DE3687107T2

DE3687107T2 - PIN RECEIVING CLAMP.

Info

Publication number: DE3687107T2
Application number: DE19863687107
Authority: DE
Inventors: Irvin R Triner
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1986-08-01
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2006-08-02
Also published as: DE3687107D1; EP0218325A2; EP0218325A3; EP0218325B1; JPS6282673A

Description

Background of the invention 1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft stiftaufnehmende Anschlüsse.The present invention relates to pin-receiving terminals.

2. Brief description of the state of the art

Es sind mehrere Probleme bei der Schaffung stiftaufnehmender Anschlüsse für miniaturisierte elektronische und elektrische Einrichtungen aufgetreten. Auf dem Gebiet der elektrischen Verbinder erfordert die Miniaturisierung reduzierte Mittellinienabstände (Aufeinanderfolge) zwischen den Anschlußpositionen in einem Verbinder. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit der Herstellung bevorzugen es die Originalausrüstungszulieferer von elektrischen Verbindern, die Anschlüsse in einer fortlaufenden Anordnung Seite an Seite satzmäßig aufzugeben, wobei sie mit einem gemeinsamen Trägerteil verbunden sind. Es ist daher vorzuziehen, daß die Anschlußbeabstandung am Träger die gleiche ist, wie sie im Verbindergehäuse verlangt wird.Several problems have been encountered in providing pin-receiving terminals for miniaturized electronic and electrical devices. In the field of electrical connectors, miniaturization requires reduced centerline spacing (sequence) between terminal positions in a connector. For manufacturing economics, electrical connector original equipment suppliers prefer to place the terminals in a continuous side-by-side array, mated to a common carrier member. It is therefore preferable that the terminal spacing on the carrier be the same as that required in the connector housing.

Besondere Probleme werden angetroffen, wenn der verlangte Mittellinienabstand der Anschlüsse unter 0,100 Zoll (0,254 cm) fällt, hauptsächlich deswegen, weil eine unzureichende Menge Raum am Metallrohling vorhanden ist, mit dem eine Anordnung der Anschlüsse Seite an Seite zu bilden ist. Ein Beispiel dieses Problems kann in herkömmlichen muffenartigen Anschlüssen gesehen werden, die einen Leiterstift in einer Konstruktion mit vier Seitenwänden aufnehmen, die eine eingeschlossene Stiftaufnahmezone begrenzen. Wenn diese Anschlüsse Seite an Seite an einem gemeinsamen Träger mit ausgerichteten Stiftaufnahmebereichen plaziert werden, müssen die ungebogenen Vier-Seitenwand-Rohlinge für jeden Anschluß zwischen benachbarten Anschlußmittellinien liegen. Mittellinienabstände von etwa 0,1 Zoll (0,254 cm) können mit Aufnahmestiften von Standardgröße verbindbare muffenartige Anschlüsse nicht aufnehmen.Special problems are encountered when the required centerline spacing of the terminals falls below 0.100 inches (0.254 cm), primarily because there is an insufficient amount of space on the metal blank with which to form a side-by-side array of terminals. An example of this problem can be seen in conventional box-type terminals that have a conductor pin in a design with four side walls defining an enclosed pin receiving zone. When these terminals are placed side by side on a common beam with aligned pin receiving zones, the unbent four-side wall blanks for each terminal must lie between adjacent terminal centerlines. Centerline spacings of approximately 0.1 inch (0.254 cm) cannot accommodate socket-type terminals that can be mated with standard size receiving pins.

Ein Vorteil muffenartiger Anschlüsse besteht darin, daß eine hohe Federsteife bei wiederholten Arbeitszyklen über einen Bereich von Auslenkungen erreicht werden kann, bei denen der Anschluß nicht so überbeansprucht wird, daß er fest wird oder sich verformt. Jedoch müssen aus den oben angegebenen Gründen andere Einrichtungen verwendet werden, um eine hohe Federsteife und einen arbeitsfähigen Auslenkungsbereich in Anschlußanordnungen mit engem Mittellinienabstand zu erhalten. Eine übliche Alternative, bei der die Anschlußverbindungsbereiche dadurch vorbelastet werden, daß sie teilweise vor der Verbindung unter Spannung gesetzt werden, erfordert ein speziell konstruiertes Gehäuse mit verhältnismäßig genauen Toleranzen.An advantage of sleeve-type connectors is that high spring stiffness can be achieved over a range of deflections during repeated duty cycles without overstressing the connector to the point of stiffening or deforming. However, for the reasons given above, other means must be used to obtain high spring stiffness and a working range of deflection in close centerline spacing connector arrangements. A common alternative, in which the connector connection areas are preloaded by partially placing them in tension prior to connection, requires a specially designed housing with relatively precise tolerances.

Einfach-freiendige Federfinger (solche mit einem freien Ende) sind eine bevorzugte Stiftverbindungskonstruktion aufgrund ihres einfachen Aufbaus. Jedoch verlangen für eine gegebene Anschlußgröße (d. h. Mittellinienbeabstandung) höhere Federsteifen höhere Toleranzen bei den Metallstanz- und Formgebungsvorgängen. Besonders wichtig unter den Toleranzen ist die Spaltbreite und die Querschnittsabmessung der Stiftaufnahmezone des Anschlusses. Ein zu kleiner Spalt führt zu erhöhten Einsetzkräften und vergrößert die Gefahr einer Überbeanspruchung des Anschlusses mit einer Auslenkung über seine plastische Verformungsgrenze hinaus. Ein zu großer Spalt hat unzureichende Verbindungskräfte zur Folge.Single-free-ended spring fingers (those with one free end) are a preferred pin connection design due to their simplicity of construction. However, for a given terminal size (ie, centerline spacing), higher spring stiffnesses require higher tolerances in the metal stamping and forming operations. Particularly important among the tolerances is the gap width and the cross-sectional dimension of the pin receiving zone of the terminal. Too small a A gap leads to increased insertion forces and increases the risk of overstressing the connection with a deflection beyond its plastic deformation limit. A gap that is too large results in insufficient connection forces.

Die Anschlußkonstruktionen werden auch durch andere Anwendungserfordernisse beeinflußt. Zum Beispiel müssen einige Verbinder zyklusfähig, d. h. in der Lage sein, mehrere Male während ihrer Nutzdauer verbunden und gelöst zu werden. Diese hohe Zyklusfähigkeitsforderung wird auf wirtschaftliche Weise durch Verbinder mit niedriger Einsteckkraft erfüllt, die eine Verbindungsstiftoberfläche minimal abnutzen. Bei direkt mit dem Verbindungsdruck in Bezug stehenden Abziehkräften werden Anforderungen bezüglich einer niedrigen Einsetzkraft in einem niedrigen Verhältnissen von Einsetz- zu Abziehkraft erfüllt.The mating designs are also influenced by other application requirements. For example, some connectors must be cyclable, i.e., capable of being mated and unmated multiple times during their service life. This high cyclability requirement is economically met by low insertion force connectors that minimally wear a connector pin surface. With removal forces directly related to the mating pressure, low insertion force requirements are met by low insertion to removal force ratios.

EP-A-01 91 539 (die in den Rahmen des Artikels 54 (3) EPC fällt) beschreibt einen stiftaufnehmenden Anschluß mit einem vorderen Stiftverbindungsbereich, der U-förmig ist und Schenkel aufweist, von denen sich ein Paar von freiendigen Federfingern nach innen zu einem rückwärtigen Bereich hin erstreckt.EP-A-01 91 539 (which falls within the scope of Article 54(3) EPC) describes a pin-receiving terminal having a front pin connection region which is U-shaped and has legs from which a pair of free-ended spring fingers extend inwardly to a rear region.

FR-A-2108767 beschreibt ebenfalls einen stiftaufnehmenden elektrischen Anschluß.FR-A-2108767 also describes a pin-receiving electrical connector.

Summary of the invention

Demgemäß ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten stiftaufnehmenden Anschluß zu schaffen, der eine funktionsfähige minimale Verbindungskraft bei einer minimalen Federsteife und ein niedriges Verhältnis von Einsetz- zu Abziehkraft besitzt, der jedoch aus einem Metallrohling von schmaler bzw. reduzierter Breite gestanzt werden kann.Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide an improved pin-receiving terminal that provides a functional minimum connection force with a minimum spring stiffness and a low insertion/ to pull-off force, but which can be punched from a metal blank of narrow or reduced width.

Die vorliegende Erfindung sieht einen stiftaufnehmenden elektrischen Anschluß mit einem vorderen Stiftverbindungsbereich vor, der mit einem rückwärtigen Bereich vereinigt ist, wobei der Stiftverbindungsbereich einen Rumpfteil mit einem Paar einander gegenüberliegender freiendiger Federfinger besitzt, die sich von diesem und von einem vorderen Ende des Rumpfteils zum rückwärtigen Bereich hin erstrecken, mit an den rückwärtigen Bereich angrenzenden freien Enden zum Aufbringen einer Verbindungskraft auf einen in einer zwischen ihnen gebildeten Stiftaufnahmezone aufgenommenen Leiterstift, und wobei der Rumpfteil ein federndes U-Formteil an seinem vorderen Ende aufweist, durch das ein Leiterstift in die Stiftaufnahmezone einzubringen ist, und das U-Formteil einen gekrümmten Basisbereich besitzt, der einander gegenüberliegende Schenkel vereinigt, die federnd relativ zueinander über den gekrümmten Basisbereich zur Aufnahme unterschiedlich bemessener Leiterstifte durch diese auseinanderbiegbar sind, eine Verbindungseinrichtung die einander gegenüberliegenden Schenkel mit dem rückwärtigen Bereich unabhängig von den Federfingern verbindet, wobei die Verbindungseinrichtung eine Öffnung zwischen der Basis des U-Formteils und dem rückwärtigen Teil bildet, und die Federfinger von den Schenkeln ausgehen, so daß ihre freien Enden sich im allgemeinen unabhängig von den Schenkeln bewegen, wodurch, wenn ein Leiterstift in der Stiftaufnahmezone eingesetzt wird, die freien Enden der Federfinger unter Entwicklung einer Kraft auf den Leiterstift ausgelenkt werden und die Auslenkung der Federfinger die einander gegenüberliegenden Schenkel des U-Formteils auseinanderbewegt, wodurch eine zusätzliche Kraft entwickelt wird, die über die freien Enden der Federfinger auf den Leiterstift ausgeübt wird.The present invention provides a pin-receiving electrical connector having a front pin connecting portion joined to a rear portion, the pin connecting portion having a body portion having a pair of opposed free-ended spring fingers extending therefrom and from a front end of the body portion to the rear portion, with free ends adjacent to the rear portion for applying a connecting force to a conductor pin received in a pin receiving zone formed therebetween, the body portion having a resilient U-shaped portion at its front end through which a conductor pin is to be introduced into the pin receiving zone, the U-shaped portion having a curved base portion joining opposed legs resiliently deflectable relative to one another over the curved base portion for receiving differently sized conductor pins therethrough, connecting means connecting the opposed legs to the rear portion independently of the spring fingers, the connecting means defining an opening between the base of the U-shaped part and the rear part, and the spring fingers extend from the legs so that their free ends move generally independently of the legs, whereby when a conductor pin is inserted in the pin receiving zone, the free ends of the spring fingers are deflected developing a force on the conductor pin and the deflection of the spring fingers the opposite Legs of the U-shaped part are moved apart, thereby developing an additional force which is exerted on the conductor pin via the free ends of the spring fingers.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen stiftaufnehmenden Anschluß der oben beschriebenen Art bei einem Anschluß zu schaffen, der mit einer minimalen Zahl von Vorgängen mit niedriger Toleranz gestanzt und geformt wird, um einen einfach-freiendigen Stiftanschlußbereich zu erhalten.Another object of the present invention is to provide a pin-receiving terminal of the type described above in a terminal that is stamped and formed with a minimum number of low tolerance operations to obtain a single free-ended pin terminal area.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen stiftaufnehmenden Anschluß der oben beschriebenen Art zu schaffen, der für eine enge Mittellinienbeabstandung an einem gemeinsamen Träger geeignet ist, der ein sehr niedriges Verhältnis von Einsetzkraft zu Abziehkraft darbietet, wobei eine akzeptable minimale Federsteife und Normalkraft vorgesehen sind.Yet another object of the present invention is to provide a pin-receiving terminal of the type described above, suitable for close centerline spacing on a common carrier, which provides a very low insertion force to withdrawal force ratio, while providing an acceptable minimum spring stiffness and normal force.

Wiederum eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Anschluß der oben beschriebenen Art zu schaffen, der keine Vorbelastung verlangt und demgemäß keine speziell gestalteten Gehäuse für die Anbringung des Anschlusses erfordert.Yet another object of the present invention is to provide a connector of the type described above which does not require preloading and thus does not require specially designed housings for mounting the connector.

Einige Arten der Ausführung der vorliegenden Erfindung werden nun als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die spezielle Ausführungsformen zeigen.Some ways of carrying out the present invention will now be described by way of example with reference to the drawings which show specific embodiments.

In der Zeichnung, in der gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigtIn the drawing, in which identical elements are provided with the same reference symbols,

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Mehrzahl von Anschlüssen der vorliegenden Erfindung, gezeigt in Anbringung an einen gemeinsamen Trägerstreifen,Fig. 1 is a perspective view of a A plurality of terminals of the present invention shown attached to a common carrier strip,

Fig. 2 einen Querschnitt eines Anschlusses nach der Linie 2-2 der Fig. 1,Fig. 2 shows a cross-section of a connection along the line 2-2 of Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt eines Anschlusses nach der Linie 3-3 der Fig. 1 undFig. 3 a cross-section of a connection along the line 3-3 of Fig. 1 and

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Anschlusses der Fig. 1 bis 3.Fig. 4 is a perspective view of a further embodiment of the connector of Figs. 1 to 3.

Detailed description of the illustrated embodiments

Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, wo eine Mehrzahl von Anschlüssen 10 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem gemeinsamen Träger 12 verbunden gezeigt ist. Die Anschlüsse 10 sind in einer Anordnung Seite an Seite mit einer vorbestimmten Aufeinanderfolge angeordnet, bereit für eine Masseneinsetzung in einen Verbinder mit einer entsprechenden Anzahl von gleich beabstandeten, Seite an Seite angeordneten Anschlußaufnahmeräumen. Die Anschlüsse 10 und der Träger 12 sind aus einem einstückigen metallenen Stanzrohling geformt, derart, daß sie einen vorderen Stiftverbindungsrumpfteil 16, einen rückwärtigen Bereich 18 und einen abgewandten Teil 20 aufweisen. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet der rückwärtige Bereich 18 einen Übergang zwischen dem Stiftverbindungsrumpfteil 16 und dem abgewandten Teil 20, der als ein stiftartiger Verbindungsbereich gezeigt ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in erster Linie auf den Rumpfteil 16 und den rückwärtigen Bereich 18 gerichtet und ist unabhängig von der besonderen Gestaltung eines abgewandten Teils 20, der vorhanden sein kann. Zum Beispiel könnte der Teil 20 bei einem rückwärtigen Bereich 18 mit einem Quetschanschlußbereich oder einem Isolierungverdrängungsbereich, wie sie dem Fachmann bekannt sind, fortgelassen sein.Referring now to Fig. 1, a plurality of terminals 10 according to the present invention are shown connected to a common carrier 12. The terminals 10 are arranged in a side-by-side arrangement in a predetermined sequence ready for mass insertion into a connector having a corresponding number of equally spaced, side-by-side terminal receiving cavities. The terminals 10 and carrier 12 are formed from a one-piece metal stamping blank such that they have a front pin connection body portion 16, a rear portion 18 and a remote portion 20. In the present embodiment, the rear portion 18 forms a transition between the pin connection body portion 16 and the remote portion 20, which is shown as a pin-like connection portion. However, the present invention is primarily directed to the body portion 16 and the rear portion 18 and is independent of the particular configuration of a remote portion 20 that may be present. For example, the portion 20 could be omitted in a rear portion 18 having a crimp termination portion or an insulation displacement portion, as are known to those skilled in the art.

Der Anschluß 10 besitzt einen vorderen Stiftverbindungsbereich mit einem Rumpfteil 16, der ein vorderes Ende 24 besitzt. Ein Paar einander gegenüberliegender einfach-freiendiger Federfinger 26 ist aus dem Rumpfteil 16 nach innen ausgeprägt, so daß sie sich von dem vorderen Ende 24 zu dem rückwärtigen Endbereich 18 erstrecken. Die Finger 26 laufen in freien Enden 28 angrenzend an den rückwärtigen Bereich 18 aus und umfassen Nockenflächen 30 für einen Schleifeingriff mit einem Verbindungsanschlußstift 32, der teilweise im linken Teil der Fig. 1 gezeigt ist. Im vollverbundenen Zustand ist der Stift 32 in einer Stiftaufnahmezone 44 aufgenommen, die zwischen den Fingern 26 und insbesondere deren Nockenflächen 30 gebildet ist.The connector 10 has a forward pin connection region with a body portion 16 having a forward end 24. A pair of opposing single free-ended spring fingers 26 are formed inwardly from the body portion 16 so as to extend from the forward end 24 to the rear end portion 18. The fingers 26 terminate in free ends 28 adjacent the rear portion 18 and include cam surfaces 30 for sliding engagement with a connecting connector pin 32 partially shown in the left portion of Figure 1. In the fully connected state, the pin 32 is received in a pin receiving zone 44 formed between the fingers 26 and, in particular, their cam surfaces 30.

Der Rumpfteil 16 umfaßt ein federndes U-Formteil 36, das am vorderen Ende 24 gebildet ist. Die Finger 26 sind einstückig mit den Schenkeln 38 des U-Formteils verbunden, um von diesem eine Auslegerabstützung zu erhalten. Die Schenkel 38 sind federnd aufeinanderzu und voneinanderfort biegbar, um Leiterstifte 32 unterschiedlicher Größe aufzunehmen, wie es später ausführlicher erklärt wird.The body portion 16 includes a resilient U-shaped member 36 formed at the forward end 24. The fingers 26 are integrally connected to the legs 38 of the U-shaped member to provide boom support therefrom. The legs 38 are resiliently bendable toward and away from each other to accommodate different sized conductor pins 32, as will be explained in more detail later.

Das U-Formteil 36 ist mit dem rückwärtigen Bereich 18 unabhängig von den Federfingern 26 durch ein Paar beabstandeter Arme 40 verbunden, die an ihrem vorderen Ende mit dem U-Formteil 36 (angrenzend an dessen Bogenbereich) und an ihrem hinteren Ende mit dem rückwärtigen Bereich 18 verbunden sind.The U-shaped part 36 is connected to the rear region 18 independently of the spring fingers 26 by a pair of spaced arms 40 which are connected at their front end to the U-shaped part 36 (adjacent to the arc region thereof) and at their rear end to the rear region 18.

Die beiden Arme 40 sind zweckmäßig durch Einstanzen eines Schlitzes 42 in den Rumpfteil 16 gebildet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Schenkelbereiche 38 gleichebenig mit benachbarten vertikalen Seitenwänden 43 des rückwärtigen Bereichs 18 angeordnet, mit davon nach innen ausgeprägten freien Enden 26 der freiendigen Federfinger. Die Arme 40 sind an dem gekrümmten Bogenbereich des U-Formteils 36 an einem Punkt positioniert, der unmittelbar an die verhältnismäßig geraden Schenkelbereiche 38 angrenzt. Als Ergebnis verläuft jeder Arm 40 im allgemeinen gleichebenig mit seinem angrenzenden Federfinger 26.The two arms 40 are conveniently formed by punching a slot 42 in the body portion 16. As can be seen from Fig. 1, the leg portions 38 are coplanar with adjacent vertical side walls 43 of the rear portion 18, with the free ends 26 of the free-ended spring fingers projecting inwardly therefrom. The arms 40 are positioned on the curved arc portion of the U-shaped portion 36 at a point immediately adjacent to the relatively straight leg portions 38. As a result, each arm 40 is generally coplanar with its adjacent spring finger 26.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der rückwärtige Bereich 18 zweckmäßig mit der gleichen Querschnittsform des Rumpfteils 16 geformt. Folglich sind die Schenkel 38 des U-Formteils 36 im allgemeinen gleichebenig mit den Seitenwänden 43 des rückwärtigen Bereichs 18. Wie der Fachmann ohne weiteres erkennt, braucht der rückwärtige Bereich 18 im Querschnitt keine U-Form aufzuweisen, sondern kann statt dessen jede andere zweckmäßige Form aufweisen. Ferner kann der rückwärtige Bereich 18 größer oder kleiner im Querschnitt als der Rumpfteil 16 sein.In the present embodiment, the rear portion 18 is suitably formed with the same cross-sectional shape as the body portion 16. Consequently, the legs 38 of the U-shaped portion 36 are generally coplanar with the side walls 43 of the rear portion 18. As will be readily appreciated by those skilled in the art, the rear portion 18 need not be U-shaped in cross-section, but may instead be of any other suitable shape. Furthermore, the rear portion 18 may be larger or smaller in cross-section than the body portion 16.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3 wird nun die Arbeitsweise des Anschlusses beschrieben. Fig. 2 ist eine Stirnansicht des Anschlusses der Fig. 1, wie sie von einem Verbindungsleiterstift gesehen würde. Die Stiftaufnahmezone 44, die zwischen den Federfingern 26 und dem U-Formteil 36 gebildet ist, hat eine kleinste Breite W zwischen den Nockenflächen 30. Der Anschluß 10 ist so bemessen, daß die Breite W geringfügig kleiner ist als das entsprechende Querschnittsmaß eines Verbindungsanschlußstiftes. Demgemäß werden bei Verbindung mit dem Anschlußstift die freien Enden 28 der Federfinger 26 nach außen gebogen, wobei das Ausmaß der Auslenkung, über die sich die Federsteife entfaltet, allgemein als "Arbeitsbereich" des Anschlusses bezeichnet wird. Es ist bei dem Anschlußvorgang wichtig, daß die federnden Verbindungsglieder (hier die Finger 26) nicht über ihren Arbeitsbereich hinweg überbeansprucht bzw. verformt werden. Sobald die Federfinger 26 um einen ausreichenden Betrag auseinandergespreizt sind, bewirkt die weitergehende Verbindung, daß die Schenkel 38 auseinandergespreizt bzw. federnd nach außen in bezug auf den Bogenbereich des Teils 36 ausgelenkt werden, wie es durch Pfeile 38 angedeutet ist. Somit wird durch die Einführung eines Leiterstiftes 32 von genügender Größe zuerst eine Querkraft in Richtung der Pfeile 50 ausgeübt, derart, daß die freien Enden der Finger 26 ausgelenkt werden, und danach wird die nach außen gerichtete Abbiegekraft durch die Arme 26 auf ihre hinteren Endbereiche übertragen, um eine nach außen gerichtete federnde Abbiegung des U-Formteils 36 herbeizuführen. Diese letztgenannte Abbiegung des Teils 36 erzeugt eine elastische Federkraft, die sich mit den Federkräften der Finger 26 verbindet.Referring now to Figures 1, 2 and 3, the operation of the terminal will be described. Figure 2 is an end view of the terminal of Figure 1 as it would be viewed from a connecting conductor pin. The pin receiving zone 44 formed between the spring fingers 26 and the U-shaped portion 36 has a minimum width W between the cam surfaces 30. The terminal 10 is sized such that the width W is slightly less than the corresponding cross-sectional dimension of a connecting terminal pin. Accordingly, when connected to the connecting pin, the free ends 28 of the spring fingers 26 are bent outwards, the extent of the deflection over which the spring stiffness is deployed being generally referred to as the "working range" of the connection. It is important during the connection process that the spring connecting members (here the fingers 26) are not overstressed or deformed beyond their working range. As soon as the spring fingers 26 are spread apart by a sufficient amount, the further connection causes the legs 38 to be spread apart or deflected resiliently outwards in relation to the arc area of the part 36, as indicated by arrows 38. Thus, by introducing a conductor pin 32 of sufficient size, a transverse force is first applied in the direction of arrows 50 such that the free ends of fingers 26 are deflected, and thereafter the outward bending force is transmitted through arms 26 to their rear end portions to cause outward resilient deflection of U-shaped portion 36. This latter deflection of portion 36 produces a resilient spring force which combines with the spring forces of fingers 26.

Eine ausreichende nach außen gerichtete Abbiegung des U-Formteils 36 bewirkt, daß sich die Torsionsarme 40 elastisch in Richtung der Pfeile 54 drehen. Die Arme 40 sind verwindungselastisch, und ihre Federbeaufschlagungskraft wird mit den Beaufschlagungskräften des U-Formteils 36 und der Federfinger 26 gekoppelt. Diese Dreiwegekopplung von Federbeaufschlagungskräften schafft einen vergrößerten Arbeitsbereich, der bei den vorbekannten Anschlüssen nicht möglich ist. Dieses heißt, daß am oberen Ende eines Bereichs von Stiftgrößen (und/oder den unteren Ende des Bereichs von Breiten W) die freien Enden 28 der Finger 26 etwa mit dem gleichen konstanten Betrag in bezug auf die an die Schenkel 38 angrenzenden festen Auslegerenden ausgelenkt werden. Bei Aufrechterhaltung einer konstanten Auslenkung ist jede Tendenz einer Überbeanspruchung oder anderweitigen Verformung der Federfinger 26 aufgrund der zusätzlichen Federeffekte des U-Formteils 36 und, wahlweise, der Torsionsarme 40, ausgeschlossen.Sufficient outward deflection of the U-shaped part 36 causes the torsion arms 40 to elastically rotate in the direction of the arrows 54. The arms 40 are torsionally elastic and their spring loading force is coupled with the loading forces of the U-shaped part 36 and the spring fingers 26. This three-way coupling of spring loading forces creates an increased working range not possible with the previously known connections. This means that at the upper end of a range of pin sizes (and/or the lower end of the range of widths W) the free ends 28 the fingers 26 are deflected by approximately the same constant amount with respect to the fixed boom ends adjacent to the legs 38. By maintaining a constant deflection, any tendency for overstressing or otherwise deforming the spring fingers 26 due to the additional spring effects of the U-shaped part 36 and, optionally, the torsion arms 40 is excluded.

Die Federsteife der Torsionsarme 40 kann über einen weiten Bereich von Werten in bezug auf die Federsteife des U-Formteils 36 durch entsprechende Wahl der Länge, der Querschnittsfläche und der Form sowie Materialwahl für die Arme 40 eingestellt werden. Die Federsteife des Teils 36 kann durch die Dicke des Metallrohlings und die Breite des von dem Schlitz 42 gebildeten axial verlaufenden Bügelbereichs des Teils 36 eingestellt werden. Ersichtlich kann die hinzugefügte Federbeaufschlagungskraft des U-Formteils 36 allein ausreichen, um eine Überbeanspruchung der Finger 26 zu vermeiden.The spring stiffness of the torsion arms 40 can be adjusted over a wide range of values with respect to the spring stiffness of the U-shaped part 36 by appropriate selection of the length, cross-sectional area and shape and material selection for the arms 40. The spring stiffness of the part 36 can be adjusted by the thickness of the metal blank and the width of the axially extending bracket area of the part 36 formed by the slot 42. It can be seen that the added spring loading force of the U-shaped part 36 alone can be sufficient to avoid overstressing the fingers 26.

Die Federfinger 26 erstrecken sich in Richtung der Stifteinführung zu ihren freien Enden 28 hin. Vorzugsweise sind die Federfinger 26 und die Arme 40 zweckmäßig durch Schlitzen des gemeinsamen langgestreckten Bereichs des Rumpfteils 16 gebildet, derart, daß die Finger 26 und Arme 40 unmittelbar angrenzend aneinander positioniert sind. Auf diese Weise sind die Arme 40 im wesentlichen gleichebenig mit den Federfingern 26, um den gewünschten vergrößerten Arbeitsbereich herbeizuführen.The spring fingers 26 extend in the direction of the pin insertion to their free ends 28. Preferably, the spring fingers 26 and the arms 40 are conveniently formed by slitting the common elongated portion of the body portion 16 such that the fingers 26 and arms 40 are positioned immediately adjacent to each other. In this manner, the arms 40 are substantially coplanar with the spring fingers 26 to provide the desired increased working area.

Es sei nun auf Fig. 4 Bezug genommen, wo eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines Anschlusses 110 gezeigt ist, der im wesentlichen mit dem Anschluß der Fig. 1 bis 3 übereinstimmt, mit Ausnahme des abgewandelten Rumpfteils 116. Der abgewandelte Rumpfteil 116 stimmt im wesentlichen mit dem Teil 16 der Fig. 1 bis 3 überein, hat jedoch einen zusätzlichen axial verlaufenden Gurt 150, der sich zwischen den Schenkeln 138 des vorderen U-Formteils 136 und dem rückwärtigen Bereich 18 erstreckt. Der Gurt 150 vermittelt dem U-Formteil 136 einen erhöhten Widerstand gegen ein Auswölben des offenen Endes des U-förmigen Querschnitts. Obwohl die Torsionsauslenkung des Gurts 150 nicht so groß wie die des Arms 40 ist, kann die Torsionsfederung des Gurts 150 für weitere Verbesserungen des oben beschriebenen Typs herangezogen werden. Alternativ kann der Gurt 150 so gestaltet werden, daß er eine Federbiegekraft herbei führt, die der elastischen Federkraft der Finger 26, dem U-Formteil 136 und wahlweise den Armbereichen 40 zugekoppelt wird.Referring now to Fig. 4, another embodiment of the present invention is shown using a connector 110 which is substantially the same as the connector of Figs. 1 to 3, except for the modified body portion 116. The modified body portion 116 is substantially the same as the portion 16 of Figs. 1 to 3, but has an additional axially extending belt 150 extending between the legs 138 of the front U-shaped portion 136 and the rear portion 18. The belt 150 provides the U-shaped portion 136 with increased resistance to buckling of the open end of the U-shaped cross-section. Although the torsional deflection of the belt 150 is not as great as that of the arm 40, the torsional resilience of the belt 150 can be used for further improvements of the type described above. Alternatively, the strap 150 can be designed to provide a spring bending force that is coupled to the elastic spring force of the fingers 26, the U-shaped part 136 and optionally the arm regions 40.

Aus jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist ersichtlich, daß ein stiftaufnehmender Anschluß der vorliegenden Erfindung hohen Minimalkontaktdruck (oder Normalkraft) und Federsteife in einem Rohling von schmaler oder reduzierter Breite herbei führt (d. h. Rohlingen, die in einer gemeinsamen eng beabstandeten reduzierten Mittellinien-Aufeinanderfolge, wie etwa 0,100 Zoll (0,254 cm) oder weniger, angeordnet sind). Ein Anschluß der vorliegenden Erfindung bewirkt ferner ein verbessertes niedriges Einsetz/Abziehverhältnis bei einem Anschluß mit einer hohen Federsteife. Der Anschluß der vorliegenden Erfindung kann auch diese Merkmale bei einem einfachendigen Kragträger-Verbindungsteil darbieten, der zur Erfüllung der obigen Anforderungen zweckmäßig mit einer Minimalzahl von Metallbearbeitungs- und Metallformungsvorgängen niedriger Toleranz geformt werden kann. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung eine Verbesserung von 300% in der Kombination der Stiftquerschnittsabmessung und der Spaltbreiten- (W)-Toleranzen herbeiführen. Die Federfinger 26 der dargestellten Ausführungsformen erfahren eine verhältnismäßig konstante Minimalauslenkung über einen weiten Bereich der Stift- und Stiftaufnahmezonentoleranzen, wobei zugleich eine mindestakzeptable Kontaktnormalkraft erreicht wird. Diese kombinierten Merkmale werden in einem einfachendigen Kragträger, ohne Vorbelastung, dargeboten.From each of the embodiments described above, it can be seen that a pin-receiving terminal of the present invention provides high minimum contact pressure (or normal force) and spring stiffness in a narrow or reduced width blank (i.e., blanks arranged in a common closely spaced reduced centerline sequence, such as 0.100 inches (0.254 cm) or less). A terminal of the present invention also provides an improved low insertion/extraction ratio in a terminal having a high spring stiffness. The terminal of the present invention can also provide these features in a single-ended cantilever connector that can be conveniently formed with a minimum number of low tolerance metalworking and metal forming operations to meet the above requirements. In particular, the present invention can provide a 300% improvement in the combination of pin cross-sectional dimension and gap width (W) tolerances. The spring fingers 26 of the illustrated embodiments experience a relatively constant minimum deflection over a wide range of pin and pin receiving zone tolerances while achieving a minimum acceptable contact normal force. These combined features are provided in a single-ended cantilever beam, without preloading.

Es sind kompakte Anschlüsse mit enger Mittellinienbeabstandung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mit Betriebsparametern der obigen Art beschrieben worden, die bislang nur bei größeren, massiveren Anschlußanordnungen verfügbar waren. Die Anschlüsse können mit einer Kleinstzahl von Niedrigtoleranzvorgängen gestanzt und geformt werden, um so einen einfachfreiendigen Stiftverbindungsbereich zu bekommen. Die Anschlüsse sind geeignet für enge Mittellinienbeabstandung an einem gemeinsamen Träger und bieten ein Kleinstverhältnis von Einsetzkraft zu Abziehkraft, wobei zugleich eine akzeptable minimale Federsteife und Normalkraft dargeboten werden. Die Anschlüsse verlangen keine Vorbelastung und erfordern somit keine speziell gestalteten Gehäuse für ihre Anbringung.Compact, close centerline spacing terminals have been described with reference to the drawings with operating parameters of the type above which have previously only been available in larger, more massive terminal assemblies. The terminals can be stamped and formed with a minimum number of low tolerance operations to provide a single free-ended pin connection area. The terminals are suitable for close centerline spacing on a common carrier and offer a minimum insertion force to withdrawal force ratio while providing acceptable minimum spring stiffness and normal force. The terminals do not require preloading and thus do not require specially designed housings for their mounting.

Claims

1. A pin-receiving electrical connector (10) having a front pin connection region (16) joined to a rear region (18), the pin connection region (16) having a body portion with a pair of opposing free-ended spring fingers (26) extending therefrom and from a front end (24) of the body portion to the rear region (18), with free ends (28) adjacent to the rear region for applying a connection force to a conductor pin (32) received in a pin-receiving zone (44) formed between them, and wherein

the body part has a resilient U-shaped part (36, 136) at its front end (24) through which a conductor pin (32) is to be introduced into the pin receiving zone (44), and the U-shaped part has a curved base region which unites opposing legs (38; 138) which can be bent apart resiliently relative to one another over the curved base region in order to receive differently sized conductor pins,

a connecting device (40) connects the opposing legs (38; 138) to the rear region independently of the spring fingers, the connecting device forming an opening (42) between the base of the U-shaped part and the rear part, and

the spring fingers (26) extend from the legs (38; 138) so that their free ends generally move independently of the legs,

whereby, when a conductor pin (32) is inserted into the pin receiving zone (44), the free ends of the spring fingers (26) are deflected, developing a force on the conductor pin, and the deflection of the spring fingers (26) the opposite legs of the U-shaped part moved apart, thereby developing an additional force which is exerted on the conductor pin via the free ends of the spring fingers.

2. A connector according to claim 1, wherein the connecting device (40) has two spaced-apart arm portions which are twisted when the opposing legs of the U-shaped part are moved apart to develop a force which is exerted on the connector pin via the legs and the spring arms.

3. A connector according to claim 2, further comprising two spaced apart resilient strap members (150) connecting the U-shaped member (136) to the rear portion (18), each spring finger (26) being disposed between one of the strap members (150) and one of the arm portions (40).