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EP 0 634 882 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.02.1999 Patentblatt 1999/07 |
(22) |
Anmeldetag: 14.07.1994 |
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(54) |
Kontaktelement
Contact element
Elément de contact
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT NL |
(30) |
Priorität: |
17.07.1993 DE 9310699 U
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.01.1995 Patentblatt 1995/03 |
(73) |
Patentinhaber: Richard Hirschmann GmbH & Co. |
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72654 Neckartenzlingen (DE) |
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Erfinder: |
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- Koch, Jörg
D-73728 Esslingen (DE)
- Singh, Jagdish
D-73760 Ostfildern (DE)
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(74) |
Vertreter: Stadler, Heinz, Dipl.-Ing. |
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Weikersheimer Strasse 17 70435 Stuttgart 70435 Stuttgart (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 841 351 FR-A- 1 104 595 US-A- 3 117 829
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DE-B- 1 190 074 FR-A- 2 646 968
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1
.
Ein derartiges Kontaktelement (siehe z.B. FR-A-1 104 595) ist in Form von Lötverbindungen
z.B. beim Sammelschienenanschluß der Heizleiter von Fahrzeug-Heckscheibenheizungen
bekannt. Diese Verbindungsart hat sich jedoch in der Praxis vor allem für die Serienherstellung
als nicht geeignet herausgestellt, weil aufgrund der für das Aufbringen auf Glas erforderlichen
speziellen Materialauswahl und Befestigung der Kontaktfläche eine maschinelle Lötung
in einem Automaten nicht ohne Beschädigungen der Kontaktfläche möglich ist.
Aus diesem Grunde werden die bekannten Lötverbindungen derartiger Kontaktstellen auch
bei hohen Stückzahlen manuell hergestellt. Dieses Verfahren ist jedoch kompliziert
und erfordert besonders erfahrene Fachkräfte. Trotz dieses hohen Fertigungsaufwandes
läßt sich aber eine immer noch hohe Ausschußrate von bis zu 1,5 % (insbesondere durch
kalte Lötstellen) nicht vermeiden. Außerdem sind zur Feststellung der Fehler und zur
weitgehenden Vermeidung von Reklamationen umfangreiche Prüfungen nötig, sodaß die
bekannte Verbindung insgesamt mit unverhältnismäßig hohen Herstellungskosten belastet
ist.
[0002] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement der eingangs genannten
Art zu schaffen, das möglichst einfach, kostensparend und mit geringer Ausschußrate
maschinell herstellbar ist.
[0003] Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Klemmkontaktierung ist eine sichere Kontaktgabe und mechanische
Stabilität der Verbindung gewährleistet, die nicht vom Geschick einer Fachkraft (bei
der Wahl der richtigen Löttemperatur und Lötzeit) abhängt. Vielmehr eignet sich diese
Ausführung zur automatisierten, maschinellen Herstellung praktisch ohne Ausschuß und
damit ganz besonders für Verbindungen an Serienbauteilen wie z.B. heizbaren Scheiben,
Scheibenantennen, Solarzellen, Displays oder Scheiben mit leitenden Flächen für Alarmeinrichtungen.
Dies gilt sowohl für die Herstellung und Befestigung des Kontakthalters als auch für
die Fertigung und das Einbringen des Kontaktteils sowie dessen Anschluß an die Anschlußleitung
durch Löten, Crimpen oder Schweißen.
Die Kontaktsicherheit ist dabei durch entsprechende Wahl der Größe des Kontaktdrucks
und der Kontaktfläche sowie des Materials des Kontaktteils auf einfache Weise den
Erfordernissen des Einzelfalls anpaßbar.
Beispielsweise wird für die bei Fahrzeug-Heckscheibenheizungen fließenden hohen Ströme
das Kontaktteil mit einer großen, auf der Sammelschiene aufliegenden Platte aus gut
leitendem Material (Kupfer) ausgestattet.
[0004] Die Aufteilung des Kontaktelements in ein Kontakt- und ein Halteteil ermöglicht voneinander
weitgehend unabhängige Ausführungen dieser beiden Teile und somit eine Optimierung
hinsichtlich ihrer Funktion. So kann z.B. das Halteteil auf die Scheibe aufgeklebt
sein ohne die Kontaktierung zu beeinträchtigen. Auch ist die Wahl der Materialien
jeweils ohne Einfluß auf das andere Teil.
[0005] Vorteilhafte Ausführungen bzw. Ausgestaltungen des Gegenstandes nach dem Hauptanspruch
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei einer Ausführung nach Anspruch 2 ist die Klemmkontaktierung durch wenigstens eine
Klemmschraube realisiert, die zwar betätigt werden muß, andererseits aber einen beliebig
hohen Kontaktdruck ermöglicht und damit insoweit eine Anpassung an die unterschiedlichsten
Anforderungen ermöglicht.
[0006] Als vorteilhafte Alternative ist in Anspruch 3 eine Kontaktierung mittels Federdruck
vorgesehen. Dabei kann die Druckfeder ein gesondertes Teil sein, das beispielsweise
um einen Dorn herum angeordnet ist. Ein wesentlich geringerer Aufwand ist demgegenüber
erreicht, wenn gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 die Druckfeder nicht lose, sondern entweder
am Kontaktteil oder am Kontakthalter befestigt oder - sofern nicht unterschiedliche
Materialien des eigentlichen Kontaktteils und der Feder erforderlich sind - mit dem
Kontaktteil einstückig ist.
[0007] Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung des Kontaktelements nach Anspruch 7, bei
der das Kontaktteil im Kontakthalter lösbar befestigt ist, sodaß im Falle von Reparaturen
bzw. eines Auswechselns des Glasträgers die Zuleitung samt Kontaktteil nicht demontiert
sondern nur vom Kontakthalter gelöst werden muß.
[0008] Für viele Anwendungsfälle ist eine möglichst geringe Dicke des Kontaktelements gefordert.
Dafür ist eine Ausführung nach Anspruch 8 besonders geeignet, weil sie eine minimale
Höhe über dem Glasträger ermöglicht.
[0009] Eine lösbare Befestigung gemäß Anspruch 9 weist den Vorteil auf, daß zum Herstellen
der Befestigung keinerlei Maßnahmen nötig sind, da die Verrastung beim Zusammenfügen
von Kontaktteil und -halter automatisch erfolgt, und daß zum Lösen der Verrastung
lediglich ein einfacher Handgriff erforderlich ist, nämlich das Herausdrücken einer
Rastnase aus einem Rastvorsprung. Diese Rastelemente können im Prinzip beliebig am
Kontakthalter und Kontaktteil bzw. an der Druckfeder angebracht sein. Besonders einfach
ist es jedoch, wenn die mit dem Kontaktteil einstückige oder daran befestigte Druckfeder
mit dem freien Endteil einen Vorsprung des Kontakthalters hintergreift.
[0010] Eine Ausbildung des Kontaktelements nach Anspruch 10 ist besonders vorteilhaft für
Anwendungsfälle, in denen die Anschlußleitung bereits mit einem Steckerstift konfektioniert
ist und dann nur noch in die auf einfachste Weise gestaltete Buchse eingesteckt werden
muß.
[0011] Grundsätzlich kann der Kontakthalter, da er wie beschrieben unabhängig von den Eigenschaften
des Kontaktteils ist, auf beliebige Weise am Glasträger befestigt sein. Eine besonders
einfache und kostengünstige Art, die auch die üblicherweise in Fahrzeugen durch Rüttelbewegung
auftretenden Belastungen aushält, ist in Anspruch 11 angegeben.
Diese mechanische Stabilität der Befestigung wird noch erhöht durch eine Ausführung
des Kontakthalters aus Keramik (Anspruch 12), weil die temperaturabhängigen Ausdehnungskoeffizienten
von Glas und Keramik ähnlich sind, sodaß die mechanischen Spannungen zwischen Kabelhalter
und Glasträger auch bei starken Temperaturschwankungen so gering sind, daß sie die
Festigkeit der Halterung nicht nennenswert beeinträchtigen.
[0012] Die Erfindung ist nachstehend noch anhand zweier Ausführungsbeispiele eines Kontaktelements
für einen Heckscheiben-Heizleiteranschluß in den Figuren erläutert, wobei gleich Teile
mit gleichen Ziffern bezeichnet sind. Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine teilweise
geschnittene perspektivische Ansicht eines ersten und eines zweiten Ausführungsbeispieles
in Prinzipdarstellung.
[0013] Bei beiden Ausführungsbeispielen ist ein Kontakthalter 1 aus Isolierstoff vorgesehen,
der auf einer als Sammelschiene für Heizdrähte 2 ausgebildeten, auf einer Fahrzeug-Heckscheibe
3 aufgebrachten Metallfolie 4 aufgeklebt ist.
Der Kontakthalter 1 ist deckelartig geformt mit drei gleichen Randteilen 5, einem
kürzeren anschlußseitigen Randteil 5' und einem Deckelteil 6. Die Randteile 5 sind
mit ihren freien Bodenflächen 7 auf der Sammelschiene 4 aufgeklebt, wobei zwischen
der Bodenfläche 7' des Randteils 5' und der Sammelschiene 4 eine Öffnung zur Einführung
eines Kontaktteils verbleibt.
[0014] Bei der Ausführung des Kontaktelements gemäß Figur 1 ist das Kontaktteil 8 zweiteilig:
es besteht aus einer Kupferplatte 9 und einer Blattfeder 10, die mit einem Endabschnitt
11 vom umgebördelten steckseitigen Endteil 12 der Kupferplatte 9 festgeklemmt ist
und mit dem anderen, anschlagseitigen Endabschnitt 13 bei montiertem Kontaktelement
unter Druck an der Innenfläche 14 des Deckelteils 6 anliegt. Auf dem anschlußseitigen
Endteil 15 ist das abisolierte Ende 16 eines mit einem Isoliermantel 17 versehenen
Kupfergeflechtbandes 18 angelötet.
[0015] Zum Anschluß wird das mit dem Kuferband 18 versehene Kontaktteil 8 mit dem steckseitigen
Endteil 12 voraus durch die stirnseitig trichterförmig erweiterte Öffnung zwischen
der Bodenfläche 7' und der Sammelschiene 4 in den Kontakthalter 1 eingeschoben, wobei
die Kupferplatte 9 durch den Druck der sich am Deckelteil 6 abstützenden Blattfeder
10 mit der gesamten Unterfläche an der Sammelschiene 4 anliegt und diese kontaktiert.
In dieser Lage hintergreift zugleich die Stirnfläche des anschlußseitigen Endabschnitts
13 die Innenschulter 19 des anschlußseitigen Randteils 5' und ist dadurch absolut
rüttelfest gegen ein Herausrutschen aus dem Kontakthalter 1 gesichert. Diese Verrastung
ist jedoch auf einfache Weise durch Niederdrücken der Blattfeder 10 mittels eines
durch eine Öffnung 20 des Deckelteils 6 hindurchgeführten stiftförmigen Gegenstandes
(z.B. einer Schraubendreherklinge) wieder lösbar.
[0016] Der Kontakthalter 1 ist im Druckgußverfahren sehr einfach und kostengünstig als Serienteil
herstellbar. Darüberhinaus eignet sich auch das Kontaktteil 8 zur maschinellen Fertigung
mit minimaler Ausschußquote, und zwar sowohl hinsichtlich der Herstellung der Kupferplatte
9 und der Blattfeder 10 sowie deren Klemmverbindung (Stanz-Biegeverfahren) als auch
der Lötverbindung von Kupferplatte 9 und Kupferband 18.
Die Trennung in ein eigentliches Kontaktstück (Kupferplatte 9) und eine den Kontaktdruck
erzeugende Blattfeder 10 ergibt darüberhinaus den Vorteil, daß das Material für diese
Teile optimal den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann. So ist es im vorliegenden
Ausführungsbeispiel möglich, das Kontaktelement dadurch für hohe Ströme auszulegen,
daß das eigentliche Kontaktstück als Platte 9 aus gut leitendem Material (Kupfer)
ausgebildet ist, die mittels einer starken, auf der gesamten Breite der Kupferplatte
8 wirkenden Blattfeder 10 aus Federblech großflächig an der zu kontaktierenden Sammelschiene
4 anliegt.
[0017] Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführung eines erfindungsgemäßen Kontaktelements
ist das Kontaktteil 21 ein ebenfalls praktisch ausschußfrei maschinell herstellbares
einstückiges Stanz-Biegeteil aus Federblech, dessen im Kontakthalter 1 angeordneter
Abschnitt aus einem Oberteil 22 und einem um 180 ° abgewinkelten, an der Sammelschiene
4 anliegenden Unterteil 23 besteht.
Aus dem Oberteil 22 ist eine als Druckfeder 24 wirkende Zunge ausgestanzt und derart
herausgebogen, daß sie unter Druck an der Innenfläche 14 des Deckelteils 6 und zugleich
mit ihrer freien Stirnkante an der Schulter 19 anliegt. Diese Rasthalterung ist auch
hier sehr einfach mittels eines durch die Öffnung 20 auf die Druckfeder 24 zu drückenden
stiftförmigen Gegenstandes lösbar.
Am anschlußseitigen Endteil 25 des Kontaktteils 21 ist die abisolierte Ader 26 eines
mit einem Isoliermantel 27 versehenen Kabels 28 maschinell angelötet. Der Anschluß
erfolgt in der bereits beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 beschriebenen Weise.
[0018] Diese Ausführung zeichnet sich aufgrund des einteiligen Kontaktteils 21 durch eine
noch kostengünstigere Herstellung aus und ist, da das Kontaktstück aus Federblech
besteht, insbesondere für Anwendungsfälle mit nicht allzu hohen Strömen geeignet.
1. Kontaktelement zum elektrischen und mechanischen Verbinden einer auf einem Glasträger
aufgebrachten Kontaktfläche, insbesondere einer Sammelschiene für Fahrzeugscheiben-Heizleiter,
mit einer Anschlußleitung, wenigstens bestehend aus einem mit der Anschlußleitung
(18, 28) verbundenen Kontaktteil (8, 21), einer auf einem Glasträger (3) aufgebrachten
Kontaktfläche (4) und einem am Glasträger befestigten Kontakthalter (1),
dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (8, 21) im Kontakthalter (1) angeordnet ist und unter Druck
an der Kontaktfläche (4) anliegt.
2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthalter wenigstens eine das Kontaktteil gegen die Kontaktfläche drückende
Klemmschraube aufweist.
3. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Druckfeder (10, 24) zwischen Kontakthalter (1) und Kontaktteil
(8, 21) vorgesehen ist.
4. Kontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Druckfeder (10) am Kontaktteil (8) befestigt ist.
5. Kontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Druckfeder am Kontakthalter befestigt ist.
6. Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Druckfeder (24) mit dem Kontaktteil (21) einstückig ist.
7. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (8, 21) im Kontakthalter (1) lösbar befestigbar ist.
8. Kontaktelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (8, 21) in den Kontakthalter (1) parallel zur Kontaktfläche
(4) einsteckbar ist.
9. Kontaktelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (8, 21) im Kontakthalter (1) lösbar rastend befestigt ist.
10. Kontaktelemten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder das Kontaktteil bildet und zwischen der Druckfeder und dem Kontakthalter
eine Steckbuchse zur Aufnahme eines mit der Anschlußleitung verbundenen Steckerstifts
gebildet ist.
11. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthalter (1) auf dem Glasträger (3) und/oder der Kontaktfläche (4)
aufgeklebt ist.
12. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthalter (1) aus keramischem Material besteht.
1. Contact element for the purpose of connecting in an electrical and mechanical manner
a contact surface, in particular a busbar for heat conductors in motor vehicle windows,
which contact surface is attached to a glass carrier, having a connecting cable, at
least consisting of a contact part (8,21) connected to the connecting cable (18, 28),
a contact surface (4) attached to a glass carrier (3) and a contact holder (1) attached
to the glass carrier,
characterized in that the contact part (8,21) is disposed in the contact holder (1)
and under pressure abuts against the contact surface (4).
2. Contact element according to claim 1, characterized in that the contact holder comprises
at least one clamping screw which urges the contact part against the contact surface.
3. Contact element according to claim 1, characterized in that at least one compression
spring (10, 24) is provided between the contact holder (1) and the contact part (8,21).
4. Contact element according to claim 3, characterized in that the at least one compression
spring (10) is attached to the contact part (8).
5. Contact element according to claim 3, characterized in that the at least one compression
spring is attached to the contact holder.
6. Contact element according to claim 4, characterized in that the at least one compression
spring (24) is formed as one piece with the contact part (21).
7. Contact element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the contact
part (8,21) can be releaseably attached in the contact holder (1).
8. Contact element according to claim 7, characterized in that the contact part (8,21)
can be inserted into the contact holder (1) in a manner parallel with the contact
surface (4).
9. Contact element according to claim 7, characterized in that the contact part (8,21)
is releaseably attached in a latching manner in the contact holder (1).
10. Contact element according to claim 3, characterized in that the compression spring
forms the contact part and a tip jack is formed between the compression spring and
the contact holder for the purpose of receiving a guide pin connected to the connecting
cable.
11. Contact element according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the
contact holder (1) is adhered to the glass carrier (3) and/or the contact surface
(4).
12. Contact element according to any one of claims 1 to 11, characterized that the contact
holder (1) consists of ceramic material.
1. Elément de contact pour assurer la liaison électrique et mécanique d'une surface de
contact appliquée sur un support en verre, en particulier une barre omnibus pour un
conducteur de chauffage pour vitres de véhicule, avec une ligne de raccordement, au
moins constitué d'une partie de contact (8, 21) reliée à la ligne de raccordement
(18, 28), d'une surface de contact (4) appliquée sur un support en verre (3) et d'un
support de contact (1) fixé au support en verre, caractérisé en ce que la partie de
contact (8, 21) est disposée dans le support de contact (1) et est appliquée sur la
surface de contact (4) sous l'effet d'une pression.
2. Elément de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de contact
présente au moins une vis de serrage pressant la partie de contact contre la surface
de contact.
3. Elément de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un ressort
de compression (10, 24) est prévu entre le support de contact (1) et la partie de
contact (8, 21).
4. Elément de contact selon la revendication 3, caractérisé en ce que le au moins un
ressort de compression (10) est fixé sur la partie de contact (8).
5. Elément de contact selon la revendication 3, caractérisé en ce que le au moins un
ressort de compression est fixé sur le support de contact.
6. Elément de contact selon la revendication 4, caractérisé en ce que le au moins un
ressort de compression (24) est réalisé d'une seule pièce avec la partie de contact
(21).
7. Elément de contact selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la
partie de contact (8, 21) est susceptible d'être fixée de façon désolidarisable dans
le support de contact (1).
8. Elément de contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie de contact
(8, 21) est susceptible d'être enfichée dans le support de contact (1), parallèlement
à la surface de contact (4).
9. Elément de contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie de contact
(8, 21) est fixée avec encliquetage, de façon désolidarisable, dans le support de
contact (1).
10. Elément de contact selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort de compression
constitue la partie de contact et, entre le ressort de compression et le support de
contact, est constituée d'une douille d'enfichage destinée à recevoir une tige d'embrochage
reliée à la ligne de raccordement.
11. Elément de contact selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le
support de contact (1) est collé sur le support en verre (3) et/ou la surface de contact
(4).
12. Elément de contact selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le
support de contact (1) est constitué en matériau céramique.