DE19743329A1 - 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 einander gegenüberliegend angeordnet sind, und mit einem Übergangsbereich zwischen dem U-förmigen Schneidklemmbereich und dem Kontaktierungsbereich, in dem sich die beiden gegenüberliegenden Metallagen, die die beiden Kontaktierungsarme bilden, berühren.

Aus der EP 317 099 A1 ist ein gattungsbildend elektrischer Kontakt 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.

Für Anwendungen, in denen eine sehr hohe Kontaktkraft benötigt wird, reichen die aus der EP 317 099 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 8. 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 der Kontaktierungsarme ist gewährleistet, daß diese eine sehr hohe Steifigkeit aufweisen. Bei der Herstellung der Kontaktierungsarme kommt es zu einem Schmiedevorgang, der die Steifigkeit wesentlich erhöht. Damit der Gesamtkontakt die hohen Kontaktnormalkräfte gut auffangen kann, ist es für manche Anwendungen notwendig eine gute Fixierung der beiden Metallagen im Übergangsbereich zu erreichen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß ein Fixpunkt mittels einer Laserschweißung der beiden Metallagen aufeinander 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 dem 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 Variaten 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 Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kontaktes,

Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Kontaktes,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie C-C gemäß Fig. 2,

Fig. 6 das gestanzte Layout des Kontaktes gemäß den Fig. 1 und 2,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Gehäuses für einen erfindungsgemäßen Kontakt,

Fig. 8 eine Ansicht des entsprechenden Gehäuses,

Fig. 9 eine Ansicht von der Kontaktierungsseite auf ein entsprechendes Gehäuse,

Fig. 10 eine Aufsicht von der Kabelverbindungsseite auf einen entsprechendes Gehäuse,

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 8,

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 10 und

Fig. 13 eine weitere Seitenansicht des Gehäuses.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei Ansichten eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktes 1 dargestellt. In Fig. 1 sind deutlich zwei Kontaktierungsarme 2 und 3 zu erkennen, die den Kontaktierungsbereich 4 bilden. Außerdem ist ein Übergangsbereich 5 zu erkennen, in dem sich die beiden Lagen Metallblech, die die Kontaktierungsarme 2, 3 bilden berühren. Die Kontaktierungsarme 2, 3 haben freie Enden 6, 7 die auseinander laufen. Dadurch wird ein Einführungstrichter 8 für eine elektrische Leiterplatte oder einen Stift- oder Messerkontakt gebildet. Vom Übergangsbereich 5 aus laufen die Kontaktierungsarme 2, 3 zunächst auseinander, dann laufen sie aufeinander zu bis zu einem Punkt minimalem Abstandes in dem die Kontaktzone 9 sich befindet, um dann wieder auseinander zu laufen zur Bildung des Einführungstrichters 8. Auf der anderen Seite des Übergangsbereiches 5 schließt sich an diesen 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 11 des Schneidklemmbereiches 10 aus zwei Seitenteilen 14 und 15 die durch einen Schlitz 16 von einander 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 eine der Metallagen im Übergangsbereich 5 eine Öffnung 19 aufweist. Diese Öffnung dient zum Laserverschweißen der beiden Metallagen miteinander. Durch das Laserverschweißen ist eine besonders gute Fixierung, der beiden Metallagen aufeinander, möglich.

Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich, weisen die Kontaktierungsarme in der Kontaktzone 9 Prägungen 20 zur Heraushebung der Kontaktfläche auf.

Eine besondere Ausbildung der Kontaktierungsarme liegt vor, da diese, wie die Querschnitte A-A, B-B und C-C in den Fig. 3-5 zeigen, gewölbt ausgebildet sind. In Fig. 3 ist der Schnitt durch den Kontaktierungsarm 3 durch die Prägung 20 in der Kontaktzone dargestellt. Es ist zu erkennen, daß der Kontaktierungsarm von der Kontaktzone weg gewölbt ist. Fig. 4 zeigt einen Schnitt ebenfalls durch den Kontaktierungsarm 3 jedoch nicht im Bereich einer Prägung. In Fig. 5 ist der Schnitt durch den Übergangsbereich 5 dargestellt. Die beiden Kontaktierungsarme 2 und 3 werden im Bereich der Öffnung 19 beispielsweise am Punkt L miteinander laserverschweißt. Im Übergangsbereich gehen die Metallagen stetig aus der flachen Konfiguration in die gebogene Ausbildung über. Die gebogene Ausbildung erhöht die Steifigkeit der Kontaktierungsarme 2 und 3, wodurch es möglich ist eine höhere Kontaktnormalkraft aufzubringen.

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 mit den Prägungen 20, der Übergangsbereich 5 mit der Öffnung 19, 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 kurz vor dem Übergangsbereich 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 können so lang ausgebildet sein, daß nicht nur ein einziges Kabel sondern auch mehrere Kabel übereinander in diese Schneidklemmen eingebracht werden können.

In den Fig. 7 und 13 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. 12 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. 12 in oder aus der Papierebene heraus.

Fig. 13 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 einanderzureihen. Wie aus Fig. 9, 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. 8 stellt eine Vorderansicht des Gehäuses 22 dar. Hier sind ebenfalls deutlich zu erkennen die Rastarme 27, die zum Einanderreihen der Gehäuse dienen. Außerdem sind Öffnungen 28 zu erkennen, zum Einbringen der Kabelenden in den Schneidklemmbereich der Kontakte. In Fig. 8 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. 11 ist ein Schnitt entlang der Schnittinie A-A gemäß Fig. 8 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. 7 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.

Claims (11)

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 einander gegenüberliegend angeordnet sind, und mit einem Übergangsbereich (5) der zwischen dem Schneidklemmbereich (10) und dem Kontaktierungsbereich (4) angeordnet ist und in dem sich die beiden Metallagen, die die Kontaktierungsarme (2, 3) bilden, berühren, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kontaktierungsarme (2, 3) im Schnitt senkrecht zur Steckrichtung C-förmig gewölbt ausgebildet ist, derart daß die Ränder der Wölbung jeweils nach außen, das heißt von dem jeweils gegenüberliegenden Kontaktierungsarm (2, 3) weg orientiert sind.

2. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallagen im Übergangsbereich (5) ebenfalls gewölbt ausgebildet sind, daß eine der beiden Metallagen im Übergangsbereich (5) in der Mitte eine Öffnung (19) aufweist und daß die beiden Lagen durch diese Öffnung (19) miteinander verschweißt, beispielsweise laserverschweißt, werden.

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

4. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsarme (2, 3) vom Übergangsbereich (5) aus zunächst auseinander laufen, dann wiederum aufeinander zu laufen, sich in der eigentlichen Kontaktzone (9) am Nächsten kommen, um dann wieder zu einem Einführungstrichter (8) auseinander zu laufen.

5. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsarme (2, 3) in der Kontaktzone (9) einen geprägten Kontaktfleck (20) aufweisen.

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 Verbinder mit einem elektrischen Kontakt nach einem der Ansprüche 1-7 und mit einem Gehäuse, daß das Gehäuse (22) zumindest einen 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.

9. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stellung des Deckels Kabel in den Schneidklemmbereich einbringbar sind.

10. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel in der ersten Stellung am Gehäuse lösbar verrastet ist.

11. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Gehäuse aneinander zu reihen.