BUCHSENKONTAKT

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Buchsenkontakt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Herstellung eines Buchsenkontakts gemäß Anspruch 8.

[0002] Derartige Buchsenkontakte werden benötigt, um einen elektrischen Kontakt mit einem Stiftkontakt herzustellen.

[0003] Sowohl am Buchsenkontakt als auch am Stiftkontakt können direkt elektrische Leiter angeschlossen sein. Zum Anschluss eines Leiters an den Buchsen- oder Stiftkontakt wird häufig die Anschlusstechnik des Crimpens gewählt.

Stand der Technik

[0004] Die DE 10 2010 020 346 A1 zeigt eine Kontaktbuchse mit einzelnen Federarmen. Die Buchse ist aus Vollmaterial gefertigt. Eine derartige Kontaktbuchse bietet hohe Kontaktkräfte mit dem zugehörigen Stiftkontakt. Die Kontaktkraft bleibt auch bei einer Vielfachsteckung konstant.

[0005] Die EP 0 133 377 A2 zeigt einen Buchsenkontakt mit zwei Kontaktlamellen. Die Kontaktlamellen haben eine V-Form und damit zwei Berührkontakte mit einem Kontaktstift.

[0006] Die US 5 135 418 A offenbart eine Kontaktbuche mit Kontaktlamellen. Die Kontaktlamellen weisen jeweils zwei erhabene Kontaktpins auf. Durch diese zwei Kontaktpins werden pro Lamelle zwei Berührkontakte mit einem Stiftkontakt hergestellt.

[0007] Die US 5 326 288 A zeigt einen Buchsenkontakt mit Kontaktlamellen, die im mittleren Bereich, zur Kontaktierung des Stiftkontaktes, nach innen gebogen sind.

[0008] Die DE 44 11 784 A1 zeigt eine Buchse mit insgesamt fünf Federarmen. Die einzelnen Federarme sind in axialer Richtung etwa mittig eingekerbt und bilden dadurch jeweils zwei Kontaktpunkte mit einem eingeführten Kontaktstift aus.

[0009] Die EP 1 729 371 A1 zeigt eine Buchse mit Federarmen, wobei die stirnseitigen Enden der Federarme eine umlaufende Sicherungswulst aufweisen.

[0010] Die US 6 186 841 B1 zeigt einen Buchsenkontakt mit sechs zueinander hin gebogenen Kontaktlamellen. Die Kontaktlamellen sind derart gebogen, dass sie mit Kontaktelementen bestimmter Größen zwei Berührkontakte bilden.

[0011] Nachteilig ist jedoch die aufwendige und damit teure Herstellung eines derartigen Buchsenkontaktes.

Aufgabenstellung

[0012] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einen preisgünstigen Buchsenkontakt vorzuschlagen, der auch nach mehreren Steckzyklen einen zuverlässigen elektrischen Kontakt bietet.

[0013] Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0014] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0015] Der erfindungsgemäße Buchsenkontakt wird im Wesentlichen aus einem Hohlzylinder gebildet, in welchen zumindest ein axialer Schlitz eingebracht ist. Durch die axiale Schlitzung werden zumindest zwei einzelne Federarme gebildet.

[0016] Vorzugsweise sind drei axiale Schlitze in den Hohlzylinder eingebracht, wodurch insgesamt sechs Federarme gebildet werden. Eine derartige Anzahl von Federarmen hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Sind mehr Federarme vorhanden, werden die Federelemente - und damit der gesamte Buchsenkontakt - mechanisch instabil. Die Federarme verformen sich beim Einstecken des Stiftkontaktes leicht und eine Mehrfachsteckung bei gleichbleibender Kontaktkraft, gleichbleibenden Übergangswiderstand, gleichbleibender Steckkraft, etc. ist nicht möglich. Zumindest eine der vorgenannten Eigenschaften verschlechtert sich nach jedem Steckvorgang.

[0017] Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, die Federarme mit Kontaktbereichen auszustatten, die jeweils zwei Berührkontakte mit einem eingesteckten Stiftkontakt aufweisen. Jeder Federarm hat zwei definierte, voneinander getrennte Berührkontakte auf einem Stiftkontakt. Mit Berührkontakt ist hier ein Berührfeld auf dem Federarm gemeint, welches auf den Kontaktstift gepresst ist. Das Kontaktfeld kann diverse zweidimensionale Geometrien einnehmen.

[0018] Eine Buchse mit erfindungsgemäßen Federarmen hat die doppelte Anzahl von Berührkontakten mit einem eingesteckten Kontaktstift wie eine herkömmliche Buchse. Die Kontaktkraft zwischen Federarmen und Stiftkontakt kann sich auf die einzelnen Berührkontakte aufteilen, was einen geringeren Verschleiß verursacht.

[0019] Will man mit herkömmlichen Buchsen dieselbe Anzahl an Berührkontakten erreichen, muss die doppelte Anzahl an Federarmen vorhanden sein.

[0020] Dadurch werden die Federarme weniger steif und verbiegen beim Einstecken des Stiftkontaktes und/oder bereits beim Transport als Schüttgut.

[0021] Ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen Buchsenkontakts verläuft folgendermaßen: Aus einem zylinderförmigen Grundkörper aus Vollmaterial wird im Zusammenspiel eines Hinterdrehverfahrens und eines Taumelverfahrens Material aus dem Grundkörper entnommen. Hinzu kommen so genannte Stoß- und Räumarbeitsschritte. Entscheiden ist, dass im Kontaktbereich des Federarms weniger Material abgetragen wird als außerhalb des Kontaktbereichs. In den so bearbeitenden Grundkörper wird zumindest ein, vorzugsweise jedoch drei, axialer Schlitz eingebracht, wodurch die einzelnen Lamellen gebildet werden. Das Verfahren wird so ausgeführt, dass der Federarm im Kontaktbereich eine größere Wandstärke aufweist als außerhalb des Kontaktbereichs. Dieses Herstellungsverfahren ist effizient und gewährleistet ein gleichbleibend hohe Qualität.

[0022] Die Kontaktbereiche sind an den freien Enden der Federelemente lokalisiert. Dadurch wird der Kontakt mit dem eingesteckten Kontaktstift in der Nähe der Einstecköffnung der Kontaktbuchse erzeugt.

[0023] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Federarme in radialer Richtung zueinander hin gebogen sind. Die Federarme sind an der Position zueinander hingebogen, wo sich auch die Kontaktbereiche befinden.

[0024] Vorteilhafterweise ist der Kontaktbereich des Federarms derart ausgebildet, dass er in Umfangsrichtung einen Punkt aufweist, dessen Krümmungsradius kleiner ist als der Krümmungsradius der Punkte auf derselben Ebene. In den verschiedenen Ebenen liegen die Punkte auf einer gemeinsamen axialen Achse des Federarms. Diese axiale Achse wird in dieser Anmeldung auch als Krümmungsachse bezeichnet. Die zwei Berührkontakte zwischen Federarm und Kontaktstift liegen dann links und rechts von dieser Achse, aber keinesfalls darauf.

[0025] Besonders vorteilhaft weist der Kontaktbereich zumindest zwei Punkte auf, deren Krümmungsradien kleiner sind als der Radius des einzuführenden Stiftkontaktes. Diese zwei Punkte bilden die Berührkontakte zwischen Federarm und Kontaktstift.

[0026] Im Endbereich eines jeden Federarms befindet sich ein so genannter Kontaktbereich. In diesem Kontaktbereich werden zwei Berührkontakte mit einem eingestecktem Stiftkontakt ausgebildet.

[0027] Vorteilhafterweise variiert die Wandstärke der Federarme in axialer Richtung. Dies kann über den oben beschriebenen Fertigungsprozess leicht realisiert werden. Dadurch können die physikalischen Eigenschaften der einzelnen Federarme, beispielsweise die Federkonstante, gezielt eingestellt werden.

[0028] Zum Kontaktstift hin weist der Kontaktbereich eine Deckfläche auf, die den Berührkontakt mit dem Kontaktstift herstellt.

[0029] Vorteilhafterweise ist die Wandstärke der Federarme im Kontaktbereich am größten. Der Kontaktbereich ist idealerweise als Pyramidenstumpf mit rechteckiger Grundfläche ausgebildet. Die Deckfläche der Pyramide beinhaltet die oben beschriebenen Kontaktbereiche und Berührkontakte. Die Grundfläche und die Deckfläche des Pyramidenstumpfes sind jeweils gekrümmt beziehungsweise gebogen ausgebildet. Die Krümmung von Deckfläche und Grundfläche sind jedoch unterschiedlich ausgebildet.

Ausführungsbeispiel

[0030] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Darstellung eines Buchsenkontakts,

Fig. 2

eine Draufsicht auf eine Einstecköffnung des Buchsenkontakts,

Fig. 3

einen perspektivischen Ansicht des Einsteckbereichs des Buchsenkontakts mit Sicht auf die Einstecköffnung und

Fig. 4

eine perspektivische Ansicht auf den Anschlussbereich des Buchsenkontakts und

Fig. 5

a-d: einen radialen Schnitt durch den Kontaktbereich des Buchsenkontakts.

[0031] Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Buchsenkontakts 1. Der Buchsenkontakt 1 besteht im Wesentlichen aus einem Hohlzylinder, der aus leitendem Material, beispielsweise Blech, gefertigt ist. Alternativ kann der Buchsenkontakt aus Vollmaterial ausgearbeitet sein. Der Hohlzylinder wird von einer umlaufenden Verdickung 2 unterbrochen, die in etwa mittig angeordnet ist und den Anschlussbereich AB und den Einsteckbereich EB voneinander trennt. Die Verdickung 2 dient dazu, den Buchsenkontakt in einem Isolierkörper eines Steckverbinders zu positionieren.

[0032] Im Einsteckbereich EB des Hohlzylinders sind axiale Schlitze 3 eingebracht, durch die einzelne Federarme 4 gebildet werden. Die Enden 4a der Federarme 4 sind in radialer Richtung zueinander hin gebogen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umringen die Enden 4a der Federarme 4 die Einstecköffnung 5 der Kontaktbuchse 1.

[0033] An den Enden 4a der Federarme 4 sind in radialer Richtung nach innen weisende Kontaktbereiche 4b angeformt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktbereiche 4b als Pyramidenstumpf ausgebildet.

[0034] Der Anschlussbereich AB des Buchsenkontakts 1 weist eine Anschlussöffnung 6 auf, in die ein Leiter eines Kabels eingeführt werden kann. Der Leiter (nicht gezeigt) kann über einen Crimpvorgang mit dem Buchsenkontakt verbunden werden.

[0035] Der Kontaktbereich 4b ist derart ausgebildet, dass zwei Punkte vorhanden sind, deren Krümmungsradien kleiner sind als der Radius des einzuführenden Stiftkontaktes (nicht gezeigt). Diese zwei Punkte bilden die Berührkontakte zwischen Federarm 4 und Kontaktstift.

[0036] Der Kontaktbereich 4b befindet sich im oberen Bereich des jeweiligen Federarms 4. Im Kontaktbereich 4b hat der Federarm eine größere Wandstärke als außerhalb des Kontaktbereichs 4b. Das bedeutet, dass der Federarm 4 im Kontaktbereich eine Verdickung ausbildet. Der Kontaktbereich 4b erstreckt sich im Wesentlichen zwischen den axialen Schlitzen 3.

[0037] Die Figuren 5a-d zeigen jeweils einen Schnitt durch den Kontaktbereich eines Buchsenkontaktes in der Radialebene. Die Form und insbesondere der gebogener Kontaktbereich 4b der jeweiligen Pyramidenstümpfe können unterschiedlich sein. Der Kontaktebereich 4b ist am Ende jeder Lamelle 4 als eine Art Verdickung mit einer bestimmten geometrischen Form angeordnet. Zum Kontaktstift hin weist der Kontaktbereich 4b eine gebogene beziehungsweise gekrümmte Deckfläche auf, die den Berührkontakt mit dem Kontaktstift herstellt.

[0038] Die Figur 5a zeigt einen Buchsenkontakt mit sechs axialen Schlitzen 3 und sechs Lamellen 4 mit einem Kontaktbereich 4b. Der Kontaktbereich ist einfach gebogen.

[0039] Die Ausführungsform gemäß Figur 5b offenbart eine komplexeren Kontaktbereich 4b. Hier ist der Kontaktbereich 4b mehrfach gebogen, wodurch jede Lamelle 4 eine prägnante Kerbe 9 ausbildet. Würde man die Kerben als Eckpunkte ansehen, würde der Schnitt hier ein regelmäßiges Sechseck ausbilden. Eine direkte Verbindungslinie der benachbarten Kerben in Umfangsrichtung würde als Form ein Sechseck ausbilden.

[0040] Die Ausführungsform des Buchsenkontaktes gemäß 5d zeigt ebenfalls eine interessante Schnittform. Auch hier ist eine Kerbe zu erkennen. Betrachtet man diese Kerbe wieder als imaginären Eckpunkt, könnte man ein Viereck oder auch Quadrat erkennen. Eine direkte Verbindungslinie der benachbarten Kerben in Umfangsrichtung würde als Form ein Viereck oder auch Quadrat ausbilden.

[0041] Die Schnittformen in den Figuren 5a und 5c sind eher kreisförmig. Die Lamellen 4 nach den Ausführungsformen 5b und 5d sind mehrfach gebogen.

Bezugszeichenliste

[0042] 

1

Buchsenkontakt

2

Verdickung

3

Axialer Schlitz

4

Federarm

4a

Ende des Federarms

4b

Kontaktbereich

5

Einstecköffnung

6

Anschlussöffnung

9

Kerbe

Ansprüche

1. Buchsenkontakt, zur elektrischen Kontaktierung eines Stiftkontaktes, wobei der Buchsenkontakt (1) im Wesentlichen aus einem Hohlzylinder gebildet ist, in welchem zumindest ein axialer Schlitz (3) eingebracht ist, wodurch zumindest zwei Federarme (4) gebildet sind, wobei die Enden der Federarme (4) Kontaktbereiche (4b) aufweisen, wobei über die Kontaktbereiche (4b) jeweils zwei Berührkontakte mit dem Stiftkontakt herstellbar sind,
wobei die Kontaktbereiche (4b) eine gekrümmte Deckfläche aufweisen und wobei die gekrümmte Deckfläche zwei Berührkontakte mit dem Stiftkontakt ausbildet
dadurch gekennzeichnet, dass
der Federarm im Kontaktbereich (4b) eine größere Wandstärke aufweist als außerhalb des Kontaktbereichs, wodurch der Federarm (4) im Kontaktbereich eine Verdickung ausbildet.

2. Buchsenkontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Deckfläche eine Kerbe (9) aufweist.

3. Buchsenkontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Federarme (4) in radialer Richtung zueinander hin gebogen sind.

4. Buchsenkontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Federarme (4) eine Wandstärke aufweisen, die in axialer Richtung variiert.

5. Buchsenkontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandstärke der Federarme (4) in axialer Richtung mehrfach variiert.

6. Buchsenkontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandstärke der Federarme (4) im Kontaktbereich (4b) am größten ist.

Claims

1. Socket contact for making electrical contact with a pin contact, wherein the socket contact (1) is formed substantially from a hollow cylinder in which at least one axial slot (3) is made, as a result of which at least two spring arms (4) are formed, wherein the ends of the spring arms (4) have contact regions (4b), wherein in each case two points of physical contact can be established with the pin contact by means of the contact regions (4b), wherein the contact regions (4b) have a curved covering surface, and wherein the curved covering surface forms two points of physical contact with the pin contact, characterized in that the spring arm has a greater wall thickness in the contact region (4b) than outside the contact region, as a result of which the spring arm (4) forms a thickened portion in the contact region.

2. Socket contact according to one of the preceding claims, characterized in that the covering surface has a notch (9).

3. Socket contact according to either of the preceding claims, characterized in that the spring arms (4) are bent towards one another in the radial direction.

4. Socket contact according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arms (4) have a wall thickness which varies in the axial direction.

5. Socket contact according to one of the preceding claims, characterized in that the wall thickness of the spring arms (4) varies several times in the axial direction.

6. Socket contact according to one of the preceding claims, characterized in that the wall thickness of the spring arms (4) is greatest in the contact region (4b).

Revendications

1. Douille de contact servant à établir un contact électrique avec une tige de contact, la douille de contact (1) étant constituée essentiellement d'un cylindre creux dans lequel est ménagée au moins une fente axiale (3), ce qui forme au moins deux bras élastiques (4), les extrémités des bras élastiques (4) présentant des parties de contact (4b), deux emplacements de contact avec la tige de contact pouvant respectivement être établis par l'intermédiaire des parties de contact (4b), les parties de contact (4b) présentant une surface incurvée de recouvrement et la surface incurvée de recouvrement formant deux emplacements de contact avec la tige de contact, caractérisée en ce que
le bras élastique présente dans la partie de contact (4b) une paroi plus épaisse qu'à l'extérieur de la partie de contact, de telle sorte que le bras élastique (4) est épaissi dans la partie de contact.

2. Douille de contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface de recouvrement présente une entaille (9).

3. Douille de contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bras élastiques (4) sont incurvés l'un vers l'autre dans la direction radiale.

4. Douille de contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur de la paroi des bras élastiques (4) varie dans la direction axiale.

5. Douille de contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur de la paroi des bras élastiques (4) varie plusieurs fois dans la direction axiale.

6. Douille de contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur de la paroi des bras élastiques (4) est maximale dans la partie de contact (4b).

Zeichnung