AT523017A2

AT523017A2 - Weibliche Steckerbuchse und zugehöriger Verbinder

Info

Publication number: AT523017A2
Application number: ATA50586/2020A
Authority: AT
Original assignee: Technetix Bv
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2021-04-15
Also published as: GB2587470A; GB202009473D0; NL2026477A; GB201913311D0; GB2587470B; AT523017A3; NL2026477B1; AT523017B1

Abstract

Es wird eine weibliche Steckerbuchse (20) zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung eines männlichen Stifts bereitgestellt, wobei die weibliche Steckerbuchse (20) eine zylindrische Wandung (22) aufweist, in welcher ein Haltebereich (30) mit mehreren nach innen gerichteten, nachgiebigen Wandbereichen (32) angeordnet ist. Jeder nachgiebige Wandbereich (32) umfasst zwei abgeschrägte Bereiche (40, 40‘), welche durch einen in einer Längsrichtung verlaufenden Bereich (42) miteinander verbunden sind. Zumindest eine Rille (50) ist zwischen benachbarten Wandbereichen angeordnet.

Description

Gebiet der Erfindung: Die Erfindung bezieht sich auf eine weibliche Steckerbuchse zur Herstellung einer

elektrischen Verbindung, und insbesondere auf weibliche Steckerbuchsen und weibliche Steckverbinder mit solchen Buchsen, so wie sie in der Telekommunikation

und elektrischen Netzwerken verwendet werden.

Hintergrund der Erfindung:

Weibliche Steckverbinder sind grundsätzlich mit einer weiblichen zentralen Steckerbuchse zur Aufnahme eines männlichen mittleren Stiftes versehen. Die weiblichen Steckerbuchsen werden als eingewickelte, verpresste Bauteile aus Metallblech hergestellt, wobei das offene Einschubende der Buchse üblicherweise fingerförmig ausgebildet ist, um den männlichen Stift im eingeschobenen Zustand festzuklemmen. Gelegentlich können zur Verbesserung des Halts auch Federklemmen oder elastische Hülsen über die Finger positioniert werden. Das hintere Ende des Verbindungsstiftes kann mit einer Lötung versehen werden, sodass

die Steifigkeit der Rückseite der Buchse verbessert wird.

Nach wiederholtem Einführen der männlichen Stifte, insbesondere von jenen unterschiedlicher Größe, neigt sich der Halt der Steckerbuchse am männlichen Stift zu lösen, weil sich die Steckerbuchse entlang einer Naht öffnet, wodurch die

elektrische Verbindung zwischen dem Stift und der Buchse getrennt wird.

Zusammenfassung der Erfindung:

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine weibliche Steckerbuchse zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung eines männlichen Stifts vorgesehen, wobei die weibliche Steckerbuchse eine nahtlose zylindrische Wandung aufweist, in welcher ein Haltebereich mit mehreren nach innen gerichteten, nachgiebigen Wandbereichen angeordnet ist. Durch eine solche Steckerbuchse ist es möglich, männliche Stifte mit unterschiedlichem Durchmesser aufzunehmen, weil der Haltebereich spreizbar ausgebildet ist, um Stifte mit einem großen Durchmesser

aufzunehmen.

Jeder federnde Wandbereich ist vorzugsweise zwischen gegenüberliegenden Schlitzen in der zylindrischen Wandung gebildet, wobei sich die Schlitze in einer

axialen Richtung erstrecken.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass jeder nachgiebige Wandbereich zwei nach innen abgewinkelte Schrägflächen aufweist, welche durch einen in einer axialen Richtung erstreckenden Bereich miteinander verbunden sind. Daher weist der Haltebereich einen kleineren Durchmesser auf, welcher einem minimalen Durchmesser des männlichen Stifts des zu koppelnden Verbinders entspricht. Die nachgiebigen Wandabschnitte sind expandierbar ausgebildet, um Stifte mit einem größeren

Durchmesser aufzunehmen.

Zwischen jedem benachbarten nachgiebigen Wandabschnitt kann zumindest eine Rille angeordnet sein, wobei sich die zumindest eine Rille in einer axialen Richtung erstreckt, sodass sich die Rille entlang der Längsachse der zylindrischen Wandung erstreckt. Die Rille ist vorzugsweise abstandsgleich zwischen nachgiebigen

Wandabschnitten an einer zentralen Stelle angeordnet.

Der Haltebereich ist vorzugsweise elastisch deformierbar ausgebildet, wobei sich der Haltebereich beim Einführen eines männlichen Stifts von einem kleineren Durchmesser auf einen größeren Durchmesser aufweitet und sich wieder auf den kleineren Durchmesser bei einer Entnahme des männlichen Stifts zurückbildet. Durch einen Haltebereich mit elastischen Eigenschaften kann der Verbinder mehrfach mit Stiften unterschiedlichen Durchmessers verwendet werden, ohne dass

der elektrische Kontakt zwischen dem Verbinder und dem Stift beeinträchtigt wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest drei nach innen gerichtete nachgiebige Wandabschnitte vorgesehen sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist,

dass die Wandabschnitte in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind.

Die zylindrische Wandung kann an einem Ende zur Ausbildung eines hinteren Kontaktes im Wesentlichen geschlossen ausgebildet sein, das andere Ende kann einen aufgeweiteten Einlass aufweisen. Das im Wesentlichen geschlossene Ende

kann eine Durchgangsöffnung umfassen.

Durchmesser als der verbleibende Teil der zylindrischen Wandung auf.

Die Steckerbuchse ist vorzugsweise durch ein nahtloses Rohr gebildet and ist vorzugsweise aus Metall hergestellt. Üblicherweise ist die Buchse aus einem streifenförmigen Material als tiefgezogenes, gestuftes Rohr ausgebildet, wobei ein

einziges Metall zum Schneide- und Umformvorgang verwendet wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verbinder mit einem Körper vorgesehen, in welchem eine weibliche Steckerbuchse der zuvor beschriebenen Art zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung eines männlichen Stiftes angeordnet

ist.

Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten

Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt Beispiele von weiblichen Steckerbuchsen gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiblichen Steckerbuchse

gemäß dem Stand der Technik, Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiblichen Steckerbuchse

gemäß einem Aspekt der Erfindung,

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der weiblichen Steckerbuchse, Fig. 5 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie V der Fig. 4, Fig. 6 zeigt Querschnitte durch die weibliche Steckerbuchse, wobei

Fig. 6(a) einen Querschnitt entlang der Linie VI der Fig. 5, Fig. 6(b) einen Querschnitt entlang der Linie VII der Fig. 5, und Fig. 6(c) einen Querschnitt entlang der Linie VIII der Fig. 5 zeigt, und

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch einen Verbinder, welcher eine wie in

Fig. 4 gezeigte weibliche Steckerbuchse aufweist.

10 nach dem Stand der Technik, welche durch Zuschneiden sowie Biegen oder Wickeln aus einem flachen, bahnförmigen Material gebildet werden. Der hintere Kontakt 12 ist entweder einstückig mit dem verbleibenden Teil der gewickelten Buchse 10 oder als gesonderter Stift ausgebildet, welcher durch Crimpen oder Löten in das Ende 14 der Buchse 10 eingebracht ist. Mit diesen Buchsen nach dem Stand der Technik kann das gewickelte Rohr, welches die Buchse bildet, beim Einführen großer Stifte ausgewickelt werden. In Fig. 2 ist die ursprüngliche Wandung 16 mit einem kreisförmigen Querschnitt in ihrer Form verzerrt und beim Einführen großer Stifte teilweise geöffnet, siehe dazu den Querschnitt 18, welcher den auf den Stift

aufzubringenden Halt begrenzt, nachdem die Verformung stattgefunden hat.

Fig. 3 bis 6 zeigen eine Ausführungsform einer weiblichen Steckerbuchse, welche zur Aufnahme einer Reihe von männlichen, mittleren Stiften mit unterschiedlichem Durchmesser ausgebildet ist, üblicherweise in einem Bereich zwischen 0,64 mm bis 1,3 mm im Durchmesser, wobei eine Auszugskraft von mindestens 115g nach wiederholtem Einbringen der größten und der kleinsten mittleren Stifte

aufrechterhalten wird.

Die weibliche Steckerbuchse 20 ist durch ein nahtloses zylindrisches Rohr 22 aus Metall gebildet, welches im Durchmesser gestuft ausgebildet ist und einen hinteren Bereich 24 aufweist, wobei der zentrale Bereich 26 einen größeren Durchmesser als der hintere Bereich 24 aufweist und zur Aufnahme von männlichen mittleren Stiften ausgebildet ist. Durch eine aufgeweitete Öffnung 28 wird die Führung eines männlichen Stiftes in den Bereich 26 vereinfacht. Der hintere Bereich 24 ist im Wesentlichen geschlossen ausgebildet, obwohl dieser mit einem Durchgangsloch oder einer Öffnung 29 versehen sein kann, wobei die Öffnung 29 wesentlich kleiner

als der Durchmesser des hinteren Bereiches 24 ausgebildet ist.

Ein Haltebereich 30 ist innerhalb des zentralen Bereiches 26 vorgesehen, durch welchen gewährleistet ist, dass das Rohr 22 einen eingebrachten männlichen Stift elektrisch kontaktiert. Der Haltebereich 30 weist mehrere nach innen gerichtete,

nachgiebige Wandabschnitte 32 auf, um einen lokalen Bereich zum Halten von

männlichen Stiften mit unterschiedlichem Durchmesser bereitzustellen, wenn diese in die Buchse eingeführt werden. Die Wandabschnitte 32 sind mit ausreichender Elastizität ausgeführt, sodass diese bei einer Entfernung des Stifts wieder ihre ursprüngliche Form erlangen. Für diese spezielle Ausführungsform sind drei nach innen gerichtete Wandabschnitte 32 vorgesehen, siehe insbesondere Fig. 6(b),

wobei die Wandabschnitte 32 in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind.

Jeder Wandabschnitt 32 ist durch gegenüberliegende Schlitze 34, 34‘ gebildet, welche im Bereich 26 eingeschnitten sind und welche in einer axialen Richtung verlaufen. Die Schlitze 34, 34‘ ermöglichen, dass die Wandabschnitte 32, üblicherweise durch maschinelles Einpressen, eine nach innen gerichtete Form erhalten, siehe insbesondere Figure 5, wobei der Wandabschnitt 32 zwei abgewinkelte Bereiche 40, 40‘ aufweist, welche durch einen in Längsrichtung verlaufenden, zentralen Bereich 42 miteinander verbunden sind. Die Wandabschnitte 32 fungieren als Federlappen und die Wandabschnitte 32 weisen durch eine Begrenzung durch einen geschlossenen Ring aus Metall an beiden Enden eine erhöhte Festigkeit im Vergleich mit ungebundenen Federlappen auf. Die Stärke und die Elastizität des durch den Haltebereich 30 ausgeübten Halts kann durch die Länge und die Breite der Wandabschnitte 32 modifiziert werden, wobei diese durch die Lage und Länge der Schlitze 34, 34‘ und auch durch den Neigungswinkel der abgewinkelten Bereiche 40, 40‘ veränderbar sind. Zusätzlich kann die Elastizität durch eine geeignete Auswahl der Metalle, Metalldicken und

Metallbehandlungsschritte modifiziert werden.

Die nach innen gerichteten Wandabschnitte 32 bilden einen Kanal 44 mit verringertem Durchmesser aus, welcher sich über die Länge des zentralen Bereiches 42 erstreckt, siehe Figure 6(b). Der Kanal 44 entspricht im Durchmesser dem kleinsten männlichen Stift, welcher zur Verwendung mit der Steckerbuchse 20 bestimmt ist. Für männliche Stifte mit einem größerem Durchmesser werden die nach innen gerichteten Wandabschnitte 32 nach außen gebogen, um den Stift aufzunehmen und welche dann in ihre ursprüngliche, nach innen gerichtete Position zurückkehren, wenn der Stift entfernt wird. Der Haltebereich 30 ist daher elastisch deformierbar und zur Aufnahme einer Reihe von Stiften mit unterschiedlichem

Durchmesser ausgebildet, und welcher eine mehrmalige Aufnahme und Verbinden

mit männlichen Stiften mit unterschiedlichem Durchmesser ermöglicht. The Steifigkeit des Haltebereiches 30 ist von der Länge der Schlitze 34, 34‘ und von der Breite der Wandabschnitte 32, 32‘ abhängig.

Um die Biegung des Rohrs 22 für verschiedene Durchmesser von männlichen Verbindungsstiften zu verbessern, sind Rillen 50 vorgesehen, welche sich in einer axialen Richtung entlang der Länge des Bereiches 26 erstrecken, wobei eine einzelne Rille 50 zwischen benachbarten Wandabschnitten 32 angeordnet ist. Die Rillen 50 erstrecken sich von der unmittelbaren Nähe des aufgeweiteten Endes 28 entlang des zentralen Bereiches 26 und enden nahe am hinteren Bereich 24. Durch die Bereitstellung kegelstumpfförmiger Rillen 50, welche nicht bis zur Kante der Öffnung 28 hin reichen, kann eine gute Radialfestigkeit am einlassseitigen,

geöffneten Ende 28 gewährleistet werden.

Üblicherweise ist eine Rille 50 zwischen jedem Paar von benachbarten Wandbereichen 32 angeordnet, und zwar so, dass drei Wandbereiche 32 und drei längsstreckte Rillen 50 vorgesehen sind. Die Rillen 50 sind üblicherweise zentral

zwischen benachbarten Wandbereichen 32 angeordnet.

Figur 7 zeigt eine rohrförmige Steckerbuchse 20, welche in einem Verbinder 60 aufgenommen ist, wobei der Verbinder 60 ein Beispiel von vielen verschiedenen Typen von Verbindern oder Verbindungen ist, die eine weibliche Steckerbuchse 20 beinhalten können. Die rohrförmige Steckerbuchse 20 ist zwischen dem vorderen Isolator 62 und dem hinteren Isolator 64 gehalten, wobei diese Unterbaugruppe in das Gehäuse 66 des Verbinders 60 eingepresst ist. Der Verbinder 60 ist zur mehrmaligen Aufnahme von männlichen Stiften mit unterschiedlichem Durchmesser ausgebildet, wobei eine minimale Auszugskraft von zumindest 115g für die Stifte

aufrechterhalten wird.

Durch eine gemeinsame Bildung des hinteren Kontaktbereiches, des Haltebereiches und der Öffnung in einem einzigen tiefgezogenen gestuften Metallrohr kann eine zentrale Steckerbuchse bereitgestellt werden, welche nach mehrmaligen Einführen von größten und kleinsten mittleren Stiften des Verbinders eine minimale

Auszugskraft von 115g für den kleinsten Durchmesser eines männlichen Stiftes

aufrechterhält, ohne dass zusätzliche Federkomponenten oder Lagerkomponenten

oder Löten erforderlich sind.

Innsbruck, am 7. Juli 2020

Claims

Patentansprüche

Eine weibliche Steckerbuchse zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung eines männlichen Stifts, wobei die weibliche Steckerbuchse eine nahtlose zylindrische Wandung aufweist, in welcher ein Haltebereich mit mehreren nach

innen gerichteten, nachgiebigen Wandbereichen angeordnet ist.

Eine weibliche Steckerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Rille zwischen benachbarten nachgiebigen Wandbereichen

angeordnet ist.

Eine weibliche Steckerbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder nachgiebiger Wandbereich zwischen gegenüberliegenden Schlitzen in der zylindrischen Wandung gebildet ist, wobei

sich die Schlitze in einer axialen Richtung erstrecken.

Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder nachgiebige Wandbereich zwei nach innen abgewinkelte, abgeschrägte Bereiche aufweist, welche durch einen in einer

axialen Richtung verlaufenden Abschnitt miteinander verbunden sind.

Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rille zwischen jedem benachbarten Wandbereich angeordnet ist, wobei sich die zumindest eine Rille in einer axialen Richtung erstreckt, sodass sich die Rille entlang der

Längsrichtung der zylindrischen Wandung erstreckt. Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rille zentral zwischen

benachbarten nachgiebigen Wandbereichen angeordnet ist.

11.

12.

13.

14.

2

Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebereich elastisch deformierbar

ausgebildet ist.

Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei nach innen gerichtete,

nachgiebige Wandbereiche vorgesehen sind.

Eine weibliche Steckerbuchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nach innen gerichteten, nachgiebigen Wandbereiche in Umfangsrichtung

gleichmäßig beabstandet sind.

Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wandung an einem Ende zur Bildung eines hinteren Kontaktes im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist,

und am anderen Ende eine aufgeweitete Öffnung aufweist.

Eine weibliche Steckerbuchse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wandung im Durchmesser gestuft ausgebildet ist, wobei das im Wesentlichen geschlossene Ende einen kleineren Durchmesser als der

verbleibende Teil der zylindrischen Wandung aufweist. Eine weibliche Steckerbuchse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen geschlossene Ende eine

Durchgangsöffnung aufweist.

Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

welche durch ein nahtloses Rohr gebildet ist.

Eine weibliche Steckerbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

welche aus Metall gebildet ist.

15. Ein Verbinder mit einem Körper, in welchem eine weibliche Steckerbuchse zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung eines männlichen Stifts angeordnet

ist, wobei die weibliche Steckerbuchse nach

Innsbruck, am 7. Juli 2020