DE102005033696A1

DE102005033696A1 - Kontaktelement

Info

Publication number: DE102005033696A1
Application number: DE102005033696A
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Hotea; Matthias Lechner; Hannes Wendling
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: DE102005033696B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktelement zur Kontaktierung eines Steckers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement (10) zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstiftes oder Kontaktmessers, das eine Kontaktanordnung (12) mit mindestens zwei gegenüberliegenden Kontaktfedern (14) aufweist und das einen Kontaktkörper (16) mit einem Anschlussbereich (18) zum Anschließen eines elektrischen Kabels bzw. eines elektrischen Leiters aufweist, der einen quaderförmigen Abschnitt (28) mit offener Stirnseite aufweist, in den die Kontaktanordnung (12) einschiebbar ist, wobei die Kontaktfedern (14) stirnseitig eine U-Form aufweisen und Federzungen (30) zum Verrasten des Kontaktelementes (10) in einem Gehäuse an den Kontaktfedern (14) auf gegenüberliegenden Außenseiten des Kontaktelementes (10) angebunden sind. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass die Kontaktanordnung (12) den Kontaktkörper (16) mit den U-förmigen Kontaktfedern (14) im Stirnbereich umgreift.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktelement zur Kontaktierung eines Steckers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Stecker-Buchsen-Anordnungen umfassen eine metallische Aufnahme für einen zu kontaktierenden Kontaktstift, die üblicherweise eine oder mehrere federnde Kontaktzungen sowie einen Anschlussbereich für ein elektrisches Verbindungskabel aufweist, wobei der Anschlussbereich beispielsweise eine Crimpverbindung aufweisen kann. Diese bekannten Anordnungen weisen eine nur beschränkte Variabilität auf, da die Kontaktbuchse üblicherweise nur zur Aufnahme von Kontaktstiften einer vorgegebenen Größe vorgesehen ist. Werden Kontaktstifte kleineren Durchmessers eingeschoben, so werden die Stifte meist ungenügend kontaktiert und nur mechanisch fixiert. Kontaktstifte mit einem größeren Durchmesser als vorgesehen können gar nicht in die Kontaktbuchse eingeschoben werden. Um eine ausreichende Federelastizität der Kontaktzungen zu gewährleisten, darf das Material der Kontaktbuchse nicht aus zu weichem Metall gefertigt sein, da ansonsten die Kontaktzungen nach länger andauerndem Betrieb einer plastischen Verformung unterliegen. Die Folge ist eine nachlassende mechanische Fixierung und eine unter Umständen nicht mehr ausreichende elektrische Kontaktierung.

DE 102 44 946 A1 beschreibt eine elektrische Steckverbindung mit einer Kontaktbuchse, die einen Grundkörper und eine in diesen eingeschobene und mit diesem elektrisch verbundene Kontaktfeder aufweist. Die Kontaktbuchse ist in eine Gehäusekammer in einer Einsteckposition einsteckbar und dort mittels eines Verriegelungsschiebers verriegelbar. An zueinander senkrechten Wänden weist die Kontaktbuchse Elemente auf, die dazu geeignet sind, mit dem Verriegelungsschieber zusammenzuwirken.

Aus EP 0 547 396 B1 ist ein Kontaktelement mit einer Federlasche bekannt. Die Federlasche ist im Wesentlichen als rechteckförmige Platte ausgebildet, die über eine Biegekante mit einem Kontaktkörper verbunden ist. Die Federlasche weist Einprägungen auf, die ein Einknicken der Federlasche erschweren. Die Federlasche ist im montierten Zustand des Kontaktelementes gegen eine Anlagefläche eines Kontaktgehäuses gespannt, so dass ein unbeaufsichtigtes Herausziehen des Kontaktelements aus dem Kontaktgehäuse durch die Sperrwirkung der Federlasche erschwert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universelles Kontaktelementen zur Kontaktierung eines Steckers zur Verfügung zu stellen, das sich vielseitig nutzen lässt und das auch bei länger andauerndem Betrieb zuverlässige Kontaktierungseigenschaften aufweist. Zudem besteht die Aufgabe darin, ein mechanisch stabiles Kontaktelement bereit zu stellen.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemäße Kontaktelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass es eine hohe mechanische Stabilität aufweist. Die hohe Stabilität wird dadurch erreicht, dass eine obere und eine untere Verbindungsfläche, die zwischen Seitenflächen angeordnet ist, nach innen zurück gesetzt angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein verwindungssteifer Kontaktkörper erhalten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die obere und die untere Verbindungsfläche über Rundungsabschnitte mit den Seitenflächen verbunden. Diese Ausbildungsform ist einfach herzustellen und bietet zudem eine gute Steifigkeit.

Vorzugsweise sind die obere und die untere Verbindungsfläche jeweils als plane Fläche ausgebildet. Dadurch stehen relativ große Räume oberhalb und unterhalb der Verbindungsflächen zur Verfügung, die zur Aufnahme einer Federzunge verwendet werden können.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die obere und die untere Verbindungsfläche Laschenabschnitte auf, die in Richtung der Stirnseite ragen. Die Laschenabschnitte bieten ein Auflager und stützen die Kontaktanordnung. Durch die Ausbildung der vorragenden Laschenabschnitte wird eine ausreichende Stabilisierung der Kontaktanordnung erreicht.

Zur weiteren Stabilisierung sind vorzugsweise eine zweite obere und eine zweite untere Verbindungsfläche vorgesehen, die mit den Seitenflächen verbunden sind. Die zweite obere und zweite untere Verbindungsfläche sind vorzugsweise auf annähernd gleicher Höhe wie die oberen und die unteren Randbereiche der Seitenflächen angeordnet. Auf diese Weise wird eine effiziente Stabilisierung der Seitenflächen erreicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Kontaktelement an einer Stirnseite seitliche Randbereiche auf, die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind. Jede Seitenfläche weist jeweils zwei Haltelaschen auf, die in vier Eck bereichen einer Einschuböffnung angeordnet sind und obere und untere Randbereiche der Einschuböffnung begrenzen. Auf diese Weise wird insbesondere in den Eckbereichen eine ausreichende Begrenzung der Einschuböffnung bereitgestellt.

Vorzugsweise ist angrenzend an die Haltelaschen jeweils eine Ausnehmung vorgesehen, in die ein Streifenstück des Kontaktelementes einlegbar ist. Dadurch wird eine einfache und zuverlässige Halterung des Kontaktelementes ermöglicht.

Vorzugsweise weist eine Kontaktanordnung eine obere und eine untere Fläche auf, von der die Kontaktfedern und die Federzungen ausgehen. Die obere und die untere Fläche sind zwischen den Seitenflächen des Kontaktkörpers auf annähernd gleicher Höhe wie die oberen und die unteren Randbereiche der Seitenflächen angeordnet. Auf diese Weise wird eine geschlossene Stirnseite bereitgestellt, die ein einfaches Einstecken des Kontaktelementes in ein Gehäuse unterstützt.

Bei einer Weiterbildung des Kontaktelementes ist vorgesehen, dass eine Kontaktfeder stirnseitig eine U-Form aufweist, wobei Teilabschnitte der Kontaktfeder übereinander angeordnet sind. Die Kontaktfeder ist so geformt, dass eine Kontaktanordnung einen Kontaktkörper im Stirnbereich umgreift. Der Kontaktkörper kann im Querschnitt eine im Wesentlichen rechteckförmige Kontur aufweisen, so dass sich insgesamt eine quaderförmige Kontur mit offener Stirnseite ergibt, die zur Aufnahme eines einzuschiebenden Steckers dient. Zwei gegenüberliegende stirnseitige Kanten können dabei jeweils von einer Kontaktfeder umgriffen werden, so dass die Kontaktfedern mit ihren U-förmigen Abschnitten diese Stirnseiten umgreifen. Wenn die Kontaktfedern mit ihren U-förmigen Abschnitten jeweils nicht bündig an beiden Seiten der Wände des Kontaktkör pers anliegen, so ergibt sich beim Einschieben des Steckers ein größerer Weg für eine elastische Ausweichbewegung jeder Kontaktfeder, so dass das Kontaktelement zur Aufnahme von Steckern unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Größe geeignet sein kann.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die beiden Teile des Kontaktelements, nämlich ein Kontaktkörper und eine Kontaktanordnung aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Material der Kontaktanordnung eine höhere Festigkeit und/oder Federsteifigkeit aufweist als das Material des Kontaktkörpers. Auf diese Weise können die beiden Einzelteile auf ihren jeweiligen Einsatzzweck hin optimiert werden. So kann der Kontaktkörper aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und die Kontaktanordnung aus einem Material mit hoher Festigkeit und/oder hoher Steifigkeit bestehen. Der Kontaktkörper kann beispielsweise aus weicherem Metallblech, aus einer Kupfer- oder einer Silberlegierung bestehen, während die Kontaktanordnung hinsichtlich der gewünschten mechanischen Eigenschaften zur möglichst zuverlässigen Fixierung eines Steckers bzw. Kontaktstiftes optimiert sein kann. Hierzu kann es sinnvoll sein, die Kontaktanordnung aus einem anderen Material als den Kontaktkörper herzustellen, beispielsweise aus beschichtetem Stahlblech, aus Federstahl, aus Edelstahl oder dergleichen. Auch Messing oder eine andere Kupferlegierung kann die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich einer hohen Festigkeit und/oder einer hohen Federsteifigkeit aufweisen. Auf diese Weise kann die Kontaktanordnung, welche den unmittelbaren mechanischen Kontakt zum einzuschiebenden Stecker herstellt, hinsichtlich der gewünschten Universalität zur Aufnahme von Steckern unterschiedlicher Größen optimiert sein, während der eigentliche Kontaktkörper aus einem Material besteht, das hinsichtlich der notwendigen bzw. gewünschten elektrischen Übertragungseigenschaften optimiert werden kann.

Die Kontaktanordnung kann mit dem Kontaktkörper verrastbar und/oder stoffschlüssig verbindbar, insbesondere verschweißbar sein. Auf diese Weise kann eine zuverlässige mechanische Verbindung zwischen der Kontaktanordnung und dem Kontaktkörper hergestellt werden, die gegebenenfalls mittels eines Stoffschlusses und/oder eines Formschlusses herstellbar ist. Der Stoffschluss kann beispielsweise mittels einer Laserschweißung oder mehreren Laserschweißpunkten hergestellt werden. Gegebenenfalls können die beiden Einzelteile auch miteinander hartverlötet bzw. verklebt werden. Es ist wichtig, einen guten elektrischen Übergang zwischen den beiden Teilen zu schaffen.

Die Kontaktanordnung kann auch als Kontakteinsatz bezeichnet werden, da sie in den Kontaktkörper eingeschoben und mit diesem verbunden, beispielsweise verrastet und/oder verschweißt wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktanordnung wenigstens zwei Kontaktfedern umfasst, die gegenüber liegend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die beiden Kontaktfedern so angeordnet, dass sie einen in das Kontaktelement eingeschobenen Stecker bzw. Kontaktstift an gegenüber liegenden Längsseiten umgreifen. Hierbei werden sie vorzugsweise elastisch verformt, so dass der Kontaktstift beim Hineingleiten in das Kontaktelement die Kontaktfedern auseinander drückt und dabei an Kontaktstellen eine gleitende bzw. schleifende Berührung ausführt. Die Kontaktfedern stellen den elektrischen Kontakt zwischen Stecker und Kontaktelement her und sorgen gleichzeitig für die mechanische Fixierung des Steckers im Kontaktelement. Zudem bildet der Kontaktkörper eine Anlagefläche für eine maximale Auslenkung der beiden Kontaktfedern.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kontaktelementes sieht vor, dass wenigstens eine der Kontaktfedern in Längsrichtung ein- oder mehrfach geschlitzt ist. Vorzugsweise sind alle vorhandenen Kontaktfedern in Längsrichtung bzw. in Steckrichtung ein- oder mehrfach geschlitzt. Weiterhin können die Kontaktfedern in Längsrichtung jeweils eine gewellte oder gezackte Kontur aufweisen. Durch die geschlitzte und/oder gewellte Kontur der Kontaktfedern kann eine besonders zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung zwischen Kontaktelement und Kontaktstift hergestellt werden, da der Stecker jeweils an mehreren Kontaktflächen bzw. Kontaktpunkten der Kontaktfedern anliegen kann. Die elastische Verformbarkeit der aus mehreren, jeweils durch Schlitze voneinander getrennten, gewellten Streifen bestehenden Kontaktfedern sorgt für eine zuverlässige Kontaktierung und Fixierung eines in das Kontaktelement eingeschobenen Steckers.

Ein freies Ende jeder Kontaktfeder kann vorzugsweise im entspannten Zustand an einer Innenseite des Kontaktkörpers anliegen. Auf diese Weise kann sich der Abschnitt zwischen dem freien Ende und dem U-förmigen Abschnitt der Kontaktfeder besonders gut elastisch verformen, so dass sich insgesamt eine große Variabilität und Universalität des Kontaktelements hinsichtlich der Aufnahmemöglichkeit von Steckern unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Größe bzw. Breite und/oder Länge ergibt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kontaktkörper zumindest eine Führungsnase an einer Außenseite zur Polarisierung aufweist. Beim Einschieben des Kontaktelements in ein Gehäuse kann hierdurch die richtige Einschublage definiert und eine falsche Lage der Teile zueinander verhindert werden.

Weiterhin ist vorgesehen, dass freie Enden der Federzungen jeweils seitlich von einer nasenförmigen Erhebung an den Außenseiten des Kontaktkörpers geschützt werden. Die nasenförmigen Erhebungen dienen unter anderem dazu, ein Untergreifen unter die Federzungen zu verhindern.

Die Erfindung weist insbesondere den Vorteil auf, dass zwischen der Kontaktanordnung und dem Kontaktkörper ein großer Flächenkontakt besteht, der sich hinsichtlich einer guten elektrischen Signalübertragung wie auch hinsichtlich einer guten Wärmeleitfähigkeit günstig auswirkt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutern. Dabei zeigt:
1 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Kontaktelements,
2 eine schematische Draufsicht auf das Kontaktelement gemäß 1,
3 eine Frontansicht des Kontaktelements gemäß 1 und 2,
4 eine schematische Perspektivdarstellung einer ersten Variante eines Kontaktkörpers des Kontaktelements,
4B einen Querschnitt durch den Kontaktkörper,
5 eine schematische Perspektivdarstellung einer ersten Variante einer Kontaktanordnung des Kontaktelements,
6 eine schematische Perspektivdarstellung des aus Kontaktkörper und darin eingefügter Kontaktanordnung gebildeten Kontaktelements,
7 eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Kontaktelements,
8 eine schematische Draufsicht auf das Kontaktelement gemäß 7,
9 eine Frontansicht des Kontaktelements gemäß 7 und 8,
10 eine schematische Perspektivdarstellung einer zweiten Variante eines Kontaktkörpers des Kontaktelements,
11 eine schematische Perspektivdarstellung einer zweiten Variante der Kontaktanordnung des Kontaktelements,
12 eine schematische Perspektivdarstellung der zweiten Variante des aus Kontaktkörper und darin eingefügter Kontaktanordnung gebildeten Kontaktelements,
13 ein gestanztes Blechteil zur Herstellung der ersten Variante der Kontaktanordnung,
14 eine fertig gebogene Kontaktanordnung,
15 ein gestanztes Blechteil zur Herstellung der ersten Variante des Kontaktkörpers und
16 der aus dem Blechteil fertig gebogener Kontaktkörper.
1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine erste Variante eines erfindungsgemäßen Kontaktelements 10, das eine Kontaktanordnung 12 (schraffiert) mit zwei Kontaktfedern 14 und einen Kontaktkörper 16 (teilweise schraffiert) mit einem elektrischen Anschlussbereich 18 aufweist. Der elektrische Anschlussbereich 18 umfasst zwei gegenüberliegend angeordnete erste Biegelaschen 20 zur Fixierung und elektrischen Kontaktierung eines abisolierten Drahtendes eines elektrischen Kabels (nicht dargestellt) sowie zwei gegenüberliegend angeordnete zweite Biegelaschen 22 zur Fixierung des Kabels an seiner noch isolierten Stelle. An einem den Biegelaschen 20, 22 entgegengesetzten Abschnitt des Kontaktkörpers 16 weist dieser eine quaderförmige Kontur mit offener Stirnseite 24 auf, die zur Aufnahme eines Steckers oder Kontaktstiftes (nicht dargestellt) dient.
Die Kontaktanordnung bzw. das Kontaktelement 10 weist zwei innerhalb eines quaderförmigen Abschnitts 28 angeordnete Kon taktfedern 14 sowie zwei an den äußeren Seitenflächen des quaderförmigen Abschnitts 28 angeordnete Federzungen 30 auf. Zwei erhabene nasenförmige Erhebungen 32 an den Außenseiten des quaderförmigen Abschnitts 28 des Kontaktkörpers 16 dienen zum Schutz der freien Enden der Federzungen 30 und verhindern ein Einschieben eines Kabels unter die Federzungen 30.
Die beiden Kontaktfedern 14 weisen jeweils eine gewellte Kontur mit einem ersten Anlagebereich 36 am freien Ende auf, der durch eine leichte Vorspannung der Kontaktfeder 14 an der Innenfläche des quaderförmigen Bereichs des Kontaktkörpers 16 anliegt. Ein zweiter Anlagebereich 38 der Kontaktanordnung 12 befindet sich jeweils an den zur offenen Stirnseite 24 weisenden und diese umgreifenden U-förmigen Abschnitten 58.
Der zweite Anlagebereich 38 liegt jeweils an den Außenseiten des Kontaktkörpers 16 an, solange sich kein Stecker oder Kontaktstift im Kontaktelement 10 befindet. Sobald ein solcher eingeschoben wird, werden die Kontaktfedern 14 jeweils nach außen, in Richtung zu den Wänden des Kontaktkörpers 16 gedrückt, wobei aufgrund eines leichten Spiels zwischen den U-förmigen Abschnitten 58 der Kontaktanordnung 12 und dem Kontaktkörper 16 an dessen offener Stirnseite 24 die zweiten Anlagenbereiche 38 leicht vom Kontaktkörper 16 abgehoben werden können. Dieser elastische Bewegungsspielraum der Kontaktanordnung 12 ermöglicht eine gute Vorspannung eines in das Kontaktelement 10 eingeschobenen Steckers oder Kontaktstiftes.
Die in Längsrichtung gewellte Kontur der Kontaktfedern 14 bildet jeweils zwei erhabene Kontaktpunkte 56, an denen ein einzuschiebender Kontaktstift mit den Kontaktfedern 14 in Berührkontakt kommt.
Eine oder mehrere Führungsnasen 40 an der Außenseite des Kontaktkörpers 16 können zur Codierung einer vorgegebenen Einbaulage des Kontaktelements 12 in einer Kunststoffumhüllung, einem Kunststoffgehäuse oder dergleichen dienen. Da die Führungsnase 40 nur an einer Außenseite des Kontaktkörpers 16 angeordnet ist, kann dieser nur in einer vorgegebenen Einschubrichtung in ein Gehäuse (nicht dargestellt) eingeführt werden, wobei die Führungsnase 40 in einer entsprechenden Nut geführt wird.
2 zeigt eine Draufsicht auf das Kontaktelement 10 gemäß 1, bei der die Anordnung der Federzungen 30 und der nasenförmigen Erhebungen 32 erkennbar ist. Mit einem Laserschweißpunkt 34 sind die aneinander grenzenden Stoßstellen des quaderförmigen Abschnittes 28 des Kontaktkörpers 16 stoffschlüssig miteinander verbunden.
Der quaderförmige Abschnitt 28 weist zwei Seitenflächen 70, 71 auf, die über eine obere Verbindungsfläche 72 und eine untere Verbindungsfläche 73 (3) verbunden sind. Die obere und die untere Verbindungsfläche 72, 73 sind entlang der Längsrichtung der Seitenflächen 70, 71 in einem mittleren Bereich angeordnet. In einem Endbereich 79 sind zwischen den zwei Seitenflächen 70, 71 eine zweite obere und eine zweite untere Verbindungsfläche 102, 103 (1) angeordnet. An der Stirnseite 24 weist jede Seitenfläche 70, 71 einen ersten bzw. zweiten Randbereich 100, 101 auf, die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind. Obere und untere Randbereiche 122, 123 der ersten und zweiten Seitenfläche 70, 71 weisen angrenzend an den ersten und den zweiten Randbereich 100, 101 Ausnehmungen 90, 91, 92, 93 auf, in die Streifenstücke 74, 75, 76, 77 der Kontaktanordnung 12 eingesteckt sind. Die Kontaktanordnung 12 weist eine obere und eine untere Anschlussfläche 104, 105 auf, von der die Kontaktfedern 14 und die Federzungen 30 ausgehen. Die obere und die untere Anschlussfläche 104, 105 sind jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen 90, 91; 92, 93 angeordnet, wobei das erste und das dritte Streifenstück 74, 76 von der oberen Anschlussfläche 104 und das zweite und das vierte Streifenstück 75, 77 von der unteren Anschlussfläche 105 ausgehen.
3 zeigt eine Frontansicht auf die offene Stirnseite 24 des Kontaktelements 10. Erkennbar ist hier insbesondere die geschlitzte Ausgestaltung der beiden Kontaktfedern 14, welche eine flexible Aufnahme von Kontaktstiften unterschiedlichen Durchmessers ermöglichen. Die Kontaktfedern 14 sind jeweils 2-fach in Längsrichtung geschlitzt, so dass sowohl runde wie auch flache oder vierkantförmige Kontaktstifte gleichermaßen gut kontaktiert und mechanisch fixiert werden können. Die geschlitzte Form der Kontaktfedern 14 ermöglicht im Zusammenhang mit deren gewellter Kontur eine Kontaktierung des eingeschobenen Steckers an insgesamt zwölf Kontaktstellen, was eine gute elektrische Signalübertragung ermöglicht.
Die Elastizität der Kontaktfedern 14 und deren Kontur im Bereich ihres U-förmigen Abschnittes 58 ermöglicht deren Ausweichen zu den oberen und unteren Seitenflächen des quaderförmigen Abschnittes 28 des Kontaktkörpers 16, so dass Kontaktstifte unterschiedlicher Dicke eingeschoben werden können.
Die beiden gegenüber liegend angeordneten Rahmenabschnitte 44 befinden sich in einer gegenüber den Kontaktfedern 14 um 90° versetzten Anordnung. Der relativ große Flächenkontakt zwischen den Rahmenabschnitten 44 der Kontaktanordnung 12 und den hierzu korrespondierenden seitlichen Flächen des Kontakt körpers 16 ermöglicht eine gute elektrische Signalübertragung zwischen den beiden Bauteilen. Weiterhin wird dadurch eine relativ gute Wärmeleitung begünstigt, so dass die Kontaktanordnung 12 ggf. als Kühlelement für den Kontaktkörper 16 fungieren kann.
Die schematische Perspektivdarstellung der 4 verdeutlicht den Kontaktkörper 16 ohne die darin eingesetzte Kontaktanordnung 12, die anhand einer schematischen Perspektivdarstellung der 5 verdeutlicht ist. Die miteinander korrespondierenden Konturen des Kontaktkörpers 16 und der Kontaktanordnung 12 ermöglichen ein Ineinanderschieben der beiden Bauteile, wobei eine mechanische Verrastung ermöglicht wird, jedoch zusätzlich oder alternativ auch eine formschlüssige Verbindung der beiden Bauteile vorgesehen ist (vgl. 6).
Durchbrüche 60 an den beiden Schmalseiten des quaderförmigen Abschnittes 28 des Kontaktkörpers 16 dienen zum Setzen von weiteren Laserschweißpunkten 42 zur stoffschlüssigen Verbindung des Rahmenabschnitts 44 der Kontaktanordnung 12 mit dem quaderförmigen Abschnitt 28 des Kontaktkörpers. Diese länglichen, relativ schmalen Durchbrüche sind in 4 und 6 verdeutlicht. 6 verdeutlicht die Laserschweißpunkte 42, die nach dem Ineinanderschieben der Bauteile 12 und 16 in die Durchbrüche 60 zu beiden Seiten des quaderförmigen Abschnittes 28 gesetzt werden. Diese Laserschweißpunkte 42 ermöglichen eine gute elektrische Kontaktierung zwischen der Kontaktanordnung 12 und dem Kontaktkörper 16. Zudem ist auf diese Weise keine Rastverbindung oder dergleichen notwendig, um eine eindeutige Lagefixierung der beiden Bauteile zueinander zu gewährleisten.
4 zeigt deutlich die erste und die zweite Seitenfläche 70, 71, die sich in Längsrichtung des Kontaktkörpers 16 erstrecken und parallel zueinander angeordnet sind. Stirnseitig weisen die zwei Seitenflächen 70, 71 jeweils den ersten und den zweiten Randbereich 100, 101 auf, wobei der erste und zweite Randbereich 100, 101 im Querschnitt U-förmig ausgebildet sind. An einem oberen und einem unteren Ende des ersten und des zweiten Randbereichs 100, 101 ist jeweils eine Haltlasche 86, 87, 88, 89 angeordnet, die jeweils einen Schenkel der U-Form des ersten bzw. zweiten Randbereiches 100, 101 bilden. Jeweils zwei Haltelaschen 86, 89; 87, 88 sind einander zugeordnet und mit Endbereichen parallel zueinander ausgerichtet. Die vier Haltelaschen 86, 87, 88, 89 begrenzen stirnseitig eine im Wesentlichen rechteckförmige Einschuböffnung 106. Die erste und die zweite Seitenfläche 70, 71 weisen angrenzend an die vier Haltelaschen 86, 87, 88, 89 jeweils eine Ausnehmung 90, 91, 92, 93 im oberen bzw. im unteren Randbereich auf. Angrenzend an die Ausnehmungen 90, 91, 92, 93 ist in einem mittleren Bereich in Längsrichtung der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 die obere und die untere Verbindungsfläche 72, 73 angeordnet. Die obere Verbindungsfläche 72 ist in dem gewählten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet, wobei jeder Teil der oberen Verbindungsfläche 72 über einen Rundungsabschnitt 107, 108 mit einem oberen Randbereich 122 der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 verbunden ist. Der erste und der zweite Rundungsabschnitt 107, 108 sind von dem oberen Randbereich 122 der ersten bzw. der zweiten Seitenfläche 70, 71 in einem Bogensegment um annähernd 90° nach unten in Richtung auf die untere Verbindungsfläche 73 geführt. Der erste und der zweite Rundungsabschnitt 107, 108 sind jeweils mit einer ersten bzw. einer zweiten Teilplatte 109, 110 verbunden. Die erste und die zweite Teilplatte 109, 110 sind im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenflächen 70, 71 angeordnet und grenzen an einer Längskante 111 bündig aneinander. In der dargestellten Ausführungsform bilden die erste und die zweite Teilplatte 109, 110 die obere Verbindungsfläche 72, die sich in einen ersten Laschenabschnitt 120 erstreckt. Der erste Laschenabschnitt 120 erstreckt sich in Richtung auf die Stirnseite des Kontaktkörpers 16 und ist zwischen der ersten und der dritten Ausnehmung 90, 92 angeordnet. Die untere Verbindungsfläche 73 ist symmetrisch zur oberen Verbindungsfläche 72 ausgebildet und mit entsprechenden Rundungsabschnitten mit den Seitenflächen 70, 71 verbunden. Zudem weist die untere Verbindungsfläche 73 einen zweiten Laschenabschnitt 121 auf, der symmetrisch zum ersten Laschenabschnitt 120 angeordnet ist. Die untere Verbindungsfläche 73 ist im Gegensatz zur oberen Verbindungsfläche 72 einstückig ausgebildet ist und keine Längskante 111 aufweist.
In dem Endbereich 79 des Kontaktkörpers 16 sind die zweite obere und die zweite untere Verbindungsfläche 102, 103 angeordnet, die in Form von ebenen Platten ausgebildet sind und mit dem oberen bzw. mit dem unteren Randbereich 122, 123 der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 verbunden sind. Die zweite obere Verbindungsfläche 102 ist auf der gleichen Höhe wie der obere Randbereich 122 der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 angeordnet. Die zweite untere Verbindungsfläche 103 ist parallel zur oberen Verbindungsfläche 102 angeordnet und auf gleicher Höhe mit dem unteren Randbereich 123 der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 angeordnet.
In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite obere Verbindungsfläche 102 zweiteilig ausgebildet, wobei die zwei Teile über eine Längskante aneinander angrenzen.
Zwischen der zweiten oberen Verbindungsfläche 102 und der oberen Verbindungsfläche 72 sind jeweils angrenzend an die oberen Randbereiche der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 die zwei nasenförmigen Erhebungen 32 ausgebildet. Die Erhebungen 32 erstrecken sich seitlich aus den oberen Randbereichen 122 der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 in Form von nach oben abgewinkelten Laschen.
4B zeigt einen Querschnitt durch den Kontaktkörper 16 im Bereich der oberen und der unteren Verbindungsfläche 72, 73. Deutlich ist dabei zu erkennen, dass die obere und die untere Verbindungsfläche 72, 73 gegenüber den oberen und den unteren Randbereichen 122, 123 der Seitenflächen 70, 71 nach innen zurückgesetzt angeordnet sind. Auf diese Weise ist zwischen der oberen und der unteren Verbindungsfläche 72, 73 und Höhenlinien zwischen den jeweiligen oberen und den jewiligen unteren Randbereichen 122, 123 der ersten und der zweiten Seitenfläche 70, 71 ein oberer und ein unterer Einschubbereich 84, 85 ausgebildet. Die dargestellte Form des Kontaktkörpers 16 mit den nach innen zurückgesetzten Verbindungsflächen 72, 73 bietet eine erhöhte mechanische Stabilität.
Ein zusätzlicher Laserschweißpunkt 62 an den Stoßstellen der in ihre Form entsprechend 5 gebogenen Kontaktanordnung 12 kann dazu dienen, deren Gestalt während des Betriebs zu stabilisieren.
Die Kontaktanordnung 12 weist die obere und die untere Anschlussfläche 94, 95 auf, die parallel zueinander und quer zu äußeren Seitenflächen 112, 113 angeordnet sind. Die obere und die untere Anschlussfläche 94, 95 sind jeweils über Streifenstücke 74, 75, 76, 77 mit der ersten bzw. zweiten äußeren Seitenfläche 112, 113 verbunden. Die obere Anschlussfläche 94 und die untere Anschlussfläche 95 weisen im Wesentlichen die Form einer rechtecksförmigen Platte auf, wobei an einer Längsseite eine Federzunge 30 und an einer gegenüberliegenden Längsseite die Kontaktfedern 14 angeschlossen sind.
Die Führungsnasen 40, welche auch als Polarisierungsrippen bezeichnet werden können, sind sowohl in der 4 als auch in der 6 deutlich erkennbar. Die freien Enden der Federzungen 30 dienen als Rastzungen, welche ein Einrasten des Kontaktelements 10 bei dessen Einschieben in ein umhüllendes Kunststoffgehäuse o. dgl. bewirken können.
In der in 6 dargestellten Position sind die Streifenstücke 74, 75, 76, 77 in die Ausnehmungen 90, 91, 92, 93 eingerastet und das Kontaktelement 12 wird von den Haltelaschen 86, 87, 88, 89 der U-förmigen Randbereiche 100, 101 gehalten. Die Federzungen 30 sind oberhalb bzw. unterhalb der oberen bzw. der unteren Verbindungsfläche 72, 73 angeordnet. Zudem sind die Federzungen 30 zwischen den nasenförmigen Erhebungen 32 der Ober- bzw. der Unterseite angeordnet.
7 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine alternative Variante eines erfindungsgemäßen Kontaktelements 10, das ähnlich aufgebaut ist wie die erste Variante des Kontaktelements gemäß der 1 bis 6.
Die Kontaktanordnung 12 und der quaderförmige Abschnitt 28 des Kontaktkörpers 16 der 7 bis 16 sind entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 ausgebildet. Somit weist auch die Ausführungsform der 7 bis 16 einen entsprechend geformten Kontaktkörper 16 und eine entsprechend geformte Kontaktanordnung 12 auf.
Die in 7 gezeigte zweite Variante des Kontaktelements 10 umfasst eine zweite Variante einer Kontaktanordnung 12 (schraffiert; vgl. 11) mit wenigstens zwei Kontaktfedern 14 und einen Kontaktkörper 16 (teilweise schraffiert), der einen elektrischen Anschlussbereich 18 aufweist. Der elektrische Anschlussbereich 18 umfasst zwei gegenüber liegend angeordnete Reihen von jeweils drei parallel zueinander angeordneten Biegelaschen 23 zur Fixierung und elektrischen Kontaktierung eines abisolierten Drahtendes eines elektrischen Kabels (nicht dargestellt). Die der Kontaktanordnung 12 abgewandten Biegelaschen 23 am hinteren Ende des elektrischen Anschlussbereichs 18 können zur Fixierung des Kabels an seiner noch isolierten Stelle dienen. An einem den Biegelaschen 23 entgegen gesetzten Abschnitt des Kontaktkörpers 16 weist dieser eine quaderförmige Kontur mit offener Stirnseite 24 auf, die zur Aufnahme eines Steckers oder Kontaktstiftes (nicht dargestellt) dient.
Die Kontaktanordnung bzw. das Kontaktelement 10 weist wenigstens zwei innerhalb des quaderförmigen Abschnitts 28 angeordnete Kontaktfedern 14 sowie zwei an den äußeren Seitenflächen des quaderförmigen Abschnitts 28 angeordnete Federzungen 30 auf. Zwei erhabene nasenförmige Erhebungen 32 an den Außenseiten des quaderförmigen Abschnitts 28 des Kontaktkörpers 16 dienen zum Schutz der freien Enden der Federzungen 30.
Die Kontaktfedern 14 weisen jeweils eine gewellte Kontur mit einem ersten Anlagebereich 36 am freien Ende auf, der durch eine leichte Vorspannung der Kontaktfeder 14 an der Innenfläche des quaderförmigen Bereichs des Kontaktkörpers 16 anliegt. Ein zweiter Anlagebereich 38 der Kontaktanordnung 12 befindet sich jeweils an den zur offenen Stirnseite 24 weisenden und diese umgreifenden U-förmigen Abschnitten 58.
Der zweite Anlagebereich 38 liegt jeweils an den Außenseiten des Kontaktkörpers 16 an, solange sich kein Stecker oder Kontaktstift im Kontaktelement 10 befindet. Sobald ein solcher eingeschoben wird, werden die Kontaktfedern 14 jeweils nach außen, in Richtung zu den Wänden des Kontaktkörpers 16 gedrückt, wobei aufgrund eines leichten Spiels zwischen den U-förmigen Abschnitten 58 der Kontaktanordnung 12 und dem Kontaktkörper 16 an dessen offener Stirnseite 24 die zweiten Anlagenbereiche 38 leicht vom Kontaktkörper 16 abgehoben werden können. Dieser elastische Bewegungsspielraum der Kontaktanordnung 12 ermöglicht eine gute Vorspannung eines in das Kontaktelement 10 eingeschobenen Steckers oder Kontaktstiftes.
Die in Längsrichtung gewellte Kontur der Kontaktfedern 14 bildet jeweils zwei erhabene Kontaktpunkte 56, an denen ein einzuschiebender Kontaktstift mit den Kontaktfedern 14 in Berührkontakt kommt.
Eine oder mehrere Führungsnasen 40 an der Außenseite des Kontaktkörpers 16 können zur Codierung einer vorgegebenen Einbaulage des Kontaktelements 12 in einer Kunststoffumhüllung, einem Kunststoffgehäuse oder dergleichen dienen. Da die Führungsnase 40 nur an einer Außenseite des Kontaktkörpers 16 angeordnet ist, kann dieser nur in einer vorgegebenen Einschubrichtung in ein Gehäuse (nicht dargestellt) eingeführt werden, wobei die Führungsnase 40 in einer entsprechenden Nut geführt wird.
Die 8 zeigt eine Draufsicht auf das Kontaktelement 10 gemäß 7, bei der insbesondere die Anordnung der Feder zungen 30 erkennbar ist. Die Federzungen 30 weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine längliche Einprägung 31 auf, die zur Versteifung der Federzungen 30 dient.
Der quaderförmige Abschnitt 28 weist zwei Seitenflächen 70, 71 auf, die über eine obere Verbindungsfläche 72 und eine untere Verbindungsfläche 73 verbunden sind. Die obere und die untere Verbindungsfläche 72, 73 sind entlang der Längsrichtung der Seitenflächen 70, 71 in einem mittleren Bereich angeordnet. In einem Endbereich 79 sind zwischen den zwei Seitenflächen 70, 71 eine zweite obere und eine zweite untere Verbindungsfläche 102, 103 angeordnet. An der Stirnseite 24 weist jede Seitenfläche 70, 71 einen ersten bzw. zweiten Randbereich 100, 101 auf, die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind. Obere und untere Randbereiche der ersten und zweiten Seitenfläche 70, 71 weisen angrenzend an den ersten und den zweiten Randbereich 100, 101 Ausnehmungen 90, 91, 92, 93 auf, in die Streifenstücke 74, 75, 76, 77 der Kontaktanordnung 12 eingesteckt sind. Die Kontaktanordnung 12 weist eine obere und eine untere Anschlussfläche 94, 95 auf, von der die Kontaktfedern 14 und die Federzungen 30 ausgehen. Die obere und die untere Anschlussfläche 94, 95 sind jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen 90, 91; 92, 93 angeordnet, wobei das erste und das dritte Streifenstück 74, 76 von der oberen Anschlussfläche 94 und das zweite und das vierte Streifenstück 75, 77 von der unteren Anschlussfläche 95 ausgehen.
Mit einem Laserschweißpunkt 34 sind die aneinander grenzenden Stoßstellen des quaderförmigen Abschnittes 28 des Kontaktkörpers 16 stoffschlüssig miteinander verbunden. Weitere Laserschweißpunkte 35 dienen im gezeigten Ausführungsbeispiel der zweiten Variante zur stoffschlüssigen Verbindung der Kontakt anordnung 12 mit dem Kontaktkörper 16. Diese Verbindungsstelle wird nochmals anhand der 10 verdeutlicht.
9 zeigt eine Frontansicht auf die offene Stirnseite 24 der zweiten Variante des Kontaktelements 10. Erkennbar ist hier insbesondere die geschlitzte Ausgestaltung der beiden Kontaktfedern 14, welche eine flexible Aufnahme von Kontaktstiften unterschiedlichen Durchmessers ermöglichen. Die Kontaktfedern 14 sind jeweils 2-fach in Längsrichtung geschlitzt, so dass sowohl runde wie auch flache oder vierkantförmige Kontaktstifte gleichermaßen gut kontaktiert und mechanisch fixiert werden können. Die geschlitzte Form der Kontaktfedern 14 ermöglicht im Zusammenhang mit deren gewellter Kontur eine Kontaktierung des eingeschobenen Steckers an insgesamt zwölf Kontaktstellen, was eine gute elektrische Signalübertragung ermöglicht. Die Elastizität der Kontaktfedern 14 und deren Kontur im Bereich ihres U-förmigen Abschnittes 58 ermöglicht deren Ausweichen zu den oberen und unteren Seitenflächen des quaderförmigen Abschnittes 28 des Kontaktkörpers 16, so dass Kontaktstifte unterschiedlicher Dicke eingeschoben werden können.
Die beiden gegenüber liegend angeordneten Rahmenabschnitte 44 befinden sich in einer gegenüber den Kontaktfedern 14 um 90° versetzten Anordnung. Der relativ große Flächenkontakt zwischen den Rahmenabschnitten 44 der Kontaktanordnung 12 und den hierzu korrespondierenden seitlichen Flächen des Kontaktkörpers 16 ermöglicht eine gute elektrische Signalübertragung zwischen den beiden Bauteilen. Weiterhin wird dadurch eine relativ gute Wärmeleitung begünstigt, so dass die Kontaktanordnung 12 ggf. als Kühlelement für den Kontaktkörper 16 fungieren kann.
Die schematische Perspektivdarstellung der 10 verdeutlicht nochmals die Verbindungsstellen der Kontaktanordnung 12 mit dem Kontaktkörper 16 mittels der beiden Laserschweißpunkte 35 an der Oberseite des quaderförmigen Abschnittes 28. Ein seitlicher Schutz der Federzungen 30 wird mittels zweier nach oben gebogener Laschen 33 erreicht, zwischen denen das freie Ende der Federzunge 30 seitlich geführt ist.
In der in 10 dargestellten Position sind die Streifenstücke 74, 75, 76, 77 in die Ausnehmungen 90, 91, 92, 93 eingerastet und das Kontaktelement 12 wird von den Haltelaschen 86, 87, 88, 89 der U-förmigen Randbereiche 100, 101 gehalten. Die Federzungen 30 sind oberhalb bzw. unterhalb der oberen bzw. der unteren Verbindungsfläche 72, 73 angeordnet. Zudem sind die Federzungen 30 zwischen den Laschen 33 der Ober- bzw. der Unterseite angeordnet.
12 verdeutlicht nochmals den Kontaktkörper 16 ohne die darin eingesetzte Kontaktanordnung 12, die anhand einer schematischen Perspektivdarstellung der 11 verdeutlicht ist. Die miteinander korrespondierenden Konturen des Kontaktkörpers 16 und der Kontaktanordnung 12 ermöglichen ein Ineinanderschieben der beiden Bauteile, wobei eine mechanische Verrastung ermöglicht wird, jedoch zusätzlich oder alternativ auch eine formschlüssige Verbindung der beiden Bauteile (vgl. 10).
Die Stoßstelle an der Oberseite des quaderförmigen Abschnittes 28 ist mittels zweiter Laserschweißpunkte 34 stoffschlüssig miteinander verbunden. Die näher an der Stirnseite 24 platzierte Laserschweißpunkt 34 ist im zusammengebauten Zustand des Kontaktelements 10 von der Kontaktanordnung 12 verdeckt (vgl. 10).
13 zeigt eine Draufsicht auf ein Stanzteil 46, aus dem anschließend die erste Variante der Kontaktanordnung 12 bzw. der Kontakteinsatz gebogen wird (vgl. 14). Um eine möglichst große Elastizität der Federzungen 30 zu ermöglichen, sind diese nur über relativ schmale Verbindungsabschnitte 48 mit den Rahmenabschnitten 44 verbunden. An diesen Verbindungsabschnitten 48 wird das Stanzteil 46 dann jeweils um einen 90°-Winkel gebogen, um den Einsatz entsprechend 14 zu formen. An einem freien Ende eines Rahmenabschnittes 44 befindet sich während des Stanz- und Biegevorganges ein Handhabungsabschnitt 50 in Gestalt eines gelochten Blechstreifens, der nach dem Biegevorgang entfernt werden muss, um den Einsatz 12 in den Körper 16 schieben zu können.
15 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Stanzteil 52, aus dem der Kontaktkörper 16 gebogen werden kann (vgl. 16). Auch dieses Stanzteil 52 weist an einem Ende des elektrischen Anschlussbereiches 18 einen Handhabungsabschnitt 54 auf, der nach dem Stanz- (15) und Biegevorgang (16) entfernt wird. Anhand der 15 sind die Durchbrüche 60 zum späteren Aufbringen der Laserschweißpunkte 42 (vgl. 6) nochmals verdeutlicht.
Die Kontaktanordnung 12 der gezeigten Ausführungsform kann vorzugsweise aus einem Material bestehen, das eine ausreichend hohe Festigkeit und eine gewünschte Federsteifigkeit aufweist, um eine Vielzahl von Lastzyklen beim Ein- und Ausschieben von Kontaktstiften zu ermöglichen. Die Kontaktfedern 14 müssen eine ausreichende Elastizität und Festigkeit aufweisen, damit sie bei länger andauerndem Betrieb oder bei stärkerer Verformung keine plastischen Veränderungen erfahren und ihre Federeigenschaften beibehalten können.
Der Kontaktkörper 16 hingegen besteht vorzugsweise aus einem Material, das eine gewünschte hohe Leitfähigkeit aufweist. Hierfür eignet sich insbesondere eine Kupfer- oder Silberlegierung, die andererseits nicht über die benötigten mechanischen Eigenschaften verfügen würde, die zur Realisierung einer zuverlässigen und langlebigen Steckverbindung notwendig ist. Aus diesem Grund kann die Kontaktanordnung 12 beispielsweise aus einem Stahlblech oder einer Messinglegierung bestehen.
Durch die Zweiteilung, insbesondere durch die Anordnung der Federlaschen bzw. -zungen 30 und der Kontaktfedern 14 auf einem einzigen Bauteil können die zwei Einzelteile 12 und 16 aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden. Der das Gehäuse für die Kontaktanordnung 12 bildende Kontaktkörper 16 mit den Krimp- bzw. Biegelaschen 20, 22 am Anschlussbereich 18 kann aus einem Material mit niedriger Festigkeit gefertigt werden, das hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit optimiert ist. Die Kontaktanordnung 12 bzw. der Kontakteinsatz mit den Kontaktfedern 14 und den Rastlaschen bzw. Federzungen 30 kann aus einem Material mit einer höheren Festigkeit und Federsteifigkeit gefertigt werden.
Die gezeigte Ausführungsform mit den insgesamt sechs Kontaktzungen der Kontaktfedern 14 mit jeweils zwei hintereinander angeordneten Kontaktierungspunkten bietet insgesamt zwölf Kontaktpunkte für eine optimale Kontaktierung eines Stiftes oder Steckers.
Die U-förmige Kontur der Kontaktfedern 14 bzw. Federzungen 30 ermöglicht eine insgesamt recht große wirksame Federlänge, so dass damit eine flachere Federkennlinie zur Verfügung steht.
Es können daher unterschiedlich dicke Kontaktstifte eingeschoben werden, ohne dass die Haltekraft oder die Kontaktierung beeinträchtigt wäre. Die Anlageflächen an der Innenseite des kastenförmigen Abschnitts des Kontaktkörpers 16 definieren eine maximale Auslenkung der Federarme.
Weiterhin sind neben der Federlaschen 30, die für eine Erstkontaktsicherung vorgesehen sind, jeweils Nasen 32 ausgebildet. Diese verhindern, dass unter die Federlaschen 30 ein Kabel eingeschoben werden kann und bspw. die Federlaschen nach oben aufbiegen könnte.
Die große Kontaktfläche zwischen der auch als Federteil definierbaren Kontaktanordnung 12 und dem sog. Body, dem Kontaktkörper 16 aufgrund der aneinander anliegenden seitlichen Flächen sorgt für eine gute Wärmeleitung zwischen den Bauteilen. Der Kontaktkörper 16 kann somit eine zusätzliche Aufgabe als Kühlkörper für die Kontaktanordnung 12 erfüllen.

10: Kontaktelement
12: Kontaktanordnung
14: Kontaktfedern
16: Kontaktkörper
18: elektrischer Anschlussbereich
20: erste Biegelaschen
22: zweite Biegelaschen
23: Biegelasche
24: Stirnseite
28: quaderförmiger Abschnitt
30: Federzungen
31: Einprägung
32: nasenförmige Erhebung
33: Lasche
34: Laserschweißpunkt
35: Laserschweißpunkt
36: erster Anlagebereich
38: zweiter Anlagebereich
40: Führungsnase
42: weiterer Laserschweißpunkt
44: Rahmenabschnitt
46: Stanzteil
48: Verbindungsabschnitt
50: Handhabungsabschnitt
52: Stanzteil
54: Handhabungsabschnitt
56: Kontaktpunkt
58: U-förmiger Abschnitt
60: Durchbruch
62: Laserschweißpunkt
70: erste Seitenfläche
71: zweite Seitenfläche
72: obere Verbindungsfläche
73: untere Verbindungsfläche
74: erstes Streifenstück
75: zweites Streifenstück
76: drittes Streifenstück
77: viertes Streifenstück
79: Endbereich
84: oberer Einschubbereich
85: unterer Einschubbereich
86: erste Haltelasche
87: zweite Haltelasche
88: dritte Haltelasche
89: vierte Haltelasche
90: erste Ausnehmung
91: zweite Ausnehmung
92: dritte Ausnehmung
93: vierte Ausnehmung
94: obere Ausschlussfläche
95: untere Ausschlussfläche
100: 1. Randbereich
101: 2. Randbereich
102: 2. obere Verbindungsfläche
103: 2. untere Verbindungsfläche
106: Einschuböffnung
107: erster Rundungsabschnitt
108: zweiter Rundungsabschnitt
109: erste Teilplatte
110: zweite Teilplatte
111: Längskante
112: erste äußere Seitenfläche
113: zweite äußere Seitenfläche
120: erster Laschenabschnitt
121: zweiter Laschenabschnitt
122: oberer Randbereich
123: unterer Randbereich

Claims

Kontaktelement (10) zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstiftes oder Kontaktmessers, das eine Kontaktanordnung (12) mit mindestens zwei gegenüberliegenden Kontaktfedern (14) aufweist und das einen Kontaktkörper (16) mit einem Anschlussbereich (18) zum Anschließen eines elektrischen Kabels bzw. eines elektrischen Leiters aufweist, der einen quaderförmigen Abschnitt (28) mit offener Stirnseite (24) aufweist, in den die Kontaktanordnung (12) einschiebbar ist, wobei der quaderförmige Abschnitt (28) zwei Längsseiten (70, 71) und eine obere und eine untere Verbindungsfläche (72, 73) aufweist, wobei die obere und die untere Verbindungsfläche (72, 73) mit zugeordneten oberen und unteren Randbereichen (122, 123) der zwei Längsseiten (70, 71) verbunden sind, wobei die Kontaktfedern (14) stirnseitig eine U-Form aufweisen und Federzungen (30) zum Verrasten des Kontaktelementes (10) in einem Gehäuse an den Kontaktfedern (14) auf gegenüberliegenden Außenseiten des Kontaktelementes (10) angebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Verbindungsfläche (70, 73) nach innen gegenüber den oberen und unteren Randbereichen (122, 123) der Seitenflächen (70, 71) zurückgesetzt angeordnet sind.
Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (70, 71) über Rundungsabschnitte (107, 108) in die obere und die untere Verbindungsfläche (72, 73) übergehen.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Verbindungsfläche (72, 73) jeweils eine plane Fläche aufweisen.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Verbindungsfläche (72, 73) in Richtung Stirnseite (24) ragende Laschenabschnitte (120, 121) aufweisen.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis, 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (70, 71) in einem Endabschnitt über eine zweite obere und eine zweite untere Verbindungsfläche (102, 103) miteinander verbunden sind, wobei die zweiten Verbindungsflächen (102, 103) auf gleicher Höhe wie die oberen und unteren Randbereiche (122, 123) der Seitenflächen (70, 71) angeordnet sind.
Kontaktelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (70, 71) an der Stirnseite (24) jeweils eine U-Form aufweisen, wobei vier Haltelaschen (86, 87, 88, 89) angeordnet sind, die von oberen und unteren Randbereichen (100, 101) der Seitenflächen (70, 71) ausgehen, dass sich die Haltelaschen (86, 87, 88, 89) paarweise gegenüber stehen und ausgehend von Eckbereichen der Stirnseite (24) obere und untere Randbereiche einer Einschuböffnung (106) begrenzen.
Kontaktelement (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Haltelaschen (86, 87, 88, 89) und der oberen und unteren Verbindungsfläche (72, 73) jeweils eine Ausnehmung (90, 91, 92, 93) eingebracht ist, in der jeweils ein Streifenstück (74, 75, 76, 77) des Kontaktelements eingelegt ist.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanordnung (12) eine obere und eine untere Fläche (94, 95) aufweist, von denen die Kontaktfedern (14) und die Federzungen (30) ausgehen, und dass die Flächen (94, 95) zwischen den Seitenflächen (70, 71) des Kontaktkörpers (16) angeordnet sind, wobei die Flächen (94, 95) auf gleicher Höhe wie die oberen und die unteren Randbereiche (122, 123) der Seitenflächen (70, 71) angeordnet sind, und dass die Federzungen (30) nach oben und nach unten herausragen.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanordnung (12) den Kontaktkörper (16) mit den U-förmigen Kontaktfedern (14) im Stirnbereich umgreift.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (16) und die Kontaktanordnung (12) aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind und dass das Material der Kontaktanordnung (12) eine höhere Festigkeit und/oder Federsteifigkeit aufweist als das Material des Kontaktkörpers (16).
Kontaktelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (16) aus einem Material mit vorzugsweise höherer elektrischer Leitfähigkeit als die Kontaktanordnung (12) besteht.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (16) eine Anlagefläche für eine maximale Auslenkung der Kontaktfedern (14) bildet.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kontaktfedern (14) in Längsrichtung ein- oder mehrfach geschlitzt ist.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kontaktfedern (14) in Steckrichtung eine gewellte Kontur mit jeweils mindestens zwei Kontaktpunkten (56) aufweist.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Teilabschnitte der Kontaktfeder (14) stirnseitig im Bereich der U-Form übereinander angeordnet sind.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (14) im entspannten Zustand mit einem freien Ende an einer Innenseite des Kontaktkörpers (16) anliegt.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (16) und die Kontaktanordnung (12) derart ausgebildet sind, dass die Kontaktanordnung (12) nahezu spielfrei oder unter geringem Spiel in den Kontaktkörper (16) einschiebbar ist.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper (16) zumindest eine Führungsnase (40) an einer Außenseite zur Polarisierung aufweist.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenseiten des Kontaktkörpers (16) jeweils seitlich vor freien Enden der Federzungen (30) eine nasenförmige Erhebung (32) zum Schutz der Federzunge (30) angeordnet ist.
Kontaktelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kontaktanordnung (12) und dem Kontaktkörper (16) ein großer Flächenkontakt besteht.