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EP1458064A2 - Elektrische Kontaktiervorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1458064A2
EP1458064A2 EP04002971A EP04002971A EP1458064A2 EP 1458064 A2 EP1458064 A2 EP 1458064A2 EP 04002971 A EP04002971 A EP 04002971A EP 04002971 A EP04002971 A EP 04002971A EP 1458064 A2 EP1458064 A2 EP 1458064A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
contacting device
strips
strip
contact strips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04002971A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1458064A3 (de
EP1458064B1 (de
Inventor
Wolfgang Conrad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lumberg Connect GmbH
Original Assignee
Lumberg Connect GmbH
Lumberg Connect GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lumberg Connect GmbH, Lumberg Connect GmbH and Co KG filed Critical Lumberg Connect GmbH
Publication of EP1458064A2 publication Critical patent/EP1458064A2/de
Publication of EP1458064A3 publication Critical patent/EP1458064A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1458064B1 publication Critical patent/EP1458064B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/112—Resilient sockets forked sockets having two legs
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/7088—Arrangements for power supply
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    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/716—Coupling device provided on the PCB
    • H01R12/718—Contact members provided on the PCB without an insulating housing
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to an electrical contacting device, especially for the transmission of medium to high currents, with a number of contact springs arranged parallel to one another for Connection of at least one complementary flat knife contact, wherein the contacting device in one-piece Assignment of connection pins to the electrical and / or mechanical Has connection with a circuit board.
  • Such a contacting device of which the present Invention is based on a connector known for example from US 6 210 240 B1. It is in one Isolierstoffgeophuse a plurality of mutually identical Contacting devices provided. Any contacting device consists of a one-piece, produced by punching and bending Contact body with individual, each arranged in pairs resilient contact legs. The contact legs form one Insertion gap for a counter contact, e.g. one Flat blade contact of a mating connector or an electrical one Device. Such contacting devices are determined and suitable e.g. in automobile construction in connection with in vehicles housed fuse boxes. Then such serve Contacting devices for inserting the knife contacts from Fuses, relays or the like
  • the task of such contacting devices is the transmission medium currents (above 16 amps) and high currents (above 50 amps). Important with these contacting devices are high contact forces that the contact springs on the counter contacts exercise and also the highest possible number of contact points. A key feature of achieving this is the The subject of US 6 210 240 B1 therein, the contact springs to give stable hold, which is due to a cage-like design Basis of the contacting device and its permanent embedding and Locking achieved in receiving chambers of the insulating body.
  • a major disadvantage of the known contacting device is that all the contacts of the connector are identical to each other; so that means that for everyone Use case designed a specific connector and must be manufactured.
  • a major disadvantage of the known contacting device is that all the contacts of the connector are identical to each other; so that means that for everyone Use case designed a specific connector and must be manufactured.
  • the object of the present invention is essentially a To create contacting device of the type presumed to be known, which are significantly easier to manufacture and can also be used more universally is.
  • the invention solves this problem with the features of Claim 1 and is accordingly characterized in that the contacting device is assembled from at least two contact strips where each contact strip is a central strip has, on the - aligned transversely to this - fork springs are connected, and that the at least two contact strips in mutual flat contact of their central stripes in such a way are put together that the fork springs of the contact strips under Consideration of their congruent alignment in the essentially intermesh.
  • a contacting device according to the invention is the simplest Case selectable from two contact strips joined together Width, with each of the two contact strips a number of Has fork springs with a number of fork springs of second contact strip interact. All fork springs are in place thereby aligned in a row so that there is a continuous Contact gap for a flat knife contact results.
  • a contacting device is formed according to this principle by putting together three contact strips, can - same Assumes width - a contacting device with one opposite the first variant with two contact strips by 50% higher number of Result in contact zones.
  • the number of contact zones can be double if four contact strips are joined together accordingly
  • the principle is always that the to the Contact strips formed comb springs into each other like a comb reach for a uniform, continuous insertion and contact channel for the contact section of the counter-contacting device maintain.
  • At least one the at least two contact strips on the central strips connected connecting pins is achieved according to the invention in that at least two of each Contact strips are identical to each other, however are mirrored together.
  • Contacting device are preferably the two outer or the Provide connection pins on both inner contact strips.
  • a particularly advantageous further feature of the invention is that the contact strips of cut sections endless contact strips are formed.
  • cutting sections only after Join the individual endless contact strips together by cutting through the contact strip package.
  • the fork fenders connected to their fork bridge Connection sections are connected to the central strip and the connecting sections asymmetrically or off-center on the Fork web are connected. This allows the abutting each other and therefore inevitable in different Layers of adjacent contact strips are still identical his and her - comb-like - fork springs nevertheless be aligned in a single aligned row.
  • connection pins can be freely selected. It Solder pins are also possible, for example plug-like connecting pins with elastic press-in zones or SMT solder tails. It is advantageous if the from a flat Contact pin strips cut out from the connection pins with the Level of the contact sheet strip corresponding level of the Central strip are cranked out. You can next to the side the central strip. So you can be very simple The desired contact spacing is also set up become.
  • connection pins after the SMT technology can be advantageous be to crimp or bend them in such a way that they are between a PCB can contact on both sides.
  • the central strips be cohesive, e.g. by welding, soldering and the like, and / or non-positively, for example by mutual engagement of knobs, slugs, tongues or the like, put together.
  • the central stripe can have openings be provided, the so-called relief breakthroughs to Weight loss as well as to facilitate the severing of the Cut sections from continuous material.
  • a total of 10 designated contacting device comprises a number of contact springs 11, which in all Embodiments are designed as fork springs and below also be referred to as such.
  • the fork springs 11 are like this ordered that they are all in alignment and one continuous contact channel 12 for a mating contact, e.g. one Form the blade contact of a fuse or a relay.
  • the configuration of the contact springs 11 as fork springs is of importance insofar as such springs (in contrast to those in US 6 210 240 B1) used significantly higher contact forces can exercise as the spring legs against their high edge be claimed.
  • Each fork spring 11 thus has a known design two fork legs 13 and one at the lower ends interconnecting fork web 14.
  • the fork springs 12 are standing via connecting webs 15 with a so-called central strip 16 in a material connection.
  • the connecting webs 15 are in the middle or asymmetrically or off-center in this way on the fork webs 14 ordered that it is always guaranteed that all Fork spring contacts of each 'fork spring contact package' are congruent in an escape, as the drawings illustrate.
  • the central strips 16 are on the lower longitudinal sides Cut out connection pins 17 and, if necessary, bent them out. As from Fig. 1 can be seen, they engage in the illustrated embodiment in Bores 18 of a circuit board 29 for mechanical attachment and electrical connection with this. With 19 are so-called. Relief breakthroughs referred to in the respective Central strips 16 are provided. You have the purpose of Weight loss and ease of severing the Central strip 16, if - as described below - from Endless strips cut sections are separated.
  • the contacting device 10 in FIG. 1 is composed of three Contact strips 20, 21 and 22 put together in such a way that the central strips 16 lie flat against each other, which the Drawing well illustrated.
  • This attachment can be cohesive, e.g. by Welding, soldering, gluing or the like. and / or non-positively through Interlocking of pins, tongues, lobes and openings or Knobs and slugs.
  • the structure of the contacting device 10 is still further 2 to 5, which also describes the manufacturing process should explain.
  • Fig. 2 shows the formation of the three contact strips 20, 21 and 22 for the construction of the contacting device according to Fig. 1. (Correspondingly has the layered structure of the contacting device according to FIG. 1 you look at the contact strip 21 between the Contact strips 20 and 22).
  • the Contact strips 20 and 22 can be identical and are only arranged in mirror image to each other, the third contact strip 21 as a median strip between the two contact strips 20 and 22 is inserted.
  • Fig. 3 illustrates in an analogous manner to Fig. 2 Generation and arrangement of the individual elements of a Contacting device with four contact strips 20, 21, 21 'and 22.
  • a contacting device 10 is therefore made put together four contact strips.
  • the two can outer contact strips 20 and 22 are identical to each other as also the two contact strips 21 and 21 'to be arranged in the middle can be identical.
  • the external connecting pins Contact strips 20 and 22 are then mirrored against each other. This now also applies to the two middle contact strips 21 and 21 'to.
  • the contact strip also shows the raw condition in the original plane punched fork contact springs
  • Fig. 4 shows the areas of later cut sections that are already fully worked out are and only need to be attached or nested.
  • Fig. 5 shows the same arrangement in a state closer together of the four contact strips 20, 21, 21 'and 22. In particular from this Fig. Is the comb-like mesh already highlighted individual fork contact springs 11 can be clearly seen.
  • 6a to 6c illustrate a contacting device 10, the four from the four contact strips explained with reference to FIGS. 3 to 5 20, 21, 21 'and 22 is joined together.
  • connection pins 17 are also in the essentially pin-shaped, but here have so-called Press-in zones 26 with an elastic deformation of these zones enabling slots 27. Such contacts are on known.
  • connection pins 17 designed as SMD solder pins and in essentially perpendicular from the central plane of the central webs 16 bent out or cranked.
  • the shape could also be like this be carried out that the solder legs 17 of the contact strip 20 a Side of a circuit board and the solder pins 17 of the contact strip 22 could contact the other side of the same circuit board.
  • FIG. 10 and 11 show the contacting device according to the invention in a practical application.
  • a box referred to as part of the fuse box of a motor vehicle.
  • a circuit board 29 arranged on which several Contacting devices 10 according to the invention are mounted.
  • the Printed circuit board 29, but also the individual contacting devices 10 are inaccessible from an upper cover wall 30 of the box 26.
  • the top wall 30 has openings 31 for engagement and Passage of flat knife contacts 32 electrical components such as in the example shown a fuse 33 and a relay 34.
  • FIG. 10 and 11 also illustrate that a fuse 33 with two flat knife contacts 30 two adapted contacting devices 10 are assigned.
  • the relay 34 has three flat knife contacts 32, which are also differently oriented. Accordingly, there are three contacting devices 10 for the Relay 34, based on the location and size of the corresponding relay blade contacts 32 are matched.
  • the invention has a new modular system to be manufactured with little effort Varied design of compact contacting devices imagines. It is not insignificant that in the first place is intended, the contacting devices without their own customized Insulating housing to use.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Sink And Installation For Waste Water (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine elektrische Kontaktiervorrichtung, insbesondere zur Übertragung von mittleren bis hohen Strömen, mit einer Anzahl parallel zueinander angeordneter Kontaktfedern zum Anschluss wenigstens eines komplementären Flachmesserkontakts, wobei die Kontaktiervorrichtung in einstückigstoffschlüssiger Zuordnung Anschlusspins zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung mit einer Leiterplatte aufweist. Zur Lösung des Problems, eine Kontaktiervorrichtung zu schaffen, die bedeutend einfacher herzustellen und auch universeller einsetzbar ist, sieht die Erfindung vor, dass die Kontaktiervorrichtung aus wenigstens zwei Kontaktstreifen zusammengefügt ist, wobei jeder Kontaktstreifen einen Zentralstreifen aufweist, an den sich quer zu diesem ausgerichtete Gabelfedern angebunden sind, und dass die wenigstens zwei Kontaktstreifen in gegenseitiger flächiger Anlage ihrer Zentralstreifen derart zusammengefügt sind, dass die Gabelfedern der Kontaktstreifen unter Berücksichtigung ihrer deckungsgleich fluchtenden Anordnung im wesentlichen kammartig ineinander greifen. Die Erfindung ermöglicht hierdurch den nahezu beliebigen modularen Aufbau von Kontaktiervorrichtungen unterschiedlichster Dimensionen und in sehr weiten grenzen variierender Anzahl von Kontaktzonen.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktiervorrichtung, insbesondere zur Übertragung von mittleren bis hohen Strömen, mit einer Anzahl parallel zueinander angeordneter Kontaktfedern zum Anschluss wenigstens eines komplementären Flachmesserkontakts, wobei die Kontaktiervorrichtung in einstückig-stoffschlüssiger Zuordnung Anschlusspins zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung mit einer Leiterplatte aufweist.
Eine derartige Kontaktiervorrichtung, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, ist in Verbindung mit einem Steckverbinder beispielsweise aus US 6 210 240 B1 bekannt. Dabei ist in einem Isolierstoffgehäuse eine Mehrzahl von untereinander gleichgestalteten Kontaktiervorrichtungen vorgesehen. Jede Kontaktiervorrichtung besteht aus einem einstückigen, durch Stanzen und Biegen erzeugten Kontaktkörper mit einzelnen, jeweils paarweise angeordneten federnden Kontaktschenkeln. Die Kontaktschenkel bilden einen Einsteckspalt für einen Gegenkontakt aus, z.B. einen Flachmesserkontakt eines Gegensteckers oder eines elektrischen Gerätes. Bestimmt und geeignet sind solche Kontaktiervorrichtungen z.B. im Automobilbau im Zusammenhang mit in Fahrzeugen untergebrachten Sicherungskästen. Dann dienen derartige Kontaktiervorrichtungen zum Einstecken der Messerkontakte von Sicherungen, Relais od.dgl.
Aufgabe solcher Kontaktiervorrichtungen ist die Übertragung mittlerer Ströme (oberhalb von 16 Ampere) und hoher Ströme (oberhalb von 50 Ampere). Wichtig bei diesen Kontaktiervorrichtungen sind hohe Kontaktkräfte, die die Kontaktfedern auf die Gegenkontakte ausüben und auch eine möglichst hohe Anzahl von Kontaktpunkten. Ein wesentliches Merkmal dies zu erreichen, besteht beim Gegenstand der US 6 210 240 B1 darin, den Kontaktfedern einen stabilen Halt zu geben, was durch eine käfigartige Ausgestaltung der Basis der Kontaktiervorrichtung und deren feste Einbettung und Verrastung in Aufnahmekammern des Isolierstoffkörpers erzielt.
Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Kontaktiervorrichtung besteht darin, dass sämtliche Kontakte des Steckverbinders untereinander identisch sind; das bedeutet also, dass für jeden Anwendungsfall ein spezifischer Steckverbinder konstruiert und gefertigt werden muss. Andererseits werden aber bei vielen Anwendungen verschieden gestaltete Kontaktiervorrichtungen benötigt, da beispielsweise Relais unterschiedlich große Flachmesserkontakte aufweisen und auch davon abweichende Sicherungen nicht grundsätzlich untereinander identische Anschlussmesser aufweisen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es im wesentlichen, eine Kontaktiervorrichtung der als bekannt vorausgesetzten Art zu schaffen, die bedeutend einfacher herzustellen und auch universeller einsetzbar ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist dem entsprechend dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiervorrichtung aus wenigstens zwei Kontaktstreifen zusammengefügt ist, wobei jeder Kontaktstreifen einen Zentralstreifen aufweist, an den - sich quer zu diesem ausgerichtete - Gabelfedern angebunden sind, und dass die wenigstens zwei Kontaktstreifen in gegenseitiger flächiger Anlage ihrer Zentralstreifen derart zusammengefügt sind, dass die Gabelfedern der Kontaktstreifen unter Berücksichtigung ihrer deckungsgleich fluchtenden Anordnung im wesentlichen kammartig ineinander greifen.
Im Unterschied zum Stand der Technik sieht die Erfindung vor, eine Kontaktiervorrichtung den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend auszugestalten. Dies geschieht prinzipiell dadurch, dass die Erfindung ein modulares Gabelfederkontaktsystem in Vorschlag bringt. Eine Kontaktiervorrichtung entsprechend der Erfindung besteht im einfachsten Fall aus zwei aneinander gefügten Kontaktstreifen auswählbarer Breite, wobei jeder der beiden Kontaktstreifen eine Anzahl von Gabelfedern aufweist, die mit einer Anzahl von Gabelfedern des zweiten Kontaktstreifens zusammenwirken. Alle Gabelfedern liegen dabei fluchtend in einer Reihe, so dass sich ein durchgehender Kontaktspalt für einen Flachmesserkontakt ergibt.
Bildet man nach diesem Prinzip eine Kontaktiervorrichtung durch Zusammenfügen dreier Kontaktstreifen aus, kann sich - gleiche Breite unterstellt - eine Kontaktiervorrichtung mit einer gegenüber der ersten Variante mit zwei Kontaktstreifen um 50% höheren Anzahl von Kontaktzonen ergeben. Die Anzahl der Kontaktzonen lässt sich verdoppeln, wenn vier Kontaktstreifen entsprechend zusammengefügt werden, wobei immer das Prinzip herrscht, dass die an den Kontaktstreifen ausgebildeten Gabelfedern kammartig ineinander greifen, um einen einheitlichen, durchgehenden Einsteck- und Kontaktkanal für den Kontaktabschnitt der Gegen-Kontaktiervorrichtung beizubehalten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens einer der wenigstens zwei Kontaktstreifen mit an den Zentralstreifen angebundenen Anschlusspins versehen sein. Bei Verwendung zweier Kontaktstreifen zur Bildung einer Kontaktiervorrichtung wird man zweckmäßig an beiden Kontaktstreifen Anschlusspins vorsehen. Dadurch gelangt man zu einer weiteren Vereinfachung, die erfindungsgemäß dadurch erzielt wird, dass je wenigstens zwei der Kontaktstreifen untereinander identisch ausgebildet, jedoch spiegelbildlich zueinander zusammengefügt sind.
Bei einer aus drei Kontaktstreifen zusammengefügten Kontaktiervorrichtung ist es vorteilhaft, wenn der mittlere Kontaktstreifen mit Anschlusspins versehen ist oder wenn die beiden äußeren Kontaktstreifen mit Anschlusspins versehen sind.
Bei einer aus vier Kontaktstreifen zusammengefügten Kontaktiervorrichtung sind bevorzugt die beiden äußeren oder aber die beiden inneren Kontaktstreifen mit Anschlusspins versehen.
Ein besonders vorteilhaftes weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Kontaktstreifen von Kürzungsabschnitten endlos erzeugter Kontaktstreifen gebildet sind. Dabei ist insbesondere daran gedacht, die Kürzungsabschnitte erst nach dem Zusammenfügen der einzelnen Endlos-Kontaktstreifen aneinander mittels Durchtrennen des Kontaktstreifen-Pakets zu erzeugen.
Durch schlichtes Abtrennen von Kontaktstreifen-Abschnitten frei ausgewählter Länge lassen sich dadurch individuell dimensionierte Kontaktiervorrichtungen auf aller einfachste Weise erzeugen. Gleichgültig, wie breit die gewünschte Kontaktiervorrichtung sein soll, wird sie stets aus demselben Ausgangsmaterial, nämlich den endlos erzeugten Kontaktstreifen, durch Ausstanzen und Biegen sowie anschließendes Paketieren und Ablängen gewonnen. Auch die Anzahl der zusammen zu fügenden Kürzungsabschnitte ist in weiten Grenzen wählbar, wobei bevorzugt zwei bis fünf Streifen in Frage kommen dürften.
Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die aus einem flachen Kontaktblechstreifen ausgeschnittenen Gabelfedern aus der mit der Ebene des Kontaktblechstreifens übereinstimmenden Ebene des Zentralstreifens heraus verschränkt.
In diesem Zusammenhang ist des weiteren vorgesehen, dass die Gabelfendern über mit ihrem Gabelsteg verbundene Verbindungsabschnitte an den Zentralstreifen angebunden sind und die Verbindungsabschnitte asymmetrisch bzw. außermittig an den Gabelsteg angebunden sind. Dadurch können auf einfache Weise die aneinander anliegenden und somit unvermeidbar in verschiedenen Ebenen nebeneinander befindlichen Kontaktstreifen dennoch identisch sein und ihre - kammartig ineinander greifenden - Gabelfedern gleichwohl in einer einzigen fluchtenden Reihe ausgerichtet sein.
Die Gestaltung der Anschlusspins ist prinzipiell frei wählbar. Es kommen Lötanschlussstifte ebenso in Frage wie beispielsweise steckerartige Anschlussstifte mit elastischen Einpresszonen oder auch SMD-Lötbeinchen. Vorteilhaft ist es, wenn die aus einem flachen Kontaktblechstreifen ausgeschnittenen Anschlusspins aus der mit der Ebene des Kontaktblechstreifens übereinstimmenden Ebene des Zentralstreifens heraus verkröpft sind. Sie können somit seitlich neben den Zentralstreifen platziert werden. Somit können auf einfachste Weise auch die gewünschten Kontaktrasterabstände eingerichtet werden.
Insbesondere im Zusammenhang mit Anschlusspins nach der SMT-Technik (Anschlüsse mit SMD-Lötbeinchen) kann es vorteilhaft sein, diese derart zu verkröpfen bzw. umzubiegen, dass sie zwischen sich eine Leiterplatte beidseitig kontaktieren können.
Was die Verbindung mehrerer Kontaktstreifen aneinander betrifft, wird vorgeschlagen, die Zentralstreifen stoffschlüssig, z.B. durch Schweißen, Löten u.dgl., und/oder kraftschlüssig, etwa durch gegenseitigen Eingriff von Noppen, Butzen, Zungen od. dgl., zusammenzufügen.
Schließlich können die Zentralstreifen mit Durchbrüchen versehen sein, die sog. Entlastungsdurchbrüche darstellen zur Gewichtsreduktion wie auch zur Erleichterung des Abtrennens der Kürzungsabschnitte vom Endlosmaterial.
Im übrigen wird die Erfindung durch die nachfolgende Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen noch verdeutlicht. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer ersten Kontaktiervorrichtung, die aus drei Kontaktreifen zusammengefügt ist und fünf Gabelfederkontakte aufweist,
Fig. 2
eine Darstellung zur Erläuterung der Verfahrensschritte zur Erzeugung der in Fig. 1 gezeigten Kontaktiervorrichtung,
Fig. 3
eine Darstellung entsprechend Fig. 2 zur Erläuterung der Verfahrensschritte zur Erzeugung einer aus vier Kontaktstreifen zusammengesetzten Kontaktiervorrichtung, die in Fig. 6a bis 6c auch in betriebsbereitem Zustand gezeigt ist,
Fig. 4
eine Darstellung entsprechend Fig. 3, jedoch in einem darauf folgenden Herstellungsstadium,
Fig. 5
eine Darstellung entsprechend Fig. 3 und 4, jedoch in einem noch späteren Herstellungsstadium,
Fig. 6a-6c
eine mit den in Fig. 3 und 5 skizzierten Verfahrensschritten erzeugte Kontaktiervorrichtung,
Fig. 7-9
verschiedene weitere Ausführungsformen von Kontaktiervorrichtungen, jeweils in perspektivischer Absicht, und
Fig. 10
und 11 Darstellungen zur Erläuterung der Anwendung der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung am Beispiel eines Kfz-Sicherungskastens.
Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Kontaktiervorrichtung umfasst eine Anzahl von Kontaktfedern 11, die bei sämtlichen Ausführungsformen als Gabelfedern ausgebildet sind und nachfolgend auch als solche bezeichnet werden. Die Gabelfedern 11 sind so angeordnet, dass sie alle in einer Flucht liegen und einen durchgehenden Kontaktkanal 12 für einen Gegenkontakt, z.B. einen Messerkontakt einer Sicherung oder eines Relais, ausbilden.
Die Ausgestaltung der Kontaktfedern 11 als Gabelfedern ist insoweit von Bedeutung, als solche Federn (im Unterschied zu den in US 6 210 240 B1 verwendeten) wesentlich höhere Kontaktkräfte ausüben können, da die Federschenkel gegen ihre hohe Kante beansprucht werden.
Jede Gabelfeder 11 besitzt also in an sich bekannter Ausgestaltung zwei Gabelschenkel 13 und einen diese an den unteren Enden miteinander verbindenden Gabelsteg 14. Die Gabelfedern 12 stehen über Verbindungsstege 15 mit einem sogenannten Zentralstreifen 16 in stoffschlüssiger Verbindung. Die Verbindungsstege 15 sind mittig oder derart asymmetrisch bzw. außermittig an den Gabelstegen 14 angeordnet, dass immer gewährleistet ist, dass sämtliche Gabelfederkotakte jedes 'Gabelfederkontaktpakets' deckungsgleich in einer Flucht liegen, wie dies die Zeichnungen veranschaulichen.
An den unteren Längsseiten der Zentralstreifen 16 sind Anschlusspins 17 ausgeschnitten und ggf. ausgebogen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, greifen diese beim dargestellten Ausführungsbeispiel in Bohrungen 18 einer Leiterplatte 29 zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung mit dieser. Mit 19 sind in Fig. 1 noch sog. Entlastungsdurchbrüche bezeichnet, die in den jeweiligen Zentralstreifen 16 vorgesehen sind. Sie haben den Zweck der Gewichtsreduzierung und der Erleichterung des Durchtrennens der Zentralstreifen 16, wenn - wie weiter unten beschrieben - aus Endlostreifen Kürzungsabschnitte abgetrennt werden.
Die Kontaktiervorrichtung 10 in Fig. 1 ist aus drei Kontaktstreifen 20, 21 und 22 zusammengefügt und zwar derart, dass die Zentralstreifen 16 jeweils flächig aneinander liegen, was die Zeichnung gut veranschaulicht.
Mit 23 sind Stellen oder Bereiche angegeben, die Verbindungen oder Befestigungsmittel andeuten sollen, mit denen die Kontaktstreifen 20, 21 und 22 im Bereich ihrer Zentralstreifen 16 aneinander befestigt sind. Diese Befestigung kann stoffschlüssig erfolgen, zum z.B. durch Schweißen, Löten, Kleben od.dgl. und/oder auch kraftschlüssig durch Ineinandergreifen von Zapfen, Zungen, Lappen und Öffnungen bzw. Noppen und Butzen.
Der Aufbau der Kontaktiervorrichtung 10 wird des weiteren noch anhand der Fig. 2 bis 5 beschrieben, die zugleich den Herstellungsprozess erläutern sollen.
Fig. 2 zeigt das Entstehen der drei Kontaktstreifen 20, 21 und 22 zum Aufbau der Kontaktiervorrichtung nach Fig. 1. (Entsprechend dem geschichteten Aufbau der Kontaktiervorrichtung nach Fig. 1 hat man sich den Kontaktstreifen 21 allerdings zwischen den Kontaktstreifen 20 und 22 vorzustellen).
Aus einem Blech rechteckigen Querschnitts, insbesondere aus Kontaktfederbronze, werden zunächst ein Zentralstreifen 16 sowie Gabelkontaktfedern 11 ausgestanzt. Im Falle der Kontaktstreifen 20 und 22 werden an den den Kontaktfedern 11 gegenüberliegenden Längsrändern noch die Anschlusspins 17 mit ausgestanzt. Dieses Stadium zeigen die Abbildungen in Fig. 2 in ihren Bereichen, die jeweils mit A bezeichnet sind.
Im weiteren Verlauf des Herstellungsprozesses werden die Gabelfedern 11 gegenüber dem Zentralstreifen 16 um ihre jeweilige Längsachse verschränkt. Dies äußert sich in einer Verdrillung der Verbindungsstege 15. Im Falle der Kontaktstreifen 20 und 22 werden außerdem die Anschlusspins 17 verkröpft, so dass sie aus der Flächenebene des Kontaktstreifens seitlich heraustreten, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist. Dieses Stadium ist im jeweiligen Abschnittsbereich B der Streifen in Fig. 2 gezeigt.
Endlosbänder der jeweiligen im Abschnitt B gezeigten Konfiguration dienen sodann als Ausgangsprodukte für die Paketierung einer Kontaktiervorrichtung 10. Diese Streifen werden - in flächiger Anlage ihrer Zentralstreifen 16 aneinander - derart zusammengefügt, dass sämtliche Gabelkontaktfedern 11 - einen einzigen, durchgehend verlaufenden Einsteckspalt bildend - flächenparallel nebeneinander liegen, wie Fig. 1 dies bereits veranschaulichte. Nun wird das streifenförmige Paket entlang von in Fig. 2 willkürlich eingetragenen Linien 24 durchtrennt, so dass die einzelnen Paketstreifen als Kürzungsabschnitte 25 vorliegen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist noch zu erwähnen, dass die Kontaktstreifen 20 und 22 identisch ausgebildet sein können und lediglich spiegelbildlich zueinander orientiert angeordnet werden, wobei der dritte Kontaktstreifen 21 als Mittelstreifen zwischen den beiden Kontaktstreifen 20 und 22 eingefügt wird.
Fig. 3 veranschaulicht in analoger Weise zu Fig. 2 die Erzeugung und Anordnung der Einzelelemente einer Kontaktiervorrichtung mit vier Kontaktstreifen 20, 21, 21' und 22. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Kontaktiervorrichtung 10 also aus vier Kontaktstreifen zusammenzusetzen. Dabei können die beiden äußeren Kontaktstreifen 20 und 22 untereinander identisch sein wie auch die beiden mittig anzuordnenden Kontaktstreifen 21 und 21' identisch sein können. Wie schon beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel werden die Anschlusspins aufweisenden äußeren Kontaktstreifen 20 und 22 dann spiegelbildlich gegeneinander gesetzt. Dies trifft nunmehr auch für die beiden mittleren Kontaktstreifen 21 und 21' zu.
Während Fig. 3 im jeweils linken Abschnitt der vier Kontaktstreifen noch den Rohzustand zeigt mit in der Ursprungsebene ausgestanzten Gabelkontaktfedern, zeigt Fig. 4 die Bereiche der späteren Kürzungsabschnitte, die bereits vollständig ausgearbeitet sind und nur noch an- bzw. ineinandergefügt zu werden brauchen. Fig. 5 zeigt dieselbe Anordnung in einander näher gerücktem Zustand der vier Kontaktstreifen 20, 21, 21' und 22. Insbesondere aus dieser Fig. ist das bereits hervorgehobene kammartige Ineinandergreifen der einzelnen Gabelkontaktfedern 11 gut zu erkennen.
Aus Vorstehendem wird deutlich, dass man, je nach Anzahl und Breite der zur Gestaltung einer Kontaktiervorrichtung 10 vorzusehenden Kontaktstreifen 20, 21, ggf. 21', 22 zahlreiche verschiedenartige Kontaktiervorrichtungen auf einfache Art und Weise erzeugen kann. Unterschiede bestehen - gleiche Ausgangsmaterialien vorausgesetzt - einerseits in der variablen Breitenabmessung als auch andererseits in Anzahl und Abstand der einzelnen Gabelkontaktfedern 11 zueinander. Im Extremfall kann die Schichtung dergestalt sein, dass alle Kontaktfedern 11 einander gegenseitig berühren. In diesem Falle ergibt sich eine größtmögliche Kontaktzonendichte.
Die Fig. 6a bis 6c veranschaulichen eine Kontaktiervorrichtung 10, die aus den vier anhand der Fig. 3 bis 5 erläuterten Kontaktstreifen 20, 21, 21' und 22 zusammengefügt ist.
Die Fig. 7 bis 9 veranschaulichen Kontaktiervorrichtungen 10 mit unterschiedlich gestalteten Anschlusspins 17. Die Kontaktiervorrichtung 10 der Fig. 7 weist geradlinig gestaltete Lötkontaktstifte als Anschlusspins 17 auf. Bei der in Fig. 8 gezeigten Kontaktiervorrichtung 10 sind die Anschlusspins 17 ebenfalls im wesentlichen stiftförmig ausgebildet, weisen hier jedoch sogenannte Einpresszonen 26 auf mit eine elastische Verformung dieser Zonen ermöglichenden Schlitzungen 27. Derartige Kontaktierungen sind an sich bekannt.
Bei der Kontaktiervorrichtung 10 der Fig. 9 sind die Anschlusspins 17 als SMD-Lötbeinchen ausgebildet und im wesentlichen lotrecht aus der Mittelebene der Zentralstege 16 herausgebogen bzw. verkröpft. Die Formgebung könnte auch so ausgeführt sein, dass die Lötbeinchen 17 des Kontaktstreifens 20 eine Seite einer Leiterplatte und die Lötbeinchen 17 des Kontaktstreifens 22 die andere Seite der selben Leiterplatte kontaktieren könnten.
Die Fig. 10 und 11 zeigen die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung in einer praxisnahen Anwendung. Mit 28 ist hier eine Box bezeichnet als Bestandteil des Sicherungskastens eines Kfz. In dieser Box 28 ist eine Leiterplatte 29 angeordnet, auf der mehrere erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtungen 10 montiert sind. Die Leiterplatte 29, aber auch die einzelnen Kontaktiervorrichtungen 10 sind von einer oberen Deckwand 30 der Box 26 dem Zugriff entzogen. Die Deckwand 30 weist jedoch Durchbrüche 31 auf zum Eingriff und Durchtritt von Flachmesserkontakten 32 elektrischer Bauelemente wie beim dargestellten Beispiel einer Sicherung 33 und eines Relais 34.
Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen auch, dass eine Sicherung 33 mit zwei Flachmesserkontakten 30 zwei angepasste Kontaktiervorrichtungen 10 zugeordnet sind. Das Relais 34 weist drei Flachmesserkontakte 32 auf, die zudem noch unterschiedlich orientiert sind. Entsprechend finden sich drei Kontaktiervorrichtungen 10 für das Relais 34, die auf die Lage und Größe der entsprechenden Relais-Flachmesserkontakte 32 abgestimmt sind.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung ein mit geringem Aufwand zu fertigendes neuartiges modulares System zur variantenreichen Gestaltung kompakter Kontaktiervorrichtungen vorstellt. Dabei ist es nicht unwesentlich, dass in erster Linie daran gedacht ist, die Kontaktiervorrichtungen ohne eigene angepasste Isoliergehäuse zu verwenden.

Claims (14)

  1. Elektrische Kontaktiervorrichtung (10), insbesondere zur Übertragung von mittleren bis hohen Strömen, mit einer Anzahl parallel zueinander angeordneter Kontaktfedern (11) zum Anschluss wenigstens eines komplementären Flachmesserkontakts, wobei die Kontaktiervorrichtung (10) in einstückig-stoffschlüssiger Zuordnung Anschlusspins (17) zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung mit einer Leiterplatte (29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiervorrichtung (10) aus wenigstens zwei Kontaktstreifen (20, 21, 22) zusammengefügt ist, wobei jeder Kontaktstreifen (20, 21, 22) einen Zentralstreifen (16) aufweist, an den sich quer zu diesem ausgerichtete Gabelfedern (11) angebunden sind, und dass die wenigstens zwei Kontaktstreifen (20, 21, 22) in gegenseitiger flächiger Anlage ihrer Zentralstreifen (16) derart zusammengefügt sind, dass die Gabelfedern (11) der Kontaktstreifen (20, 21, 22) unter Berücksichtigung ihrer deckungsgleich fluchtenden Anordnung im wesentlichen kammartig ineinander greifen.
  2. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der wenigstens zwei Kontaktstreifen (20, 22) mit an den Zentralstreifen (16) angebundenen Anschlusspins (17) versehen ist.
  3. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass je wenigstens zwei der Kontaktstreifen (20, 22; 21, 21') untereinander identisch ausgebildet, jedoch spiegelbildlich zueinander zusammengefügt sind.
  4. Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer aus drei Kontaktstreifen (20, 21, 22) zusammengefügten Kontaktiervorrichtung (10) der mittlere Kontaktstreifen (21) mit Anschlusspins (17) versehen ist.
  5. Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer aus drei Kontaktstreifen (20, 21, 22) zusammengefügten Kontaktiervorrichtung (10) die beiden äußeren Kontaktstreifen (20, 22) mit Anschlusspins (17) versehen sind.
  6. Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer aus vier Kontaktstreifen (20, 21, 21', 22) zusammengefügten Kontaktiervorrichtung (10) die beiden äußeren Kontaktstreifen (20, 22) oder die beiden inneren Kontaktstreifen (21, 21') mit Anschlusspins (17) versehen sind.
  7. Kontaktiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstreifen (20, 21, 21', 22) von Kürzungsabschnitten (25) endlos erzeugter Kontaktstreifen gebildet sind.
  8. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kürzungsabschnitte (25) nach dem Zusammenfügen der einzelnen Endlos-Kontaktstreifen aneinander mittels Durchtrennen des Kontaktstreifen-Pakets erzeugt werden.
  9. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem flächigen Kontaktblechstreifen ausgeschnittenen Gabelfedern (11) aus der mit der Ebene des Kontaktblechstreifens übereinstimmenden Ebene des Zentralstreifens (16) heraus verschränkt sind.
  10. Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelfendern (11) über mit ihrem Gabelsteg (14) verbundene Verbindungsabschnitte (15) an den Zentralstreifen (16) angebunden sind und die Verbindungsabschnitte (15) asymmetrisch bzw. außermittig an den Gabelsteg (14) angebunden sind.
  11. Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem flächigen Kontaktblechstreifen ausgeschnittenen Anschlusspins (17) aus der mit der Ebene des Kontaktblechstreifens übereinstimmenden Ebene des Zentralstreifens (16) heraus verkröpft sind.
  12. Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusspins (17) zweier Kontaktstreifen der Kontaktiervorrichtung (10) derart verkröpft bzw. umgebogen sind, dass sie zwischen sich eine Leiterplatte beidseitig kontaktieren können.
  13. Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralstreifen (16) stoffschlüssig, z.B. durch Schweißen, Löten u.dgl., und/oder kraftschlüssig, z.B. durch gegenseitigen Eingriff von Noppen, Butzen od. dgl., zusammengefügt sind.
  14. Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralstreifen (16) mit Entlastungsdurchbrüchen (19) versehen sind.
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