DE3410331C2 - Elektrischer Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Ausführung.

Aus der US-PS 3 569 915 ist ein Filter enthaltender Steckverbinder bekannt, dessen Kontaktelemente in den Öffnungen einer metallenen Erdungsfolie stecken, welche die elektrische Verbindung zwischen den Filtern auf den Kontaktelementen und dem Gehäuse des Steckverbinders herstellt. Die Filter auf den Kontaktelementen sind zylindrisch ausgebildet und sie umgeben den Kontaktelementekörper wie eine Manschette. Ohne die Isolierkörperanordnung des Steckverbinders zu demontieren, kann aber kein Kontaktelement daraus entfernt werden.

Die US-PS 3 790 858 offenbart einen elektrischen Steck­ verbinder, der elektrische Schaltungsbauelemente, wie Absorptionseinrichtungen für magnetische Impulse oder Filter zur Ableitung von Hochfrequenz enthält. Die Bau­ elemente sind im Gehäuse innerhalb einer Erdungsplatte befestigt, welche mit Öffnungen versehen ist, durch die sich die Kontaktelemente erstrecken. Mittels einer aus­ wechselbar im Steckverbindergehäuse montierten ge­ druckten Schaltung sind die Anschlüsse der Schaltungs­ bauelemente mit ausgewählten Kontaktelementen des Steck­ verbinders verbunden. Diese Anordnung erfordert jedoch eine vollständige Demontage des Steckverbinders, wenn ein Schaltungsbaustein entfernt oder ersetzt werden soll.

In der US-PS 3 462 715 und der US-PS 4 126 370 sind Steckverbinder mit Filtern beschrieben, bei denen die Kontaktelemente verschiebbar in runden Filterelementen montiert sind, so daß sie ohne ein Zerlegen des Verbin­ ders aus den Kontaktkammern herausgenommen werden können. Sollen jedoch Filterelemente ausgewechselt wer­ den, ist die Demontage des Steckverbinders erforderlich.

Aus der US-PS 3 200 355 und der US-PS 3 854 107 sind Filtersteckverbinder bekannt, deren die Filter tragenden Kontaktelemente ohne Demontage des Steckverbinders in­ dividuell aus dem die Kontaktkammern enthaltenden Ein­ satz herausgenommen werden können. Die Filter sind zylindrisch ausgebildet und sitzen fest auf dem Kontakt­ elementekörper, den sie vollständig umfassen. Die elek­ trische Verbindung zwischen dem Filter und einem Erdungspotential aufweisenden Metallkörper des Stecker­ einsatzes wird über metallene Federzungen hergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem die Kontakt- und Schaltungsbauelemente einfach ausgewechselt werden können und der mit weniger Einzelteilen auskommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands nach Anspruch 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist äußerst wirtschaftlich herstellbar. Bei Verwendung von als Schichtkörper ausgebildeten elektrischen Schaltungsbauelementen ist deren problemlose Anordnung unmittelbar an einer Längsseite des Kontaktelementes möglich. Sein größter Durchmesser wird hierbei praktisch nicht verändert, wodurch innerhalb des Steckverbinders die Anordnung einer größeren Anzahl Kontaktelemente mit kleinerem Teilungsabstand möglich ist. Das Prinzip der Steckverbinder-Konstruktion mit den bewährten Vorrichtungen zur lösbaren Halterung von Kontaktelementen, wie sie bei elektrischen Steckverbindern ohne Filter üblich sind, kann beibehalten werden. Das Auswechseln eines Kontaktelementes, an dem ohne Schwierigkeiten mehrere verschiedene elektrische Schaltungsbauelemente vorgesehen sein können, ist schnell und mühelos vornehmbar.

Die Erfindung wird anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen als Adapter ausgebildeten elektrischen Steckverbinder, teilweise längsgeschnitten;

Fig. 2 den Ausschnitt eines Kontaktelementes des Steckverbinders der Fig. 1, in einer Seitenansicht;

Fig. 3 das Kontaktelement gemäß Schnittlinie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein als Adapter ausgebildeter elektrischer Steckverbinder dargestellt, welcher als Verbindungsteil zwischen die Stecker- und Buchsenhälfte einer Steckkupplung eingesetzt wird. Davon unabhängig kann die Erfindung aber auch entweder in die Stecker- oder die Buchsenhälfte einer Steckkupplung integriert sein.

Der allgemein mit 10 bezeichnete Adapter besteht aus einem metallenen Gehäuse 11, das aus einer vorderen Aufnahmehülse 12, einer rückwärtigen Steckhülse 14 und einer beide Hülsen miteinander verschraubenden Verbindungshülse 16 zusammengesetzt ist. Um den Adapter 10 mit einem Buchsenteil (nicht dargestellt) verbinden zu können, ist auf der Steckhülse 14 eine Kupplungsmutter 18 drehbar gelagert. Die Aufnahmehülse 12 ist dagegen für die Verbindungsherstellung mit einem Steckerteil, daß ebenfalls nicht dargestellt ist, ausgebildet.

Das Gehäuse 11 enthält einen aus einer Isolierkörperanordnung bestehenden Isoliereinsatz 20, welcher aus einem vorderen elastischen Isolierkörper 22, einem vorderen festen Isolierkörper 24, zwei rückwärtigen festen Isolierkörpern 26, 28 und einem rückwärtigen elastischen Isolierkörper 30 zusammengesetzt ist. Zwischen dem vor­ deren festen und dem benachbarten rückwärtigen festen Isolierkörper 24, 28 ist eine metallene Erdungsscheibe 32 angeordnet. Der Peripheriebereich 34 der Erdungs­ scheibe 32 befindet sich dabei zwischen den Enden 36, 38 von Aufnahme- und Steckhülse 12, 14, das heißt, daß bei dem mittels der Verbindungshülse 16 erfolgenden Zusam­ menziehen von Aufnahme- und Steckhülse 12, 14 die Erdungsscheibe 32 fest zwischen deren Enden 36, 38 ein­ gespannt wird und dadurch eine elektrische Verbindung zwischen der Erdungsscheibe 32 und dem Gehäuse 11 des Adapters 10 herstellt.

Die verschiedenen Isolierkörper 22, 24, 26, 28, 30 durchsetzen axial aufeinander ausgerichtet Öffnungen, welche eine Kontaktkammer 40 bilden. Koaxial zur Kon­ taktkammer 40 enthält die Erdungsscheibe 32 eine Öffnung 42. In der Kontaktkammer 40 ist ein allgemein mit 44 be­ zeichnetes Kontaktelement montiert, das sich durch die Öffnung 42 in der Erdungsscheibe 32 hindurch erstreckt. Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Adapaters 10 nur ein Kontaktelement 44 dargestellt ist, kennen derartige Steckverbinder natürlich auch mehrere solche Kontaktelemente enthalten.

Das Kontaktelement 44 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Körper 46 mit einem vorderen Verbindungs­ ende 48, das als Kontaktstift ausgebildet ist, einem mittleren Abschnitt 50 und einem als Kontaktbuchse aus­ gebildeten rückwärtigen Verbindungsende 52. Bei dem Adapter 10 ist das Kontaktelement 44 als Doppelkontakt ausgebildet. Wenn der Verbinder jedoch entweder als Stecker- oder als Buchsenhälfte ausgebildet ist, was wirtschaftlicher als die Verwendung eines Adapters ist, dann können die rückwärtigen Enden der Kontaktelemente Lötkelche oder Quetschanschlüsse aufweisen.

Das Kontaktelement 44 ist mittels einer Verriegelungs­ hülse 53, die im vorderen festen Isolierkörper 24 fixiert ist, auswechselbar in der Kontaktkammer 40 des Isoliereinsatzes 20 montiert. Die Verriegelungshülse 53 weist nach vorn erstreckende sowie nach innen ge­ richtete Federzungen 54 auf, welche hinter die rückwär­ tige Schulter 56 einer Vergrößerung 58 des vorderen Kon­ taktkörper-Durchmessers greift. Die Federzungen 54 be­ grenzen die Rückwärtsbewegung des Kontaktelementes 44 in der Kontaktkammer 40. Sie stellen lösbare Riegel 60 dar, welche mit einem nicht dargestellten zylindrischen Werk­ zeug in Eingriff gebracht werden können. Mit einem solchen von vorn in die Kontaktkammer 40 eingesetzten Werkzeug werden die Federzungen 54 nach außen über die Schulter 56 des Kontaktelementes 44 hinweggehoben, wo­ durch die Verriegelung gelöst ist und das Kontaktelement 44 somit nach hinten aus dem Isoliereinsatz 20 herausge­ zogen werden kann.

Wie Fig. 2 zeigt, ist hinter der Vergrößerung 58 des Kontaktelementes 44 ein Bund 62 angeordnet, welcher an einer rückwärtigen, im vorderen festen Isolierkörper 24 ausgeformten Schulter 64 der Kontaktkammer 40 anliegt und welcher die Vorwärtsbewegung des Kontaktelementes 44 begrenzt. Ein derartiges, von der Vorderseite des Steck­ verbinders aus lösbares Kontaktelement-Verriegelungssystem ist bekannt. Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem in der Kontaktkammer 40 montierten Kontaktelement 44 auch andere Kontaktelemente-Verriegelungssysteme verwendet sein können.

Der Erfindung entsprechend weist das Kontaktelement 44 auf einer Längsseite in seinem mittleren Abschnitt 50 eine Ausnehmung 66 auf, die so angeordnet ist, daß sie sich bei im Isoliereinsatz 20 steckenden Kontaktelement 44 in der Öffnung 42 der Erdungsscheibe 32 befindet. Der Boden 68 in der Ausnehmung 66 bildet eine ebene Fläche, auf welcher ein oder mehrere elektrische Bauelemente 70 befestigt werden können von denen mindestens eines eine Diode ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel sind es zwei elektrische Schaltungsbauelemente, wie bspw. eine zweipolige Diode zum Überspannungsschutz und ein Kondensator für Filterzwecke. Jeder dieser Schaltungsbausteine besteht aus einer im wesentlichen ebenen unteren elektrisch leitenden Schicht 72, welche auf den Boden 68 der Ausnehmung 66 gelötet ist und einer oberen elektrisch leitenden Schicht 74. Jede obere Schicht 74 der Bauelemente 70 ist mit einem Ende eines bogenförmig nach außen gewölbten, sich in Längsrichtung erstreckenden sowie als Blattfeder ausgebildeten Federmittels verbunden. Die Enden der Blattfeder können z. B. durch Löten mit den beiden oberen Schichten 74 verbunden sein. Die Blattfeder stellt eine elektrische Verbindung zwischen den Bauelementen 70 und der Erdungsscheibe 32 her, wenn das Kontaktelement 44 in den Adapter 10 eingesetzt ist, wie es Fig. 1 zeigt.

Es sei erwähnt, daß der Durchmesser der Kontaktkammer 40 hinter der Schulter 64 des Isoliereinsatzes 20, wie auch der Durchmesser der Öffnung 42 in der Erdungsscheibe 32 etwas größer ist als der Durchmesser des Bundes 62 vom Kontaktelement 44, so daß Letzteres mühelos von der Rückseite her in die Kontaktkammer 40 eingeschoben wer­ den kann. Infolgedessen muß sich die Wölbung der Blatt­ feder 76 über den Umfang des Bundes 62 hinaus er­ strecken, damit sie in der Öffnung 42 der Erdungsscheibe federnd an der Wandung anliegt. Natürlich darf das Profil der Bauelemente 70 nicht über den Umfang des Bundes 62 hinausreichen, sondern soll vorzugsweise etwas kleiner sein, wie es am besten Fig. 3 zeigt.

Beim Einsetzen des Kontaktelementes 44 in die Kontakt­ kammer 40 wird die Blattfeder 76 nach innen gedruckt, so daß sie nach Erreichen der Endlage des Kontaktelementes 44 im Isoliereinsatz 20 federnd gegen die Wandung in der Grundplatten-Öffnung 42 druckt und dadurch eine elek­ trische Verbindung zwischen den elektrischen Bauele­ menten 70 und dem metallenen Gehäuse 11 des Adapters 10 herstellt. Das Kontaktelement 44 mit den auf einer Seite befestigten elektrischen Bauelementen kann mittels des zuvor erwähnten Werkzeuges mühelos aus dem Isolierein­ satz 20 herausgezogen und auch wieder eingesetzt werden.

Während das beschriebene Kontaktelement mit zwei elek­ trischen Bauelementen 70 ausgerüstet ist, sei bemerkt, daß eines davon durch einen nichtleitenden Klotz, z. B. aus Kunststoff, ersetzt sein kann, an dem dann das freie Ende der Blattfeder 76 mittels eines geeigneten Klebers befestigt ist. Die Verwendung eines nicht Leitenden Klotzes anstelle eines Bauelementes ist insofern wün­ schenswert, weil die Blattfeder 76 damit ohne Rücksicht darauf, ob ein oder zwei Bauelemente vorhanden sind, ei­ nen gleichmäßigen Druck zwischen dem Bauelement und der Erdungsscheibe 32 erzeugt. Selbstverständlich können auch mehr als zwei solche Bauelemente an dem Kontaktele­ ment montiert sein, wobei es nicht notwendig ist, daß die Bauelemente und gegebenenfalls zusätzliche Blatt­ federn alle auf derselben Seite des Kontaktelementes vorgesehen werden.

Claims (11)

1. Elektrischer Steckverbinder mit einer elektrisch leitenden Verbindungshülse (12, 14, 16), die einen Isolator (22, 24, 26, 28) und eine Erdungsscheibe (32) enthält, wobei die Erdungsscheibe mit der Verbindungshülse elektrisch leitend verbunden ist, mit wenigstens einer Kontaktkammer (40), die sich durch den Isolator und die Erdungsscheibe hindurch erstreckt und in der ein Kontaktelement (44) mit wenigstens einem elektrischen Bauelement montiert ist, und mit Federmitteln (76) zur Schaffung einer lösbaren elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Bauelement und der Erdungsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein elektrisches Bauelement eine Diode (70) ist, die an einer Längsseite des Kontaktelements (44) montiert und von diesem getragen wird.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Federmittel (76) zur Schaffung einer lösbaren elektrischen Verbindung an der Diode befestigt ist.

3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Federmittel (76) eine nach außen gewölbte Blattfeder ist.

4. Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Diode (70) ein zweites elektrisches Bauelement montiert ist.

5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (44) an der einen Längsseite eine flache Befestigungsoberfläche (68) aufweist und die Diode (70) eine flache, an der Befestigungsoberfläche (68) anliegende Oberfläche aufweist.

6. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Ausnehmung (66) an der einen Längsseite des Kontaktelements (44), wobei der Boden (68) der Ausnehmung die flache Befestigungsoberfläche bildet.

7. Elektrischer Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (44) abnehmbar in der Kontaktkammer (40) gehalten ist.

8. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kontaktkammer (40) im Isolatorbereich Haltemittel für das Kontaktelement (44) vorhanden sind, die mit dem Kontaktelement (44) derart kooperieren, daß das Kontaktelement (44) mit der Diode (70) ohne Demontage des elektrischen Steckverbinders von der Verbindungshülse (12, 14, 16) entfernt werden kann.

9. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (44) eine ebene Befestigungsoberfläche (68) aufweist, auf der die Diode (70) montiert ist, wobei die Diode gegenüberliegend flache Oberflächen aufweist, denen ebene leitfähige Lötschichten zugeordnet sind, wobei eine (72) dieser Lötschichten an der Befestigungsoberfläche (68) anhaftet und ferner die Federmittel (76) die andere Lötschicht (74) der Diode (70) mit der Erdungsscheibe (32) verbinden und damit eine lösbare elektrische Verbindung bilden.

10. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind zum lösbaren Halten des Kontaktelements (44) in der Kontaktkammer (40), wobei das mit der Diode (70) versehene Kontaktelement (44) aus der Verbindungshülse (12, 14, 16) herausgenommen werden kann.

11. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmung (66) so bemessen ist, daß der Querschnitt der Diode (70) und des Kontaktelementkörpers (44) an der Stelle der Befestigungsoberfläche (68) nicht größer ist als der Maximalquerschnitt des Kontaktelementkörpers (44), um dadurch eine kompakte Einheit dieses Kontaktelements mit anderen Kontaktelementen des elektrischen Steckverbinders zu ermöglichen.