[0001] Die Erfindung betrifft einen Steckkontakt, gestanzt aus einem Blechstreifen, mit
Stanzkanten und Walzseiten,
- mit einem Einspannabschnitt, der der Verankerung des Steckkontaktes in einem Kontaktträger
dient,
- mit einer Kontaktgabel, gebildet von zwei zwischen sich einen Aufnahmeraum bildenden
federrückstellelastischen Kontaktarmen mit einander zugewandten Stanzkanten, deren
erstes Ende dem Einspannabschnitt entspring und deren zweites Ende jeweils eine Kontaktkuppe
ausbildet, die durch Umformen der zweiten Kontaktarmenden einander zugewandte Walzseiten
aufweisen,
- mit Walzseiten von Einspannabschnitt und Kontaktarmen die parallel ausgerichtet und
in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind,
- mit einem Anschlag, gebildet durch die dem Aufnahmeraum zugewandte Stanzkante des
Einspannabschnitts,
- mit einer Trennlinie, die mittig zwischen den Kontaktkuppen angeordnet ist und lotrecht
in Richtung des Einspannabschnittes den Aufnahmeraum teilt.
[0002] Gattungsgemäße Kontakte werden häufig in großer Zahl nebeneinander in Kontaktträger
eines Steckverbinders eingesetzt, um einen Steckverbinder mit hoher Kontaktdichte
herzustellen. Solche Steckverbinder haben den großen Vorteil, dass mit einem Steckvorgang
eine Vielzahl von am Steckverbinder angeordneten Zuleitungen mit Gegenkontakten beispielsweise
einer Platine oder einem sonstigen elektronischen Bauteil verbunden werden können.
[0004] Steckverbinder stehen mit fortschreitender Entwicklung im Spannungsfeld von Miniaturisierungsanforderungen,
elektrischer Sicherheit und der Übertragungsnotwendigkeit hoher Ströme. Die Verkleinerung
der Steckverbinder hat eine Verringerung der Abstände zwischen den einzelnen Kontakten
zur Folge, womit die Isolationsabstände sinken. Die Kontakte selber werden schmaler.
Hierdurch sinken die Leiterquerschnitte was der Übertragung hoher Ströme Grenzen setzt.
Gleichzeitig stehen der Verkleinerung von Kontakten die Anforderungen an eine sichere
Übertragung von elektrischen Strömen und Spannung auf die Gegenkontakte gegenüber.
Die Kontaktierung mit Gegenkontakten bedarf gewisser Andruckkräfte, die unter anderem
von der Steifigkeit des Kontaktmaterials und somit von dessen Materialstärke abhängig
sind. Insbesondere bei Steckverbindern gemäß RAST-Standard bestehen seit längerem
Tendenzen, vermehrt Steckverbindergrößen durch den nächstkleineren Steckverbinder
gemäß diesem Standard zu substituieren, ohne dabei die Anforderungen an Kontaktsicherheit
und Übertragungskapazität zu verringern.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steckverbinder zu schaffen, welcher die Voraussetzung
für eine Verkleinerung von Steckverbindern bietet.
[0006] Gelöst wird die Erfindung von einem Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs
1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach der Einspannabschnitt
im Ursprungsbereich des jeweiligen Kontaktarmes einen Freischnitt aufweist, so dass
der Anschlag in Richtung der Kontaktkuppen in den Aufnahmeraum hineinragt.
[0007] Mit den kennzeichnenden Merkmalen ist es möglich, die Gesamtlänge des Kontaktes zu
reduzieren, die effektive Länge des Kontaktarms jedoch beizubehalten. Da der Einspannabschnitt,
mit welchem der Kontakt im Kontaktträger gehalten ist, eine gewisse Mindestgröße erfordert,
insbesondere auch um die vergleichsweise langen Kontaktarme gegen Querkräfte zu stabilisieren,
ist die Reduktion der in Steckrichtung gemessenen Länge des Einspannabschnitts nicht
ohne weiteres möglich.
[0008] Durch den Freischnitt im Bereich des Ursprungs des jeweiligen Kontaktarms wird die
Lage des Kontaktarmursprungs im Einspannabschnitt gegenüber dem Anschlag des Einspannabschnitts
zurückgesetzt. Hierdurch kann die effektive Kontaktarmlänge konstant gehalten werden.
Gleichzeitig ist es möglich, die Kontaktkuppen bezogen auf den Anschlag des Einspannabschnitts
in Einsteckrichtung zurückzuversetzen. Bei ansonsten unveränderter Kontaktarmgeometrie
bleiben somit trotz kürzerer Kontaktlänge die Federeigenschaften der Kontaktarme des
Kontaktes erhalten.
[0009] In entsprechender Anwendung der Erfindung ist es jedoch auch möglich, bei konstant
gehaltener Kontaktlänge den effektiven Kontaktarm zu verlängern, in dem lediglich
freigeschnitten wird, der Kontaktarm jedoch nicht entsprechend zurückgenommen ist.
[0010] Die Elastizität des Kontaktarms lässt sich besonders gut beeinflussen, insbesondere
steigern, wenn jeder Kontaktarm in seinem Ursprungsbereich einen die entlang der Walzseite
und orthogonal zur Trennlinie gemessene Kontaktarmbreite verringernden Ausschnitt
aufweist, wobei es fertigungstechnisch von erheblichem Vorteil ist, wenn der Freischnitt
des Einspannabschnitts in den Ausschnitt des jeweiligen Kontaktarmes übergeht und
insbesondere beide Abschnitte derselben Kreislinie sind.
[0011] Durch die Reduktion der Kontaktarmbreite entsteht eine höhere Elastizität des Kontaktarms
in seinem Ursprungsbereich, wenn darüber hinaus - wie ausgeführt - der Freischnitt
des Einspannabschnitts in den Ausschnitt des jeweiligen Kontaktarms übergeht, beispielsweise
beide Abschnitte Teile derselben Kreislinie oder ähnlichen Geometrieverläufen sind,
hat dies für den Stanzvorgang zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kontaktes erhebliche
Vorteile, weil hier mit einem einzigen Werkzeug zu arbeiten ist.
[0012] Vorgesehen ist ferner, dass die Kontaktarme den Aufnahmeraum in Richtung der Kontaktkuppen
verengen.
[0013] Die Kontaktarme laufen folglich - ausgehend von ihrem Ursprung - schräg aufeinander
zu, bis sie die erforderliche Breite eines Steckschlitzes durch den Abstand der Kontaktkuppen
definieren. Der Kontakt ist folglich im Ursprung der Kontaktarme am Einspannabschnitt
vergleichsweise breit und im Bereich der Kontaktkuppen demgegenüber schmaler. Gegenüber
Kontaktarmen, die in Einsteckrichtung geradlinig verlaufen, hat diese Gestaltung den
wesentlichen Vorteil, dass Kontaktarme einer definierten Länge in Einsteckrichtung
weniger Bauraum einnehmen. Auch hierdurch lässt sich wiederum insbesondere eine Verkürzung
der Kontakte und somit des Steckverbinders durchführen oder es lassen sich bei gleicher
Kontaktlänge längere Kontaktarme realisieren.
[0014] Eine weitere Möglichkeit, die Elastizität der Kontaktarme zu beeinflussen und insbesondere
bereichsweise zu verringern oder zu erhöhen, besteht dadurch, dass jeder Kontaktarm
zwischen seinem Ursprung und seiner Kontaktkuppe eine äußere Stanzkante mit einer
äußeren Stufenkontur und eine innere Stanzkante mit einer inneren Stufenkontur aufweist,
insbesondere wenn die innere Stufenkontur und die äußere Stufenkontur eines jeden
Kontaktarmes asymmetrisch zueinander verlaufen und hierdurch schmale und breite Kontaktarmabschnitte
entstehen.
[0015] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kontaktarme und/oder der Einspannabschnitt spiegelsymmetrisch
zur Trennlinie ausgebildet ist.
[0016] Um definierte Kontaktkräfte aufbringen zu können und die Elastizität der Kontaktarme
im Bereich der Kontaktkuppen möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, dass die
Kontaktarme in unmittelbar vor dem die Kontaktkuppen bildenden Umformabschnitt jeweils
einen in Richtung Aufnahmeraum vorspringenden Nocken ausbilden.
[0017] Der Kontakt zeichnet sich weitergehend dadurch aus, die Nocken der Kontaktarme trennliniennah
und die Ursprünge der Kontaktarme trennlinienfern angeordnet sind, insbesondere wenn
die Kontaktarmbreite im Bereich der Nocken ihr Maximum ausbildet.
[0018] Um beim Stanzvorgang zur Herstellung des Kontaktes eindeutige Bezugsflächen bereitzustellen,
ist vorgesehen, dass der Einspannabschnitt eine Ausnehmung, insbesondere ein kreisförmiges
Loch aufweist.
[0019] Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Steckverbinder mit einem Steckkontakt nach
einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger zweiteilig
mit einer quer zur Steckrichtung liegenden Trennebene ist.
[0020] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Fig. 1 die Explosionsdarstellung eines Steckverbinders mit erfindungsgemäßen Kontakten
in einer ersten Darstellung,
Fig. 2 eine zweite Explosionsdarstellung des Steckverbinders gemäß Figur 1,
Fig. 3 eine Ansicht des in Steckrichtung vorne liegenden Kontaktträgerdeckels,
Fig. 4 ein erfindungsgemäßer Kontakt in Frontansicht,
Fig. 5 der erfindungsgemäße Kontakt nach Figur 4 in Seitenansicht.
[0021] In den Figuren ist ein erfindungsgemäßer Kontakt insgesamt mit der Bezugsziffer 10
versehen.
[0022] Der Kontakt gemäß Erfindung ist Teil eines in den Figuren 1 und 2 dargestellten Steckverbinders
100, der einen Kontaktträgerboden 110 sowie einen Kontaktträgerdeckel 111 aufweist,
also mittels eines zweiteiligen Kontaktträgers gebildet ist.
[0023] Mehrere nebeneinander angeordnete Kontakte 10 gemäß der Erfindung sind nebeneinander
im Kontaktträger gelagert. Hierzu werden sie dicht an dicht gepackt (siehe Figur 2),
in den Kontaktträgerdeckel 111 eingeschoben und dort durch Aufsetzen des Kontaktträgerbodens
110 sicher gehalten.
[0024] Der Kontaktträgerdeckel, welcher in Figur 3 dargestellt ist, und zwar in einer Ansicht
auf seine dem Kontaktträgerboden 110 zugewandte Rückseite, verfügt über Einschuböffnungen
113, die zwei einander gegenüberliegende Kanäle 114 zur Aufnahme von Kontaktarmen
11 und einen Einspannschlitz 115 für einen Einspannabschnitt 15 des Kontaktes 10 bilden.
Der Einspannschlitz 115 wird in Einschubrichtung X der Kontakte 10 durch eine Haltewand
116 begrenzt und durch seitliche Stützstege 117 definiert.
[0025] Die Figuren 4 und 5 zeigen den erfindungsgemäßen Kontakt 10 für den Steckverbinder
100, welcher in Einschubrichtung X vorne liegend eine Kontaktgabel 13 mit zwei Kontaktarmen
11 aufweist. Die Kontaktarme 11 bilden zwischen sich einen Aufnahmeraum 14 aus, in
welchen ein nicht dargestellter Gegenkontakt eintauchen kann. An die Kontaktgabel
13 schließt sich ein Einspannabschnitt 15, dem entgegen der Einschubrichtung X Anschlusselemente
16 zur Anbindung von Versorgungsleitungen entspringen, die hier exemplarisch als Schneidklemmelemente
17 ausgebildet sind.
[0026] Der Kontakt 10 wird durch einen Stanz-/Biegevorgang aus einem Blechstreifen herausgelöst,
so dass er sogenannte Walzseiten und Stanzkanten aufweist. Die Walzseite entspricht
der Blechoberfläche, die Stanzkanten werden durch das Stanzwerkzeug gebildet, welches
den Kontakt aus dem Blechstreifen trennt. Sie laufen im Wesentlichen rechtwinklig
zu den Walzseiten.
[0027] In Einschubrichtung vorne liegend bilden die Kontaktarme 11 Kontaktkuppen 18 aus,
die durch Walzseiten des Kontaktes 10 ausgebildet werden. Durch Umformung der Kontaktarme
11 entlang einer Umformlinie U werden die Walzseiten einander zugewandt und weisen
in Richtung einer Trennlinie T, die mittig zwischen den Kontaktkuppen 18 angeordnet
ist und lotrecht in Richtung des Einspannabschnittes 15 ausgerichtet ist.
[0028] Der Einspannabschnitt 15 bildet einen Anschlag 19 aus, der in Einschubrichtung X
vorne liegend in den Aufnahmeraum 14 hineinragt und von einer entsprechend ausgerichteten
Stanzkante des Einspannabschnitts 15 ausgebildet ist. Dieser Anschlag 19 begrenzt
in Zusammenwirken mit der Haltewand 116 des Kontaktträgerdeckels 111 (siehe Figur
3) den Einschubweg des Kontaktes 10 in den Kontaktträgerdeckel 111.
[0029] Die Walzseiten des Einspannabschnitts 15 stützen sich im Kontaktträgerdeckel 111
an den Stützstegen 117 ab, um ein seitliches Verkippen des Kontaktes 10 im Kontaktträger
zu verhindern.
[0030] Die Kontaktarme 11 entspringen dem Einspannabschnitt 15. Im Bereich des Ursprungs
der Kontaktarme 11 im Einspannabschnitt 15 ist letzterer mit einem Freischnitt 20
versehen, wodurch der Anschlag 19 in den Aufnahmeraum 14 hineinragend ausgeformt ist.
[0031] Der jeweilige Kontaktarm 11 selbst ist mit einem Ausschnitt 21 versehen. Dieser Ausschnitt
21 verringert die orthogonal zur Trennlinie T gemessene Kontaktarmbreite. Der jeweilige
Freischnitt 20 des Einspannabschnittes 15 und der jeweilige Ausschnitt des Kontaktarms
11 sind durch eine gemeinsame Teilkreislinie geschaffen. In Figur 4 ist zur Verdeutlichung
der Teilung von Freischnitt 20 und Ausschnitt 21 exemplarisch und ohne Anspruch auf
eine konstruktiv korrekt dargestellte Lage ein Trennstrich S eingezeichnet.
[0032] Der jeweilige Freischnitt 20 im Ursprungsbereich der Kontaktarme 11 im Einspannabschnitt
15 vergrößert die effektive Länge des Kontaktarms, was insbesondere im Hinblick auf
dessen Elastizität im Ursprungsbereich wesentlich ist. Darüber hinaus wird die Elastizität
es Kontaktarms 11 in seinem Ursprungsbereich durch den jeweiligen Ausschnitt 21 und
den damit verbundenen Materialabtrag erhöht.
[0033] Wie vorne bereits angeklungen, gibt der Freischnitt 20 erhöhte Freiheiten im Hinblick
auf die Kontaktausgestaltung. Je nach Anforderung kann der Kontaktarm 11 verkürzt
werden, was zu einer verkürzten Bauform des Steckverbinders 100 führen kann. Es ist
jedoch ebenso möglich, durch eine Verlängerung des Kontaktarms 11 durch den Freischnitt
20 die Elastizität des Kontaktarms 11 allein durch seine größere Längenausdehnung
zu verlängern.
[0034] Unabhängig vom Freischnitt 20 gewährt der Ausschnitt 21 ebenfalls Möglichkeiten,
die Elastizität des jeweiligen Kontaktarms 11 zu erhöhen.
[0035] Die Elastizität der Kontaktarme 11 ist erheblich für die im Bereich der Kontaktkuppen
18 auf einen nicht dargestellten Gegenkontakt, wie Leiterkarte oder Kontaktmesser,
aufgebrachten Andruckkräfte. Letztere sind im Hinblick auf elektrische wie mechanische
Eigenschaften wichtig und müssen wohldosiert erzeugt bei der Gestaltung des Kontaktarms
11 berücksichtigt werden.
[0036] Die Erfindung schlägt deshalb weiterhin vor, der quer zur Trennlinie T gemessene
Kontaktarmbreite über die Kontaktarmlänge hinweg zu variieren. Hierzu weist jeder
Kontaktarm 11 eine gestufte Außenkontur A sowie eine gestufte Innenkontur I auf. Die
Konturen A, I können theoretisch symmetrisch zueinander ausgebildet sein, durch eine
Asymmetrie zwischen den Konturen A, I lässt sich jedoch die Kontaktarmbreite definiert
variieren, so dass Zonen größerer und geringerer Elastizität entstehen. Hierdurch
können die Elastizitätsspannungen im Kontaktarm 11 definiert an die im Bereich der
Kontaktkuppen 18 erforderlichen Andruckkräfte angepasst werden.
[0037] Beim vorliegenden Kontakt 10 wird eine besonders steife Ausbildung der Kontaktarme
in einem den Kontaktkuppen 18 bzw. Umformlinie U unmittelbar nachgeordneten Bereich
durch das Ausbilden noch Nocken 22 sichergestellt. Hier erreicht die Kontaktarmbreite
durch einen Vorsprung in Richtung Trennlinie T ein Maximum und somit besonders geringe
Elastizitätswerte.
[0038] Zusammenfassend zeigt die Erfindung Lösungen auf, wie Bauraum minimierend der Kontakt
in seiner in Steckrichtung gemessenen Länge verkürzbar ist, indem durch Rückversetzen
des Kontaktarmursprungs am Einspannabschnitt 15 reduziert werden kann. Darüber hinaus
zeigt die Erfindung verschiedene Möglichkeiten, verkürzte Kontaktarme 11 in ihrer
Elastizität zu beeinflussen.
[0039] Die durch den Nocken erhöhte Kontaktarmbreite ermöglicht zudem den sicheren Angriff
eines Biegewerkzeuges, welches durch ein Umformen des Stanzteiles um ca. 90° entlang
der Umformlinie U die Kontaktkuppen 18 erzeugt.
[0040] Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Kontaktes 10 liegt in der Ausgestaltung seiner
Kontaktkuppen 18. Diese kontaktieren durch die Umformung auf den Walzseiten, wohingegen
die Kontaktarme mit den Stanzkanten zum Gegenkontakt ausgerichtet sind. So können
auf den Walzseiten veredelte Stanzstreifen/-bleche verwendet werden, wobei die Oberflächenveredelung
der Walzseite nach dem Umformen die Oberfläche der Kontaktkuppe 18 bildet. Auf eine
aufwändige Nachveredelung der Kontakte 10 kann dann verzichtet werden.
Bezugszeichenliste
[0041]
- 10
- Steckkontakt
- 11
- Kontaktarm
- 13
- Kontaktgabel
- 14
- Aufnahmeraum
- 15
- Einspannabschnitt
- 16
- Anschlusselement
- 17
- Schneidklemmelement
- 18
- Kontaktkuppe
- 19
- Anschlag
- 20
- Freischnitt
- 21
- Ausschnitt
- 22
- Nocke
- 100
- Steckverbinder
- 110
- Kontaktträgerboden
- 111
- Kontaktträgerdeckel
- 113
- Einschuböffnung
- 114
- Kanal
- 115
- Einspannschlitz
- 116
- Haltewand
- 117
- Stützsteg
- A
- Außenkontur
- I
- Innenkontur
- S
- Trennstrich
- T
- Trennlinie
- U
- Umformlinie
- X
- Einschubrichtung
1. Steckkontakt (10), gestanzt aus einem Blechstreifen, mit Stanzkanten und Walzseiten,
- mit einem Einspannabschnitt, der der Verankerung des Steckkontaktes (10) in einem
Kontaktträger dient,
- mit einer Kontaktgabel (13), gebildet von zwei zwischen sich einen Aufnahmeraum
(14) bildenden federrückstellelastischen Kontaktarmen (11) mit einander zugewandten
Stanzkanten, deren erstes Ende dem Einspannabschnitt (15) entspring und deren zweites
Ende jeweils eine Kontaktkuppe (18) ausbildet, die durch Umformen der zweiten Kontaktarmenden
einander zugewandte Walzseiten aufweisen,
- mit Walzseiten von Einspannabschnitt (15) und Kontaktarmen (11) die parallel ausgerichtet
und in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind,
- mit einem Anschlag (19), gebildet durch die dem Aufnahmeraum (14) zugewandte Stanzkante
des Einspannabschnitts (15),
- mit einer Trennlinie T, die mittig zwischen den Kontaktkuppen (18) angeordnet ist
und lotrecht in Richtung des Einspannabschnittes (15) den Aufnahmeraum (14) teilt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Einspannabschnitt (15) im Ursprungsbereich des jeweiligen Kontaktarmes (11) einen
Freischnitt (20) aufweist, so dass der Anschlag (19) in Richtung der Kontaktkuppen
(18) in den Aufnahmeraum (14) hineinragt.
2. Steckkontakt (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktarm (11) in seinem Ursprungsbereich einen die entlang der Walzseite
und orthogonal zur Trennlinie T gemessene Kontaktarmbreite verringernden Ausschnitt
(21) aufweist.
3. Steckkontakt (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Freischnitt (20) des Einspannabschnitts (15) in den Ausschnitt (21) des jeweiligen
Kontaktarmes (11) übergeht und insbesondere beide Abschnitte derselben Kreislinie
sind.
4. Steckkontakt (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarme (11) den Aufnahmeraum (14) in Richtung der Kontaktkuppen (18) verengen.
5. Steckkontakt (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktarm (11) zwischen seinem Ursprung und seiner Kontaktkuppe (18) eine
äußere Stanzkante mit einer äußeren Stufenkontur (A) und eine innere Stanzkante mit
einer inneren Stufenkontur (I) aufweist.
6. Steckkontakt (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Stufenkontur (I) und die äußere Stufenkontur (A) eines jeden Kontaktarmes
(11) asymmetrisch zueinander verlaufen und hierdurch schmale und breite Kontaktarmabschnitte
entstehen.
7. Steckkontakt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarme (11) und/oder der Einspannabschnitt (15) spiegelsymmetrisch zur Trennlinie
T ausgebildet sind.
8. Steckkontakt (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarme (11) in unmittelbar vor dem die Kontaktkuppen (18) bildenden Umformabschnitt
jeweils einen in Richtung Aufnahmeraum (14) vorspringenden Nocken (22) ausbilden.
9. Steckkontakt (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (22) trennliniennah, die Ursprünge trennlinienfern angeordnet sind.
10. Steckkontakt (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktarmbreite im Bereich der Nocken (22) ihr Maximum ausbildet.
11. Steckkontakt (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt (15) eine Ausnehmung, insbesondere ein kreisförmiges Loch aufweist.
12. Steckverbinder (100) mit einem Steckkontakt (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger zweiteilig mit einer quer zur Steckrichtung liegenden Trennebene
ist.