WO2024110046A1 - Federkontaktstift - Google Patents

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WO2024110046A1
WO2024110046A1 PCT/EP2022/083206 EP2022083206W WO2024110046A1 WO 2024110046 A1 WO2024110046 A1 WO 2024110046A1 EP 2022083206 W EP2022083206 W EP 2022083206W WO 2024110046 A1 WO2024110046 A1 WO 2024110046A1
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WO
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piston
housing
spring
spring element
contact pin
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/083206
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wahid NASSRAT
Marko MARTIC
Original Assignee
Feinmetall Gmbh
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Publication date
Application filed by Feinmetall Gmbh filed Critical Feinmetall Gmbh
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/20—Connectors or connections adapted for particular applications for testing or measuring purposes

Definitions

  • the present invention relates to a spring contact pin for electrically conductive contact with a contact partner, with a sleeve-shaped housing and with a contact element mounted longitudinally displaceably in the housing, which has a piston located at least partially in the housing and a contact head located outside the housing with a contact surface for contact with the contact partner, wherein a spring element, in particular a helical spring, is arranged in the housing such that the contact element can spring into the housing.
  • Such conventional spring contact pins are used, for example, to test the functionality of electrical or electronic components such as circuit boards or the like, whereby the spring contact pins prevent the contact point from being overloaded by springing into the housing. If several spring contact pins are used next to one another, all contact points of the opposite contact partner can be contacted safely, since the spring contact pins can optimally compensate for tolerances by springing the respective contact element. Spring contact pins are therefore manufactured and used in large quantities. Spring contact pins are also subject to mechanical wear, which occurs when the contact element is springed into the housing. In particular, wear occurs when the contact element, in particular the piston, spring element and housing, rub against one another when the piston is pushed into the housing against the force of the spring element.
  • the individual components of the spring contact pin are usually designed to be electrically conductive and, if necessary, provided with electrically conductive coatings in order to offer the lowest possible electrical resistance.
  • Mechanical and electrical functions or malfunctions influence each other. Wear and tear of the mechanics is always associated with damage to the surfaces and any coating or coating that may be present, such as precious metal plating. This causes contact medium to be lost and the electrical resistance to increase.
  • abrasion particles can accumulate, which impair the mechanical function as well as the electrical function.
  • the present invention is based on the object of creating an improved spring contact pin which has a longer service life than known spring contact pins due to reduced wear, without impairing the electrical conductivity.
  • the object underlying the invention is achieved by a spring contact pin with the features of claim 1.
  • This has the advantage that the wear of the spring contact pin is reduced by a simple design measure without the electrical conductivity and thus the functionality of the spring contact pin suffering as a result; rather, the conductivity is increased by the design of the spring contact pin according to the invention.
  • the piston is designed as a tubular hollow piston and that the contact surface of the contact head is designed to be closed.
  • the piston is designed to be tubular or sleeve-shaped, a weight saving is achieved in the contact element, so that less mass has to be moved during the conversion process.
  • the spring element can be designed with reduced spring force, which reduces the forces acting in the spring contact pin during a contact process. This also reduces the contact forces and thus the wear in the spring contact pin. This results in the advantages mentioned above. Because the contact head or its contact surface is designed to be closed, there is no disadvantage in making contact with the contact partner due to the tubular design of the piston.
  • the contact head would always be provided with an opening that would arise when the contact element was formed to form the contact head.
  • the closed design ensures that the accuracy of the contact element or the spring contact pin is significantly increased and a secure electrical contact or a secure electrically conductive connection is always established.
  • the contact head is designed as a solid element or solid body, i.e. it has no cavity.
  • the contact head according to the invention has a plug-in section that is axially inserted into the piston.
  • This two-part design of the contact element allows the tubular piston to be manufactured independently of the contact head. This offers advantages, both in terms of the manufacturing process and the variability of the Design of the contact element. In this way, a large number of different contact heads can be connected to one and the same piston.
  • a spring contact pin system is offered that has a large number of pistons and contact heads, with at least two of the contact heads being designed differently. This allows the specialist to choose between suitable contact heads during assembly, for example depending on the contact partner to be contacted, or other boundary conditions.
  • the piston is preferably designed as a deep-drawn part.
  • the two-part design of the contact element makes it possible to use the well-known deep-drawing technique for the piston as well.
  • the deep-drawing process is well-known as such and has proven itself over decades for similarly shaped elements.
  • the deep-drawing process allows particularly tight tolerances to be selected, which ensure improved interaction between the contact element, in particular the piston, and the housing.
  • the wall of the hollow piston can also be very thin without risking critical losses in the strength or load-bearing capacity of the contact element.
  • the material used is therefore many times less than for solid-body pistons.
  • the plug-in section for the electrical and mechanical connection to the piston is held in/on the piston in a force-fitting, form-fitting and/or material-fitting manner.
  • the piston and the contact head are thus firmly connected to one another, so that the secure cohesion of the spring contact pin, in particular the contact element, is ensured even during operation or during a test process.
  • the plug-in section is held in/on the piston by pressing, flanging, crimping, welding and/or soldering. This results in a permanently captive connection between the piston and the contact head with advantageous electrical conductivity.
  • the piston has a cross-sectional taper between its ends, whereby the spring element extends into the piston and is axially supported on the cross-sectional taper on the one hand and on a housing end facing away from the piston on the other.
  • the spring element is thus axially pre-tensioned between the housing end and the piston, whereby the spring element is supported on the cross-sectional taper of the piston.
  • the cross-sectional taper is not located at one of the ends, but between the ends of the piston, so that the spring element extends into the piston, whereby the tubular shape of the piston easily accommodates the spring element.
  • the arrangement of the spring element in certain areas within the piston has the advantage that parts of the spring element are not guided through the housing, but only through the piston. This means that there is no wear or friction on these parts of the spring element when interacting with the housing. This protects the contact points of the housing, which would otherwise be touched by the piston itself when it is moved, from excessive wear.
  • the cross-sectional tapering of the piston is arranged closer to the head, viewed in the axial extension, than to the end of the piston facing the housing end. This results in a region of the spring element, viewed in its axial extension, being guided inside the piston and thus reducing wear. The spring force is not impaired in this case.
  • the spring element preferably has at least one rigid spring element section.
  • the rigid spring element section In the rigid spring element section, elastic deformation of the spring element is avoided during a contacting process.
  • the rigid spring element section is understood to be a section of the spring element in its longitudinal extension in which compression in the longitudinal extension is not or hardly possible.
  • deformation transverse to the longitudinal extension is also at least essentially prevented by the rigid design, so that the spring element in the rigid spring element section cannot buckle or bend sideways.
  • the rigid spring element section thus defines an area of the spring element that does not exert any spring force during the testing process and also prevents deformation of the spring element.
  • the rigid spring element section is located at least substantially between the piston and the housing end. At least in the non-actuated state of the spring contact pin, the rigid spring element section is located completely between the piston and the housing end, as seen in the longitudinal extension of the spring element. This enables and ensures compression by the spring element section remaining in particular within the piston.
  • the fact that the rigid spring element section is located outside the piston or at least substantially outside the piston means that deformation of the spring element there such that it comes into contact, in particular into frictional contact with the housing or its inner wall, is reduced or prevented. The larger the spring element section of the spring element within the piston, the more the wear of the spring contact pin is reduced overall.
  • the rigid spring element section preferably has an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the housing, so that contact, in particular frictional contact, between the rigid spring element section and the housing is avoided. As a result, frictional contact of the spring contact pin is limited in particular to the interaction of the housing and the piston.
  • the piston has an insertion bevel for the spring element at its end facing the housing.
  • This makes it easier to accommodate the spring element in its longitudinal extension in the piston during compression. In particular, this prevents wear and in particular also prevents the spring element from snagging or tilting on the end of the piston facing the housing end. Rather, the insertion bevel centers or guides the spring element into the piston.
  • the housing end of the housing is plastically deformed, in particular bent, to form an axial stop for the spring element.
  • the advantageous design of the housing end enables easy assembly of the spring contact pin.
  • the housing end is not yet bent during assembly, so that the contact element can be pushed or is pushed into the housing from behind, i.e. through the housing end. Only then is the housing end plastically deformed to provide an axial stop for the spring element and to prevent the piston from falling out of the housing in the direction of the housing end.
  • an assembly improvement is achieved with simple, inexpensive means, which is also designed to save installation space and is reliable.
  • the housing has a cross-sectional taper forming a step at its end facing away from the housing end, the step being designed as an axial stop for the piston, which acts against the force of the spring element.
  • the piston is thus held so that it can be moved longitudinally between the spring element supported on the housing end on the one hand and the axial stop on the other.
  • the piston cannot therefore be ejected by the spring element on the side of the housing facing away from the housing end.
  • This structurally simple design makes the spring contact pin cost-effective and less prone to errors.
  • the cross-sectional tapering of the housing is produced using a deep-drawing process.
  • the housing as a whole is produced using a deep-drawing process. This allows the housing to be manufactured easily and precisely in large quantities.
  • the length of the distance of the piston corresponds to the length of the housing minus the maximum permissible spring travel of the spring element and minus a predeterminable tolerance value.
  • the piston extends almost completely through the housing. Because the spring element runs inside the piston, this is not a disadvantage for the spring travel.
  • the long design of the piston in relation to the housing ensures improved mounting of the piston in the housing, while at the same time improving the electrical connection between the housing and the piston. Because the spring travel and a predeterminable tolerance value are taken into account when defining the length of the piston, it is ensured that the desired minimum or maximum spring travel is always achieved.
  • the end of the spring element facing the housing is widened.
  • This provides improved support for the spring element at the housing end.
  • the housing end is subsequently deformed by a forming process to form an axial stop, whereby an opening remains in the housing end. The wider the spring element is at the point where it is supported on the housing end, the less likely it is that the spring element will enter the opening and become caught and/or jammed in it. Widening the missing element therefore results in improved support.
  • the spring element has a longitudinal section outside the piston, along which the outer diameter of the spring element widens in the direction of the housing end, so that the spring element rests against the inner wall of the housing outside the piston.
  • the spring element is then guided radially both inside the piston through the piston and outside the piston through the housing, which ensures particularly secure guidance of the spring element, which prevents it from bending.
  • this increases the wear between the spring element and the housing.
  • This longitudinal section is therefore particularly preferably designed as the rigid section of the spring element, according to an alternative embodiment of the invention.
  • the rigid spring element section is thus located outside the piston. Because the spring element section is designed to be rigid, no relative movement occurs between the spring element section or the coils of the helical spring and the housing during a spring process. Instead, the spring is held mainly in the piston and less or not at all in the housing. The spring function is ensured in particular by the section of the spring element that is located inside the piston. This also has the advantage that lateral bending or buckling of the spring element is prevented.
  • the rigid spring element section is preferably formed by the coils of the helical spring abutting one another axially, thereby preventing compression in the axial direction, because the applied coils act like a continuous rod.
  • the piston has a cross-sectional taper at its end facing the housing, on which the spring element is supported.
  • the spring element does not extend into the piston.
  • the cross-sectional taper preferably has a centering bevel for centering the spring element between the piston and the housing.
  • the spring element is thus centered or caught radially between the piston and the housing, so that a secure guidance of the spring element and the piston in the housing is ensured.
  • the centering bevel has an inner diameter that is smaller than the inner diameter of the spring element, so that the centering bevel can be inserted into the spring element in some areas.
  • the spring element has a diameter taper at its end facing the piston for centering the spring element on the piston.
  • the spring element thus penetrates into the piston in some areas in order to be centered therein.
  • Figures 1A to E show a first embodiment of an advantageous spring contact pin
  • Figure 2 shows a second embodiment of the spring contact pin
  • Figures 3A and B show a third embodiment of the spring contact pin
  • Figure 4 shows a fourth embodiment of the spring contact pin
  • Figure 5 shows a fifth embodiment of the spring contact pin
  • Figure 6 shows a sixth embodiment of the spring contact pin
  • Figure 7 shows a seventh embodiment of the spring contact pin
  • Figure 8 shows an eighth embodiment of the spring contact pin
  • Figures 9A and B show a ninth embodiment of the spring contact pin, each in a simplified longitudinal sectional view.
  • Figure 1A shows a simplified longitudinal sectional view of an advantageous spring contact pin 1, which has a sleeve-shaped housing 2, also called a casing, and a contact element 3 mounted longitudinally displaceably in the housing 2.
  • the contact element 3 has a contact head 4 with a closed contact surface 5 on the front side, which is designed to make electrically conductive contact with a contact partner by touching it.
  • the contact head 4 is manufactured as a solid element or solid body (i.e. without cavities), so that the contact surface 5 is also closed.
  • the contact surface 5 is spherical.
  • the contact surface 5 can also have other shapes, for example concave, pointed, conical, star-shaped or fork-shaped.
  • the contact element 3 has a piston 6 which is firmly connected to the contact head 4.
  • the piston 6 is designed as a hollow piston and is tubular.
  • the piston 6 is therefore also designed as a sleeve and has only a thin jacket wall, whereby the The outer wall of the piston 6 is preferably thinner than the outer wall of the sleeve-shaped housing 2.
  • the piston 6 projects far into the housing 2, so that it extends at least over half of the longitudinal extent of the housing and preferably beyond.
  • the piston 6 has a section 7 facing the contact head 4 and a section 8 associated with the housing, wherein the section 8 lies completely within the housing 2, and the section 7 projects out of the housing at least in the non-actuated state.
  • Figure 1B shows an enlarged view of the spring contact pin 1 in the area of the spring contact pin 1 in which the piston 6 penetrates into the housing 2.
  • the housing 2 is open at its end facing the contact head 4 and has a cross-sectional taper 9.
  • this cross-sectional taper 9 is realized by a flange 10 of the housing 2.
  • the piston 6 also has a cross-sectional taper 11 in its longitudinal extension, so that the section 7 has a smaller outer diameter than the section 8 of the piston 6.
  • the cross-sectional taper 11 and the associated different outer diameters of the piston 6 result in a step in the piston 6 which forms an axial stop
  • the outer diameter of the section 8 is larger than the inner diameter of the cross-sectional taper 9 of the housing 2, so that the axial stop 12 interacts with the cross-sectional taper 9 in a form-fitting manner in the direction of the contact head 4, so that the piston 6 is prevented from being pushed out of the housing 2 in the direction of the contact head 4.
  • the contact head 4 is designed as a separate element from the contact piston 6.
  • the contact head 4 has a plug-in section 13 which is inserted into the section 7 of the piston 6.
  • the plug-in section 13 is inserted into the section 7 of the piston 6.
  • the plug section 13 and the section 7 are in particular always the same and designed to match or be compatible with each other.
  • the plug section 13 is pressed axially into the piston 6, so that the contact head 4 is held on the piston 6 by a press fit.
  • the contact head 4 is also welded to the piston 6, soldered or positively connected, for example, by flanging or deformation.
  • the two-part design of the piston with the separate contact head 4 and the piston 6 ensures that the spring contact pin can be easily adapted to different boundary conditions and/or contact partners.
  • the assembly of a selected contact head 4 with the piston 6 preferably takes place when the piston 6 is already mounted in the housing 2.
  • the assembly takes place before the piston 6 is mounted in the housing 2.
  • the pistons 6 in particular are designed the same and a large number of different contact heads 4 are provided, so that the desired spring contact pin can be produced with little effort by combining a specific contact head 4 with one of the pistons 6.
  • a large number of pre-assembled pin assemblies are provided, each consisting of a piston 6 and a contact head 4 already attached to it, wherein the contact heads can be designed the same or differently.
  • the spring contact pin 1 also has a spring element 14 in the form of a helical spring.
  • the helical spring 14 is pre-tensioned between the housing 2 and the contact element 3 in such a way that it pushes the contact element 3 with the contact head 4 out of the housing 2 or pushes the axial stop 12 against the cross-sectional taper 11 of the housing 2.
  • the spring element 14 is supported with one end on a housing end 15 of the housing 2 facing away from the contact head 4.
  • the other end of the spring element 14 is supported on the contact element 3, in particular on the piston 6.
  • the outer diameter of the spring element 14 is smaller than the inner diameter of the contact piston 6, so that the spring element 14 extends into the piston 6.
  • the cross-sectional taper 11 forms an axial stop 16 for the spring element 14, so that the spring element 14 is axially supported on the cross-sectional taper 11 on the inside of the piston 6.
  • the spring element 14 In the unactuated or rebounded state, as shown in Figure 1B, the spring element 14 thus extends over almost the entire length of the housing 2 and over the entire length of the section 8 of the piston 6.
  • Figure 1C shows an enlarged detailed view of the spring contact pin 1 in the area of the housing end 15.
  • the spring element 14 preferably has two longitudinal sections that differ from one another.
  • the longitudinal section 14_1 located inside the piston 6 in the non-actuated state is designed to be resilient or elastically deformable.
  • the longitudinal section 14_2 located outside the piston 6, is designed to be rigid so that it cannot deflect. This is shown in Figures 1A and C. This is shown by way of example by the adjacent turns of the coil spring in the longitudinal section 14_2, while the turns in the longitudinal section 14_1 are axially spaced from one another and thus allow axial compression.
  • the spring element 14 extends into the piston 6 and is axially supported there, a particularly long guide surface is ensured between the piston 6 and the housing 2, which ensures precise guidance of the contact element 3 with low friction.
  • the long contact surface also ensures a secure electrical connection between the housing 2 and the contact element 3.
  • Figure ID shows the spring contact pin 1 in the compressed state, i.e. when the contact element 3 is pressed into the housing 2 against the force of the spring element 14.
  • the spring travel is limited either by the spring element 14 itself or by the length of the piston 6, which abuts the housing end 15 of the housing 2. Due to the rigid design of the longitudinal section 14_2, this extends partially or to a large extent, depending on how long the piston 6 is and how large the sliding travel is possible, into the piston 6, so that the longitudinal section 14_1 is completely inside the piston and is compressed there, as shown in Figure 1B.
  • Figure IE shows an enlarged view of the spring contact pin 1 in the area of the housing end 15 in the compressed state.
  • the piston 6 has an insertion bevel 17 for the spring element 14 at the free end of the section 8.
  • the spring element 14 is thus advantageously guided into the piston 6, so that snagging or jamming of the piston 6 on the spring element 14 or vice versa is reliably prevented.
  • the advantageous design of the spring contact pin 1 means that the combination of two deep-drawn parts (piston 6 and housing 2) which, when inserted into one another, act as a sliding guide, enables significantly narrower guide gaps because the diameter tolerances that can be achieved in practice are better by a factor of around 3 compared to turned parts.
  • the remaining wear caused by the spring element 14 inside the piston 6 is less disruptive there because it does not affect the electrical function of the spring contact pin 1, in particular the contact surfaces. Thus, wear remains, but is separated from the functionally important zones or contact zones between the housing 2 and the piston 6.
  • the advantageous design also ensures that wear that occurs with conventional spring contact pins, in which the spring element is pre-tensioned against the free end of the piston, is avoided. With a conventional design, abrasion also occurs in the functionally important guide area of the piston 6 and the housing 2 and remains there.
  • abrasion also remains essentially within the piston 6 and does not reach the contact points between the piston 6 and the housing 2, or does not reach them as quickly, thereby further increasing the service life of the spring contact pin 1.
  • the rigid longitudinal section 14_2 of the spring element 14 ensures that fewer transverse forces act on the piston 6, whereby the service life of the spring contact pin is further increased by reducing frictional forces.
  • the piston 6 and the housing 2 have an advantageous coating to increase the electrical conductivity and/or to reduce wear.
  • the coating could, for example, be a galvanic precious metallization or something similar.
  • Figure 2 shows a second embodiment of the spring contact pin 1, which differs from the first embodiment in that the spring element 14 does not have a constant diameter, as in the previous embodiment. Instead, the diameter of the spring element 14 or the helical spring widens towards the housing end 15, so that the spring element 14 is wider at its end facing the housing end 15, as shown in Figure 2. This ensures a secure, in particular axially centered, contact of the spring element 14 on the housing end 15, even if, as shown in the present embodiment, this has a remaining opening 18, which is in particular due to manufacturing.
  • Both the housing 2 and the piston 6 are advantageously designed as deep-drawn parts. This allows the different cross sections or diameters of the piston 6 in sections 7 and 8 in particular to be realized in an advantageous manner.
  • the housing 2 can also be manufactured cost-effectively and precisely as a result.
  • the housing end 15 has already been formed by the deep-drawing process in such a way that it forms the axial stop for the spring element 14.
  • the flange 10 is then produced in order to form the cross-sectional taper 9 at the opposite end.
  • the cross-sectional taper 9 is produced in the form of a step in the deep-drawing process.
  • the housing end 15 is open or has no taper after the deep-drawing process, as shown in Figure 3A.
  • the contact element 3 is therefore now inserted axially from the side of the housing end 15, as shown by an arrow 19 in Figure 3A, with section 7 first.
  • the spring element 14 is introduced or pushed into the housing 2 from the housing end 15. Only then is the housing end 15 plastically deformed, so that the cross section of the housing 2 is tapered or reduced at the housing end 15, as shown in Figure 3B.
  • the end is bent inwards, as indicated by arrows 20 in Figures 3A and B.
  • this is a flanging.
  • the deformation is preferably at the end of the casing or near the end so that as little installation space as possible is lost.
  • the piston 6 is then held in a form-fitting manner in the housing 2 with the spring element 14 so that it cannot be lost.
  • the contact head 4 is then mounted on the piston 6. If the contact head 4 has a outer diameter which is only as large as the outer diameter of the piston 6 in the section 7, the contact head 4 can also be mounted on the piston 6 before the piston 6 is mounted in the housing 2 and pushed through the housing 2 together with the piston 6.
  • Figure 4 shows a further, fourth embodiment of the spring contact pin 1 in an enlarged longitudinal sectional view.
  • This embodiment differs from the previous embodiments in that the rigid longitudinal section 14_2 is not assigned to the end of the spring element 14, but is formed between two resilient longitudinal sections 14_1 and 14_2 - seen in the longitudinal extension of the spring element 14.
  • the rigid longitudinal section 14_2 lies in the area in which the spring element 14 penetrates the piston 6.
  • the spring element 14 is stiffened in the transition area, so that canting or tilting of the spring element is prevented when the piston 6 compresses and thus when it is pushed onto the spring element 14.
  • the subsequent spring longitudinal section 14_3, which leads to the housing end 15, is also compressible or elastically deformable, the spring travel is increased in comparison to the previous embodiment and the spring element 14 is adapted to the inner diameter of the housing 2.
  • Figure 5 shows a fifth embodiment of the spring contact pin 1, which differs from the previous embodiments in that the rigid longitudinal section 14_2 in the rebound state or in the non-actuated state of the spring contact pin 1 lies completely within the section 8 of the piston 6.
  • the rigid longitudinal section and the resilient longitudinal section of the spring element 14 are swapped. It is preferably provided that the diameter of the spring element 14 increases in the resilient section, so that the spring element 14 in the resilient area rests radially on the inside of the housing 2 in order to be optimally guided there.
  • changes in the diameter of the spring element 14 are each realized by a conical transition length section. This reduces sudden mechanical stress in the spring element 14.
  • the first contact point of the spring element 14 on the housing 2 is preferably placed axially further away from the piston guide. This shortens the wear area.
  • Figure 6 shows a sixth embodiment of the spring contact pin 1, which differs from the previous embodiments in that the spring element 14 does not have a rigid longitudinal section.
  • the spring element 14 has an expansion in diameter in the longitudinal section of the spring element 14, which is guided radially in the housing 2. The expansion of the diameter is axially spaced from the piston 6, so that when the contact element 3 is compressed, additional areas of the longitudinal section of the spring element 14 with a reduced diameter can initially penetrate into the piston 6.
  • Figure 7 shows a further embodiment of the spring contact pin 1, which differs from the previous embodiments in that the spring element 14 is supported on the end of the piston 6 facing the housing end 15 and does not penetrate into it.
  • the spring element 14 has a reduced diameter at its end facing the piston 6, so that only the end of the spring element 14 penetrates into the piston 6 and the piston 6 is thereby centered.
  • the insertion bevel 17 of the piston 6 acts with the windings of the helical spring to center the spring element 14 and the piston 6.
  • Figure 8 shows an eighth embodiment of the spring contact pin 1, which differs from the previous embodiments in that the piston 6 has a diameter reduction, in particular a plastic deformation, similar to that of the housing end 15, from its end facing the housing end 15, the coil spring 14 having a constant diameter, the inner diameter of the taper of the piston end being smaller than the inner diameter of the spring element 14 of the coil spring.
  • the coil spring 14 is thus guided with its windings between the tapered end 21 and the inside of the housing 2, which also achieves centering.
  • the piston 6 penetrates into the spring element 14 and not the other way around, as for example in the embodiment of Figure 7.
  • Figures 9A and B show a ninth embodiment of the spring contact pin 1, which corresponds to the embodiments of Figures 7 and 8 in that the spring element 14 is supported on the end of the piston 6 facing the housing end 15. In contrast to the previous embodiments, however, the spring element 14 is supported directly on the undeformed, flat end wall of the cylindrical section 8 of the piston 6, as shown in the detailed view of Figure 9B.

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Abstract

Die Erfindung begrifft einen Federkontaktstift (1) zur elektrisch leitenden Berührungskontaktierung eines Kontaktpartners, mit einem hülsenförmigen Gehäuse (2) und mit einem in dem Gehäuse (2) längsverschieblich gelagerten Kontaktelement (3), das einen zumindest bereichsweise in dem Gehäuse (2) liegenden Kolben (6) und einen außerhalb des Gehäuses (2) liegenden Kontaktkopf (4) mit einer Kontaktfläche (5) zur Berührungskontaktierung des Kontaktpartners aufweist, wobei in dem Gehäuse (2) ein Federelement (14), insbesondere Schraubenfeder, derart angeordnet ist, dass das Kontaktelement (3) in das Gehäuse (2) einfedern kann. Es ist vorgesehen, dass der Kolben (6) rohrförmig als Hohlkolben ausgebildet ist, und dass die Kontaktfläche (5) des Kontaktkopfs (4) geschlossen ausgebildet ist.

Description

BESCHREIBUNG
F ederkontaktstift
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federkontaktstift zur elektrisch leitenden Berührungskontaktierung eines Kontaktpartners, mit einem hülsenförmigen Gehäuse und mit einem in dem Gehäuse längsverschieblich gelagerten Kontaktelement, das einen zumindest bereichsweise in dem Gehäuse liegenden Kolben und einen außerhalb des Gehäuses liegenden Kontaktkopf mit einer Kontaktfläche zur Berührungskontaktierung des Kontaktpartners aufweist, wobei in dem Gehäuse ein Federelement, insbesondere Schraubenfeder, derart angeordnet ist, dass das Kontaktelement in das Gehäuse einfedern kann.
Derartige, herkömmliche Federkontaktstifte werden beispielsweise dazu eingesetzt, elektrische oder elektronische Komponenten wie beispielsweise Leiterplatten oder dergleichen auf ihre Funktionsfähigkeit zu prüfen, wobei die Federkontaktstifte durch das Einfedern in das Gehäuse eine Überanspruchung der Kontaktstelle verhindern. Werden mehrere Federkontaktstifte nebeneinander liegend eingesetzt, können alle Kontaktstellen des gegenüberliegenden Kontaktpartners sicher kontaktiert werden, da die Federkontaktstifte durch das Einfedern des jeweiligen Kontaktelements Toleranzen optimal ausgleichen können. Federkontaktstifte werden daher in großen Mengen hergestellt und eingesetzt. Dabei unterliegen auch Federkontaktstifte einem mechanischen Verschleiß, der beim Einfedem des Kontaktelements in das Gehäuse entsteht. Insbesondere erfolgt Verschleiß durch das Aneinanderreiben von Kontaktelement, insbesondere Kolbens, Federelement und Gehäuse, wenn der Kolben in das Gehäuse entgegen der Kraft des Federelements eingeschoben wird. Für die elektrische Leitfähigkeit des Federkontaktstifts ist eine sichere und dauerhafte Berührung von Kolben und Gehäuse jedoch von Vorteil. Üblicherweise sind die einzelnen Bestandteile des Federkontaktstifts elektrisch leitfähig ausgebildet und ggf. mit elektrisch leitfähigen Beschichtungen versehen, um einen möglichst geringen elektrischen Widerstand zu bieten. Mechanische und elektrische Funktionen oder Fehlfunktionen beeinflussen sich dabei gegenseitig. Ein Verschleiß der Mechanik ist auch immer mit einer Beschädigung der Oberflächen und deren gegebenenfalls vorhandener Beschichtung oder Vergütung, wie beispielsweise in Form einer Edelmetallisierung, verbunden. Dadurch geht Kontaktmittel verloren und der elektrische Widerstand steigt. Außerdem können sich Abriebpartikel anlagern, die die mechanische Funktion sowie die elektrische Funktion beeinträchtigen. Zur Vermeidung von Reibkorrosionen ist es beispielsweise bekannt, Schutzschichten an den Kontaktstellen vorzusehen oder beispielsweise Schmiermittel einzubringen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Federkontaktstift zu schaffen, der durch reduzierten Verschleiß eine höhere Lebensdauer als bekannte Federkontaktstifte aufweist, ohne dabei die elektrische Leitfähigkeit zu beeinträchtigen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Federkontaktstift mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieser hat den Vorteil, dass durch eine einfache konstruktive Maßnahme der Verschleiß des Federkontaktstifts reduziert wird, ohne dass darunter die elektrische Leitfähigkeit und damit die Funktionsfähigkeit des Federkontaktstiftes leidet, vielmehr wird die Leitfähigkeit durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Federkontaktstifts erhöht.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Kolben rohrförmig als Hohlkolben ausgebildet ist, und dass die Kontaktfläche des Kontaktkopfs geschlossen ausgebildet ist. Durch die Ausbildung des Kolbens als Hohlkolben, sodass der Kolben rohrförmig oder hülsenförmig ausgebildet ist, ergibt sich eine Gewichtserspamis im Kontaktelement, sodass weniger Masse bei dem Konvertierungsvorgang bewegt werden muss. Dadurch kann das Federelement mit reduzierter Federkraft ausgelegt werden, wodurch die in dem Federkontaktstift wirkenden Kräfte bei einem Kontaktvorgang reduziert werden. Damit einhergehend werden auch die Kontaktkräfte und damit der Verschleiß im Federkontaktstift reduziert. Es ergeben sich somit die oben genannten Vorteile. Dadurch, dass der Kontaktkopf beziehungsweise dessen Kontaktfläche geschlossen ausgebildet ist, ergibt sich keinerlei Nachteil bei der Berührungskontaktierung des Kontaktpartners durch die rohrförmige Ausbildung des Kolbens. Bei einer insgesamt rohrförmigen Ausbildung des Kontaktelements wäre der Kontaktkopf stets mit einer Öffnung versehen, die bei der Umformung des Kontaktelements zur Ausbildung des Kontaktkopfs entstehen würde. Durch die geschlossene Ausbildung wird erreicht, dass die Treffgenauigkeit des Kontaktelements beziehungsweise des Federkontaktstiftes dem gegenüber deutlich erhöht und stets ein sicherer elektrischer Kontakt beziehungsweise eine sichere elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt wird.
Vorzugsweise ist der Kontaktkopf als Vollelement oder Vollkörper ausgebildet, weist also keinen Hohlraum auf. Außerdem weist der erfindungsgemäße Kontaktkopf einen Steckabschnitt auf, der in den Kolben axial eingeschoben ist. Durch diese zweiteilige Ausbildung des Kontaktelements kann der rohrförmige Kolben unabhängig von dem Kontaktkopf hergestellt werden. Dies bietet Vorteile, sowohl in Bezug auf das Herstellungsverfahren als auch auf die Variabilität der Ausbildung des Kontaktelements. So können eine Vielzahl unterschiedlicher Kontaktköpfe mit ein und demselben Kolben verbunden werden. So wird insbesondere ein Federkontaktstiftsystem geboten, dass eine Vielzahl von Kolben und Kontaktköpfen aufweist, wobei zumindest zwei der Kontaktköpfe unterschiedlich ausgebildet sind. Dadurch kann der Fachmann bei der Montage zwischen passenden Kontaktköpfen, beispielsweise in Abhängigkeit von dem zu kontaktieren Kontaktpartner, oder anderen Randbedingungen auswählen.
Der Kolben ist vorzugsweise als Tiefziehteil ausgebildet. Durch die zweiteilige Ausbildung des Kontaktelements ist es möglich, die an sich bekannte Technik des Tiefziehens auch für den Kolben einzusetzen. Das Tiefziehverfahren ist als solches bekannt und hat sich über Jahrzehnte bei ähnlich geformten Elementen bewährt. Durch das Tiefziehverfahren können besonders enge Toleranzen gewählt werden, die ein verbessertes Zusammenspiel des Kontaktelements, insbesondere des Kolbens, mit dem Gehäuse gewährleisten. Durch die Ausbildung als Hohlkolben, insbesondere in Form eines Tiefziehteils, kann außerdem die Wandung des Hohlkolbens sehr dünn ausgebildet sein, ohne kritische Verluste an der Festigkeit oder Belastbarkeit des Kontaktelements zu riskieren. Der Materialeinsatz ist somit um ein Vielfaches geringer gegenüber Vollkörper- Kolben.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Steckabschnitt zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit dem Kolben kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig in/an dem Kolben gehalten ist. Der Kolben und der Kontaktkopf sind somit fest miteinander verbunden, sodass auch im Betrieb beziehungsweise während eines Prüfvorgangs, der sichere Zusammenhalt des Federkontaktstiftes, insbesondere des Kontaktelements, gewährleistet ist.
Besonders bevorzugt ist der Steckabschnitt durch Pressen, Bördeln, Crimpen, Schweißen und/oder Löten in/an dem Kolben gehalten. Hierdurch ergibt sich eine dauerhaft verliersichere Verbindung von Kolben und Kontaktkopf mit vorteilhafter elektrischer Leitfähigkeit.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Kolben zwischen seinen Enden eine Querschnittsverjüngung auf, wobei sich das Federelement in den Kolben hinein erstreckt und sich an der Querschnittsverjüngung einerseits und an einem von dem kolbenabgewandten Gehäuseende des Gehäuses andererseits axial abstützt. Das Federelement ist somit zwischen Gehäuseende und Kolben axial vorgespannt, wobei sich dazu das Federelement an der Querschnittsverjüngung des Kolbens abstützt. Die Querschnittsverjüngung sitzt nicht an einem der Enden, sondern zwischen den Enden des Kolbens, sodass das Federelement bis in den Kolben hineinragt, wobei die Rohrform des Kolbens eine Aufnahme des Federelements ohne weiteres ermöglicht. Durch die Anordnung des Federelements bereichsweise innerhalb des Kolbens ergibt sich der Vorteil, dass Teile des Federelements nicht durch das Gehäuse geführt werden, sondern allein durch den Kolben. Dadurch entsteht an diesen Teilen des Federelements auch kein Verschleiß oder Reibung im Zusammenwirken mit dem Gehäuse. Dadurch werden die Kontaktstellen des Gehäuses, die ansonsten vom Kolben selbst bei seiner Verschiebung berührt werden, vor einem übermäßigen Verschleiß geschützt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Querschnittsverjüngung des Kolbens in Axialerstreckung gesehen näher zu dem Kopf als zu dem dem Gehäuseende zugewandten Ende des Kolbens angeordnet ist. Dadurch ergibt sich, dass ein Bereich des Federelements, in seiner Axialerstreckung gesehen, innerhalb des Kolbens geführt ist und dadurch verschleißmindernd wirkt. Die Federkraft wird dabei nicht beeinträchtigt.
Vorzugsweise weist das Federelement wenigstens einen steifen Federelementabschnitt auf. In dem steifen Federelementabschnitt wird ein elastisches Verformen des Federelements bei einem Kontaktiervorgang vermieden. Insoweit wird unter dem steifen Federelementabschnitt ein Abschnitt des Federelements in seiner Läng ser Streckung verstanden, in welchem eine Komprimierung in Längserstreckung nicht oder kaum möglich ist. Zudem ist auch eine Verformung quer zur Längserstreckung durch die steife Ausbildung zumindest im Wesentlichen verhindert, sodass das Federelement in dem steifen Federelementabschnitt auch nicht seitlich ausknicken oder biegen kann. Durch den steifen Federelementabschnitt wird somit ein Bereich des Federelements definiert, der beim Prüfvorgang zum einen keine Federkraft ausübt und zum anderen eine Verformung des Federelements verhindert. Durch eine vorteilhafte Platzierung des steifen Federelementabschnitts kann beispielsweise der Verschleiß im Bereich vom Übergang des Federelements aus dem Gehäuse in den Kontaktkolben reduziert werden.
Bevorzugt liegt der steife Federelementabschnitt zumindest im Wesentlichen zwischen dem Kolben und dem Gehäuseende. Zumindest im unbetätigten Zustand des Federkontaktstifts liegt der steife Federelementabschnitt vollständig zwischen Kolben und Gehäuseende, in Längserstreckung des Federelements gesehen. Dadurch wird das Einfedem durch den insbesondere innerhalb des Kolbens verbleibenden Federelementabschnitt ermöglicht und gewährleistet. Dadurch, dass der steife Federelementabschnitt außerhalb des Kolbens oder zumindest im Wesentlichen außerhalb des Kolbens liegt, wird erreicht, dass dort ein Verformen des Federelements derart, dass es in Kontakt, insbesondere in Reibkontakt mit dem Gehäuse oder dessen Innenwand gelangt, reduziert oder verhindert wird. Desto größer der Federelementabschnitt des Federelements innerhalb des Kolbens ist, desto weiter wird der Verschleiß des Federkontaktstifts insgesamt reduziert. Der steife Federelementabschnitt weist dabei bevorzugt einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses, sodass ein Berührungskontakt, insbesondere ein Reibkontakt, zwischen dem steifen Federelementabschnitt und dem Gehäuse vermieden wird. Dadurch wird ein Reibkontakt des Federkontaktstifts insbesondere auf das Zusammenwirken von Gehäuse und Kolben begrenzt.
Vorzugsweise weist der Kolben an seinem dem Gehäuse zugewandten Ende eine Einführschräge für das Federelement auf. Dadurch wird beim Einfedem das Aufnehmen des Federelements in seiner Längserstreckung in den Kolben vereinfacht. Insbesondere wird dabei Verschleiß verhindert und insbesondere auch ein Verhaken oder Verkanten des Federelements an der dem Gehäuseende zugewandten Stirnseite des Kolbens. Vielmehr wird durch die Einführfase das Federelement in den Kolben zentriert beziehungsweise hineingeführt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gehäuseende des Gehäuses zur Ausbildung eines Axialanschlags für das Federelement plastisch verformt, insbesondere umgebogen ist. Durch die vorteilhafte Ausbildung des Gehäuseendes wird eine einfache Montage des Federkontaktstifts ermöglicht. Insbesondere ist bei der Montage das Gehäuseende noch nicht umgebogen, sodass das Kontaktelement von hinten, also durch das Gehäuseende, in das Gehäuse einschiebbar oder eingeschoben ist. Erst anschließend wird das Gehäuseende plastisch verformt, um einen Axialanschlag für das Federelement zu bieten und um den Kolben an einem Herausfallen aus dem Gehäuse in Richtung des Gehäuseendes zu verhindern. Hier ist mit einfachen kostengünstigen Mitteln eine Montageverbesserung erzielt, die darüber hinaus bauraumsparend und verlässlich gestaltet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse an seinem von dem Gehäuseende abgewandten Ende eine eine Stufe ausbildende Querschnittsverjüngung auf, wobei die Stufe als Axialanschlag für den Kolben ausgebildet ist, der entgegen der Kraft des Federelements wirkt. Der Kolben ist somit zwischen dem sich an dem Gehäuseende abstützenden Federelement einerseits und an dem Axialanschlag andererseits längsverschieblich gehalten. Somit kann der Kolben durch das Federelement auch nicht auf der von dem Gehäuseende abgewandten Seite des Gehäuses durch das Federelement ausgestoßen werden. Durch diese konstruktiv einfache Ausbildung ist der Federkontaktstift kostengünstig und wenig fehleranfällig. Insbesondere ist die Querschnittsverjüngung des Gehäuses durch ein Tiefziehverfahren hergestellt. Insbesondere ist das Gehäuse insgesamt durch ein Tiefziehverfahren hergestellt. Dadurch lässt sich das Gehäuse in hoher Stückzahl einfach und präzise herstellen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung entspricht die Länge des Abstands des Kolbens, der mindestens in dem Gehäuse liegt, der Länge des Gehäuses abzüglich des maximal zulässigen Federwegs des Federelements und abzüglich eines vorgebbaren Toleranzwertes. Dadurch erstreckt sich der Kolben fast vollständig durch das Gehäuse. Weil das Federelement innerhalb des Kolbens verläuft, ist dies für den Federweg nicht von Nachteil. Durch die im Verhältnis zum Gehäuse lange Ausbildung des Kolbens wird jedoch eine verbesserte Lagerung des Kolbens in dem Gehäuse gewährleistet, bei gleichzeitig verbesserter elektrischer Verbindung zwischen Gehäuse und Kolben. Dadurch, dass der Federweg und ein vorgebbarer Toleranzwert bei der Definition der Länge des Kolbens berücksichtigt werden, ist gewährleistet, dass stets der gewünschte minimale oder maximale Federweg erzielt wird.
Vorzugsweise ist das dem Gehäuse zugewandte Ende des Federelements aufgeweitet. Dadurch ist eine verbesserte Abstützung des Federelements an dem Gehäuseende geboten. Insbesondere wird das Gehäuseende, wie zuvor beschrieben, durch einen Umformvorgang zur Ausbildung eines Axialanschlags nachträglich verformt, wodurch eine Öffnung in dem Gehäuseende verbleibt. Desto breiter das Federelement an der sich an dem Gehäuseende abstützenden Stelle ausgebildet ist, desto weniger wahrscheinlich ist es, dass das Federelement in die Öffnung gelangt und sich darin verfängt und/oder verhakt. Das Aufweiten des Fehlelements hat somit eine verbesserte Abstützung zur Folge.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Federelement außerhalb des Kolbens einen Längsabschnitt aufweist, entlang dessen sich der Außendurchmesser des Federelements in Richtung des Gehäuseendes aufweitet, sodass das Federelement außer des Kolbens an der Innenwand des Gehäuses anliegt. In diesem Fall wird dann das Federelement sowohl innerhalb des Kolbens durch den Kolben als auch außerhalb des Kolbens durch das Gehäuse radial geführt, wodurch eine besonders sichere Führung des Federelements, die ein Ausbiegen verhindert, gewährleistet ist. Gleichwohl steigt damit der Verschleiß zwischen Federelement und Gehäuse.
Besonders bevorzugt ist daher dieser Längsabschnitt als der steife Abschnitt des Federelements ausgebildet, gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung. Dabei liegt der steife Federelementabschnitt somit außerhalb des Kolbens. Dadurch, dass der Federelementabschnitt steif ausgebildet ist, entsteht keine Relativbewegung zwischen dem Federelementabschnitt beziehungsweise den Windungen der Schraubenfeder und dem Gehäuse während eines Federvorgangs. Stattdessen wird die Feder hauptsächlich in dem Kolben und weniger oder nicht in dem Gehäuse gehalten. Die Federfunktion wird insbesondere durch den Abschnitt des Federelements gewährleistet, der sich innerhalb des Kolbens befindet. Außerdem ergibt sich hieraus der Vorteil, dass ein seitliches Ausbeugen oder -knicken des Federelements verhindert wird. Vorzugsweise wird der steife Federelementabschnitt dadurch gebildet, dass die Windungen der Schraubenfeder axial aneinander anliegen, wodurch eine Kompression in axialer Richtung verhindert wird., weil die angelegten Windungen wie ein durchgehender Stab wirken.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Kolben an seinem dem Gehäuse zugewandten Ende eine Querschnittsverjüngung auf, an welcher sich das Federelement abstützt. Im Unterschied zu der Querschnittsverjüngung, die sich zwischen den beiden Enden des Kolbens befindet, ist gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen, dass sich das Federelement nicht in den Kolben hinein erstreckt. Zwar verbleiben die Vorteile des Federkontaktstifts in Bezug auf das reduzierte Gewicht, die reduzierte Federkraft und den reduzierten Verschleiß zwischen Kolben und Gehäuse, jedoch entsteht ein etwas erhöhter Verschleiß dadurch, dass der elastisch verformbare Teil des Federelements außerhalb des Kolbens liegt. Gleichwohl kann dadurch das Federelement noch kostengünstiger hergestellt werden, da beispielsweise die Federelementlänge im Vergleich zu der vorhergehenden Ausführungsform reduziert werden kann.
Gemäß dieser Ausführungsform weist die Querschnittsverjüngung bevorzugt eine Zentrierungsschräge zur Zentrierung des Federelements zwischen dem Kolben und dem Gehäuse auf. Damit wird das Federelement radial zwischen Kolben und Gehäuse zentriert beziehungsweise gefangen, sodass eine sichere Führung des Federelements und des Kolbens in dem Gehäuse gewährleistet ist. Insbesondere weist die Zentrierungsschräge einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Federelements, sodass die Zentrierungsschräge bereichsweise in das Federelement einführbar ist.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Federelement an seinem dem Kolben zugewandten Ende eine Durchmesserverjüngung zur Zentrierung des Federelements an den Kolben aufweist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform dringt somit das Federelement bereichsweise in den Kolben ein, um darin zentriert zu werden. Dadurch ergeben sich die bereits oben genannten Vorteile bezüglich der Zentrierung. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
Figuren 1A bis E ein erstes Ausführungsbeispiel eines vorteilhafte Federkontaktstiftes,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes,
Figuren 3A und B ein drittes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes,
Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes,
Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes,
Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes,
Figur 7 ein siebtes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes,
Figur 8 ein achtes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes und
Figuren 9A und B ein neuntes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstiftes, jeweils in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung.
Figur 1A zeigt in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung einen vorteilhaften Federkontaktstift 1, der ein hülsenförmiges Gehäuse 2, auch Mantel genannt, sowie ein in dem Gehäuse 2 längsverschieblich gelagertes Kontaktelement 3 aufweist. Das Kontaktelement 3 weist einen Kontaktkopf 4 mit einer stimseitigen, geschlossenen Kontaktfläche 5 auf, die dazu ausgebildet ist, einen Kontaktpartner durch Berührungskontaktierung elektrisch leitend zu kontaktieren. Dazu ist der Kontaktkopf 4 als Vollelement oder Vollkörper (also ohne Hohlräume) gefertigt, sodass auch die Kontaktfläche 5 geschlossen ausgebildet ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kontaktfläche 5 kugelförmig ausgebildet. Grundsätzlich kann die Kontaktfläche 5 auch andere Formen aufweisen, beispielsweise konkav, spitz, kegelförmig, sternförmig oder gabelförmig.
Weiterhin weist das Kontaktelement 3 einen Kolben 6 auf, der fest mit dem Kontaktkopf 4 verbunden ist. Der Kolben 6 ist als Hohlkolben und dazu rohrförmig ausgebildet. Damit ist auch der Kolben 6 hülsenförmig ausgebildet und weist eine nur dünne Mantelwand auf, wobei die Mantelwand des Kolbens 6 vorzugsweise dünner ist als die Mantelwand des hülsenförmigen Gehäuses 2. Wie Figur 1A zeigt, ragt der Kolben 6 weit in das Gehäuse 2 hinein, sodass er sich zumindest über die Hälfte der Längserstreckung des Gehäuses und vorzugsweise darüber hinaus erstreckt. Dabei weist der Kolben 6 einen dem Kontaktkopf 4 zugewandten Abschnitt 7 und einen dem Gehäuse zugeordneten Abschnitt 8 auf, wobei der Abschnitt 8 vollständig innerhalb des Gehäuses 2 liegt, und der Abschnitt 7 zumindest im unbetätigten Zustand aus dem Gehäuse herausragt.
Figur 1B zeigt eine vergrößerte Darstellung des Federkontaktstifts 1 in dem Bereich des Federkontaktstifts 1, in welchem der Kolben 6 in das Gehäuse 2 eindringt. Das Gehäuse 2 ist an seinen dem Kontaktkopf 4 zugewandten Ende offen ausgebildet und weist eine Querschnittsverjüngung 9 auf. Vorliegend ist diese Querschnittsverjüngung 9 durch eine Bördelung 10 des Gehäuses 2 realisiert.
Der Kolben 6 weist in seiner Längserstreckung ebenfalls eine Querschnittsverjüngung 11 auf, sodass der Abschnitt 7 einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Abschnitt 8 des Kolbens 6. Durch die Querschnittsverjüngung 11 und die damit einhergehenden unterschiedlichen Außendurchmesser des Kolbens 6 entsteht in dem Kolben 6 eine Stufe, die einen Axialanschlag
12 ausbildet. Der Außendurchmesser des Abschnitts 8 ist dabei größer als der Innendurchmesser der Querschnittsverjüngung 9 des Gehäuses 2, sodass der Axialanschlag 12 mit der Querschnittsverjüngung 9 formschlüssig in Richtung des Kontaktkopfs 4 zusammenwirkt, sodass ein Herausschieben des Kolbens 6 aus dem Gehäuse 2 in Richtung des Kontaktkopfs 4 verhindert ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in Figur 1A gezeigt, ist der Kontaktkopf 4 als separates Element zu dem Kontaktkolben 6 ausgebildet. Dazu weist der Kontaktkopf 4 einen Steckabschnitt 13 auf, der in den Abschnitt 7 des Kolbens 6 eingeschoben ist. Der Steckabschnitt
13 und der Abschnitt 7 sind insbesondere immer gleich und zueinander passend oder kompatibel ausgebildet. Insbesondere ist der Steckabschnitt 13 in den Kolben 6 axial eingepresst, sodass durch Presspassung der Kontaktkopf 4 an dem Kolben 6 gehalten ist. Optional ist der Kontaktkopf 4 außerdem mit dem Kolben 6 verschweißt, verlötet oder beispielsweise durch eine Bördelung oder Verformung formschlüssig verbunden. Durch die zweiteilige Ausbildung des Kolbens mit dem separaten Kontaktkopf 4 und dem Kolben 6 ist eine einfache Anpassung des Federkontaktstifts an unterschiedliche Randbedingungen und/oder Kontaktpartner gewährleistet. So können Kontaktköpfe 4 mit unterschiedlichen, insbesondere unterschiedlich geformten, Kontaktflächen 5 bereitgestellt und mit dem Kolben 6 verbunden werden. Die Montage eines ausgewählten Kontaktkopfs 4 mit dem Kolben 6 erfolgt vorzugsweise dann, wenn der Kolben 6 bereits in dem Gehäuse 2 montiert ist. Alternativ erfolgt die Montage bevor der Kolben 6 in dem Gehäuse 2 montiert wird. In einem System von Federkontaktstiften oder Kontaktelementen, dass eine Vielzahl von Kolben 6 und Kontaktköpfe 4 aufweist, sind insbesondere die Kolben 6 gleich ausgebildet und eine Vielzahl unterschiedlicher Kontaktköpfe 4 bereitgestellt, sodass durch eine Kombination eines bestimmten Kontaktkopfes 4 mit einer der Kolben 6 der gewünschte Federkontaktstift mit wenig Aufwand herstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich sind eine Vielzahl vormontierter Stiftbaugruppen, bestehend aus jeweils einem Kolben 6 und einem bereits daran befestigten Kontaktkopf 4 bereitgestellt, wobei die Kontaktköpfe gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können.
Der Federkontaktstift 1 weist weiterhin ein Federelement 14 in Form einer Schraubenfeder auf. Die Schraubenfeder 14 ist derart zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kontaktelement 3 vorgespannt, dass es das Kontaktelement 3 mit dem Kontaktkopf 4 aus dem Gehäuse 2 herausdrängt beziehungsweise den Axialanschlag 12 gegen die Querschnittsverjüngung 11 des Gehäuses 2 drängt. Dazu stützt sich das Federelement 14 mit einem Ende an einem von dem Kontaktkopf 4 abgewandten Gehäuseende 15 des Gehäuses 2 ab. Mit seinem anderen Ende stützt sich das Federelement 14 an dem Kontaktelement 3, insbesondere an dem Kolben 6 ab. Dazu ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Außendurchmesser des Federelements 14 kleiner ist als der Innendurchmesser des Kontaktkolbens 6, sodass sich das Federelement 14 in den Kolben 6 hinein erstreckt. Insbesondere bildet die Querschnittsverjüngung 11 einen Axialanschlag 16 für das Federelement 14, sodass sich das Federelement 14 an der Querschnittsverjüngung 11 an der Innenseite des Kolbens 6 axial abstützt. Im unbetätigten beziehungsweise ausgefederten Zustand, wie in Figur 1B gezeigt, erstreckt sich somit das Federelement 14 über nahezu die gesamte Länge des Gehäuses 2 und über die gesamte Länge des Abschnitts 8 des Kolbens 6.
Figur IC zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Federkontaktstifts 1 im Bereich des Gehäuseendes 15. Das Federelement 14 weist bevorzugt zwei sich voneinander unterscheidende Längsabschnitte auf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der sich im unbetätigten Zustand innerhalb des Kolbens 6 befindliche Längsabschnitt 14_1 federnd beziehungsweise elastisch verformbar ausgebildet. Der außerhalb des Kolbens 6 befindliche Längsabschnitt 14_2 ist hingegen steif ausgebildet, sodass dieser nicht einfedern kann. Dies ist in Figuren 1A und C beispielhaft durch die aneinander anliegenden Windungen der Schraubenfeder im Längsabschnitt 14_2 gezeigt, während die Windungen im Längsabschnitt 14_1 axial beabstandet zueinander liegen und somit ein axiales Einfedem erlauben.
Dadurch, dass der von dem Kolben 6 freiliegende Längsabschnitt 14_2 des Federelements 14 steif ausgebildet ist, entsteht zwischen dem Längsabschnitt 14_2 und der Innenseite des Gehäuses 2 beim Einfedern des Kontaktelements 3 während eines Prüfvorgangs keine Bewegung und auch keine radiale Berührung, und damit keine Reibung und kein Verschleiß. Das Einfedem findet allein innerhalb des Kolbens 6 statt. Dies hat den Vorteil, dass zum einen der Verschleiß des Federkontaktstifts 1 insgesamt reduziert und das insbesondere im Bereich der elektrisch leitenden Kontaktstellen zwischen Kolben 6 und Gehäuse 2 der Verschleiß durch das Federelement 14 verhindert wird. Im Betrieb reiben lediglich Kolben 6 und Gehäuse 2 aneinander, wodurch der Verschleiß insgesamt reduziert und damit die Lebensdauer des Federkontaktstifts 1 insgesamt erhöht wird. Dadurch, dass sich das Federelement 14 in den Kolben 6 hinein erstreckt und sich dort axial abstützt, ist eine besonders lange Führungsfläche zwischen Kolben 6 und Gehäuse 2 gewährleistet, die eine präzise Führung des Kontaktelements 3 bei geringer Reibung gewährleistet. Durch die lange Kontaktfläche wird außerdem eine sichere elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kontaktelement 3 gewährleistet.
Figur ID zeigt den Federkontaktstift 1 in eingefederten Zustand, wenn also das Kontaktelement 3 entgegen der Kraft des Federelements 14 in das Gehäuse 2 eingefedert ist. Der Federweg wird dabei entweder durch das Federelement 14 selbst oder durch die Länge des Kolbens 6 begrenzt, der an das Gehäuseende 15 des Gehäuses 2 stößt. Aufgrund der steifen Ausbildung des Längs ab Schnitts 14_2 erstreckt sich dieser bereichsweise oder zu großen Teilen, je nachdem, wie lang der Kolben 6 ausgebildet und wie groß der Schiebeweg ermöglicht ist, in den Kolben 6 ebenfalls hinein, sodass der Längsabschnitt 14_1 sich vollständig innerhalb des Kolbens befindet und dort gestaucht ist, wie in Figur 1B gezeigt.
Figur IE zeigt in eine vergrößerte Darstellung des Federkontaktstifts 1 im Bereich des Gehäuseendes 15 im eingefederten Zustand. Der Kolben 6 weist am freien Ende des Abschnitts 8 eine Einführschräge 17 für das Federelement 14 auf. Beim Einfedern wird somit das Federelement 14 vorteilhaft in den Kolben 6 hineingeführt, sodass ein Verhaken oder Verklemmen des Kolbens 6 an dem Federelement 14 oder anders herum sicher verhindert ist. Durch die vorteilhafte Ausbildung des Federkontaktstifts 1 ergibt sich, dass durch die Kombination von zwei Tiefziehteilen (Kolben 6 und Gehäuse 2) die ineinandergesteckt als Gleitführung wirken, deutlich engere Führungsspalte ermöglicht werden, weil die praktisch realisierbaren Durchmessertoleranzen im Vergleich zu Drehteilen um einen Faktor von ca. 3 besser sind. So vergrößern sich die wirksamen Kontaktflächen zwischen Kolben 6 und Gehäuse 2 signifikant, wodurch eine Flächenpressung und somit unmittelbar der Reibverschleiß vermindert werden. Der Materialeinsatz sinkt insgesamt um ein Vielfaches, wobei insbesondere das zu bewegende Gewicht des Kontaktelements 3 reduziert und die Materialkosten verringert werden. Dadurch, dass der Kontaktkopf 4 und der Kolben 6 als separate Elemente ausgebildet sind, ergeben sich insbesondere außerdem die Vorteile, dass die Beschichtungsdicken der beiden Teile unabhängig voneinander festgelegt werden können, ebenso wie Beschichtungswerkstoffe und Beschichtungstechnologien. Auch die Basismaterialien können unabhängig voneinander gewählt und eingesetzt werden. Dabei können auch unkonventionelle Herstellungstechnologien, insbesondere für den Kontaktkopf 4 und damit verbunden die Realisierung von neuartigen Kopfformen ermöglicht werden.
Der noch verbleibende Verschleiß, der durch das Federelement 14 innerhalb des Kolbens 6 bewirkt wird, ist dort weniger störend, weil er die elektrische Funktion des Federkontaktstifts 1, insbesondere die Kontaktoberflächen nicht beeinträchtigt. Somit bleibt Verschleiß zwar vorhanden, ist jedoch von den funktionswichtigen Zonen beziehungsweise Kontaktzonen zwischen Gehäuse 2 und Kolben 6 getrennt. Auch wird durch die vorteilhafte Ausbildung erreicht, dass Verschleiß, der bei herkömmlichen Federkontaktstiften, bei welchen das Federelement gegen das freie Ende des Kolbens vorgespannt ist, vermieden wird. Bei einem konventionellen Design entsteht außerdem auch Abrieb im funktionswichtigen Führungsbereich von Kolben 6 und Gehäuse 2 und verbleibt dort. Dadurch, dass der Verschleiß nunmehr in den Kolben 6 verlegt wird, durch das in den Kolben 6 hineinragende Federelement 14, verbleibt auch Abrieb im Wesentlichen innerhalb des Kolbens 6 und gelangt nicht oder nicht so schnell zu den Kontaktstellen zwischen Kolben 6 und Gehäuse 2, wodurch die Lebensdauer des Federkontaktstifts 1 weiter erhöht wird. Darüber hinaus bewirkt der steife Längsabschnitt 14_2 des Federelements 14, dass weniger Querkräfte auf den Kolben 6 wirken, wodurch die Lebensdauer des Federkontaktstifts weiter durch die Reduzierung von Reibkräften erhöht wird.
Vorteilhafterweise weisen der Kolben 6 und das Gehäuse 2 eine vorteilhafte Beschichtung zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit und/oder zur Reduzierung von Verschleiß auf. Dabei kann es sich bei der Beschichtung beispielsweise um eine galvanische Edelmetallisierung oder Ähnliches handeln.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Federkontaktstifts 1, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass das Federelement 14 keinen konstanten Durchmesser aufweist, wie im vorherigen Ausführungsbeispiel. Stattdessen weitet sich der Durchmesser des Federelements 14 beziehungsweise die Schraubenfeder zu dem Gehäuseende 15 hin auf, sodass das Federelement 14 an seinem dem Gehäuseende 15 zugewandten Ende breiter ausgebildet ist, wie in Figur 2 gezeigt. Dadurch wird eine sichere, insbesondere axialzentrierte Anlage des Federelements 14 an dem Gehäuseende 15 gewährleistet, auch wenn dieses, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, eine verbleibende Öffnung 18 aufweist, die insbesondere herstellungsbedingt ist. Sowohl das Gehäuse 2 als auch der Kolben 6 sind vorteilhafterweise als Tiefziehteil ausgebildet. Dadurch lassen sich insbesondere die unterschiedlichen Querschnitte beziehungsweise Durchmesser des Kolbens 6 in den Abschnitten 7 und 8 in vorteilhafter Weise realisieren. Auch das Gehäuse 2 ist dadurch kostengünstig und präzise herstellbar. Gemäß den ersten beiden Ausführungsbeispielen ist das Gehäuseende 15 durch den Tiefziehprozess bereits derart umgeformt, dass es den Axialanschlag für das Federelement 14 bildet. Anschließend wird die Bördelung 10 hergestellt, um die Querschnittsverjüngung 9 am gegenüberliegenden Ende auszubilden.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel, wie in Figuren 3A und 4B gezeigt, wird in dem Tiefziehprozess die Querschnittsverjüngung 9 in Form einer Stufe hergestellt. Das Gehäuseende 15 ist nach dem Tiefziehprozess offen beziehungsweise ohne Verjüngung ausgebildet, wie in Figur 3A gezeigt. Somit wird nunmehr von der Seite des Gehäuseendes 15 das Kontaktelement 3, wie durch einen Pfeil 19 in Figur 3 A gezeigt, axial mit dem Abschnitt 7 zuerst eingeschoben. Anschließend oder gleichzeitig wird das Federelement 14 von dem Gehäuseende 15 her in das Gehäuse 2 eingeführt beziehungsweise eingeschoben. Erst anschließend wird das Gehäuseende 15 plastisch verformt, sodass der Querschnitt des Gehäuses 2 an dem Gehäuseende 15 verjüngt beziehungsweise reduziert wird, wie in Figur 3B gezeigt. Dazu wird das Ende nach innen gebogen, wie durch Pfeile 20 in Figuren 3A und B angedeutet. Insbesondere handelt es sich dabei um eine Bördelung. Die Verformung liegt vorzugsweise am Mantelende oder in der Endnähe, so dass möglichst wenig Bauraumlänge verloren geht. Anschließend ist der Kolben 6 mit dem Federelement 14 in dem Gehäuse 2 verliersicher formschlüssig gehalten. Zur Fertigmontage wird anschließend noch der Kontaktkopf 4 an dem Kolben 6 montiert. Weist der Kontaktkopf 4 einen Außendurchmesser auf, der nur so groß ist, wie der Außendurchmesser des Kolbens 6 in dem Abschnitt 7, kann der Kontaktkopf 4 auch bereits vor der Montage des Kolbens 6 in dem Gehäuse 2 an dem Kolben 6 montiert und zusammen mit dem Kolben 6 durch das Gehäuse 2 geschoben werden.
Figur 4 zeigt ein weiters, viertes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstifts 1 in einer vergrößerten Längsschnittdarstellung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass der steife Längsabschnitt 14_2 nicht dem Ende des Federelements 14 zugeordnet ist, sondern zwischen zwei federnden Längsabschnitten 14_1 und 14_2 - in Läng ser Streckung des Federelements 14 gesehen - ausgebildet ist. Dabei liegt der steife Längsabschnitt 14_2 im unbetätigten Zustand des Federkontaktstifts 1 in dem Bereich, in welchem das Federelement 14 in den Kolben 6 eindringt. Dadurch ist das Federelement 14 in dem Übergangsbereich versteift, sodass ein Verkanten oder Verkippen des Federelements beim Einfedern des Kolbens 6 und damit beim Aufschieben auf das Federelement 14 verhindert ist. dadurch, dass der darauffolgende federnde Längsabschnitt 14_3, der bis zu dem Gehäuseende 15 führt, ebenfalls komprimierbar beziehungsweise elastisch verformbar ist, wird der Federweg im Vergleich zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel erhöht und das Federelement 14 dem Innendurchmesser des Gehäuses 2 angepasst.
Figur 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstifts 1, das sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass der steife Längsabschnitt 14_2 im ausgefederten Zustand beziehungsweise im unbetätigten Zustand des Federkontaktstifts 1 vollständig innerhalb des Abschnitts 8 des Kolbens 6 liegt. Somit sind im Vergleich zum Ausführungsbeispiel von Figur 1 der steife Längsabschnitt und der federnde Längsabschnitt des Federelements 14 vertauscht. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass sich der Durchmesser des Federelements 14 im federnden Abschnitt vergrößert, sodass das Federelement 14 im federnden Bereich radial an der Innenseite des Gehäuses 2 anliegt, um dort optimal geführt zu sein.
Vorzugsweise sind zumindest in den Ausführungsbeispielen der Figuren 4 bis 6 Durchmesseränderungen des Federelements 14 jeweils durch einen konischen Übergangslängenabschnitt realisiert. Dadurch wird eine sprunghafte mechanische Spannung in dem Federelement 14 reduziert. Außerdem wird bevorzugt der erste Berührungspunkt des Federelements 14 an dem Gehäuse 2 axial weiter entfernt von der Kolbenführung gelegt. Dadurch ist der Verschleißbereich verkürzt. Figur 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstifts 1, das sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass das Federelement 14 keinen steifen Längsabschnitt aufweist. Jedoch weist das Federelement 14, wie im fünften Ausführungsbeispiel gezeigt, eine Durchmessererweiterung in den Längsabschnitt des Federelements 14 auf, der in dem Gehäuse 2 radial geführt ist. Dabei liegt die Aufweitung des Durchmessers axial beabstandet zu dem Kolben 6, sodass beim Einfedem des Kontaktelements 3 zunächst weitere Bereiche des Längs ab Schnitts des Federelements 14 mit reduziertem Durchmesser in den Kolben 6 eindringen können.
Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Federkontaktstifts 1, das sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass sich das Federelement 14 an dem dem Gehäuseende 15 zugewandten Ende des Kolbens 6 abstützt und nicht in diesen eindringt. Dazu weist das Federelement 14 an seinem Kolben 6 zugewandten Ende eine Durchmesserreduzierung auf, sodass lediglich das Ende des Federelements 14 in den Kolben 6 eindringt und dadurch den Kolben 6 zentriert wird. Die Einführschräge 17 des Kolbens 6 wirkt dabei mit den Windungen der Schraubenfeder zentrierend für das Federelement 14 und den Kolben 6.
Figur 8 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstifts 1, das sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass der Kolben 6 von seinem dem Gehäuseende 15 zugewandten Ende eine Durchmesserreduzierung, insbesondere eine plastische Umformung, ähnlich der des Gehäuseendes 15, aufweist, wobei die Schraubenfeder 14 einen konstanten Durchmesser aufweist, der Innendurchmesser der Verjüngung des Kolbenendes ist dabei kleiner ausgebildet als der Innendurchmesser des Federelements 14 der Schraubenfeder. Dadurch wird die Schraubenfeder 14 mit ihren Windungen zwischen dem verjüngten Ende 21 und der Innenseite des Gehäuses 2 geführt, wodurch ebenfalls eine Zentrierung realisiert ist. dabei dringt jedoch der Kolben 6 in das Federelement 14 ein und nicht anders herum, wie beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel von Figur 7.
Figur 9A und B zeigen ein neuntes Ausführungsbeispiel des Federkontaktstifts 1, das insoweit den Ausführungsbeispielen der Figuren 7 und 8 entspricht, dass sich das Federelement 14 an dem Gehäuseende 15 zugewandten Ende des Kolbens 6 abstützt. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen stützt sich das Federelement 14 jedoch direkt an der unverformten, ebenen Stirnwand des zylinderförmigen Abschnitts 8 des Kolbens 6 ab, wie in der Detailansicht von Figur 9B gezeigt.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Federkontaktstift (1) zur elektrisch leitenden Berührungskontaktierung eines Kontaktpartners, mit einem hülsenförmigen Gehäuse (2) und mit einem in dem Gehäuse (2) längsverschieblich gelagerten Kontaktelement (3), das einen zumindest bereichsweise in dem Gehäuse (2) liegenden Kolben (6) und einen außerhalb des Gehäuses (2) liegenden Kontaktkopf (4) mit einer Kontaktfläche (5) zur Berührungskontaktierung des Kontaktpartners aufweist, wobei in dem Gehäuse (2) ein Federelement (14), insbesondere Schraubenfeder, derart angeordnet ist, dass das Kontaktelement (3) in das Gehäuse (2) einfedern kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) rohrförmig als Hohlkolben ausgebildet ist, und dass die Kontaktfläche (5) des Kontaktkopfs (4) geschlossen ausgebildet ist.
2. Federkontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkopf (4) als Vollkörper ausgebildet ist und einen Steckabschnitt (13) aufweist, der in den Kolben (6) axial eingeschoben ist.
3. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) als Tiefziehteil ausgebildet.
4. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckabschnitt (13) zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit dem Kolben (6) kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig in dem Kolben (6) gehalten ist.
5. Federkontaktstift nach Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckabschnitt (13) durch Pressen, Bördeln, Crimpen, Schweißen und/oder Föten in dem Kolben (6) gehalten ist.
6. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) zwischen seinen Enden eine Quer Schnitts Verjüngung (11) aufweist und dass sich das Federelement (14) in den Kolben (6) hineinerstreckt und sich an der Querschnittsverjüngung (11) einerseits und an einem Gehäuseende (15) andererseits axial abstützt.
7. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverjüngung (11) des Kolbens (6) in Axialerstreckung des Kolbens (6) gesehen näher zu dem Kontaktkopf (4) als zu dem dem Gehäusesende (15) zugewandten Ende des Kolbens (6) angeordnet ist.
8. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) wenigstens einen steifen Federelementabschnitt (14_2) aufweist.
9. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der steife Federelementabschnitt (14_2) zumindest im Wesentlichen zwischen dem Kolben (6) und dem Gehäuseende (15) liegt.
10. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der steife Federelementabschnitt (14_2) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses (2).
11. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) an seinem dem Gehäuseende (15) zugewandten Ende eine Einführschräge (17) für das Federelement (14) aufweist.
12. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseende (15) zur Ausbildung eines Axialanschlags für das Federelement (14) plastisch verformt, insbesondere umgebogen ist.
13. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an seinem von dem Gehäuseende (15) abgewandten Ende eine eine Stufe ausbildende Querschnittsverjüngung (9) aufweist, wobei die Stufe als Axialanschlag (12) für den Kolben (6) ausgebildet ist, der entgegen der Kraft des Federelements (14) wirkt.
14. Federkontaktstift nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverjüngung (9) des Gehäuses (2) durch eine Bördelung oder durch ein Tiefziehverfahren hergestellt ist.
15. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Abschnitts des Kolbens (6), der mindestens im Gehäuse (2) liegt, der Länge des Gehäuses (2) abzüglich eines maximalen erlaubten Federwegs des Federelements (14) und abzüglich eines vorgebbaren Toleranzwertes entspricht.
16. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Gehäuseende (15) zugewandte Ende des Federelements (14) aufgeweitet ist.
17. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) außerhalb des Kolbens (6) einen Längsabschnitt aufweist, entlang dessen sich der Außendurchmesser des Federelements (14) in Richtung des Gehäuseendes (15) aufweitet, so dass das Federelement (14) außerhalb des Kolbens (6) an einer Innenseite des Gehäuses (2) anliegt.
18. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsabschnitt den steifen Längsabschnitt (14_2) des Federelements (14) ausbildet.
19. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) an seinem dem Gehäuse (2) zugewandten Ende eine
Querschnittverjüngung (21) aufweist, an welcher sich das Federelement (14) abstützt. 0. Federkontaktstift nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die
Querschnittsverjüngung (21) eine Zentrierungsschräge zur Zentrierung des Federelements (14) zwischen dem Kolben (6) und dem Gehäuse (2) bildet. 1. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) an seinem dem Kolben (6) zugewandten Ende eine Durchmesserreduzierung (22) zur Zentrierung des Federelements (14) an dem Kolben (6) aufweist.
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