DE2238771A1

DE2238771A1 - Gabelkontaktfeder und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2238771A1
Application number: DE19722238771
Authority: DE
Inventors: Rudolf Stefan Assum; Heinz Georg Mirbeth
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1972-08-07
Filing date: 1972-08-07
Publication date: 1974-02-28
Also published as: FR2195858B1; BE803288R; CH561964A5; FR2195858A1

Description

dE'Ii Kontakt-Bauelemente GmbH

iiürnberg - ' "

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Gabelkontaktfeder und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die ürfindung besieht sich auf eine einstückige, selbstfedernde Gabelkontaktfeder aus einem U-förmigen· Grundkörper aus .jplachmaterial mit angeformten Kontakten, insbesondere' zum ilinsetaen in die Gehäusekammern von Kontaktfederleisten, sowie·auf ein Verfahren zur Herstellung von solchen Gabelkontaktfedern.

Es sind bereits verschiedene Ausführungsformen von. Gabelkontaktfedern bekannt, bei denen die Feder im wesentlichen in Stimmgabelform oder iyraform gebogen sind und die meist in Gehäusekammern von Kontaktfederleisten angeordnet sind, welche zur Aufnahme von gedruckten Schaltungsplatten bestimmt sind» Bei der Ausbildung von solchen Gabelkontaktfedern müssen bestimmte Forderungen erfüllt werden. So sind die Abmessungen von solchen Federn durch NormbesKimmungen i> festgelegt. Außerdem ist ein bestimmter Federweg, eine bestimmte IContaktkraft und "meist auch eine bestimmte Verbindungsart für die anzuschließenden Leitungsdrahte vorgeschrieben.

Jo ist beispielsweise aus der deutschen .Offenlegungsschrift 1 615 846 eine einstückige Gabelkontaktfeder sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt, die im wesentlichen

Fr/br - 28.7.1972 ·/·

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aus einem stimmgabelförnigen federglied und einem ange- , formten -tab für den elektrischen An:= chitin besteht...

./eiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 Q4ö 900 eine einstückige Gabelkontaktfeder mit Lot- und/oder -tfikkelansehiujfahne bekannt, die aus einem im wesentlichen lyraförmig gebogenen Federschenkelpaar mit einem daran angeformten stabförmigen Anschluß besteht.

In der deutschen Auslegeschrift 1 Cü2 645 ist eine gateiförmige Kontaktfeder beschrieben, deren Schenkel annähernd quadratischen querschnitt haben und um die Längsmittenachse jeweils um 90° in einander entgegengesetzter Richtung tordiert sind. .

Diese bekannten Ausführung3formen von einstückigen und selbstfedernden Gabelkontaktfedern haben den liachteil, daß sie sich nur mit verhältnismäßig großem Aufwand und mit zahlreichen Verfahrensschritten herstellen lasaen. und daß außerdem die Pederungseigenschaften wesentlich von, den Verformungsschritten bei ihrer Herstellung abhängen. Bei Gabelkontaktfedern spielen aber die Federuiigseigensehaften eine wesentliche Rolle und es kommt hierbei auf möglichst konstante und reproduzierbare Pederungseigenschaften, die in einfacher V/eise mit geringen Toleranzen herstellbar sind.

Aus der deutschen Patentschrift 1 065 584 und der deutschen Offenlegungsschrift 1 903 043 sind weiter U-förmige Gabelkontaktfedern aus Plachmaterial bekannt, bei denen an den Schenkelenden rechtwinklig abgebogene Eontaktteile angeformt sind. - . ■ ■ , _ .

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Da die beiden gegenüberliegenden Kontaktteile in Einsteckrichtung eine trichterartige Aufnahmeöffnung für den otekker bilden müssen, sind die Kontaktteile zwangsläufig gebogen* Die Formung solcher gebogener Kontaktteile durch ¹J rechtwinkeliges Abbiegen von Flachmaterial ist sehr schwierig. Das Flachmaterial darf eine bestimmte Dicke nicht überschreiten, muß gut verformbar sein und die Kontaktteile können nur verhältnismäßig schmal sein« .

Aufgabe der Erfindung ist es, eine U-förmige, selbstfedernde Gabelköntaktfeder mit angeformten Kontakten so auszubilden, fl.aß die Dicke und Zusammensetzung des Flachmaterials im wesentlichen nach den Federüngseigenschäften ausgewählt werden kann und daß die Breite der Kontakte nicht beschränkt ist. ' .· · -

Die Erfindung bezieht sich somit auf eine einstückige, selbstfedernde U-abelkontaktfeder der eingangs genannten Art und" ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte aus gebogenem Flaclimaterial bestehen und durch eine geradlinige, rechtwinkelige Abbiegung mit den Schenkeln des ü-rundkörpers verbunden sind.

Eine geradlinige, .rechtwinkelige Äbbiegung läßt sich bei beliebigem Flachmaterial leicht herstellen, so dais dieses allein nach seinen Fedexungseigenschaften ausgewählt und" bemessen werden-kann, so dai die üabelkontaktfeder gemäß der Erfindung nicht¹ nur einfach herstellbar ist, sondern auch vorteilhafte und reproduzierbare Federungseigenschaften mit geringen Toleranzen "besitzt, die. von den einzelnen YeT--fahrensschritten nur wenig beeinflußt werden.

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Außerdem kann die Breite der Kontakte beliebig gewählt werden, da die.se nicht von den Verformungseigensohaften des Flachmaterials abhängt. '

Solche Flachmaterialteile können in einfacher Weise durch Stanzen aus einem Band hergestellt werden, und zwar so, daß die Abmessungen des Stanzteiles in engen Grenzen konstant gehalten werden. Da aber die Federungseigenschaften der Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung von der Form des Flachmaterial teils abhängt, können so auf einfache Weise Gabelkontaktfedern mit reproduzierbaren und günstigen Federungseigenschaften billig hergestellt werden.

Die Schenkel des U-förmigen Grundkörpers bei der Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung haben vorzugsweise die Form von Trägern gleicher Festigkeit. Dies bedeutet, daß die Breite der Schenkel des U-förmigen Grundkörpers vom geschlossenen Ende zum offenen Ende hin abnimmt, und zwar derart, daß bei einer seitlichen Abbiegung der Enden des U-förmigen Grundkörpers- die Schenkel im wesentlichen an allen Stellen gleichmäßig abgebogen wird. Dadurch wird bewirkt, daß die Schenkel des U-förmigen Grundkörpers auf ihrer ganzen Länge als Feder wirken und nicht nur an der Übergangsstelle der Schenkel zum Verbindungsteil des Grundkörpers abgebogen werden.

Die Kontakte, die ebenfalls aus Flachmaterial bestehen, dienen nicht als Federn, sondern haben lediglich die Aufgabe, den Kontakt mit den Steckern zu vermitteln. In bekannter V/eise sind die Kontakte so gebogen, daß sie sich an der Kontaktatelle nähern und anschließend eine Einstecköffnung·

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für den Stecker "bilden. Die Kontakte sind an der Innenseite der freien Enden der Schenkel des U-förmigen Grundkörpers angeformt und können mit diesem zugleich in einfacher Weise durch Ausstanzen und-Abbiegen- hergestellt " ■ werden.

Die Kontakte haben bei der Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung an' der Übergangsstelle zum U-förmigen Grundkörper eine.geringere Breite als an der Kontaktstelle. Die einander zugewandten Flächen der Kontakte sind an der Kontaktstelle in an sich bekannter Weise mit einem Edelmetall, plattiert. An der geschlossenen Seite des Ü-förmigen Grundkörpers ist ein Lot- und/oder Winkelansohluß angeformt, der vorzugsweise-in rechtem Winkel zum.Grundkörper abgebogen ist. Ein als Wickelanschluß dienender Ansatz besteht vorzugsweise aus zusammengefaltetem Flachmaterial, um den aufgewickelten Draht einen besseren Halt zu geben.

An dem Quersteg des U-förmigen Grundkörpers ist weiter in an sich bekannter Welse ein Befestigungsansatz angeformt.

Alle Teile der Gabelkontaktfeder gemäß"der Erfindung bestehen aus Flachmaterial gleicher Stärke, so daß die Gabelkontaktfeder durch einen einfachen Stanz- und Biegevorgang hergestellt werden kann, ohne daß eine Verformung des Materials in seiner Stärke erforderlich ist. Auf diese Weise werden konstante Federungseigenschaften und ein einfaches Herstellungsverfahren erzielt'. .

Um eine gute Lage der Gabelkontaktfedern in Genausekammern von Kontaktfederleisten zu erzielen, kann es vorteilhaft sein, wenn der U-förmige Grundkörper aus seiner Ebene heraus so verformt ist, daß die Mittellinien der Kontakte und die Mittellinie des Lot- bzw. Wickelanschlusses in einer Ebene liegen. 409809/0039

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Die Erfindung besteht weiter in einem Verfahren zur Herstellung von Gabelkontaktfedern, bei dem die Umrißform der Kontaktfeder quer aus einem mit einem Plattierungsstreifen versehenen Band ausgestanzt wird, danach die Kontakte durch Abbiegen geformt werden und schließlich die Kontakte sowie der Löt- bzw. Wickelanschluß im rechten Winkel zum Grundkörper abgebogen werden« *

Die Erfindung soll anhand der
werden.

Fig. 1 zeigt die Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung in

Vorderansicht und
Pig. 2 in Seitenansicht.

Fig. 3 zeigt die Form des Stanzteiles, aus dem die Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung durch Biegen her"-gestellt wird,

Die Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung besteht, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, aus einem U-förmigen Grundkörper 1 aus Flachmaterial, an dessen beiden Schenkeln die Kontakte 2 und 3 angeformt sind. Die Schenkel 1a des U-förinigen Grundkörpers 1 sind in ihrer Breite so bemessen, daß sie Träger gleicher Festigkeit bilden, d.h. daß sie bei einer seitlichen Einwirkung, z.B. beim Einstecken »©ines, iteckers zwischen die beiden Kontakte 2 und 3 auf ihrer ganzen Länge möglichst gleichmäßig durchgebogen werden.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Breite der Schenkel 1a nahe dem Quersteg des U-förmigen Grundkörpers breiter bemessen sind als an ihrem freien Ende. Bei einem Ausführungsbeispiel für eine Gabelkontaktfeder gemäß.der Erfindung betrug die ochenkelbreite bei A 0,6 mm, bei B 0,8 mm.

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Die Kontakte 2 und 3 bestehen aus dem gleichen Flachmaterial wie der U-förmige Grundkörper 1 · und sind an der Innenseite der-freien Schenkelenden angeordnet, und zwar an kleinen Ansätzen 1b der Schenkel des U-förmigen Grundkörpers. Die Kontakte 2 und 3 sind zunächst zueinander hingebogen und bilden die Kontaktstelle bei 2a bzw. 3a. An dieser Stelle dringt der Steckerstift zwischen die "beiden Kontakte 2 und 3 ein und drückt diese aufeinander, wobei die Federwirkung von den Schenkeln 1a des U-förmigen Grundkörpers T erzeugt wird.. Die freien Enden der Kontakte 2 und 3 sind an.sich in bekannter V/eise auseinandergebogen, so daß sie einen Winkel von etwa 100°. miteinander bilden. Dadurch ist eine gute Einführung des Steckerstiftes auch bei schiefer Steckereinführung gewährleistet. Die Kontakte 2 und 3 sind an ihren Innenseiten an der Kontaktstelle 2a bzw. 3a mit einem Edelmetall plattiert. Die Plattierung erfolgt bereits auf dem Ausgangsstreifen, aus dem' die Gabelkontaktfeder durch Ausstanzen hergestellt wird. Es ist also kein getrennter Verfahrensschritt zur Plattierung der Kontakte nach-Herstellung der Kontaktfeder erforderlich.

Um die durch den Biegeprozess auftretenden Toleranzen klein zu halten, ist die Abbiegestelle zwischen dem Ansatz 1a der Schenkel des Grundkörpers und den Kontakten 2 bzw. 3 möglichst nahe an die Kontaktstelle 2a bzw. 3a gelegt.

An den Quersteg des U-fÖrmigen Grundkörpers 1 ist ein Be-' festigungsansatz 5 angeformt, der in an sich bekannter Weise dazu dient, die Gabelkontaktfeder in den Gehäusekammern von Kontaktfederleisten nagh Art eines Schrenklappens zu befestigen.

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In einer Ecke des U-förmigen Grundkörpers 1 ist weiter eine Lötanschlußfahne oder eine Wickelanschlußfaiine angeformt. Die Lötanschlußfahne 4 "besteht ebenfalls aue Flachmaterial und ist senkrecht zur Fläche des Grundkörpers 1 abgebogen. Sie enthält vorzugsweise eine öffnung oder einen Einschnitt zum Einbringen des anzulötenden Drahtes.

Eine Wickelanschlußfahne kann aus einem Streifen des Flachmaterials bestehen, das ähnlich wie die in den Figuren t und 2 dargestellte Lötanschlußfahne senkrecht zur Ebene des U-förmigen Grundkörpers 1 abgebogen ist. Uin eine gute Befestigung des aufgewickelten Drahtes zu gewährleisten, besteht die Wickelanschlußfahne vorzugsweise aus in Längsrichtung gefaltetem Plachmaterial.

Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, haben die Kontakte an ihrer Übergangsstelle zum U-förmigen Grundkörper 1 eine gefingere Breite als an ihrem freien Ende.

Um eine bessere Führung der Gabelkontaktfeder in den Gehäusekammern zu gewährleisten, ist der U-fÖrsiige Grundkörper 1 vorzugsweise aus einer Ebene derart abgeknickt, daß die Mittellinien der Kontakte und die Mittellinie des Lötanschlusses bzw. des Wickelanschlusses in einer Ebene liegen. Dies ist in Fig. 2 zu erkennen, wo der U-föraige Grundkörper 1 zweimal schwach abgeknickt ist, damit die Mittellinie des Kontaktes 2 mit der Mittellinie des Lötanschlusses 4 zusammenfällt. Eine solche geringfügige Abknickung des Grundkörpers 1 hat auf die Federwirkung keinen nachteiligen Einfluß.

Die Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung läßt sich sehr einfach und in wenigen Verfahrensschritten herstellen. Erfindungsgemäß wird dabei ausgegangen von einem Streifen aus

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Flachmaterial, aus dem die Rohkörper der Gabelkontaktfeder ausgestanzt Werden.' Das Ausstanzen erfolgt quer zur Längsrichtung des Flachmaterialstreifens. Dies hat den Vorteil, daß der Ausgangsmaterialstreifen bereits mit einem Plat- ' . tierungsstreifen versehen werden kann, so daß die fertigen Gabelkontaktfedern "bereits an der richtigen Stelle, nämlich an der Kontaktstelle, die Plattlerung tragen,

Fig. 3 zeigt das Stanzteil, das aus dem Rohmaterial ausgestanzt Wird. Der Ausgangsstreifen, aus dem die in Fig. 3 dargestellte Form ausgestanzt wird, trägt einen Plattierungsstreifen, der so angeordnet ist, daß die Kontakte 2 und 3, wie in Fig. 3 dargestellt, die Plattierungen, 6 und tragen. Das in Fig. 3 dargestellte Stanzteil" ist quer zur LängserStreckung des Ausgangsbandes ausgestanzt. Die Plat-

, 15 tierung aus dem Ausgangsband ist so gewählt, daß die Plattierungen 6 und 7 "bei der fertigen Gabelkontaktfeder an der Kontaktstelle 2a "bzw. 3a zu liegen kommen. Bei dem • Stanzteil nach Fig. 3 liegen die Kontakte 2 und 3 sowie der, Lötanschluß 4 noch in der gleichen Ebene wie der U-rförmige Grundkörper 1.

Die Kontakte 2 und 3 werden zunächst so geformt, wie. dies aus Fig.. 1 hervorgeht. Dann werden sie längs der Biegestelle 8 und 9 abgebogen, so daß sie senkrecht zum ΙΓ-förmigen Grundkörper 1 liegen. Gleichzeitig oder in einem getrennten Verfahrensschritt wird auch der Lötanschluß 4

um die Biegestelle 10 abgebogen, so daß er senkrecht zum , U-förmigen Grundkörper 1 zu liegen kommt.

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Damit ist schon die Herstellung der Gabelkontaktfeder gemäß der Erfindung beendet und es ist die in Fig. 1 und 2 dargestellte Form erhalten worden. Gegebenenfalls kann noch eine geringfügige Abknickung des U-förmigen Grundkörpers 1, wie in Fig. 2 dargestellt, erforderlich" sein.

Die Federungseigenschaften der Kontakte ergeben sich allein aus dem Material, aus dem die Gabelkontaktfeder hergestellt wird, und aus den Abmessungen des U-fÖrmigen Grundkörpers. Das Ausgangsmaterial bedingt auch die Breite der Schenkel des U-förmigen Grundkörpers 1 sowie deren Abnahme gegenüber den freien Enden hin. Durch den Stanzvorgang werden die Abmessungen sehr genau eingehalten, so daß stets reproduzierbare Federungseigensohaften erhalten werden. Insbesondere erfolgt keinerlei Dickenverformung des Haterials, sondern die Dicke des Materials bei der fertigen Gabelkontaktfeder ist überall gleich groß.

Anlagen

13 Patentansprüche
2 Bl. Zeichnungen
1 Verzeichnis der
Bezugszeichen

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Claims

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-"""■-. 223ο/ /1

"Patentansprüche

Einstückige., selbstfedernde Gabelkontaktfeder aus einem ΰ-förmigen Grundkörper aus Flachmaterial mit angeformten Kontakten, dadurc Ii ge kennzeichnet, daß die Kontakte (2, 3) aus gezogenem Piachmaterial bestehen und durch eine geradlinige, rechtwinkelige Abbiegung (8, 9) mit den Schenkeln (Va) des GrundkÖrpers (1) verbunden sind.
2.) GabeIkontaktfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (1a) des GrundkÖrpers (1) die Form von Trägern gleicher Festigkeit haben.
3.) Gabelkontaktfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle (2a, 3a) der Kontakte (2, 3) möglichst nahe an der Übergangsstelle zum Grundkörper (1) liegt.
4·.) Gabelkontaktfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (2, 3) an der Innenseite der Schenkel (1a) des GrundkÖrpers (1) angeformt sind.
5.) Gabelkontaktfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (2, 3) an der Übergangsstelle zum Grundkörper (1) eine geringere Breite haben als an der Kontaktstelle.-

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6.) Gabelkontaktfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Kontakte (2, 3) in einem Winkel von etwa 100° zueinander liegen.
7.) GabelkontaMfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Flächen der Kontakte (2, 3) plat-" tiert sind.
8.) Gabelkontaktfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Löt- und/oder Wiekelanschluß (4) an einer Ecke des U-förmigen Grundkörpers (1) angeformt ist und in einer Ebene senkrecht zur Grundkörperebene liegt.
9.) Gabelkontaktfeder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelanschluß aus zusammengefaltetem Flachmaterial besteht.
10.) Gabelkontaktfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß an dem Quersteg des U-förmigen Grundkörpers (1) ein Befestigungsansatz (5j angeformt ist.
11.) Gabelkontaktfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß alle TejIe aus Flachmaterial gleicher Stärke bestehen.

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12.) Gabelkontaktfeder nach e'inem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der U-fÖrmige Grundkörper (1) aus seiner Ebene heraus so verformt ist, daß die Mittellinien der Kontakte (2, 3) und die Hittellinie des Lot- bzw« Wickelanschlusses (-4) in einer Ebene liegen.
13.) Verfahren zur Herstellung von Gabelkontaktfedern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrißform quer aus einem mit einem Plattierungsstreifeii versehenen Band ausgestanzt wird, daß die Kontakte durch Abbiegen geformt werden und daß die Kontakte sowie der Lot- bzw. Wikkelanschluß im rechten Winkel zum Grundkörper abgebogen werden.