DE19625847A1 - Elektrischer Buchsenanschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Buchsenanschluß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere dient dieser elektrische Buchsenanschluß zur Aufnahme eines komplementären Vorsprungs oder Stifts. Der Buchsenanschluß soll sich besonders zur Miniaturisierung und für kompakte Ausgestaltungen bei gleichzeitig hoher Stromleitfähigkeit eignen. Außerdem soll der Buchsenanschluß so ausgebildet sein, daß er in vibrierender Umgebung praktisch keiner Reibungskorrosion ausge­ setzt ist.

Bei bestimmten Anwendungen, beispielsweise auf dem Gebiet der Kraft­ fahrzeugtechnik, werden elektrische Anschlüsse starker mechanischer und thermischer Beanspruchung ausgesetzt, gleichzeitig müssen sie aber in ihrer gesamten Lebensdauer zuverlässig starke elektrische Ströme führen können. Die andauernde Miniaturisierung elektrischer und elek­ tronischer Bauteile macht mehr und mehr kompakte elektrische Ver­ binder und damit auch elektrische Anschlüsse erforderlich. Die große Anzahl elektrischer Funktionen, die in einigen Fällen über einen einzel­ nen elektrischen Verbinder übertragen werden, bedingt häufig erhebliche Steckkräfte beim Verbinden und Lösen zueinander gehöriger Steckver­ binderteile. Häufig ist es wünschenswert, die Steckkräfte auf vernünftige Werte zu senken, um eine geeignete Handhabung zu ermöglichen. Dies läuft allerdings dem Wunsch entgegen, starke elektrische Ströme über die Anschlüsse zu leiten; denn dies erfordert eine hohe Kontaktkraft zwischen den miteinander in Kontakt stehenden Anschlüssen. Außerdem ist es eine fortwährende Anforderung, zuverlässige Verbinder zu schaf­ fen, die gleichzeitig billig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Buchsenanschluß an­ zugeben, der hohe Ströme zu führen vermag, gleichzeitig aber ver­ gleichsweise geringe Steckkräfte erfordert und außerdem bei niedrigen Fertigungskosten kompakt ausgebildet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Der erfindungsgemäße elektrische Buchsenanschluß enthält einen Verbin­ dungsabschnitt, einen Zwischenabschnitt und einen Kontaktabschnitt zur Aufnahme eines komplementären Steckers oder Anschlußstifts. Der Kontaktabschnitt erstreckt sich zwischen dem Zwischenabschnitt und einem Einsteckende, an welchem der komplementäre Anschluß aufge­ nommen wird. Der Kontaktabschnitt enthält ein Paar sich gegenüberlie­ gender Seitenwände sowie eine Unter- und Oberwand, wodurch etwa die Form eines Kästchens gebildet wird. Von jeder Seitenwand erstreckt sich einer zu einem Paar von Kontaktarmen gehöriger Kontaktarm, und zwar erstreckt sich der jeweilige Kontaktarm von dem Einsteckende aus in Richtung zu einem freien Ende des Kontaktarms in der Nähe des Zwischenabschnitts. Oberwand und Unterwand enthalten freitragende Federglieder, die sich in einer Ebene erstrecken, die im wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden verläuft. Die Federglieder sind jeweils in der Nähe des Einsteckendes mit den Kontaktarmen verbunden und stel­ len somit eine federnde Halterung für die Kontakte dar. In einer bevor­ zugten Ausführungsform sind die Seitenwände mit Vorsprüngen oder Nasen in der Nähe der freien Enden der Kontaktarme ausgestattet, der­ art, daß diese Nasen oder Vorsprünge einen Abschnitt der Kontaktarme überlappen und somit die freien Kontaktarm-Enden abstützen, wenn diese bei Einstecken eines komplementären Anschlusses zwischen die Kontaktarme federelastisch nach außen vorgespannt werden. Die Kontak­ te können bogenförmige Kontaktabschnitte aufweisen, die aufeinander zu vorstehen und durch einen Spalt voneinander getrennt sind, wodurch die Steckkraft zwischen dem komplementären Anschluß und dem Buchsenan­ schluß verringert wird.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Buchsen­ anschluß;

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung eines Pfeils 2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 3 in Fig. 1; und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2.

Nach den Fig. 1 und 2 ist ein elektrischer Buchsenanschluß 2 aus einem Metallblech ausgestanzt und durch Biegen geformt. Der Buchsenanschluß enthält einen Verbindungsabschnitt 4 zum Aufquetschen auf einen Leitungsdraht, einen Zwischenabschnitt 6 und einen Kontaktabschnitt 8 zur Aufnahme eines komplementären (nicht dargestellten) Steckanschlus­ ses. Der Zwischenabschnitt und der Kontaktabschnitt enthalten einander gegenüberliegende Seitenwände 10 und 12 sowie eine Oberwand und eine Unterwand 14 bzw. 16, die einander gegenüberliegen, so daß die Wände insgesamt eine Kästchenform bilden. Der Verbindungsabschnitt 4 erstreckt sich im wesentlichen von der Unterwand und den Seitenwänden aus, wobei die Oberwand eine Naht 18 aufweist, die sich aus dem Zu­ sammenfalten des gestanzten Metallblechteils ergibt. Die Naht 18 wird durch Schweißpunkte 20 zusammengehalten, die eine kompakte Ausge­ staltung des Bauteils ermöglichen (anstatt der Schweißpunkte kann man sich auch andere Fixiermittel vorstellen).

Der Zwischenabschnitt 6 enthält ein Paar Schlitze 22 und 24, die sich von den einander gegenüberliegenden Seitenwänden 12 bzw. 10 aus erstrecken. Die Schlitze sind in Längsrichtung voneinander beabstandet (wobei die Längsrichtung hier die Einsteckrichtung eines komplemen­ tären Steckanschlusses beim Einstecken in den Buchsenanschluß ist). Die Schlitze durchsetzen die gesamte Kästchenform im wesentlichen in Quer­ richtung bis zu der gegenüberliegenden Seitenwand, wo ein jeweiliger Abschnitt 26 bzw. 28 stehenbleibt. Ein flexibles Biegen um die Ab­ schnitte 26 und 28 ermöglichen es dem Zwischenabschnitt, sehr flexibel in Längsrichtung zu sein, so daß Vibrationskräfte zwischen dem Kon­ taktabschnitt 8 und dem Verbindungsabschnitt 4 durch diese Fähigkeit absorbiert werden und verhindern, daß es zu Reibungskorrosion zwi­ schen dem Kontaktabschnitt und einem dazu passenden Steckanschluß kommt. Um dies zu gewährleisten, muß die Kontakt-Reibungskraft zwischen dem Kontaktabschnitt 8 und dem komplementären Steckan­ schluß größer sein als die Federkraft des Zwischenabschnitts.

Gemäß Fig. 4 enthält der Kontaktabschnitt 8 ein Paar freitragender Kontaktarme 30 und 32 jeweils nach Art eines freitragenden Kragbal­ kens, wobei sich die Kontaktarme von jeweils einer Seitenwand 10 bzw. 12 aus erstrecken und mit dieser Seitenwand in der Nähe eines Einsteck­ endes 34 des Anschlusses an einem Verbindungsabschnitt 33 verbunden sind. Von dort aus erstrecken sich die Kontaktarme in Richtung auf freie Enden 36 in der Nähe des Zwischenabschnitts 6. Die Oberwand und die Unterwand enthalten jeweils ein Paar freitragender Federglieder 38 und 40. Die Federglieder liegen in den Ebenen der Oberwand bzw. der Unterwand, wobei die Federglieder 38 in der Nähe des Einsteckendes 34 mit dem Kontaktarm 30 und die Federarme 40 in der Nähe des Ein­ steckendes 34 mit dem Kontaktarm 32 verbunden sind. Das Paar von Federgliedern 38 flankiert somit einen der Kontaktarme, während die anderen Federglieder den anderen Kontaktarm flankieren und für diesen eine Federlagerung darstellen. Aufgrund der Lage der Federglieder in einer Ebene praktisch parallel zu der nach außen gerichteten Vorspann­ richtung der Kontakte wird eine hohe Federkraft erzielt. Die Federglie­ der 38 und 40 sind voneinander durch einen Schlitz 42 getrennt, der sich von dem Einsteckende 34 aus zu dem Zwischenabschnitt 6 erstreckt.

In der Nähe der freien Enden 36 der Kontakte 32 befinden sich Vor­ sprünge oder Nasen 44, die sich von den Federgliedern 38 und 40 aus senkrecht zu diesen erstrecken, und die einen seitlich aufgeweiteten Abschnitt 46 der Kontaktarme überlappen. Ein nach außen gerichtetes Vorspannen der Kontaktarme 30 und 32 führt folglich dazu, daß sich der jeweilige freie Endabschnitt 36 an die Nasen 44 anlegt, um dort eine Abstützung zu finden. Der Hauptfedereffekt wird anschließend von den seitlichen Federgliedern 34 und 40 aufgenommen, wodurch eine hohe Federkraft bereitgestellt wird. Die Kontaktarme 30 und 32 enthalten bogenförmige Kontaktvorsprünge 34, die aufeinander zu gerichtet sind und durch einen Spalt G beabstandet sind, der kleiner ist als die Breite des passenden Steckanschlusses. Die Ausbildung der Vorsprünge 48 verringert den Abstand zwischen dein freien Endabschnitt 36 und dein Einsteckende 34 und ermöglicht dadurch, daß der aufgeweitete Endab­ schnitt 46 in die Höhe der Nasen 44 gelangt. Ein (nicht dargestellter) Außenkörper läßt sich über den Zwischenabschnitt und den Kontaktab­ schnitt des Buchsenanschlusses 2 aufsetzen, um diesen in einem Verbin­ derhohlraum zu schützen und zu lagern. Ein solcher Außenkörper würde an dem Anschluß in der Nähe des Verbindungsabschnitts angebracht werden, um eine gleitende oder schwimmende Bewegung des Kontaktab­ schnitts 8 zu ermöglichen.

Die Nasen 44 und die Kontaktarme lassen sich aus den Seitenwänden ausstanzen, so daß nur ein geringer Materialaufwand und mithin eine kostensparende Ausgestaltung ermöglicht wird. Die Trennung der freien Enden 36 der Kontaktarme erhöht die Flexibilität der Kontakte, da diese sich in Längsrichtung ausdehnen können.

Die relativ deutlich ausgeprägte äußere Kästchenform und die effiziente Materialausnutzung in den Seitenwänden und den Ober- und Unter­ wänden ermöglicht eine einfache Fertigung des Anschlusses in miniaturi­ sierter Form bei gleichzeitig hoher Kontaktkraft aufgrund der Feder­ glieder in der Ebene des nach außen gerichteten Vorspannens, wobei dennoch wegen des die Kontaktarme trennenden Spalts relativ geringe Steckkräfte gewährleistet werden.

Claims (9)

1. Elektrischer Buchsenanschluß, umfassend:

• - einen Verbindungsabschnitt (4);
• - einen Zwischenabschnitt (6); und
• - einen Kontaktabschnitt (8), der sich zum Aufnehmen eines komplementären Steckteils oder eines Stiftkontakts von einem Einsteckende (34) in Richtung auf den Zwischenabschnitt (6) erstreckt und Seitenwände (10, 12) sowie eine Ober- und eine Unterwand (14, 16) besitzt und ein Paar Kontaktarme (30, 32) aufweist, die sich von einander gegenüberliegenden Seitenwän­ den (10, 12) aus erstrecken und zugehörige Kontaktvorsprünge (48) besitzen,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Ober- und die Unterwand (14, 16) Federglieder (38, 40) aufweisen, die etwa in einer Ebene mit der Oberwand und der Unterwand liegen und mit den Kontaktarmen (30, 32) an einem Verbindungsabschnitt (33) nahe dem Einsteckende (34) verbunden sind,
• - daß die Kontaktarme (30, 32) sich von dem jeweiligen Verbin­ dungsabschnitt (33) zu freien Endabschnitten (36) erstrecken, welche von den Seitenwänden losgelöst sind und sich in der Nähe des Zwischenabschnitts (6) befinden, und
• - daß die Kontaktarme (30, 32) aus demjenigen Abschnitt der Seitenwände (10, 12) ausgeformt sind, der sich zwischen dem Zwischenabschnitt (6) und dem Einsteckende (34) befindet.

2. Anschluß nach Anspruch 1, bei dem sich von den Federgliedern in der Nähe der freien Endabschnitte (36) der Kontaktarme Vorsprünge (44) erstrecken, die einen Teilabschnitt der freien Enden überlap­ pen, um die freien Endabschnitte der Kontaktarme unter Vorspan­ nung aufzunehmen, wenn der komplementäre Steckanschluß oder Stiftkontakt eingesteckt wird.

3. Anschluß nach Anspruch 2, bei dem die freien Endabschnitte (36) der Kontaktarme aufgeweitete Abschnitt (46) aufweisen, die sich in Richtung auf die Oberwand bzw. die Unterwand erstrecken, um die Vorsprünge (44) zu überlappen.

4. Anschluß nach Anspruch 3, bei dem die Oberwand und die Unter­ wand an der Stelle der Vorsprünge (44) aufeinander zu nach innen gebogen sind, damit sie die Vorsprünge mit den freien Endabschnit­ ten der Kontaktarme überlappen.

5. Anschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Federglieder (38, 40), die mit jedem Kontaktarm (30, 32) verbun­ den sind, voneinander durch einen Schlitz (42) getrennt sind, der sich von dem Einsteckende (34) zu dem Zwischenabschnitt (6) erstreckt.

6. Anschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktvorsprünge (48) durch einen Spalt (G) zur Verringerung der Steckkräfte getrennt sind.

7. Anschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zwischenabschnitt (6) in Steckrichtung des komplementären Steck­ anschlusses federelastisch und nachgiebig ist.

8. Anschluß nach Anspruch 7, bei dem der Zwischenabschnitt (6) etwa die Form eines Kästchens hat, gebildet durch die Seitenwände (10, 12) und die Oberwand sowie die Unterwand (14, 16), und in Steck­ richtung des komplementären Steckanschlusses nachgiebig ist auf­ grund von Schlitzen (24, 22), die sich quer zur Steckrichtung von einander gegenüberliegenden Seiten der Kästchenform aus er­ strecken, wobei diese Schlitze den größten Teil der Kästchenform des Zwischenabschnitts in Querrichtung durchsetzen.