DE19743328A1 - Elektrischer Kontakt und Steckverbinderanordnung mit einem elektrischen Kontakt und einem Gehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontakt mit einem Schneidklemmbereich, der im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, und einem Kontaktierungsbereich zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktes mit zwei Kontaktierungsarmen, die mit den Kanten einander gegenüberliegend angeordnet sind, derart, daß die Kontaktierung des komplementären Kontaktes mittels der Kanten erfolgt. Weiter betrifft die Erfindung eine Steckverbinderanordnung mit einem solchen Kontakt.

Aus der EP 317 099 A1 ist ein elektrischer Kontakt mit einem im wesentlichen U-förmigen Schneidklemmbereich und einem Kontaktierungsbereich mit zwei gegenüberliegenden Kontaktierungsarmen bekannt. Die beiden Kontaktierungsarme sind dabei jeweils aus einer Lage Metallblech gebildet die zunächst auseinander laufen, dann aufeinander zu laufen und sich in der Nähe ihres freien Endes wieder öffnen. Die freien Ende bilden dadurch einen Einführungstrichter, durch den ein komplementärer Kontaktstift, ein Kontaktmesser oder eine Seitenplatte eingebracht werden kann.

Aus der WO 95/31014 ist ein elektrischer Kontakt nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt. Der elektrische Kontakt weist dabei eine verstärkte zweilagig aufgebaute Schneidklemmsektion auf, die dazu geeignet ist mehrere Leiter zu kontaktieren. Wie beispielsweise aus Fig. 1 ersichtlich, weist der elektrische Kontakt zwischen dem Schneidklemmbereich und dem Kontaktierungsbereich jeweils seitlich einen Widerhaken auf, mit dem er in die Seitenwände einer Kammer eingreift und dort gehalten wird.

Für Anwendungen, in denen eine sehr hohe Kontaktkraft benötigt wird, reichen die bekannten Kontaktierungsarme nicht aus.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen gattungsgemäßen Kontakt derart weiterzubilden, daß er auch dann zum Einsatz geeignet ist, wenn hohe Kontaktkräfte gefordert werden. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung einen elektrischen Verbinder mit einem Gehäuse und einem elektrischen Kontakt anzugeben, der obige Aufgabe löst.

Die Aufgabe wird gelöst, bezüglich des elektrischen Kontaktes, durch einen Kontakt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und, bezüglich des Verbinders, durch einen Verbinder mit den Merkmalen des Patentanspruches 11. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Kontakt weist den Vorteil auf, daß er auf Grund der besonderen Ausbildung der Kontaktierungsarme eine höhere Kontaktnormalkraft aufbringen kann. Durch die besondere Formgebung und die Doppellagigkeit der Kontaktierungsarme ist gewährleistet, daß diese eine sehr hohe Steifigkeit aufweisen. Bei der Herstellung der Kontaktierungsarme werden diese bereichsweise doppelt gelegt und weisen eine steife Biegelinie auf. Damit der Gesamtkontakt die hohen Kontaktnormalkräfte gut auffangen kann, ist es für manche Anwendungen notwendig eine gute Fixierung des Kontaktierungsbereiches am Schneidklemmbereich zu erreichen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß ein Fixpunkt mittels einer einseitigen Laserschweißung der beiden Bereiche aneinander hergestellt wird.

Ein Gehäuse für einen erfindungsgemäßen elektrischen Kontakt hat zumindest eine Kammer zur Aufnahme des Kontaktes. Weiter sollte es Stege aufweisen in die die Widerhaken der Kontakte eingreifen können. Die Gehäuse weisen außerdem Mittel auf, mit denen sie aneinander anreihbar sind. Dadurch sind sie nicht nur leichter zu transportieren, sondern auch leichter zu verarbeiten. Zum Schutz der Schneidklemmverbindung weisen die Gehäuse einen Deckel auf. Um eine möglichst einfache Verarbeitung und auch einen einfachen Transport zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Deckel an den Gehäusen anzureihen. Dies kann beispielsweise durch Anspritzen der Deckel an die Gehäuse erfolgen, oder durch das Anlenken mittels eines Filmscharniers. Die erste Variante hat jedoch den Nachteil, daß die Gehäusedeckel abgeschnitten werden müssen, während die zweite Variante sehr schwierig herzustellen ist. Es werden daher zwei weitere Varianten vorgeschlagen. In einer ersten Variante ist der Deckel mit dem Gehäuse in einer ersten Stellung verrastet, wird dann aus dieser Stellung entnommen, die Kabel werden in den Schneidklemmbereich eingebracht und der Deckel aufgebracht. In einer zweiten Variante ist der Deckel derart am Gehäuse angebracht, daß er nicht entfernt werden muß um die Kabel in den Schneidklemmbereich einzubringen. Er ist formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden und dieser Formschluß zwischen Deckel und Gehäuse wird nach dem Einbringen der Kabel in den Schneidklemmbereich gelöst und der Deckel in seiner Endstellung aufgebracht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun an Hand der der Zeichnungen erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine erste Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kontaktes,

Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Kontaktes,

Fig. 3 eine zweite Seitenansicht des Kontaktes,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3,

Fig. 5 einen Ausschnitt einer Ansicht von der vierten Seite, wie in Fig. 2 angedeutet,

Fig. 6 das gestanzte Layout des Kontaktes gemäß den Fig. 1-3,

Fig. 7 das Layout nach dem Falten der Kontaktierungsarme in Aufsicht,

Fig. 8 das Layout gemäß Fig. 7 in Seitenansicht,

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Gehäuses für einen erfindungsgemäßen Kontakt,

Fig. 10 eine Ansicht des entsprechenden Gehäuses,

Fig. 11 eine Ansicht von der Kontaktierungsseite auf ein entsprechendes Gehäuse,

Fig. 12 eine Aufsicht von der Kabelverbindungsseite auf einen entsprechendes Gehäuse,

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 10,

Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 12,

Fig. 15 eine weitere Seitenansicht des Gehäuses,

Fig. 16 ein Gehäuse mit Kontakt im Querschnitt,

Fig. 17 ein Gehäuse mit Kontakten im Längsschnitt und

Fig. 18 ein Gehäuse mit Kontakt im Querschnitt von der anderen Seite betrachtet.

In den Fig. 1, 2 und 3 sind Ansichten eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktes 1 dargestellt. In Fig. 1 sind deutlich zwei Kontaktierungsarme 2 und 3 zu erkennen, die den Kontaktierungsbereich 4 bilden. Die Kontaktierungsarme 2, 3 sind U-förmig angeordnet und haben freie Enden 5,6. Es wird ein Einführungstrichter 7 für eine elektrische Leiterplatte oder einen Stift- oder Messerkontakt gebildet. Die Kontaktierungsarme 2, 3 kontaktieren einen komplementären Kontakt mit den Schnittkanten. Sie sind aus einer Blechlage ausgestanzt und sind an ihren freien Enden 5, 6 durch einen Schlitz 8 getrennt. Ihren Punkt minimalem Abstandes weisen sie im Bereich der Kontaktzone 110 auf. Die Kontaktierungsarme 2, 3 haben eine gemeinsame Basis 9. Der Kontaktierungsbereich ist aus einem einzigen Stanzteil gefaltet. Dieses Stanzteil weist einerseits den Schlitz 8, die Basis 9 und die beiden Kontaktierungsarme 2 und 3 auf. Die beiden Kontaktierungsarme 2 und 3 weisen jeweils eine 90°-Falte 111 in der Steckrichtung auf und weisen zusätzlich im Bereich des Schlitzes 8 am vorderen Ende der Kontaktierungsarme 2 und 3 eine doppellagige Ausgestaltung auf.

Auf der von der Kontaktierungsarmen 2, 3 abgewandten Seite der Basis 9 schließt sich an diese ein Schneidklemmbereich 10 an. Fig. 1 zeigt diesen Schneidklemmbereich in der Seitenansicht. Es ist deutlich zu erkennen, daß der Schneidklemmbereich aus zwei benachbarten parallelen Schneidklemmen 11 und 12 besteht, die durch einen Verbindungsbereich 13 miteinander verbunden sind. Wie aus Fig. 2 deutlich zu erkennen besteht eine einzelne Schneidklemme 12 des Schneidklemmbereiches 10 aus zwei Seitenteilen 14 und 15 die durch einen Schlitz 16 voneinander getrennt sind. Der Schlitz 16 kann wie im Ausführungsbeispiel abgestuft mit angeschrägten Kanten ausgebildet sein, um ein besonderes leichtes Einschneiden in die Isolierung eines elektrischen Drahtes zu ermöglichen. Die Seiten 14 und 15 gehen in schmale Streifen 17 und 18 über, die um 90° gegen die Schneidklemmen 11 und 12 abgewinkelt sind und diese in Form des Verbindungsbereiches 13 miteinander verbinden.

Aus Fig. 2 ist weiter deutlich zu erkennen, daß der Kontaktierungsbereich 4 und der Schneidklemmbereich 10 im Bereich der Basis 9 teilweise direkt miteinander verbunden sind da sie aus einem Metallblech hergestellt sind. Die Basis 9 besteht wie besonders deutlich aus dem Schnitt entlang der Schnittlinie A-A durch Fig. 3 in Fig. 4 dargestellt aus im wesentlichen drei Teilen, die gemeinsam eine U-Form bilden. Dem Bereich 112 der senkrecht zu den beiden Schneidklemmen 11, 12 und parallel zum Verbindungssteg 13 orientiert ist und den beiden Seitenteilen 113 und 114, das Seitenteil 113 ist einstückig mit einer Schneidklemme 12 ausgebildet und liegt auch in der Ebene der Schneidklemme 12. Das zweite Seitenteil 113 liegt in der Ebene der zweiten Schneidklemme 11 und kann dieser wie in Fig. 5 dargestellt laserverschweißt werden. Durch das Laserschweißen ist eine besonders gute Fixierung der beiden Bereiche, Kontaktierungsbereich und Schneidklemmbereich, aneinander möglich. Auf Grund dieser guten Fixierung der beiden Bereiche miteinander erhält auch der Kontaktierungsbereich eine hohe Steifigkeit. Weiter erhält er eine besonders hohe Steifigkeit durch die Biegelinie 111 und die zusätzliche Faltung zum Erreichen der Doppellagigkeit im Bereich der Kontaktzone 110.

In Fig. 6 ist nun ein Stanzlayout des eben beschriebenen Kontaktes dargestellt. Wie aus diesem Layout zu erkennen wird der Kontakt aus einem Stück hergestellt. Besonders deutlich zu erkennen sind die Kontaktierungsarme 2 und 3, der Schneidklemmbereich 10, mit dem Verbindungsbereich 13 mit den Stegen 17 und 18, der Schlitz 16 und die beiden Schneidklemmen 11 und 12. Im Bereich der Schneidklemmen 11, 12 kurz vor dem Kontaktierungsbereich sind auf beiden Seiten der Schneidklemmen Befestigungsmittel 21 vorgesehen, die zur Befestigung des Kontaktes in einem Gehäuse dienen. Diese Befestigungsmittel 21 werden in der Art von Widerhaken aus der Ebene der Schneidklemmen herausgebogen, wie beispielsweise aus Fig. 1 zu erkennen.

Die Schneidklemmen 11, 12 des Kontaktes 1 können so lang ausgebildet sein, daß nicht nur ein einziges Kabel sondern auch mehrere Kabel übereinander in diese Schneidklemmen eingebracht werden können.

In Fig. 6 sind zwei gepunktete Linien in den Kontaktierungsarmen 2 und 3 dargestellt. Die Kontaktierungsarme 2, 3 werden zunächst entlang dieser Linien um 90° gefaltet, wo durch sich die in Fig. 1-3 dargestellte 90°-Falte 111 ausbildet. Die Bereiche der Basis 9, 112, 113 und 114 sind in Fig. 6 ebenfalls deutlich zu erkennen. Weiter werden dann in den vorderen Bereichen der Kontaktierungsarme 180°-Faltungen vorgenommen, wobei die Bereiche 115 und 116 auf die Bereiche 117 und 118 gefaltet werden. Der so gefaltete Zustand ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt.

In den Fig. 9 bis 15 sind nun verschiedene Ansichten und Schnitte eines Gehäuses 22 zur Aufnahme eines erfindungsgemäßen Kontaktes 1 dargestellt. Dieses Gehäuse kann zusätzlich einen Deckel aufweisen, der so mit dem Gehäuse verrastbar ist, beispielsweise in zwei Raststellungen, einer ersten Stellung in der die Kabel in die Schneidklemmen einbringbar sind und einer zweiten Stellung in der die Kabel in die Schneidklemmen eingebracht und dort fixiert werden.

Kontakte, Gehäuse und Deckel bilden gemeinsam einen elektrischen Steckverbinder. Das Gehäuse 22 weist Kammern 23 zur Aufnahme der Kontakte auf. In Fig. 14 sind vier solcher Kammern in einer Reihe angeordnet zu erkennen. An den zwischen den Kammern befindlichen Wänden und an den Außenwänden befinden sich Stege 24 in die die Widerhaken 21 des Kontaktes eingreifen, um den Kontakt 1 im Gehäuse zu befestigen. Die Stege stellen eine Verbreiterung der Zwischenwände zwischen den einzelnen Kammern 23 dar. Die Kräfte beim Einbringen von Kabeln in die elektrischen Kontakte werden jedoch nicht nach außen in die Kammerwand gelenkt, sondern jeweils in die Dicke des Steges, also im Bezug auf Fig. 14 in oder aus der Papierebene heraus.

Fig. 15 zeigt eine Rückwandansicht des Gehäuses 22. Ein Rasthaken 25 mit dem das Gehäuse an einem komplementären Gehäuse oder an einem Teil befestigt werden kann ist deutlich zu erkennen. Außerdem sind zwei Öffnungen 26 ersichtlich, die dazu dienen, die Gehäuse aneinanderzureihen. Wie aus Fig. 11, einer Ansicht von unten, also von der Kontaktierungsfläche, zu erkennen, weist das Gehäuse 22 Rastarme 27 auf, die entsprechend in die Öffnungen 26 eingreifen und zum Aneinanderreihen der Gehäuse 22 dienen. Es ist wiederum der Rasthaken 25 zu erkennen, sowie die Kammern 23 für die elektrischen Kontakte.

Fig. 16 stellt eine Vorderansicht des Gehäuses 22 dar. Hier sind ebenfalls deutlich zu erkennen die Rastarme 27, die zum Aneinanderreihen der Gehäuse dienen. Außerdem sind Öffnungen 28 zu erkennen, zum Einbringen der Kabelenden in den Schneidklemmbereich der Kontakte. In Fig. 10 sind diese Öffnungen durch einen Steg 29 in zwei Bereiche unterteilt. Dieser Steg dient beim Anbringen nur eines Kabels in den Schneidklemmbereich als Anschlag. Sollen zwei Kabel übereinander in den Schneidklemmbereich eingebracht werden, so wird dieser Steg an seiner Sollbruchstelle, die in der Mitte angedeutet ist brechen, und es können zwei Kabel übereinander in den Schneidklemmbereich eingebracht werden.

In Fig. 13 ist ein Schnitt entlang der Schnittinie A-A gemäß Fig. 10 dargestellt. Auch hier sind die Rastarme 27 aber auch der Rasthaken 25 deutlich zu erkennen. Auch die Aussparungen 26 zum Aneinanderreihen der Gehäuse sind deutlich sichtbar. Auch aus der Seitenansicht, wie in Fig. 9 dargestellt, sind der Rasthaken 25 und die Rastarme 27 deutlich sichtbar. Weiter ist an der Kontaktierungsseite ein Schlitz 30 zu erkennen. Dieser Schlitz dient zum Einbringen beispielsweise einer Leiterplatte in den Kontaktierungsbereich.

Auf Grund der hohen Kontaktierungskräfte, die mit dem erfindungsgemäßen Kontakt aufgebracht werden können, ist die Verbinderanordnung dazu geeignet Leiterplatten zu kontaktieren.

In den Fig. 16-18 sind jeweils Querschnitte durch Gehäuse 22 mit eingebrachten Kontakten 1 dargestellt. In den Fig. 16 und 18 ist deutlich zu erkennen wie eine Leiterplatte durch den Schlitz 30 ins Gehäuse zwischen die Kontaktierungsarme 2 und 3 des Kontaktes einbringbar ist. Auch deutlich zu erkennen aus Fig. 17 ist die Lage der Stege 29 in Bezug auf die Lage der Schneidklemmen 11 beziehungsweise des Schlitzes 16 zur Einbringung der Kabel.

Claims (14)

1. Elektrischer Kontakt mit einem Schneidklemmbereich (10), der im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, und einem Kontaktierungsbereich (4) zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktes mit zwei Kontaktierungsarmen (2, 3), die mit den Kanten einander gegenüberliegend angeordnet sind, derart, daß die Kontaktierung des komplementären Kontaktes mittels der Kanten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kontaktierungsarme (2, 3) im Bereich der Kontaktierungszone (110) doppellagig ausgebildet ist, derart daß die Kanten beider Lagen zur Kontaktierung beitragen.

2. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidklemmbereich (10) aus zwei parallel zueinander angeordneten Schneidklemmen (11, 12) besteht, die die Schenkel des U's bilden.

3. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsarme (2, 3) eine Basis (9) aufweisen, die mit einer Schneidklemme (12) einteilig ausgebildet ist und mit der anderen (11) verschweißt, beispielsweise laserverschweißt, ist.

4. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontakt (1) Befestigungsmittel (21) zur Befestigung in einer Kammer (23) eines Gehäuses (22) aufweist.

5. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsarme (2, 3) durch eine 90°-Faltung (111) in der Kontaktierungsrichtung verstärkt.

6. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (21) derart angeordnet sind, daß die Kräfte auf das Gehäuse (22) durch die Befestigungsmittel (21) und die durch die Schneidklemme (11, 12) auf das Gehäuse (22) wirkenden Kräfte senkrecht aufeinander stehen.

7. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (21) am äußeren Rand des Kontaktes (1) durch aus der Ebene des U-förmigen Schneidklemmbereiches (10) heraustretende Haken ausgeführt sind.

8. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsarme (2, 3) mit einer U-förmigen Basis (9) verbunden sind, wobei ein Paar gegenüberliegender Arme (117, 118) mit dem Boden (112) des U's und die zweite Lage (115, 116) jeweils mit einem Schenkel (113, 114) des U's verbunden ist.

9. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsarme (2, 3) mit einer U-förmigen Basis (9) verbunden sind, daß das U der Basis (9) senkrecht auf dem des Schneidklemmbereiches (10) steht und beide an den Schenkeln miteinander verbunden sind.

10. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Schenkel des U's des Schneidklemmbereiches (10) mit den Seiten der Schenkel des U's der Basis (9) verbunden sind.

11. Elektrischer Verbinder mit einem elektrischen Kontakt nach einem der Ansprüche 1-10 und mit einem Gehäuse, daß das Gehäuse (22) zumindest eine Kammer (23) zur Aufnahme des elektrischen Kontaktes (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) einen Deckel, aufweist, mit dessen Hilfe Kabel in den Schneidklemmbereich des Kontaktes eingebracht oder befestigt werden, daß der Deckel Mittel aufweist, die ein lösbares Befestigen am Gehäuse (22) in einer ersten Stellung ermöglichen und daß der Deckel in einer zweiten Endstellung auf dem Gehäuse (22) verrastbar ist.

12. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stellung des Deckels Kabel in den Schneidklemmbereich einbringbar sind.

13. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel in der ersten Stellung am Gehäuse (22) lösbar verrastet ist.

14. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, das Mittel vorgesehen sind, um die Gehäuse (22) aneinander zu reihen.