DE10352069B9

DE10352069B9 - Steckkontaktanordnung

Info

Publication number: DE10352069B9
Application number: DE2003152069
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Hotea; Hannes Jahn Wendling
Original assignee: Tyco Electronics AMP GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2023-11-08
Also published as: DE10352069A1; DE10352069B8; DE10352069B4

Abstract

Steckkontaktanordnung mit einem Kontaktierungselement (3) mit zwei Kontaktzungen (15, 17), wobei das Kontaktierungselement (3) in einem Kontaktierungselementhalter (5) gehaltert ist, wobei wenigstens eine der Kontaktzungen (15, 17) in Schließrichtung vorgespannt ist, zwischen welchen ein zu kontaktierendes Element (9) gesteckt und kontaktiert ist, wobei das zu kontaktierende Element (9) in einem Steckelement (7) gehaltert ist, das beim Steckvorgang die Kontaktzungen (15, 17) öffnet und nachfolgend wieder freigibt, wodurch die Kontaktzungen (15, 17) selbsttätig in Schließrichtung auf das zu kontaktierende Element (9) zurückfedern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Endposition des Steckelementes (7) tiefer in dem Kontaktierungselementhalter (5) als die Freigabeposition ausgebildet ist, in der das Steckelement (7) die Kontaktzungen (15, 17) freigibt und das kontaktierende Element (9) zwischen der Freigabeposition und der Endposition an den Kontaktzungen (15, 17) anliegt, und dass beim weiteren Einschieben des Steckelementes (7) von der Freigabeposition in die Endposition die Kontaktzungen (15, 17) auf dem kontaktierenden Element (9) schleifen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckkontaktanordnung gemäß Patentanspruch 1.
Bekannt ist allgemein, dass bei Steckkontaktanordnungen ein zu kontaktierendes Element in ein Kontaktierungselement zwischen dessen federnde Kontaktzungen gesteckt wird. Nachteilig dabei ist, dass beim Steckvorgang eine gewisse Steckkraft zum Öffnen des Kontaktierungselementes bzw. zum Auseinanderdrücken der Kontaktzungen durch das zu kontaktierende Element selbst aufgebracht werden muss, wozu dieses eine gewisse Mindeststabilität aufweisen muss. Dies ist insbesondere bei der Direktkontaktierung von Folien problematisch.
Aus DE 199 44 493 A1 ist eine Steckanordnung mit einem Kontaktierungselement bekannt, das zwei Kontaktzungen aufweist. Eine der Kontaktzungen ist in Schließrichtung vorgespannt und zwischen die Kontaktzungen ist ein zu kontaktierendes Element gesteckt. Das zu kontaktierende Element ist in einem Steckelement gehaltert, das beim Steckvorgang die Kontaktzungen öffnet und nachfolgend wieder freigibt, wodurch die Kontaktzungen selbsttätig in Schließrichtung auf das zu kontaktierende Element zurückfedern.
Aus DE 39 25 598 A1 ist ein Herstellungsverfahren für ein Kontaktierungselement einer Steckkontaktanordnung mit Kontaktzungen bekannt, wobei in einem Stanzvorgang das Kontaktierungselement hergestellt und durch eine Prägung eine elastische Vorspannung in Schließrichtung der Kontaktzungen aufgeprägt wird.
Aufgabe der Vorliegende Erfindung ist es, diesen Nachteil zu verringern.
Erfindungsgemäß ist bei einer Steckkontaktanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 erreicht. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das zu kontaktierende Element in einem Steckelement gehaltert ist, das beim Steckvorgang die Kontaktzungen öffnet und nachfolgend wieder freigibt, wodurch die Kontaktzungen selbsttätig in Schließrichtung zurückfedern und den Kontakt herstellen. Dadurch ist insbesondere eine Foliendirektkontaktierung ohne Steckkraft-Belastung des Folienkontaktelementes beim Steckvorgang möglich.
Um ein Öffnen der Kontaktzungen einfach, durch eine kurze Steckbewegung und definiert realisieren zu können, kann vorgesehen sein, dass ein Abschnitt der ersten Kontaktzunge als eine Kontaktwippe ausgebildet ist, die über ein Wippenauflager definiert an der zweiten Kontaktzunge anliegt, und zudem eine Wippentaste aufweist zum Öffnen des Kontaktes bzw. zum Abheben des Kontaktabschnittes.
Gemäß einer bevorzugten und fertigungstechnisch besonders günstigen Ausführungsform kann an dem als Stanzteil ausgebildeten Kontaktierungselement in zumindest einer der Kontaktzungen eine Prägezone vorgesehen sein zum Aufprägen der elastischen Vorspannung.
Nachfolgend sind ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckkontaktanordnung sowie ein Herstellungsverfahren für das Kontaktierungselement beschrieben; es zeigen:
1a–c die Steckkontaktanordnung während unterschiedlicher Phasen des Zusammensteckens,
2a, b den Herstellungsvorgang des Kontaktierungselementes und
3a, b einen Reinigungsvorgang des Folienkontaktelementes.
Eine Kontaktanordnung 1 gemäß 1a–c besteht aus einem Kontaktierungselement 3, einem Kontaktierungselementhalter 5, einem Steckelement 7 sowie einem Folienkontaktelement 9. Das metallische Kontaktierungselement 3 weist eine elastische Vorspannung auf und ist deshalb in Schließstellung vorgespannt. Dabei besitzt das Kontaktierungselement 3 einen Kontaktierungselementkopf 11 mit einem Kontaktierungselementstift 13 sowie diesem gegenüber liegend eine erste und eine zweite Kontaktzunge 15, 17. Im Ansatzbereich der ersten Kontaktzunge 15 ist eine Prägezone 19 vorgesehen (2a), die die Vorspannung bewirkt. Der gegenüberliegende Endabschnitt der ersten Kontaktzunge 15 ist als eine Kontaktwippe 20 ausgebildet. Diese weist ein Wippenauflager 21, eine Wippentaste 22 sowie eine Kontaktabschnitt 23 auf, der an der zweiten Kontaktzunge 17 entsprechend ausgebildet ist. Dadurch drückt die erste Kontaktzunge 15 selbsttätig sowohl über das Wippenauflager 21 als auch über den Kontaktabschnitten 23 auf die zweite Kontaktzunge 17. Diese liegt an einer Innenwand des Kontaktierungselementhalter 5 definiert an. Im Kontaktierungselementkopf 11 sind Befestigungsrippen 25 vorgesehen zum stabilen Haltern des Kontaktierungselementes 3 im Halter 5.
Der hülsenförmige Kontaktierungselementhalter 5 besitzt eine Kontaktierungselement-Montageöffnung 27 zur Befestigung des Kontaktierungselementes 3 und einen Steckelementabschnitt 29 zur Aufnahme der beiden Kontaktzungen 15, 17 und dem Steckelement 7 mit dem Folienkontaktelement 9. Dazu sind die beiden Abschnitte 27, 29 durch einen ringförmigen Vorsprung 31 voneinander getrennt. Steckelementseitig weist der Kontaktierungselementhalter 5 eine Führungsvertiefung 33, einen Betätigungsraum 35 mit einem Führungsabschnitt sowie eine zentrale Kontaktöffnung 37 auf.
Das Steckelement 7 besitzt einen Führungsarm 39 und einen ähnlich langen Betätigungsarm 41. Dieser besitzt stirnseitig einen als Keilschieber ausgebildeten Betätigungsabschnitt 43 und einen dahinter angeordneten Rücksprung 45, deren Funktionen nachfolgend erläutert sind.
Der Einsteckvorgang geht wie folgt vor sich: In einer Vormontage wird zunächst das Kontaktierungselement 3 in die Kontaktierungselement-Montageöffnung 27 des Kontaktierungselementhalters 5 gesteckt. Entsprechend wird auch das Folienkontaktelement 9 in dem Steckelement 7 befestigt. Die Eigenstabilität des Folienkontaktelementes ist dabei unkritisch, da die Folie beim Steckvorgang keine Kräfte aufnehmen muss. Wichtig ist insbesondere, das der Abstand des Betätigungsabschnittes 43 des Betätigungsarmes 41 zum als Kontaktfläche vorgesehenen Abschnitt des Folienkontaktelementes 9 richtig gewählt ist. Das Steckelement 7 wird in den Kontaktierungselementhalter 5 gesteckt. Zur Führung der Steckverbindung gleitet dabei der Führungsarm 39 des Steckelementes 7 in die Führungsvertiefung 33 des Kontaktierungselementhalters 5. Der Betätigungsarm 41 des Steckelementes 7 gleitet ebenfalls geführt in den Betätigungsraum 35 des Kontaktierungselementhalters 5. Der Folienkontakthalter 9 wird in die Kontaktöffnung 37 des Kontaktierungselementhalters 5 geschoben (1a).
Bevor die Spitze des Folienkontaktelementes 9 die noch geschlossenen bzw. aneinandergepressten Kontaktabschnitte 23 des Kontaktierungselementes 3 erreicht, wird der Betätigungsabschnitt 43 auf die Wippentaste 22 des Kontaktierungselementes 3 geschoben. Während das Wippenauflager 21 der ersten Kontaktzunge 15 sich an der zweiten Kontaktzunge 17 infolge der Vorspannung abstützt, wird der folienseitige Abschnitt der ersten Kontaktzunge 15 in Öffnungsrichtung gekippt. Das Folienkontaktelement 9 kann ohne Berührung des Kontaktierungselementes 3 in den geöffneten Raum zwischen die beiden Kontaktabschnitte 23 der Kontaktzungen 15, 17 geschoben werden. Aufgrund der Befestigungsrippen 25 wird das Kontaktierungselement 3 innerhalb des Kontaktierungselementhalters 5 dabei nicht verschoben (1b).
Im letzten Abschnitt des Einsteckvorganges kommt der Betätigungsabschnitt 43 des Betätigungsarmes 41 außer Eingriff mit der Wippentaste 22 des Kontaktierungselementes 5. Aufgrund der elastischen Vorspannung schließen die beiden Kontaktzungen 15, 17 und der Kontakt ist hergestellt. Die Kontaktabschnitte 23 halten die Folienkontakthalter 9 fest, wobei die Wippentaste 22 unbetätigt im Bereich des Rücksprunges 45 des Betätigungsarmes 41 zu liegen kommt (1c). Als Zugentlastung für die Kontaktanordnung ist vorgesehen, dass das Steckelement 7 im Bereich des Betätigungsabschnittes 43 und das Kontaktierungselement 3 im Bereich der Wippentaste 22 korrespondierende Abschnitte aufweisen. Der Führungsarm 39 stößt stirnseitig am Boden der Führungsvertiefung 33 an, wenn der Kontakt hergestellt ist.
Bei der Herstellung des Kontaktierungselementes 3 wird dieses aus dem Vollmaterial gestanzt und dabei durch eine im Stanzwerkzeug vorgesehene Prägung die Prägezone 19 in der ersten Kontaktzunge 15 erzeugt (2a). Wenn das Kontaktierungselement 3 aus dem Werkzeug fällt, schließt sich der Kontakt aufgrund der durch die Prägezone 19 verursachten elastischen Vorspannung selbsttätig (2b).
3a zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Steckkontaktanordnung, die im wesentlichen den Ausführungsformen der 1 und 2 entspricht. Gegenüber der in 1 dargestellten Kontaktanordnung weist das Steckelement 7 auf einer Unterseite des Führungsarmes 39 einen Zapfen 46 auf. Zudem weist der Kontaktierungselementhalter 5 angrenzend zur Führungsvertiefung 33 eine Rastausnehmung 47 auf. Die Rastausnehmung 47 ist in der Weise angeordnet, dass der Zapfen 46 erst in der Endposition des Steckelementes 7 in die Rastausnehmung 47 einrastet. Die Rastposition ist in 3b dargestellt. Im Eingangsbereich der Führungsvertiefung 33 weist der Kontaktierungselementhalter 5 einen Verjüngungsabschnitt 48 auf, der über eine Stufe in die Rastausnehmung 47 übergeht. Beim Einschieben des Steckelementes 7 in den Kontaktierungselementhalter 5 gleitet anfangs der Zapfen 46 auf der Verjüngungsebene 48. 3a entspricht in der Position dem Einsteckvorgang der 1c. In dieser Position ist der Betätigungsabschnitt 43 des Betätigungsarmes 41 bereits außer Eingriff mit der Wippentaste 22 des Kontaktierungselementes 3. Aufgrund der elastischen Vorspannung schließen die beiden Kontaktzungen 15, 17 und es wird ein mechanischer Kontakt zwischen den Kontaktabschnitten 23 der beiden Kontaktzungen 15, 17 und dem Folienkontakthalter 9 hergestellt. Das Steckelement 7 ist jedoch noch nicht in der Endposition angelangt, in der eine Verrastung des Steckelementes 7 mit dem Kontaktierungselementhalter 5 erfolgt. Somit wird das Steckelement 7 tiefer in den Kontaktierungselementhalter 5 eingeschoben. Dabei reiben die Kontaktabschnitte 23 auf der Oberseite und der Unterseite des Folienkontaktelementes 9. Bei diesem Schleifvorgang werden die Kontaktflächen des Folienkontaktelementes 9 gereinigt und beispielsweise von Oxidationen befreit. Erreicht nun, wie in 3b dargestellt, das Steckelement 7 die Endposition, so rastet der Zapfen 46 in die Rastausnehmung 47 ein. Da die Rastposition des Steckelementes 7 tiefer im Kontaktierungselementhalter 5, als die Freigabe der Wippentaste 22 durch den Betätigungsabschnitt 43 angeordnet ist, wird während eines weiteren Verschiebeweges eine Reinigung der Kontaktflächen des Folienkontaktelementes 9 erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Kontaktanordnung
3: Kontaktierungselement
5: Kontaktierungselementhalter
7: Steckelement
9: Folienkontaktelement
11: Kontaktierungselementkopf
13: Kontaktierungselementstift
15: erste Kontaktzunge
17: zweite Kontaktzunge
19: Prägezone
20: Kontaktwippe
21: Wippenauflager
22: Wippentaste
23: Kontaktabschnitt
25: Befestigungsrippen
27: Kontaktierungselement-Montageöffnung
29: Steckelementabschnitt
31: Vorsprung
33: Führungvertiefung
35: Betätigungsraum
37: Kontaktöffnung
39: Führungsarm
41: Betätigungsarm
43: Betätigungsabschnitt
45: Rücksprung
46: Zapfen
47: Rastausnehmung
48: Verjungungsebene

Claims

Steckkontaktanordnung mit einem Kontaktierungselement (3) mit zwei Kontaktzungen (15, 17), wobei das Kontaktierungselement (3) in einem Kontaktierungselementhalter (5) gehaltert ist, wobei wenigstens eine der Kontaktzungen (15, 17) in Schließrichtung vorgespannt ist, zwischen welchen ein zu kontaktierendes Element (9) gesteckt und kontaktiert ist, wobei das zu kontaktierende Element (9) in einem Steckelement (7) gehaltert ist, das beim Steckvorgang die Kontaktzungen (15, 17) öffnet und nachfolgend wieder freigibt, wodurch die Kontaktzungen (15, 17) selbsttätig in Schließrichtung auf das zu kontaktierende Element (9) zurückfedern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Endposition des Steckelementes (7) tiefer in dem Kontaktierungselementhalter (5) als die Freigabeposition ausgebildet ist, in der das Steckelement (7) die Kontaktzungen (15, 17) freigibt und das kontaktierende Element (9) zwischen der Freigabeposition und der Endposition an den Kontaktzungen (15, 17) anliegt, und dass beim weiteren Einschieben des Steckelementes (7) von der Freigabeposition in die Endposition die Kontaktzungen (15, 17) auf dem kontaktierenden Element (9) schleifen.
Steckkontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (3) als ein Stanzteil hergestellt ist.
Steckkontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stanzteil eine Prägezone (19) ausgebildet ist, bei der durch eine Prägung die elastischen Vorspannung an zumindest einer der Kontaktzungen (15, 17) aufgeprägt ist.
Steckkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (3) Befestigungselemente (25) zum stabilen Haltern in einem Kontaktierungselementhalter (5) aufweist.
Steckkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungselementhalter ein Führungselement (33) für das Steckelement (7) aufweist.
Steckkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktzunge (15) eine Kontaktwippe (20) mit einer Wippentaste (22) aufweist, und dass die Kontaktwippe (22) über ein Wippenauflager (21) an der zweiten Kontaktzunge (17) anliegt.