DE3545633C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Mehrfach- Kontaktvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Kontaktvorrichtungen werden u. a. für Experimentier- und Entwicklungsarbeiten in der Elektrotechnik und Elektronik, z. B. in der Leistungselektronik, verwendet und werden auch kurz als "Verzweigungspunkte" bezeichnet.

Kontaktvorrichtungen der vorliegenden Art sollen den raschen Aufbau und die Änderung von Schaltungen in Steckausführung ermöglichen bzw. die Handhabung erleichtern. Sie können z. B. in rasterförmiger Anordnung in Exprimental-Schaltungsplatten integriert oder auch in Form von buchsenartigen Bauelementen zum Einsetzen in solche Schaltungsplatten oder andere Halterungen zur Anwendung kommen.

Eine Kontaktvorrichtung der vorgenannten Art ist bekannt z. B. aus der DE-OS 21 16 342. Diese und andere bekannte Ausführungen sind in ihrem Aufbau kompliziert und hinsichtlich der Herstellung aufwendig. Sie sind außerdem wegen vergleichsweise kleiner Kontaktflächen und ebensolcher Stromflußquerschnitte zwischen benachbarten Buchsen für Zwecke der Leistungselektronik wenig geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Mehrfach-Kontaktvorrichtung der vorliegenden Art, die sich durch einfachen, herstellungsgünstigen Aufbau sowie durch hohe Leitwerte zwischen den verschiedenen Buchsen einer Kontaktvorrichtung auszeichnet. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bestimmt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Hierin zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführung einer Kontaktvorrichtung in Form eines rosettenartigen Hohlprofil-Kontaktkörpers in Axialansicht;

Fig. 2 einen Axialschnitt des Kontaktkörpers nach Fig. 1, zusätzlich mit eingesetztem Zentralstecker;

Fig. 3 eine zweite Ausführung einer Kontaktvorrichtung in Form einer Schaltungsplatte mit einer Mehrzahl von eingesetzten Kontaktkörpern gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine dritte Ausführung einer Kontaktvorrichtung mit einem Kontaktkörper gemäß Fig. 1, der in einen Einzel-Haltekörper eingesetzt ist, in Verbindung mit einer Schaltungsplatte;

Fig. 5 eine vierte Ausführung einer Kontaktvorrichtung nach Art von Fig. 4, jedoch mit einem abgewandelten Haltekörper und eingesetzter Zentralbuchse;

Fig. 6 und Fig. 7 weitere abgewandelte Ausführungen von Kontakt- und Haltekörpern im Axialschnitt;

Fig. 8 eine weitere Ausführung einer Kontaktvorrichtung mit rosettenartigem Hohlprofil-Kontaktkörper, jedoch mit außenliegenden Kontaktelement-Aufnahmeräumen, in Axialansicht;

Fig. 9 eine Ausführung einer Kontaktvorrichtung mit 2 koaxial ineinanderliegend angeordneten Hohlprofil-Kontaktkörpern in Axialansicht, und

Fig. 10 einen Axialschnitt der Kontaktvorrichtung nach Fig. 9 längs der Schnittebene X-X.

Die Kontaktvorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem rosettenartigen, dünnwandigen Hohlprofil-Kontaktkörper KK, dessen Inneres einen einen durchgehenden Kontaktraum KR mit 4 peripheren Aufnahmeräumen AR sowie einem zentralen Aufnahmeraum ARZ für übliche, stiftförmige Kontaktelemente KE bildet (in Fig. 1 im Querschnitt angedeutet). Die innere Oberfläche des Hohlprofils bildet eine Kontakt- und Leitfläche KF, die sich unterbrechungsfrei um die Kontaktelement-Aufnahmeräume erstreckt. Damit ergeben sich innerhalb der Vorrichtung 5 Kontaktbuchsen KB, die untereinander durch die Kontakt- und Leitfläche KF elektrisch verbunden sind.

Die Kontakt- und Leitfläche KF ist ihrer geometrischen Form nach allgemein-zylindrisch ausgebildet, d. h. entsprechend einer geometrischen Fläche, die durch Parallelverschiebung einer Geraden als Erzeugende entsteht. Dies begründet die vorteilhaft einfache Herstellungsmöglichkeit des Kontaktkörpers als Strangpreßprofil oder als gezogenes, gewalztes oder gepreßtes Blechprofil. Ferner ermöglichen die geraden und untereinander parallelen Mantellinien bzw. Erzeugenden eine sichere und großflächige Kontaktierung an den üblichen, zylindrischen Kontaktstiften.

Die dünnwandige Ausbildung des Kontaktkörpers ermöglicht bei entsprechender Bemessung des Innendurchmessers der Aufnahmeräume AR und ARZ in bezug auf den Außendurchmesser der stiftförmigen Kontaktelemente KE auch die für eine sichere Kontaktierung erforderliche, federelastische Anpressung. Dabei ist es von Bedeutung, daß die Kontakt- und Leitfläche KF mit ihren Abschnitten A 1 und A 2 jeweils weniger als 360° des Querschnittsumfanges der Aufnahmeräume AR bzw. ARZ bildet. Infolgedessen wird nämlich die federelastische Expansion und Kontraktion der entsprechenden Wandabschnitte des Kontaktkörpers nicht behindert. Besonders günstig sind diesbezüglich die Verhältnisse beim zentralen Aufnahmeraum ARZ. Hier bildet die Kontakt- und Leitfläche KF 2 Paare von gegenseitig beabstandeten und einander gegenüberliegenden Abschnitten A 2 des Aufnahmeraum-Querschnittsumfanges, so daß sich eine erhöhte federelastische Nachgiebigkeit und wegen der teilweise voneinander unabhängigen radialen Beweglichkeit der Abschnitte eine gleichmäßigere Anpressung ergibt.

Für eine sich über möglichst kurze Wege erstreckende elektrische Leitverbindung zwischen den in benachbarten Buchsen KB befindlichen Kontaktelementen KE ist es wichtig, daß sich die Kontakt- und Leitfläche unterbrechungsfrei über entsprechende Abschnitte der Oberfläche des Kontaktraumes erstreckt. Besonders günstig ist diesbezüglich die bei einem geschlossenen Hohlprofil-Kontaktkörper über alle Buchsen unterbrechungsfrei durchgehende Kontakt- und Leitfläche, weil sich für zwei beliebige Kontaktelemente jeweils ein doppelter Verbindungs-Strompfad ergibt, nämlich über die beiden komplementären Teile des gesamten Innenumfangs des Kontaktraumes. Gegebenenfalls kann aber eine Stoß- bzw. Unterbrechungsstelle, wie sie bei Herstellung des dünnwandigen Kontaktkörpers durch Falten, Pressen oder Ziehen eines Blechprofils auftritt, durchaus zugelassen werden.

Fig. 2 zeigt als vorteilhafte Erweiterungsmöglichkeit für den Aufbau von Experimentierschaltungen und dergl. den festen Einsatz eines zentralen Kontaktelementes KEZ mit nach unten vorstehendem Steckerteil ST in den Aufnahmeraum ARZ. Gegebenenfalls kommen auch andere und mehrere Aufnahmeräume für den Einsatz solcher Stecker in Betracht. Im Beispiel ist für die Befestigung ein selbstschneidendes Gewindeteil GW am oberen Abschnitt des Kontaktelementes KEZ vorgesehen, es kommt aber auch mit Vorteil eine Befestigung durch eine stoffschlüssige Verbindung, z. B. durch Löten oder Punktschweißen, oder auch nur durch Einpressen in Betracht.

Fig. 3 zeigt den Einsatz eines Kontaktkörpers KK der vorstehend erläuterten Art in einer entsprechend formangepaßten Aufnahme KA eines als isolierende Schaltungsplatte ausgebildeten Haltekörpers HK. Am Boden der Aufnahme KA ist eine Durchbrechung D für das Einführen eines Kontaktelementes KE von unten in den zentralen Kontaktelement-Aufnahmeraum ARZ angedeutet. Wie in Fig. 3 nur schematisch durch weitere, strichpunktierte Mittelachsen angedeutet, lassen sich auf diese Weise ausgedehnte Mehrfach-Buchsenfelder in rasterförmiger Verteilung bequem herstellen. Besonders vorteilhaft ist auch die Möglichkeit, die insgesamt radial federelastischen Kontaktkörper in einfache Bohrungen der Schaltungsplatte einzusetzen.

Fig. 4 zeigt die Bildung einer nach außen im wesentlichen isoliert abgeschirmten Mehrfach-Buchseneinheit durch Einsetzen eines Kontaktkörpers KK in einen buchsenförmigen Haltekörper HK 1 aus Isoliermaterial. An dem die Kontaktkörperaufnahme KA begrenzenden Bodenabschnitt B des Haltekörpers ist ein Haltezapfen HZ angesetzt, im Beispiel zweckmäßig einfach einstückig angeformt, der das Einsetzen in eine Schaltungsplatte HK oder dergl. in Bohrungen von vergleichweise geringem Durchmesser ermöglicht. Der Haltezapfen ist mit einem - vorteilhaft selbstschneiden - Gewinde GW zur sicheren und lösbaren Befestigung an der Schaltungsplatte versehen. Im allgemeinen dürfte ein Preß-Sitz ausreichend sein.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführung eines buchsenförmigen Haltekörpers HK 2 mit eingesetztem Kontaktkörper KK, wobei am Bodenabschnitt B des Haltekörpers ein mit koaxialer, zylindrischer Durchbrechung D versehener, also hülsenförmiger Haltezapfen HZ 1 zum Einsetzen in Bohrungen einer Schaltungsplatte HK angeformt ist. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, auch bei vergleichsweise dicken Schaltungsplatten zusätzlich Kontaktstecker von unten anzuschließen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen besonders einfach gestaltete und damit herstellungsgünstige Ausführungen von Haltekörpern ohne angeformte Halteelemente geringeren Durchmessers. Der Haltekörper HK 3 nach Fig. 6 weist am hier dünnwandigen Bodenabschnitt B eine koaxiale Durchbrechung D für das Einsetzen eines zentralen Kontaktelementes von unten auf. Fig. 7 zeigt dagegen einen allgemein-zylindrisch profilierten, also besonders einfach hülsenförmigen Haltekörper HK 4, der aus einem Strangprofil durch Ablängen hergestellt werden kann. Von Vorteil ist insbesondere auch die Zugänglichkeit aller Kontaktelement-Aufnahmeräume des Kontaktkörpers KK an beiden Stirnseiten ST.

Fig. 8 zeigt einen rosettenartigen Hohlprofil-Kontaktkörper KK 1 aus dünnwandigem, federelastischem Material ähnlich der Ausführung nach Fig. 1, wobei sich jedoch der Kontaktraum KR mit als Profileinbuchtungen ausgebildeten Kontaktelement-Aufnahmeräumen AR und einer unterbrechungsfreien Kontakt- und Leitfläche KF 1 an der Außenseite des Profils erstreckt. Auch hier ist im Zentralbereich der Rosette ein innenliegender Kontaktelement-Aufnahmeraum ARZ gebildet.

Die in den Fig. 9 und 10 gezeigte Kontaktvorrichtung umfaßt 2 einstückig zusammenhängend gestaltete, koaxial ineinanderliegende Kontaktkörper KK 2 und KK 3 aus nicht oder schwach leitfähigem Material, wie Kunststoff oder Keramik. Der erste, innenliegende Kontaktkörper KK 2 ist vergleichsweise massiv ausgebildet, während der zweite, außenliegende Kontaktkörper KK 3 als dünnwandiger Hohlzylinder und daher radial federelastisch nachgiebig ausgebildet ist. Ersterer weist ein rosettenartiges Außenprofil mit Einbuchtungen auf, die über den Umfang verteilt angeordneten Kontaktelement-Aufnahmeräumen AR zugeordnet sind. Die Aufnahmeräume sind zwischen innen- bzw. außenliegenden Kontakt- und Leitflächen KF 2 bzw. KF 3 angeordnet, die als Beschichtung der entsprechenden Oberflächenteile der beiden Kontaktkörper aus geeignetem Kontakt- und Leitmaterial ausgebildet sind. Solche Kontakt- und Leitschichten lassen sich mit geringem Aufwand herstellen, z. B. durch Galvanisieren, Aufdampfen oder Aufspritzen. Die beiden Kontaktkörper hängen über radiale Stegabschnitte SG, die wegen ihrer geringen Abmessungen die unterbrechungsfrei durchgehenden Kontakt- und Leitschichten in ihrer Ausdehnung kaum schmälern, zusammen. Es ergibt sich so eine in üblicher Preß- oder Spritztechnik günstig herstellbare, einstückige Mehrfach-Kontaktvorrichtung.

Es versteht sich im übrigen, daß auch dünnwandige Hohlprofil-Kontaktkörper aus Isoliermaterial, wie Kunststoff oder Keramik, hergestellt und mit geeigneter, durch Beschichtung mit Kontakt- und Leitschichten versehen werden können.

Claims (9)

1. Elektrische Mehrfach-Kontaktvorrichtung mit einer Mehrzahl von Steckbuchsen in einem Kontaktkörper mit rosetten­ förmigem Profil, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper als dünnwandiges, einstückiges Hohlprofil ausgebildet ist.

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Kontaktkörpers einen durch­ gehenden Kontaktraum mit vorzugsweise vier, um eine zentrale Steckbuchse herum angeordneten peripheren Steckbuchsen bildet.

3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Kontaktkörpers die peripheren Steckbuchsen (AR) bezüglich ihres Querschnittsumfanges um jeweils mehr als 180°, jedoch weniger als 360° umschließt und daß die zentrale Steckbuchse (ARZ) durch die Wand­ abschnitte (A 2) des Kontaktkörpers zwischen den peripheren Steckbuchsen begrenzt wird.

4. Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der Steckbuchsen, vor­ zugsweise in die zentrale (ARZ), ein Kontaktelement (KEZ) mit äußerem Steckerteil (ST) für den Anschluß an benachbarte Kontaktvorrichtungen fest, insbesondere mit einem selbst­ schneidenden Gewindeteil (GW), eingesetzt ist.

5. Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen aus Isoliermaterial bestehenden Haltekörper (HK, HK 1, HK 2, HK 3, HK 4) mit wenigstens einer form­ angepaßten Aufnahme (KA) für einen Kontaktkörper.

6. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (HK) mehrere, auf einer Fläche rasterförmig verteilt angeordnete, formangepaßte Auf­ nahmen für Kontaktkörper aufweist.

7. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (HK 1, HK 2) buchsenförmig ausgebildet ist und einen die Kontaktkörperaufnahme (KA) begrenzenden Bodenabschnitt (B) aufweist, und daß an seiner Außenseite ein zum Kontaktkörper koaxialer Haltezapfen (HZ) angeformt oder angesetzt ist.

8. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (HK 2, HK 3) buchsenförmig ausgebildet ist und einen die Kontaktkörperaufnahme (KA) begrenzenden Bodenabschnitt (B) aufweist, welcher mit mindestens einer Durchbrechung (D) für das bodenseitige Einführen eines Kontaktelementes versehen ist.

9. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen hülsenförmigen Haltekörper (HK 4), der im Bereich seiner Stirnseiten (ST) die Öffnungen von Steckbuchsen freigibt.