CH653814A5

CH653814A5 - Steckverbinder, insbesondere fuer leiterplatten.

Info

Publication number: CH653814A5
Application number: CH2578/81A
Authority: CH
Inventors: Ruediger Obst; Paul Stenz; Horst Conrad
Original assignee: Weidmueller C A Gmbh Co
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1986-01-15
Also published as: GB2075281A; IT8112499A0; IT8115142V0; IT1145963B; DE3014804C2; GB2075281B; FR2481009B1; FR2481009A1; US4415214A; DE3014804A1; CA1157543A

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere für Leiterplatten, mit einem Steckerteil und einem Buchsenteil, die miteinander über ein lösbar an einem der beiden Teile befestigten Rastelement und einer Rastaufnahme am anderen Teil verrastbar sind.

Bei einem bekannten Steckverbinder der gattungsgemässen Art (DE-OS 2 210 844) sind das Steckerteil und das Buchsenteil als Stecker- und Buchsenleiste ausgebildet. Es handelt sich hierbei um Leisten herstellerseitig vorgegebener Polzahl. Die Leisten haben jeweils ein Isolierstoffgehäuse und die Steckerleiste, die die Steckanschlussstifte trägt, ist über Lötanschlussstifte an der Leiterplatte festgelegt. In der zusammengesteckten Lage sind die Steckerleiste und die Buchsenleiste über ein Rastelement mechanisch miteinander verriegelt, das entweder an eine der beiden Leisten angeformt ist oder lösbar an dieser, beispielsweise durch Verrasten, befestigt ist. An der anderen Leiste befindet sich dann eine entsprechende Rastaufnahme.

Nachteilig ist bei der dortigen Ausgestaltung zunächst, dass immer nur Stecker- und Buchsenteile herstellerseitig vorgegebener Polzahl vorhanden sind, während andererseits der Bedarf besteht, anwenderseitig möglichst frei in der eigenen Zusammenstellung von Buchsenteilen und Steckerteilen beliebiger Ausgestaltung und beliebiger Polzahl zu sein. Dabei ist es bei anderen Arten von Steckverbindern, die nicht zur Festlegung an Leiterplatten vorgesehen sind, bekannt, Steckereinzelelemente und Buchseneinzelelemente vorzusehen, deren Gehäuse jeweils durch aussenflächige Verbindungselemente zu Steckerblocks und'Buchsenblocks gewünschter Gestalt und gewünschter Polzahl zusammenzusetzen sind (DE-OS 1 923 128). Das Zusammenfügen mehrerer Einzelteile zu Blocks ist auch auf dem Klemmensektor bekannt.

Es ist ferner an sich bei derartigen Steckverbindern bekannt, eine Kodierung dergestalt vorzusehen, dass nur ein bestimmtes Steckerteil in ein bestimmtes Buchsenteil eingesteckt werden kann, wozu auf DE-GM 7 509 792 zu verweisen ist.

Insgesamt ist davon auszugehen, dass bislang Steckverbinder, die insbesondere zur Festlegung an Leiterplatten gedacht sind, nicht aus einer Vielzahl von Einzelteilen zusammensetzbar sind und dass es andererseits bei Steckverbindern, die aus einer Vielzahl von Einzelelementen zu Steckerblocks und Buchsenblocks zusammensetzbar sind, keine einfache Möglichkeit einer gleichzeitigen mechanischen Verrastung in der elektrischen Steckverbindungslage und der Kodierung gibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der für den Anwender genau an die jeweiligen Erfordernisse insbesondere bezüglich der Polzahl anpassbar ist und der dabei, beliebige Polzahlen vorausgesetzt, eine denkbar einfache mechanische Verrastung und Kodierung der Stecker- und Buchsenteile gewährleistet.

Die erfindungsgemässe Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Dadurch, dass das Steckerteil und das Buchsenteil aus Stecker- und Buchseneinzelelementen aufgebaut sind, hat der Anwender die Möglichkeit, sich Stecker- und Buchsenteile jeweils gewünschter Polzahl nach eigenem Bedarf genau passend zusammenzusetzen. Dadurch, dass jedes Stecker- und jedes Buchseneinzelelement zwei Rastaufnahmen hat, wobei die beiden Rastaufnahmen eines Steckereinzelelementes fluchtend zu den beiden Rastaufnahmen eines korrespondierenden Buchseneinzelelementes liegen, und ferner dadurch, dass ein gesonderter Rast- und Kodierstift zum wahlweisen Einrasten in diese Rastaufnahmen vorgesehen ist, besteht auf denkbar einfache Weise die Möglichkeit, über eben diesen gesonderten Rast- und Kodierstift einerseits überall dort und nur überall dort, wo es effektiv erforderlich ist, eine mechanische Verrastung des Steckerteils und des Buchsenteils vorzusehen, indem man den Rast- und Kodierstift in die entsprechende Rastaufnahme entweder des dort befindlichen Steckereinzelelementes oder des korrespondierenden Buchseneinzelelementes setzt, so dass er dann in der korrespondierenden Rastaufnahme des anderen Einzelelementes bei Ineinanderschieben des Stecker- und des Buchsenteils verrasten kann. Eben derartige Stifte können aber auch zum Kodieren mehrerer Steckerteile und Buchsenteile im Verhältnis zueinander eingesetzt werden, beispielsweise indem man bei einem bestimmten Steckerteil in eine der beiden Rastaufnahmen den Stift in ein vorbestimmtes Steckereinzelelement einrastet, im zugehörigen Buchsenteil im entsprechenden Buchseneinzelelement die korrespondierende Rastaufnahme frei lässt, während in die möglicherweise fälschlich hier einzu5

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steckenden anderen Buchsenteile einer Schaltanlage dann in diese korrespondierende Rastaufnahme des jeweils an gleicher Stelle liegenden Buchseneinzelelementes jeweils ein derartiger Rast- und Kodierstift eingerastet wird, mit dem Ergebnis, dass diese Buchsenteile nicht mit dem eingangs genannten Steckerteil in Steckverbindungseingriff gebracht werden können, weil ein Aufeinanderstossen der Rast- und Kodierstifte dies verhindert. Eine derartige Kodierung kann sich durch einen ganzen Schaltschrank erstrecken. Es zeigt sich somit, dass mit denkbar einfachen Mitteln, nämlich der fabrikatorisch leicht möglichen Schaffung von Rastaufnahmen an den Einzelelementen einerseits und mit dem Vorsehen einer Mehrzahl identischer, gesonderter und ebenfalls für sich genommen sehr einfach herzustellender Rast- und Kodierstifte andererseits auch Steckverbinder, die aus einer sehr grossen Anzahl von Einzelelementen aufgebaut sind, also vielpolig sind, einfach und wirtschaftlich zuverlässig verrastet und gleichzeitig kodiert werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel eines Steckverbinders gemäss der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. I einen Schnitt durch ein Steckereinzelelement eines Steckerteils des Steckverbinders,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Buchseneinzelelement eines Buchsenteils des Steckverbinders,

Fig. 3 einen Rast- und Kodierstift des Steckverbinders,

Fig. 4 den Federkontakt des Buchseneinzelelementes nach Fig. 2 in Vorderansicht.

In den Fig. 1 und 2 sind ein Steckereinzelelement 1 und ein Buchseneinzelelement 2 dargestellt. Die Einzelelemente haben jeweils Isolierstoffgehäuse 3 bzw. 4. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Gehäuse 3 des Steckereinzelelementes 1 ein dreifahniger Lötanschluss 5 angeordnet, der einstückig mit einem elektrischen Steckstift 6 ist. Die Fahnen des Lötanschlusses 5 dienen zur Festlegung an einer Leiterplatte 7.

In dem Buchseneinzelelement 2 ist in dem Gehäuse 4 im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Schraubanschluss 8 für die Verbindung mit einem ankommenden Leiter vorgesehen. Der Schraubanschluss 8 steht über eine Schiene 9 in elektrisch leitender Verbindung mit einem Federkontakt 10, in den beim Zusammenfügen korrespondierender Stecker- und Buchseneinzelelemente 1, 2 der Steckstift 6 eintreten kann.

Der Steckverbinder besteht insgesamt aus einem Steckerteil und einem Buchsenteil, wobei das Steckerteil aus einer Vielzahl von über ihre Gehäuse 3 miteinander zusammengesetzten Steckereinzelelementen 1 gebildet ist. Hierzu sind beispielsweise seitlich an den Gehäusen 3 auf der einen Seite Rastzapfen und auf der anderen Seite Rastausnehmungen (nicht dargestellt) vorgesehen, mit denen die Gehäuse 3 bzw. 4 der Einzelelemente

1 bzw. 2 in beliebiger Aneinanderreihung Seite an Seite miteinander zum Steckerteil bzw. Buchsenteil jeweils gewünschter Polzahl zusammengesetzt werden.

Für die mechanische Verrastung der so zusammengesetzten Steckerteile und Buchsenteile miteinander in ihrer elektrischen Steckverbindungsstellung und zum Kodieren gegenüber Steckeroder Buchsenteilen anderer in der Nähe befindlicher Steckverbinder ist ein gesonderter Rast- und Kodierstift 11 vorgesehen, der im einzelnen in Fig. 3 dargestellt ist und für den in jedem der Gehäuse 3, 4 der Stecker- und Buchseneinzelelemente 1 und

2 jeweils zwei Rastaufnahmen 12, 13 bzw. 14, 15 vorgesehen sind, in die er wahlweise einrastbar ist.

Der Rast- und Kodierstift 11 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel an seinem einen Ende eine aufgrund der Eigenschaften seines Herstellungsmaterials federnde Gabel 16 auf, wobei an den freien Enden der Gabelschenkel auf den Schmalseiten des Rast- und Kodierstiftes 11 vorstehende Rasthaken 17 vorgesehen sind. Am anderen Ende weist der Rast- und Kodierstift 11 auf seiner einen Breitseite einen vorstehenden Rasthaken 18 auf.

5 Die im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 im Gehäuse 3 des Steckereinzelelementes 1 vorgesehene Rastaufnahme 12 besteht aus einem Aufnahmeraum 12a mit einer nach aussen sich erweiternden Rast 12b im hinteren Bereich. Dieser Rastaufnahme 12 entspricht korrespondierend in den Buchsen-lo einzelelementen 2 die bei Verwirklichung der elektrischen Steckverbindung fluchtend liegende Rastaufnahme 14, die in vergleichbarer Weise einen Aufnahmeraum 14a mit einer nach aussen sich erweiternden Rast 14b im hinteren Bereich hat. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden Rast- und Kodierstifte in 15 die Rastaufnahmen 12 und 14 in ihrer Kodierfunktion eingesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein Rast- und Kodierstift 11 in die Rastaufnahme 12 des gezeigten Steckereinzelelementes 1 eingesetzt. Dieses Steckereinzelelement liegt an vorbestimmter, beispielsweise durch eine Numerierung 20 kenntlich gemachter Stelle im Steckerteil. Beim zugehörigen Buchsenteil bleibt dann in jedem Fall die korrespondierende Rastaufnahme 14 des korrespondierenden, art gleicher Stelle liegenden Buchseneinzelelementes 2 frei. Die Ausgestaltung ist dabei im Seitenbereich der Rastaufnahme 14 so getroffen, dass 25 der Rast- und Kodierstift 11 einwandfrei in die Rastaufnahme 14, hier dann ohne jede Rastfunktion, eintreten kann. Es ist in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet, wie ein derartiger Rast- und Kodierstift 11 in die Rastaufnahme 14 eingerastet sein könnte. Im Bedarfsfall kann man somit in das an eben dieser Stelle lie-30 gende Buchseneinzelelement benachbart liegender und möglicherweise verwechselbarer Buchsenteile einen Rast- und Kodierstift 11 einstecken, mit dem Ergebnis, dass all diese Buchsenteile nicht in das zuvor genannte Steckerteil eingesteckt werden können, weil dann insoweit die beiden die Kodierung bewirken-35 den Rast- und Kodierstifte 11 vorderflächig voreinanderstossen würden.

Es versteht sich, dass bei der entsprechenden Vielzahl der vorhandenen Einzelelemente und der etwaigen Vielzahl vorhandener Steckverbinder insgesamt innerhalb eines Schaltschrankes 40 unter Verwendung einer Mehrzahl von Rast- und Kodierstiften eine durchgehende Kodierung innerhalb einer ganzen Schaltanlage völlig problemlos durchzuführen ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner in die obere Rastaufnahme 13 des Gehäuses 3 des Steckereinzelelementes 1 45 ein weiterer Rast- und Kodierstift eingesteckt. Die Raumlage der Restaufnahme 12 und eines etwaigen dort eingesteckten steckten Rast- und Kodierstiftes 11 im Verhältnis zur Raumlage der Rastaufnahme 12 und eines etwaige dort eingesteckten Rast- und Kodierstiftes 11 liegt um 90° versetzt, um insoweit ei-50 ne gute Unterscheidbarkeit zwischen den korrespondierenden Rastausnehmungen für die Kodierung und den korrespondierenden Rastausnehmungen für die mechanische Verrastung herbeizuführen. Die gleiche Ausgestaltung ist sinngemäss bei den Buchseneinzelelementen 2 vorhanden. Im übrigen entspricht die 55 räumliche Ausgestaltung der Rastaufnahme 13 im wesentlichen derjenigen, wie sie sich aus der Anschauung der Rastaufnahme 12 ergibt.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es selbstverständlich möglich, einem betroffenen Steckereinzelele-60 ment jeweils nur einen Rast- und Kodierstift zuzufügen, das gewählte Einzelelement also nur zur Kodierung oder nur zur mechanischen Verrastung auszuwählen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Rastaufnahme 15 der Buchseneinzelelemente 2, die mit der Rastaufnah-65 me 13 korrespondiert, im wesentlichen nur aus einem nach oben offenen Kanal 15a, dessen Bodenbegrenzung von vorn nach hinten leicht konisch verläuft und in eine nach unten weisende Schulter 15b übergeht, hinter der sich der Rasthaken 18

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eines Rast-und Kodierstiftes 11 schnappend'verriegeln kann, wie strichpunktiert angedeutet.

Aus Vorstehendem ergibt sich, dass man den Rast- und Kodierstift immer nur dort im Sinne seiner Rastfunktion einzusetzen braucht, wo dies zur mechanischen Verriegelung der elektrischen Steckverbindung des meist vielpoligen Steckverbinders erforderlich ist. Im Verhältnis hierzu wäre das Vorsehen fester Klemmrasten und Klemmrastenaufnahmen an jedem Einzelelement viel zu aufwendig und zur Erzielung des gewünschten Effektes auch gar nicht erforderlich.

Gerade die Möglichkeit, die Stecker- und Buchsenteile jeweils entsprechend dem Bedarf aus einer Vielzahl von Einzelelementen zusammenzusetzen, lässt auch die Möglichkeit zu, innerhalb eines solchen zusammengesetzten Steckerteils im Bedarfsfall bezüglich des elektrischen Teiles anders geartete Steckereinzelelemente einzusetzen, die dann zwar mit den anderen Steckereinzelelementen ohne weiteres gehäusemässig zusammengesetzt werden können, die aber beispielsweise im Bereich ihrer elektrischen Anschlüsse dem jeweiligen Bedarf entsprechend etwas anders ausgestaltet sind, wobei insbesondere daran zu denken ist, dass sie nicht etwa dann einen runden Steckstift haben, sondern dann einen Vierkantstift oder auch eine Steckfahne haben.

Um in einem solchen durchaus möglichen Fall nun nicht 5 auch im Buchsenteil andere Buchseneinzelelemente mit jeweils angepassten Federkontakten zur Aufnahme dieser Steckstifte oder Steckfahnen einsetzen zu müssen, ist ein Federkontakt 10 vorgesehen, der in seinem Eintritts- und Kontaktbereich so gestaltet ist, dass er sowohl eine Fahne, wie einen Rundstift, wie io einen Vierkantstift kontaktierend aufnehmen kann. Hierzu sind, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, die beiden einander gegenüberliegenden Kontaktarme 10a halbovalförmig ausgebildet und definieren somit zwischen sich ein Aufnahmeoval, das sich ausgehend von einem insoweit konisch verbreiterten 15 Eingangsbereich zu einem demgegenüber verengten, sich geradlinig über eine vorbestimmte Strecke fortsetzenden Kontaktbereich 10b verjüngt (s. auch Fig. 2), wonach wieder eine Aufweitung erfolgt. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine gute Kontakt-nahme sowohl zu einem Vierkantstift, wie auch zu einem Rund-20 stift, wie auch zu einer Fahne.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Steckverbinder, insbesondere für Leiterplatten, mit einem Steckerteil und einem Buchsenteil, die miteinander über ein lösbar an einem der beiden Teile befestigten Rastelement und einer Rastaufnahme am anderen Teil verrastbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil und das Buchsenteil jeweils aus einer Mehrzahl miteinander verbindbarer Steckerund Buchseneinzelelemente (1, 2) zusammengesetzt sind und in allen Stecker- und Buchseneinzelelementen (1, 2) jeweils zwei Rastaufnahmen (12,13; 14,15) vorgesehen sind, wobei die beiden Rastaufnahmen (12, 13) eines Steckereinzelelementes (1) in Steckverbindungsrichtung fluchtend zu den beiden Rastaufnahmen (14, 15) des korrespondierenden Buchseneinzelelementes (2) liegen und ein gesonderter Rast- und Kodierstift (11) zum wahlweisen Einrasten in eine der Rastaufnahmen (12, 13; 14, 15) eines der Einzelelemente (1; 2) vorgesehen ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rast- und Kodierstift (11) an seinem einen Ende gabelförmig ausgebildet ist und an den freien Gabelenden auf deren Schmalseiten nach aussen vorstehende Rasthaken (17) hat, während er an seinem anderen Ende auf seiner einen Seite einen 90° zu den Rasthaken (17) versetzt liegenden Rasthaken (18) hat.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastaufnahmen (12, 13) der Steckereinzelelemente (1) jeweils aus einem Aufnahmeraum (12a) mit sich im hinteren Bereich erweiternder Rast (12b) bestehen und die beiden Rastaufnahmen (12, 13) bezüglich ihrer Schmal- und Breitseiten und damit bezüglich der Rasten um 90° versetzt zueinander in dem Gehäuse (3) angeordnet sind.

4. Steckverbinder nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kodierung dienende Rastaufnahme (14) der Buchseneinzelelemente (2), die mit der Rastaufnahme (12) der Steckereinzelelemente (1) korrespondiert, nach Raumform und Raumlage entsprechend wie die Rastaufnahme (12) in dem Gehäuse (3) angeordnet ist.

5. Steckverbinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastaufnahme (15) der Buchseneinzelelemente (2), die mit der Rastaufnahme (13) der Steckereinzelelemente (1) korrespondiert, nach oben offen ist und bodenseitig im hinteren Bereich eine nach unten einspringende Rast (15b) für den Rasthaken (18) des Rast- und Kodierstiftes (11) hat.

6. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (10) in den Buchseneinzelelementen (2) sowohl für die Aufnahme von aus dem korrespondierenden Steckereinzelelement (1) vorstehenden Rundstiften, Vierkantenstiften oder Steckfahnen ausgebildet ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Federarme (10a) des Federkontaktes (10) jeweils halbovalförmig geformt sind und zwischen sich ein Oval definieren, wobei sich an einen konischen verjüngenden Eingangsbereich ein im wesentlichen geradliniger Kontaktbereich (10b) anschliesst, der sich nach hinten wiederum verbreitert.