DE2825867C3

DE2825867C3 - Steckverbinder mit stiftartigen Kontaktelementen

Info

Publication number: DE2825867C3
Application number: DE19782825867
Authority: DE
Inventors: Leo 8150 Holzkirchen Pelzl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE2825867A1; DE2825867B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder mit stiftartigen Kontaktelementen, weiche jeweils in dui'chplattierte Bohrungen zumindest einer Leiterplatte einpreßbar und in Öffnungen eines Gehäuses des Steckverbinders im Reibschluß lösbar gehalten sind und welche im Bereich der Öffnungen einen stufenartig verbreiterten Kragen aufweisen.

Ein derartiger Steckverbinder ist z. B₁ durch die DE-OS 26 31107 bekannt geworden. Nach Fig, 11 dieser Schrift ist das Kontaklelcmcnt im wesentlichen stiftförmig ausgeführt. Die Kontaktelemente sind in ein Isolierstoffgehäuse mit leichtem Reibsitz einsetzbar. Danach werden sie in die Bohrungen einer Leiterplatte eingepreßt, indem auf das Isolierstoffgehäuse Druck ausgeübt wird. Dabei stützen sich die Kontaktstifte auf der der Leiterplatte zugewandten Seite des Gehäuses mittels eines verbreiterten Kragens an dem Gehäuse ab. Eine derartige Ausführung hat den Nachteil, daß das gesamte Gehäuse des vielpoligen Steckverbinders abgenommen werden muß, wenn nur ein Kontakt wegen Schadhaftigkeit auszuwechseln ist. Um beim Abnehmen des Gehäuses die Kontaktelemente nicht aus der I eiterplatte herauszuziehen, muß die Haltekraft

ίο im Gehäuse wesentlich geringer sein als dJe bereits geringe Preßkraft in dünnen Leiterplatten. Dies bedeutet, daß zwischen dem Gehäuse und üem Kontaktelement sehr enge Paßtoleranzen eingehalten werden müssen, damit das Gehäuse weder zu lose noch

π zu fest an den Kontaktelementen gehalten wird.

Das gleiche gilt in bezug auf die Haltekräfte für die in der DE-OS 25 41 222 beschriebenen Kontaktelemente. Auch hier ist das Gehäuse lediglich durch Reibschluß an den Kontaktelementen gehalten. Da die Kontaktelemente keinen verbreiterten Kragen besitzen, können sie einzeln entfernt und ausgewechselt werden, ohne das Gehäuse abnehmen zu müssen. Sie besitzen lediglich eine schmale Einpreßschulter, an welcher ein Einpreßwerkzeug ansetzen kann. Diese Schulter ist jedoch so klein, daß bei hohen Einpreßkräften und dünnen Kontaktelementen eine Verformung des Kontaktelementes stattfinden kann.

Durch die US-rS 33 99 371 ist ein Steckverbinder bekannt geworden, bei dem die Kontaktstifte im Steckergehäuse durch in sich Verdrehen eines Schaftes zwischen zwei einander zugewandten Schultern formschlüssig gehalten sind. Das flache Kontaktmesser der Kontaktstifte ragt dabei teilweise in die Aufnahmeöffnung im Gehäuse hinein. Diese Aufnahmeöffnung ist in

j5 Richtung auf die Leiterplatte stufenförmig verengt. Dadurch wird vermieden, daß sich der Kontaktstift verdrehen und herausfallen kann. Die Kontaktstifte sind nach dem Einsetzen in das Gehäuse nicht mehr zerstörungsfrei entfernbar. Wolke man den Steckverbinder mit seinen Kontaktstifter/ in eine Leiterplatte einpressen, so müßte das Eindrückwerkzeug mangels einer Eindrückschulter entweder an den freien Enden der Kontaktstifte mit der Gefahr des Verbiegens oder an dem Gehäuse ansetzen, wobei die Gefahr besteht.

daß sich der Kragen der Kontaktstifte in das Gehäuse eindrückt.

Durch die USPS 39 17 375 ist ein Steckverbinder bekannt geworden, bei dem der Kragen ebenfalls auf der der Leiterplatte zugewandten Seite des Gehäuses angeordnet ist. Auch hierbei kann ein einzelner Kontaktstift nicht entfernt werden, ohne das gesamte Verbindergehäuse abzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montierbarkeit des Steckverbinders zu verbessern, die Herstellbarkeit /u erleichtern und einen sicheren Halt des Gehäuses an den Kontaktelementen zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei einem Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kragen

auf der der I .eiterplatte abgewandten Seite der öffnung angeordnet ist. daß die Öffnung in Richtung der Leiterplatte eine stufenartige Verengung aufweist, an welcher der Kragen anliegt und daß der Kragen eine dem Gehäuse abgewandte Eindrückschulter aufweist,

Dadurch wird ein Formschluß zwischen den Kontakt· elementen und dein Gehäuse hergestellt, der keine genauen Passungen erfordert. Es ist möglich, die Kontaktelcmcnte mit Spiel in den Steckerkörper

einzusetzen, so daß das Gehäuse spannungsfrei bleibt und aus einem billigen Werkstoff hergestellt werden kann. Durch die Anordnung des Kragens auf der der Leiterplatte abgewandten Seite des Gehäuses kann jedes Kontaktelement ohne weiteres einzeln entfernt ■; und ausgewechselt werden. Eine Beschädigung eines Kontaktelementeii kann z. B. beim Aufstecken eines Gegensteckers vorkommen. Das Gehäuse kann jedoch kaum beschädigt werden. Die Abnehmbarkeit des Gehäuses ist daher nicht erforderlich. Obwohl nach der Erfindung die Kcintaktelemente einzeln herausziehbar sind, besteht dennoch nicht die Gefahr, daß sie beim Aufstecken eines Gegensteckers durch die Leiterplatte hindurchgedrückt werden, da der Kragen zugleich einen Tiefenanschlag bildet und da das Gehäuse auf die Leiterplatte aufgesetzt werden kann. Ferner kann nach der Erfindung ein Eindrürkwerkzeug zum Verpressen der Kontaktelemente mit der Leiterplatte direkt am Kragen ansetzen, so daß das Gehäuse von Einpreßkräften nicht betroffen wird. Der Kragen kann somit schmaler gehalten werden, als wenn die Einpreßkräfte über das Gehäuse auf den Kragen übertragen werden müßten. Bei einer Spielpassung zwischen dem Kortaktelement und dem Gehäuse kann auch die Preßkraft des einzelnen Kontaktelementes in der Leiterplatte genau und direkt überprüft werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Kragen ein Loch zum Einhaken eines Ausziehwerkzeuges für das Kontaktelement auf. Dadurch wird ein Herausdrücken von der Leiterplattenseite her bzw. ein ίο Herausziehen mittels einer Zange vermieden. Das Ausziehen kann mit einem schmalen Ausziehhaken erfolgen, der leicht zwischen den eng benachbarter¹ Kontaktelementen eingeführt werden kann. Beim Herausdrücken besteht die Gefahr, daß die Kontaktelemente verbogen werden und daß dadurch die Leiterplatte beschädigt wird. Durch das Anordnen des Loches im Kragenbereich kann dieses erheblich größer gehalten werden als z. B. im Steckbereich für den Gegenstecker. Dadurch wird das Arbeiten erheblich erleichtert und eine Querschnittsschwächung vermieden. Außerdem würde ein Loch im Steckbereich die Kontaktierungsgüte gefährden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Kragen voll in dem Gehäuse versenkt und seine Außenschulter fluchtet mit der Gehäuseaußenwand. Dadurch wird dir Bauhöhe des S'eckverbinders klein gehalten und ein Eindrückwerkzeug kann mit einer flachen Andrückplatte versehen sein, in welcher lediglich Freimachungen für die freien Enden der Kontaktelemente vorgesehen sind. Für den Fall, daß die Kontaktelemente mit Löchern zum Ausziehen versehen sind, ist das Gehäuse mit Freimachungen für das Auszinhwerkzeug versehen. Diese Freimachungen können /.. B. als grubenförmige Schlitze ausgebildet sein, die so schmal gehaltin sind, daß das Kontaktelement im Kragenbereich noch tu beiden Seiten geführt ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Kragen mit Präpewar/en versehen, die sich in die Innenwand der Öffnung eindrücken. Durch die Präge- &o war/en werden die Kontaktelemente bis /um Einpressen in die Leiterplatte im Gehäuse gegen Herausfallen gesichert. Es ist üblich, auf der dem Gehäuse »bgewandten Seite der Leiterplatte an die Kontaktelemente Schaltdrähle mittels des bekannten Drahtwickel-Verfahrens anzuschließen. Dabei wird von dem Wickelwerkzeug auf das Xonlaktelement ein Druck ausgeübt, der bei dünnen Leiterplatten höher sein kann als die Haltekraft in der Leiterplatte. Durch die Prägewarzen ist es möglich, die Gesamthaltekraft so zu verstärken, daß das Kontaktelement nicht mehr herausgedrückt werden kann. Durch die punktartige Ausbildung der Prägewarzen kommt es ferner zu einer Materialverdrängung im Gehäuse, wodurch bei geringer Preßspannung eine hohe Haltekraft möglich wird, ohne daß deswegen enge Maßtoleranzen eingehalten werden müssen.

Es ist zweckmäßig, die Prägewarzen seitlich des Loches für das Ausziehwerkzeug anzuordnen. Dadurch wird erreicht, daß die Prägewarzen nicht in den Bereich der Freimachungen geraten, unabhängig davon, ob die Prägewarzen auf der der Freimachung zugewandten oder abgewandten Seite des Kontaktelementes liegen.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse auf der der Freimachung gegenüberliegenden Seite des Kragens eine Ausgleichsfreimachung auf, die mit der Freimachung flüchtet. Dadurch wird erreicht, daß im Gehäuse gleich große Anlageflächen für das Kontaktelement vorgesehen sind. Das Kontaktelement kann daher ui. seine Längsachse gewendet eingesetzt werden, ohne daß steh die Haltekraft verändert. Dies kann z. B. bei einem dreizeiligen symmetrisch aufgebauten Steckverbinder von Vorteil sein, bei dem die Freimachungen an den äußeren Kontaktelementen einander zugewandt sind. Dennoch können hierbei die Prägewarzen alle in die gleiche Richtung zeigen, ohne daß sich unterschiedliche Haltekräfte ergeben. Auch beim Auswechseln eines Kontaktelementes kann es von Vorieil sein, das neue Kontaktelement umgekehrt einzusetzen, falls die Prägewarzen auf der anderen Gehäuseinnenwand z. B. Kratzspuren hinterlassen haben.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils zwei der Prägewarzen in Längsrichtung des Kontaktelementes hinlereinanderliegend angeordnet, wodurch die Haltekraft vergrößert werden kann. Dabei ist es von Vorteil, wenn die der Leiterplatte zugewandte Prägewarze eine niedrigere Höhe aufweist al* die der Leiterplatte abgewandte. Beim Eindrücken des Kontaktelementes kann die der Leiterplatte zugewandte Frägewarze in der Gehäuseinnenwand einen Eindruck hinterlassen, der die Wirkung der anderen Prägewar/e beeinträchtigt. Wird nun die der Leiterplatte abgewandte Prägewarze vergrößert, so wird auch diese ihre volle Haltekraft erreichen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Steckverbinder entlang der Linie I I in F i g. 2, mit einer Leiterplatte und einem gestrichelt angedeuteten Eindrückwerkzciig,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Steckverbinder enl'ang der Linie 11-11 in Fig. I ohne die Leiterplatte und das Eindrückwerkzeug,

Fig. i eine Diaufsieht auf den Steckve:binder nach Fig.l.

Fig. I und 2 /eigen einen Steckverbinder 1, wie er z. B. in einer Rückwand eines Baugruppenrahmens fur einschiebbare Baugruppen verwendet wird. Der Steck verbinder 1 besteht aus einem Isolierstoffgehäuse 2 und stiftartigen Kontaktelementen 3, welche Keniukintesser 4 zum Aufstecken einer Baugruppe aufweisen. Die Kontaktelemente 3 sind in öffnungen 5 des Gehäuses 2 eingesetzt und ir durchplattierte Bohrungen 6 einer Leiterplatte 7 eingepreßt. Dadurch sind die Kontaktelemenle 3 fest in der Leiterplatte 7 gehalten und

außerdem wird ein guter elektrischer Kontakt zwischen der Leiterplatte 7 und den Kontaktelementen 3 hergestellt. An dem den Kontaktmessern 4 gegenüberliegenden Ende der Kontaktelemente 3 sind diese als Anschlußelemente für Schaltdrähte ausgebildet, die z. B. in Drahtwickeltechnik angeschlossen werden können. Es ist aber auch möglich, anstelle der oder zusätzlich zu den Schaltdrähten noch einen zweiten Steckverbinder auf die Enden der Kontaktelemente 3 aufzusetzen.

Die Kontaktelemente 3 weisen auf der der Leiterplatte 7 abgewandten Seite der Öffnungen 5 einen stufenartig verbreiterten Kragen 8 auf. Die Öffnungen 5 sind in Richtung der Leiterplatte 7 entsprechend slufenartig verengt. Der Steckverbinder 1 ist hier während des Einpressens der Kontaktelemente 3 in die Leiterplatte 7 dargestellt. Das Einpressen der Kontaktelemente 3 erfolgt mit Hilfe eines gestrichelt angedeuteten Einpreßwerkzeuges 9, welches auf den der Leiterplatte 7 abgewaiidten Schultern des Kragens 8 aufgesetzt ist. Die Kontaktelemente 3 befinden sich gegenüber dem Gehäuse 2 in einer Position, in der der Kragen 8 noch teilweise aus dem Gehäuse 2 herausragt. Die Kontaktelemente 3 werden in dieser Position bis zum endgültigen Einbau in die Rückwand gehalten. Nachdem die Kontaktelemente 3 zum größten Teil in die Leiterplatte 7 eingepreßt sind, setzt das Gehäuse 2 auf die Leiterplatte 7 auf. Daraufhin wird das Einpreßwerkzeug 9 noch weiter heruntergedrückt, bis die Kragen 8 voll in dem Gehäuse 2 versenkt sind. Damit kommen auch die der Leiterplatte 7 zugewandten Schultern des Kragens 8 an der stufenartigen Verengung der Öffnung 5 zur Anlage. Dadurch wird das Gehäuse 2 formschlüssig an der Leiterplatte 7 gehalten.

tm Bereich des Kragens 8 weisen die Kontaktelementc 3 ein längliches Loch 10 zum Einhaken eines Ausziehwerkzeuges für das Kontaktelement 3 auf. In dem Gehäuse 2 sind Freimachungen 11 für das Ausziehwerkzeug vorgesehen. Außerdem weist das Gehäuse 2 Ausgleichsfreimachungen 12 auf, die auf der den Freimachungen 11 gegenüberliegenden Seite der Konlaktelemente 3 angeordnet sind.
Die Konlaktelemente 3 sind im Bereich des Kragens 8 mit Prägewarzen 13 versehen, die zu beiden Seiten des Loches angeordnet sind. Die Prägewarzen 13 befinden sich damit außerhalb der Freimachungen 11 und können sich somit in die Innenwand der Öffnung 5 eindrücken.

ίο Dadurch werden die Kontaktelemente 3 bis zum Einpressen in die Leiterplatte 7 im Gehäuse 2 gehalten.

Aus Fig.3 ist erkennbar, daß die Ausgleichsfreimachungen 12 zu den Freimachungen 11 fluchtend angeordnet sind. Somit ist in bezug auf die Anlage des Kragens 8 im Gehäuse 2 Symmetrie gewährleistet, unabhängig davon, ob sich die Prägewarzen 13 (F i g. 2) auf der Seite der Freimachungen 11 oder der Ausgleichsfreimachungen 12 befinden.

Zusammenfassung

Steckverbinder mit stiftaftigen Kontaktelemenien

Bisher wurden bei Steckverbindern, deren Kontaktelemente in Leiterplatten eingepreßt werden, die Steckergehäuse durch leichten Reibschluß mit den Kontaktelementen an der Rückwand gehalten. Dies erfordert enge Paßtoleranzen zwischen Gehäuse und Kontaktelement.

Nacre der Erfindung ist auf der der Leiterplatte (7) abgewandten Seite des Gehäuses (2) am Kontaktelement (3) ein verbreiterter Kragen (8) vorgesehen, der das Gehäuse (2) formschlüssig gegen Abziehen sichert. Der Kragen (8) dient außerdem mit seiner Außenschulter einem Eindrückwerkzeug als Anlage. Ferner kann der Kragen ein Loch (10) aufweisen, in welches ein Ausziehwerkzeug für das Kontaktelement (3) eingehakt werden kann (F ig-1).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steckverbinder mit stiftartigen Kontaktelemen ten, welche jeweils in durchplattierte Bohrungen zumindest einer Leiterplatte einpreßbar und in öffnungen eines Gehäuses des Steckverbinders im Reibschluß lösbar gehallen sind und weiche im Bereich der öffnungen einen stufenartig verbreiterten Kragen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) auf der der Leiterplatte (7) abgewandten Seite der öffnung (5) angeordnet ist, daß die Öffnung (5) in Richtung der Leiterplatte (7) eine stufenartige Verengung aufweist, an welcher der Kragen (8) anliegt und daß der Kragen (8) eine dem Gehäuse (2) abgewandte Eindrückschulter aufweist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) ein Loch (10) zum Einhaken eines Ausziehwerkzeuges für das Kontaktelement (3) aufweist.

3. Ster'/verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) voll in dem Gehäuse (2) versenkt ist und seine Außenschulter mit der Gehäuseaußenwand fluchtet.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit Freimachungen (11) für das Ausziehwerkzeug versehen ist.

5. Steckverbinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen mit Prägewarzen versehen ist, die sich in die Innenwand der öffnung (5) eindrücken.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägewarzen (13) seitlich des Loches (10) für das Aus_iehwerkzeug angeordnet sind.

7. Steckverbinder nach ,nspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) auf der der Freimachung (11) gegenüberliegenden Seite des Kragens (8) eine Ausgleichsfreimachung (12) aufweist, die mit der Freimachung (11) fluchtet.

8. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei der Prägewarzen (13) in Längsrichtung des Kontaktelementes (3) hintereinanderliegend angeordnet sind.

9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Leiterplatte (7) zugewandte Prägewarze (13) eine niedrigere Höhe aufweist als die der Leiterplatte (7) abgewandte Prägewarze (13).