DE3015139A1

DE3015139A1 - Funktionssteckverbinder

Info

Publication number: DE3015139A1
Application number: DE19803015139
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Kewitz; Georg Olbrich
Original assignee: Albert Ackermann GmbH and Co KG
Current assignee: Albert Ackermann GmbH and Co KG
Priority date: 1980-04-19
Filing date: 1980-04-19
Publication date: 1981-10-22
Also published as: ATE10887T1; EP0038431A3; DE3167782D1; EP0038431B1; EP0038431A2

Description

DR.- ING. H. H. Wl LH eLiYT -^: DPPL.- ING. H. DAUSTER D-7000 STUTTGART 1 - GYMNASIUMSTRASSE 31B - TELEFON (07 11) 29 ti

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Anmelder:

Albert Ackermann GmbH & Co.
Albertstrasse 4-8

5270 Gummersbach 1

Funktionssteckverbinder

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, bei welchem auf zwei gegenüberliegenden Innenseiten eines Sockels angeordnete Federkontakte mit auf der Außenseite eines Steckers vorgesehenen Kontaktzungen zusammenwirken.

Solche Steckerverbinder sind bekannt. Bei einer bekannten Bauart sind die sich im Sockelträger befindenden Federkontakte im Sockel angeschraubt und weisen in ihrem unteren Bereich Ausformungen auf, welche nach Einbringen der auf einem Stecker sitzenden Zungenkontakte mit an deren unterem Bereich eingebrachten Vertiefungen die Kontaktierung herstellen. Gleichzeitig wird durch das Einrasten dieser Ausformungen mit den Vertiefungen im Stecker ein sicherer Sitz des Steckers im Sockel bewirkt. Die nach unten weisenden Federkontakte sind in ihrem dem Stecker zugewandten oberen Bereich flach ausgebildet und können in Verbindung mit dem

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Stecker zwei Funktionen erfüllen, nämlich eine Schließer- und eine Öffnerfunktion. Um die Schließerfunktion zu erfüllen, werden die nach unten weisenden Enden der Federkontakte von zwei sich auf einer im Sockel befindenden Grundplatte sitzenden Erhebungen so auseinandergehalten, daß sich die Ausformungen auch dann nicht berühren, wenn der Stecker herausgezogen ist. Da bei dieser Bauart von den sich am unteren Bereich der Federkontakte befindenden Ausformungen der Kontakt hergestellt wird, gleichzeitig aber auch die Verrastung bzw. der sichere Sitz des Steckers im Sockel bewirkt wird, führen diese Ausformungen beim Zusammenstecken größere Wege durch. Hierdurch kann der Nachteil eintreten, daß nach oftmaligem Zusammenstecken die Ausformungen einer Verformung in der Art einer Abplattung unterzogen werden und dadurch nach dem Herausziehen des Steckers die Öffnerfunktion beeinträchtigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder so herzustellen, daß bei herausgezogenem Stecker die Öffner- und Schließerfunktionen von den Federkontaktelementen sicher und zuverlässig wahrgenommen werden.

Die Erfindung besteht in den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die bauchige Ausbildung der Federkontakte im oberen, dem Stecker zugewandten Bereich wird erreicht, daß die Kontaktierung der Federkontakte im Sockel mit den Zungenkontakten des Steckers in diesem oberen Bereich erfolgt, wodurch die Kontaktstelle von dem Punkt, wo bei herausgezogenem Stecker die Öffner- und Schließerfunktion wahrgenommen wird, nämlich den sich im unteren Bereich der Federkontakte befindlichen Ausformungen, getrennt wird. Der Stecker dringt also nicht bis in diesen unteren Bereich vor und schützt so die Ausformungen vor einer möglichen Abplattung, die nach häufigem Benutzen der Steckverbindung eintreten könnte.

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Vorteilhaft ist, daß die Kontaktierung mittels einer Gegendruckerhöhung durch eine Abstützung der Federkontakte über eine sich an jeder Feder am äußeren Ende der Kontaktseite befindliche, in Richtung der Lötfahne weisende Abknickung unterstützt wird. Dies geschieht dadurch, daß die sich an jedem Federkontakt am äußeren Ende der Kontaktseite befindliche, in Richtung der Lötfahne weisende Abknickung beim Einbringen des Steckers nach hinten so weit verschoben wird, daß sie an der Innenseite des rückwärtigen Steges des jeweiligen Federkontaktes anliegt und die dadurch bewirkte Abstützung eine Gegendruckerhöhung des Federkontaktes auf den Zungenkontakt hervorruft. Hierdurch wird also erreicht, daß die Kontaktherstellung nicht allein einer eventuell sich verschleißenden Federkraft der Federkontakte überlassen wird, sondern zusätzlich mechanisch unterstützt wird.

Zur Übernahme der Öffner- und Schließerfunktion im Falle des herausgezogenen Steckers ist es günstig, daß die Federkontakte im unteren Bereich in Richtung zur Sockelmitte gebogene, halbkreisförmige Kontaktausfοrmungen besitzen, an welche sich parallel zum Sockelboden verlaufende Querteile anschließen, die mit der in Richtung der Lötfahne weisenden Abknickung enden. Durch diese halbkreisförmig gebogenen Kontaktausformungen wird die Schließfunktion sicher wahrgenommen, da hierdurch der Abstand zwischen den Federkontakten so verringert wird, daß zum Schließen der Kontaktausformungen keine großen Wege notwendig sind und diese daher von der in Richtung der Sockelmitte weisenden Federkraft gut erreicht werden kann. Die Ausbildung eines Querteiles, welches parallel zum Sockelboden verläuft, bewirkt, daß im Falle der Abstützung durch die Abknickung diese sicher erfolgen kann, da dieses parallel verlaufende Querteile keinen Verformungen unterliegt und so die Abstützkraft direkt auf die gebogenen Teile der Federkontakte überträgt.

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Vorteilhafterweise wird vorgesehen, daß der Sockelträger mit durch Verstrebungen abgegrenzten Kammern versehen ist, in deren oberem Bereich sich Querstege befinden. Diese Kammern dienen zur sicheren Aufnahme der Federkontakte, und da ihre Breite der Breite der Federkontakte entspricht, wird hierdurch eine seitliche Verschiebung der Federkontakte ausgeschlossen. Zur einfachen Montage der Federkontakte können diese über die im oberen Bereich der Kammern sich befindenden Querstege gelegt werden, über diese Querstege werden die Federkontakte dann nach dem Überstülpen der Sockelabdeckung sicher und spielfrei gehalten.

Dabei ist es weiter vorteilhaft, daß der Abstand zwischen Steg und der Sockelabdeckung gerade der Dicke der Federkontakte entspricht. Hierdurch wird eine klemmartige Wirkung erreicht, wenn der Sockelträger in die Sockelabdeckung zur Montage eingeschoben wird. Dadurch kann eine horizontale oder vertikale Verschiebung der Federkontakte im Sockelträger verhindert werden, was die sichere Kontaktherstellung noch mehr unterstützt.

Es ist weiterhin in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß zwischen Sockelabdeckung und Sockelträger ein im unteren Bereich in der Höhe der in Richtung der Lötfahne weisenden Abknickung entsprechender, vom Fuß der Verstrebungen unterbrochener umlaufender Spalt vorgesehen ist. Dieser Spalt hat die Funktion, daß sich die Abknickung frei in ihm bewegen kann, was dann nötig wird, wenn der Stecker in den Sockel eingebracht wird. Von der Breite des Spaltes hängt ab, ob bei herausgezogenem Stecker von den sich korrespondierend gegenüberliegenden Federkontakten eine Schließer- oder eine Öffnerfunktion übernommen werden soll. Wird der Spalt mit geringer Breite hergestellt, so verhindert die nach unten weisende Abknickung am Fuße der Federkontakte, daß die beiden sich gegen-

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überliegenden Ausforinungen am Fuße der Federkontakte sich auch bei herausgezogenem Stecker berühren. Hierdurch kann die Schließerfunktion realisiert werden. Die Spaltbreite kann bei Herstellung des Sockelträgers für die jeweils gewünschten Funktionen berücksichtigt werden. Die Sockelabdeckung kann für alle Sockelträgervariationen dieselbe sein.

Hierzu ist es vorteilhaft/ daß der Sockelträger in die Sokkelabdeckung einschiebbar ist und dort über eine sich an seiner Stirnseite befindliche Nut, in die ein im Bereich des Fußes der Sockelabdeckung verlaufender Vorsprung eingreift, gehalten wird. Durch dieses Einschieben wird erreicht, daß verschiedene Sockelträger, die sich durch die Ausbildung unterschiedlicher Spaltbreiten für die einzelnen Federkontakte unterscheiden, in dieselbe Sockelabdeckung eingeschoben werden können und dort in einfacher Weise über das Zusammenwirken der Nut mit einem im Bereich des Fußes der Sockelabdeckung verlaufenden Vorsprung gehalten werden können.

Zur sicheren Befestigung des Steckers im Sockel ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß an einer Seite des Steckerfußes eine querverlaufende Rastaussparung eingebracht ist, welche mit einem korrespondierend ausgebildeten, federnden Ras£nasenelement im Sockel zusammenwirkt. Dieses Rastnasenelement hat den Vorteil, daß die Einrastfunktion in einfacher Weise von den Federkontakten getrennt wahrgenommen wird, wodurch die beim Einrasten entstehenden höheren Kräfte keine Verformung der Federkontakte hervorrufen können.

In vorteilhafter Weise ist weiterhin vorgesehen, daß der Stecker aneinandergereihte, wahlweise einreihig oder zweireihig angeordnete, fest eingebettete Kontaktzungen aufweist, die in an der Unterseite der Einbettungen angebrachte Schlitze mit ihren bogenförmigen Enden eingreifen. Durch die

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Einbettung der Kontaktzungen im Zusammenhang mit dem Eingreifen der unteren bogenförmigen Enden der Kontaktzungen in die dafür vorgesehenen Schlitze wird insgesamt eine horizontale und vertikale Verschiebung dieser Kontakte vermieden, wodurch ebenfalls eine sichere Kontaktierung gefördert wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Stecker mit Sockel im teilweisen perspektivischen Querschnitt,

Fig. 2a einen Querschnitt durch einen Sockel mit zwei Steckkontaktvarianten,

Fig. 2b einen Querschnitt durch einen Sockel mit zwei anderen Steckkontaktvarianten,

Fig. 3a einen Querschnitt durch einen Sockel mit einer Steckkontaktvariante in herausgezogener Stellung und

Fig. 3b einen Querschnitt durch einen Sockel mit einer Steckkontaktvariante in gestecker Stellung.

In der Fig. 1 ist ein Sockel 1 eines aus isolierendem Kunststoff hergestellten Steckverbinders zu erkennen, welcher eine Sockelabdeckung 3 und einen in diese einschiebbaren Sockelträger 4 aufweist, auf dem die Federkontakte 7 gehalten werden. Am Fuße des Steckers 2 sind Kontaktzungen 18, die in nicht näher dargestellter Weise in den Fuß eingebettet sind, gezeigt, die mit den Federkontakten nach Einbringen des Steckers 2 in den Sockel 1 die gewünschte Kontaktierung herstellen. Diese Kontaktierung erfolgt im oberen Bereich 8 der

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Federkontakte 7. Die Länge des Fußes 2a des Steckers 2 ist so bemessen, daß die Kontaktzungen bei eingestecktem Stecker oberhalb der sich im unteren Bereich der Federkontakte 7 befindenden halbkreisförmigen Kontaktausformungen 13 enden. Hierdurch werden diese Teile der Federkontakte 7 von einer mechanischen Verformung durch das Einbringen des Steckers verschont und gewährleisten so bei herausgezogenem Stecker sichere Öffnungsund Schließfunktionen. An diese bogenförmige Ausformung 13 schließt sich ein parallel zum Sockelboden verlaufender Querteil 10a an, der in eine in Richtung der Lötfahne 9 weisende Abknickung 10 endet. Wird nun der Stecker in den Sockel eingeschoben, so legt sich durch das Einschieben bedingt die Abknickung 10 des Federkontaktes 7 am rückwärtigen Teil dieses Federkontaktes an und bewirkt dadurch eine Druckerhöhung zwischen den Kontaktzungen 18 und dem bauchigen Teil des Federkontaktes 8, wodurch die Kontaktierung sicher und auch bei eventuell nachlassenden Federkräften zuverlässig erfolgen kann.

Um einen sicheren Sitz der Federkontakte 7 zu erhalten, werden diese über einen Steg 6 gelegt, der im oberen Bereich von in Längsrichtung verlaufenden, der Breite der Federkontakte entsprechenden Kammern 5 eingebracht ist. Die Kammern werden zwischen den Verstrebungen 16 gebildet und bewirken somit, daß eine seitliche Verschiebung ausgeschlossen werden kann. Die rückwärtige Kammerwand bildet mit dem Sockelträger 4 einen im unteren Bereich in der Höhe der in Richtung der Lötfahne 9 weisenden Abknickung 10 entsprechenden, vom Fuß der Verstrebungen 16a unterbrochenen, umlaufenden Spalt 14. Von der Breite dieses Spaltes 14 hängt es ab, ob sich gegenüberliegende Federkontakte 7 öffnung- oder Schließfunktionen einnehmen sollen. Durch das Anliegen der Abknickung 10 an der in Richtung der Sockelmitte liegenden Kante wird der Bereich, in den die Ausformungen der Federkontakte in die Sockelmitte hineinragen, begrenzt. Wird daher der Spalt 14 klein ausgebildet, so legt sich die Abknickung 10 schneller an der innenliegenden Kante

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des Spaltes an und kann daher keine Kontaktierung mit dem gegenüberliegenden Federkontakt eingehen.

An einer Seite des Sockelträgers 4 ist eine Nut 21 vorgesehen, die nach dem überstülpen der Sockelabdeckung 3 über den Sockelträger 4 mit einem im Bereich des Fußes der Sockelabdeckung 3 verlaufenden Vorsprung 22 einrastet und dadurch einen festen Sitz des Sockelträgers und somit der Federkontakte in der Sokkelabdeckung garantiert.

An einer Seite des Steckerfußes 2a ist eine Rastaussparung 17 vorgesehen, die nach dem Einschieben des Steckers 2 in den Sockel 1 ein Verrasten mit einer im Sockel vorgesehenen Rastnase 11, die auf einem federnden Rastnasenelement 12 sitzt, bewirkt.

In an sich bekannter Weise weist der Sockel 1 an einer Seite eine Ausnehmungserweiterung 15 auf, in die eine am Stecker vorgesehene korrespondierende Ausbildung eingreifen kann. Diese Ausnehmungserweiterung 15 erlaubt ein nicht verwechselbares Zusammenstecken von Stecker.

Aus dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt durch den Sockel und den Fuß 2a des Steckers 2 ist zu erkennen, daß die Kontaktzungen 18 ein gebogenes Ende 20 aufweisen, welches in Schlitze 19 eingreift und so einen festen Sitz der Kontaktzungen herstellt. Die Breite B des Steckerfußes entspricht der Breite der Öffnung 23 im Sockel, durch welche der Fuß 2a des Steckers 2 eingesteckt wird. Wird in einen, wie in Fig. 2a dargestellten Sockel ein Stecker der Form, wie sie dem Fall S1 entspricht, eingesteckt, so kann dieses Steckverbindungssystem die Funktionen eines zweimal einseitigen Kontaktierens plus Öffnerfunktion, voreilend übernehmen. Das zweimal einseitige Kontaktieren erfolgt über die nicht miteinander verbundenen Kontaktzungen 18, die jeder für sich den Kontakt mit den Federkontak-

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ten 7 herstellen. Beim Herausziehen des Fußes 2a legen sich die gegenüberliegenden Federkontakte 7 mit ihren Ausformungen wieder aneinander an, da der Spalt 14 so gewählt ist, daß eine Kontaktierung der Ausformungen 13 vorher erfolgt, bevor die Abknickungen 10 am innenliegenden Rand des Spaltes 24 anliegen, über die in Richtung der Sockelmitte weisende Federkraft wird dann die Öffnerfunktion wahrgenommen. Es kann aber auch gewünscht sein, daß nur ein einseitiges Kontaktieren plus einer Öffnerfunktion von dem Steckverbinder erfüllt werden soll. In diesem Falle wird ein wie in Fig. 2a dargestellter Sockel mit einem gemäß S2 aufgebauten Steckerfuß zusammengebracht. Weitere Varianten ergeben sich aus den Fig. 2b, 3a und 3b, wobei bei dem in Fig. 2b dargestellten Sockelträger der Spalt 14 so schmal ausgebildet ist, daß die Abknickungen 10 an den Innenkanten 24 des Spaltes 14 anliegen, bevor ein gegenseitiges Berühren ihrer Ausformungen 13 stattfindet. In diesem Falle wird also bei herausgezogenem Stecker die Schliesserfunktion hergestellt. Ein solcher Sockelträger in Verbindung mit einem Steckerfuß S3 kann daher die Funktionen eines doppelten, zweiseitigen Kontaktierens plus Schließerfunktion übernehmen. Wird ein solcher Sockel mit einem Steckerfuß gemäß S4 in Verbindung gebracht, so übernimmt dieses System ein zweimal einfaches, einseitiges Kontaktieren.

Schließlich wird aus der in Fig. 3 dargestellten Variante gezedgt, wie ein einfaches, einseitiges Kontaktieren mit einem erfindungsgemäßen Steckverbinder ermöglicht wird. Dabei ist aus Fig. 3b, wo der Stecker in den Sockel eingebracht ist, zu sehen, wie sich die Abknickung 10 am rückwärtigen Teil des Federkontaktes 7 anlegt und dadurch eine Abstützung bewirkt, die eine Kontaktierung des bauchigen Teils 8 des Federkontaktes 7 mit der Kontaktzunge 18 unterstützt. Da der Fuß 2a des Steckers 2 nicht bis in den Bereich der Ausformung 13 vordringt, wird diese vor einer mechanischen Verformung geschützt, und kann somit insbesondere die Öffnerfunktion zuverlässig und sicher wahrnehmen .

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Leerseite

Claims

Ansprüche

SteckveiblndtiT, bei welchem beispielsweise auf zwei gegenüberliegenden Innenseiten des Sockels angeordnete Federkontakte mit auf der Außenseite eines Steckers vorgesehenen Kontaktzungen zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontakte (7) im oberen, dem Stecker (2) zugewandten Bereich (8) des Sockels (3) zur Kontaktierung mit den Stecker-Kontaktzungen (18) bauchig ausgebildet sind, im ungesteckten Zustand bei paariger Anordnung im unteren Bereich des Sockels (3) in Richtung zur Sockelmitte gebogene, halbkreisförmige, kontaktierende Kontaktausformungen besitzen, die im gesteckten Zustand zwangsförmig geöffnet werden und hierbei über parallel zum Sockelboden verlaufende Querteile (10a) und anschließenden in Richtung der Lotfahnen (9) weisenden Abknickungen (10) eine federnde Abstützung an den vertikalen Schenkeln der Federkontakte (7) zum Zwecke der Gegen-

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druckerhöhung für die Steckerkontaktierung im Bereich (8) bewirken.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß der Sockelträger mit durch Verstrebungen (16) abgegrenzten Kammern (5)/ die der Breite der Federkontakte entsprechen/ versehen ist/ in deren oberen Bereich sich Querstege (6) befinden.
3. Steckverbinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Quersteg (6) und der Sockelabdeckung (3) gerade der Dicke der Federkontakte (7) entspricht.
4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sockelabdeckung (3) und Sockelträger (4) ein im unteren Bereich in der Höhe der in Richtung der Lötfahne (9) weisende Abknickung entsprechender, vom Fuß der Verstrebungen unterbrochener umlaufender Spalt (14) vorgesehen ist.
5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4/ dadurch gekennzeichnet, daß der Sockelträger (4) in die Sockelabdeckung (3) einschnappbar ist und dort über eine sich an seiner Stirnseite befindende Nut (21), in die ein im Bereich des Fußes der Sockelabdeckung verlaufender Vorsprung (22) eingreift, gehalten wird.
6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite des Steckerfußes (2a) eine quer verlaufende Rastaussparung (17) eingebracht ist, welche mit einem korrespondierend ausgebildeten federnden Rastnasenelement (12) im Sockel zusammenwirkt.

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7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker aneinandergereihte, wahlweise einreihig oder zweireihig angeordnete, fest eingebettete Kontaktzungen (18) aufweist, die in an der Unterseite der Einbettungen angebrachten Schlitze (19) mit ihren bogenförmigen Enden (20) eingreifen.

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