EP1018786B1 - Kabelader-Anschlusselement - Google Patents

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EP1018786B1
EP1018786B1 EP99121852A EP99121852A EP1018786B1 EP 1018786 B1 EP1018786 B1 EP 1018786B1 EP 99121852 A EP99121852 A EP 99121852A EP 99121852 A EP99121852 A EP 99121852A EP 1018786 B1 EP1018786 B1 EP 1018786B1
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cable core
connecting element
shaped
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Melanie Uckert
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TE Connectivity Germany GmbH
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Krone GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/515—Terminal blocks providing connections to wires or cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type

Definitions

  • the invention relates to a cable core connection element for mounting on printed circuit boards, in particular for cable cores in telecommunications and data technology, comprising a connecting part provided with a contact slot and a subsequent spring contact.
  • a cable core connection element of the generic type is previously known from DE 38 28 904 C2.
  • This includes a flat insulation displacement contact element as a connection part, which is fixed in a plug-in socket on the printed circuit board made of plastic, and an adjoining spring contact, which makes spring contact with a metal strip fixed in holes in the printed circuit board.
  • a disadvantage here is the low contact force, which is caused by the spring contact lying freely on the metal strip can be applied, the double-sided contact of the socket on the circuit board and the large construction volume required.
  • the invention has for its object to provide a simply constructed cable connector element of the generic type with a small volume and with improved contact force of the spring contact.
  • the invention provides that the spring contact is designed as a plug contact for resilient insertion into a plug receptacle assigned to the printed circuit board.
  • a resilient counter pressure takes place in the plug receptacle through the spring contact, so that the contact force of the spring contact is significantly increased.
  • the cable core connection element only requires one-sided mounting on the circuit board and has a small overall volume.
  • a contact angle is provided as a plug-in receptacle, the free leg of which is provided with a slot opening for inserting the spring contact.
  • the connecting part provided with the contact slot is designed as a cross-sectionally U-shaped profile piece and the pluggable spring contact is arranged on the side wall adjoining perpendicular to the base of the U-shaped profile piece.
  • the spring contact which is in particular U-shaped for inserting and latching into the slot opening of the free leg of the contact angle, is provided at the free end with a latching groove for locking on a web of the free leg of the contact angle delimiting the slot opening.
  • the U-shaped profile piece encapsulating plastic insulation is provided, which is provided on the one hand with a cross-sectional constriction as a clamping slot for strain relief of the cable core and on the other hand with bottom and front-side connecting elements for connecting a plurality of cable core connection elements.
  • Fig. 1 shows a perspective view of three cable connector elements 1, which are mounted in parallel on a circuit board 2.
  • Each cable core connection element 1 comprises a connection part 3 designed as a U-shaped profile piece 30 and a U-shaped spring contact 4 adjoining it in one piece.
  • the U-shaped profile piece 30 is enclosed by a U-shaped plastic insulation 5.
  • each cable core connection element 1 on the printed circuit board 2 there is a plug-in receptacle 6 from a contact angle 7, one leg of which runs parallel to the surface of the printed circuit board 2 is soldered onto the printed circuit board 2 by means of a soldering pad 29 using SMD technology, and its free one , extending perpendicular to the surface of the circuit board 2 leg 9 is provided with a slot opening 10 for inserting the U-shaped spring contact 4.
  • cable connector element 1 from the U-shaped profile piece 30 and the integral therewith spring contact 4 consists of metallic, electrically conductive, resilient material.
  • From the base 11 of the U-shaped profile piece 3 are two side walls 12, 13 at right angles, from which two contact legs 14 are cut free and directed towards each other in such a way that they enclose a contact slot 15 between them, which, in known cable core connection technology, the conductor core 16 one insulated cable core 17 conductively clamped after the insulation 18 is cut through the sharp edges of the contact legs 14.
  • the U-shaped spring contact 4 extends, the free leg 19 of which is provided at the free end with a U-shaped locking groove 20, which is behind the slot opening 10 at the end the free leg 9 of the contact angle 7 delimiting web 21 engages and holds the cable core connection element 1 in the slot opening 10 of the contact angle 7 under the spring action of the U-shaped spring contact 4.
  • the U-shaped profile piece 30 is surrounded by the U-shaped plastic insulation 5, which is pressed onto the U-shaped profile piece 30 with flat clamping action such that the base 11 of the U-shaped profile piece 30 is covered by the base 22 of the plastic insulation 5 and the side walls 23, 24 of the plastic insulation 5 cover the side walls 12, 13 of the U-shaped profile piece 3.
  • the plastic insulation 5 comprises on the entry side of the insulated cable wire 17 two plastic beads 25 narrowing the entry cross section, which form a clamping slot 26 between them, the opening width of which is designed such that the insulated cable wire 17 is clamped in the clamping slot 26 for strain relief, as is the case 1 and 3 can be seen.
  • the base 22 of the plastic insulation 5 and the free edges 27 of the two side walls 23, 24 of the plastic insulation 5 carry connecting elements 28 which are dovetailed in such a way that the connecting elements 28 on the underside of the base 22 of the one cable core connecting element 1 onto the connecting elements 28 can be pushed onto the free edges of the side walls 23, 24 of the other cable core connecting element 1, as can be seen in FIGS. 4 and 5.
  • the connecting elements 28 serve to form a dense packing density on cable core connection elements 1 and at the same time as a protection against loss.
  • the U-shaped plastic insulation 5 has an extension of its base 22 on a plastic web 31 which engages between two legs 9 of two adjacent plug-in receptacles 6.
  • the necessary number of contact angles 7 are soldered onto the conductor tracks of the printed circuit board 2 by means of the soldering pads 29, preferably using SMD technology.
  • a pressed in the associated plastic insulation 5 cable core connector 1 is connected to an insulated cable core 17 such that it is pressed into the contact slot 15 by means of a screwdriver or a special tool, the insulation 18 of the cable core 17 being cut and the metallic one Conductor core 16 is pressed into the clamping slot 15 making contact.
  • the strain relief of the insulated cable wire 17 takes place through the cross-sectional constriction by means of the beads 25 forming the clamping slot 26.
  • the cable wire connecting elements 1 designed in this way and connected with cable wires 17 can be connected to one another by means of their connecting elements 28 and thus form a captive device for the cable wire connecting elements 1. Then the U-shaped spring contacts 5 of the cable connector elements 1 are inserted into the slot openings 10 of the contact bracket 7 soldered onto the printed circuit board 2 until the U-shaped locking groove 20 is resiliently locked to the web 21. Due to the connecting elements 28 forming a sliding connection, any number of cable core connecting elements 1 can be connected to one another.
  • the cable core connection elements 1 can also be offset in a manner not shown are arranged to each other, the connecting elements 28 only partially interlocking.
  • the cable wire connection element 1 is used especially for fans for computers on PCs.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Kabelader-Anschlußelement zur Montage auf Leiterplatten,insbesondere für Kabeladern der Telekommunikations- und Datentechnik, aus einem mit einem Kontaktschlitz versehenen Anschlußteil und einem anschließenden Federkontakt.
  • Ein Kabelader-Anschlußelement der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 38 28 904 C2 vorbekannt. Dieses umfaßt ein flaches Schneidklemm-Kontaktelement als Anschlußteil, das in einer auf die Leiterplatte aufsteckbaren Steckbuchse aus Kunststoff festgelegt ist, und einen daran anschließenden Federkontakt, der mit einem in Bohrungen der Leiterplatte festgelegten Metallstreifen federnd kontaktiert.Nachteilig hierbei sind die geringe Kontaktkraft, die von dem frei auf dem Metallstreifen aufliegenden Federkontakt aufgebracht werden kann, die beidseitige Anlage der Steckbuchse an der Leiterplatte und das erforderliche große Bauvolumen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes Kabelader-Anschlußelement der gattungsgemäßen Art mit geringem Bauvolumen und mit verbesserter Kontaktkraft des Federkontaktes zu schaffen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Federkontakt als Steckkontakt zum federnden Einstecken in eine der Leiterplatte zugeordnete Steckaufnahme ausgebildet ist. Hierbei erfolgt in der Steckaufnahme ein federnder Gegendruck durch den Federkontakt, so daß die Kontaktkraft des Federkontaktes wesentlich erhöht ist. Das Kabelader-Anschlußelement erfordert nur eine einseitige Montage an der Leiterplatte und hat ein geringes Bauvolumen.
  • Als Steckaufnahme ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ein auf die Leiterplatte auflötbarer Kontaktwinkel vorgesehen, dessen freier Schenkel mit einer Schlitzöffnung zum Einstecken des Federkontaktes versehen ist. Ferner sind das mit dem Kontaktschlitz versehene Anschlußteil als im Querschnitt U-förmiges Profilstück ausgebildet und der steckbare Federkontakt ist an der senkrecht zur Basis des U-förmigen Profilstückes anschließenden Seitenwand angeordnet.
  • Der zum Einsetzen und Einrasten in die Schlitzöffnung des freien Schenkels des Kontaktwinkels insbesondere U-förmig ausgebildete Federkontakt ist am freien Ende mit einer Rastnut zum Arretieren an einem die Schlitzöffnung begrenzenden Steg des freien Schenkels des Kontaktwinkels versehen.
  • Schließlich ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung eine das U-förmige Profilstück ummantelnde Kunststoffisolierung vorgesehen, die einerseits mit einer Querschnittsverengung als Klemmschlitz zur Zugentlastung der Kabelader und andererseits mit boden- und stirnseitigen Verbindungselementen zur Verbindung mehrerer Kabelader-Anschlußelemente miteinander versehen ist.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles eines Kabelader-Anschlußelementes näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung von drei zusammengerasteten Kabelader-Anschlußelementen auf einer Leiterplatte,
    Fig. 2
    die perspektivische Darstellung eines U-förmigen Anschlußteiles mit Federkontakt, Federkontakt,
    Fig. 3
    die Seitenansicht nach Fig. 1,
    Fig. 4
    die Draufsicht und
    Fig. 5
    die Stirnansicht.
  • Die Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung drei Kabelader-Anschlußelemente 1, die parallel nebeneinander angeordnet auf eine Leiterplatte 2 montiert sind. Jedes Kabelader-Anschlußelement 1 umfaßt ein als U-förmiges Profilstück 30 ausgebildetes Anschlußteil 3 und einen daran einstückig anschließenden U-förmigen Federkontakt 4. Das U-förmige Profilstück 30 ist von einer U-förmigen Kunststoffisolierung 5 umschlossen. Zur Halterung eines jeden Kabelader-Anschlußelementes 1 auf der Leiterplatte 2 ist eine Steckaufnahme 6 aus einem Kontaktwinkel 7 vorhanden, dessen einer parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 2 verlaufende Schenkel 8 mittels eines Lötpads 29 in SMD-Technik auf die Leiterplatte 2 aufgelötet ist und dessen freier, sich senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte 2 erstrekkender Schenkel 9 mit einer Schlitzöffnung 10 zum Einstecken des U-förmigen Federkontaktes 4 versehen ist.
  • Das in Fig.2 einzeln dargestellte Kabelader-Anschlußelement 1 aus dem U-förmigem Profilstück 30 und dem daran einstückig anschließenden Federkontakt 4 besteht aus metallischem, elektrisch leitfähigem, federnden Material. Von der Basis 11 des U-förmigen Profilstückes 3 stehen zwei Seitenwände 12, 13 rechtwinklig hoch, aus denen zwei Kontaktschenkel 14 freigeschnitten und derart gegeneinander gerichtet sind, daß diese zwischen sich einen Kontaktschlitz 15 einschließen, der in bekannter Kabelader-Anschlußtechnik den Leiterkern 16 einer isolierten Kabelader 17 leitend einklemmt, nachdem die Isolierung 18 durch die scharfen Kanten der Kontaktschenkel 14 eingeschnitten ist.
  • In Verlängerung der einen Seitenwand 13 des U-förmigen Profilstückes 3 erstreckt sich der U-förmig gebogene Federkontakt 4, dessen freier Schenkel 19 am freien Ende mit einer U-förmig ausgeformten Rastnut 20 versehen ist, die hinter den die Schlitzöffnung 10 am Ende der freien Schenkel 9 des Kontaktwinkels 7 begrenzenden Steg 21 greift und unter Federwirkung des U-förmigen Federkontaktes 4 das Kabelader-Anschlußelement 1 in der Schlitzöffnung 10 des Kontaktwinkels 7 hält.
  • Das U-förmige Profilstück 30 ist von der U-förmigen Kunststoffisolierung 5 umgeben, die unter flächiger Klemmwirkung auf das U-förmige Profilstück 30 derart aufgepreßt ist, daß die Basis 11 des U-förmigen Profilstückes 30 von der Basis 22 der Kunststoffisolierung 5 überdeckt ist und die Seitenwände 23, 24 der Kunststoffisolierung 5 die Seitenwände 12,13 des U-förmigen Profilstückes 3 überdecken. Die Kunststoffisolierung 5 umfaßt auf der Eintrittsseite der isolierten Kabelader 17 zwei den Eintrittsquerschnitt verengende Wulste 25 aus Kunststoff, die zwischen sich einen Klemmschlitz 26 bilden,dessen Öffnungsweite derart gestaltet ist, daß die isolierte Kabelader 17 zur Zugentlastung in dem Klemmschlitz 26 eingeklemmt wird, wie es in Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Die Basis 22 der Kunststoffisolierung 5 und die freien Ränder 27 der beiden Seitenwände 23, 24 der Kunststoffisolierung 5 tragen Verbindungselemente 28, die schwalbenschwanzförmig derart ausgebildet sind, daß die Verbindungselemente 28 auf der Unterseite der Basis 22 des einen Kabelader-Anschlußelementes 1 auf die Verbindungselemente 28 an den freien Rändern der Seitenwände 23,24 des anderen Kabelader-Anschlußelementes 1 aufschiebbar sind, wie es in Fig. 4 und 5 ersichtlich ist. Die Verbindungselemente 28 dienen zur Bildung einer dichten Packungsdichte an Kabelader-Anschlußelementen 1 und zugleich als Verliersicherung. Die U-förmige Kunststoffisolierung 5 weist in Verlängerung ihrer Basis 22 einen Kunststoffsteg 31 auf, der zwischen zwei Schenkel 9 zweier benachbarter Steckaufnahmen 6 eingreift.
  • In der Vormontage wird die notwendige Anzahl von Kontaktwinkeln 7 auf die Leiterbahnen der Leiterplatte 2 mittels der Lötpads 29 vorzugsweise in SMD-Technik aufgelötet. Außerhalb der Leiterplatte 2 wird ein in die zugehörige Kunststoffisolierung 5 eingepreßtes Kabelader-Anschlußelement 1 mit einer isolierten Kabelader 17 derart verbunden, daß diese mittels eines Schraubendrehers oder eines Spezialwerkzeuges in den Kontaktschlitz 15 eingedrückt wird, wobei die Isolierung 18 der Kabelader 17 durchschnitten und der metallische Leiterkern 16 in den Klemmschlitz 15 kontaktierend eingedrückt wird. Die Zugentlastung der isolierten Kabelader 17 erfolgt durch die Querschnittsverengung mittels der den Klemmschlitz 26 bildenden Wulste 25. Mehrere der so ausgebildeten und mit Kabeladern 17 verbundenen Kabelader-Anschlußelemente 1 können mittels ihrer Verbindungselemente 28 miteinander verbunden werden und bilden somit eine Verliersicherung für die Kabelader-Anschlußelemente 1. Anschließend werden die U-förmigen Federkontakte 5 der Kabelader-Anschlußelemente 1 in die Schlitzöffnungen 10 der auf die Leiterplatte 2 aufgelöteten Kontaktwinkel 7 eingeschoben, bis die U-förmige Rastnut 20 mit dem Steg 21 federnd verrastet ist. Aufgrund der eine Schiebeverbindung bildenden Verbindungselemente 28 kann eine beliebige Anzahl von Kabelader-Anschlußelementen 1 miteinander verbunden werden. Die Kabelader-Anschlußelemente 1 können in nicht näher dargestellter Weise auch versetzt zueinander angeordnet werden, wobei die Verbindungselemente 28 jeweils nur teilweise ineinandergreifen.
  • Die Verwendung des Kabelader-Anschlußelementes 1 erfolgt speziell bei Lüftern für Rechner von PCs.

Claims (8)

  1. Kabelader-Anschlußelement zur Montage auf Leiterplatten, insbesondere für Kabeladern der Telekommunations- und Datentechnik, aus einem mit einem Kontaktschlitz (15) versehenen Anschlußteil (3) und einem daran anschließenden Federkontakt (4),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Federkontakt (4) als Steckkontakt zum federnden Einstecken in eine der Leiterplatte (2) zugeordnete Steckaufnahme (6) ausgebildet ist.
  2. Kabelader-Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steckaufnahme (6) ein auf die Leiterplatte (2) auflötbarer Kontaktwinkel (7) vorgesehen ist, dessen freier Schenkel (9) mit einer Schlitzöffnung (10) zum Einstecken des Federkontaktes (4) versehen ist.
  3. Kabelader-Anschlußelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Kontaktschlitz (15) versehene Anschlußteil (3) als im Querschnitt U-förmiges Profilstück (30) ausgebildet ist und der steckbare Federkontakt (4) an der senkrecht zur Basis (11) des U-förmigen Profilstückes (30) anschließenden Seitenwand (13) angeordnet ist.
  4. Kabelader-Anschlußelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkontakt (4) zum Einsetzen und Einrasten in die Schlitzöffnung (10) des freien Schenkels (9) des Kontaktwinkels (7) U-förmig ausgebildet ist.
  5. Kabelader-Anschlußelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Federkontakt (4) am Ende seines freien, federnden Schenkels (19) mit einer Rastnut (20) zum Hintergreifen eines die Schlitzöffnung (10) begrenzenden Steges (21) des Kontaktwinkels (7) versehen ist.
  6. Kabelader-Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine das U-förmige Profilstück (30) umgebende U-förmige Kunststoffisolierung (5) vorgesehen ist.
  7. Kabelader-Anschlußelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmige Kunststoffisolierung (5) mit einer einen Klemmschlitz (26) bildenden Querschnittsverengung zur Zugentlastung der Kabelader (17) versehen ist.
  8. Kabelader-Anschlußelement nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmige Kunststoffisolierung (5) auf der Außenseite ihrer Basis (22) und an den freien Rändern ihrer Seitenwände (23,24) mit Verbindungselementen (28), insbesondere schwalbenschwanzförmigen Verbindungselementen, versehen ist.
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