DE3320147C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrfach-Steckverbinder nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1. Ein solcher Mehrfach-Steckverbinder ist aus der US-PS 40 29 386 bekannt.

Von elektrischen Steckverbindungen wird sehr häufig eine Abschirmung gegen Einstreuungen von außen verlangt, die in den damit verbundenen Geräten einen Brumm oder andere Störsignale hervorrufen können. Steckverbinder für sol­ che Verbindungen weisen daher in aller Regel metalli­ sche, im wesentlichen rohrförmige Gehäuse auf, in denen die Kontakte isoliert gehalten werden. Solche Steckver­ binder sind mit die Kontaktabschnitte der Kontaktelemen­ te umgebende Gehäuseabschnitte versehen, die so gestal­ tet sind, daß diese Gehäuseabschnitte von zwei an der Steckverbindung teilnehmenden Steckverbindern teleskop­ artig ineinander geschoben werden können. Wenn diePas­ sung dieser Gehäuseabschnitte ausreichend eng ist, er­ gibt sich bereits durch das Zusammenstecken eine elek­ trisch leitende Verbindung zwischen diesen Gehäuseab­ schnitten unmittelbar.

Enge Passungen erschweren jedoch das Zusammenstecken von Steckverbindungen und sind daher unerwünscht. Außerdem ist bei ihnen eine sichere Kontaktgabe zwischen den me­ tallischen Gehäusen nicht in allen Fällen sicherge­ stellt. Aus der US-PS 41 23 842 ist eine Steckverbindung bekannt mit zwei Verbinderteilen, die teleskopartig in­ einanderzusteckende Gehäuseabschnitte aufweisen, bei der am inneren Umfang desjenigen Gehäuseabschnitts des einen Verbinders, der den dazu passenden Gehäuseabschnitt des anderen Verbinders aufnimmt, ein Federring angeordnet ist, der mehrere, radial nach innen vorstehende Feder­ zungen aufweist, die sich beim Zusammenstecken der Steckverbindung an den Außenumfang des anderen Verbin­ ders anlegen. Der Federring ist an einem ringförmigen Bund am Innenumfang seines Verbinders verankert, der in eine an dem Federring ausgebildete Rille eingreift. Die­ se Konstruktion erlaubt es, daß die genannten Gehäuse­ teile der beiden Verbinder mit gewissem Spiel ineinan­ dergreifen, wobei zwischen ihnen jedoch über den Feder­ ring ein einwandfreier elektrischer Kontakt sicherge­ stellt ist. Die Montage eines solchen Federrings ist al­ lerdings nicht ganz einfach, da der Ring erheblich ver­ formt werden muß, um ihn an dem genannten Bund verankern zu können. Außerdem ist ein Austausch dieses Ringes, wenn er abgenutzt sein sollte, nicht oder nur sehr schwierig möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steck­ verbinder der eingangs genannten Art anzugeben, der eine sichere Kontaktgabe seines Gehäuses mit dem eines Gegen-Verbinders gewährleistet und einfach zusammenzu­ bauen ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung schafft einen Steckverbinder, der mit elektrisch leitfähigen Federelementen versehen ist, die außen am Steckabschnitt des Verbinders verankert sind. Der Steckabschnitt und die Federelemente sind so gestal­ tet, daß sie, falls notwendig, von dem Verbinder gelöst und gegen neue Federn ausgetauscht werden können, wenn sie korrodiert oder in anderer Weise beschädigt sein sollten.

Die Erfindung ist anwendbar sowohl bei solchen Steckver­ bindungen, bei denen in den Verbindern Filterelemente vorhanden sind, als auch bei solchen, bei denen solche Filterelemente fehlen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Filter- Steckers, der Kontaktstifte enthält und er­ findungsgemäß ausgebildet ist,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Ge­ häusekontaktelementes in der Form eines Feder­ elementes mit federförmigen Teilen, um einen zuverlässigen Leitungskontakt der Steckergehäuse sicherzustellen, wenn der Stecker gemäß Fig. 1 in eine geeignete Steckdose einge­ steckt ist,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung längs der Linie III-III in Fig. 1, wobei die den Filter-Stecker gemäß Fig. 1 bildenden Bauteile dargestellt sind,

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung des Filtersteckers gemäß Fig. 1, der in eine entsprechende Steck­ dose eingesteckt ist, und des Feder­ elementes, welches sicher zwischen den ent­ sprechenden Gehäusen eingreift,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Filter­ steckdose, die nach dem Gedanken der Erfindung ausgebildet ist,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung, welche die Bauteile der Steckdose nach Fig. 5 zeigt, und

Fig. 7 eine Teilschnittdarstellung der Filtersteck­ dose nach Fig. 5, in die ein geeigneter Stecker eingesteckt ist.

Es wird nun auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, in denen als Verbinder ein Filterstecker 10 dargestellt ist, mit einer Vielzahl von länglichen Kontakten 12, die in einem Gehäuse 14 aus einem Stück enthalten sind und bezüglich elektromagnetischer Störungen an Masse gelegt bzw. abgeschirmt sind. Das Gehäuse 14 weist einen Befestigungsflansch 16, einen vor­ deren Steckabschnit 18 und einen rückwärtigen Anschlußabschnitt 20 auf, welche als eine einheitliche Ausbildung aus einem leitenden Material wie z. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sind. Jeder Kontakt 12 weist ein Kontakteingriffs­ ende 22 und ein Drahtanschlußende 24 auf. Wie es am besten in Fig. 3 in bezug auf den Filterstecker 10 zu erkennen ist, ist der Kontakteingriffsabschnitt 22 in der Form eines Stiftes oder Steckers ausgebildet, welcher in dem Steckabschnitt 18 des Gehäuses angeordnet ist, wohingegen das Drahtbe­ festigungsende 24 nach außen über den rückwärtigen Gehäuseabschnitt 20 hin­ aussteht.

Es wird darauf hingewiesen, daß der dargestellte Filterstecker 10 an einer Untereinheit 26 eines Systems befestigt sein kann. Die Verdrahtung der Untereinheit kann durch ein bekanntes Wickelverfahren an dem Ende 24 erfolgen. Andere übliche End­ verbindungen wie z. B. durch Löten können ebenfalls vorgesehen werden. Eine geeignete Steckdose kann als Gegen-Verbinder in den vorderen Steckab­ schnitt 18 eingeführt werden, um mit den Stiften in Eingriff zu gelangen, welche die Kontakteingriffsabschnitte 22 auf­ weisen.

Ein Filterelement 28 gegen elektromagnetische Störungen, wie z. B. ein HF-Keramikkondensator oder eine HF- Pi-Filterschaltung ist von seiten des Anschlußabschnitts in den Verbinder 10 einge­ führt, gegen eie Kontaktschulter 30 gedrückt und in die­ ser Lage festgelegt. Die Filterelemente sind rohrförmig ausgebildet mit einer mittigen Öffnung, die zur Anordnung auf einem Kontakt geeignet ist.

Eine rechteckige Platte 32, welche im wesentlichen den Innenabmessungen des Anschluß­ abschnittes 20 angepaßt ist, besteht aus leitendem Material, wie z. B. Messing, und ist auf einer oder beiden Seiten mit Lötzinn beschichtet. Die Platte 32 it mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen, welche der Anzahl der Kontakte entspricht, die in dem Verbinder 10 ent­ halten sein sollen. Jede der Öffnungen hat einen Kragen 34, dessen Innen­ durchmesser dem Außendurchmesser des Elementes 28 entspricht und ermöglicht, die Außenfläche und den Kragen miteinander zu verlöten. Ein Bund 36 steht nach innen in das Gehäuse hervor, um die Platte 32 zu halten. Die Platte 32 kann dann durch Anlöten an den Flansch 36 in ihrer Lage ge­ halten und elektrisch mit dem Gehäuse verbunden sein.

Ein rückwärtiges C-förmiges Isolierelement 38 weist einen Mittelabschnitt 40 mit einem vorstehenden Wandabschnitt 42 auf und hält die Kontaktendabschnitte 24 in räumlich beabstandeter Lage. Der Mittelab­ schnitt 40 weist eine Vielzahl von Öffnungen 44 auf, die der maximalen Anzahl von Kontakten entspricht, die an dem Verbinder 10 angeordnet werden sollen, wobei jede Öffnung im wesentlichen von der Größe ist, daß ein enger Paßsitz mit einem entsprechenden Kontaktendabschnitt vorliegt. Der vorstehende Wandabschnitt 42 kann so bemessen sein, daß ein enger Paßsitz innerhalb des Anschlußabschnites 20 vorliegt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und der Wandab­ schnitt 42 kann so angeordnet sein, daß sein Ende die Platte 32 berührt. Ein anderes Isolierelement 46, welches ähnlich dem Isolierelement 38 ist, ist in ähnlicher Weise mit Öffnungen und einem vorstehenden Abschnitt ausgebildet, so daß es durch Schieben mit enger Passung in den Steckabschnitt 18 eingeführt und gegen den Flansch 36 stoßen kann, um die Kontakteingriffsabschnitte 22 raum­ mäßig abzustützen. Beide Isolierelemente 38 und 46 können in ihrer Lage verklebt oder zur Verriegelung innerhalb des Gehäuses mit Stegen versehen sein.

Um eine zuverlässige, elektrische Leitung zwischen den Ge­ häusen von ineinander gesteckten Verbindern zu schaffen, ist eine Gehäusekontakteinrichtung in Form einer Feder­ gruppe 48, die in Fig. 2 gezeigt ist. Die Feder­ gruppe 48 umfaßt eine Reihe von Federelementen 50, von denen jeder einen Haltearm 52 mit einem Hakenende 54 und einem gewölbten Blattfederarm 56 aufweist. Die Feder­ gruppe 48 ist aus leitendem Material hergestellt und kann ohne weiteres in Form gebracht und mit Federwirkung versehen werden, damit es einen oder mehrere Federelemente 50 mit Verbindungsstegen 58 aufweist.

Der Steckabschnitt 18 ist mit einer Vielzahl von Schlitzen 60 und einer Ausnehmung 62 ausgebildet, um die Federgruppe 48 aufzunehmen, wie es in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Die Länge der Federgruppe 48 stimmt mit der Länge der Ausnehmung 62 überein. Sie wird ferner durch die Hakenenden 54 gehalten, welche in den Schlitzen 60 angeordnet sind. Im Falle eines Steckers 10 ist der Haltearm 52 an der Außenfläche des Steckabschnittes 18 angeordnet, wobei sich der Blattfederarm 56 innerhalb des Gehäuses befindet und mit entsprechenden Gehäusenuten 64 ausgerichtet ist. Wenn somit als Gegen-Verbinder eine Steckdose 66, welche ein leitendes Gehäuse 68 aufweist, in einen Stecker 10 (siehe Fig. 4) eingeschoben wird, so wird jeder Blattfeder­ arm 56 durch den Eingriff mit dem Gehäuse 68 niedergedrückt und in die entsprechende Gehäusenut 64 gezwungen. Ein posi­ tiver, zuverlässiger, elektrisch leitender Eingriff wird somit zwischen dem Gehäuse 68 der Steckdose und dem Steckab­ schnitt 18 des Steckers 10 geschaffen, um eine wirkungs­ volle Abschirmung gegen elektromagnetische Störung sicherzu­ stellen. Während nur 8 Federelemente 50 in Verbindung mit dem Stecker 10 gezeigt worden sind, kann sich die tat­ sächliche Anzahl mit der Steckergröße ändern, wie es er­ wünscht ist, um einen zuverlässigen Gehäusekontakt bei miteinander verbundenen Steckern zu schaffen.

Beim Zusammenbau des Filtersteckers 10, der in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, ergeben sich der Reihe nach folgende Schritte: ein Filterelement wird an jedem Kontakt angeordnet; die Kontakte werden durch die entsprechenden Öffnungen in der Erdungsplatte eingeführt; die Erdungsplatte und die Kontakte werden in dem Gehäuse angeordnet; die entsprechenden Isolier­ abstandsstücke werden in das Gehäuse von den beiden Seiten eingeführt; die Federelemente werden zum Einschnappen in ihre Lage gebracht. Geeignete Löttechniken, wie es vor­ hergehend beschrieben worden ist, können während des Zu­ sammenbauvorganges verwandt werden, um das Gehäuse, die Erdungsplatte und die Filterelemente sicher zu halten und elektrisch miteinander zu verbinden.

Es wird auf die Fig. 5 und 6 Bezug genommen, in denen eine Filtersteckdose 70 als Verbinder dargestellt ist, die nach dem Gedanken der Erfindung ausgebildet ist, um die vorhergehend im Zu­ sammenhang mit dem Stecker 10 beschriebenen Merkmale auf­ zuweisen. gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren die gleichen Elemente. In diesem Fall umfassen die Kontakte 72 einen Kontakteingriffsabschnitt oder Fassung 74 an ei­ nem Ende und einen Anschlußendabschnitt 76 an dem anderen Ende. Ein allgemein blockförmiges Isolierelement 78 ist mit geeigneten Öffnungen versehen, um die Konktakt­ eingriffsabschnitte 74 aufzunehmen. Ein Gehäuse 80 aus einem Stück ist aus leitendem Material gebildet und umfaßt eine Basis 82, einen vorderen Steckabschnitt 84 und einen rück­ wärtigen Anschlußabschnitt 86. Der Steckabschnitt 84 des Ge­ häuses weist eine Reihe von Nuten 88 an der Außenfläche auf, um Blattfederarme 56 aufzunehmen, wie es Fig. 5 zeigt. Es wird darauf hingewiesen, daß eine Ausnehmung wie die Ausnehmung 62 an dem Steckabschnitt 84 des Gehäuses für die Filtersteckdose nicht vorgesehen ist. Wenn er­ wünscht, kann die Ausnehmung 62 ebenso bei dem Filter­ stecker gemäß Fig. 1 fortgelassen werden, und die Feder­ gruppe 48 wird ausreichend durch die Schnappwirkung an dem Gehäuse und dem Haken 54 in dem Schlitz 60 in seiner Lage gehalten.

Wenn somit die Steckdose 70 mit einem Stecker 90, der ein leitendes Gehäuse 92 aufweist, verbunden wird, wird eine zuverlässige Berührung zwischen ihren Gehäusen durch den niederdrückenden Eingriff des Gehäuses 92 und den Blatt­ federarmen 56 geschaffen, wie es Fig. 7 zeigt. Schlitze 89 sind in dem Steckabschnitt 84 des Gehäuses vorgesehen.

Der Zusammenbau der Steckdose 70 kann in der gleichen Reihen­ folge durchgeführt werden, wie es in bezug auf den Stecker 10 vorhergehend beschrieben worden ist. Es wird darauf hin­ gewiesen, daß im Falle der Steckdose 70 die Federgruppe umgekehrt ist, so daß die Blattfederarme 56 an der Außenseite des Gehäuses statt an seiner Innenseite wie im Falle des Steckers 10 vorhanden sind.

Die Federgruppe 48 kann aus einem geeigneten elek­ trisch leitenden Material mit einer Dicke von ungefähr 0,10 mm ausgebildet und zum Federn vergütet sein, wobei alle oder ausgewählte Oberflächen vergoldet sind. Der Blatt­ federarm 56 und der Haltearm 52 können ungefähr 1,5 bis 2,0 mm breit sein. Andererseits können der Blattfederarm und der Haltearm ungefähr 6,9 mm breit mit einem mittleren Hakenende von ungefähr 1,5 bis 2,0 mm sein. Auch können die entsprechenden Nuten 64 und 88 weggelassen werden, indem die entsprechenden vorderen Abschnitte 18 und 84 der Ge­ häuse in geeigneter Weise dimensioniert werden. Die inneren Flächen des Steckabschnittes 18 des Verbinders 10 und die Außenflächen des Steckabschnittes 84 des Gegen-Verbinders 66 können vergoldet sein und die feinen Enden der Blattfederarme können etwas gespalten sein, um einen noch positiveren elektrisch leitenden Eingriff zwischen den Gehäusen zu ermöglichen, wenn dieses erwünscht ist.

Claims (7)

1. Mehrfach-Steckverbinder, enthaltend ein einstückiges, im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse aus einem elek­ trisch leitfähigen Material, eine Vielzahl von länglichen Kontakten, von denen jeder einen vorderen Kontaktabschnitt und einen rückwärtigen Anschlußabschnitt aufweist und wenigstens einige der Kontakte ggf. eine zwischen den genannten Abschnitten angeordnete Filterbaugruppe aufweisen, die mittels einer Erdungsplatte elektrisch mit dem Gehäuse verbunden sind, und zwei Isolierkörper, die die Kontakte in gegenseiti­ gem Abstand in dem Gehäuse festlegen, wobei der die Kon­ taktabschnitte umgebende Gehäuseabschnitt (Steckabschnitt) zum Einstecken bzw. Aufnehmen in einen bzw. eines die Kontaktabschnitte des entsprechenden Gegen-Verbinders umgebenden Steckabschnitt(s) ausgebil­ det ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckabschnitt (18; 84) an seinem hinteren Ende mit mehreren Schlit­ zen (60; 89) versehen ist und auf dem Steckabschnitt (18; 84) mehrere elektrisch leitfähige Federelemente (50) angeordnet sind, bestehend aus jeweils einem Halte­ arm (52), der sich vom freien Ende des Steckabschnitts (18; 84) auf der einen Seite desselben bis in Höhe der Schlitze (60; 89) erstreckt, mit einem Hakenende (54), das in einen der Schlitze (60; 89) eingreift, und einem gegenüberliegenden gewölbten Blattfederarm (56), der sich auf der anderen, dem Steckabschnitt (84; 18) des Gegen-Verbinders zugewandten Seite des Steckabschnitts (18; 84) erstreckt.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Federelemente (50) durch einen Steg (58), der auf der Stirnseite des Steckab­ schnitts (18; 84) verläuft, zu einer integralen Einheit (48) miteinander verbunden sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Steckab­ schnitts (18; 84) eine Ausnehmung (62) für die Aufnahme des Steges (58) ausgebildet ist.

4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Steckabschnitts (18; 84) unter den gewölbten Blattfeder­ armen (56) jeweils mit Nuten (64; 88) zur Aufnahme der Blattfederarme (56) versehen ist.

5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Blattfederarme (56) gespalten sind.

6. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federele­ mente (50) eine Breite von etwa 1,5 bis 2 mm aufweisen.

7. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenenden (54) etwa 1,5 bis 2 mm lang sind.