DE2104971A1

DE2104971A1 - Lösbare Steckbuchse aus Blech für elektrische Schaltungen

Info

Publication number: DE2104971A1
Application number: DE19712104971
Authority: DE
Inventors: Robert Michael Lemoyne Pa. Matrisian (V.StA.). P
Original assignee: Berg Electronics Inc
Current assignee: Berg Electronics Inc
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-02-03
Publication date: 1971-12-02
Also published as: US3631373A; GB1297900A

Description

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PATENTANWÄLTE

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DR.-.NG. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

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Berg Electronics, Inc., New Cumberland, Pennsylvania, USA

Lösbare Steokbuchse aus Blech für elektrische Schaltungen

Die Erfindung betrifft eine lösbare Steckbuchse aus Blech für elektrische Schaltungen, insbesondere für gedruckte Miniaturschaltungen, bestehend aus einem Verbindungsabschnitt an einem Ende und einem hohlen Buchsenabschnitt am anderen Ende mit einer Längsnaht. Derartige Steokbuchsen sind vor allem für elektrische Schaltungsplatten für Miniaturschaltungen mit gedruckten Schaltungswegen auf der einen oder anderen Seite bestimmt. In der Regel werden derartige Steckbuchsen

4 mit der Schaltungsplatte durch Löten fest verbunden, obwohl J

auch andere Verbindungsmöglichkeiten bestehen.

Derartige Steckbuchsen, insbesondere dann, wenn sie für Miniaturschaltungen bestimmt sind, sind außerordentlich klein und werden aus relativ dünnen Blechen gebogen. Sie müssen einerseits eine zuverlässige Verbindung der Buchse mit den übrigen Schaltungsteilen ermöglichen und andererseits einen festen Kontakt zwischen einem Kontaktdraht oder Kontaktstift und dem Buchsenabschnitt gewährleisten. Bei der Kleinheit

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der Steokbuchsen ist es außerordentlich schwierig, die Längsnaht des Buchsenabschnittes so zu schließen, daß beim Verkanten des Steckdrahte8 oder Steckstiftes sich die Naht nicht öffnet und damit die Buchse unbrauchbar wird. Andererseits muß für den Kontakt zwischen Stift und Buchsenabschnitt ein ausreichender Toleranzbereich vorhanden sein, um in jedem Fall einen zuverlässigen, elektrischen Kontakt zu gewährleisten, der nicht . nur eine ausreichend große Kontaktfläche, sondern auch einen ausreichenden Kontaktdruck sicherstellt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steckbuchse

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j eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß diese

besonders für Miniaturschaltungen geeignet ist und trotz geringer Größe bei einfachem Aufbau das unerwünschte öffnen der ! Längsnaht verhindert und gleichzeitig auch bei schwankendem ί Stift-oder Drahtdurchmesser einen zuverlässigen Kontaktdruck

ι
auf einer relativ großen Kontaktfläche zwischen dem Stift und

dem Buohsenabschnitt gewährleistet.

■■*> Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Buchsenabschnitt in ν seinem Inneren beiderseits der Längsnaht Druckkontaktbereiche für den Angriff an einen Kontaktstift aufweist und daß sich von [ jedem dieser Druckkontaktbereiche wenigstens ein Finger über die Naht hinweg bis dicht über die Außenseite des anderen Druckkontaktbereiches erstreckt und daß die Finger im Abstand entlang der Naht angeordnet sind. Die Druokkontaktbereiehe gewähr- ^! leisten über die Länge des Suchsenabachnittes einen wenigstens jeweils linienförmigen Kontakt zwischen den Druckkontaktberei-

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chen und einen in den Buchsenabschnitt eingesetzten Stift. Sie ^; lassen sioli leicht so ausbilden und anordnen, daß sie den Querschnitt der Buchse so verengen, daß der Buchsenabschnitt i auch bei kleinstem Durchmesser des Steckdrahtes oder Steokstiftes aufgeweitet werden müssen. Ein Öffnen der Naht derart, daß

j die Buchse unbrachbar wird, kann jedoch selbst dann nicht erfolgen, wenn der Stift oder Draht schief eingeführt wird, da

' die über den Nahtbereich hinausragenden Pinger, die von den .beiden Sruckkontaktbereichen ausgehen, das Aufweiten der Naht über einen minimalen Bereich hinaus verhindern, indem sie den gegenüberliegenden Druckkontaktbereich von außen her zusätzlich abstützen. Dennoch ist hierbei ein begrenztes Aufdehnen der Buchse beim Einführen des Kontaktstiftes möglich.

Vorteilhafterweise sind die Druckkontaktbereiche im wesentlichen ebene Flächen, die in sich im Bereich der Naht unter einem Winkel schneidenden Ebene liegen. Die ebenen Flächen der Kontaktbereiche gewährleisten über die Länge des Buchsenabschnit- A tes einen innigen, linsenförmigen Kontakt. Dieser wird noch dadurch vergrößert, daß der Querschnitt des Buchsenabschnittes im wesentlichen dreieckförmig ist, so daß der Naht gegenüber eine dritte Kontaktfläche mit linienförmiger Berührung mit einem in die Buchse eingeführten Stift angeordnet ist. Dieser dritte Kontaktbereich bildet gleichzeitig den Grundabschnitt, mit dem die beiden Druckkontaktbereiche elastisch in begrenztem Maße schwenkbar verbunden sind.

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Aus dem obigen wird deutlich, daß dann, wenn ein Kontakt in den Buchsenbereich eingesetzt wird, dieser Kontaktdraht an den _t Druckkontaktbereichen beiderseits der Naht angreifen und mit diesen die elektrische Verbindung herstellt. Die Finger begrenzen das öffnen der Naht während des Einführens des Verbindungsdrahtes, so daß dieser sicher in dem Buchsenabschnitt aufgenommen wird. Gleichzeitig dienen aber auoh die Finger dazu, den Kontaktdruck zwischen den Druckkontaktbereichen und Drähten von größerem Durchmesser zu verstärken.

Vorteilhafterweise ist ein allgemein konischer Lötpfropfen an einem Ende der Steckbuchse angeordnet. Die Längsnaht, die sich über den Buchsenabschnitt erstreckt, reicht auch über den Stöpselabschnitt. Um zu verhindern, daß beim Festlöten des Verbindungsabschnittes das Lot in den Buchsenbereich aufsteigen kann, ist ein Sperrelement vorzugsweise in Form eines zylindrischen Kunststoffelementes im Übergangsbereich zwischen dem Buchsenabschnitt und dem Verbindungsabschnitt angeordnet.

Von besonderem Vorteil ist, daß die das Aufweiten des Buchsenabschnittes verhindernden Finger sicherstellen, daß beim Einführen eines Steckstiftes oder Steckdrahtes der Buchsenabschnitt nicht permanent verformt werden kann. Ein weiterer we- ' sentlioher Vorteil liegt in dem linienförmigen Berührungskon- ; takt zwischen Kontaktstift und Druckkontaktflächen. Schließlich ist von besonderem Vorteil, daß die Steckbuchse einfach, leicht und billig hergestellt werden kann und zwar aus einem streifen-¹ förmigen Bleohmaterial, sowie einem Kunststoffröhrchen, von dem

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die Sperrelemente ausgebildet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen! an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. _;

Es zeigen: ^!

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Schaltungsplatte einer Mi- \ niatursohaltung mit eingesetztem und "befestigtem Verbindungsab-_; J schnitt einer Steckbuchse gemäß der Erfindung, die im oberen ;

Teil in Seitenansicht.gezeigt ist;

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ist ein Längsschnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der
Fig. 1, wobei jedoch die Steckbuchse ohne eingesetztem Verbindungeetift und ohne Verbindung mit der Schaltungsplatte gezeigt ist;

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich dem der Fig. 2, jedoch vor Einset-j zen eines Steckstiftes oder Steckdrahtes; |

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Blechzuschnitt, von dem die ! Steckbuohse gemäß der Erfindung auf einfache Weise gebildet
werden kann.

Die Steokbuchse 10 kann aus einem Zuschnitt 12 gemäß Fig. 5 und aus einem zylindrischen Sperrelement 14, insbesondere aus Teflon, hergestellt werden. Die Steokbuchse 10 umfaßt einen allge-

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mein konisohen Lötstöpsel 16, der von dem Abschnitt 18 des Zu- _{ schnittes 12 hergestellt ist, sowie einen Buchsenabschnitt 20, ; der von dem Abschnitt 22 des Zuschnittes 12 gerollt ist. Der Teflonzylinder 14 wird in dem Ende des Stöpsels 16 nahe dem Buchsenabschnitt 20 während des Verformungs- oder Rollvorganges eingearbeitet.

Der Buchsenabsohnitt 20 ist jeweils mit ringförmigen Kragen 24 und 26 an beiden Enden des Buchsenabschnittes versehen. Der Kragen 24 ist trichterförmig ausgebildet, um das Einsetzen eines Steckdrahtes in den Buchsenabschnitt zu erleichtern. Die Kragen 24 und 26 sind stehend miteinander über drei in Längsrichtung verlaufende Streifen 28, 30, 32 in Verbindung. Die Streifen 28 und 30 sind durch Schlitze 34 und die Streifen 30 und 32 durch einen Schlitz 36 voneinander getrennt. Die Schlitze werden während des Rollvorganges 12 aus Ausschnitten 38 und 40 des Zu- ; sohnittes 22 gebildet. Der Kragen 24 besteht aus dem Zuschnitt- ; streifen 42 und der Kragen 26 aus dem Zuschnittstreifen 44. Im j

Zuschnitt stehen die Streifen 42 und 44 durch Stege 28, 30, 32 j

miteinander in Verbindung. !

Wie aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht, ist ein Querschnitt durch j

den Buchsenabsohnitt 20, welcher durch die Streifen 28, 30, 32 ι gelegt ist, im wesentlichen rechteckförmig, wobei die Streifen

j die Seiten eines Dreiecks begrenzen und die Schlitze 34 und 36

und die Naht 46 die Ecken des Dreiecks bilden. Durch Verwendung

ι eines dreieokförmigen Querschnittes wird ein Linienkontakt zwi-

sohen jeden Streifen und einem in den Buchsenabschnitt einge-

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setzten Stegdraht erzielt. '

Die sich in Längsrichtung erstreckende Naht 46 ragt über den , ganzen Körper der Steckbüchse 10. Im Buchsenabschnitt 20 wird die Naht durch die Seitenkanten 48 und 50 der Streifen 28 und 23 begrenzt. Die Naht erstreckt sich entlang dem Lotstöpsel 16 und wird dort durch die stumpf aneinanderstoßenden Kanten 42 und 54 des Zuschnittabschnittes 18 begrenzt. Im Buchsenabschnitt 20 sind die Ecken 48 und 50 geringfügig im Abstand angeordnet,

so daß die Naht etwas offen ist. ™

Von den Kanten 48 und 50 der Streifen 32 und 28 ragen Finger 56 und 58 weg, die sich über die Naht 46 und in die nächsten Nähte der Außenseite des Streifens auf der entgegengesetzten Seite der Naht erstrecken. Diese Beziehung ist am besten aus der Fig. 4 ersichtlich. Die Finger 56 und 58 sind in Längsrichtung an der Naht 46 in Abstand angeordnet. Der Stöpselabschnitt 18 des Zuschnittes 12 ist allgemein trapezförmig in der Umrißgestalt, wobei der größere Durchmesser an den Streifen 44 angrenzt. Der | ; kleinere Durchmesser wird durch zwei konvexgekrümmte Abschnitte

^! 60 begrenzt, welche dann, wenn die Buchse aus dem Zuschnitt 12 , " i

gerollt wird, das abgerundete Ende 62 des Stöpsels 16 bilden. j

j Während des Rollvorganges wird der Teflonzylinder 14 in dem Stöpsel nahe dem Buchsenabschnitt 20 angeordnet. Danach wird i eine ringförmige Sicke 64 in die Außenseite des St<<:>nelab- |

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schnittes so eingedrückt, daß der Zylinder 14 in eine sanduhr- :

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förmige Gestalt überführt wird. Dadurch wird eine gegenlötmitteldichte und widerstandsfähige Drucknaht am Übergangsbereich 66 zwischen dem Teflonzylinder und der inneren Fläche des Stöpselabschnittes gebildet.

Der Stöpsel der Steckbuchse wird dann in eine Bohrung 68 eingesetzt, die durch die Dicke einer Schaltungsplatte 70 durchgebohrt worden ist, so daß das untere Ende des Stöpsels 16 über die Unterseite der Schaltungsplatte hinausragt, wie dies aus Pig. 1 hervorgeht. Die Schaltungsplatte kann dann z.B. durch Schwall-Löten weiterverarbeitet werden, um eine Lötverbindung 72 zwischen der Steckbuchse und dem gedruckten Schaltungskreis 74 der Schaltungsplatte 70 zu bilden. Während des Lötvorgangs gelangt eine Menge von Lötmittel 76 in das Innere des Stöpsels 16 und zwar durch den unteren Abschnitt der Naht 46. Der Teflonzylinder 14 verhindert jedoch, daß das Lötmittel 76 im Inneren des Stöpsels nach oben in den Buchsenabschnitt 20 fließt. Dadurch wird die Herstellung einer Lötverbindung zwischen dem Stöpsel und der Schaltungsplatte ermöglicht, ohne die lösbare Verbindung zwischen einem Steckstift und der Buchse zu beeinträchtigen.

Statt des zylindrischen Teflonstückes kann auch ein anderes Sperrmittel zum Verhindern des Eindringens des Lötmittels in den Bucheenabschnitt vorgesehen sein.

Nachdem die Steckbuchse 10 an der Schaltungsplatte 70 befestigt und die elektrische Verbindung mit dem gedruckten Schaltungs-

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kreis "74 hergestellt ist, kann ein lösbarer Verbindungsdraht 78 in den Buchsenabschnitt 20 eingeführt werden, um mit der Steck-

buchse eine elektrische Verbindung herzustellen. Während des I Einführens des Steckdrahtes dient der Einführungsabschnitt 24 : dazu, den Draht zuverlässig in den Buchsenabschnitt einzufüh- ; ren. Wenn der Draht voll eingesetzt worden ist, wie dies in ; Fig. 1 gezeigt ist, gelangt das Ende 80 des Drahtes an den Teflonzylinder 14_f der für den Draht als Anschlag dient. Das Ein-+ führen des Drahtes in den Buchsenabschnitt stellt einen Ein- " griff des Drahtes mit den Streifen 28, 30, 32 her, so daß sich in Längsrichtung erstreckende, linienförmige Kontaktbereiche 80 mit jedem Streifenabschnitt ergeben. Die Kontaktbereiche 80 erstrecken sich über die ganze Länge der Streifen 28, 30, 32. Wenn der Draht eingesetzt wird, können die Streifen 28 und 32 in Richtung der Pfeile 82 und 84 gegenüber dem Streifen 30 elastisch verschwenken, wie dies durch einen Vergleich der Figuren 2 und 4 hervorgeht. Hierbei wird die elektrische Verbindung hergestellt und gleichzeitig die Naht 46 etwas geöffnet. Die Finger ä 56 und 58 liegen in den Schwenk wegen der Streifen 28 und 32. Die Verbindungen zwischen Streifen 28 und 32 und Streifen 30 im Bereich der Kragen 24 und 26 werden während des Einsetzens des :

i Steckdrahtes 78 elastisch verformt, um einen Federkontaktdruck zwischen den Streifen 28, 30, 32 und dem Steckdraht 78 auf der anderen Seite zu gewährleisten.

Die Finger 56 und 58 erstrecken sich über die Naht 46 hinaus

und begrenzen das öffnen der Naht während des Einführens des

Steokdrahtes, um sicherzustellen, daß der Draht sauber in der

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^uohse aufgenommen wird. Wenn der Draht 78 die Streifen 28 und 32 ausreichend weit auseinandergebogen hat, so daß sie an den Fingern 56 und 58 gemäß Fig. 2 angreifen, bilden die Finger ein Widerlager für die Streifen und verhindern ein weiteres öffnen ^! der Naht 46. Hierbei verstärken die Finger den Kontaktdruck zwischen dem Draht 78 und den Kontaktstreifen 28, 30, 32. Der Finger 56 begrenzt die Bewegung des Streifens 28 nach außen, während der Finger 58 die Bewegung des Streifens nach außen von dem Buchsenabschnitt begrenzt. Die beiden Finger arbeiten zusammen, um das Öffnen der Naht zu begrenzen und die Kontaktstreifen 28 und 30 abzustützen. Die Finger verhindern außerdem, daß der Draht 76 seitlich aus dem Buchsenabschnitt herausgedrückt werden kann. Wenn derartige Finger nicht vorhanden wären, könnte eine seitliche Bewegung des Drahtes dazu führen, daß die Naht 46 sich öffnet und der Draht seitlich aus der Buchse durch die Naht herausgedrückt wird. Während des Einsetzens des Drahtes verhindern die Finger, daß das Ende 80 des Drahtes die Naht öffnet. Die Schlitze 34 und 36 zwischen den Streifen 28 und 30 bzw. 30 und 32 erleichtern die beschriebene Bewegung der Streifen 28 und 32 nach außen während des Einsetzens des Drahtes 78.

Während die lösbare Steckbuchse, wie sie bisher beschrieben worden ist, einen Lötstöpsel 16 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Schaltungselement, im dargestellten Falle mit einer Schaltungsplatte 74, aufweist, wird deutlich, daß der Buchsenabschnitt 20 auch mit einer anderen Art von elektrischem Verbindungaabsohnitt versehen sein kann.

Ansprüche

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Claims

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1.7 Lösbare Steckbuchse aus Blech für elektrische Schaltungen, insbesondere für gedruckte Miniaturschaltungen, bestehend aus einem Verbindungsabschnitt an einem Ende und einem hohlen Buchsenabschnitt am anderen Ende mit einer Längsnaht, dadurch gekennzeichnet", daß der Buchsenabschnitt (20) in seinem Inneren beiderseits der Längsnaht (Ί6) Druckkontaktbereiche (28, 32) für den Angriff an einem Kontaktstift (78) aufweist J und daß sich von jedem dieser Druckkontaktbereiche wenigstens ein Finger (56, 58) über die Naht hinweg bis dicht über die Außenseite des anderen Druckkontaktbereiches auf der gegenüberliegenden Seite der Naht erstreckt, wobei die Finger im Abstand entlang der Naht angeordnet sind.

2. Steckbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckkontaktbereiche (28, 32) im wesentlichen ebene Flächen bilden, die in sich im Bereich der j Naht (46) unter einem Winkel schneidenden Ebene liegen.

3· Steckbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt des Buchsenbereiches im wesentlichen dreieckförmig ist.

4» Steckbuchse nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt aus einem hohlen Lötstöpsel (16) bestellt.

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5. Steckbuohse nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η - j

zeichnet, daß sich die Längsnaht auch über den Lot- j stöpsel (16) erstreckt und ein den Lötfluß in dem Buchsenabschnitt (20) sperrendes Element (H) im Übergangsbereich (64) zwischen Lötetöpsel (16) und Buchsenabschnitt (20) angeordnet ist. ' I

6. Steokbuchse nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η - " . zeichnet, daß ein zylindrisches Kunststoff element (H)

mittels einer ringförmigen Klemmverbindung (Sicke 64) abäieh-I
j tend in den Übergangsbereich eingesetzt ist.

7. Steckbuchse nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkontaktbereiche (28, 32) mit

einem der Naht (46) gegenüberliegenden weiteren Kontaktbereich

j (30) nur über, durch Längsfenster (34, 36) getrennte Stege elastisch verbunden sind.

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