DE4023073A1 - Elektrischer verbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Ver­ binder zum Anschluß elektrischer Leiter, insbesondere von Ra­ sterstegleitungen, mit einem Isolierstoffgehäuse für eine der Polzahl entsprechende Anzahl von Kontaktelementen, die je­ weils mindestens einen Anschlußschenkel aufweisen, der an ei­ nem Verbinderträger wie Schaltungsplatte fest verankerbar ist, wobei das Isolierstoffgehäuse auf einem Lagerabschnitt des Kontaktelements zwischen einer ersten und einer zweiten Einstellung verschieblich gelagert ist und wobei das Kontakt­ element federelastische Klemmschenkel zur Bildung einer Klemmzone mit gegeneinander am Leiter angreifenden Klemmkan­ ten aufweist.

Ein elektrischer Verbinder dieser Art ist beispielsweise aus der DE-PS 31 18 057 bekanntgeworden. Dort ist das Kon­ taktelement im wesentlichen U-förmig gebogen, wobei ein ver­ längerter U-Schenkel als Anschlußschenkel in einer Leiter­ platte verlötet ist. Die abgekröpfte Verlängerung dieses Schenkels dient als Lagerabschnitt für das Isolierstoffge­ häuse, welches an diesem entlang verschoben werden kann. In der leiterplattenfernen Einstellung des Isolierstoffgehäuses ist eine im U-Scheitel des Kontaktelementes angeordnete Klemmzone mit zwei einander gegenüberliegend den Leiter kon­ taktierenden Klemmkanten geöffnet. Nach dem Einstecken des Leiters wird das Isolierstoffgehäuse in seine leiterplatten­ nahe Einstellung, also gegen die Leiterplatte bewegt. Dabei wirkt ein Schaltstück des Isolierstoffgehäuses auf den fe­ dernden freien Schenkel des Kontaktelementes ein und drückt die U-Schlaufe zusammen, so daß sich die Klemmzone um den Leiter schließt und ihn festhält. Will man den Leiter wieder aus dem Verbinder entfernen, zieht man das Isolierstoffge­ häuse von der Leiterplatte in die leiterplattenferne Einstel­ lung zurück, wodurch die Klemmzone entlastet wird und der Leiter abgezogen werden kann.

Der elektrische Verbinder nach der DE-PS 31 18 057 ist an sich sehr vorteilhaft. Er gestattet eine schlanke, aller­ dings hohe Bauweise. Die bekannte Anordnung und Ausgestaltung findet deshalb ihre Grenzen mit zunehmender Miniaturisierung, die inzwischen zu Rastermaßen, also zu Abständen zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen, die bei 1,25 oder gar 1 mm Teilung liegen, tendiert und zu sehr niedrigen Bauhöhen.

Folglich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Verbinder der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, der sich zum besonders festen, jedoch wiederlösbaren Anschluß elektrischer Leiter bei stark miniaturisierter Bauform eignet. Außerdem wird Wert darauf gelegt, daß der Anschluß der Leiter rasch und einfach vorgenommen werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen dadurch, daß nahe dem Anschlußschenkel des Kon­ taktelements zwei sich gabelzinkelartig von diesem weg in Richtung zum einzusteckenden Leiter hin erstreckende, Feder­ schenkel angeformt sind, deren aufeinanderzu gerichtete frei Endabschnitte die Klemmkanten aufweisende Klemmschenkel aus­ bilden und den Leiter zangenartig zwischen sich fassen.

Dabei sind bevorzugt die Klemmkanten an in Steckrichtung des Leiters vorn liegenden Enden von mit dem einzusteckenden Leiter zusammenwirkenden Gleitschrägen angebracht, derart, daß der Leiter selbst die Klemmschenkel auseinanderspreizen kann.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im Unterschied zum Stand der Technik dient die Relativ­ beweglichkeit des Isolierstoffgehäuses zum Kontaktelement nicht mehr zum Öffnen und Schließen der Kontaktzone durch de­ ren Biegung. Der Anschluß elektrischer Leiter kann durch ein­ faches Hineinstecken der abisolierten Leiterenden in die Lei­ tereinstecköffnung des Isolierstoffgehäuses erfolgen. Die abisolierten Leiterenden können dabei die Federschenkel mit ihren zangenartig angeordneten Klemmschenkeln entgegen der Federrückstellkraft auseinanderdrücken und sind bei Erreichen der Endlage in der Klemmzone von beiden Seiten zangenartig festgeklemmt. Die Klemmzone ist den freien Enden der Feder­ schenkel zugeordnet, so daß es keines im Klemmbereich raumbe­ anspruchenden U-förmigen Federgebildes bedarf. Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, daß das Isolierstoffgehäuse für den Leiteranschluß nicht zunächst in eine erste Endeinstel­ lung und nach Einstecken der Leiter in eine zweite Verriege­ lungsstellung geschoben werden muß. Die verschiebliche Anord­ nung des Isolierstoffgehäuses auf dem Lagerabschnitt des am Verbindungsträger fixierten Kontaktelementes hat bei der Er­ findung den wesentlichen Zweck, daß in der entsprechenden verbinderträgerfernen Einstellung des Isolierstoffgehäuses die Klemmzone völlig freigegeben wird, so daß das abisolierte Leiterende leicht wieder aus dem Verbinder gelöst werden kann.

Die Erfindung versteht sich im übrigen am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigen jeweils in erheblich vergrößertem Maßstab:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen auf einer Leiter­ platte befindlichen elektrischen Verbinder mit noch nicht angeschlossenem Leiter,

Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Ansichtspfei­ les II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Verbinder nach Fig. 1 ent­ sprechend dem Ansichtspfeil III in Fig. 1,

Fig. 4 den Verbinder nach Fig. 1 mit angeschlossenem Leiter,

Fig. 5 den Verbinder nach Fig. 4 bzw. Fig. 1 bei einer Einstellung des Isolierstoffkörpers zum leichten Wieder­ lösen des Leiters, und

Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung eines Kontaktele­ ments.

Der in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete elektrische Verbinder weist ein Isolierstoffgehäuse 11 und eine der Pol­ zahl entsprechende Anzahl von Kontaktelementen 12 auf. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen vierpoligen elektrischen Verbinder mit einem Isolierstoffgehäuse 11 und vier gleichgearteten Kontaktele­ menten 12, die, wie es die Fig. 2 und 3 zeigen, parallel hin­ tereinander angeordnet sind.

Jedes Kontaktelement 12 weist im wesentlichen die Gestalt einer dreizinkigen Gabel auf. Deren Gabelstiel ist von einem Anschlußschenkel 13 zur Befestigung an einem Verbinderträger 14 ausgebildet. Üblicherweise handelt es sich wie dargestellt bei dem Anschlußschenkel 13 um eine Lötbeinchen des Kontakt­ elements 12 und bei dem Verbinderträger 14 um eine Leiter­ platte.

Die beiden äußeren "Gabelzinken" sind von zwei symme­ trisch zueinander am Anschlußschenkel 13 angeformten bewegli­ chen Federschenkeln 15 dargestellt. Die dritte, mittig ange­ ordnete Gabelzinke dient als Lagerabschnitt 16 zur Halterung und beweglichen Führung des Isolierstoffgehäuses 11. Dieser Lagerabschnitt 16 wird rittlings von Reiterleisten 17 umgrif­ fen, die ihn seitlich flankieren. Jede Reiterleiste 17 weist in ihrem zum Verbinderträger 14 weisenden Endbereich einen Arretiervorsprung 18 auf, der mit einem nockenartigen An­ schlag 19 zusammenwirkt, welcher an der Innenseite jedes Fe­ derschenkels 15 angeordnet ist. Dadurch wird die verbinder­ trägerferne Einstellung des Isolierstoffgehäuses 11 begrenzt bzw. gesichert (Fig. 5).

Beim Ausführungsbeispiel ist der Anschlußschenkel 13 zentral unterhalb, also in gerader Verlängerung des Zentral­ stegs 16 und damit auch zentral zwischen den beiden Feder­ schenkeln 15 angeordnet, so daß sich die Schubkräfte bei der Bewegung des Isolierstoffgehäuses 11 ohne Biegemoment auf das am Verbinderträger 14 festgehaltene Kontaktelement 12 und dessen Befestigungszone übertragen können. Dies ist aus Sta­ bilitätsgründen von besonderem Vorteil.

Wie außerdem ersichtlich ist, weist das Isolierstoffge­ häuse 11 für jeden Federschenkel 15 des Kontaktelements 12 einen kammerartigen Aufnahmeraum 21 auf, in dessen Mitte die Reiterleisten 17 des Isolierstoffgehäuses 11 angeordnet sind, deren Innenseiten Gleitbahnen für die Bewegung des Isolier­ stoffgehäuses 11 entlang dem kontaktelementseitigen Lagerab­ schnitt, dem Zentralsteg 16, darstellen.

Jeder Federschenkel 15 weist im Bereich seines freien Endes einen Klemmschenkel 22 mit scharfer Klemmkante 24 auf. Die beiden Klemmschenkel 22 können einen Leiter 26, 27 zangen­ artig zwischen sich fassen. Die Klemmschenkel 22 sind bezüg­ lich der isolierstoffgehäuseseitigen Leitereinstecköffnung 25 so angeordnet, daß das durch die Öffnung 25 eingesteckte abisolierte Ende 26 eines elektrischen Leiters 27 gegen eine zur Klemmkante 24 weisende Gleitschräge 30 drückt und den Klemmschenkel 22 und somit den Federschenkel 15 entgegen sei­ ner Federrückstellkraft nach außen drückt.

Geht man davon aus, daß die Klemmkante 24 scharf ist und ein wenig in das Material des abisolierten Leiterendes 26 eintritt, läßt sich der Leiter 26, 27 nicht ohne weiteres wie­ der aus der stabilen Verbindung herausziehen. Um dennoch auf einfache und schonende Weise den Leiter vom Verbinder 10 lö­ sen zu können, zieht man das Isolierstoffgehäuse 11 aus sei­ ner verbinderträgernahen Einstellung (Fig. 1 oder 4) in seine verbinderträgerferne Einstellung nach Fig. 5. Während dieser Bewegung sorgen mit den nockenförmigen Anschlägen 19 der Fe­ derschenkel 15 zusammenwirkende Steuerbahnen 29 an den Rei­ terleisten 17 des Isolierstoffgehäuses für eine Spreizung der Federschenkel 15. Das hat zur Folge, daß die Klemmschenkel 22 mit ihren Klemmkanten außer Eingriff des Leiters 26 gelangen, der somit kraft- und zerstörungsfrei aus vom Verbinder 10 entnommen werden kann.

Der dargestellte Leiter 26, 27 ist beim Ausführungsbei­ spiel Bestandteil einer Flachbandleitung, bei der die Isolie­ rungen 33 aller parallel nebeneinander liegender Einzelleiter üblicherweise in stoffschlüssiger Verbindung miteinander ste­ hen. Zum Anschluß solcher Flachbandleitungen ist der darge­ stellte und beschriebene elektrische Verbinder besonders ge­ eignet.

Grundsätzlich können aber auch andere elektrische Leiter angeschlossen werden. Solche Leiter, deren abisolierte Ab­ schnitte nicht sehr knickempfindlich sind, lassen sich in den Verbinder 10 einstecken, dessen Isolierstoffgehäuse 11 sich entsprechend Fig. 1 in der verbinderträgernahen Einstellung befindet. Verwendet man Leiter mit knickempfindlichen An­ schlußenden, die nicht zuverlässig in der Lage sind, die Fe­ derschenkel 15 des Kontaktelementes 12 zur Seite zu bewegen, läßt sich gleichwohl eine Verbindung vornehmen, indem man nämlich zunächst das Isolierstoffgehäuse 11 in die verbinder­ trägerferne Einstellung entsprechend Fig. 5 bringt, den Lei­ ter jetzt einsteckt und anschließend Leiter und Isolierstoff­ gehäuse 11 gleichzeitig gegen den Verbinderträger 14 bewegt.

Fig. 6 verdeutlicht die besondere Gestaltung des Kon­ taktelements 12. Besonders wichtig hierbei ist die ebenenver­ kröpfte Anordnung der beiden Klemmschenkel 22 gegenüber sämt­ lichen anderen, in einer Parallelebene angeordneten Abschnit­ ten des Kontaktelements 12. Die Abkröpfung 31 gestattet einerseits die lange Ausbildung des Zentralstegs 16 und gleichzeitig die Verwendung langer, daneben liegender abiso­ lierter Leiterenden 26. Zugleich kommt eine Kontaktflächenver­ größerung dadurch zustande, daß das Leiterende 16 auch außer­ halb der Klemmzone K elektrisch leitende Verbindung zum Zen­ tralsteg 16 herstellen kann.

Claims (9)

1. Elektrischer Verbinder zum Anschluß elektrischer Lei­ ter, insbesondere von Rasterstegleitungen, mit einem Isolier­ stoffgehäuse für eine der Polzahl entsprechende Anzahl von Kontaktelementen, die jeweils mindestens einen Anschlußschen­ kel aufweisen, der an einem Verbinderträger wie Schaltungs­ platte fest verankerbar ist, wobei das Isolierstoffgehäuse auf einem Lagerabschnitt des Kontaktelements zwischen einer ersten und einer zweiten Einstellung verschieblich gelagert ist und wobei das Kontaktelement federelastische Klemmschen­ kel zur Bildung einer Klemmzone mit gegeneinander am Leiter angreifenden Klemmkanten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Anschlußschenkel (13) des Kontaktelements (12) zwei sich gabelzinkelartig von diesem weg in Richtung zum einzusteckenden Leiter hin erstreckende Federschenkel (15) angeformt sind, deren aufeinanderzu gerichtete frei Endab­ schnitte die Klemmkanten (24) aufweisende Klemmschenkel (22) ausbilden und den Leiter (26) zangenartig zwischen sich fas­ sen.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkanten (24) an in Steckrichtung des Leiters (26) vorn liegenden Enden von mit dem einzusteckenden Leiter (26) zusammenwirkenden Gleitschrägen (30) angebracht sind, derart, daß der Leiter (26) selbst die Klemmschenkel (22) auseinan­ derspreizen kann.

3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Lagerabschnitt des Kontaktelements (12) als Zentralsteg (16) zwischen den Federschenkeln (15) erstreckt.

4. Verbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralsteg (16) in Verlängerung des Anschlußschen­ kels (13) angeordnet ist.

5. Verbinder nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmschenkel (22) bezüglich des Zentral­ stegs (16) ebenenverkröpft angeordnet ist.

6. Verbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstoffgehäuse (11) mit­ tels den Zentralsteg (16) des Kontaktelements (12) rittlings übergreifenden sowie ihn seitlich flankierenden Reiterleisten (17) auf diesem verschieblich geführt ist.

7. Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiterleisten (17) Arretiervorsprünge (18) zur Be­ grenzung der verbinderfernen Einstellung des Isolierstoffge­ häuses (11) aufweisen, die mit Anschlägen (19) an den Feder­ schenkeln (15) des Kontaktelements (12) zusammenwirken.

8. Verbinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reiterleisten (17) mit Steuerbahnen (29) zur Spreizöffnung der Feder- und Klemmschenkel (15, 22) ver­ sehen sind.

9. Verbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch verbinderlängsmittelebenensymmetrische Ausbildung des insgesamt einstückigen Kontaktelementes (12).