WO2012152292A1 - Elektrisches kontaktelement - Google Patents

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WO2012152292A1
WO2012152292A1 PCT/EP2011/002258 EP2011002258W WO2012152292A1 WO 2012152292 A1 WO2012152292 A1 WO 2012152292A1 EP 2011002258 W EP2011002258 W EP 2011002258W WO 2012152292 A1 WO2012152292 A1 WO 2012152292A1
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electrical contact
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Andreas Veigel
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    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
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    • H01R4/14—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by wrapping

Definitions

  • the invention relates to an electrical contact element according to the preamble of claim 1 and a contact arrangement according to claim 11.
  • the invention relates in particular an electricalticianelernent or a contact arrangement for insertion into one or more recesses of a component carrier, wherein the electrical contact element is a contact receiving space for electrical Connection of a pin preferably has to be connected to an electrical component or device.
  • circuit boards are for example in vehicle lights or in vehicle fittings, which are often formed in complex and curved geometric shapes and different levels, only limited or no longer applicable.
  • connection technology is usually designed for solder joints and also limited to this, which is often to be avoided.
  • an additional component carrier is required because another problem that arises is the spatial localization or mechanical arrangement of the electrical components. For this purpose, apart from the flexible printed circuit board, separate mechanical carrier elements or, more generally, component carriers are required on which the components can be fastened.
  • a typical connection technique used in connection with printed circuit boards is press-fit technology.
  • contact elements consist of a stamped and bent part, in particular of a copper alloy.
  • the contact elements represent press-in elements with different plug geometries or contact geometries in order to be in electrical connection with blade contacts, contact zones ner printed circuit board to be able to contact a connector or the wire of a cable.
  • the attachment of the contact elements is effected by pressing into a press-fit zone of a printed circuit board.
  • one or more openings are introduced with a substantially circular cross-section, typically by drilling. Special through-connection sleeves are then inserted into the openings. In the contact sleeves are later inserted the press-in pins of the Kunststoffinpressiana, as described for example in DE 198 31 672 AI.
  • connectors comprise at least at least one male contact and a plug-female contact socket, in which one of the two contact partners is usually designed as a resilient contact.
  • an electrical contact element for mechanical introduction into a designated receiving opening of a developer or a substrate or a mechanical support plate wherein the contact element forms an electrically conductive connecting wire preferably a wound from commercial wire contact part having at least two complete turns of wire and the wire windings form a substantially cylindrical on both sides contact receiving space and indeed for receiving a terminal pin in the contact reception room.
  • the connecting pin has a plurality of outer edges provided for contacting, for contacting with the contact element and indeed at a plurality of connection points of the one-piece contact part.
  • the electrical contact element can also have a plurality of wire windings or windings in general, wherein the respectively adjacent wire windings are formed closely adjacent to one another.
  • the contact receiving space of a contact element according to the invention has a substantially circular cross section with an inner diameter Di for receiving a terminal pin preferably a rectangular or square pin with an outer dimension slightly larger than the inner diameter Di of the contact receiving space. This ensures that when introducing a, in particular solid pin to a material deformation and / or cold welding and thus comes to a gas-tight connection between the outer edges of the pin and the connection points in the contact element.
  • an electrical contact element "as such” is provided for a connection pin according to the invention, as well as a connection consisting of the contact element and the connection pin
  • a provided or congressetzender pin has a plurality of preferably four contact edges along the insertion direction of the terminal pin, which are arranged to each other, that the distance between two preferably between two (diametrically) opposite edges is selected to be greater than the inner diameter Di.
  • the outer edges provided for contacting (also referred to below as contact edges) of the pin preferably extend over the entire height of the contact receiving space of the contact part and contact there at several (internal) connection points the contact element.
  • the contact element or elements may be manufactured directly from a wire roll by means of an automated manufacturing process.
  • a wire with an outer diameter D WIRE around a tool is preferably wound around a tool pin with an outer diameter Di, namely with two or more turns.
  • the contact elements of wire according to the invention are designed for insertion into a designated essentially borrowed cylindrical opening or recess of a component carrier and can also be used there by machine.
  • the contact elements can be singulated or connected to the wire, thus integrally with one another, so that in an advantageous embodiment, entire contact arrangements can be formed with a plurality of spatially separated contact elements formed of wire and interconnected.
  • the suitability of the invention for an automated batching process is a further advantage. It is possible to produce in the writing CNC method contact elements and the necessary between the contact elements connections (wire connections) in one piece and introduce into complex component carrier or in the designated recesses of a complex component carrier, without the need for an electrical conductor on or in the component carrier or one additional cable connection.
  • contact elements with the desired inner and outer diameters can be variably and depending on the application, adapted to them without costly tool changes in relation to the pin size to be connected or the connection geometry of a connection pin can be.
  • the connecting pin is designed as a press-fit pin.
  • the geometry of a pair of contacts is tuned so that the pin enters a gas-tight preferably Kaltverschweisste connection when inserted into the contact element or its contact receiving space between the contact edges of the terminal pin and the inner part of the wire wound Kunststoffmaschineetzme- space of the contact part.
  • the for the contacting with the contact element vorgese- Henen outer edges of the terminal pin edge radii R, which can represent, for example, embossed or drawn edges.
  • Edge radii R of approximately 0.08 mm are to be regarded as particularly suitable for the connection geometries which typically occur in practice.
  • the contact element according to the invention can also be formed from a wire with an insulating jacket.
  • the jacket is then slit and / or displaced or stripped of its intended purpose at the connection points of the wire when inserting the connecting pin with its edges, while remaining intact in the other areas and thus a contact-safe or insulating contact arrangement can be provided without further measures , As a result, an economical cross-laying of the connecting wires is possible.
  • the selection of the wire geometry also leads to an additional degree of freedom. For example, round wire or flat wire can be used.
  • an electrical contact arrangement comprising at least two preferably a plurality of a common connecting wire produced and interconnected - as described above - contact elements.
  • an e-lectric contact arrangement comprising at least two preferably a plurality of a common connection wire produced and interconnected - as described above - contact elements, some or all contact elements are connected or connected to a corresponding pin.
  • a connecting pin has a tapered tip.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a contact element from a side view in the unconnected state over a component carrier
  • FIG. 2 shows an exemplary plan view of a contact element and a connection pin arranged above it
  • FIG. 3 shows a view similar to FIG. 1 in the connected state without component carrier
  • FIG. 4 shows a contact arrangement of two interconnected contact elements, wherein the left contact element is arranged above a component carrier
  • connection arrangement according to the invention between a contact element and a further connection pin form
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a contact element 1 with a connection pin 10 arranged above it in a side view in the unconnected state over a component carrier 40 with a receiving opening 41.
  • the contact element 1 comprises a contact part 2 which is wound from wire 5 and which has a contact area which is essentially cylindrical and open on both sides 4 trains.
  • the contact receiving space 4 therefore has an upper opening 6a and a lower opening 6b which are defined by the respective uppermost and lowermost wire windings 3a, 3b.
  • the present embodiment shows a contact part 2 wound from four complete turns of wire 3, 3a, 3b, which is helically wound helically from wire.
  • the contact part 2 has a pitch H, wherein the pitch H represents that distance by which the helix winds in a full rotation of the wire 5 upwards (in the direction of the cylinder axis Z). If the pitch H corresponds to the wire diameter D WIRE , in each case two adjacent wire windings 3, 3a, 3b contact each other, as shown in FIGS. 1 and 3, and form a contact receiving space 4 closed by the wire sheath 6 in the jacket area.
  • a complete wire turn 3, 3a , 3b is understood as described above as a wire winding through 360 °.
  • the piece of wire 5 a, 5 b may, as in the beginning in Fig.l and Fig.3 shown lead to adjacent contact parts 2 and be manufactured and connected in one piece with these.
  • contact elements 1 can be introduced freely in space, thus possibly by multiple deflection and bending of the wire 5 at the designated locations in component carriers 40 in spatially separated component carriers.
  • FIG. 1 shows an exemplary plan view of a wire turn 3 of the contact part 2 of a contact element 1 an arranged above connection ift 10 with square cross-section.
  • the contact receiving space 4 of the contact element 2 has a substantially circular cross section with an inner diameter Di.
  • the connecting pin 10 shown here has four outer edges 11 running in the direction of insertion, which are also referred to below as contact edges 11.
  • the outer dimension of the connecting pin 10, ie the distance between two opposite contact edges 11, is slightly larger than the inner diameter D1 of the contact receiving space 4.
  • the outer edges 11 of the pin which are intended for contacting, preferably run over the entire height of the contact receiving space 4 of the contact part 2 and, as can be seen in FIG. 2, are provided with radii.
  • the contact part 2 has an outer diameter D 2 .
  • FIG. 4 shows a contact arrangement 50 of two interconnected contact elements 1 made of a common wire 5.
  • contact arrangements 50 can also be complex and, for example, formed from insulated wire.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a connection arrangement according to the invention between a contact element and a further connection pin shape according to the invention corresponding thereto. It can be seen here that the outer edges of the specially shaped connection pin penetrate the insulating jacket of the contact element 1.

Landscapes

  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Elektrisches Kontaktelement zum mechanischen Einbringen in eine dafür vorgesehene Aufnahmeöffnung eines Bauteilträgers, das ein aus elektrisch leitfähigem Verbindungsdraht gewickeltes Kontaktteil aufweist, welches wenigstens zwei vollständige Drahtwindungen unter Bildung eines im wesentlichen zylindrischen an beiden Seiten offenen Kontaktaufnahmeraum umfasst, zur Aufnahme eines mehrere zur Kontaktierung vorgesehene Außenkanten aufweisenden elektrischen Anschlussstiftes eines mit dem Kontaktelement zu verbindenden Bauteils.

Description

Beschreibung 1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Kontaktanordnung gemäß Anspruch 11. Die Erfindung betrifft insbe- sondere ein elektrisches Kontaktelernent bzw. eine Kontaktanordnung zum Einsetzen in eine oder mehrere Ausnehmungen eines Bauteilträgers, wobei das elektrische Kontaktelement einen Kontaktaufnahmeraum zur elektrischen Verbindung eines Anschlussstiftes vorzugsweise eines an- zuschließenden elektrischen Bauelementes oder Gerätes aufweist .
2. Stand der Technik Bei vielen Anwendungen, insbesondere beim Betreiben von stationären und/oder mobilen elektrischen Einrichtungen oder Betriebsmitteln, werden eine Vielzahl unterschiedlicher elektrischer und/oder mechanischer Verbindungen und Anschlüsse benötigt, um einerseits die Betriebsmittel me- chanisch an der benötigten Position auf einem Trägerelement anzuordnen und andererseits eine elektrische Verbindung zwischen Stromversorgung und Betriebsmittel herzustellen. Ganz allgemein werden im Sinne dieser Erfindung unter elektrischen Betriebsmitteln zum Beispiel elektrische Leuchten, Bauelemente, Baugruppen, Geräte und sonstige elektrisch betriebene Einrichtungen verstanden, die in irgendeiner Weise mit einer Stromversorgung oder einem
BESTÄTIGUNGSKOPIE Bordnetz oder auch untereinander elektrisch verbunden werden sollen.
Ferner ist zu berücksichtigen, dass Baugruppen oder Betriebsmittel räumlich häufig voneinander getrennt ange- ordnet werden müssen und die verwendeten Anschlusstechniken und Verbindungslösungen in vielen Fällen dann an ihre technischen und wirtschaftlichen Grenzen stoßen.
Werden beispielsweise starre Leiterplatten verwendet, so sind diese schon wegen ihrer Geometrie nicht überall ein- setzbar. Leiterplatten sind zum Beispiel bei Fahrzeugleuchten oder in Fahrzeugarmaturen, die häufig in komplexen und gekrümmten geometrischen Formen und unterschiedlichen Ebenen ausgebildet sind, nur bedingt oder gar nicht mehr einsetzbar. Werden als Alternative zum Beispiel flexible Lösungen favorisiert, wie flexible Leiterplatten (Flex-Prints) , so ist die Anschlusstechnik in der Regel auf Lötverbindungen ausgelegt und auch darauf beschränkt, was aber häufig zu vermeiden ist. Darüber hin- aus wird ein zusätzlicher Bauteilträger benötigt, denn ein weiteres Problem welches auftritt, ist die räumliche Lokalisierung oder mechanische Anordnung der elektrischen Bauteile. Hierzu werden neben der flexiblen Leiterplatte gesonderte mechanische Trägerelemente oder ganz allgemein Bauteilträger benötigt, an denen die Bauteile befestigt werden können.
Eine typische Verbindungstechnik, die im Zusammenhang mit Leiterplatten verwendet wird, ist die Einpresstechnik. Aus der DE 198 31 672 AI und der DE 197 26 856 Cl sind Kontaktelemente bekannt, die aus einem Stanzbiegeteil, insbesondere aus einer Kupferlegierung bestehen. Die Kontaktelemente stellen Einpresselemente mit verschiedenen Steckergeometrien bzw. Kontaktgeometrien dar, um in elek- trische Verbindung mit Messerkontakten, Kontaktzonen ei- ner Leiterplatte, Kontakten einer Steckverbindung oder der Ader eines Kabels treten zu können. Die Befestigung der Kontaktelemente erfolgt durch Einpressen in eine Einpresszone einer Leiterplatte. In den Kontaktträgern werden eine oder mehrere Öffnungen mit einem im wesentlichen kreisrunden Querschnitt eingebracht, typischerweise durch Bohren. In die Öffnungen werden dann spezielle Durchkontaktierungshülsen eingesetzt. In die Kontakthülsen werden später die Einpressstifte der Kontakteinpresselemente eingesteckt, wie sie zum Beispiel in der DE 198 31 672 AI beschrieben werden.
Eine Alternative hierzu stellen Stanzgitter dar, die jedoch auf den jeweiligen Anwendungsfall individuell ange- passte Werkzeuge verlangen. Nachträgliche oder spätere Änderungen bei der Produktentwicklung können nicht flexibel gehandhabt werden und führen zu hohen Werkzeugkosten. Aus der DE 102004006575 AI sind beispielsweise Kontaktelemente bekannt, die in ein Stanzgitter aus Metall ein- gepresst werden. Nachteilig ist hierbei, dass insbesonde- re bei dünnwandigen Stanzgittern die Kontaktflächen zur Übertragung von hohen Strömen zu gering sind und eine große mechanische Stabilität ebenfalls nicht erreicht wird. Eine weitere typische Verbindungstechnik wie zum Beispiel räumlich beabstandete elektrische Betriebsmittel und Bauelemente angeordnet und verbunden werden, ist die Anordnung und mechanische Befestigung auf einem Bauteilträger und die elektrische Verbindung mittels Steckverbinder.
Es sind aber bei allen Verbindungstechniken auch noch Umwelteinflüsse, Temperaturschwankungen und Korrosion zu berücksichtigen, die insbesondere an exponierten Stellen im Automobil zu Problemen und technischem Versagen führen können. In der Regel umfassen Steckverbinder je mindes- tens einen männlichen Kontakt und eine dazu steckbare weibliche Kontaktbuchse, bei der einer der beiden Kontaktpartner in der Regel als federnder Kontakt ausgebildet ist. Die Nachteile und auftretenden Probleme solcher „nur federnd anliegenden Kontaktpartner" und damit nicht gasdichter Verbindungen, sind im Stand der Technik hinreichend beschrieben.
Ein weiteres im Stand der Technik bekanntes Problem resultiert aus der Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen, so zum Beispiel aus der Vielzahl der Modelltypen im Automobilbereich, die auch eine entsprechend hohe Anzahl unterschiedlicher Einbausituationen und Verbindungslösungen erfordern, aber unerwünscht sind. Aus Gründen der vereinfachten Montage besteht das Bedürfnis möglichst einheit- liehe oder gar standardisierte Lösungen zu verwenden, jedenfalls ist Ziel eine quantitative Typenreduzierung.
Die weiteren Nachteile, die bei zunehmender Strombelastung und in Hochstromanwendungen auftreten, insbesondere wie sie bei hochstromigen Bordnetzen in Fahrzeugen zu Tage treten, sind im Stand der Technik umfangreich beschrieben.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dar- in vorgenannte Nachteile zu überwinden und eine universell einsetzbare und sowohl mechanisch als auch elektrisch zuverlässige Verbindungsanordnung zu schaffen, die auch bei komplexen, insbesondere geometrisch komplexen, Einbaussituationen zum Einsatz kommen kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei ein elektrisches Kontaktelement zum mechanischen Einbringen in eine dafür vorgesehene Aufnahmeöffnung eines Bauträgers oder eines Substrates bzw. einer mechanischen Trägerplatte vorgesehen ist, wobei das Kontaktelement ein aus elektrisch leitfähigem Verbindungsdraht vorzugsweise ein aus handelsüblichem Draht gewickeltes Kontaktteil ausbildet, welches wenigstens zwei vollständige Drahtwindungen aufweist und die Drahtwindüngen einen im wesentlichen zylindrischen an beiden Seiten offenen Kontaktaufnahmeraum bilden und zwar zur Aufnahme eines Anschlussstiftes in den Kontaktaufnahmeraum. Dabei weist der Anschlussstift mehrere zur Kon- taktierung vorgesehene Außenkanten auf, zur Kontaktierung mit dem Kontaktelement und zwar an mehreren Verbindungsstellen des einstückigen Kontaktteils.
Das elektrische Kontaktelement kann auch mehrere Draht - Windungen oder allgemein Wicklungen aufweisen, wobei die jeweils benachbarten Drahtwindungen eng aneinander anliegend ausgebildet sind. Der Kontaktaufnahmeraum eines erfindungsgemäßen Kontaktelementes hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem Innendurchmesser Di zur Aufnahme eines Anschlussstiftes vorzugsweise eines rechteckigen oder quadratischen Anschlussstiftes mit einer Außenabmessung etwas größer als der Innendurchmesser Di des Kontaktaufnahmeraumes. Hiermit wird gewährleistet, dass es beim Einbringen eines, insbesondere massiven Anschlussstiftes zu einer Materialverformung und/oder einer Kaltverschweißung und damit zu einer gasdichten Verbindung zwischen den Außenkanten des Stiftes und den Verbindungsstellen im Kontaktelement kommt.
Erfindungsgemäß wird sowohl ein elektrisches Kontaktele- ment „als solches" für einen erfindungsgemäßen Anschlussstift, sowie eine aus dem Kontaktelement und dem Anschlussstift bestehende Verbindung bereitgestellt. Die Bedingung, dass die Außenabmessung des Anschlussstiftes zwischen zwei zur Kontaktierung vorgesehener Außenkanten größer zu wählen ist, als der Innendurchmesser des Kon- taktaufnahmeraumes Di wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein bereitgestellter bzw. einzusetzender Stift mehrere vorzugsweise vier Kontaktkanten entlang der Steckrichtung des Anschlussstiftes aufweist, die so zueinander angeordnet sind, dass der Abstand zwischen zwei vorzugsweise zwischen je zwei (diametral) gegenüberliegenden Kanten größer gewählt ist, als der Innendurchmesser Di.
Die zur Kontaktierung vorgesehenen Außenkanten (auch im folgenden als Kontaktkanten bezeichnet) des Stiftes verlaufen vorzugsweise über die gesamte Höhe des Kontaktaufnahmeraumes des Kontaktteils und Kontaktieren dort an mehreren (innenliegenden) Verbindungsstellen das Kontakt - element .
Das oder die Kontaktelemente können beispielsweise direkt von einer Drahtrolle mittels eines automatisierten Fertigungsprozesses hergestellt werden. Dabei wird ein Draht mit einem Außendurchmesser DDRAHT um ein Werkzeug vorzugs- weise um einen Werkzeugstift mit einem Außendurchmesser Di gewickelt und zwar mit zwei oder mehreren Windungen.
Die erfindungsgemäßen Kontaktelemente aus Draht sind ausgelegt zum Einsetzen in eine dafür vorgesehene im wesent- liehen zylindrische Öffnung oder Ausnehmung eines Bauteilträgers und können dort ebenfalls maschinell eingesetzt werden. Dabei können die Kontaktelemente vereinzelt oder am Draht, somit einstückig miteinander verbunden sein, so dass in einer vorteilhaften Ausführungsform gan- ze Kontaktanordnungen mit mehreren räumlich voneinander getrennten aus Draht geformten und miteinander verbundenen Kontaktelementen ausgebildet werden können.
Die Eignung der Erfindung für einen automatisierten Be- stückprozess ist ein weiterer Vorteil. Es ist nämlich möglich, im schreibenden CNC-Verfahren Kontaktelemente und die zwischen den Kontaktelementen notwendigen Verbindungen (Drahtverbindungen) einstückig herzustellen und in komplexe Bauteilträger bzw. in die dafür vorgesehene Ausnehmungen eines komplexen Bauteilträgers einzubringen, ohne dass es einer elektrischen Leiterbahn auf oder in dem Bauteilträger bedarf oder einer zusätzlichen Kabel - Verbindung .
Durch Auswahl des geeigneten Drahtmaterials, der Draht - stärke und des Werkzeugstiftdurchmessers lassen sich variabel und je nach Anwendungsfall Kontaktelemente mit gewünschtem Innen- und Außendurchmesser erzeugen, die ohne aufwendige Werkzeugänderung in Bezug auf das anzuschließende Stiftmaß bzw. die Anschlussgeometrie eines An- schlussstiftes auf diese abgestimmt werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Anschlussstift als Einpressstift ausgebildet. Jedenfalls ist die Geometrie eines Kontaktpaares so abzustimmen, dass der Anschlussstift beim Einbringen in das Kontaktelement bzw. deren Kontaktaufnahmeraum eine gasdichte vorzugsweise kaltverschweisste Verbindung eingeht und zwar zwischen den Kontaktkanten des Anschlussstiftes und dem Innenteil des aus Draht gewickelten Kontaktaufnähme- raumes des Kontaktteils.
Dies geschieht in vorteilhafter Weise mittels eines Anschlussstiftes mit einem Kontaktabschnitt mit einer gegenüber dem Kontaktteil höheren Materialfestigkeit mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt und zwar in dem Bereich in dem die elektrische und mechanische Verbindung mit dem Kontaktelement hergestellt werden soll.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weisen die für die Kontaktierung mit dem Kontaktelement vorgese- henen Außenkanten des Anschlussstiftes Kantenradien R auf, die beispielsweise geprägte oder gezogene Kanten darstellen können. Als besonders geeignet sind dabei Kantenradien R in etwa von 0,08 mm zu betrachten, bei den in der Praxis typischerweise auftretenden Anschlussgeomet- rien.
Das erfindungsgemäße Kontaktelement kann auch aus einem Draht mit einem isolierenden Mantel gebildet sein. Der Mantel wird dann beim Einbringen des Anschlussstiftes mit dessen Kanten bestimmungsgemäß an den Verbindungspunkten des Drahtes aufgeschlitzt und/oder verdrängt bzw. abisoliert, während er in den übrigen Bereichen unbeschädigt bleibt und damit ohne weitere Maßnahmen eine berührsiche- re bzw. isolierende Kontaktanordnung geschaffen werden kann. Dadurch ist auch eine ökonomische Überkreuzverle- gung der Verbindungsdrähte möglich. Auch die Auswahl der Drahtgeometrie führt zu einem zusätzlichen Freiheitsgrad. So können zum Beispiel Runddraht oder Flachdraht verwendet werden.
Es wird ferner eine elektrische Kontaktanordnung vorgeschlagen umfassend wenigstens zwei vorzugsweise eine Vielzahl aus einem gemeinsamen Verbindungsdraht hergestellte und miteinander verbundene - wie zuvor beschrie- bene - Kontaktelemente. Insbesondere wird auch eine e- lektrische Kontaktanordnung vorgeschlagen umfassend wenigstens zwei vorzugsweise eine Vielzahl aus einem gemeinsamen Verbindungsdraht hergestellte und miteinander verbundene - wie zuvor beschriebene - Kontaktelemente, wobei einige oder alle Kontaktelemente mit einem korrespondierenden Anschlussstift verbindbar bzw. verbunden sind .
Mit Vorteil weist ein Anschlussstift eine verjüngte Spit- ze auf. Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Er- findung sind im Folgenden exemplarisch aber nicht beschränkend anhand der Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kontakt - elementes von einer Seitenansicht im unverbun- denen Zustand über einem Bauteilträger
Fig. 2 eine exemplarische Aufsicht auf ein Kontaktele- ment und einen darüber angeordneten Anschluss- stift
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 im verbundenen Zu- stand ohne Bauteilträger
Fig. 4 eine Kontaktanordnung aus zwei miteinander verbundenen Kontaktelementen, wobei das linke Kon- taktelement oberhalb eines Bauteilträgers angeordnet ist
Fig. 5 ein weiters Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung zwischen ei- nem Kontaktelement und einer weiteren Anschlussstiftform gezeigt
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kon- taktelementes 1 mit einem darüber angeordneten Anschluss- stift 10 in einer Seitenansicht im unverbundenen Zustand über einem Bauteilträger 40 mit einer Aufnahmeöffnung 41 dargestellt. Das Kontaktelement 1 umfasst ein aus Draht 5 gewickeltes Kontaktteil 2, welches einen im wesentlichen zylindrischen und beidseitig offenen Kontaktaufnahmeraum 4 ausbildet. Der Kontaktaufnahmeraum 4 hat daher eine obere Öffnung 6a und eine untere Öffnung 6b, die von der jeweils obersten und untersten Drahtwindung 3a, 3b gebildet bzw. begrenzt werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt ein aus vier vollständigen Drahtwindungen 3, 3a, 3b gewickeltes Kontaktteil 2, welches helixförmig bzw. schraubenförmig aus Draht gewickelt ist. Das Kontaktteil 2 hat eine Ganghöhe H, wobei die Ganghöhe H diejenige Strecke darstellt, um die sich die Helix bei einer vollen Umdrehung des Drahtes 5 nach oben (in Richtung der Zylinderachse Z) windet. Entspricht die Ganghöhe H dem Drahtdurchmesser DDRAHT, so liegen jeweils zwei benachbarte Drahtwindungen 3, 3a, 3b wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, berührend aneinander an und bilden einen vom Drahtmantel 6 im Mantelbereich geschlossenen Kontaktaufnahmeraum 4. Eine vollständige Drahtwindung 3, 3a, 3b versteht sich dabei, wie zuvor beschrieben als eine Drahtwicklung um 360°. Die Drahtstücke 5a, 5b können wie ansatzweise in Fig.l und Fig.3 gezeigt zu benachbarten Kontaktteilen 2 führen bzw. mit diesen einstückig hergestellt und verbunden sein. Somit können Kontaktelemente 1 frei im Raum, somit gegebenenfalls durch mehrfaches Umlenken und Biegen des Drahtes 5 an den dafür vorgesehenen Stellen in Bauteilträgern 40 auch in räumlich voneinander getrennten Bauteilträgern eingebracht werden.
In Fig. 1 ist ferner ein für den Kontaktaufnahmeraum 4 des Kontaktteils 2 passender Anschlussstift 10 gezeigt. Der Anschlussstift 10 ist in vorteilhafter Weise mit einer verjüngten Stiftspitze 12 ausgebildet. In Fig. 2 ist eine exemplarische Aufsicht auf eine Drahtwindung 3 des Kontaktteiles 2 eines Kontaktelementes 1 dargestellt mit einem darüber angeordneten Anschlusst ift 10 mit quadratischem Querschnitt.
Der Kontaktaufnahmeraum 4 des Kontaktelementes 2 hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem Innendurchmesser Di. Der hier gezeigte Anschlussstift 10 verfügt über vier in Steckrichtung verlaufende Außenkanten 11, die im folgenden auch als Kontaktkanten 11 bezeichnet werden. Die Außenabmessung des Anschlussstiftes 10, also der Abstand zweier gegenüberliegender Kontakt - kanten 11 ist etwas größer als der Innendurchmesser Dl des Kontaktaufnahmeraumes 4 ausgebildet. Beim Einbringen eines insbesondere massiven Anschlussstiftes 10, wie in Fig .3 dargestellt, kommt es zu einer Materialverformung und/oder einer Kaltverschweißung der Kontaktkanten 11 mit den Kontaktstellen des Kontaktelementes 2 und damit zu einer gasdichten Verbindung zwischen den Außenkanten 11 des Stiftes und den Verbindungsstellen im Kontaktelement 2. Die zur Kontaktierung vorgesehenen Außenkanten 11 des Stiftes verlaufen vorzugsweise über die gesamte Höhe des Kontaktaufnahmeraumes 4 des Kontaktteils 2 und sind wie in Fig. 2 ersichtlich mit Radien versehen. Hierdurch wird jede Drahtwendel 3, 3a, 3b im verbundenen Zustand von den Kontaktkanten 11 kontaktiert. Das Kontaktteil 2 hat einen Außendurchmesser D2. Durch Veränderung des Drahtdurchmessers DDRAHT und des Innendurchmessers Di des Kontaktelementes 2, kann eine Vielzahl an unterschiedlichen Kontaktelementen 1 ausgebildet werden.
Fig. 4 zeigt eine Kontaktanordnung 50 aus zwei miteinander verbundenen Kontaktelementen 1 aus einem gemeinsamen Draht 5. Erfindungsgemäß können Kontaktanordnungen 50 auch komplex ausgebildet und zum Beispiel auch aus iso- liertem Draht ausgebildet werden. Fig. 5 zeigt ein weiters Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung zwischen einem Kontaktelement und eine weitere erfindungsgemäße dazu korrespondierende Anschlussstiftform. Hierbei ist zu erkennen, dass die Außenkanten des speziell geformten Anschluss- stiftes den isolierenden Mantel des Kontaktelementes 1 durchdringen .
Bezugszeichenliste
1 Kontaktelement
2 aus Draht gewickeltes Kontaktteil
3 Drahtwindungen
3a, b obere und untere Drahtwindung
4 Kontaktaufnahmeraum
5 Draht
5a, b Drahtstücke
6 Drahtmantel
6a, 6b obere und untere Öffnung
10 Anschlussstift
11 Außenkanten (Kontaktkanten)
12 Stiftspitze
20 Bauteil
30 Verbindungsdraht
40 Bauteilträger
41 Aufnahmeöffnung
50 Kontaktanordnung
Dl Innendurchmesser
D2 Außendurchmesser
DD AHT Drahtdurchmesser
H Ganghöhe
Z Zylinderachse

Claims

Ansprüche
1. Elektrisches Kontaktelement (1) zum mechanischen Einbringen in eine dafür vorgesehene Aufnahmeöffnung (41) eines Bauteilträgers (40) , das ein aus elektrisch leitfähigem Verbindungsdraht (30) gewickeltes Kontaktteil (2) aufweist, welches wenigstens zwei vollständige Drahtwindungen (3, 3a, 3b) unter Bildung eines im wesentlichen zylindrischen an beiden Seiten offenen Kontaktaufnähme- räum (4) umfasst, zur Aufnahme eines mehrere zur Kontak- tierung vorgesehene Außenkanten (11) aufweisenden elektrischen Anschlussstiftes (10) eines mit dem Kontaktelement (1) zu verbindenden Bauteils (20) .
2. Elektrisches Kontaktelement (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbarte Drahtwindungen (3, 3a, 3b) eng aneinander anliegend ausgebildet sind .
3. Elektrisches Kontaktelement (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktaufnahmeraum (4) einen Innendurchmesser Dx zur Aufnahme eines Anschlußstiftes (10) aufweist, der kleiner ist als der Abstand wenigstens zweier der zur Kontaktierung vorgesehener Aus- senkanten (11) des Anschlußstiftes (10) zur Herstellung einer gasdichten vorzugsweise kaltverschweissten Verbindung zwischen dem Anschlußstift (10) und dem Kontaktteil (2) und zwar beim bestimmungsgemäßen Einbringen des Anschlußstiftes (10) in den Kontaktaufnahmeraum (4) .
4. Elektrisches Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlußstift (10) ein Einpressstift ist.
5. Elektrisches Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlußstift (10) einen Kontaktabschnitt (12) mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt aufweist zur elektrischen Verbindung mit dem Kontaktteil (2) .
6. Elektrisches Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zur Kontaktierung vorgesehenen Außenkanten (11) des Anschlußstifts (10) mit Kantenradien R versehen sind.
7. Elektrisches Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsdraht (30) einen elektrisch isolierenden Mantel aufweist .
8. Elektrisches Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner mindestens einen Anschlußstift (10) aufweist.
9. Elektrisches Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zur Kontaktierung vorgesehenen Außenkanten (11) des Anschlussstiftes (10) Kantenradien mit einem Radius in etwa von 0,08 mm aufweisen.
10. Elektrisches Kontaktelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsdraht (30) ein Runddraht oder Flachdraht ist.
11. Elektrische Kontaktanordnung (50) umfassend wenigs- tens zwei aus einem gemeinsamen Verbindungsdraht (30) hergestellte und miteinander verbundene Kontaktelemente (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Elektrische Kontaktanordnung (50) nach Anspruch 11, die wenigstens einen Anschlussstift (lO)umfasst.
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