DE2929448A1 - Buchse zur halterung elektrischer kontakte und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Steckverbinder sowie eine verbesserte Durchführung zur Kontakthalterung, um einen elektrischen Kontakt lösbar im Steckverbinder zu befestigen.

Elektrische Steckverbinder umfassen normalerweise zwischen einem und mehr als fünfzig elektrische Kontakte. Bei einigen Anwendungen umfaßt der Steckverbinder drei Stücke oder Schichten, nämlich eine isolierte Durchführung, eine Scheibe sowie einen Kontakteinsatz. Jedes Stück weist Bohrungen oder Durchführungen auf, in welchen die Kontakte gelagert sind. Eine in der Scheibe durch äußere Ansätze montierte röhrenförmige Durchführung sorgt durch ihren Innenaufbau für eine unverlierbare Befestigung des Kontaktes. Eine Durchführung dieser Art ist aus zylinderförmigem Rohmaterial geformt, das äußere und innere Ansätze für den Eingriff mit den Ansätzen an der Scheibe und an den elektrischen Kontakten aufweist. Diese Durchführungen sind im allgemeinen kostspielig zu fertigen, da sie eine teure Werkzeugmaschine erfordern, die außerdem eine erhebliche Einrichtzeit bedingt. Obwohl die Durchführung klein ist, ist das Gewicht der bearbeiteten Durchführung größer als zweckmäßig, wenn sie für Einsätze bei der Raum- und Luftfahrt bestimmt ist, bei welchen jedes Gramm kritisch ist. Ein weiterer Nachteil sind die verschiedenen Längen zwischen den einzelnen Kontakten, solange nicht äußerst genaue Toleranzen eingehalten werden.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, Kontakte in einem Stanz- und Ausformverfahren herzustellen. Die in diesem Verfahren hergestellten Kontakte weisen im allgemeinen den Nachteil auf, daß der den Kontakt halternde Teil ziemlich schwach ist und den elektrischen Kontakt nicht gegen unbeabsichtigtes Los-

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lösen schützt.

Um die Einschränkungen des früheren Standes der Technik zu beseitigen, sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Durchführung oder Buchse vor, welche einen elektrischen Kontakt in einem elektrischen Steckverbinder hält, dadurch gekennzeichnet, daß es aus den folgenden Arbeitsgängen besteht: Ausstanzen einer vorgegebenen Form mit einem langen Grundteil und einer Anzahl von sich von dem Grundteil oder der Grundplatte nach vorne erstreckenden Langteilen aus Plachmaterial, die jeweils mit seitlichen Vorsprüngen bestückt sind, welche in der Mitte ihrer Länge angeordnet sind, ferner Ausformen der Grundplatte in eine dreidimensionale Form mit zwei seitlich herausragenden Ansätzen, Verformen der Vorsprünge gegenüber der Ebene der Teile durch Verbiegen in eine Stellung, welche quer zu den Teilen steht, um Befestigungszinken für den Eingriff mit einem Kontakt zu bilden, sodann Ausformen der gesamten Befestigungsbuchse oder Durchführung in ein Ringform, deren Zinken nach innen ragen, wobei die Enden der Grundplatte sich an einem Saum treffen und die nach vorne ragenden Teile einzeln einen bogenförmigen Querschnitt erhalten und um den Ringteil herum angeordnet sind, um eine symmetrische Anordnung um die Mittelachse des Ringes zu ergeben, wodurch eine ausgestanzte und ausgeformte Halterungsbuchse mit nach innen ragenden Zinken zur lösbaren Befestigung eines Kontaktes geschaffen wird.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Kontakthalterungsbuchse, die teilweise aus

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Flachmaterial herausgestanzt ist und an einem Trägerstreifen befestigt ist.
Fig. 2 die Kontakthalterungsbuchse der Fig. 1 nach dem

vollen Ausstanzen zur Ausbildung der Kontakthalterungsteile.

Fig. 3 die Kontakthalterungsbuchse der Fig. 1 und 2 nach

Auformung der nach innen ragenden Zinken und der abgerundeten Lappen.
Fig. 3A einen Querschnitt durch die abgerundeten Lappen

und die Zinken längs der Linie IIIA-IIIA in Fig.3. Fig. 3B die Absätze der Grundplatte längs der Linie IIIB-

IIIB der Fig. 3.

Fig. 4 eine Ausführungsform einer ausgebildeten Kontakthalterungsbuchse, die in eine Durchführung zur Befestigung eines Kontaktes eingeführt werden kann. Fig. 4A einen Grundriß der Kontakthalterungsbuchse der Fig.

4 längs der Linie IVA-IVA in Fig. 4.

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch ein Aggregat zur Aufnahme einer Kontakthalterungsbuchse, wobei die gesamte Buchse gezeigt ist.

Fig. 6 eine Ansicht der Buchse der Fig. 5 sowie die Montage mit Darstellung der Einführung eines elektrischen Kontaktes in die Buchse.
Fig. 7 einen Querschnitt der Buchse und des Kontaktes der

Fig. 6 längs der Linie VII-VII der Fig. 6. Fig. 8 einen Teilquerschnitt des montierten Kontaktes der

Fig. 7.

Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht der Halterungszinke und

des Kontaktteils der Fig. 8.

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Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Kontakthalterungsbuchse 1OO, die teilweise aus Flachmaterial herausgestanzt wurde. Die Buchse 100 umfaßt eine Grundplatte 110, eine Anzahl von Fingern oder Lappen 120, die von der Grundplatte 110 aus nach oben ragen. Ein Reststück 125 aus Werkstoff bleibt zwischen benachbarten Lappen 120 auf dieser Fertigungsstufe erhalten, um die Lappen miteinander zu verbinden.

Die Buchse 100 wird als Flachstück aus einem Rohling mit gleichmäßiger Dicke ausgestanzt. Die gleichmäßige Dicke des Rohlings gewährleistet, daß auch die Buchse eine gleichmäßige Dicke in diesem Arbeitsgang und während des gesamten Ausformverfahrens aufweist, ohne von einer genauen Stelle oder Anordnung der Metallzerspanungseinrichtung abzuhängen.

Die Buchse 100 ist durch ein Verbindungsstücke 152 an einem Trägerstreifen 150 befestigt. Der Trägerstreifen 150 ist von erheblicher Länge, so daß viele Buchsen 100 angebracht werden können. Der Streifen 150 umfaßt Führungslöcher 155, durch welche die einzelne Buchse 100 in der Stanzpresse automatisch und genau von einer Station zur nächsten verfahren werden kann.

Bei geringen Fertigungsgrößen kann die Form der Buchse der Fig. 1 chemisch graviert werden. Bei größeren Fertigungslosen wäre das Stanzpressen dieser Form schneller und wirtschaftlicher und damit vorzuziehen.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Buchse 100 nach einem weiteren Stanzvorgang. Das Reststück 125 wurde bei dieser Form gegenüber der

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Form der Fig. 1 entfernt, und die Lappen 120 wurden so ausgestanzt, daß ein kreisförmiger Werkstoffteil entfällt, um einen abgerundeten Einschnitt 126 zwischen einem vorderen Lappenteil 122 und einem sich quer erstreckenden oder aufgeweiteten Teil 130 zu bilden. Der zwischen der Darstellung der Fig. 1 eingeschaltete Stanzgang bestimmt auch die Form der Teile 130, die jetzt als Zinken ausgebildet sind.

Der abgerundete Einschnitt 126 dient zur Herabsetzung der Wirkung von Spannungen, die sich an der Ecke konzentrieren würden, wenn die Zinken mit den Lappen an einer Ecke zusammentreffen würden. Die bogenförmige Ausbildung des Einschnittes verteilt die Spannung über eine größere Fläche.

Die Zinken 130 besitzen eine Oberkante 131, welche mit einem Absatz oder Ansatz eines Kontaktes in Eingriff kommt, wenn sie ausgeformt ist und in die Durchführung eines elektrischen Steckverbinders eingesetzt wird.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Buchse 100 in der der anhand der Fig. 2 folgenden Verarbeitungsstufe. Die Zinken 130 sind vorzugsweise durch eine Stanze nach oben und quer zu den Fingern oder Lappen 120 gebogen. Diese sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils um etwas weniger als 1/4-Kreis bogenförmig ausgebildet. Die Grundplatte 110 wurde mit einem vorderen Absatz 112 ausgestanzt, der sich über die Breite der Grundplatte 110 erstreckt. Ein hinterer Absatz 114 wird dadurch ausgeformt, daß ein Unterteil 118 der Buchse rückwärts und hinter der Grundplatte 110 nach oben gebogen wird, um im unteren Bereich eine Platte von doppelter Dicke zu ergeben. Diese bewirkt den zweiten oder hinteren Absatz 114, der

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- 9 sich über den unteren Teil der Fig. 3 erstreckt.

Fig. 3A ist ein Querschnitt durch einen der Montagefinger oder -lappen 120 sowie durch die diesem Finger zugeordneten nach innen ragenden Zinken 130. Auf dieser Fertigungsstufe ist der Finger bogenförmig ausgebildet und besitzt zwei Halterungszinken 130, die sich annähernd senkrecht zum Finger 120 erstrecken. Nach vollständiger Ausformung der Buchse ragt die Zinke 130 radial nach innen.

Fig. 3B zeigt einen Teilquerschnitt durch die Grundplatte längs der Linie IIIB-IIIB der Fig. 3. Der vordere Absatz 112 sowie der umgebogene und gedoppelte Unterteil 118 (d.h. der hintere Absatz 114) begrenzen einen Mittelteil 116 der Grundplatte 110,der nach innen ragt, d.h. in der gleichen Richtung wie die umgebogenen Zinken. Nach der vollständigen Ausformung der Buchse sind die Zinken 130 und der Mittelteil 116 innerhalb des Buchsenumfangs radial nach innen gekehrt angeordnet.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Kontakthalterungsbuchse eines Ausführungsbeispiels nach der vollständigen Ausformung. Die Buchse 100 umfaßt die Grundplatte 110 sowie die Finger 120. Die hier nicht gezeigten Zinken ragen von den Fingern 120 aus nach innen. Ein Saum 140 entsteht durch den Stoß der beiden Seiten der Grundplatte 110. Die Grundplatte 110 umfaßt den vorderen Absatz 112, den hinteren Absatz 114 sowie den Mittelteil 116, der gegenüber dem Vorderteil und dem Hinterteil der Grundplatte 110 einen kleineren Durchmesser aufweist. Der Mittelteil 116 liegt somit innerhalb des durch den Vorder- und Hinterteil gebildeten Ringes.

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Fig. 4A zeigt einen Grundriß der Buchse der Fig. 4 in Richtung der Linie IVA-IVA der Pfeile. Die Buchse 100 ist ringförmig ausgebildet, wobei die von den Fingern 120 getragenen Zinken 130 nach innen ragen. Die Grundplatte 110 ist nur zwischen den einzelnen Fingern 120 zu sehen und erstreckt sich natürlich um den gesamten ringförmigen Teil unterhalb der Finger 120. Auch der Saum oder die Naht 140 ist gezeigt.

Die erfindungsgemäße Buchse 100 besteht vorzugsweise aus einem Weichmetall wie Kupferberyllium (vorzugsweise eine Legierung CA-172, die unter dem Markennamen Berylco 25 von Kawecki Berylco Industries verkauft wird). Nach der Ausformung wird die Buchse in bekannter Weise wärmebehandelt, um das Metall zu härten und ihm Federeigenschaften mitzuteilen. Kupferberyllium als Werkstoff ist dadurch vorteilhaft, daß es nach der Vergütung eine gute mechanische Festigkeit aufweist; es ist auch amagnetisch, wie es für Einsätze nach militärischen Vorschriften und Pflichtenheften verlangt wird; und schließlich ist es vor der Behandlung in seinem weichen Zustand gut verarbeitbar.

Die Fig. 5-8 zeigen Ansichten der Kontakthalterungsbuchse 100 bei ihrer bevorzugten Anwendung der Halterung oder Befestigung eines elektrischen Kontaktes in der Durchführung eines elektrischen Steckverbinders .

Fig. 5 zeigt die Auslegung eines normalen Beispiels eines elektrischen Steckverbinders. Der Steckverbinder umfaßt eine isolierte Durchführung 200, eine Scheibe 300 sowie einen Kontakteinsatz 400. Alle drei Teile umfassen eine Durchführung, wobei die isolierte

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Durchführung 200 einen Durchgang 210, die Scheibe 300 einen Durchgang 310 und der Kontakteinsatz 400 einen Durchgang 410 aufweist. Die Durchgänge 210,310,410 sind zueinander axial fluchtend, um einen durch sie hindurchragenden Kontakt aufzunehmen.

Die isolierte Durchführung 200 besteht vorzugsweise aus Gummi und umfaßt nicht gezeigte Stege, um eine Spritzwasserdichtung für den elektrischen Kontakt zu bilden.

Die Scheibe 300 besteht vorzugsweise aus Nylon oder einem anderen geeigneten harten Kunststoff und umfaßt einen den Durchgang 310 umschließenden Absatz 312, auf welchen die Halterungsbuchse 100 montiert ist. Der Kontakteinsatz 400 besteht ebenfalls aus einem Isolierstoff (Gummi) und ist herkömmlich ausgelegt und nicht erfindungswesentlich .

Die Buchse 100 ist in den fluchtenden Durchgängen 310,410 montiert. Der Mittelteil 116 der Grundplatte 110 ist auf dem Absatz 312 der Scheibe 300 angebracht. Der vordere Absatz 112 der Grundplatte der Buchse 100 wird auf einer Vorderkante 320 der Scheibe 300 getragen, und der Hinterabsatz 114 liegt auf der Rückseite des Absatzes 312 des Kontakteinsatzes auf. Somit ist die Buchse 100 unverlierbar im Durchgang 310 durch das Zusammenwirken der Absätze 112,114 mit den Absätzen 312 der Scheibe und der Vorderkante 320 gesichert.

Die in den Fig. 5-8 gezeigte Kontakthalterungsbuchse 100 unterscheidet sich darin von der Kontakthalterungsbuchse der Fig. 4, daß die Vorderenden der Finger 120 nach außen aufgeweitete Vorsprünge auf-

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weisen, in deren Vorderteil ein Kontakt-Demontagewerkzeug eingreift. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird diese kleine Abänderung der Buchse vorgezogen, und diese Änderung wird einfach dadurch erreicht, daß zwischen den Ausführungen der Fig. 3 und Fig. 4 ein weiterer
Formungsgang eingeschoben wird.

Fig. 6 zeigt die Kontakthalterungsbuchse 100 der Fig. 5 mit einem
in ihr montierten elektrischen Kontakt 500. Der Kontakt 500 ragt
vollständig durch die Buchse 100 hindurch und ist in ihr unverlierbar gehaltert. Der Kontakt kann ein Kontaktstift oder eine Kontaktbuchse sein und auf eine beliebige herkömmliche Weise gefertigt
sein. Ein Fertigungsverfahren zur Herstellung eines solchen Kontaktstiftes oder einer solchen Kontaktbuchse ist im US-Patent 4 072 394 offenbart.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt des Kontaktes 500 und der Montage
der Buchse 100 der Fig. 6 längs der Linie VII-VII der Fig. 6 in
Pfeilrichtung. Mit Ausnahme im Bereich des Buchsensaumes 140 ist
der Kontakt 500 durch die Buchse 100 umschlossen, wobei jeder Finger zwei Halterungszinken 130 aufweist. Der Kontakteinsatz 400 umschließt die Buchse und den Kontakt, wobei die Scheibe 300, in welcher die Buchse 100 montiert ist, hinter der Buchse 100 und dem
Kontakteinsatz 400 angeordnet ist.

Fig. 8 zeigt die Montage des Kontaktes in der Buchse, wobei die
Zinke 130 den Kontakt 500 dadurch festhält, daß sie mit einem rückwärtsgekehrten Absatz 510 des Kontaktes 500 in Eingriff steht. Vorzugsweise besitzen die von den Fingern 120 getragenen Kontakthalterungszinken 130 eine Vorderkante 131, die mit dem Kontaktabsatz 510

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fluchtet und mit diesem auf einer entsprechenden Länge des Absatzes in Eingriff steht, um eine Halterung mit geringer Beanspruchung und geringem Verschleiß zu schaffen. Wenn somit der Absatz 510 radial nach außen ragt, ist die beste Anordnung der vorderen Zinkenkante 131, ebenfalls nach der Montage in radialer Richtung angeordnet zu liegen.

Fig. 9 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Halterungszinke und des Kontaktabsatzes der Fig. 8. Die Vorderkante 131 der Zinke 130 fluchtet mit der Oberfläche des Kontaktabsatzes 110, um einen guten Eingriff zwischen dem Zinken 130 und dem Absatz 510 zu gewährleisten.

Um den Kontakt aufzubauen, wird ein entsprechendes Werkzeug vom Vorderende aus eingesetzt, welches die Finger 120 mindestens um die Strecke radial nach außen biegt, auf welcher die Zinken 130 mit dem Absatz 510 in Eingriff stehen. Diese Werkzeuge sind allgemein bekannt.

Außer den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Einige Merkmale der Erfindung können vorteilhafterweise ohne bestimmte andere Merkmale verwendet werden. Es kann vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend abzuändern, mehr oder weniger Lappen in Abhängigkeit von der Größe der Durchführung und der Kontakte zu verwenden. Außerdem können die Arbeitsgänge der Ausformung in einer anderen Reihenfolge vorgenommen werden, es können auch weniger oder mehr Stanz- oder Ausformgänge durchlaufen werden. Anstelle des Stanzens kann auch eine chemische Gravur des Rohmaterials für Einsätze bei

kleinen Pertigungslosen verwendet werden, um die Buchse der Fig.1 zu schaffen. Daher können Teile der Erfindung ohne andere Teile verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (6)

1. P atentansprüche

   M.^Verfahren zur Herstellung einer Buchse für die Halterung eines elektrischen Kontaktes in einem elektrischen Steckverbinder, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Arbeitsgänge umfaßt: Ausstanzen einer bestimmten Form aus Flachmaterial mit einer langen Grundplatte sowie einer Anzahl von Langteilen, die von der Grundplatte aus nach vorne ragen, wobei jedes Teil mit sich seitlich erstreckenden Vorsprüngen versehen ist, die in der Mitte seiner Längsabmessung angeordnet sind, sodann Ausbildung der Grundplatte zu einer dreidimensionalen Form mit zwei sich seitlich erstreckenden Absätzen, ferner Ausformung der Vorsprünge aus der Ebene der Teile heraus durch Umbiegen in eine Stellung, in welcher sie sich quer zu den Teilen erstrecken, um Halterungszinken für den Eingriff mit einem Kontakt zu bilden und schließlich Ausbilden der gesamten Halterungsbuchse zu einer

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   ringähnlichen Form, deren Zinken nach innen ragen, wobei die Enden der Grundplatte an einem Saum zusammenstoßen, und die nach vorne ragenden Teile mit bogenförmigem Querschnitt ausgeformt sind, die um den Ringteil herum angeordnet sind, um eine symmetrische Anordnung um die Mittelachse des Ringes zu schaffen, wodurch eine ausgestanzte und ausgeformte Halterungsbuchse mit nach innen ragenden Zinken zur lösbaren Halterung eines Kontaktes entsteht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse zunächst aus einem Weichmetall ausgestanzt wird und nach mindestens einigen Ausformungsgangen zur Härtung des Metalls wärmebehandelt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken im wesentlichen senkrecht zu den Längsteilen ausgeformt sind, damit sie sich im wesentlichen von diesen aus radial nach innen erstrecken.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch die freien Vorderenden der Längsteile sich nach außen ausweitend ausgeformt werden, um ein Werkzeug aufzunehmen und in die Buchse einzuführen, damit der Kontakt von den ihn halternden Zinken der Buchse gelöst werden kann.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsgang des Ausstanzens des Rohlings zu einer Grundplatte und einer Anzahl von Längsteilen auch die Ausformung von vier Längsteilen umfaßt, zwischen denen ein an-

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   nähernd gleichmäßiger Abstand besteht, wodurch eine symmetrische Buchse ausgeformt werden kann.
6. 6. Elektrische Kontakthalterungsbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren von einem der vorhergehenden Ansprüche gefertigt wird.

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