DE102008025134A1

DE102008025134A1 - Steckverbindung und Steckverbindungsanschlusskonstruktion

Info

Publication number: DE102008025134A1
Application number: DE102008025134A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Arai
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2009-02-05
Also published as: CN101359788A; TW200908476A; JP5041904B2; US20090035975A1; JP2009037987A; CN101359788B

Abstract

Eine Steckverbindung der Eingriffsverbindungsart, bei der ein Stecker und eine Buchse verwendet werden, umfasst zumindest einen Steckerstift für den Stecker und einen Buchsenanschluss für die Buchse an einer Seite. Vom Steckerstift und/oder vom Buchsenanschluss steht ein Vorsprung zu einer Verbindungsfläche des Steckerstifts bzw. des Buchsenanschlusses vor. Der Vorsprung ist an einem elastischen Kontaktarm angebracht, der in Richtung zu einer Kontaktfläche des Steckerstifts bzw. des Buchsenanschlusses eine elastische Kraft ausübt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses, insbesondere auf eine Steckverbindung in der Eingriffsart mit Stecker und Buchse, sowie auf eine Steckverbindungsanschlusskonstruktion hierfür.
Wie zum Beispiel in 6(a) gezeigt ist, hat eine gemeinhin bekannte Steckverbindung zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses einen Steckerstift 121 eines Steckers 120, der in einen zylindrischen Buchsenanschluss 111 einer Buchse 110 eingeführt wird.
Bei dieser Art von Steckverbindung ist es einfach, den Steckerstift einzuführen, und zur Stabilisierung des elektrischen Anschlusses hat der Buchsenanschluss eine sogenannte flaschenförmige Ausführung. Typischerweise ist am zylindrischen Teil in Einführrichtung eine Aussparung 115 gebildet, und ein elastischer Kontaktarm 116 ist so geformt, dass sich das Ende nach außen hin im Durchmesser weitet.
Um dementsprechend eine Kontaktfestigkeit mit dem Steckerstift zu gewährleisten, muss eine große elastische Verlagerung in Richtung des sich weitenden Durchmessers des elastischen Kontaktarms 116 bestehen, aber da der Endteil 116b zum Ende hin einen größer werdenden Durchmesser hat, besteht die Notwendigkeit, zwischen diesem und dem Gehäuse 130, welches den Anschluss isoliert, einen großen Zwischenraum 117 zur Verfügung zu haben. Damit dies möglich ist, muss auch das Steckergehäuse vergrößert werden, was eine Kompaktheit der Steckverbindung schwierig macht.
In der veröffentlichten, ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. H10-116644 ist eine Technologie offenbart, bei der ein im Buchsenanschluss vorgesehener Vorsprung einen Punktkontakt mit dem Steckerstift ergibt, wobei dort aber ein großer Streuungsbetrag in Bezug auf die Höhe des Vorsprungs vorliegt, was zu einer Herabsetzung der Kontaktzuverlässigkeit führt.
Angesichts der vorstehend aufgeführten technologischen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktanschlusskonstruktion und basierend auf dieser Konstruktion eine kompakte Form einer Steckverbindung bereitzustellen, bei der ein hoher Grad an elektrischer Verbindungszuverlässigkeit sowie auch eine effektive Kompaktheit der Steckverbindung vorliegen.
Die vorliegende Erfindung besteht in einer Steckverbindung der Eingriffsverbindungsart, bei der ein Stecker und eine Buchse verwendet werden, bei der zumindest ein Steckerstift für den Stecker und ein Buchsenanschluss für die Buchse an einer Seite vorgesehen ist, sowie ein Vorsprung, der in Richtung zur Verbindungsfläche der anderen Seite vorspringt, zusammen mit einem elastischen Kontaktarm mit einer elastischen Kraft in Richtung zu dieser Verbindungsfläche der anderen Seite.
Es gibt verschiedene Arten von in Steckern verwendeten Steckerstiften, einschließlich runder Steckerstifte mit halbkugelförmigen Endteilen, sowie auch Streifenstecker und dergleichen.
Andererseits gibt es auch verschiedene Arten von in Buchsen verwendeten Buchsenanschlüssen, einschließlich zylindrischer Anschlüsse, seitlich einschnappender Bauformen und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung verfügt über eine Kontakteinrichtung durch einen Vorsprung an einer Seite, zwischen zumindest einem Steckerstift eines derartigen Steckers oder eines Buchsenanschlusses einer derartigen Buchse, sowie über eine Kontakteinrichtung durch einen elastischen Arm.
Die Erfindung eignet sich zum Einsatz in einem zylindrischen Buchsenanschluss, in den ein Steckerstift eingeführt wird, mit einem Vorsprung innerhalb des zylindrischen Teils des Buchsenanschlusses, in den der Steckerstift eingeführt wird. Darüber hinaus hat dieser Buchsenanschluss einen elastischen Kontaktarm mit einer nach innen wirkenden elastischen Kraft, bei dem ein Bereich des zylindrischen Teils gebildet wird, indem in Eingriffsrichtung des Steckerstifts ein Schnitt ausgeführt wird.
Da es möglich ist, eine elektrische Verbindung unter Verwendung zweier verschiedener Arten von Kontakteinrichtungen für die Steckerstifte und Buchsenanschlüsse herzustellen, nämlich eine Kontakteinrichtung durch die Verwendung eines Vorsprungs und eine Kontakteinrichtung durch die Verwendung eines elastischen Arms, kann bei der vorliegenden Erfindung das Ausmaß der Verbiegung des elastischen Arms über die Kontakteinrichtungen durch die Verwendung eines Vorsprungs unterhalb des bei einer herkömmlichen flaschenförmigen Konfiguration bestehenden Ausmaßes gehalten werden, und außerdem können die Effekte aus einer Kontaktstreuung aufgrund der Höhenstreuung von Vorsprüngen im Falle einer Kontakteinrichtung durch den Einsatz eines elastischen Arms reduziert werden. Darüber hinaus ist die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen verbessert, und verglichen mit den Kontakten bei der herkömmlichen flaschenförmigen Ausführung kann der Raum zwischen dem Gehäuse und dem Endteil des Buchsenanschlusses kleiner gemacht werden, wodurch es möglich wird, der Steckverbindung eine kompakte Größe zu verleihen.
Die Erfindung ergibt sich deutlicher aus der ausführlichen Beschreibung der Erfindung, die mit Bezug auf die Zeichnungen erfolgt.
1(a) zeigt eine Seitenansicht des Steckerstifts und Buchsenanschlusses vor der elektrischen Verbindung;
1(b) zeigt eine Draufsicht des Steckerstifts und Buchsenanschlusses;
1(c) zeigt eine erläuternde Zeichnung der Draufsicht des Buchsenteils in dem Zustand, in welchem entsprechend der Ansicht A-A ein Schnitt ausgeführt ist;
2(a) zeigt eine Seitenansicht des Steckerstifts und Buchsenanschlusses, nachdem eine elektrische Verbindung zustande gekommen ist;
2(b) zeigt eine Draufsicht des Steckerstifts und Buchsenanschlusses;
2(c) zeigt eine erläuternde Zeichnung der Draufsicht des Buchsenteils in dem Zustand, in welchem entsprechend der Ansicht A-A ein Schnitt ausgeführt ist;
3(a) und 3(b) zeigen die Anschlussbuchse mit dem im Buchsengehäuse installierten Buchsenanschluss, sowie den Anschlussstecker mit dem im Steckergehäuse installierten Steckerstift;
4(a) bis 4(c) zeigen den Steckerteil, wie er in den Buchsenteil eingeführt ist;
5 zeigt eine Draufsicht des Steckerstifts, der mit einem elastischen Kontaktarm und einem Kontaktvorsprung ausgestattet ist; und
6(a) und 6(b) bieten erläuternde Zeichnungen einer herkömmlichen Anschlussverbindungskonstruktion.
Die folgende Auflistung bietet einen Schlüssel zu den Bezugszahlen und den in den Zeichnungen abgebildeten Elementen.

1: Elektrische Leitung
2: Kerndraht
10: Buchsenanschluss
11: Buchsenteil
12: Zylinderteil
13: Einführöffnung
14: Kontaktvorsprung
15: Schlitzbereich
16: Elastischer Kontaktarm
16a: Flexibler Arm
16b: Schräg liegender Arm
16c: Kontaktpunkt
17: Einrastclip
18: Stabilisator
19: Stromleitungs-Anschlussteil
20: Steckerstift
21: Steckerteil
22: Vorderer Endteil des Steckers
23: Seitenflächenteil des Steckers
24: Einrastclip
25: Stabilisator
26: Stromleitungs-Anschlussteil
30: Buchsengehäuse
31: Zylindrisches Aufnahmeteil
32: Zylindrisches Einführteil
33: Anschlussaufnahmekammer
34: Innenwand der Anschlussaufnahmekammer
35: Führungsnut
36: Einrastclipteil
37: Zylindrischer Hohlraum
40: Steckergehäuse
41: Zylindrisches Einsteckteil
42: Zylindrisches Einführteil
43: Anschlussaufnahmekammer
44: Innenwand der Anschlussaufnahmekammer
45: Führungsnut
46: Einrastclipteil
50: Anschlussbuchse
60: Anschlussstecker

Die folgenden Beispiele werden dazu verwendet, eine Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, die sich aus einem runden Steckerstift und einem zylindrischen Buchsenanschluss zusammensetzt, und was die Konstruktion der sich auf die vorliegende Erfindung beziehenden Steckverbindung anbelangt, kann sie auf verschiedene Steckverbindungsarten angewendet werden, bei denen zwischen einem Steckerstift und einem Buchsenanschluss eine Eingriffsverbindung hergestellt wird.
1(a) ist eine Seitenansicht eines Steckerstifts 20 und Buchsenanschlusses 10 vor der Eingriffsverbindung, und 1(b) ist eine Draufsicht derselben. 1(c) ist eine Draufsicht eines der Ansicht A-A entsprechenden Schnitts eines Buchsenteils 11 des Buchsenanschlusses 10.
2(a) ist eine Seitenansicht eines Steckerstifts 20 und Buchsenanschlusses 10 nach der Eingriffsverbindung, und 2(b) ist eine Draufsicht derselben. 2(c) ist eine Draufsicht eines der Ansicht A-A entsprechenden Schnitts des Buchsenteils des Buchsenanschlusses 10 in seinem Eingriffszustand.
Der Buchsenanschluss 10 ist mit einer Einführöffnung 13 vorgesehen, um den Steckerteil 21 des Steckerstifts 20 in Richtung des Eingriffs des zylindrischen Buchsenteils 11 in das Ende einzuführen, und das hintere Ende dieses Buchsenanschlusses 10 hat ein Stromleitungs-Anschlussteil 19.
Der Steckerstift 20 hat einen halbkugelförmigen Endteil 22 des stiftförmigen Steckerteils 21, und das hintere Ende hat ein Stromleitungs-Anschlussteil 26.
An den jeweiligen Stromleitungs-Anschlussteilen 19 und 26 sind eine Stromleitung 1 und ein Kerndraht 2 in Form einer Quetschverbindung angeschlossen.
Im Buchsenanschluss 10 ist im Zylinderteil 12, an welchem die Seitenwand des Eingriffsteils der Buchse 11 ausgebildet ist, ein Schnitt eingebracht, und ein gebogener, zungenförmiger Einrastclip 17 ist vorgesehen, um den Endteil nach außen in Richtung zum Stromleitungs-Anschlussteil zu verbreitern, während vom Zylinderteil 12 ein Stabilisator 18 nach außen absteht.
Der Steckerstift 20 ist mit einem Einrastclip 24 ausgestattet, der von einem Seitenflächenteil 23 des Steckers ausgeschnitten und so unter einem Winkel angestellt ist, dass er zum rückwärtigen Ende hin nach außen läuft, während vom Seitenflächenteil 23 des Steckers ein Stabilisator 25 nach außen absteht.
3 zeigt eine Anschlussbuchse, in welcher der Buchsenanschluss 10 am Buchsengehäuse 30 installiert und mit einem Einrastclip gehalten ist, zusammen mit einem Anschlussstecker 60, in welchem ein Steckerstift 20 am Steckergehäuse 40 installiert und mit einem Einrastclip gehalten ist.
Schnittansichten sind in der Horizontalrichtung der jeweiligen Gehäuse gezeichnet, wobei 3(a) die Gehäuse vor dem Eingriff und 3(b) sie in einem Eingriffszustand zeigt.
Ein Buchsengehäuse 30 liegt in Form eines Zylinders vor, der mittels eines Isolierkunststoffs gefertigt wurde, und ist an der Vorderseite in der Eingriffsrichtung mit einem zylindrischen Aufnahmeteil 31 ausgestattet sowie mit einem zylindrischen Einführteil 32 an der Rückseite, und einer Anschlussaufnahmekammer 43 in der Mitte des Zylinders. Entlang einer Innenwand 34 der Anschlussaufnahmekammer befinden sich eine Führungsnut 35 und ein Einrastclipteil 36.
In die Anschlussaufnahmekammer 33 wird der Buchsenanschluss 10 entlang des Stabilisators 18 in die Führungsnut 35 von der Seite des zylindrischen Einführteils 32 her eingeführt, und sobald er in Position ist, schnappt der Einrastclip 17 am Einrastclipteil 36 ein.
Wie in 3(b) gezeigt ist, ist das zylindrische Aufnahmeteil 31 des Buchsengehäuses 30 mit einem zylindrischen Hohlraum 37 ausgestattet, in den ein zylindrisches Einsteckteil 41 des Steckergehäuses 40 eingeführt wird und darin eingreift.
Das Steckergehäuse 40 ist zylindrisch und hat an der Vorderseite in Eingriffsrichtung das zylindrische Einsteckteil 41 sowie an der Rückseite ein zylindrisches Einführteil 42 ausgebildet. Die Mitte des Zylinders ist mit einer Anschlussaufnahmekammer 43 ausgestattet, und entlang einer Innenwand 44 der Anschlussaufnahmekammer befinden sich eine Führungsnut 45 und ein Einrastclipteil 46.
Der Steckerstift 20 wird in die Anschlussaufnahmekammer 43 entlang des Stabilisators 25 in die Führungsnut 45 von der Seite des zylindrischen Einführteils 42 her eingeführt, und sobald er in Position ist, schnappt der Einrastclip 24 am Einrastclipteil 46 ein.
So hat der Buchsenanschluss 10 dieselbe Einbaukonfiguration wie die allgemeine Konfiguration des Steckerstifts 20, und ist im Buchsengehäuse 30 installiert.
Wie in 3(b) gezeigt ist, sind eine Anschlussbuchse 50 und ein Anschlussstecker 60 so ausgelegt, dass das zylindrische Einsteckteil 41 des Steckergehäuses 40 in den zylindrischen Hohlraum 37 des Buchsengehäuses 30 eingeführt wird, um einen Eingriff zu bilden, bei dem der Buchsenanschluss 10 eine elektrische Verbindung mit dem Steckerstift 20 herstellt.
Wie in 1 gezeigt ist, ist im Buchsenteil 11 des Buchsenanschlusses ein Kontaktvorsprung 14 gebildet, der vom Zylinderteil 12 über den in Eingriffsrichtung vorderen Endteil nach innen vorsteht, zusammen mit einem elastischen Kontaktarm 16, der sich vom Zylinderteil 12 im Nahbereich des in Eingriffsrichtung in der Mitte befindlichen Raumbereichs nach innen erstreckt.
Der elastische Kontaktarm 16 wird hergestellt, indem im Zylinderteil 12 ein U-förmiger Aussparungsbereich 16d gebildet wird.
Der Kontaktvorsprung 14 wird durch einen von außen nach innen gerichteten Prägevorgang des Zylinderteils 12 gebildet.
Der elastische Kontaktarm 16 ist vom Zylinderteil 12 nach innen gebogen und hat einen flexiblen Arm 16a mit einer zur Verbindungsfläche mit dem Stecker wirkenden elastischen Kraft, wenn mit dem Steckerstift ein Kontakt hergestellt wird, zusammen mit einem schräg verlaufenden Arm 16b, der vom vorderen Ende des flexiblen Arms 16a wieder nach außen gebogen ist. Der Scheitelpunkt im umgebogenen Bereich des schräg verlaufenden Arms 16b und flexiblen Arms 16a bildet den Kontaktpunkt 16c.
4 ist eine vergrößerte, erläuternde Abbildung, die den Zustand an dem Punkt darstellt, an welchem der Steckerstift 21 in den Buchsenteil 11 eingeführt wird.
Bei Einführung des Steckerteils 21 stößt der vordere Endteil 22 des Steckers gegen den Kontaktvorsprung 14, wie in 4(a) gezeigt ist.
Dann, wenn der Steckerteil 21 weiter eingeführt wird, wird der Kontaktvorsprung 14 durch die halbkugelförmige Neigung des vorderen Endteils 22 des Steckers geführt, so dass er über den Seitenflächenteil 23 des Steckers gehoben wird und eine elektrische Verbindung herstellt, wie in 4(b) gezeigt ist.
Da der Buchsenteil 11 einen Schlitzbereich 15 aufweist, der wie in 2(b) gezeigt in Einführrichtung ausgebildet wurde, weitet sich an diesem Punkt dieser Schlitzbereich 15 im Durchmesser auf, und der Steckerteil 21 kann in den Buchsenteil 11 eingeführt werden, ohne den Kontaktvorsprung 14 zusammenzudrücken.
Wenn der Steckerteil 21 weiter eingeführt wird, gelangt der vordere Endteil 22 des Steckers in Gleitkontakt mit dem schräg liegenden Arm 16b des elastischen Kontaktarms 16, und der flexible Arm 16a biegt sich nach außen, während er über den Seitenflächenteil 23 des Steckers angehoben wird.
Dementsprechend wird, wie in 4(c) gezeigt ist, durch die elastische Rückstellkraft des flexiblen Arms 16a eine elektrische Verbindung hergestellt, wenn der Kontaktpunkt 16c elastisch in Verbindung mit dem Seitenflächenteil 23 des Steckers ist.
Für den elastischen Kontaktarm 16 ist es akzeptabel, dass er eine elektrische Verbindung durch elastischen Kontakt herstellt, während sich der flexible Arm im Steckerteil 21 biegen kann, der in der vorstehend beschriebenen Art und Weise in den Buchsenteil 11 eingeführt worden ist. Darüber hinaus ist es annehmbar, dass die Richtung des Schnitts gegenläufig zu der in dieser Ausführungsform beschriebenen Richtung verläuft, d. h. nach hinten.
5 zeigt eine Ausführungsform eines Steckerstifts 70, bei dem der Steckerteil 71 mit einem elastischen Kontaktarm 72 und einem Kontaktvorsprung 73 ausgestattet ist, und es ist akzeptabel, eine elektrische Verbindung zwischen dem elastischen Kontaktarm 72 und dem Kontaktvorsprung 73 an der Innenfläche des Buchsenanschlusses durch Eingriff des Steckerteils 71 im Buchsenanschluss herzustellen.
Es liegt innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, an den Elementen der vorliegenden Erfindung, wie sie mit Bezug auf 1(a)–5 offenbart sind, alle absehbaren äquivalenten Lösungen mit einzuschließen. Die durch die Offenbarung zur Verfügung gestellten Beispiele sollen nicht so interpretiert werden, als dass sie die Erfindung über den Umfang hinaus einschränken, der beansprucht ist.
Eine Steckverbindung der Eingriffsverbindungsart, bei der ein Stecker und eine Buchse verwendet werden, umfasst zumindest einen Steckerstift für den Stecker und einen Buchsenanschluss für die Buchse an einer Seite. Vom Steckerstift und/oder vom Buchsenanschluss steht ein Vorsprung zu einer Verbindungsfläche des Steckerstifts bzw. des Buchsenanschlusses vor. Der Vorsprung ist an einem elastischen Kontaktarm angebracht, der in Richtung zu einer Kontaktfläche des Steckerstifts bzw. des Buchsenanschlusses eine elastische Kraft ausübt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 10-116644 [0005]

Claims

Steckverbindung der Eingriffsverbindungsart, bei der ein Stecker und eine Buchse verwendet werden, umfassend: zumindest einen Steckerstift für den Stecker; zumindest einen Buchsenanschluss für die Buchse; und einen Vorsprung, der zu einer Kontaktfläche zwischen dem Steckerstift und zumindest einem Buchsenanschluss vorspringt, welcher einen elastischen Kontaktarm aufweist, der eine gegen die Kontaktfläche wirkende elastische Kraft bereitstellt.
Kontaktanschlusskonstruktion mit einem zylindrischen Buchsenanschluss, in welchem ein Steckerstift in Eingriff ist, mit einem Vorsprung, der in einen Innenbereich des zylindrischen Buchsenanschlusses ragt, in welchen der Steckerstift eingeführt ist, wobei die Vorsprünge von zumindest einem elastischen Kontaktarm abstehen, der eine elastische Kraft in Richtung zum Innenbereich ausübt, wobei der elastische Kontaktarm des zylindrischen Buchsenanschlusses gebildet wird, indem in Eingriffsrichtung des Steckerstifts ein Schnitt ausgeführt wird.
Kontaktanschlusskonstruktion nach Anspruch 2, wobei der elastische Kontaktarm einen U-förmigen Aussparungsbereich aufweist, der gebildet wird, indem in Eingriffsrichtung des Steckerstifts ein Schnitt ausgeführt wird.
Kontaktanschlusskonstruktion nach Anspruch 3, wobei ein distales freies Ende des Aussparungsbereichs eine schräg liegende Spitze aufweist, wobei die schräg liegende Spitze auf einen gekrümmten Abschnitt des elastischen Kontaktarms trifft, um einen Kontaktpunkt des Vorsprungs zu bilden.