DE19541953A1

DE19541953A1 - Kontaktfeder

Info

Publication number: DE19541953A1
Application number: DE19541953A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Harting; Guenter Dipl Ing Pape; Karin Foerster
Original assignee: Harting Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Stiftung and Co KG
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1997-05-15
Also published as: US5685748A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder für elektrische Steckverbinder, die als einseitig kontaktierende Kontaktfeder ausgebildet und aus flachem Fe dermaterial hergestellt ist, wobei die Kontaktfeder einen federelastischen Federschenkel mit einem oberen Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung mit einem Kontaktstück eines Gegensteckers aufweist.

Derartige Kontaktfedern werden in elektrischen Steckverbindern verwendet, wobei die Kontaktfedern in Reihen und Spalten in einem Isolierkörper ange ordnet sind. Beim Stecken eines entsprechenden Gegensteckers mit mes serartigen Kontaktelementen werden die Kontaktmesser in die mit den Kon taktfedern versehenen Steckverbinder eingeschoben, wobei die Kontaktfe dern mit Vorspannung gegen die Messerkontakte drücken und dabei die elektrischen Verbindungen herstellen. Dabei muß einerseits durch entspre chende Vorspannung der Kontaktfedern ein ausreichender Kontaktdruck für eine einwandfreie elektrische Kontaktgabe sichergestellt werden, und ande rerseits soll die zum Einschieben der Messerkontakte benötigte Gesamtkraft bei vielpoligen Steckverbindern nicht übermäßig hohe Werte annehmen.

Elektrische Steckverbinder mit einseitig kontaktierenden Kontaktfedern sind allgemein bekannt. Dabei ist es bekannt, durch entsprechende Vorspannung und Auswahl des Materials der Kontaktfedern sicherzustellen, daß auch bei kleiner Auslenkung der Federschenkel der Kontaktfedern bereits ein ausrei chend hoher Kontaktdruck auf die Messerkontakte ausgeübt wird. Dabei tritt dann allerdings der Fall ein, daß bei größerer Auslenkung der Federschen kel die Kontaktkraft sehr hohe Werte annimmt, d. h. die Kraft zum Stecken eines vielpoligen Gegensteckers nimmt nicht mehr akzeptable Werte an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kontaktfeder der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß bereits bei kleiner Auslenkung des Federschenkels der Kontaktfeder ein ausreichend hoher Kontaktdruck erzielt wird und gleichzeitig bei großer Auslenkung des Federschenkels der Kontaktdruck und somit die Gesamtsteckkraft des Steckverbinders keine übermäßig hohen Werte annimmt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß neben dem Federschenkel eine Einstellfeder aus flachem, federelastischem Material vorgesehen ist, daß die Einstellfeder derart angeordnet ist, daß ihre Federrichtung quer zum Feder schenkel ist und daß das obere Ende der Einstellfeder auf der Schmalseite des Federschenkels an dessen oberem Ende anliegt bzw. mit Vorspannung federnd dagegen drückt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der normalerweise linear ansteigende Verlauf der Federkennlinie des Fe derschenkels eines Kontaktelements derart beeinflußt wird, daß einem zu nächst steil ansteigenden Bereich der Federkennlinie bei geringer Auslen kung ein flacherer Bereich bei großer Auslenkung folgt.

Durch unterschiedlich progressive Biegekonturen der zur Beeinflussung vorgesehenen Einstellfeder sind ebenso progressive Kontaktkräfte zu errei chen. Die Biegekontur der Einstellfeder kann so geformt werden, daß bei geringer Auslenkung der Kontaktdruck relativ hoch ist und bei maximaler Auslenkung die zulässige Gesamtsteckkraft noch eingehalten wird. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Einstellfeder einstückig mit der Kontaktfeder hergestellt sein, wobei das Kontaktelement insgesamt aus einem flachen Federmaterial ausgestanzt und durch Biege operation zu der Kontaktfeder mit nebengeordneter Einstellfeder geformt wird.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgen den näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 die Ansicht eines Stanzzuschnittes der Kontaktfeder,

Fig. 2 die Seitenansicht der Kontaktfeder,

Fig. 3 die Vorderansicht der Kontaktfeder,

Fig. 4 die Aufsicht auf die Kontaktfeder,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Kontaktfeder mit ausgelenktem Feder schenkel, und

Fig. 6 eine Aufsicht auf die Kontaktfeder gem. Fig. 5.

Die in den Fig. 1 bis 7 dargestellte Kontaktfeder ist aus flachem Federmate rial ausgestanzt, wobei in Fig. 1 der Stanzzuschnitt dargestellt ist. Die Kontaktfeder weist einen Federschenkel 1, einen etwa rechteckförmigen Halterungsabschnitt 2 zur Halterung in einer entsprechenden Ausnehmung eines hier nicht näher dargestellten Isolierkörpers sowie einen unteren An schlußbereich 3 zur Verbindung mit einer Leiterplatte auf. Der Anschlußbe reich ist hierbei als Einpreßzone zum Einpressen in metallisierte Bohrungen der Leiterplatte ausgebildet.

Wie in der Fig. 2 dargestellt, ist das den Federschenkel 1 aufweisende obe re Stück der Kontaktfeder oberhalb des Halterungsabschnitts zunächst etwa rechtwinklig abgebogen und anschließend derart zurückgebogen, daß sich der Kontaktierungsbereich 4 etwa in der Ebene des Halterungsabschnitts 2 befindet. Zur Ausbildung des Kontaktierungsbereichs ist das obere Ende 5 des Federschenkels mit einer Abbiegung versehen, die auch als Auflauf schräge für den Gegenkontakt (7) dient.

Weiterhin weist das Kontaktelement eine Einstellfeder 6 auf, die derart auf den Federschenkel 1 einwirkt, daß der normalerweise gleichmäßige Verlauf der Federkennlinie - d. h. bei geringer Auslenkung ist der von dem Feder schenkel auf einen Gegenkontakt 7 ausgeübte Kontaktdruck gering und steigt mit zunehmender Auslenkung linear an - so beeinflußt wird, daß be reits bei geringer Auslenkung ein relativ hoher Kontaktdruck erzielt wird, der bei zunehmender Auslenkung dann nicht mehr ansteigt.

Die Einstellfeder 6 ist über einen Materialstreifen 8 mit dem Federschenkel 1 verbunden, d. h. einstückig mit diesem hergestellt.

Die Einstellfeder ist derart abgebogen, daß sich ihre flache Seite neben dem Federschenkel befindet und ihr oberes Ende 9 federnd gegen die Schmal seite des Federschenkels drückt.

Es ist vorgesehen, daß das obere Ende 5 des Federschenkels 1 mit einer Verbreiterung 10 versehen ist, die eine kurvenförmige Kontur 11 aufweist. Weiterhin ist das obere Ende 9 der Einstellfeder 6 mit einer durch entspre chende Abbiegung erzeugten Schrägfläche 12 versehen, an die sich ein parallel zur Schmalseite des Federschenkels verbleibender Bereich 13 an schließt.

Wie in der Fig. 4 erkennbar, liegt in der Ruhelage des Federschenkels die Schrägfläche 12 der Einstellfeder am Anfang der Kontur 11 des Feder schenkels 1 mit einer bestimmten Vorspannung an. Bei Auslenkung des Fe derschenkels, d. h. beim Einstecken eines Gegenkontakts in Pfeilrichtung A gleitet die Kontur 11 auf der Schrägfläche entlang und gelangt schließlich in den geraden Bereich 13 (s. Fig. 6).

Dadurch wird erreicht, daß die Kontaktkraft, d. h. die Kraft, die von dem Kontaktierungsbereich 4 auf den Gegenkontakt 7 ausgeübt wird, bereits bei geringer Auslenkung des Federschenkels groß ist, d. h. größer als bei einem Federschenkel ohne eine Einstellfeder und bei größerer Auslenkung wieder Werte annimmt, die allein von der Federkraft des Federschenkels bestimmt wird.

Durch entsprechende Formung der Kontur, des Anstellwinkels der Schrägla ge und der Vorspannung der Einstellfeder kann somit die resultierende Kontaktkraft auf den Gegenkontakt bestimmt werden.

Insgesamt kann somit bereits bei geringer Auslenkung ein relativ hoher Kontaktdruck erzielt werden, und bei maximaler Auslenkung kann der maxi mal zulässige Kontaktdruck im Hinblick auf die Gesamtsteckkraft eines viel poligen Steckverbinders noch eingehalten werden.

Damit die Einstellfeder 6 unabhängig vom Federschenkel 1 eingestellt wer den kann, kann vorgesehen sein, daß der die Einstellfeder mit dem Feder schenkel verbindende Materialstreifen 8 eine seitliche Verlängerung 14 auf weist. Diese Verlängerung greift dann in eine entsprechende Aufnahme im Isolierkörper und arretiert den Materialstreifen.

Claims

1. Kontaktfeder für elektrische Steckverbinder, die als einseitig kontaktie rende Kontaktfeder ausgebildet und aus flachem Federmaterial herge stellt ist, wobei die Kontaktfeder einen federelastischen Federschenkel mit einem oberen Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung mit einem Kontaktstück eines Gegensteckers aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß neben dem Federschenkel (1) eine Einstellfeder (6) aus flachem, federelastischem Material vorgesehen ist,
daß die Einstellfeder (6) derart angeordnet ist, daß ihre Federrichtung quer zum Federschenkel (1) ist, und
daß das obere Ende (9) der Einstellfeder (6) auf der Schmalseite des Federschenkels an dessen oberem Ende (5) anliegt, bzw. mit Vorspan nung federnd dagegen drückt.

2. Kontaktfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federschenkel (1) an seinem oberen Ende (5) eine sich seit lich erstreckende Verbreiterung (10) mit einer kurvenförmigen Kontur (11) aufweist,
daß das obere Ende (9) der Einstellfeder (6) eine kurvenförmige Kontur (12, 13) aufweist, und
daß bei Auslenkung des Federschenkels die Kontur (11) der Verbreite rung auf der Kontur (12, 13) der Einstellfeder entlanggleitet.

3. Kontaktfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellfeder (6) einstückig mit der Kontaktfeder verbunden ist.

4. Kontaktfeder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß durch variieren der Schrägfläche (12) und des Bereiches (13) der Einstellfeder der Kontaktdruck des Federschenkels (1) einstellbar ist.

5. Kontaktfeder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Materialstreifen (8) eine Verlängerung (14) aufweist, mittels der der Materialstreifen im Isolierkörper arretiert werden kann.