnung 20 kann ein elektrischer Leiter befestigt werden, welcher dadurch mit einem Kontaktstift elektrisch verbunden wird, der in Einsteckrichtung A in die Kontaktfederanordnung 1 eingesteckt wird, wie dies später näher erläutert wird. Die Kontaktfederanordnung 1 weist im gezeigten Beispiel eine Basis 4 auf, an welcher zwei Wandteile 2 und 3 vorzugsweise einstückig angeformt sind. An den Wandteilen 2 und 3 sind ferner Federmittel 10 und 11 angeordnet, welche einander gegenüberliegende Kontaktzungen 5 und 6 tragen, zwischen welche der in Figur 1 nicht dargestellte Stift eines Steckers eingesteckt werden kann. Die Federmittel 10 an der Wand 2 weisen dabei Federarme 12 und 12' beidseits der Kontaktzunge 5 auf sowie einen Federsteg 13, der die Federarme 12 und 12' verbindet, und an welchem die Federzunge 5 angeordnet ist, und sich nach oben hin zu ihrem freien Ende 7 erstreckt. Am gegenüberliegenden anderen Federmittel 11 sind Federarme 14 und 14' vorgesehen, welche mittels des Steges 15 miteinander verbunden sind, von welchem die Kontaktzunge 6 sich entgegen der Einsteckrichtung A nach vorne hin zu ihrem freien Ende 8 erstreckt. In der Figur 1 und in der weiteren Erläuterung wird jeweils auf die Einsteckrichtung A Bezug genommen, welche der Richtung der Bewegung eines Stiftes entspricht, der von vorne her, d.h. von den freien Enden 7 und 8 der Kontaktzungen her, nach hinten zu den Stegen 13 und 15 der Kontaktfederanordnung hin zwischen die Zungen 5 und 6 eingeschoben wird. Die Federmittel 10 und 11 sind vorzugsweise wie dargestellt einstückig mit der Wand 2 bzw. 3 ausgebildet und von deren vorderen Ende aus nach innen umgebogen, was die bevorzugte bogenförmige Ankoppelung der Federarme an der jeweiligen Wand ergibt.
    Figur 2 zeigt die Kontaktfederanordnung 1 von oben her, wobei dann "vorne" der Bereich der freien Enden 7 und 8 ist und "hinten" der Bereich der Basis 4. Im übrigen bezeichnen in Figur 2 sowie in den weiteren Figuren gleiche Bezugszeichen, wie bis anhin verwendet, dieselben Elemente.
    Figur 3 zeigt eine Vertikalschnittansicht entlang der Linie A-A von Figur 2. Ersichtlich ist dabei das Federmittel 11 mit seinen Federarmen 14 und 14' seitlich der Kontaktzunge 6, welche an ihrem einen Ende mit dem Federsteg 15 des Federmittels verbunden ist und an ihrem anderen Ende 8 frei ist und über das Federmittel 11 hinausragt. Bevorzugterweise ist in der Kontaktzunge 6 eine V-förmige Ausnehmung 8' angeordnet, deren Funktion es ist, beim Einstecken eines runden Kontaktstiftes zwischen die Kontaktzungen 6 und 5, welche vorzugweise ebenfalls eine solche Ausnehmung 7' aufweist, ein linienförmiges Anliegen der Ränder der jeweiligen Ausnehmung am runden Kontaktstift zu ergeben und damit eine besonders gute Kontaktgabe und eine verminderte Reibung beim Einstecken des runden Stiftes. Gemäss der bevorzugten dargestellten Ausführungsform sind die Federarme 12 des Federmittels 10 so ausgestaltet, dass sie nach der bogenförmigen Abbiegung, mit welcher sie von der Wand 2 weggebogen sind, mit Bezug auf die gegenüberliegenden Federarme 14, bzw. 14', so verlaufen, dass die jeweiligen Federarme 12 und 14, bzw. 12' und 14', voneinander weg weisend verlaufen. Dies ist in Figur 1 ersichtlich sowie besonders gut in der Seitenansicht der Figuren 4a bis 4d, welche das Einstecken eines Stiftes 21 in die Kontaktfederanordnung darstellen. Dabei zeigt Figur 4a die Kontaktfederanordnung 1 in Ruhelage mit dem oberhalb dieser angeordneten Stift 21. Ersichtlich sind in dieser Seitenansicht die in Einsteckrichtung A in Ruhestellung voneinander weg verlaufenden Federarme 12 und 14 der Federmittel 10 und 11. Ferner ist ersichtlich, dass weiter die Federstege 13 und 15 aufeinander zu verlaufend angeordnet sind, also gegenüber den Federarmen 12 und 14 wiederum so abgebogen sind, dass sich ein entgegengesetzter Verlauf ergibt. Von den Federstegen 13 und 15 ragen die Kontaktzungen 5 und 6 nach vorne hin ab und verlaufen in Ruhestellung im wesentlichen parallel zueinander.
    Figur 4b zeigt nun das anfängliche Einschieben des Stiftes 21 zwischen die Kontaktzungen 5 und 6. Der Stift ist im gezeigten Beispiel ein im Querschnitt rechteckiger Stift mit abgerundeten Ecken und mit Dimensionen von ca. 4 mm x 5 mm. Wie bereits erwähnt, könnte indes auch ein runder Stift von z.B. 4 mm Durchmesser eingesteckt werden. Die Figur 4b zeigt ein Einschieben von ungefähr 3 mm Tiefe zwischen die Kontaktzungen, welche sich dabei auseinanderspreizen. Im Gegensatz zum Stand der Technik EP-A 0 783 776 erfolgt dabei das Einschieben nur zwischen die Kontaktzungen 5 und 6, d.h. die an die Wand 2, bzw. 3, anschliessenden abgebogenen Bereiche des Federmittels 10 und 11 sowie die Federarme 12 und 14 sind seitlich von den Kontaktzungen 5 und 6 so beabstandet, dass sie nicht den Kontaktbereich bilden und somit den Stift 21 nicht berühren. Dies ermöglicht die in den Figuren dargestellte Abbiegung mit einander fast berührenden gegenüberliegenden Bogen der Federmittel 10, 11 und den entsprechend bevorzugten Verlauf der Federarme 12 und 14, was die Federung der Kontaktzungen 5 und 6 mit den gewünschten Eigenschaften ermöglicht. Demgemäss erfolgt beim anfänglichen Einstecken gemäss Figur 4b ein leichtes Einschieben durch das Aufspreizen der Kontaktzungen und in Figur 4c, welche ein Eintauchen des Stiftes um ungefähr 7 mm darstellt, ein Anliegen der Zungen am Stift 21 annähernd aber noch nicht ganz parallel zum Stift, wobei die Federstege 13 und 15 immer noch leicht aufeinander zu hinweisen, wodurch die volle Kontaktkraft der Zungen 5 und 6 noch nicht erreicht ist und ein leichtes Einschieben immer noch möglich ist.
    Figur 4d zeigt die Endstellung, bei welcher der Stift ca. 10 mm tief in die Kontaktfederanordnung 1 eingeschoben ist. Die Federstege 13 und 15 werden dabei durch den Stift 21 in eine nicht mehr aufeinander zu weisende, bzw. parallele, Lage gezwungen, was durch die entsprechende Biegung der Kontaktzungen 5 und 6 zu den Stegen 13 und 15 ein starkes Anpressen der Zungen 5 und 6 an den Stift 7 und damit eine hohe Kontaktkraft ergibt, was bei vollständig eingestecktem Stift wünschenswert ist. Es ist somit ersichtlich, dass dadurch, dass der Kontaktbereich nur von den Zungen 5 und 6 und den Stegen 13 und 15 gebildet wird, das Federmittel so gewählt werden kann, dass sich ein leichtes Einschieben zusammen mit einer hohen Kontaktkraft in der Endstellung auf einfache Weise verwirklichen lässt.
    Figur 5 zeigt das offene Gehäuse 24 einer Steckdose für Netzspannung, bei welcher drei Kontaktfederandordnungen 1, 1' und 1" im Gehäuse angeordnet sind. Nicht gezeigt ist der obere Abschluss des Gehäuses, welcher den Aufnahmebereich für die Kontaktfederanordnungen abdeckt und nur für die Stifte bestimmte Öffnungen oberhalb der jeweiligen Kontaktzungen aufweist. Ferner sind natürlich Öffnungen 25 vorgesehen, durch welche die Anschlussleiter für die Kontaktfederanordnungen zu den Anschlussklemmen 20 führbar sind.

    Claims (4)

    1. Kontaktfederanordnung (1) zur Kontaktierung eines in diese eingesteckten Steckerstiftes (21), mit einander gegenüberliegenden Kontaktzungen (5, 6), die jeweils in Einsteckrichtung (A) betrachtet vorne ein freies Ende (7, 8) aufweisen und in Einsteckrichtung hinten mit einem beidseits und unterhalb der Zunge (5, 6) angeordneten Federmittel (10, 11) verbunden sind, das jeweils in Einsteckrichtung vorne von einem Wandteil (2, 3) abgebogen ist und sich in Einsteckrichtung von vorne nach hinten erstreckt und zwei seitlich der Zunge (5, 6) angeordnete Federarme (12, 12'; 14, 14') und einen diese verbindenden Federsteg (13, 15) aufweist, mit welchem die Zunge (5, 6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (12, 12'; 14, 14') seitlich von der Zunge (5, 6) so beabstandet sind, dass der Kontaktbereich nur von den Zungen (5, 6) und den Stegen (13, 15) gebildet wird.
    2. Kontaktfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Ruhelage ohne eingeschobenen Stift die gegenüberliegenden Federarme (12, 14; 12', 14') der Federmittel (10, 11) nach deren Abbiegung vom Wandteil (2, 3) jeweils voneinander weg weisend verlaufen und die Federstege (13, 15) aufeinander zu weisend verlaufen.
    3. Kontaktfederanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (5, 6) schlitzförmige Ausnehmungen, insbesondere in Einsteckrichtung V-förmig zulaufende Ausnehmungen (7', 8') aufweisen.
    4. Elektrischer Apparat zur Aufnahme von Kontaktstiften, insbesondere Netzspannungs-Steckdose, mit mindestens einer Kontaktfederanordnung (1, 1', 1") nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
    EP00123399A 2000-11-02 2000-11-02 Kontaktfederanordnung sowie elektrischer Apparat mit einer solchen Expired - Lifetime EP1204168B1 (de)

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    DK (1) DK1204168T3 (de)

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