DE3734682C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Steckverbinder ist aus der US 33 21 732 bekannt. Bei diesem bekannten Steckverbinder ist ein Ende des elastischen Metallzylinders axial und in Umfangs­ richtung innerhalb der Hülse beweglich, während das andere Ende mittels aufgespreizter Laschen in eine in der inneren Umfangswand der Hülse vorgesehene Umfangsnut eingreift und dadurch innerhalb der Hülse gehaltert ist. Die elastischen Kontaktstreifen des Metallzylinders sind dabei bei nicht eingestecktem Kontakt weitgehend spannungsfrei und verdrillt zwischen den Bändern des Metallzylinders angeordnet.

Bei diesem bekannten Steckverbinder erweist es sich jedoch als problematisch, daß der Metallzylinder schwierig herzu­ stellen und entsprechend teuer ist. Außerdem ist das Einsteckverhalten beim Einstecken eines Kontaktstiftes in den Metallzylinder nicht genau vorherbestimmbar und durch öfteres Einstecken veränderbar, da die Elastizität des Metallzylinders durch die bei der axialen Verschiebung und Drehung seines freien Endes vorherrschenden Reibungs­ verhältnisse mitbestimmt ist, die sich im Laufe der Zeit und bei wiederholtem Einstecken ändern können. Außerdem ist die von den Kontaktstreifen des Metallzylinders auf den eingesteckten Kontakt ausübbare Andruckkraft durch den zusätzlichen Freiheitsgrad des Metallzylinders in axialer Richtung beschränkt, wodurch die elektrische Übertragungsleistung zwischen dem Kontakt und dem Metall­ zylinder beeinträchtigt werden kann und die Gefahr besteht, daß der Kontakt ungewollterweise aus dem Metallzylinder herausgezogen wird oder herausfällt.

Weiterhin ist aus der US 38 61 776 ein elektrischer Steckverbinder bekannt, dessen radial nach außen abgewinkelte Spreizlaschen an der inneren Umfangswand des Hülsenteils angreifen, wodurch der Metallzylinder in axialer und radialer Richtung gehalten werden soll. Bei diesen bekannten Steckverbinder sind die Kontakt­ streifen jedoch nicht schräg, sondern parallel zur Längsachse des Hülsenteils angeordnet.

Ferner ist aus der DE 23 59 429 A1 ein elektrischer Steckverbinder für eine Akkumulator-Anschlußeinrichtung bekannt, welcher eine Steckbuchse mit innenliegenden, parallel zur Längsachse der Steckbuchse verlaufenden Lamellen aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, der einfach her­ gestellt werden kann, ein genau vorherbestimmbares und konstantes Einsteckverhalten gewährleistet und ein sicheres Halten des Kontaktes bei einer einwandfreien elektrischen Übertragungsqualität im Metallzylinder ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Metallzylinder auf einfache und kostengünstige Weise aus einem Blechteil mit zu den in Längsrichtung beabstandeten Bändern senkrechten Kontaktstreifen hergestellt werden kann, da der Metallzylinder erst nach der Befestigung des einen Endes an dem Hülsenteil um seine Längsachse verdrillt wird und beide Enden durch die zurückgebogenen Klemmfahnen in der gegenseitig verdrehten Stellung am Hülsenteil festgehalten werden.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß beim Einstecken eines Kontaktes das Einsteckverhalten nur von der Elastizität der Kontaktstreifen und den Reibungsverhältnissen zwischen diesen und dem Kontakt abhängig ist, so daß das Einsteckverhalten genau vorherbestimmt werden kann und auch bei wiederholtem Einstecken konstant bleibt. Außerdem können bei Ver­ wendung eines genügend großen Kontaktstiftdurchmessers auch hohe Andruckkräfte erreicht werden, wodurch ein guter Kontakt zwischen dem Kontaktstift und dem Kontakt­ streifen des Metallzylinders sichergestellt wird und ein ungewolltes Lösen des Kontaktes zuverlässig ver­ hindert werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausführungs­ varianten der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders ist aus Anspruch 8 ersichtlich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. 1 einen (Teil-)Längsschnitt einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders,

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines inneren Bestandteils des elektrischen Steckverbinders aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Blech-Stanzteil, aus dem eine Komponente des elektrischen Steckverbinders aus Fig. 1 gefertigt wird herstellbar ist,

Fig. 4 eine Teil-Endansicht des elektrischen Steckverbinders aus Fig. 1, in Richtung der Linie 4-4 aus Fig. 1,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Vormontagegruppe aus dem Blechschnitt von Fig. 3 nach Aufwalzen desselben zu einem Zylinder,

Fig. 6 eine Teil-Längsschnittdarstellung des Produktes einer Fertigungsstufe des Steckverbinders aus Fig. 1 unter Benutzung der Vormontageeinheit aus Fig. 5,

Fig. 7 eine Teil-Längsschnittdarstellung einer zweiten Aus­ führung eines erfindungsgemäßen elektrischen Steck­ verbinders, und

Fig. 8 eine Draufsicht auf den elektrischen Steckverbinder aus Fig. 7.

Aus den Fig. 1, 2 und 4 ist ein elektrischer Steckverbinder mit einer elektrischen Steckverbinderbuchse 10 ersichtlich, welche ein Hülsenteil 12, ein Stützteil 14 und ein elastisches Kon­ taktorgan in Form eines aus Stanzblech gefertigten Metallzylinders 16 aufweist, der inner­ halb des Hülsenteils 12 angeordnet ist.

Der aus einem Stanzteil gefertigte Blechzylinder 16 besteht vorzugsweise aus gut leitfähigem Material wie Messing oder Berylliumkupfer und enthält zwei Stege oder Bänder 18, die in Längsrich­ tung beabstandet und durch eine Viel­ zahl elastischer Kontaktstreifen 20 miteinander verbunden sind. Diese elastischen Längs-Kontaktstreifen 20 erstrecken sich parallel zueinander in dem Stanzschnitt, der in Fig. 3 dargestellt ist, wobei die Kontaktstreifen 20 in gleicher Weise parallel zur Längsachse eines Ausgangs­ zylinders angeordnet sind, der aus dem Stanzschnitt gerollt wird und in Fig. 5 und 6 zu sehen ist.

Wenn der Metallzylinder 16 in die elektrische Steckverbinderbuchse 10 aufgenommen ist, verlaufen die elastischen Längskontaktstreifen 20 schräg zur Längsachse des Hülsenteiles 14, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist.

Die elektrische Steckverbinderbuchse 10 besitzt Mittel zur Befesti­ gung des Metallzylinders 16. Dieser weist erste und zweite Reihen von Klemmfahnen 22 bzw. 24 auf, die sich in Längsrichtung von den jeweiligen Bändern 18 nach außen erstrecken und, wie in Fig. 1 und 4 zu sehen ist, zurückgebogen und gegen das Hülsenteil 12 angelegt.

Das Hülsenteil 12 ist aus einem relativ dünnen, starren und elektrisch leitfähigen Material; es kann z. B. aus einem Messingrohr hergestellt werden. Das Stützteil 14, das in gleicher Weise aus Messing bestehen kann, umfaßt ein erstes Teil 26 mit einem schüsselförmigen Abschnitt 28 und einem Stiel oder Schaft 29. Der Schaft 29 ist zur Befestigung der elektri­ schen Steckverbinderbuchse 10 an einem elektrischen Bauteil, beispielsweise einem (nicht dargestellten) Wechselrichter, mit einem Außengewinde versehen.

Das Stützteil 14 umfaßt weiterhin ein ringförmiges zweites Teil 30, das die gleiche Wandstärke und den gleichen Durchmesser wie die Umfangswand des schüsselförmigen Abschnittes 28 des ersten Stückes 26 besitzt. Es wird unmittelbar an den schüsselförmi­ gen Abschnitt 28 angesetzt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Die zur ersten Reihe von Klemmfahnen 22 gehörigen Fahnen des Metallzylinders 16 sind um das eine Ende des Hülsenteiles 12 so herumgebogen, daß die Enden 32 der Klemmfahnen 22 zwischen dem Hülsenteil 12 und der Umfangswand des schüsselförmigen Abschnittes 28 sitzen, der mit Preßsitz über die Enden 32 geschoben ist, so daß das erste Teil 26 des Stützteiles 14 die erste Reihe von Klemmfahnen 22 an dem Hülsenteil 12 festklemmt. Die Enden 32 der zurückgebogenen Klemmfahnen 22 sind ausreichend lang, um das erste Teil 26 in radialter Richtung bezüglich des Hülsenteiles 12 stabil zu lagern.

Die zur zweiten Reihe von Klemmfahnen 24 gehörigen Fahnen des Metallzylinders 16 sind um das entgegengesetzte Längsende des Hülsenteiles 12 herumgebogen. Die Enden 34 der Klemmfahnen 24 sitzen zwischen dem Hülsenteil 12 und dem ringförmigen zweiten Teil 30, das mit Preßsitz die Enden 34 umgibt, wodurch das ringförmige zweite Teil 30 des Stützteiles 14 die zweite Reihe von Klemmfahnen 24 an dem Hülsenteil 12 festklemmt. Die Enden 34 der zurückgebogenen Klemmfahnen 24 sind ebenfalls ausreichend lang, um das zweite Teil 30 in Radialrichtung bezüglich des Hülsenteiles 12 stabil zu haltern.

Der Metallzylinder 16 ist an den (in Längsrichtung gesehen) einander entgegengesetzten Enden des Hülsenteiles 12 derart festgeklemmt, daß die elastischen Kontaktstreifen 20, die ursprünglich parallel zur Achse des Hülsenteiles 12 verlaufen, im zusammen­ gebauten Zustand schräg zur Längsachse des Hülsenteiles 12 unter mechanischer Spannung stehen. Wegen dieser schrägen Ausrichtung besitzen die elastischen Kontaktstreifen 20 einen Abstand von der Innenwand des Hülsenteiles 12 in Radialrich­ tung, wobei sie in der Mitte ihrer Längserstreckung am weitesten von der Innenwand des Hülsenteiles 12 abstehen, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist.

Die elastischen Kontaktstreifen 20 ergeben hierdurch ein elasti­ sches Kontaktmittel zur Anlage an einem dazu vorgesehenen Kontakt, z. B. einen (nicht gezeigten) Kontaktstift, der in das Hülsenteil 12 eingesetzt wird.

Die Herstellung einer elektrischen Steckverbinderfassung 10 wird anhand der Fig. 3, 5 und 6 erläutert.

Ein aus Blech gefertigter Stanzschnitt nach Fig. 3 wird zu­ nächst, wie Fig. 5 darstellt, zu einem Stanzteil-Blechzylin­ der 16 gerollt. Dieser Stanzteil-Blechzylinder 16 besitzt die zwei in Längsrichtung beabstandeten Stege oder Bänder 18, die miteinander über eine Vielzahl von elastischen, in Längsrichtung verlaufen­ den Kontaktstreifen 20 verbunden sind, sowie die erste Reihe von Klemmfahnen 22 und die zweite Reihe von Klemmfahnen 24, die je­ weils in Längsrichtung von den jeweiligen Bändern 18 nach außen abstehen. Die elastischen Längskontaktstreifen 20 erstrecken sich parallel zueinander und zur Längsachse des Metallzylinders 16.

Der Metallzylinder 16 wird dann in das leitende Hülsenteil 12 eingesetzt, und zwar so, daß er, wie in Fig. 4 zu sehen ist, konzentrisch in diesem sitzt.

Die Fahnen der ersten Reihe von Klemmfahnen 22 werden dann um ein Längsende des leitenden Hülsenteiles 12 herumgeschla­ gen, und das erste Teil 16 des Stützteiles 14 wird so aufge­ setzt, daß der schüsselförmige Abschnitt 18 mit Preßsitz über die zurückgebogenen Enden 32 geschoben wird, um die erste Reihe von Klemmfahnen 22 an dem Hülsenteil 12 an einem Längs­ ende festzuklemmen, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist.

Das entgegengesetzte Längsende des Metallzylinders 16 wird dann in Umfangsrichtung etwas verdreht und das zweite Teil 30 des Stützteiles 14 so angesetzt, daß die zweite Reihe von Klemmfahnen 24 gegen das Hülsenteil 12 angelegt wird. Der Metallzylinder wird dabei leicht verdrillt befestigt, so daß sich die ursprünglich in Längsrichtung verlaufen­ den elastischen Kontaktstreifen 20 schräg zur Längsachse des Hülsenteiles erstrecken und unter Zugspannung stehen.

Während des letzten Schrittes werden die Fahnen der zweiten Reihe von Klemmfahnen 24 um das entgegengesetzte Längsende des Hülsenteiles 12 herumgebogen. Das ringförmige zweite Teil 30 des Stützteiles 14 wird dann mit Preßsitz über die Enden 34 der zurückgebogenen Klemmfahnen 24 gesetzt, um die zweite Reihe von Klemmfahnen 24 gegen das Hülsenteil 12 am entgegengesetzten Längsende anzulegen.

Das entgegengesetzt liegende Längsende des Metallzylinders 16 wird in Umfangs­ richtung vorzugsweise um einen Winkel von etwa 15° verdrillt, nachdem das erste Teil 26 des Stützteiles 14 mit Preßsitz über die Enden der ersten Reihe von Klemmfahnen 22 gesetzt wurde, so daß die ursprünglich in Längsrichtung verlaufenden Kontaktstrei­ fen 20, die dann schräg zur Längsachse des Hülsenteiles 12 verlaufen, ohne dauernde Deformation leicht gestreckt werden.

In Fig. 7 und 8 der Zeichnung ist eine zweite Ausführung eines elektrischen Steckverbinders mit elastischen Kontaktmitteln gemäß der Erfindung dargestellt. Der elektrische Steckverbin­ der 110 ist eine elektrische Steckverbinderbuchse mit einem Stützteil 114, das gegenüber dem vorher beschriebenen abge­ wandelt ist. Es besteht aus zwei ringförmigen Teilen 128 und 130, die mit Preßsitz über die zurückgebogenen Enden 32 bzw. 34 der jeweiligen Klemmfahnen 22 bzw. 24 montiert wer­ den.

Die zwei ringförmigen Teile 128 und 130 sitzen in einer Ringklemme 136 mit einem tiefgezogenen Zylinder 138 zur Auf­ nahme der aneinandergesetzten ringförmigen Teile 128 und 130, wobei eine übliche Quetschfassung 140 zur Befesti­ gung der Klemme an einem (nicht dargestellten) Leiter vor­ handen ist.

Der elektrische Steckverbinder 110 nach Fig. 7 und 8 ist ansonsten im wesentlichen gleich wie die elektrische Steck­ verbinderbuchse 10 nach Fig. 1 aufgebaut, wobei entsprechende oder gleichartige Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen benannt sind.

Claims (10)

1. Elektrischer Steckverbinder, bestehend aus einem Hülsenteil (12) aus leitfähigem Material, einem das Hülsenteil (12) umgebenden Stützteil (14) und einem elastischen Kontaktorgan von der Form eines aus einem gestanzten Blechteil gefertigten, am Hülsenteil (12) gehalterten Metallzylinders (16) mit zwei in Längsrichtung beabstandeten Bändern (18), die miteinander über eine Vielzahl von elastischen, schräg zur Längsachse des Hülsenteils (12) ver­ laufenden Kontaktstreifen (20) verbunden sind, die an einem zugehörigen Kontakt anliegen, wenn der Kontakt und der Metallzylinder (16) ineinander gesteckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bänder (18) des Metallzylinders (16) endseitig mit Klemmfahnen (22, 24) versehen und unter gegenseitiger Verdrehung um die Längsachse des Metall­ zylinders (16) mittels der zurückgebogenen Klemm­ fahnen (22, 24) mit dem Hülsenteil (12) fest verbunden sind.

2. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (14) ein erstes Teil (26) umfaßt, das zusammen mit dem Hülsenteil (12) den Metallzylinder (16) an einem Längsende mittels einer ersten Reihe von Klemmfahnen (22) des Metallzylinders (16) haltert und ein zweites Teil (30), das zusammen mit dem Hülsenteil (12) den Metallzylinder (16) an dem anderen Längsende mittels einer zweiten Reihe von Klemmfahnen (24) des Metallzylinders (16) haltert.

3. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallzylinder (16) innerhalb des Hülsenteiles (12) angeordnet ist, und daß die beiden Teile (26, 30) des Stützteiles (14) das Hülsenteil (12) zur Bildung einer Steckverbinder-Fassung umgeben.

4. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfahnen (22, 24) des Metallzylinders (16) um die Längsenden des Hülsenteils (12) zurückgebogen sind, und daß die Enden (32, 34) der Klemmfahnen (22, 24) zwischen dem Hülsenteil (12) und dem Stützteil (14) angeordnet sind, wobei die Enden (32, 34) der zurückgebogenen Klemmfahnen (22, 24) ausreichend lang sind, um das erste Teil (26) und das zweite Teil (30) des Stützteiles (14) in Radialrichtung bezüglich des Hülsenteiles (12) sicher zu stabilisieren.

5. Elektrischer Steckverbinder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (26, 30) des Stützteils (14) das Hülsen­ teil (12) koaxial umgeben und daß die erste (22) und zweite (24) Reihe von Klemmfahnen in Längsrichtung von den jeweiligen Enden der Bänder (18) nach außen abstehen.

6. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines von den ersten (26) und zweiten (30) Teilen des Stützteiles (14) elektrisch leitfähig ist und Mittel (29) enthält, um den elektrischen Steckverbinder an einem elektrischen Gerät zu be­ festigen.

7. Elektrischer Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der ersten (26) bzw. zweiten (30) Teile des Stützteiles (14) elektrisch leitfähig ist und in einer Ringklemme (136) angeordnet ist, um den elektrischen Steckverbinder an einem elektrischen Leiter zu befestigen.

8. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steck­ verbinders mit einem elastischen Kontaktorgan, wobei ein eine Längsachse aufweisendes Hülsenteil (12) aus leitfähigem Material sowie ein aus einem gestanzten Blechteil bestehender Metallzylinder (16) vorbereitet wird, welcher zwei in Längsrichtung beabstandete Bänder (18) aufweist, die miteinander über eine Vielzahl von elastischen, ursprünglich sich in Längsrichtung er­ streckenden Kontaktstreifen (20) verbunden sind, der aus einem Stanzteil bestehende Metallzylinder (16) in das Hülsenteil (12) eingesetzt wird, und ein Stützteil (14) aus einem ersten (26) und einem zweiten (30) Teil vorbereitet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Teil (26) so angesetzt wird, daß der Metallzylinder (16) an einem seiner Längsenden sicher gefaßt wird,
und daß das in Längsrichtung entgegengesetzt liegende Ende des Metallzylinders (16) in Umfangsrichtung verdrillt und das zweite Teil (30) so angesetzt wird, daß der Metallzylinder (16) in verdrillter Lage an dem in Längsrichtung entgegengesetzt liegenden Ende befestigt wird, wodurch die elastischen, sich ur­ sprünglich in Längsrichtung erstreckenden Kontaktstreifen (20) schräg zur Längsachse des Hülsenteiles (12) und unter Spannung verlaufen, um ein elastisches Kontakt­ organ zur Anlage an einem zugehörigen Kontakt zu er­ geben, wenn der Kontakt in das Hülsenteil (12) einge­ setzt ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steck­ verbinders nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallzylinder (16) mit einer ersten (22) und einer zweiten (24) Reihe von Klemmfahnen versehen wird, die in Längsrichtung von den jeweiligen Bändern (18) nach außen abstehen, daß die Klemmfahnen der ersten Reihe (22) um ein erstes Längsende des Hülsen­ teils (12) zurückgebogen werden, und daß das erste Teil (26) des Stützteils (14) mit Preßsitz über die Enden (32) der zurückgebogenen ersten Reihe (22) von Klemmfahnen aufgesetzt wird, um die erste Reihe (22) von Klemmfahnen gegen das Hülsenteil (12) klemmend anzulegen, und daß die Fahnen der zweiten Reihe (24) von Klemmfahnen um ein zweites Längsende des Hülsenteiles (12) zurückgebogen werden, und das zweite Teil (30) des Stützteils (14) mit Preßsitz über die Enden (34) der zurückgebogenen zweiten Reihe (24) von Klemmfahnen aufgesetzt wird, um die zweite Reihe (24) von Klemmfahnen gegen das Hülsenteil (12) klemmend anzulegen.

10. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steck­ verbinders nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das in Längsrichtung entgegengesetzt liegende Ende des Metallzylinders (16) inUmfangsrichtung um einen Winkel von ca. 15° verdrillt wird, nachdem das erste Teil (26) des Stützteils (14) mit Preß­ passung über die Enden (32) der zurückgebogenen ersten Reihe (22) von Klemmfahnen zum Anklemmen der ersten Reihe (22) von Klemmfahnen an das Hülsenteil (12) aufgesetzt wurde, so daß die ursprünglich in Längsrichtung verlaufenden Kontaktstreifen (20), die schräg zur Längsachse des Hülsenteils (12) gesetzt wurden, dadurch leicht ohne permanente Verformung gestreckt werden.