DE2925299A1 - ELECTRICAL CONNECTOR - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des US-Patents 3 725 844 eines "Hermaphroditic Electrical Contact" (elektrischer Zwitterkontakt) derselben Anmelderin. Im folgenden wird dieses Patent "Bürstenkontakt-Patent" genannt, und seine Beschreibung sowie seine Zeichnungen werden hier ausdrücklich als Bezugsliteratur mit einbezogen. The invention relates to an improvement in US Pat. No. 3,725,844 for a "Hermaphroditic Electrical Contact" same applicant. This patent is hereinafter referred to as the "brush contact patent" and its description and its Drawings are expressly included here as reference literature.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Gerät zur Verbindung bzw. zum Anschluß zweier elektrischer Leiter in einer elektrischen Schaltung unter Verwendung von elektrischen Kontakten als Anschlüsse für das Zusammenführen der Leitungen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Abänderung oder einen umschlagbaren elektrischen Steckverbinder (elektrischen Zwittersteckverbinder), bei welchem ein Kontakt nach der im Bürstenkontakt-Patent beschriebenen Art als Bürstenkontakt ausgelegt ist, während der andere Kontakt ein herkömmlicher Kontakt, beispielsweise ein Kontaktstift ist, der vorzugsweise einen abgeänderten kegelförmigen Abschlußteil besitzt.The invention relates to an improved device for connecting or connecting two electrical conductors in an electrical one Circuit using electrical contacts as connections for connecting the lines. In particular concerns the invention a modification or a reversible electrical connector (electrical hybrid connector), in which one contact of the type described in the brush contact patent is designed as a brush contact, while the other contact is a conventional one Contact, for example a contact pin, which preferably has a modified conical terminating part.
Der frühere Stand der Technik kennt zahlreiche Beispiele von elektrischen Steckverbindern, bei welchen ein Kontaktstift mit einer Kontaktbuchse steckbar zusammengeführt wird. Die US-Patente 3 221 29 2 und 4 072 39 4 zeigen Beispiele von solchen Kontaktstiften und Kontaktbuchsen für den Einsatz bei elektrischen Steckverbindern als Steckanschlüsse. Diese Kontaktstifte und Kontaktbuchsen sind verhältnismäßig einfach bei verhältnismäßig geringen Fertigungskosten herzustellen. Zum Schutz gegen Feuchtigkeit und Spritzwasser können diese Kontakte in einer isolierten Durchführung montiert sein.The prior art has numerous examples of electrical Connectors in which a contact pin is plugged together with a contact socket. U.S. Patents 3,221 29 2 and 4 072 39 4 show examples of such contact pins and contact sockets for use in electrical connectors as Plug connections. These contact pins and contact sockets are relatively simple with relatively low manufacturing costs to manufacture. To protect against moisture and splash water, these contacts can be mounted in an insulated bushing.
Ferner kennt die Technik auch zwei elektrische Kontakte als Steck-The technology also knows two electrical contacts as plug-in
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anschlüsse für elektrische Steckverbinder, bei welchen jeder Kontakt eine Anzahl oder ein Bündel von axial ausgerichteten Drähten umfaßt und jeder Draht eine angewinkelte vordere Abschlußfläche besitzt. Die steckbaren Bündel von axial ausgerichteten Drähten ergaben gute elektrische Leiter, die bei einem elektrischen Steckverbinder zu einem Kontakt mit niedrigen Steckkräften führten. Elektrische Kontakte dieser Art sind im angezogenen Bürstenkontakt-Patent dargestellt.connections for electrical connectors in which each contact comprises a number or bundle of axially aligned wires and each wire has an angled front end surface. The pluggable bundles of axially aligned wires made good electrical conductors, as did an electrical connector led to contact with low insertion forces. Electrical contacts of this type are in the referenced Brush Contact patent shown.
Die in dem Bürstenkontakt-Patent gezeigten Bürstenkontakte besitzen den Vorteil, daß sie geringe Steckkräfte aufweisen und eine gute elektrische.Verbindung bieten.Have the brush contacts shown in the Brush Contact patent the advantage that they have low insertion forces and offer a good electrical connection.
Ein im angezogenen Bürstenkontakt-Patent beschriebener Bürstenkontakt besitzt eine Anzahl von axial fluchtenden Drähten, die sich über das Ende der Kontakteinsatzmuffe, in welcher sie gelagert sind, hinauserstrecken. Diese Verlängerung der ausgerichteten Drähte bietet normalerweise keine Schwierigkeiten, jedoch bei einigen elektrischen Steckverbindern ist ein Spritzwasser- oder Feuchtigkeitsschutz erforderlich. Dieser Spritzwasserschutz wird häufig durch eine isolierte auf der Rückseite montierte Durchführung erreicht. In vielen Fällen ist es auch zweckmäßig, daß der elektrische Kontakt von der Rückseite aus eingeführt werden kann und daher muß er durch die isolierte Durchführung geführt werden. Wenn die freiliegenden vorderen Enden des elektrischen Kontakts in einen Gehäusegang durch eine isolierte Durchführung eingeführt werden, sind sie der Gefahr der Beschädigung ausgesetzt. Außerdem können die freiliegenden spitzen vorderen Enden der Bürstendrähte die einer jeden isolierten Durchführung zugeordneten Gummistege beschädigen undA brush contact described in the cited brush contact patent has a number of axially aligned wires that extend over the end of the contact insert sleeve in which they are stored, stretch out. This elongation of the aligned wires is usually not a problem, but it does present some electrical problems Splash water or moisture protection is required for connectors. This splash protection is often used by an isolated rear-mounted feedthrough is achieved. In many cases it is also useful that the electrical contact can be inserted from the rear and therefore it must be passed through the insulated bushing. When the exposed front ends of the electrical contact are introduced into a housing passage through an insulated bushing they are exposed to the risk of damage. In addition, the exposed pointed tip ends of the brush wires can be those of each Damage to the rubber bars assigned to the insulated bushing and
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- 5 damit den Spritzwasserschutz der isolierten Durchführung zerstören.- 5 destroy the splash protection of the insulated bushing.
Eine Beschädigung der axial ausgerichteten Drähte der Bürstenkontakte setzt die Wirksamkeit des Kontaktes bei der Steckverbindung sowie seiner stromführenden Eigenschaften herab.Damage to the axially aligned wires of the brush contacts reduces the effectiveness of the contact in the connector and its current-carrying properties.
Um diese Einschränkungen zu vermeiden/ schlägt die Erfindung einen elektrischen Steckverbinder mit zwei steckbaren elektrischen Anschlußteilen vor, die jeweils mit einer Anzahl von elektrischen in ihnen montierten Kontakten bestückt sind, welche so angeordnet sind, daß sie sich mit den Kontakten im anderen Anschlußstück steckbar verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt des ersten Anschlußstückes eine Anzahl von axial ausgerichteten Drähten mit spitzwinkligen Vorderflächen aufweist sowie dadurch, daß jeder Kontakt des zweiten Anschlußstückes ein Langteil mit einem kontaktstiftartigen vorderen Steckteil ist, wodurch beim Zusammenführen des ersten und zweiten elektrischen Steckverbinderteils oder Anschlußstückes die vorderen Steckteile der Kontakte im zweiten Steckverbinderteil oder Anschlußstück in die axial ausgerichteten Drähte eines entsprechenden Kontaktes des ersten Steckverbinderteils oder Anschlußstückes hineinragen.In order to avoid these limitations / the invention proposes one electrical connector with two pluggable electrical connection parts, each with a number of electrical in them mounted contacts are equipped, which are arranged so that they can be plugged with the contacts in the other connector connect, characterized in that each contact of the first connector comprises a number of axially aligned wires with acute-angled front surfaces and in that each Contact of the second connection piece is a long part with a contact pin-like front plug-in part, as a result of which when they are brought together of the first and second electrical connector part or connector, the front plug-in parts of the contacts in the second Connector part or connector in the axially aligned wires of a corresponding contact of the first connector part or connecting piece protrude.
Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder.The invention is explained in more detail below. All in the description Features and measures contained therein can be essential to the invention. The drawings show 1 shows a cross section through an electrical connector according to the invention.
Fig. 2 den elektrischen Steckverbinder der Fig. 1 mit Ausschnitt und gesteckten Kontakten, wodurch die jedemFig. 2 shows the electrical connector of Fig. 1 with cutout and plugged contacts, whereby each
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Kontakt zugeordneten elektrischen Leiter elektrisch zusanmengeschaltet werden.Contact associated electrical conductors are electrically connected together.
Fig. 3 einen Querschnitt durch den als Steckkontakt verwendeten Bürstenkontakt längs der Linie 3-3 der Fig. 1FIG. 3 shows a cross section through the brush contact used as a plug contact along the line 3-3 in FIG. 1
Fig. 4 einen abgeänderten Kontaktstift mit einem kegeligen Ende, das vorzugsweise für die Erfindung verwendet wird.Fig. 4 shows a modified contact pin with a tapered end, which is preferably used for the invention will.
Fig. 5 einen Kontaktstift des früheren Standes der Technik mit einem sphärischen Ende.Figure 5 shows a prior art contact pin having a spherical end.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen elektrischen Steckverbinder 10 mit elektrischen Kontakten 22,32, die jeweils in einer Durchführung 23,33 der beiden elektrischen Steckverbindergehäuse 21,31 montiert sind. Das Gehäuse des elektrischen Steckverbinders kann nach den Figuren ein Gehäuse 21a, einen Kontakteinsatz 21b mit einer Kontakthalterung 21c,21d sowie einer isolierten Durchführung 21e umfassen.Fig. 1 shows a cross section through an electrical connector 10 with electrical contacts 22,32, each in a bushing 23,33 of the two electrical connector housings 21,31 are mounted. According to the figures, the housing of the electrical connector can have a housing 21a, a contact insert 21b with a contact holder 21c, 21d and an insulated bushing 21e include.
Der Kontakteinsatz 21b kann nach dem in der US-Patentschrift 3 369 beschriebenen Typ ausgelegt sein, der ein mehrstückiger Kontakteinsatz mit den Kontakthalterungen 21c,21d ist, er kann aber auch ein einstückiges Preßstück aus Isoliermaterial mit einstückigen Anschlägen 21c und Kontakthaltefingern 21d sein.The contact insert 21b can according to the US Pat 369 described type, which is a multi-piece contact insert with the contact holders 21c, 21d, but it can also be a one-piece pressed piece of insulating material with one-piece stops 21c and contact holding fingers 21d.
Die isolierte Durchführung 21e besteht vorzugsweise aus Gummi und bietet eine Feuchtigkeits- und Spritzwasserdichtung zum Schutz der Steckverbindung gegen unerwünschte Feuchtigkeit, welche den elektrischen Anschluß zwischen den Kontakten verschlechtern würde. Die Feuchtigkeits- oder Spritzwasserdichtung wird durch verschiedeneThe isolated bushing 21e is preferably made of rubber and offers a moisture and splash water seal to protect the connector against unwanted moisture, which can damage the electrical Connection between the contacts would deteriorate. The moisture or splash water seal is made by various
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elastische Gümmistege 21f erreicht, die aus der isolierten Durchführung 21e herausragen. Die isolierte Durchführung 21e sowie der Kontakteinsatz 21b sind in bekannter Weise im Gehäuse 21a befestigt. Nach Fig.1 kann der Gehäuse 21a einen rückwärtsgekehrten Absatz 21g besitzen, wobei ein vorwärtsgekehrter Teil 21g des Kontakteinsatzes mit dem Absatz und einer Vorderfläche 21h der isolierten Durchführung an der Hinterfläche 21g des Kontakteinsatzes in Eingriff stehen. elastic rubber webs 21f achieved from the isolated implementation 21e stick out. The isolated implementation 21e and the Contact inserts 21b are fastened in the housing 21a in a known manner. According to Figure 1, the housing 21a can have a backward-facing shoulder 21g having a forward facing portion 21g of the contact insert with the shoulder and a front surface 21h of the insulated bushing engage on the rear surface 21g of the contact insert.
In jeder Durchführung 23 durch die isolierte Durchführung und den Kontakteinsatz ist ein elektrischer Kontakt 22 montiert. Er besitzt einen vergrößerten Absatz, der mit der Kontakthalterung 21c, 21d des Kontakteinsatzes in Eingriff steht und lösbar in der Kontakthalterung befestigt ist.An electrical contact 22 is mounted in each bushing 23 through the insulated bushing and the contact insert. He owns an enlarged shoulder which is engaged with the contact holder 21c, 21d of the contact insert and releasably in the contact holder is attached.
Der elektrische Kontakt 22 ist vorzugsweise als Bürstenkontakt mit einer Anzahl von axial ausgerichteten Drähten 22a ausgelegt, die mit einer spitzwinkligen Vorderfläche 22b versehen sind und an ihrer Rückseite durch einen nicht gezeigten Quetschteil in einer Kontakthülse 22c befestigt sind.The electrical contact 22 is preferably provided as a brush contact laid out a number of axially aligned wires 22a, which are provided with an acute-angled front surface 22b and on their rear side are fastened in a contact sleeve 22c by a pinch part (not shown).
Der Kontaktstift 32 besteht vorzugsweise aus einem leitenden Werkstoff und besitzt eine sich verjüngende kegelförmige vordere Oberfläche 32a. Der bevorzugte Werkstoff für den Kontaktstift ist vergoldetes Messing.The contact pin 32 is preferably made of a conductive material and has a tapered conical front surface 32a. The preferred material for the contact pin is gold-plated Brass.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des elektrischen Aggregats der Fig.1, wobei der Kontaktstift und die Kontaktbürstenbuchse zusammengeführt sind, um für die ihnen zugeordneten Leitungen einen elektrischenFig. 2 shows a cross section of the electrical unit of Fig. 1, wherein the contact pin and the contact brush socket are brought together are in order to have an electrical for the lines assigned to them
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- 8 Stromkreis herzustellen.- Establish 8 circuit.
Die axial ausgerichteten Drähte 22a (Fig. 3) sind in einem Bündel angeordnet, das bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sieben Drähte umfaßt. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die Drähte einen gleichmäßigen Durchmesser von 0,008 Zoll (0,2032 mm). Für andere Anwendungen lassen sich vorteilhafterweise andere Drahtstärken sowie eine andere Anzahl von Drähten für ein Bündel ver-The axially aligned wires 22a (Fig. 3) are arranged in a bundle which, in one embodiment of the invention, seven Wires included. In this embodiment, the wires are uniformly 0.008 inches (0.2032 mm) in diameter. For Other applications can advantageously use other wire sizes as well as a different number of wires for a bundle
in
wenden, und weiteren Anwendungen kann der Mitteldraht des Bündelsin
The central wire of the bundle can be used for other applications
einen anderen Durchmesser haben als die ihn umgebenden Drähte.have a different diameter than the wires surrounding it.
Die Bürstendrähte bestehen vorzugsweise aus Kupferberyllium und sind außen vergoldet. Die Bürstendrähte sind gerade, um dichte axial ausgerichtete Bündel zu bilden.The brush wires are preferably made of copper beryllium and are gold-plated on the outside. The brush wires are straight to make tight to form axially aligned bundles.
Das Drahtbündel ist in der Kontakthülse 22c befestigt, die einen Innendurchmesser von etwa 0,04 Zoll (1,01 mm) aufweist, im Gegensatz zum Außendurchmesser des Bündels, der etwa 0,025 Zoll (0,635 mm) beträgt.The wire bundle is secured in the contact sleeve 22c, which has an inside diameter of about 0.04 inches (1.01 mm), in contrast to the outside diameter of the bundle, which is about 0.025 inches (0.635 mm).
Die Endflächen 22b der axial ausgerichteten Drähte sind vorzugsweise so angeschnitten, daß der sich verjüngende Endteil in einem Winkel von ca. 30 gegenüber der Achse der Drähte geneigt ist. Für andere Anwendungen kann ein größerer oder kleinerer Winkel zweckmäßig sein.The end faces 22b of the axially aligned wires are preferred cut so that the tapered end portion is inclined at an angle of about 30 to the axis of the wires. For a larger or smaller angle may be appropriate for other applications.
Fig. 4 zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktstift 32, dessen Vorderfläche spitzkegelig (in der Zeichnung als θ dargestellt) ausgeformt ist.Fig. 4 shows the preferred embodiment for one according to the invention electrical contact pin 32, the front surface of which is tapered (shown in the drawing as θ).
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Obwohl diese Ansicht zeigt, daß die vordere Stirnfläche sich bis zu einem Punkt verjüngt, kann anstelle dieses Punktes ein kleinerer stumpfer oder Radialteil am vorderen Ende des Kontaktstiftes vorteilhaft eingesetzt werden. Auch die in Fig. 4 gezeigte doppelseitige Verjüngung auf einen Punkt ist nicht unbedingt erforderlich und es würde eine einzige Kegelfläche genügen, welche sich quer oder im wesentlichen quer zur Vorderkante des Stiftes erstreckt. Der umschlossene Winkel θ beträgt vorzugsweise 60° oder weniger.Although this view shows that the front face is tapered to a point, a smaller one may be used in place of that point blunt or radial part at the front end of the contact pin advantageous can be used. The double-sided tapering to a point shown in FIG. 4 is also not absolutely necessary and a single conical surface would suffice which extends transversely or substantially transversely to the leading edge of the pin. The enclosed angle θ is preferably 60 ° or less.
Fig. 5 zeigt einen elektrischen Steckerstift 40 des früheren Standes der Technik einschließlich eines sphärischen Vorderteils 41. Obwohl solche Kontaktstifte ebenso vorteilhaft für die Steckbarmachung mit den elektrischen Kontakten der Bürstenbuchse verwendet werden können, erfordern sie einen kleineren Stift für eine gegebene Größe des Bürstenkontaktes, um eine Beschädigung der Bürste zu vermeiden. Der bei einem sphärischen Vorderteil erforderliche kleinere Stift begrenzt die Strombelastbarkeit der Steckverbindung und ist somit für die Erfindung schädlich.Fig. 5 shows a prior art electrical connector pin 40 of the art including a spherical front part 41. Although such contact pins are also advantageous for the pluggable Can be used with the brush socket electrical contacts, they require a smaller stylus for one given size of the brush contact to avoid damage to the brush to avoid. The smaller pin required for a spherical front part limits the current carrying capacity of the connector and is thus detrimental to the invention.
Obwohl bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel Größen für ein Bündel aus sieben Drähten angegeben wurden, sind zahlreiche Änderungen der Anzahl der Bürstendrähte und der Größen der Steckerstifte, die vorteilhafterweise für die Erfindung eingesetzt werden können, möglich. Andere Beispiele für zulässige erfindungsgemäße Auslegungen umfassen:Although in the preferred embodiment sizes for a bundle from seven wires specified, numerous changes in the number of brush wires and the sizes of the connector pins are the can advantageously be used for the invention, possible. Other examples of permissible designs according to the invention include:
- 10 -- 10 -
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(mm)Sockets 0
(mm)
Bürstendrähtenumber of
Brush wires
(mm)Pin 0
(mm)
beispielExecutive
example
(A)capacity
(A)
0 Bunch-
0
Buchsen 0 zu
Stift 0relationship
Sockets 0 closed
Pin 0
0 zu Stiftrelationship
0 to pen
beispielExecutive
example
(mm)Bundle 0
(mm)
Die Durchmesser der Bündel gelten vor dem Steckvorgang. Natürlich könnte auch ein kleinerer Kontaktstift für eine gegebene Größe eines Bürstenkontaktes verwendet werden. Jedoch wäre dann die Nennstrombelastung dieser Steckverbindung kleiner als die des Bürstenkontaktes und es ergäbe sich der unnötige Aufwand eines größen Bürstenkontaktes. Umgekehrt könnte auch ein Bürstenkontakt von kleinerer Größe für einen Kontaktstift gegebener Größe verwendet werden. Jedoch auch in diesem Falle wäre der übergroße Stift vergeblich, da die Strombelastbarkeit des Aggregats durch den Bürstenkontakt begrenzt wäre.The diameters of the bundles apply before the mating process. Of course, a smaller contact pin could also be used for a given Size of a brush contact can be used. However, the rated current load of this connector would then be smaller than that of the Brush contact and there would be the unnecessary effort of a larger brush contact. Conversely, a brush contact could also be used of smaller size can be used for a contact pin of a given size. However, in this case too, the oversized pen would be in vain, as the current carrying capacity of the unit would be limited by the brush contact.
Außer den vorstehend aufgeführten Ausführungsbeispielen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die als eine Konstante von 0,008 Zoll (0,2032 mm) betrachtete Größe der Bürstendrähte kann geändert werden und ebenso auch der Werkstoff des Kontaktstiftes, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.In addition to the exemplary embodiments listed above, others are also possible without departing from the scope of the invention. As a constant of 0.008 inches (0.2032 mm) considered size of the brush wires can be changed, as can the material of the contact pin without departing from the scope of the invention.
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Claims (5)
Kontakten im anderen Anschlußstück verbunden werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kontakte (22) des ersten Anschlußstückes (10) mit einer Anzahl von axial ausgerichteten Drähten (22a) mit spitzwinkligen Vorderflächen (22b) bestückt sind, ferner dadurch, daß die einzelnen Kontakte (32) des zweiten Anschlußstückes (10) als Längsteil mit einem stiftartigen Vorderteil (32a) ausgeformt sind, wodurch bei einer steckbaren Zusammenführung des ersten (10) und zweiten (10) elektrischen Anschlußstückes die steckbaren Vorderteile (32a) der Kontakte (32) des zweiten Anschlußstückes (10) in die axial ausgerichteten Drähte (22a) eines entsprechenden Kontaktes (22) des
ersten Anschlußstückes (10) hineinragen.Connectors, each equipped with a number of electrical contacts fastened in them, which can be plugged into the
Contacts are to be connected in the other connector, characterized in that the individual contacts (22) of the first connector (10) are equipped with a number of axially aligned wires (22a) with acute-angled front surfaces (22b), furthermore in that the individual contacts (32) of the second connection piece (10) are formed as a longitudinal part with a pin-like front part (32a), whereby the pluggable front parts (32a) of the contacts (32) of the second connection piece (10) in the axially aligned wires (22a) of a corresponding contact (22) of the
protrude first connector (10).
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