DE102019103720B4

DE102019103720B4 - Connector socket

Info

Publication number: DE102019103720B4
Application number: DE102019103720.4A
Authority: DE
Inventors: Andre Holtkämper
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2024-06-06
Anticipated expiration: 2039-02-15
Also published as: DE102019103720A1

Abstract

Steckverbinderbuchse (400, 800), mit:einem ersten Federelement (501) mit einer ersten Federsteifigkeit (c1);einem zweiten Federelement (502) mit einer zweiten Federsteifigkeit (c2), welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit (c1); undeiner Auflage (510) zur Vorspannung des zweiten Federelements (502),wobei die beiden Federelemente (501, 502) und die Auflage (510) aus einer mehrfach in Längsrichtung (504) und in Querrichtung (505) gebogenen elastischen Flachform (520) ausgebildet sind, welche eine Öffnung (506) zum Einstecken eines Kontaktstifts aufweist.Connector socket (400, 800), with:a first spring element (501) with a first spring stiffness (c1);a second spring element (502) with a second spring stiffness (c2) which is smaller than the first spring stiffness (c1); anda support (510) for prestressing the second spring element (502),wherein the two spring elements (501, 502) and the support (510) are formed from an elastic flat form (520) which is bent several times in the longitudinal direction (504) and in the transverse direction (505) and which has an opening (506) for inserting a contact pin.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderbuchse, insbesondere eine Steckverbinderbuchse mit zwei Federelementen, von denen eines vorgespannt ist.The invention relates to a connector socket, in particular a connector socket with two spring elements, one of which is preloaded.

Elektrische Steckverbinder bestehen aus zwei Hälften: der Buchse und dem Stift. Steckverbinderbuchsen enthalten typischerweise ein Federelement, welches während des Steckvorgangs ausgelenkt wird, wodurch eine Andruckkraft (Kontaktnormalkraft) entsteht. Nach Beendigung des Steckvorgangs wirkt die Nennkontaktnormalkraft F_KNenn. Grundlegende Anforderungen an den Steckverbinder sind ein geringer Kontaktwiderstand sowie geringe Steck- und Ziehkräfte über die gesamte Lebensdauer. Diese beiden Anforderungen verhalten sich gegensätzlich und werden maßgeblich durch die Kontaktnormalkraft beeinflusst. Eine hohe Kontaktnormalkraft hat einen geringen Kontaktwiderstand sowie eine stabile Verbindung zur Folge, eine niedrige Kontaktkraft jedoch geringe Steck- und Ziehkräfte.Electrical connectors consist of two halves: the socket and the pin. Connector sockets typically contain a spring element that is deflected during the plugging process, creating a contact force (contact normal force). Once the plugging process is complete, the nominal contact normal force F _KNom takes effect. Basic requirements for the connector are low contact resistance and low insertion and withdrawal forces over the entire service life. These two requirements are contradictory and are significantly influenced by the contact normal force. A high contact normal force results in low contact resistance and a stable connection, but a low contact force results in low insertion and withdrawal forces.

Das Funktionselement zur Erzeugung der Kontaktnormalkraft F_KNenn ist die Feder (Flachformfeder). Die Federkennlinie beschreibt das Verhältnis von Kraft-Weg bei Auslenkung der Feder.The functional element for generating the contact normal force F _KNom is the spring (flat spring). The spring characteristic curve describes the relationship between force and displacement when the spring is deflected.

1 zeigt verschiedene Federkennlinien, mit denen, bei immer gleicher Auslenkung durch den Stift, die gleiche Nennkontaktnormalkraft F_KNenn erreicht wird. Typisch ist eine lineare Federkennlinie (Linie 1 in 1) oder eine lineare Federkennlinie mit Vorspannung F_V (Linie 4). Weiterhin ist eine abknickende Federkennlinie (Linien 2 und 3) denkbar. Die Federkennlinie 2 wird typischerweise durch ein Aufliegen der Feder während des Steckvorgangs erreicht. 1 shows different spring characteristics with which the same nominal contact force F _KNenn is achieved with the same deflection through the pin. A linear spring characteristic is typical (line 1 in 1 ) or a linear spring characteristic with preload F _V (line 4). A bending spring characteristic (lines 2 and 3) is also conceivable. Spring characteristic 2 is typically achieved by the spring resting during the plugging process.

Die Nennkontaktnormalkraft F_KNenn muss so ausgelegt sein, dass am Ende der Lebensdauer unter Berücksichtigung aller Toleranzen und weiterer Effekte ein festgelegter Minimalwert der Kontaktnormalkraft F_Kmin nicht unterschritten wird. Gleichzeitig soll eine Kontaktnormalkraft F_Kmax nicht überschritten werden, um die Steck- und Ziehkräfte und damit auch die Belastung des Stifts gering zu halten.The nominal contact normal force F _KNom must be designed in such a way that at the end of the service life, taking into account all tolerances and other effects, a specified minimum value of the contact normal force F _Kmin is not undercut. At the same time, a contact normal force F _Kmax should not be exceeded in order to keep the insertion and withdrawal forces and thus also the load on the pin low.

Für eine optimale Auslegung ist es daher vorteilhaft, wenn der Toleranzbereich F_Kmin < F_K < F_Kmax, in dem sich die Kontaktnormalkraft befindet, eng ist. Dadurch kann die Nennkontaktnormalkraft F_KNenn unter Einhaltung des Minimalwertes F_Kmin geringer gewählt werden und somit sind die Belastungen sowie die Steckkräfte geringer.For optimum design, it is therefore advantageous if the tolerance range F _Kmin < F _K < F _Kmax in which the contact normal force is located is narrow. This means that the nominal contact normal force F _KNom can be selected to be lower while maintaining the minimum value F _Kmin , and thus the loads and the insertion forces are lower.

Einfluss auf die tatsächlich wirkende Kontaktnormalkraft haben dabei Form- und Lagetoleranzen, Maßtoleranzen und Werkstofftoleranzen. Die Auswirkungen sind grob in 2 dargestellt. So wird durch eine Dickentoleranz des Pins oder eine Abweichung des Federwegs (verschiedene Ursachen) der tatsächliche wirkende Federweg s beeinflusst, so dass dieser zwischen s_min < s_nenn < s_max schwankt.Form and position tolerances, dimensional tolerances and material tolerances influence the actual contact normal force. The effects are roughly divided into 2 For example, a thickness tolerance of the pin or a deviation in the spring travel (various causes) influences the actual effective spring travel s, so that it fluctuates between s _min < s _nominal < s _max .

Weiterhin kann die Steigung der Federkennlinie toleranzbedingt schwanken. Dadurch ergibt sich der Toleranzbereich der Kontaktnormalkraft F_K.Furthermore, the slope of the spring characteristic curve can vary depending on tolerances. This results in the tolerance range of the contact normal force F _K .

Für einen geringen Toleranzbereich der Kontaktnormalkraft ist es vorteilhaft, wenn die Federkennlinie im gesteckten Zustand eine geringe Steigung hat. Dadurch ist der Einfluss der toleranzbedingten Federwegschwankungen auf die Federkraft geringer.For a small tolerance range of the contact normal force, it is advantageous if the spring characteristic curve has a small gradient when plugged in. This reduces the influence of tolerance-related spring travel fluctuations on the spring force.

Bei gleicher Nennkontaktnormalkraft F_KNenn kann dies beispielsweise durch eine Vorspannung der Feder erreicht werden (1, Kennlinie 4). Diese hat unter anderem jedoch den Nachteil höherer Steckkräfte durch die Vorspannung.With the same nominal contact force F _KNom, this can be achieved, for example, by preloading the spring ( 1 , characteristic curve 4). However, this has the disadvantage of higher insertion forces due to the pre-tension.

Die Druckschrift US 2005 / 0 014 423 A1 bezieht sich auf eine Kontaktanordnung mit einer elektrischen Steckverbindung. Insbesondere wird ein Tulpenkontakt offenbart, der durch Ausstanzen und Biegen aus einem Metallblech mit hohen Leitfähigkeitseigenschaften hergestellt wird. Der Tulpenkontakt enthält mehrere sich gegenüberliegende Paare von elastisch biegbaren Kontaktfingern, zwischen denen eine Kontaktzunge beim Einstecken des Steckerteils in das Aufnahmeteil eingeklemmt wird. Dabei werden die Kontaktfinger jeweils gegeneinander vorgespannt.The publication US 2005 / 0 014 423 A1 relates to a contact arrangement with an electrical plug connection. In particular, a tulip contact is disclosed which is produced by punching and bending a metal sheet with high conductivity properties. The tulip contact contains several opposing pairs of elastically bendable contact fingers, between which a contact tongue is clamped when the plug part is inserted into the receiving part. The contact fingers are each pre-tensioned against one another.

Die Druckschrift EP 3 005 485 B1 bezieht sich auf einen Anschlusskontakt für einen Kabelverbinder. Der Anschlusskontakt hat ein Ende mit einer Kabelcrimpverbindung, die an ein Kabelende gecrimpt ist. Der Anschlusskontakt umfasst zwei parallele elastische Kontaktträger mit Spitzen, welche durch einen entgegengesetzt gerichteten dritten elastischen Kontaktbalken auseinandergedrückt werden. Der dritte Balken spannt die beiden parallelen Kontaktbalken vor, was zu einem festen Kontaktdruck mit einem eingeführten Kontaktstift eines komplementären Stiftleistenverbinders führt.The publication EP 3 005 485 B1 refers to a terminal for a cable connector. The terminal has one end with a cable crimp connection that is crimped to a cable end. The terminal comprises two parallel resilient contact beams with tips that are urged apart by an oppositely directed third resilient contact beam. The third beam biases the two parallel contact beams, resulting in a firm contact pressure with an inserted contact pin of a complementary pin header connector.

Die Druckschrift DE 10 2005 047 360 A1 bezieht sich auf einen Buchsenkontakt mit zusätzlich für die Kontaktlamellen vorgesehenen Spreizlamellen. Die Kontaktlamellen sind derart ausgestaltet, dass diese bereits im nichtkontaktierten Zustand des Buchsenkontakts voneinander beabstandet sind, aber trotzdem unter einer entsprechenden Vorspannung stehen.The publication EN 10 2005 047 360 A1 refers to a socket contact with additional spreading blades provided for the contact blades. The contact blades are designed in such a way that they are already spaced apart from one another when the socket contact is not in contact, but are nevertheless subject to a corresponding pre-tension.

Die Erfindung hat es zur Aufgabe, eine Steckverbinderbuchsen-Konstruktion darzulegen, mit welcher eine Federkennlinie nach 1, Kennlinie 3 erreicht wird. Dadurch ist die Federkennlinie im gesteckten Zustand flach, der Einfluss der Toleranzen auf die Kontaktnormalkraft somit geringer.The invention has the object of presenting a connector socket construction with which a spring characteristic according to 1 , characteristic curve 3 is achieved. As a result, the spring characteristic curve is flat when plugged in, and the influence of the tolerances on the contact normal force is therefore lower.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.This object is achieved by the subject matter having the features according to independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims, the description and the drawings.

Typischerweise kann dies bei Steckverbindern auch durch eine Beanspruchung der Flachformfeder im plastischen Bereich erreicht werden. Dadurch ergibt sich ebenfalls eine abfallende Federkennlinie. In der hier vorgestellten Erfindung wird dies jedoch über die konstruktive Gestaltung erreicht. Dadurch muss das Material des Steckverbinders nicht plastisch beansprucht werden.Typically, this can also be achieved in connectors by stressing the flat spring in the plastic range. This also results in a decreasing spring characteristic. In the invention presented here, however, this is achieved through the structural design. This means that the material of the connector does not have to be stressed plastically.

Die erfinderische Lösung basiert darauf, dass eine konstruktive Lösung gefunden wurde, mit der eine Federkennlinie nach 3 erreicht wird.The inventive solution is based on the fact that a constructive solution was found with which a spring characteristic curve according to 3 is achieved.

Dies wird erreicht, indem in der Steckverbinderbuchse zwei Federelemente c1, c2 wirksam sind, von denen eines vorgespannt ist. Das erste Federelement hat die Federsteifigkeit c1 und ist nicht vorgespannt. Die Federsteifigkeit ist im Vergleich zu c2 höher. Das Federelement c2 ist vorgespannt. Sobald die Vorspannung von c2 abgebaut ist, ist größtenteils die Federkennlinie von c2 wirksam, wodurch sich im gesteckten Zustand eine flache Kennlinie ergibt. Die unterschiedlichen Federsteifigkeiten werden hauptsächlich durch unterschiedlich lange Federschenkel erreicht.This is achieved by having two spring elements c1, c2 in the connector socket, one of which is pre-tensioned. The first spring element has the spring stiffness c1 and is not pre-tensioned. The spring stiffness is higher than that of c2. The spring element c2 is pre-tensioned. As soon as the pre-tension of c2 is reduced, the spring characteristic of c2 is largely effective, resulting in a flat characteristic when plugged in. The different spring stiffnesses are mainly achieved by spring legs of different lengths.

In einer Abwandlung kann sich das Federelement c1 während des Steckvorgangs an das Federelement c2 anlegen.In a modification, the spring element c1 can be placed against the spring element c2 during the plugging process.

Weiterhin ist der Bauraumbedarf der Buchse auf der einen Seite des Stifts sehr gering. Dies wird erreicht, indem die eine der Kontaktstellen der Buchse starr ist (nicht federnd, anders als z.B. bei beidseitig federnden Tulpenbuchsen) und somit der Bauraumbedarf gering ist. Dadurch kann die Steckerbuchse für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen der Bauraum einseitig begrenzt ist.Furthermore, the installation space required by the socket on one side of the pin is very small. This is achieved by making one of the contact points of the socket rigid (not spring-loaded, unlike tulip sockets that are spring-loaded on both sides, for example), so that the installation space required is small. This means that the plug socket can be used for applications where the installation space is limited on one side.

Die Buchsen sind vorteilhafterweise als Stanz-Biegeteile ausgeführt.The bushings are advantageously designed as stamped and bent parts.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die oben dargestellte Aufgabe gelöst durch eine Steckverbinderbuchse, mit: einem ersten Federelement mit einer ersten Federsteifigkeit (c1); einem zweiten Federelement mit einer zweiten Federsteifigkeit (c2), welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit (c1); und einer Auflage zur Vorspannung des zweiten Federelements, wobei die beiden Federelemente und die Auflage aus einer mehrfach in Längsrichtung und in Querrichtung gebogenen elastischen Flachform ausgebildet sind, welche eine Öffnung zum Einstecken eines Kontaktstifts aufweist. D.h., eine elastische Form mit mehreren Biegungen in Längsrichtung und mehreren Biegungen in Querrichtung, wodurch sich die beiden Federelemente und die Auflage ausbilden.According to a first aspect, the object presented above is achieved by a connector socket, with: a first spring element with a first spring stiffness (c1); a second spring element with a second spring stiffness (c2), which is smaller than the first spring stiffness (c1); and a support for preloading the second spring element, wherein the two spring elements and the support are formed from an elastic flat shape which is bent several times in the longitudinal direction and in the transverse direction and which has an opening for inserting a contact pin. That is, an elastic shape with several bends in the longitudinal direction and several bends in the transverse direction, whereby the two spring elements and the support are formed.

Eine solche Steckverbinderbuchse realisiert die Federkennlinie gemäß der 3. D.h. die Federkennlinie ist im gesteckten Zustand flach, so dass der Einfluss der Toleranzen auf die Kontaktnormalkraft geringer ist als bei einer über den gesamten Federweg konstanten Federkennlinie.Such a connector socket realizes the spring characteristic according to the 3 This means that the spring characteristic curve is flat when plugged in, so that the influence of the tolerances on the contact normal force is smaller than with a spring characteristic curve that is constant over the entire spring travel.

Eine elastische Flachform ist eine tafelförmige elastische Form, dessen Breite und Länge sehr viel größer als dessen Dicke sind. Eine elastische Flachform kann z.B. ein Blech sein, d.h. ein Walzwerkserzeugnis aus Metall, das als Tafel ausgeliefert wird.An elastic flat form is a sheet-like elastic form whose width and length are much greater than its thickness. An elastic flat form can be, for example, a sheet, i.e. a rolled metal product that is delivered as a sheet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die Steckverbinderbuchse ausgebildet, bei einem Einführen des Stifts entlang eines ersten Federweges eine höhere Federsteifigkeit aufzuweisen als bei einem sich daran anschließenden Einführen entlang eines zweiten Federwegs, wobei der zweite Federweg nach einem Abbau der Vorspannung des zweiten Federelements beginnt. D.h., der zweite Federweg beginnt mit geringerer Steifigkeit, nachdem die Vorspannung des zweiten Federelements abgebaut wurde.In an advantageous embodiment of the connector socket, the connector socket is designed to have a higher spring stiffness when the pin is inserted along a first spring path than when it is subsequently inserted along a second spring path, the second spring path beginning after the preload of the second spring element has been reduced. This means that the second spring path begins with lower stiffness after the preload of the second spring element has been reduced.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass die Federkennlinie im gesteckten Zustand eine geringere Steigung hat, so dass der Einfluss der toleranzbedingten Federwegschwankungen auf die Federkraft geringer ist.This provides the technical advantage that the spring characteristic curve has a lower gradient when plugged in, so that the influence of tolerance-related spring travel fluctuations on the spring force is lower.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse sind die beiden Federelemente durch Federschenkel unterschiedlicher Länge realisiert.In an advantageous embodiment of the connector socket, the two spring elements are realized by spring legs of different lengths.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass sich auf einfache konstruktive Art unterschiedliche Federsteifigkeiten realisieren lassen.This provides the technical advantage that different spring stiffnesses can be achieved in a simple constructive manner.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse sind die beiden Federelemente durch zwei in Längsrichtung gebogene Abschnitte der elastischen Flachform ausgebildet.In an advantageous embodiment of the connector socket, the two spring elements are formed by two longitudinally bent sections of the elastic flat form.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass die beiden Federelemente seriell gekoppelt sind und somit die in 3 dargestellte Kennlinie realisieren.This provides the technical advantage that the two spring elements are coupled in series and thus the 3 realize the characteristic curve shown.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die Auflage durch einen in Querrichtung gebogenen Abschnitt der elastischen Flachform ausgebildet.In an advantageous embodiment of the connector socket, the support is formed by a section of the elastic flat form that is bent in the transverse direction.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass sich auf konstruktiv einfache Weise die Auflage zur Vorspannung des zweiten Federelements realisieren lässt.This provides the technical advantage that the support for preloading the second spring element can be realized in a structurally simple manner.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse umfasst die Steckverbinderbuchse ein oder zwei Auflagefüße, welche aus ein oder zwei in Querrichtung gebogenen Abschnitten des zweiten Federelements ausgebildet sind, und auf der Auflage zum Aufliegen kommen.In an advantageous embodiment of the connector socket, the connector socket comprises one or two support feet, which are formed from one or two transversely bent sections of the second spring element and come to rest on the support.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass sich auf konstruktiv einfache Weise die Vorspannung des zweiten Federelements realisieren lässt.This provides the technical advantage that the preload of the second spring element can be realized in a structurally simple manner.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die Auflage aus einem in Querrichtung umlaufend geschlossenen Abschnitt der elastischen Flachform ausgebildet.In an advantageous embodiment of the connector socket, the support is formed from a section of the elastic flat form that is closed all the way around in the transverse direction.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass sich aufgrund des geschlossenen Abschnitts der Flachform, welche ein Gehäuse realisiert, die beiden Federelemente effizient gegen äußere Umwelteinflüsse schützen lassen.This achieves the technical advantage that, due to the closed section of the flat form, which creates a housing, the two spring elements can be efficiently protected against external environmental influences.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse umfasst die Steckverbinderbuchse eine Schweißnaht zum Schließen des in Querrichtung umlaufenden Abschnitts der elastischen Flachform.In an advantageous embodiment of the connector socket, the connector socket comprises a weld seam for closing the transversely circumferential section of the elastic flat shape.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass die Schweißnaht für erhöhte Stabilität der Steckverbinderbuchse sorgt.This provides the technical advantage that the weld seam ensures increased stability of the connector socket.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse umfasst die Steckverbinderbuchse ein oder zwei Auflageabschnitte, welche aus ein oder zwei in Querrichtung herausgeführten Abschnitten des zweiten Federelements ausgebildet sind, und auf der Auflage zum Aufliegen kommen.In an advantageous embodiment of the connector socket, the connector socket comprises one or two support sections, which are formed from one or two sections of the second spring element that extend in the transverse direction and come to rest on the support.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die Auflage aus einem in Querrichtung U-förmig gebogenen Abschnitt der elastischen Flachform ausgebildet.In an advantageous embodiment of the connector socket, the support is formed from a section of the elastic flat form that is bent in a U-shape in the transverse direction.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass der U-förmig gebogene Abschnitt für erhöhte Stabilität der Steckverbinderbuchse sorgt.This provides the technical advantage that the U-shaped bent section ensures increased stability of the connector socket.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse umfasst die Öffnung eine erste Kontaktstelle und eine zweite Kontaktstelle, welche ausgebildet sind, den Kontaktstift elektrisch zu kontaktieren.In an advantageous embodiment of the connector socket, the opening comprises a first contact point and a second contact point, which are designed to electrically contact the contact pin.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass sich aufgrund der beiden Kontaktstellen eine gute elektrische Leitfähigkeit und damit ein geringer Widerstand der Steckverbindung einstellt.This provides the technical advantage that the two contact points provide good electrical conductivity and thus low resistance of the plug connection.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die erste Kontaktstelle starr und die zweite Kontaktstelle federnd ausgebildet.In an advantageous embodiment of the connector socket, the first contact point is rigid and the second contact point is resilient.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass an der starren Kontaktstelle ein geringer Bauraum benötigt wird.This provides the technical advantage that little installation space is required at the rigid contact point.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die zweite Kontaktstelle an einer Biegung des ersten Federelements ausgebildet.In an advantageous embodiment of the connector socket, the second contact point is formed at a bend of the first spring element.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass sich der Kontaktstift leicht in die Steckverbinderbuchse einstecken lässt.This provides the technical advantage that the contact pin can be easily inserted into the connector socket.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die erste Kontaktstelle an einer Ausbuchtung einer Grundseite der Steckverbinderbuchse ausgebildet.In an advantageous embodiment of the connector socket, the first contact point is formed on a bulge of a base side of the connector socket.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass die Ausbuchtung für eine gute Kontaktfähigkeit der Steckverbindung sorgt.This provides the technical advantage that the bulge ensures good contact of the plug connection.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse verjüngt die Öffnung sich entlang einer Steckrichtung des Kontaktstifts bis zu einem minimalen Durchmesser und weitet sich danach wieder auf.In an advantageous embodiment of the connector socket, the opening tapers along a plugging direction of the contact pin to a minimum diameter and then widens again.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass an der Stelle mit minimalem Durchmesser die Kontaktfähigkeit des Kontaktstifts besonders hoch ist, durch die sich dann wieder verbreiternde Öffnung sich der Kontaktstift gut in die Öffnung einstecken lässt.This achieves the technical advantage that the contact capability of the contact pin is particularly high at the point with the minimum diameter, and the contact pin can be easily inserted into the opening through the opening, which then widens again.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steckverbinderbuchse ist die Öffnung ausgebildet, den Kontaktstift entlang des ersten Federelements in Längsrichtung der Steckverbinderbuchse aufzunehmen.In an advantageous embodiment of the connector socket, the opening is designed to accommodate the contact pin along the first spring element in the longitudinal direction of the connector socket.

Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass beim Einstecken des Kontaktstiftes zuerst der erste Federweg durchlaufen wird und sich daran anschließend erst der zweite Federweg mit der geringeren Federsteifigkeit durchlaufen wird, so dass die Federkennlinie gemäß 3 einwirkt.This achieves the technical advantage that when the contact pin is inserted, the first spring travel is passed through first and only then the second spring travel with the lower spring stiffness is passed through, so that the spring characteristic curve according to 3 acts.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Stecken eines Kontaktstifts in eine Steckverbinderbuchse mit einem ersten Federelement mit einer ersten Federsteifigkeit (c1); einem zweiten Federelement mit einer zweiten Federsteifigkeit (c2), welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit (c1); und einer Auflage zur Vorspannung des zweiten Federelements, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einführen des Stifts entlang eines ersten Federweges mit einer ersten Federsteifigkeit (c1); und anschließendes Einführen des Stifts entlang eines zweiten Federwegs mit einer zweiten Federsteifigkeit (c2), welche geringer ist als die erste Federsteifigkeit (c1), wobei der zweite Federweg nach einem Abbau der Vorspannung des zweiten Federelements beginnt. Die beiden Federelemente und die Auflage können dabei aus einer mehrfach in Längsrichtung und in Querrichtung gebogenen elastischen Flachform ausgebildet sein, welche eine Öffnung zum Einstecken des Kontaktstifts aufweist.According to a second aspect, the invention relates to a method for inserting a contact pin into a connector socket with a first spring element with a first spring stiffness (c1); a second spring element with a second spring stiffness (c2) which is less than the first spring stiffness (c1); and a support for preloading the second spring element, wherein the method comprises the following steps: inserting the pin along a first spring path with a first spring stiffness (c1); and then inserting the pin along a second spring path with a second spring stiffness (c2) which is less than the first spring stiffness (c1), wherein the second spring path begins after the preload of the second spring element has been reduced. The two spring elements and the support can be formed from an elastic flat shape which is bent several times in the longitudinal direction and in the transverse direction and which has an opening for inserting the contact pin.

Ein solches Verfahren zum Stecken eines Kontaktstifts in eine Steckverbinderbuchse realisiert die Federkennlinie gemäß der 3. D.h. die Federkennlinie ist im gesteckten Zustand flach, so dass der Einfluss der Toleranzen auf die Kontaktnormalkraft geringer ist als bei einer über den gesamten Federweg konstanten Federkennlinie.Such a method for inserting a contact pin into a connector socket realizes the spring characteristic according to the 3 This means that the spring characteristic curve is flat when plugged in, so that the influence of the tolerances on the contact normal force is smaller than with a spring characteristic curve that is constant over the entire spring travel.

Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung 100 der Federkraft über dem Federweg mit vier verschiedenen Federkennlinien;
2 eine Prinzipdarstellung 200 der Federkraft über dem Federweg mit Einfluss von Toleranzen auf die Kontaktnormalkraft;
3 eine Prinzipdarstellung 300 der Federkraft über dem Federweg mit einer Federkennlinie einer erfindungsgemäßen Steckverbinderbuchse;
4 eine 3D-Ansicht einer Steckverbinderbuchse 400 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
5 eine 3D-Ansicht der Steckverbinderbuchse 400 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform nach dem Biegen der Flachformfeder;
6 eine Frontansicht der Steckverbinderbuchse 400 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand;
7 eine Schnittansicht der Steckverbinderbuchse 400 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand;
8a eine 3D-Ansicht einer Steckverbinderbuchse 800 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand;
8b eine weitere 3D-Ansicht der Steckverbinderbuchse 800 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand; und
9 eine Schnittansicht der Steckverbinderbuchse 800 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand;

Further embodiments are explained with reference to the accompanying drawings. They show:

1 a schematic diagram 100 of the spring force over the spring travel with four different spring characteristics;
2 a schematic diagram 200 of the spring force over the spring travel with the influence of tolerances on the contact normal force;
3 a schematic representation 300 of the spring force over the spring travel with a spring characteristic curve of a connector socket according to the invention;
4 a 3D view of a connector socket 400 according to a first exemplary embodiment;
5 a 3D view of the connector socket 400 according to the first exemplary embodiment after bending the flat form spring;
6 a front view of the connector socket 400 according to the first exemplary embodiment in the finished bent state;
7 a sectional view of the connector socket 400 according to the first exemplary embodiment in the finished bent state;
8a a 3D view of a connector socket 800 according to a second exemplary embodiment in the finished bent state;
8b another 3D view of the connector socket 800 according to the second exemplary embodiment in the finished bent state; and
9 a sectional view of the connector socket 800 according to the second exemplary embodiment in the finished bent state;

Die im Folgenden vorgestellten Steckverbinder dienen zum Trennen und Verbinden von Leitungen, z.B. für elektrischen Strom oder beispielsweise auch optische Signalübertragung. Die Verbindungsteile werden dabei durch Formschluss der Steckerteile passend ausgerichtet, durch Federkraft kraftschlüssig lösbar fixiert und oft auch durch Verschrauben zusätzlich gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert. Bei elektrischen Steckverbindungen unterscheidet man den männlichen Teil einer Steckverbindung (mit nach außen weisenden Kontaktstiften) vom weiblichen Teil (mit nach innen weisenden Kontaktöffnungen). Der männliche Teil wiederum ist ein Stecker, wenn er an ein Kabelende gehört, oder ein Einbaustecker, wenn er zum festen Einbau in ein Gerätegehäuse vorgesehen ist. Der weibliche Teil ist eine Kupplung, wenn er an ein Kabelende gehört, oder eine Buchse, wenn der feste Einbau in ein Gerätegehäuse vorgesehen ist.The connectors presented below are used to connect and disconnect cables, e.g. for electrical current or optical signal transmission. The connecting parts are aligned correctly by the form-fitting of the plug parts, are fixed in place by spring force and are often additionally secured against accidental loosening by screwing. With electrical plug connections, a distinction is made between the male part of a plug connection (with contact pins pointing outwards) and the female part (with contact openings pointing inwards). The male part is a plug if it belongs to a cable end, or a built-in plug if it is intended for permanent installation in a device housing. The female part is a coupling if it belongs to a cable end, or a socket if it is intended for permanent installation in a device housing.

4 zeigt eine 3D-Ansicht einer Steckverbinderbuchse 400 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform. 4 shows a 3D view of a connector socket 400 according to a first exemplary embodiment.

Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst ein erstes Federelement 501 mit einer ersten Federsteifigkeit c1, das in der 3D-Ansicht nicht sichtbar ist und sich innerhalb des geschlossenen Gehäuses 611 befindet. Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst ein zweites Federelement 502 mit einer zweiten Federsteifigkeit c2, welches sich ebenfalls innerhalb des Gehäuses 611 befindet, wobei jedoch ein kleiner Teil davon in 4 sichtbar ist. Die zweite Federsteifigkeit c2 ist kleiner ist als die erste Federsteifigkeit c1 des ersten Federelements 501. Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst ferner eine Auflage 510 zur Vorspannung des zweiten Federelements 502. Die Auflage 510 ist durch das Oberteil des Gehäuses 611 realisiert. Anhand dieser Konstruktion lässt sich die Federkennlinie aus 3 realisieren. D.h., bei einem Einführen des Kontaktstifts entlang eines ersten Federweges 301 weist diese eine höhere Federsteifigkeit c1 auf als eine Federsteifigkeit c2 bei einem sich daran anschließenden Einführen entlang eines zweiten Federwegs 302. Der zweite Federweg 302 beginnt nach einem Abbau der Vorspannung des zweiten Federelements 502.The connector socket 400 comprises a first spring element 501 with a first spring stiffness c1, which is not visible in the 3D view and is located inside the closed housing 611. The connector socket 400 comprises a second spring element 502 with a second spring stiffness c2, which is also located inside the housing 611, but with a small part of it in 4 is visible. The second spring stiffness c2 is smaller than the first spring stiffness c1 of the first spring element 501. The connector socket 400 further comprises a support 510 for preloading the second spring element 502. The support position 510 is realized by the upper part of the housing 611. Based on this construction, the spring characteristic can be 3 This means that when the contact pin is inserted along a first spring path 301, it has a higher spring stiffness c1 than a spring stiffness c2 when it is subsequently inserted along a second spring path 302. The second spring path 302 begins after the preload of the second spring element 502 has been reduced.

Die beiden Federelemente 501, 502 und die Auflage 510 sind dabei aus einer mehrfach in Längsrichtung 504 und in Querrichtung 505 gebogenen elastischen Flachform 520 ausgebildet, wie detailliert in 5 dargestellt. Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst ferner eine Öffnung zum Einstecken eines Kontaktstifts. Die Öffnung ist auf der linken Seite zu sehen, entgegen der in 4 dargestellten Längsrichtung 504.
Bei der Federkraft und dem Federweg handelt es sich um die Komponenten senkrecht zu der Steckrichtung, d.h. jeweils längs zur Querrichtung 505 und zur Längsrichtung 504 wie in 4 und den weiter unten beschriebenen Figuren dargestellt.The two spring elements 501, 502 and the support 510 are formed from an elastic flat form 520 which is bent several times in the longitudinal direction 504 and in the transverse direction 505, as shown in detail in 5 The connector socket 400 further comprises an opening for inserting a contact pin. The opening is seen on the left side, opposite to the 4 shown longitudinal direction 504.
The spring force and the spring travel are the components perpendicular to the plug-in direction, ie along the transverse direction 505 and the longitudinal direction 504 as in 4 and the figures described below.

Die Steckverbinderbuchse 400 ist umlaufend geschlossen. Das umlaufend geschlossene Gehäuse 611 wird auch als Käfig bezeichnet. Das Gehäuse 611 ist dabei aus einem in Querrichtung 505 umlaufend geschlossenen Abschnitt der gebogenen elastischen Flachform 520 hergestellt, wie näher in 5 beschrieben. Das umlaufende Gehäuse 611 ist durch eine Schweißnaht 612 verschlossen. Eine Grundseite des Gehäuses 611, welche als Auflage 510 für das zweite Federelement 502 dient, ist mit einer Ausbuchtung 511 versehen. Aufgrund dieser Ausbuchtung 511 verjüngt sich die Öffnung des Gehäuses, was zu einer besseren Steckverbindung beim Einstecken des Kontaktstifts führt.The connector socket 400 is closed all the way round. The housing 611 which is closed all the way round is also referred to as a cage. The housing 611 is made from a section of the curved elastic flat form 520 which is closed all the way round in the transverse direction 505, as described in more detail in 5 described. The surrounding housing 611 is closed by a weld seam 612. A base side of the housing 611, which serves as a support 510 for the second spring element 502, is provided with a bulge 511. Due to this bulge 511, the opening of the housing tapers, which leads to a better plug connection when inserting the contact pin.

5 zeigt eine 3D-Ansicht der Steckverbinderbuchse 400 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform nach dem Biegen der Flachformfeder. 5 shows a 3D view of the connector socket 400 according to the first exemplary embodiment after bending the flat form spring.

Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst ein erstes Federelement 501 mit einer ersten Federsteifigkeit c1; ein zweites Federelement 502 mit einer zweiten Federsteifigkeit c2, welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit c1; und eine Auflage 510 zur Vorspannung des zweiten Federelements 502. Die beiden Federelemente 501, 502 und die Auflage 510 sind aus einer mehrfach in Längsrichtung 504 und in Querrichtung 505 biegbaren elastischen Flachform 520 ausgebildet, welche eine Öffnung (in der Darstellung in 5 noch nicht zu sehen) zum Einstecken eines Kontaktstifts aufweist. In der Darstellung der 5 sind die Federelemente 501, 502 bereits gebogen während sich das Gehäuse mit der Auflage 510 noch im ungebogenen Zustand befindet. Die Federelemente 501, 502 werden dabei in (oder auch entgegen der) Längsrichtung 504 gebogen während das Gehäuse in (oder auch entgegen der) Querrichtung 505 gebogen wird. Die elastische Flachform 520 kann z.B. ein gestanztes Metallblech sein, das sich sowohl in Längsrichtung 504 als auch in Querrichtung 505 biegen lässt, um die gewünschte Form (siehe 4) zu erhalten.The connector socket 400 comprises a first spring element 501 with a first spring stiffness c1; a second spring element 502 with a second spring stiffness c2, which is smaller than the first spring stiffness c1; and a support 510 for pre-stressing the second spring element 502. The two spring elements 501, 502 and the support 510 are formed from an elastic flat form 520 which can be bent several times in the longitudinal direction 504 and in the transverse direction 505 and which has an opening (in the illustration in 5 not yet visible) for inserting a contact pin. In the illustration of the 5 the spring elements 501, 502 are already bent while the housing with the support 510 is still in the unbent state. The spring elements 501, 502 are bent in (or against) the longitudinal direction 504 while the housing is bent in (or against) the transverse direction 505. The elastic flat form 520 can be, for example, a stamped metal sheet that can be bent both in the longitudinal direction 504 and in the transverse direction 505 in order to achieve the desired shape (see 4 ) to obtain.

Aufgrund der Konstruktion der Steckverbinderbuchse 400 weist diese bei einem Einführen des Stifts entlang eines ersten Federweges 301 (entsprechend der Darstellung in 3) eine höhere Federsteifigkeit (c1) auf als bei einem sich daran anschließenden Einführen entlang eines zweiten Federwegs 302 (entsprechend der Darstellung in 3). Der zweite Federweg 302 beginnt nach einem Abbau der Vorspannung des zweiten Federelements 502 mit einer geringeren Federsteifigkeit (c2). Wie bereits angemerkt, handelt es sich bei der Federkraft und dem Federweg um die Komponenten senkrecht zu der Steckrichtung, d.h. jeweils längs zur Querrichtung 505 und zur Längsrichtung 504 wie in 5 dargestellt.Due to the design of the connector socket 400, when the pin is inserted along a first spring path 301 (as shown in 3 ) has a higher spring stiffness (c1) than with a subsequent insertion along a second spring path 302 (as shown in 3 ). The second spring travel 302 begins after the preload of the second spring element 502 has been reduced with a lower spring stiffness (c2). As already noted, the spring force and the spring travel are the components perpendicular to the plug-in direction, ie along the transverse direction 505 and the longitudinal direction 504, respectively, as in 5 shown.

Die beiden Federelemente 501, 502 sind durch Federschenkel unterschiedlicher Länge realisiert sind, so dass sich die unterschiedlichen Federsteifigkeiten c1 und c2 ergeben. Aus 5 ist zu sehen, dass die beiden Federelemente 501, 502 durch zwei in Längsrichtung 504 gebogene Abschnitte der elastischen Flachform 520 ausgebildet sind. Die Auflage 510 ist durch einen in Querrichtung 505 gebogenen Abschnitt der elastischen Flachform 520 ausgebildet. Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst ferner zwei (oder alternativ nur einen) Auflagefüße 503a, 503b, welche aus zwei (oder alternativ einem) in Querrichtung 505 gebogenen Abschnitten 502b, 502c des zweiten Federelements 502 ausgebildet sind, und auf der Auflage 510 zum Aufliegen kommen, wenn die Steckverbinderbuchse 400 im fertig gebogenen Zustand vorliegt (wie z.B. in 4, 6 oder 7).The two spring elements 501, 502 are realized by spring legs of different lengths, so that the different spring stiffnesses c1 and c2 result. 5 it can be seen that the two spring elements 501, 502 are formed by two sections of the elastic flat form 520 bent in the longitudinal direction 504. The support 510 is formed by a section of the elastic flat form 520 bent in the transverse direction 505. The connector socket 400 further comprises two (or alternatively only one) support feet 503a, 503b, which are formed from two (or alternatively one) sections 502b, 502c of the second spring element 502 bent in the transverse direction 505, and come to rest on the support 510 when the connector socket 400 is in the fully bent state (as e.g. in 4 , 6 or 7 ).

Die Auflage 510 ist aus einem in Querrichtung 505 umlaufend geschlossenen Abschnitt 611 der elastischen Flachform 520 ausgebildet, wie detailliert in 6 dargestellt ist.The support 510 is formed from a section 611 of the elastic flat form 520 which is closed all the way around in the transverse direction 505, as shown in detail in 6 is shown.

Die Vorspannung wird über die Auflagefüße 503a, 503b aufgebaut. Zur Herstellung der Steckverbinderbuchse 400 wird zunächst die innere Formfeder gebogen, wie in 5 dargestellt, dann wird der äußere Käfig gebogen, um die Vorspannung über die Auflagefüße 503a, 503b aufzubauen und anschließend wird der Käfig verschweißt. Aufgrund dieser Konstruktion hat die Steckverbinderbuchse 400 einen geringen Bauraumbedarf zwischen einer Außenseite und der unteren Kontaktstelle des Stifts, wie aus 7 ersichtlich ist. Anstatt eines Verschweißens können auch die folgenden Verfahren eingesetzt werden: Löten, Nieten, Falzen, Schrauben, Kleben und Fügen.The preload is built up via the support feet 503a, 503b. To produce the connector socket 400, the inner form spring is first bent as shown in 5 shown, then the outer cage is bent to build up the preload over the support feet 503a, 503b and then the cage is welded. Due to this construction, the connector socket 400 has a small installation space requirement between an outer side and the lower contact point of the pin, as from 7 Instead of welding, the following methods can also be used: soldering, riveting, folding, screwing, gluing and joining.

6 zeigt eine Frontansicht der Steckverbinderbuchse 400 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand. 6 shows a front view of the connector socket 400 according to the first exemplary embodiment in the finished bent state.

Die Steckverbinderbuchse 400 ist hier im fertig gebogenen Zustand zu sehen. Sie umfasst das erste Federelement 501 mit der ersten Federsteifigkeit c1, das zweite Federelement 502 mit der zweiten Federsteifigkeit c2, welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit c1 des ersten Federelements 501. Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst ferner die Auflage 510 zur Vorspannung des zweiten Federelements 502. Die Auflage 510 ist durch das Oberteil des geschlossenen Gehäuses bzw. Käfigs 611 realisiert. Damit realisiert die Steckverbinderbuchse 400 die Federkennlinie aus 3.The connector socket 400 can be seen here in the fully bent state. It comprises the first spring element 501 with the first spring stiffness c1, the second spring element 502 with the second spring stiffness c2, which is smaller than the first spring stiffness c1 of the first spring element 501. The connector socket 400 also comprises the support 510 for pre-tensioning the second spring element 502. The support 510 is realized by the upper part of the closed housing or cage 611. The connector socket 400 thus realizes the spring characteristic curve from 3 .

Die beiden Federelemente 501, 502 und die Auflage 510 sind dabei aus einer mehrfach in Längsrichtung 504 und in Querrichtung 505 gebogenen elastischen Flachform 520 ausgebildet, wie in 5 bereits beschrieben. Die Steckverbinderbuchse 400 ist umlaufend geschlossen. Das umlaufende Gehäuse 611 ist durch eine Schweißnaht 612 verschlossen.The two spring elements 501, 502 and the support 510 are formed from an elastic flat form 520 bent several times in the longitudinal direction 504 and in the transverse direction 505, as in 5 already described. The connector socket 400 is closed all around. The surrounding housing 611 is closed by a weld seam 612.

7 zeigt eine Schnittansicht der Steckverbinderbuchse 400 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand. 7 shows a sectional view of the connector socket 400 according to the first exemplary embodiment in the finished bent state.

Die Darstellung zeigt die Steckverbinderbuchse 400 mit erstem Federelement 501 mit erster Federsteifigkeit c1; zweitem Federelement 502 mit zweiter Federsteifigkeit c2, welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit c1; und der Auflage 510 zur Vorspannung des zweiten Federelements 502. Die beiden Federelemente 501, 502 und die Auflage 510 sind aus einer mehrfach in Längsrichtung 504 und in Querrichtung 505 gebogenen elastischen Flachform 520 ausgebildet, wie näher unter 5 dargestellt, welche eine Öffnung 506 zum Einstecken eines Kontaktstifts aufweist.The illustration shows the connector socket 400 with a first spring element 501 with a first spring stiffness c1; a second spring element 502 with a second spring stiffness c2, which is smaller than the first spring stiffness c1; and the support 510 for pre-tensioning the second spring element 502. The two spring elements 501, 502 and the support 510 are formed from an elastic flat form 520 bent several times in the longitudinal direction 504 and in the transverse direction 505, as described in more detail under 5 which has an opening 506 for inserting a contact pin.

Die Steckverbinderbuchse 400 ist ausgebildet ist, bei einem Einführen des Stifts entlang eines ersten Federweges 301 (wie in 3 dargestellt) eine höhere Federsteifigkeit c1 aufzuweisen als bei einem sich daran anschließenden Einführen entlang eines zweiten Federwegs 302 (wie in 3 dargestellt). Der zweite Federweg 302 beginnt nach einem Abbau der Vorspannung des zweiten Federelements 502. Die beiden Federelemente 501, 502 sind durch Federschenkel 501a, 502a unterschiedlicher Länge realisiert, wodurch sich die verschiedenen Federsteifigkeiten c1, c2 ergeben. Die beiden Federelemente 501, 502 sind durch zwei in Längsrichtung 504 gebogene Abschnitte der elastischen Flachform 520 ausgebildet (siehe 5). Die Auflage 510 ist durch einen in Querrichtung 505 gebogenen Abschnitt der elastischen Flachform 520 ausgebildet (wie besser in der Darstellung der 5 zu sehen ist).The connector socket 400 is designed to be spring-loaded when the pin is inserted along a first spring path 301 (as in 3 shown) to have a higher spring stiffness c1 than with a subsequent insertion along a second spring path 302 (as in 3 shown). The second spring travel 302 begins after the preload of the second spring element 502 has been reduced. The two spring elements 501, 502 are realized by spring legs 501a, 502a of different lengths, which result in the different spring stiffnesses c1, c2. The two spring elements 501, 502 are formed by two sections of the elastic flat form 520 bent in the longitudinal direction 504 (see 5 ). The support 510 is formed by a section of the elastic flat form 520 bent in the transverse direction 505 (as better shown in the illustration of the 5 you can see).

Die Steckverbinderbuchse 400 umfasst zwei Auflagefüße 503a, 503b, welche aus ein oder zwei in Querrichtung 505 gebogenen Abschnitten 502b, 502c des zweiten Federelements 502 ausgebildet sind (wie besser in der Darstellung der 5 zu sehen ist), und auf der Auflage 510 zum Aufliegen kommen. Die Auflage 510 ist aus einem in Querrichtung 505 umlaufend geschlossenen Abschnitt 611 der elastischen Flachform 520 ausgebildet ist (wie besser in der Darstellung der 6 zu sehen ist).The connector socket 400 comprises two support feet 503a, 503b, which are formed from one or two sections 502b, 502c of the second spring element 502 bent in the transverse direction 505 (as better shown in the illustration of the 5 can be seen), and come to rest on the support 510. The support 510 is formed from a section 611 of the elastic flat form 520 which is closed all the way around in the transverse direction 505 (as can be seen better in the illustration of the 6 you can see).

Die Öffnung 506 zum Einstecken des Kontaktstifts umfasst eine erste Kontaktstelle und eine zweite Kontaktstelle, welche ausgebildet sind, den Kontaktstift elektrisch zu kontaktieren. Die erste Kontaktstelle, welche an der Ausbuchtung 511 einer Grundseite der Steckverbinderbuchse 400 bzw. des Gehäuseoberteils ausgebildet ist, ist starr und die zweite Kontaktstelle 822, welche an dem ersten Federelement 501 ausgebildet ist, ist federnd. Dabei ist die zweite Kontaktstelle an einer Biegung des ersten Federelements 501 ausgebildet, so dass die Öffnung 506 sich entlang einer Steckrichtung 530 des Kontaktstifts bis zu einem minimalen Durchmesser verjüngt und sich danach wieder aufweitet. Aufgrund der Ausbuchtung 511 an der Auflage 510 der Steckverbinderbuchse 400 ist der Bauraumbedarf 701 reduziert.The opening 506 for inserting the contact pin comprises a first contact point and a second contact point, which are designed to electrically contact the contact pin. The first contact point, which is formed on the bulge 511 of a base side of the connector socket 400 or the upper housing part, is rigid and the second contact point 822, which is formed on the first spring element 501, is resilient. The second contact point is formed on a bend of the first spring element 501, so that the opening 506 tapers along a plug-in direction 530 of the contact pin to a minimum diameter and then widens again. Due to the bulge 511 on the support 510 of the connector socket 400, the installation space requirement 701 is reduced.

8a und 8b zeigen zwei verschiedene 3D-Ansichten einer Steckverbinderbuchse 800 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand. 8a and 8b show two different 3D views of a connector socket 800 according to a second exemplary embodiment in the finished bent state.

Die Steckverbinderbuchse 800 umfasst ein erstes Federelement 501 mit einer ersten Federsteifigkeit c1; ein zweites Federelement 502 mit einer zweiten Federsteifigkeit c2, welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit c1; und eine Auflage 810 zur Vorspannung des zweiten Federelements 502. Die beiden Federelemente 501, 502 und die Auflage 810 sind aus einer mehrfach in Längsrichtung 504 und in Querrichtung 505 gebogenen elastischen Flachform ausgebildet, welche eine Öffnung zum Einstecken eines Kontaktstifts aufweist. Die Flachform ist auf eine andere Weise gebogen als zur Konstruktion der Steckverbinderbuchse 400 gemäß der ersten Ausführungsform, wie in den 4 bis 7 dargestellt. Die untere Seite 820 ist durch Gestaltung in U-Form deutlich steifer als bei der ersten Ausführungsform. Weiterhin ergibt sich dadurch ein Schutz der Federelemente 501, 502. Durch diese Konstruktion ergibt sich ein geringer Bauraumbedarf zwischen der Auflagefläche 820 und der unteren Kontaktstelle des Stifts.The connector socket 800 comprises a first spring element 501 with a first spring stiffness c1; a second spring element 502 with a second spring stiffness c2, which is smaller than the first spring stiffness c1; and a support 810 for pre-stressing the second spring element 502. The two spring elements 501, 502 and the support 810 are formed from an elastic flat form which is bent several times in the longitudinal direction 504 and in the transverse direction 505 and which has an opening for inserting a contact pin. The flat form is bent in a different way than for the construction of the connector socket 400 according to the first embodiment, as shown in the 4 to 7 The lower side 820 is significantly stiffer than in the first embodiment due to its U-shaped design. This also provides protection for the spring elements 501, 502. This design results in a small installation space requirement between between the support surface 820 and the lower contact point of the pin.

Die Steckverbinderbuchse 800 ist ausgebildet, bei einem Einführen des Stifts entlang eines ersten Federweges 301 (entsprechend der Darstellung in 3) eine höhere Federsteifigkeit c1 aufzuweisen als bei einem sich daran anschließenden Einführen entlang eines zweiten Federwegs 302 (siehe 3). Der zweite Federweg 302 beginnt nach einem Abbau der Vorspannung des zweiten Federelements 502 mit einer geringeren Federsteifigkeit c2. Auch in der zweiten Ausführungsform sind die beiden Federelemente 501, 502 durch Federschenkel unterschiedlicher Länge realisiert. Wie bereits angemerkt, handelt es sich bei der Federkraft und dem Federweg um die Komponenten senkrecht zu der Steckrichtung, d.h. jeweils längs zur Querrichtung 505 und zur Längsrichtung 504 wie in 8a und 8b dargestellt.The connector socket 800 is designed to be spring-loaded when the pin is inserted along a first spring path 301 (as shown in 3 ) to have a higher spring stiffness c1 than with a subsequent insertion along a second spring path 302 (see 3 ). The second spring travel 302 begins after the preload of the second spring element 502 has been reduced with a lower spring stiffness c2. In the second embodiment, the two spring elements 501, 502 are also realized by spring legs of different lengths. As already noted, the spring force and the spring travel are the components perpendicular to the plug-in direction, ie along the transverse direction 505 and the longitudinal direction 504, as in 8a and 8b shown.

Auch bei der zweiten Ausführungsform der Steckverbinderbuchse 800 sind die beiden Federelemente 501, 502 durch zwei in Längsrichtung 504 gebogene Abschnitte der elastischen Flachform ausgebildet. Die Auflage 810 ist durch einen in Querrichtung 505 gebogenen Abschnitt der elastischen Flachform ausgebildet. Die Steckverbinderbuchse 800 umfasst zwei (oder alternativ nur einen) Auflageabschnitte 812a, 812b, welche aus zwei (oder alternative einem) in Querrichtung 505 herausgeführten Abschnitten des zweiten Federelements 502 ausgebildet sind, und auf der Auflage 810 zum Aufliegen kommen. Die Auflage 810 ist aus einem in Querrichtung 505 U-förmig gebogenen Abschnitt 811 (in 9 dargestellt) der elastischen Flachform ausgebildet.In the second embodiment of the connector socket 800, the two spring elements 501, 502 are also formed by two sections of the elastic flat form bent in the longitudinal direction 504. The support 810 is formed by a section of the elastic flat form bent in the transverse direction 505. The connector socket 800 comprises two (or alternatively only one) support sections 812a, 812b, which are formed from two (or alternatively one) sections of the second spring element 502 that extend out in the transverse direction 505, and come to rest on the support 810. The support 810 is formed from a section 811 bent in the transverse direction 505 in a U-shape (in 9 shown) of the elastic flat form.

9 zeigt eine Schnittansicht der Steckverbinderbuchse 800 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform im fertig gebogenen Zustand. 9 shows a sectional view of the connector socket 800 according to the second exemplary embodiment in the finished bent state.

Die Steckverbinderbuchse 800 umfasst das erste Federelement 501 mit erster Federsteifigkeit c1; das zweite Federelement 502 mit zweiter Federsteifigkeit c2, welche kleiner ist als die erste Federsteifigkeit c1; und die Auflage 810 zur Vorspannung des zweiten Federelements 502. Die beiden Federelemente 501, 502 und die Auflage 810 sind aus einer mehrfach in Längsrichtung 504 und in Querrichtung 505 gebogenen elastischen Flachform ausgebildet, wie bereits in den 8a und 8b genauer dargestellt, welche eine Öffnung 806 zum Einstecken eines Kontaktstifts aufweist.The connector socket 800 comprises the first spring element 501 with a first spring stiffness c1; the second spring element 502 with a second spring stiffness c2, which is smaller than the first spring stiffness c1; and the support 810 for pre-stressing the second spring element 502. The two spring elements 501, 502 and the support 810 are formed from an elastic flat form bent several times in the longitudinal direction 504 and in the transverse direction 505, as already shown in the 8a and 8b shown in more detail, which has an opening 806 for inserting a contact pin.

Die beiden Federelemente 501, 502 sind durch Federschenkel 501a, 502a unterschiedlicher Länge realisiert, um so die verschiedenen Federsteifigkeiten c1, c2 auszubilden.The two spring elements 501, 502 are realized by spring legs 501a, 502a of different lengths in order to form the different spring stiffnesses c1, c2.

Die Steckverbinderbuchse 800 umfasst zwei ein oder zwei Auflageabschnitten 812a, 812b (siehe Darstellung der 8a und 8b), welche aus ein oder zwei in Querrichtung 505 herausgeführten Abschnitten des zweiten Federelements 502 ausgebildet sind, und auf der Auflage 810 zum Aufliegen kommen. Die Auflage 810 ist aus einem in Querrichtung 505 U-förmig gebogenen Abschnitt 820 der elastischen Flachform ausgebildet (wie näher in den 8a und 8b dargestellt).The connector socket 800 comprises two one or two support sections 812a, 812b (see illustration of the 8a and 8b) , which are formed from one or two sections of the second spring element 502 that extend in the transverse direction 505 and come to rest on the support 810. The support 810 is formed from a section 820 of the elastic flat form that is bent in the transverse direction 505 in a U-shape (as described in more detail in the 8a and 8b shown).

Die Öffnung 806 umfasst eine erste Kontaktstelle 821 und eine zweite Kontaktstelle 822, welche ausgebildet sind, den Kontaktstift elektrisch zu kontaktieren. Die erste Kontaktstelle 821 ist starr und die zweite Kontaktstelle 822 ist federnd ausgebildet. Die zweite Kontaktstelle 822 ist an einer Biegung des ersten Federelements 501 ausgebildet. Die erste Kontaktstelle 821 ist an einer Ausbuchtung 811 einer Grundseite 820 der Steckverbinderbuchse ausgebildet. Die Öffnung 806 verjüngt sich dabei entlang einer Steckrichtung 830 des Kontaktstifts bis zu einem minimalen Durchmesser und weitet sich danach wieder auf, um so eine bessere Kontaktierung des Kontaktstiftes zu ermöglichen. Aufgrund der Ausbuchtung 811 an der Grundseite 820 der Steckverbinderbuchse 800 ist der Bauraumbedarf 901 reduziert.The opening 806 comprises a first contact point 821 and a second contact point 822, which are designed to electrically contact the contact pin. The first contact point 821 is rigid and the second contact point 822 is spring-loaded. The second contact point 822 is formed on a bend of the first spring element 501. The first contact point 821 is formed on a bulge 811 of a base side 820 of the connector socket. The opening 806 tapers along a plug-in direction 830 of the contact pin to a minimum diameter and then widens again to enable better contacting of the contact pin. Due to the bulge 811 on the base side 820 of the connector socket 800, the installation space requirement 901 is reduced.

Die Vorspannung wird während der Fertigung aufgebaut, indem zunächst die Formfeder (c1 und c2) gebogen wird. Daraufhin wird diese elastisch ausgelenkt (in den 8a, 8b und 9 nach oben), um die seitlichen Auflagen jeweils um 90 Grad biegen zu können. Nach dem Loslassen der Formfeder liegt die Vorspannung an.The preload is built up during production by first bending the form spring (c1 and c2). This is then elastically deflected (in the 8a , 8b and 9 upwards) in order to be able to bend the side supports by 90 degrees. After releasing the shaped spring, the preload is applied.

Die Steckverbinderbuchsen 400, 800 können beispielsweise bei einem Relais, insbesondere einem schmalen Relais eingesetzt werden.The connector sockets 400, 800 can be used, for example, with a relay, especially a narrow relay.

Claims

Connector socket (400, 800), with: a first spring element (501) with a first spring stiffness (c1); a second spring element (502) with a second spring stiffness (c2), which is smaller than the first spring stiffness (c1); and a support (510) for prestressing the second spring element (502), wherein the two spring elements (501, 502) and the support (510) are formed from an elastic flat form (520) which is bent several times in the longitudinal direction (504) and in the transverse direction (505) and which has an opening (506) for inserting a contact pin.

Connector socket (400, 800) according to Claim 1 , whereby the connector socket is made of is formed to have a higher spring stiffness (c1) when the pin is inserted along a first spring path (301) than when it is subsequently inserted along a second spring path (302), wherein the second spring path (302) begins after the preload of the second spring element (502) has been reduced.

Connector socket (400, 800) according to Claim 1 or 2 , wherein the two spring elements (501, 502) are realized by spring legs (501a, 502a) of different lengths.

Connector socket (400, 800) according to one of the preceding claims, wherein the two spring elements (501, 502) are formed by two sections of the elastic flat form (520) bent in the longitudinal direction (504).

Connector socket (400, 800) according to Claim 4 , wherein the support (510) is formed by a portion of the elastic flat form (520) bent in the transverse direction (505).

Connector socket (400) according to Claim 5 , with one or two support feet (503a, 503b), which are formed from one or two sections (502b, 502c) of the second spring element (502) bent in the transverse direction (505), and come to rest on the support (510).

Connector socket (400) according to Claim 6 , wherein the support (510) is formed from a section (611) of the elastic flat form (520) which is closed all the way around in the transverse direction (505).

Connector socket (400) according to Claim 7 , with a weld seam (612) for closing the section (611) of the elastic flat form (520) which extends in the transverse direction (505).

Connector socket (800) according to Claim 5 , with one or two support sections (812a, 812b) which are formed from one or two sections of the second spring element (502) extending in the transverse direction (505) and which come to rest on the support (810).

Connector socket (800) according to Claim 9 , wherein the support (810) is formed from a section (811) of the elastic flat form (520) which is bent in a U-shape in the transverse direction (505).

Connector socket (400, 800) according to one of the preceding claims, wherein the opening (506, 806) comprises a first contact point (821) and a second contact point (822) which are designed to electrically contact the contact pin.

Connector socket (400, 800) according to Claim 11 , wherein the first contact point (821) is rigid and the second contact point (822) is resilient.

Connector socket (400, 800) according to Claim 11 or 12 , wherein the second contact point (822) is formed at a bend of the first spring element (501).

Connector socket (400, 800) according to one of the Claims 11 until 13 , wherein the first contact point (821) is formed on a bulge (511, 811) of a base side (820) of the connector socket.

Connector socket (400, 800) according to one of the preceding claims, wherein the opening (506, 806) tapers along a plugging direction (830) of the contact pin to a minimum diameter and then widens again.