DE19747115A1

DE19747115A1 - Elektrische Steckverbinderanordnung und elektrischer Kontakt

Info

Publication number: DE19747115A1
Application number: DE1997147115
Authority: DE
Inventors: Bernhard Egenolf
Original assignee: AMP Deutschland GmbH
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 1999-04-29

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinder mit einem Gehäuse und mit zumindest einer Reihe von zumindest zwei in Kontaktkammern des Gehäuses angeordneten Kontakten und mit einem im Gehäuse festgelegten Metallstreifen mit Kontaktfedern, die im ungekuppelten Zustand des Steckverbinders mit den Kontakten in elektrischer Verbindung stehen, mit einem zweiten komplementären Steckverbinder mit einem Gehäuse und mit zumindest einer Reihe von komplementären Kontaktelementen und am Gehäuse vorgesehenen Vorsprüngen, die die Kontaktfedern beim Kuppeln der komplementären Steckverbinder von den Kontakten abheben.

Die Erfindung betrifft weiter einen elektrischen Kontakt, insbesondere für eine elektrische Steckverbinderanordnung wie oben angegeben, wobei der Kontakt einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter und einem Kontaktierungsbereich zum Kontaktieren eines komplementären Kontaktelementes aufweist, und der Kontaktierungsbereich zweiteilig ausgestaltet ist mit einer Innenfeder zur Kontaktierung des komplementären Kontaktelementes und einer Außenüberfeder.

Bei manchen Steckverbinderanordnungen ist es erforderlich, bei getrennten Steckverbindern der Steckverbinderanordnung die Kontakte des eines Steckverbinders auf einem bestimmten Potential zu halten. Dafür können zusätzliche Kurzschlußfedern vorgesehen werden, die die Kontakte elektrisch miteinander verbinden und in dem Gehäuse des einen Steckverbinders angeordnet sind.

Aus der DE 29 03 896 C2 ist eine elektrische Steckverbinderanordnung mit einem ersten Steckverbinder mit einem Gehäuse aus Isolierstoff und mehreren im Gehäuse in einer Reihe angeordneten Kontakten, die bei gekuppelten Steckverbindern mit den Kontaktelementen eines zweiten - Steckverbinders in Verbindung stehen, bekannt. Der erste Steckverbinder weist einen an ein vorgegebenes Potential angeschlossenen Metallstreifen auf, der in einem Einschnitt, der in dem von der steckseitigen Stirnseite abgewandten Bereich des Gehäuses vorgesehen ist, parallel zur Reihe der Kontaktelemente, angeordnet. Der Metallstreifen weist Kontaktzungen auf, von denen je eine bei nicht gekuppelten Steckverbindern an einem zugehörigen Kontaktelement anliegt und die beim Kuppeln der beiden Steckverbinder durch das Gehäuse des zweiten Steckverbinders abgehoben werden. Die Kontaktzungen weisen jeweils ein freies Ende auf, das zur steckseitigen Stirnseite des Steckverbinders gerichtet ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Steckverbinderanordnung anzugeben, bei der sichergestellt ist, daß im ungekoppelten Zustand die Kontakte einer Reihe auf einem bestimmten Potential gehalten sind. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung einen elektrischen Kontakt anzugeben, der für eine solche Anordnung besonders geeignet ist.

Die Aufgabe wird bezüglich der Anordnung durch Anordnungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2 und bezüglich des Kontaktes, durch einen Kontakt mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst.

Bei den bestehenden Systemen sind mit dem Metallstreifen Kontaktzungen verbunden, deren freie Enden durch entsprechende Nasen am Gegensteckverbinder betätigt und von den Kontakten abgehoben werden. Ist eine solche Kontaktzunge, aus welchen Gründen auch immer, verformt, so kommt es durch das Einbringen des komplementären Steckverbinders durch eine Zerstörung der Kontaktzunge oder zu einer Beschädigung, die dazu führen kann, daß einer der Kontakte weiterhin mit dem Potential des Metallstreifens verbunden ist, oder daß beim Lösen der Steckverbinder einer der Kontakte nicht mit dem entsprechenden Potential verbunden wird.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung, daß der Metallstreifen an beiden gegenüberliegenden Enden im Gehäuse festgelegt ist und somit auch die Kontaktfedern keine freien Enden aufweisen, ist sichergestellt, daß es zu einer solchen Verformung nicht kommen kann.

Weiter wird durch die besondere Form der Kontaktfeder, die an beiden Enden befestigt ist, an einem drehbar und an einem fest verbunden, gewährleistet, daß die Feder eine hohe Federkraft aufweist und somit das Rückstellen der Feder beim Entkuppeln und das Kontaktieren der Kontakte mit dem vorgebenen Potential sichergestellt ist. Der Kontaktpunkt der Kontaktfedern mit den Kontakten liegt auf den Kontaktfedern zwischen den beiden eingespannten Enden des Metallstreifens. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, da eine Betätigung der Kontaktfeder durch einen Druck auf den Bereich zwischen dem drehbar festgelegten Ende und dem Kontaktpunkt erfolgen kann.

Der Metallstreifen ist schräg zur Steckrichtung in einem Bereich nahe der Reihe von Kammern mit kurzzuschließenden Kontakten angeordnet. Dadurch wird das Betätigen des Metallstreifens und somit der Kontaktfedern durch Vorsprünge am komplementären Steckverbinder erleichtert.

Wenn die kurzzuschließenden Kontakte zweiteilig aufgebaut sind, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kontaktfeder direkt die Innenfeder kontaktiert, die auch mit den Leiterdraht verbunden ist. Dies kann dadurch besonders vorteilhaft erreicht werden, daß die Außenüberfeder eine Öffnung aufweist, und die Innenfeder eine Aufwölbung, die durch diese Öffnung hindurch reicht, derart, daß der Kontaktpunkt der Kontaktfedern direkt die Innenfeder an der Aufwölbung kontaktiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die elektrische Steckverbinderanordnung in ungestecktem Zustand,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die elektrische Steckverbinderanordnung in teilweise gesteckten Zustand,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die elektrische Steckverbinderanordnung in gestecktem Zustand,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung des Metallstiftes im Gehäuse,

Fig. 5 eine kabelseitige Ansicht eine Gehäuses des ersten Steckverbinders,

Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Metallstreifen,

Fig. 7 eine entsprechende Ansicht von oben des Metallstreifens,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Metallstreifens,

Fig. 9 eine Darstellung des Metallstreifens in den verschiedenen Zuständen,

Fig. 10 eine Aufsicht auf einen elektrischen Kontakt,

Fig. 11 eine Seitenansicht des Kontaktes,

Fig. 12 eine Ansicht von unten des Kontaktes,

Fig. 13 einen Querschnitt entlang der Linie D-D gemäß Fig. 10 durch einen solchen Kontakt,

Fig. 14 einen Querschnitt entlang Linie C-C gemäß Fig. 11, durch einen solchen Kontakt,

Fig. 15 einen Querschnitt entlang der Linie E-E gemäß Fig. 10 durch einen solchen Kontakt,

Fig. 16 einen Querschnitt entlang Linie F-F gemäß Fig. 12 durch einen solchen Kontakt,

Fig. 17 eine Ansicht vom stirnseitigen Ende auf einen solchen Kontakt,

Fig. 18 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen elektrischen Kontakt, der mit dem Metallstreifen kontaktiert wird,

Fig. 19 eine Seitenansicht dieses Kontaktes,

Fig. 20 eine Ansicht von unten des Kontaktes,

Fig. 21 einen Querschnitt entlang der Linie D-D gemäß Fig. 18 durch einen solchen Kontakt,

Fig. 22 einen Querschnitt entlang Linie C-C gemäß Fig. 19, durch einen solchen Kontakt,

Fig. 23 einen Querschnitt entlang der Linie E-E gemäß Fig. 18 durch einen solchen Kontakt,

Fig. 24 einen Querschnitt entlang Linie F-F gemäß Fig. 21 durch einen solchen Kontakt,

Fig. 25 eine Ansicht vom stirnseitigen Ende auf einen solchen Kontakt.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße elektrische Steckverbinderanordnung in ungekoppeltem, halbgekoppeltem und gekoppeltem Zustand dargestellt. In einem Querschnitt ist jeweils der erste Steckverbinder 1 zu erkennen, mit einem Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 weist drei Reihen von Kammern 3, 4, 5 auf. Die in der Reihe der Kammern 3 befindlichen Kontakte 6 sollen ein einheitliches Potential aufweisen. In den beiden dazu benachbarten Reihen mit Kammern 4 und 5 können beliebige weitere Kontakte 7 und 8 untergebracht werden. Im Gehäuse ist weiterhin ein Metallstreifen 9 vorgesehen.

Zur genaueren Erläuterung des Metallstreifens soll nun zunächst auf die Fig. 6 bis 9 Bezug genommen werden. Der Metallstreifen 9 weist ein kabelseitiges und ein stirnseitiges freies Ende 10, 11 auf. Das kabelseitige Ende weist Rastzungen 12 mit Rastlanzen 13 auf, während das stirnseitige Ende Zungen 14 mit Befestigungshaken 15 aufweist. Die Zungen 14 mit den Befestigungshaken 15 sind gegen die Rastzungen 12 am stirnseitigen Ende 11 des Metallstreifens 9 versetzt angeordnet. Zwischen den Zungen 14 und den Rastzungen 12 befinden sich Kontaktfedern 16, die die elektrische Kontaktierung zu den Kontakten 6 herstellen. Die Kontaktfedern 16 weisen jeweils einen Kontaktpunkt 17 auf, der sich zwischen den Enden 10 und 11 befindet. Jede der Kontaktfeder 16 weist einen gewölbten Bereich 18 auf, auf dem ein Kontaktpunkt 17 liegt. Im Bereich des Kontaktpunktes 17 ist der gewölbte Bereich 18 vergoldet. In Fig. 9 sind die verschiedenen Zustände des Metallstreifens dargestellt. Die ausgezogenen Striche stellen den entspannten Zustand dar. In diesem Zustand befindet sich der Metallstreifen 9 auch im Gehäuse 2. Er ist dabei mit dem kabelseitigen Ende 10 in einer entsprechenden Öffnung 19 mit einer Rastnase 20 eingebracht. Das stirnseitige Ende 11 wird in einen entsprechenden Hinterschnitt 21 eingebracht. Im Gehäuse 2 befindet sich die Feder bei nicht eingebrachtem Kontakt im entspannten Zustand. Zum Einbringen der Feder, ist ein Verbiegen der Feder wie in Fig. 9 durch die gestrichelte Lage V angedeutet, notwendig. Wird nun der Kontakt 6 in das Gehäuse 2 eingebracht, so geht der Metallstreifen 9 mit der Kontaktfeder 16 in einen ersten gespannten Zustand über, der in Fig. 9 mit K bezeichnet ist. In diesem Zustand wird der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfeder 16 und dem Kontakt 6 hergestellt. In Fig. 2 ist dieser Zustand deutlich zu erkennen. Weiter ist in Fig. 9 mit G ein vierter Zustand des Mittelstreifens 9 eingezeichnet. Dies ist der Zustand in dem die Feder durch den zweiten komplementären Steckverbinder von den Kontakten abgehoben ist. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt.

In den Fig. 1 bis 3 ist neben dem ersten Steckverbinder auch ein zweiter Steckverbinder 22 angedeutet. Dieser zweite Steckverbinder 22 weist an seinen Gehäuse einen im Querschnitt senkrecht zur Steckrichtung U-förmigen Vorsprung 23 auf und Kontaktstifte 24. Der Vorsprung 23 dringt zwischen die Gehäusewand der Gehäusekammern 3 und den Metallstreifen 9 ein und hebt somit den Metallstreifen von den Kontakten 6 ab. Dabei wird jedoch der U-förmige Vorsprung 29 nicht über den Kontaktpunkt des Metallstreifens 9 geführt, sondern befindet sich am steckgesichtseitigen Ende des Metallstreifens 9. Ein Abrieb auf dem Kontaktpunkt wird also vermieden. Die Kontaktstifte 24 kontaktieren die komplementären Kontakte 6 und 7.

In Fig. 4 ist nun eine schematische Darstellung einer Seitenansicht des Gehäuses 2 des ersten Steckverbinders 1 mit eingebrachtem Metallstreifen 9, dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Kontaktkammern 3 auf der Seite eine Öffnung 25 aufweisen, durch die die Kontaktfeder 16 des Metallstreifens 9 mit den Kontakten 6 einen elektrischen Kontakt herstellen können. Weiter sind deutlich zu erkennen die Rastnasen 20 für die Rastlanzen 13 an den kabelseitigen Enden 10 des Metallstreifens.

In Fig. 5 ist eine kabelseitige Ansicht des Gehäuses 2 des ersten Steckverbinders 1 dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die drei Reihen von Kontaktkammern 3, 4, 5, wobei weiter zu erkennen ist, daß eine Polarisierungsnut 26, 27 die Kammern 3 und 4 beziehungsweise 5 voneinander unterscheidet. Weiter unterscheiden sich die Kammern 3 dadurch, daß an dem dem Metallstreifen 9 zugewandten Ende eine weitere Nut 28 vorgesehen ist. Die Bedeutung dieser Nut 28 wird klar sobald näher auf das Aussehen der Kontakte 6 eingegangen wurde.

Anhand der Fig. 10 bis 17 soll nun ein Kontakt 7, wie er beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, erläutert werden. Der in den Fig. 10 bis 17 dargestellte Kontakt weist einen Verbindungsbereich 29 in Form eines Crimpbereiches auf, sowie einen Kontaktierungsbereich 30, der zweiteilig aufgebaut ist. Der Verbindungsbereich 29 dient zur Verbindung mit einen elektrischen Leiter, während der Kontaktierungsbereich 30 Mittel zur Kontaktierung eines komplementären Kontaktstiftes aufweist. Der Kontaktierungsbereich 30 besteht aus einer Außenüberfeder 31 und einer Innenfeder 32, die insbesondere in den Schnitten der Fig. 14 und 13 zu erkennen ist. Die Außenüberfeder weist eine Rastfederzunge 33, sowie eine Polarisierungsrippe 34 auf. Neben der Polarisierungsrippe ist auch noch ein Schutz 35 für die Rastfederzunge vorgesehen.

Der in den Fig. 18 bis 24 Kontakt 6 ist im wesentlichen wie der Kontakt 7 aufgebaut. Er weist einen Verbindungsbereich 29, zur Verbindung mit einem Leiter und einem Kontaktierungsbereich 30 auf. Der Kontaktierungsbereich 30 ist zweiteilig aufgebaut und besteht aus einer Außenüberfeder 31 und einer Innenfeder oder inneren Kontaktierungsfeder 32. Die Außenüberfeder 31 weist eine Öffnung 36 auf und die Innenfeder 32 weist an einer entsprechenden Stelle eine Aufwölbung 37 auf, die aus dieser Öffnung herausragt. Die Aufwölbung 37 wird, wenn man sich nun nochmals Fig. 5 genauer betrachtet, in die Nut 28 eingebracht und dient, wie aus Fig. 2 zu erkennen, zur Kontaktierung des Metallstreifens 9.

Claims

1. Elektrische Steckverbinderanordnung mit

- einem ersten Steckverbinder (1) mit einem Gehäuse (2) und mit zumindest einer Reihe von zumindest zwei in Kontaktklammern (3) des Gehäuses (2) angeordneten Kontakten (6) und mit einem im Gehäuse (2) festgelegten Metallstreifen (9) mit Kontaktfedern- (16), die im ungekuppelten Zustand des Steckverbinders (1) mit den Kontakten (6) in elektrischer Verbindung stehen
- einem zweiten komplementären Steckverbinder (22) mit einem Gehäuse-und mit zumindest einer Reihe von komplementären Kontaktelementen (24) und am Gehäuse vorgesehenen Vorsprüngen (23), die die Kontaktfedern (16) beim Kuppeln der komplementären Steckverbinder (1, 22) von den Kontakten (6) abheben,

dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (9) an beiden gegenüberliegenden Enden, dem steckgesichtseitigen und dem kabelseitigen (10, 11) entsprechend den Enden der Kontaktfedern (16) im Gehäuse (2) festgelegt ist und sich der Kontaktpunkt (17) der Kontaktfedern (16) mit den Kontakten (6) dazwischen befindet.

2. Elektrische Steckverbinderanordnung mit

- einem ersten Steckverbinder (1) mit einem Gehäuse (2) und mit zumindest einer Reihe von zumindest zwei in Kontaktklammern (3) des Gehäuses (2) angeordneten Kontakten (6) und mit einem im Gehäuse (2) festgelegten Metallstreifen (9) mit Kontaktfedern (16), die im ungekuppelten Zustand des Steckverbinders (1) mit den Kontakten (6) in elektrischer Verbindung stehen,
- einem zweiten komplementären Steckverbinder (22) mit einem Gehäuse und mit zumindest einer Reihe von komplementären Kontaktelementen (24) und am Gehäuse vorgesehenen Vorsprüngen (23), die die Kontaktfedern (16) beim Kuppeln der komplementären Steckverbinder (1) von den Kontakten (6) abheben,

dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (9) an beiden gegenüberliegenden Enden (10, 11) entsprechend den Enden der Kontaktfedern (16) im Gehäuse (2) festgelegt ist und sich im Gehäuse (2) bei nicht eingebrachten Kontakten (6) im entspannten Zustand befindet.

3. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (9) sich im Gehäuse (2) bei nicht eingebrachten Kontakten (6) im entspannten Zustand befindet.

4. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktpunkt (17) der Kontaktfedern (16) mit den Kontakten (6) zwischen den eingespannten Enden (10, 11) liegt.

5. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (9) an einem Ende (10) fest eingespannt und am anderen Ende (11) drehbar festgelegt ist.

6. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (9) schräg zur Steckrichtung (S) in einem Bereich neben der Reihe von Kammern (3) mit kurzzuschließenden Kontakten (6) angeordnet ist.

7. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktfeder (16) eine in Richtung auf den Kontakt (6) hin gewölbten Bereich (18) aufweist, auf dem der Kontaktpunkt (17) liegt.

8. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzzuschließenden Kontakte (6) zweiteilig aufgebaut sind, mit einer inneren Kontaktierungsfeder (32) und einer äußeren Außenüberfeder (31).

9. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenüberfeder (31) der kurzzuschließenden Kontakte (6) eine Öffnung (36) aufweist und die Innenfeder (32) eine Aufwölbung (37), die durch diese Öffnung (36) hindurch reicht, derart, daß der Kontaktpunkt (17) der Kontaktfedern (16) direkt die Innenfeder (32) an dieser Aufwölbung (37) kontaktiert.

10. Elektrische Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (9) im mittleren Bereich benachbarte Kontaktfedern (16) aufweist, an einem Ende Rastzungen (12) mit Rastlanzen (13) aufweist und am anderen Ende Zungen (14) mit einem Befestigungshaken (15) aufweist.

11. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (14), mit den Befestigungshaken (15) gegen die Rastzungen (12) am anderen Ende des Metallstreifens (9) versetzt angeordnet sind.

12. Elektrischer Kontakt, insbesondere für eine Steckverbinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem Verbindungsbereich (29) zum Anschluß eines elektrischen Leiters und einem Kontaktierungsbereich (30) zur Kontaktierung eines komplenentären Kontaktelementes, wobei der Kontaktierungsbereich (30) zweiteilig aufgebaut ist mit einer Innenfeder (32), die das komplementäre Kontaktelement kontaktiert und einer Außenüberfeder (31), dadurch gekennzeichnet, daß die Außenüberfeder (31) eine Öffnung (36) aufweist und daß die Innenfeder (32) an einer entsprechenden Stelle eine Auswölbung (37) aufweist, die durch die Öffnung (36) der Außenüberfeder (31) hindurchgreift.

13. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenüberfeder (31) eine Rastfederzunge (33) aufweist.

14. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenüberfeder eine Polarisierungsrippe (34) und einen Schutz (35) der Rastfederzunge aufweist.