EP1542319B1 - Elektrische Steckvorrichtung bzw. Steckverbindung - Google Patents

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EP1542319B1
EP1542319B1 EP04024474A EP04024474A EP1542319B1 EP 1542319 B1 EP1542319 B1 EP 1542319B1 EP 04024474 A EP04024474 A EP 04024474A EP 04024474 A EP04024474 A EP 04024474A EP 1542319 B1 EP1542319 B1 EP 1542319B1
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EP
European Patent Office
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contacts
plug
contact
clamped
sections
Prior art date
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EP04024474A
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EP1542319A3 (de
EP1542319A2 (de
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Michael Richter
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Lumberg Connect GmbH and Co KG
Original Assignee
Lumberg Connect GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1542319A3 publication Critical patent/EP1542319A3/de
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    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H01R4/023—Soldered or welded connections between cables or wires and terminals

Definitions

  • the invention relates to an electrical plug-in device, in particular for I / O interfaces on mobile telephones, small computers or the like.
  • Devices which comprise a device socket for receiving, in particular, plugs such as e.g. Device or cable plug formed plug-in device, wherein the plug device comprises a Isolierstoff emotions and a plurality of, arranged in at least one contact row contacts with contact zones for electrically contacting contacts of the device socket, wherein the contacts formed as a flat contacts each have a conductor connection portion; have a clamping portion and a resilient, the contact zone having contact legs in respect to the direction of insertion of the plug device successive arrangement and are arranged side by side with their narrow edges.
  • plugs such as e.g. Device or cable plug formed plug-in device
  • the plug device comprises a Isolierstoff emotions and a plurality of, arranged in at least one contact row contacts with contact zones for electrically contacting contacts of the device socket, wherein the contacts formed as a flat contacts each have a conductor connection portion;
  • the invention is based on a plug-in device, as shown and described for example in DE 101 04 288 C1.
  • the relevant prior art also includes the connectors marketed by the patent owner in accordance with the cited patent.
  • An essential feature of the present invention of the prior art is within the plug-in device in the arrangement of the narrow, elongated contacts, which are made of spring or contact plate and are provided in the plug-in device in at least one plane approximately comb-like.
  • the contacts are with their broadsides in the same plane and with their narrow sides next to each other.
  • the contacts At their front in the insertion direction of the plug-in device areas, the contacts have contact zones, which act on the associated contacts of the device port pressure-tight and thus electrically conductive when the plug-in device is plugged into the device socket.
  • the I / O interfaces mentioned above are pluggable electrical connections, via which, for example, a mobile telephone can be connected to a hands-free system, a battery charger or a data cable to connect the telephone to a PC.
  • a mobile telephone can be connected to a hands-free system, a battery charger or a data cable to connect the telephone to a PC.
  • the space available for the arrangement of I / O interfaces less and less space.
  • Object of the present invention is to propose a plug-in device or connector, which ensures a reliable electrical contact with high degree of miniaturization and high pole density and by skillful contact arrangement allows the use of very small-sized device sockets.
  • EP 0 820 123 A2 discloses the features of the preamble of claim 1.
  • the invention solves this problem in a plug-in device with the features of claim 1.
  • the essential core of the invention therefore consists in accommodating the clamping sections (and possibly the conductor connection sections) of the contacts in the plug-in device in at least two planes.
  • the invention can be based on the consideration that the requirement of an extremely small device socket does not necessarily require an extremely small plug-in device. It is not necessarily disadvantageous for reasons of space, if - due to the arrangement of the contacts in at least two levels - the plug device increases a little in volume, especially since they are always only temporarily connected to the device or the device is connected to her.
  • the clamping sections are relatively wide and thus, especially in the interest of applying applied contact spring forces, stably executed and can be held or anchored particularly secure in the insulating body of the plug-in device.
  • the contact legs can be designed in a desired narrow design of the device socket considered fineness.
  • every second contact of a contact row is deformed in such a way that the clamping sections of all contacts are arranged alternately in each case in one of two different planes.
  • the deformed contacts may each have at least one offset.
  • Relative to a previously provided in a plane contact arrangement now at least their clamping sections are arranged for example in two parallel planes.
  • the two levels of Isolierstoff stresses easily provides the necessary brackets, such as insertion pockets or chambers, ready for fixing the contacts.
  • the overall height needs to be increased with otherwise unchanged design only to the distance of the two said levels.
  • the contact narrows in a transition region between its clamping portion and the contact leg, so that e.g. the decisive for the compliance of the required creepage distances and clearances distances in the device socket can be easily met.
  • an offset of a contact is formed in a region in which the contact spring tapers from the clamping section to the resilient contact section.
  • the width of the clamping portions of each contact may substantially correspond to the contact grid.
  • a further cranking of a contact may be provided in an area between its clamping section and the free end of its conductor connection section, wherein the conductor connection section adjoining the further cranking defines a further plane which is a greater distance from the level of untwisted contacts than the cranked contacts.
  • the conductor connection sections of each of two successive contacts of a contact row can be of different lengths or have different distances from the respective clamping sections.
  • the device socket a plastic housing to be mounted on a printed circuit board comprises, are received in the contacts for electrically conductive connection between contacts of the plug and printed conductors of the circuit board, further comprising the plug for insertion into an adapted plug receptacle of the device socket front a plug-in approach, at least on one of its surfaces with at least one resilient latching member such as locking lug is provided, which cooperates with a counter-latching member such as latching shoulder in the receptacle of the device socket as a releasable latching of the connector, wherein the latching member is formed by a form of a strip by means of Longitudinal cut is released from a spring plate, but with two narrow ends cohesively remains connected to the spring plate, according to DE 101 04 288 C1.
  • the locking members While there the locking members are formed from that portion of the spring plate, which is associated with the contacts opposite broad side of the plug neck, the locking members are now provided on the narrow sides of the spring plate, so that the device socket can be made particularly narrow or low.
  • the arrangement of the locking members on the narrow sides leads to a broadside arrangement also to a volume reduction of the cross section of the connector.
  • the respective counter-latching member is formed by a window cut out of a sheet metal of the device socket, wherein a window releasing sheet metal strip is pulled as an outside fender in front of the window.
  • a window releasing sheet metal strip is pulled as an outside fender in front of the window.
  • known detents which include a round punched window
  • the material to the Forming the window is cut from the sheet, not removed, but remains as a tongue with its tongue root on the sheet and is led outside the window, where it provides protection against the escape of particles or impurities from the window, which fall into the device and there could lead to malfunction.
  • To the total designated 10 connector include a plug 11 as a plug-in device and a device socket 12th
  • the device socket 12 is for installation in an electronic device, e.g. a mobile phone, a small computer or the like. certainly. It comprises a plastic housing 13, in which a number of metallic contacts 14 is arranged.
  • the contacts 14 are used with in Fig. 1 not visible end portions for contacting with contacts of the plug 11, also not shown there. Their visible in Figs. 1 to 3 other ends are as SMD-Lötfdirchen or possibly as Lötbeinchen for connection to a not shown printed circuit board formed. Shown is the contacting of the connector 10 in FIGS. 8 to 10.
  • the plug 11 comprises a handle body 21 made of plastic and a kink protection sleeve 22 for a connected to the plug 11, not shown cable.
  • the distance between two contacts 14 of the device socket 12 is designated 32.
  • This contact spacing 32 which is also referred to as a grid, is naturally very small in the case of plug-in connections of highly miniaturized devices and is 1 mm or less.
  • the plug 11 has an insulating body 33 and an embedded therein or anchored, the number of poles corresponding number of contacts 34 and 35.
  • the contacts 34 and 35 are cut out of contact plate so-called.
  • Each contact 34 and 35 has - each viewed in its longitudinal direction - a conductor connection portion 36 and 37, a clamping section 38 and 39 and a resilient contact legs 40 and 41, respectively.
  • the free end of this resilient contact leg 40 or 41 is, as illustrated in particular FIGS. 6, 7, 9 and 10, deformed to form a defined contact zone 42.
  • the contacts 34 and 35 lie with their contact zones 42 when assembled connector 11 , 12 press-fit on the corresponding contacts 14 of the device socket 12 (see Fig. 9 and 10).
  • Each two successive contacts 34 and 35 in a contact row are designed differently as described below.
  • All contacts 34 and 35 are initially common that the contact zones 42 of their resilient contact legs 40, 41 are arranged in the same plane. This level is referred to in the non-contacted state of the connector 11, 12 in Figs. 6 and 7 with E 1 .
  • the resilient contact legs 40 and 41 are biased against this plane E 1 , so that they bend slightly upon contact of the contact zones 42 on the contacts 14 of the device socket 12 upwards, as shown in particular Fig. 9 shows this.
  • all the contact zones 42 of all the contacts lie on a plane designated E 1 'in FIG. 9, which lies a little above the plane E 1 .
  • the contacts 34 are, as shown in FIGS. 6 and 7 and 8 to 10, executed substantially straight in its longitudinal direction, one sees once from the bent, the contact zones 42 defining ends. In the main, the contacts 34 extend in a plane E 2 . In that regard, one can call the contacts 34 as 'undeformed' contacts.
  • the contacts 35 are anchored with their Einspannabitesen 39 each in a deviating from the plane E 2 level (E 3 in Fig. 7) in the insulating body 33 of the plug 11. Therefore, the contacts 35 each have an offset 43 and may be referred to as 'deformed' contacts.
  • a contact 34 and a contact 35 alternately follow each other in the exemplary embodiment.
  • contacts 34 and 35 can be housed and fixed with relatively wide Einspannabitesen 38 and 39 in the plug 11, which would otherwise not be possible because when arranged in the same plane and the same width of the clamping sections 38 and 39 in the insulating body 33 of the Plug 11 not enough plastic material for holding the contacts 34 and 35 would be available or provided.
  • the width of the contacts in one of the Fig. 8 designated 44 length range can be very large, approximately equal to the contact distance 32.
  • the area 44 includes the clamping portions 38 and 39 and an initial portion of resilient contact legs 40 and 41 a. As Fig. 8 further shows, the resilient contact legs 40 and 41 are then narrowed towards their free ends.
  • the contacts 35 have yet another substantially S- or Z-shaped crimp 45 between the gripping portion 39 and the lead terminal portion 37 which defines another plane E 4 ( Figure 7).
  • the conductor connection portion 37 of the contact type 35 is otherwise longer than the conductor connection portion 36 of the contact 34. In this way - see.
  • Figs. 4 and 8 - it is achieved that the stripped ends of the conductors to be connected can be soldered in a simple manner to the conductor connection sections 36 and 37, which are easily accessible in all respects.
  • a connector 10 Shown and described is a connector 10, wherein the contacts 14 in the device socket 12 as well as the contact zones 42 of the contacts 34 and 35 of the associated connector 11 are each arranged in a single row. This should be the rule for connectors of the type in question here. In this case, the clamping portions 38 and 39 of the contacts 34 and 35 are seen to be arranged in the two planes E 2 and E 3 .
  • each row of contacts care must be taken that within each row of contacts the contacts are arranged with their anchoring sections in different planes so that they can be accommodated with high pole density within the insulating body 33 of the plug 11 and securely held therein.
  • the plug-in projection 20 of the plug 11 a plate 18, on the narrow sides locking members 17 are formed, which cooperate with the metal bracket 15 of the device socket 12.
  • the locking members 17 are formed as forms 24 of a metal strip 25.
  • the metal strips 25 are by means Longitudinal cut 26 exempted from the sheet 18.
  • the special feature is that the two narrow ends 27 of the metal strip 25 remain connected to the plate 18.
  • the locking members 17 thus have no projecting end, which can catch foreign objects and the locking members 24 could bend.
  • a metal strip 25 with expression 24 has a greater length than they would have the only initially exempted by the free cuts 26 flat sheet metal strip. Due to the deformation 24, a longer length has formed, which leads to a certain material stretching, which in turn causes a strain hardening, which makes the locking member 24, especially on its surface, very strong and stable.
  • the Gegenrastorgane 16 on the device socket 12 are each formed by a peripheral edge 28 of a punched in each side of the metal bracket 15 window 29, by cutting and Herausformen a window 29 issuellenden sheet metal strip 30.
  • the metal strip 30 remains with its root 31 on the metal bracket 15th connected and is - as esp. From Fig. 11 can be seen clearly - outside the window 29 out.
  • the metal strip 30 - esp. Together with the plug-side locking member 17 - closes the window 29 so that no contamination from the interior of the device socket 12 can penetrate into the device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckvorrichtung, insbesondere für I/O-Schnittstellen an Mobiltelefonen, Kleincomputern od. dgl. Geräten, die eine Gerätebuchse zur Aufnahme der insbesondere als Stecker wie z.B. Geräte- oder Kabelstecker ausgebildeten Steckvorrichtung umfassen, wobei die Steckvorrichtung einen Isolierstoffkörper und eine Vielzahl von, in wenigstens einer Kontaktreihe angeordneten Kontakten mit Kontaktzonen zur elektrischen Kontaktierung von Kontakten der Gerätebuchse umfasst, wobei die als Flachkontakte ausgebildeten Kontakte jeweils einen Leiteranschluss-Abschnitt; einen Einspannabschnitt und einen federnden, die Kontaktzone aufweisenden Kontaktschenkel in bezüglich der Steckrichtung der Steckvorrichtung aufeinander folgender Anordnung aufweisen und mit ihren Schmalkanten nebeneinander angeordnet sind.
  • Die Erfindung geht aus von einer Steckvorrichtung, wie sie beispielsweise in DE 101 04 288 C1 dargestellt und beschrieben ist. Zum einschlägigen Stand der Technik zählen auch die von der Patentinhaberin vertriebenen Steckverbinder entsprechend der genannten Patentschrift.
  • Ein für vorliegende Erfindung bedeutendes Wesensmerkmal des Standes der Technik besteht innerhalb der Steckvorrichtung in der Anordnung der schmalen, länglichen Kontakte, die aus Feder- oder Kontaktblech hergestellt sind und in der Steckvorrichtung in wenigstens einer Ebene etwa kammartig vorgesehen sind. Dabei liegen die Kontakte mit ihren Breitseiten in derselben Ebene und mit ihren Schmalseiten nebeneinander. An ihren in Steckrichtung der Steckvorrichtung vorderen Bereichen weisen die Kontakte Kontaktzonen auf, die die zugehörigen Kontakte der Gerätebuchse druckschlüssig und damit elektrisch leitend beaufschlagen, wenn die Steckvorrichtung in die Gerätebuchse eingesteckt ist.
  • Bei den eingangs erwähnten I/O-Schnittstellen handelt es sich um steckbare elektrische Anschlüsse, über die beispielsweise ein Mobiltelefon an eine Freisprechanlage, ein Akkuladegerät oder ein Datenkabel zur Verbindung des Telefons mit einem PC angeschlossen werden kann. Im Zuge fortschreitender Miniaturisierung solcher Geräte, in denen trotz ständiger Verkleinerung der Geräte mehr technische Finessen untergebracht werden, steht für die Anordnung von I/O-Schnittstellen immer weniger Raum zur Verfügung. Es besteht daher ein dringendes Bedürfnis, die I/O-Schnittstellen und - damit verbunden - die Steckvorrichtungen bzw. Steckverbinder ebenfalls einer noch stärkeren Miniaturisierung zu unterziehen.
  • Da die Kontakte der Steckvorrichtungen und Steckverbinder aus federnde Eigenschaften aufweisendem Kontaktmetall z.B. ausgestanzt und durch Biegen in die erforderliche bzw. gewünschte Konfiguration gebracht werden müssen, lassen sich solche Kontakte über ein gewisses Maß hinaus kaum noch verkleinern. Das Erfordernis, dass die Kontakte trotz ihrer Kleinheit noch beachtliche Kontaktkräfte aufbringen müssen, steht einer weiteren nennenswerten Kontaktminiaturisierung entgegen. Immerhin ist man beim Stand der Technik bereits bei Kontaktrastem von ca. 1 mm und sogar darunter angelangt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steckvorrichtung bzw. Steckverbindung vorzuschlagen, die bei hohem Miniaturisierungsgrad und großer Poldichte eine zuverlässige elektrische Kontaktierung gewährleistet sowie durch geschickte Kontaktanordnung die Verwendung sehr klein bauender Gerätebuchsen gestattet.
  • Ferner wird auf die EP 0 820 123 A2 verwiesen, die die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Steckvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Der wesentliche Kern der Erfindung besteht demnach darin, die Einspannabschnitte (sowie ggf. die Leiteranschluss-Abschnitte) der Kontakte in der Steckvorrichtung in wenigstens zwei Ebenen unterzubringen. Dabei lässt sich die Erfindung von der Überlegung leiten, dass das Erfordernis einer extrem kleinen Gerätebuchse nicht unbedingt auch eine extrem kleine Steckvorrichtung erfordert. Es ist aus Platzgründen nicht zwingend nachteilig, wenn - infolge der Anordnung der Kontakte in wenigstens zwei Ebenen - die Steckvorrichtung ein wenig an Volumen zunimmt, zumal sie ja stets nur vorübergehend an das Gerät angesteckt bzw. das Gerät mit ihr verbunden wird.
  • Aus der Erfindung resultiert vor allem der Vorteil, dass die Einspannabschnitte relativ breit und somit, insbesondere auch im Interesse der aufzubringenden Kontaktfederkräfte, stabil ausgeführt und besonders sicher im Isolierkörper der Steckvorrichtung gehalten bzw. verankert sein können. Demgegenüber können die Kontaktschenkel in einer die gewünscht schmale Bauweise der Gerätebuchse berücksichtigenden Feinheit ausgeführt sein.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder zweite Kontakt einer Kontaktreihe derart verformt ist, dass die Einspannabschnitte aller Kontakte abwechselnd in jeweils einer von zwei unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. Dabei können die verformten Kontakte je mindestens eine Verkröpfung aufweisen. Bezogen auf eine bisher in einer Ebene vorgesehene Kontaktanordnung sind nunmehr zumindest deren Einspannabschnitte z.B. in zwei Parallelebenen angeordnet. In jeder der beiden Ebenen stellt der Isolierstoffkörper problemlos die erforderlichen Halterungen, wie z.B. Einschubtaschen oder -kammern, zur Festlegung der Kontakte bereit. Verglichen mit einer herkömmlichen Steckvorrichtung braucht die Bauhöhe bei ansonsten unveränderter Auslegung lediglich um das Abstandsmaß der beiden genannten Ebenen vergrößert zu werden.
  • Entsprechend einer Ausführungsform verschmälert sich der Kontakt in einem Übergangsbereich zwischen seinem Einspannabschnitt und dem Kontaktschenkel, so dass z.B. die für die Einhaltung der erforderlichen Kriech- und Luftstrecken maßgeblichen Kontaktabstände in der Gerätebuchse ohne weiteres eingehalten werden können.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Verkröpfung eines Kontakts in einem Bereich ausgebildet ist, in dem sich die Kontaktfeder vom Einspannabschnitt zum federnden Kontaktabschnitt hin verjüngt.
  • Die Breite der Einspannabschnitte jedes Kontakts kann im wesentlichen dem Kontaktraster entsprechen.
  • Im Sinne vereinfachter Leiteranschlüsse innerhalb der Steckvorrichtung kann eine weitere Verkröpfung eines Kontakts in einem Bereich zwischen seinem Einspannabschnitt und dem freien Ende seines Leiteranschluss-Abschnitts vorgesehen sein, wobei der an die weitere Verkröpfung anschließende Leiteranschluss-Abschnitt eine weitere Ebene definiert, die einen größeren Abstand von der Ebene der unverkröpften Kontakte aufweist als die verkröpften Kontakte. Schließlich können die Leiteranschluss-Abschnitte jeweils zweier aufeinander folgender Kontakte einer Kontaktreihe unterschiedlich lang sein bzw. unterschiedlichen Abstand von den jeweiligen Einspannabschnitten aufweisen.
  • Sodann wird eine elektrische Steckverbindung beschrieben, die nicht Teil der Erfindung ist, und zwar insbesondere für I/O-Schnittstellen an Mobiltelefonen, Kleincomputern od. dgl. Geräten, umfassend eine Gerätebuchse und einen dazu passenden Stecker wie Geräte- oder Kabelstecker, wobei die Gerätebuchse ein an einer Leiterplatte anzubringendes Kunststoffgehäuse umfasst, in dem Kontakte zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen Kontakten des Steckers und Leiterbahnen der Leiterplatte aufgenommen sind, wobei ferner der Stecker zum Einführen in eine angepasste Steckaufnahme der Gerätebuchse frontseitig einen Steckansatz aufweist, der zumindest an einer seiner Flächen mit wenigstens einem federnd nachgiebigen Rastorgan wie Rastnase versehen ist, welches mit einem Gegenrastorgan wie Rastschulter in der Steckaufnahme der Gerätebuchse als lösbare Verrastung der Steckverbindung zusammenwirkt, wobei das Rastorgan von einer Ausprägung aus einem Streifen ausgeformt ist, der mittels Längsfreischnitten aus einem Federblech freigestellt ist, mit beiden Schmalenden jedoch stoffschlüssig mit dem Federblech verbunden bleibt, entsprechend DE 101 04 288 C1.
  • Während dort die Rastorgane aus demjenigen Abschnitt des Federblechs ausgebildet sind, welcher der den Kontakten gegenüberliegende Breitseite des Steckansatzes zugeordnet ist, sind nunmehr die Rastorgane an den Schmalseiten des Federblechs vorgesehen, so dass die Gerätebuchse besonders schmal bzw. niedrig ausgeführt sein kann. Die Anordnung der Rastorgane an den Schmalseiten führt gegenüber einer breitseitigen Anordnung auch zu einer Volumenreduzierung des Querschnitts der Steckverbindung.
  • Eine Besonderheit besteht darin, dass das jeweilige Gegenrastorgan von einem aus einem Blech der Gerätebuchse ausgeschnittenen Fenster gebildet ist, wobei ein das Fenster freistellender Blechstreifen als Schutzblech außen vor das Fenster gezogen ist. Im Unterschied zu bekannten Rastungen, die ein ringsum ausgestanztes Fenster umfassen, wird hier das Material, das zur Bildung des Fensters aus dem Blech geschnitten wird, nicht entfernt, sondern verbleibt als Zunge mit seiner Zungenwurzel am Blech und wird außen vor das Fenster geführt, wo es einen Schutz bildet gegen den Austritt von Partikeln oder Verunreinigungen aus dem Fenster, die in das Gerät fallen und dort zu Betriebsstörung führen könnten.
  • Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Darin zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindung, die eine Gerätebuchse und als Steckvorrichtung einen Kabelstecker umfasst,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht nur der Buchse und des Steckansatzes der Steckvorrichtung nach Fig. 1,
    Fig. 3
    die Ansicht nach Fig. 2 mit gekuppelter Steckverbindung, wobei die Gerätebuchse teilweise ausgeschnitten ist,
    Fig. 4
    eine Unteransicht unter den Steckansatz der Steckvorrichtung, jedoch ohne Isolierstoffgehäuse bzw. Gehäuseumspritzung.
    Fig. 5
    einen Querschnitt gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 4,
    Fig. 6
    einen Längsschnitt durch einen Kontakt ersten Typs gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. 4,
    Fig. 7
    einen Längsschnitt durch einen Kontakt zweiten Typs gemäß Schnittlinie VII-VII in Fig. 4, kontaktiert mit den Kontakten der Gerätebuchse,
    Fig. 8
    eine Aufsicht auf zwei benachbarte Kontakte mit Blickrichtung entsprechend Fig. 4.
    Fig. 9
    eine Seitenansicht zweier benachbarter Kontakte mit Blickrichtung entsprechend Fig. 6 oder 7,
    Fig. 10
    eine perspektivische Ansicht zweier benachbarter Kontakte, deren Kontaktzonen Kontakte einer Gerätebuchse beaufschlagen, und
    Fig. 11
    eine erheblich vergrößerte Darstellung der Verriegelung zwischen der Steckvorrichtung und der Gerätebuchse.
  • Zu der insgesamt mit 10 bezeichneten Steckverbindung gehören ein Stecker 11 als Steckvorrichtung sowie eine Gerätebuchse 12.
  • Die Gerätebuchse 12 ist zum Einbau in ein elektronisches Gerät, z.B. ein Mobiltelefon, einen Kleincomputer od.dgl. bestimmt. Sie umfasst ein Kunststoffgehäuse 13, in dem eine Anzahl von metallischen Kontakten 14 angeordnet ist. Die Kontakte 14 dienen mit in Fig. 1 nicht sichtbaren Endabschnitten zur Kontaktierung mit dort ebenfalls nicht gezeigten Kontakten des Steckers 11. Ihre in den Fig. 1 bis 3 sichtbaren anderen Enden sind als SMD-Lötfüßchen oder ggf. auch als Lötbeinchen zum Anschluss an eine nicht dargestellte Leiterplatte ausgebildet. Dargestellt ist die Kontaktierung der Steckverbindung 10 in den Fig. 8 bis 10.
  • Der Stecker 11 umfasst einen aus Kunststoff bestehenden Griffkörper 21 und eine Knickschutztülle 22 für ein an den Stecker 11 angeschlossenes, nicht dargestelltes Kabel.
  • In Fig. 2 ist der Abstand zweier Kontakte 14 der Gerätebuchse 12 mit 32 bezeichnet. Dieser auch als Raster bezeichnete Kontaktabstand 32 ist bei Steckverbindungen stark miniaturisierter Geräte naturgemäß sehr klein und beträgt 1 mm oder auch weniger.
  • Der Stecker 11 weist einen Isolierstoffkörper 33 auf und eine darin eingebettete bzw. verankerte, der Polzahl entsprechende Anzahl von Kontakten 34 und 35. Bei den Kontakten 34 und 35 handelt es sich um aus Kontaktblech ausgeschnittene sog. Flachkontakte, die in einer Kontaktreihe mit ihren breiten Flächen in einer Ebene und mit ihren Schmalseiten dicht-an-dicht nebeneinander angeordnet sind.
  • Jeder Kontakt 34 und 35 weist - jeweils in seiner Längsrichtung betrachtet - einen Leiteranschluss-Abschnitt 36 bzw. 37, einen Einspannabschnitt 38 bzw. 39 sowie einen federnden Kontaktschenkel 40 bzw. 41 auf. Das freie Ende dieses federnden Kontaktschenkels 40 bzw. 41 ist, wie dies insbesondere die Fig. 6, 7, 9 und 10 veranschaulichen, verformt zur Bildung einer definierten Kontaktzone 42. Die Kontakte 34 bzw. 35 liegen mit ihren Kontaktzonen 42 bei zusammengefügter Steckverbindung 11, 12 druckschlüssig auf den korrespondierenden Kontakten 14 der Gerätebuchse 12 (vgl. Fig. 9 und 10).
  • Jeweils zwei in einer Kontaktreihe aufeinanderfolgende Kontakte 34 und 35 sind wie nachfolgend beschrieben, unterschiedlich gestaltet.
  • Allen Kontakten 34 und 35 ist zunächst gemeinsam, dass die Kontaktzonen 42 ihrer federnden Kontaktschenkel 40, 41 in derselben Ebene angeordnet sind. Diese Ebene ist im nicht kontaktierten Zustand der Steckverbindung 11, 12 in den Fig. 6 und 7 mit E1 bezeichnet. Die federnden Kontaktschenkel 40 und 41 sind gegen diese Ebene E1 vorgespannt, so dass sie sich bei Kontaktierung der Kontaktzonen 42 auf den Kontakten 14 der Gerätebuchse 12 leicht nach oben durchbiegen, wie insbesondere Fig. 9 dies zeigt. Im Kontaktierungszustand liegen alle Kontaktzonen 42 sämtlicher Kontakte auf einer in Fig. 9 mit E1' bezeichneten Ebene, die ein wenig oberhalb der Ebene E1 liegt.
  • Die Kontakte 34 sind, wie es die Fig. 6 und 7 sowie 8 bis 10 veranschaulichen, im wesentlichen in ihrer Längsrichtung gerade gestreckt ausgeführt, sieht man einmal von den ausgebogenen, die Kontaktzonen 42 definierenden Enden ab. In der Hauptsache erstrecken sich die Kontakte 34 in einer Ebene E2. Insoweit kann man die Kontakte 34 auch als 'unverformte' Kontakte bezeichnen.
  • Die Kontakte 35 hingegen sind mit ihren Einspannabschnitten 39 jeweils in einer von der Ebene E2 abweichenden Ebene (E3 in Fig. 7) im Isolierstoffkörper 33 des Steckers 11 verankert. Deshalb weisen die Kontakte 35 jeweils eine Verkröpfung 43 auf und können als 'verformte' Kontakte bezeichnet werden.
  • In einer Kontaktreihe folgen beim Ausführungsbeispiel jeweils ein Kontakt 34 und ein Kontakt 35 abwechselnd aufeinander.
  • Aufgrund dieser Gestaltung und Anordnung können Kontakte 34 und 35 mit relativ breiten Einspannabschnitten 38 und 39 im Stecker 11 untergebracht und fixiert werden, was ansonsten nicht möglich wäre, da bei Anordnung in derselben Ebene und bei gleicher Breite der Einspannabschnitte 38 und 39 im Isolierstoffkörper 33 des Steckers 11 nicht genügend Kunststoffmaterial zum Festhalten der Kontakte 34 und 35 verfügbar bzw. vorzusehen wäre.
  • Daraus resultiert der wesentliche Vorteil der Erfindung dahingehend, dass die Breite der Kontakte in einem der Fig. 8 mit 44 bezeichneten Längenbereich sehr groß sein kann, und zwar etwa gleich dem Kontaktabstand 32. Der Bereich 44 schließt die Einspannabschnitte 38 und 39 sowie einen Anfangsabschnitt der federnden Kontaktschenkel 40 und 41 ein. Wie Fig. 8 des weiteren zeigt, sind die federnden Kontaktschenkel 40 und 41 sodann in Richtung zu ihren freien Enden hin verschmälert.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Kontakte 35 noch eine weitere, im wesentlichen S- oder Z-förmige Verkröpfung 45 auf, und zwar zwischen dem Einspannabschnitt 39 und dem Leiteranschluss-Abschnitt 37, der eine weitere Ebene E4 definiert (Fig. 7). Der Leiteranschluss-Abschnitt 37 des Kontakt-Typs 35 ist im übrigen länger als der Leiteranschluss-Abschnitt 36 des Kontaktes 34. Auf diese Weise - vgl. insbesondere Fig. 4 und 8 - wird erreicht, dass die abisolierten Enden der anzuschließenden Leiter auf einfache Weise an die in jeder Beziehung leicht zugänglichen Leiteranschluss-Abschnitte 36 und 37 angelötet werden können.
  • Dargestellt und beschrieben ist eine Steckverbindung 10, bei der die Kontakte 14 in der Gerätebuchse 12 wie auch die Kontaktzonen 42 der Kontakte 34 und 35 des zugehörigen Steckers 11 jeweils in einer einzigen Reihe angeordnet sind. Dies dürfte bei Steckverbindungen der hier infrage kommenden Art die Regel sein. In diesem Fall sind die Einspannabschnitte 38 und 39 der Kontakte 34 und 35 ersichtlich in den zwei Ebenen E2 und E3 angeordnet.
  • Sollten mehrere parallele Kontaktreihen vorhanden sein, ist dafür Sorge zu tragen, dass innerhalb jeder Kontaktreihe die Kontakte mit ihren Verankerungsabschnitten in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, so dass sie mit hoher Poldichte innerhalb des Isolierstoffkörpers 33 des Steckers 11 untergebracht und sicher darin gehalten werden können.
  • Zur Sicherung der Steckverbindung 10 nach dem Einstecken des Steckers 11 in die Gerätebuchse 12 gegen unbeabsichtigtes Lösen weist der Steckansatz 20 des Steckers 11 ein Blech 18 auf, an dessen Schmalseiten Rastorgane 17 ausgeformt sind, die mit an dem Metallbügel 15 der Gerätebuchse 12 zusammenwirken.
  • Die Rastorgane 17 sind als Ausprägungen 24 aus einem Blechstreifen 25 ausgebildet. Die Blechstreifen 25 sind mittels Längsfreischnitten 26 aus dem Blech 18 freigestellt. Die Besonderheit besteht darin, dass die jeweils beiden schmalen Enden 27 der Blechstreifen 25 mit dem Blech 18 verbunden bleiben. Die Rastorgane 17 weisen somit kein vorstehendes Ende auf, an dem sich Fremdgegenstände verhaken und die Rastorgane 24 verbiegen könnten.
  • Ein Blechstreifen 25 mit Ausprägung 24 besitzt eine größere Länge, als sie der lediglich zunächst durch die Freischnitte 26 freigestellte ebene Blechstreifen aufweisen würde. Durch die Verformung 24 hat sich eine Mehrlänge gebildet, die zu einer gewissen Materialstreckung führt, die ihrerseits eine Kaltverfestigung bedingt, die das Rastorgan 24, namentlich an seiner Oberfläche, sehr fest und stabil macht.
  • Die Gegenrastorgane 16 an der Gerätebuchse 12 sind jeweils von einer Randkante 28 eines in jede Seite des Metallbügels 15 gestanzten Fensters 29 gebildet, und zwar durch Einschneiden und Herausformen eines das Fenster 29 freistellenden Blechstreifens 30. Der Blechstreifen 30 bleibt mit seiner Wurzel 31 am Metallbügel 15 verbunden und ist - wie insbes. aus Fig. 11 deutlich zu ersehen ist - außen vor das Fenster 29 geführt. Dadurch verschließt der Blechstreifen 30 - insbes. zusammen mit dem steckerseitigen Rastorgan 17 - das Fenster 29, so dass keine Verunreinigungen vom Innern der Gerätebuchse 12 in das Gerät eindringen können.

Claims (8)

  1. Elektrische Steckvorrichtung (11), insbesondere für I/O-Schnittstellen an Mobiltelefonen, Kleincomputern od. dgl. Geräten, die eine Gerätebuchse (12) zur Aufnahme der insbesondere als Stecker wie z.B. Geräte- oder Kabelstecker ausgebildeten Steckvorrichtung (11) umfassen, wobei die Steckvorrichtung (11) einen Isolierstoffkörper (33) und eine Vielzahl von, in wenigstens einer Kontaktreihe angeordneten Kontakten (34, 35) mit Kontaktzonen (42) zur elektrischen Kontaktierung von Kontakten (14) der Gerätebuchse (12) umfasst, wobei die als Flachkontakte ausgebildeten Kontakte (34, 35) jeweils einen Leiteranschluss-Abschnitt (36, 37), einen Einspannabschnitt (38, 39) und einen federnden, die Kontaktzone (42) aufweisenden Kontaktschenkel (40, 41) in bezüglich der Steckrichtung der Steckvorrichtung (11) aufeinander folgender Anordnung aufweisen und mit ihren Schmalkanten nebeneinander angeordnet sind, wobei zumindest die Einspannabschnitte (38, 39) je zweier in einer Kontaktreihe aufeinander folgender Kontakte (34, 35) in unterschiedlichen Ebenen (E2, E3) angeordnet sind, während die Kontaktschenkel (40, 41) der Kontakte (34, 35) der Kontaktreihe ihre Kontaktzonen (42) in derselben Ebene (E1) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Einspannabschnitte (38, 39) jedes Kontakts (34, 35) dem Kontaktraster (32) entspricht.
  2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zweite Kontakt (35) einer Kontaktreihe derart verformt ist, dass die Einspannabschnitte (38, 39) aller Kontakte (34, 35) abwechselnd in jeweils einer von zwei unterschiedlichen Ebenen (E2, E3) angeordnet sind.
  3. Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verformten Kontakte (35) je mindestens eine Verkröpfung (43) aufweisen.
  4. Steckvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontakte (34, 35) in einem Übergangsbereich zwischen ihrem Einspannabschnitt (38, 39) und ihren Kontaktzonen (42) verschmälern.
  5. Steckvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkröpfung (43) eines Kontakts (35) in einem Bereich ausgebildet ist, in dem sich die Kontaktfeder (35) vom Einspannabschnitt (39) zur Kontaktzone (42) hin verjüngt.
  6. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Verkröpfung (45) eines Kontakts (35) in einem Bereich zwischen seinem Einspannabschnitt (39) und dem freien Ende seines Leiteranschluss-Abschnitts (37) vorgesehen ist.
  7. Steckvorrichtung Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der an die weitere Verkröpfung (45) anschließende Leiteranschluss-Abschnitt (37) eine weitere Ebene (E4) definiert, die einen größeren Abstand von der Ebene (E2) der unverkröpften Kontakte (34) aufweist als die verkröpften Kontakte (35).
  8. Steckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranschluss-Abschnitte jeweils zweier aufeinander folgender Kontakte einer Kontaktreihe unterschiedlich lang sind bzw. unterschiedlichen Abstand von den jeweiligen Einspannabschnitten aufweisen.
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