[0001] Die Erfindung trifft eine Kontaktbuchse für einen Steckerstift.
[0002] Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen Kontaktbuchsen, die alle auf dem Prinzip
beruhen, dass eine im wesentlichen zylindrische Öffnung in einem Bauteil vorhanden
ist, in die ein Stift als Stecker eingesteckt werden kann. Wenn es sich bei dem Stecker
um einen massiven Stift handelt, sind die Buchsen üblicherweise als federnde Zungen
ausgebildet.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kontaktbuchse zu schaffen, die eine
große Haltekraft für den Steckerstift und gleichzeitig möglichst geringe Übergangswiderstände
aufweist. Gleichzeitig soll sich die Kontaktbuchse auch wirtschaftlich herstellen
lassen.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Kontaktbuchse mit den im Anspruch
1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
[0005] Durch die von der Erfindung vorgeschlagene Aufteilung der Funktionen der Kontaktbuchse
in eine innere Hülse, die gewisse federnde Eigenschaften aufweist, und eine diese
umgebende ungeschlitzte Außenhülse wird es möglich, die Verformungsmöglichkeiten der
geschlitzten Innenhülse sehr eng zu tolerieren. Denn ein weiteres Ausweichen der Innenhülse
nach außen wird durch die dort vorhandene nicht nachgiebige Außenhülse vermieden.
Dadurch lassen sich große Haltekräfte über eine große Fläche und damit geringe Übergangswiderstände
realisieren. Zusätzlich zu diesem Vorteil ergibt sich die Möglichkeit, die Innenhülse
und die Außenhülse aus unterschiedlichen Materialien herzustellen. So kann man bei
dem Material der Innenhülse sich in erster Linie an den elektrischen Eigenschaften
orientieren, während für die Außenhülse ein eher für die Festigkeit zuständiges Material
ausgewählt werden kann.
[0006] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenhülse und/oder
die diese umgebende Außenhülse aus Blech gestanzt und anschließend gebogen sind. Das
Stanzen aus einem Stück Blech ist ein einfacher Vorgang, so dass auch die Herstellungskosten
niedrig gehalten werden können. Beim Stanzen lassen sich insbesondere auch die Schlitze
in einfacher Weise mit herstellen.
[0007] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenhülse einen von
ihrem einen Ende ausgehenden Schlitzbereich mit mindestens einem Schlitz aufweist,
der vorzugsweise etwa in Längsrichtung der Hülse oder gegebenenfalls leicht schräg
zu dieser Längsrichtung verlaufend angeordnet ist.
[0008] In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenhülse
einen von ihrem einen Ende ausgehenden ungeschlitzten Bereich aufweist. Dieser ungeschlitzte
Bereich kann insbesondere in Weiterbildung dazu dienen, die Innenhülse beispielsweise
an einer Leiterplatte zu befestigen.
[0009] Besonders sinnvoll ist es natürlich, wenn der ungeschlitzte Bereich und der geschlitzte
Bereich sich aneinander anschließen. Damit kann dann auch erreicht werden, dass beim
Einstecken eines Steckerstiftes dieser zunächst in den mit Federeigenschaften versehenen
Bereich eingreift und erst gegen Ende des Einsteckvorgangs in den Bereich gelangt,
wo keine Aufweitung mehr möglich ist.
[0010] In Weiterbildung der Erfindung kann zur Befestigung der Innenhülse vorgesehen sein,
dass diese an ihrem einen Ende mindestens einen, vorzugsweise eine Vielzahl von Kontaktstiften
zum Einpressen in Bohrungen einer Platte aufweist, insbesondere zum Einpressen in
durchkontaktierte Bohrungen einer Leiterplatte. Diese Kontaktstifte können beim Stanzen
mit hergestellt werden. Sie liegen damit nach dem Umbiegen des Blechzuschnitts zu
einer geschlossenen Hülse längs eines Kreises angeordnet, so dass dann dementsprechend
auch die Bohrungen in der Platte längs eines Kreises angeordnet sein sollen.
[0011] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Außenhülse und die Innenhülse etwa
die gleiche Länge aufweisen, wobei es auch möglich ist, dass die Außenhülse etwas
kürzer oder gegebenenfalls auch etwas länger ist als die Innenhülse.
[0012] Es wurde bereits erwähnt, dass es nach der Erfindung sinnvoll ist, die Hülsen aus
einem Blechzuschnitt durch Stanzen herzustellen. Die Erfindung schlägt nun vor, die
voneinander abgewandten Längskanten des Zuschnitts, die nach dem Herstellen der Hülse
einander berühren oder direkt gegenüberliegen, so auszugestalten, dass diese nach
dem Biegen der Hülse formschlüssig mit einander verbunden werden können. Durch diesen
Formschluss, der sich beim Biegen von selbst bildet, werden die Kanten der Zuschnitte
miteinander verbunden, ohne dass eine zusätzliche Bearbeitung erfolgen müsste.
[0013] Beispielsweise kann der Formschluss eine hinterschnittene Ausnehmung in einer Längskante
und einen komplementär ausgebildeten Vorsprung in der anderen Längskante aufweisen.
[0014] Die hinterschnittene Ausnehmung, die ebenfalls beim Stanzen mit hergestellt werden
kann, kann beispielsweise die Form eines angenäherten Kreises aufweisen, der über
einen schmalen Hals in die Längskante übergeht.
[0015] Als besonders sinnvoll hat es sich herausgestellt, dass der Schlitzbereich vier gleich
lange Schlitze aufweist.
[0016] Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die zwischen den Schlitzen
stehen bleibenden Zungen des Schlitzbereichs leicht nach innen vorverformt werden,
um dadurch die Federeigenschaften wirksamer werden zu lassen.
[0017] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Länge des Schlitzbereichs
etwas kleiner ist als die Länge des Steckerstiftes, für den die Kontaktbuchse bestimmt
ist.
[0018] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
- Figur 1
- eine Seitenansicht einer Innenhülse;
- Figur 2
- einen Axialschnitt durch die Innenhülse der Figur 1;
- Figur 3
- die Seitenansicht eines für die Innenhülse bestimmten Steckerstiftes;
- Figur 4
- die Seitenansicht einer Außenhülse;
- Figur 5
- die Seitenansicht der mit der Innenhülse verbundenen Außenhülse;
- Figur 6
- einen Axialschnitt durch die Anordnung der Figur 5, entsprechend einer fertiggestellten
Kontaktbuchse;
- Figur 7
- die Seitenansicht einer Kontaktbuchse mit eingestecktem Steckerstift nach Figur 3;
- Figur 8
- einen Axialschnitt durch die Anordnung der Figur 7.
[0019] Figur 1 zeigt die Seitenansicht einer Innenhülse. Die Innenhülse 1 ist aus einem
Blechzuschnitt durch Stanzen und anschließendes Umbiegen um eine Längsachse hergestellt.
Die beiden ursprünglich voneinander abgewandten Längskanten liegen dann direkt aneinander
an. An der einen Längskante ist ein Vorsprung 2 mit dem Profil eines Kugelkopfs ausgestanzt,
der in eine komplementär geformte Ausnehmung 3 eingreift. Beim Biegen können die beiden
Teile 2, 3 ineinander gedrückt werden, so dass auf diese Weise eine Verbindung der
beiden Längskanten gegeben ist, ohne dass eine zusätzliche Verbindung durch Schweißen,
Löten oder dergleichen erforderlich wäre.
[0020] Die dargestellte Innenhülse enthält einen geschlitzten Bereich 1 a, in dem insgesamt
vier in Längsrichtung verlaufende Schlitze 4 ausgebildet sind. Alle Schlitze 4 haben
die gleiche Länge. An den geschlitzten Bereich 1 a schließt sich ein ungeschlitzter
Bereich 1 b an, in dem die Verbindung mit Hilfe des Vorsprungs 2 und der Ausnehmung
3 ausgebildet ist. An dem freien Ende des ungeschlitzten Abschnitts 1b sind mehrere
Kontaktstifte 5 ausgebildet, die als einstückige Fortsätze des Blechs ausgebildet
sind.
[0021] Die Kontaktstifte 5 sind auf Grund der Herstellung durch Stanzen mit einem viereckigen
Querschnitt versehen, so dass sie beim Einpressen in durchkontaktierte Bohrungen mit
ihren Kanten eine elektrisch leitende Verbindung mit der Kontaktierung herstellen.
[0022] Figur 2 zeigt nun einen Längsschnitt durch die Innenhülse der Figur 1. Es ist zu
sehen, dass dem in Figur 1 zu sehenden Längsschlitz 4 auf der gegenüberliegenden Seite
ein weiterer Längsschlitz 4 zugeordnet ist, sowie rechts und links ebenfalls Längsschlitze
4, die hier in der Schnittebene liegen. Die Innenseiten der zwischen den Längsschlitzen
stehen bleibenden viertelkreisförmigen Zungen 6 sind im Endbereich 7 abgefast. Dadurch
wird das Einschieben eines Steckerstiftes erleichtert.
[0023] Einen solchen Steckerstift 8 zeigt die Figur 3. Der Steckerstift 8 enthält einen
Sockel 9 mit daran ausgebildeten, beispielsweise gefrästen Kontaktstiften 10, die
den Kontaktstiften 5 der Innenhülse 1 entsprechen. Von dem Sockel 9, der beispielsweise
quadratisch im Querschnitt ist, erstreckt sich der kreiszylindrische Stift 11, dessen
vorderes Ende 12 ebenfalls abgefast ist.
[0024] Zu der von der Erfindung vorgeschlagenen Kontaktbuchse gehört aber nicht nur die
Innenhülse der Figur 1 und 2, sondern auch eine Außenhülse, die in Figur 4 dargestellt
ist. Auch diese Außenhülse ist aus einem Blechzuschnitt durch Stanzen hergestellt,
wobei wiederum die bei dem ebenen Blechzuschnitt voneinander abgewandten Kanten mit
einer Ausbildung versehen sind, die nach dem Verbinden der beiden Kanten miteinander
einen Formschluss herstellen. An der einen Längskante sind also zwei in der Kontur
kugelkopfförmige Vorsprünge 2 ausgebildet, und in der anderen Längskante die entsprechenden
komplementären Ausnehmungen 3. Während die Innenhülse, siehe Figur 1, nur eine solche
Ausbildung aufweist, enthält die Außenhülse zwei derartige Ausbildungen hintereinander.
Die Außenhülse 13 ist im übrigen nicht geschlitzt, sie ist also daher auch nicht aufweitbar.
[0025] Die in Figur 4 dargestellte Außenhülse wird auf die Innenhülse 1 aufgeschoben, bis
die jeweiligen Enden der beiden Hülsen 1, 13 in etwa miteinander fluchten. Auf der
in Figur 4 und 5 unteren Seite ragen nur noch die Kontaktstifte 5 aus der Außenhülse
13 heraus. Insbesondere umgibt die Außenhülse 13 die Innenhülse in deren geschlitztem
Bereich 1 a. Der Innendurchmesser der Außenhülse 13 und der Außendurchmesser der Innenhülse
1 sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Außenhülse unter Spannung und damit
unter Kraftschluss an dem nicht geschlitzten Bereich 1 b der Innenhülse 1 anliegt.
[0026] Das Ergebnis der Zusammensetzung ist in Figur 5 in Seitenansicht und in Figur 6 im
Schnitt zu sehen. Die bereits erwähnten Zungen 6 können, was in den Figuren nicht
dargestellt ist, leicht nach innen verformt werden. Die Federung der Zungen ist dadurch
begrenzt, dass sie nicht weiter nach außen verformt werden können, als es dem Innendurchmesser
der Außenhülse 13 entspricht.
[0027] Figur 7 zeigt nun, wie der Steckerstift 8 der Figur 3 in die zusammengesetzte Kontaktbuchse
eingesetzt ist. Figur 8 zeigt den entsprechenden Längsschnitt. Man kann hier sehen,
dass das vordere Ende 12 des Steckerstiftes 8 weiter reicht als die Schlitze 4 in
dem geschlitzten Bereich 1 a der Innenhülse. Das Einstecken wird durch die an dem
Sockel 9 gebildete Schulter begrenzt.
[0028] Die Kontaktbuchse nach der Erfindung besteht insgesamt nur aus zwei Teilen, die beide
durch einen einfachen Vorgang aus Blech ausgestanzt werden. Sie werden anschließend
in die dargestellte Form gebogen und dann miteinander verbunden. Trotz des einfachen
Aufbaus entsteht eine Kontaktbuchse, die einen geringen Übergangswiderstand aufweist
und dadurch eine sichere und zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung bietet.
[0029] Die Verbindung zwischen Steckerstift und Kontaktbuchse kann sowohl zwischen zwei
Leiterplatten als auch zwischen einer Leiterplatte und einer weiterführenden Leitung
oder auch zwischen zwei Leitungen gegeben sein. Im letztgenannten Fall sind die Kontaktstifte
5 an der Kontaktbuchse überflüssig bzw. können durch ein anderes Kontaktierungsmittel
ersetzt werden.
1. Kontaktbuchse für Steckerstifte, mit
1.1 einer geschlitzten Innenhülse (1) und
1.2 einer diese umgebenden kraftschlüssig mit ihr verbundenen ungeschlitzten Außenhülse
(13).
2. Kontaktbuchse nach Anspruch 1, bei der die Innenhülse (1) und/oder die Außenhülse
(13) aus Blech gestanzt und gebogen ist.
3. Kontaktbuchse nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Innenhülse (1) einen von ihrem einen
Ende ausgehenden Schlitzbereich (1 a) mit mindestens einem etwa in Längsrichtung der
Hülse (1) verlaufenden Schlitz (4) aufweist.
4. Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1)
einen von ihrem einen Ende ausgehenden ungeschlitzten Bereich (1 b) aufweist.
5. Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1)
an ihrem einen Ende Kontaktstifte (5) zum Einpressen in Bohrungen einer Platte aufweist.
6. Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Außenhülse (13)
und die Innenhülse (1) etwa die gleiche Länge aufweisen.
7. Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der die voneinander abgewandten
Längskanten des Zuschnitts zur Herstellung der Außenhülse (13) und/oder der Innenhülse
(1) nach dem Biegen der jeweiligen Hülse (1, 13) formschlüssig miteinander verbunden
sind.
8. Kontaktbuchse nach Anspruch 7, bei der der Formschluss eine hinterschnittene Ausnehmung
(3) in einer Längskante und einen komplementär ausgebildeten Vorsprung (2) in der
anderen Längskante des Zuschnitts aufweist.
9. Kontaktbuchse nach Anspruch 8, bei der die hinterschnittene Ausnehmung (3) angenähert
Kreisform aufweist.
10. Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1)
vier gleichmäßig über den Umfang verteilte gleich lange Schlitze (4) aufweist.
11. Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die zwischen den Schlitzen
(4) stehen bleibenden Zungen (6) leicht nach innen verformt sind.
12. Kontaktbuchse nach einem der Ansprüche 3 bis 11, bei der die Länge des Schlitzbereichs
(1 a) kleiner als die Länge des Steckerstiftes (11) ist, für den die Kontaktbuchse
bestimmt ist.
13. Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Innenhülse (1)
aus Messingblech besteht.
14. Kontaktbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Außenhülse (13)
aus Edelstahl besteht.