EP1376767A1 - Steckverbinder mit verschiebbarer Steckerteil-Aufnahme - Google Patents

Steckverbinder mit verschiebbarer Steckerteil-Aufnahme Download PDF

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EP1376767A1
EP1376767A1 EP03012245A EP03012245A EP1376767A1 EP 1376767 A1 EP1376767 A1 EP 1376767A1 EP 03012245 A EP03012245 A EP 03012245A EP 03012245 A EP03012245 A EP 03012245A EP 1376767 A1 EP1376767 A1 EP 1376767A1
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EP
European Patent Office
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part receptacle
plug part
receptacle
plug
contact elements
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03012245A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Dr. Burmeister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harting Electro Optics GmbH and Co KG
Original Assignee
Harting Electro Optics GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electro Optics GmbH and Co KG filed Critical Harting Electro Optics GmbH and Co KG
Publication of EP1376767A1 publication Critical patent/EP1376767A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction

Definitions

  • the invention relates to a socket into which a complementary plug part can be inserted to achieve a plug connection.
  • the basic problem with all plug connections is that either when inserting the plug part into the socket it must be ensured that the plug part is correctly aligned relative to the socket, or that Measures have been taken to enable tolerance compensation. Otherwise, can not be guaranteed that the conductors to be connected be contacted correctly.
  • the problem of misalignment is all the more so the more important the more contacts have to be put together and the closer these contacts are close together.
  • the plug part is a circuit board that is close to each other with a variety horizontal conductor tracks, it is particularly important that these Conductors can be contacted in the correct position.
  • the object of the invention is to provide a socket, by means of which the conductors of a plug part, in particular a printed circuit board, have a high Accuracy can be contacted.
  • a socket with a housing provided a connector part receptacle made of an insulating material, so is arranged in the housing so that it is between a starting position and a Plug position is displaceable, several contact elements for contacting serve a plug part inserted into the receptacle and on the plug part receptacle are included, and at least one spring, which the connector part receptacle loaded into the starting position. Because the connector part receptacle is displaceable, it is aligned when the plug part is inserted regardless of any position tolerances correctly, so that on the connector part receptacle arranged contact elements the associated conductor of the Can contact the connector part precisely.
  • the connector part receptacle has a rectangular cross section and the contact elements arranged on one of the wider side walls of the connector part receptacle are.
  • This connector part receptacle is particularly adapted to a printed circuit board as a plug part to take up with very little play in the interior the connector part holder can be inserted.
  • the contact elements are arranged so that they are on the top and bottom of the circuit board Contact arranged conductor tracks.
  • the contact elements are displaceable in the Side wall of the connector part receptacle are arranged. This also serves that Tolerance compensation, namely with regard to the thickness of the connector part; the contact elements are pushed outwards when inserting the plug part and slide on its surface until they contact the appropriate conductors.
  • Contact balls for example, are particularly suitable as contact elements are received in a hole in the side wall of the connector part receptacle. In principle, however, other contact elements are also suitable, for example cylindrical contact elements or pins.
  • the contact elements are elastic for Interior of the connector part receptacle can be applied. In this way the necessary contact force is ensured while it is at the same time it is possible to compensate for any tolerances.
  • the spring which applies the connector part receptacle to the starting position also applied to the contact elements to the interior of the connector part receptacle. Since the spring has a double function, the result is a particularly simple one Structure with few components.
  • the spring is a bow spring with a Pressure end and a support end, the pressure end on the housing abuts and the support end is supported on the contact elements, so that these to the interior of the connector part receptacle. To this way, the forces exerted by the contact elements on the spring are supported directly on the housing.
  • the spring is attached to the connector part receptacle so that it is carried away by it is when the connector part holder from the starting position in the Plug position is moved.
  • This allows you to move the Plug part receptacle to change the force exerted by the spring on the contact elements is exercised.
  • the Housing has a pressure surface for the pressure end of the spring and that the Pressure surface obliquely relative to the direction of displacement of the connector part receptacle runs, so that the spring is increasingly tensioned when it is together with the Plug part receptacle moved from the starting position to the plug position becomes.
  • the pressure surface on its in the Direction of displacement of the connector part receptacle seen at the front end is provided with a recess into which the pressure end of the spring is immersed, when the connector part holder is in its initial position.
  • the Recess together with the pressure end of the spring ensures that the Force that is initially required to pull the connector part out of its Starting position to move out is greater than the force required to insert the plug part into the plug part receptacle.
  • the interior of the connector part receptacle the area between the inlet opening for the plug part and the Contact elements is located towards the inlet opening in the manner of an insertion funnel extended. This makes it easier to insert the plug part into the plug part receptacle.
  • the connector part receptacle there are two springs provided on opposite sides of the connector part receptacle are arranged, and the connector part receptacle is freely floating held between the two springs. This allows tolerances be particularly well balanced. In addition, it is not required to be elaborate Provide guides for the connector part holder.
  • the socket has a housing 10, which by means of a mounting surface 12 can be attached to a suitable surface.
  • a mounting surface 12 In the housing 10 is one Opening 14 formed through which a plug part 5 into the housing 10th can be inserted.
  • the dimensions of the opening 14 are larger than that Dimensions of the connector part 5.
  • the plug part 5 can in particular be a printed circuit board, which is provided with a plurality of conductor tracks 7 (see in particular FIG. 2).
  • the Conductor tracks 7 are arranged inside the plug part 5 shown and ends on the surface at contact surfaces 9. Deviating from that shown Embodiment could also the conductor tracks 7 on the surface of the circuit board run.
  • a plug part receptacle 16 is arranged in the interior of the housing. This is designed in the manner of a cup with a rectangular cross section, that is to say two wider side walls 18, two narrower side walls 20, a bottom 22 and an inlet opening 24 opposite the floor.
  • a plurality of contact elements 26 are arranged in the wider side walls 18, which are designed here as contact balls and made of an electrically conductive Material. They are preferably plated with gold.
  • the contact elements 26 are each arranged in a bore 27 which leads to the interior of the Plug part receptacle 16 is narrowed so that the corresponding contact element 26 can not leave the hole 27 on this side.
  • the cross section and the dimensions of the interior of the connector part receptacle 16 correspond in the area between the contact elements 26 and the bottom 22 of the connector part receptacle 16, the dimensions of the Plug part 5, so that the plug part 5 with little play in the plug part receptacle 16 is included.
  • the cross section of the interior widens slightly towards the inlet opening 24 out, so that an insertion funnel for the plug part 5 is formed.
  • each conductor foil 28, 30 is arranged, each having a plurality of conductor tracks 31 instructions. Each conductor track is assigned to a contact element 26.
  • the conductor foil 28 is arranged on the lower side wall 18 with respect to FIG. 1 and extends in a loop only to the left wall of the housing 10 and from down there where they come out of the housing 10 in the area of the mounting surface 12 exit.
  • the conductor foil 30 is on the upper side wall 18 of the connector part receptacle 16 arranged and extends from there to the right and obliquely to below, in order to also remove the housing 10 in the area of the mounting surface 12 withdraw.
  • Each conductor foil 28, 30 is on the connector part receptacle 16 several mounting pins 32 attached to the outside of the side walls 18 are formed and in corresponding openings in the conductor foils 28, 30 intervention.
  • each spring 34 is a bow spring, the one pressure end 36, one support end 38 and an intermediate one Bending section 40 has.
  • the support end 38 of each spring 34 is located on the conductor foil 28 or 30 in the area under which the contact elements 26 are arranged. In this way, the spring ensures that the conductor tracks the conductor film against the contact elements 26 are pressed so that a electrical contact is guaranteed.
  • the spring 34 is attached to the connector part receptacle 16.
  • the purpose is a laterally arranged web 42 in the connector part receptacle (see in particular Figure 2) provided with a retaining lug 44, which is in a complementary lateral recess of the spring 34 engages.
  • the pressure end 36 of the spring 34 is in the starting position shown in FIG. 1 in each case a recess 46, which are opposite each other in the Housing 10 are formed.
  • a recess 46 which are opposite each other in the Housing 10 are formed.
  • the Pressure surfaces 48 are arranged obliquely, so that the distance between reduced with increasing distance from the opening 14.
  • the connector part receptacle 16 In the starting position shown in Figure 1, the connector part receptacle 16 essentially only from the springs 34 in their starting position shown held. In the starting position, the inlet opening 24 closes Plug part receptacle 16 to the opening 14 in the housing 10. That in the socket Plug part 5 to be inserted is from the insertion bevels 15 Opening 14 and the insertion funnel formed in the connector part receptacle 16 led into the interior of the connector part receptacle 16.
  • the plug part 5 If the plug part 5 is inserted into the plug part receptacle 16, ensure the pressure ends 36, which in the recesses 46 in the housing 10th intervene that the connector part receptacle 16 held in its initial position until the plug part 5 is fully inserted into the plug part receptacle 16 is and abuts the floor 22.
  • the force that would be required to To move springs 34 with respect to FIGS. 1 and 3 to the right and thereby the Pulling pressure ends 36 out of the recesses 46 is namely larger than the frictional force which occurs when the plug part 5 is inserted between the Plug part receptacle 16 and the plug part acts, in particular between the Plug part 5 and the contact elements 26.
  • the plug part receptacle 16 Since the plug part receptacle 16 is floating between the two springs 34, it is directed at Insert the plug part 5 optimally by itself, so that even if that Plug part inserted obliquely into the housing, the plug part 5 correctly in the Plug part receptacle 16 comes to rest and the contact surfaces 9 are located precisely below the corresponding contact elements 26.
  • this increased contact force only takes effect when there is no relative shift between the contact elements 26 in the connector part receptacle and Contact surfaces 9 of the connector part 5 comes more. For one thing, it will Inserting the plug part facilitates, and secondly, high friction between the contact elements 26 and the contact surfaces 9 and one thereof resulting high wear of the contact surfaces prevented.
  • the connector part receptacle 16 is together with the connector part 5 initially from the plug-in position shown in FIG. 5 into the position shown in FIG. 3 Starting position transferred before the connector part 5 from the connector part receptacle 16 is pulled out.
  • the force required to pull the plug part 5 out the plug part receptacle 16 is required, as long as the Plug part receptacle 16 is not in its starting position, larger than that Force that is required to pull the connector part 16 in the direction of To shift starting position.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckbuchse mit einem Gehäuse (10), einer Steckerteil-Aufnahme (16) aus einem isolierenden Material, die so im Gehäuse angeordnet ist, so daß sie zwischen einer Ausgangsstellung und einer Steckstellung verschiebbar ist, mehreren Kontaktelementen (26), die zur Kontaktierung eines in die Aufnahme eingesteckten Steckerteils (5) dienen und an der Steckerteil-Aufnahme (16) angebracht sind, und mindestens einer Feder (34), welche die Steckerteil-Aufnahme (16) in die Ausgangsstellung beaufschlagt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckbuchse, in die ein komplementäres Steckerteil eingesteckt werden kann, um eine Steckverbindung zu erzielen.
Bei allen Steckverbindungen besteht grundsätzlich das Problem, daß entweder beim Einstecken des Steckerteils in die Steckbuchse gewährleistet sein muß, daß das Steckerteil korrekt relativ zur Steckbuchse ausgerichtet ist, oder daß Maßnahmen getroffen sind, die einen Toleranzausgleich ermöglichen. Anderenfalls kann nicht gewährleistet werden, daß die miteinander zu verbindenden Leiter korrekt kontaktiert werden. Das Problem einer Fehlausrichtung ist dabei um so bedeutsamer, je mehr Kontakte zusammengesteckt werden müssen und je enger diese Kontakte beieinander liegen. Insbesondere wenn es sich bei dem Steckerteil um eine Leiterplatte handelt, die mit einer Vielzahl von nahe beieinander liegenden Leiterbahnen versehen ist, ist es von besonderer Bedeutung, daß diese Leiterbahnen lagegenau kontaktiert werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steckbuchse zu schaffen, mittels der die Leiter eines Steckerteils, insbesondere einer Leiterplatte, mit hoher Genauigkeit kontaktiert werden können.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Steckbuchse mit einem Gehäuse vorgesehen, einer Steckerteil-Aufnahme aus einem isolierenden Material, die so im Gehäuse angeordnet ist, so daß sie zwischen einer Ausgangsstellung und einer Steckstellung verschiebbar ist, mehreren Kontaktelementen, die zur Kontaktierung eines in die Aufnahme eingesteckten Steckerteils dienen und an der Steckerteil-Aufnahme aufgenommen sind, und mindestens einer Feder, welche die Steckerteil-Aufnahme in die Ausgangsstellung beaufschlagt. Da die Steckerteil-Aufnahme verschiebbar ist, richtet sie sich beim Einstecken des Steckerteils ungeachtet etwaiger Lagetoleranzen korrekt aus, so daß die an der Steckerteil-Aufnahme angeordneten Kontaktelemente die ihnen zugeordneten Leiter des Steckerteils lagegenau kontaktieren können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steckerteil-Aufnahme einen rechteckigen Querschnitt hat und die Kontaktelemente an einer der breiteren Seitenwände der Steckerteil-Aufnahme angeordnet sind. Diese Steckerteil-Aufnahme ist besonders daran angepaßt, eine Leiterplatte als Steckerteil aufzunehmen, die mit einem sehr geringen Spiel in den Innenraum der Steckerteil-Aufnahme eingeschoben werden kann. Die Kontaktelemente sind dabei so angeordnet, daß sie die auf der Oberseite und der Unterseite der Leiterplatte angeordneten Leiterbahnen kontaktieren.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Kontaktelemente verschiebbar in der Seitenwand der Steckerteil-Aufnahme angeordnet sind. Auch dies dient dem Toleranzausgleich, und zwar hinsichtlich der Dicke des Steckerteils; die Kontaktelemente werden beim Einschieben des Steckerteils nach außen gedrängt und gleiten auf dessen Oberfläche, bis sie die entsprechenden Leiter kontaktieren. Besonders geeignet als Kontaktelemente sind beispielsweise Kontaktkugeln, die in einer Bohrung in der Seitenwand der Steckerteil-Aufnahme aufgenommen sind. Grundsätzlich sind aber auch andere Kontaktelemente geeignet, beispielsweise zylindrische Kontaktelemente oder Stifte.
Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Kontaktelemente elastisch zum Innenraum der Steckerteil-Aufnahme hin beaufschlagt werden. Auf diese Weise wird die erforderliche Kontaktkraft gewährleistet, während es gleichzeitig möglich ist, eventuelle Toleranzen auszugleichen.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Feder, welche die Steckerteil-Aufnahme in die Ausgangsstellung beaufschlagt, auch die Kontaktelemente zum Innenraum der Steckerteil-Aufnahme hin beaufschlagt. Da die Feder eine Doppelfunktion hat, ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau mit wenig Bauteilen.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Feder eine Bügelfeder mit einem Andruckende und einem Abstützende ist, wobei das Andruckende am Gehäuse anliegt und sich das Abstützende an den Kontaktelementen abstützt, so daß diese zum Innenraum der Steckerteil-Aufnahme hin beaufschlagt werden. Auf diese Weise werden die Kräfte, die von den Kontaktelementen auf die Feder ausgeübt werden, unmittelbar am Gehäuse abgestützt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Feder an der Steckerteil-Aufnahme befestigt ist, so daß sie von dieser mitgenommen wird, wenn die Steckerteil-Aufnahme aus der Ausgangsstellung in die Steckstellung verschoben wird. Dies ermöglicht es, beim Verschieben der Steckerteil-Aufnahme die Kraft zu verändern, die von der Feder auf die Kontaktelemente ausgeübt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß das Gehäuse eine Andruckfläche für das Andruckende der Feder aufweist und daß die Andruckfläche relativ zur Verschieberichtung der Steckerteil-Aufnahme schräg verläuft, so daß die Feder zunehmend gespannt wird, wenn sie zusammen mit der Steckerteil-Aufnahme aus der Ausgangsstellung in die Steckstellung verschoben wird. Auf diese Weise wirken dann, wenn das Steckerteil in die Steckerteil-Aufnahme eingeschoben wird, nur geringe Andruckkräfte, so daß die Kontaktelemente mit geringer Reibung über die Oberfläche des Steckerteils gleiten. Erst wenn das Steckerteil vollständig in die Steckerteil-Aufnahme eingeschoben ist und es keine Relativbewegung mehr zwischen dem Steckerteil und der Steckerteil-Aufnahme gibt, wird die Kontaktkraft bis auf den tatsächlich erforderlichen Wert gesteigert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Andruckfläche an ihrem in der Verschieberichtung der Steckerteil-Aufnahme gesehen vorne liegenden Ende mit einer Ausnehmung versehen ist, in die das Andruckende der Feder eintaucht, wenn sich die Steckerteil-Aufnahme in ihrer Ausgangsstellung befindet. Die Ausnehmung zusammen mit dem Andruckende der Feder gewährleistet, daß die Kraft, die anfänglich erforderlich ist, um die Steckerteil-Aufnahme aus ihrer Ausgangsstellung heraus zu verschieben, größer ist als die Kraft, die erforderlich ist, um das Steckerteil in die Steckerteil-Aufnahme einzuschieben.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem Abstützende der Feder und den Kontaktelementen eine flexible Leiterfolie angeordnet ist, die zum einen an der Steckerteil-Aufnah ne und zum anderen am Gehäuse befestigt ist. Eine flexible Leiterfolie ist besonders dafür geeignet, die Verbindung zu der verschiebbar angeordneten Steckerteil-Aufnahme herzustellen, da die Leiterfolie aufgrund ihrer Flexibilität den Bewegungen der Steckerteil-Aufnahme problemlos folgen kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Innenraum der Steckerteil-Aufnahme in dem Bereich, der zwischen der Eintrittsöffaung für das Steckerteil und den Kontaktelementen liegt, sich zur Eintrittsöffnung hin nach Art eines Einführtrichters erweitert. Dies erleichtert das Einstecken des Steckerteils in die Steckerteil-Aufnahme.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Federn vorgesehen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Steckerteil-Aufnahme angeordnet sind, und die Steckerteil-Aufnahme ist frei schwimmend zwischen den beiden Federn gehalten. Auf diese Weise können Toleranzen besonders gut ausgeglichen werden. Außerdem ist es nicht erforderlich, aufwendige Führungen für die Steckerteil-Aufnahme vorzusehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
  • Figur 1 in einer Schnittansicht eine Steckbuchse, wobei sich die Steckerteil-Aufnahme in der Ausgangsstellung befindet;
  • Figur 2 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht die Steckerteil-Aufnahme von Figur 1 und ein Steckerteil;
  • Figur 3 in einer Schnittansicht die Steckbuchse von Figur 1, wobei ein Steckerteil in die Steckerteil-Aufnahme eingesteckt ist, die sich weiterhin in der Ausgangsstellung befindet;
  • Figur 4 in einer Schnittansicht die Steckbuchse von Figur 3, wobei sich die Steckerteil-Aufnahme in einer Zwischenposition zwischen ihrer Ausgangsstellung und einer Steckstellung befindet; und
  • Figur 5 in einer Schnittansicht die Steckbuchse von Figur 4, wobei das Steckerteil vollständig in die Steckbuchse eingeschoben ist und sich die Steckerteil-Aufnahme in der Steckstellung befindet.
Anhand der Figuren 1 und 2 wird nun der Aufbau der Steckbuchse erläutert. Die Steckbuchse weist ein Gehäuse 10 auf, das mittels einer Montagefläche 12 an einer geeigneten Unterlage befestigt werden kann. Im Gehäuse 10 ist eine Öffnung 14 ausgebildet, durch die hindurch ein Steckerteil 5 in das Gehäuse 10 eingeschoben werden kann. Die Abmessungen der Öffnung 14 sind größer als die Abmessungen des Steckerteils 5. Außerdem ist auf der Außenseite eine Einführschräge 15 vorgesehen.
Bei dem Steckerteil 5 kann es sich insbesondere um eine Leiterplatte handeln, die mit mehreren Leiterbahnen 7 (siehe insbesondere Figur 2) versehen ist. Die Leiterbahnen 7 sind bei dem gezeigten Steckerteil 5 im Inneren angeordnet und enden an der Oberfläche an Kontaktflächen 9. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform könnten die Leiterbahnen 7 auch auf der Oberfläche der Leiterplatte verlaufen.
Im Inneren des Gehäuses ist eine Steckerteil-Aufnahme 16 angeordnet. Diese ist nach Art eines Bechers mit rechteckigem Querschnitt ausgeführt, weist also zwei breitere Seitenwände 18, zwei schmälere Seitenwände 20, einen Boden 22 und eine dem Boden gegenüberliegende Eintrittsöffnung 24 auf.
In den breiteren Seitenwänden 18 sind mehrere Kontaktelemente 26 angeordnet, die hier als Kontaktkugeln ausgeführt sind und aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. Vorzugsweise sind sie mit Gold überzogen. Die Kontaktelemente 26 sind jeweils in einer Bohrung 27 angeordnet, die zum Innenraum der Steckerteil-Aufnahme 16 hin so verengt ist, daß das entsprechende Kontaktelement 26 die Bohrung 27 auf dieser Seite nicht verlassen kann.
Der Querschnitt und die Abmessungen des Innenraums der Steckerteil-Aufnahme 16 entsprechen in dem Bereich, der zwischen den Kontaktelementen 26 und dem Boden 22 der Steckerteil-Aufnahme 16 liegt, den Abmessungen des Steckerteils 5, so daß das Steckerteil 5 mit geringem Spiel in der Steckerteil-Aufnahme 16 aufgenommen ist. In dem Bereich des Innenraums der Steckerteil-Aufnahme 16, der zwischen den Kontaktelementen 26 und der Eintrittsöffnung 24 liegt, erweitert sich der Querschnitt des Innenraums geringfügig zur Eintrittsöffnung 24 hin, so daß ein Einführtrichter für das Steckerteil 5 gebildet ist.
Auf der Außenseite der breiteren Seitenwände 18 der Steckerteil-Aufnahme 16 sind zwei flexible Leiterfolien 28, 30 angeordnet, die jeweils mehrere Leiterbahnen 31 aurweisen. Jede Leiterbahn ist einem Kontaktelement 26 zugeordnet. Die Leiterfolie 28 ist an der bezüglich Figur 1 unteren Seitenwand 18 angeordnet und erstreckt sich in einer Schleife erst zur linken Wand des Gehäuses 10 und von dort nach unten, wo sie im Bereich der Montagefläche 12 aus dem Gehäuse 10 austritt. Die Leiterfolie 30 ist auf der oberen Seitenwand 18 der Steckerteil-Aufnahme 16 angeordnet und erstreckt sich von dort nach rechts und schräg nach unten, um ebenfalls im Bereich der Montagefläche 12 aus dem Gehäuse 10 auszutreten. Jede Leiterfolie 28, 30 ist an der Steckerteil-Aufnahme 16 durch mehrere Befestigungszapfen 32 befestigt, die auf der Außenseite der Seitenwände 18 ausgebildet sind und in entsprechende Öffnungen der Leiterfolien 28, 30 eingreifen.
Zwischen den Seitenwänden 18 der Steckerteil-Aufnahme 16 und dem Gehäuse 10 ist jeweils eine Feder 34 angeordnet. Jede Feder 34 ist eine Bügelfeder, die ein Andruckende 36, ein Abstützende 38 und einen dazwischenliegenden Biegeabschnitt 40 aufweist. Das Abstützende 38 jeder Feder 34 liegt auf der Leiterfolie 28 bzw. 30 in dem Bereich auf, unter dem die Kontaktelemente 26 angeordnet sind. Die Feder gewährleistet auf diese Weise, daß die Leiterbahnen der Leiterfolie gegen die Kontaktelemente 26 gedrückt werden, so daß ein elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
In ihrem zwischen dem Abstützende 38 und dem Biegeabschnitt 40 liegenden Bereich ist die Feder 34 an der Steckerteil-Aufnahme 16 befestigt. Zu diesem Zweck ist ein seitlich angeordneter Steg 42 in der Steckerteil-Aufnahme (siehe insbesondere Figur 2) mit einer Haltenase 44 versehen, die in eine komplementäre seitliche Aussparung der Feder 34 eingreift.
Das Andruckende 36 der Feder 34 liegt in der in Figur 1 gezeigten Ausgangsstellung in jeweils einer Ausnehmung 46, die einander gegenüberliegend im Gehäuse 10 ausgebildet sind. An jeder Ausnehmung 46 schließt sich eine Andruckfläche 48 an, die ausgehend von der Ausnehmung 46 bezüglich Figur 1 nach rechts, also von der Öffnung 14 des Gehäuses 10 weg, verläuft. Die Andruckflächen 48 sind schräg angeordnet, so daß sich der Abstand zwischen ihnen mit zunehmender Entfernung von der Öffnung 14 verringert.
In der in Figur 1 gezeigten Ausgangsstellung wird die Steckerteil-Aufnahme 16 im wesentlichen nur von den Federn 34 in ihrer gezeigten Ausgangsstellung gehalten. In der Ausgangsstellung schließt sich die Eintrittsöffhung 24 der Steckerteil-Aufnahme 16 an die Öffnung 14 im Gehäuse 10 an. Das in die Steckbuchse einzusteckende Steckerteil 5 wird von den Einführschrägen 15 der Öffnung 14 sowie dem in der Steckerteil-Aufnahme 16 gebildeten Einführtrichter in den Innenraum der Steckerteil-Aufnahme 16 geführt.
Wenn das Steckerteil 5 in die Steckerteil-Aufnahme 16 eingesteckt wird, gewährleisten die Andruckenden 36, die in die Ausnehmungen 46 im Gehäuse 10 eingreifen, daß die Steckerteil-Aufnahme 16 in ihrer Ausgangsstellung gehalten wird, bis das Steckerteil 5 vollständig in die Steckerteil-Aufnahme 16 eingeschoben ist und am Boden 22 anliegt. Die Kraft, die erforderlich wäre, um die Federn 34 bezüglich den Figuren 1 und 3 nach rechts zu bewegen und dabei die Andruckenden 36 aus den Ausnehmungen 46 herauszuziehen, ist nämlich größer als die Reibungskraft, die beim Einstecken des Steckerteils 5 zwischen der Steckerteil-Aufnahme 16 und dem Steckerteil wirkt, insbesondere zwischen dem Steckerteil 5 und den Kontaktelementen 26. Da die Steckerteil-Aufnahme 16 schwimmend zwischen den beiden Federn 34 gelagert ist, richtet sie sich beim Einstecken des Steckerteils 5 von allein optimal aus, so daß selbst dann, wenn das Steckerteil schief in das Gehäuse eingesteckt wird, das Steckerteil 5 korrekt in der Steckerteil-Aufnahme 16 zu liegen kommt und sich die Kontaktflächen 9 lagegenau unterhalb der entsprechenden Kontaktelemente 26 befinden.
Sobald das Steckerteil 5 am Boden 22 der Steckerteil-Aufnahme 16 anliegt und weiter in die Steckbuchse eingeschoben wird, wird die Steckerteil-Aufnahme 16 in der Einsteckrichtung (siehe Pfeil P in Figur 4) mitgenommen, wodurch auch die Federn 34 von den Haltenasen 44 mitgenommen werden. Dabei werden die Andruckenden 36 der Feder 34 aus den Ausnehmungen 46 herausgezogen und nach innen bewegt, wodurch die Federn 34 gespannt werden. Die höhere Federspannung führt dazu, daß sich die Abstützenden 38 mit größerer Kraft auf der Leiterfolie 28 bzw. 30 abstützen, was zu einer höheren Kontaktkraft zum einen zwischen den Leiterbahnen 31 der Leiterfolien 28, 30 und den Kontaktelementen 26 und andererseits zwischen den Kontaktelementen 26 und den Kontaktflächen 9 des Steckerteils 5 führt. Besonders vorteilhaft ist, daß diese erhöhte Kontaktkraft erst dann wirkt, wenn es zu keiner Relatiwerschiebung zwischen den Kontaktelementen 26 in der Steckerteil-Aufnahme und den Kontaktflächen 9 des Steckerteils 5 mehr kommt. Zum einen wird dadurch das Einstecken des Steckerteils erleichtert, und zum anderen wird eine hohe Reibung zwischen den Kontaktelementen 26 und den Kontaktflächen 9 und ein daraus resultierender hoher Verschleiß der Kontaktflächen verhindert.
Wenn das Steckerteil 5 weiter in die Steckbuchse eingeschoben wird, wird auch die Steckerteil-Aufnahme 16 weiter in das Gehäuse 10 eingeschoben, bis schließlich die in Figur 5 gezeigte Steckstellung erreicht ist. Dabei erhöht sich die Vorspannung der Federn 34 noch weiter, da diese aufgrund des schrägen Verlaufs der Andruckflächen 48 immer weiter vorgespannt werden, bis schließlich, sobald die Steckstellung erreicht ist, auch die maximale Kontaktkraft erreicht ist.
Wie durch Vergleich der Figuren 3 bis 5 zu sehen ist, folgen die Leiterfolien 28, 30 der Verschiebebewegung der Steckerteil-Aufnahme 16 problemlos.
Wenn das Steckerteil 5 wieder aus der Steckbuchse herausgezogen werden soll, laufen die für das Einstecken beschriebenen Schritte in der umgekehrten Reihenfolge ab. Die Steckerteil-Aufnahme 16 wird zusammen mit dem Steckerteil 5 zunächst aus der in Figur 5 gezeigten Steckstellung in die in Figur 3 gezeigte Ausgangsstellung überführt, bevor das Steckerteil 5 aus der Steckerteil-Aufnahme 16 herausgezogen wird. Die Kraft, die zum Herausziehen des Steckerteils 5 aus der Steckerteil-Aufnahme 16 erforderlich ist, ist nämlich, solange sich die Steckerteil-Aufnahme 16 nicht in ihrer Ausgangsstellung befindet, größer als die Kraft, die erforderlich ist, um die Steckerteil-Aufnahme 16 in Richtung der Ausgangsstellung zu verschieben. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Andruckflächen 48 schräg angeordnet sind, so daß die zwischen den Andruckenden 36 und den Andruckflächen 48 wirkende Kraft eine Komponente enthält, welche die Federn 34 zu den Ausnehmungen 46 hin beaufschlagt. Gleichzeitig wirkt eine hohe Reibungskraft zwischen den Kontaktelementen 26 und dem Steckerteil 5, da die Federn 34 noch gespannt sind.

Claims (14)

  1. Steckbuchse mit einem Gehäuse (10), einer Steckerteil-Aufnahme (16) und mehreren Kontaktelementen (26), die in der Steckerteil-Aufnahme aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerteil-Aufnahme beweglich, insbesondere schwimmend, im Gehäuse aufgenommen ist, so daß Toleranzen beim Einstecken eines Steckerteils in die Steckerteil-Aufnahme ausgeglichen werden können.
  2. Steckbuchse, insbesondere nach Anspruch 1, mit einem Gehäuse (10), einer Steckerteil-Aufnahme (16) aus einem isolierenden Material, die so im Gehäuse angeordnet ist, so daß sie zwischen einer Ausgangsstellung und einer Steckstellung verschiebbar ist, mehreren Kontaktelementen (26), die zur Kontaktierung eines in die Aufnahme eingesteckten Steckerteils (5) dienen und an der Steckerteil-Aufnahme (16) angebracht sind, und mindestens einer Feder (34), welche die Steckerteil-Aufnahme (16) in die Ausgangsstellung beaufschlagt.
  3. Steckbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerteil-Aufnahme (16) einen rechteckigen Querschnitt hat und die Kontaktelemente (26) an einer der breiteren Seitenwände (18) der Steckerteil-Aufnahme (16) angeordnet sind.
  4. Steckbuchse nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (26) verschiebbar in der Seitenwand (18) der Steckerteil-Aufnahme (16) angeordnet sind.
  5. Steckbuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (26) Kontaktkugeln sind, die in einer Bohrung in der Seitenwand (18) der Steckerteil-Aufnahme (16) aufgenommen sind.
  6. Steckbuchse nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (26) elastisch zum Innenraum der Steckerteil-Aufnahme (16) hin beaufschlagt werden.
  7. Steckbuchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (34), welche die Steckerteil-Aufnahme (16) in die Ausgangsstellung beaufschlagt, auch die Kontaktelemente (26) zum Innenraum der Steckerteil-Aufnahme (16) hin beaufschlagt.
  8. Steckbuchse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (34) eine Bügelfeder mit einem Andruckende (36) und einem Abstützende (38) ist, wobei das Andruckende (36) am Gehäuse (10) anliegt und sich das Abstützende (38) an den Kontaktelementen (26) abstützt, so daß diese zum Innenraum der Steckerteil-Aufnahme (16) hin beaufschlagt werden.
  9. Steckbuchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (34) an der Steckerteil-Aufnahme (16) befestigt ist, so daß sie von dieser mitgenommen wird, wenn die Steckerteil-Aufnahme (16) aus der Ausgangsstellung in die Steckstellung verschoben wird.
  10. Steckbuchse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Andruckfläche (48) für das Andruckende (36) der Feder (34) aufweist und daß die Andruckfläche (48) relativ zur Verschieberichtung der Steckerteil-Aufnahme (16) schräg verläuft, so daß die Feder (34) zunehmend gespannt wird, wenn sie zusammen mit der Steckerteil-Aufnahme (16) aus der Ausgangsstellung in die Steckstellung verschoben wird.
  11. Steckbuchse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckfläche (48) an ihrem in der Verschieberichtung der Steckerteil-Aufnahme (16) gesehen vorne liegenden Ende mit einer Ausnehmung (46) versehen ist, in die das Andruckende (36) der Feder (34) eintaucht, wenn sich die Steckerteil-Aufnahme (16) in ihrer Ausgangsstellung befindet.
  12. Steckbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abstützende (36) der Feder (34) und den Kontaktelementen (26) eine flexible Leiterfolie (28, 30) angeordnet ist, die zum einen an der Steckerteil-Aufnahme (16) und zum anderen am Gehäuse (10) befestigt ist.
  13. Steckbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Steckerteil-Aufnahme (16) in dem Bereich, der zwischen der Eintrittsöffnung (24) für das Steckerteil (5) und den Kontaktelementen (26) liegt, sich zur Eintrittsöffnung hin nach Art eines Einrührtrichters erweitert.
  14. Steckbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Federn (34) vorgesehen sind, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Steckerteil-Aufnahme (16) angeordnet sind, und daß die Steckerteil-Aufnahme (16) frei schwimmend zwischen den beiden Federn (34) gehalten ist.
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