DE102005063286A1

DE102005063286A1 - Kontaktbuchse für einen Steckerstift

Info

Publication number: DE102005063286A1
Application number: DE200510063286
Authority: DE
Inventors: Werner Kallee
Original assignee: Wuerth Elektronik GmbH and Co KG
Current assignee: Wuerth Elektronik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2007-07-05
Also published as: EP1804338B1; EP1804338A1

Abstract

Eine Kontaktbuchse für Steckerstifte wird vorgeschlagen, die insbesondere zur Anbringung an einer Leiterplatte mit durchkontaktierten Bohrungen bestimmt ist. Die Kontaktbuchse enthält eine von ihrem einen Ende ausgehend geschlitzte Innenhülse, die am anderen Ende eine Vielzahl von ausgestanzten Kontaktstiften zum Einpressen in die durchkontaktierten Bohrungen aufweist. Die beiden einander zugewandten Kanten des ursprünglichen Zuschnitts werden formschlüssig miteinander verbunden. Auf diese beispielsweise aus Messingblech bestehende Innenhülse wird dann eine beispielsweise aus Edelstahl bestehende Außenhülse aufgeschoben, die etwa die gleiche Länge wie die Innenhülse aufweist, nicht aufweitbar ist und an der Innenhülse kraftschlüssig angreift. Die Außenhülse begrenzt die Federungseigenschaften der geschlitzten Innenhülse.

Description

Die Erfindung trifft eine Kontaktbuchse für einen Steckerstift.

Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen Kontaktbuchsen, die alle auf dem Prinzip beruhen, dass eine im wesentlichen zylindrische Öffnung in einem Bauteil vorhanden ist, in die ein Stift als Stecker eingesteckt werden kann. Wenn es sich bei dem Stecker um einen massiven Stift handelt, sind die Buchsen üblicherweise als federnde Zungen ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kontaktbuchse zu schaffen, die eine große Haltekraft für den Steckerstift und gleichzeitig möglichst geringe Übergangswiderstände aufweist. Gleichzeitig soll sich die Kontaktbuchse auch wirtschaftlich herstellen lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Kontaktbuchse mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Durch die von der Erfindung vorgeschlagene Aufteilung der Funktionen der Kontaktbuchse in eine innere Hülse, die gewisse federnde Eigenschaften aufweist, und eine diese umgebende ungeschlitzte Außenhülse wird es möglich, die Verformungsmöglichkeiten der geschlitzten Innenhülse sehr eng zu tolerieren. Denn ein weiteres Ausweichen der Innenhülse nach außen wird durch die dort vorhandene nicht nachgiebige Außenhülse vermieden. Dadurch lassen sich große Haltekräfte über eine große Fläche und damit geringe Übergangswiderstände realisieren. Zusätzlich zu diesem Vorteil ergibt sich die Möglichkeit, die Innenhülse und die Außenhülse aus unterschiedlichen Materialien herzustellen. So kann man bei dem Material der Innenhülse sich in erster Linie an den elektrischen Eigenschaften orientieren, während für die Außenhülse ein eher für die Festigkeit zuständiges Material ausgewählt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenhülse und/oder die diese umgebende Außenhülse aus Blech gestanzt und anschließend gebogen sind. Das Stanzen aus einem Stück Blech ist ein einfacher Vorgang, so dass auch die Herstellungskosten niedrig gehalten werden können. Beim Stanzen lassen sich insbesondere auch die Schlitze in einfacher Weise mit herstellen.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenhülse einen von ihrem einen Ende ausgehenden Schlitzbereich mit mindestens einem Schlitz aufweist, der vorzugsweise etwa in Längsrichtung der Hülse oder gegebenenfalls leicht schräg zu dieser Längsrichtung verlaufend angeordnet ist.

In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenhülse einen von ihrem einen Ende ausgehenden ungeschlitzten Bereich aufweist. Dieser ungeschlitzte Bereich kann insbesondere in Weiterbildung dazu dienen, die Innenhülse beispielsweise an einer Leiterplatte zu befestigen.

Besonders sinnvoll ist es natürlich, wenn der ungeschlitzte Bereich und der geschlitzte Bereich sich aneinander anschließen. Damit kann dann auch erreicht werden, dass beim Einstecken eines Steckerstiftes dieser zunächst in den mit Federeigenschaften versehenen Bereich eingreift und erst gegen Ende des Einsteckvorgangs in den Bereich gelangt, wo keine Aufweitung mehr möglich ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann zur Befestigung der Innenhülse vorgesehen sein, dass diese an ihrem einen Ende mindestens einen, vorzugsweise eine Vielzahl von Kontaktstiften zum Einpressen in Bohrungen einer Platte aufweist, insbesondere zum Einpressen in durchkontaktierte Bohrungen einer Leiterplatte. Diese Kontaktstifte können beim Stanzen mit hergestellt werden. Sie liegen damit nach dem Umbiegen des Blechzuschnitts zu einer geschlossenen Hülse längs eines Kreises angeordnet, so dass dann dementsprechend auch die Bohrungen in der Platte längs eines Kreises angeordnet sein sollen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Außenhülse und die Innenhülse etwa die gleiche Länge aufweisen, wobei es auch möglich ist, dass die Außenhülse etwas kürzer oder gegebenenfalls auch etwas länger ist als die Innenhülse.

Es wurde bereits erwähnt, dass es nach der Erfindung sinnvoll ist, die Hülsen aus einem Blechzuschnitt durch Stanzen herzustellen. Die Erfindung schlägt nun vor, die voneinander abgewandten Längskanten des Zuschnitts, die nach dem Herstellen der Hülse einander berühren oder direkt gegenüberliegen, so auszugestalten, dass diese nach dem Biegen der Hülse formschlüssig mit einander verbunden werden können. Durch diesen Formschluss, der sich beim Biegen von selbst bildet, werden die Kanten der Zuschnitte miteinander verbunden, ohne dass eine zusätzliche Bearbeitung erfolgen müsste.

Beispielsweise kann der Formschluss eine hinterschnittene Ausnehmung in einer Längskante und einen komplementär ausgebildeten Vorsprung in der anderen Längskante aufweisen.

Die hinterschnittene Ausnehmung, die ebenfalls beim Stanzen mit hergestellt werden kann, kann beispielsweise die Form eines angenäherten Kreises aufweisen, der über einen schmalen Hals in die Längskante übergeht.

Als besonders sinnvoll hat es sich herausgestellt, dass der Schlitzbereich vier gleich lange Schlitze aufweist.

Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die zwischen den Schlitzen stehen bleibenden Zungen des Schlitzbereichs leicht nach innen vorverformt werden, um dadurch die Federeigenschaften wirksamer werden zu lassen.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Länge des Schlitzbereichs etwas kleiner ist als die Länge des Steckerstiftes, für den die Kontaktbuchse bestimmt ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Innenhülse;
2 einen Axialschnitt durch die Innenhülse der 1;
3 die Seitenansicht eines für die Innenhülse bestimmten Steckerstiftes;
4 die Seitenansicht einer Außenhülse;
5 die Seitenansicht der mit der Innenhülse verbundenen Außenhülse;
6 einen Axialschnitt durch die Anordnung der 5, entsprechend einer fertiggestellten Kontaktbuchse;
7 die Seitenansicht einer Kontaktbuchse mit eingestecktem Steckerstift nach 3;
8 einen Axialschnitt durch die Anordnung der 7.
1 zeigt die Seitenansicht einer Innenhülse. Die Innenhülse 1 ist aus einem Blechzuschnitt durch Stanzen und anschließendes Umbiegen um eine Längsachse hergestellt. Die beiden ursprünglich voneinander abgewandten Längskanten liegen dann direkt aneinander an. An der einen Längskante ist ein Vorsprung 2 mit dem Profil eines Kugelkopfs ausgestanzt, der in eine komplementär geformte Ausnehmung 3 eingreift. Beim Biegen können die beiden Teile 2, 3 ineinander gedrückt werden, so dass auf diese Weise eine Verbindung der beiden Längskanten gegeben ist, ohne dass eine zusätzliche Verbindung durch Schweißen, Löten oder dergleichen erforderlich wäre.
Die dargestellte Innenhülse enthält einen geschlitzten Bereich 1a, in dem insgesamt vier in Längsrichtung verlaufende Schlitze 4 ausgebildet sind. Alle Schlitze 4 haben die gleiche Länge. An den geschlitzten Bereich 1a schließt sich ein ungeschlitzter Bereich 1b an, in dem die Verbindung mit Hilfe des Vorsprungs 2 und der Ausnehmung 3 ausgebildet ist. An dem freien Ende des ungeschlitzten Abschnitts 1b sind mehrere Kontaktstifte 5 ausgebildet, die als einstückige Fortsätze des Blechs ausgebildet sind.
Die Kontaktstifte 5 sind auf Grund der Herstellung durch Stanzen mit einem viereckigen Querschnitt versehen, so dass sie beim Einpressen in durchkontaktierte Bohrungen mit ihren Kanten eine elektrisch leitende Verbindung mit der Kontaktierung herstellen.
2 zeigt nun einen Längsschnitt durch die Innenhülse der 1. Es ist zu sehen, dass dem in 1 zu sehenden Längsschlitz 4 auf der gegenüberliegenden Seite ein weiterer Längsschlitz 4 zugeordnet ist, sowie rechts und links ebenfalls Längsschlitze 4, die hier in der Schnittebene liegen. Die Innenseiten der zwischen den Längsschlitzen stehen bleibenden viertelkreisförmigen Zungen 6 sind im Endbereich 7 abgefast. Dadurch wird das Einschieben eines Steckerstiftes erleichtert.
Einen solchen Steckerstift 8 zeigt die 3. Der Steckerstift 8 enthält einen Sockel 9 mit daran ausgebildeten, beispielsweise gefrästen Kontaktstiften 10, die den Kontaktstiften 5 der Innenhülse 1 entsprechen. Von dem Sockel 9, der beispielsweise quadratisch im Querschnitt ist, erstreckt sich der kreiszylindrische Stift 11, dessen vorderes Ende 12 ebenfalls abgefast ist.
Zu der von der Erfindung vorgeschlagenen Kontaktbuchse gehört aber nicht nur die Innenhülse der 1 und 2, sondern auch eine Außenhülse, die in 4 dargestellt ist. Auch diese Außenhülse ist aus einem Blechzuschnitt durch Stanzen hergestellt, wobei wiederum die bei dem ebenen Blechzuschnitt voneinander abgewandten Kanten mit einer Ausbildung versehen sind, die nach dem Verbinden der beiden Kanten miteinander einen Formschluss herstellen. An der einen Längskante sind also zwei in der Kontur kugelkopfförmige Vorsprünge 2 ausgebildet, und in der anderen Längskante die entsprechenden komplementären Ausnehmungen 3. Während die Innenhülse, siehe 1, nur eine solche Ausbildung aufweist, enthält die Außenhülse zwei derartige Ausbildungen hintereinander. Die Außenhülse 13 ist im übrigen nicht geschlitzt, sie ist also daher auch nicht aufweitbar.
Die in 4 dargestellte Außenhülse wird auf die Innenhülse 1 aufgeschoben, bis die jeweiligen Enden der beiden Hülsen 1, 13 in etwa miteinander fluchten. Auf der in 4 und 5 unteren Seite ragen nur noch die Kontaktstifte 5 aus der Außenhülse 13 heraus. Insbesondere umgibt die Außenhülse 13 die Innenhülse in deren geschlitztem Bereich 1a. Der Innendurchmesser der Außenhülse 13 und der Außendurchmesser der Innenhülse 1 sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Außenhülse unter Spannung und damit unter Kraftschluss an dem nicht geschlitzten Bereich 1b der Innenhülse 1 anliegt.
Das Ergebnis der Zusammensetzung ist in 5 in Seitenansicht und in 6 im Schnitt zu sehen. Die bereits erwähnten Zungen 6 können, was in den Figuren nicht dargestellt ist, leicht nach innen verformt werden. Die Federung der Zungen ist dadurch begrenzt, dass sie nicht weiter nach außen verformt werden können, als es dem Innendurchmesser der Außenhülse 13 entspricht.
7 zeigt nun, wie der Steckerstift 8 der 3 in die zusammengesetzte Kontaktbuchse eingesetzt ist. 8 zeigt den entsprechenden Längsschnitt. Man kann hier sehen, dass das vordere Ende 12 des Steckerstiftes 8 weiter reicht als die Schlitze 4 in dem geschlitzten Bereich 1a der Innenhülse. Das Einstecken wird durch die an dem Sockel 9 gebildete Schulter begrenzt.
Die Kontaktbuchse nach der Erfindung besteht insgesamt nur aus zwei Teilen, die beide durch einen einfachen Vorgang aus Blech ausgestanzt werden. Sie werden anschließend in die dargestellte Form gebogen und dann miteinander verbunden. Trotz des einfachen Aufbaus entsteht eine Kontaktbuchse, die einen geringen Übergangswiderstand aufweist und dadurch eine sichere und zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung bietet.
Die Verbindung zwischen Steckerstift und Kontaktbuchse kann sowohl zwischen zwei Leiterplatten als auch zwischen einer Leiterplatte und einer weiterführenden Leitung oder auch zwischen zwei Leitungen gegeben sein. Im letztgenannten Fall sind die Kontaktstifte 5 an der Kontaktbuchse überflüssig bzw. können durch ein anderes Kontaktierungsmittel ersetzt werden.

Claims

Kontaktbuchse für Steckerstifte, mit 1.1 einer geschlitzten Innenhülse (1) und 1.2 einer diese umgebenden kraftschlüssig mit ihr verbundenen ungeschlitzten Außenhülse (13).
Kontaktbuchse nach Anspruch 1, bei der die Innenhülse (1) und/oder die Außenhülse (13) aus Blech gestanzt und gebogen ist.
Kontaktbuchse nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Innenhülse (1) einen von ihrem einen Ende ausgehenden Schlitzbereich (1a) mit mindestens einem etwa in Längsrichtung der Hülse (1) verlaufenden Schlitz (4) aufweist.
Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1) einen von ihrem einen Ende ausgehenden ungeschlitzten Bereich (1b) aufweist.
Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1) an ihrem einen Ende Kontaktstifte (5) zum Einpressen in Bohrungen einer Platte aufweist.
Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Außenhülse (13) und die Innenhülse (1) etwa die gleiche Länge aufweisen.
Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der die voneinander abgewandten Längskanten des Zuschnitts zur Herstellung der Außenhülse (13) und/oder der Innenhülse (1) nach dem Biegen der jeweiligen Hülse (1, 13) formschlüssig miteinander verbunden sind.
Kontaktbuchse nach Anspruch 7, bei der der Formschluss eine hinterschnittene Ausnehmung (3) in einer Längskante und einen komplementär ausgebildeten Vorsprung (2) in der anderen Längskante des Zuschnitts aufweist.
Kontaktbuchse nach Anspruch 8, bei der die hinterschnittene Ausnehmung (3) angenähert Kreisform aufweist.
Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1) vier gleichmäßig über den Umfang verteilte gleich lange Schlitze (4) aufweist.
Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die zwischen den Schlitzen (4) stehen bleibenden Zungen (6) leicht nach innen verformt sind.
Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 3 bis 11, bei der die Länge des Schlitzbereichs (1a) kleiner als die Länge des Steckerstiftes (11) ist, für den die Kontaktbuchse bestimmt ist.
Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1) aus Messingblech besteht.
Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Außenhülse (13) aus Edelstahl besteht.