EP1215763A1 - Kontaktbuchse für eine elektrische Steckverbindung - Google Patents

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EP1215763A1
EP1215763A1 EP01124494A EP01124494A EP1215763A1 EP 1215763 A1 EP1215763 A1 EP 1215763A1 EP 01124494 A EP01124494 A EP 01124494A EP 01124494 A EP01124494 A EP 01124494A EP 1215763 A1 EP1215763 A1 EP 1215763A1
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EP
European Patent Office
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contact
spring
base body
socket according
electrical
Prior art date
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EP01124494A
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English (en)
French (fr)
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EP1215763B1 (de
EP1215763B2 (de
Inventor
Hannes Wendling
Eric Garnat
Gheorghe Hotea
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TE Connectivity Germany GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics AMP GmbH
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Publication date
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Application filed by Tyco Electronics AMP GmbH filed Critical Tyco Electronics AMP GmbH
Publication of EP1215763A1 publication Critical patent/EP1215763A1/de
Publication of EP1215763B1 publication Critical patent/EP1215763B1/de
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Publication of EP1215763B2 publication Critical patent/EP1215763B2/de
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    • H01R13/42—Securing in a demountable manner
    • H01R13/428—Securing in a demountable manner by resilient locking means on the contact members; by locking means on resilient contact members

Definitions

  • the present invention relates to an electrical contact socket for a Electrical connector according to the preamble of claim 1.
  • Such electrical connectors are provided via a Contact socket and a plug pin between a first electrical line and another electrical line or between an electrical line and an electrical unit a releasable electrical connection manufacture.
  • Possible areas of application are a. in the field of Automotive electronics.
  • the connectors have to be extremely harsh environmental conditions, particularly with regard to vibration resistance and Corrosion resistance, but also in terms of temperature resistance and Current resistance meets high requirements.
  • the connections have to go over it can often be solved and reliably closed again.
  • the lowest possible forces should be applied when inserting and opening to be overcome.
  • the European patent EP 0 711 009 B1 describes one according to the Preamble of the main claim trained electrical contact socket.
  • the contact socket consists essentially of a rectangular cross section trained base body with a latch spring tongue for locking the Contact socket in a chamber of a housing.
  • the base body has an im Essentially rectangular-shaped quiver-like in cross section Has contact area, for holding a contact spring is provided.
  • the contact spring consists of a contact plate, which is U-shaped bent around the central zone running transversely to its longitudinal extent is, so that two substantially parallel spaced Contact arms are formed, the free ends for fixing the contact spring on Base body with both positive and material (weld points) are connected to the opening area of the contact area.
  • This type of contact socket has major disadvantages: it is only one only contact point between the base body and the contact spring, namely the provided in the opening area of the contact area, whereby a high Contact resistance between base body and contact spring results.
  • the required welding points complicate and increase the cost of assembly.
  • the object of the present invention is therefore to provide a contact socket for a electrical connector to indicate the improved spring properties of the Has spring tongue.
  • This task is carried out by a contact socket with the characteristics of Claim 1 solved.
  • the primary locking provided serves as a single piece with the contact spring trained spring-elastic latch spring tongue, which is exposed to the outside.
  • a major advantage of the contact socket according to the invention is that the current carrying capacity is increased. This is due to the presence of a second one Contact point between base body and contact spring reached. Through that exactly The defined location and nature of the second contact point can be Current resistance of the overall arrangement can be significantly improved.
  • the second contact point is located at a short distance from the connection area in which the connection between the base body and the electrical connection line. On this way, good power transmission with little electrical Resistance can be guaranteed.
  • the contact spring can be designed to keep insertion forces as low as possible that it is formed from two cut spring arms. low Plug-in forces are particularly with multi-pole electrical Connector arrangements important.
  • the contact webs of the two contact arms are set inside like a bottle neck, is a defined pressure on the connector pin guaranteed.
  • the second contact point is designed as a crimp contact, this has the advantage that expensive and complex welded connections are unnecessary.
  • a particularly simple to manufacture and quickly assemble embodiment of the contact spring is the realization of two separate sheets that lie half-shell on top of each other. By connecting these two sheets via a crimp contact, which also serves to connect to the base body, time and costs can be saved during manufacture.
  • the alternative implementation of the second contact point by means of a contact spring pressed against the inner wall of the base body has the advantage that there is no additional crimp region in the connection area of the base body must be provided and thus continue the electrical connector can be miniaturized.
  • the contact spring is U-shaped bent over so that in the inserted state the front edge of the Basic body encompasses. This creates a particularly good electrical transition between the base body and the contact spring and at the same time their secure fit guaranteed against losing.
  • a fastening tab on the contact spring which in the inserted state of the Contact spring fits positively in a receiving pocket on the base body, can prevent the contact spring from being accidentally displaced axially.
  • the contact spring also integrally with the welding point Basic body to be connected.
  • a stable one-piece on the base body and parallel to the latch spring tongue prevents unwanted hooking of the latch spring tongue during the transport of the contact socket.
  • the detent spring tongue be rounded at the end so that it no longer has any sharp edges.
  • the Base body a support spring for the detent spring tongue are provided.
  • the contact socket according to the invention can be used both for plug pins square cross-section, as well as for connector pins with a rectangular cross-section, which are also known as contact blades.
  • Connection area of the base body as a crimp zone or as an insulation displacement zone be trained.
  • the electrical contact is made between one, preferably in cross section rectangular plug or contact knife (in the drawings not shown) and the contact socket 100.
  • Fig. 1 there is Contact socket 100 made of a sheet metal by stamping and bending Base body 104, which has a contact area 105 for receiving the plug pin and one provided for connecting an electrical line Has connection area 106, and a contact spring 102, the connector pin electrically contacted.
  • Crimp tabs allow contacting of the electrical connection cable.
  • the contact spring 102 is located at two points in FIG Electrical contact: on the one hand on the front side 108 of the contact area the two U-shaped spring arms 122, the other near the Connection area 106 via two bent around the two spring arms Crimp tabs 120.
  • a detent spring tongue 116 On the extension of the one spring arm 122A is a detent spring tongue 116, the is used to lock the contact socket in a housing, molded.
  • Four Mounting tabs 112 can be used to lock the contact spring in Base body in the corresponding receiving pockets 114 of the base body 104 be bent into it.
  • a punch tape eyelet 124 is used after the complete Assembly of the contact socket removed. So that the detent spring tongue 116 e.g. do not get caught unintentionally while the finished contact socket is being transported can, a protective tab 118 is provided on the base body 104, which also for Polarization of the contact socket is used.
  • the base body and contact spring are mostly made of different materials manufactured because the contact spring has high elastic requirements the basic body, e.g. is crimped.
  • the elastic properties of the material of the contact spring are for the properties of the detent spring tongue also very beneficial.
  • FIG. 2 shows different views of the contact socket 100 shown in FIG. 1 according to the first preferred embodiment.
  • FIG 3 are different views of the base body 104 without the inserted contact spring 102 of the contact socket 100 according to the first preferred embodiment shown.
  • the division of the base body into the longitudinal direction can be seen Contact area 105 and the connection area 106.
  • the end face 108 of the Contact area 105 and the two crimping tabs 120 are used for electrical Contacting with the contact spring.
  • the connection area 106 which according to the the present preferred embodiment is designed as a crimp zone the connection of an electrical connection cable.
  • the fastening tabs 112 of the contact spring can be bent in order to to lock them.
  • FIG. 4 shows the basic body according to the first preferred embodiment in FIG another perspective view.
  • the preferred embodiment of the contact socket described above 100 associated contact spring 102 is in different views, both as a plan Stamping tape element as shown in Fig. 5 in the fully bent state.
  • the contact spring consists of two cut-out spring arms 122A and 122B, the bottle neck-like for a later holding of the connector pin to be bent towards each other.
  • Each spring arm consists of two by one Elongated contact webs 123. This division the insertion forces that occur when the connector pin is fully assembled Contact socket is significantly reduced.
  • the spring arm 122A is U-shaped at the end of the contact spring opposite the connection side 126 bent. On the extension of this spring arm 122A are the Fastening tabs 112 and the detent spring tongue 116 are formed. I'm done bent state, the two spring arms 122A and 122B with their Connection ends 126 placed one on top of the other and by bending the crimp tabs 128 fixed.
  • the punch tape eyelet 124 can be used after the contact socket has been completed be removed.
  • FIG. 6 A perspective view of the contact spring 102 according to the previously The preferred embodiment described is shown in FIG. 6.
  • the two spring arms are only half-shell-shaped with their Connection sides are nested and are inserted into the Base body 104 fixed by the crimp tabs 120.
  • FIG. 7 shows different views of a contact socket 100 in a second one preferred embodiment.
  • FIG. 8 shows a further possible embodiment of the Connection ends 126 of the two spring arms:
  • the connection ends come like the two halves of a cylindrical tube to lie on top of each other and can are in turn fixed to one another via the crimping tabs 120 of the base body.
  • Figure 9 shows the contact spring of Fig. 8 in a perspective view.
  • FIG. 10 is an overall perspective view of the contact socket 100 according to FIG second embodiment.
  • the two spring arms 122A and 122B enclose the base body 104 and on the front side 108 of the Find contact area 105 a stop. Using the fastening tabs 112 the contact spring 102 can be firmly locked to the base body 104. In order to the two latch spring tongues 116 and (not visible in this illustration) 117 cannot get caught unintentionally during transport, there are two Protective tabs 118A, 118B and 119A, 119B are molded onto the base body 104.
  • FIG. 11 shows a perspective view of a contact socket 100 according to FIG a third preferred embodiment.
  • the Contact spring 102 is flush with the end face 108 of the contact area 105 on Basic body 104.
  • the third embodiment differs in this from the previous ones that the spring arms 122 are no longer U-shaped around the end face 108 of the contact area 105 are bent.
  • the Longitudinal sectional view A-A (and particularly Figure 15) it can be seen that the Spring arm 122A and the detent spring tongue 116 not from the same lot of Stamping tape are formed, but during the bending process around the Longitudinal axis come to lie on each other.
  • fastening tabs 112 on the contact spring provided that can be locked with the base body 104.
  • a second contact point between the base body and the contact spring two spring arms 122A and 122B with their connecting ends 126 on top of each other and are fixed by the crimp tabs 120 of the base body.
  • a Welded connection 129 preferably laser spot welding, can Fastening tabs 112 are additionally fixed to the base body 104.
  • FIG. 13 Different views of the base body 104 in the curved as well as in the unbent state are shown in Fig. 13.
  • the base body 104 according to the third embodiment is in one shown in perspective.
  • the contact spring consists of the two contact arms 122A and 122B, each have two contact webs 123 and a connection side 126, and one also cut-free detent spring tongue 116 through the box-shaped Bend the contact spring about its longitudinal axis to lie on the spring arm 122A comes.
  • Crimp tabs 128 are located on the spring arm 122B in the connection area 126 molded onto the connection area of the spring arm 122A in the finished bent Enclose and fix the condition.
  • the two spring arms 122A and 122B bottle neck-like facing each other to a defined resilient contact to enable a connector pin.
  • Figure 16 shows a perspective view of the contact spring 104 according to the third embodiment.
  • a contact socket according to a fourth embodiment is different Views shown in Fig. 17.
  • connection ends of the two spring arms 122A and 122B are not out of the area of the contact area be brought out and also not come into contact with each other.
  • the detent spring tongue 116 is formed by the contact spring 102 and by a protective tab 118 formed on the base body 104 protected against unwanted interlocking.
  • the preferably a laser spot weld can be produced, optionally Contact spring 102 are non-detachably connected to the base body 104.
  • FIG. 18 shows the contact socket 100 in a further perspective view represents.
  • a longitudinal section through the contact socket 100 shown in FIG. 18 is for Illustration of the pressure points of the spring arms 122A and 122B on the Inner wall of the contact area 105 shown in FIG. 19. It can also be seen from this illustration, how the two spring arms are facing each other in order Area of the contact point 110 to allow contacting of the connector pin.
  • the base body 104 is shown in various representations according to the fourth embodiment shown.
  • FIG. 21 is an illustration of the contact spring 102 according to the fourth embodiment. This embodiment differs from the contact springs 102, which are shown in FIGS. 15 and 16, by the shortened spring arms 122A and 122B, which no longer protrude from the contact area 105 of the base body. The free ends of the two spring arms 122A and 122B are bent outwards in such a way that, when pushed in, they press against the inner wall of the base body with a defined contact pressure.
  • FIG. 22 shows a perspective illustration of the contact spring 102 according to FIG fourth embodiment.
  • FIG. 23 shows a perspective illustration of a contact socket 100 according to FIG a fifth preferred embodiment.
  • the detent spring tongue 116 in this preferred embodiment bent so that it no longer has sharp edges having.
  • the protective tab 118 on the base body 104 is also compared to the Protective tabs 118 described so far with a rounded geometry Mistake.
  • the Contact socket 100 according to the present fifth embodiment on her Base body 104 has a support spring 132 for the detent spring tongue 116, the unintentional pushing in due to weak pressure forces prevented.
  • This Embodiment which is also referred to as a clean body version selected if the contact socket is passed through a collective seal should be so that the collective seal is not damaged.
  • FIG. 24 shows a perspective view of the contact spring 102 according to FIG fifth embodiment. You can see a rounded bend in the Detent spring tongue 116 and bent-down side parts, which also serve to to avoid sharp edges.
  • FIG. 25 finally shows a perspective view of the base body 104 according to the fifth embodiment.
  • the support spring 132 comes after the Installation on the detent spring tongue 116 to the system.
  • the protective tab 118 was like this rounds off that even when it is carried out by a collective seal, none has sharp edges.
  • FIG. 26 shows a longitudinal section through a contact socket 100 in a sixth preferred embodiment.
  • This sixth embodiment is very similar to the fourth embodiment.
  • the main difference from the fourth embodiment is that in addition to the first contact point present in all embodiments 110 on the spring arms 122A, 122B for contacting a complementary Contact pin, a second contact point 130 on the spring arms 122A, 122B is provided to ensure reliable contacting of the contact pin to reach.
  • the second contact point 130 is in relation to the first 110 in longitudinal direction (towards the crimp area).
  • FIG. 26 shows a perspective view of the contact spring 102 according to FIG sixth embodiment.
  • An additional contact point 130 can be recognized by the Spring arms 122A, 122B.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connecting Device With Holders (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktbuchse für eine elektrische Steckverbindung. Die Kontaktbuchse weist eine Rastfederzunge zur Verrastung in einer Kammer eines Gehäuses auf. Die Kontaktbuchse besteht aus einem Grundkörper und einer in diesen eingeschobene Kontaktfeder, wobei der Grundkörper an seinem einen Ende einen Anschlussbereich und an seinem entgegengesetzten Ende einen Kontaktbereich für den Steckerstift besitzt und der Grundkörper und die Kontaktfeder elektrisch miteinander verbunden sind. Um eine Kontaktbuchse zu schaffen, die verbesserte Eigenschaften aufweist, sind erfindungsgemäß Kontaktfeder und Rastfederzunge einteilig ausgebildet und die elektrische Verbindung zwischen dem Grundkörper und der Kontaktfeder ist durch mindestens zwei voneinander in axialer Richtung beabstandete definierte Kontaktstellen gebildet. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontaktbuchse für eine elektrische Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige elektrische Steckverbindungen sind dazu vorgesehen, über eine Kontaktbuchse und einen Steckerstift zwischen einer ersten elektrischen Leitung und einer weiteren elektrischen Leitung oder zwischen einer elektrischen Leitung und einem elektrischen Aggregat eine wieder lösbare elektrische Verbindung herzustellen. Mögliche Anwendungsgebiete liegen u. a. im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik. Die Steckverbindungen müssen aufgrund der extrem rauhen Umweltbedingungen, insbesondere bezüglich der Vibrationsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, aber auch in Bezug auf die Temperaturbeständigkeit und Stromfestigkeit hohen Anforderungen genügen. Die Verbindungen müssen darüber hinaus häufig gelöst und erneut zuverlässig geschlossen werden können. Ausserdem sollten beim Stecken und Öffnen möglichst geringe Kräfte zu überwinden sein.
Die europäische Patentschrift EP 0 711 009 B1 beschreibt eine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ausgebildete elektrische Kontaktbuchse. Die Kontaktbuchse besteht im wesentlichen aus einem im Querschnitt rechteckförmig ausgebildeten Grundkörper mit einer Rastfederzunge zur Verrastung der Kontaktbuchse in einer Kammer eines Gehäuses. Der Grundkörper weist einen im Wesentlichen im Querschnitt rechteckförmigen köcherartig ausgebildeten Kontaktbereich aufweist, der zur haltenden Aufnahme einer Kontaktfeder vorgesehen ist. Die Kontaktfeder besteht aus einem Kontaktblech, welches U-förmig um die quer zu seiner Längserstreckung verlaufende Mittelzone abgebogen ist, so dass zwei im wesentlichen mit Abstand parallel zueinander verlaufende Kontaktarme gebildet sind, deren freie Enden zur Fixierung der Kontaktfeder am Grundkörper sowohl formschlüssig als auch stoffschlüssig (Schweißpunkte) mit dem Öffnungsbereich des Kontaktbereichs in Verbindung stehen.
Diese Art von Kontaktbuchse weist wesentliche Nachteile auf: Es ist nur eine einzige Kontaktstelle zwischen dem Grundkörper und der Kontaktfeder, nämlich die im Öffnungsbereich des Kontaktbereiches, vorgesehen, wodurch ein hoher Übergangswiderstand zwischen Grundkörper und Kontaktfeder resultiert. Die benötigten Schweißpunkte erschweren und verteuern die Montage. Ausserdem stellt sich heraus, dass oft die Federeigenschaften der Rastfederzunge nicht optimal sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kontaktbuchse für eine elektrische Steckverbindung anzugeben, die verbesserte Federeigenschaften der Rastfederzunge aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Kontaktbuchse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Zur Realisierung einer im Zusammenwirken mit einem Kontaktbuchsengehäuseteil vorgesehenen Primärverriegelung dient eine einstückig mit der Kontaktfeder ausgebildete federelastischer Rastfederzunge, die nach außen ausgestellt ist.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Kontaktbuchse besteht darin, dass die Stromtragfähigkeit erhöht ist. Dies wird durch das Vorhandensein einer zweiten Kontaktstelle zwischen Grundkörper und Kontaktfeder erreicht. Durch die genau definierte Lage und Beschaffenheit der zweiten Kontaktstelle kann die Stromfestigkeit der Gesamtanordnung wesentlich verbessert werden.
Aufgrund des besonderen Aufbaus kann darüber hinaus eine billige Herstellung und vereinfachte Montage der Komponenten erreicht werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand mehrerer Unteransprüche.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich die zweite Kontaktstelle in geringer Entfernung von dem Anschlussbereich, in dem die Verbindung zwischen dem Grundkörper und der elektrischen Anschlussleitung erfolgt. Auf diese Weise kann eine gute Stromübertragung mit geringem elektrischen Widerstand gewährleistet werden.
Um die beim Kontaktieren der Kontaktbuchse mit dem Steckerstift auftretenden Steckkräfte möglichst niedrig zu halten, kann die Kontaktfeder so ausgeführt werden, dass sie aus zwei freigeschnittenen Federarmen gebildet ist. Geringe Steckkräfte sind besonders bei mehrpoligen elektrischen Steckverbinderanordnungen wichtig.
Die Realisierung der Kontaktfeder aus zwei freigeschnittenen Federarmen, die jeweils durch ein Langloch in zwei Kontaktstege unterteilt sind, reduziert die Steckkräfte weiter. Darüber hinaus ermöglicht diese Realisierung einen guten Kontakt mit dem eingeführten Steckerstift. Dies wird auch dadurch unterstützt, dass zwei hintereinander angeordnete Kontaktstellen vorgesehen sind. Eine solche Kontaktierung ist auch bei Vibrationen sehr sicher.
Dadurch, dass gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Kontaktstege der beiden Kontaktarme flaschenhalsartig nach innen eingestellt sind, wird ein definierter Andruck an den Steckerstift gewährleistet.
Bildet man die zweite Kontaktstelle als Crimpkontakt aus, so hat dies den Vorteil, dass teuere und aufwendige Schweißverbindungen unnötig werden.
Eine besonders einfach herstellbare und rasch montierbare Ausführungsform der Kontaktfeder stellt die Realisierung aus zwei separaten Blechen dar, die halbschalenförmig aufeinander liegen. Durch die Verbindung dieser beiden Bleche über einen Crimpkontakt, der gleichzeitig der Verbindung mit dem Grundkörper dient, können bei der Herstellung Zeit und Kosten gespart werden.
Weiterhin besitzt die dazu alternative Realisierung der zweiten Kontaktstelle mittels einer an die Innenwand des Grundkörpers angepressten Kontaktfeder den Vorteil, dass im Anschlussbereich des Grundkörpers keine zusätzliche Crimpregion vorgesehen werden muss und damit die elektrische Steckverbindung weiter miniaturisiert werden kann.
Wenn die Kontaktfeder im eingeschobenen Zustand an einer Stirnseite des Kontaktbereichs des Grundkörpers anliegt, besteht der Vorteil, dass die Kontaktfeder bei der Montage gegen eine Fehlpositionierung geschützt ist und sich auch im späteren Betrieb nicht mehr in axialer Richtung verschieben kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktfeder U-förmig umgebogen, so dass sie im eingeschobenen Zustand die stirnseitige Kante des Grundkörpers umgreift. Dadurch wird ein besonders guter elektrischer Übergang zwischen dem Grundkörper und der Kontaktfeder und zugleich deren sicherer Sitz gegen Verlieren gewährleistet.
Eine Befestigungslasche an der Kontaktfeder, die im eingeschobenen Zustand der Kontaktfeder formschlüssig in eine Aufnahmetasche am Grundkörper passt, kann verhindern, dass die Kontaktfeder unbeabsichtigt axial verschoben wird.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der elektrischen Kontaktbuchse kann die Kontaktfeder jedoch auch über einen Schweißpunkt stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden werden.
Eine stabile einstückig an den Grundkörper und parallel zur Rastfederzunge verlaufende Schutzlasche verhindert ungewolltes Verhaken der Rastfederzunge während des Transports der Kontaktbuchse.
Um zu gewährleisten, dass die erfindungsgemäß Kontaktbuchse durch eine Sammeldichtung hindurchgeführt werden kann, ohne die Sammeldichtung zu verletzen, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Rastfederzunge an ihrem Ende so verrundet werden, dass sie keine scharfen Kanten mehr aufweist.
Um ein unbeabsichtigtes Eindrücken der Rastfederzunge zu verhindern, kann am Grundkörper eine Unterstützungsfeder für die Rastfederzunge vorgesehen werden.
Die erfindungsgemäße Kontaktbuchse kann sowohl für Steckerstifte mit quadratischem Querschnitt, als auch für Steckerstifte mit rechteckigem Querschnitt, die man auch als Kontaktmesser bezeichnet, eingesetzt werden.
Je nach den Anforderungen, die an die elektrische Verbindung zwischen dem Grundkörper und der elektrischen Anschlussleitung gestellt werden, kann der Anschlussbereich des Grundkörpers als Crimpzone oder als Schneidklemmzone ausgebildet sein.
Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausgestaltungen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktbuchse gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 2 verschiedene Ansichten der Kontaktbuchse gemäß Fig. 1;
  • Fig. 3 verschiedene Ansichten des Grundkörpers ohne eingeschobene Kontaktfeder in der ersten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 5 verschiedene Ansichten einer Kontaktfeder gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Kontaktfeder gemäß der ersten Ausführungsform;
  • Fig. 7 verschiedene Ansichten einer Kontaktbuchse gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 8 verschiedene Ansichten einer Kontaktfeder gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Kontaktfeder gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Kontaktbuchse gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Kontaktbuchse gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 12 verschiedene Ansichten der Kontaktbuchse gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 13 verschiedene Ansichten des Grundkörpers gemäß der dritten Ausführungsform;
  • Fig. 14 eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 15 verschiedene Ansichten der Kontaktfeder gemäß der dritten Ausführungsform;
  • Fig. 16 eine perspektivische Darstellung der Kontaktfeder gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 17 verschiedene Ansichten einer Kontaktbuchse gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 18 eine perspektivische Darstellung der Kontaktbuchse gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 19 einen Längsschnitt durch die Kontaktbuchse gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 20 verschiedene Ansichten des Grundkörpers gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 21 verschiedene Ansichten der Kontaktfeder gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 22 eine perspektivische Darstellung der Kontaktfeder gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 23 eine perspektivische Darstellung der Kontaktbuchse gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 24 eine perspektivische Darstellung der Kontaktfeder gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 25 eine perspektivische Darstellung des Grundkörpers gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 26 einen Schnitt durch eine Kontaktbuchse gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform;
  • Fig. 27 eine perspektivische Darstellung der Kontaktfeder gemäß der sechsten bevorzugten Ausführungsform.
    • Im folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
    In den Zeichnungen sind lediglich die elektrisch leitenden, aus Metall hergestellten Bauteile einer Kontaktbuchse dargestellt. In den meisten Fällen gehört jedoch außerdem ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes und daher nicht näher beschriebenes, z. B. aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse zu einer elektrischen Steckverbindung. Dabei ist ein weist ein erster Gehäuseteil Kammern zur Aufnahme von je einer Kontaktbuchse auf. Ein zweiter komplementärer Gehäuseteil weist eine oder mehrere Kammern zur Aufnahme von Steckerstiften oder Kontaktmessern auf.
    Die elektrische Kontaktierung erfolgt zwischen einem vorzugsweise im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet Steckerstift oder Kontaktmesser (in den Zeichnungen nicht dargestellt) und der Kontaktbuchse 100.
    Wie in Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform dargestellt, besteht die Kontaktbuchse 100 aus einem aus Blech durch Stanzen und Biegen hergestellten Grundkörper 104, der einen Kontaktbereich 105 für die Aufnahme des Steckerstifts und einen zum Anschluss einer elektrischen Leitung vorgesehenen Anschlussbereich 106 aufweist, sowie einer Kontaktfeder 102, die den Steckerstift elektrisch kontaktiert.
    Seitlich im Anschlussbereich 106 an den Grundkörper 104 angeformte Crimplaschen ermöglichen die Kontaktierung des elektrischen Anschlusskabels.
    Mit dem Grundkörper 104 befindet sich die Kontaktfeder 102 an zwei Stellen in elektrischem Kontakt: zum einen an der Stirnseite 108 des Kontaktbereichs über die beiden U-förmig gebogenen Federarme 122, zum anderen in der Nähe des Anschlussbereichs 106 über zwei um die beiden Federarme gebogene Crimplaschen 120.
    An der Verlängerung des einen Federarms 122A ist eine Rastfederzunge 116, die zur Verriegelung der Kontaktbuchse in einem Gehäuse dient, angeformt. Vier Befestigungslaschen 112 können zur Verriegelung der Kontaktfeder im Grundkörper in die entsprechenden Aufnahmetaschen 114 des Grundkörpers 104 hineingebogen werden. Eine Stanzbandöse 124 wird nach der vollständigen Montage der Kontaktbuchse entfernt. Damit die Rastfederzunge 116 sich z.B. während des Transports der fertigen Kontaktbuchse nicht ungewollt verhaken kann, ist am Grundkörper 104 eine Schutzlasche 118 vorgesehen, die auch zur Polarisierung der Kontaktbuchse dient.
    Grundkörper und Kontaktfeder sind zumeist aus unterschiedlichen Materialien hergestellt, da an die Kontaktfeder hohe federelastische Anforderungen gestellt werden, der Grundkörper aber z.B. gecrimpt wird. Die elastischen Eigenschaften des Materials der Kontaktfeder sind für die Eigenschaften der Rastfederzunge ebenfalls sehr vorteilhaft.
    Figur 2 zeigt verschiedene Ansichten der in Fig. 1 dargestellten Kontaktbuchse 100 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
    In Fig. 3 sind verschiedene Ansichten des Grundkörpers 104 ohne die eingeschobene Kontaktfeder 102 der Kontaktbuchse 100 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dargestellt.
    Man erkennt in Längsrichtung die Unterteilung des Grundkörpers in den Kontaktbereich 105 und den Anschlussbereich 106. Die Stirnseite 108 des Kontaktbereichs 105 sowie die beiden Crimplaschen 120 dienen einer elektrischen Kontaktierung mit der Kontaktfeder. Der Anschlussbereich 106, der gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform als Crimpzone ausgebildet ist, dient dem Anschluss einer elektrischen Anschlussleitung. In die Aufnahmetaschen 114 können die Befestigungslaschen 112 der Kontaktfeder hineingebogen werden, um diese zu verriegeln.
    Figur 4 zeigt den Grundkörper gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform in einer weiteren perspektivischen Darstellung.
    Die zu der bisher geschilderten bevorzugten Ausführungsform der Kontaktbuchse 100 gehörige Kontaktfeder 102 ist in verschiedenen Ansichten, sowohl als planes Stanzbandelement wie auch im fertig gebogenen Zustand in Fig. 5 dargestellt.
    Die Kontaktfeder besteht aus zwei freigeschnittenen Federarmen 122A und 122B, die für eine spätere haltende Aufnahme des Steckerstifts flaschenhalsartig aufeinanderzugebogen werden. Jeder Federarm besteht aus zwei durch ein Langloch voneinander getrennten Kontaktstegen 123. Durch diese Unterteilung können die Steckkräfte, die auftreten, wenn der Steckerstift in die fertig montierte Kontaktbuchse eingesteckt wird, deutlich reduziert werden. Der Federarm 122A ist an dem der Anschlussseite 126 gegenüberliegenden Ende der Kontaktfeder U-förmig umgebogen. An der Verlängerung dieses Federarms 122A sind die Befestigungslaschen 112 sowie die Rastfederzunge 116 angeformt. Im fertig gebogenen Zustand werden die beiden Federarme 122A und 122B mit ihren Anschlussenden 126 aufeinandergelegt und durch Einbiegen der Crimplaschen 128 fixiert. Die Stanzbandöse 124 kann nach der Fertigstellung der Kontaktbuchse entfernt werden.
    Eine perspektivische Darstellung der Kontaktfeder 102 gemäß der bisher beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt.
    Im Gegensatz zu der Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, ist bei dieser Ausführung im Anschlussbereich 126 keine Crimplasche 128 an dem Federarm 122B vorgesehen. Die beiden Federarme sind lediglich halbschalenförmig mit ihren Anschlusseiten ineinandergelegt und werden nach dem Einschieben in den Grundkörper 104 von den Crimplaschen 120 fixiert.
    Figur 7 zeigt verschiedene Ansichten einer Kontaktbuchse 100 in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
    Der wesentliche Unterschied zu der im bisherigen beschriebenen ersten Ausführungsform ist darin zu sehen, dass zusätzlich zu der an den Federarm 122A angeformten Rastfederzunge 116 eine zweite Rastfederzunge 117 an den Federarm 122B angeformt ist. Dies erfolgt, um eine symmetrische Kräfteverteilung bei der Verriegelung des Buchsenkontaktes mit einem Gehäuse zu erreichen.
    Eine Kontaktfeder 102, die zwei Rastfederzungen 116 und 117 aufweist, ist in Fig. 8 dargestellt. Gleichzeitig zeigt Fig. 8 eine weitere mögliche Ausführungsform der Anschlussenden 126 der beiden Federarme: Die Anschlussenden kommen, wie die beiden Hälften eines zylindrischen Rohres, aufeinander zu liegen und können wiederum über die Crimplaschen 120 des Grundkörpers aufeinander fixiert werden.
    Figur 9 stellt die Kontaktfeder der Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht dar.
    Figur 10 ist eine perspektivische Gesamtansicht der Kontaktbuchse 100 gemäß der zweiten Ausführungsform.
    Hier ist erkennbar, dass die U-förmig gebogenen beiden Federarme 122A und 122B den Grundkörper 104 umschließen und an der Stirnseite 108 des Kontaktbereichs 105 einen Anschlag finden. Mit Hilfe der Befestigungslaschen 112 kann die Kontaktfeder 102 fest mit dem Grundkörper 104 verriegelt werden. Damit sich die beiden Rastfederzungen 116 und (in dieser Darstellung nicht sichtbar) 117 während des Transports nicht ungewollt verhaken können, sind je zwei Schutzlaschen 118A, 118B und 119A, 119B an den Grundkörper 104 angeformt.
    Figur 11 zeigt in perspektivischer Darstellung einer Kontaktbuchse 100 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Bei dieser Variante stößt die Kontaktfeder 102 bündig an die Stirnseite 108 des Kontaktbereichs 105 am Grundkörper 104.
    Wie aus Fig. 12 deutlich wird, unterscheidet sich die dritte Ausführungsform darin von den bisherigen, dass die Federarme 122 nicht mehr U-förmig um die Stirnseite 108 des Kontaktbereichs 105 gebogen sind. Insbesondere aus der Längsschnittdarstellung A-A (und besonders Figur 15) wird ersichtlich, dass der Federarm 122A und die Rastfederzunge 116 nicht aus derselben Partie des Stanzbandes gebildet werden, sondern während des Biegevorgangs um die Längsachse aufeinander zu liegen kommen.
    Auch in dieser Ausführungsform sind Befestigungslaschen 112 an der Kontaktfeder vorgesehen, die mit dem Grundkörper 104 verriegelt werden können. Zur Bildung einer zweiten Kontaktstelle zwischen Grundkörper und Kontaktfeder liegen die beiden Federarme 122A und 122B mit ihren Anschlussenden 126 aufeinander und werden von den Crimplaschen 120 des Grundkörpers fixiert. Durch eine Schweißverbindung 129, vorzugsweise eine Laserpunktschweißung, können die Befestigungslaschen 112 noch zusätzlich am Grundkörper 104 fixiert werden.
    Verschiedene Ansichten des Grundkörpers 104 im gebogenen wie auch im ungebogenen Zustand sind in Fig. 13 dargestellt.
    An der Stirnseite 108 des Kontaktbereichs 105 ist zur mechanischen Fixierung der einzuschiebenden Kontaktfeder eine Führungslasche 130 angeformt.
    In Fig. 14 ist der Grundkörper 104 gemäß der dritten Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung gezeigt.
    In Fig. 15 ist die Kontaktfeder 102 gemäß der dritten Ausführungsform gezeigt. Wie aus der Darstellung der ungebogenen Kontaktfeder am leichtesten erkennbar, besteht die Kontaktfeder aus den beiden Kontaktarmen 122A und 122B, die jeweils zwei Kontaktstege 123 sowie eine Anschlussseite 126 aufweisen, und einer ebenfalls freigeschnittenen Rastfederzunge 116, die durch das kastenförmige Umbiegen der Kontaktfeder um ihre Längsachse auf dem Federarm 122A zu liegen kommt. An den Federarm 122B sind im Anschlussbereich 126 Crimplaschen 128 angeformt, die den Anschlussbereich des Federarms 122A im fertig gebogenen Zustand umschließen und fixieren. Im Bereich der Kontaktstelle 110 sind, wie aus der seitlichen Ansicht ersichtlich, die beiden Federarme 122A und 122B flaschenhalsartig einander zugewandt, um eine definierte federnde Kontaktierung eines Steckerstifts zu ermöglichen.
    Figur 16 zeigt in perspektivischer Darstellung die Kontaktfeder 104 gemäß der dritten Ausführungsform.
    Eine Kontaktbuchse gemäß einer vierten Ausführungsform ist in verschiedenen Ansichten in Fig. 17 dargestellt.
    Der wesentliche Unterschied dieser vierten Ausführungsform zur vorangehend beschriebenen dritten Ausführungsform besteht darin, dass die Anschlussenden der beiden Federarme 122A und 122B nicht aus dem Bereich des Kontaktbereichs herausgeführt werden und auch nicht miteinander in Berührung kommen. Der definierte Kontakt zwischen der Kontaktfeder 102 und dem Grundkörper 104 wird bei dieser Ausführungsform durch ein federndes Anpressen der Federarme 122A und 122B an die Innenwand des Grundkörpers 104 realisiert. Auch bei dieser Ausführungsform wird die Rastfederzunge 116 von der Kontaktfeder 102 gebildet und durch eine an den Grundkörper 104 angeformte Schutzlasche 118 vor ungewolltem Verhaken geschützt. Durch Schweißpunkte 129A und 129B, die vorzugsweise eine Laserpunktschweißung hergestellt werden, kann optional die Kontaktfeder 102 unlösbar mit dem Grundkörper 104 verbunden werden.
    Figur 18 stellt in einer weiteren perspektivischen Ansicht die Kontaktbuchse 100 dar.
    Ein Längsschnitt durch die in Fig. 18 dargestellte Kontaktbuchse 100 ist zur Verdeutlichung der Andruckpunkte der Federarme 122A und 122B an die Innenwand des Kontaktbereichs 105 in Fig. 19 dargestellt. Ebenfalls ersichtlich ist aus dieser Darstellung, wie die beiden Federarme einander zugewandt sind, um im Bereich der Kontaktstelle 110 eine Kontaktierung des Steckerstifts zu ermöglichen.
    In Fig. 20 ist in verschiedenen Darstellungen der Grundkörper 104 gemäß der vierten Ausführungsform gezeigt.
    Figur 21 ist eine Darstellung der Kontaktfeder 102 gemäß der vierten Ausführungsform.
    Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den Kontaktfedern 102, die in den Fig. 15 und 16 dargestellt sind, durch die verkürzten Federarme 122A und 122B, die nicht mehr aus dem Kontaktbereich 105 des Grundkörpers hinausragen. Die beiden Federarme 122A und 122B werden mit ihren freien Enden so nach außen gebogen, dass sie im eingeschobenen Zustand mit einem definierten Anpressdruck an die Innenwand des Grundkörpers drücken.
    Figur 22 zeigt eine perspektivische Darstellung der Kontaktfeder 102 gemäß der vierten Ausführungsform.
    Figur 23 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kontaktbuchse 100 gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform. Im Unterschied zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist die Rastfederzunge 116 bei dieser bevorzugten Ausführungsform so gebogen, dass sie keine scharfen Kanten mehr aufweist. Auch die Schutzlasche 118 am Grundkörper 104 ist im Vergleich zu den bisher beschriebenen Schutzlaschen 118 mit einer verrundeten Geometrie versehen. Zusätzlich zu den bisherigen Ausführungsformen weist die Kontaktbuchse 100 nach der vorliegenden fünften Ausführungsform an ihrem Grundkörper 104 eine Unterstützungsfeder 132 für die Rastfederzunge 116 auf, die ein unbeabsichtigtes Eindrücken durch schwache Druckkräfte verhindert. Diese Ausführungsform, die auch als Clean Body Ausführung bezeichnet wird, wird gewählt, wenn die Kontaktbuchse durch eine Sammeldichtung hindurchgeführt werden soll, damit die Sammeldichtung nicht verletzt wird.
    Figur 24 zeigt in perspektivischer Darstellung die Kontaktfeder 102 gemäß der fünften Ausführungsform. Man erkennt eine verrundete Biegung der Rastfederzunge 116 sowie herabgebogene Seitenteile, die ebenfalls dazu dienen, scharfe Kanten zu vermeiden.
    Figur 25 schließlich zeigt eine perspektivische Darstellung des Grundkörpers 104 gemäß der fünften Ausführungsform. Die Unterstützungsfeder 132 kommt nach der Montage an der Rastfederzunge 116 zur Anlage. Die Schutzlasche 118 wurde so verrundet, dass auch sie bei der Durchführung durch eine Sammeldichtung keine scharfen Kanten aufweist.
    Figur 26 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kontaktbuchse 100 in einer sechsten bevorzugten Ausführungsform.
    Diese sechste Ausführungsform ist der vierten Ausführungsform sehr ähnlich. Der wesentliche Unterschied zu der vierten Ausführungsform ist darin zu sehen, dass zusätzlich zu der bei allen Ausführungsformen vorhandenen ersten Kontaktstelle 110 an den Federarmen 122A, 122B zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstiftes, eine zweite Kontaktstelle 130 an den Federarmen 122A, 122B vorgesehen ist, um eine zuverlässige Kontaktierung des Kontaktstiftes zu erreichen. Die zweite Kontaktstelle 130 ist in bezug auf die erste 110 in longitudinaler Richtung (zum Crimpbereich hin) versetzt.
    Figur 26 zeigt in perspektivischer Darstellung die Kontaktfeder 102 gemäß der sechsten Ausführungsform. Man erkennt eine zusätzliche Kontaktstelle 130 an den Federarmen 122A, 122B.
    Obwohl die Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen einen rechteckförmigen Querschnitt des Steckerstiftes und Kontaktbuchsen zeigen, kann die vorliegende Erfindung auch auf Steckerstifte und Kontaktbuchsen mit kreisförmigem Querschnitt angewendet werden.

    Claims (13)

    1. Elektrische Kontaktbuchse für eine elektrische Steckverbindung mit einer Rastfederzunge (116) zur Fixierung der Kontaktbuchse (100) in einem Steckverbindergehäuse, wobei die Kontaktbuchse (100) einen Grundkörper (104) und eine in diesen eingeschobene Kontaktfeder (102) aufweist, der Grundkörper (104) an seinem einen Ende einen Anschlussbereich (106) und an seinem entgegengesetzten Ende einen Kontaktbereich (105) für den Steckerstift besitzt und der Grundkörper (104) und die Kontaktfeder (102) elektrisch miteinander verbunden sind,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Rastfederzunge (116) einstückig mit der federelastischen Kontaktfeder (102) ausgebildet ist.
    2. Elektrische Kontaktbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen Kontaktfeder (102) und Grundkörper (104) durch mindestens zwei voneinander in axialer Richtung beabstandete definierte Kontaktstellen gebildet ist.
    3. Elektrische Kontaktbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine erste Kontaktstelle an dem Kontaktbereich (105) und eine zweite Kontaktstelle in geringer Entfernung von dem Anschlussbereich (106) befindet.
    4. Elektrische Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (102) aus wenigstens zwei freigeschnittenen Federarmen (122A, 122B) gebildet ist.
    5. Elektrische Kontaktbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Federarm (122A, 122B) zumindest bereichsweise in zwei Kontaktstege (123) geteilt ist.
    6. Elektrische Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des elektrischen Kontaktes mit einem Steckerstift die Federarme (122A, 122B) zwei axial gegeneinander versetzte Kontaktstellen (110, 130) aufweisen.
    7. Elektrische Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Federarme (122A, 122B) mit ihren dem Anschlussbereich (106) des Grundkörpers (104) zugewandten Enden (126) halbschalenförmig aufeinander liegen und durch zwei an dem Anschlussbereich (106) des Grundkörpers (104) angeformte Crimplaschen (120) umgriffen und fixiert sind.
    8. Elektrische Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Federarme (122A, 122B) mit ihren dem Anschlussbereich (106) zugewandten Enden so nach außen gebogen sind, so dass sie im eingeschobenen Zustand mit einer definierten Federkraft gegen die Innenwand des Grundkörpers drücken und so die zweite Kontaktstelle bilden.
    9. Elektrische Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (102) im eingeschobenen Zustand an einer Stirnseite (108) des Kontaktbereichs (105) des Grundkörpers (104) anliegt.
    10. Elektrische Kontaktbuchse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (102) U-förmig umgebogen ist, so dass sie im eingeschobenen Zustand die stirnseitige Kante an dem Kontaktbereich des Grundkörpers umgreift.
    11. Elektrische Kontaktbuchse nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kontaktfeder (102) mindestens eine Befestigungslasche (112) vorgesehen ist, die bei eingeschobenem Zustand der Kontaktfeder (102) in einer Aufnahmetasche (114) des Grundkörpers (104) arretierbar ist.
    12. Elektrische Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (102) über mindestens einen Schweißpunkt (129) mit dem Kontaktbereich (105) des Grundkörpers (104) verbunden ist.
    13. Elektrische Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des elektrischen Kontaktes mit einem Steckerstift die Federarme (122A, 122B) einander gegenüberliegend angeordnet und flaschenhalsartig nach innen eingestellt sind.
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