Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder mit einem Anschlußteil für einen elektrischen Leiter und einem Kontaktteil mit einer Federschenkelbasis und von dieser ausgehenden Federschenkeln für die Kontaktierung eines Steckkontaktes und mit einer an der Federschenkelbasis gehaltenen, aus einem Stanz-Biegeteil aus Blech hergestellten, das Kontaktteil kastenförmig umschließenden, als Überfeder ausgebildeten Rasthülse mit einer Bodenwandung, zwei Seitenwandungen mit jeweils einem aus der Seitenwandung herausgeschnittenen, nach innen gebogenen und auf einem Federschenkel aufliegenden Überfederarm, einer durch einen herstellungsbedingten Längsschlitz geteilten Deckenwandung und einem aus einer Wandung herausgeschnittenen, sich in Längsrichtung der Rasthülse erstreckenden und nach außen gebogenen Rastfederarm.
Derartige Kontaktfedern sind allgemein bekannt, z.B. durch die DE-PS 35 46 762. Bei solchen Kontaktfedern hat die Rasthülse im wesentlichen die Funktion einer Verstärkungs- oder Überfeder, welche die Federkraft erhöhen soll. Hierzu ist die aus der DE-PS 35 46 762 bekannte Überfeder an den beiden Seitenwandungen jeweils im Längskantenbereich der Kastenform mit Freischnitten und an einem vorderen Kastensteg mit Trennschnitten versehen, so daß sich zungenförmig nach vorne zum steckerseitigen Ende hin erstreckende Überfederarme gebildet sind, die nach innen aufeinander zu gebogen sind und auf der Kontaktfeder aufliegen. Außerdem ist in der Bodenwandung der Überfeder noch ein Rastfederarm freigeschnitten und nach außen abgebogen, der zur Verriegelung der Kontaktfeder in einer Kontaktkammer eines Gehäuses dient. Durch eine größere Anzahl von in den Wandungen einer Überfeder vorgesehenen Freischnitten kann jedoch die Stabilität der Überfeder und damit ihre Schutzfunktion beeinträchtigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kontaktfeder der eingangs genannten Art die Rasthülse als Überfeder zur Federkraftunterstützung auszubilden und dabei eine Beeinträchtigung ihrer Schutzfunktion möglichst zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Überfederarme lediglich durch im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Rasthülse verlaufende Trennschnitte gebildet sind, daß diese Trennschnitte von den Seitenwandungen so auf den Längskantenbereich am Übergang zur Bodenwandung zulaufen und dort enden, daß der jeweilige Überfederarm in diesem Längskantenbereich an der Rasthülse angebunden bleibt, und daß der jeweilige, sich von dieser Anbindung quer zur Längsrichtung der Rasthülse erstreckende Überfederarm um eine in diesem Längskantenbereich liegende, parallel zur Längsrichtung und in Richtung der Längsrichtung der Rasthülse verlaufende Biegelinie nach innen gebogen ist.
Bei einer derartigen Kontaktfeder sind die Überfederarme der Rasthülse lediglich durch Trennschnitte gebildet, so daß die Rasthülse nicht durch Freischnitte mechanisch geschwächt und optisch geöffnet ist, sondern ein im weitestgehenden Maße geschlossenes Kastenprofil behält. Die Kontaktfeder ist damit durch die Rasthülse gegen Beschädigungen, z.B. durch spitzige Werkzeuge, gut geschützt. Durch das geschlossene Kastenprofil ergibt sich außerdem eine mechanisch stabile Rasthülse, was insbesondere für den Schutz einer noch nicht in einer Kontaktkammer eines Gehäuses untergebrachten und noch dem rauhen Werkstattbetrieb ausgesetzten Einheit Kontaktfeder-Rasthülse von besonderer Bedeutung ist. Die durch das geschlossene Kastenprofil erzielte große Formstabilität der Rasthülse führt zu einer größeren Belastbarkeit der Rasthülse in verschiedenen Richtungen, d.h. die geschlossene Rasthülse ist im Vergleich zu einer durch Freischnitte offeneren und damit weniger belastbaren Rasthülse verwindungssteifer und nimmt mehr Kräfte auf. Trotz dieses geschlossenen Kastenprofils wird bei einer erfindungsgemäßen Kontaktfeder infolge der vorteilhaften Anordnung der Überfederarme eine optimale Federkraftunterstützung erzielt. Da die Überfederarme lediglich durch Trennschnitte gebildet, aber im Längskantenbereich an der Rasthülse angebunden bleiben, d.h. sich also in Richtung der Breite einer Seitenwandung der Rasthülse quer zu deren Längsrichtung erstrecken, wird die Überfederbasis an der Biegelinie aus dem stabilen Bodenbereich heraus gebildet, wodurch definierte Federverhältnisse erreicht werden. Bei einer derartigen Anordnung der Überfederarme ist auch ausreichend Platz für die Gestaltung eines Überfederarmes und damit für die Dimensionierung der Federkraft vorhanden, da die Basisbreite der Überfederarme konstruktiv nicht eingeschränkt ist und sich im ausreichenden Maße zwischen dem steckerseitigen und dem anschlußseitigen Ende der Rasthülse ausdehnen kann. Wenn sich die Überfederarme dagegen in Längsrichtung der Rasthülse erstrecken, ist die maximale Basisbreite der Überfederarme dagegen durch die maximale Breite einer Seitenwandung der Rasthülse beschränkt.
Bei einer erfindungsgemäßen Kontaktfeder ist in vorteilhafter Weise zur Bildung eines Überfederarmes ein längerer Trennschnitt, der senkrecht zur Längsrichtung der Rasthülse gerichtet ist und bis nahe an die Längskante am Übergang von der jeweiligen Seitenwandung in die Deckenwandung reicht, ferner ein vom steckerseitigen Ende der Rasthülse weiter als der längere Trennschnitt entfernter, relativ kurzer Trennschnitt, der ebenfalls senkrecht zur Längsrichtung der Rasthülse und parallel zum längeren Trennschnitt gerichtet und lediglich etwas in die jeweilige Seitenwandung reicht, sowie ein diese beiden Trennschnitte an ihren Enden miteinander verbindender dritter Trennschnitt vorgesehen, der ausschließlich in der jeweiligen Seitenwandung der Rasthülse angeordnet ist und schräg zur Längsrichtung der Rasthülse verläuft. Auf diese Weise entstehen Überfederarme, bei denen durch Anordnung, Ausbildung und Lage der Kraftangriff in der Höhe optimal auf die Federschenkel der Kontaktfeder abstimmbar ist. Der schräge Trennschnitt bildet an den vorgebogenen Überfederarmen in zweckmäßiger Weise eine Art Auflaufschräge zur besseren Montierbarkeit der Kontaktfeder in der Rasthülse.
In vorteilhafter Weise weist jeder Überfederarm eine Lochung auf. Durch eine Lochung in den Überfederarmen läßt sich eine Feineinstellung der Federkraft erreichen. Größe, Lage und Form der Lochung beeinflussen dabei die Kraft- und Wegeverhältnisse der Überfederarme. Im Hinblick auf die Dosierung der Kontaktkraft ist es vorteilhaft, wenn die Lochung im Längskantenbereich angeordnet ist. Dabei sind die Kraft-Wege-Verhältnisse positiv beeinflußbar. Durch eine Anordnung der Lochung ausschließlich in der Seitenwandung läßt sich dagegen mehr die Biegelinie beeinflussen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktfeder ist ein Federschenkel der Kontaktfeder an einer der Bodenwandung der Rasthülse zugekehrten Längskante mit einem in Richtung auf den anderen Federschenkel herausgerissenen Lappen als Federvoröffnungskontur ausgebildet. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß hierbei die kontaktunterstützende Wirkung der Überfederarme an der der Federvoröffnungskontur gegenüberliegenden Seite erfolgt, d.h. der Kraftangriff der Überfederarme an den Federschenkeln der Kontaktfeder erfolgt in zweckmäßigerweise an einer Stelle, an der die Federschenkel im allgemeinen meist etwas auseinandergespreizt verlaufen.
Schließlich ist es im Hinblick auf die Vermeidung von zusätzlichen Freischnitten und im Hinblick auf die Stabilität der Rasthülse von Vorteil, wenn der Längsschlitz der Deckenwandung der Rasthülse auf deren Breite bezogen außermittig verläuft, so daß die Deckenwandung in einen schmalen Teilbereich und einen breiten Teilbereich getrennt ist, und wenn der Rastfederarm in dem breiten Teilbereich vorgesehen ist. Damit ist der Rastfederarm an der sowieso offenen Deckenwandung angeordnet, so daß keine weiteren Wandungen der Rasthülse für den Rastfederarm freigeschnitten werden müssen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles ist die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Die Kontaktfeder 1 nach den Fig.1 und 2 besteht aus einem z.B. als Crimpanschluß ausgebildeten Anschlußteil 2, an das sich ein Kontaktteil 3 mit einer im Querschnitt U-förmigen Federschenkelbasis 4 anschließt, die einen Boden 5 und zwei Seitenwände 6 aufweist. Als steckerseitige Verlängerung dieser Seitenwände hat das Kontaktteil 3 zwei Federschenkel 7 und 8 für die Kontaktierung eines Steckkontaktes. Diese Federschenkel laufen - von der Federschenkelbasis ausgehend - zunächst aufeinander zu bis zu einer Kontaktzone 9, an der der eine Federschenkel 8 an einer Längskante mit einem in Richtung auf den anderen Federschenkel 2 herausgerissenen Lappen 10 als Federvoröffnungskontur ausgebildet ist. Von dieser Kontaktzone 9 aus laufen die Federschenkel 7 und 8 trichterförmig auseinander. Die beiden Seitenwände 6 der Federschenkelbasis 4 sind an der dem Betrachter der Fig.1 zugekehrten freien Längsseite mit jeweils einer Aussparung 11 für die spätere Fixierung der Rasthülse ausgebildet.
Die in den Fig. 3 bis 6 dargestellte Rasthülse 12 ist aus einem Stanz-Biegeteil aus Blech hergestellt und zu einem im Querschnitt rechteckigen Teil mit einer Bodenwandung 13, zwei Seitenwandungen 14 und einer Deckenwandung 15 geformt, die herstellungsbedingt durch einen Längsschlitz 16 geteilt ist. Die Fig. 3 und 5 zeigen Ansichten auf die beiden Seitenwandungen 14, die Fig.4 die Ansicht auf die Bodenwandung 13 und die Fig.6 die Ansicht auf die Deckenwandung 15 der Rasthülse 12, wobei in Fig.6 zu sehen ist, daß der Längsschlitz 16 der Deckenwandung auf deren Breite bezogen außermittig verläuft, so daß die Deckenwandung 15 in einen schmalen Teilbereich 17 und einen breiten Teilbereich 18 getrennt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der breite Teilbereich 18 etwa doppelt so breit wie der schmale Teilbereich 17. In dem breiten Teilbereich 18 der Deckenwandung 15 ist ein sich in Längsrichtung der Rasthülse 12 erstreckender Rastfederarm 19 vorgesehen. Dieser dient der Verriegelung der Einheit Kontaktfeder-Rasthülse in einer Kontaktkammer eines Gehäuses, ist aus dem breiten Teilbereich 18 herausgeschnitten und - wie in den Fig.3,5 und 6 zu sehen ist - an der Biegelinie 23 nach außen gebogen. Zweckmäßigerweise ist die Breite des Rastfederarmes gleich der vollen Breite des breiten Teilbereichs 18 der Deckenwandung 15, so daß sich der Rastfederarm 19 in seiner Breite von dem Längsschlitz 16 bis zu einer Längskante 20 der Rasthülse 12 am Übergang von der Deckenwandung 15 zu der rechten Seitenwandung 14 erstreckt. An den Längsseiten des Rastfederarmes 19 ist somit nur ein Trennschnitt 21 vorgesehen, der in der Längskante 20 liegt. Der Rastfederarm 19 ist mit einer nach innen eingeprägten Sicke 22 ausgebildet, die etwas unterhalb der Biegelinie 23 beginnt und sich mittig in der Längsrichtung des Rastfederarmes 19 bis zu seiner freien Stirnseite 24 erstreckt. Um einerseits diese freie Stirnseite und andererseits Mittel zur Fixierung der Rasthülse 12 an der Kontaktfeder 1 zu bilden, weist die Deckenwandung 15 der Rasthülse 12 in einem kleinen, der Federschenkelbasis 4 der Kontaktfeder 1 zugeordneten Bereich nahe des dem Anschlußteil 2 der Kontaktfeder 1 zugewandten Endes einen sich über die volle Breite der Deckenwandung 15 erstreckenden Freischnitt 25 auf. Dieser unterteilt die Deckenwandung 15 in eine die Federschenkel 7,8 der Kontaktfeder 1 kastenförmig umschließende Schutzzone 26 und eine die Federschenkelbasis 4 kastenförmig umklammernde, herstellungsbedingt geschlitzte Lagerzone 27. Dabei ist der Schlitz 28 in der Lagerzone 27 zweckmäßigerweise schräg zur Längsrichtung der Rasthülse 12 gerichtet, was insbesondere in Bezug auf die Minimierung der Spaltbreite bei der Aufbringung eines Schweißpunktes mittels Laserschweißen zwecks Verbesserung der Stabilität der Rasthülse von Vorteil ist. An dem dem Anschlußteil 2 der Kontaktfeder 1 zugekehrten Ende der Lagerzone 27 ist schließlich noch ein um etwa 90° nach außen abgebogener schmaler Steg 29 vorgesehen, der ein lagerichtiges Einschieben der Einheit Kontaktfeder-Rasthülse in eine Kontaktkammer eines Gehäuses gewährleistet. Bei der Herstellung des noch geringfügig in die Seitenwandungen 14 hineinreichenden Freischnittes 25 wird an den Seitenwandungen 14 im Bereich zwischen Schutzzone 26 und Lagerzone 27 jeweils eine Haltelasche 30 gebildet, die durch Abwinkelung von der Seitenwandung 14 in den Aussparungen 11 der Federschenkelbasis 4 fixierbar ist. Schließlich ist die Deckenwandung 15 und die Bodenwandung 13 der Rasthülse 12 am freien, steckerseitigen Ende mit jeweils einem etwas nach innen abgewinkelten Führungs- und Schutzlappen 31 ausgebildet. In diesem Fall biegt der vom Freischnitt 15 zwischen Schutzzone 26 und Lagerzone 27 in Richtung auf den Führungs- und Schutzlappen 21 parallel zu den Längskanten 20,32 der Rasthülse 12 verlaufende Längsschlitz 16 kurz unterhalb des Führungs- und Schutzlappens 31 schräg zu den Längskanten 20,32 ab und verläuft dann zum steckerseitigen Ende der Rasthülse 12 hin zu derjenigen Längskante 20, in welcher der den Rastfederarm 19 bildende Trennschnitt 21 liegt. Die Abbiegung 33 des Längsschlitzes 16 ist wiederum im Hinblick auf die Aufbringung eines Schweißpunktes im Bereich des Längsschlitzes von Vorteil.
Wie insbesondere in den Fig. 3 und 5 sowie in den Schnittdarstellungen in Fig. 7 und 8 und in den Fig. 9 und 10 zu sehen ist, ist die Rasthülse 12 als Überfeder zur Federkraftunterstützung ausgebildet. Hierzu ist aus jeder Seitenwandung 14 ein Überfederarm 41 herausgeschnitten und nach innen gebogen. Die beiden Überfederarme 41 sind - wie die Figuren deutlich erkennen lassen - in gleicher Weise angeordnet, ausgebildet und hergestellt und - bezogen auf die Mittellängsachse der Rasthülse bzw. die Bodenwandung 13 - symmetrisch in den Seitenwandungen 14 angeordnet. Die Überfederarme 41 sind lediglich durch Trennschnitte gebildet, welche im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Rasthülse 12 verlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Überfederarme 41 von der steckerseitigen Kante 42 der Rasthülse 12 beabstandet innerhalb der Schutzzone 26 angeordnet. Zur Bildung eines Überfederarmes 41 ist hier ein längerer Trennschnitt 43 vorgesehen, der senkrecht zur Längsrichtung der Rasthülse 12 gerichtet ist, an einem Ende bis nahe an die Längskante 20 bzw. 32 am Übergang von der jeweiligen Seitenwandung 14 in die Deckenwandung 15 reicht und am anderen Ende um die hintere Längskante 44 bzw. 45 herumgeführt ist und - wie in Fig.4 zu sehen ist -in der Bodenwandung 13 endet. Ferner ist ein zweiter, vom steckerseitigen Ende der Rasthülse 12 noch weiter als der längere Trennschnitt 43 entfernter, relativ kurzer Trennschnitt 46, der ebenfalls senkrecht zur Längsrichtung der Rasthülse und parallel zum längeren Trennschnitt gerichtet ist, vorgesehen, aber lediglich etwas um die hintere Längskante 44 bzw. 45 herum in die Bodenwandung 13 und die jeweilige Seitenwandung 14 hineingeführt. Ferner ist ausschließlich in der jeweiligen Seitenwandung 14 noch ein die beiden Trennschnitte 43 und 46 an ihren Enden miteinander verbindender dritter Trennschnitt 47 vorgesehen, der schräg zur Längsrichtung der Rasthülse 12 verläuft. Damit werden Überfederarme 41 mit einer einem rechtwinkligen Dreieck ähnlichen Grundrißform gebildet, wobei die Trennschnitte 43, 46 und 47 von den Seitenwandungen 14 so auf den Längskantenbereich am Übergang zur Bodenwandung 13 zulaufen und dort enden, daß der jeweilige Überfederarm 41 in diesem Längskantenbereich an der Rasthülse 12 angebunden bleibt. Jeder sich von dieser Anbindung aus quer zur Längsrichtung der Rasthülse in Richtung der Rasthülsenbreite Z auf die vordere Längskante 20 bzw. 32 zu erstreckende Überfederarm 41 ist nun um eine in dem hinteren Längskantenbereich liegende, parallel zur Längsrichtung und in Richtung der Längsrichtung der Rasthülse verlaufende Biegelinie 48 (Fig.8) nach innen gebogen, welche die Überfederbasis B mit einer Basisbreite H bildet. Diese Basisbreite ist hier - da sie sich ja in Längsrichtung der Rasthülse erstreckt - wie einfach zu erkennen ist, konstruktiv nicht auf die Rasthülsenbreite Z eingeschränkt. Am Übergang von dem längeren Trennschnitt 43 in den schrägen Trennschnitt 47 ist ein Radius 49 gebildet, wobei der Kraftangriff P der Überfederarme 41 in optimaler Weise mit der Radiuszone 49 an den Federschenkeln 7,8 der Kontaktfeder 1 erfolgt, und zwar - bezogen auf die Mittelachse - außermittig an den Federschenkeln und in vorteilhafter Weise in dem dem Lappen 10 des Federschenkels 8 gegenüberliegenden Bereich. Dies ist auch in Fig. 9 erkennbar. Der schräge Trennschnitt 47 dient gleichzeitig auch noch als Auflaufschräge beim Einführen der Kontaktfeder in die Rasthülse.
Zur Einstellung bzw. Dosierung der Kontaktkraft weist jeder Überfederarm 41 eine Lochung 50 auf, welche hier im hinteren Längskantenbereich etwa in der Mitte der Basisbreite H eines Überfederarmes 41 angeordnet ist und sowohl etwa in die jeweilige Seitenwandung 14 als auch etwas in die Bodenwandung 13 hineinreicht.
Die dargestellte, z.B. aus CrNi-Stahl bestehende Rasthülse 12 ist weitgehendst geschlossen und somit sehr stabil ausgebildet und wird insbesondere dort mit Vorteil angewandt, wo es neben einer Schutz- und Verriegelungsfunktion der Rasthülse vor allem auch auf eine kraftunterstützende Wirkung der Kontaktfeder durch Überfederarme ankommt, z.B. bei Kontakten in Zinnausführung mit höherer Kontaktkraft.