DE2711709C2 - Federkontaktelement für elektrische Steckverbindungen - Google Patents
Federkontaktelement für elektrische SteckverbindungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Federkontaktelement für elektrische Steckverbindungen mit einem Befestigungsteil
für das Kabel und einer aus flachem MetaHfederband bestehenden Kontaktfeder aus einem Grundschenkel
und einem am steckseitigen Ende zum Grundschenkel zurückgebogenen Endschenkel und
einem im freien steckseitigen Ende vorgesehenen, sich in axialer Richtung erstreckenden Aufnahmeschlitz für
den identisch ausgebildeten Gegenkontakt
Feder kontakteiemente für elektrische Steckverbindungen sind bereits in vielfältigen Formen bekannt
ίο Sb beschreibt die US-Patentschrift 27 62 022 beispielsweise
einen Kontakt der eingangs definierten Art, bei dem Grundschenkel und Endschenkel durch
Umbiegen und Zusammenpressen eng aufeinanderliegend ausgebildet sind. Es verbleibt somit keine
is Federmöglichkeit
Die Einhaltung sehr enger Toleranzen ist daher für dieses bekannte Federkontaktelement zwingend notwendig,
so daß die Herstellung kompliziert und kostspielig ist, was sich gerade für die Massenproduktion
derartiger Kontaktelemente als sehr ungünstig auswirkt
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Federkontaktelement der eingangs beschriebenen Art
aus Metallfederband zu schaffen, dessen Funktionsfähigkeii selbst bei relativ großen Fertigungstoleranzen
unbeeinträchtigt bleibt, dessen Formgebung die Herstellung einer elektrisch und mechanisch sicheren Verbindung
mit einem identischen Federkontaktelement ermöglicht, das über gute Langzeitfedereigenschaften
μ verfügt, geringer Steckkräfte bedarf und wobei das
Federkontaktelement einfach und billig herstellbar ist Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit
einem Federkontaktelement der eingangs beschriebenen Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der
Endschenkel am steckseitigen Ende des Federkontaktelementes über eine Biegung mit vorgegebenem
Biegeradius zum Grundschenkel zurückgebogen ist, mit diesem einen spitzen Winkel einschließt und am freien
Ende des Endschenkels mindestens ein Stützbügel vorgesehen ist, der den Federweg des Endschenkels in
Richtung auf den Grundschenkel hin begrenzt
Der spitze Winkel zwischen Grundschenkel und freiem Endschenkel entspricht etwa dem Rückstellwinkel,
den der bei der Herstellung bis etwa zur Berührung des Grundschenkels, d.h. um etwa 180° von der
Steckseite fort umgebogene Endschenkel nach Entlastung besitzt, wobei die Länge des Endschenkels
bevorzugt etwa der Länge des Grundschenkels entspricht
so Die auf diese Weise erzielten Federeigenschaften sind optimal in bezug auf Lebensdauer und Gleichmäßigkeit,
sie lassen sich hinsichtlich der Elastizität z. B. durch Vorgabe eines geeigneten Biegeradius an der Biegung
zwischen Grundschenkel und Endschenkel variieren.
Der Grundschenkel und der freie Endschenkel besitzen bevorzugt die gleiche Breite senkrecht zur
Steckrichtung.
Es hat sich gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als zweckmäßig
erwiesen, wenn das freie Ende des Endschenkels um etwa 180° gegen den Grundschenkel und die Steckseite
des Federkontaktelementes umgebogen ist und den Stützbügel bildet und die Umbiegung einen Biegeradius
besitzt, der etwas kleiner ist. als der Biegeradius der Biegung zwischen Grundschenkel und Endschenkel an
der Steckseite des Federelements. Ein solcher Stützbügel gestattet das Aufsetzen des freien Endschenkels
ohne Überbiegung, er ermöglicht darüber hinaus eine
Kontaktgabe des freien Endschenkels, d.h. eine Erhöhung des stromführenden Querschnitts im Kontaktbereich
und eine Verstärkung des Kontaktdruckes der Steckverbindung.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform s der vorliegenden Erfindung sind an den Seitenkanten
am freien Ende des Endschenkels je sin Stützbügel vorgesehen. Auch für diese beiden Stützbügel gilt das
vorstehend Gesagte. Sie erhöhen den stromführenden Querschnitt im Kontaktbereich und verhindern ei-;e
Überbiegung des freien Endschenkels.
In Fortentwicklung dieser vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federkontaktelementes
ist zwischen den beiden seitlichen Stützbügeln eine Kontaktzunge vorgesehen, deren freies Ende in die
Befestigungsvorrichtung hineinragt und zur Kabelseite des Federkontaktelementes zeigt, und die beim
Befestigen der Befestigungsvorrichtung unmittelbar auf das blanke Leiterende des Kabels gepreßt wird.
Die Befestigungszunge erhöht somit ebenfalls den stromführenden Querschnitt im Kontaktbereich und
darüber hinaus die Stabilität des Federkontaktelementes.
Es hat sich gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als sehr
zweckmäßig erwiesen, wenn bei dem Federkontaktelement der Stützbügel lediglich in der Mitte des freien
Endes des Endschenkels vorgesehen ist und am Stützbügel eine Kontaktzunge angeordnet ist, die beim
Befestigen der Befestigungseinrichtung unter das blanke Leiterende des Kabels gepreßt wird.
Es hat sich weiterhin als sehr zweckmäßig erwiesen, wenn bei den erfindungsgemäßen Federkontaktelementen
zwischen den Stützbügeln Rasthaken zur Einrastung des Gegenkontaktelementes vorgesehen sind Auf diese
Weise verrasten die beiden Federkontaktelemente nicht nur unter Klemmwirkung, sondern werden auch direkt
durch diese Rasthaken gehalten.
Zu diesem Zweck erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung symmetrisch zur Symmetrieebene des Federkontaktelementes auf dem
Grundschenkel und/oder dem Endschenkel in vorgegebenem Abstand vom kabelseitigen Ende der Aufnahmeschlitze
eine mit Anlaufschrägen versehene Rastnoppe zum Verrasten des aufgesteckten Gegenkontaktelementes
vorgesehen ist
Bei einer solchen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Ausbrüche, die Biegeradien der
Biegung zwischen den Grund· und Endschenkeln sowie der Umbiegung des Stützbügels und die Lage der
Rastnoppen zweckmäßig so bemessen und angeordnet, daß zwei identische Federkontaktelemente axial um 90°
gegeneinander verdreht ineinander steckbar sind, und daß sich die Rastnoppen des einen Federkontakt^-
mentes in der ineinandergesteckten Endlage hinter die am Steckende vorhandene Biegung des jeweils anderen
Federkontaktelementes setzen und einrasten. Es läßt sich daher mit den erfindungsgemäßen Federkontaktelementen
eine elektrische Steckverbindung mit zwei identischen Federkontaktelementen, d.h. eine symmetrische
Steckverbindung herstellen. Die erfindungsgemäßen Federkontaktelemente, die selbstverständlich
auch in entsprechend geformten Isoliergehäusen angeordnet werden können, weisen somit noch den es
zusätzlichen Vorteil auf, daß die Lagerhaltung vereinfacht und der Maschinenpark für die Herstellung der
Federkontaktelemente reduziert und vereinheitlicht werden kann.
Die Befestigung des Kabels an dem erfindungsgemäßen Federkontaktelement kann auf übliche Weise,
beispielsweise durch Lötverbindung oder durch Krimpvorrichtungen oder durch andere bekannte Befestigungseinrichtungen
erfolgen.
Im nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert In den
Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federkontaktelementes;
F i g. 2 eine elektrische Verbindung aus zwei axial um 90° gedrehten Federkontaktelementen gemäß Fig. 1,
jeweils mit angeschlagenem Kabel;
F i g. 3 ein erfindungsgemäßes Federkontaktelement nach Fig. 1, das hochkant in ein aufgebrochen
dargestelltes einpoliges Isoliergehäuse eingelegt ist;
F i g. 4 ein hochkant stehendes Federkontaktelement nach Fig. 1, das an eine elektrische Leitung angeschlagen
ist;
Fig.5 ein waagerecht stehendes Federkontaktelement nach Fig. I, das an eine elektrische Leitung
angeschlagen ist.
Das in F i g. 1 dargestellte erfindungsgemäße Federkontaktelement besteht aus einem Befestigungsteil 1,2
zur mechanischen Befestigung und zur elektrischen Verbindung mit dem Kabel 20 und geht weiterhin in eine
flache Kontaktfeder 3,4,5,6,7 über, die zur steckbaren
Verbindung mit einem identischen oder ähnlichen Gegenkontaktelement dient Die Kontaktfeder enthält
einen Grundschenkel 3, der sich an die Befestigungseinrichtung 1, 2 anschließt und am steckseitigen Ende des
Federkontaktelementes über eine Biegung 4 mit einem vorgegebenen Biegeradius in einen freien Endschenkel
5 übergeht, der als Blattfeder wirkt und gegen den Grundschenkel 3 einen spitzen Winkel einschließt. Der
spitze Winkel zwischen Grundschenkel 3 und freiem Endschenkel 5 entspricht bevorzugt dem Rückstellwinkel,
den der bei der Herstellung bis zur Berührung des Grundschenkels oder lediglich um etwa 180° umgebogene
Endschenkel 5 nach seiner Entlastung besitzt. Der Endschenkel 5 besitzt gegenüber dem Grundschenkel 3
eine geringfügig geringere Länge, während die Breite des Grundschenkels und des Endschenkels, senkrecht
zur Steckrichtung gesehen, gleich sind.
Das Ende 6 des Endschenkels 5 ist unter Ausbildung eines Stützbügels 7 um etwa 180° gegen den
Grundschenkel 3 und die Steckseite zurückgebogen. Dabei ist der Biegeradius des Stützbügels 7 im
allgemeinen etwas kleiner als der Biegeradius der Biegung 4 zwischen Grundschenkel 3 und Endschenke!
5, so daß der Stützbügel 7 den Endschenkel 5 im eingesteckten Zustand innerhalb des Einsteckschlitzes
der aufnehmenden Flachstreckzunge so abstützt daß der Grundschenkel 3 und der Endschenkel 5 im
wesentlichen zueinander parallel verlaufen.
Von der Steckseite her ist im Grundschenkel 3 und im Endschenkel 5 je ein Ausbruch 8 bzw. 9 vorgesehen, der
sich jeweils bis etwa zur Mitte der beiden Grund- und Endschenkel erstreckt Die beiden Ausbrüche 8,9 sind
dabei bezüglich des Grundschenkels 3 und Endschenkels 5 senkrecht übereinander fluchtend angeordnet
Die Innenkanten der Ausbrüche 8 und 9 enthalten Anlaufschrägen in der Biegung 4. Am kabelseitigen
Ende der Ausbrüche 8 und 9 sind nach innen gebogene Anlaufflächen tO vorgesehen. Symmetrisch zur Symmetrieebene
des Federkontaktelementes sitzt auf dem Grundschenkel 3 und/oder dem Endschenkel S in
vorgegebenem Abstand vom kabelseitigen Ende der Ausbrüche 8 und 9 eine mit Anlaufschrägen versehene
Rastnoppe 11 zum Verrasten des aufgesteckten Gegenkontaktelementes. Die Ausbrüche 8 und 9, die
Biegeradien der Biegung 4 und des Stützbügels 7 und der Rastnoppen U sind so bemessen und angeordnet,
daß zwei identische Federkontaktelemente axial um 90° gegeneinander verdreht ineinander steckbar sind, wie es
aus der F i g. 2 hervorgeht. Die Rastnoppen 11 des einen Federkontaktes setzen sich dabei in der ineinandergesteckten
Endlage hinter die Biegung 4 des jeweils anderen Federkontaktelementes. Auf diese Weise wird
eine symmetrische Steckverbindung erzeugt, bei der zwei identische oder im wesentlichen identische
Federkontaktelemente eingesetzt werden.
Das Befestigungsteil des erfindungsgemäßen Federkontaktelementes enthält unmittelbar an den Grundschenkeln
3 anschließend eine Leiter-Krimpvorrichtung 1, mittels der das Federkontaktelement mit dem blanken
Leiterende des Kabels verbindbar ist Unmittelbar an die Leiter-Krimpvorrichtung schließt sich kabelseitig
eine Isolier-Krimpvorrichtung 2 zur mechanischen Befestigung des Federkontaktelementes am Isoliermantel
des Kabels an. Anstelle der beiden Krimpvorrichtungen lassen sich auch andere geeignete Befestigungsvorrichtungen,
so z. B. Lötfahnen usw, anbringen, die mit dem Federkontaktelement einstückig oder mehrstückig
ausgebildet sein können.
Die Befestigung des Kabels 21 an dem erfindungsgemäßen Federkontaktelement ist im übrigen in F i g. 2
sowie in den F i g. 4 und 5 im einzelnen dargestellt
an das Kabel angeschlagene erfindungsgemäße Federkontaktelement in einem Isoliergehäuse angeordnet,
das bevorzugt aus zähhartem Isoliermaterial hergestellt wird. Das Isoliergehäuse weist einen Grundkörper 12
mit quadratischem Querschnitt auf, an dessen einer Stirnseite ein erfindungsgemäßes Federkontaktelement
einführbar ist. Das Federkontaktelement steht senkrecht mit den Außenkanten 13 in einer Kontaktkammer
14, die vier je paarweise einander gegenüberliegende
ίο Seitenwände besitzt Die Kontaktkammer 14 zur
Aufnahme des Federkontaktelementes besitzt am steckseitigen Ende des Grundkörpers 12 einen rechteckförmigen
Innenquerschnitt zur Aufnahme der Kontaktfeder des Federkontaktelementes, der bis zum steckseitigen
Ende des Isoliergehäuses erhalten bleibt In den beiden einander gegenüber liegenden Seitenwänden der
Kontaktkammer 14 ist am sieckseiiigen Ende ein Ausbruch zur Aufnahme eines Gegenkontaktelementes
vorgesehen. Der Ausbruch verläuft senkrecht zu den einander parallelen inneren Oberflächen der beiden
Seitenwände und erstreckt sich in Steckrichtung und teilt die Kontaktkammer 14 am steckseitigen Ende in
zwei einander gegenüberliegende, ebenfalls in Steckrichtung verlaufende Schalen 15 und 16, die einander
wie Hälften eines Vogelschnabels gegenüberstehen.
In den F i g. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Federkontaktelementes mit zwei Stützbügeln 18 und 19 dargestellt und einer
dazwischen angeordneten Rastfeder 17, mit der sich der Federkontakt ebenfalls in der Kammer eines Isoliergehäuses
verrasten läßt
Claims (7)
1. Federkontaktelernent für elektrische Steckverbindungen
mit einem Befestigungsteil für das Kabel und einer aus flachem Metallfederband bestehenden
Kontaktfeder aus einem Grundschenkel und einem am steckseitigen Ende zum Grundschenkel zurückgebogenen
Endschenkel und einem im freien steckseitigen Ende vorgesehenen, sich in axialer
Richtung erstreckenden Aufnahmeschlitz für den identisch ausgebildeten Gegenkontakt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Endschenkel (S) am steckseitigen Ende des Federkontaktelementes über
eine Biegung (4) mit vorgegebenem Biegeradius zum Grundschenkel (3) zurückgebogen ist, mit diesem
einen spitzen Winkel einschließt und am freien Ende (6) des Endschenkels (5) mindestens ein Stützbügel
(7; 18, 19) vorgesehen ist, der den Federweg des Endschenkels (5) in Richtung auf den Grundschenkel
(3) hin begrenzt
2. Federkontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (6) des
Endschenkels (5) um etwa 180° gegen den Grundschenkel (3) und die Steckseite des Federkontaktelements
umgebogen ist und den Stützbügel (7) bildet, und daß die Umbiegung einen Biegeradius
besitzt, der etwas kleiner ist als der Biegeradius der Biegung zwischen Grundschenkel (3) und Endschenkel
(5) an der Steckseite des Federelements.
3. Federkontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenkanten am freien
Ende (6) des Endschenkels je ein Stützbügel (18,19) vorgesehen ist
4. Federkontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden seitlichen
Stützbügeln (18,19) eine Kontaktzunge vorgesehen ist, deren freies Ende in die Befestigungsvorrichtung
(1, 2) hineinragt und zur Kabelseite des Federkontaktelements zeigt, und die beim Befestigen der
Befestigungsvorrichtung (J, 2) unmittelbar auf das blanke Leiterende des Kabels (20) gepreßt wird.
5. Federkontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbügel (7) nur in der
Mitte des freien Endes (6) des Endschenkels (S) vorgesehen ist, und daß am Stützbügel (7) eine
Kontaktzunge angeordnet ist, die beim Befestigen der Befestigungseinrichtung (1, 2) unter das blanke
Leiterende des Kabels (20) gepreßt wird.
6. Federkontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Stützbügeln (18, 19) Rasthaken (U) zur Einrastung des Gegenkontaktelements vorgesehen
sind.
7. Federkontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch
zur Symmetrieebene des Federkontaktelements auf dem Grundschenkel (3) und/oder dem
Endschenkel (5) in vorgegebenem Abstand vom kabelseitigen Ende der Aufnahmeschlitze (8,9) eine
mit Anlaufschrägefl versehene Rastnoppe (11) zum
Verrasten des aufgesteckten Gegenkontaktelements vorgesehen ist
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