DE2905093A1

DE2905093A1 - Elektrische steckerverbindung

Info

Publication number: DE2905093A1
Application number: DE19792905093
Authority: DE
Inventors: Ralph Carter Eifort
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1979-02-10
Publication date: 1979-08-16
Also published as: GB2014377A; JPS54116692A; DE2905093C2; FR2417193B1; FR2417193A1; GB2014377B; US4178053A

Description

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Beschreibung;

Die Erfindung betrifft eine kräftefreie elektrische Steckverbindung, d. h. eine elektrische Steckverbindung, welche ohne Kraftaufwand eingesteckt bzw. herausgezogen werden kann.

In den vergangenen Jahren ist die Anzahl der in elektrischen Steckverbindungen erforderlichen und verwendeten Kontakte, beispielsweise bei solchen Steckverbindungen, wie sie für gedruckte Schaltungskarten benötigt werden, ständig gestiegen; ebenso hat sich der Druck, mit welchem die Steckerkontakte gegen die auf den gedruckten Schaltungskarten angeordneten Kontakte bzw. auf andere Gegenkontakte gedrückt werden, erhöht. Die gestiegene Kontaktzahl und der erhöhte Kontaktdruck haben dazu geführt, daß es sehr schwierig ist, den Steckerteil in das Steckeraufnahmeteil einzuführen. Diese Schwierigkeit hat zu der Entwicklung von kräftefrei einführbaren Steckverbindungen geführt. Bei einem solchen kräftefrei einführbaren Stecker werden die darin enthaltenen Kontakte beim Einführen aus der Bewegungsbahn des komplementären Steckergliedes, beispielsweise einer gedruckten Schaltungskarte, herausbewegt, und anschließend werden die Kontakte freigegeben oder so bewegt, daß sie in Anlage mit den zugeordneten Kontakten des Komplementärgliedes gelangen. Auf diese Weise ist es möglich, daß das Komplementärglied frei, d. h. ohne Kraftaufwand, in den Stecker eingeführt oder aus diesem herausgezogen werden kann, wobei eine Abnutzung der Kontakte vermieden wird. Eine bei Steckerverbindungen dieser Art, welche im Steckerkörper eine große Anzahl von Kontakten enthalten, auftretende Schwierigkeit besteht darin, daß eine relativ große Kraft benötigt wird,

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um die Kontakte aus der Einführbewegungsbahn des komplementären Steckergliedes herauszubewegen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung gelöst.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen elektrischen Steckerverbindung besteht darin, daß die Kontakte der ersten und zweiten Gruppe nacheinander in einer Zugbewegung des Betätigungsgliedes in die vorgespannte Stellung gebracht werden, so daß das Vorspannen oder Aufspreizen der Kontakte mit einem geringeren Kraftaufwand erfolgt, als dies bei solchen Steckverbindungen der Fall ist, in denen alle Kontakte gleichzeitig aufgespreizt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Kontakte der ersten und zweiten Gruppe gleichzeitig in einer Schubbewegung in die Ruhestellung zurückbewegt werden, in welcher sie mit den Kontakten des in die Ausnehmung des Verbindungsgliedes eingeführten Komplementärgliedes zusammenwirken.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Steckerverbindung besteht schließlich darin, daß die das Betätigungsglied enthaltenden Betätigungsmittel so angeordnet sind, daß ein Verdrehen des Betätigungsgliedes während der Zugbewegung vermieden wird.

Zum besseren ,Verständnis der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel derselben anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Stecker- bzw. Verbindungsglied der erfindungsgemäßen elektrischen Steckerverbindung, wobei das Verbindungsglied etwas vergrößert dargestellt ist und zur Vereinfachung der Dar-

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stellung verschiedene sich wiederholende Teile weggelassen wurden;

Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Verbindungsgliedes, wobei an den Seiten desselben verschiedene Anschlagglieder ersichtlich sind;

Fig. 3 eine linke Seitenansicht des Verbindungsgliedes, aus welcher Kontaktpaare ersichtlich sind, die sich in ihrer gespreizten oder vorgespannten Stellung befinden, um das Einführen eines zum Beispiel in Fig. gezeigten Komplementärgliedes in eine Nut des Verbindungsgliedes ohne Kraftaufwand zu ermöglichen;

Fig. 4 eine rechte Seitenansicht des Verbindungsgliedes ;

Fig. 5 eine Ansicht des Verbindungsgliedes von unten;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein in die Nut des Verbindungsgliedes einzuführendes Komplementärglied;

Fig. 7 eine Vorderansicht des Komplementärgliedes, aus welcher die Kontakte ersichtlich sind, die mit den Kontakten des Verbindungsgliedes zusammenwirken sollen;

Fig. 8 eine linke Seitenansicht des in Fig. 7 dargestellten Komplementärgliedes;

Fig. 9 eine rechte Seitenansicht des Komplementärgliedes;

Fig. 10 eine Ansicht des Komplementärgliedes von unten;

Fig. 11 eine auseinandergezogene Draufsicht auf die erfindungsgemäße elektrische Steckerverbindung, wobei das Verbindungsglied derselben in voller Größe dargestellt ist und verschiedene Teile der Betätigungsmittel zum Bewegen der Kontakte zwischen der Ruhestellung und der vorgespannten Stellung übertrieben dargestellt und verschiedene Teile zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen wurden;

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Fig. 12 eine Ansicht längs der Linie 12-12 der Fig. 11, aus welcher das Betätigungsglied der in Fig. 11 dargestellten Betätigungsmittel ersichtlich ist;

Fig. 13 eine Draufsicht auf zwei Rückholglieder, welche einen Teil der Betätigungsmittel bilden und auf der einen Seite des Verbindungsgliedes angeordnet sind;

Fig. 14 eine Vorderansicht der in Fig. 13 dargestellten Rückholglieder;

Fig. 15 eine rechte Seitenansicht der in Fig. dargestellten Rückholglieder;

Fig. 16 eine vergrößerte auseinandergezogene Schnittansieht der erfindungsgemäßen elektrischen Steckerverbindung aus welcher das Verbindungsglied mit dem Komplementärglied ersichtlich ist, welches oberhalb der Nut des Verbindungsgliedes dargestellt ist, um in dieses eingeführt zu werden, wobei der Schnitt längs der Linie 16-16 der Fig. 11 verläuft;

Fig. 17 einen Teil der in Fig. 16 dargestellten Steckerverbindung, wobei diese Darstellung verdeutlichen soll, wie die Betätigungsmittel die Kontakte in dem Verbindungsglied in die gespannte oder gespreizte Stellung bewegen, um das Einführen des Komplementärgliedes in die Nut des Verbindungsgliedes ohne Kraftaufwand zu ermöglichen; und

Fig. 18 den in Fig. 11 durch die gestrichelte Linie A umrandeten Teil der zusammengebauten Steckerverbindung, wobei aus dieser Darstellung ferner weitere Einzelheiten der darin enthaltenen Kontakte ersichtlich sind.

Die elektrische Steckerverbindung 20 enthält ein Stecker- oder Verbindungsglied, das allgemein mit dem Bezugszeichen 22 (Figuren 1-5) bezeichnet ist und eine Nut 24 aufweist/ um darin ein komplementäres Steckerglied, das im folgenden kurz als Komplementärglied bezeichnet wird und allgemein mit dem Bezugszeichen

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26 versehen ist (Figuren 6 - 9),aufzunehmen.

Das Verbindungsglied 22 besteht aus einem isolierenden festen Kunststoff, beispielsweise aus glasfaser-verstärktem Nylon, und enthält eine Vielzahl von Zellen 28, welche, wie aus Pig. 1 ersichtlich, einander paarweise gegenüberliegen. In den Zellen 28 sind eine erste und eine zweite Gruppe 30 und.32 von Kontakten angeordnet, wobei jeder der Kontakte 34 und 36 ein einander gegenüberliegendes Kontaktpaar innerhalb jeder der Gruppen 30 und 32 bildet. Jeder der Kontakte 34, 36 besteht aus einem festen Leitermaterial, beispielsweise aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung und ist in herkömmlicher Weise in einen geeigneten nicht gezeigten Schlitz innerhalb der Zelle 28 eingepreßt. Das untere Ende jedes Kontaktes 34 ist in Richtung zur- Nut 24 umgebogen, wie dies am besten aus Fig. 16 ersichtlich ist, und das untere Ende 40 des Kontaktes 36 ist in ähnlicher Weise umgebogen. Die Kontakte 34 und 36 sind in Richtung auf das Zentrum der Nut 24 vorgespannt, wenn sie sich in ihrer in Fig. 16 dargestellten Ruhestellung oder entspannten Stellung befinden.

Das Verbindungsglied besitzt eine Ausnehmung 42, in welcher sich eine VerStärkungsschiene 44 aus Metall befindet, wie dies am besten aus Fig. 16 ersichtlich ist. Die Schiene 44 weist mit einem Gewinde versehene Bohrungen 46, 48 und 50 auf, welche mit halbkreisförmigen, röhrchenförmigen Verlängerungen 52, 54 und 56 fluchten, die sich von dem Verbindungsglied 22 nach unten erstrecken. Diese Verlängerungen erleichtern die Ausrichtung des Verbindungsgliedes 22 in Bezug auf passende Ausrichteöffnungen (wie beispielsweise die Öffnung 58 in Fig. 17), welche in einem komplementären Glied, zum Beispiel in einer gedruckten Schaltungskarte 60, vorgesehen sind. Wenn das Verbindungs-

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glied 22 an der Schaltungskarte mittels Verbindungselementen befestigt wird, beispielsweise mittels nicht gezeigter Schrauben, die sich zum Beispiel durch die öffnung 58 in der Schaltungskarte hindurch zu der mit dem Gewinde versehenen Bohrung 48 in der Schiene 44 erstreckt, dann wirken die Kontakte 40 mit den zugeordneten Kontakten 62 auf der gedruckten Schaltungskarte 60 und die Kontakte 38 mit den zugeordneten Kontakten 64 (Fig. 17) zusammen, um eine elektrische Verbindung zwischen diesen herzustellen. Bei einer typischen Zusammenschaltung kann die Schaltungskarte 60 auf ihrer den Kontakten 62 und 64 gegenüberliegenden Seite Kontakte 63 und 65 aufweisen und ein Komplementärglied, wie beispielsweise das mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnete, kann auf der die Kontakte 63 und 65 aufweisenden Seite der Schaltungskarte 60 angeordnet sein. Ein Befestigungselement (beispielsweise eine nicht gezeigte Schraube) kann dann in die Bohrung 198 (Fig. 6) des Komplementärgliedes eingeführt werden, welche dann durch die Bohrung 58 in die mit dem Gewinde versehene Bohrung 48 des Verbindungsgliedes 22 geführt wird, um das Verbindungsglied 22 und das Komplementärglied 26 auf einander gegenüberliegenden Seiten an der Schaltungskarte 60 zu befestigen. In ähnlicher Weise kann ein Verbindungsglied-22 auf der den Kontakten 190 und 196 der in Fig. 16 gezeigten Schaltungskarte 192 gegenüberliegenden Seite befestigt werden.

Das Verbindungsglied 22 weist zwei einander gegenüberliegende Seiten 66 und 68 auf, an welchen sich ein Betätigungsglied 70 (Fig. 11, 16 und 17) entlang bewegen kann, um die Kontakte der ersten und zweiten Gruppe 3O und 32 zwischen ihrer entspannten oder Ruhestellung, welche in Fig. 16 dargestellt ist,und der in Fig. 17 dargestellten gespreizten Stellung zu bewegen,

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so daß das Komplementärglied 26 in der bereits beschriebenen Weise ohne Kraftaufwand in die Nut 24 eingeführt werden kann. Die Seite 66 weist eine Vielzahl von daran ausgebildeten Schultern 72 auf, während die Seite 68 eine Vielzahl von daran ausgebildeten Schultern 74 aufweist, wie dies aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist. Die Schultern sind zu einem später noch näher beschriebenen Zwecke jeweils mit einem Vorsprung 76 versehen, während die Schultern 74 jeweils einen Vorsprung 78 aufweisen. Die VorSprünge 76 und 78 weisen ihrerseits einen Flansch 77 (Figuren 16 und 17) auf, welcher sich jeweils von der äußersten Kante der Vorsprünge wegerstreckt. Das Verbindungsglied 22 besitzt ferner eine Vielzahl von Vorsprüngen 80 (Figuren 1 und 16), welche sich von der Seite 66 des Verbindungsgliedes 22 wegerstrecken, und in ähnlicher Weise sind auf der Seite 68 eine Vielzahl von Vorsprüngen 82 vorgesehen. Die Vorsprünge 80 und 82 dienen zum Abtrennen verschiedener Teile, wie beispielsweise der-Rüekholglieder 132, 134, 136 und 138 (Fig. 11), von dem Verbindungsglied 22,nachdem diese zusammen gegossen wurden, um eine wirtschaftliche Herstellung zu erreichen. Das Verbindungsglied 22 besitzt schräg verlaufende Oberseiten 84 und 86, wie dies am besten aus den Figuren 4 und 16 ersichtlich ist.

Die Betätigungsmittel zum Bewegen der Kontakte 34 und 36 der ersten und zweiten Gruppe 30, 32 zwischen der Ruhestellung und der gespreizten Stellung enthalten ein Betätigungsglied 70 (Figuren 11, 12, 16 und 17) sowie verschiedene damit zusammenwirkende Elemente, welche noch näher beschrieben werden. Das Betätigungsglied 70 weist ein erstes ü-förmiges Teil auf, welches einen ersten und zweiten Schenkel 80 bzw. 90 besitzt und ist ferner mit einem Griffteil 92 versehen, welcher so geformt ist, um ein manuelles Erfassen desselben mit dem Daumen und dem

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Zeigefinger des Benutzers zu erleichtern. Das Betätigungsglied 70 enthält ferner getrennte dritte und vierte Schenkel 94 und 96, wie dies aus den Figuren 11 und 12 ersichtlich ist. Das Betätigungsglied 70 besteht aus einem herkömmlichen festen Kunststoff, beispielsweise aus glasfaser-verstärktem Nylon, welchem zur Erzielung einer erhöhten Festigkeit Polytetrafluoräthylen und Silikon zugesetzt ist. Ein solches Material enthält beispielsweise 20 Vol. % Glasfasern, 20 Vol. % Polytetrafluoräthylen, 2 Vol. % Dow-Cornings-Silikon-200-Flüssigkeit und als Rest Nylon-616-Harzgrundlage. Ein solches Material mit der Bezeichnung "RFL-4044, FR, Black ER" wird von der LNP Corporation of Malvern, Pennsylvania, vertrieben. Der erste Schenkel 88 besitzt an seiner der mit ihm in Berührung befindlichen Seite 68 des Verbxndungsglxedes 22 abgewandten Seite mehrere Ausnehmungen 98, in welchen eine schräg verlaufende Nocken- oder Gleitfläche 100 ausgebildet ist. Der zweite Schenkel 90 besitzt Ausnehmungen 102 und Nockenflächen 104, die in ähnlicher Weise angeordnet sind wie die Ausnehmungen 98 und die Gleitflächen 100 und diesen spiegelbildlich gegenüberliegen., Der dritte Schenkel 94 weist ebenfalls mehrere Ausnehmungen 106 und darin ausgebildete Nockenflächen 108 auf? obwohl diese Ausnehmungen und Nockenflächen näher zusammenliegend dargestellt sind, als die Ausnehmungen 98 und die Nockenflächen 100 des ersten Schenkels 88, können diese beispielsweise auch in der gleichen Tieise voneinander beabstandet sein, wie die Ausnehmungen 88 und die Hockenflächen 100 des ersten Schenkels 88.' Der vierte Schenkel 96 besitzt Ausnehmungen 110 und Nockenflächen 112, die in gleicher Weise angeordnet sind wie die Ausnehmungen 106 und die Nockenflächen 108 des dritten Schenkels, welche jedoch spiegelbildlich zueinander liegen (siehe Fig» 11).

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Der erste und der zweite Schenkel 88 und 90 weisen jeweils eine erste Anschlagfläche 114 auf, welche mit einer ersten Anschlagfläche 116 des dritten Schenkels 94 bzw. mit einer gleichen Anschlagfläche. 116 des vierten Schenkels 96 zusammenwirken, wenn das Betätigungsglied gemäß der Darstellung in Fig. 11 nach rechts gezogen wird. Der erste und zweite Schenkel 88, 90 besitzen ferner eine zweite Anschlagfläche 118, welche mit einer.entsprechenden zweiten Anschlagfläche 120 an dem dritten und vierten Schenkel 94, 96 zusammenwirken wie dies später im einzelnen beschrieben wird. Schließlich besitzen der erste und zweite Schenkel 88, 90 noch eine dritte Anschlagfläche 122, welche mit einer zugeordneten Anschlagfläche 124 des dritten bzw. vierten Schenkels 94, 96 zusammenwirken. Die beiden Schenkel 88, 90 weisen ferner eine Ausnehmung 126 (Fig. 12) auf, welche mit entsprechenden Anschlaggliedern 128 und 130 (Fig. 11, 12 und 4) zusammenwirken, die an gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsgliedes 22 ausgebildet sind, um die Bewegung des Betätigungsgliedes 70 in beiden Bewegungsrichtungen zu begrenzen, wenn das Betätigungsglied 70 längs den Seiten 66 und 68 des Verbindungsgliedes 22 bewegt wird.

Die Betätigungsmittel zum Bewegen der Kontakte 34, 36 der ersten und zweiten Kontaktgruppe 30, 32 enthalten ferner vier Rückholglieder 132, 134, 136 und 138, wie dies aus den Figuren' 11, 13 und 14 ersichtlich ist? diese Rückholglieder können aus dem gleichen Kunststoffmaterial bestehen wie das Verbindungsglied 22= Das Rückholglied 132 besitzt in Längsrichtung verteilt angeordnete Nockenansätze 140, wie dies aus den Figuren 11 und 14 ersichtlich ist, und diese Nockenansätze 140 besitzen eine zu den Ausnehmungen 102 und den Nockenflächen 104 des zweiten Schenkels 90 komplementäre Form und sind mit diesen Ausnehmungen 102 ausgerichtet, so daß die Nockenansätze 140

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in die zugeordneten Ausnehmungen 102 hineinpassen und die jeweils schrägen Nockenflächen aufeinander liegen, wenn das Rückholglied 132 in der aus Fig. 18 ersichtlichen Weise auf den Körper des Verbindungsgliedes 22 montiert ist und sich das Betätigungsglied 70 in seiner ersten in Fig. 11 gezeigten Stellung befindet, in welcher sich alle Kontakte 34 und 36 in ihrer Ruhestellung befinden, um mit den Kontakten des in die Nut 24 eingeführten Komplementärgliedes 26 zusammenzuwirken. Jeder der Nockenansätze 140 besitzt eine ebene Fläche 1-42, welche parallel zu der Seite 144 des zweiten Schenkels 90 verläuft, und eine Nockenfläche 145, wie dies aus Fig. 11 ersichtlich ist. Das Rückholglied 134 weist Nockenansätze 146 auf, welche in der gleichen Weise wie die Nockenansätze 140 angeordnet sind, wobei jeder der Nockenansätze 146 in ähnlicher Weise eine ebene Fläche 148 und eine Nockenfläche 150 besitzt. Das Rückholglied 136 ist in ähnlicher Weise mit Nockenansätzen 152 versehen, welche ebene Flächen 154 und Nockenflächen 156 zum entsprechenden Zusammenwirken mit den Ausnehmungen 110 und den Nockenflächen 112 des vierten Schenkels 96 aufweisen. Das Rückholglied 138 ist in ähnlicher Weise mit Nockenansätzen 158 mit jeweils einer ebenen Fläche 160 und einer Nockenfläche 162 versehen, welche in die Ausnehmungen 106 und die Nockenflächen 108 des dritten Schenkels 94 eingreifen. Die Rückholglieder 132 und sind einander spiegelbildlich ähnlich; das gleiche gilt für die Rückholglieder 136 und 138; im übrigen sind die Rückholglieder 132, 134, 136 und 138 gleich ausgebildet. Obwohl beispielsweise die Nockenansätze 140 zur besseren Veranschaulichung so dargestellt sind, daß sie etwas von der Unterseite 141 (Fig. 15) des Rückholgliedes 132 entfernt sind, können sie bei der praktischen Ausführungsform vorzugsweise unmittelbar an der Unterseite 141

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beginnen, da dies die Herstellung des Rückholgliedes 132 durch ein Spritzgußverfahren erleichtert. Das gleiche gilt für die Ansätze 146, 158 und 152= Jedes der Rückholglieder 132, 134, 136 und 138 weist eine Reihe von T-förmigen öffnungen 164 auf, welche mit den zugeordneten Kontakten 34, 36 zusammenwirken, wie dies am besten aus Fig. 18 ersichtlich ist. Die Kontakte 34 besitzen seitlich abstehende Lappen 166, welche mit in den T~förmigen öffnungen 164 vorgesehenen Änschlagflachen 168 zusammen= wirken, um die Kontakte 34 in die gespannte oder gespreizte Stellung zu bewegen? es sei allerdings darauf hingewiesen, daß in Fig„ 18 der deutlicheren Darstellung wegen die Kontakte 34 etwas von den genannten Änschlagflachen 168 entfernt dargestellt sind. Die Kontakte 36 sind zum gleichen Zwecke mit Lappen 170 versehen. Jedes der Rückhoiglieder 132, 134/136 und" 138 ist mit voneinander" beabstandeten öffnungen 172 versehen, wie dies in Fig., 14 für die Rückholglieder 132 und 136 dargestellt ist= Die Öffnungen 172 innerhalb der Rückholglieder" 132 und"136 wirken mit den nach unten - gerichteten Flanschen ?% öex an dem Verbindungsglied 22 vorgesehenen Vorsprünge 76 zusammen, und die öffnungen 172 der Rückholglieder 134 und 138 wirken mit den nach unten gerichteten Flanschen 77 der as äesi Verbindungsglied 22 vorgesehenen Vorsprünge 78 zusammen, wie dies am besten aus Fig» 16 ersichtlich ist, nsi äen Rückholgliedern 132, 134, 136 und 138 zu ermöglichen, äaß sie geringfügig auf dem Verbindungsglied 22 verseliwenkt werden können, wie dies für das Rückholglied 134 in Fig« 17 dargestellt istο

Die Rückholglieder 132 und 134 wirken, zusammen, um äie Kontakte 34 bzw. 36 der ersten Kontaktgruppe 30 su bexfegen, wenn das Betätigungsglied 70 in einer später näher beschriebenen Weise in einer ersten Richtung bewegt

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wird. Die Rückholglieder 132 und 134 sind so geformt, daß sie sich den schräg oder geneigt verlaufenden Seiten 86 bzw. 84 anpassen, wie dies am besten aus Fig. 16 ersichtlich ist; dadurch wird das Festhalten der Rückholglieder 132 und 134 auf dem Verbindungsglied 22 erleichtert bzw. unterstützt. Das Rückholglied 134 schwenkt um den Vorsprung 78 aus der in Fig. 16 dargestellten Lage in die in Fig. 17 dargestellte Lage, wenn es durch das Betätigungsglied 70 bewegt wird. Die untere Kante 176 des Rückholgliedes 134 ist, wie aus den Figuren 16 und 17 ersichtlich, abgeschrägt, um die in Fig. 17 dargestellte Verschwenkbewegung zu erleichtern; das gleiche Merkmal ist bei den anderen Rückholgliedern 132, 136 und 138 vorgesehen. Die Rückholglieder 136 und 138 arbeiten in der gleichen Weise zusammen, wie dies für die Rückholglieder 132 und 134 beschrieben wurde.

Das in den Figuren 6-10 und 16 dargestellte Komplementärglied 26 besitzt ein Hauptteil 178, mit einander gegenüberliegenden Seiten 180 und 182, wobei längs der Seite 180 Kontakte' 184 nebeneinander angeordnet sind, welche mit den Kontakten 36 zusammenwirken, während längs der Seite 182 Kontakte 186 nebeneinander angeordnet sind, welche mit den Kontakten 34 zusammenwirken, wenn das Komplementärglied 26 in der in Fig. 16 dargestellten Weise in das Verbindungsglied 22 eingeführt wird. Die Kontakte 184 erstrecken sich durch das Hauptteil 178 hindurch und besitzen abgebogene Teile 188, welche mit zugeordneten Kontakten 190 auf einer gedruckten Schaltungskarte 192 zusammenarbeiten. In gleicher Weise erstrecken sich die Kontakte 186 durch das Hauptteil 178 hindurch und weisen ebenfalls jeweils ein abgebogenes Teil 194 auf, welche mit zugeordneten Kontakten 196 auf der gedruckten Schaltungskarte 192 zusammenwirken. In dem Komplementärglied

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26 sind Bohrungen 198 vorgesehen (in jeder Bohrung 198 befindet sich eine ringförmige Schulter 199), durch welche die Befestigung des Komplementärgliedes 26 an der gedruckten Schaltungskarte 192 in der beschriebenen Weise ermöglicht wird. Die an dem Komplementärglied 26 vorgesehenen Fixierflansche 191 passen in zugeordnete öffnungen 193 in der gedruckten Schaltungskarte 192, um eine genaue Lagefixierung und eine Befestigung des Komplementärgliedes mittels geeigneter nicht dargestellter Verbindungselemente zu ermöglichen. -

Die Schenkel 88, 90, 94 und 96 des Betätigungsgliedes 70 liegen zwischen den Seiten 66 und 68 des Verbindungsgliedes 22 und den Rückholgliedern 132, 134, 136 und 138, wie dies aus den Figuren 11 und 16 ersichtlich ist. Befindet sich das Betätigungsglied 70 in der aus Fig. 18 ersichtlichen Stellung, dann sind die Kontakte 34 und 36 in Richtung zur Mittellinie der Nut 24 geneigt bzw. vorgespannt, wie dies aus Fig. 16 ersichtlich ist; in dieser Stellung der Kontakte 34 und 36 kann das Komplementärglied 26 nicht ohne Kraftaufwand in die Nut 24 eingeführt werden.

Soll das Komplementärglied 26 in die Nut 24 eingeführt werden, dann wird das Betätigungsglied 70 mit der Hand erfaßt und in einer ersten Richtung (in Bezug auf Fig. nach rechts) gezogen. Wird das Betätigungsglied 70 in dieser ersten Richtung bewegt, dann gleiten die Nockenflächen (Fig. 11) des ersten Schenkels 88 über die Nockenflächen 150 des Rückholgliedes 134 und in ähnlicher Weise gleiten die Nockenflächen 104 des zweiten Schenkels 90 über die Nockenflächen 145 des Rückholgliedes 132, wodurch beide Rückholglieder 132 und 134 aus der in Fig. 16

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dargestellten Lage in die in Fig. 17 dargestellte gespreizte Lage gebracht werden. Nachdem in der in Fig. dargestellten Lage die ebenen Flächen 148 der Ansätze 146 in Anlage mit der Seite 200 (Fig. 11) des ersten Schenkels 88 gelangt sind und in gleicher Weise die ebenen Flächen 142 der Nockenansätze 140 auf dem Rückholglied 132 in Anlage mit der ebenen Seite 144 des zweiten Schenkels 90 gelangt sind, um die Rückholglieder 132 und 134 in ihrer gespreizten oder expandierten Stellung zu halten, dann werden bei einer weiteren Bewegung des Betätigungsgliedes 70 in der ersten Richtung die Rückholglieder und 138 gleichzeitig miteinander in die gespreizte Stellung bewegt.

Bei der weiteren Bewegung des Betätigungsgliedes 70 in der ersten Richtung nähern sich die Anschlagflächen 114 des ersten und zweiten Schenkels 88 und 90 den Anschlagflächen 116 des dritten und vierten Schenkels 94 und 96, wie dies am besten aus Fig. 12 ersichtlich ist. Während der Zeit, während der diese Anschlagflächen und 116 miteinander in Eingriff sind, gleiten die ebenen Flächen 148 der Ansätze 146 auf der Seite 200 des ersten Schenkels 88 und die ebenen Flächen 142 der Ansätze gleiten auf der Seite 144 des zweiten Schenkels 90, um die Rückholglieder 134 und 132 in ihrer gespreizten Stellung zu halten, so daß die Kontakte 34, 36 der ersten Gruppe 30 ebenfalls in ihrer gespreizten Stellung bleiben.

Durch fortgesetztes Bewegen des Betätigungsgliedes 70 in der ersten Richtung werden der dritte und vierte Schenkel 94 und 96 über die einander berührenden Anschlagflächen 114 und 116 ebenfalls in der genannten ersten Richtung bewegt. Beim Bewegen des dritten und vierten Schenkels 94 bzw. 96 in der ersten Richtung

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arbeiten die Nockenflächen 108 des dritten Schenkels 94 mit den Nockenflächen 162 der Ansätze 158 auf dem Rückholglied 138 zusammen, um dieses in die gespreizte Stellung zu bringen, in welcher die ebenen Flächen 160 der Ansätze 158 auf der Seite 202 des dritten Schenkels 94 ruhen, während in ähnlicher Weise die Nockenflächen 112 des vierten Schenkels 96 mit den Nockenflächen 156 der auf dem Rückholglied 136 vorgesehenen Ansätze 152 zusammenwirken, um dieses ebenfalls in die gespreizte Stellung zu bringen, in welcher die ebenen Flächen 154 der Ansätze 152 auf der Seite 204 des vierten Schenkels 96 ruhen und dadurch die Kontakte 34, 36 der zweiten Gruppe 32 in der gespreizten Stellung halten. Die Rückholglieder 132, 134, 136 und 138 werden beispielsweise durch die mit zugeordneten öffnungen 172 (Fig. 14) des Rückholgliedes 132 zusammenarbeitenden. Vorsprüngen 76 (Figο 1) daran gehindert, sich mit dem Betätigungsglied 70 längs des Verbindungsgliedes 22 zu bewegen«

Wenn sich das Betätigungsglied 70 in der in Fig.

dargestellten Lage befindet, dann ist der Abstand zwischen den Änschlagflachen" 114 und' 116 gleich der Strecke "a™ und der Abstand zwischen der Kante 206 der Ausnehmung 126 und dem Mischlag 128 (in gestrichelten Linien dargestellt) entspricht der Strecke "2a^M. Die Anschläge 128 und 130 begrenzen die Bewegung des Betätigungsgliedes 70 in der ersten Richtung und in einer zweiten Richtung, welche der ersten.Richtung entgegengerichtet ist- Wenn sich die Rückholglieder 132„^; 134, 136 -und 138 in der gespreizten. Stellung befinden„ wie dies in Fig.," 17 durch das Rückholglied 134 dargestellt ist, dann werden die Kontakte 34 und 36 der ersten und zweiten Gruppe 30, 32 ebenfalls in der gespreizten Stellung gehalten, um das Einführen des

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Komplementärgliedes 26 in die Nut 24 des Verbindungsgliedes 22 ohne Kraftaufwand zu ermöglichen. Danach wird das Betätigungsglied 70 in einer umgekehrten, das heißt, in der genannten zweiten Richtung bewegt (und zwar in Bezug auf Fig. 18 nach links), um zu bewirken, daß die Kontakte 34, 36 mit den ihnen zugeordneten Kontakten 186 bzw. 184 des Komplementärgliedes 26 zur Bildung einer elektrischen Verbindung miteinander in Berührung gelangen.

Wenn das Betätigungsglied 70 in der zweiten' Richtung bewegt wird, dann werden der erste und zweite Schenkel 88 und 90 um die zuvor erwähnte Strecke "a" bewegt, wobei die ebenen Flächen 148 der Ansätze 146 (Fig. 11) auf der Seite 200 des ersten Schenkels 88 und die ebenen Flächen 142 der Ansätze 140 auf der Seite 144 des zweiten Schenkels 90 gleiten, bevor diese Ansätze in Wirkbeziehung mit den Nockenflächen 100 des ersten Schenkels 88 bzw. mit den Nockenflächen 104 des zweiten Schenkels 90 gelangen. Nachdem der erste und zweite Schenkel 88, 90 um die Strecke "a" in der zweiten Richtung bewegt worden sind, gelangen die an diesen vorgesehenen Anschlagflächen 118 und 122 (Fig. 12) in Anlage mit den zugeordneten Anschlagflächen 120 bzw. 124 an dem dritten und vierten Schenkel 94, 96 um diese gleichzeitig mit dem ersten und'zweiten Schenkel 88, 90 in die zweite Richtung zu bewegen. Bei einer weiteren Bewegung des Betätigungsgliedes 70 in der zweiten Richtung um eine weitere Strecke "a" gelangt dieses in die in Fig. 11 gezeigte Stellung, in welcher die Ausnehmungen, wie beispielsweise die Ausnehmung 98, mit den zugeordneten Ansätzen, wie beispielsweise dem Ansatz 146, des Rückholgliedes 134 und die Ausnehmungen, beispielsweise die Ausnehmung 106 des dritten Schenkels 94 mit den Ansätzen, wie beispielsweise dem Ansatz 158, des Rückholgliedes 138

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ausgerichtet sind, um aufgrund der Vorspannwirkung der Kontakte 34, 36 diese Kontakte der ersten und zweiten
Gruppe 30, 32 gleichzeitig in die in Fig. 16 dargestellte Lage zu bringen, in welcher sie mit den Kontakten 186, 184 des Komplementärgliedes 26 zusammenwirken und eine elektrische Verbindung herstellen.

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Claims

2305093

NCR CORPORATION ₇ Ohio (V.St.A.)

P atentanmeldung

Unser Az.: Case 2674/GER

ELEKTRISCHE STECKERVERBINDUNG

Patentansprüche:

1.I Kräftefreie elektrische Steckerverbindung mit einem Verbindungsglied/ welches eine Ausnehmung aufweist, um darin ein Komplementärglied aufzunehmen; mit innnerhalb des Verbindungsgliedes angeordneten elektrischen Kontakten, die mit dem Komplementärglied zusammenwirken; und mit ein Betätigungsglied enthaltenden Betätigungsmitteln zum Bewegen der genannten Kontakte zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Kontakte das Komplementärglied in der genannten Ausnehmung festhalten, und einer zweiten Stellung, in welcher das Komplementärglied ohne Kraftaufwand in die genannte Ausnehmung eingeführt oder aus dieser herausgezogen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte in zwei Gruppen (30, 32) angeordnet sind und daß das Betätigungsglied (70) so ausgebildet und angeordnet ist, daß durch eine erste Bewegung desselben in einer ersten Richtung die Kontakte (34, 36) der ersten Gruppe (30) gleichzeitig in die genannte zweite Stellung und durch eine weitere Bewegung des genannten Betätigungsgliedes (70) in der genannten ersten Richtung zusätzlich die Kontakte (34, 36) der zweiten Gruppe (32) gleichzeitig in die zweite Stellung bewegt werden.

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7. Februar 19 79

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (70; 132, 134, 136, 138) bei der Bewegung des Betätigungsgliedes (70) in eine zweite zu der genannten ersten Richtung entgegengesetzte Richtung die Kontakte (34, 36) der genannten ersten und zweiten Gruppe (30, 32) gleichzeitig aus der zweiten in die erste Stellung zu bewegen vermögen.

3. Steckerverbindung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel ein erstes und zweites Paar von Rückholgliedern (132, 134 und 136, 138) aufweisen,welche wirkungsmäßig mit der ersten bzw. zweiten Kontaktgruppe (30, 32) verbunden sind; und daß Verbindungselemente (ζ. Β. 140 und 102) das erste und zweite Rückholgliederpaar (132, 134 und 136, 138) wirkungsmäßig mit dem Betätigungsglied (70) verbinden, um die Kontakte (34, 36) der ersten und zweiten Gruppe (30, 32) zwischen der ersten und der zweiten Stellung zu bewegen.

4. Steckerverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente aus Nockenansätzen (140, 146, 152, 158) bestehen, welche auf dem ersten und zweiten Rückholgliederpaar (132, 134 und 136, 138) angeordnet sind und welche mit auf dem Betätigungsglied (70) angeordneten Nockenflächen (100, 104, 108, 112) zusammenwirken.

5. Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (70) eine langgestreckte Form aufweist und die Nockenflächen voneinander beabstandet in Längsrichtung auf diesem Betätigungsglied angeordnet sind.

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7. Februar 1979

6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholglieder (z. B. 132) schwenkbar mit dem Verbindungsglied (22) verbunden sind.

7. Steckerverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied

(70) im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und einen ersten (88) und zweiten Schenkel (90) aufweist, welche sich zwischen dem genannten Verbindungsglied (22) und jedem Rückholglied (132 und 134) des ersten Paares erstrecken, und welche eine erste und zweite Anschlagfläche (114, 118) aufweisen; und daß das Betätigungsglied (7O) ferner einen dritten (94) und vierten Schenkel (96) aufweist, welche sich zwischen dem genannten Verbindungsglied (22) und den beiden Rückholgliedern (136 und 138) des zweiten Rückholgliederpaares (136 und 138) erstrecken, und jeweils eine erste und zweite Anschlagfläche (116, 120) aufweisen, welche mit der ersten bzw. zweiten Anschlagfläche (114, 118) des ersten und zweiten Schenkels (88, 90) zusammenarbeiten, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß eine Bewegung des ersten und zweiten Schenkels (88, 90) eine Bewegung des dritten und vierten Schenkels (94, 96) beim Eingriff der zusammenwirkenden Anschlagflächen (114 und 116; 118 und 120) zur Folge hat.

8. Steckerverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anschlagflächen (114) der ersten und zweiten Schenkel (88, 90) mit den ersten Anschlagflächen (116) der dritten bzw. vierten Schenkel (94, 96) zusammenwirken, um die genannten Kontakte (34, 36) der zweiten Gruppe (32) in die zweite Stellung zu bewegen, nachdem die Kontakte (34, 36) der ersten Gruppe

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(30) beim weiteren Bewegen des Betätigungsgliedes (70) in die genannte erste Richtung in die genannte zweite Stellung bewegt worden sind.

9· Steckerverbindung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Anschlagflächen (118) des ersten und zweiten Schenkels (88, 90) mit den zweiten Anschlagflächen (120) des dritten bzw. vierten Schenkels (94, 96) zusammenarbeiten, um die Kontakte (34, 36) der ersten und zweiten Gruppe (30, 32) bei der Bewegung des Betätigungsgliedes in der zu der genannten ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung gleichzeitig in die genannte erste Stellung zu bewegen.

10. Steckerverbindung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anschlagflächen (114) des ersten und zweiten Schenkels (88, 90) und die erste Anschlagfläche (116) des dritten und vierten Schenkels (94, 96) einen bestimmten Abstand voneinander aufweisen, wenn die genannten Kontakte (34, 36) der ersten und zweiten Gruppe (30, 32) sich in der ersten Stellung befinden.

11. Steckerverbindung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten, dritten und vierten Schenkel (88, 90, 94, 96) die genannten Nockenflächen (100, 104, 108, 112) tragen, wobei die Nockenflächen (100, 104) auf den ersten und zweiten Schenkeln (88, 90) einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die Nockenflächen (108, 112) auf den dritten und vierten Schenkeln (94, 96).

12. Steckerverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (34, 36) der ersten und zweiten Gruppe (30, 32) normalerweise in Richtung der ersten Stellung vorgespannt sind.

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