DE2350206A1 - Elektrischer verbinder - Google Patents

Description

DIPL'.ING. A. QRÜNECKER

DR.-1NG. H. KINKELDEY

DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E.<cau*mnst of tcc»n>

PATENTANWÄLTE

WOO MÖNCHEN 22 Mcuimiliomtraß« 43 Telefon 297100/ 29 67 44 Ttlagramm· Monopol MOncfxn T««u OS-MMQ

235Q206

P 7092

5. Oktober 1973

BUMER EAMO CORPORATION 900 Commerce Drive
Oak Brook, 111. 60521 USA

Elektrischer Verbinder

Die Erfindung beziteht sich auf einen elektrischen Verbinder zum Herstellen einer Verbindung mit jeweils einem Kontaktstift einer wenigstens eine Reihe hervorstehender Kontaktstifte und eine parallel zur Reihe der Kontaktstifte verlaufende schmale Massekontaktschiene tragenden Anschlußplatte.

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Die US-PS 3 533 044 beschreibt unter dem Titel "Electrical Connecting Device" einen elektrischen Verbinder mit einer mehrere Reihen von Kontaktstiften und zwischen den einzelnen Reihen der Stifte verlaufende Massekontaktschienen tragenden Anschlußplatte und einem für Jeweils einen Kontaktstift vorgesehenen Verbinder, welcher ein Paar in einem formgepreßten Kunststoffgehäuse eingesetzter offener Kabelschuhe aufweist. Diese Anordnung ist robust, sicher und vergleichsweise billig, läßt sich mühelos zusammenfügen und trennen und eignet sich zum Zusammenschließen oder Aufreihen der Verbinder für die Unterbringung einer größeren Anzahl von Eingangsleitern für den Anschluß an den Kontaktstiften.

Der in der angeführten Patentschrift beschriebene Verbinder hat jedoch noch gewisse Mangel. Zunächst einmal kommt bei den verwendeten offenen Kabelschuhen lediglich ein Punktkontakt mit darin eingeführten Kontaktstiften oder -schienen zustande, woraus sich ein erhöhter Kontaktwiderstand ergibt. Ferner neigen die offenen Kabelschuhe aufgrund ihrer begrenzten Elastizität zu bleibender Verformung und damit zu Störungen der Verbindung bei heftigeren Bewegungen oder Erschütterungen des Verbinders im Betrieb oder beim Zusammenbau bzw. bei der Demontage. Der beschriebene Verbinder läßt sich zwar ohne Schwierigkeit von der Anschlußplatte abziehen, das Ausbauen eines Kontakts aus dem Kunststoffgehäuse ist jedoch sehr schwierig. Ferner besteht bei dem beschriebenen Verbinder die Gefahr, daß sich die beiden Kontakte des in einem Gehäuse untergebrachten Paares bei stärkeren mecha-

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nischen Belastungen des einen oder beider Kontakte gegen-' seitig berühren, so daß es zu,Kurzschlüssen kommt.

Bei Verwendung von, Verbindern der beschriebenen Art ist es vorteilhaft, wenn man eine Anzahl der Verbinder, beispielsweise die für den Anschluß an einer Reihe der Kontaktstifte auf der Anschlußplatte bestimmten, zu einer Reihe zusammenfügen und gemeinsam aufstecken kann. Besonders vorteilhaft

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wäre diese Möglichkeit bei miniaturdimensionierten Anschlußplatten, an denen die Kontakte sehr dicht beieinanderstehen und das Herstellen einzelner Verbindungen schwierig und fehleranfällig ist. Ein derartiges Zusammenfügen'der Kontakte ist jedoch bei der beschriebenen Ausführung nicht durchführbar, da es äußerst schwierig ist, eine größere Anzahl der Kontakte genau aufeinander auszurichten und denn einen zum Aufstecken ausreichenden Druck auf die Verbinder in der Mitte der Reihe auszuüben. Ohne ausreichenden Aufsteckdruck fällt jedoch die ganze Reihe beim Aufstecken auseinander. In der US-PS 3 654 589 ist unter dem Titel "Electrical Connector" ein separater geschlitzter Halter beschrieben, welcher zum Zusammenfügen der Verbinder in Reihen, zum Ausrichten derselben und zum Zusammenhalten derselben beim Aufstecken und Abnehmen Verwendung findet. Die Verwendung eines separaten Halters erhöht jedoch die Kosten für die gesamte Anordnung und erfordert auch mehr Zeit beim Zusammensetzen.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, einen Verbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher einen besseren Kontakt mit den Stiften und Schienen gewährleistet, nicht der dauernden Verformung aufgrund mechanischer Belastungen unterworfen ist, ein müheloses Entfernen der Kontakte aus ihrem Gehäuse ermöglicht, die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen den Kontakten in einem Gehäuse beseitigt und das Zusammenfügen einer größeren Anzahl von Verbindern zu einer gemeinsam auf eine Anschlußplatte aufeetzbaren Reihe ohne die Verwendung zusätzlicher Halteeinrichtungen ermöglicht.

Gemäß der Erfindung ist ein Verbinder der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch ein Paar Kastenprofil aufweisender elektrischer Kontakte jeweils mit einem Mittelteil aus einem Boden .und beiderseits im wesentlichen rechtwinklig dazu stehenden Schenkeln, einem Kontaktteil in Form von in einer ersten Richtung verlaufenden Verlängerungen der beiden Schenkel, welche zu Bildung eines Paares freitra-

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gender federnder Kontaktfinger auf sich selbst zurückgebogen sind, einem Teil für den Anschluß an einem elektrischen Leiter, welches aus einer in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung verlaufenden Verlängerung des Mittelteils gebildet ist und mit wenigstens einer von dem Mittelteil ausgehenden, gegenüber dem Kontaktteil angewinkelten Haltezunge, und durch ein formgepreßtes Gehäuse aus Isoliermaterial mit zwei jeweils für die Aufnahme eines Kontakts bemessenen, in Längsrichtung nebeneinander verlaufenden "__ Kammern^deren obere Enden zum Einsetzen eines Kontakts darein offen sind, deren eine am unteren Ende eine für den Durchgang eines KontaktStifts bemessene Öffnung hat, deren ander« am unteren Ende einen Schlitz zum Einführen der Kontaktschiene hat, und welche jeweils in einer Wandung wenigstens eine Öffnung für den Eingriff der Haltezunge eines mit dem Kontaktteil zunächst der Öffnung bzw. dem Schlitz des betreffenden Hohlraums in diesen eingesetzten Kontakts aufweiffin, und mit wenigstens einem Vorsprung an einer Seite und einer diesem angepaßten Ausnehmung an der anderen Seite, für den Formschlüssigen Eingriff des Vorsprungs eines benachbarten Gehäuses zum Zusammenfügen mehrerer Verbinder.

In einer bevorzugten Ausführung der Kontakte sind deren Haltezungen aus dem Boden des Mittelteils ausgestanzt und stehen in einer der der Schenkel entgegengesetzten Richtung daran hervor.

Im folgenden sind 'Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine teilweise zerlegte Schrägansicht einer Anschlußplatte .mit darauf aufgesetzten Verbindern gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform eines Verbinders auf einer Anschlußplatte,

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Pig. 3 eine seitliche Schnittansicht eines auf eine Anschlußplatte gesetzten Verbinders in einer bevorzugten Aus-.führungsform der Erfindung, ■ .

Fig. 4· eine Ansicht des Verbinders allein im Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 und

Fig. 5 eine Ansicht des in Fig. 3 gezeigten Verbinders von unten. ' .

EiiE in Fig.1 gezeigte Anschlußplatte 10 trägt mehrere Reihen von Kontaktstiften 12 und zwei jeweils zwischen ein Paar bildenden Reihen der Kontaktstifte angeordnete, U-Profil aufweisende Masseleiterschienen 14A und 14B. Die Schienen 14- sind jeweils mit ihrer Basis auf der Anschlußplatte 10 befestigt und haben ein Paar sich im . rechten Winkel zur Basis erhebender schmaler Kontaktstege Die Stifte 42 und Schienen 14- sind in bekannter Weise mit gedruckten Schaltungen oder einer Anordnung von Leitern an der Unterseite der. Anschlußplatte 10 verbunden.

Gemäß der Erfindung ist für jeden Kontaktstift 12 ein Verbinder vorgesehen. Wi«tman in Fig. 3 bis 5 erkennt, besteht jeder Verbinder aus einem formgepreßten Gehäuse mit zwei länglichen Kammern 24_V in welche jeweils ein Kastenprofil aufweisender Kontakt 22 eingesetzt ist. Das Gehäuse 26 ist aus einem thermoplastischen oder anderem Isoliermaterial formgepreßt. Die einzelnen Kontakte 22 sind aus einem gut leitenden Blech ausgestanzt und dann zu ihrer endgültigen Form gebogen. Sie haben jeweils ein Mittelteil mit einem Boden 28, an dessen beiden Seiten jeweils ein Schenkel 30 rechtwinklig absteht, so daß das Mittelteil also etwa TJ-förmiges Profil hat. Aus jeweils einer freitragenden und auf sich selbst zurückgebogenen Verlängerung 32 der beiden Schenkel 30 ist ein Kontaktteil gebildet. Dieses hat die Form eines Paares einander gegenüberstehender federnder Kontaktfinger. Die Breite des Mittelteils der einzelnen Kontakte entspricht im wesentli-,

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chen der der zu ihrer Aufnahme bestimmten Kammern 24, so daß die Kontakte ziemlich fest in den Kammern sitzen. Dies verhindert stärkere Querbewegungen der Kontakte in den Kammern beim Einsetzen derselben in die Kammern, beim Aufstecken oder Abnehmen der Verbinder auf eine bzw. von einer · Anschlußplatfe oder bei Stoßen und Erschütterungen im Gebrauch. Am oberen Ende laufen die Böden 28 der Hittelteile jeweils in einem Hals 34 aus. Am Hals 34 ist eine erste Klenuntülle 36 zum Festklemmen auf den Leiter 38 einer Eingangsleitung 40 und eine zweite Klemmtülle 42 zum Festklemmen auf der Isolierung 44 der Leitung 40 gebildet. Eine aus dem Boden 28 des Mittelteils ausgestanzte Haltezunge 46 steht in einem Winkel an der Rückseite hervor.

Die Kammern 24 sind durch eine Wandung 48 voneinander getrennt, welche sich wenigstens bis zur Höhe der Klemmtüllen 36 erhebt und damit eine unerwünschte leitende Berührung der Kontakte 22 untereinander verhindert. Zum Einsetzen der Kontakte 22 in di© Kammern 24 sind diese oben offen. Die eine Kammer 24A hat unten eine sich-nach außen trichterförmig erweiternde öffnung 50 mit denen eines Kontaktstifts 12 entsprechenden Abmessungen. Die andere Kammer 24B hat unten einen sich über die ganze Breite des Verbinders 20 erstreckenden Schlitz 52 für die Aufnahme des Kontaktstegs 16 einer Leiterschiene 14. Der innere Rand des Schlitzes 52 ist zur Erleichterung des Aufsteckens auf den Kontaktsteg 16 abgeschrägt, und der dem Schlitz 52 benachbarte äußere Rand des Gehäuses ist etwas eingekürzt, so daß er beim Aufstecken des Verbinders auf der Basis der Leiterschiene 14 aufsitzt. In den vorderen und hinteren Wandungen der Kammern 24 sind öffnungen 54 gebildet. Wie man insbesondere in Fig. 4 erkennt, steht die Haltezunge 46 eines gänzlich in eine .. . Kammer 24 eingesetzten Kontakts schräg in eine der öffnungen 54 hinein und verriegelt so den Kontakt iin Gehäuse. Da in jeder Kammer zwei Öffnungen 54 an gegenüberliegenden Seiten vorhanden sind, lassen sich die Kontakte in zwei

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einander entgegengesetzten Ausrichtungen in das Gehäuse einsetzen. Sollen die Kontakte jedoch immer nur in einer Ausrichtung eingesetzt werden, dann ist für jede Kammer nur eine öffnung 54- notwendig. DieHaltezungen A6 ragen nur über einen Teil der Tiefe der öffnungen ^A- in diese hinein, um damit jegliche Gefahr eines Kurzschließer^ der Kontakte beim Zusammensetzen einer Reihe von Verbindern aus zusehließen.

Das in Fig. 1 und 3 bis 5 gezeigte Gehäuse 26 hat an einer Seite ein Paar kreisförmiger Erhebungen 56 und an der anderen Seite ein Paar den Erhebungen entsprechender Ausnehmungen 58. Wie man am besten in Fig. 1 erkennt, lassen sich mehrere Verbinder 20 durch formschlüssigen Eingriff der Erhebungen des einen Verbinders mit den kreisförmigen Ausnehmungen 58 des benachbarten Verbinders zusammenfügen und als geschlossene Einheit auf die Anschlußplatte 10 aufstecken. Die Erhebungen 56 und Ausnehmungen 58 halten die Verbinder in der richtigen Ausrichtung, verhindern Relativbewegungen zwischen den Verbindern und sorgen durch Anlage der Erhebungen an den Wandungen der entsprechenden Ausnehmungen für die Ausübung einer zum Aufstecken ausreichenden Kraft an den mittleren Verbindern der Reihe.

Wie man in Fig. 2 und insbesondere Fig 3 erkennt, sind die Kontaktflächen der einzelnen Kontakte 20 im wesentlichen gerade, so daß sie im wesentlichen über ihren gesamten Bereich in Anlage an einem Stift 12 oder der Leiterschiene 14-kommen. Dazu·ergibt sich beim Aufstecken und Abziehen des Verbinders eine die Kontaktflächen reinigende Reibung, so daß selbst nach wiederholtem Aufstecken und Abnehmen des Verbinders eine'gut leitende elektrische Verbindung mit geringem Kontaktv.'iderstand gewährleistet ist. Die Gefahr einer bleibenden Verformung der Kontakte ist durch zwei Faktoren stark eingeschränkt. Die enge Passung zwischen den Mittelteilen 28 der einzelnen Kontakte und den Wandungen der betreffenden Kammer 24 verhindert größere

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Querbewegungen des Kontakts in der Kammer beim Aufstecken und Abnehmen des Verbinders und beim Ein- und Ausbau der Kontakte. Die die Kontaktteile bildenden freitragenden · Verlängerungen 32 des Mittelteils sind sehr elastisch. und. müßten schon äußerst stark verformt werden, bevor eine bleibende Verformung eintritt. Die Enge Passung der Kontakte in den Kammern verhindert zusammen mit der großen Höhe der Trennwand 48 ein Losrütteln der Kontakte und eine gegenseitige Berührung derselben. Die Dicke"der Wandung ist nicht kritisch, da auf den Gebieten, für welche der beschriebene Verbinder bestimmt ist, gewöhnlich mit niedrigen Spannungen und schwachen Strömen gearbeitet wird, was ein Durchschlagen selbst einer dünnen Isolierung ziemlich unwahrscheinlich macht.

Die Kontakte 22 lassen sich ohne Schwierigkeit aus der sie enthaltenen Kammer 24 entnehmen, wozu man einfach ein geeignetes Werkzeug in die öffnung 54 einführt und die Haltezunge 46· damit niederdrückt, worauf sich der Kontakt dann leicht an der Leitung 40 herausziehen läßt.

Anstelle des in der bevorzugten Ausführung der Erfindung vorhandenen Paares von kreisförmigen Erhebunden 56 und kreisförmigen Ausnehmungen 58 können auch solche Erhebungen und Ausnehmungen von beliebiger'anderer Form vorhanden sein. Die Kreisform wurde lediglich der einfacheren Herstellung halber gewählt. Bei Verwendung einer Form mit betonten Ecken, beispielsweise einer in der Ausführung nach Pig. 2 gezeigten quadratischen Erhebung 60, läßt sich eine genaue Ausrichtung mit jeweils .einer Erhebung bzw. einer Ausnehmung an den Seiten des Verbinders erzielen und nicht, wie bei kreisförmigen Erhebungen und Ausnehmungen, nur mit mehreren derselben. In entsprechender Weise sind auch noch weitere Abänderungen Und Abwandlungen der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform möglich, ohne damit den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (7)

1. Patentansprüche;

   Elektrischer Verbinder zum Herstellen einer leitenden lirbindung mit jeweils einem Kontaktstift einer wenigstens eine Heine hervorstehende© Kontaktstifte und eine parallel, zur Beine der Kontaktstifte verlaufende schmale M&ss'ekontäktschiene tragenden Ansehlußplatte, g e k e ή η ζ e i c h rr net durch ein Paar Kastenprofil aufweisender elektrischer Kontakte (22) jeweils mit einem Mittelteil aus einem Boden (28) und beiderseits im wesentlichen rechtwinklig dazu stehenden Schenkeln (30),einem Kontaktteil in Form von in einer ersten Richtung verlaufenden Verlängerungen (32) der "beiden Schenkel, welche zur Bildung eines Haares, freitragender federnder Kontaktfinger auf sich selbst zurückgebogen sind, einem Te%\ (34-) für den Anschluß an einem elektrischen Leiter (AO), welches aus einer in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung verlaufenden Verlängerung des Mittelteils gebildet ist,und mit wenigstens einer von dem Mittelteil ausgehenden, gegenüber dem Kontaktteil angewinkelten Haltezunge (46), und durch ein formgepreßtes Gehäuse (26) aus Isoliermaterial, mit zwei jeweils für die Aufnahme eines Kontakts bemessenen,. in Xiängsriohtung nebeneinander verlaufenden Kammern (24·), deren obere Enden zum Einsetzen eines Kontakts darein offen sind, deren eine am unteren Ende eine für den Durchgang eines Kontaktstifts (12) bemessene öffnung (50) hat, deren andere am unteren Ende einen Schlitz (52) zum Einführen der Kontaktschiene (14) hat, und welche jeweils in wenigstens einer Wandung wenigstens' eine Öffnung (54) für den Eingriff der Haltezunge eines mit dem Kontaktteil zunächst der öffnung bzw. dem Schlitz der betreffenden Kammer in diese eingesetzten Kontakts aufweisen, und mit wenigstens einer Erhebung an einer Seite und einer dieser' angepaßten Ausnehmung an der anderen Seite für den formschlüssigen Eingriff der Erhebung eines benachbarten Gehäuses zum Zusammenfügen mehrerer Verbinder.

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2. 2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Breite des Mittelteils (28) der einzelnen Kontakte (22) im wesentlichen gleich der Breite der diese aufnehmenden Kammern (24) ist, so daß der Kontakt seitlich nicht bewegbar ist.
3. 3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Gehäuse (22) eine zwischen den beiden Kammern (24) angeordnete Wand (48) aus Isoliermaterial von solcher Höhe hat, daß eine gegenseitige Berührung der vollständig in die Kammern (24) eingesetzten Kontakte (22) verhindert ist.
4. 4. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Seite des Gehäuses (26) ein Paar kreisförmiger Erhebungen (56) und an der anderen Seite des Gehäuses ein Paar diesen entsprechender Ausnehmungen gebildet sind.
5. 5. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche Λ bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt (22) nur eine Haltezunge (46) hat, welche an der den Schenkeln (32) abgewandten Seite des Mittelteils hervorsteht.
6. 6. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (54·) in der Wandung der Kammer (24) so tief ist, daß die Haltezunge (46) nur über einen Teil der Tiefe hineinragt.
7. 7. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Kontaktflächen der federnden Kontaktfinger (32) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, so daß sie sich beim Einführen eines Kontaktstifts oder einer Kontakt schiene im wesentlichen über die gesamte eingeführte Tiefe in Anlage an demselben bzw. derselben befinden.

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