DE10164386C1 - Elektrisches Kontaktelement für Steckverbindungen - Google Patents

Abstract

Bei einen elektrischen Kontaktelement (10) für den Steckerteil einer Steckverbindung an beispielsweise Mobiltelefongeräten, dem eine Rastvorrichtung zum lösbar verrastenden Verbinden mit einem Buchsenteil (50) der Steckverbindung (48) zugeordnet ist, ist das Kontaktelement (10) aus einem ebenen dünnen Metallblech (12) derart gestanzt und gefaltet, dass parallel zu mindestens einem Führungsteil (13, 14) ein parallel dazu verlaufendes und senkrecht hierzu relativ federnd elastisch bewegbares Vorspannteil (15) vorgesehen ist und dass die Rastvorrichtung eine Ausnehmung (17) im Bereich einer Längskante (21, 22) des Führungsteils (13, 14) und eine dem Ort der Ausnehmung (17) abgewandte Nase (38) des Vorspannteils (15), die den Führungsteil (13, 14) überragt, aufweist. Auf diese Weise ist die Rastvorrichtung unmittelbar in das elektrische Kontaktelement integriert und das Kontaktelement selbst dennoch in einfacher Weise herstellbar.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kontaktelement für den Steckerteil einer Steckverbindung an beispielsweise Mobiltelefongeräten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine mit einem derartigen Kontaktelement versehene Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Bei einem derartigen aus der DE 44 11 306 C1 bekannten elektrischen Kontaktelement sind das Führungsteil und das Vorspannteil um ihre der Nase abgewandte Schmalseite gefaltet. Das Führungsteil und das Vorspannteil sind in eine Ausnehmung einer Stromschiene mit ihren die Nase aufweisenden Enden rastend einsteckbar, wobei Führungsteil und Vorspannteil quer zu ihrer Längsrichtung, d. h. in Richtung der Breite ihrer Faltung federnd elastisch bewegbar sind. Es sind mehrere derart gefaltete Kontaktelemente zu einer Steckbrücke einstückig zusammengefasst. Dies bedeutet, dass die federnde Elastizität von der Länge und Breite von Führungsteil bzw. Vorspannteil abhängig ist und dass die Vorspannung für die Verrastung insbesondere für kleinbauende Anordnungen, wie dies bei Mobiltelefongeräten der Fall ist, nicht optimal ist.

Des Weiteren sind elektrische Kontaktelemente bekannt, die einstückig aus einem ebenen dünnen Metallblech gestanzt sind, deren Elastizität zwischen zwei gegenüberliegenden Teilen durch Ausnehmungen zwischen diesen beiden Teilen gebildet ist (DE 27 36 664 C2, DE 44 43 010 C2, GB 23 63 526 A, US 4 932 903 A). Bei keinem dieser bekannten elektrischen Kontaktelemente ist eine Faltung zwischen den verschiedenen Kontaktelementteilen vorgesehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrisches Kontaktelement bzw. eine damit versehene Steckverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw. der die Verrastung in optimalerer Weise bei dennoch in sehr einfache Weise herzustellendem Kontaktelement erreicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem elektrischen Kontaktelement der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und bei einer Steckverbindung der genannten Art die im Anspruch 13 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Mit den Maßnahmen nach Anspruch 1 ist ein elektrisches Kontaktelement geschaffen, das in einfacher Weise durch Faltung eines aus einem Metallblech angestanzten Rohlings geschaffen werden kann, wobei gleichzeitig die entsprechenden Elemente für die Rastvorrichtung hergestellt bzw. vorgesehen werden. Die Verrastungsmöglichkeit ist damit durch die Rastausnehmung für ein Gegenbauteil und die elastisch nachgiebige Anordnung des Vorspannteils gegenüber bzw. an einem Gegenstück gegeben. Hierbei sind außer einer entsprechenden Ausgestaltung des Stanz- und Faltwerkzeuges keine weiteren Voraussetzungen oder gar gesonderte Bauteile notwendig. Da die Faltung über die Längskanten der beiden Teile erfolgt, vereinfacht dies die Konstruktion und reduziert die Abmessungen eines derartigen Stanzwerkzeugs.

Außerdem ist bei diesem elektrischen Kontaktelement das Vorspannteil zwischen zwei Führungsteilen geschützt angeordnet ist, wobei die Führungsteile zur Erleichterung des Einsteckens und Ausziehens der elektrischen Kontaktelemente des Steckerteils in bzw. aus elektrischen Kontaktelementen des Buchsenteils dienen.

Für eine mit einem oder mehreren derartigen elektrischen Kontaktelementen versehene Steckverbindung ist eine Vereinfachung des Gegenstücks in Form eines oder mehrerer Kontaktelemente am Buchsenteil gegeben. Das Kontaktelement am Buchsenteil muss lediglich mit einer Rastnase und einer gegenüberliegenden Anlagefläche für das Vorspannteil des Kontaktelementes am Steckerteil versehen sein. Dies vereinfacht die Ausgestaltung und Herstellung dieses Kontaktelementes des Buchsenteils erheblich. Die Verrastung ist lösbar, da in beiden Richtungen lediglich die Überwindung eines Druckpunktes notwendig ist; irgendwelche zusätzlich bewegbaren Riegelelemente müssen vorgesehen sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des elektrischen Kontaktelementes hinsichtlich ihrer Herstellung und ihrer Funktion ergeben sich durch die Merkmale eines oder mehrerer der Ansprüche 2 bis 9.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des elektrischen Kontaktelementes hinsichtlich der Einbettung in ein Formgehäuse bzw. der Aufnahme und Halterung eines Anschlussdrahtes ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 10 bis 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Steckverbindung im Bezug auf die zu den elektrischen Kontaktelementen des Steckerteils passenden elektrischen Kontaktelemente des Buchsenteils ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 14 bis 16.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Draufsicht einen Stanzrohling zum Herstellen eines elektrischen Kontaktelementes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 in schematischer perspektivischer Darstellung ein aus dem Stanzrohling nach Fig. 1 hergestelltes elektrisches Kontaktelement gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 3 in abgebrochener längsgeschnittener Darstellung eine mit einem elektrischen Kontaktelement nach Fig. 2 versehene Steckverbindung in zusammengestecktem Zustand und

Fig. 4A und 4B der Fig. 3 entsprechende Darstellungen, jedoch in zwei Zuständen während des Steckvorganges.

Der in Fig. 1 dargestellte Rohling 11 zur Herstellung eines in Fig. 2 dargestellten elektrischen Kontaktelementes 10 ist aus einem sehr dünnen Metallblech 12 mit allen notwendigen Konturen ausgestanzt. Der einteilige Rohling 11 besitzt ein erstes (hier mittiges) Führungsteil 13, an dessen einer Längsseite 21 ein zweites Führungsteil 14 anhängt und mit dessen dieser letzteren gegenüberliegenden Längsseite 31 ein Vorspannteil 15 verbunden ist. Zwischen den beiden Führungsteilen 13 und 14 ist im Wesentlichen über die gesamte Länge ein erster Biegebereich 16 vorgesehen, der an einem vorderen Endbereich bis in die Längskantenbereiche der Führungsteile 13 und 14 mit einer Rastausnehmung 17 versehen ist. Am hinteren Bereich besitzen die beiden Führungsteile 13 und 14 eine etwa rechteckförmige Ausnehmung 18, die den ersten Biegebereich 16 durchquert und senkrecht zu deren Längsränder 21 und 22 in den Führungsteil 13 bzw. 14 hineinragt. Dieser Ausnehmung 18 gegenüberliegend kann das zweite Führungsteil 14 an seinem Längsrand 23 mit einer U-förmigen Ausnehmung versehen oder wie hier glatt ausgebildet sein. Die vorderen Bereiche der Führungsteile 13 und 14 sind mit einem jeweils identischen Rücksprung 24, 25 versehen an ihrer Stirn 26, 27 gerundet.

Ein zweiter Biegebereich 28 ist zwischen dem ersten Führungsteil 13 und dem Vorspannteil 15 vorgesehen, welcher zweite Biegebereich 28 am ausschließlich hinteren Bereich der beiden Teile vorgesehen ist. In diesem zweiten Biegebereich 28 ist eine weitere Ausnehmung 29 vorgesehen, die den zweiten Biegebereich 28 quert und in die benachbarten Längsrandbereiche 31 und 32 des ersten Führungsteil 13 des Vorspannteils 15 ragt. Diese weitere Ausnehmung 29 befindet sich in quergerichteter Flucht mit der Ausnehmung 18. An dem der Rückstirn 33 des Rohlings 11 abgewandten Ende des zweiten Biegebereichs 28 grenzt eine in die beiden Längsränder 31 und 32 eingreifende Ausstanzung 34. Die weitere Kontur des Längsrandes 31 des ersten Führungsteils 13 entspricht bis auf einen vorstehenden Haltezahn 36 der Kontur des Längsrandes 23 des zweiten Führungsteils 14 zur gerundeten Stirn 26 bzw. 27 hin.

Die Kontur des Längsrandes 32 des Vorspannteils 15 besitzt eine geschwungene Zone 37 mit einer konvexen Nase 38, die in eine gerundete Stirn 39 übergeht.

Während die beiden Führungsteile 13 und 14 im wesentlichen gleiche Länge und Breite aufweisen, besitzt das Vorspannteil 15 zwar die gleiche Länge wie die beiden Führungsteile 13 und 14, ist jedoch schmäler, beispielsweise halb so breit.

Der Rohling 11 besitzt außerdem einen Crimpansatz 41, der an dem Bereich der Endstirn 33, der dem zweiten Führungsteil 14 zugehörig ist, einstückig absteht.

Wird der Rohling 11 zunächst längs des zweiten Biegebereichs 28 und danach längs des ersten Biegebereichs 16 in Querrichtung um im wesentlichen 180 Grad gebogen, ergibt sich das in Fig. 2 dargestellte gefaltete elektrische Kontaktelement 10. Wie sich daraus ergibt, überragt die konvexe Nase 38 der geschwungenen Zone 37 des Vorspannteils 15 die Kontur des Rücksprungs 24, 25 der Längsränder 31 und 23 der beiden Führungsteile 13 und 14. Der Bereich der konvexen Nase 38 des Vorspannteils 15 ist in Richtung der Höhe (bzw. Breite gemäß Fig. 1) der Teile 13, 14, 15 federnd elastisch beweglich, da das Vorspannteil 15 relativ schmall bzw. über einen relativ kurzen zweiten Biegebereich 28 mit dem ersten Führungsteil 13 verbunden ist. Damit ist der Abstand a zwischen dem Scheitel der konvexen Nase 38 und dem die Rastausnehmung 17 aufweisenden Längsrandbereich 21, 22 bzw. ersten Biegebereich 16 der beiden Führungsteile 13 und 14 federnd elastisch variabel. Bei dieser Faltung des Rohlings 11 wird der Crimpansatz 41 zu einer längsseitig offenen Hülse geformt.

Sowohl der Haltezahn 36 am ersten Führungsteil 13 als auch die Ausnehmungen 18 und 29 dienen der ortsfesten Halterung des elektrischen Kontaktelementes 10 in einem Kunststoffgehäuse 45 (Fig. 3 und 4).

Die Fig. 3 und 4A, 4B zeigen die lösbar federnd rastende Verbindung zwischen dem elektrischen Kontaktelement 10, das hier als Steckerteil in der dargestellten Steckverbindung 48 dient, und einem Gegenkontaktelement 50, das beispielsweise an einer in einem Gehäuse 46 angeordneten Platine 51 befestigt ist. Dieses elektrische Gegenkontaktelement 50 besitzt ein die Platine 51 randseitig umgebendes, langgestrecktes Kontaktelement 53, das an seinem in Einsteckrichtung vorderen Ende eine Rastnase 54 aufweist. Eine ebene Gegenfläche 52 ist im Abstand dazu durch einen Innenbereich des Gehäuses 46 gegeben. Das elektrische Gegenkontaktelement 50 kann in nicht dargestellter Weise sowohl das Kontaktelement 53 als auch die Gegenfläche 52 in Form einer einstückigen U-förmigen stegartigen Platte umfassen. Die Dicke des elektrischen Gegenkontaktelementes 50 entspricht der Breite a (Fig. 2) des elektrischen Stecker-Kontaktelementes 10. Die lichte Weite an der Mündung 55 des elektrischen Gegenkontaktelementes 50 zwischen der ebenen Kontakt- oder Gegenfläche 52 und dem Scheitel der Rastnase 54 am Kontaktelement 53 ist kleiner als dem genannten Maß a zwischen dem Scheitel der konvexen Nase 38 des Vorspannteils 15 und der Unterseite (den Längsrändern 21, 22 bzw. dem Biegebereich 16) der beiden Führungsteile 13 und 14 gemäß Fig. 2. Die Rastnase 54 dient dem Eingriff in die Rastausnehmung 17 des ersten Biegebereichs 16 zwischen den beiden Führungsteilen 13 und 14.

Die elastisch federnde lösbare Rastverbindung zwischem dem Stecker-Kontaktelement 10 und dem buchsenartigen Gegenkontaktelement 50 erfolgt gemäß den Fig. 4A und 4B in der Weise, dass mit dem Einsteckvorgang eine Relativbewegung zwischen dem Vorspannteil 15 und den beiden Führungsteilen 13 und 14 aufgrund der Abmessungsdifferenzen zwischen den Maßen a und w erfolgt. Dies bedeutet, dass die konvexe Nase 38 auf der ersten ebenen Gegen- bzw. Kontaktfläche 52 und der erste Biegebereich 16 zwischen den beiden Führungsteilen 13 und 14 auf der Rastnase 54 aufliegt, wobei aufgrund der genannten Elastizität eine gewisse Spannung in Richtung quer zur Mündungsöffnung bzw. Einsteckrichtung entsteht. Nach einem bestimmten Einsteckbewegungsweg (von Fig. 4A über Fig. 4B nach Fig. 3) gelangt die Rastausnehmung 17 des Stecker- Kontaktelementes 10 über die Rastnase 54 des Gegen- bzw. Buchsen-Kontaktelementes 50, so dass sich dann aufgrund der elastischen Vorspannung die beiden Führungsteile 13 und 14 zur Kontaktfläche 53 bewegen, während die konvexe Nase 38 des Vorspannteils 15 nach wie vor an der ebenen Gegen- bzw. Kontaktfläche 52 des Buchsenkontaktelementes 50 anliegt. Die Auszugsbewegung folgt in entsprechend umgekehrter Weise.

Das Buchsen-Kontaktelement 50 ist auf der Platine 51 fest gelötet und/oder formschlüssig mittels in Platinenbohrungen greifender Stifte festgehalten. Die Kontaktfläche 53 mit der Rastnase 54 kann auch aus einem gebogenen Kontaktfederband sein.

Es versteht sich, dass die Anordnung von Stecker- Kontaktelement 10 und buchsenartigen Kontaktelement 50 gegenüber der Fig. 3 auf dem Kopf stehend oder in seitlicher, d. h. horizontaler Anordnung vorgesehen sein kann. Des Weiteren ist es möglich, die gefaltete Ausgestaltung des Kontaktelementes 10 für den Buchsenteil und die Ausgestaltung des Kontaktelementes 50 für den Steckerteil vorzusehen.

Die vorstehend beschriebene Steckverbindung mit dem erfindungsgemäß elektrischen Kontaktelement für Steckerteil bzw. Buchsenteil ist beispielsweise für Batterieladestecker für Mobiltelefongeräte geeignet. Es versteht sich, dass auch andere Anwendungen möglich sind.

Claims (16)

1. Elektrisches Kontaktelement (10) für den Steckerteil einer Steckverbindung (48) an beispielsweise Mobiltelefongeräten, dem eine Rastvorrichtung zum lösbar verrastenden Verbinden mit einem Buchsenteil (50) der Steckverbindung (48) zugeordnet ist, bei dem das Kontaktelement (10) aus einem ebenen dünnen Metallblech (12) derart gestanzt und gefaltet ist, dass parallel zu mindestens einem Führungsteil (13, 14) ein parallel dazu verlaufendes und senkrecht hierzu relativ federnd elastisch bewegbares Vorspannteil (15) vorgesehen ist, welches eine Nase (38), die den einen Führungsteil (13, 14) überragt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltung zwischen dem Vorspannteil (15) und dem einen Führungsteil (13, 14), das im Bereich einer Längskante (21, 22) eine dem Ort der Nase (38) abgewandte Ausnehmung (17) besitzt, an einer Längskante (31) erfolgt, die der Ausnehmung (17) des einen Führungsteils (13, 14) abgewandt ist, dass ein zweites Führungsteil (14, 13) vorgesehen ist und dass das Vorspannteil (15) zwischen den beiden gefalteten parallelen Führungsteilen (13, 14) angeordnet ist.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsteile (13, 14) an ihren die Ausnehmung (17) beinhaltenden Längsrändern (21, 22) verbunden und gefaltet sind.

3. Kontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (17) im Faltbereich (16) der beiden Führungsteile (13, 14) angeordnet ist.

4. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Faltbereich (28) zwischen dem einen Führungsteil (13) und dem Vorspannteil (15) abgewandte Längskante des Vorspannteils (15) vor der Längskante des einen Führungsteils (13, 14) endet.

5. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsteile (13, 14) etwa gleiche Breite aufweisen.

6. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanten der beiden Führungsteile (13, 14) im Bereich der Nase (38) des Vorspannteils (15) einen bis zum vorderen freien Ende (26, 27) verlaufenden identischen Rücksprung (24, 25) aufweisen.

7. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (38) des Vorspannteils (15) durch eine konvexe Wölbung der betreffenden Längskante (32) gebildet ist.

8. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltbereich Biegebereich (28) zwischen dem Vorspannteil (15) und dem einen Führungsteil (13) an einem der Nase (38) abgewandten Endbereich vorgesehen ist.

9. Kontaktelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannteil (15) dem Endbereich zugewandt mit einer Hinterschneidung (29) in seiner Längskante (32) versehen ist.

10. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Führungsteile (13, 14) an einer oder beiden Längskanten (21, 22) und das Vorspannteil (15) an seiner dem Faltbereich (28) zugewandten Längskante mit einer Hinterschneidung (18, 29) versehen sind.

11. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Vorspannteil (15) verbundene eine Führungsteil (13) mit einem vorstehenden Zahn (36) versehen ist.

12. Kontaktelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Crimplappen (41) an einer hinteren Schmalseite (33) eines der Führungsteile (14, 13), vorzugsweise dem zweiten Führungsteil (14) einstückig vorgesehen ist.

13. Steckverbindung, mit einem oder mehreren Kontaktelementen (50) für einen Aufnahmeteil und mit einem oder mehreren Kontaktelementen (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche für den Steckerteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (50) starr ausgebildet ist und eine mit einer Rastnase (54) versehene Kontaktfläche (53) aufweist, dass im Abstand und im wesentlichen parallel dazu verlaufend im Aufnahmeteil eine ebene Gegenfläche (52) vorgesehen ist und dass die lichte Weite des Kontaktelementes (10) des Steckerteils zwischen der Kontaktnase (38) des Vorspannteils (15) und der abgewandten Längskante (21, 22) des oder der Führungsteile (13, 14) größer ist als der Abstand zwischen der ebenen Gegenfläche (52) und der Rastnase (54) der Kontaktfläche (53).

14. Steckverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Gegenfläche (52) des Kontaktelementes (50) des Aufnahmeteils eine der Gesamtbreite aller Kontaktelemente (10) des Steckertelis entsprechende Breite aufweist.

15. Steckverbindung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnase (54) und die zugehörige Kontaktfläche (53) des Aufnahmeteils eine der Breite des Kontaktelementes (10) des Steckerteils entsprechende Breite aufweist.

16. Steckverbindung nach Anspruch 13 und/oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (50) des Aufnahmeteils einstückig, vorzugsweise in Form eines U ist.