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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Gabelkontakt für ein Stanzgitter.
Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Stanzgitter für einen
Leistungsverteiler, sowie einen elektrischen Leistungsverteiler, insbesondere
eine Relaisbox, mit einem erfindungsgemäßen Gabelkontakt oder einem
erfindungsgemäßen Stanzgitter.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Elektrik, insbesondere
eine Kraftfahrzeugelektrik, oder eine elektrische Steuereinheit
mit einem erfindungsgemäßen Stanzgitter.
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Elektrische
Leistungsverteiler oder Relaisboxen finden z. B. in Kraftfahrzeugen
zur Verteilung elektrischer Ströme
Anwendung und sind z. B. Bestandteil von so genannten Zentralelektriken
für Steuereinheiten.
In den elektrischen Systemen der Kraftfahrzeuge stellen die Zentralelektriken
Schnittstellen zwischen elektrischen bzw. elektronischen Steuergeräten und
elektrischen Leitungen bzw. Leitungssträngen dar. Die Zentralelektrik
erfüllt
im Wesentlichen eine Verteilerfunktion, um elektrische Verbraucher
des Kraftfahrzeugs, wie z. B. ABS, ESP, Automatikgetriebe u. ä., über elektrische
Leitungen bzw. Kabelbäume
mit elektrischem Strom bzw. elektrischer Spannung zu versorgen und
eine Funktionstüchtigkeit
dieser Verbraucher zu überwachen.
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Die
Ansteuerung der elektrischen Verbraucher erfolgt dabei über Schaltgeräte, die
in der Zentralelektrik gemeinsam mit Sicherungen in Verbraucherstromkreisen
z. B. mittels elektrischen Gabelkontakten steckbar angeordnet sind.
Darüber
hinaus können
Zentralelektriken Steckplätze
ebenfalls in Form von Gabelkontakten für Schalter, Widerstände, Relais,
Lötkontakte,
Pins, Tabs u. ä.,
sowie Anschlussmöglichkeiten
für mit elektrischen
Kupplungsorganen versehene Kabelbäume aufweisen. Solche Zentralelektriken
sind bevorzugt in einer Leiterplatten- oder einer reinen Stanzgittertechnik
ausgeführt, wobei
erstere in einer so genannten Hybridanwendung, insbesondere für die Verteilung
hoher elektrischer Ströme,
ein an einer Leiterplatte vorgesehenes Stanzgitter aufweisen.
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Die
DE 10 2004 024 790
A1 offenbart eine Kontaktanordnung für einen Elektromotor, mit zwei einander
zugewandten Kontaktzungen eines Stanzgitters und einem vom Elektromotor
wegstehenden Anschlusskontakt, der zwischen die Kontaktzungen einsteckbar
ist. Die jeweilige Kontaktzunge befindet sich an einem Schenkel
eines in einer Ebene des Stanzgitters verlaufenden Kontaktabschnitts,
wobei die beiden Schenkel in einer zur Ebene des Stanzgitters senkrecht
angeordneten Ebene miteinander integral verbunden sind. Ein jeweiliger
Bogenabschnitt der Schenkel befindet sich dabei in der Ebene des Stanzgitters.
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Die
US 6 565 387 B2 ,
die
US 6 776 659 B1 und
die
US 7 410 393 B1 lehren
als Berührkontakte ausgebildete
elektrische Gabelkontakte, die in einem elektrischen Kontaktbereich
mit einem Gegenkontakt jeweils einen Bogenabschnitt aufweisen. Hierbei
ist ein durch den Bogenabschnitt des jeweiligen Gabelkontakts hindurchgehender
Längsschlitz
nicht als ein elektrischer Kontaktbereich ausgebildet, sondern dient
einer besseren elektrischen Kontaktierung mit dem betreffenden Gegenkontakt,
wie z. B. einem Pad oder einer Leiterbahn. D. h. der jeweilige Längsschlitz
der Gabelkontakte ist für
die Aufnahme eines elektrischen Gegenkontakts ungeeignet.
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Die
DE 43 30 390 A1 offenbart
eine zweischenklige elektrische Kontaktfeder, wobei jeweils ein
freier Längsendabschnitt
der Kontaktfeder in einem rechten Winkel aus einer Ebene eines gebundenen
Längsendabschnitts
der Kontaktfeder herausgebogen ist und jeweils eine elektrische
Kontaktkuppe für
einen elektrischen Gegenkontakt bildet. Ein Kontakt-Längsschlitz der
Kontaktfeder wird dabei von den beiden Schenkeln der Kontaktfeder
gebildet. Hierbei ist die zweischenklige Kontaktfeder nicht aus einer
langgestreckten und flachen Materiallage aufgebaut.
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Ferner
lehrt die
DE 103 04
539 A1 eine elektrische Kontaktanordnung mit einem Kontakt-Querschlitz,
und die
DE 100 17
513 B4 offenbart ein elektrisches Steuergerät mit einer
Mehrzahl von Sicherungshalterungen, wobei eine einzelne Sicherungshalterung
zwei parallel angeordnete, flache Haltearme aufweist, zwischen welche
ein elektrischer Anschluss einer Sicherung einsteckbar ist.
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Die
DE 197 13008 C1 offenbart
eine Zentralelektrik für
ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei in einem Abstand zueinander
angeordneten Stanzgittern, wobei jedes Stanzgitter mit einem Halterahmen aus
Kunststoff umspritzt ist. Die Stanzgitter weisen für eine elektrische
Kontaktierung Gabelkontakte auf, die aus einer Ebene des betreffenden
Stanzgitters in einem rechten Winkel herausgebogen sind und weit nach
oben vom betreffenden Stanzgitter abstehen. Ein elektrischer Gegenkontakt,
z. B. ein Messerkontakt, ist dabei von einer schmalen Stirnseite
kommend in einen Kontaktschlitz des Gabelkontakts einsteckbar, d.
h. der Gegenkontakt wird von einem Längsende des Gabelkontakts kommend
in diesen vorbewegt.
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Die
elektrischen Leistungsverteiler bzw. die Relaisboxen für die Zentralelektriken
sollten auf Grund der beengten Verhältnisse im Kraftfahrzeugbereich
so klein wie möglich
aufgebaut sein. Um dies zu realisieren, sollten Stanzgitter in den
Relaisboxen möglichst
weit oben vorgesehen werden können,
damit diese möglichst
flach ausgestaltbar sind. Problematisch hierbei sind wiederum elektrische
Kontaktierungen in Form von Gabelkontakten der Stanzgitter, da diese
wie oben geschildert ebenfalls senkrecht vom Stanzgitter wegstehen
und daher viel Platz innerhalb der Relaisbox benötigen, der anderweitig nicht
nutzbar ist. Dies betrifft in den Relaisboxen insbeson dere die Gabelkontakte,
da sich mit diesen vergleichsweise hohe elektrische Ströme für eine Leistungselektronik übertragen
lassen.
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Ferner
ergeben sich durch die vom elektrischen Stanzgitter vergleichsweise
weit abstehenden Gabelkontakte Steckprobleme. Solche Gabelkontakte
knicken vergleichsweise schnell aus, da deren Dicke durch das Stanzgitter
bestimmt ist, welche wiederum je nach einer maximalen Stromtragfähigkeit des
Stanzgitters so dünn
wie möglich
ausgeführt
ist, um Material zu sparen. Da ein elektrischer Gegenkontakt von
der schmalen Stirnseite aus in den Gabelkontakt vorbewegbar ist,
ergibt sich darüber
hinaus eine eingeschränkte
Stromtragfähigkeit
auf Grund nur zweier elektrischer Kontaktvorsprünge je elektrischem Gabelkontakt,
welche wiederum nur durch dickere Gabelkontakte kompensierbar ist.
Des Weiteren ist an solch langen Gabelkontakten je nach einem Layout
des Stanzgitters deren vergleichsweise großer Platzbedarf im Layout nicht
unproblematisch.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung einen verbesserten elektrischen Gabelkontakt
und ein verbessertes elektrisches Stanzgitter anzugeben. Ferner
ist es eine Aufgabe der Erfindung eine dadurch entsprechend verbesserte
elektrische oder elektronische Einrichtung oder Vorrichtung zur
Verfügung
zu stellen. Hierbei soll ein robuster Gabelkontakt bzw. ein robuster
Gabelkontakt an einem Stanzgitter zur Verfügung gestellt werden, der wenigstens
eine ausreichende, bevorzugt eine gute Stromtragfähigkeit
besitzt und darüber
hinaus einen geringen Platzbedarf in der elektrischen oder elektronischen
Einrichtung oder Vorrichtung hat. Ferner soll in einer Variante
der Erfindung ein Gabelkontakt zu Verfügung gestellt werden, der innerhalb
eines Layouts eines Stanzgitters nur einen geringen Platzbedarf
aufweist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mittels eines elektrischen Gabelkontakts
für ein
Stanzgitter, gemäß Anspruch
1; mittels eines elektrisches Stanzgitters für einen Leistungsverteiler,
gemäß Anspruch 12;
und einen elektrischer Leistungsverteiler, insbesondere eine Relaisbox
für den
Kraftfahrzeugbereich, eine Elektrik, insbesondere eine Kraftfahrzeugelektrik,
oder eine elektrische Steuereinheit, gemäß Anspruch 16 gelöst.
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Eine
Basisvariante des erfindungsgemäßen elektrischen
Gabelkontakts umfasst einen aus einer Ebene des Gabelkontakts herausgebogenen
Abschnitt, der zwei Längsenden,
bevorzugt zwei Längsendabschnitte,
des Gabelkontakts miteinander verbindet. Dieser herausgebogene Abschnitt
weist einen Kontakt-Längsschlitz
derart auf, dass in diesen ein elektrischer Gegenkontakt elektrisch
kontaktierend einsteckbar ist. Hierbei geht der Kontakt-Längsschlitz
vollständig
durch den aus einem flachen Material, wie z. B. einem Stanzblech
aus Messing oder Kupfer, bestehenden Gabelkontakt hindurch. Gemäß der Erfindung
kann der aus einer Ebene des Gabelkontakts herausgebogene Abschnitt
einen, z. B. an einem Stanzgitter, gebundenen Längsendabschnitt des Gabelkontakts
mit einem freien Längsendabschnitt
des Gabelkontakts bevorzugt stofflich einstückig verbinden.
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Der
aus einer langgestreckten und flachen Materiallage bestehende elektrische
Gabelkontakt weist erfindungsgemäß einen
bogenförmigen
Abschnitt auf, der einerseits aus einer ursprünglichen Ebene der Materiallage
herausgebogen ist und der andererseits auch nicht mit einer anderen
Ebene des Gabelkontakts zusammenfällt. D. h. der fertige, z.
B. nach einem Stanzen zurechtgebogene Gabelkontakt besitzt neben
seiner Dickenausdehnung eine dreidimensionale Form, wobei der bogenförmige Abschnitt zwei
Ebenen des Gabelkontakts miteinander verbindet. Hierbei können diese
beiden Ebenen zusammenfallen oder einen Winkel zueinander einnehmen, der
bevorzugt im Wesentlichen ein Rechter ist. D. h. in diesen Ebenen
liegen die Längsenden
bzw. Längsendabschnitte
des Gabelkontakts, welche durch den Bogenabschnitt miteinander verbunden
sind.
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Gemäß der Erfindung
wird der elektrische Gegenkontakt, nicht mehr wie im Stand der Technik von
der schmalen Stirnseite kommend in den Gabelkontakt eingesteckt,
sondern ist von einer Querseite des elektrischen Gabelkontakts in
diesen einsteckbar. Dies liegt einerseits an der dreidimensionalen Ausdehnung
des Gabelkontakts und andererseits daran, dass der Kontakt-Längsschlitz
einen anderen Verlauf besitzt als es bei herkömmlichen Anwendungen eines
herkömmlichen
Gabelkontakts der Fall war. Es ist gemäß der Erfindung nach wie vor
möglich,
den Gegenkontakt aus derselben Richtung kommend und mit derselben
Orientierung in den Kontakt-Längsschlitz
vorzubewegen, nur dass gemäß der Erfindung
der Gegenkontakt nun durch die Querseite des Gabelkontakts hindurch
einsteckbar ist, d. h. eine Längsausdehnung
des Kontakt-Längsschlitzes
lässt sich
in eine Ebene projizieren, welche senkrecht zur Steckrichtung des
Gegenkontakts liegt. Bevorzugt liegt eine elektrische Konzaktzone,
z. B. ein elektrischer Kontaktvorsprung, des Gabelkontakts ungefähr auf Höhe des gebundenen
Längsendabschnitts
bzw. des Stanzgitters.
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Eine
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen elektrischen
Stanzgitters weist wenigstens einen elektrischen Gabelkontakt auf,
in welchen der elektrische Gegenkontakt elektrisch kontaktierend
einsteckbar ist. Der Kontakt-Längsschlitz
des Gabelkontakts verläuft
dabei derart, dass er mit wenigstens einem Bereich in einer Ebene
des Stanzgitters angeordnet ist bzw. dieser nahe kommt. D. h. der
aus der Ebene des Stanzgitters herausgebogene Gabelkontakt erstreckt
sich dabei mit seiner Querseite derart, dass er die Ebene des Stanzgitters
nach Möglichkeit wieder
berührt
bzw. schneidet. Der Kontakt-Längsschlitz
bzw. die Längserstreckung
des Gabelkontakts verlässt
die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts,
also des Stanzgitters, und orientiert sich weiter in Richtung des
freien Endes des Gabelkontakts wieder auf die Ebene des gebundenen
Längsendabschnitts,
also des Stanzgitters, zu.
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In
einer ersten Variante des erfindungsgemäßen elektrischen Gabelkontakts
ist dieser als ein bevorzugt an einem Stanzgitter vorgesehener Flach-Gabelkontakt
ausgebildet. Hierbei weist der Gabelkontakt einen vergleichsweise
kurzen freien Längsendabschnitt
auf, wobei sich der im Bogenabschnitt des Gabelkontakts verlaufende
Kontakt-Längsschlitz
bis an das freie Ende des freien Längsendabschnitt erstreckt.
D. h. der Kontakt-Längsschlitz
ist am freien Ende des Gabelkontakts offen und bildet zwei Kontaktfedern
des elektrischen Gabelkontakts aus, die am freien Ende des Gabelkontakts
nicht miteinander verbunden sind. An den einander gegenüberliegenden
Innenseiten des Kontakt-Längsschlitzes
können
wenigstens zwei einander bevorzugt gegenüberliegende, oder drei versetzt
zueinander angeordnete elektrische Kontaktvorsprünge für den elektrischen Gegenkontakt
vorgesehen sein.
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Gemäß der Erfindung
verlaufen hierbei die Kontaktfedern bzw. der gebundene Längsendabschnitt
zunächst
in der Ebene z. B. des Stanzgitters, verlassen diese im Bogenabschnitt
nach oben oder unten, erstrecken sich dann weiter in Längsrichtung
des Gabelkontakts wieder nach unten bzw. oben und streben erneut
der Stanzgitterebene zu, wobei das freie Ende des Gabelkontakts
ungefähr
auf Höhe der
Stanzgitterebene angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein flacher
Aufbau des Gabelkontakts, wobei die Kontaktnormalkräfte auf
einen eingesteckten Gegenkontakt nicht nur durch eine Biegebeanspruchung
erbracht werden, sondern auch durch eine Torsionsbeanspruchung,
da der erfindungsgemäße Gabelkontakt
ein dreidimensionales Gebilde ist.
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Gemäß der Erfindung
wird nicht der gesamte Gabelkontakt nach oben gebogen, sondern nur
mehr nur dessen Steckbereich bzw. Abschnitte davon, sodass eine
Kontaktierungsrichtung parallel zur Steckrichtung des Gegenkontakts
steht. D. h. der Steckbereich kann nach unten und dann wieder nach
oben, bzw. vice versa von der Ebene des gebundenen Längsendabschnitts
weggebogen sein, sodass der Kontakt-Längsschlitz im Mittel in der
Nähe der
Ebene des Stanzgitters bzw. des gebundenen Längsendabschnitts angeordnet
ist. Hierdurch ist z. B. eine sehr flache Bauweise von Relaisboxen
möglich,
da die Tabs der Relais und Sicherungen quer durch den Gabelkontakt
verlaufen und nicht mehr senkrecht.
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Durch
die erste Variante der Erfindung reduziert sich eine entsprechende
Länge eines
Layouts des Stanzgitters bzw. des Gabelkontakts, wodurch eine erhebliche
verbesserte Ausnutzung des Stanzgitters erhalten wird. D. h. es
wird nicht nur weniger Platz auf dem Layout für den Gabelkontakt benötigt, sondern
dieser freiwerdende Platz kann für
andere Leiterbahnen des Stanzgitters verwendet werden, bzw. das
Stanzgitter und auch die betreffende elektrische oder elektronische
Einrichtung oder Vorrichtung kann insgesamt kleiner ausfallen und/oder
einen größeren Funktionsumfang
bieten. Ferner ergibt sich eine Materialersparnis.
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In
einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen elektrischen Gabelkontakts
ist dieser als ein Power-Gabelkontakt ausgebildet. Hierbei weist
der Gabelkontakt einen vergleichsweise langen freien Längsendabschnitt
auf, wobei der im Bogenabschnitt des Gabelkontakts verlaufende Kontakt-Längsschlitz an
beiden Längsenden,
bevorzug in den Längsendabschnitten
des Gabelkontakts geschlossen ist. D. h. der Kontakt-Längsschlitz
ist am freien Ende des Gabelkontakts geschlossen, wobei sich zwei
als Kontaktlamellen ausgebildete Kontaktfedern des elektrischen
Gabelkontakts ausbilden, die am freien Ende des Gabelkontakts miteinander
bevorzugt integral verbunden sind.
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An
den einander gegenüberliegenden
Innenseiten des Kontakt-Längsschlitzes
können
wenigstens zwei einander gegenüberliegende
Kontaktvorsprünge
für den
elektrischen Gegenkontakt vorgesehen sein. Bevorzugt befinden sich
jedoch vier Kontaktvorsprünge
an den beiden Innenseiten des Kontakt-Längsschlitzes, wobei sich die
Kontaktvorsprünge
paarweise gegenüberliegen.
Eine jeweilig bevorzugte Position eines solchen elektrischen Kontaktvorsprungs
befindet sich an einer Innenseite des Kontakt-Längsschlitzes in einem Übergangsbereich vom
Bogenabschnitt in den jeweiligen Längsendabschnitt. Hierdurch
lassen sich gemäß der Erfindung
hohe elektrische Ströme übertragen.
Ferner können
die beiden Längsendabschnitte
des Gabelkontakts im Wesentlichen gleich lang oder auch unterschiedlich
lang sein.
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Erfindungsgemäß verlaufen
hierbei die Kontaktfedern bzw. der gebundene Längsendabschnitt zunächst in
der Ebene z. B. des Stanzgitters, verlassen diese im Bogenabschnitt
nach oben oder unten, erstrecken sich dann weiter in Längsrichtung
des elektrischen Gabelkontakts wieder nach unten bzw. oben, und
durchstoßen
die Stanzgitterebene, wobei das freie Ende des Gabelkontakts unter
oder über der
Ebene des Stanzgitters angeordnet ist. Hierbei ist es bevorzugt,
dass die Kontaktvorsprünge
in der Nähe
der Ebene des Stanzgitters liegen. Der Gabelkontakt selbst weist
dabei zwar keinen flachen Aufbau mehr auf, aber durch eine Position
eines relevanten Abschnitts des Kontakt-Längsschlitzes bzw. eines Kontaktierungsbereichs
des Gabelkontakts, ist dieser wiederum ungefähr auf einer Höhe des Stanzgitters
elektrisch kontaktierbar.
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Wiederum
wird nicht der gesamte Gabelkontakt nach oben gebogen, sondern es
wird nur mehr der Steckbereich bzw. ein Abschnitt davon aus der betreffenden
Ebene herausgebogen, sodass eine Kontaktierungsrichtung parallel
zur Steckrichtung des Gegenkontakts steht. D. h. der Steckbereich kann
nach oben und dann wieder nach unten, bzw. vice versa von der Ebene
des gebundenen Längsendabschnitts
weggebogen sein, sodass ein relevanter Abschnitt des Kontakt-Längsschlitzes
im Mittel in der Nähe
der Ebene des Stanzgitters bzw. des gebundenen Längsendabschnitts angeordnet
ist. Hierdurch ist wiederum eine flache Bauweise von Relaisboxen möglich, da
auf Grund einer im Wesentlichen waagerechten und senkrechten Anordnung
der Längsendabschnitte
des Gabelkontakts das Stanzgitter weit oben in der Relaisbox vorsehbar
ist. Die Tabs der Relais und Sicherungen verlaufen dabei wiederum
quer durch den Gabelkontakt.
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In
allen Varianten der Erfindung kann der Bogenabschnitt des elektrischen
Gabelkontakts wenigstens zwei Bögen
aufweisen, wobei in einem Übergangsbereich
der beiden Bögen
ein Wendepunkt liegen kann. Bei zwei Bögen ist es bevorzugt, dass
ein erster Bogen des Bogenabschnitts einen Winkelbereich von 90° oder weniger,
und ein zweiter Bogen des Bogenabschnitts einen Winkelbereich von
mehr als 90° überbrückt. Hierbei
kann ein jeweiliger Längsabschnitt
des Gabelkontakts – der
gebundene Längsendabschnitt,
der Bogenabschnitt und der freie Längsendabschnitt – wenigstens
zu einem Teil durch den Kontakt-Längsschlitz
geteilt sein, was insbesondere auf den Bogenabschnitt zutrifft,
der in vielen Ausführungsformen
der Erfindung vollständig durch
zwei Kontaktfedern konstituiert wird. Ferner kann sich der Kontakt-Längsschlitz
in einen oder in beide Längsendabschnitte
mehr oder weniger weit hineinerstrecken. Dies kann so weit gehen,
dass es zwei freie und/oder zwei gebundene Längsendabschnitte des Gabelkontakts
geben kann.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Zeichnung näher
erläutert;
in der Zeichnung zeigen:
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1 einen
elektrischen Gabelkontakt gemäß dem Stand
der Technik in einer seitlichen Perspektivansicht;
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2 zwei
erfindungsgemäße Varianten
von elektrischen Gabelkontakten an einem einzelnen Stanzgitter in
einer Perspektivansicht;
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3 die
erste erfindungsgemäße Variante des
Gabelkontakts beim Zusammenstecken mit einem Messerkontakt in einer
Perspektivansicht;
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4 die
zweite erfindungsgemäße Variante des
Gabelkontakts beim Zusammenstecken mit einem Messerkontakt in einer
Perspektivansicht;
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5 eine
Perspektivansicht auf die erste Variante des Gabelkontakts;
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6 eine
seitliche Perspektivansicht der ersten Variante des Gabelkontakts;
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7 eine
Perspektivansicht auf die zweite Variante des Gabelkontakts; und
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8 eine
Perspektivansicht von oben auf die zweite Variante des Gabelkontakts.
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Im
Folgenden wird die Erfindung, ausgehend vom in der 1 dargestellten
Stand der Technik, anhand zweier Varianten, die beide in 2 dargestellt
sind, näher
erläutert.
Die Erfindung soll jedoch nicht auf diese beiden Varianten beschränkt sein, sondern
ganz allgemein elektrische Gabelkontakte betreffen, die einen geschwungenen
Abschnitt besitzen, welcher einen Kontakt-Längsschlitz aufweist, durch
welchen der Gabelkontakt elektrisch kontaktierbar ist. Hierbei ist
es bevorzugt, dass ein relevanter Abschnitt des Kontakt-Längsschlitzes
des Gabelkontakts – also
derjenige Abschnitt, in welchem später ein elektrischer Gegenkontakt
im Gabelkontakt eingeklemmt sitzt – im Wesentlichen, ungefähr oder im
Mittel auf einer Höhe
eines gebundenen Abschnitts des Gabelkontakts liegt. Ferner soll
unter einem elektrischen Stanzgitter ein solches verstanden werden,
wie es in einem verbauten Zustand konfiguriert ist. Eine Vorstufe
davon ist dann das Layout des Stanzgitters.
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1 zeigt
einen an einem Stanzgitter 10 angeordneten elektrischen
Gabelkontakt gemäß dem Stand
der Technik. Hierbei ist der flächig
und langgestreckt ausgebildete Gabelkontakt aus einer Ebene des
Stanzgitters 10 vollständig
herausgebogen und steht in einem rechten Winkel weit vom Stanzgitter 10 nach
oben (mit Bezug auf die 1) ab. Der Gabelkontakt ist
von seiner schmalen Stirnseite aus elektrisch kontaktierbar, was
in der 1 mit einem Pfeil S für eine Steckrichtung S eines
elektrischen Gegenkontakts verdeutlicht wird. Hierbei wird der in 1 nicht
dargestellte elektrische Gegenkontakt in einen Schlitz des Gabelkontakts
vorbewegt, der sich von der Stirnseite ausgehend nach unten in den
Gabelkontakt fortsetzt. Ein elektrischer Kontaktbereich des Gabelkontakts
befindet sich weit von der Ebene des Stanzgitters abstehend, nahe
der Stirnseite des Gabelkontakts.
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Die
beiden Varianten des erfindungsgemäßen elektrischen Gabelkontakts 100, 200 sind
nebeneinander in der 2 dargestellt, wobei die beiden
Gabelkontakte 100, 200 an einem Stanzgitter 10 einer
elektrischen Ein- 1 oder Vorrichtung 1, insbesondere
eines elektrischen Leistungsverteilers 1, einer Relaisbox 1 oder
einer Zentralelektrik 1 vorgesehen sind. Ein Verlauf eines
Kontakt-Längsschlitzes 140, 240 eines
jeweiligen Gabelkontakts 100, 200 erstreckt sich
nun, abgesehen von seiner vergleichsweise schmalen Dicken- und Querrichtung,
nicht mehr nur in eine Steckrichtung S (siehe 3 und 4)
des elektrischen Gegenkontakts 20, sondern auch senkrecht
dazu. D. h. der jeweilige Kontakt-Längsschlitz 140, 240 verläuft, unter
der Vernachlässigung
seiner Dicke und seiner Querausdehnung, in einer Ebene; was sich
im Stand der Technik auf eine Gerade reduziert.
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Ebenso
wie der jeweilige Kontakt-Längsschlitz 140, 240,
so verläuft
auch eine jeweilige Längserstreckung
L des Gabelkontakts 100. D. h. das zu einem Verlauf des
Gabelkontakts 100, 200 Gesagte, trifft analog
auch auf den jeweiligen Kontakt-Längsschlitz 140, 240 zu
und umgekehrt. Der Kontakt-Längsschlitz 140, 240 wiederum
teilt den jeweiligen erfindungsgemäßen Gabelkontakt 100, 200 in
einem Längsendbereich
(erste Variante der Erfindung) oder einem Mittenbereich (zweite
Variante der Erfindung) in zwei Kontaktfedern 150, 250 auf.
D. h. das zu einem Verlauf der jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 Gesagte,
trifft analog auch auf die Längserstreckung
L des jeweiligen Gabelkontakts 100, 200 bzw. den
jeweiligen Kontakt-Längsschlitz 140, 240 zu bzw.
umgekehrt.
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Ausgehend
von einer Ebene des jeweilig gebundenen Längsendabschnitts 110, 210 entfernen sich
bei beiden Varianten der Erfindung die jeweiligen beiden Kontaktfedern 150, 250 von
dieser Ebene, wobei sie dies vorliegend in unterschiedliche Richtungen
tun. Mit Bezug auf die 2 verlaufen bei der ersten Variante
die jeweiligen Kontaktfedern 150 zunächst nach unten, und bei der
zweiten Variante der Erfindung verlaufen die jeweiligen Kontaktfedern 250 zunächst nach
oben. In eine Längsrichtung
L des jeweiligen Gabelkontakts 100, 200 weiter
voranschreitend kehrt sich eine Krümmung der jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 um,
und die jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 bewegen
sich wieder auf die Ebene des jeweiligen gebundenen Längsendabschnitts 110, 210 zu.
Mit Bezug auf 2 heißt dies wiederum, dass die
Kontaktfedern 150 der ersten Variante dann nach oben und
die Kontaktfedern 250 der zweiten Variante dann nach unten
verlaufen.
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An
diese sich dadurch ausbildenden Bogenabschnitte 120, 220 der
jeweiligen elektrischen Gabelkontakte 100, 200 schließt sich
dann der jeweilige freie Längsendabschnitt 130, 230 des
Gabelkontakts 100, 200 an. Die jeweiligen Bogenabschnitte 120, 220 sind
dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass sie den jeweiligen freien
Längsendabschnitt 130, 230 gegenüber dem
jeweilig gebundenen Längsendabschnitt 110, 210 in
einem bestimmten Winkel anordnen, der bevorzugt im Wesentlichen
ein rechter Winkel ist. Der freie Längsendabschnitt 130 der
ersten Variante endet kurz nach einem Durchstoßen der Ebene des gebundenen
Längsendabschnitts 110, wohingegen
sich der freie Längsendabschnitt 230 der
zweiten Variante nach dem Durchstoßen der Ebene des gebundenen
Längsendabschnitts 210 vergleichsweise
weiter von der Ebene wegerstreckt.
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Beide
in der 2 dargestellte Varianten besitzen dieselbe Steckrichtung
S des elektrischen Gegenkontakts 20. D. h., dass bei der
ersten Variante (siehe auch 3) der Gegenkontakt 20 von
außen kommend
nach einem Passieren des freien Längsendabschnitts 130 zuerst
in eine Innenseite des Bogenabschnitts 120 gesteckt wird.
Bei der zweiten Variante (siehe auch 4) wird
der Gegenkontakt 20 von außen kommend zunächst in
eine Außenseite des
Bogenabschnitts 220 gesteckt. Gegensinnige Steckrichtungen
S sind natürlich
anwendbar (sie he auch 6). Ferner liegen bevorzugt
sämtliche
Linien in Querrichtung Q des jeweiligen elektrischen Gabelkontakts 100, 200 parallel
zur Ebene des gebundenen Längsendabschnitts 110, 210 bzw.
parallel zur Ebene des Stanzgitters 10. Durch die jeweilige
geschwungene Ausgestaltung mittels des Bogenabschnitts 120, 220 erhält der jeweilige
Gabelkontakt 100, 200 gegenüber dem Stand der Technik eine sehr
steife und somit robuste Ausgestaltung, da sich durch den dreidimensionale
Aufbau entsprechende Widerstandsmomente stark erhöhen.
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Im
Folgenden werden die beiden erfindungsgemäßen Varianten einzeln näher erläutert. Hierbei beziehen
sich die Ausführungen
der ersten Variante auf die 2, 3, 5 und 6,
und die Ausführungen
der zweiten Variante auf die 2, 4, 7 und 8.
Es ist natürlich
möglich,
dass die jeweilig erörterten
Merkmale auch auf die jeweils andere Variante angewendet werden
können.
Ferner wird im Folgenden jeweils zunächst nur ein Aufbau einer entsprechenden
Materiallage, unter einer Weglassung eines jeweiligen Kontakt-Längsschlitzes 140, 240,
beschrieben; diese Angaben treffen laut Obigem jedoch auch analog
auf den jeweiligen Kontakt-Längsschlitz 140, 240 bzw.
die jeweiligen Kontaktfedern 150, 250 zu. Hierbei
wird hauptsächlich ein
Längsverlauf
L des jeweiligen elektrischen Gabelkontakts 100, 200 betrachtet;
der Querverlauf Q besitzt dabei bevorzugt ein konstantes Verhalten,
d. h. eine konstante Breite.
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Der
elektrische Gabelkontakt 100 der ersten Variante ist als
ein so genannter Flach-Gabelkontakt 100 ausgebildet, dessen
Schwerpunkt ungefähr
auf einer Höhe
des gebundenen Längsendabschnitts 110 liegt,
wobei sich ein elektrischer Kontaktbereich des Gabelkontakts 100 um
die Ebene seines gebundenen Längsendabschnitts 110 herumbewegt.
Ausgehend vom flach quaderförmigen
gebundenen Längsendabschnitt 110 schließt sich
an diesen ein wannenförmiger
Teilhohlzylinder an, der mit seiner Längsseite an einer Querseite
des gebundenen Längsendabschnitts 110 vorgesehen
ist. Weiter in Längsrichtung
L des Gabelkontakts 100 fortschreitend verlängert sich
die Längsseite
des Teilhohlzylinders tangential und geht in den freien Längsendabschnitt 130 über, der
an die Ebene des gebundenen Längsendabschnitts 110 knapp
heranreicht, diese berührt
oder durchstößt.
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Ein Übergang
(siehe 5 und insbesondere 6) vom gebundenen
Längsendabschnitt 110 in
den Teilhohlzylinder erfolgt bevorzugt mittels eines ersten Bogens 122,
der betragsmäßig im Wesentlichen
einen Winkel α von
15°–75°, insbesondere
von 30°–60° und bevorzugt
ca. 45° überbrückt; dieser Winkel α kann allerdings
auch kleiner als 15° oder größer als
75° sein.
Hieran schließt
sich der als zweite Bogen 124 ausgestaltete Teilhohlzylinder
an, der im Wesentlichen einen Winkel β von 165°-105°, insbesondere von 150°-120° und bevorzugt
ca. 135° überbrückt, sodass
der freie Längsendabschnitt 130 in
einem Winkel γ = β – α von ca.
90° zum
gebundenen Längsendabschnitt 110 angeordnet
ist. Der Winkel β kann
auch kleiner als 105° und
größer als
165° sein.
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Andere
Winkel, die sich vorzeichenbehaftet auch zu einem nicht rechten
Winkel ergänzen
können – in einem
solchen Fall sind dann der gebundene 110 und der freie
Längsendabschnitt 130 nicht
mehr in einem 90°-Winkel
zueinander angeordnet – sind hierbei
natürlich
anwendbar. Der erste Bogen 122 und der zweite Bogen 124 bilden
dabei den Bogenabschnitt 120 des elektrischen Gabelkontakts 100, wobei
zwischen dem ersten Bogen 122 und dem zweiten Bogen 124 ein
gerader Abschnitt vorgesehen sein kann. Zwischen dem ersten Bogen 122 und dem
zweiten Bogen 124, oder in einer Längsmitte des geraden Abschnitts
ist ein Wendepunkt 123 vorgesehen, an welchem ein Vorzeichen
einer Krümmung
der beiden bögen 122, 124 wechselt.
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Der
elektrische Gabelkontakt 100 ist ausgehend vom gebundenen
Längsendabschnitt 110 in
der Nähe
des Bogenabschnitts 120 bis über den Bogenabschnitt 120 hinaus
in den freien Längsendabschnitt 130 geschlitzt,
wobei der entstehende Kontakt-Längs schlitz 140 am
freien Ende des Gabelkontakts 100 offen ist. In einem Übergangsbereich
vom Bogenabschnitt 120 in den freien Längsendabschnitt 130 weist
der Kontakt-Längsschlitz 140 an
seiner Innenseite Kontaktvorsprünge 152 auf,
die nach innen in den Kontakt-Längsschlitz 140 vorstehen
und einer elektrischen Kontaktierung des elektrischen Gegenkontakts 20 dienen.
Hierbei können
eine Mehrzahl von Kontaktvorsprüngen 152 vorgesehen
sein. Bevorzugt sind wenigstens zwei einander gegenüberliegende
(in der Zeichnung nicht dargestellt) oder eine Mehrzahl von versetzt
zueinander angeordneten Kontaktvorsprüngen 152 vorgesehen,
wie es vorliegend mit drei Kontaktvorsprüngen 152 dargestellt
ist.
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In
einem Einführbereich
für den
elektrischen Gegenkontakt 20 in den freien Längsendabschnitt 130,
kann der Kontakt-Längsschlitz 140 an
seiner Innenseite abgeschrägt
sein, um das Vorbewegen des Gegenkontakts 20 in den Kontakt-Längsschlitz 140 zu
erleichtern. Beim Vorbewegen des Gegenkontakts 20 werden
die beiden Kontaktfedern 150 des elektrischen Gabelkontakts 100 auseinander
bewegt und die Kontaktvorsprünge 152 kommen
in einen elektrisch leitenden Kontakt mit dem Gegenkontakt 20. Hierbei
ist es bevorzugt, dass eine Längsmitte
des Gegenkontakts 20 in denjenigen Abschnitt des Kontakt-Längsschlitzes 140 eingesteckt
wird, welcher im freien Längsendabschnitt 130 eingerichtet
ist.
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Der
elektrische Gabelkontakt 200 der zweiten Variante ist als
ein so genannter Power-Gabelkontakt 200 ausgebildet, wobei
ein Schwerpunkt von elektrischen Kontaktvorsprüngen 252 (siehe unten) für den elektrischen
Gegenkontakt 20 ungefähr
auf einer Höhe
des gebundenen Längsendabschnitts 210 liegt,
und sich ein elektrischer Kontaktbereich des Gabelkontakts 200 um
die Ebene seines gebundenen Längsendabschnitts 210 herumbewegt.
Ferner können
die elektrischen Kontaktvorsprünge 252 derart
ober- oder unterhalb der Höhe
des gebundenen Längsendabschnitts 210 vorgesehen
sein, dass deren gemeinsamer Schwerpunkt etwas ober- oder etwas
unterhalb der Höhe
des gebundenen Längsendabschnitts 210 liegt.
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Ausgehend
vom flach quaderförmigen
gebundenen Längsendabschnitt 210 bis
in den freien Längsendabschnitt 230 hinein
verläuft
der elektrische Gabelkontakt 200 der zweiten Variante im
Wesentlichen so wie die erste Variante, nur dass bei einer gleich
bleibenden Steckrichtung (siehe 3 und 4)
des Gegenkontakts 20 die zweite Variante gegenüber der
ersten Variante bezüglich
einer Längsachse
des gebundenen Abschnitts 110 um 180° gedreht vorgesehen ist. D.
h. bei der ersten Variante wird vom Gegenkontakt 20 zunächst der
freie Längsendabschnitt 130 und
dann der Bogenabschnitt 120 passiert, und bei der zweiten
Variante zuerst der Bogenabschnitt 220 und dann ein restlicher Gabelkontakt.
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Was
die Überbrückungswinkel α, β der Bögen 222, 224 betrifft
(siehe insbesondere 7), so haben diese ähnliche
Werte wie die erste Variante, wobei es jedoch bevorzugt ist, dass
der freie Längsendabschnitt 230 gegenüber dem
gebundenen Längsendabschnitt 210 einen
Winkel γ von
weniger als 90° einnimmt.
Der elektrische Gabelkontakt 200 ist ausgehend vom gebundenen
Längsendabschnitt 210 in
der Nähe
des Bogenabschnitts 220 bis über den Bogenabschnitt 220 hinaus
in den freien Längsendabschnitt 230 geschlitzt,
wobei der entstehende Kontakt-Längsschlitz 240 am
freien Ende des Gabelkontakts 200 geschlossen ist. Hierbei
ist der freie Längsendabschnitt
des Gabelkontakts 200 im Vergleich mit der zweiten Variante
länger
ausgebildet.
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Bevorzugt
in einem jeweiligen Übergangsbereich
vom gebundenen Längsendabschnitt 210 in den
Bogenabschnitt 220 und vom Bogenabschnitt 220 in
den freien Längsendabschnitt 230 weist
der Kontakt-Längsschlitz 240 an
seiner Innenseite einander jeweils gegenüberliegende Kontaktvorsprünge 252 auf,
die nach innen in den Kontakt-Längsschlitz 240 vorstehen
und der elektrischen Kontaktierung des elektrischen Gegenkontakts 20 dienen.
Hierbei sind vier Kontaktvorsprünge 252 vorgesehen.
Es ist jedoch auch eine andere Anzahl und/oder Position der Kontaktvorsprünge 252 möglich.
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Ein
Einführbereich
für den
elektrischen Gegenkontakt 20 in den Kontakt-Längsschlitz 240 des Bogenabschnitts 220,
kann an seiner Innenseite abgeschrägt oder die beiden Kontaktfedern 250 in
diesem Bereich aufgebogen sein, um das Vorbewegen des Gegenkontakts 20 in
den Kontakt-Längsschlitz 240 zu
erleichtern. Beim Vorbewegen des Gegenkontakts 20 werden
die beiden Kontaktfedern 250 des elektrischen Gabelkontakts 100 auseinander
bewegt und die Kontaktvorsprünge 252 kommen
in einen elektrisch leitenden Kontakt mit dem Gegenkontakt 20.
Hierbei ist es bevorzugt, dass eine Längsmitte des Gegenkontakts 20 zwischen
den beiden Paaren von Kontaktvorsprüngen 252 eingesteckt
wird, wodurch sich vier elektrische Kontaktierungen ausgeben, die
vergleichsweise große
elektrische Ströme übertragen
können.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass sich der Kontakt-Längsschlitz 240 in
Steckrichtung S des elektrischen Gegenkontakts 20 wenigstens
im freien Längsendabschnitt 230 verjüngt, sodass
einerseits ein Anschlag für
den Gegenkontakt 20 und dadurch ggf. zwei weitere elektrische
Kontaktierungspunkte mit der Innenseite des Kontakt-Längsschlitzes 240 vorgesehen
werden können.
Eine Ausgestaltung des Kontakt-Längsschlitzes 240 im
gebundenen Längsendabschnitt 210 entspricht
bevorzugt der des freien Längsendabschnitts 230.