[0001] Die Erfindung betrifft eine Kastenfeder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit
z. B. einem quadratischen Kontaktstift mit 0,6 mm Querschnittskantenlänge für elektronische
Bauelemente.
[0002] Eine bekannte Kastenfeder dieser Art hat einen Kontaktbereich aus einem oben offenen,
im Querschnitt U-förmigen Kasten, auf dem als separates Teil eine Deckenwandung lagert.
Die Wandung ist nach innen durchgebogen, wobei die tiefste Stelle in der Mitte liegt
und als Kontaktstelle dienen soll. Die Wandung soll außerdem die erforderlichen Federkräfte
für den Kontaktstift gewährleisten. Diese bekannte Ausführungsform einer Kastenfeder
weist keine genügende Federwirkung auf und ihre Herstellung ist schwierig.
[0003] Bei einer bekannten Kastenfeder dieser Art, die im Kontaktbereich einteilig ausgebildet
ist, sind die Seitenwände im Längskantenbereich freigeschnitten sowie leiterkrallenseitig
quer zur Längserstreckung durchtrennt und nach innen aufeinanderzu gebogen, wobei
sie jedoch auf gegenseitigem Abstand bleiben. Sie bilden die Federarme der Kastenfeder.
Der gegenseitige Abstand soll genau 0,3 mm betragen, Die Einstellung und Einhaltung
dieses Abstandes ist sehr schwierig. Der Federweg der Federarme ist zu kurz und außerdem
liegt die Kontaktstelle zu weit von der Steck öffnung entfernt, so daß ein relativ
langer Kontaktstift erforderlich ist.
[0004] Eine Kastenfeder der eingangs angegebenen Art ist in der DE-A-30 14 614 beschrieben
und zeichnerisch dargestellt. Bei dieser bekannten Ausgestaltung besteht die Gefahr,
daß die Federarme der Kastenfeder überbogen werden, wodurch die Federung beeinträchtigt
wird.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist, eine Kastenfeder zu schaffen, deren Kontaktstelle im Bereich
der Stecköffnung liegt, die eine optimale Federung der Federarme gewährleistet und
die einfach herstellbar ist.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0007] Die Erfindung sieht vor, eine Flachgabelfeder mit einer Überfeder mit besonderen
Überfederarmen zu kombinieren.
[0008] Die Kombination einer Flachgabelfeder mit einer Überfeder ist zwar aus der DE-A-
32 48 078 an sich bekannt, jedoch handelt es sich bei dieser bekannten Ausgestaltung
um ein relativ großes Kontaktelement und nicht um eine miniaturisierte Form. Die Flachgabelfeder
ist als doppelarmige Flachgabelfeder ausgeführt. Die Überfeder ist kastenförmig und
weist vier sich nach vorne erstreckende Überfederarme auf. Darüber hinaus ist aus
der Kastenform der Überfeder ein sich entgegengesetzt zu den Überfederarmen erstreckender
Rastfederarm freigeschnitten. Die Überfeder lagert auf der Doppelflachfeder, indem
in ihrem Hinterkantenbereich eingeschnittene Lappen einwärts gebogen sind und Kanten
der Federarmbasis der Doppelflachfeder hintergreifen und außerdem durchgebagene Stege
im Bereich der Anbindung der Überfederarme gegen die Vorderkante der Federarmbasis
der Doppelflachfeder stoßen. Dieses bekannte Kontaktelement ist in miniaturisierter
Form für die Zwecke der Erfindung nicht ohne weiteres brauchbar, weil sie zu sperrig
ist.
[0009] Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Flachgabelfeder,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Flachgabelfeder,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Überfeder,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Überfeder,
Fig. 5. eine Draufsicht auf die Kastenfeder,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Kastenfeder.
[0010] Die neue Kastenfeder in Miniaturform besteht aus der Flachgabelfeder 1 und der Überfeder
2.
[0011] Die Flachgabelfeder 1 weist ein Leiteranschlußteil 3 auf, das lediglich schematisch
dargestellt ist und eine Leiterkralle oder ein Lötelement oder ein Klemmschneidelement
oder dgl. sein kann. Das Leiteranschlußteil 3 geht in eine im Querschnitt U-förmige
Federarmbasis 4 über, die einen Boden 5 und zwei Seitenwände 6 hat. An jede Seitenwand
ist ein Federarm 7 sich nach vorne erstreckend angebunden. Die Federarme 7 sind von
den Seitenwänden 6 beginnend aufeinanderzulaufend abgebogen und berühren sich in einer
Kontaktlinie 8. Von der Kontaktlinie 8 divergieren die Federarme 7 wieder und bilden
einen Findungstrichter 9. Die Berührung ist vorgesehen für den Vormontagezustand der
Flachgabelfeder. Der Zweck dieser Vormontagestellung wird weiter unten erläutert.
Die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete aufgeweitete Stellung der Federarme 7 stellt
die Stellung der Federarme im montierten Zustand der Kastenfeder dar.
[0012] Die Federarme 7 sind breiter ausgeführt als die Höhe der Wandungen 6 beträgt, wobei
eine Stufe 10 im Übergangsbereich vorgesehen ist. Außerdem erstreckt sich vom Boden
5 eine kurze Lasche 11 nach vorne. Des weiteren ist im Boden 5 inRichtung Leiteranschlußteil
3 im Abstand von der Stufe 10 eine sich nach vorne erstreckende Zunge 12 eingeschnitten
und nach außen abgebogen.
[0013] Die Überfeder 2 ist vorzugsweise aus Stahl und im wesentlichen kastenförmig ausgebildet
mit einem Boden 13, einer Deckenwandung 14 und zwei Seitenwandungen 15. Die Deckenwandung
14 weist die herstellungsbedingten Stoßkanten 16 auf. Die Seitenwandungen 15 und der
Boden 13 sind nach rückwärts verlängert ausgeführt und bilden ein im Querschnitt U-förmiges
Lagerelement 17 mit den Seitenwandungsstegen 17a und dem Bodensteg l7b mit der Hinterkante
l7c. Die Seitenwandungsstege l7a weisen im Anbindungsbereich einen zum Bodensteg 17b
gerichteten kurzen Einschnitt 18 auf.
[0014] Im Boden 13 ist in der Draufsicht betrachtet rechtsseitig neben der Längsachse 19
ein im Bereich der Stecköffnung 20 angebundener Rastfederarm 21 freigeschnitten und
nach außen abgebogen. Des weiteren befinden sich im Längskantenbereich der Kastenform
der Überfeder 2 Freischnitte 22 und 23, wobei die Freischnitte 22 im Bereich zwischen
der Deckenwandung 14 und den Seitenwandungen 15 kürzer ausgeführt sind als die Freischnitte
23 im Bereich zwischen dem Boden 13 und den Seitenwandungen 15. Alle vier Freischnitte
22 und 23 erstrecken sich von der Hinterkante 24 eines daraus resultierenden vorderen
Kastenstegs 25 nach rückwärts. Die Freischnitte 22 enden im Abstand vom Einschnitt
18, während die Freischnitte 23 bis in Höhe des Einschnitts 18 bzw. des Bodenstegs
17b reichen.
[0015] Vorzugsweise bildet der entsprechende, in der Draufsicht (Fig. 3) rechtsseitige Freischnitt
23 mit einem L-förmigen Freischnitt 23a den Freischnitt für den im Boden 13 angeordneten
Rastfederarm 21.
[0016] Durch die Freischnitte 22 und 23 und einen Trennschnitt 27 parallel zur Hinterkante
24 werden die Überfederarme 26 gebildet, die nach innen bis auf einen definierten
Abstand aufeinanderzugebogen sind. Dieser Abstand ent spricht etwa dem Außenabstand
des Findungstrichters 9 der Flachgabelfeder 1 im Vormontagezustand. Im Bereich des
Trennschnitts 27 ist die Hinterkante 24 durch Prägung verlängert und bildet einen
als Überbiegeschutz dienenden Anschlagsteg 28 für die Überfederarme 26. Vorzugsweise
sind die Überfederarme 26 von der Basis beginnend zum freien Endbereich hin bogenförmig
freigeschnitten.
[0017] Die Deckenwandung 14 weist im Bereich des Kastenstegs 25 beiderseits neben den Stoßkanten
dazu parallel verlaufende Einschnitte 29 auf. Die aus diesen Einschnitten 29 resultierenden
Stege 30 sind nach innen durchgebogen. Der Abstand der Schnittkanten der Stege 30
ist gleich dem gewünschten Abstand der Federarme 7 der Flachgabelfeder 1 in der Kontaktlinie
8 im monierten Zustand der Kastenfeder. Ebenso sind in der Draufsicht betrachtet
genau unter den Einschnitten 29 derartige einschnitte im Boden vorhanden, woraus ein
Steg 31 resultiert. Auch der Steg 31 ist nach innen durchgebogen. Der Abstand der
Schnittkanten des Stegs 31 entspricht ebenfalls dem gewünschten Abstand der Federarme
7 im montierten Zustand der erfindungsgemäßen Kastenfeder.
[0018] Die Fig. 5 und 6 verdeutlichen den montierten Zustand der erfindungsgemäßen Kastenfeder.
Die Überfederarme 26 drücken auf die Gabelfederarme 7, die sich seitlich mit den seitlichen
Endbereichen ihrer Kontaktlinie 8 auf den Schnittkanten der Stege 30 bzw. 31 abstützen,
woraus ein definierter Abstand der Kontaktlinie 8 der Gabelfederarme 7 und eine definierte
Federkraft resultieren. Die Gabelfederarme 7 können sich mit ihrem Findungstrichterbereich
außenseitig auf der stecköffnungsseitigen Kante 32 des Kastenstegs 25 abstützen, so
daß eine Überbiegung der Gabelfederarme 7 vermieden werden kann.
[0019] Die Überfeder 2 lagert fest auf der Flachgabelfeder 1, indem die Seitenwandungsstege
l7a des Lagerelements 17 zur Achse 19 hin abgebogen sind, so daß die aus dem Einschnitt
18 resultierende Schnittkante der Seitenwandungsstege l7a die Stufe 10 der Seitenwände
6 der Federarmbasis 4 der Flachgabelfeder 1 hintergreifen, und indem die Vorderkante
l2a der Zunge 12 der Federarmbasis 4 der Flachgabelfeder 1 gegen die Hinterkante
l7c des Bodenstegs 17b des Lagerelements 17 der Überfeder 1 stößt.
[0020] Die Montage der Überfeder ist einfach, weil die Gabelfederarme 7 und die Überfederarme
26 sich dabei nicht behindern. Die Überfeder 2 wird über die Gabelfeder geschoben,
und zwar von vorne über den Findungstrichter 9. Der Findungstrichter 9 paßt etwa durch
den Spalt zwischen den Überfederarmen 26. Die Länge der Überfederarme 26 ist so bemessen,
daß sie sich bei der Montage im Einschnürungsbereich der Kontaktstelle des Findungstrichters
befinden, wenn die Stege 30, 31 beginnen, den Trichter aufzuweiten, wobei die Überfederarme
26 im Abstand von den Gabelfederarmen angeordnet sind. Die Gabelfederarme drücken
erst gegen die Überfederarme,wenn die Aufweitung abgeschlossen ist und die Hinterkante
17c der Überfeder 2 gegen die Vorderkante 12a der Zunge 12 der Gabelfeder 1 gestoßen
ist. Auf diese Weise wird eine Überbiegung der Überfederarme 26 während der Montage
vermieden und deren Federkraft nicht beeinträchtigt. Die Federkraft der Gabelfederarme
7 kann ebenfalls optimal und definiert gewährleistet werden, weil die Gabelfederarme
7 während der Montage aus einer mehr oder weniger entspannten Stellung in eine leicht
gespannte definierte Stellung gebracht werden.
[0021] Im montierten Zustand der erfindungsgemäßen Kastenfeder dient die Lasche 11 im Boden
5 der Flachgabelfeder 1 für den Rastfederarm 21 der Überfeder 2 als Widerlager gegen
Überbiegung.
1. Kastenfeder in Miniaturform mit einem Leiterdrahtanschlußteil und einem als Flachgabelfeder
ausgebildeten Kontaktteil, wobei die Flachgabelfeder eine U-förmige Federarmbasis
mit einem Boden und zwei Seitenwänden aufweist, wobei an jeder Seitenwand ein Federarm
sich nach vorne erstreckend angebunden ist und diese Federarme von den Seitenwänden
beginnend bis zu einer Kontaktlinie aufeinanderzulaufend abgebogen sind und zur Bildung
eines Findungstrichters von der Kontaktlinie wieder divergieren,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Flachgabelfeder (1) eine kastenförmige Überfeder (2) formschlüssig gehalten
ist, und daß sich im Längskantenbereich der Kastenform der Überfeder Freischnitte
(22 und 23) befinden, die sich von einem im vorderen Bereich der Kastenform angeordneten
Kastensteg (25) rückwärts erstrecken und mit quer verlaufenden Trennschnitten (27)
sich zungenförmig nach vorn erstreckende Überfederarme (26) an den Seitenwänden (15)
der Überfeder (2) bilden, die nach innen aufeinanderzugebogen sind und auf den Gabelfederarmen
(17) aufliegen.
2. Kastenfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trennschnitte (27) parallel zur Hinterkante des Kastenstegs (25) erstrecken.
3. Kastenfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Trennschnitte (27) die Hinterkante (24) durch Prägung verlängert
ist und einen als Überbiegeschutz dienenden Anschlagsteg (28) für die Überfederarme
(26) bildet.
4. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfederarme (26) von der Basis beginnend zum freien Endbereich hin bogenförmig
freigeschnitten sind.
5. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfederarme (26) bis kurz vor die Kontaktlinien (8) reichen.
6. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfeder (2) einen Boden (13), eine Deckenwand (14) mit Stoßkanten (16)
und die zwei Seitenwände (15) aufweist.
7. Kastenfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (15) und der Boden (13) der Überfeder (2) rückwärts verlängert
ausgeführt sind und ein im Querschnitt U-förmiges Lagerelement (17) mit Seitenwandstegen
(17a) und einen Bodensteg (17b) mit der Hinterkante (17c) bildet.
8. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich vom Boden (5) der Flachgabelfeder (1) eine kurze Lasche (11) nach vorne
erstreckt.
9. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarme (7) der Flachgabelfeder (1) breiter ausgeführt sind als die Höhe
der Seitenwände (6) beträgt, so daß in den Übergangsbereichen Stufen (10) gebildet
sind, und die Überfeder (2) durch Einschnitte (18) gebildete Seitenwandstege (17a)
aufweist, die nach innen zur Längsachse (19) hin abgebogen sind und jeweils eine der
Stufen (10) der Flachgabelfeder (1) hintergreifen.
10. Kastenfeder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Freischnitte (22) im Bereich zwischen der Deckenwand (14) und den
Seitenwänden (15) kürzer ausgeführt sind als die unteren Freischnitte (23) im Bereich
zwischen dem Boden (13) und den Seitenwänden (15) und die oberen Freischnitte (22)
im Abstand vom zugehörigen Einschnitt (18) enden, während die unteren Freischnitte
(23) bis in Höhe des zugehörigen Einschnitts (18) bzw. des Bodenstegs (17b) reichen.
11. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenwandung (14) der Kastenform im Bereich des Kastenstegs (25) beiderseits
neben den Stoßkanten nahezu parallel verlaufende Einschnitte (29) aufweist, woraus
Stege (30) resultieren, die nach innen durchgebogen sind, und daß in der Draufsicht
betrachtet genau unter den Einschnitten (29) derartige Einschnitte im Boden vorhanden
sind, woraus ein Steg (31) resultiert, der ebenfalls nach innen durchgebogen ist,
wobei die Gabelfederarme (7) im Bereich ihrer Kontaktlinien (8) auf den Schnittkanten
der Stege (30 und 31) ruhen.
12. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gabelfederarme (7) mit ihrem Findungstrichterbereich auf der stecköffnungsseitigen
Kante (32) des Kastenstegs (25) abstützen zur Vermeidung einer Überbiegung der Gabelfederarme
(7).
13. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (13) der Überfeder (2) in der Draufsicht betrachtet rechtsseitig neben
der Längsachse (19) der Kastenfeder ein im Bereich des Kastenstegs (25) angebundener
Rastfederarm (21) freigeschnitten und nach außen abgebogen ist.
14. Kastenfeder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Draufsicht rechtsseitige Freischnitt (23) mit einem L-förmigen Freischnitt
(23a) den Freischnitt für den im Boden (13) angeordneten Rastfederarm (21) bildet.
15. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachgabelfeder (1) in dem Boden (5) eine in Richtung des Leiteranschlußteils
(3) von der Stufe (10) beabstandete, ausgeschnittene, sich nach vorne erstreckende
und nach außen abgebogene Zunge (12) aufweist, die mit ihrer Vorderkante (12a) gegen
eine Hinterkante (17c) der Überfeder (2) stößt.
16. Kastenfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (11) im Boden (5) der Flachgabelfeder (1) derart angeordnet ist,
daß sie für den Rastfederarm (21) der Überfeder (2) als Widerlager gegen Überbiegung
dient.