Kontaktfeder für eine elektrische Steckverbindungsleiste

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder für eine elek­trische Steckverbindungsleiste mit einem dem elektrischen Anschluß an eine mit der Steckverbindungsleiste verbunde­ne Leiterplatte dienenden Anschlußteil. Zur Verteilung höherer durch die Kontaktfeder zu leitende Ströme weist das Anschlußteil mindestens zwei in je eine korrespon­dierende Aufnahmeöffnung der Leiterplatte einpreßbare oder lötbare Anschlußfahnen (1) auf.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder für eine elek­trische Steckverbindungsleiste mit einem dem elektrischen Anschluß an eine mit der Steckverbindungsleiste verbunde­ne Leiterplatte dienenden Anschlußteil.

[0002] Es sind für elektrische Steckverbindungsleisten Kontakt­federn bekannt, die ein aus einer Anschlußfahne bestehen­des Anschlußteil aufweisen, das den elektrischen Kontakt zu einer mit der Steckverbindungsleiste verbundenen Lei­terplatte herstellt. Durch derartige Kontaktfedern fließ­ende Ströme werden dabei auf nur einen Anschlußpunkt der Leiterplatte geleitet. Bei höheren, durch eine Kontaktfe­der zu führende Ströme sind jedoch bei bestimmten Anwen­dungsfällen Teilströme auf verschiedene Anschlußpunkte der Leiterplatte zu leiten. Dies dann zwar durch ent­sprechende Ausformung von Leiterbahnen auf der Leiter­platte geschehen, ist aber mit dem Nachteil eines Fläche­enverbrauchs auf der Leiterplatte verbunden. Im übrigen kann eine mechanische Beschädigung der Anschlußfahne den elektrischen Widerstand es Strompfades erheblich anstei­gen lassen und weitere Beschädigungen der Anschlußfahne sowie Funktionsstörungen oder gar den Ausfall angeschlos­sener elektrischer Schaltungsteile auslösen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für höhere Ströme geeignete Kontaktfeder anzugeben.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Anschlußteil mindestens zwei in je eine korrespondie­ rende Aufnahmeöffnung der Leiterplatte einpreßbare oder einlötbare, der Stromverteilung dienende Anschlußfahnen umfaßt.

[0005] Die Erfindung ist mit dem Vorteil verbunden, daß zur Bil­dung von Teilströmen aus einem relativ hohen, durch eine Kontaktfeder zu leitenden Gesamtstrom keine besonderen Leiterbahnen auf der Leiterplatte vorzusehen sind. Werden dagegen die auf der Leiterplatte getrennt geführten Teil­ströme zu einem Gesamtstrom verknüpft, so wirken sich mechanische Beschädigungen an einer von mehreren An­schlußfahnen im geringeren Umfang aus als mechanische Be­schädigungen, die an der einzigen Anschlußfahne einer Kontaktfeder auftreten.

[0006] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäß­en Kontaktfeder ergeben sich aus den Unteransprüchen so­wie aus den nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs­beispieles der Erfindung.

[0007] Nachfolgend wird anhand eines in der Zeichnung darge­stellten Ausführungsbeispieles die Erfindung näher er­läutert.

[0008] Es zeigen

FIG 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kontakt­feder,

FIG 2 eine Draufsicht der Kontaktfeder,

FIG 3 eine Ansicht der einem einzuführenden Kontakt­stift zugewandten Seite der Kontaktfeder,

FIG 4 einen Querschnitt durch die Einpreßzone einer An­schlußfahne der Kontaktfeder.

[0009] Die in FIG 1 dargestellte Kontaktfeder für eine elektri­sche Steckverbindungsleiste weist je drei symmetrisch zur Einsteckachse eines einzuführenden Kontaktstiftes an­geordnete Anschlußfahnen 1 auf. Die Anschlußfahnen 1 bil­den in ihrer Gesamtheit das dem elektrischen Anschluß an eine mit der Steckverbindungsleiste verbundene Leiter­platte dienende Anschlußteil. Steckverbindungsleiste und Leiterplatte sind in den Figuren nicht dargestellt. Das Anschlußteil der Kontaktfeder gemäß der Erfindung kann mindestens zwei, in je eine korrespondierende Aufnahme­öffnung der Leiterplatte einpreßbare oder lötbare, der Stromverteilung dienende Anschlußfahnen 1 aufweisen.

[0010] Die Kontaktfeder ist vorzugsweise als einteiliger Körper ausgebildet, an dessen der Einstecköffnung abgewandten Seite die Anschlußfahnen 1 angeordnet sind. Sie sind wie unten detalliert beschrieben, bei Anwendung der Einpreß­technik in ihrem Einpreßbereich 2 V-förmig gebogen, um das Einpressen in je eine korrespondierende Leiterplatten­aufnahmeöffnung schon mit geringer Einpreßkraft zu er­möglichen und dabei eine sichere Kontaktierung zu gewähr­leisten. Die beiden den V-förmigen Bereich bildenden Sei­tenschenkel 3 und 4 laufen zum freien Ende jeder Anschluß­fahnen 1 schräg aufeinander zu.

[0011] Die Kontaktfeder kann an ihrem, einem einzuführenden Kon­taktsift zugewandten Teil in unterschiedlicher Weise ausgeformt sein. Dieser Teil der Kontaktfeder kann aus zwei zur Einsteckachse symmetrisch angeordneten Feder­schenkeln 5 bestehen, deren Ausformung in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt ist. Die Federschenkel 5 weisen an ihrer Unterseite Zentriernasen 6 auf, an einem die im eingebautem Zustand mit Vorspannung dem Zentriersteg an­liegen, wodurch die Feder zur Steckkraftminderung vorge­öffnet wird und gegen Hinterstecken geschützt ist.

[0012] Die Kontaktfeder weist im Bereich der Einstecköffnung ei­nen federnden Steg 7 auf, der zur Montage der Kontaktfe­der in die Steckverbindungsleiste in einen entsprechend ausgeformten Schlitz eingeführt wird. Dabei drückt min­destens ein kuppenförmiges Rastelement 8 gegen die Kon­taktfederaufnahmeöffnung in der Steckverbindungsleiste.

[0013] Das beschriebene Zusammenwirken der Zentriernasen 6, des Stegs 7 und der Rastelemente 8 mit der Aufnahmeöff­nung der Steckverbindungsleiste ermöglicht beschränkte Bewegungen der Kontaktfeder gegen die Steckverbindungs­leiste beim Ein- bzw. Ausstecken eines Kontaktstiftes, ohne daß der Halt der Kontaktfeder in der Steckverbin­dungsleiste beeinträchtigt wird. Auf diese Weise werden auch Herstellungstoleranzen der zusammenwirkenden Teile ausgeglichen.

[0014] Die Kontaktfeder ist erfindungsgemäß an ihrem einem ein­zuführenden Kontaktstiftes zugewandten Teil so ausge­formt, daß dessen elektrischer Widerstand dem elektri­schen Widerstand des Anschlußteils entspricht. Wenn die Kontaktfeder nur aus einem Material wie beispielsweise Kupfer besteht, bzw. wenn sie mindestens in ihrem strom­durchflossenen Bereich aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien gleicher elektrischer Leit­fähigkeit besteht, so hängt der elektrische Widerstand des einem einzuführenden Kontaktstift zugewandten Kon­taktfederteils und des Anschlußteils nur von der Ausfor­mung der beiden Teile ab. Bei gleicher Materialdicke, wie beispielsweise bei einem gleichmäßigen, für die gesamte Kontaktfeder benutzten Kupferblech hängt der elektrische Widerstand von der Ausformung der Oberfläche der strom­durchflossenen Kontaktfederteile ab.

[0015] Die Anschlußfahnen 1 dienen der Stromverteilung des durch Kontaktstift und des ihm zugewandten Teils der Kontaktfe­der zugeführten Stroms. Durch jede Anschlußfahne 1 fließt ein Teilstrom des Gesamtstroms. Die Teilströme werden über die Anschlußfahne 1 in korrespondierende metalli­sierte Aufnahmeöffnungen auf der Leiterplatte geführt, von wo die Teilströme auf seperaten Leiterbahnen den vor­gesehenen stromverbrauchenden Schaltungsteilen zugeführt werden können. Einzelne Leiterbahnen können jedoch auch unmittelbar zusammengeführt werden, um mehrere Teilströme zu verknüpfen.

[0016] Der Einpreßbereich 2 der Anschlußfahne 1, der beispiels­weise V-förmig ausgebildet sein kann, wird von zwei Sei­tenschenkeln 3 und 4 gebildet. Zum freien Ende der An­schlußfahne 1 hin, ist der Einpreßbereich 2 durch die schräg aufeinander zulaufenden Seitenschenkel 3 und 4 be­grenzt.

[0017] Auf der anderen Seite wird der V-förmige Einpeßbereich durch kragenförmige Verbreiterungen begrenzt. Die kragen­förmigen Verbreiterungen dienen dazu, ein Einpreßwerkzeug anzusetzen.

[0018] Beim Einpressen einer Anschlußfahne 1 in eine hier nicht dargestellte metallisierte Leiterplattenaufnahmeöffnung entstehen zwischen dem V-förmigen Profil der Einpreßzone und der Lochlaibung drei Berührungszonen, nämlich je eine Berührungszone an den äußeren Kanten der beiden Seiten­schenkel 3 und 4 sowie eine Berührungszone am Biegewulst. Aufgrund des Öffnungswinkels des V-förmigen Einpreßberei­ches drückt sich dieser beim Einpressen im Bereich der Toleranzen der Durchmesser der Leiterplattenaufnahmeöff­nungen zusammen, wobei sich eine Restfederung ergibt, die eine sichere Kontaktgabe gewährleistet. Durch löffelför­mige Begrenzungen des Einpreßbereiches 2 an beiden Sei­ ten weist die Anschlußfahne 1 gleichzeitig die gewünschte Steifheit und Stabilität auf. Die Einpreßkräfte können sicher auf die beiden Seitenschenkel 3 und 4 übertragen werden, da der eine Endbereich des V-förmigen Einpreßbe­reiches zwischen den kragenförmigen Verbreiterungen zu liegen kommt.

[0019] Bei der erfindungsgemäßen Kontaktfeder sind die äußeren Kanten der beiden Seitenschenkel 3 und 4 der Anschlußfah­ne 1 abgerundet. Gleichzeitig bilden die zum freien Ende der Anschlußfahne 1 hin schräg aufeinander zulaufenden Seitenschenkel 3 und 4 eine im wesentlichen abgerundete Spitze, die beim Einführen der Anschlußfahne 1 in die Leiterplattenaufnahmeöffnung mittig auf die Öffnung auf­trifft. Dadurch ist sichergestellt, daß die Anschlußfah­nen 1 zielgenau und sanft in die korrespondierenden Öff­nungen eingleiten können, wodurch ein unnötiges Spanabhe­ben von der metallisierten Laibung der in der Leiterplat­te angeordneten Aufnahmeöffnung vermieden wird.

[0020] FIG 2 zeigt eine Draufsicht der Kontaktfeder mit insge­samt sechs Anschlußfahnen 1, die jeweils Seitenschenkel 3 und 4 aufweisen, mit Federschenkeln 5, einem als federn­der Steg ausgebildeten Befestigungselement 7 sowie zwei Rastelementen 8, die bei kuppenförmiger Ausbildung eine kreisförmige Basis aufweisen. Die in FIG 2 dargestellten Federschenkel 5 laufen konisch auf die Einstecköffnung zu und weisen an ihrem Einstecköffnung unmittelbar zugewand­ten Teil in etwa halbkreisförmige, nach außen geöffnete Verformungen auf, die eine sichere Kontaktierung eines einzuführenden Kontaktstiftes mit der Kontaktfeder ge­währleisten. Die nicht bezifferte kreisrunde Öffnung in der Mitte der Kontaktfederoberfläche kann dazu dienen, ein der Verbindung mit der Steckverbindungsleiste dienen­ des Befestigungselement, wie beispielsweise eine Schraube, aufzunehmen.

[0021] FIG 3 zeigt eine Ansicht der einem einzuführenden Kon­taktstift zugewandten Seite der Kontaktfeder mit An­schlußfahnen 1, die einen Einpreßbereich 2 aufweisen, mit Federschenkeln 5, Zentriernasen 6, dem federnden Steg 7 sowie mit zwei zu der Einsteckachse symmetrisch angeordneten Rastelementen 8. Die Kontaktfeder kann an ihrer der Einstecköffnung gegenüberliegenden Seite geöff­net sein, um Kontaktstifte unterschiedlicher Länge aufzu­nehmen. Dabei können die Kontaktstifte länger ausgebildet sein als die korrespondierende Kontaktfeder.

[0022] FIG 4 zeigt einen Querschnitt durch die Einpreßzone 2 ei­ner Anschlußfahne 1 der Kontaktfeder. Als besonders vor­teilhaft hat sich für die Seiterschenkel 3 und 4 ein Win­kel von 60° herausgestellt. Bei der erfindungsgemäßen Kontaktfeder ergibt sich aufgrund ihrer besonderen Form, daß die Einpreßkraft gleich der Ausziehkraft ist, was sich als vorteilhaft erweist, wenn aus irgendeinem Grund defekte Kontaktfedern ausgewechselt werden müssen.

Bezugszeichenliste

[0023] 

1 Anschlußfahne

2 Einpreßbereich

3, 4 Seitenschenkel der Anschlußfahnen 1

5 Federschenkel

6 Zentriernase

7 Befestigungselement

8 Rastelement

Ansprüche

1. Kontaktfeder für eine elektrische Steckverbindungs­leiste mit einem dem elektrischen Anschluß an eine mit der Steckverbindungsleiste verbundene Leiterplatte dien­enden Anschlußteil, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Anschlußteil mindestens zwei in je eine korrespondierende Aufnahmeöffnung der Leiter­platte einpreßbare oder lötbare, der Stromverteilung dienende Anschlußfahnen (1) umfaßt.

2. Kontaktfeder nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kontaktfeder an ihrem einem einzuführenden Kontaktstift zugewandten Teil so ausgeformt ist, daß dessen elektrischer Widerstand dem elektrischen Widerstand des Anschlußteils entspricht.

3. Kontaktfeder nach einem der vorhergehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr einem einzuführenden Kontaktstift zugewandter Teil zwei zur Einsteckrichtung symmetrische Federschenkel (5) auf­weist.

4. Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (1) im Einpreßbereich (2) V-förmig gebogen sind, und daß die beiden, den V-förmigen Bereich bilden­den Seitenschenkel (3, 4) zum freien Ende der Anschluß­fahnen (1) schräg aufeinander zulaufen.

5. Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einpreßbereich (2) der Anschlußfahnen (1) zum unfreien Ende hin von zwei gegenüberliegenden kragenförmigen Ver­breiterungen (5) begrenzt ist.

6. Kontaktfeder nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die zum freien Ende der Anschlußfahnen (1) hin schräg aufein­ander zulaufenden Seitenschenkel (3, 4) eine im wesent­lichen abgerundete Spitze bilden, die beim Einführen der Anschlußfahnen (1) in die Leiterplatte in der Bohrungs­mitte verläuft.

7. Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die beiden den V-förmigen Bereich bildenden Seitenschenkel (3, 4) einen Winkel von 60° bilden.

8. Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kanten der beiden Seitenschenkel (3, 4) abgerun­det sind.

9. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­durch gekennzeichnet, daß jeder Fe­derschenkel (5) eine Zentriernase (6) aufweist.

10. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrem einem einzuführenden Kontaktstift zugewandtem Teil zusätzlich zu den Federschenkeln (5) ein Befesti­gungselement (7) aufweist.

11. Kontaktfeder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsele­ment (7) als federnder Steg ausgebildet ist.

12. Kontaktfeder nach Anspruch 10 oder 11, da­durch gekennzeichnet, daß das Be­festigungselement (7) mindestens ein Rastelement (8) auf­ weist.

13. Kontaktfeder nach Anspruch 12, dadurch ge­kennzeichnet, daß jedes Rastelement (8) kuppenförmig ausgebildet ist.

14. Kontaktfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder an ihrer der Einstecköffnung gegenüberlie­genden Seite geöffnet ist.

Zeichnung