DE2848933C2 - Lötloser, elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen lötlosen, elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der US-PS 36 09 644 geht ein derartiger Stcckverbinder hervor, durch den sowohl ein federnder elektrischer Kontakt mit einem isolierten Leiter als auch ein schneller elektrischer Kontakt mit einem Flachstcckglied herstellbar sind. Dabei wird das in diesem Steckverbinder verwendete Kontaktglied dadurch hergestellt, daß es aus einem Stanzteil herausgebogen wird. Dies führt aber dazu, daß die Dicke dieses Kontaktgliedes begrenzt ist und daß es nicht aus Materialien hergestellt werden kann, die einen großen Härtegrad besitzen. Zudem ist es verhältnismäßig schwierig, bei der Herstellung eines derartig gebognen Kontaktgliedcs enge Toleranzen einzuhalten.

Bei dem in der US-PS 39 50 063 beschriebenen Steckverbinder weist das verwendete Kontaktglied, das auch gebogen ist, ebenfalls die zuvor geschilderten Nachteile auf. Außerdem ist dieser Steckverbinder nicht zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit einem Flachsteckglied geeignet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen lötlosen, elektrischen Steckverbinder zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes sowohl mit einem isolierten Leiter als auch mit einem Flachsteckglied zu schaffen, der so ausgebildet ist, daß zur Herstellung seines Kontaktgliedes keine Biegeschrittc erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird durch einen lötlosen, elektrischen Steckverbinder der eingangs genannten Art gelöst, der durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Der wesentliche Vorteil dey erfindungsgemäßen lötlosen, elektrischen Streckverbinders besteht darin, daß sein Kontaktglied planar ausgebildet ist, so daß zu seiner Herstellung keine Biegeschritte erforderlich sind. Dies hat zur Folge, daß das Kontaktglied vorteilhafterweise auch aus Materialien gefertigt werden kann, die einen hohen Härtegrad besitzen. So kann das Kontaktglied auch aus einer Messinglegierung, bei der es sich beispielsweise um die Legierung CDA mit dem Härtegrad 195 NK handelt, hergestellt werden. Diese Lcgic-

rung wäre als Ausgangsmateriai für ein durch Biegeoperationen herzustellendes Kontaktglied weniger geeignet. Vorteilhafterweise wird durch die Verwendung von Materialien, die einen hohen Härtegrad aufweisen, erreicht, daß ein Kontakt mit einer angemessenen Rückfederung geschaffen wird, weil infolge des großen Härtegrades zur Herstellung des Kontaktgfiedes weniger metallisches Material verwendet werden muß.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Steckverbinders besieht darin, daß die mechanischen Eigenschaften und die Wirksamkeit des Kontaktgliedes aufgrund seiner planaren Form nur geringfügig von seiner Dicke abhängig sind. Aus diesem Grunde ist es möglich, im Hinblick auf die Dicke des Kontaktgliedes, einen breiten Toleranzbereich vorzugeben, ohne daß die Qualität des hergestellten Kontaktes dadurch beeinträchtigt wird.

Vorteilhafterweise ist der erfindungsgemäße Steckverbinder so ausgebildet, daß beim Verriegeln des Oberteiles und des Unterteiles des Isoliergehäuses des Steckverbinders automatisch das Kontaktglied in eine Position gebracht wird, in der sein U-förmiger Kontaktschlitz den durch das Oberteil und das Unter:;il gehaltenen isolierten Leiter derart aufnimmt, daß die Isolation des Leiters zur Herstellung eines federnden Kontaktes durchtrennt wird und in der das Flachsteckglied in den Schlitz des Kontaktgliedes einführbar ist

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So betreffen derartige Ausgestaltungen beispielsweise die Verriegelungen, durch die das Obeneil des Gehäuses am Unterteil des Gehäuses derart befestigt wird, daß das Kontaktglied und der isolierte Leiter im verriegelten Zustand in den gewünschten Positionen dauerhaft festgehalten werden.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt

I- i g. I das Kontaktglied des vorliegenden Steckverbinders sowie ein an diesem angreifendes Flachsteckglicd und einen in den U-förmigen Schlitz des Kontaktgliedes eingreifenden isolierten Leiter;

I- i g. 2 eine auseinandergezogene Darctellung des Oberteiles und des Unterteiles des Isoliergehäuses und des Kontaktgliedes;

F" i g. 3 eine weitere Ausgestaltung des vorliegenden Steckverbinders; und

F i g. 4 den Steckverbinder der F i g. 3 in dem Zustand, in dem das Oberteil an dem Unterteil des Isoliergehäuses verriegelt ist.

Gemäß Fi g. I weist oas planare Kontaktglied 5 des vorliegenden Steckverbinders einen durch die Kanten 6, 7 begrenzten U-förmigen Kontaktschlitz 8 zur Aufnahme eines isolierten Leiters 11 auf. Dabei wird ein rückfedernder elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter 11 und dem Kontaktglied 5 hergestellt. Bei dem Leiter 11 handelt es sich um einen isolierten, litzenförmigen Leiter oder um einen isolierten Leiter 11 mit einem massiven Kern 9. Wenn der isolierte Leiter 1 ί in den U-förmigen Kontaktschlitz 8 gedruckt wird, wird die Isolation 10 des Leiters 11 derart durchtrennt bzw. verschoben, daß ein elastischer Kontakt zwischen den Kante'n 6, 7 des U-förmigen Kontaktschlitzes 8 lind dem Ker'ri 9 des Leiters 11 hergestellt wird.

Das planare Kontaktglied 5 weist ein Paar von Armen 14, 15 auf, die einen gabelförmigen Bereich bilde'n. Die gegenüberliegenden Kanten der Arme 14,15 bilden einen Schlitz 16 zur Aufnähme eines Flachsteckgliedes 17.

Dabei erstreckt sich der Schlitz 16 senkrecht zur Achse des U-förmigen Kontaktschlitzes 8. Wenn das Flachsteckglied 17 in den Schlitz 16 geschoben wird, werden die Arme 14,15 in der Ebene des planaren Kontaktgiiedes 5 verschoben, wobei über eine Kontaktfläche 18 ein elektrischer Kontakt zwischen dem Flachsteckglied 17 und dem planaren Kontaktglied 5 hergestellt wird. Die Kontaktfläche 18 hängt von der Dicke des Flachsteckgliedes 17 ab. Sie ist jedoch unabhängig davon, wie weit

ίο das Flachsteckglied 17 in das planare Kontaktglied 5 eingeschoben wird. Die Arme 14,15 verjüngen sich, um bei der Herstellung des planaren Kontaktgliedes 5 Material einsparen zu können und um eine Verteilung der Beanspruchung zu erzielen.

is F i g. 2 zeigt das Oberteil 21 und das Unterteil 22 des Isoliergehäuses des vorliegenden Steckverbinders. Das Oberteil 21 und das Unterteil 22 sind jeweils deckelartig ausgebildet In dem Oberteil 21 ist ein Kanal 24 zur Aufnahme des planaren Kontaktgliedes 23 vorgesehen.

Im Unterteil 22 ist ein Kanal 25 vorgesehen, der ebenfalls zur Aufnahme des planarer Kontaktgliedes 23 dient Wenn das Oberteil 21 an dem Unterteil 22 verriegelt wird, nehmen die Kanäle 24, 25 das planare Kontaktglied 23 derart auf, daß es sich in einer Ebene befindet, die senkrecht zu den Kanälen 26,27 verläuft, die den Leiter 11 aufnehmen. In dem Oberteil 21 und dem Unterteil 22 ist jeweils eine planare Stützfläche 28 bzw. 29 vorgesehen. Diese planaren Stützflächen 28, 29 bilden dann, wenn das Oberteil 21 am Unterteil 22 verriegelt ist, einen Eingangsschlitz zum Ausrichten des Flachsteckgliedes 17 senkrecht zum planaren Kontaktglied 23 und zum Halten des Flachsteckgliedes 17. wenn dieses in den Schlitz 16 (F i g. 1) des planaren Kontaktgliedes 23 eingeführt wird.

Es sind Verriegelungen vorgesehen, durch die das Oberteil 21 am Untertei' 22 verriegelbar ist. Dabei weisen diese Verriegelungen gemäß Fig. 2 die Form von Verriegelungsbolzen 41 bis 45 und eines weiteren, nicht dargestellten Verriegelungsbolzens auf. die zu "intsprechenden Verriegelungsnuten 47 bis 51 und einer weiteren, nicht dargestellten Verriegelungsnut ausgerichtet sir.d. Dabei sind die Verriegelungsbolzen 41 bis 45 und die Verriegelungsnuten 47 bis 51 um den Umfang des Oberteiles 21 und des Unterteiles 22 herun.· angeordnet.

Wenn das Oberteil 21 am Untertei! 22 verriegelt wird, biegen sich die Verriegelungsbolzen 41 bis 45 zunächst nach außen, um dann über planare Bereiche der Verriegelungsnuten 47 bis 51 zu greifen, um das Oberteil 21 am Unterteil 22 zu verriegeln.

Vor dem Verriegeln des Oberteils 21 an dem Unterteil 22 wird das planare Kontaktglied 23 beispielsweise in den Kanal 24 des Oberteiles 21 eingesetzt. Außerdem wird ein isolierter Leiter 11 in den Kanal 27 des Unterteilen 21 eingeführt. Das Oberteil 21 wird dann über dem Unterteil 22 angeordnet und zu diesem ausgerichtet.

Es wird dann ei/se geeignete Preßvorrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine Kneifzange handelt, an den Flächen 37, 38 des Oberteiles 21 bzw. des Unterteiles 22 angesetzt um das Oberteil 21 gegen das Unterteä 22 zu drücken. Bei diesem Vorgang wird der isolierte Leiter 11 in den die Isolation 10 verschiebenden bzw. durchtrennenden U-förmigen KontaktschlUz §j(Fig. 1) des planaren Kontaktgliedes 23 gedrückt, wobei des Kern 9 des Leiters 11 in einen federnden, elektrischen Kontakt zu den Kanten 6, 7 des U-förmigen Kontaktschlitzes 8 gelangt. Gleichzeitig greifen die Verriegelungsbolzen 41 bis 45 in die Verriegelüngsnuten 47 bis 51 derart ein, daß das Oberteil 21 an dem Unterteil 22

verriegelt wird. Auf diese Weise kann schnell und einfach ein Kontakt zwischen dem planaren Kontaktglied 23 und dem isolierten Leiter 11 hergestellt werden. Das FlachsteckgUed 17 kann dann durch den Eingangsschlitz des Isoliergehäuses eingeführt und zwischen die planaren Flächen 28,29 gebracht werden, die das Flachsteckglied 17 in den Schlitz 16(Fig. 1)des planaren Kontaktgliedes 23 zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Flachsteckglied 17 und dem Leiter 11 führen.

F i g. 3 zeigt eine Weiterbildung des vorliegenden Steckverbinders, bei der das Oberteil 60 und das Unterteil 61 des Gehäuses einstückig über ein Mittelteil 62 miteinander verbunden sind. Dabei ist das Oberteil 60 über ein oberes Gelenk 71 mit dem Mittelteil 62 verbunden. Das Unterteil 61 ist über ein unteres Gelenk 72 mit dem Mittelteil 62 verbunden. Das Mittelteil 62 weist einen Eingangsschlitz 63 zur Aufnahme des Flachsteckgliedes 17 auf. In dem Oberteil 60 und dem Unterteil 61 sind quer zu den den Leiter aufnehmenden Kanälen 65, 65 zusammenwirkende Kanäle 66 bzw. 67 vorgesehen, die das planare Kontaktglied 68 reibschlüssig in einer Lage halten, die senkrecht zn den am Oberteil 60 bzw. am Unterteil 61 vorgesehenen planaren Flächen 69, 70 verläuft. Vor dem Verriegeln des Oberteils 60 am Unterteil 61 werden das planare Kontaktglied 68 in dem Kanal 66 des Oberteiles 60 und der isolierte Leiter in dem Kanal 64 des Unterteiles 61 angeordnet.

Danach werden das Oberteil 60 und das Unterteil 61 um das obere Gelenk 71 und das untere Gelenk 72 derart aufeinander zugeklappt, daß die Kanten 6, 7 des U-förmigen Kontaktschlitzes 8 (Fig. 1) des planaren Kontaktgliedes 68, die die Isolation 10 des Leiters 11 durchstoßen können, an dem in dem Kanal 64 des Unterteiles 61 befindlichen Leitersangreifen.

Eine Preßvorrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine Kneifzange handelt, wird dann an den Flächen 73 74 des Obsrtsilss 60 und des Unterteiles 61 angesetzt, um das Oberteil 60 an dem Unterteil 61 zu verriegeln. Als Verriegelungen sind ein Verriegelungshaken 75 am Oberteil 60 und eine entsprechende Verriegelungsaussparung 76 am Unterteil 61 vorgesehen, die gleichzeitig auch beim Verriegeln das Oberteil 60 in bezug auf das Unterteil 61 ausrichten.

Die aus Fig. 3 und 4 hervorgehende Ausgestaltung des vorliegenden Steckverbinders ist auch zur Herstellung einer Verbindung mit einem völlig isolierten Flachsteckelement 77 geeignet. Dabei ist in der aus Fig.4 ersichtlichen Weise in einer Isolierhülse 79 des Flachsteckelementes 77 ein durch die gestrichelten Linien dargestelltes FlachsteckgUed 78 angeordnet Das rechteckige Profil des durch Verriegeln des Oberteils 60 an dem Unterteil 61 zusammengesetzten Steckverbinders führt die Isolierhülse 79 und richtet dabei das Flachsteckglied 78 in bezug auf den Steckverbinder aus. Dadurch wird erreicht, daß das Flachsteckglied 78 in den Eingangsschlitz 63 des Mittekeiles 62 eingeführt wird und daß danach ein elektrischer Kontakt mit dem im Steckverbinder befindlichen planaren Kontaktglied 68 hergestellt wird.

In Anwendungsfällen, in denen ein zusätzlicher Widerstand gegen das Herausziehen des Leiters aus dem Steckverbinder gewünscht wird, können auch zwei oder mehrere planare Kontaktglieder voneinander beabstandet in Kanälen angeordnet werden, die im Oberteil und im Unterteil des isoüergehäuses jeweils parallel zueinander verlaufen. Es ist auch denkbar, am Oberteil und am Unterteil des Isoüergehäuses Vorsprünge auszubilden, die in die den Leiter aufnehmenden Kanäle jeweils hineinragen, um die Isolation des Leiters einzukerben, um dadurch eine Bewegung des Leiters in seiner Längsrichtung zu verhindern.

Vorzugsweise wird das planare Kontaktglied 5,23,68 aus einem flachen Blechstück gestanzt, das insbesondere aus Messing (CDA-Legierung 260), Berylliumkupfcr oder einer Aluminiumlegierung besteht. Durch das Ausstanzen aus einem Blech ist es möglich, sehr enge Toleranzen einzuhalten.

Als Materialien für das Oberteil 21,60 und das Unterteil 22,61 des Isoliergehäuses eignen sich vorzugsweise polymere Materialien, wie z. B. Polypropylen oder Nylon.

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35 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lötloser, elektrischer Steckverbinder zur HerstelluDg eines bleibenden elektrischen Kontaktes mit einem isolierten Leiter und e:nes schnell herstellbaren elektrischen Kontaktes mit einem Flachsteckglied, bei dem wenigstens ein elektrisch leitendes Kontaktglied und ein aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehendes Isoliergehäuse vorgesehen sind, wobei das Kontaktglied einen U-förmigen Kontaktschlitz, der zur federnden Aufnahme des isolierten Leiters dient und durch im wesentlichen parallele Kanten begrenzt wird, aufweist, die einen Bereich aufweisen, in dem sie geringfügig divergieren and eine Schlitzmündung zur Aufnahme des Leiters und zur Verschiebung der Isolation des Leiters bilden, bei dem in dem Oberteil ein erster Kanal und in dem Unterteil ein zweiter Kanal ausgebildet sind, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal einen den Leite- aufnehmenden rohrförmigen Kanal bilden, wenn das Oberteil und das Unterteil zusammengesetzt sind, bei dem Verriegelungen zur Befestigung des Oberteiles und des Unterteiles im zusammengesetzten Zustand zueinander vorgesehen sind, und bei dem das Isoliergehäuse einen Eingangsschlitz für das Flachsteckglied aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daß das Kontaktglied (5; 23; 68) planar ausgebildet ist und ein einen gabelförmigen Bereich bildendes Paar von Armen (14, 15) mit gegenüberliegenden Kanten aufweist, die einen Schlitz (16) zur Aufnahme des Flachsteckgliedes (17; 78) bilden,
daß das Oberteil (21; 60) ui.d das Unterteil (22; 61) jeweils einen quer zu oem ersten Kanal (26; 65) und dem zweiten Kanal (27; 64) verlaufenden weiteren Kanal (24,25; 66,67) zur Aufnahme und zur Befestigung des Kontaktgliedes (5; 23;68) aufweisen,
daß die weiteren Kanäle (24, 25; 66, 67) so vorgesehen sind, daß der U-förmige Kontaktschlitz (8) des Kontaktgliedes (5; 23; 68) so positioniert wird, daß er den in dem durch den ersten Kanal (26; 65) und den zweiten Kanal (27; 64) gebildeten rohrförmiaen Kanal befindlichen isolierten Leiter (11) aufnimmt, daß die Isolation des Leiters (11) dabei durchstoßen wird und daß ein federnder Kontakt zu dem Kern (9) des Leiters (11) hergestellt wird,
daß der das Flachsteckglied (17; 78) aufnehmende Schlitz (16) einen Bereich eines verminderten Querschnitts aufweist, so daß ein in dem Schlitz (16) eingeführter Anschluß des Flachsteckgliedes (17; 78) in dem Bereich des verminderten Querschnittes durch die Arme (14,15) federnd kontaktiert wird,
daß das Oberteil (21; 60) und das Unterteil (22; 61) planare Stützflächen (28, 29; 69, 70) zum Ausrichten und Halten des Flachsteckgliedes (17; 78) aufweisen, wenn dieses in den gabelförmigen Bereich des planaren Kontaktgliedes (5; 23; 68) eingebracht wird, und
daß das Oberteil (21; 60) und das Unterteil (22; 61) einen Eingangsschlitz (63) zur Aufnahme des Flachsteckgliedes (17; 78) bilden.

2. Lötloser, elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein^ gangsschlitz durch ein Mittelteil (62) gebildet wird, das einen Schlitz (63) zur Aufnahme des Flachsteckgüedes (17) aufweist, und daß das Mittelteil (62) über ein oberes Gelenk (71) mit dem Oberteil (60) und über ein unteres Gelenk (72) mit dem Unterteil (61)

verbunden ist (F i g. 3).

3. Lötloser, elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungen die Form eines am Oberteil (60) oder am Unterteil (61) in der Nähe des ersten Kanals (65) oder des zweiten Kanales (64) vorgesehenen Verriegeiungshakens (75) und einer mit dem Verricgelungshaken (75) zusammenwirkenden Verricgclungsaussparung (76) an dem Unterteil (61) oder dem Oberteil (60) in der Nähe des zweiten Kanales (64) oder des ersten Kanales (65) aufweist (Fig. 3).

4. Lötloser, elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungen die Form einer Mehrzahl von um den Umfang des Oberteile!, (21) und des Unterteiles (22) herum angeordneten Verriegelungsbolzen (41 bis 45), die sich in der Richtung senkrecht zur Ebene der planaren Stützfläche (28 und 29) erstrecken, und einer Mehrzahl von Verriegelungsnuten (47 bis 51) am Umfang des Unterteiles (22) und des Oberteiles (21) aufweisen (F i g. 2).