DE2149315C3 - Elektrische Steckverbinderanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Steckverbinderanordnungen und insbesondere auf eine elektrische Steckverbinderanordnung mit gedruckter Schaltplatte, die wenigstens ein durchplattiertes Loch aufweist, dessen mit Metall überzogene Wandungen den bzw. die Mutterverbinder bilden, und bei denen wenigstens ein Vaterverbinder einen Abschnitt zylindrischer Gestalt aufweist, der mit dem Mutterverbinder zusammenwirkt, wenn die Verbindung durch das Loch oder eines der Löcher als lösbarer Stiftstecker aufgenommen wird, wobei der Abschnitt des Vaterverbinders durch einen Abschnitt aus flachem, stromleitendem Material gebildet ist, der in zylindrische Form gebogen ist und der einen in radialer Richtung aufgegebenen, nach innen gerichteten Druck auf Grund einer federnden Deformation seiner zylindrischen Gestalt aufnehmen kann, und wobei die zylindrische Gestalt des Abschnittes aus flachem, stromleitendem Material einen vollständigen kreisförmigen Querschnitt mit Ausnahme eines den kreisförmigen Querschnitt unterbrechenden Winkclbereiches aufweist, indem beide Ränder aus flachem, stromleitendem Material längs einer Erzeugenden nach innen gebogen sind, so daß sie sich in das Innere der zylindrischen Gestalt erstrecken.

Es sind bereits elektrische Steckverbinderanoirdnungen mit gedruckter Schaltung, die wenigstens ein durchplattiertes I^och aufweisen, dessen mit Metall überzogene Wandungen den bzw. die Mittcnverbin-

1.

³ 4

der bilden allgemein bekannt (z. B USA.-Patent- wobei die Zungen für einen Reibeingriff mit einem schrift 3 158 425). Des weiteren smd Plattenverbinder der weiteren Vaterverbinder, der in den metallischen bekanntgeworden (USA.-Patentschnften 3 283 291 Behälter einsetzbar ist, nach innen abgezogen sind,
bzw. 3 496 516), die wenigstens einen Vaterverbinder Der Abschnitt des oder eines jeden Vaterverbinbesitzen und die einen Teil zylindrischer Gestalt auf- 5 ders kann auch in einem Stück mit quadratischem weisen, der mit dem Vaterverbittjer zusammenwirkt. Querschnitt des Verbinders oder in einem flachen Wenn die Verbindung durch das Loch oder eines der Federkontaktelement fortgesetzt sein Dabei sind beiLöcher als lösbarer Stickstecker aufgenommen wird. spielsweise benachbarte Federkontaktelemente von Alle diese bekannten Verbinder weisen eine« einem Paaren von Vaterverbindern beim Einsetzen in Vaterverbinder entsprechenden Abschnitt aus Ha- io durchplattierte Löcher der Schaltplatte zur Herstelchem, stromleitendem Material auf, der in zylindri- lung eines elektrischen Kontaktes mit Elementen scher Form gebogen ist und der einen in radialer eines elektrischen Bauelementes angeordnet, falls das Richtung aufgegebenen, nach innen gerichteten elektrische Bauelement gleitend zwischen die beiden Druck auf Gn.nd einer federnden Deformation unter Federkontaktelemente eines Paares eingesetzt ist. Verringerung der zylindrischen Form aufnehmen 15 Das elektrische Bauteil ist dabei zweckmäßigerweise kann. eine weitere Schaltplatte, dexn Stromleiter die EIe-Bei der dem Erfindungsgegenstand am nächsten mente darstellen, die mit den Federkontaktelementen kommenden Anordnung nach der USA.-Patenlschrift Kontakt ergeben. Diese Federkontaktelemente neh-3496 516 kommen bei Verringerung des Durchmes- men bei einer speziellen Ausführungsform der Erffnsers zwei scharfe Kanten in Kontakt miteinander, im 20 dung die weitere Schaltplatte in ihrer Stellung auf Falle eines derartigen Kontaktes ist jedoch eine wei- und halten sie fest, in der ein elektrischer Kontakt tere Verringerung des Durchmessers nicht mehr mit den Federkontaktelementen hergestellt wird,
möglich. Dies trifft auch für eine entsprechende Bei der erfindungsgemäßen Steckverbinderanord-Anordnung (britische Patentschrift 381 393) zu, nung ist der Steckvorgang in zwei Phasen unterteilt, bei der ebenfalls scharfe Kanten miteinander 25 I_n dei ersten Phase erfolgt eine Verringerung des in Kontakt kommen. Dies hat den Nachteil, daß Durchmessers, die so lange auftritt, bis die einander die Plattierung auf den Wandungen des Loches, zugewandten verg.ößerten Oberflächenbereiche in in das der Vaterverbinder eingesetzt wird, verkratzt Kontakt miteinander kommen. Während dieser er- oder anderweitig beschädigt wird, so daß bei wieder- sten Phase des Einsetzens, nämlich des Steckvorganholtem Einführen und Herausführen des Vaterver- 30 ges, braucht nur die Federkraft des gesamten zylinbinders der Stromübergang erheblich verschlechtert drischen Vaterverbinders überwunden zu werden — wurde, was insbesondere bei korrodierenden Um- da die Wandungen dünn sind, ist diese Federkraft welteinflüssen, in denen derartige Steckverbinder nicht hoch. Dabei werden die Dimensionen und die häufig in Einsatz sind, zu erheblichen Schwierigkei- Materialien so ausgewählt, daß diese kleine Federten führt. 35 kraft nicht groß genug ist, um die plattierten Wan-Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische düngen zu beschädigen. Lediglich beim weiteren Ein-Steckverbinderanordnung zu schaffen, die auf ein- setzen, wenn nämlich die beiden nach innen gerichtefache Weise gesteckt und wieder gelöst werden kann, ten vergrößerten Bereiche in Kontakt miteinander und bei der beim Einführen und wieder Herausfüh- kommen, ändern sich diese Bedingungen. Dann ist ren des Vaterverbinders eine Beschädigung der Plat- 40 der zylindrische Teil bereits so weit zusammcngetierung auf den Wandungen des Loches, in das der drückt worden, daß sozusagen ein vollständiger Ring Vaterverbinder eingesetzt wird, vermieden wird. gebildet worden ist. Von diesem Augenblick an wer-Gcmäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, den nur mehr oie beiden Ränder nach innen gebogen, daß jeder der radial nach innen verlaufende Ränder die durch Kompressionskräfte weiter gebogen wervergrößerte Oberflächenbereiche aufweist, die den 45 den können. Aus geometrischen Gründen sind die vergrößerten Oberflächenbereichen des anderen Krümmungsradien der Ränder wesentlich kürzer als Randes zugeordnet sind, wobei der Abstand zwi- der Radius der zylindrischen Bereiche. Infolgedesschen diesen Oberflächenbereichen genügend klein sen, und da die Dicke des Materials natürlich die ist, damit der eine in Kontakt mit dem anderen auf gleiche bleibt, muß jedes weitere Zusammendrücken Grund einer weiteren DurchmesserveTingerung der 50 während dieser zweiten Phase entgegen einer wesentzylindnschen Gestalt beim Einsetzen des Abschnittes lieh größeren Federkraft als bei der ersten Phase des des oder jedes Vaterverbinders in ein durchplattiertes Steckvorganges erfolgen. Die erste Phase, die den Loch kommt. Steckvorgang einleitet, tritt allmählich auf, und zwar Der Querschnitt des Abschnittes aus flachem, in dem Grade, wie die wechselseitig kontaktgebcnden stromleitendem Mateial ist vorzugsweise C-förmig 55 Flächen sich von unten lach oben vergrößern, wenn ausgebildet und beide Ränder, die sich längs der Er- man die Richtung der Bewegung des Einsetzens verzeugenden erstrecken, verlaufen radial nach innen, folgt. Somit beginnt die zweite Phase eigentlich dann, während die übrige Gestalt des Abschnittes aus fla- wenn ein Kontakt mit dem durchplattierten Loch bechern, stromleitendem Material zylinderförmig ausgc- reits erfolgt ist. Dann treten die vergrößerten Federbildct ist. ^pr> kräfte auf Grund des kleineren Krümmungsradius Vorzugsweise ist der Abschnitt des oder eines je- nur zu einem Zeitpunkt in Erscheinung, wenn der den Vaterverbinders in seiner Längenabmessung grö- räumliche Kontakt bereits zwischen der Plattierung ßer als die Dicke der Schallplatte, und setzt sich in hergestellt ist, und die vergrößerte Federkraft wird einen weiteren Mutterverbinder fort, so daß er einem über die gesamte zylindrische Grenzfläche des Konweiteren Vaterverbinder wirksam zugeordnet ist. Da- 65 taktes zwischen dem Vaterverbinder und der Plaltiebei ist der Mutterverbinder zweckmäßigerweise ein rung im Loch verteilt. Zu diesem Zeitpunkt kann die metallischer Behälter mit elastischen Zungen, die aus vergrößerte Federkraft keine schädliche Einwirkung entgegengesetzt gerichteten Seiten ausgespart sind, auf die Plattierung ausüben, weil der resultierende

Druck gleichförmig über die gesamte zylindrische Oberfläche verteilt wird. Andererseits trägt die vergrößerte Federkraft zu einem guten elektrischen Kontakt bei, so daß der gewünschte Effekt in einem wesentlich höheren Maße erreicht wird als im Falle einer der bekannten Anordnungen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispiclen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stiftsteckers nach vorliegender Erfindung, wie er in ein durchplattiertes Loch einer gedruckten Schaltungsplatte eingeführt wird,

F i g. 2 eine Seitenansicht des elektrischen Stiftsteckers nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Vorderansicht des elektrischen Stiftsteckers nach F i g. 1,

F i g. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 der Fig. 3.

F i g. 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 nach Fig. 3.

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht, aus der hervorgeht, wie der elektrische Stiftstecker in eine elektrische Verbindungsanordnung eingefügt wird,

F i g. 7 eine Querschnittsansicht der elektrischen Verbindungsanordnung nach Fig. 6, in teilweise zusammengefügtem Zustand,

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht, aus der hervorgeht, wie der elektrische Stiftslecker in eine abgeänderte elektrische Verbindungsanordnung eingefügt werden kann,

Fig.9 bis 12 Schnittansichten ähnlich der nach F i g. 4, wobei die unterschiedlichen Schnitte verschiedener Ausführungsformen des mittleren Abschnittes dargestellt sind, der der gebogene Abschnitt aus flachem, stromleitendem Material des elektrischen Stiftsteckers ist.

F i g. 1 zeigt einen elektrischen Vaterverbinder, d.h. einen Stiftstecker 10, der in das Loch 14 einer Grundplatte 12, welche eine gedruckte Schaltplatte ist, die als Mutterplatte dient, eingesetzt wird. Die Mutterplatte besteht aus einem isolierenden Material und stellt das Befestigungs-, d.h. Grundbauteil für die lötfreie elektrische Verbindungsanordnung nach vorliegender Erfindung dar. Jedes Loch 14 innerhalb des isolierenden Materials der Mutterplatte ist mit einem entsprechenden stromleitenden Material 16, z. B. durch Elektroplattieren oder einen anderen Vorgang zur Ausbildung durchplattierter Löcher überzogen. Das stromleitende Material kann auch in Streifen 18 ausgebildet sein, die stromleitende Linien auf der Oberfläche der isolierenden Mutterplatte darstellen, wobei die Linien elektrisch ausgewählte Löcher 14 miteinander verbinden.

Bei der speziellen Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 5 ist der Stiftstecker 10 mit drei Abschnitten ausgebildet, nämlich einem nicht gerundeten Endabschnitt 20, einem mittleren Abschnitt 22, der das Stück ist, das aus flachem Blech besteht, welches in eine zylindrische Gestalt aufgebogen ist und einem Endabschnitt 24 zur Befestigung elektrischer Bauelemente. Diese Abschnitte werden geeigneter Weise aus einem flachen Vorrat aus Federmaterial, z.B. Phosphorbronze, mit zwei verschiedenen Querschnittsdicken geformt. Der unrunde Endabschnitt 20 wird durch Pressen aus dem dickeren Querschnitt mit einer Dicke von z. B. 0,06 cm hergestellt, während der mittlere Abschnitt 22 und der Befestigungsendabschnitt 24 durch Pressen aus einem Querschnitt mit einer Dicke von z.B. 0,0175cm ausgebildet werden. Aus dem beschriebenen Material wird der den Vaterverbinder 10 bildende Stiftstecker in der in der Zeichnung dargestellten Form hergestellt. Der Vaterverbinder10 ist mit einem unrunden Endabschnitt 20 vorzugsweise mit quadratischem Querschnitt (vgl. Fig. 5) hergestellt, um welchen Drahtlciter maschinell gewickelt sind. Diese Technik macht die Anwcndung einer Lötverbindung überflüssig und ergibt eine entsprechende elektrische Verbindung zwischen Endabschnitt 20 und den Leitern, die nicht gezeigt sind. Der mittlere Abschnitt 22 ist aus dem dünnen Teil in der Nähe des Bereiches der Verbindungsstelle ausgebildet, an der der dicke und der dlnne Teil aneinanderstoßen. Wie in F i g. 4 gezeigt, ist der mittlere Abschnitt 22 als evolventenartiges, C-förmiges zylindrisches Stück des Vaterverbinders ausgebildet, wobei die entgegengesetzten Ränder des C-förmigen Stükkes nach innen gebogen und ungefähr in ihrer Mittellinie beendet sind, so daß Schenkelelementc ausgebildet werden, die durch die nach innen gebogenen Ränder 26 dargestellt sind. Diese Ränder 26 können einander berühren, wenn der mittlere Abschnitt, d. h.

das zylindrische Stück 22 des Vatersteckers 10 in das durchplattierte Loch 14 eingesetzt wird. Das Schließen des C-förmigen Abschnittes bewirkt, daß jeder nach innen gerichtete Rand 26 gegen die innere Fläche des mittleren Abschnittes in einer noch dichteren Schleife schließt. Daraus ergibt sich, daß das anfängliche Einsetzen des elektrischen Vaterverbinders 10 bewirkt, daß der mittlere Abschnitt, nämlich das Stück 22, über dem größeren Durchmesser des Querschnittes schließt, bis die Räncer 26 einander berühren. Dann werden die Ränder 26 zusätzliche nachgiebige Federelemente, da sie gegen die innere Fläche des mittleren Abschnittes 22 nachgeben.

Wenn das Stück 22 aus flachem, stromleitendem Material in eine zylindrische Gestalt gebogen ist, ist sie in der Lage, einem in radialer Richtung aufgegebenen, nach innen gerichteten Druck als das Ergebnis einer nachgiebigen Deformation unter Verringerung des Durchmessers der zylindrischen Gestalt nachzugeben. Ferner sind die in radialer Richtung

nach innen verlaufenden Ränder 26 voneinander weg gebogen und in einem Abstand angeordnet, der hinreichend klein ist, daß bei einer Verringerung des Durchmessers der zylindrischen Gestalt beim Einsetzen des mittleren Abschnittes 22 des Vaterverbinders 10 in ein durchplaniertes Loch 14 ei a Rand in Kontakt mit dem anderen kommt.

Ansätze 28 sind innerhalb des mittleren Abschnittes 22 so ausgebildet, daß sie den Vaterstecker 10 bei dessen Einführen in das Loch 14 festlegen. Die Ansätze sind etwa in gleichem Abstand um den Umfang des mittleren Abschnittes 22 angeordnet, wobei der mittlere Ansatz gegenüber der Öffnung des C-förmigen mittleren Abschnittes liegt. Ein vierter Ansatz 30 dient zur Aufrechterhaltung der Tochterplattenführung, wie weiter unten noch ausgeführt wird.

Der Endabschnitt 24 ist als flacher Teil ausgebildet, dessen unteres Ende, d.h. das Ende, das dem mittleren Abschnitt 22 am nächsten liegt, in einen halbkreisförmig gebogenen Teil 32 übergeht und in die zylindrische Form des C-förmigen mittleren Abschnittes 22 übergeht. Nach oben und von diesem halbkreisförmig abgebogenen Teil 32 weg verlaufend ist der Abschnitt 24 für Befestigungsbauelcmente von

7 8

der Achse des zylindrischen Abschnittes 22 weg ge-/'*" in Kontakt kommt. Der Anschlag 56 ist mit vorstebogen, so daß ein Federkontaktabschnitt 34 entsteht! henden Teilen 58 versehen, die eine niedrigere Schul-Das obere Ende dieses Federabschnittes 34 ist durch ter 60 aufweisen, über die die Ansätze 30 schnappen, einen Schlitz 36 gegabelt, so daß zwei elektrische wenn die Führung 48 nach unten über die Vater-Bauelemente berührende Finger 38 ausgebildet weir- 5 steckerstifte 10 gedruckt wird. Daraus ergibt sich, den. Diese Finger sind gegen die Längsachse des Ab- daß die Verbinder 10 innerhalb der Mutterplatte 12 schnittes 22 des Vaterstiftsteckers an der Stelle des durch Reibeingriff des mittleren Abschnittes 22 mit Bauelementkontaktes zurückgebogen und enden in dem plattierten Überzug in Löchern 14 gehalten wernach auswärts verlaufenden Nasen 40. Der Zweck den, während die Führung 48 gegen die Mutterplatte dieser Nasen wird weiter unten erläutert. to 12 durch die Ansätze 30 und die Schultern 60, In den F i g. 6 und 7 ist der elektrische Stiftstecker weiche am unteren Ende der vorstehenden Teile 58 10 in einer elektrischen Steckverbinderanordnung ausgebildet sind, gehalten werden. Jeder Steckerstift dargestellt, die keine Lötvorgänge erforderlich 10 ist zwischen den Schultern 52 angeordnet, wobei macht, wobei die Mutterplatte 12 mit durchplattier- die Nasen 40 zwischen den T-förmigen Enden 54 und ten Löchern 14 versehen ist, deren stromleitender 15 der inneren Wandung des Schlitzes 50 angeordnet Überzug 16 jedes Ende des Loches überlappt und sind. Somit verhindern die Nasen 40, daß die Federsich über die Fläche der Mutterplatte zur Erzielung finger 38 sich nach innen über einen Punkt hinaus eines besseren elektrischen Kontaktes erweitert. erstrecken, der durch die Nase 40 und die Enden 54 F i g. 6 zeigt zwei stromleitende Streifen 18 auf der festgelegt ist.

Oberfläche der Mutterplatte 12. In der Praxis kön- ao Eine zweite lötfreie elektrische Verbindung ist in nen viele zusätzliche Stromkreisleiter in Form sol- F i g. 8 gezeigt, wobei die elektrischen Vaterstiftstekcher Streifen auf der Oberfläche der Schaltplatte auf- ker 10 innerhalb einer Vielzahl von Löchern 14 befegebracht werden, während im Falle von mehrlagigen stigt sind, die mit durchplattierten Überzügen 16 ver-Schaltungsplatten mit inneren Ebenen von stromlei- sehen sind. Die unrunden Endabschnitte 20 sind mit tenden Leitern die stromleitenden Streifen im Inne- 25 quadratischem Querschnitt dargestellt, über den der ren der Platte angeordnet und mit ausgewählten, Draht ohne Verlöten gewickelt ist. Die mittleren Abdurchplattierten Löchern verbunden sind. Diese An- schnitte 22 und die die elektrischen Bauelemente beordnung ermöglicht eine lötfreie Zwischenverbin- festigenden Endabschnitte 24 sind abgeändert wordung zwischen verschiedenen elektrischen Vaterstek- den. Bei dieser Ausführungsform ist jeder mittlere kern 10 innerhalb von Löchern 14, wodurch eine 30 Abschnitt 22 verkürzt ausgeführt, während der Endübermäßige elektrische Verdrahtung vermieden wird. abschnitt 24 von dem evolventenartigen, C-förmigen Ferner kann eine entsprechend ausgelegte mehrlagige Zylinder des mittleren Abschnittes 22 in einen den gedruckte Schaltplatte 12 die Notwendigkeit für die Endabschnitt bildenden behälterförmigen Abschnitt unrunden Endabschnitte 20 der Vaterstecker 110 63 verlängert wird, der einen Mutterverbinder dargänzlich erübrigen. 35 stellt. Die Seitenwandungen des behälterförmigen In F i g. 6 sind die elektrischen Stiftstecker oder Abschnittes 63 in der Nähe der Seitenwandung, die Vaterverbinder 10 in parallelen Reihen angeordnet, durch die anstoßenden Endteüe des Ausgangsmatewobei die mit den Bauelementen kontaktgebenden rials gebildet sind, sind mit einem etwa U-förmigen Federkontaktfinger 38 benachbarter Stecker 10 ein- Schnitt gestanzt, so daß sie entgegengesetzte, nach ander zugewandt sind. Zwischen diesen Fingern 38 40 innen verlaufende Kontaktfinger in Form von nachkann eine Tochterplatte 44 mit stromleitenden Strei- giebigen Zungen 64 ausbilden. Die auf diese Weise fen 46 eingesetzt werden. Die Finger 38 schleifen auf ausgebildeten behälterförmigen Endabschnitte 63 den stromleitenden Streifen 46, wenn die Tochter- sind in zwei parallelen Reihen angeordnet, die eine platte zwischen Paare von entgegengesetzt gerichte- Vielzahl von Kontaktstiften 66 aufnehmen, welche ten Federkontakten 38 eingeführt wird. Dies bewirkt, 45 weitere Vaterverbinder einer integrierten Schaltandaß der Federabschnitt 34 nach außen nachgibt und Ordnung 68 bilden. Bei der dargestellten Ausfüh-Haltekräfte erzeugt, die dazu dienen, die Tochter- rungsform weist diese Anordnung 68 14 derartige platte 44 in der eingenommenen Stellung zu halten Kontaktstifte 66 auf, die in 14 zugeordnete Endab- und die elektrische Kontinuität mit den stromleiten- schnitte 63 eingesetzt und durch die Haltekraft von den Streifen 46 aufzubauen. 5° 14 Paaren von entgegengesetzt angeordneten Federin Verbindung mit den F i g. 6 und 7 ist ein Toch- kontaktfingern 64 gehalten werden. Diese Kraft terplattenführungsbauteil 48 zwischen den elektri- reicht zur Erzielung der mechanischen Stabilität aus sehen Kontakten 10 und der Tochterplatte 44 ge- und ergibt eine elektrische Kontinuität zwischen dem zeigt. Diese Führung besteht aus Isoliermaterial und elektrischen Vaterstiftstecker 10 und den Kontaktist über die beiden parallelen Reihen von Vaterstift- 55 stiften 66.

Steckern 10 gesetzt. Die Tochterplattenführung 48 ist Die Stiftstecker 10 sind vorstehend so erläuteri mit einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 50 worden, daß sie einen Bauelemente aufnehmender versehen, der zwischen Rippen 52 ausgebildet ist, Abschnitt 24 entweder mit Kontaktfingern 38 odei welche von entgegengesetzten Oberflächen nach in- Kontaktfingern 64 innerhalb eines behälterförmigen nen gerichtet sind und mit T-förmigen Enden 54 ab- 60 Abschnittes 63 besitzen. Es sind jedoch auch andere geschlossen sind. Die oberen Flächen der T-fönnigen Enden und Anordnungen möglich. Beispielsweise Enden 54 sind nach innen und nach abwärts geneigt, können abgerundete Endteile 69 (Fig. 8) vorgesehen so daß eine anfängliche Führung für die Tochter- sein, um weitere lösbare elektrische Kontaktelemente platte 44 erhalten wird. Wenn die Platte in den zu erhalten, die in der Mutterplatte 12 befestigt sind. Schlitz 50 eingesetzt ist, kommt sie in Berührung mit 65 soweit sie eine Vielzahl von Stiften an einem Ende den Federfingern 38 und drückt sie federnd nach des Vaterstiftsteckers 10 ausbilden. Jeder diesei außen. Die Platte wird dann nach unten gedrückt, bis Stifte 69 kann dann einen herkömmlichen Muttersie mit einem Anschlag 56 innerhalb des Schlitzes 50 verbinder mit Stifte aufnehmenden Buchsen aufneh-

men. Ferner können die behälterförmigen Mutterver- die nebeneinander gesetzt sind, wobei die beiden bebinder 63 zur Befestigung individueller elektrischer nachbarten Schenkel aneinander anschließen. Der in Bauelemente auf der Mutterplatte, z.B. eines Wider- Fig. 10 dargestellte Querschnitt ergibt ähnlich dem Standes 70, verwendet werden. in Fig.4 und9 gezeigten Abschnitt einen dichten

In Verbindung mit dem Aufbau und den Anord- 5 Reibeingriff mit der inneren Fläche des stromleitennungen der Ausführungsbeispiele, wie sie vorstehend den Materials, das als Überzug auf die Wandungen beschrieben wurden, ergibt sich, wie die elektrische der Löcher 14 über mehr als 180° aufgebracht ist. Steckveibinderanordnung betrieben wird. Lediglich Im Falle der Querschnitte nach den Fig.4 und9 beder Vollständigkeit halber und zum Verständnis des ^trägt die Uberdeckung mehr als 270°, was besonders praktischen Wertes der Erfindung wird nachstehend i° erwünscht ist, da diese Ausbildungen verhindern, auf den konischen kurzen Verbindungsabschnitt Be- daß die umgebende Atmosphäre Zutritt zu dem zug genommen, der den im wesentlichen zylindrisch stromleitenden Material erhält, und damit Korrogebogenen Abschnitt 22 des Vaterstiftsteckers 10 mit sionserscheinungen an den Grenzflächen verhindert dem Abschnitt 20 quadratischen Querschnittes ver- werden. Es ergibt sich somit nach einem speziellen bindet (vgl. Fig. 1, 2 und 3). Der leicht abgerundete, »5 Merkmal der vorstehend beschriebenen Ausfühetwas konisch ausgebildete Zwischenverbindungsteil rungsformen, daß der Winkelbereich, der den kreiskann das Einführen des Stiftsteckers 10 in das durch- förmigen Querschnitt des abgebogenen mittleren Abplattierte Loch 14 einer Schaltplatte erleichtern. Die- schnittes 22 unterbricht, kleiner als 90 Winkelgrad ist. ser Abschnitt muß jedoch nicht unbedingt so ausge- Fig. 11 zeigt einen weiteren Querschnitt des mittbildet sein, weil de^r obere Teil des abgebogenen Ab- ^ao leren Abschnittes 22 in Form eines V-förmigen Querschnittes 22, der beim Einführen sich aus der Schalt- schnittes mit einem abgerundeten unteren Teil und platte heraus erstreckt (Fig.6), von einem Bedie- evolventenartig geformten oberen Enden. Diese Ausnenden leicht zwischen zwei Fingern zusammenge- gestaltung ergibt einen Dreipunktkontakt mit der indrückt werden kann, wodurch der Stiftstecker unter neren Fläche des Loches 14. Die Fig. 12 zeigt eine Verringerung seines Durchmessers während des Ein- »5 weitere Abänderung, die etwa in Form eines vierblätführvorganges in das durchplattierte Loch nachgiebig tengen Kleeblattes ausgebildet ist. Jeder der Querdeformiert wird. Somit braucht der konische Zwi- schnittenachdenFig.il und 12 gibt nach innen geschenverbindungsabschnitt nicht unbedingt vorhan- gen die Längsachse des zylindrisch gebogenen Abden zu sein. Darüber hinaus ergibt diese Handha- schnittes nach, wenn der Stiftstecker in das Loch 14 bung der Stiftstecker 10, daß die elektrolytisch aufge- 3° eingeführt wird. Diese Ausführungsformen sehen brachten Metallüberzüge auf den Innenwandungen auch einen mittleren Abschnitt 22 vor, der die Platder Löcher nicht beschädigt werden. Dies ist insbe- tierung auf den Wandungen des Loches, in das er sondere deshalb der Fall, weil der Bedienende den eingesetzt wird, nicht zerstört.

Verbinder nur bei einem vollständigen Einsetzen Im Falle vorliegender Erfindung kann eine typi-

freigibt, so daß der zylindrische Abschnitt 22 seinen 35 sehe Mutterplatte in ihrer Größe variieren. Zwei üb-Durchmesser in einer Richtung rechtwinklig zu den hche Größenabmessungen sind 120 X 60 cm und plattierten Wandungen des Loches vergrößert. Eine 47,5 χ 38,75 cm. Diese Platten sind so ausgelegt, daß derartige Handhabung ist insbesondere in Verbin- sie die Schaltung verschiedener kleinerer gedruckter dung mit Ausführungsformen zweckmäßig, bei denen Schaltplatten, d. h. Tochterplatten aufnehmen und der Abschnitt 22, der der abgebogene mittlere Ab- 4° zwischenverbinden. Vorliegende Erfindung ermögschnitt ist, die Dicke der Schaltplatte 12 übersteigt. licht den Zusammenbau, den Auseinanderbau und

Nach F i g. 9 ist ein abgeänderter Querschnitt des den Wiederzusammenbau aller Bauelemente, ohne zylindrisch gebogenen Stückes gezeigt, der den mitt- daß Lötverbindungen, Schweißverbindungen oder leren Abschnitt 22 bildet. Das abgebogene Stück ist andere Formen von nicht lösbaren elektrischen Verso augebildet, daß es einen einfachen C-förmigen 45 bindungen erstellt werden müssen. Auf Grund dieser Querschnitt mit nahezu vollständigem Kreis bildet, Anordnung wird eine rasche und wirtschaftliche Bewodurch eine entsprechende elektrische Kontinuität dienung und Wartung erzielt. Ferner kann der Zuzwischen dem elektrischen Vaterstiftstecker 10 und sammenbau der Anordnung dadurch wesentlich verdem stromleitenden Material 16 innerhalb des Lo- einfacht werden, daß die Anzahl von erforderlichen ches 14 erzielt wird. Die mechanische Haltekraft je- 50 Kontrollen für den Zusammenbau verringert wird, doch, die durch die nachgiebige Deformation des Da es verhältnismäßig einfach ist, ein einzelnes Baudiesen Querschnitt aufweisenden mittleren Abschnit- element zu ersetzen, können diese Bauteile während tes 22 erzeugt wird, ist nicht so groß wie die Kraft, des Zusammenbaues geprüft werden, die durch den evolventenartigen, C-förmigen Quer- Eine typische Mutterplatte ist häufig durch einen

schnitt nach Fig.4 erzeugt wird. Der einfache, 55 Galvanisiervorgang mit stromleitendem Material C-förmige Querschnitt nach Fig.9 kann beispiels- überzogen. Diese Platten können dann überflutet weise in einer Sammelschiene verwendet werden, bei werden, d. h., daß nach dem Galvanisieren die Platte der eine Reihe von elektrischen Vaterstiftsteckern in- in heißes öl eingesetzt und das Lötmittel zur Glätnerhalb einer gemeinsamen Schiene befestigt und in tung und Verbesserung des Aussehens und der Funk eine Vielzahl von Löchern eingesetzt sind. Bei dieser &> tion der Platte fließend gemacht wird. Wahrend die-Anordnung addiert sich die Haltekraft eines jeden ses Vorganges wandert das Lötmittel auf die Löcher Vaterstiftsteckers zu der Kraft der anderen, damit zu und sammelt sich in ihnen. Der elektrische Stifteine ausreichende mechanische Befestigung der Sam- Stecker nach den Fig.4,9 und 10 ist insbesondere melschiene erhalten wird. geeignet zum Einführen in ein Loch 14, in welchem

Eine weitere Ausführungsform eines anderen 65 Lötmittel konzentriert worden ist Wenn der Stift-Querschnittes für den mittleren Abschnitt 22 ist in stecker 10 eingesetzt wird, reibt er das Loch 14 da-F i g. 10 gezeigt Dieser Querschnitt ist in Form eines durch rein, daß das überschüssige Lötmittel aus dem Paares von C-förmigen Querschnitten 71 ausgebildet, Loch ausgetrieben wird Während des Einfahrens

gibt der mittlere Abschnitt 22 des Stiftsteckers 10 nach und schließt sich in seiner Längsachse auf Grund der nachgiebigen Deformation. Das Nachgeben des Federmaterials., das den Verbinder bildet, erzeugt Haltekräftc, die den Kontakt innerhalb des Loches festhalten, ohne daß die Plattierung auf den Wänden beschädigt oder zerstört wird. Die Anordnung des mittleren Abschnittes, d. h. des abgebogenen Teiles 22, nach den Fig. 4, 9 und 10 ermöglicht ferner, daß die äußere Oberfläche des mittleren Abschnittes nahezu vollständig die innere Oberfläche des Loches 14 berührt. Dies ist: der Fall, weil der Abschnitt 22 aus flachem, stroniileitendem Material so gewählt ist, daß dieses. Stück des Stiftsteckers einen vollständig kreisförmigen Querschnitt aufweist, mit Ausnahme eines Winkelbereiches, der diesen kreisförmigen Querschnitt unterbricht. Insbesondere ist in den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 4 dieser verhältnismäßig kleine Winkelbereich durch wenigstens einen Rand 26 des flachen, stromleitenden Materials, das nach innen längs einer Erzeugenden abgebogen ist, bedingt und erstreckt sich in das Innere der zylindrischen Ausgestaltung. Dieser praktisch vollständige Umfangskontakt erzeugt eine gasdichte Abdichtung, die verhindert, daß die umgebende Atmosphäre zwischen den Stiftstecker 10 und das Loch 14 eintreten kann, so daß eine Korrosion verhindert wird.

Es wird eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis erzielt, wenn die Steckverbinderanordnung nach vorliegender Erfindung als elektrisches Verbindungssystem verwendet wird. Beispielsweise kann eine gedruckte Schaltplatte oder eine Mutterplatte mit mehrlagigen Stromleitern hergestellt werden. Diese bekannten Platten halten jedoch die Wärme, die bei normalen Lötvorgängen erzeugt wird, nicht aus, da die Wärme die Stromleiter zerstört. Somit wird bei diesen Arten die lötfreie elektrische Kontaktanordnung nach vorliegender Erfindung mit Vorteil verwendet. Ferner gibt vorliegende Erfindung dem Konstrukteur und Hersteller die Möglichkeit, einen Stromkreis oder eine Anordnung von Stromkreisen so auszulegen und herzustellen, daß normalerweise erforderlich werdende Anschlußstücke entfallen können. Das heißt, daß die Führung 48 nur für den Zweck der Führung der Tochterplatte vorgesehen wird. Es ist nicht erforderlich, eine Vielzahl von Verbindungsstücken vorzusehen, diese Stücke mit einer

ίο Mutterplatte zu befestigen und dann Tochterplatten in jedem Verbindungsstück zu befestigen, wie dies bei bekannten Anordnungen der Fall ist. Im Falle der Erfindung kann der Konstrukteur seine Anordnung genau in der erforderlichen Weise auslegen. Er kann dann die Anzahl von Stiftsteckern, die er in den gewünschten Stellungen benötigt, einsetzen. Offensichtlich wird eine vorbestimmte Anzahl von Verbindern erforderlich, um jeiie Tochterplatte zu befestigen. Über diese Anzahl hinaus jedoch können die Verbindungsstecker weggelassen werden, wenn die Verbinder nicht vorher zusammengebaut sind. Diese Anordnung ermöglicht dem Konstrukteur eine wesentliche Einsparung an Zeit und Kosten.

Wenn ein Stiftstecker, eine Führung, eine Tochterplatte, ein elektrisches Bauelement oder ein anderer Teil der Anordnung ersetzt werden soll, kann die Änderung einfach dadurch erreicht werden, daß die Tochterplatte 44 von den Stifisteckern 10 entferni wird, daß die Führung 48 von den Verbindern 10 abgezogen und jeder Verbinder 10 aus dem Loch 14 herausgeführt wird. Da die Plattierungen in den Löchern durch das Einsetzen oder Herausführen dei Stiftstecker 10 nicht beschädigt werden, kann dei Vorgang wiederholt und umgekehrt werden, so dat jeder Teil oder jedes Bauelement, das vorher entfern worden ist, wieder ersetzt werden kann. Die unrun den Endabschnitte 20 der Stiftstecker 10 können ir einigen Anordnungen entfallen, bei denen eine mehr lagige gedruckte Schaltplatte verwendet wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Elektrische Steckverbinderanordnung mit gedruckter Schaltplatte, die wenigstens ein durchplattiertes Loch aufweist, dessen mit Metall über- S zogene Wandungen den bzw. die Mutterverbinder bilden, und bei denen wenigstens ein Vaterverbinder einen Abschnitt zylindrischer Gestalt aufweist, der mit dem Mutterverbinder zusammenwirkt, wenn die Verbindung durch das Loch ™ oder eines der Löcher als lösbarer Stiftstecker aufgenommen wird, wobei der Abschnitt des Vaterverbinders durch einen Abschnitt aus flachem, stromleitendem Material gebildet ist, der in zylindrische Form gebogen ist und der einen in radialer Richtung aufgegebenen, nach innen gerichteten Druck auf Grund eimer federnden Deformation seiner zylindrischen Gestalt aufnehmen kann, und wobei die zylindrische Gestalt des Abschnittes aus flachem, stromleitendem Material einen vollständigen kreisförmigen Querschnitt mit Ausnahme eines den kreisförmigen Querschnitt unterbrechenden Winlkelbereiches aufweist, indem beide Ränder aus flachem, stromleitendem Material längs einer Erzeugenden nach innen gebogen sind, so daß sie sich in das Innere der zylindrischen Gestalt erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der radial nach innen verlaufenden Ränder (26) vergrößerte Oberfiächenbereiche aufweist, die den vergrößerten Oberflächenbereichen des anderen Randes zugeordnet sind, wobei der Abstand zwischen diesen Oberflächenbereichen genügend klein ist, damit der eine in Kontakt mit dem anderen auf Grund einer weiteren Durchmesserverringerung der zylindrischen Gestalt beim Einsetzen des Abschnittes (22) des oder jedes Vaterverbinders (10) in ein durchplatticrtes Loch (14) kommt.

2. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Abschnittes (22) aus flachem, stromleitendem Material C-förmig ausgebildet ist und beide Ränder (26), die sich längs der Erzeugenden erstrecken, radial nach innen verlaufen, und daß die übrige Gestalt des Abschnittes aus flachem, stromleitendem Material zylinderförmig ausgebildet ist.

3. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (22) des oder eines jeden Vaterverbinders (10) in seiner Längenabmessung größer ist als die Dicke der Schaltplatte.

4. Elektrische Steckverbindeianordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (22) des oder eines jeden Vaterverbinders (I'D) sich in einen weiteren Miitterverbinder (63) fortsetzt, so daß er einem weiteren Vaterverbinder (66) wirksam zugeordnet ist.

5. Elektrische Steckverbindeianordnung nacli Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der MuUcrvcrbinder ein metallischer Behälter (63) mil elastischen Zungen (64) ist, die aus entgegengesetzt gerichteten Seiten ausgespart sind, wobei die Zungen für einen Reibeingriff mit einem der weiteren Vaterverbinder (66), der in den metallischen Bchüliler (63) cinselzbar ist, nach innen abgebogen sind.

6. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (22) des oder eines jeden Yäterverbinders (10) in einem Stück (20) mit quadratischem Querschnitt des Verbinders fortgesetzt ist.

7. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 1 oder eimern der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (22) des oder eines jeden Vaterverbinders (10) sich in einem flachen Federkontaktelement (24) fortsetzt.

8. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Federkontaktelemente (24) von Paaren von Vaterverbindern (10) beim Einsetzen in durchplattieite Löcher (14) der Schaltplatte (12) zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit Elementen (46) eines elektrischen Bauelementes (44) angeordnet sind, falls das elektrische Bauelement gleitend zwi.schen die beiden Federkontaktelemente (24) eines Paares eingesetzt ist.

9. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Bauteil eine weitere Schaltplatte (44) ist, deren Stromleiter (46) die Elemente darstellen, die mit den Federkontaktelemenien (24) Kontakt ergeben.

10. Elektrische Steckverbinderanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontaktelemente (24) die weitere Schaltplatte (44) in ihrer Stellung aufnehmen und festhalten, in der ein elektrischer Kontakt mit den Federkontaktelementen (24) hergestellt wird.