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Title:
ELECTRICAL CONTACT ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/055008
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical contact element (1) for making contact with a contact pin (4). Said element is configured as a closed, planar, annular element, comprises at least one deformable lug (2) that faces inwards and is produced in one-piece.

Inventors:
WESSNER JOCHEN (DE)
BIRKLE WERNER (DE)
DEPTULA PIOTR (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/004513
Publication Date:
July 03, 2003
Filing Date:
December 10, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
WESSNER JOCHEN (DE)
BIRKLE WERNER (DE)
DEPTULA PIOTR (DE)
International Classes:
H01R13/11; H01R43/16; (IPC1-7): H01R13/11
Domestic Patent References:
WO1998002938A11998-01-22
Foreign References:
US4968271A1990-11-06
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektrisches Kontaktelement (1) zur Kontaktierung eines Kontaktstifts (4), welches als geschlossenes, ebenes, ringförmiges Element ausgebildet ist ; mindestens eine nach innen gerichtete deformierbare Hal tenase (2) aufweist ; und aus einem Stück gefertigt ist.
2. Kontaktelement nach Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (l) drei nach innen gerichtete deformierbare Haltenasen (2) aufweist.
3. Kontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (l) zwei Haltenasen (2) an einer langen Seite (8) des Kontaktelementes und eine Haltenase (2) mittig zwischen den zwei Haltenasen (2) an der ge genüberliegenden langen Seite (8) des Kontaktelements aufweist.
4. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltenasen (2) im wesentlichen elastisch defor mierbar sind.
5. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (l) im wesentlichen eine ovale Grundform aufweist.
6. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (l) im wesentlichen eine halb kreisförmige Grundform aufweist.
7. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Öffnung in dem Kontaktelement (l) deutlich größer sind als die Außenabmessungen des Kontaktstifts (4).
8. Verwendung eines Kontaktelements nach einem oder mehre ren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktierung über die Haltenasen (2) und/oder die seitlichen Schenkel (8) des Kontakte reiches, an welchen die Kontaktnasen (2) befestigt sind, erstellt wird.
9. Kontaktelement nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (1) ein Stanzteil ist.
10. Anordnung mehrerer Kontaktelemente nach einem oder meh reren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kontaktierung eines Bauteils mit mehreren Kon taktstiften (4) die Kontaktelemente (1) in einer Ebene, insbesondere in Form eines Stanzgitters (6), angeordnet sind.
11. Verwendung eines Kontaktelements nach einem oder mehre ren der vorangehenden Ansprüche zur Kontaktierung von Sicherungen, und/oder Relais (5).
12. Verwendung eines Kontaktelements nach einem oder mehre ren der vorangehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug.
13. Verwendung eines Kontaktelements, nach einem oder mehre ren der vorangehenden Ansprüche in einem Bordnetzsteuer gerät für ein Fahrzeug.
Description:
Elektrisches Kontaktelement Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kontakt- element.

Bei der elektrischen Kontaktierung, insbesondere von Relais und Sicherungen im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise in Si- cherungsboxen, besteht das Problem, auf engem Raum mehrere elektrische Kontaktierungspunkte bereitzustellen, welche sehr strenge Vorgaben bezüglich der zu erreichenden Einsteck-und Ausziehkräfte sowie den Übergangswiderständen mit hoher Re- produzierbarkeit bei gleichzeitiger Kostenreduzierung erfül- len müssen.

Bislang wird üblicherweise zur elektrischen Kontaktierung von Relais und Sicherungen im Kraftfahrzeug, wie z. B. in einer Sicherungsbox, ein Stanzgitter aus leitendem Blech einge- setzt. Hierbei werden die stanzgitterseitigen Kontaktierungen entweder durch einen separat eingebrachten Kontakt (Verbin- dung durch Löten, Schweißen mit den Leiterbahnen) oder aber durch eine Schneid-Klemm-Verbindung, bei welcher der Kontakt aus der Stanzgitterebene herausgebogen wird, hergestellt.

Die enge räumliche Anordnung der vier bis fünf Relaiskontakte auf einer Fläche von in etwa 22 x 18 mm sowie ihre geometri- schen Randbedingungen (Größe, Federweg) lassen eine Ausfüh- rung der Relaiskontaktierung in einer Stanzgitterebene nach bisher bekanntem Vorgehen in der Regel nicht zu.

Das Problem der räumlichen Beschränkung wird vielmehr dadurch umgangen, dass das Stanzgitter für jedes Relais aus mehreren Einzelteilen und vor allem in mehreren Ebenen hergestellt werden muss (Mehrlagigkeit). Ursache dieser Vorgehensweise ist die Randbedingung, dass bei der Herstellung des Stanzgit- ters für ein Relais/eine Sicherung jeweils die entsprechende

Abwicklung ohne gegenseitige Berührungen und Kollisionen mög- lich sein muss.

Die Tatsache, dass ein Stanzgitter für die Kontaktierung ei- nes Relais aus mehreren Einzelteilen und insbesondere in meh- reren Ebenen gefertigt werden muss, stellt in Bezug auf den benötigten Bauraum den Aufwand und die Kosten im Fertigungs- prozess eine suboptimale Lösung dar.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Kontaktelement, insbesondere zur elektrischen Kontaktierung von Relais und Sicherungen im Kraftfahrzeug, bereitzustellen, welche die strengen Vorgaben bezüglich der zu erreichenden Einsteck-und Ausziehkräfte sowie den Übergangswiderständen mit hoher Reproduzierbarkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Zahl der zu handhabenden Einzelteile, unter der Reduzie- rung des benötigten Bauraumes, insbesondere durch ein einla- giges Stanzgitter und unter der Reduzierung des Aufwandes und der Kosten im Fertigungsprozess erfüllt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das in Anspruch l definierte elektrische Kontaktelement gelöst.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, geeignete Geometrien für die Vorrichtung 2ur elelctri- schen Kontaktierung zu generieren.

In der vorliegenden Erfindung wird das eingangs erwähnte Pro- blem dadurch gelöst, dass eine ringförmige, geschlossene, ebene Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung mindestens eine nach innen gerichtete deformierbare Haltenase aufweist und aus einem Stück gefertigt ist.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildun- gen und Verbesserungen des Erfindungsgegenstandes.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung, die insbesondere auch als Pinhalterung bezeichnet werden kann, genau drei nach innen gerichtete deformierbare Haltenasen auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Hal- tenase und/oder die Schenkel an denen sie befestigt sind im wesentlichen elastisch deformierbar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung hat die Pin- halterung im wesentlichen eine ovale oder halbkreisförmige Grundform.

Gemäß einer. weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Öff- nung in der Pinhalterung Abmessungen auf, die deutlich größer sind als die Außenabmessungen eines Pins, insbesondere zum Ausgleich von Toleranzen der Abmessungen eines Pins und/oder der Lage mehrerer Pins zueinander.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind mehrere oder alle Pinhalterungen zur Kontaktierung einer Einheit mit mehreren Pins, wie insbesondere eines Relais, in einer Ebene angeordnet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt die elektrische Kontaktierung über die Haltenase (n) und/oder die Schenkel an denen sie befestigt sind, und/oder weist die Kon- taktierung einen definierten reproduzierbaren Übergangswider- stand auf.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er- läutert.

Es zeigen :

Fig. 1 eine Pinhalterung (ovale Grundform) aus drei Rich- tungen mit ungebogenen Haltenasen gemäß einer er- sten Ausführungsform ; Fig. 2 eine Pinhalterung (ovale Grundform) aus drei Rich- ungen mit gebogenen Haltenase (bei Elemmkontaktie- rung) gemäß einer ersten Ausführungsform ; Fig. 3 eine Pinhalterung (halbkreisförmige Grundform) aus drei Richtungen mit ungebogenen Haltenasen gemäß einer zweiten Ausführungsform ; Fig. 4 eine Pinhalterung (halbkreisförmige Grundform) aus drei Richtungen mit gebogenen Haltenasen (bei Klemmkontaktierung) gemäß einer zweiten Ausfüh- rungsform ; und Fig. 5 schematische Darstellung eines Relais mit mehreren durch die Pinhalterung gemäß der zweiten Ausfüh- rungsform kontaktierten Pins (von unten).

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche und funktionsgleiche Bestandteile.

Fig. 1 zeigt eine Pinhalterung aus drei Richtungen als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Pinhalterung 1 in ovaler Grundform darge- stellt, deren Haltenasen 2 im ungebogenen Zustand nach innen gerichtet sind. Die Pinhalterung 1 ist ein gestanztes, ebe- nes, ringförmiges Blechteil, wobei die Abmessung der Öffnung größer, insbesondere deutlich größer, als der zu kontakte- rende Pin 4 ausfällt. Die Pinhalterung 1 ist über eine Lei- terbahn 7, insbesondere eines Stanzgitters 6, mit anderen elektrischen Bauelementen beispielsweise in einem Kraftfahr- zeug verbunden.

Fig. 2 zeigt die Pinhalterung 1 (in ovaler Grundform) mit ge- bogenen Haltenasen 3 bei eingeführtem Pin 4. Die Steck-wie auch Haltekräfte entstehen durch eine Klemmwirkung zwischen den drei geometrisch definiert gebogenen Haltenasen 3 mit zu- gehörigem Einführtrichter (zum Toleranzausgleich). Die im we- sentlìch elastìsch deformierbaren Haltenasen 3 bilden im ge- bogenen Zustand bzw. beim Einsteckvorgang eines Pins 4 einen Einführtrichter. Der Pin 4 wird sicher, elektrisch kontak- tiert und dem Übergangswiderstand zwischen Pin 4 und Pinhal- terung 1 kann ein definierter, reproduzierbarer Wert zugeord- net werden. Die Einsteck-bzw. Ausziehkräfte beim Einführen bzw. Herausziehen des Pins 4 aus der Pinhalterung 1 können ebenfalls einem definierten reproduzierbaren Wert zugeordnet werden. Die Steck-wie auch die Haltekräfte hängen sowohl vom gewählten Spaltmaß zwischen den Kontaktnasen 2, 3 wie auch von den Abmessungen des zu kontaktierenden Pins 4 ab.

Fig. 3 und Fig. 4 stellen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, wobei die Pinhalterung 1 jedoch eine halbkreisförmige Grundform zur Aufnahme, insbesondere anders dimensionierter Pins 4 aufweist.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Zusammenbaus von einem Relais-Stanzgitter bei dem mehrere Kontaktierungs- punkte auftreten. In der schematischen Darstellung wird aus Gründen der Übersichtlichkeit ein das Stanzgitter 6 stützen- der Kunststoffkörper nicht gezeigt, der die Strukturfestig- keit, insbesondere bei einer Sicherungsbox, gewährleistet.

Die Ausführung eines Stanzgitters 6 für ein Relais 5 ist so gewählt, dass Toleranzen im Relais 5 (Positionstoleranzen der Pins 4) sowie Ungenauigkeiten im Stanzgitter 6 durch eine ge- wollte Beweglichkeit des pro Pin 4 zugeordneten Kontaktberei- ches ausgeglichen wird. Dadurch wird eine Reproduzierbarkeit der Ergebnisse (Steck-und Haltekräfte, Übergangswiderstände) sichergestellt. Eine flexible (elastisch deformierbare) An- bindung der Kontaktbereiche lässt den Ausgleich von Toleran- zen im Relais 5 und im Stanzgitter 6 zu.