DE2651525A1

DE2651525A1 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE2651525A1
Application number: DE19762651525
Authority: DE
Inventors: James E Aysta
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1975-11-10
Filing date: 1976-11-09
Publication date: 1977-05-12
Also published as: ZA766061B; SE426630B; DE2651525C2; CA1072193A; NL184301C; CH612043A5; AT362006B; SE7612384L; ES452890A1; FR2331172A1; SU841616A3; GB1544919A; DD127728A5; PH17149A; AU508784B2; AU1943276A; NL184301B; NL7612035A; AR208988A1; IT1073835B

Description

1BERLIN33 W 8MUNCHEN80

Auguete-Viklorla-SiraBe 65 _n DIICrUI^C J! P Δ PTM P13 Pienzenauerstrafle 2

PATENTANWÄLTE

BERLIN - MÖNCHEN

Pat-Aim. Dr. Ing. Ru.chke Dr. KUbUMKb & KAK I NtK _pa,._Anw _DiplAng

SAKi ^lJna- PATENTANWÄLTE ^{Hens Ε}·""'^

Te!egramm-Adre«se:

_ . . nt· Te egramm-Adresse:

Quadratur BeAn _Qua ^fl _{dra{ur München} TELEX: 18378« TELEX: 522767

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 551o1, l/.St.A«

Steckverbinder

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Herstellen einer elektrischen Uerbindung mit einer Anzahl isolierter Adern.

Telephünadern ueisen im allgemeinen einen Drahtdurchmesser von Zk oder 26 amerikanischen Drahtdurchmessermaß auf, und sind paarweise angeordnet, uobei ein j Teil der Adern des Paares Adern zur Stöpselspitze (a-Adern) und der andere Teil Adern zum Stöpselring (b-Adern) sind. In den USA sind Telephonleitungen z.B. mit 25 Aderpaaren oder einem Vielfachen davon ausgerüstet. Steckverbinder für _: Telephonleitungen, die in den USA verwendet uerden sollen, sind daher im allge-· meinen zum Verbinden von 25 Aderpaaren ausgelegt.

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Ein Standardtelephonleitungssteckverbinder weist einen Muttersteckverbinder • und einen passenden Vatersteckverbinder auf. Der Muttersteckverbinder weist im allgemeinen an einer Oberfläche eine Ausspaarung mit im allgemeinen vertikalen Innenseitenwandungen auf, entlang dEr Schleifkontakte angeordnet sind, wobei die Kontakte auf der gegenübErliegenden FlächE zwEcks Bildung einer Verbindung mit den Adern eines Leiters freiliegen. Der Vatersteckverbinder weist an einer Oberfläche eine zentrische Rippe mit im allgemeinEn vertikalen Seitenwandungen auf, entlang der Schleifkontakte in komplementärer Lüeise zu den Schleifkontakten an dem Muttersteckverbinder angeordnet sind. Die Hontakte an dem Vatersteckverbinder erstrecken sich auch durch die gegenüberliegende Fläche des Vatersteckverbinders zwecks Verbindung mit den Adern des Leiters. Derartige Steckverbinder gehen z.B. aus den US-Patentschriften 3 277 426, 3 599 172, 3 657 682 und 3 76o 335 hervor. Bislang machte es der Aufbau derartigsr Steckverbinder erforderlich, daß sie in zwei parallelen Reihen im allgemeinen senkrecht zu dsn Schaltvsrbindungsflächen sowohl des Muttersteckverbinders als auch des Vatersteckverbinders verdrahtet wurden, wodurch es äußerst schwierig ^: wurde, derartige Steckverbinder in Reihe zu verdrahten, wo eine Vielzahl von j Verbindungen zu einem einzigen Leiter erwünscht sind.

Ferner machen es derartige SteckvErbinder erforderlich, daß für eine getrennte Spannungsentlastung gesorgt wird, um eine Übertragung einer Verzerrung auf der Ader zu dem Hontaktelement und eine Beeinträchtigung der Schaltung zu verhindern.

Telephonleitungssteckverbinder mit Aderabziehkontaktelementen in parallelen

j Kanälen sind z.B. aus der iiS-Patentschrift 3 7o8 779 bekannt und finden wegen ihrer leichten Anwendung in breitem Maße Verwendung. Jedoch ist dEr Adsrab-

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abstand bei normalen l/ater-Muttersteckverbindern für Telephünleitungen zu gering, um die Verwendunn des Leitungssteckverbinders nach der US-Patentschrift 3 7o8 779 zu ermöglichen, da die Adern wan dem Hontaktelement auf einer der Seiten, an der sie verbunden werden, störend beeinflußt werden. Die Hontaktelemente können nicht einfach enoer nestaltet werden, da sie sonst zu schwach werden, um einen effektiven Federdruckersatzkontakt mit den Adern zu bilden.

Die Erfinduna schafft einen Steckverbinder mit einem an einer Oberfläche ausgebildeten Isolationshalteteil mit einer Anzahl paralleler Aderhalterungskanä-Ie, die jeweils einen querverlaufenden Absatz aufweisen, der ein oberes und ein unteres Adertragflächenniveau bildet. Die benachbarten Kanäle weisen Absätze auf, die von im allgemeinen unteren Adertragflächenniveaus zu im allgemeinen oberen Adertragflächeniveaus in entgegengesetzten Richtungen in Längsrichtung der Kanäle ansteigen, um ein unteres Adertragflächenniveau zwischen zwei oberen Adertragflächenniveaus anzuordnen. Der Halteteil weist eine öffnung • auf, die sich quer durch das untere Adertragflächenniveau jedes Kanals erstreckt. \

j Eine Anzahl Federdruckersatzkontaktelemente wird von dem Halteteil getragen, i

wobei jeder Kontakt ein gabelförmiges Isolationsabstreif- und Leiterverbindungs·- i
ende aufweist. Das gabelförmige Kontaktverbindungsende eines Kontatkelementes erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Halteteil zur Herstellung einer elektrischen l/erbindung mit einer auf dem unteren Adertragflächenniveau getragenen Ader und endet unterhalb der angrenzenden oberen Adertragflächenniveaus, wobei die Außenkanten der Schenkel gegen die angrenzenden oberen Adertragflächenniveaus des Halteteils anliegen. Eine Abdeckung ist an einer Oberfläche mit parallel abgesetzten Aderführungskanälen ausgebildet, die zu den Kanälen des Halte-

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tails kDmplEiTiEntär sind, und sine Einrichtung zum Festhalten an dEm Halteteil ist derart vürgesEhsn, daß die komplEmEntärEn KanälE sich zueinander in Ausrichtung befinden, um diE AdErn in den Kanälen fEstzuhaltEn und είπε elektrischE Uerhindung herzustEllEn.

Die oberen Adertragflächenniveaus hEbEn diE Adern in Nachbarschaft des Kontakt-EleiTiEntEs über istztEres, um eine störende BεεinflusΞuπg zu vermeidEn. Die üJandungEn der oberEn AdEi-tragflächEnnivEaus, diE sin unteres Adertragflächenniveau bEgrenzsn, stützen diE SchEnkEi des FEdErdruckErsatzkantaktElEinEntes an dem untsren TragflächEnniueau ab, uadurch diE Effektivität der ElsktrischEn Verbindung gesteigert und die Ueruendung engerer KontaktelemEntE möglich uerdEn, als es bei freistehEndEn Hüntaktsn möglich ist. SüLJDhl das Anhaben dEr Adsrn auf die Dberen Traqflächenniv/eaus, als auch die Ueruendung engErsr KDntaktslE-mEntE, diE durch die Seitenuandunaen dsr DbεΓeπ Tragflächenniveaus abgestützt sind, Ermöglicht εϊπεπ engeren Aderabstand, sd daß der Aderabstand in dsn UatEr-MutterstEckuErbindErn für TslEphDnadErn VEruEndst ujErdEn kann. FErner sargt diE UEruendunq des kamplEmEntären, abgesetzten Halteteils und der Ab- '

dEckung für die notujendige Spannungsentlastung. j

! UiEitere EinzelhEiten der Erfindung ergEben sich aus der Beschreibung dEr ZEich-j nungsn. In Ιεϊζϊεγεπ sind: |

! Fig. 1 eine perspsktivische Länqsansicht Einas gEmäß der Erfindung ausgsbildeten l'ater- und MutterstEckuErbindErs, ujübsi der normale Anuendungsfall bis auf die Tatsache gEZEigt ist, daß die Abdeckung des VatErsteckverbinders entfernt ist, um die komplementären Oberflächen des Halteteils und der Abdeckung sichtbar zu machen,

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Fig. 2 die Ansicht Eines Querschnitts entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 Eine Vnrderaufrißansicht ειπεξ Federdruckersatzkontaktelementes, das in dsm Vatsr- als auch Muttersteckverbinder verwendet uiird,

Fin. 4 eine Längsansicht der PaßflächE des Muttersteckverbinders und Fig. 5 Eine ähnliche Längsansicht dar Paßfläche des Vatersteckverbinders.

Die dargestellten Vater- und Huttersteckverbinder 1a bzw. 12 sind gemäß der Erfindung aufgebaut. Jsder wsist einen Halteteil 14, eine Abdeckung 15 und Kanta^kelemente 16 auf.

Jedes Halteteil 14 des Vater- und Muttersteckverbindsrs ist aus drei Teilen zwecks leichterer Formung und besseren Zusammenbaus aufgebaut. Jeder Halteteil 14 weist eine Kappe 18, einen Baden 19 und ein DbErteil 2a auf.

Die Halteteile 14 sowohl des Vatersteckverbinders als auch des Muttersteckver-!

i binders weisen auf ihren obsren Flächen eine Anzahl paralleler Aderhalterungs-j kanäle 22 auf. Letztere sind in dem Halteteil 14 des Muttersteckverbinders spiegelbildlich zu denen des Halteteils 14 des Vatersteckverbinders gemäß Fig. 1 ausgebildet. Jedsr dEr Adsrhalterungskanäle 22 weist einen querverlaufEnden Absatz 23 auf, der die oberm und unteren Adertragflächenniveaus 24 bzui. 25 bestimmt.

Benachbarte Kanäle weisen Absätze 23 auf, die sich van den im allgemeinen koplia· naren unteren Adertragflächenniveaus zu den im allgemeinen kaplanaren oberen AdertragflächennivEaus 24 in Entgegengesetztsn Richtungen in Längsrichtung der Kanäle 22 erheben, um ein unteres Adertragflächenniveau 25 zwischen zwei obe-

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ren Tragflächenniveaus 24 anzuordnen.

Die HalteteilE 14 wEisen είπε Kontaktelementöffnung 27 auf, die sich quer durch das untere Adertragflächenniveau 25 jedes Kanals 22 erstreckt.

Eine Anzahl FEdErdruckErsatzkontakteletnente 15 wird von jedEm Halteteil 14 des Vater- sowie Huttersteckverbinders getragen. Die Kontaktelemente 16 des Vatersteckverbinders 1o und des· Muttersteckverbinders 12 sind identisch ausgebildet und Einer von letzteren ist in Fig. 3 dargestellt. Jedes Kontaktelement 1S weist ein gabelförmiges, isolationabstreifendes und leiterverbindendes Ende 29 auf, das sich durch eine Öffnung 27 in einem Halteteil des Steckverbinders erstreckt, um eine elektrische Verbindung mit einer auf einem unteren Tragflächenniveau getragenen Ader herzustellen. Das gabelförmige Ende

29 des KontaktelementES Endet unterhalb der angrenzenden oberen Adertragflächenniveaus 24, wobei die Außenkanten der Schenkel gegen die angrenzEnden obe-i ren Tragflächenniveaus 24 des Halteteils des StEckverbinders anliegen. Jedes Kantaktelement weist einen langgestreckten Kontaktkörper 3o auf, der von dsm Halteteil des Steckverbinders getragen ist, wobei ein Teil einer Gberflache ! freiliegt, um für einen Schleifkontakt mit einem ähnlichen Kontaktelement zu sorgen, das von einem anderen HaltEteil eines uteckverbindErs getragen ist.

Das gabelförmige Ende 29 des FederdruckersatzkDntaktelementes ist mit dem Κση taktkörper 3o verbunden, der koplanar zum angrenzenden Teil urt(parallel zu letzterem ist. Das gabelförmige Kontaktende 29 ist von dem Kontaktkörper derart versEtzt, daß die Mittellinie des gabelförmigen Kontaktendes 29 und die ä der Wut in letzterem in einem Abstand von der Mittellinie des Kontaktkörper

30 angeordnet ist, dar glEich der Hälfte dss Abstandes zwischen benachbarten Aderführungskanälen 22 ist. Eine Halterungslasche 31 ist senkrecht zum Kon-

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taktkürper ausaebildet und van einer Aussparung in dem Baden 19 des Halteteils des Mutter- ader l/atersteckverhinders aufgenommen, um eine Längsbewegung des Kantaktelementes 16 in Bezug auf den Halteteil 14 des Steckverbinders zu verhindern.

Der Halteteil 14 des Huttersteckverbinders weist auf der Oberfläche, die der Aderkanalaberflache gegenüberliegt, eine zentrische, im allgemeinen rechteckförmige Aussparung 32 mit im allgemeinen vertikalen Innenseitenuandungen 33 auf, uabei die Schleifkontaktteile der Hontaktelementkörper 3o entlang der Innenseitenwandungen 33 freiliegen. Der Halteteil 14 des Vatersteckverbinders weist an der Gberflache, die der Aderkanalaberflache gegenüberliegt, eine zen-"crische, im allgemeinen rechteckige Rippe 35 auf, die komplementär zur Aussparung 32 des Muttersteckverbinders ist. Ferner weist der halteteil 14 im allgemeinen vertikale Außenseitenwandungen auf, an denen entlang die Schleifkontakte des Hontaktelementkörpers 3o freiliegen. Die Uersetzung des gabelförmigen Kantaktendes 29 um eine halbe Kanalbreite von dem Kantaktkörper 3a brinnt den Kontaktkörper eines Kontaktelementes, das van dem Muttersteckverbinder 12 getragen wird, in eine Stellung, in der er einen Schleifkontakt mit dem Kon-

taktkörper des geeigneten Kantaktelementes bildet, das von dem l/atersteckver- ^! binder 1o getragen ist, um die entsprechenden Adern in dem Leiter zu verbinden^

Die Abdeckungen 15 des Uater- und f-luttersteckverbinders sind an einer Cberfläche mit parallelen, abgestuften Aderführungskanälen 38 ausgebildet, die komplementär zu den Kanälen 22 an den Halteteilen 14 des Uater- bzw. Muttersteckverbinders sind. Die oberen Adertragflächenniveaus 39 an den Abdeckungen 39 passen in die unteren Adertragflächenniveaus 25 der Halteteile 14, um eine Ader in dem Aderhalterungskanal 22 in dem gabelförmigen Ende 29 des Kontakt-

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Elementes 16 einzupassen. Die oberen Adertragflächenniveaus 24 der lialte 14 passen in die unteren Adertragflächenniveaus der Abdeckungen 15, um für είπεη festen Eingriff und Eine Halterung der isolationsummantelten Ader zu sorgen, wodurch für eine Spannungsentlastung nesornt wird. Die Abdeckungen 15 uieisen an ihren Enden Ständer 42 auf, die in Nuten 43 in den Halteteilen 14 eingepreßt sind, um die Abdeckungen 15 in den Halteteilen 14 mit den komplementären Kanälen 22 und 38 in Ausrichtung zu halten, um die Adern in den Kanälen zu tragen und elektrisch zu.verbinden.

Bei einem dargestellten Ausführunqsbeispiel weisen die Water- und Muttersteckverbinder 1o bzw. 12 eine Gesamtlänge von 8,4 cm (3,3 in.) und eine Gesamthöhe von 1,8 cm (o,7 in.) auf. Die Aderführungskanäle 22 und 38 sind in einem Abstand von o,1o8 cm (o,o425 in.) von Mittellinie zu Mittellinie angeordnet, und die gabelförmigen Enden 29 der Kontaktelemente 16 weisen eine Breite von 0,127 cm (o,o5 in.) auf. Die nontaktelemente wurden aus einer Kupferlegierung hergestellt und mit Gold entlang des Kantaktkörpers 3d eingelegt, um für einen. Schleifkontakt mit den Elementen zu sorgen, die von dem gegenüberliegenden !

Halteteil des Steckverbinders getragen sind. I

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Claims

_ of _ Patentansprüche

1. I Steckverbinder mit einem Isolationshalteteil, das auf

einer Oberfläche eine Anzahl paralleler Aderführungskanäle und eine Anzahl in letzteren ausgebildeter Öffnungen aufweist, wobei sich eine öffnung durch jeden Kanal erstreckt, mit einer Anzahl Federdruckersatzkontaktelementen, die von dem Kalteteil getragen und jeweils ein gabelförmiges, isolationsabstreifendes und leiterverbindendes Ende aufweisen, wobei sich ein gabelförmiges Kontaktschaltende eines Kontaktelementes durch jede öffnung in dem Halteteil ι zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer van dem Aderführungskanal getragenen Ader erstreckt, mit einer Abdeckung, die eine Oberfläche mit parallelen Aderführungskanälen aufweist, die komplementär mit den Kanälen des Hälteteils sind, und mit einer Einrichtung zum resthalten der Abdeckung an | dem Halteteil derart, daß die komplementären Kanäle in Ausrichtung sind und di Adern sich in den Gabelungen der Kantaktelemente zum Tragen und Festhalten der Adern in den Kanälen sowie zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen und den Adern befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (22) an seinem Isolierhalteteil (14) einen querverlaufenden Absatz (23) aufweist, der ein oberes und ein unteres Adertragflächenniveau

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bzid. 25) bEstimmt, daß henachbarte Kanals mit Absätzen (23) ausgebildet sind, die sich von im allgemeinen koplanaren,unteren Adertragflächennivsaus (25) zu im allgEmeinen kopianaren, oberen Adertranflächenniveaus (24) in entgegengesetzten Richtungen in Längsrichtung der Kanäle erheben, um ein unteres AdertragflächEnnivEau zwischen zuei obErEn Adertracflächenniveaus anzuordnen, daß das gabelförmige Kontaktschaltende (29) Eines Kantaktelementes (.1S) unterhalb der angrEnzenden oberEn Adertragflächenni\/eaus endigt, ujobei die Außenkanten der Schenkel an die angrenzenden oberen TragflächEnniveaus dEs Halteteils anliegen, und daß die parallelen Aderführungskanäle (38) an der Abdeckung (15) mit zu den Absätzen des HaltetEils (14) kompler.iEntären Absätzsn ausgebildet sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierhalteteil (14) auf der der Aderkanalflache gegenübErliE-genden Oberfläche als ein Muttersteckverbinder ausgebildet ist, der eine zentrische, im allgemeinen rechteckförmige Aussparung (32) mit im allgemeinen vertikalen Innenseitenujandungen (33) aufweist, und daß jedes Kontaktelement einen langgestreckten Kontaktkörper (3d) aufweist, der von dem Halteteil des Steckverbinders getragen ist, wobei ein Teü einer Fische entlang der Ssitenuiandungen das Halteteils des Steckverbinders zwecks Herstellung eines Schleif-; kontaktes mit einem ähnlichen Knntaktelement freiliegt, das von dem komplementären UatersteckverbindEr gEtragEn ist.

j :

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch nekennzeich-

j net, daß der IsolierhaltGteil (14) an der Gberflache, die der Aderkanalobsr- j

j fläche negenübErliEnt, als sin UaterstEckvErbinder ausgebildet ist, der eine ; zentrische, im allgemeinen rechtEckförmige Rippe (35) mit im allgemeinen ver-

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tikalen.Außenseitenuandunren (36) aufweist, und daß /iedes Kontaktelement einen langnestreckten Kontaktkörper (3d) heaitzb, der van den Halteteil des Steckverbinders netranen ist, wobei ein Teil einer Oberfläche entlang der Seitenüjandunqen des Hslteteils des Steckverbinders zwecks Bildung eines Schleifkontaktes mit einem ähnlichen Kontaktelernent freiliert, das von einem komplementären Muttersteckverbinder Getragen ist.

k. - - Steckverbinder nach Anspruch 1, 2 ader 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hantaktelement (16) einen langgestreckten Kantaktkörper (3o) und das gabelförmiriE, isolaticnsabstreifende und leiterverbindende Ende (29) aufweist, uiabsi das gabelfärmige Uerbindungsende mit dem Kantaktkärper verbunden ist, der kaplanar zu dem angrenzenden Teil, parallel zu dem Kontaktkörper und zu letzterem um eine Strecke versetzt ist, die gleich der Hälfte des Abstandes zwischen ziuei benachbarten Aderführunnskanälen (22) ist.

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