DE1915114C3 - Gabelförmiges elektrisches Kontaktelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein gabelförmiges elektrisches Kontaktelement der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art

Gabelförmige Kontaktelemente, bei denen die Kontaktflächen durch Kanten des Stanzlings gebildet werden, haben den Nachteil, daß die Breite der Kontaktflächen durch die Dicke des verwendeten Blechmaterials bestimmt wird und daher bei Verwendung von raltiv dünnem Blechmaterial zur Herstellung einer zufriedenstellenden elektrischen Verbindung unzulänglich sein kann. In Fällen, in denen ein solches Kontaktelement aus plattiertem Material hergestellt wird, bildet die Plattierung des Materials insofern keinen Vorteil, als sie sich nicht über die Kontaktflächen erstreckt, die ja von Schnittkanten des Materials gebildet werden. Es ist ferner bekannt, die Kontaktflächen dadurch zu bilden, daß man einen Randabschnitt jedes Arms im rechten Winkel zu der Ebene desselben umbiegt; jedoch ist die so gebildete Kontaktfläche an einer Seite des Arms angeordnet, so daß sie notwendigerweise asymmetrisch von dem Arm getragen wird.

Ein bekanntes Kontaktelement (US-PS 32 31 848), das die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs aufweist, hat an den Enden der Arme federnde Kontaktabschnitte, die durch mehrmaliges Umbiegen von Fortsätzen der Arme gebildet worden sind. Beim Gebrauch wird die Kontaktkraft praktisch nur von der elastischen Verformung dieser Kontaktabschnitte geliefert, während die Arme selbst im wesentlichen starr bleiben.

Bei einem weiteren bekannten gabelförmigen Kontaktelement (DE-PS 10 82 645) werden bei der Hersteilung die Kontaktflächen dadurch gebildet, daß die oberen Teile der Arme in eine quer zur Ebene des Kontaktelements verlaufende Lage verdreht werden. Ein solcher Herstellungsschritt hat eine Härtung der Arme an den verdrehten Abschnitten zur Folge, so daß diese Abschnitte für die federnde Auslenkung der Kontaktarme praktisch ausscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gabelförmiges elektrisches Kontaktelement so auszubilden, daß unter Aufrechterhaltung des Vorteils eines; flächigen Kontaktes mit dem Rand einer gedruckten Schaltungsplatte der Kontaktdruck im wesentlichen durch eine nach Art von Auslegerfedern erfolgende Auslenkung der Arme geliefert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale gelöst

Bei dem erfindungsgemäßen Kontaktelement findet dadurch, daß die verdrehten Bügel jeden Kontaktabschnitt starr bezüglich des zugehörigen Arms tragen, die gesamte Auslenkung bei der Kontaktgabe an den Armen selbst statt Der Schlitz zwischen dem Arm einerseits und den Bügeln und dem Kontaktabschnitt andererseits gestattet eine Herstellung des Kontaktabschnitts und der spiralförmig verdrehten Bügel in einem einzigen Formungsschritt

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Von den Figuren zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Kontaktelements für einen Verbinder für die Kanten gedruckter Schaltungen;

F i g. 2 eine teilweise perspektivische Ansicht, z. T. im Schnitt, eines Verbinders für die Kanten gedruckter Schaltungen, der Kontaktelemente gemäß Fig. 1 aufweist;

Fig.3 eine vergrößerte teilweise Querschnittsansicht, wobei der Verbinder von F i g. 2 in einer ersten gedruckten Schaltungstafel angeordnet ist und zum Zwecke der Kontaktbildung mit der zweiten gedruckten Schaltungstafel zusammenwirkt;

F i g. 4 eine vergrößerte teilweise Draufsicht auf einen Blechstanzling zum Gebrauch bei der Herstellung des Kontaktelementes;

F i g. 5 eine weitere vergrößerte teilweise perspektivische Ansicht eines Teils des Stanzlings nach dem Abtrennen von dem Stanzling;

Fig.6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Details von F i g. 1, das aus dem in F i g. 5 gezeigten Abschnitt des Stanzlings hergestellt wurde;

F i g. 7 und 8 teilweise Schnittansichten, die die Ausbildung des in F i g. 5 gezeigten Stanzlingabschnittes zu der in F i g. 6 gezeigten Form zeigen;

Fig.9 eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX von Fig. 7;

F i g. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X von Fig.l;

F i g. 11 eine Schnittansicht eines elektrischen Steckverbinders und

Fig. 12 eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von Fig. 11.

Wie F i g. 1 zeigt, weist ein gegabeltes elektrisches Kontaktelement 2, das aus Blechmaterial gestanzt und geformt wurde, einen Hauptteil 4 auf, von dessen gegenüberliegenden Seiten sich Kontaktarme 6 und 8 erstrecken, die mit dem Abschnitt 4 zusammenwirkende parallele Ausnehmungen 16 begrenzen. Ein zentraler, im Schnitt im wesentlichen U-förmiger Befestigungszapfen iö erstreckt sich von dem Abschnitt 4 in den Armen 6 und 8 entgegengesetzter Richtung, wobei sich Stütz-

schenkel 12 und 13 an jeder Seite des Zapfens 10 und in die gleiche Richtung wie dieser aus dem Abschnitt 4 erstrecken. In der Mitte des Abschnittes 4 steht eine ausgestanzte Verriegelungszunge 18 hervor. Die Arme 6 und 8 weisen erhabene, der Versteifung dienende Längsrippen 20 und verjüngte Spitzen 24 auf. Gewölbte Kontaktabschnitte 25 sind mit den Armen 6 und 8 verbunden mittels im Abstand voneinander angeordneter Bügel 28 und 30, um im wesentlichen halbkreisförmige Öffnungen 29 zu begrenzen, wobei die Bügel und Kontaktabschnitte in einem Stück mit den Armen ausgebildet sind Die Kontaktabschnitte 25 bilden gekrümmte Kontaktflächen 26, die aufeinander zu gewölbt und im Abstand voneinander angeordnet sind, um zwischen sich eine Kante einer gedruckten Schaltungstafel 54 (F i g. 3) aufzunehmen. Die Bügel 28 und 30 sind, wie noch im einzelnen beschrieben wird, durch Verdrehen kaltverfestigt worden, um die Kontaktabschnitte 25 in bezug auf die Arme 6 und 8 starr abzustützen. Da, wie noch beschrieben wird, die Kontaktflächen 26 aus Flächen des Blechmaterials gebildet wurden, die ursprünglich sich in der Ebene der Arme 6 und 8 befanden, haben die Flächen 26 einen weit größeren Kontaktbereich, als es der Fall wäre, wenn sie aus abgeschnittenen Kanten des Blechmaterials in der bisher üblichen Weise gebildet worden wären.

Wie Fig.2 und 3 zeigen, ist eine Reihe von Kontaktelementen 2 in einem dünnwandigen Isoliergehäuse 32 angeordnet, welches z. B. aus synthetischem Kunststoff material oder Isolierpapier besteht Das allgemein kanalförmige Gehäuse 32 hat eine Basis 34, von der sich Seitenwandungen 36 mit nach innen vorspringenden Abschnitten 38 erstrecken, die wiederum von schräg nach außen gerichteten Teilen 40 überragt werden, welche eine Mündung zur Aufnahme einer gedruckten Schaltungstafel 54 bilden (F i g. 3). Die Basis 34 weist parallele Queröffnungen 42 auf, die in Längsrichtung des Gehäuses 32 im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Kontaktelemente 2 wuden mit dem Gehäuse 32 verbunden, indem man sie durch die öffnungen 44 einführt, bis die verjüngten Spitzen 24 der Arme 6 und 8 durch öffnungen 44 in den Abschnitten 38 hervorstehen und bis die Verriegelungszungen 18 der Abschnitte 4 fest an der Innenfläche der Basis 34 anliegen, so daß die Kontaktelemente 2 in dem Gehäuse 32 befestigt sind. Die Verriegelungszungen 18 sind starr, wobei die Basis 34 biegsam ist, um das Eintreten der Zungen 18 durch die öffnungen 42 zu gestatten. Die Kontaktelemente dienen dazu, die Seitenwandungen 36 des Gehäuses 32 im Abstand voneinander zu halten, wobei das Gehäuse wiederum dazu dient, die Kontaktelemente 2 parallel aneinander angerenzend abzustützen.

Beim Gebrauch wird der von den Kontaktelementen 2 und dem Isoliergehäuse 32 gebildete Verbinder an einer gedruckten Mutterschalttafel 46 angebracht, indem die Zapfen 10 der Kontaktelemente 2 durch Löcher 48 in der Tafel 46 eingeführt werden, bis die Schenkel 12 und 14 mit der Oberfläche (vgl. F i g. 3) der Tafel 46 in Kontakt gelangen, und indem man bei 50 die Endabschnitte der Zapfen 10, die von der unteren (Fig.3) Fläche der Tafel 46 hervorstehen, mit gedruckten Leitern 52 der Tafel 46 verlötet. Die Tocherschalttafel 54 kann in den Verbinder eingesetzt werden, um mit den oberen (Fig.3) Kanten der Abschnitte 4 der Kontaktelemente 2 Kontakt zu bilden, so daß die Kontaktflächen 26 dieser Elemente mit gedruckten Leitern 58 der Tafel 54 in Kontakt gelangen.

um diese Leiter mit den Leitern 52 elektrisch zu verbinden.

Unter Bezugnahme auf Fig.4 bis 10 wird nunmehr die Herstellung der Kontaktelemente 2 beschrieben. Ein Streifen von dünnem Blechmaterial wird zuerst gestanzt, um einen länglichen Stanzling zu bilden, von dem ein Teil in Fig.4 gezeigt ist und aus dem eine Mehrzahl Kontaktelemente 2 hergestellt werden kann. In Fig.4 haben verschiedene Teile des Stanzlings gleiche Bezugszeichen wie die entsprechenden Teile des fertigen Kontaktelementes 2, die von diesen Abschnitten des Stanzlings gebildet werden, jedoch sind diese gleichen Bezugszeichen gestrichen, öffnungen 29' angrenzend an die Abschnitte 25' des Stanzlings, welch letztere die Kontaktabschnitte 25 des fertigen Kontaktelementes bilden sollen, haben die Form von mit parallelen Seiten ausgebildeten Schlitzen anstelle der Halbkreisform der Öffnungen 29 des fertigen Kontaktelementes.

Zuerst wird der Stanzling entlang der Linien 57 bis 59 in F i g. 4 abgetrennt, so daß ein Abschnitt 55 (von dem nur ein Teil gezeigt ist) von dem Stanzling abgetrennt wird, da aus diesem Teil ein weiteres Kontaktelement 2 gebildet werden soll. Jeder der in der Ebene des abgetrennten Teiles 55 liegenden Abschnitte 25' wird dann in eine Ebene versetzt, die sich senkrecht zu der Ebene des Stanzlings erstreckt, um einen der Kontaktabschnitte 25 zu bilden; dies erreicht man mittels eines Gesenkes 62 (Fig.7 und 8) mit einer allgemein halbkreisförmigen Öffnung 64 zum Zusammenwirken mit einem Stempel 60 (Fi g. 7 bis 10). Eine Ausnehmung 65 an der in F i g. 7 und 8 linken Seite der öffnung 64 dient dazu, den Abschnitt 25' in seine Endstellung zu führen, wie noch im einzelnen beschrieben wird. Eine Einspannvorrichtung 67 ist vorgesehen, um den Teil 55 während dieses Vorganges richtig positioniert zu halten. Wie die Fig.9 und 10 zeigen, ist der Stempel 60 von allgemein halbkreisförmigem Querschnitt und verjüngt sich mittels einer geneigten Fläche 66 bis zu einem Punkt (F i g. 7), der so dimensioniert ist, daß er in die öffnung 29' eindringen kann.

Wenn der Stempel 60 aus der in F i g. 7 gezeigten Stellung in die in F i g. 8 gezeigte Stellung bewegt wird, wirkt die geneigte Fläche 66 des Stempels 60 gegen die in Fig.7 linke Kante des Schlitzes 29', so daß die seitliche Beanspruchung, die auf die die Bügel bildenden Abschnitte 28' und 30' (am besten in F i g. 5 zu sehen) angrenzend an die den Stempel 60 aufnehmende öffnung 29' ausgeübt wird, bewirkt, daß der Abschnitt 25' nach links (Fig.7) bewegt wird und daß die Abschnitte 28' und 30' spiralförmig verdreht und in etwas längliche Form gebracht werden, wenn der Abschnitt 25' um einen Winkel von 90° aus der in F i g. 7 gezeigten Stellung in die in Fig.8 gezeigte Stellung geschwungen wird. Die in F i g. 8 untere linke Ecke des Abschnittes 25' liegt schließlich in der Ausnehmung 65 an, so daß der Abschnitt 25 genau positioniert ist (vgl. F i g. 8), um sich senkrecht zu dem übrigen Teil des Teiles 55 des Stanzlings und in im wesentlichen gleichem Ausmaß auf jeder Seite der Mittelebene M des Teiles 55 zu erstrecken. Die Konfiguration des vollkommen ausgebildeten Abschnittes 25 ist am besten in F i g. 6 zu sehen.

Als Ergebnis des oben beschriebenen spiralförmigen Verdrehcns werden die Abschnitte 28' und 30', mittels welcher der Abschnitt 25' mit den Armen 6' und 8' des Teiles 55 verbunden ist, kaltverfestigt, so daß sie die endgültig geformten Abschnitte 25 ohne Verbiegen in

bezug auf die Arme 6 und 8 abstützen können, wenn der Verbinder und die Tafel 54 miteinander verbunden werden. Während des Einsteckvorganges biegen sich die Arme 6 und 8 jedoch als Einheiten, während die Tafel 54 sich vorwärts bewegt, so daß eine vorbestimmte Kontaktkraft durch die Flächen 26 gegen die Tafel 54 wirkt, wobei die Abschnitte 25 im wesentlichen ungeformt sind.

Ein wie oben beschrieben ausgebildetes Kontaktelement kann mit einer Länge von nur etwa 1,524 cm und einer Materialstärke von 0,203 mm von ausreichender festigkeit sein und eine ausreichende Kontaktfläche bilden.

Wie man aus Fig.4 sehen kann, ergeben sich die Verluste durch Abfall bei der Herstellung des Kontaktelementes nur beim Ausstanzen des Metalls aus den gezeigten öffnungen in dem Stanzling. Wesentliche Verluste durch Abfall werden vermieden im Gebiet der Abschnitte 10' des Stanzlings, aus welchem die Zapfen 10 zusammengerollt werden, und zwar dadurch, daß beim Formen der Zapfen 10 eines Kontaktelementes der Abschnitt 10' des Stanzlings zwischen den Abschnitten 25' des Stanzlings ausgestanzt wird, wobei die Abschnitte 25 die Abschnitte 25 eines zweiten Kontaktelementes bilden sollen.

Die oben beschriebenen Kontaktelemente sind zum Gebrauch mit gedruckten Schalttafeln beträchtlicher Stärke, z. B. 1,27 mm, bestimmt, wobei die Abschnitte 25 um etwas weniger als diese Stärke voneinander entfernt sind. In Fällen jedoch, in denen die Kontaktelemente zum Gebrauch mit weit dünneren Tafeln oder Unterlagekörpern mit einer Stärke von z. B. 0,508 mm oder weniger bestimmt sind, wäre es nicht möglich, die Abschnitte 10' zwischen den Abschnitten 25' auszustanzen, da diese Abschnitte notwendigerweise einen Abstand von nur etwa 0,381 mm oder weniger voneinander aufweisen dürften.

Die Kontaktelemente 2 könnten in einem üblichen

festen Isoliergehäuse anstatt in dem Gehäuse 32 angeordnet sein. In diesem Fall kann einer der Arme f oder 8 weggelassen werden, wenn Kontakt nur an einei Seite einer gedruckten Schalttafel bewirkt werden soll. Wie die F i g. 11 und 12 zeigen, sind zwei Kontaktelemente, die den oben beschriebenen gleichen, se angeordnet, daß sie einen Stecker und nicht einer Verbinder für die Kanten gedruckter Schaltunger bilden. In den F i g. 11 und 12 haben die Teile, die mit der

ίο in den F i g. 1 bis 3 und 6 gezeigten Teilen gleich sind, dii gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 bis 3 und 6 jedoch mit einem kleinen »a« hinter der Zahl. In F i g. 11 ist jedes Kontaktelement 2a von dem Kontaktelement 7 insofern verschieden, als die Kontaktabschnitte 25a de; Kontaktelementes 2a anschließend an den Formungs Vorgang mittels der mit Bezug auf Fig.5 bis IC beschriebenen Methode auf einen gekrümmten Querschnitt geformt worden sind, wie Fig. 12 zeigt, um gekrümmte Kontaktflächen 26a zu bilden, die voneinan der weg gebogen sind, um zwischen sich einer elektrischen Stecker (nicht gezeigt) aufzunehmen wobei die Kontaktflächen 26a normalerweise an ihrer Enden miteinander in Kontakt stehen, wie F i g. 12 zeigt Das Gehäuse 32a, das aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 32 bestehen kann, ist von rechteckige! Kastenform anstatt von Kanalform und weist ein Paai Mündungen 100 in seiner oberen Wandung 101 auf deren jede zur Aufnahme eines Steckers (nicht gezeigt zum Einführen zwischen die gekrümmten Kontaktflä chen 26a, die mit der Mündung 100 ausgerichtet sind bestimmt ist Die beiden Kontaktelemente 2a sine voneinander getrennt mittels Laschen 102, die von dei Basis 34a des Gehäuses 32a heraufgebogen sind. Die Kontaktelemente 2a werden in das Gehäuse 32; eingeführt und in diesem befestigt in gleicher Weise, ir welcher die Kontaktelemente 2 in das Gehäuse 3i eingeführt und in demselben befestigt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gabelförmiges elektrisches Kontaktelement, welches aus einem einzigen Blechstück durch Stanzen und Formen gebildet ist und zwei einander ähnliche, im wesentlichen flache Kontaktarme aufweist, die sich von einem Hauptteil des Kontaktelements erstrecken und von denen jeder einen in einem Stück mit diesem gebildeten seitlichen Kontaktabschnitt mit einer Kontaktfläche aufweist, die sich quer zu der Ebene des Armes erstreckt, wobei jeder Kontaktabschnitt die Ebene des zugehörigen Arms durchquert und die Kontaktflächen aufeinander zu gewölbt sind unter Bildung je eines in Längsrichtung des betreffenden Arms verlaufenden Bogens zur Aufnahme des Randes einer gedruckten Schaltungsplatte zwischen sich, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktabschnitt (25) mit dem zugehörigen Arm (6, 8) über ein Paar im Abstand voneinander angeordnete, spiralförmig verdrehte Bügel (28, 30) verbunden ist, die sich an den Enden eines zwischen jedem Kontaktabschnitt (25) und dem zugehörigen Arm (6,8) ausgebildeten Schlitzes (29) befinden und den Kontaktabschnitt (25) starr bezüglich des Arms (6,8) tragen, und daß die Bügel (28, 30) und der Kontaktabschnitt (25) durch Verschieben eines mit dem Arm (6, 8) ursprünglich coplanaren seitlichen Abschnitts des Arms (6, 8) in eine zum Arm (6,8) quer verlaufende Lage gebildet sind.