CH652243A5

CH652243A5 - Electrical connecting device having a contact strip which is arranged between two components

Info

Publication number: CH652243A5
Application number: CH703980A
Authority: CH
Inventors: Willi Schuetz
Original assignee: Sprecher & Schuh Ag
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1985-10-31
Also published as: AT381602B; ATA295981A; DE3048054A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Eine derartige Verbindungseinrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 2 217 433 mit einem die Form einer Leiter aufweisenden Kontaktband bekannt. Die Leitersprossen sind sechseckige Lamellen, die aus der Bandebene herausgedreht sind. Sie sollen mit je einer Sechseckseite an je einem Bauteil einen Linienkontakt bilden, wobei auf Scharfkantigkeit Wert gelegt wird. Schon geringste Abweichungen, die praktisch unvermeidlich sind, führen dazu, dass nur Lamellenecken Kontakt geben. Die Kanten fressen zudem an den Bauteilen. Es wurde auch, z.B. gemäss US-PS 3 453 587 eine gerundete, elipsenartige Lamellenform vorgeschlagen, durch die ein Linienkontakt angestrebt, aber auch nicht einwandfrei erreicht wurde. Für die Führung hoher Ströme fehlten somit die Voraussetzungen.

Durch die CH-PS 590 569 wurde vorgeschlagen, die Lamellen mit gerundeten Vorsprüngen als Kontaktpunkte für die Bauteile zu versehen, so dass kein Fressen auftrat und mindestens je zwei Kontaktpunkte pro Bauteil vorhanden waren. Auch hier können schon kleinste Abweichungen zu ungleichmässigen Kontaktdrücken führen, so dass die Sicherheit für die Führung hoher Ströme fehlen kann.

Den Leiterpfad von der einen zur anderen Kante einer der geschilderten Lamellen sieht man gemäss der CH-PS 614 565 in einem leitenden Überzug der Lamelle vor, wodurch aber die Nachteile der US-PS 3 453 587 nicht beseitigt, so dass die Führung hoher Ströme nicht möglich ist. Hieran ändert auch die Trennung der Federfunktion von der Leitungsfunktion im Sinne der CH-PS 172 844 nichts. Auch der Versuch der Vermehrung der Kontaktpunkte im Sinne der CH-PS 590 567 kann nicht zu einer Eignung für die Führung hoher Ströme führen, zumal er durch Schlitzen der Lamelle fressende scharfe Kanten, ungewissen Kontaktdruck und eine unbestimmte Beeinflussung des Querschnitts in mechanischer und elektrischer Hinsicht herbeiführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche elektrische Verbindungseinrichtung mit Eignung für Steckverbindungen, zu schaffen, die die sichere Führung hoher Ströme gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrische Verbindung nach Anspruch 1 vorgeschlagen.

Die Verbindungsstücke sind somit einerseits in an sich bekannter Weise unter Neigungsveränderung federnd bewegbar, während sie ausserdem im Sinne der Erfindung um eine zu ihrer Neigungsebene quer stehende Achse am Träger schwenkbar angebracht sind. Sie besitzen gewissermassen eine kardanische Aufhängung. Da sie zudem das eine Bauteil an wenigstens zwei Kontaktstellen berühren, ist auch ihre Lage weitgehend auf die Kontaktgabe hin definiert.

Durch die geschilderte Beweglichkeit in zwei Richtungen ist einwandfrei sicherzustellen, dass die Verbindungsstücke das eine Bauteil an wenigstens zwei Kontaktstellen und das andere an wenigstens einer Kontaktstelle mit definiertem Kontaktdruck berühren können, wodurch auch die Eignung für die Führung hoher Ströme sicherstellbar ist.

Es ist auch problemlos nach der Erfindung jedes Bauteil von jedem Verbindungsstück an je zwei Kontaktstellen definiert berühren zu lassen, weil die kardanartige Aufhängung dies zulässt.

Mehr als je drei Kontaktstellen zwischen einem Verbindungsstück und einem Bauteil vorzusehen, ist zwar nicht ausgeschlossen, wird aber aus praktischen Gründen weniger bevorzugt, was leicht einzusehen ist.

Besonders wenn man die Kontaktstellen der einzelnen Verbindungsstücke kantenfrei, z.B. gerundet ausbildet, ist die Gefahr des Anfressens praktisch gebannt.

Wenn die Verbindungsstücke starr, jedenfalls aber ausreichend steifer als der federnde Träger ausgebildet werden, kann eine praktisch vollständige Trennung der elektrischen und federnden Eigenschaften realisiert werden.

Dagegen kann diese klare Trennung nach den genannten Schriften (US-PS 2 217 433, US-PS 3 453 587, CH-PS 590 569; CH-PS 172 844, CH-PS 614 565) nicht verwirklicht werden,

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weil die als Verbindungsstücke dienenden Lamellen verformbare Leiterteile aufweisen müssen. Das gilt selbst dann, wenn Isoliermaterial mit Metallschicht als Lamellen verwendet werden. Dabei können durch Verschiebung der Metallschicht Kontaktprobleme auftreten. Die dünnen Schichten können zudem vorzeitig verschleissen. Als Folge ungenügender Kontaktgabe kann Erwärmung und Zerstörung auftreten.

Solche Nachteile lassen sich, wie sich auch aus den vorstehenden Ausführungen zur Erfindung ergibt, bei der Erfindung vermeiden.

Die Verbindungsstücke kann man vorteilhaft am Träger, besonders wenn er bandartig ausgebildet ist, aufnieten, wobei separate Nieten oder aus dem Material des Verbindungsstük-kes bzw. des Trägers geformte Nietteile verwendbar sind.

Ein bandartiger Träger kann quer verlaufende Fortsätze aufweisen, die den Sprossen einer Leiter oder denen einer längs halbierten Leiter ähnlich sein können, wobei dann die Verbindungsteile an diesen Sprossen angenietet sein können. Diese Sprossen können aus der Bandeben so herausgedreht sein, dass sie auf Torsion beanspruchte Federn bilden, wie dies bei den bekannten Lamellenbändern der Fall ist.

Man kann auch eine Fältelung eines Band-Trägers zum gleichen Zweck anwenden.

Somit ist die Herstellung des Kontaktbandes wirtschaftlich durchführbar und das Trägermaterial nach seinen für die Trag- und Federfunktion nötigen Eigenschaften im Rahmen der Gesamteignung wählbar. Es kommen dabei besonders federnde Metalle und Kunststoffe sowie deren Kombinationen in Frage.

Selbst ein einfacher runder Draht kann zumindest als Teil des Gesamtträgers verwendet werden. Die Verbindungsstücke sind dann auf den Draht aufgezogen. Es können Abstandstücke, insbesondere Federn zwischen den Verbindungsstük-ken vorgesehen sein. Auch hier ist eine wirtschaftliche Fertigung möglich. Anstelle der Abstandstücke oder in Kombination mit solchen kann eine Biegung und/oder Faltung des Drahtes abstandgebend und/oder für die Federwirkung herangezogen werden.

Die Erfindung eignet sich gut für Steckverbindungen, bei denen das eine Bauteil buchsenartig und das andere stiftartig ausgebildet sein kann. Auch Flachstecker sind möglich. Das Kontaktband wird man mit dem einen Steckerteil in Steckrichtung unverschieblich verbinden, z.B. in einer oder mehreren Nuten verankern.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der rein schematischen Zeichnung beispielsweise besprochen werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen teil weisen Schnitt durch eine erfindungsge-mässe Verbindung mit in Seitenansicht dargestelltem Kontaktband,

Fig. 2 eine teilweise gebrochene und unvollständige Draufsicht auf das Kontaktband der Fig. 1,

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Schnittansicht mit einem anderen geschnitten dargestellten Kontaktband,

Fig. 4 einen etwa die Hälfte des Trägers des Kontaktbandes der Fig. 1 und 2 ausmachenden Träger, jedoch in kleinerer Darstellung.

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen gefältelten Bandträger etwa im Massstab der Fig. 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Trägers nach Fig. 5,

Fig. 7 und 8, zwei Draufsichten von verschiedenen und im Massstab von den übrigen Figuren abweichend gezeichneten Verbindungsstücken.

In Fig. 1 und 3 erkennt man die beiden Bauteile 1 und 2 zwischen denen in Fig. 1 das Kontaktband 3 und in Fig. 3 das Kontaktband 300 gezeichnet ist. Das Kontaktband 3 ist auch in Fig. 2 ersichtlich.

Beide Kontaktbänder 3 bzw. 300 haben je Verbindungsstücke 31 bzw. 310, die sich voneinander nur dadurch unterscheiden, dass das Verbindungsstück 310 ein Langloch 311 aufweist, während das Verbindungsstück 31 ein nicht sichtbares vom Niet 32 durchsetztes Rundloch in seiner geometrischen Mitte hat. Die Verbindungsstücke 31 bzw. 310 haben eine im wesentlichen rechteckige Form mit gerundet und kantenfrei vorstehenden Kontaktteilen 33, die an den Bauteilen 1 und 2 anliegen.

Um dieses Anliegen mit möglichst gleichmässigem Kontaktdruck zu ermöglichen, sind die Verbindungsstücke 31 mittels des erwähnten Niets 32 schwenkbar am Träger 4 an Querfortsätzen 41 angebracht. Die Querfortsätze 41 sind federnd aus der Ebene 40 des Trägers herausgewunden, so dass sie die in Fig. 1 rechts dargestellte Neigung hätten, wenn sie nicht durch die auf sie aufgenieteten Verbindungsstücke 31 zwischen den Teilen 1 und 2 federnd gespannt würden. Dadurch wird ein federndes Schwenken der Verbindungsstücke um eine mindestens angenähert in ihrer Ebene 30 liegende Achse bewirkt. Da die Verbindungsstücke zudem um die Achse 34 in ihrer Ebene schwenkbar sind, haben sie eine Art kardani-scher Aufhängung, so dass die vier Kontaktteile 33 mit zumindest angenähert gleichem Druck an den Bauteilen 1 und 2 anliegen.

Ähnlich verhält es sich bei Fig. 3, wo aber anstelle des Trägers 4 ein einfacher Runddraht 400 mit Schraubenfedern 410 als Abstandhalter zwischen den Verbindungsstücken 310 tritt. Die Verbindungsstücke 310 sind einerseits durch die Federn 410 und andererseits durch Kalibrierung des Langlochs 311 federnd um eine in ihrer Ebene liegende Achse schwenkbar. Sie sind andererseits um den sie mittig durchsetzenden Draht 400 um eine zu ihrer Ebene querstehende Achse schwenkbar, wie das hinsichtlich Fig. 1 schon näher besprochen wurde.

Gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich kleiner dargestellt, erkennt man in Fig. 4 einen Träger in Bandform, wobei dieser Träger 4' nur mit halben Sprossen 41' verglichen mit dem Träger 4 der Fig. 2 ausgestattet ist.

Etwa im Massstab der Fig. 4 sind auch die Fig. 5 und 6 dargestellt, bei denen ein einfaches Band in gemäss Fig. 6 gefältelter Form einen Träger 4" bildet. Verbindungsstücke 31" sind um Niete 32" schwenkbar an ihm angebracht.

In einem eigenen, nur der Darstellbarkeit wegen gewählten Massstab zeigen die Fig. 7 und 8 je ein Verbindungsstück 310' bzw. 310", von denen das eine sechs Kontaktstellen 33 und das andere drei Kontaktstellen 33 aufweist, womit die bevorzugten Extreme wiedergegeben werden sollten. In der jeweiligen geometrischen Mitte ist ein Loch 311' bzw. 311" sowohl als Rundloch für Trägerbefestigung nach Fig. 1 und 6, als auch als Langloch gemäss Fig. 3 angedeutet.

Während hier Ausführungsformen dargestellt wurden, die vorteilhaft ganz aus Metall bestehen können, lassen sich durch entsprechende Anpassung an Kunststoffe und dergleichen auch Werkstoffkombinationen erfolgreich verwenden.

Man erkennt jedenfalls aus der Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung, dass wegen der biaxialen Beweglichkeit jedes kontaktgebenden Verbindungsstückes eine hervorragende Kontaktdruckverteilung erzielt werden kann, was die Erfindung für die Führung hoher Ströme brauchbar macht. Dabei können erst noch der Träger seiner mechanischen Funktion entsprechend und die Verbindungsstücke ihrer elektrischen Funktion entsprechend optimiert werden, weil eine kompromisslose Funktionstrennung nach der Erfindung möglich ist.

Es sei dabei auch daraufhingewiesen, dass bei einer solchen Funktionstrennung auch die Verwendung der bevorzugten praktisch starren Verbindungsstücke möglich ist, was durch die Dickenunterschiede in der Zeichnung angedeutet wurde.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Elektrische Verbindungseinrichtung zwischen zwei elektrisch leitenden Bauteilen mit einem zwischen diesen Bauteilen angeordneten Kontaktband, das im Abstand zueinander angeordnete elektrisch leitende Verbindungsstücke aufweist, deren jedes zur Kontaktbandebene geneigt und unter Neigungsveränderung federnd bewegbar, beide Bauteile elektrisch leitend berührt, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verbindungsstück (31) um eine zu seiner Neigungsebene (30) quer stehende Achse (34) schwenkbar an einem mehreren Verbindungsstücken (31) gemeinsamen Träger (4) angebracht ist und mindestens das eine Bauteil (1, 2) an wenigstens zwei Kontaktstellen (33) berührt.

2. Elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsstücke (310") vorgesehen sind, welche das eine Bauteil (1,2) an nur einer Kontaktstelle (33) und das andere Bauteil (1,2) an wenigstens zwei Kontaktstellen (33) berühren.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsstücke (310') vorgesehen sind, die jedes der beiden Bauteile an höchstens drei Kontaktstellen (33) berühren.

4. Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verbindungsstück (31,310,310', 310") zumindest an seinen Kontaktstellen (33) kantenfrei ausgebildet ist.

5. Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsstücke (31,310, 310', 310") vorgesehen sind, welche starr oder zumindest steifer als der federnde Träger (4; 400, 410) sind.

6. Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsstücke (31, 310, 310', 310") vorgesehen sind, die um ihren geometrischen Mittelpunkt schwenkbar sind.

7. Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger (4; 4'; 4") aufgenietete Verbindungsstücke (31 ; 310) vorgesehen sind.

8. Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4; 4') bandartig ausgebildet ist.

9. Elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4; 4') quer verlaufende Stege (41 ; 41') aufweist, an denen die Verbindungsstücke (31) angebracht sind.

10. Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger einen die Verbindungsstücke (310) durchsetzenden Draht (400) aufweist.

11. Elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verbindungsstücken (310) Abstandsstücke insbesondere Druckfedern (410) vorgesehen sind.

12. Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4") mindestens teilweise quer zu seiner Längsausdehnung gefaltet bzw. gebogen ist.