CH645480A5

CH645480A5 - Loetloser elektrischer steckverbinder.

Info

Publication number: CH645480A5
Application number: CH1156178A
Authority: CH
Inventors: Frederick John Turk
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1977-11-10
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1984-09-28
Also published as: US4124265A; SE7811477L; FR2408922B1; ZA786320B; GB2008866A; DE2848933C2; FR2408922A1; AU4145778A; NL184653B; JPS5475587A; CA1099356A; AU524790B2; NL7811055A; SE426275B; BR7807401A; JPS6146950B2; NL184653C; GB2008866B; DE2848933A1

Description

Die Erfindung betrifft einen lötlosen, elektrischen Steckverbinder zur Herstellung eines dauerhaften elektrischen Kontaktes mit einem isolierten Leiter und eines schnell lösbaren elektrischen Kontaktes, mit einem schienenartigen Stekker.

Aus der US-Patentschrift Nr. 3 609 644 ist ein lötloser elektrischer Steckverbinder zur rückfedernden elektrischen Kontaktgabe zwischen einem Rahmenhalter und einem isolierten Leiterpaar in einer Nachrichtenanlage beschrieben.

Dieser Verbinder hat kein flaches Kontaktelement und keinen Drahtaufnahmekanal, der quer zu einem Schienenauf-nahmekanal verläuft.

Ziel der Erfindung ist és, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine Schnellverbindung zwischen einem isolierten Leiter und einem schienenartigen Stecker ermöglicht.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 erreicht.

Das plane Kontaktelement kann vorteilhafterweise aus einem flachen, metallischen Material, wie z.B. Messingkartusche (CDA Legierung 260), Berylliumkupfer oder einer Aluminiumlegierung, ausgestanzt sein. Das Ausstanzen aus einem flachen Blech ermöglicht das Einhalten engerer Toleranzen, als sie bei herkömmlichen gebogenen Kontakten möglich sind.

Da bei der Herstellung eines Kontaktes auf ein Biegen verzichtet werden kann, ist auch die Verwendung von Materialien mit hohem Härtegrad, z.B. eine Messinglegierung (CDA Legierung mit Härtegrad 195 NK) möglich, die für Biegevorgänge weniger geeignet sind. Die Verwendung von Materialien mit hohem Härtegrad gewährleistet einen Kontakt mit angemessener Rückfederwirkung, weil die Menge des in dem Steckverbinder verwendeten metallischen Materials reduzierbar ist.

Ein weiterer Vorteil des planen Kontaktstückes liegt darin, dass die mechanischen Eigenschaften und die Leistungsfähigkeit des Kontaktstückes nur geringfügig von der Dicke des letzteren abhängig sind. Hierdurch ist ein verhältnismässig breiter Toleranzbereich bezüglich der Dicke gegeben, ohne dass die Qualität des hergestellten Kontaktes beeinträchtigt wird.

Das plane Kontaktelement wird in einem Isoliergehäuse, das aus einem geeigneten polymeren Material, wie z.B. Polypropylen oder Nylon gebildet sein kann, derart in Stellung gehalten, dass es im elektrischen Kontakt sowohl mit dem isolierten Leiter als auch mit dem schienenartigen Stecker steht. Das Gehäuse weist obere und untere Gehäuseteile auf, die miteinander über ein flexibles Gelenk verbunden sein können.

Bereiche, die den isolierten Leiter aufnehmen und tragen, sind in dem oberen und dem unteren Gehäuseteil ausgebildet, halten den isolierten Leiter und sorgen dafür, dass er mit dem Teil des planen Elementes, der mit dem Leiter in Kontakt kommt, unter Verschieben der Isolierung in einen elastischen Kontakt gedrückt wird, wenn die Gehäuseteile in ihre inein-anderfassende Schliessstellung gedrückt werden. Im Gehäuse sorgt eine Öffnung zum Aufnehmen und Führen des schienenartigen Steckers in das plane Kontaktstück. Die isolierenden Gehäuseteile, die die Öffnung bilden, halten den schienenartigen Stecker vorteilhaft in einer Ebene senkrecht zur Ebene des planen Steckerelements.

Eine Einrichtung zum Festhalten und Ausrichten, die an den Gehäuseteilen befestigt ist, gewährleistet die Sicherung der Teile des isolierenden Gehäuses in der geschlossenen Stellung.

In Anwendungsfällen, in denen der Leiter aus dem Stekker gezogen werden kann, können zwei oder mehrere Kontaktelemente in dem Isoliergehäuse angeordnet werden, um den Widerstand gegen ein Herausziehen des Leiters zu erhöhen. Auch kann durch das Anordnen von zwei oder mehreren

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planen Kontaktelementen in dem isolierenden Gehäuse der schienenartige Stecker sehr tief in das Kontaktelement eingesetzt werden, ohne mit der Wandung der Vertiefung oder Bohrung in Berührung zu kommen, die in der Mitte einiger steckerartiger Messerkontakte vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben. In letzteren sind:

Fig. 1 eine räumliche Ansicht eines elektrisch leitenden Kontaktelementes zum Herstellen eines Kontaktes mit einem isolierten Leiter und einem herkömmlichen messerartigen Stecker.

Fig. 2 eine räumlich und auseinandergezogen dargestellte Ansicht eines Steckverbinders mit einem Kontaktelement und einem zweiteiligen Isoliergehäuse zur Aufnahme eines herkömmlichen schienenartigen Steckers.

Fig. 3 eine räumlich und auseinandergezogen dargestellte Ansicht eines Steckverbinders mit einem Kontaktelement und einem einstückigen, aufklappbaren Isoliergehäuse, und

Fig. 4 eine räumliche Ansicht des in Fig. 3 dargestellten Steckverbinders in der geschlossenen Stellung zur Aufnahme eines vollständig isolierten, schienenartigen Steckers.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, begrenzen die Kanten 6 und 7 des planen Kontaktelementes 5 eine Nut zur Aufnahme eines Leiters, um einen rückfedernden, elektrischen Kontakt mit einem isolierten, gelitzten Leiter 11 oder einem isolierten Leiter 11 mit einem massiven Kern 9 zu bilden. Wenn der Leiter 11 in eine Öffnung 8 gedrückt wird, wird die Isolation 11 des Leiters 11 vom Leiterkern 9 verschoben, so dass ein elastischer Kontakt zwischen den Kanten 6 und 7 der Nut und dem Leiterkern 9 hergestellt wird.

Das plane Element 5 gabelt sich in ein Paar Arme 14 und 15, die konvergieren und eine Nut zur Aufnahme des schienenartigen Steckers 17 bilden, wobei die Arme mit letzterem in Berührung stehen. Die Nut 16 erstreckt sich senkrecht zur Achse der Öffnung 8. Wenn ein schienenartiger Stecker 17 in die Nut 16 gedrückt wird, werden die Arme 14 und 15 in der Ebene des Kontaktelementes verschoben und bilden mit dem schienenartigen Stecker über eine Kontaktfläche 18 einen elektrischen Kontakt. Die Kontaktfläche 18 hängt von der Dicke des schienenartigen Leiters ab und ist unabhängig von der Strecke, über die der schienenartige Leiter in das plane Element eingesetzt ist. Die Arme 14 und 15 verjüngen sich, um das für die Bildung des planen Elementes erforderliche Material zu minimalisieren und um die Beanspruchung zu verteilen.

Fig. 2 zeigt das Isoliergehäuse, in der offenen Stellung, das aus einem oberen, deckelartigen Teil 21 und aus einem unteren Basisteil 22 gebildet ist. Zusammenwirkende Kanäle 24 bzw. 25 sind in den oberen bzw. unteren Gehäuseflächen ausgebildet. Die Kanäle können funktionell das plane Element 23 aufnehmen und in einer Ebene senkrecht zu Kanälen 26 und 27 anordnen, die den Leiter aufnehmen. Plane Bereiche 28 und 29 sind in dem oberen bzw. dem unteren Gehäuseteil ausgebildet. Wenn das Gehäuse geschlossen ist, bilden die planen Bereiche einen Kanal zum Ausrichten des steckerartigen Elementes senkrecht zu dem planen Element, wenn das steckerartige Element in die Öffnung des planen Elementes 23 eindringt.

Einrichtungen zum Festhalten und Ausrichten sind vorgesehen, um das Isoliergehäuse in der geschlossenen Stellung zu halten. Fünf Streben mit hakenartigen Teilen 41,42,43,44, 45 und eine sechste, nicht dargestellte Strebe dringen in ausgerichtete, entsprechende von fünf Nuten 47, 48, 49, 50, 51 sowie eine sechste, nicht dargestellte Nut, die um den Umfang der Gehäuseteile angeordnet sind, beim Schiiessen der Gehäuse ein. Die Streben biegen nach aussen beim Schiiessen der Gehäuseteile durch und krümmen sich dann über die planen Bereiche der Gehäuseteile, um das Gehäuse wirksam in seiner geschlossenen Stellung zu halten.

Im Betrieb sind das plane Kontaktelement in die Nut 24 eingesetzt und ein Leiter in dem Kanal 27 des unteren Gehäuseteils 22 angeordnet. Der obere Gehäuseteil ist dann über dem Gehäuseteil 21 angeordnet und zu diesem ausgerichtet.

Eine geeignete Pressvorrichtung, wie z.B. eine Kneifzange, wird dann an den flachen Flächen 37 und 38 der oberen und unteren Gehäuseteile angesetzt, um die Gehäuseteile gegeneinander zu drücken. Hierdurch wird der Leiter in die, die Isplation vom Leiter verschiebende Öffnung des planen Kontaktelementes gedrückt, und der Leiterkern kommt in elastischen, elektrischen Kontakt mit den parallelen Wänden des planen Kontaktelementes. Gleichzeitig kommen die Verriegelungseinrichtungen 41 bis 45 mit den Nuten 47 bis 51 in Eingriff, wodurch das Gehäuse in der geschlossenen Stellung verriegelt wird. Auf diese Weise wird die Anordnung eines schnell lösbaren Endverschlusses an einem isolierten Leiter hergestellt. Ein schienenartiger Stecker kann durch die Öffnung des Gehäuses eingesetzt werden und mit den planen Flächen 28 und 29 in Berührung gebracht werden, die den schienenartigen Stecker in die Öffnung des mit der Schiene in Kontakt kommenden Teils des Kontaktielemtes 23 führen, wodurch der elektrische Kontakt über das Kontaktelement mit dem Leiter hergestellt wird.

Bei der Äusführungsform nach Fig. 3 ist das Isoliergehäuse einstückig ausgebildet. Der obere Gebäuseteil 60 und der untere Gehäuseteil 61 sind an einem zentrischen Abschnitt 62 angelenkt, der eine Öffnung 63 zur Aufnahme des schienenartigen Steckers aufweist. Zusammenwirkende Kanäle 66 und 67 sind in dem oberen und in dem unteren Gehäuseteil quer zu dem den Leiter aufnehmenden Kanal ausgebildet. Diese Kanäle halten das plane Kontaktelement 68 reibmässig in einer senkrechten Beziehung zu planen Flächen 69 und 70 fest, die an dem oberen bzw. an dem unteren Gehäuseteil ausgebildet sind. In der Betriebsstellung sind das plane Kontaktelement in der Nut 66 und der isolierte Leiter in dem Kanal 64 angeordnet.

Nachdem der Leiter in dem Kanal 64 angeordnet worden ist, werden die Gehäuseteile um die Gelenke 71 und 72 zusammengeklappt, um die mündungsartigen Öffnungskanten des planen Elementes 68, die die Isolation des Leiters durchstossen können, mit dem in dem Kanal 64 liegenden Leiter in Berührung zu bringen.

Eine Pressvorrichtung, wie z.B. ein Paar Zangen, wird an den flachen Flächen 73 und 74 angesetzt, wie aus Fig. 4 hervorgeht, um den Steckverbinder in die geschlossene Stellung zu pressen. Eine Einrichtung 75 zum Festhalten und Ausrichten kommt dann mit einer schlingenartigen Einrichtung 76 am unteren Gehäuseteil in Eingriff und hält den Steckverbinder in seiner geschlossenen Stellung.

Die aus den Fig. 3 und 4 hervorgehende Ausführungsform ist auch zur Herstellung einer Verbindung mit einem vollkommen isolierten schienenartigen Stecker 77 verwendbar. Ein herkömmlicher schienenartiger Stecker 78 ist in Fig. 4 mit gestrichelten Linien in einer Isolierhülse angeordnet gezeigt. Das rechteckige Profil des fertiggestellten Steckverbinders führt die Isolierhülse 79 des vollständig isolierten, schienenartigen Steckers 78 und richtet diesen aus. Letzerer kann hierdurch in die Öffnung 63 des Steckverbinders eindringen, wobei ein elektrischer Kontakt mit dem im Gehäuse des Steckverbinders befindlichen planen Kontaktelement 68 hergestellt wird.

In Anwendungsfällen, in denen ein zusätzlicher Widerstand gegen ein Herausziehen des Leiters erwünscht ist, können zwei oder mehrere plane Elemente in im Abstand zueinander parallel angeordneten Kanälen im Isoliergehäuse angeordnet sein. Ferner können Vorsprünge an den Gehäuseteilen ausgebildet sein, die in die den Leiter aufnehmenden Kanäle vorragen, um die Isolation der Leiter einzukerben und um eine Längsbewegung der Leiter zu verhindern.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Lötloser, elektrischer Steckverbinder zur Herstellung eines dauerhaften elektrischen Kontaktes mit einem isolierten Leiter (9, 10) und eines schnell lösbaren elektrischen Kontaktes, mit einem schienenartigen Stecker (17), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein planes, elektrisch leitendes Kontaktelement (5; 23) und ein Isoliergehäuse vorgesehen sind, dass das Kontaktelement (5 ; 23) eine U-förmige, mit dem Leiter einen rückfedernden Kontakt bildende Nut aufweist, die von parallelen Kanten (6,7) begrenzt ist und einen Bereich aufweist, in dem die Kanten divergieren und eine den Leiter aufnehmende und die Isolation verschiebende Mündung (8) bilden, dass das plane Kontaktelement (5 ; 23) einen gegabelten Teil (18) mit zwei Armen (14, 15) aufweist, deren gegenüberliegende Kanten eine weitere Nut (16) zur Aufnahme des schienenartigen Steckers bilden, dass die weitere Nut (16) einen Bereich verminderten Querschnittes aufweist, so dass der in die Nut (16) eingesetzte, schienenartige Stecker elastisch an dem Bereich verminderten Querschnittes mit den Armen (14,15) in Berührung steht, dass das Isoliergehäuse einen oberen (21) und einen unteren (22) Gehäuseteil aufweist, wobei ein erster (26) und ein zweiter (27) Kanal in dem oberen bzw. dem unteren Gehäuseteil ausgebildet ist, welche Kanäle in der geschlossenen Stellung der Gehäuseteile einen rohrförmigen, den Leiter (9, 10) aufzunehmen bestimmten Kanal bilden, dass der obere und der untere Gehäuseteil je zu den genannten Kanälen (26,27) einen quer verlaufenden Kanal (24,25) zum Aufnehmen und Festhalten des planen Elementes (5 ; 23) aufweist, wobei letzteres mit dem im genannten Kanal des unteren Gehäuseteils liegenden Leiter (9,10) derart in Eingriff bringbar ist, dass die Isolation (10) des Leiters durchstossbar und ein elastischer Kontakt mit dem Leiterkern (9) herstellbar ist, dass der obere (21) und untere (22) Gehäuseteil je eine plane Tragfläche (28, 29) aufweist, die eine Einstecköffnung für den schienenartigen Stekker (17) bestimmen, um den mit dem gegabelten Teil (18) des planen Elementes (5) in Eingriff zu bringenden schienenartigen Stecker (17) zu führen und zu halten, und dass eine Einrichtung (41-45; 47-51) zum Festhalten der Gehäuseteile (21, 22) in der geschlossenen Stellung vorgesehen ist.

2. Lötloser Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliergehäuse (60, 61) einen Abschnitt (62) mit einer Öffnung (63) zur Aufnahme des schienenartigen Steckers und Gelenkeinrichtungen (71,72) aufweist, die jeweils den oberen und den unteren Gehäuseteil mit dem Abschnitt (62) verbinden.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Lötloser Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festhalteeinrichtung einen am oberen (21) oder unteren (22) Gehäuseteil in Nähe des den Leiter aufzunehmen bestimmten Kanals (26,27) angeordneten Verriegelungshaken (41-45) aufweist, und dass eine Verriegelungsaussparung (47-51) an dem unteren (22) oder am oberen (21) Gehäuseteil in Nähe des den Leiter aufzunehmen bestimmten Kanals (26,27) ausgebildet ist, die in der geschlossenen Stellung der Gehäuseteile (21,22) mit dem Verriegelungshaken (41-45) in Eingriff steht.

4. Lötloser Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festhalteeinrichtung (41-45; 47-51) eine Anzahl am Umfang des oberen (21) und des unteren (22) Gehäuseteils angeordnete Verriegelungsbolzen (41-45) aufweist, die sich in Richtung senkrecht zur Ebene der planen Tragflächen (28,29) für den schienenartigen Stecker erstrek-ken, und dass eine Anzahl Verriegelungsnuten (47-51) am Umfang des oberen (21) und des unteren (22) Gehäuseteils vorgesehen sind, um die Verriegelungsbolzen (41-45)-beim Zusammenpressen der Gehäuseteile (21,22) in ihre geschlossene Stellung aufzunehmen.