DE69738308T2

DE69738308T2 - Kontaktstift mit in entgegen gesetzter Richtung orientierte Verankerungsflügel und Steckerelement

Info

Publication number: DE69738308T2
Application number: DE69738308T
Authority: DE
Inventors: Guntram May; Peter Volkert; Willi Kobmann
Original assignee: FCI SA; Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2017-12-10
Also published as: EP0854542A2; EP0854542B1; ES2296302T3; US6152782A; DE29700452U1; DE69738308D1; EP0854542A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kontaktstift, der in eine Aufnahmekammer eines Verbinderkörpers eingesteckt oder in eine Form zum Herstellen eines Verbinderkörpers eingesetzt und anschließend umspritzt werden kann, um ein Verbinderelement in der Form einer Stiftwanne, Leiste oder dergleichen zu bilden sowie einen Verbinder mit derartigen Kontaktstiften.
Das Dokument US 5,147,227 offenbart einen runden Kontaktstift, der zwei Sätze von nach außen vorstehenden Nasen an einem zylindrischen Abschnitt des Stifts hat, welche Nasen flache Randoberflächen normal zu der Achse des Kontaktstifts aufweisen. Die Nasen haben eine runde, halbkreisförmige Form, und der Stift wird aus einen Stück von Blech gerollt. Die runde Form der Nasen macht die Herstellung derselben relativ schwierig.
Das Dokument EP-A-0 647 986 offenbart einen Kontaktstift gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1.
Um derartige Stifte in dem Verbinderkörper zu verankern, offenbart die EP-A-0 647 986 , sie mit wenigstens zwei Paaren von einander am Kotaktstift gegenüberliegenden seitlichen Rückhalteflügeln zu versehen. Die Kontaktstifte werden von der Verbindungsseite in Aufnahmekammern einer Stiftleiste oder ähnlichem eingepresst. Dabei verdrängen keilförmig auseinanderlaufende Dachflächen an den Rückhalteflügeln einen Teil des die Kammer umgebenden Materials. Nach dem Durchgang der Rückhalteflügel kehrt ein Teil des Materials in seine Ausgangslage zurück. Es kommt dabei an Rückhalteflächen an der Rückseite der Flügel zu liegen und schafft so einen Widerstand gegen das Herausziehen des Stifts entgegen der Einpressrichtung. Dieser Widerstand lässt sich durch Verwenden eines festeren Materials nur beschränkt verbessern, denn je fester das Material ist, umso kleiner ist der Anteil, der in die Ausgangslage zurückkehrt und das Auflager für die Rückhalteflächen bildet. Daher können beim Zusammenstecken der Stiftleiste mit einer komplementären Federleiste leicht Stifte herausgedrückt werden, was zum Ausfall von Baugruppen oder Geräten führen kann. Die Gesamtbelastbarkeit könnte verbessert werden, wenn man die Flügel vergrößern könnte. Dies ist jedoch aus mehreren Gründen nicht möglich.
Je größer die Flügel sind, umso höher sind auch die beim Einpressen der Stifte in den Verbinderkörper auftretenden Spannungen. Dies kann insbesondere bei vielpoligen Miniatur-Steckverbindern, die eine große Zahl eng benachbarter Kontaktstifte enthalten, leicht zum Verbiegen oder sogar Aufreißen des Körpers führen. Falls die Flügel durch Prägen des Stiftmaterials erzeugt werden, ist zudem deren Größe durch den zur Verformung zur Verfügung stehenden Materialquerschnitt begrenzt.
Die Belastbarkeit des bekannten Stifts in der Steckrichtung genügt den aktuellen Anforderungen häufig nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kontaktstift für einen Verbinder anzugeben, der hohe Einsteckkraftbelastungen aushält und dennoch beim Einpressen in einen Verbinderkörper in diesem nur minimale Spannungen hervorruft.
Außerdem soll ein Verbinderelement mit hoch belastbaren Kontaktstiften angegeben werden. Diese Aufgaben werden durch die Ansprüche 1 und 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen gerichtet.
Beim Einpressen wirkt das in der Einpressrichtung orientierte Flügelpaar in der oben beschriebenen bekannten Weise als Sicherung gegen das Ausreißen des Stifts.
Das entgegen der Einpressrichtung orientierte Flügelpaar hingegen schiebt Material des Verbinderkörpers vor sich her, verdichtet dieses Material und schafft sich auf diese Weise selbsttätig ein stabiles Auflager in der Kammer.
Auf diese Weise ist der Stift gut gegen eine Verschiebung im Verbinderkörper in beide Richtungen gesichert. Insbesondere ist die Belastbarkeit in der Einsteckrichtung um einen Faktor 2 bis 3 erhöht, verglichen mit dem konventionellen Stift. Da die Flügel zum Erzielen einer ausreichenden Verankerung kleiner sein können als im Stand der Technik, kann die Belastung des Verbinderkörpers durch beim Einpressen seitlich verdrängtes Material wesentlich geringer gehalten werden, sodass keine Gefahr der Verformung oder des Platzens des Verbinderkörpers mehr besteht.
In bevorzugter Weise sind die Rückhalteflügel des ersten Paars um die Längsache des Stifts um etwa 90° gegen die Flügel des zweiten Paars verdreht.
Die Kontaktstifte können automatisch aus Draht mit rundem oder vorzugsweise quadratischem Querschnitt hergestellt werden. Die Rückhalteflügel können durch Prägen erzeugt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren, in denen:
1 eine Ausführungsform eines Kontaktstifts in perspektivischer Darstellung zeigt;
2 eine zweite Ausführungsform des Kontaktstifts zeigt;
3 und 4 einen Teilschnitt durch einen Verbinderkörper zeigen, der die Wirkungsweise der Erfindung veranschaulicht;
und 5 einen Schnitt durch eine Stiftleiste als ein Beispiel eines Verbinderelements gemäß der Erfindung zeigt.
Der in 1 gezeigte Kontaktstift mit quadratischem Querschnitt hat zwei Hälften 1, 1' mit jeweils einer pyramiden-stumpfförmigen Spitze 2, 2', einem Schaftabschnitt 3, 3' mit in Längsrichtung des Stifts im Wesentlichen konstanten Querschnitt und einen Flügelabschnitt 4, 4' mit einem Paar von sich gegenüberliegenden Flügeln 5, 5'. Die Flügel 5 sind gegenläufig zu den Flügeln 5' angeordnet. Die im Wesentlichen trapezförmigen Dachflächen 6, 6' der Flügel 5, 5' gehen an ihrer breiten Seite in eine Oberfläche des Einsteckabschnitts 1 bzw. 1' über. An die Schmalseite des Trapezes schließt jeweils eine Rückhaltefläche 7, 7' an, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L orientiert ist. Die über die Oberfläche der Schaftabschnitte 3, 3' hinausragenden Rückhalteflügel sind gebildet worden, indem durch ein Prägewerkzeug Material, z. B. aus dem bei 9 gestrichelt dargestelltem Volumen, verdrängt wurde. Zwischen den einander zugewandten Rückhalteflächen 7, 7' liegt ein Abschnitt 8, dessen Querschnitt dem der Schaftabschnitte 3, 3' entspricht, und dessen Länge je nach Länge der Kammer des Verbinderkörpers festgelegt werden kann, in dem der Stift montiert werden soll.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Kontaktstifts gemäß der Erfindung. Dieser Kontaktstift unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten dadurch, dass die Rückhalteflächen 7, 7' des Flügelpaars 5, 5' voneinander abgewandt sind. Aufgrund der größeren relativen Entfernung der Rückhalteflächen 7, 7' der zwei Flügelpaare bietet diese zweite Ausführungsform eine größere Sicherheit gegen ein seitliches Verkippen der Stifte. Eine höhere Belastbarkeit in Richtung der Stiftachse lässt sich mit der ersten Ausführungsform erzielen, da bei ihr die Rückhalteflächen näher zur Mitte der Kammer 10 des Verbinderkörpers zu liegen kommen.
Die 3 und 4 zeigen jeweils eine Seitenansicht des mittleren Bereichs eines Kontaktstifts gemäß der zweiten Ausführungsform.
Anhand dieser Figuren soll die Wirkungsweise des Kontaktstifts erläutert werden.
Der in 3 gezeigte Stift ist von oben in die Kammer 10 eingesteckt worden. Wie man im unteren Bereich der Figur erkennt, ist der Querschnitt des Schaftabschnitts 3 etwas kleiner als der der Kammer 10, mit dem Ergebnis, dass ein geringes Spiel 11 zwischen der Wand der Kammer und dem Stift existiert. Wenn die Flügel 5 eingepresst werden, wird zunächst Material seitlich durch die Dachflächen 6 verdrängt und fließt anschließend zurück, wodurch an den Rückhalteflächen ein Widerlager entsteht, das den Stift gegen Herausziehen sichert.
4 zeigt denselben Stift um 90° gedreht. Man erkennt, dass die Rückhalteflächen 7' beim Einpressen Material vor sich hergeschoben haben. Das Spiel 11 ist an diesen Seiten des Stifts weitgehend verschwunden, stattdessen presst das verschobene, verdichtete Material 13 sowohl gegen die Rückhalteflächen 7' als auch gegen die Wände des Stifts und verstärkt als ein Ergebnis dadurch die Verankerung des Stifts. 5 zeigt eine Stiftleiste mit erfindungsgemäßen Kontaktstiften. Die Stiftleiste hat eine Steckseite 15 zum Zusammenstecken mit einer nicht gezeigten weiblichen Federleiste und weist Kammern 10 auf, welche mit Einführfasen 16 versehen sind, um die Kontaktstifte aufzunehmen. Die Letzteren sind in Richtung des Pfeils 17 eingepresst, wobei das entgegen der Einpressrichtung 17 orientierte Flügelpaar 5' quer zur Längsrichtung der Stiftleiste orientiert ist. Die Flügel 5, 5' sind vorzugsweise in der Einpressrichtung orientiert, in der Mitte der Kammer 10 oder davor angeordnet. Zur Fertigstellung der gezeigten Stiftleiste müssen die Stifte noch in den mit 18 bezeichneten Bereichen der Kontur der Stiftleiste folgend rechtwinklig abgebogen werden, wodurch sie zusätzlich gegen das Herausziehen geschützt werden.

Claims

Kontaktstift für einen Verbinder mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt und zumindest zwei Paaren von seitlichen Rückhalteflügeln (5, 5'), die einander gegenüberliegend an dem Kontaktstift angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Paar von Rückhalteflügeln (5) in der entgegen gesetzten Richtung zu einem zweiten Paar (5') angeordnet ist und wobei die Rückhalteflügel (5, 5') im Wesentlichen trapezförmige Dachflächen (6, 6') aufweisen, wobei die breite Seite der trapezförmigen Dachfläche (6, 6') in eine Oberfläche des Kontaktstiftes übergeht und sich an der Schmalseite eine Rückhaltefläche (7, 7') anschließt.
Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel des ersten Paares (5) um die Längsachse L des Stiftes um etwa 90° bezüglich der Flügel des zweiten Paares (5') gedreht sind.
Kontaktstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhalteflügel (5, 5') durch Einprägen gebildet sind.
Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhalteflügel jeweils eine Rückhaltefläche (7, 7') aufweisen, welche im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse des Kontaktstiftes ist, und dass die Rückhalteflächen (7) der Flügel (5) eines ersten Paares denen eines zweiten Paares (5') in einem vorgegebenen Abstand (8) zugewandt sind.
Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhalteflügel jeweils eine zur Längsachse des Kontaktstiftes im Wesentlichen senkrechte Rückhaltefläche (7, 7') aufweisen, und dass die Rückhalteflächen (7) der Flügel (5) eines ersten Paares von denen eines zweiten Paares (5') abgewandt sind.
Verbinderelement mit wenigstens einem Kontaktstift gemäß einem der Ansprüche 1–5, welcher in eine Kammer eines Verbinderkörpers eingepresst ist und an Auflagern gehalten ist und zumindest ein Paar von Rückhalteflügeln (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflager aus Material des Verbinders gebildet sind, welches entgegen der Orientierung der Rückhalteflügel verdrängt wird, wenn der Kontaktstift eingepresst wird.