DE2528186A1

DE2528186A1 - Masseschlussfeder fuer elektrischen verbinder

Info

Publication number: DE2528186A1
Application number: DE19752528186
Authority: DE
Inventors: Norman Richard Anderson
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2278178A1; GB1514502A; JPS5131883A; CA1027652A; JPS5824909B2; FR2278178B1; US3897125A

Description

F'AVi-lNT^K'WÄLTE A. GRUNECKER

»PL-ING

H. KINKELDEY

DR ING

W. STOCKMAlR

Dd -ING. AeE [CALTECH)

K. SCHUMANN

OH. RgR NAT CHPL-FHVS

P. H. JAKOB

DIPL-ING.

G. BEZOLD

DfI REa MOT - DIPL-CHeM

MÜNCHEN E. K. WEIL

DR. RER DEC INCi

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

24. Juni 1975

BUIiKER RAMO CORP.

Commerce Drive, Oak Brook, 111. 60521, USA

Masseschlußfeder für elektrischen Verbinder

Die Erfindung bezieht sich auf eine Masseschlußfeder für die Verwendung an einer Verbinderfassung, welche ein
ringförmiges vorderes Ende und an einer ihrer Oberflächen Halteeinrichtungen aufweist, sowie auf einen mit
einer solchen Masseschlußfeder versehenen elektrischen Verbinder.

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TELEFON (O09) 22 28 62 TELEX O5 - 29 38O TELEGRAMME MONAPAT

Zwischen zusammensteckbaren, metallenen Verbinderfassungen ist gewöhnlich eine Masseschlußfeder vorgesehen, welche die zusammengesteckten Fassungen leitend miteinander und/oder mit Masse verbinden soll. Die Masseschlußfeder ist gewöhnlich an einer der beiden Fassungen angeschweißt, gelötet, genietet, durch Sicken oder sonstwie befestigt. Das Befestigen der Feder an der Fassung durch Löten od. dergl. ist ziemlich zeitraubend und unwirtschaftlich.

In anderen Ausführungen sind als geschlitzte Ringe ausgebildete Masseschlußfedern auf dem äußeren Umfang einer Fassung angeordnet und in in Axialrichtung unterschnittenen Ausnehmungen in der Umfangsfläche der Fassung befestigt. Solche Federn müssen vor dem Anbringen an der Fassung gewöhnlich von Hand verformt werden. Auch bereitet die Formung der axial unterschnittenen Ausnehmungen gewisse Schwierigkeiten. Eine andere Ausführung eines geschlitzten Rings mit freitragend in Axialrichtung hervorstehenden, federnden Kontaktfingern und einem radial abgewinkelten Rand muß zum Aufschieben auf die Fassung aufgeweitet werden und zieht sich dann wieder zusammen, so daß der abgewinkelte Rand in eine Vertiefung der Fassung greift. Bei dieser Ausführung ist jedoch sowohl die elektrische als auch die mechanische Verbindung unsicher.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde eine Massenschlußfeder für einen elektrischen Verbinder zu schaffen, welche wirtschaftlich herstellbar sowie mühelos und sicher anbringbar ist und eine sichere elektrische Verbindung gewährleistet. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung gelöst durch eine in den Ansprüchen gekennzeichnete Anordnung.

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Die Erfindung schafft eine Massenschlußfeder mit einem ringförmigen Tragteil, welches beim Anbringen der Feder an einer Verbinderfassung in Anlage an einer Innenfläche derselben kommt und an seinem axial hinteren Ende einen radial auswärts hervorstehenden, ringförmigen Hand und am axial vorderen Ende eine Anzahl von freitragenden, rückwärts umgebogenen, federnden Kontaktfingern trägt. Die federnden Kontaktfinger sind mit gewissem Abstand zum Tragteil rückwärts über dieses umgelegt, so daß das vordere Ende der Fassung zwischen die Kontaktfinger und das ringförmige Tragteil einführbar ist. Beim Zusammenstecken zweier Fassungen kommen die Kontaktfinger in Anlage an einander zugewandten Flächen der beiden Fassungen, um diese leitend miteinander zu verbinden.

Der am hinteren Ende des ringförmigen Tragteils radial hervorstehende Rand greift hinter eine radiale Stufe in der die Feder aufnehmenden Verbinderfassung, so daß die Feder in Axialrichtung unbexfeglich festgehalten ist. Das Tragteil und sein radial hervorstehender Eand haben einen Schlitz oder Durchlaß für die Aufnahme einer an der Innenseite der Fassung hervorstehenden Nase. Diese dient zum Ausrichten eines die Verbinderkontakte tragenden Isolierkörpers in der Fassung sowie zum Ausrichten und Sichern der Masseschlußfeder gegen Verdrehung. Die den Schlitz begrenzenden Enden des ringförmigen Tragteils und seines Eands liegen innerhalb der Fassung und sind daher gegen Beschädigungen geschützt.

Zum Anbringen der Masseschlußfeder an der Fassung wird deren vorderer Rand einfach zwischen die federnden Kontaktfinger und da© ringförmige Tragteil eingeschoben. Der Schlitz oder Durchlaß des ringförmigen Tragteils und seines hervorstehenden Rands ermöglich das Zusammen-

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ziehen des Tragteils in Umfangsrichtung zum Einschieben in das vordere Teil der Fassung ohne bleibende Verformung- Anschließend weitet sich das ringförmige Tragteil dann v/ieder auf, so daß sein hervorstehender Rand hinter die Stufe der Fassung greift und die Nase in der Fassung zwischen den den Schlitz begrenzenden Enden des Tragteils und seines Randes Aufnahme findet. Dadurch ist die Masseschlußfeder dann gegen axiale Verschiebung sowie gegen Verdrehen in der Fassung gesichert.

Dadurch, daß das ringförmige Tragteil mit seinem hervorstehenden Rand an der einen Seite des vorderen Teils der Fassung angreift und die Kontaktfinger über die andere Seite des vorderen Teils zurückgebogen sind, ergibt sich eine sichere Befestigung der Masseschlußfeder und eine sichere elektrisch leitende Verbindung zwischen den Verbinderfassungen. Darüber hinaus ist die Masseschlußfeder mit ihrem geschlitzten ringförmigen Tragteil, dem abgewinkelten Rand und den Kontaktfingern sowie die Fassung mit ihrer Stufe und der Nase zum Ausrichten der Feder wirtschaftlich und ohne Schwierigkeit herstellbar.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Schnittansicht einer mit der Masseschlußfeder gemäß der Erfindung versehenen elektrischen Verbindung,

Fig. 1a eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils einer Verbinderfassung mit der Masseschlußfeder,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

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Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht der Masseschlußfeder vor dem Zusammenbiegen derselben zur Eingform,

Fig. 5 eine Profilansicht der in Fig. 4 gezeigten Masseschlußfeder und

Fig. 6 eine Vorderansicht der zur Kreisform zusammengebogenen Masseschlußfeder.

Die in Fig. 1 dargestellte elektrische Verbindung 10 hat eine schwimmend oder federnd gelagerte Verbinderfassung 12 mit Führungsbuchsen 14 für Ausrichtstifte 16, welche an einer zweiten Verbinderfassung 18 hervorstehen, um diese in bezug auf die erste Fassung 12 auszurichten. Die zweite Fassung 18 hat ein buchsenförmiges vorderes Teil 20, welches auf ein buchsenförmiges vorderes Teil der ersten Fassung aufschiebbar ist. Die beiden Verbinderfassungen sind beispielsweise an einem Traggestell bzw. einem Einschub angebracht und enthalten jeweils einen Isoliereinsatz 24 mit einer Anzahl darin sitzender Kontakte 26, welche mit entsprechenden anderen Kontakten in einem Isoliereinsatz der anderen Fassung verbindbar sind.

Eine am vorderen Teil 20 der zweiten Fassung 18 hervorstehende Führungsnase 30 findet Aufnahme in einer Nut eines die Fassung 18 umgebenden Muffenteils 3^ der ersten Fassung 12, um die beiden Fassungen bei Nichtvorhandensein der Führungsbuchsen 14 und/oder Ausrichtstifte 16 aufeinander auszurichten. Zwischen die Stirnfläche der zweiten Fassung 18 und eine radial auswärts gerichtete Stufe 38 in der ersten Fassung 12 ist eine Dichtung 36 eingesetzt.

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Bas vordere Teil der ersten Fassung 12 trägt eine offen ringförmige Masseschlußfeder 40. Diese hat ein ringförmig zusammengebogenes Tragteil 42, dessen beide Enden einen in Axialrichtung verlaufenden Schlitz oder Durchlaß 44 begrenzen (Fig. 6). An seinem in Axialrichtung vorderen Rand trägt das Tragteil 42 eine Anzahl von freitragenden, federnden Kontaktfingern 46, welche in gewissem Radialabstand zum Tragteil 42 auswärts über dieses zurückgebogen sind. Die Finger 46 liegen zwischen der äußeren Umfangsfläche des vorderen Teils der ersten Fassung 12 und der inneren Umfangsflache des vorderen Teils der zweiten Fassung 18. Sie sind, wie man in Fig. erkennt, im wesentlichen in gleichen Abständen entlang dem Umfang angeordnet, mit Lücken an solchen Stellen, an denen an einer Fassung mit Nuten od. dergl. an der anderen zusammenwirkende Ausrichtnasen od. dergl. vorhanden sind.

Die rückwärts über das ringförmige Tragteil 42 zurückgebogenen Kontaktfinger 46 sind jeweils über eine Krümmung 48 mit dem vorderen Rand des Tragteils verbunden. Zwischen der Krümmung 48 und ihrem freien Ende 52 haben die Kontaktfinger 46 jeweils eine radial auswärts gerichtete Wölbung 50, mit welcher sie an der Innenseite der zweiten Fassung 18 in Anlage kommen. Durch die Anlage der Wölbungen an der 'zweiten Fassung übt diese einen radial einwärts gerichteten Druck auf die Kontaktfinger aus, so daß deren freie Enden 52 fest an die erste Fassung 12 gedrückt werden.

Am anderen, in Axialrichtung hinteren Ende hat das ringförmige Tragteil 42 einen damit einstückigen, radial auswärts hervorstehenden Rand 5^, welcher hinter eine in Axialrichtung rückwärts des vorderen Endes der ersten Fassung 12 an deren Innenseite gebildete Radialstufe 56 greift. Der Schlitz oder Durchlaß 44 des ring-

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förmigon Tragteils 42 geht auch durch den Rand ^vj^L\- hindurch und dient der Aufnahme einer Ausrichtnase 53 an der Innenseite der Fassung 12 rückwärts der Radialstufe 56.

Die in den Durchlaß 44 des hervorstehenden Rands 54 greifende, sich von der Stufe 56 in Axialrichtung rückwärts über die Innenfläche der Fassung 12 erstreckende Hase 53 dient dazu, die zwischen den Kontaktfingern 46 vorhandenen Lücken auf an der Fassung 12 hervorstehende Führungswarzen 59 auszurichten und die Masseschlußfeder insgesamt an einar Drehung zu hindern^ Die Käse 58 findet ferner Aufnahme in einer Nut des Isoliereinsataes, um diesen und damit die darin sitzenden Kontakte in bezug auf die Fassung ausgerichtet zu halten. Der Isoliereinsatz 24 hat eine radiale Schulter 60, welche an der hinteren Seite des Rands 54 aufsetzt, so daß dieser sichel? zwischen der Stufe 56 und der Schulter 60 festgehalten ist. Das verjüngte vordere Teil des Isoliereinsatzes 24 ragt in das vordere Teil der Fassung 12 und greift an der Innenseite des ringförmigen Tragteils 42 an, so daß dieses ebenfalls zwischen der Innenseite des vorderen Teils der Fassung und der Außenfläche des Isoliereinsatzes 24 sicher festgehalten ist.

Die Kontaktfinger 46 sind ca. 4 mm lang bei einer Breite von ca. 1 mm, und sind in Abständen von ca. 1,5 mm angeordnet, mit Ausnahme der den Führungswarzen 59 entsprechenden Stellen, an denen sie weggelassen sind. Der radial abgewinkelte Rand 54 hat eine Höhe von ca. 0,6 mm. Die Kontaktfinger und der Rand 5^ werden an den entsprechenden Rändern der Feder 40 gebildet, solange diese zunächst noch gerade oder eben ist (Fig. 4). Wie man in Fig. 5 erkennt, stehen die Kontaktfinger 46 im unbelasteten Zustand radial schräg auswärts vom ringförmigen Tragteil 42 ab. Die Krümmung 48 hat einen Radius von

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ca. 0,3 bis 0,4 ram. AnschiIeßend wird die aus einem federelastischen, leitenden Metall bestehende Feder 40 im wesentlichen ringförmig zusammengebogen. Sie hat in Axialrichtung eine Breite von ca. 10,1 mm und einen Durchmesser von ca. 10 mm für einen Verbinder der Größe 8 bis ca. 33 ram für einen Verbinder der Größe 24. Im entspannten Zustand hat die Feder einen größeren Umfang als das vordere Teil 22 der Fassung 12.

Zum Anbringen der Hasseschlußfeder 40 an der Fassung 12 wird deren vorderes Teil 22 zwischen die freien Enden 52 der Kontaktfinger 46 und das ringförmige Tragteil 42 eingeschoben. Die mit ihren freien Enden 52 schräg vom Tragteil 42 abstehenden Finger 46 bilden eine sich verjüngende Führung für das vordere Ende der Fassung 12. Dank dem Schlitz oder Durchlaß 44 läßt sich das ringförmige Tragteil 42 in Umfangsrichtung zusammendrücken, so daß es sich mit seinem abstehenden Rand 54 in die Fassung einschieben läßt. Anderenfalls brauchen die freien Enden der Kontaktfinger 46 auch gerade nur soweit vom ringförmigen Tragteil 42 abzustehen, daß sich das vordere Ende der Fassung dazwischen einschieben läßt. Dazu genügt ein Abstand, von ca. 2,4 mm einschließlich der Dicke der Finger 46 und des Tragteils 42. Die Feder 40 wird so weit in die Fassung 12 eingeschoben, bis der Rand 54 an die Nase 58 gelangt.Dabei zieht sich das ringförmige Tragteil 42 nur gerade soweit in Umfangsrichtung zusammen, daß sich der Rand 54 in die Fassung 12 einschieben läßt. Die Verformung der Feder ist daher durch die Dicke der Wandung der Fassung begrenzt, so daß die Feder ihre Form sowie ihre elastische Rückstellkraft behält.

Gelangt dann der hervorstehende Rand 54 an die Stufe.56, so kann sich die Feder 40 in einem gewissen Maße in Umfangsrichtung entspannen, während der Rand 54 hinter der

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Radialstufe 56 einrastet. Die Stufe 56, die Nase 58 und das Vorderteil 22 bilden somit eine Halteeinrichtung an der Fassung, welche mit dem abstehenden Band 5^ und dem Durchlaß 44 der Feder 40 zusammenwirken, um diese in ausgerichteter Stellung festzuhalten. Das ringförmige Tragteil der Feder liegt dabei an der Innenfläche des vorderen Teils der Fassung an, während die-Kontaktfinger dessen Außenfläche übergreifen. Der abschließend in die Fassung eingeführte Isoliereinsatz 24 hält die Feder zwischen sich und der Fassung fest, so daß diese nun in der richtigen Stellung gesichert und vor Verformung geschützt ist. Beim Zusammenstecken der Fassung 12 mit der anderen Fassung 18 kommen die Kontaktfinger 46 in Anlage an der Innenfläche der letzteren und werden von dieser in Anlage an die Außenfläche der Fassung 12 gedrückt, bevor die Verbinderkontakte miteinander verbunden werden, so daß die beiden Fassungen zu diesem Zeitpunkt schon leitend miteinander und/oder mit Kasse verbunden sind.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Vorteile und Merkmale der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche:

1.J Masseschlußfeder für die Verwendung in einer Vermderfassung, welche ein ringförmiges vorderes Ende und an einer ihrer Oberflächen Halteeinrichtungen aufweist, gekennzeichnet durch ein in Anlage an der betreffenden Oberfläche der Fassung (12) bringbares, einen axialen Schlitz oder Durchlaß (44) aufweisendes, ringförmiges Tragteil (42) aus federelastischem, leitendem Werkstoff, durch eine Anzahl von in gegenseitigem Umfangsabstand an einem axialen Ende des ringförmigen Tragteils hervorstehenden, federnden Kontaktfingern (46), welche in radialem Abstand zum Tragteil über dieses zurüclcgebogen sind, so daß das vordere Ende (22) der Fassung zwischen ihnen und dem Tragteil Aufnahme findet, und durch beim Einführen des vorderen Endes der Fassung zwischen die Kontaktfinger und das Tragteil mit denen der Fassung zusammenwirkende Halteeinrichtungen (54-) am Tragteil zum Sichern desselben und der Kontaktfinger gegen axiale Bewegung relativ zur Fassung.

2. Masseschlußfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennz eich net, daß das ringförmige Tragteil (42) an der Innenfläche der Fassung (12) in Anlage bringbar ist und daß die Halteeinrichtung einen am anderen axialen Ende des Tragteils radial auswärts hervorstehenden, ringförmigen Hand (5^0 aufweist, welcher einen zum Sichern des Tragteils gegen Verdrehung mit einer Halteeinrichtung (58) der Fassung zusammenwirkenden axialen Schlitz oder Durchlaß (44) hat.

J5. Masseschlußfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn ζ e i chnet, daß das ringförmige Tragteil (42) im entspannten Zustand einen größeren Umfang hat als das vordere Teil (22) der Fassung (12), so daß es in satte Anlage an der Innenfläche der Fassung kommt.

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4„ Masseschlußfeder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (46) jeweils ein radial auswärts vom ringförmigen Tragt eil (4-2) abstehendes freies Ende (52) haben, so daß sie eine Führung für die Aufnahme des vorderen Endes (22) der Fassung (12) zwischen sich und dem Tragteil bilden.

5- Kasseschlußfeder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt finger (4-6) zwischen ihren Ansatz (4-8) an dem einen axialen Ende des Tragteils (42) und ihrem freien Ende (52) jeweils eine radial auswärts hervorstehende Wölbung (50) haben.

6. Masseschlußfeder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» für die Verwendung in einem elektrischen Verbinder, bestehend aus einer ersten Verbinderfassung., welche ein in das ringförmige vordere Ende einer zweiten Verbinderfassung einsteckbares, ringförmiges vorderes Ende, eine in axialem Abstand rückwärts des vorderen Endes an der Innenfläche gebildete Radialstufe und eine sich von der Radialstufe aus in Axialrichtung rückwärts über die Innenfläche erstreckende Ausrichtnase zum Ausrichten eines eine Anzahl von Verbinderkontakten tragenden Isoliereinsatzes in der ersten Fassung aufweist, dadurch gekennz eichnet, daß die Kontaktfinger (46) in radialem Abstand auswärts über das ringförmige Tragteil (42) der Masseschlußfeder (40) zurückgebogen sind, so daß sie das vordere Ende (22) der ersten Fassung (12) zwischen sich und dem Tragteil aufnehmen und beim Einstecken des vorderen Endes der ersten Fassung in das der zweiten in Anlage an der Innenfläche des vorderen Endes (20) der zweiten Fassung (18) bringbar sind, und daß der radial auswärts

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hervorstehende Rand (54) zwischen der Radialstufe (56) an der Innenfläche der ersten Fassung und dem Isoliereinsatz (24-) Aufnahme findet, um das Tragteil an einer axialen Vorwärtsbewegung in der ersten Fassung zu hindern.

7· Verbinderfassung mit einer Masseschlußfeder, gekennzeichnet durch eine Verbinderfassung (12), welche ein ringförmiges vorderes Teil (22), eine in gewissem Abstand zum vorderen Ende an der Innenfläche gebildete, radial auswärts gerichtete Stufe (56) und eine sich von der Stufe aus in Axialrichtung rückwärts erstreckende Ausrichtnase (58) aufweist, durch ein ringförmig zusammengebogenes Tragteil (42) aus einem federelastischen, leitenden Werkstoff, welches einen sich zwischen seinen axialen Enden erstreckenden Durchlaß (44) aufweist, so daß es zum Einführen in das vordere Teil der Fassung in Umfangsrichtung zusammendückbar ist, durch eine Anzahl von an einem axialen Ende des Tragteils hervorstehenden, federnden Kontaktfingern (46), welche in radialem Abstand zum Tragteil auswärts über dieses zurückgebogen sind, um das vordere Teil der Fassung zwischen sich und dem Tragteil aufzunehmen, durch einen am anderen axialen Ende" des Tragteils radial auswärts hervorstehenden, ringförmigen Rand (54), welcher an der radialen Stufe an der Innenseite der Fassung angreift und das Tragteil an einer axialen Bewegung zum vorderen Ende hindert, und durch einen den hervorstehenden Rand durchsetzenden Durchlaß (44) für die Aufnahme der Ausrichtnase zum Sichern des Tragteils gegen Verdrehung in der Fassung.

8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen eine Anzahl von Verbinderkontakten (26) enthaltenden Isoliereinsatz (24) aufweist, welcher eine in Anlage an dem hervorstehenden

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Rand (54-) des Tragteils (4-2) bringbare, radial auswärts erweiterte Schulter (60) sowie eine in Axialrichtung verlaufende Nut für die Aufnahme der Ausrichtnase (58) hat.

9- Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliereinsatz (24·) mit einem Teil seiner Umfangsflache an der.Innenfläche des ringförmigen Tragteils (42) in Anlage bringbar ist.

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