DE102005026427B4

DE102005026427B4 - Elektrischer Verbinder, bei dem ein Abstreifvorgang in einem engen Bereich durchgeführt wird

Info

Publication number: DE102005026427B4
Application number: DE102005026427A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Matsunaga; Masaaki Shimada; Akira Natori; Keiichiro Suzuki
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2025-06-09
Also published as: DE102005026427A1; JP2005353358A; CN100438220C; US20050277338A1; CN1707860A; JP3998208B2; US7029287B2

Abstract

Elektrischer Verbinder (1), der in einer vorbestimmten Richtung (A0) mit einem zugehörigen Verbinder (41) zu verbinden ist, mit
einem leitfähigen Kontakt (11) und
einem Isolator (31), der den Kontakt (11) hält;
wobei der Isolator (31) einen Unterbringungsraum (32) mit einer Öffnung (35) in der vorbestimmten Richtung (A0) begrenzt;
wobei der Kontakt (11) enthält:
einen Basisabschnitt (13), der von dem Isolator (31) gehalten wird, und
einen Federabschnitt (14), der mit dem Basisabschnitt (13) verbunden ist;
wobei der Federabschnitt (14) enthält:
einen ersten Abschnitt (15a), der sich von dem Basisabschnitt (13) aus so in dem Unterbringungsraum (32) erstreckt, dass er die vorbestimmte Richtung (A0) schneidet,
einen zweiten Abschnitt (15b), der sich von dem ersten Abschnitt (15a) aus von der Öffnung (35) weg wendet und sich in dem Unterbringungsraum (32) so erstreckt, dass er die vorbestimmte Richtung (A0) schneidet, und
einen dritten Abschnitt...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder, der mit einem zusammengehörigen elektrischen Verbinder verbunden werden soll, und insbesondere auf einen elektrischen Verbinder mit einer in der Technik bekannten Abstreiffunktion.
Ein elektrischer Verbinder dieser Art ist beispielsweise in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-074014 offenbart. Der elektrische Verbinder enthält einen Kontakt und ein Gehäuse, das den Kontakt hält. Der Kontakt enthält einen Befestigungsabschnitt, der an dem Gehäuse befestigt ist, einen Federabschnitt, der sich in einem Innenraum des Gehäuses erstreckt, und einen Kontaktabschnitt, der mit dem Federabschnitt verbunden ist und außerhalb des Gehäuses frei liegt. Der Federabschnitt ist in einem scharfen Winkel von dem Befestigungsabschnitt aus gebogen, um sich in einer ersten Richtung zu erstrecken, und er kehrt um, um sich in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu erstrecken. Der Fe derabschnitt schlängelt sich also in dem Innenraum des Gehäuses.
Wenn ein zugehöriger Kontakt auf den Kontaktabschnitt gedrückt wird, wird der Federabschnitt bei einer Bewegung des Kontaktabschnitts gebogen. Dabei gleitet der Kontaktabschnitt auf dem zugehörigen Kontakt, um zwischen ihnen einen Abstreifungsvorgang durchzuführen.
Bei dem oben erwähnten elektrischen Verbinder ist jedoch ein Bereich des Abstreifvorgangs größer als erforderlich. Das liegt daran, dass der Federabschnitt sich in dem Innenraum des Gehäuses schlängelt. Demzufolge ist es schwierig, den zugehörigen Kontakt zu miniaturisieren.
US 6,312,295 B2 offenbart einen elektrischen Verbinder, bei dem eine Mehrzahl von Kontaktelementen so in einem Gehäuse angeordnet sind, dass die Kontaktabschnitte an der Vorderseite des Gehäuses freiliegen. Das Kontaktelement hat einen flexiblen Abschnitt, der in einem Schlitz angeordnet ist, und einen Schrägabschnitt, der den Kontaktabschnitt mit dem flexiblen Abschnitt verbindet, um den Kontaktabschnitt in einer ersten Richtung beweglich zu machen. Ein Vorsprungelement ist an dem Gehäuse angebracht, um den Kontakt in einer zweiten Richtung zu bewegen, die senkrecht zu der ersten Richtung ist.
JP 05-013122 A offenbart einen Kontakt, der einen Kontaktabschnitt oben an einem elastisch verformbaren Abschnitt aufweist. Der Kontaktabschnitt hat einen ersten Kontakt, der fortlaufend zu dem elastisch verformbaren Abschnitt gebildet ist, und einen zweiten Kontakt, der über einen elastisch verformbaren Teil fortlaufend zu dem ersten Kontakt gebildet ist. Der elastisch verformbare Teil hat einen nach oben gebogenen Teil, und eine Stufe zwischen dem zweiten Kontakt und dem ersten Kontakt ist in dem Zustand bereitgestellt, in dem auf den ersten Kontakt und den zweiten Kontakt keine Kontaktkraft wirkt.
EP 1 083 638 A1 beschreibt einen elektrischen Verbinder, der eine Verbinderbuchse enthält, die ein dielektrisches Gehäuse mit einem passenden Buchsenabschnitt und zumindest einen an dem Gehäuse angebrachten leitenden Buchsenanschluss aufweist. Der Buchsenanschluss hat Kontaktabschnitte, die im allgemeinen auf gegenüberliegenden Seiten des Buchsenabschnitts angeordnet sind. Ein Steckerverbinder hat ein dielektrisches Gehäuse mit einem passenden Steckerabschnitt, der in einer Fügerichtung in den Buchsenabschnitt des Buchsenverbinders eingesetzt werden kann. Der Steckerabschnitt ist in einer Richtung quer zu der Fügerichtung kleiner als der Buchsenabschnitt, um einen Bereich einer Schwimmbewegung zwischen den Verbindern bereitzustellen. Zumindest ein leitender Steckeranschluss ist an dem Gehäuse des Steckerverbinders angebracht und hat nachgiebige Kontaktabschnitte, die über den gesamten Bereich der Schwimmbewegung in ständigem Eingriff mit den voneinander beabstandeten Kontaktabschnitten des Buchsenanschlusses gehalten werden.
US 3,626,361 A beschreibt einen Verbinder, der ein isolierendes Stützgehäuse und ein elektrisches Kontaktelement enthält, das durch einen metallischen Streifen gebildet ist, der einen Zwischenabschnitt aufweist, dessen entgegengesetzte kanten in Nuten in der Stütze gleiten. Der Zwischenabschnitt hat eine Längszunge, die das Kontaktelement in einer Richtung klemmt und an einer Seite an eine Verdrahtungslasche und an der anderen Seite an einen gekrümmten Abschnitt zum Kontaktieren einer Leiterplatte anschließt.
GB 2 381 671 A beschreibt einen Erdkontakt mit einer Basis zum Anschluss an eine Leiterplatte, einem Falz zwischen der Basis und einem Zwischenabschnitt, wobei der Zwischenabschnitt mit einer Öffnung versehen ist, und einem Falz zwischen dem Zwischenabschnitt und einem Kontaktabschnitt. Zumindest ein Teil des Kontaktabschnitt kann in der Öffnung des Zwischenabschnitts aufgenommen sein, um seitliches Verrutschen zu verhindern. Die Basis kann erhöhte Konkavabschnitte aufweisen, was zwei Flächen belässt, die zum Selbstzentrieren beim Aufschmelzlöten helfen. Das Ende des Kontaktabschnitts kann in die Öffnung eintreten, wenn es in Ruhestellung ist, oder lediglich dann, wenn es elastisch verformt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen elektrischen Verbinder bereitzustellen, bei dem ein Federabschnitt eine hinreichende Verformbarkeit aufweist und der in der Lage ist, einen Bereich eines Abstreifvorgangs passend zu steuern. Weiterhin soll ein elektrischer Verbinder des beschriebenen Typs bereitgestellt werden, dessen Größe verringert werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Verbinder gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen.
1 ist eine Schnittansicht eines elektrischen Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie eines damit zu verbindenden zugehörigen Verbinders.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines in dem elektrischen Verbinder von 1 enthaltenen Kontakts.
Mit Bezug auf 1 und 2 wird die Beschreibung mit Bezug auf einen elektrischen Verbinder gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung durchgeführt.
Der elektrische Verbinder ist in den Figuren durch ein Bezugszeichen 1 gekennzeichnet und daran angepasst, mit einem zugehörigen Verbinder 41 in einer vorbestimmten Richtung A0 verbunden zu werden. Der zugehörige Verbinder 41 enthält einen zugehörigen Isolator 45 aus Kunststoffmaterial und einen zugehörigen Kontakt 43, der mit dem zugehörigen Isolator 45 verbunden ist. Der zugehörige Kontakt 43 ist leitend und enthält einen zugehörigen Basisabschnitt 43a, der in den zugehörigen Isolator 45 eingegossen und an ihm befestigt ist, einen zugehörigen Kontaktabschnitt 43b, der sich entlang einer Hauptoberfläche 49 erstreckt, und einen zugehörigen Endabschnitt 43c, der mit einer zugehörigen Leiterplatte oder einem Kabel eines Batterieladers durch Löten zu verbinden ist.
Der elektrische Verbinder 1 enthält einen leitenden Kontakt 11 und einen Isolator 31, der den Kontakt durch eine Vergusstechnik hält. Der Isolator 31 besteht aus einem Kunststoffmaterial und begrenzt einen Unterbringungsraum 32. Der Isolator 31 weist einen Wandabschnitt 33 mit einer Öffnung 35 auf, die in der vorbestimmten Richtung A0 mit dem Unterbringungsraum 32 in Verbindung steht.
Der Kontakt 11 ist gebildet durch Pressen und Stanzen eines leitenden Plattenelements und enthält einen Basisabschnitt 13, der von dem Isolator 31 gehalten bzw. in ihm vergossen ist, sowie einen Federabschnitt 14, der mit dem Basisabschnitt 13 verbunden ist. Der Basisabschnitt 13 weist einen Kantenabschnitt 13a und einen Endabschnitt 13b auf, der durch Löten mit einer (nicht dargestellten) Leiterplatte oder einer Batterie einer elektronischen Vorrichtung zu verbinden ist.
Der Federabschnitt 14 weist ein Paar erster Federabschnitte 15 auf, von denen sich jeder von dem Kantenabschnitt 13a des Basisabschnitts 13 aus in einer ersten Richtung A1 senkrecht zu der vorbestimmten Richtung A0 erstreckt. Die ersten Federabschnitte 15 haben einen Abstand voneinander in einer zweiten Richtung A2, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung A0 und der ersten Richtung A1 ist.
Jeder der ersten Federabschnitte 15 enthält eine erste Federplatte 15a sowie eine zweite Federplatte 15b, die mit der ersten Federplatte 15a verbunden ist. Die erste Federplatte 15a erstreckt sich von dem Kantenabschnitt 13a des Basisabschnitts 13 aus so, dass sie die vorbestimmte Richtung A0 schneidet. Die zweite Federplatte 15b wendet sich von der ersten Federplatte 15a aus entgegengesetzt zu der Öffnung 35, um einen U-förmigen Abschnitt 15c zu bilden, und erstreckt sich in dem Unterbringungsraum 32 so, dass sie die vorbestimmte Richtung A0 schneidet. Die zweite Federplatte 15b hat ein erweitertes Ende bzw. einen Verbindungsabschnitt 21, der ein freies Ende ist und beständig in Kontakt mit dem Isolator 31 gehalten wird. Eine Kombination der ersten Federplatten 15a der ersten Federabschnitte 15 kann als erster Abschnitt des Federabschnitts 14 bezeichnet werden. Eine Kombination der zweiten Federplatten 15b der ersten Federabschnitte 15 kann als zweiter Abschnitt des Federabschnitts 14 bezeichnet werden.
Der Federabschnitt 14 enthält weiter einen zweiten Federabschnitt 18, der zwischen den ersten Federabschnitten 15 angeordnet und mit dem Verbindungsabschnitt 21 verbunden ist. Der zweite Federabschnitt 18 enthält einen Verbindungsabschnitt 18a, der mit dem Verbindungsabschnitt 21 verbunden ist und sich parallel zu der zweiten Federplatte 15b in der ersten Richtung A1 erstreckt.
Der zweite Federabschnitt 18 enthält weiter einen Zwischenabschnitt 18b und einen Erweiterungsabschnitt 18c. Der Zwischenabschnitt 18b erstreckt sich von dem Verbindungsabschnitt 18a aus zu dem Wandabschnitt 33 hin in einer bestimmten Richtung, die die vorbestimmte Richtung A0 und die erste Richtung A1 schneidet. Der Erweiterungsabschnitt 18c bildet einen Winkel zu dem Zwischenabschnitt 18b und erstreckt sich von dem Zwischenabschnitt 18b aus so, dass er einem Zwischenraum gegenüberliegt, der zwischen den ersten Federplatten 15a frei gelassen ist.
Der Verbindungsabschnitt 18a, der Zwischenabschnitt 18b und der Erweiterungsabschnitt 18c wirken zusammen, um eine Form zu bilden, die ungefähr einer allgemeinen U-Form entspricht.
Der Erweiterungsabschnitt 18c tritt durch die Öffnung 35 hindurch und steht von dem Isolator 31 aus nach außen vor. Der Erweiterungsabschnitt 18c ist mit einem Kontaktabschnitt 18d versehen, der aus der Öffnung 35 so heraus steht, dass er mit dem zugehörigen Kontaktabschnitt 43b des zugehörigen Verbinders 41 in Kontakt gebracht werden. Der Kontaktabschnitt 18d ist gebogen oder abgerundet, so dass er einen im wesentlichen U-förmigen Abschnitt bildet. Der zweite Federabschnitt 18 kann als dritter Abschnitt bezeichnet werden.
Als nächstes wird ein Vorgang des Verbindens des Verbinders 1 und des zugehörigen Verbinders 41 beschrieben. Dabei können der Verbinder 1 und der zugehörige Verbinder 41 jeweils als Stecker bzw. Buchse bezeichnet werden. Bei diesem Vorgang wird der Verbinder 1 so bewegt, dass der Kontaktabschnitt 18d in Kontakt mit dem zugehörigen Kontaktabschnitt 43b des zugehörigen Kontakts 43 gebracht wird. Wenn der Verbinder 1 weiter zu dem zugehörigen Verbinder 41 hin gedrückt wird, wird der Kontaktabschnitt 18d in Druckkontakt mit dem zugehörigen Kontaktabschnitt 43b gebracht.
Wenn der Kontaktabschnitt 18d zu dem zugehörigen Kontaktabschnitt 43b hin gedrückt wird, werden die ersten Federabschnitte 15 und der zweite Federabschnitt 18 in der ersten Richtung A1 verformt. In diesem Fall hat der zweite Federabschnitt 18 eine größere Verformung als die ersten Federabschnitte 15. Als Reaktion auf die Verformung der ersten Federabschnitte 15 und des zweiten Federabschnitts 18 gleitet der Kontaktabschnitt 18d auf dem zugehörigen Kontaktabschnitt 43b. Demzufolge wird ein Abstreifvorgang zwischen dem Kontaktabschnitt 18d und dem zugehörigen Kontaktabschnitt 43b durchgeführt, wie er in der Tech nik bekannt ist. Somit werden Staub und ähnliches durch den Abstreifvorgang von einem Kontaktabschnitt 18d und dem zugehörigen Kontaktabschnitt 43b entfernt. Es sei angemerkt, dass der Abstreifvorgang in einem engen Bereich durchgeführt wird. Das liegt daran, dass die Verformungen einander in der ersten Richtung A1 gegenseitig auslöschen.
Während die vorliegende Erfindung bisher in Verbindung mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben wurde, wird es für den Fachmann leicht möglich sein, die Erfindung in verschiedenen anderen Weisen in die Praxis umzusetzen. Auch wenn der oben erwähnte Kontakt das Paar von ersten Federabschnitten aufweist, kann der Kontakt beispielsweise auch lediglich nur mit einem der ersten Federabschnitte versehen sein. Der Verbinder kann so entworfen sein, dass der Verbindungsabschnitt des zweiten Federabschnitts nur dann in Kontakt mit dem Isolator kommt, wenn der Kontaktabschnitt des zweiten Federabschnitts zu dem Unterbringungsraum des Isolators hin gedrückt wird, oder dass der Verbindungsabschnitt auch dann nicht in Kontakt mit dem Isolator kommt, wenn der Kontaktabschnitt gedrückt ist. Eine Mehrzahl von Kontakten können in der zweiten Richtung angeordnet sein, wobei zwischen benachbarten ein Zwischenraum gelassen ist.

Claims

Elektrischer Verbinder (1), der in einer vorbestimmten Richtung (A0) mit einem zugehörigen Verbinder (41) zu verbinden ist, mit einem leitfähigen Kontakt (11) und einem Isolator (31), der den Kontakt (11) hält; wobei der Isolator (31) einen Unterbringungsraum (32) mit einer Öffnung (35) in der vorbestimmten Richtung (A0) begrenzt; wobei der Kontakt (11) enthält: einen Basisabschnitt (13), der von dem Isolator (31) gehalten wird, und einen Federabschnitt (14), der mit dem Basisabschnitt (13) verbunden ist; wobei der Federabschnitt (14) enthält: einen ersten Abschnitt (15a), der sich von dem Basisabschnitt (13) aus so in dem Unterbringungsraum (32) erstreckt, dass er die vorbestimmte Richtung (A0) schneidet, einen zweiten Abschnitt (15b), der sich von dem ersten Abschnitt (15a) aus von der Öffnung (35) weg wendet und sich in dem Unterbringungsraum (32) so erstreckt, dass er die vorbestimmte Richtung (A0) schneidet, und einen dritten Abschnitt (18), der sich von dem zweiten Abschnitt (15b) aus so erstreckt, dass er durch die Öffnung (35) hindurchgeht, wobei der dritte Abschnitt (18) einen Kontaktabschnitt (18d) aufweist, der außerhalb des Unterbringungsraums (32) so angeordnet ist, dass er in elastischen Kontakt mit dem zugehörigen Verbinder (41) bringbar ist; wobei der zweite Abschnitt (15b) ein erweitertes Ende (21) aufweist, das ein freies Ende ist, und das erweiterte Ende (21) in Kontakt mit dem Isolator (31) steht.
Verbinder nach Anspruch 1, bei dem der zweite Abschnitt (15b) einen U-förmigen Abschnitt (15c) aufweist, der mit dem ersten Abschnitt (15a) verbunden ist.
Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Kombination aus dem ersten und zweiten Abschnitt (15a, 15b) als erster Federabschnitt (15) dient, der Isolator (31) einen Wandabschnitt (33) aufweist, der die Öffnung (35) begrenzt, der dritte Abschnitt (18) enthält: einen Verbindungsabschnitt (18a), der mit dem zweiten Abschnitt (15b) verbunden ist und sich parallel zu dem zweiten Abschnitt (15b) in einer ersten Richtung (A1) erstreckt, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung (A0) ist, einen Zwischenabschnitt (18b), der sich von dem Verbindungsabschnitt (18a) aus zu dem Wandabschnitt (33) hin in einer Richtung erstreckt, die die vorbestimmte Richtung (A0) und die erste Richtung (A1) schneidet, und einen Erweiterungsabschnitt (18c), der sich von dem Zwischenabschnitt (18b) aus so erstreckt, dass er durch die Öffnung (35) hindurchgeht; wobei der Kontaktabschnitt (18d) an dem Erweiterungsabschnitt (18c) ausgebildet ist und eine Kombination aus dem Verbindungsabschnitt (18a), dem Zwischenabschnitt (18b) und dem Erweiterungsabschnitt (18c) als zweiter Federabschnitt (18) dient.
Verbinder nach Anspruch 3, bei dem der Zwischenabschnitt (18b) und der Erweiterungsabschnitt (18c) einen Winkel zueinander bilden.
Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der erste Abschnitt (15a) ein Paar von ersten Federplatten (15a) enthält, die einen Abstand zueinander aufweisen und sich so erstrecken, dass sie die vorbestimmte Richtung (A0) schnei den, wobei der dritte Abschnitt (18) zwischen den ersten Federplatten (15a) hindurchgeht.
Verbinder nach Anspruch 5, bei dem der zweite Abschnitt (15b) ein Paar von zweiten Federplatten (15b) enthält, die einen Abstand zueinander aufweisen und jeweils mit den ersten Federplatten (15a) des ersten Abschnitts (15a) verbunden sind, wobei der dritte Abschnitt (18) einen Verbindungsabschnitt (18a) aufweist, der zwischen den zweiten Federplatten (15b) des zweiten Abschnitts (15b) liegt und mit den zweiten Federplatten (15b) des zweiten Abschnitts (15b) verbunden ist.
Verbinder nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der dritte Abschnitt (18) einen Erweiterungsabschnitt (18c) aufweist, der einem Zwischenraum gegenüberliegt, der zwischen den ersten Federplatten (15a) des ersten Abschnitts (15a) freigelassen ist, wobei der Kontaktabschnitt (18d) an dem Erweiterungsabschnitt (18c) ausgebildet ist.