Mehrpolige Steckverbindung

Abstract

 Die Erfindung beschreibt eine mehrpolige Steckverbindung, die aus einem Stecker mit einem elektrisch leitenden, hülsenförmigen Außenieiter und einer Steckbuchse besteht. In den Isolierstoffkörper der Steckbuchse sind in Federkammern Kontaktfedern eingesetzt, die mit den Steckerstiften des Steckers zusammenwirken. Der Außenleiter des Steckers wird von einem Steckerringraum der Steckbuchse aufgenommen. Um eine in bestimmten Fällen zu Abschirmzwecken wünschenswerte Rundumkontaktierung des Außenleiters zu erzielen, wird vorgeschlagen, ein Blechteil in die Steckbuchse einzusetzen, das im Bereich seiner mittigen Durchstecköffnung mehrere, umfangseitig gleichmäßig verteilte federnde Kontakzungen aufweist, die unter Vorspannung auf dem Außenleiter des Steckers federnd aufliegen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht von einer mehrpoligen Steckverbindung für gedruckte Schaltungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus.

[0002] Steckverbindungen dienen im allgemeinen zum mehrmaligen Verbinden oder Trennen von elektrischen Leitungswegen, wobei sie die primäre Aufgabe haben, auch über einen längeren Zeitraum hinweg unter vorgegebenen mechanischen, elektrischen und klimatischen Umweltbedingungen zuverlässig und reproduzierbar elektrisch zu kontaktieren bzw. zu trennen. Um diese Umweltbedingungen optimal erfüllen zu können, gibt es, an den jeweiligen Verwendungszweck angepaßt, eine Fülle von Ausführungsformen von Steckverbindungen. Die nachfolgend beschriebene Steckverbindung zählt zu den Verbindungen, die z.B. in Rundfunk- oder Fernsehgeräten oder in Computern und peripheren Geräten Verwendung finden. Auch in diesem engeren Kreis von Steckverbindungen gibt es eine sehr große Anzahl von Ausführungsformen, die sich z.B. dadurch unterscheiden, daß noch zusätzlich Abschalt- oder Umschaltkontakte vorhanden sind, daß die Kontaktfedern aus verschiedenen Materialien bestehen, daß eine unterschiedliche Anzahl von Kontaktfedern vorhanden sind, die darüberhinaus im Teilkreis unterschiedlich angeordnet sind usw. usw. Die Steckverbindung gemäß der nachfolgenden Beschreibung wird als sogenannte Kleinsteckdose bezeichnet. Von dieser Art gibt es solche, die einen Drahtanschluß besitzen und solche, die zum Einsatz in eine gedruckte Schaltung geeignet sind. Dieser unterschiedliche Einsatz bedingt natürlich auch unterschiedliche Ausführungsformen. Bei Steckverbindungen für gedruckte Schaltungen gibt es zwei Arten. Bei der einen Art erfolgt der Einbau in die gedruckte Schaltung senkrecht, so daß die Steckrichtung des Steckers senkrecht erfolgt. Bei der anderen Art ist die Steckrichtung parallel zur gedruckten Schaltung.

[0003] Aus der DE-OS 20 22 725 ist bereits eine Steckbuchse für gedruckte Schaltungen bekannt, bei der in einem Isolierstoffkörper in seinen Ausnehmungen Kontaktfedern eingesetzt sind, deren Lötanschlüsse unten aus dem Isolierstoffkörper herausgeführt sind. Der Isolierstoffkörper besteht aus einer rechteckigen Frontplatte, an die sich rückseitig ein im wesentlichen zylindrischer Formteil anschließt. Der Isolierstoffkörper besitzt ferner einen Steckerringraum zur Aufnahme einer Hülse eines Steckers. Es gibt nun Stecker, deren Hülse aus Kunststoff oder aus einem Metall bestehen. Besteht die Hülse aus Kunststoff, so muß einer der Stifte bzw. Pole Masse führen. Besteht die Hülse jedoch aus einem Metall, so ist meist eine Erdungsfeder in der Buchse vorhanden, die einen Punktkontakt erlaubt. Die Erdungsfeder besteht hier aus einem etwa U-förmigen Blechformteil mit einem Basisteil, dessen angeschnittene Lötanschlußfahnen in die gedruckte Schaltung einsetzbar sind. Mit dem Basisteil stützt sich das Blechformteil im Isolierstoffkörper ab. Beidseitig zum Basisteil sind Ausschnitte vorhanden, die quer zu den Lötanschlußfahnen zurückgebogen sind. An den freien Enden weisen diese Ausschnitte hakenförmige Abbiegungen auf, die im eingebauten Zustand eine Anformung des Isolierstoffkörpers hinterfassen. Vom Basisteil aus erstreckt sich etwa mittig die eigentliche Kontaktzunge nach oben und hinten. Diese Kontaktzunge ragt im eingebauten Zustand in den Steckerringraum, so daß bei Einführung eines Steckers mit einer Metallhülse ein punkt- oder linienförmiger Kontakt gegeben ist.

[0004] Andere Ausführungen von Erdungsfedern sind in der DE-OS 20 25 601 und in der DE-OS 21 07 170 beschrieben. Allen diesen Ausführungsformen ist jedoch gemeinsam, daß sie nur eine punkt- oder linienförmige Massekontaktierung der Steckerhülse erlauben.

[0005] Eine weitere für gedruckte Schaltungen geeignete Steckbuchse ist aus der DE-OS 27 33 634 bekannt. Die Steckbuchse besteht wiederum aus einem Isolierstoffkörper, in dem Kontaktfedern und eine in den Steckerringraum ragende Erdungsfeder vorhanden sind. Der Steckerringraum besitzt eine zylindrische Erweiterung, in die ein als Abschirmhülse dienendes Rohrstück eingesetzt ist. Das Rohrstück ist aus einem Blech ausgestanzt und zu einem Rohr gebogen worden. Zur eigentlichen Kontaktierung mit der Steckerhülse dient eine aus dem Blech freigeschnittene und nach innen gebogene Kontaktzunge, die in den Steckerringraum ragt. Auch hier liegt nur eine Punktkontaktierung mit der Steckerhülse vor. Mit dem Rohrstück verbunden sind noch zwei diametral liegende Haltelappen, deren Rastöffnungen mit Vorsprüngen des Isolierstoffkörpers im Sinne einer Rastung zusammenwirken. Auch dieses Rohrstück besitzt eine Lötanschlußfahne, die unten aus dem Isolierstoffkörper herausragt.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine mehrpolige Steckverbindung für gedruckte Schaltungen nach der eingangs genannten Art eine je nach Bedarf wahlweise gegen die Erdungsfeder mit Einpunkt- bzw. Linienkontaktierung leicht austauschbare Erdungsfeder zu finden, die eine sichere Rundumkontaktierung der Steckerhülse des Steckers erlaubt.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0009] Durch die Rundumkontaktierung der Steckerhülse wird insgesamt gesehen eine bessere und vor allen Dingen bei höheren Frequenzen günstigere Abschirmung bzw. Erdung erreicht. Außerdem werden z.B. durch Verunreinigungen verursachte mögliche Kontaktschwierigkeiten mit unterschiedlich hohen Obergangswiderständen, die bei einer Einpunkt- bzw. Linienkontaktierung nie ganz ausgeschlossen werden können, durch die Mehrfachkontaktierung nahezu ganz beseitigt. Da die Rundumkontaktierung durch federnde Kontaktzungen erfolgt, können auch Steckerhülsen mit den üblichen Schwankungen bei den Fertigungstoleranzen bezüglich des Durchmessers verwendet werden, ohne daß die Rundumkontaktierung in irgend einer Weise dadurch negativ beeinflußt wird. Ferner wird eine höhere mechanische Einsteck- bzw. Ausziehkraft erreicht, die letztlich der Sicherheit der Steckverbindung dient, da diese Kraft von mehreren gleichmäßig sowohl am Umfang als auch in der Mitte durch die Kontaktfedern der Steckbuchse verteilten Federn aufgebracht wird. Eine Einpunkt-Erdungsfeder wird die Steckerhülse immer einseitig belasten, so daß die Steckerhülse sich in der Steckbuchse, natürlich abhängig von dem zur Verfügung stehenden Raum und der Anordnung und Anzahl von Kontaktfedern, unterschiedlich schräg stellen wird.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend für ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

[0011] Von den Figuren zeigt

Figur 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer Steckverbindung,

Figur 2 eine Vorderansicht der Steckbuchse,

Figur 3 einen Schnitt durch die Steckbuchse.

[0012] Die in Figur 1 dargestellte Steckverbindung besteht aus einem Stecker 2 und einer Steckbuchse 1. Bei dem Stecker 2 handelt es sich um einen 4-poligen Stecker, dessen Steckerstifte in der Figur 1 mit 8 bezeichnet sind. Es könnte auch ein Stecker verwendet werden, der eine hiervon abweichende Anzahl von Steckerstiften z.B. drei, fünf, sechs, sieben oder acht aufweist. Die Steckerstifte sind -in Figur 1 nicht sichtbar- über einen Teil ihrer Länge mit einer zylindrischen Eindrehung versehen, mit der diese in einer Hartpapierplatte gefaßt oder mit der diese -wie in Figur 1 gezeigt- in einen Haltekörper 21 aus Kunststoff eingespritzt sind. Der Haltekörper besitzt etwa mittig eine öffnung, durch die eine Nietöse 22 geführt und durch Umkrampen befestigt ist. Diese Nietöse dient zur Halterung eines Blechwinkels 23, der mit einer in Figur 1 nicht sichtbaren Durchprägung in eine Vertiefung des Haltekörpers eingreift. Hierdurch wird ein Schutz des Blechwinkels gegen Verdrehung erreicht. Am freien Ende ist der Blechwinkel 23 U-förmig gestaltet durch zwei abgewinkelte Lappen, die zur Halterung bzw. Zugentlastung eines durch die Gummitülle 24 geführten Kabels 25 dienen. Durch Umbiegen der beiden Lappen nach innen aufeinander zu wird das Kabel festgeklemmt, wobei die Kabelabschirmung noch zusätzlich angelötet werden kann. Die Gummitülle ist mit einer in Figur 1 nicht sichtbaren Nut versehen, die in einen kragenartigen Wulst eines hülsenförmigen Außenleiters 3 eingreift. Dieser Außenleiter ist z.B. in Zinkdruckguß hergestellt und anschließend verkupfert und vernickelt worden, so daß er elektrisch gut leitend ist. Ein parallel zur Innenwand des Außenleiters verlaufender Schenkel des Blechwinkels ist mit einem Gewinde für eine Schraube 26 versehen, die durch eine entsprechende seitliche Bohrung des Außenleiters geführt ist. Damit wird die elektrische Verbindung zwischen Außenleiter und Kabelabschirmung hergestellt.

[0013] Das Gegenstück des Steckers 2 wird von der Steckbuchse 1 aus Kunststoff gebildet. Diese besteht aus einer etwa rechteckförmigen Gehäusestirnseite 4 und einem daran einstückig angeformten Gehäuseteil 5. Einstückig mit dem Gehäuseteil verbunden ist in der Mitte ein von einem Steckerringraum umgebenes Mittelteil 6, in dessen Federkammern die als flache Stanzteile ausgebildeten Kontaktfedern 7 in der Form von Gabelfedern zur Kontaktierung mit den Steckerstiften 8 eingesetzt sind. Gehalten werden die Kontaktfedern 7 von einer Stützplatte 27 aus Hartpapier, die auf der Rückseite des Gehäuseteils durch Warmverformung von zwei Haltezapfen 28 am Gehäuseteil befestigt ist, oder von einer Stützplatte aus Kunststoff, die durch eine Verbindung, wie z.B. Kleben, Schnappen, Warmverformung von Haltezapfen und dgl., am Gehäuseteil befestigt ist.

[0014] Wie aus den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist, besitzt die Steckbuchse vorne auf der Unterseite eine Ausnehmung 20, die sich durch die Gehäusestirnseite 4 hindurch ein Stück in den Gehäuseteil 5 hinein erstreckt. Diese Ausnehmung nimmt den Lötanschluß 18 eines Blechteils 10 auf. An den Lötanschluß 18 schließen sich zwei Lötfahnen 19 an, die unten aus dem Gehäuseteil herausragen. Das Blechteil 10 selbst besteht aus einem Metall, das vorzugsweise elektrisch gut leitend ist. Außerdem kann die Oberfläche des Blechteils zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit z.B. versilbert, verzinnt, vernickelt oder dgl. sein. Das Blechteil ist etwa rechteckig ausgebildet und entspricht in seiner Größe etwa der Vorderseite der Gehäusestirnseite 4. In der Mitte des Blechteils befindet sich die Durchstecköffnung 11, durch die der Stecker in die Steckbuchse eingeführt werden kann. Außerdem sind noch zwei Durchbrüche 17 vorhanden, hinter denen je eine Bohrung 29 in der Gehäusestirnseite und dem Gehäuseteil liegt, wobei die Bohrung so ausgebildet ist, daß sie für selbstschneidende Schrauben geeignet ist.

[0015] Wie in Figur 1 zu erkennen ist, besitzt das Blechteil 10 auf drei Seiten im rechten Winkel abgebogene Seitenrandabschnitte 15, deren Breite etwa der Dicke der Gehäusestirnseite entspricht. Diese Seitenrandabschnitte weisen an mehreren Stellen auf ihrer Länge verteilt umbördelbare Haltezungen 16 auf. Zur Befestigung wird nun das Blechteil in die Steckbuchse eingeschoben, wobei die Ausnehmung 20 den Lötanschluß 18 mit den Lötfahnen aufnimmt. Dann werden die Haltezungen 16 umgebogen, womit das Blechteil dann an der Steckbuchse festgemacht ist. Das Blechteil stellt ein zusätzlich anzubringendes Teil dar. Wünscht man einen anderen Masseanschluß, so kann man anstelle des Blechteils die übliche Erdungsfeder mit dem gleichen Lötanschluß und den gleichen Lötfahnen einsetzen. Die Steckbuchse selbst ist in beiden Fällen vollkommen gleich ausgeführt.

[0016] Um die Durchstecköffnung 11 des Blechteils 10 herum sind umfangseitig mehrere Kontaktzungen 12 angeordnet, die nach hinten abgebogen sind und in den Steckerringraum 9 ragen. Die Durchstecköffnung besitzt hierzu einen trichterförmigen, ebenfalls in den Steckerringraum ragenden Randteil 14. Die lichte Weite des Randteils ist dabei größer als der größte Durchmesser des Steckeraußenleiters. Da die Kontaktzungen auf dem Außenleiter mit Vorspannung federnd aufliegen, können so Stecker verschiedener Hersteller, die darüber hinaus auch noch den üblichen Fertigungstoleranzen unterliegen, verwendet werden.

[0017] Von dem Randteil aus erstrecken sich die Kontaktzungen nach hinten, wobei diese der besseren Federeigenschaft wegen zu ihrem freien Ende hin eine abnehmende Breite aufweisen. Um eine gute Kontaktgabe zu gewährleisten, ist jedes freie Ende einer Kontaktzunge mit einer nach innen gerichteten Durchbiegung 13 versehen. Mit dieser Durchbiegung liegt die Federzunge auf dem Steckeraußenleiter auf. Da der Steckeraußenleiter rund ist, besitzen die Kontaktzungen im Bereich ihres Fußes am Randteil eine dem Krümmungsradius des aufzunehmenden Steckers angepaßte Krümmung.

Bezugszeichenliste

[0018] 

1 Steckbuchse

2 Stecker

3 Außenleiter des Steckers

4 Gehäusestirnseite der Steckbuchse

5 Gehäuseteil

6 Mittelteil

7 Kontaktfeder

8 Steckerstift

9 Steckerringraum

10 Blechteil

11 Durchstecköffnung

12 Kontaktzungen

13 Durchbiegung

14 Randteil

15 Seitenrandabschnitt

16 Haltezungen

17 Durchbruch

18 Lötanschluß

19 Lötfahne

20 Ausnehmung

21 Haltekörper

22 Nietöse

23 Blechwinkel

24 Gummitülle

25 Kabel

26 Schraube

27 Stützplatte

28 Haltezapfen

29 Bohrung

Ansprüche

1. Mehrpolige Steckverbindung für gedruckte Schaltungen bestehend aus einer Steckbuchse und einem in die Steckbuchse einführbaren Stecker mit einem elektrisch leitenden, hülsenförmigen Außenleiter, wobei die Steckbuchse aus einer rechteckförmigen, aus einem Isoliermaterial hergestellten Gehäusestirnseite und aus einem daran angeformten Gehäuseteil besteht, in dessen im Mittelteil vorgesehenen Stecköffnungen mehrere Kontaktfedern für die Steckerstifte untergebracht sind und in dessen den Steckeraußenleiter aufnehmenden Steckerringraum ein Erdungsmittel mit aus der Steckbuchse herausragenden Lötanschlüssen angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Erdungsmittel aus einem elektrisch leitenden Blechteil (10) besteht, das mit Ausnahme des Mittelteils die ganze Gehäusestirnseite (4) bedeckend an der Gehäusestirnseite (4) befestigt ist und das im Bereich seiner etwa mittigen Durchstecköffnung (11) mehrere, umfangseitig gleichmäßig verteilte und in Steckrichtung angeordnete, federnde Kontaktzungen (12) aufweist, die einstückig mit dem Blechteil (10) ausgebildet sind und die aus dessen Ebene herausgebogen in den Steckerringraum (9) ragen.

2. Mehrpolige Steckverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktzungen (12) eine zu ihrem freien Ende hin abnehmende Breite aufweisen.

3. Mehrpolige Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktzungen (12) im Bereich ihres Fußes eine dem Krümmungsradius des aufzunehmenden Steckers (2) angepaßte Krümmung besitzen.

4. Mehrpolige Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das freie Ende jeder radial leicht nach innen gebogenen Kontaktzunge (12) eine nach innen gerichtete Durchbiegung (13) aufweist.

5. Mehrpolige Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchstecköffnung (11) des Blechteils (10) einen in den Steckerringraum (9) ragenden, trichterförmigen, umlaufenden Randteil (14) besitzt, an dem die Kontaktzungen (12) angelenkt sind.

6. Mehrpolige Steckverbindung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die lichte Weite des Randteils (14) größer ist als der Durchmesser des Steckeraußenleiters (3).

7. Mehrpolige Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Blechteil (10) auf mindestens zwei Seiten je einen etwa im rechten Winkel abgebogenen Seitenrandabschnitt (15) besitzt, an dem sich umbördelbare Haltezungen (16) befinden, die zur Befestigung derart umbiegbar sind, daß sie zusammen mit dem Seitenrandabschnitt (15) den Gehäusestirnseitenrand umgreifen.

8. Mehrpolige Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckbuchse (1) und das Blechteil (10) fluchtend angeordnete Durchbrüche (17) und Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben aufweisen.

9. Mehrpolige Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Blechteil (10) auf der der gedruckten Schaltung zugekehrten Seite einen abgewinkelten, in eine Ausnehmung (20) der Gehäusestirnseite (4) bzw. des Gehäuseteils (5) hineinragenden Lötanschluß (18) mit zwei aus dem Gehäuseteil herausragenden Lötfahnen (19) besitzt.

Zeichnung