DE19726856C1 - Flachstecker für elektrische Steckverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flachstecker für elektrische Steckverbindungen, mit einem Kontaktmesser und einem in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser verlaufenden Be­ festigungs- und Anschlußbereich, in dem der Flachstecker freistehend an einer Unterlage befestigbar und elektrisch an­ schließbar ist.

Bei elektrischen Steckverbindungen bestehen Flachsteck-Kon­ taktorgane häufig aus einem flachen, geraden Kontaktmesser, das in einem Befestigungs- und Anschlußbereich freistehend an einer Unterlage, zum Beispiel an einer unter anderem auch als Kontaktträger dienenden Leiterplatte, befestigt wird. Solche Flachsteck-Kontaktorgane werden allgemein und daher auch im folgenden als Flachstecker (DIN 46 244, "Flachstecker am Gerät für Steckhülsen", Ausgabe April 1980) bezeichnet. Flachstecker hat man bisher durch Löten an einer Leiterplatte befestigt und angeschlossen. Dabei werden die Flachstecker von Hand mit Vorrichtungen gesteckt und anschließend gelötet. Das Stecken und Löten der Flachstecker ist somit sehr handar­ beitsintensiv und damit auch teuer. Außerdem ist das Löten im Zusammenhang mit der ständig steigenden Komplexität der Lei­ terplatten ein immer größer werdendes Qualitätsrisiko. Aus diesem Grunde ist auch eine stetige Prozeß- und Qualitätskon­ trolle erforderlich.

Es sind Flachstecker in von einem Kontaktmesser abgewinkelter Ausführung sowie in gerader Ausführung gebräuchlich, die zum Einlöten in Leiterplatten in der Kontaktzone mit zwei Lötan­ schlußstiften ausgebildet und durch Einstecken in die Leiter­ plattenlöcher und Anlöten freistehend an der Leiterplatte be­ festigt werden.

Die DE 38 08 704 A1 zeigt eine Kontaktfahne für Stromschie­ nensysteme auf Leiterplatten, die einen in Halteausnehmungen der Leiterplatte einsteckbaren und durch Löten und/oder Ein­ pressen an deren Leiterbahnen anschließbaren Fußteil auf­ weist, der von zwei flachen, stiftartigen Kontaktzonen gebil­ det ist.

Schließlich sind aus der Zeitschrift "elektrotechnik" 63, Heft 3, 16. Februar 1981, Seite 21, Einpreßkontakte für eine Federleiste mit einem massiven oder federnden Schaft als Ein­ preßzone bekannt.

Ferner ist aus der EP 0 717 468 A2 eine aus Feder- und Messerleiste bestehende Steckverbindung bekannt, bei der die Messerkontakte als abgewinkelte Flachsteck-Kon­ taktelemente ausgebildet sind, die in einem Isolierkörper der Messerleiste, also nicht freistehend in einem Gehäuse aufge­ nommen und in dem vom Kontaktmesser abgewinkelten Befesti­ gungs- und Anschlußbereich mit Einpreßstiften versehen sind.

Aus der US-A-4,353,609 ist ein Flachstecker mit einem Kon­ taktmesser und einem in Längsrichtung fluchtend zu dem Kon­ taktmesser verlaufenden Befestigungs- und Anschlußbereich be­ kannt, in dem der Flachstecker freistehend an einer Unterlage befestigbar und elektrisch anschließbar ist. Hierzu weist der Befestigungs- und Anschlußbereich zwei dünne Beine auf, die durch Löcher einer Leiterplatte gesteckt und durch einen Löt­ vorgang befestigt werden. Zwischen dem Befestigungs- und An­ schlußbereich und dem Kontaktmesser ist der Flachstecker an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten mit über die Breite des Kontaktmessers hinausragenden seitlichen Ansätzen ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen geraden und freistehenden Flachstecker der eingangs genannten Art eine einfache und zuverlässige Befestigung und Kontaktierung an einer Unterlage zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Flachstecker gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Befestigungs- und Anschlußbereich des Flachsteckers mindestens zwei für eine lötfreie Einpreßver­ bindung ausgelegte Kontaktzonen vorgesehen sind, daß der Flachstecker zwischen dem Befestigungs- und Anschlußbereich und dem Kontaktmesser an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten mit über die Breite des Kontaktmessers hinausra­ genden seitlichen Ansätzen ausgebildet ist, die an der der Unterlage abgewandten Oberseite eine Schulter zum Ansetzen eines Einpreßwerkzeuges und an der der Unterlage zugewandten Unterseite einen Einpreßanschlag bilden, und daß der mit den seitlichen Ansätzen ausgebildete Abschnitt des Flachsteckers mit mindestens einer Ausnehmung versehen ist.

Ein derartiger gerader Flachstecker kann in einfacher Weise mit seinen Kontaktzonen durch Einpressen in Löcher einer Un­ terlage, zum Beispiel eines Kontaktträgers in Form einer Lei­ terplatte, eingebracht werden und ist dann als freistehender Kontakt an der Unterlage befestigt. Die für eine lötfreie Einpreßverbindung ausgelegten Kontaktzonen führen im in die Löcher der Unterlage, z. B. in die metallisierten Bohrungen einer Leiterplatte eingepreßten Zustand zu einem sicheren und dauerhaften elektrischen Anschluß an der Unterlage. Die Be­ festigung und Kontaktierung eines erfindungsgemäßen Flach­ steckers läßt sich daher schnell, billig und in zuverlässiger Weise realisieren.

Bei einem derartigen Flachstecker ist es zweckmäßig, wenn die Kontaktzonen als stiftförmige Einpreßanschlüsse ausgebildet sind.

Im Hinblick auf die erforderlichen Haltekräfte beim Einsatz als freistehender Kontakt ohne Gehäuse ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktzonen massiv ausgeführt sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich und in vielen Fällen sicher auch ausreichend, wenn die Kontaktzonen elastische Einpreßabschnitte aufweisen.

Bei derartigen Flachsteckern treten im an der Unterlage befe­ stigten Zustand häufig über das Kontaktmesser auf die Ein­ preßanschlüsse und damit auf die Befestigung und den elektri­ schen Anschluß einwirkende Belastungen auf. Es ist daher vor­ teilhaft, wenn bei einem erfindungsgemäßen Flachstecker der mit den seitlichen Ansätzen ausgebildete Abschnitt des Flachsteckers mit mindestens einer Ausnehmung versehen ist. Eine derartige Ausnehmung ist bei einem aus einem Blechstanz­ teil bestehenden Flachstecker durch eine Freistanzung gebil­ det und hat zum Beispiel eine Rechteckform. Die geometrische Ausführung ist jedoch nicht an die Rechteckform gebunden; es sind vielmehr unterschiedliche, in den Unteransprüchen ange­ gebene Ausführungen für die geometrische Form einer Ausneh­ mung möglich. In jedem Fall bildet eine solche, im Abschnitt mit den seitlichen Ansätzen angeordnete Ausnehmung eine Soll­ biegestelle, d. h. bei am Kontaktmesser z. B. quer zur Steck­ richtung angreifenden Biegekräften ist das Widerstandsmoment an der von der Ausnehmung gebildeten Sollbiegestelle in Folge der Querschnittsverminderung zu gering, um die Einpreßverbin­ dung lockern zu können. Stattdessen werden solche Biegekräfte in der Sollbiegestelle aufgenommen, was zu einer Um- bzw. Verformung des Flachsteckers führt, dessen Kontaktmesser dann aus der Steckrichtung verbogen wird. Die Einpreßverbindung wird aber nicht gelockert, d. h. die durch die Ausnehmung entstandene Sollbiegestelle bildet einen Schutz der Einpreß­ kontaktierung gegen Lockerung und sichert damit die Anschluß­ kontaktierung. Beim Richten von verbogenen Flachsteckern gewährleistet die Sollbiegestelle in Umkehrung des beschrie­ benen Effektes ebenfalls den Bestand des Einpreßkontaktes.

Dabei hat sich durch Erprobungen bestätigt, daß die in Prüfnormen für Einpreßverbindungen geforderten Biegezyklen (= Simulation des Richtvorganges von verbogenen Steckern) sicher erreicht werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand in der Zeichnung darge­ stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen, an einer Unterlage befestigten Flachsteckers in Seitenansicht,

Fig. 2 bis 6 unterschiedliche geometrische Formen einer bei einem erfindungsgemäßen Flachstecker zu­ sätzlich vorgesehenen Sollbiegestelle.

Der Flachstecker 1 besteht bevorzugt aus einem Blechstanzteil und weist ein am freien Ende üblicherweise abgeschrägtes fla­ ches Kontaktmesser 2 mit in der Längsmittelachse liegendem Rastloch 12 auf. Außerdem besitzt der Flachstecker 1 einen in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser 2 verlaufenden Befestigungs- und Anschlußbereich 3, in dem der somit gerade ausgebildete Flachstecker freistehend an einer Unterlage, z. B. an einer Leiterplatte 4 befestigbar und in durchkontak­ tierten Löchern der Leiterplatte elektrisch anschließbar ist. Hierzu sind im Befestigungs- und Anschlußbereich 3 des Flach­ steckers 1 mindestens zwei für eine lötfreie Einpreßverbin­ dung ausgelegte Kontaktzonen 5, 6 vorgesehen, welche zweck­ mäßigerweise als stiftförmige Einpreßanschlüsse ausgebildet sind. Die Kontaktzonen 5, 6 können massiv ausgeführt sein oder elastische Einpreßabschnitte aufweisen. Um den Flach­ stecker in rationeller Weise mit einfachen Einpreßwerkzeugen in die Leiterplatte 4 einpressen zu können, ist der Flach­ stecker zwischen dem Befestigungs- und Anschlußbereich 3 und dem Kontaktmesser 2 an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten eines Abschnittes A mit über die Breite des Kontaktmessers 2 hinausragenden seitlichen Ansätzen 7, 8 ausgebildet. Diese ergeben an der der Unterlage 4 abgewandten Oberseite eine Schulter 9 zum Ansetzen eines Einpreßwerk­ zeuges und an der der Unterlage zugewandten Unterseite einen Einpreßanschlag 10. Außerdem ist der mit den seitlichen An­ sätzen 7, 8 ausgebildete Abschnitt A mit einer Ausnehmung 11 versehen, d. h. die Ausnehmung 11 liegt außerhalb des Steck- bzw. Kontaktbereiches des Kontaktmessers 2 und in bevorzugter Weise möglichst nahe an dem Befestigungs- und Anschlußbereich 3. Die Ausnehmung 11 bietet zum Schutz der Einpreßkontaktierung gegen Lockerung sowie zur Aufrechterhal­ tung der Kontaktierung beim Richten von verbogenen Flach­ steckern dadurch, daß in dem Abschnitt A des Flachsteckers dessen Querschnitt vorzugsweise erheblich vermindert wird, eine Sollbiegestelle, welche bei auftretenden Biegekräften ein zu geringes Widerstandsmoment besitzt, um die Einpreß­ kontaktierung lockern zu können und welche bei derartigen Belastungen in gewünschter Weise zu einem Verbiegen an einer bestimmten Stelle des Flachsteckers führt, ohne die Einpreß­ verbindung und -kontaktierung zu beeinträchtigen.

Die Ausnehmung 11 ist bei einem aus einem Blechstanzteil be­ stehenden Flachstecker 1 durch eine Freistanzung gebildet und hat in bevorzugter Weise eine quer zur Steckrichtung des Flachsteckers 1 sich erstreckende Rechteckform. Hierbei reicht die Ausnehmung 11 - wie auch bei den anderen Ausfüh­ rungsformen in den Fig. 2 bis 6 - in Richtung quer zur Steckrichtung des Flachsteckers 1 etwa über den Mittenabstand m der Kontaktzonen 5, 6.

Die Ausführungsformen in den Fig. 2 und 6 unterscheiden sich von der Ausführungsform in Fig. 1 lediglich in der geo­ metrischen Form der Ausnehmung. In Fig. 2 sind in dem oben beschriebenen Sinne drei kleinere kreisförmige Ausnehmungen 11a vorgesehen, die ebenfalls eine für eine Sollbiegestelle ausreichende Querschnittsverminderung im Abschnitt A ergeben. Dies wird in Fig. 3 durch eine einzige größere Ausnehmung 11b von kreisrunder Form realisiert. In Fig. 4 hat die Aus­ nehmung 11 die Form eines sich quer zur Steckrichtung des Flachsteckers erstreckenden Langloches 11c, in Fig. 5 die Form einer Ellipse 11d. Schließlich ist die Ausnehmung 11e in Fig. 6 als Dreieck ausgebildet. Es sind auch Vieleckformen für die Ausnehmung denkbar. In jedem Fall wird durch die sym­ metrisch in Bezug auf die Längsmittelachse des Flachsteckers angeordnete Ausnehmung eine für eine Sollbiegestelle an einer bestimmten Stelle des Flachsteckers ausreichende Quer­ schnittsverminderung erreicht.

Bezugszeichenliste

1

Flachstecker

2

Kontaktmesser

3

Befestigungs- und Anschlußbereich

4

Leiterplatte

5

,

6

Kontaktzonen

7

,

8

seitliche Ansätze

9

Schulter

10

Einpreßanschlag

11

,

11

a-

11

eAusnehmungen

12

Rastloch
AAbschnitt
mMittenabstand

Claims (10)

1. Flachstecker (1) für elektrische Steckverbindungen, mit einem Kontaktmesser (2) und einem in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser verlaufenden Befestigungs- und Anschluß­ bereich (3), in dem der Flachstecker (1) freistehend an einer Unterlage (4) befestigbar und elektrisch anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Befestigungs- und Anschlußbereich (3) des Flachstec­ kers (1) mindestens zwei für eine lötfreie Einpreßverbindung ausgelegte Kontaktzonen (5, 6) vorgesehen sind, daß der Flachstecker (1) zwischen dem Befestigungs- und Anschlußbe­ reich (3) und dem Kontaktmesser (2) an beiden einander gegen­ überliegenden Flachseiten mit über die Breite des Kontakt­ messers (2) hinausragenden seitlichen Ansätzen (7, 8) ausge­ bildet ist, die an der der Unterlage (4) abgewandten Ober­ seite eine Schulter (9) zum Ansetzen eines Einpreßwerkzeuges und an der der Unterlage (4) zugewandten Unterseite einen Einpreßanschlag (10) bilden, und daß der mit den seitlichen Ansätzen (7, 8) ausgebildete Abschnitt (A) des Flachsteckers (1) mit mindestens einer Ausnehmung (11) versehen ist.

2. Flachstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzonen (5, 6) als stiftförmige Einpreßan­ schlüsse ausgebildet sind.

3. Flachstecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzonen (5, 6) massiv ausgeführt sind.

4. Flachstecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzonen (5, 6) elastische Einpreßabschnitte auf­ weisen.

5. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (11) bei einem aus einem Blechstanzteil bestehenden Flachstecker (1) durch eine Freistanzung gebildet ist.

6. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (11) eine quer zur Steckrichtung des Flachsteckers (1) sich erstreckende Rechteckform hat.

7. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (11) die Form eines sich quer zur Steck­ richtung des Flachsteckers (1) erstreckenden Langloches (11c) oder einer Ellipse (11d) hat.

8. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (11e) dreieckförmig ausgebildet ist.

9. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (11a) kreisrund ausgebildet ist.

10. Flachstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausnehmung (11) in Richtung quer zur Steckrich­ tung des Flachsteckers (1) etwa über den Mittenabstand (m) der Kontaktzonen (5, 6) erstreckt.