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Die Erfindung bezieht sich auf eine lösbare Befestigung für ein durch eine Durchbrechung in einem isolierenden Körper, wie z. B Gehäusewand, hindurchgeführtes Kontaktstück, wobei die Durchbrechung im Grundriss gesehen grösser als die Querschnittsfläche des die Durchbrechung durchragenden Kontaktstück-Abschnittes ausgebildet ist und die Mantelfläche der Durchbrechung zumindest eine starre Anformung aufweist.
Solche elektrisch leitenden Durchführungen sind in verschiedensten Anwendungsgebieten bekannt Das wohl wichtigste ist jenes der Gehäuse von elektrischen oder elektronischen Schaltungen. Sowohl für die Spannungsversorgung als auch um Signale nach aussen zu leiten müssen das Gehäuse durchdringende Leitungen vorgesehen werden. Häufig müssen diese Leitungen keinerlei mechanische Kräfte aufnehmen, sodass es genügt, Bohrungen in der Gehausewand anzubringen und herkömmliche Leitungslitzen hindurchzuführen.
Daneben kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein Steckmodul darstellt, wobei die elektrischen Anschlüsse als Steckerstifte oder-buchsen dienen, die in entsprechende Gegenstücke eingreifen (vgl Mikrochips, NH-Sicherungen). Die das Gehäuse durchdringenden Kontakte müssen hier fest im Gehäuse verankert sein, um die beim Steckvorgang auftretenden mechanischen Kräfte aufnehmen zu können
Weiters sind in diesem Zusammenhang Stecker an sich zu nennen, welche zwar keine Schaltung beinhalten, dennoch aber elektrische Kontakte aufweisen, die fest in einem isolierenden Steckergehäuse verankert sein müssen.
Eine bisher bekannte Methode der erwähnten Kontakt-Festlegung liegt im Vergiessen der Kontakte mit dem Gehäuse Wesentlicher Nachteil ist hierbei das umständliche Positionieren und Festhalten der Kontaktstücke innerhalb des Giesswerkzeuges. Daneben ist es auch schwierig, das Bauteil oder die Schaltung mit den Kontakten zu verbinden, da sich diese schon in ihrer endgültigen Lage befinden, wo sie fur Löt-, Niet- oder sonstige zur Herstellung von elektrischen Verbindungen geeigneten Werkzeugen nur mehr sehr schwer zugänglich sind
Diese Nachteile können durch Kontaktstücke vermieden werden, die in Durchbrechungen der Gehäusewand eingesteckt und dort fixiert werden. Solche Kontaktstücke werden mit den entsprechenden Verbindungsleitungen der Schaltung oder des Steckers verbunden und erst danach in ihre endgültige Position gebracht und dort fixiert.
Bei bisher bekannten steckbaren Kontaktstücken wird die zugehörige Durchbrechung des Gehäuses im wesentlichen gleich gross wie der Querschnitt des diese Durchbrechung durchragenden Abschnittes des Kontaktstückes gemacht und das Kontaktstück mit elastisch verformbaren, sich rampenartig von der Kontaktstückoberfläche wegerstreckenden Rastfedern versehen. Beim Durchschieben des Kontaktstückes durch die Durchbrechung legen sich diese Rastfedern an das Kontaktstück an, um sich - sobald sie die Durchbrechung verlassen haben- wieder in ihre abstehende Position zurückzubewegen. Sie wirken damit wie Widerhaken, die sich an der Aussenseite des Gehäuses ansetzen ; eine in Richtung Gehäuseinneres wirkende Kraft kann derartige Kontaktstücke nicht mehr verschieben.
Als nachteilig ergibt sich bei diesem System, dass die erläuterten Rastfedem nur geringe mechanische Kräfte aufnehmen können. Vor allem langzeitig einwirkende Kräfte können ein Verbiegen der Rastnasen und damit verbunden ein Hineindrücken der Kontakte in das Gehäuseinnere bewirken.
Einen auf diesem Prinzip basierenden, wenn auch konstruktiv etwas anders ausgestalteten Steckverbinder zeigt die DE-A1-17 90 043 : Bei diesem Steckverbinder sind Kontaktstifte (Fig. 1-6, 12-14) bzw-buchsen (Fig. 7-10) in Kunststoffkörper gehalten. Der Kunststoffkörper setzt sich jeweils aus zwei scheibenförmigen, in Einsteckrichtung der Kontaktelemente unmittelbar hintereinander liegenden Teilen zusammen. Diese Kunststoffkörper weisen Öffnungen auf, deren Querschnitte grösser sind als jener der Stifte bzw Buchsen. An die Wandung der Öffnung sind eine oder mehrere elastische Kunststofffinger angeformt, deren freie Enden in Ausnehmungen der Kontaktstifte/-buchsen eingreifen bzw sich an Schultern der Stifte/Buchsen anlegen.
Diese Finger sind elastisch und stimmen daher funktionell mit den oben erörterten, an das Kontaktstück angeformten Rastfedem überein. Auch diese Kunststofffinger weisen aber den Nachteil, nur geringe Kräfte aufnehmen zu können, auf.
Die DE-A1-27 12 895 beschreibt in ihren Fig. 1 bis 7 eine elektrische Kupplung, umfassend einen isolierenden Kupplungsblock und ein in diesen eingesetztes, elektrisch leitendes Verbindungsstück. Der Block hat eine Öffnung, welche das Verbindungsstück aufnimmt. Die Öffnung weist in ihrem mittleren Abschnitt eine Ruckhaltetasche auf, welche einfach eine Einengung des Öffnungsquerschnittes darstellt, sodass die Offnungswandung hier am Verbindungsstuck anliegt Die Rückhaltetasche stellt damit eine Anformung an die Mantelfläche
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der Öffnung dar Das Verbindungsstück ist mit Nasen ausgestattet, welche im Bereich der Ruckhaltetasche in das Material des Kupplungsblockes hineinragen Daneben weist das Verbindungsstück vorstehende Kanten auf, die ebenfalls in das Material des Kupplungsblockes hineinragen (vgl Fig. 4).
In der Ausführungsform der Fig 8 der DE-A1-27 12 895 ist das Verbindungsstück ebenfalls mit Nasen ausgestattet, allerdings ist die Rückhaltetasche geringfùgig anders ausgestaltet Sie weist hier eine geringere Erstreckung in Richtung Öffnungslängsachse auf, was zur Folge hat, dass sie vollständig zwischen den Nasen zu liegen kommt.
Die Nasen erstrecken sich dadurch nicht ins Innere der Rückhaltetasche, sondern kommen an ihren Schultern zur Anlage
Nachteilig ist bei dieser Lösung, dass beim Einsetzen des Verbindungsstückes seine Nasen an der Rückhaltetasche reiben und diese beschädigen können, was in weiterer Folge dazu fuhren kann, dass das Kontaktstück mit nur geringer Haltekraft innerhalb der Öffnung gehalten wird
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine lösbare Befestigung für ein durch eine Durchbrechung in einem isolierenden Korper, wie z. B. Gehäusewand, hindurchgeführtes Kontaktstück anzugeben, welche besonders gut zur Aufnahme von in Richtung Gehäuseinneres gerichteten, auf das Kontaktstück einwirkenden Kräften geeignet ist, bei welche aber die eben erörterten Nachteile des Standes der Technik vermieden sind.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Kontaktstück zumindest eine, in ihrer Gestalt im wesentlichen der Anformung entsprechende Ausnehmung aufweist und dass das Kontaktstück mittels einer Feder, welche sich an einer Oberfläche des Kontaktstückes und an der Mantelfläche der Durchbrechung abstützt, so gegen die Anformung gedrückt ist, dass die Anformung in die Ausnehmung eingreift.
Die Feder weicht beim Einsetzen des Kontaktstückes zurück, und drückt daher das Kontaktstück nicht gegen eine ffnungswandung, wodurch Beschädigungen der Öffnungswandung zuverlässig vermieden werden, selbst wenn das Kontaktstück oftmalig eingesetzt und wieder herausgenommen wird.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine an der Mantelfläche der Durchbrechung angeordnete Anformung die Form eines geraden Prismas aufweist Das Kontaktstück kommt damit an normal zu den in Richtung Gehäuseinneres gerichteten Kräften verlaufenden Kanten bzw. Flächen zur Anlage, wodurch diese Kräfte besonders gut aufgenommen werden können.
Nach eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine prismatische Anformung rechteckige Deckflächen aufweist. Das Kontaktstück muss mit in ihrer Gestalt mit den Durchbrechungs-Anformungen übereinstimmenden Ausnehmungen versehen werden, was bei dieser Gestaltungsvariante besonders einfach zu bewerkstelligen ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, dass sich die zumindest eine, in ihrer Gestalt im wesentlichen der zumindest einen Anformung entsprechende Ausnehmung des Kontaktstückes über die gesamte Materialstärke des Kontaktstückes erstreckt. Sich über die gesamte Materialdicke erstreckende Durchbrechungen sind wesentlich einfacher zu fertigen als alternativ dazu mögliche, sich nur über einen Teil der Materialdicke erstreckende Ausnehmungen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Durchbrechung des Kontaktstückes an dessen Berandung angeordnet ist. Derartig angeordnete Durchbrechungen können bereits beim Zuschneiden des Kontaktstückes mitgefertigt werden, wohingegen für die Herstellung einer von der Berandung beabstandeten Durchbrechung ein separater Bohr- oder Fräsvorgang notwendig wäre.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktstück an seiner der Federangriffs-Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche eine rampenartige Anformung aufweist, welche zumindest gleich hoch wie die Anformung der Durchbrechung ist und m Kontakteinsetzrichtung gesehen zur Gänze vor der zumindest einen Ausnehmung angeordnet ist.
Beim Einfahren des Kontaktstückes stützt sich dieses lediglich mit der rampenförmigen Anformung an der mit der zumindest einen Anformung versehenen Oberfläche der Durchbrechung ab, wodurch das Kontaktstück selbst über die Anformungen gehoben wird Beim Einsetzen des Kontaktstückes muss daher lediglich eine Kraft in Einsetzrichtung ausgeübt werden, das Überheben der Anformungen passiert automatisch.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann darin bestehen, dass die Feder als Blattfeder ausgebildet ist, weil deren Herstellung einen besonders geringen Aufwand erfordert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Blattfeder einstückig mit dem isolierenden Körper ausgerührt ist. Die Durchführung
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mit allen ihren Anformungen und federnden Elementen ist damit in einem einzigen Arbeitsschritt herstellbar, jedwede nachträgliche Bestückungen können vollkommen entfallen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausfuh- rungsformen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein Es zeigen :
Fig 1a einen erfindungsgemassen Kontaktsitz im Grundriss ;
Fig. 1 b, c jeweils einen Schnitt durch den Kontaktsitz nach Fig 1 a ;
Fig. 2a-c den Kontaktsitz nach Fig. 1, jeweils in der Darstellung nach Fig 1c mit verschiedenen Ausführungsformen der Anformungen und der zugehörigen Ausnehmungen und
Fig 3a-c ein vollständiges Gehäuse, das mit erfindungsgemässen Kontaktsitzen gemäss einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform ausgestattet ist, in Seiten-, Auf-und Grundriss, jeweils in teilweise geschnittener Darstellung
In Fig. 1 ist mit 2 ein Körper aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Kunststoff bezeichnet.
Dieser weist eine Durchbrechung 8 auf, durch welche ein Kontaktstück 1 hindurchgerührt ist.
Das Kontaktstück 1 ist in einem lösbaren Sitz innerhalb der Durchbrechung 8 fixiert, welcher Sitz gebildet ist durch eine an der Mantelfläche 80 der Durchbrechung 8 angeordnete Anformung 81 sowie durch eine am Kontaktstück 1 vorgesehene Ausnehmung 10, die in ihrer Gestalt Im wesentlichen der Anformung 81 entspricht Wird die Anformung 81 in Eingriff mit der Ausnehmung 10 gebracht, ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Kontaktstück I und isolierendem Körper 2.
Wie in den Fig 1a, 1b zu erkennen ist, ist die Durchbrechung 8 im Grundriss gesehen grösser als die Querschnittsflache des die Durchbrechung 8 durchragenden Kontaktstück-Abschnittes. Die Notwendigkeit dieser Massnahme ist damit zu erklären, dass sowohl Kontaktstück 1 als auch isolierender Körper 2 aus einem im wesentlichen starren Material bestehen. Bei einander entsprechenden Querschnitten von Durchbrechung 8 und Kontaktstück 1 würde durch die Anformung 81 ein vollständiges Einsetzen des Kontaktstückes 1 verhindert werden.
Durch das erläuterte Übermass der Durchbrechung 8 ergibt sich ein Spielsitz zwischen Durchbrechung 8 und Kontaktstück 1. Um die geforderte formschlüssige Verbindung zwischen isolierendem Körper 2 und Kontaktstück 1 auch wirklich zu erreichen, muss das Kontaktstück 1 in eine solche Position gebracht werden, dass die Anformung 81 mit der Ausnehmung 10 in Eingriff steht. Hiefür sind mehrere Massnahmen möglich, deren wichtigste in Fig. 1 dargestellt ist Hier ist eine Schraubenfeder 4 vorgesehen, die sich an der Oberfläche des Kontaktstückes und an der Mantelfläche. 81 der Durchbrechung 8 abstützt und so das Kontaktstück 1 in Richtung Anformung 81 drückt.
Die Schraubenfeder 4 kann selbstverständlich durch Federn anderen Typs ersetzt werden, des weiteren kann ein starrer Bauteil, vorzugsweise ein Keil, der sich wie die Feder 4 zwischen Mantelfläche 81 der Durchbrechung 8 und dem Kontaktstück 1 erstreckt, verwendet werden.
Die geometrische Form der Anformung 81 sowie der zugehörigen Ausnehmung 10 kann genauso wie deren Anzahl beliebig gewählt werden, lediglich beispielsweise wurde in Fig 1 eine halbkugelförmige Ausgestaltung gewählt.
Besonders günstig ist es, die Ausnehmung 10 des Kontaktstückes 1 den Fig. 2a-c entsprechend als sich über die gesamte Materialstärke des Kontaktstückes 1 erstreckende Durchbrechung 10 auszugestalten. Dies erfordert allerdings, dass die Anformungen 81 als gerade Prismen ausgestaltet sind, deren Deckflächen mit dem Grundriss der Durchbrechung 10 übereinstimmen. Die genaue Form dieses Grundrisses ist nun wieder beliebig wählbar, beispielsweise wurde in Fig 2a ein Kreis, in Fig. 2b ein Dreieck und in Fig. 2c eine Rechteck dargestellt.
Bei einer prismatischen Ausbildung der Anformung 81 können diese Anformung 81 und die ihr zugeordneten Durchbrechungen 10 mit einer Presspassung gefertigt werden, sodass das Kontaktstück 1 mittels Presssitz in der den Eingriff der Anformung 81 in der Durchbrechung 10 bewirkenden Position gehalten wird
Hinsichtlich der Position von Anformung 81 und Ausnehmung/Durchbrechung 10 gibt es ebenfalls keinerlei Einschränkungen, besonders günstig, weil einfach zu fertigen, hat sich deren Anordnung entlang der Berandung des Kontaktstückes 1 - vgl. Fig. 2b, c- erwiesen, die Durchbrechungen 10 werden damit zu seitlichen Einkerbungen im Kontaktstück 1.
Anhand der Fig. 3a-c soll abschliessend eine besonders bevorzugte Ausrührungsvariante der Erfindung erläutert werden. Der mit Kontaktdurchführungen ausgestattete isolierende Körper 2 ist hier als Deckel eines Gehäuses für eine elektronische Schaltung ausgebildet. Er sitzt in einer
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quaderförmigen Gehäuseschale 20, wo er sich mittels Rastnasen 21 formschlüssig in zugehörigen Ausnehmungen 22 der Gehäuseschale 20 festsetzt.
Die in Fig 3c im linken oberen Bereich des Gehäusedeckels 2 angeordnete Durchbrechung 8 für das Kontaktstück 1 wurde der Übersichtlichkeit halber mit einer stärkeren Umrisslinie gezeichnet Diese Durchbrechung 8 ist breiter als die Stärke des Kontaktstückes 1 ausgerührt, sodass dieses in Richtung der Breitsymmetrieachse 23 des Gehäusedeckels 2 parallel verschoben werden kann. An der mit 82 bezeichneten Seitenfläche der Durchbrechung 8 sind quaderförmige Anformungen 81 (vgl. Fig 3b), im Kontaktstück 1 dementsprechende rechteckförmige Durchbrechungen 10 vorgesehen. Für die formschlüssige Festlegung des Kontaktstückes 1 im Gehäusedeckel 2 muss das Kontaktstück 1 gegen die Seitenfläche 82 gedrückt werden, damit die Anformungen 81 in die Durchbrechungen 10 eingreifen.
Bei dieser Ausführungsform wird hiefür eine Blattfeder 4 eingesetzt, die mit ihrem ersten Ende an der Mantelfläche 80 der Durchbrechung 8 festgelegt ist und dessen zweites, einen 90 -Knick aufweisendes Ende am Kontaktstück 1 anliegt und dieses federnd in Richtung Seitenfläche 82 drückt. Die Blattfeder 4 ist bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform einstückig mit dem Gehäusedeckel 2 ausgerührt, wurde also bei der Herstellung dieses Deckels 2 mitgespritzt Alternativ wäre es aber im Sinne der Erfindung genauso vorstellbar, die Blattfeder 4 separat zu fertigen und nach erfolgter Herstellung des Deckels 2 in diesen einzusetzen.
Beim Einsetzen des Kontaktstückes 1 in seine Durchbrechung 8 muss nun so vorgegangen werden, dass die Blattfeder 4 von der Seitenfläche 82 weggedrückt wird, das Kontaktstück 1 in Richtung senkrecht zur Bildebene der Fig 3c neben den Anformungen 81 eingesetzt wird und abschliessend die Blattfeder 4 wieder freigegeben wird. Auf das Kontaktstück 1 müssen daher in zwei Richtungen verlaufende Kräfte ausgeübt werden : eine in Richtung der Breitsymmetrieachse 23 verlaufende, die Blattfeder 4 auslenkende und eine in Einsetzrichtung wirkende Kraft.
Wie am besten in Fig. 3a zu erkennen ist, weist das Kontaktstück 1 an seiner, den Anformungen 81 zugewandten-und damit der Blattfederangriffs-Oberfläche 12 gegenüberliegenen- Oberfläche eine rampenartige Anformung 3 auf, deren Höhe der Höhe der Anformung 81 entspricht, gegebenenfalls diese etwas übersteigt In Einsetzrichtung gesehen liegt diese Anformung 3 zur Gänze vor den Durchbrechungen 10 (vgl. Fig. 3b).
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