DE3229322C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen elektrischen Stecker zur Herstellung von Verbindungen zwischen beliebigen Steckerstiften nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige, umgangssprachlich auch als programmierbare Stecker bezeichnete Stecker dienen zur wahlweisen Verbindung bestimmter vorgegebener Anschlüsse auf elektrischen Schal­ tungsplatten oder dgl., um so individuelle Schaltungsmuster herstellen zu können.

Aus der US-PS 40 30 793 ist ein derartiger Stecker mit zweizeiliger Steckerstiftanordnung bekannt, bei welchem vorgefertigte Verbindungsdrähte in im Steckerkörper gebildete Schlitze eingesetzt werden können, um die Steckerstifte nach Bedarf miteinander zu verbinden. Dabei sind die Schlitze des Steckerkörpers in Form eines rechtwinkligen Gitter­ musters zwischen den Steckerstiftanschlüssen gebildet.

Ein Stecker der in Rede stehenden Gattung ist außerdem aus der DE-OS 21 52 452 bekannt, der ebenfalls eine zwei­ zeilige Steckerstiftanordnung aufweist. Dabei besteht der Stecker aus einem Steckerkörper aus isolierendem Werkstoff mit Lochreihen, in welchen U-förmig gebogene Brücken aus Draht oder dgl. einsetzbar sind, wobei die U-Schenkel jeweils ein Steckerstiftpaar bilden. Ein Abdeckteil arretiert die so in den Steckerkörper eingesetzten U-Brücken im Stecker­ körper. Dadurch entsteht ein Stecker mit einer Anzahl von Steckerstiftpaaren, wobei jeweils nur die beiden Stecker­ stifte jedes Steckerstiftpaares untereinander, aber mit keinem anderen Steckerstift verbunden oder auch nur ver­ bindbar sind.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen mehrpoligen elektrischen Stecker der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß beliebige Verbindungen zwischen den Steckerstiften mit Hilfe auto­ matisierter Fertigungstechniken herstellbar sind, d. h. daß auf schnelle und kostengünstige Weise beliebige Schaltungs­ muster zwischen den Steckerstiften hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Stecker gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Stecker können also Drahtverbindungen leicht zwischen jedem beliebigen Steckerstift und einem oder mehreren anderen Steckerstiften hergestellt werden, vorzugsweise mittels einer automatischen Verdrahtungsmaschine, die mit flexiblen Drähten arbeitet. Der erfindungsgemäße Stecker weist einen elektrisch isolierenden Steckerkörper mit einer Anordnung von darin befestigten Steckerstiften auf, die jeweils einen aus dem Steckerkörper herausragenden, in einen Sockelkontakt bzw. eine Anschlußbohrung einer Schaltungsplatte einzusteckenden Stiftteil und einen an der Oberseite des Steckerkörpers befindlichen Anschlußteil aufweist, und der Steckerkörper trägt außerdem an seiner Oberseite eine Anzahl von nach oben ragenden Zapfen, die mit gegenseitigen Abständen entlang des Steckerkörpers angeordnet sind. Die Anschlußteile der Steckerstifte sind in einem rechtwinkligen Raster angeordnet, das aus zwei oder mehr Reihen von mit gegenseitigen Abständen angeordneten Anschlußteilen gebildet ist, oder sie sind in Form einer geradlinigen Anordnung bzw. einer einzigen Reihe angeordnet. Die Zapfen des Steckerkörpers befinden sich jeweils an einer in Längsrichtung des Steckerkörpers zwischen benachbarten Anschlußteilen einer Reihe sowie seitlich zwischen benachbarten Reihen gelegenen Stelle. So ist zwischen gegenüberliegenden Anschlußteilen benach­ barter Reihen ein Pfad für eine direkte elektrische Verbindung mittels eines dazwischen verlaufenden Drahtes gebildet. Die benachbarten Anschlußteile jeder Reihe können durch einen Verbindungsdraht miteinander verbunden werden, der vom einen Anschlußteil um den zwischen den beiden benachbarten Anschlußteilen befindlichen Zapfen herum zu dem anderen Anschlußteil geführt wird. Die Zapfen bilden Führungshilfen zur Führung der elektrischen Verbindungs­ drähte von einem Anschlußteil zu beliebigen anderen Anschluß­ teilen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in denen zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen elektrischen Stecker,

Fig. 2 eine abgebrochene Draufsicht des Steckers nach Fig. 1, welche die Verbindung zweier gegenüberliegender Steckerstifte zeigt,

Fig. 3 ebenfalls eine abgebrochene Draufsicht des Steckers nach Fig. 1, welche die Verbindung zweier benachbarter Steckerstifte zeigt,

Fig. 4 eine Draufsicht des Steckers nach Fig. 1 mit einer vollständigen Verdrahtung zwischen den Stecker­ stiften,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Steckers, und

Fig. 6 eine abgebrochene perspektivische Darstellung einer noch weiteren Ausführungsform eines Steckers.

Der programmierbare Stecker wird nachstehend zunächst anhand eines Ausführungsbeispiels mit zweizeiliger Steckerstiftanordnung beschrieben, wie es in Fig. 1 abgebildet ist.

Der Stecker weist einen Steckerkörper 10 aus elektrisch isolierendem Werkstoff auf, der eine im wesentlichen flache rechteckige Form hat und in welchem in zweizeiliger Anordnung eine Anzahl elektrischer Steckerstifte 12 eingesetzt ist. Jeder Steckerstift 12 weist einen von der Unterseite des Steckerkörpers aus über diesen hinausragenden Stiftteil 14, der in eine entsprechende Buchse eines Stecksockels bzw. in eine Anschlußbohrung einer Schaltungsplatte einzustecken ist, und einen Anschlußteil 16 auf, der sich an der Ober­ seite des Steckerkörpers 10 befindet. Der Anschlußteil 16 ist mit dem im Steckerkörper 10 verlaufenden Befestigungs­ abschnitt des Steckerstiftes 12 durch einen schmalen Hals 18 verbunden, um die Wärmeableitung vom Anschlußteil 16 beim Löten oder sonstigen thermischen Verbinden desselben mit einem Verbindungsdraht zu verringern. Weiter weist jeder Stecker­ stift 12 an seinem im Steckerkörper 10 verlaufenden Befestigungsabschnitt seitliche Nasen 17 auf, die in die Seitenflächen der Aufnahmeschlitze 19 des Steckerkörpers 10 eingreifen und den Steckerstift 12 im Steckerkörper halten. Die Anschlußteile 16 der Steckerstifte liegen jeweils in einer Aussparung der Oberseite des Steckerkörpers 10 und sind mit der Steckerkörperoberseite bündig. An seiner Unterseite ist der Steckerkörper 10 an seinen Ecken mit Montagefüßen 21 versehen, mit welchen er auf einer Schaltungsplatte aufsitzt, so daß zwischen dem Stecker­ körper und der Schaltungsplatte in an sich bekannter Weise ein gewisser Abstand verbleibt.

Weiter weist der Steckerkörper 10 an seiner Oberseite eine Anzahl von mit ihm einstückig ausgebildeten Zapfen 20 auf, die mit gegenseitigen Abständen entlang der Längsachse des Steckerkörpers angeordnet sind. Jeder dieser Zapfen 20 ist in Längsrichtung des Steckerkörpers bezüglich der Anschlußteile 16 der beiden Steckerstiftreihen versetzt zwischen jeweils zwei benachbarten Anschlußteilen und seitlich zwischen den beiden Reihen angeordnet. Nach Fertig­ stellung der zur Programmierung des Steckers vorgesehenen Verdrahtung zwischen den einzelnen Steckerstiften kann ein Deckel 22 auf die Oberseite des Steckerkörpers 10 aufgesetzt werden, der die Verdrahtung umschließt. Der Deckel 22 weist an seiner Unterseite einen umlaufenden Rand 25 auf, der mit dem oberen Rand des Steckerkörpers 10 zusammenwirkt und beispielsweise durch Ultraschallbindung oder Klebung mit diesem verbunden werden kann. Weiter ist der Deckel an seinen Stirnenden mit Zentriernasen 27 versehen, die in entsprechende Aussparungen 29 des Steckerkörpers 10 eingreifen. Eine der beiden Zentriernasen 27 ist länger als die andere und wirkt mit einer tieferen Aussparung 29 zusammen, um eine bestimmte Positionierung des Deckels festzulegen und den Zusammenbau nur in der richtigen Positionierung zu ermöglichen. Außerdem ist auf der Oberseite des Deckels 22 ein Positionierungseinschnitt 31 als Sichtanzeige der Orientierung der Steckerstiftverdrahtung vorgesehen. Durch einen in der Oberseite des Deckels vorgesehenen Schlitz 23 kann eine Vergußmasse eingegossen werden. Bei auf den Steckerkörper 10 aufgesetztem Deckel ragen die Zapfen 20 in den Deckelschlitz 23 hinein und sind mit ihrem oberen Ende mit der Deckeloberseite bündig. An der Unterseite des Steckerkörpers 10 kann ein Schlitz zur Positionierung des Steckerkörpers in einer automatischen Verdrahtungsmaschine oder sonstigen Vorrichtung im Zuge der Steckerfertigung vorgesehen sein.

Die einander gegenüberliegenden Anschlußteile 16 zweier benachbarter Steckerstiftreihen können durch eine zwischen ihnen verlaufende direkte Drahtverbindung 24 elektrisch miteinander verbunden werden, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Benachbarte Anschlußteile 16 von Stecker­ stiften einer Steckerstiftreihe können dadurch elektrisch miteinander verbunden werden, daß eine Drahtverbindung 26 vom einen Anschlußteil um den zwischen den benachbarten Anschlußteilen befindlichen Zapfen 20 herum zu dem anderen Anschlußteil geführt wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Zapfen 20 bilden Führungshilfen zur Führung der elektrischen Verbindungsdrähte von einem beliebigen Anschlußteil zu beliebigen anderen Anschlußteilen der gleichen oder einer anderen Steckerstiftreihe, mit Ausnahme des dem betreffenden Anschlußteil jeweils gegenüberliegenden Anschlußteils einer anderen Steckerstiftreihe. Die Möglichkeit der Führung der Verbindungsleitungen ist in Fig. 4 anhand eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungs­ verdrahtung dargestellt. Eine der dort gezeigten Verbindungen ist durch einen Draht 28, eine weitere Verbindung durch einen Draht 30, und eine dritte Verbindung durch einen Draht 32 hergestellt. Die Drahtverbindungen lassen sich leicht durch Verbinden des einen Drahtendes mit einem Anschlußteil 16 und Weiterführen des Drahtes zu weiteren, damit zu verbindenden Anschlußteilen herstellen.

Die beschriebene Konstruktion läßt sich natürlich auch bei Steckern mit anderer als zweizeiliger Steckerstift­ anordnung anwenden. Ein alternatives Ausführungsbeispiel mit vierzeiliger Steckerstiftanordnung ist in Fig. 5 dargestellt. Eine Anschlußteilreihe 16 a einer Steckerstift­ reihe verläuft entlang eines Randes des Steckerkörpers 10 a. Eine zweite Anschlußteilreihe 16 b einer zweiten Stecker­ stiftreihe verläuft parallel zur Reihe 16 a, jedoch etwas in Längsrichtung versetzt, so daß die Steckerstifte dieser beiden Reihen gestaffelt angeordnet sind. Zwei in gleicher Weise gestaffelte Reihen von Steckerstiften verlaufen entlang des gegenüberliegenden Randes des Steckerkörpers. An der Oberseite des Steckerkörpers 10 a ist wiederum eine Anzahl von nach oben ragenden Zapfen 20 a vorgesehen, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel ein Zapfen 20 a jeweils in Höhe des Zwischenraumes nach jedem zweiten Anschlußteil der Reihe 16 b angeordnet ist. Ein beispielsweises Verdrahtungs­ muster ist durch die Drähte 40 angedeutet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dar­ gestellt, bei welchem die Anschlußteile der Steckerstifte abisolierend ausgebildet sind. Die Anschlußteile der Stecker­ stifte, die jeweils mit ihrem flachen Abschnitt wiederum in einer Aussparung des Steckerkörpers 10 b liegen, weisen jeweils eine nach oben ragende Fahne 42 mit einem Schlitz 44 auf, welch letzterer zur Aufnahme eines entsprechend bemessenen, mit Kunststoff oder Gummi isolierten Massiv­ drahtes dient. Beim Eindrücken eines Drahtes in den Schlitz 44 wird die Isolation des Drahtes durch die Seiten­ flächen des Schlitzes weggequetscht, so daß ein elektrischer Kontakt zwischen den Schlitzwänden und dem Draht hergestellt wird. Diese Art der selbsttätigen Abisolierung bei elektrischen Anschlüssen ist an sich bekannt.

Der Stecker nach den Fig. 1 bis 5 eignet sich zur Verdrahtung mit Hilfe einer automatischen Verdrahtungs­ maschine für Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung mittels flexibler Drähte, beispielsweise nach der US-PS 36 08 190 und der US-PS 36 73 681. Bei Verwendung der automatischen Verdrahtungstechnik, beispielsweise nach den eben genannten Patentschriften, wird der Steckerkörper mit den eingesetzten Steckerstiften unter einem Lötkopf positioniert, der auf einem rechtwinkligen Raster relativ zu den Anschlußteilen 16 bewegbar ist. Dieser Lötkopf weist eine Lötspitze auf, durch welche ein lackisolierter Draht zugeführt wird. Der Lötkopf wird in Berührung mit dem Anschlußteil gebracht, mit welchem der Draht zu verbinden ist, und durch Erhitzung des Drahtes und des Anschlußteils wird die Lackisolation an dem Drahtende verdampft und dieses mit dem Anschlußteil verlötet. Nach dieser Verlötung wird der Lötkopf zum nächsten Verdrahtungspunkt bewegt, so daß die nächste Lötverbindung im Zuge der herzustellenden Verdrahtung gemacht werden kann. Nach Fertigstellung eines gegebenenfalls mehrere aufeinanderfolgende Drahtstrecken zwischen mehreren Anschlußteilen umfassenden Drahtzuges wird der Draht vom Lötkopf abgeschnitten. Die Verdrahtungsleitungen, die bei dem Stecker hergestellt werden können, können einander ohne weiteres kreuzen und in jedem beliebigen Leitungsmuster angeordnet sein. Außerdem können mehrere Verbindungen auf einem Anschlußteil hergestellt werden. Die Verdrahtungswege sind nicht auf ein rechtwinkeliges Leitungsmuster beschränkt, wie bei herkömmlichen Steckern dieser Gattung, bei welchen Verdrahtungsverbindungen nur in Längsrichtung zwischen benachbarten Steckerstiften oder in Querrichtung zwischen gegenüberliegenden Steckerstiften benachbarter Steckerstiftreihen möglich sind.

Der Stecker nach Fig. 6 mit selbstabisolierenden Anschlußteilen kann ebenfalls automatisch verdrahtet werden, indem eine geeignete automatische Punkt-zu-Punkt-Verdrahtungs­ maschine Anwendung findet, die für selbstabisolierende Anschlußfahnen ausgelegt ist. Ferner kann der Stecker natürlich auch manuell verdrahtet werden, obwohl seine wesentlichen Vorteile gerade bei Verwendung automatischer Verdrahtungsmaschinen zur Geltung kommen.

Nach Herstellung eines bestimmten Verdrahtungsmusters kann der Stecker gewünschtenfalls offenbleiben, damit die Verdrahtung, beispielsweise für spätere Verdrahtungs­ änderungen zwecks Umprogrammierung des Steckers, zugänglich bleibt. Vorzugsweise wird jedoch der Deckel 22 nach dem Herstellen der Verdrahtung auf den Steckerkörper aufgesetzt und der verbleibende Hohlraum durch den Deckelschlitz 23 hindurch mit einer geeigneten Vergußmasse gefüllt. Diese Kapselung der Steckerverdrahtung trägt zur Sicherheit bei, da die Verdrahtungswege dann nicht ohne weiteres feststellbar sind. Außerdem ergibt die Kapselung eine robuste Konstruktion, in welcher die Verdrahtung von der Umgebung völlig isoliert und gegen mechanische Schäden geschützt ist.

Der Steckerkörper und der Deckel des Steckers werden vorzugsweise aus geeignetem Kunststoff, beispielsweise aus thermoplastischen Polyester, spritz­ gegossen. Die Steckerstifte bestehen vorzugsweise aus Phosphorbronze, wobei die Anschlußteile dieser Steckerstife verzinnt oder mit einem Flußmittel überzogen sind. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel betragen die Mittenabstände der Anschlußteile bzw. der Steckerstifte 2,5 mm. Der Stecker­ körper des in Fig. 1 beispielsweise dargestellten Steckers mit zweizeiliger Steckerstiftanordnung weist Außenabmessungen von etwa 10 mm × 20 mm auf. Es ist klar, daß die vorstehend angegebenen Maßnahmen auch bei zahlreichen anderen Steckerkonfigurationen Anwendung finden können, bei welchen die Anschlußteile der Steckerstifte auf einem rechtwinkeligen Raster in zwei oder mehr Reihen angeordnet sind, oder die auch nur eine einzige Reihe von Steckerstiften mit unmittelbar zwischen deren Anschlußteilen befindlichen Zapfen aufweisen.

Claims (8)

1. Mehrpoliger elektrischer Stecker zur Herstellung von Verbindungen zwischen beliebigen Steckerstiften des­ selben, bestehend aus einem Steckerkörper (10) aus iso­ lierendem Werkstoff, einer Anzahl in den Steckerkörper in Reihen eingesetzter Steckerstifte (12) und einem Abdeck­ teil (22) für die Anschlußteile der Steckerstifte, dadurch gekennzeichnet, daß am Steckerkörper (10) an seiner der Einsteckseite abgewandten Seite Zapfen (20) vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung zwischen den Steckerstift­ reihen befinden und jeweils auf Lücke zwischen zwei benach­ barten Steckerstiften bzw. Steckerstiftreihen angeordnet sind und die Verbindungen zwischen den Steckerstiften durch jeweils um die Zapfen herumgeführte Anschlußdrähte herge­ stellt sind.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (16) der Steckerstifte (12) jeweils über einen schmalen Hals (18) mit dem Steckerstift (12) ver­ bunden sind und die Anschlußteile (16) in Aussparungen des Steckerkörpers (10) liegen.

3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerstifte (12) in zwei Reihen angeordnet sind.

4. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerstifte (12) in vier Reihen angeordnet sind.

5. Stecker nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (16) der Steckerstifte (12) auf einem Raster angeordnet sind, das die Herstellung der einzelnen Verbindungen durch eine automatische Verdrahtungsmaschine gestattet.

6. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (16) der Stecker­ stifte (12) als Lötplättchen ausgebildet sind.

7. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (44) der Stecker­ stifte die Anschlußdrähte in Klemm-Schneid-Technik kon­ taktieren.

8. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckteil (22) eine Öffnung zum Einbringen einer Vergußmasse in den vom Steckerkörper (10) und Abdeckteil (22) nach dem Zusammenbau gebildeten Hohl­ raum aufweist.