WO2023011797A1 - Kontaktierungsanordnung - Google Patents

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WO2023011797A1
WO2023011797A1 PCT/EP2022/067373 EP2022067373W WO2023011797A1 WO 2023011797 A1 WO2023011797 A1 WO 2023011797A1 EP 2022067373 W EP2022067373 W EP 2022067373W WO 2023011797 A1 WO2023011797 A1 WO 2023011797A1
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contacting
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PCT/EP2022/067373
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Hans-Jörg Hahn
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Interplex NAS Electronics GmbH
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    • 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 contacting arrangement for contacting a contact carrier, in particular a printed circuit board or a PCB application in which high currents in particular can be transmitted.
  • Contact press-in elements are known from DE 198 31 672 A1 and DE 197 26 856 C1, which consist in particular of a tin-plated stamped and bent part, in particular of a copper alloy.
  • the press-in elements different connector geometries or contact geometries sit in order to be able to establish an electrical conductive connection with knife contacts, contact zones of a printed circuit board, contacts of a plug connection or the core of a cable.
  • the contact press-in elements are fastened to a contact carrier by pressing in.
  • the contact carrier is a circuit board made in particular of a glass fiber reinforced plastic, which is laminated with a copper coating at least on one side. One or more openings with a round cross-section are drilled in the contact carriers. Contact sleeves are placed in the openings.
  • Press-in pins of the contact press-in elements are inserted into the contact sleeves, as are described in DE 198 31 672 A1.
  • two contact legs running parallel to one another are formed.
  • the latter are bent apart so that two contact legs are formed that curve outwards.
  • the curved contact legs can be elastically bent towards one another.
  • the contact pin is pressed into the contact opening assigned to it, the contact legs are pressed together. They lie in frictional, electrically conductive, surface contact with the inner wall of the sleeve, which forms contact surfaces in the surface contact area.
  • Such a press-in connection has advantages in terms of manufacturing technology because it involves a solder-free connection of a press-in element to a contact carrier. Press-in connections of this type are also increasingly being used in motor vehicle construction and other energy transmission applications. There, high currents are transmitted via electrical conductor arrangements designed in this way.
  • U1 relates to an electrical conductor arrangement with an electrically conductive contact carrier having at least one contact opening and with a contact press-in element having a press-in pin pressed into the contact opening, the press-in pin having contact legs that are curved away from one another transversely to its direction of longitudinal extent and can be bent elastically towards one another are bent towards one another when the press-in pin is pressed into the contact opening assigned to it and, in the pressed-in state, bear against opposite contact surfaces of the inner wall of the contact opening in a non-positive, electrically conductive surface area.
  • the invention is therefore based on the object of overcoming the disadvantages known in the prior art and of providing an optimized contact arrangement.
  • a basic idea of the invention is to provide a multi-part, specifically shaped contacting arrangement so that on the one hand certain design properties of certain shapes and features can be used in a targeted manner and at the same time a modular assembly is possible in order to be able to connect various contacts with it.
  • a multi-part contacting arrangement comprising at least one or at least two (thus also three or more) essentially flat contact plates, the flat sides of which provide contacting zones and contact elements for contacting mating contacts, in particular an external contact carrier, extend away from one side edge extend and a contact cage bent essentially in a U-shape or V-shape, formed from a base section and two opposing contact arms projecting away from the base section, the contact cage for each contact plate having two contact ribs running next to one another in pairs, each forming a press-in gap with pairs of opposite ones Press-in zones are ready, each of which is oriented towards the press-in gap, so that each of the contact plates with their two contacting zones in (pressed into the respective press-in gap of the contact cage) assembly econdition between pairs of opposing press-in zones are positively and non-positively fixed and the contact cage has an internal contact zone for contacting a further contact element at the respective free end of the contact arms.
  • the contact cage provides two specifically shaped press-in zones for each contact plate, which are formed by the contact ribs lying next to each other in pairs, so that one contact plate can be pressed into each of these zones and the flat sides of the contact plates are then held in contact between the press-in zones.
  • the contact ribs are preferably designed to be resilient and can be deformed elastically, at least partially elastically.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the two contact plates have a central recess that extends from the upper side edge in the direction of the lower side edge (that side edge with the contact elements) and in particular one to the a support for the base section forms a transverse, inner side edge on both of said side edges.
  • the base section then lies on the support in the recess.
  • the recess in the contact plate is designed as a recess with an essentially rectangular cross section or an approximately T-shaped or hammer-shaped cross section.
  • a connecting web of the bottom section connecting the two pairs of adjacent contact ribs rests as an abutment on the support of the respective contact plate when the contact plate is in its mounted press-in state.
  • a further embodiment of the invention provides that the contact cage has a central connecting web between the contact ribs arranged in pairs next to one another, which extends from one free end of one contact arm along the base section to the other free end of the opposite contact arm.
  • the contact zones for contacting a mating contact element are located opposite one another at (or close to) the respective free end of the resilient contact arms and are each designed as a curved web which has a linear contact zone (at its apex).
  • a correspondingly shaped contact element can then be pushed in between the two contact zones, so that the two contact arms spring apart and rest against the mating contact with their linear contact zone subjected to spring force.
  • the contact elements projecting in one piece on the contact plates are designed as press-in contacts with two opposite spring arms that are preferably connected on the plug-in side. It is further preferred that two contact elements are provided on each contact plate.
  • a further embodiment of the invention provides that the shape of the press-in gap between the two contact ribs arranged next to each other in pairs in the area of the opposite press-in zones is hourglass-shaped or tapered in the middle, in that the opposite contact ribs are initially spaced further apart at the ends, then run towards one another up to the area of the press-in zones and the gap width narrows as a result and the contact ribs are further spaced apart again in the further course.
  • the two contact arms are each connected to the base section via a curved transition section and the press-in gap preferably runs from the spring arms into the base section.
  • the two contact plates each have external shoulders with a flat upper side. These can serve as supports or as assembly bearings.
  • the two contact plates each form a support on the side edge having the contact elements (lower side edge) for resting on a contact carrier or a printed circuit board, which defines the press-in depth of the contact elements in the contact zones provided for this purpose on the contact carrier or the printed circuit board or is limited.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the width of the bottom section essentially matches the width of the contact arms, so that the enveloping contour of the contact cage is essentially cuboid or tent-shaped.
  • FIG. 1 shows an exemplary perspective illustration of the parts of an exemplary embodiment of a multi-part contacting arrangement
  • FIG. 2 shows a perspective representation of the contacting arrangement according to FIG. 1 in the assembled state
  • FIG. 3 shows a perspective view of the contacting arrangement according to FIG. 2 with an inserted mating contact
  • FIG. 4 shows an exemplary perspective representation of the parts of an alternative exemplary embodiment of a multi-part contacting arrangement
  • FIG. 5 shows a perspective representation of the contacting arrangement according to FIG. 4 in the assembled state
  • FIG. 6 shows a perspective view of the contacting arrangement according to FIG. 5 with an inserted mating contact
  • FIG. 7 shows an embodiment with only one contact plate. The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 7, with the same reference symbols in the figures indicating the same structural and/or functional features.
  • FIGS. 1 and 4 show exemplary perspective illustrations of the parts of two exemplary embodiments of a multi-part contacting arrangement 1 in each case.
  • the contacting arrangements 1 comprises two flat contact plates 10, the front and rear end faces 12 of which each have flat contacting zones 14.
  • FIGS. 2 and 5 each show perspective representations of the parts of the two exemplary embodiments of FIGS. 1 and 4 in the assembled state.
  • Contact elements 12 extend away from the lower side edge 11 of the two contact plates 10, namely press-in contacts 12 for pressing into contact zones on the circuit board side (generally counter-contacts).
  • the contact plates 10 each have external shoulders S.
  • the contacting arrangement 1 according to FIG. 4 has a V-shaped contact cage 20.
  • the contact arms 22a, 22b run towards one another at an oblique angle and form a smaller contact distance between the contact arms 22a, 22b at its end-side contact zone in comparison to the U-shaped contact cage 20 from FIG.
  • the contact cage 20 is formed in each case from a base section 21 and the two contact arms 22a, 22b protruding from the base section 21 and is preferably formed as a stamped and bent part from a high-performance copper alloy.
  • the two contact plates 10 can also be made of this material.
  • the width B of the bottom section 21 is essentially identical to the width B of the contact arms 22a, 22b.
  • the contact cage 20 forms two contact ribs 23a, 23b, 24a, 24b running next to one another in pairs.
  • a gap is formed between the two pairs of contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b, namely a press-in gap 25.
  • each contact arm 22a, 22b In the area of each contact arm 22a, 22b, the opposite contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b have press-in zones 26 in pairs opposite each other oriented towards the press-in gap 25 .
  • the contact zones 14 of the contact plates 10 make contact with the press-in zones 26 of the contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b.
  • each free end 27a, 27b of the contact arms 22a, 22b there is a contact zone 28a, 28b facing the respective other contact arm 22a, 22b.
  • This area serves to accommodate a mating contact element, as is shown in FIGS. 3 and 6 by way of example.
  • a suitable contacting area results and the contact force can be suitably adjusted.
  • Figure 3 shows a mating contact 70 which is accommodated between the contact zones 28a, 28b, while Figure 6 shows a flat contact 70 is received from above in the area between the between the contact zones 28a, 28b. This means that different contact shapes and insertion directions can be contacted.
  • the two contact plates 10 also have a central recess 15 which extends from the upper side edge 16 to the lower side edge 11 . What remains is a transverse web which forms a support for the bottom section 21 of the contact cage 20 on its upper (inside) side edge 17 .
  • the recess 15 in the contact plate 10 has an essentially rectangular cross section. Alternatively, however, a T-shaped recess could also be provided.
  • the two pairs of adjacent contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b have a transverse to the course of the contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b running connecting web 28 from.
  • This connecting web 28 of the contact cage 20 serves as a counter bearing on the support 17 of the respective contact plate 10.
  • the contact cage 20 of these exemplary embodiments has a central connecting web 29 (middle web) between the contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b arranged next to one another in pairs.
  • This central web 29 runs from one free end 27a of one contact arm 22a along the bottom section 21 to the other free end 27b of the opposite contact arm 22b.
  • the contact zones 28a, 28b which lie opposite one another at the respective free end 27a, 27b of the contact arms 22a, 22b, are each formed as a curved web which connects the contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b to one another. Due to the curvature or bending, the contact zones 28a, 28b form a linear contact zone in the area of the crest line 50 the bend.
  • the contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b do not run parallel in a straight line. Rather, they run in such a way that the shape of the press-in gap formed between them is hourglass-shaped, in that the opposing contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b are initially further spaced from one another at the ends (i.e. have a larger gap width there), then up to the area of the press-in zones 26 run towards one another and the gap width thereby narrows and the contact ribs 23a, 23b or 24a, 24b are further spaced apart again in the further course and approximately at this distance around the bend

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Kontaktierungsanordnung (1) umfassend wenigstens zwei im Wesentlichen flache Kontaktplatten (10), deren Flachseiten (12) Kontaktierungszonen (14) bereit stellen und von dessen einer Seitenkante (11) sich Kontaktelemente (12) zur Kontaktierung von Gegenkontakten, insbesondere eines externen Kontaktträgers, weg erstrecken sowie ein im Wesentlichen U-förmig oder V-förmig gebogener Kontaktkäfig (20), einstückig gebildet aus einem Bodenabschnitt (21) und zwei vom Bodenabschnitt (21) wegragende, sich gegenüberliegende Kontaktarme (22a, 22b), wobei der Kontaktkäfig (20) für jede Kontaktplatte (10) jeweils zwei paarweise nebeneinander verlaufende Kontaktrippen (23a, 23b, 24a, 24b) unter Ausbildung je eines Einpressspaltes (25) mit sich paarweise gegenüberliegenden Einpresszonen (26) bereit stellt, die jeweils zum Einpressspalt (25) hin orientiert sind, so dass jeweils die Kontaktplatten (10) mit ihren beiden Kontaktierungszonen (14) im in den jeweiligen Einpressspalt (25) des Kontaktkäfigs (20) eingepressten Montagezustand zwischen paarweise gegenüberliegende Einpresszonen (26) form- und kraftschlüssig fixiert sind und wobei der Kontaktkäfig (20) am jeweils freien Ende (27a, 27b) der Kontaktarme (22a, 22b) eine innenliegende Kontaktzone (28a, 28b) zur Kontaktierung eines weiteren Kontaktelements (30) besitzt.

Description

Kontaktierungsanordnung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsanordnung zum Kontaktieren eines Kontaktträgers, insbesondere einer Leiterplatte oder einer PCB-Anwendung, bei der insbesondere hohe Ströme übertragen werden können.
Aus der DE 198 31 672 A1 und der DE 197 26 856 C1 sind Kontakteinpres- selemente bekannt, die aus einem insbesondere verzinnten Stanzbiegeteil, insbesondere aus einer Kupferlegierung bestehen. Die Einpresselemente be- sitzen verschiedene Steckergeometrien bzw. Kontaktgeometrien, um in elektrische Leitverbindung mit Messerkontakten, Kontaktzonen einer Leiterplatte, Kontakten einer Steckverbindung oder der Ader eines Kabels treten zu können. Die Befestigung der Kontakteinpresselemente mit einem Kontaktträger erfolgt durch Einpressen. Bei dem Kontaktträger handelt es sich um eine insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehende Platine, die zumindest einseitig mit einer Kupferbeschichtung kaschiert ist. In den Kontaktträgern werden eine oder mehrere Öffnungen mit einem runden Querschnitt gebohrt. In die Öffnungen werden Kontakthülsen eingebracht. In die Kontakthülsen werden Einpressstifte der Kontakteinpresselemente eingesteckt, wie sie in der DE 198 31 672 A1 beschrieben werden. Durch eine Schlitzung der Einpressstifte in ihrer Erstreckungsrichtung werden zwei parallel zueinander verlaufende Kontaktschenkel gebildet. Letztere werden auseinander gebogen, so dass sich zwei nach außen gewölbte Kontaktschenkel ausbilden. Die gewölbten Kontaktschenkel können elastisch aufeinander zu gebogen werden. Beim Einpressen des Kontaktstiftes in die ihm zugeordnete Kontaktöffnung werden die Kontaktschenkel zusammengedrückt. Sie liegen reibschlüssig elektrisch leitend in Flächenanlage an der Innenwandung der- Hülse, welche im Flächenberührungsbereich Kontaktflächen ausbildet. Eine derartige Einpressverbindung besitzt fertigungstechnische Vorteile, weil es sich um eine lötfreie Verbindung eines Einpresselementes mit einem Kontaktträger handelt. Derartige Einpressverbindungen werden zunehmend auch im Kraftfahrzeugbau und anderen Anwendungen zur Energieübertragung eingesetzt. Dort werden über derartig ausgebildete elektrische Leiteranordnungen hohe Ströme übertragen.
Aus der DE 10 2004 006 575 A1 sind Kontakteinpresselemente bekannt, die in Stanzgitter aus Metall eingepresst werden. Nachteilig ist hier, dass insbesondere bei dünnwandigen Stanzgittern die Kontaktflächen zur Übertragung von hohen Strömen zu gering sind und eine große mechanische Stabilität nicht erreicht wird. Die DE 20 2009 009933 U1 betrifft eine elektrische Leiteranordnung mit einem mindestens eine Kontaktöffnung ausweisenden elektrisch leitenden Kontaktträger und mit einem, einen in der Kontaktöffnung eingepressten Einpressstift ausweisenden Kontakteinpresselement, wobei der Einpressstiftquer zu seiner Längserstreckungsrichtung voneinander weg gewölbte, elastisch aufeinander zu biegbare Kontaktschenkel aufweist, die beim Einpressen des Einpressstiftes in die ihm zugeordnete Kontaktöffnung aufeinander zu gebogen werden und im eingepressten Zustand in kraftschlüssiger elektrisch leitender Flächenanlage an sich gegenüberliegenden Kontaktflächen der Innenwandung der Kontaktöffnung anliegen.
Es besteht allerdings ein Bedarf danach, verbesserte und flexiblere Lösungen für insbesondere die Übertragung hoher Ströme bereit zu stellen, die einerseits mehrere Anschlussmöglichkeiten verschiedener Leiter und Kontaktgeometrien zu ermöglichen und trotz hohem Temperaturwechsel dauerhaft eine hohe Stromtragfähigkeit bei stabiler mechanischer und elektrischer Kontaktierung gewährleisten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und eine optimierte Kontaktanordnung bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine mehrteilige, spezifisch geformte Kontaktierungsanordnung vorzusehen, so dass einerseits gewisse Designeigenschaften bestimmter Formen und Merkmalen gezielt genutzt werden können und gleichzeitig auch ein modularer Zusammenbau möglich ist, um diverse Kontakte damit verbinden zu können. Erfindungsgemäß ist daher eine mehrteilige Kontaktierungsanordnung vorgesehen, umfassend wenigstens eine oder wenigstens zwei (somit auch drei o- der mehrere) im Wesentlichen flache Kontaktplatten deren Flachseiten Kontaktierungszonen bereit stellen und von dessen einer Seitenkante sich Kontaktelemente zur Kontaktierung von Gegenkontakten, insbesondere eines externen Kontaktträgers, weg erstrecken sowie ein im Wesentlichen U-förmig oder V-förmig gebogener Kontaktkäfig, gebildet aus einem Bodenabschnitt und zwei vom Bodenabschnitt wegragende, sich gegenüberliegende Kontaktarme, wobei der Kontaktkäfig für jede Kontaktplatte jeweils zwei paarweise nebeneinander verlaufende Kontaktrippen unter Ausbildung je eines Einpressspaltes mit sich paarweise gegenüberliegenden Einpresszonen bereit stellt, die jeweils zum Einpressspalt hin orientiert sind, so dass jeweils die Kontaktplatten mit ihren beiden Kontaktierungszonen im (in den jeweiligen Einpressspalt des Kontaktkäfigs eingepressten) Montagezustand zwischen paarweise gegenüberliegende Einpresszonen form- und kraftschlüssig fixiert sind und wobei der Kontaktkäfig am jeweils freien Ende der Kontaktarme eine innenliegende Kontaktzone zur Kontaktierung eines weiteren Kontaktelements besitzt.
Das bedeutet, dass der Kontaktkäfig für jede Kontaktplatte jeweils zwei spezifisch ausgeformte Einpresszonen bereitstellt, die von den paarweise nebeneinander liegenden Kontaktrippen ausgebildet werden, so dass jeweils eine Kontaktplatte in diese Zonen eingepresst werden kann und die Flachseiten der Kontaktplatten dann zwischen den Einpresszonen kontaktierend gehalten werden. Bevorzugt sind hierzu die Kontaktrippen federnd ausgebildet und können elastisch verformt werden, jedenfalls zumindest teilelastisch.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die beiden Kontaktplatten eine zentrale Ausnehmung aufweisen, die sich von der oberen Seitenkante in Richtung zu unteren Seitenkante (diejenige Seitenkante mit den Kontaktelementen) erstreckt und dabei die insbesondere eine zu den beiden genannten Seitenkanten quer verlaufende, innenliegende Seitenkante ein Auflager für den Bodenabschnitt ausbildet. Sobald die Kontaktplatten in die Einpresszonen des Kontaktkäfigs eingepresst sind, liegt dann der Bodenabschnitt auf dem Auflager in der Ausnehmung auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausnehmung in der Kontaktplatte als Ausnehmung mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt oder einem etwa T-förmigen oder Hammer-förmigen Querschnitt ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hierzu weiter vorgesehen, dass jeweils ein die beiden paarweise nebeneinander liegenden Kontaktrippen verbindender Verbindungssteg des Bodenabschnitts als Gegenlager auf dem Auflager der jeweiligen Kontaktplatte aufliegt, wenn sich die Kontaktplatte in ihrem montierten Einpresszustand befindet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Kontaktkäfig zwischen den jeweils paarweise nebeneinander angeordneten Kontaktrippen einen zentralen Verbindungssteg besitzt, der sich von dem einen freien Ende des einen Kontaktarms entlang dem Bodenabschnitt zum anderen freien Ende des gegenüberliegenden Kontaktarms erstreckt.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn sich die Kontaktzonen zum Kontaktieren eines Gegenkontaktelements am (oder nahe am) jeweils freien Ende der federnden Kontaktarme gegenüber liegen und jeweils als ein gebogener Steg ausgebildet sind, der (an dessen Scheitellinie) über eine linienförmige Kontaktzone verfügt. Zwischen die beiden Kontaktzonen lässt sich dann ein entsprechend geformtes Kontaktelement einschieben, so dass die beiden Kontaktarme auseinander federn und mit ihrer linienförmige Kontaktzone Federkraft-beauf- schlagt am Gegenkontakt anliegen. Auf diese Weise wird gegenüber einer punktförmigen Anlage eine wesentlich höhere Stromtragfähigkeit erzielt. Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass die an den Kontaktplatten einstückig hervorstehenden Kontaktelemente als Einpresskontakte mit zwei sich gegenüberliegenden, vorzugsweise einsteckseitig verbundenen Federarmen ausgebildet sind. Weiter bevorzugt ist es, dass an jeder Kontaktplatte zwei Kontaktelemente vorgesehen sind.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Form des Einpressspaltes zwischen den jeweils beiden paarweise nebeneinander angeordnete Kontaktrippen im Bereich der sich gegenüberliegenden Einpresszonen Eieruhr-förmig bzw. in der Mitte tailliert ist, indem die sich gegenüberliegenden Kontaktrippen endseitig zunächst weiter zueinander beabstandet sind, dann bis zum Bereich der Einpresszonen aufeinander zu verlaufen und sich die Spaltbreite dadurch verjüngt und die Kontaktrippen im weiteren Verlauf wieder weiter beabstandet voneinander sind.
Ebenfalls vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der die beiden Kontaktarme jeweils über einen gebogenen Übergangsabschnitt mit dem Bodenabschnitt verbunden sind und der Einpressspalt vorzugsweise von den Federarmen bis in den Bodenabschnitt hinein verläuft.
Weiter ist mit Vorteil vorgesehen, dass die beiden Kontaktplatten jeweils außenliegende Schultern mit einer flachen Oberseite aufweisen. Diese können als Auflager oder als Montagelager dienen.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn die beiden Kontaktplatten jeweils an der die Kontaktelemente aufweisenden Seitenkante (untere Seitenkante) ein Auflager zum Auflagern auf einem Kontaktträger oder einer Leiterplatte ausbilden, wodurch die Einpresstiefe der Kontaktelemente in die dazu vorgesehenen Kontaktzonen auf dem Kontaktträger oder der Leiterplatte definiert oder begrenzt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Breite des Bodenabschnitts mit der Breite der Kontaktarme im Wesentlichen übereinstimmt, so dass die Hüllkontur des Kontaktkäfigs im Wesentlichen quaderförmig oder zeltförmig ist.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine beispielhafte perspektivische Darstellung der Teile eines Ausführungsbeispiels einer mehrteiligen Kontaktierungsanordnung;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Kontaktierungsanordnung gemäß Figur 1 im zusammen montierten Zustand;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Kontaktierungsanordnung gemäß Figur 2 mit einem eingesteckten Gegenkontakt,
Fig. 4 eine beispielhafte perspektivische Darstellung der Teile eines alternativen Ausführungsbeispiels einer mehrteiligen Kontaktierungsanordnung;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Kontaktierungsanordnung gemäß Figur 4 im zusammen montierten Zustand;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Kontaktierungsanordnung gemäß Figur 5 mit einem eingesteckten Gegenkontakt und
Fig. 7 eine Ausführung mit lediglich einer Kontaktplatte. Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 7 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.
In den Figuren 1 und 4 sind beispielhafte perspektivische Darstellungen der Teile zweier Ausführungsbeispiele jeweils einer mehrteiligen Kontaktierungsanordnung 1 gezeigt. Die Kontaktierungsanordnungen 1 umfasst zwei flache Kontaktplatten 10, deren vordere und hintere Stirnseiten 12 jeweils flächige Kontaktierungszonen 14 besitzen.
In den Figuren 2 und 5 sind jeweils perspektivische Darstellungen der Teile der beiden Ausführungsbeispiele der Figuren 1 und 4 im zusammen gebauten Zustand gezeigt.
Von der unteren Seitenkante 11 der beiden Kontaktplatten 10 erstrecken sich Kontaktelemente 12 weg und zwar Einpresskontakte 12 zum Einpressen in leiterplattenseitige Kontaktzonen (allgemein Gegenkontakte). Die Kontaktplatten 10 besitzen jeweils außenliegende Schultern S.
Ferner besitzt die mehrteilige Kontaktierungsanordnung 1 gemäß Figur 1 einen U-förmig gebogener Kontaktkäfig 20 und die Kontaktierungsanordnung 1 gemäß Figur 4 einen V-förmig gebogener Kontaktkäfig 20. Bei dem V-förmig gebogener Kontaktkäfig 20 laufen die Kontaktarme 22a, 22b unter einem schrägen Winkel aufeinander zu und bilden im Vergleich zu dem U-förmig gebogener Kontaktkäfig 20 aus der Figur 1 einen kleineren Kontaktabstand zwischen den Kontaktarme 22a, 22b an dessen endseitiger Kontaktzone aus. Der Kontaktkäfig 20 wird jeweils aus einem Bodenabschnitt 21 und den zwei vom Bodenabschnitt 21 hochstehenden Kontaktarmen 22a, 22b gebildet und wird vorzugsweise als Stanzbiegeteil aus einer Hochleistungs-Kupfer-Legierung gebildet. Die beiden Kontaktplatten 10 können ebenfalls aus diesem Material hergestellt sein. Aufgrund der mehrteiligen Ausführung können diese aber auch aus einem für die Einpresszonen bzw. für die Kontakteigenschaften optimierten Material bestehen, was hohe Festigkeit, gute Relaxation (Warmfestigkeit) und gleichzeitig gute Federeigenschaften bedeutet. Die Breite B des Bodenabschnitts 21 ist mit der Breite B der Kontaktarme 22a, 22b im Wesentlichen identisch.
Der Kontaktkäfig 20 bildet für jede Kontaktplatte 10 jeweils zwei paarweise nebeneinander verlaufende Kontaktrippen 23a, 23b, 24a, 24b aus. Zwischen den zwei jeweils paarweise nebeneinander verlaufenden Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b wird ein Spalt gebildet und zwar ein Einpressspalte 25.
In Bereich eines jeden Kontaktarmes 22a, 22b besitzen die gegenüberliegenden Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b jeweils paarweise gegenüberliegende Einpresszonen 26. Die Einpresszonen 26 besitzen ihre Kontaktierungsflächen an den Seitenflanken der Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b aus und sind sozusagen jeweils zum Einpressspalt 25 hin orientiert.
Sobald die Kontaktplatten 10 in die Einpresspalte 25 zwischen den Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b eingepresst sind, Kontaktieren die Kontaktierungszonen 14 der Kontaktplatten 10 die Einpresszonen 26 der Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b.
Am jeweils freien Ende 27a, 27b der Kontaktarme 22a, 22b befindet sich eine zum jeweils anderen Kontaktarm 22a, 22b zugewandte Kontaktzone 28a, 28b. Dieser Bereich dient der Aufnahme eines Gegenkontaktelements, wie dies beispielhaft in den Figuren 3 und 6 gezeigt ist. Je nach geometrischer Gestaltung der Anstellwinkel der beiden Kontaktarme 22a, 22b ergibt sich ein passender Kontaktaufnahmebereich und lässt sich die Kontaktkraft passend einstellen.
In der Figur 3 ist ein Gegenkontakt 70 gezeigt, der zwischen den Kontaktzone 28a, 28b aufgenommen ist, während in der Figur 6 ein Flachkontakt 70 von oben in den Bereich zwischen den zwischen den Kontaktzonen 28a, 28b aufgenommen ist. Somit können unterschiedliche Kontaktformen und Einsteckrichtungen kontaktiert werden.
Die beiden Kontaktplatten 10 besitzen ferner eine zentrale Ausnehmung 15, die sich von oberen Seitenkante 16 zu der unteren Seitenkante 11 hin erstreckt. Es verbleibt ein quer verlaufender Steg, der an seiner oberen (innenliegenden) Seitenkante 17 ein Auflager für den Bodenabschnitt 21 des Kontaktkäfigs 20 ausbildet. Die Ausnehmung 15 in der Kontaktplatte 10 besitzt einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Alternativ könnte aber auch eine T-förmige Ausnehmung vorgesehen sein.
Die beiden paarweise nebeneinander liegenden Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b besitzen einen quer zu dem Verlauf der Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b verlaufenden Verbindungssteg 28 aus. Dieser Verbindungssteg 28 des Kontaktkäfigs 20 dient als Gegenlager auf dem Auflager 17 der jeweiligen Kontaktplatte 10.
Der Kontaktkäfig 20 dieser Ausführungsbeispiele besitzt zwischen den jeweils paarweise nebeneinander angeordneten Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b jeweils einen zentralen Verbindungssteg 29 (Mittelsteg). Dieser Mittelsteg 29 verläuft von dem einen freien Ende 27a des einen Kontaktarms 22a entlang dem Bodenabschnitt 21 zum dem anderen freien Ende 27b des gegenüberliegenden Kontaktarms 22b. Ferner gibt es einen Verbindungssteg zu den unmittelbar benachbarten Kontaktrippen 23b und 24a und zwar im Bereich des Bodenabschnitts 21.
Die Kontaktzonen 28a, 28b, die sich am jeweils freien Ende 27a, 27b der Kontaktarme 22a, 22b gegenüber liegen sind jeweils als ein gebogener Steg ausgebildet, der die Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b jeweils miteinander verbindet. Die Kontaktzonen 28a, 28b bilden aufgrund der Krümmung bzw. Biegung eine linienförmige Kontaktzone im Bereich der Scheitellinie 50 der Biegung aus.
Wie ebenfalls in den Figuren gut zu erkennen, verlaufen die Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b nicht geradlinig parallel. Vielmehr verlaufen diese so, dass die Form des dazwischen gebildeten Einpressspaltes eieruhrförmig ist, indem die sich gegenüberliegenden Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b endseitig zunächst weiter zueinander beabstandet sind (d.h. dort eine größere Spaltbreite besitzen), dann bis zum Bereich der Einpresszonen 26 aufeinander zu verlaufen und sich die Spaltbreite dadurch verjüngt und die Kontaktrippen 23a, 23b bzw. 24a, 24b im weiteren Verlauf wieder weiter beab- standet voneinander sind und in etwa in diesem Abstand um die Biegung
(den Übergangsabschnitt 60) herum bis in den Bodenabschnitt 21 hinein laufen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims

Patentansprüche Mehrteilige Kontaktierungsanordnung (1) umfassend wenigstens eine oder wenigstens zwei im Wesentlichen flache Kontaktplatten (10), deren Flachseiten (12) Kontaktierungszonen (14) bereit stellen und von dessen einer Seitenkante (11) sich Kontaktelemente (12) zur Kontaktierung von Gegenkontakten, insbesondere eines externen Kontaktträgers, weg erstrecken sowie ein im Wesentlichen U-förmig oder V-förmig gebogener Kontaktkäfig (20), gebildet aus einem Bodenabschnitt (21) und zwei vom Bodenabschnitt (21) wegragende, sich gegenüberliegende Kontaktarme (22a, 22b), wobei der Kontaktkäfig (20) für jede Kontaktplatte (10) jeweils zwei paarweise nebeneinander verlaufende Kontaktrippen (23a, 23b, 24a, 24b) unter Ausbildung je eines Einpressspaltes (25) mit sich paarweise gegenüberliegenden Einpresszonen (26) bereit stellt, die jeweils zum Einpressspalt (25) hin orientiert sind, so dass jeweils die Kontaktplatten (10) mit ihren beiden Kontaktierungszonen (14) im in den jeweiligen Einpressspalt (25) des Kontaktkäfigs (20) eingepressten Montagezustand zwischen paarweise gegenüberliegende Einpresszonen (26) form- und kraftschlüssig fixiert sind und wobei der Kontaktkäfig (20) am jeweils freien Ende (27a, 27b) der Kontaktarme (22a, 22b) eine innenliegende Kontaktzone (28a, 28b) zur Kontaktierung eines weiteren Kontaktelements (30) besitzt. Kontaktierungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktplatten (10) eine zentrale Ausnehmung (15) aufweisen, die sich von derjenigen Seitenkante (11) mit den Kontaktelementen (12) zur gegenüberliegenden Seitenkante (16) erstreckt und die eine zu den beiden Seitenkante (11 , 16) quer verlaufende innenliegende Seitenkante (17) ein Auflager für den Bodenabschnitt (21) ausbildet. Kontaktierungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein die beiden paarweise nebeneinander liegenden Kontaktrippen (23a, 23b) bzw. (24a, 24b) einen quer dazu verlaufenden Verbindungssteg (28) aufweisen, der jeweils als Gegenlager auf dem Auflager (17) der jeweiligen Kontaktplatte (10) aufliegt. Kontaktierungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkäfig (20) zwischen den jeweils paarweise nebeneinander angeordneten Kontaktrippen (23a, 23b) bzw. (24a, 24b) einen zentralen Verbindungssteg besitzt, der sich von dem einen freien Ende (27a) des einen Kontaktarms (22a) entlang dem Bodenabschnitt (21) zum anderen freien Ende (27b) des gegenüberliegenden Kontaktarms (22b) erstreckt. Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontaktzonen (28a, 28b) am jeweils freien Ende (27a, 27b) der Kontaktarme (22a, 22b) gegenüber liegen und jeweils als ein gebogener Steg ausgebildet sind, der an dessen Scheitellinie (50) über eine linienförmige Kontaktzone verfügt. Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15) in der Kontaktplatte (10) als Ausnehmung mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt oder einem etwa T-förmigen oder Hammerförmigen Querschnitt ausgebildet ist. - 14 -
7. Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (12) an den Kontaktplatten (10) als Einpresskontakte mit zwei sich gegenüberliegenden, einsteckseitig verbundenen Federarmen ausgebildet sind.
8. Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Einpressspaltes zwischen den jeweils beiden paarweise nebeneinander angeordnete Kontaktrippen (23a, 23b) bzw. (24a, 24b) im Bereich der sich gegenüberliegenden Einpresszonen (26) eieruhrförmig ist, dadurch dass die sich gegenüberliegenden Kontaktrippen (23a, 23b) bzw. (24a, 24b) endseitig zunächst weiter zueinander beabstandet sind, dann bis zum Bereich der Einpresszonen (26) aufeinander zu verlaufen und sich die Spaltbreite dadurch verjüngt und die Kontaktrippen (23a, 23b) bzw. (24a, 24b) im weiteren Verlauf wieder weiter beabstandet voneinander sind.
9. Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktarme (22a, 22b) jeweils über einen gebogenen Übergangsabschnitt (29) mit dem Bodenabschnitt (21) verbunden sind.
10. Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktplatten (10) jeweils außenliegende Schultern (S) aufweisen mit einer flachen Oberseite. - 15 -
11 . Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktplatten (10) jeweils an der die Kontaktelemente (12) aufweisenden Seitenkante (11) ein Auflager zum Auflagern auf einem Kontaktträger oder einer Leiterplatte ausbilden, wodurch die Einpresstiefe der Kontaktelemente (12) in die dazu vorgesehenen Kontaktzonen auf dem Kontaktträger oder der Leiterplatte definiert wird.
12. Kontaktierungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B) des Bodenabschnitts (21) mit der Breite (B) Kontaktarme (22a, 22b) im Wesentlichen übereinstimmt.
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