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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckkontakt, mit vier Federschenkeln,
wobei jeweils zwei Federschenkel einander gegenüberliegend angeordnet sind,
mit einem die Federschenkel miteinander verbindenden Verbindungsbereich
und mit einem an der den Federschenkeln gegenüberliegenden Seite des Verbindungsbereichs
ausgebildeten Anschlußteil,
wobei die Federschenkel eine im wesentlichen parallel zueinander
verlaufende Längserstreckung
aufweisen und einen Kontaktbereich zur Kontaktierung eines in Längserstreckung
der Federschenkel zwischen die Federschenkel eingeschobenen Kontaktelements
bilden.
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Elektrische
Steckkontakte sind im Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. Aufgrund ihrer federnden Eigenschaft werden sie häufig auch
als Kontaktfedern oder aufgrund ihrer Form als Kontakttulpen bezeichnet.
Sie dienen dabei stets der Herstellung eines elektrischen Anschlusses bzw.
einer elektrischen Verbindung mit einem in den Steckkontakt eingeschobenen
Kontaktelement. Das Kontaktelement ist dabei in seiner Form an die
Geometrie des Steckkontakts angepaßt, wobei das Kontaktelement
in der Regel die Form eines Kontaktstiftes oder eines Flachsteckers
aufweist. Die Kontaktierung des Kontaktelements erfolgt nun derart,
daß das Kontaktelement
zwischen die Federschenkel eingeschoben wird, wobei die Federschenkel
elastisch verformt werden, so daß aus dieser elastischen Verformung
eine Rückstellkraft
als Kontaktkraft und daraus resultierend dann ein entsprechender
Kontaktdruck auf das Kontaktelement entsteht.
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Insbesondere
bei der Realisierung der Federschenkel gibt es eine Vielzahl von
unterschiedlichen Ausführungsformen
(vgl. beispielsweise
DE
43 40 075 C2 ,
US 5,616,041 und
GB 2 306 807 A ).
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Aus
der
DE 32 24 933 C2 ist
eine Kontaktfeder bekannt, die aus einem einstückigen Blechzuschnitt hergestellt
wird. Hierzu wird der Blechzuschnitt durch zwei senkrecht zueinander
stehende Einschnitte so unterbrochen, daß zwei Federschenkel mit unterschiedlicher
Länge entstehen.
Der längere
Schenkel wird dann S-förmig
derart abgebogen, daß sich
die Kontaktflächen der
beiden Federschenkel gegenüberliegen.
Die gemäß der Lehre
der
DE 32 24 933 C2 hergestellte
Kontaktfeder besteht somit aus zwei an der Wurzel miteinander verbundenen Federschenkeln,
an deren freien Enden Kontaktflächen
ausgebildet sind, wobei der längere
Federschenkel derart abgebogen ist, daß sich die Kontaktflächen der
beiden Federschenkel gegenüberliegen. Die
bekannte Kontaktfeder, von der die Erfindung ausgeht, ist somit
als Federgabel oder "Federtulpe" ausgebildet. Das
Einführen
eines Kontaktelements in die Kontaktfeder erfolgt von der offenen
Seite der "Federtulpe", d. h. aus Richtung
der freien Enden der Federschenkel.
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Aus
der
DE 198 44 863
A1 ist ebenfalls ein elektrischer Steckkontakt bekannt
(vgl.
4), bei dem zwei
Federschenkel über
ein senkrecht zu den Federschenkeln verlaufendes Abstandselement
miteinander verbunden sind. Dieses Abstandselement weist eine Öffnung zum
Einführen
eines Stiftkontakts auf, so daß bei
der aus der
DE 198
44 863 A1 bekannten Kontaktfeder das Einführen des
Kontaktelements aus der den freien Enden der Federschenkel gegenüberliegenden
Richtung erfolgt.
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Die
DE 27 13 909 A1 offenbart
eine Kontaktfeder zum Einbau in einem Federgehäuse, die ebenfalls aus einem
einstückigen
Metallstück
hergestellt ist und zwei Federschenkel, einen Verbindungsbereich
und ein Anschlußteil
aufweist. Die beiden Federschenkel weisen in der Umgebung ihrer
Kontaktflächen
bogenförmige
Ausformungen auf, die dazu dienen, die vorgespannte Kontaktfeder
entsprechend der Stärke
des anzuschließenden
Kontaktelements zu öffnen,
um damit zu einer möglichst
geringen Steckkraft des Kontaktelements zu gelangen. Bei diesem
bekannten elektrischen Steckkontakt ist das Anschlußteil als
Leiteranschluß ausgebildet,
in dem ein elektrische Leiter durch Einpressen oder mittels Einlöten kontaktiert
werden kann.
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Aus
der
US 3,192,498 ist
ein elektrischer Steckkontakt bekannt, der zwei einander gegenüberliegende
Federschenkel aufweist, wobei die Federschenkel so ausgebildet sind,
daß neben
einem Steckkontaktstift auch eine Steckkontaktplatte eingesteckt
werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß der Kontaktbereich der Federschenkel
gegenüberliegende
Kontaktpunkte aufweist. Ein Steckkontaktstift kann dann in der zwischen
den Kontaktpunkten gebildeten Mulde geführt werden, während eine
eingesteckte Platte sich auf dem Scheitel der Kontaktpunkte anlegt.
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Die
DE 197 13 960 A1 offenbart
einen eingangs beschriebenen elektrischer Steckkontakt mit einem
Verbindungsbereich zur Verbindung mit einem Leiter und mit einem
Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktes.
Dabei weist der Kontaktierungsbereich vier Kontaktierungsarme auf,
die aus je einer Basis und jeweils zwei unter einem Winkel zueinander
angeordneten Schenkeln bestehen. Die Kontaktierungsarme bilden an den
freien Enden einen Einführtrichter
für komplementäre Kontakte
mit unterschiedlichen Querschnitten. Dadurch können sowohl Kontakte mit einem
runden als solche auch mit einem quadratischen Querschnitt kontaktiert
werden.
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Die
bekannten elektrischen Steckkontakte werden häufig in einer großen Anzahl
in elektrischen Anschlußeinrichtungen
eingesetzt, in denen die einzelnen Steckkontakte voneinander elektrisch
isoliert in entsprechenden Kammern angeordnet sind. Aufgrund der
zunehmenden Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen steht
auch für
die elektrischen Anschlußeinrichtungen
bzw. die elektrischen Steckkontakte immer weniger Anschlußraum zur
Verfügung.
Hierbei kann insbesondere dann ein Problem auftreten, wenn der elektrische
Steckkontakt in einem relativ flachen Schaltschrank untergebracht werden
soll, dessen Tiefe nicht wesentlich größer als die Längserstreckung
des elektrischen Steckkontaktes ist. Dann ist der zur Verfügung stehende
Anschlußraum
zum Anschließen
eines mit einem Kontaktelement versehenen elektrischen Leiters ebenfalls
sehr begrenzt, so daß bekannte
elektrische Steckkontakte teilweise nicht eingesetzt werden können.
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Der
vorliegende Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs
beschriebenen elektrischen Steckkontakt zur Verfügung zu stellen, der besonders
vielfältig
einsetzbar ist, insbesondere auch dann, wenn nur ein begrenzter
Anschlußraum zur
Verfügung
steht.
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Diese
Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen elektrischen Steckkontakt
dadurch gelöst,
daß die
Federschenkel so ausgebildet sind, daß sie einen zweiten Kontaktbereich
zur Kontaktierung eines im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung
der Federschenkel zwischen die Federschenkel eingeschobenen Kontaktelements
bilden.
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Mit
dem erfindungsgemäßen elektrischen Steckkontakt
wird somit die Möglichkeit
geschaffen, das anzuschließende
Kontaktelement nicht nur – wie bisher
im Stand der Technik – in
Längsrichtung
der Federschenkel sondern auch senkrecht dazu in den Steckkontakt
einzuschieben. Damit kann das Kontaktelement nicht nur von vorne
sondern auch von der Seite in den elektrischen Steckkontakt eingeschoben
werden. Dies ermöglicht
die Verwendung des elektrischen Steckkontakts auch dann, wenn in Längserstreckung
des Steckkontakts nur ein so sehr begrenzter Anschlußraum zur
Verfügung
steht, daß ein
Einstecken des Kontaktelements von der Stirnseite, d. h. von vorne
in den elektrischen Steckkontakt nicht möglich ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Federschenkel
weiter vorteilhafter so ausgebildet, daß ein Kontaktelement in zwei
zueinander senkrechten Positionen in den zweiten Kontaktbereich
eingeschoben und darin kontaktiert werden kann. Damit wird die Anzahl
der Möglichkeiten,
aus welcher Richtung das Kontaktelement in den Steckkontakt eingeschoben
werden kann, nochmals erhöht.
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Ist
der elektrische Steckkontakt beispielsweise horizontal angeordnet,
so bestand bisher nur die Möglichkeit,
das Kontaktelement ebenfalls horizontal, von vorne, in den Steckkontakt
einzuschieben. Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Steckkontakt
besteht nun zusätzlich
die Möglichkeit,
das Kontaktelement horizontal, von rechts oder von links, oder vertikal,
von oben oder von unten, in den elektrischen Steckkontakt einzuschieben.
Die Anzahl der möglichen
Anschlußrichtungen
für das
Kontaktelement sind somit durch den erfindungsgemäßen elektrischen
Steckkontakt von eins auf drei bzw. vorzugsweise auf fünf erhöht worden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Kontaktbereich
zur Kontaktierung des senkrecht zur Längserstreckung der Federschenkel
zwischen die Federschenkel eingeschobenen Kontaktelements dadurch
realisiert, daß die Federschenkel
eine Auswölbung
aufweisen, so daß der
zweite Kontaktbereich an den Querschnitt bzw. die Außenkontur
eines als Kontaktstift ausgebildeten Kontaktelements angepaßt ist.
Durch eine derartige Ausbildung des zweiten Kontaktbereichs wird
eine Vergrößerung der
Kontaktfläche
zwischen den Federschenkeln und einem senkrecht zur Längserstreckung
der Federschenkel eingeschobenen Kontaktelement erhöht, wodurch
auch eine verbesserte Führung
und Fixierung des eingeschobenen Kontaktelements erreicht wird.
Außerdem
wird durch die Ausbildung der Auswölbung in den einzelnen Federschenkeln
auch eine Einführöffnung für ein senkrecht
zur Längserstreckung
der Federschenkel zwischen die Federschenkel einzuschiebendes Kontaktelement erreicht.
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Zur
Vergrößerung der
Kontaktfläche
und zur Verbesserung der Führung
eines in Längserstreckung
in den Steckkontakt eingeschobenen Kontaktelements weisen die Federschenkel
in Längserstreckung
vorzugsweise zwei Kontaktflächen
auf. Dabei ist die bevorzugt ausgebildete Auswölbung in Längserstreckung der Federschenkel
zwischen den beiden Kontaktflächen
angeordnet. Zur Erleichterung des Einschiebens des Kontaktelements
in den Steckkontakt sind weder an der Auswölbung noch an den Kontaktflächen scharfe
Kanten ausgebildet.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen elektrischen Steckkontakt
auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits
auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
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1 eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen elektrischen
Steckkontakts, mit einem in Längserstreckung
der Federschenkel eingeschobenen Kontaktelement, in Seitenansicht,
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2 den elektrischen Steckkontakt
gemäß 1, mit einem senkrecht zur
Längserstreckung der
Federschenkel eingeschobenen Kontaktelement, in Seitenansicht,
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3 den elektrischen Steckkontakt
gemäß 1, von unten,
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4 den elektrischen Steckkontakt
gemäß 2, von unten und
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5 eine perspektivische Darstellung
des elektrischen Steckkontakts gemäß 1 ohne Kontaktelement.
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Die
Figuren zeigen einen elektrischen Steckkontakt 1, mit vier
Federschenkeln 2, mit einem die Federschenkel 2 miteinander
verbindenden Verbindungsbereich 3 und mit einem an der
den Federschenkeln 2 gegenüberliegenden Seite des Verbindungsbereichs 3 ausgebildeten
Anschlußteil 4.
Wie insbesondere den 1 und 2 entnommen werden kann,
weisen die einzelnen Federschenkel 2 eine im wesentlichen
parallel zueinander verlaufende Längserstreckung auf. Dabei ist
eine exakte parallele Ausrichtung der einzelnen Federschenkel 2 zueinander weder
erforderlich noch gewollt. Vielmehr sind die einzelnen Federschenkel 2 so
zueinander ausgerichtet, daß sie
ausgehend von dem gemeinsamen Verbindungsbereich 3 geringfügig aufeinander
zugebogen sind.
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Die
Federschenkel 2 bilden dabei im vorderen – dem Verbindungsbereich 3 abgewandten – Bereich
einen ersten Kontaktbereich 5 zur Kontaktierung eines in
Längserstreckung
der Federschenkel 2 zwischen die Federschenkel 2 eingeschobenen
Kontaktelements 6. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist
dabei das Kontaktelement 6 als Stiftkontakt ausgebildet,
wobei das Kontaktelement jedoch auch als Flachstecker ausgebildet
sein kann. Neben dem ersten Kontaktbereich 5 weist der
elektrische Steckkontakt 1 – jedenfalls funktional – einen
zweiten Kontaktbereich 7 zur Kontaktierung eines senkrecht
zur Längserstreckung
der Federschenkel 2 zwischen die Federschenkel 2 eingeschobenen
Kontaktelements 6 auf. Wie ein Vergleich der 1 und 2 zeigt, kann ein Kontaktelement 6 bei
dem erfindungsgemäßen elektrischen
Steckkontakt 1 somit – bei
der in den Figuren dargestellten Orientierung des elektrischen Steckkontakts 1 – nicht
nur von unten (1), d.
h. in Längsrichtung
der Federschenkel 2, sondern auch von rechts oder von links
(2), d. h. senkrecht
zur Längserstreckung
der Federschenkel 2 in den Steckkontakt 1 eingeschoben
werden. Wie insbesondere aus 4 erkennbar
ist, besteht dadurch, daß der elektrische
Steckkontakt 1 vier Federschenkel 2 aufweist,
die Möglichkeit,
das Kontaktelement 6 in zwei zueinander senkrechten Richtungen
in den zweiten Kontaktbereich 7 einzuschieben.
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Um
eine gute Führung
und einen guten elektrischen Kontakt eines senkrecht zur Längserstreckung
der Federschenkel 2 in den Steckkontakt 1 eingeschobenen
Kontaktelements 6 zu gewährleisten, weisen die Federschenkel
2 im zweiten Kontaktbereich 7 eine Auswölbung 8 auf, so daß der zweite Kontaktbereich 7 an
den Querschnitt bzw. die Außenkontur
des als Kontaktstift ausgebildeten Kontaktelements 6 angepaßt ist.
Außerdem
bilden die Auswölbungen 8 zweier
nebeneinander angeordneter Federschenkel 2 eine Einführöffnung für das Kontaktelement 6,
so daß das
Kontaktelement 6 ohne großen Kraftaufwand in den Steckkontakt 1 eingeschoben werden
kann.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel des
elektrischen Steckkontaktes 1 fallen der erste Kontaktbereich 5,
der von zwei Kontaktflächen 9, 10 gebildet
wird, und der zweite Kontaktbereich 7, der durch die Auswölbung 8 festgelegt
ist, räumlich
im wesentlichen zusammen. In Längserstreckung
der Federschenkel 2 ist dabei die Auswölbung 8 zwischen den
beiden Kontaktflächen 9, 10 angeordnet, die
gemeinsam den ersten Kontaktbereich 5 bilden. Hierdurch verringert
sich die Länge
der Federschenkel 2 und damit auch die Gesamtlänge des
elektrischen Steckkontakts 1.
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Wie
insbesondere der 5 entnommen werden
kann, sind die Enden 11 der Federschenkel 2 jeweils
leicht nach außen
abgebogen. Dadurch wird das Einschieben eines Kontaktelements 6 in
Längsrichtung
der Federschenkel 2 in die Federschenkel 2 erleichtert
und es ergibt sich eine Führung
des Kontaktelements 6, wenn dieses nicht exakt mittig zu
den Federschenkeln 2 in den Steckkontakt 1 eingesteckt wird.
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Gemäß der bevorzugten
Ausgestaltung sind die Federschenkel 2, der Verbindungsbereich 3 und das
Anschlußteil 4 einstückig miteinander
verbunden, so daß der
elektrische Steckkontakt aus einem einzigen Metallstück ausgestanzt
und anschließend in
die gewünschte
Form gebogen werden kann. Der erfindungsgemäße Steckkontakt 1 ist
dann besonders einfach und damit auch kostengünstig herstellbar. Das Anschlußteil 4 ist
Z-förmig
abgewinkelt, so daß es
einen im wesentlichen in Längsrichtung
der Kontaktfeder 1 verlaufenden Endbereich 12 und
einen senkrecht dazu verlaufenden Mittelbereich 13 aufweist.
Der Mittelbereich 13 kann dabei als Anschlag für das eingeschobene
Kontaktelement 6 dienen, so daß dadurch die maximale Einstecktiefe
des Kontaktelements 6 in den Steckkontakt 1 begrenzt ist.