DE60101064T2

DE60101064T2 - Steckverbinder mit exellenter Kontaktzuverlässigkeit

Info

Publication number: DE60101064T2
Application number: DE60101064T
Authority: DE
Inventors: Osamu Akishima-shi Takagi; Kazumi Dogenzaka 1-chome Takishima; Yoshifumi Dogenzaka 1-chome Kubota; Yasufumi Dogenzaka 1-chome Hayashi; Keigo Matsura; Eiji Saitoh
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd; Panasonic Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: CN1146079C; HK1042990B; KR20020000213A; HK1042990A1; KR100433704B1; JP2002008760A; JP3520468B2; EP1168514A1; US6524140B2; CN1330433A; US20010055903A1; EP1168514B1; TW498573B; DE60101064D1

Description

Hintergrund der Erfindung:
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder mit einem in Stoßkontakt mit einem zugehörigen Gegenstück zu bringenden kontaktierenden Abschnitt und insbesondere auf einen Steckverbinder mit einer Kontaktreinigungsfunktion, die durch Gleiten eines kontaktierenden Abschnitts in Bezug auf ein zugehöriges Gegenstück während Verbindungs- und Trennungsvorgängen erzielt wird.
Ein bekannter Steckverbinder des Typs wird beispielsweise in dem japanischen Patent Nr. 3035776 offenbart. Der bekannte Steckverbinder weist ein Steckergehäuse mit einem Isolator und einen durch das Steckergehäuse gehaltenen leitenden Steckkontakt auf. Der Steckkontakt weist einen in einer ersten Richtung in Kontakt mit einem zugehörigen Gegenstück zu bringenden hervorstehenden leitenden kontaktierenden Abschnitt und einen Federabschnitt auf, der den hervorstehenden kontaktierenden Abschnitt in der ersten Richtung und in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung elastisch unterstützt.
Andererseits beinhaltet das zugehörige Gegenstück einen leitenden Buchsenkontakt mit einem V-förmigen kontaktierenden Abschnitt und ein Buchsengehäuse, das einen Isolator aufweist und den Buchsenkontakt hält.
Das Steckergehäuse und das Buchsengehäuse weisen derartige Gestalten und Abmessungen auf, dass diese Gehäuse zusammengefügt oder miteinander verbunden werden können. Der vorstehende kontaktierende Abschnitt und der V-förmige kontaktierende Abschnitt weisen eine derartige Lagebeziehung auf, dass diese kontaktierenden Abschnitte in der ersten Richtung einander zugekehrt sind, um zu Beginn des Verbindens des Steckergehäuses und des Buchsengehäuses geringfügig exzentrisch oder versetzt zueinander zu sein. Mit dem Fortgang des Verbindens wird der vorstehende kontaktierende Abschnitt in Kontakt mit einer schrägen Oberfläche des V-förmigen kontaktierenden Abschnitts gebracht und gleitet danach entlang der schrägen Oberfläche zu einem Boden des V-förmigen kontaktierenden Abschnitts. Wenn der kontaktierende Abschnitt den Boden des V-förmigen kontaktierenden Abschnitts erreicht, weist der Federabschnitt eine Verschiebung aus dem Gleichgewicht auf. Während der gleitenden Bewegung werden die Kontaktpunkte zwischen dem Steckkontakt und dem Buchsenkontakt gereinigt. Dadurch wird eine Kontaktreinigungsfunktion erzielt.
Da der vorstehende kontaktierende Abschnitt sich während der gleitenden Bewegung in der zweiten Richtung entlang der schrägen Oberfläche des V-förmigen kontaktierenden Abschnitts bewegt, kann jedoch der Federabschnitt mit seiner Verschiebung aus dem Gleichgewicht auf den Isolator einwirken. Abhängig von der Größe der Verschiebung des Federabschnitts kann die erwartete Kontaktkraft nicht erhalten werden und eine vorbestimmte Wirkungsweise des Steckkontakts kann unterbunden werden. Da das zugehörige Gegenstück den V-förmigen kontaktierenden Abschnitt aufweist, kann weiterhin Staub eingefangen werden und an dessen Boden abgelagert werden, so dass ein ungenügender oder fehlerhafter Kontakt verursacht wird. Während der Steckverbinder mit dem zugehörigen Gegenstück verbunden ist, behält zusätzlich der Federabschnitt die Verschiebung aus dem Gleichgewicht bei. Deshalb ist die Zuverlässigkeit des Kontakts gering.
EP 0 899 832 A2 offenbart einen Steckverbinder mit einer Selbstreinigungsfunktion, der dem Abschnitt mit dem Oberbegriff dieser in Anspruch 1 beanspruchten Erfindung entspricht.
Abriß der Erfindung:
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung einen Steckverbinder mit exzellenter Kontaktzuverlässigkeit bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Steckverbinder bereitzustellen, der in der Lage ist, durch einen derartigen Aufbau, dass ein Federabschnitt nicht eine Verschiebung aus dem Gleichgewicht aufweist, wenn der Steckverbinder mit einem zugehörigen Gegenstück verbunden ist, eine Kontaktreinigungsfunktion zu erzielen.
Diese Aufgaben werden durch die in Anspruch 1 beanspruchte Erfindung gelöst.
Bevorzugte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zusammen mit einem zugehörigen Gegenstück;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinderelements, das in dem in 1 veranschaulichten Steckverbinder enthalten ist;
3 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht des Steckverbinderelements, das in 2 veranschaulicht ist, zu Beginn des Verbindens mit dem in 1 veranschaulichten zugehörigen Gegenstück; und
4 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht des Steckverbinderelements, das in 2 veranschaulicht ist, bei der Beendigung der Verbindung mit dem zugehörigen Gegenstück, das in 1 veranschaulicht ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bezugnehmend auf 1 wird ein Steckverbinder gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zusammen mit einem zugehörigen Gegenstück beschrieben.
Der mit einem Bezugszeichen 10 in der Figur dargestellte Steckverbinder ist ein so genannter Steckverbinder und weist ein Verbinderelement 11 und eine Kappe 12 auf, die das meiste des äußeren Bereichs des Verbinderelements 11 mit Ausnahme einer Vorderfläche desselben bedeckt. Die Kappe 12 weist ein Paar Führur gsabschnitte 13 auf, die auf ihrer Stirnfläche ausgebildet sind. Die Führungsabschnitte 13 sind zum Einführen in ein Paar Führungsöffnungen 15 eines zugehörigen Gegenstücks 14 bzw. zum Lenken der Verbindung des Steckverbinders 10 und des zugehörigen Gegenstücks 14 angepasst.
Das zugehörige Gegenstück 14 ist ein so genannter Buchsenverbinder und beinhaltet einen zwischen den Führungsöffnungen 15 vorgesehenen Isolator 16 und eine Mehrzahl von leitenden Gegenkontakten 17, die durch den Isolator 16 gehalten werden. Jeder der Gegenkontakte 17 weist einen kontaktierenden Abschnitt 18 und einen Anschlussabschnitt 19, der mit dem kontaktierenden Abschnitt 18 verbunden ist, auf. Das zugehörige Gegenstück 14 ist auf einer Leiterplatte (nicht gezeigt) angebracht.
Bezugnehmend auf 2 und 3 zusätzlich zu 1 wird eine Beschreibung des Verbinderelements 11 gegeben.
Das Verbinderelement 11 weist einen Isolator 21 auf, der fest durch die Kappe 12 gehalten wird, und eine Mehrzahl von leitenden Kontakten 22, die durch den Isolator 21 gestützt werden. Die Kontakte 22 des Verbinderelements 11 sind in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung zu den Gegenkontakten 17 des zugehörigen Gegenstücks 14 angeordnet.
Der Isolator 21 ist mit einem Aufnahmeabschnitt 23 als einem großen Raum zum Unterbringen der Kontakte 22 versehen. Jeder der Kontakte 22 weist einen kontaktierenden Abschnitt 24, einen Stützabschnitt 25 und einen angeformten Federabschnitt 26 auf. Ein Ende des kontaktierenden Abschnitts 24 ragt von dem Aufnahmeabschnitt 23 zu der Außenseite des Isolators 21 und das andere Ende ist innerhalb des Aufnahmeabschnitts 23 angeordnet. Der Stützabschnitt 25 erstreckt sich innerhalb des Aufnahmeabschnitts 23 von dem anderen Ende des kontaktierenden Abschnitts 24 zu dem Isolator 21. Der Federabschnitt 26 erstreckt sich innerhalb des Aufnahmeabschnitts 23 von einem Ende des Stützabschnitts 25. Jeder Kontakt 22 wird aus einer leitenden Platte mittels Stanzens gebildet.
Der kontaktierende Abschnitt 24 weist einen an seinem einen Ende gebildeten Kontaktpunkt 27 auf, d.h. ein verjüngtes Ende. Der Kontaktpunkt 27 ist zum In-Kontakt-Bringen mit dem kontaktierenden Abschnitt 18 des Gegenkontakts 17 des zugehörigen Gegenstücks 14 in einer ersten Richtung 28 in einer vorbestimmten Position bestimmt.
Der Federabschnitt 26 ist entlang einer Achse X, die sich in der Mitte des Aufnahmeabschnitts 23 in der ersten Richtung 28 erstreckt, ausgebildet und weist eine schlangenförmige Gestalt auf, die an dem mit dem Stützabschnitt 25 verbundenen einen Ende beginnt. Speziell mäandert der Federabschnitt 26 innerhalb einer Ebene, die sich in der ersten Richtung 28 und einer zu der ersten Richtung 28 senkrechten zweiten Richtung 29 erstreckt, und erstreckt sich in der ersten Richtung 28. Somit ist der Federabschnitt 26 ausziehbar und zusammendrückbar innerhalb des Aufnahmeabschnitts 23 und führt den kontaktierenden Abschnitt 24 dergestalt, dass der Kontaktpunkt 27 in der ersten Richtung 28 und der zweiten Richtung 29 federnd bewegbar ist. Obwohl dies in der Figur nicht veranschaulicht ist, ist das andere Ende des Federabschnitts 26 mit einem Halteabschnitt (nicht gezeigt) verbunden, der durch den Aufnahmeabschnitt 23 gehalten wird, und mit einem Anschlussabschnitt (nicht gezeigt), der mit dem Halteabschnitt verbunden ist.
Der Isolator 21 weist eine Innenwandfläche auf, die mit einem Verriegelungsabschnitt oder einem Stopperabschnitt 31 versehen ist, der auf der einen Seite des Federabschnitts 26 in der zweiten Richtung 29 ausgebildet ist. Der Stützabschnitt 25 erstreckt sich zu der einen Seite des Federabschnitts 26 in der zweiten Richtung 29 und weist einen Eingriffsabschnitt 32 zum In-Eingriff-Bringen mit dem Stopper-Abschnitt 31 auf. Zu dem in 3 veranschaulichten Beginn des Verbindens greift der Eingriffsabschnitt 32 an dem Stopper-Abschnitt 31 an, wobei der Federabschnitt 26 belastet ist. Deshalb ist der kontaktierende Abschnitt 24 so geneigt, dass er in eine Richtung gerichtet ist, die die Achse X unter einem spitzen Winkel schneidet. Als ein Ergebnis wird der Kontaktpunkt 27 in einem speziellen Zustand gehalten, so dass der Kontaktpunkt 27 von der Achse X in der zweiten Richtung 29 versetzt oder verschoben ist. Der Betrag der Versetzung wird in 3 durch S bezeichnet. In dem speziellen Zustand weist der Federabschnitt 26 eine Rückstellkraft in der ersten Richtung 28 und der zweiten Richtung 29 auf. Eine Kombination des Stopper-Abschnitts 31 und des Eingriffsabschnitts 32 dient als ein Mittel zum Aufrechterhalten der Verschiebung.
Der Isolator 21 ist mit einem Schlitz 33 versehen, der in einer Vorderwand an dem einen Ende in der ersten Richtung 28 ausgebildet ist und sich in der zweiten Richtung 29 erstreckt. Der kontaktierende Abschnitt 24 liegt teilweise zu der Außenseite des Isolators 21 durch den Schlitz 33 frei und weist den an seinem äußeren Ende gebildeten Kontaktpunkt 27 auf.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 zusätzlich zu 1 und 3 die Verbindung zwischen dem Steckverbinder 10 und dem zugehörigen Gegenstück 14 beschrieben.
Zum Verbinden des Steckverbinders 10 mit dem zugehörigen Gegenstück 14 zeigt die Stirnfläche des Verbinderelements 11 zu einer Stirnfläche des zugehörigen Gegenstücks 14 hin. Danach wird eine Kraft zum Annähern des Steckverbinders 10 und des zugehörigen Gegenstücks 14 in der ersten Richtung 28 aufgewendet. In diesem Fall wird der kontaktierende Abschnitt 24 in den Aufnahmeabschnitt 23 gedrückt und bedrängt weiterhin den Federabschnitt 26. Wenn der kontaktierende Abschnitt 24 in den Aufnahmeabschnitt 23 gedrückt wird, wird der oben erwähnte spezielle Zustand durch die Rückstellkraft des Federabschnitts 26 in der zweiten Richtung 29 aufgehoben. Als ein Ergebnis wird der kontaktierende Abschnitt 24 umgelagert und ist in eine andere Richtung gerichtet, die mit der Achse X zusammenfällt. Während der Umlagerung gleitet der Kontaktpunkt 27 auf dem kontaktierenden Abschnitt 18 des Gegenkontaktes 17 des zugehörigen Gegenstücks 14. Schließlich ist der Kontaktpunkt 27 an einer vorbestimmten Position auf der Achse X angeordnet. Während der gleitenden Bewegung des Kontaktpunkts 27 auf dem kontaktierenden Abschnitt 18 wird der Kontaktpunkt 27 gereinigt.
Wenn der Steckverbinder 10 mit dem zugehörigen Gegenstück 14 verbunden wird, werden die Führungsabschnitte 13 der Kappe 12 in die Führungsöffnungen 15 des Isolators 16 des zugehörigen Gegenstücks 14 eingebracht. Deshalb wird das Verbinderelement 11 in einer passenden Lage bezüglich des zugehörigen Gegenstücks 14 geführt. Folglich wird der Federabschnitt 14 mit einer beibehaltenen Gleichgewichtslage zusammengedrückt.
Da der Kontaktpunkt 27 durch die Rückstellkraft des Federabschnitts 26 gereinigt wird, kann bei dem oben erwähnten Steckverbinder 10 der Kontakt 22 leicht daran gehindert werden, in einem Zustand, in dem der Federabschnitt 26 eine Ungleichgewichtsverschiebung aufweist, auf den Isolator 21 einzuwirken. Eine vorbestimmte Kontaktkraft wird auf einfache Weise erhalten und eine vorbestimmte Wirkungsweise des Kontaktes 22 wird nicht verhindert. Zusätzlich muss der kontaktierende Abschnitt 18 des zugehörigen Gegenstücks 14 nicht in eine spezielle Gestalt geformt werden, so dass ein fehlerhafter Kontakt kaum auftritt. Weiterhin behält der Federabschnitt 26 nicht die Ungleichgewichtsverschiebung bei, wenn der Steckverbinder 10 mit dem zugehörigen Gegenstück 14 verbunden wird. Somit wird die Kontaktzuverlässigkeit des oben erwähnten Steckverbinders ohne Schwierigkeit verbessert.
In dem Fall, in dem die Kappe 12 nicht verwendet wird, sind die Führungsabschnitte 13 auf dem Isolator in der Umgebung seiner gegenüberliegenden Enden ausgebildet.

Claims

Steckverbinder (11) mit: einem leitenden kontaktierenden Abschnitt (24) mit einem an seinem einen Ende ausgebildeten Kontaktpunkt (27) zum In-Kontakt-gebracht-werden mit einem zugehörigen Gegenstück (14) in einer ersten Richtung (28) in einer vorbestimmten Position, einem Federabschnitt (26), der den kontaktierenden Abschnitt führt, so dass der Kontaktpunkt in der ersten Richtung (28) und einer zu der ersten Richtung (28) senkrechten zweiten Richtung (29) federnd bewegbar ist und Mitteln zum Aufrechterhalten der Verschiebung zum Halten des Kontaktpunkts (27) in einem speziellen Zustand, in dem der Kontaktpunkt von der vorbestimmten Position in der zweiten Richtung (29) versetzt ist, wobei die Mittel zum Aufrechterhalten der Verschiebung den speziellen Zustand aufheben, wenn der kontaktierende Abschnitt in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung (28) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der kontaktierende Abschnitt (24) in einer Richtung geneigt ist, die die erste Richtung (28) unter einem spitzen Winkel schneidet, wenn der spezielle Zustand aufrechterhalten wird, und der kontaktierende Abschnitt (24) unter der Rückstellkraft des Federabschnitts in der zweiten Richtung im Wesentlichen in einer anderen Richtung parallel zu der ersten Richtung gehalten wird, wenn der spezielle Zustand aufgehoben ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1, der weiterhin einen Stützabschnitt (25) aufweist, der mit dem kontaktierenden Abschnitt (24) und dem Federabschnitt (26) verbunden ist, wobei die Mittel zum Aufrechterhalten der Verschiebung einen Verriegelungsabschnitt (31) zum Verriegeln des Stützabschnitts (25) in der ersten Richtung (28) aufweisen.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, der weiterhin einen Isolator (21) aufweist, der den Federabschnitt (26) aufnimmt, wobei der Verriegelungsabschnitt (31) auf dem Isolator ausgebildet ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Federabschnitt (26) sich in einer Ebene windet, die sich in der ersten und der zweiten Richtung (28, 29) erstreckt, und sich in der ersten Richtung (28) erstreckt.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Federabschnitt (26) elektrisch leitend ist und mit dem kontaktierenden Abschnitt (24) elektrisch verbunden ist.
Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der weiterhin einen Isolator (21) aufweist, welcher einen Aufnahmeabschnitt begrenzt, der den Federabschnitt (26) aufnimmt, wobei der Isolator (21) einen Schlitz (33) aufweist, der an einem Ende in der ersten Richtung (28) ausgebildet ist und sich in der zweiten Richtung (29) erstreckt, und der kontaktierende Abschnitt (24) einen in den Schlitz (33) eingeführten Abschnitt aufweist.