DE4238533C2 - Kontaktelement für Steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktelement für eine aus Steckverbinderteilen bestehende Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 26 50 323 A1 ist ein Steckverbindung mit mindestens einem gabelförmigen Kontaktelement bekanntgeworden, das zwei Schenkel und einen Schlitz zwischen den Schenkeln aufweist sowie mit mindestens einem U-förmigen Schneidklemmkontakt, der zwei Schenkel und einen Aufnahmeschlitz zur Aufnahme eines Kabels aufweist, wobei die Schenkel die Isolierung des Kabels durchschneiden und verdrängen und mit dem Leiter in Kontakt treten. Die Schenkel des gabelförmigen Kontaktelements übergreifen einen Schenkel des zugeordneten Schneidklemmkontakts vom freien Ende her. Der U-förmige Schneidklemmkontakt und der zugeordnete gabelförmige Kontakt sind annähernd um 90° zueinander gedreht.

Das Aufstecken gabelförmiger Kontaktelemente auf U-förmige Schneidklemmkontakte in der oben beschriebenen Art war bisher zufriedenstellend. Beim Übergang auf ein digitales System ergibt sich jedoch häufig die Notwendigkeit, Kabel mit größerem Leiterdurchmesser einzusetzen und damit auch mit größerem Isolationsdurchmesser, nicht zuletzt mit dem Ziel, eine höhere Reichweite zu ermöglichen. Bei sonst gleichen Rasterabständen in den Steckverbinderteilen wurde indessen festgestellt, daß die Schenkel der gabelförmigen Kontaktelemente durch die zum Teil erheblich deformierte Isolierung des Kabels im Schneidklemmkontakt verbogen werden. Die Gefahr einer Verbiegung ist um so größer, je härter das verwendete Isolationsmaterial ist. Eine Verbiegung der gabelförmigen Kontaktelemente verringert jedoch die Qualität der elektrischen Verbindung bzw. beeinträchtigt diese mehr oder weniger.

Aus der DE 29 15 184 A1 ist bekanntgeworden, die freien Enden von U-förmigen Schneidklemmkontakten mit einer Anschrägung zu versehen. Dadurch bildet sich am freien Ende eine messerartige Schneide, die ein leichteres Durchdringen der Isolierung ermöglicht.

Aus der DE 27 34 134 A1 ist ein U-förmiger Schneidklemmkontakt bekanntgeworden, der aus einem Flachmaterial aus Phosphorbronze oder Messing hergestellt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gabelförmiges Kontaktelement für eine aus Steckverbinderteilen bestehende Steckverbindung zu schaffen, das auch bei Kabeln mit größerem Außendurchmesser einen einwandfreien elektrischen Kontakt mit einem U-förmigen Schneidklemmkontakt ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Kontaktelement sind die freien Endbereiche der Schenkel auf der dem Schlitz zwischen den Schenkeln abgewandten flachen Seite mit einer geneigten Fläche, vorzugsweise einer Anschrägung versehen, wodurch ein angespitztes Ende gebildet ist. Statt einer geraden ist auch eine gekrümmte Fläche denkbar. Ferner können zwei oder mehr Schrägflächen vorgesehen werden, welche das Ende der Schenkel spitz zulaufend formen. Nach einer Ausgestal­ tung der Erfindung kann das angeschrägte Ende stumpf sein. Die Breite des stumpfen Endes beträgt etwa die halbe Dicke der Schenkel oder ist etwas kleiner.

Die gabelförmigen Kontakte sind an sich dazu ausgelegt, daß sie in ihrem Schlitz ein Kabel aufnehmen wie das der Fall bei konventionellen U-Kontakten ist. Bei Kabeln größe­ ren Durchmessers kann jedoch geschehen, daß die Schenkel des gabelförmigen Kontakts gegen die im U-Kontakt ver­ drängte Isolierung stoßen.

Die freien Enden der Schenkel der gabelförmigen Kontakt­ elemente dringen in das deformierte Isoliermaterial ein, falls es beim Herstellen eines Kontaktes im Wege ist, wer­ den hingegen an einer Verformung gehindert. Durch die An­ ordnung der geneigten Fläche auf der vom Kabel abgewandten Seite entsteht beim Eindringen in Isoliermaterial eine zum Kabel hin gerichtete Kraftkomponente, welche ein uner­ wünschtes Verbiegen der Schenkel vom Kabel fort unterbin­ det. Die Schenkel des gabelförmigen Kontaktabschnitts wer­ den in einer um 90° verdrehten Richtung nicht verbogen, so daß im Aufnahmeschlitz dazwischen der Schenkel des anderen Kontaktelements (U-Kontakt) klemmend aufgenommen wird, um einen wirksamen elektrischen Kontakt zu schaffen. Trotz einer mehr oder weniger großen Ansammlung von Isoliermate­ rial im Eingriffsbereich der beiden Kontaktelemente wird daher durch die Erfindung eine zuverlässige elektrische Verbindung geschaffen.

Das abgestumpfte Ende des gabelförmigen Kontaktelements ist für die beschriebene Funktion nicht hinderlich, hat dafür den Vorteil, daß die gewünschte Anschrägung bei den normalerweise vorliegenden Abmessungen derartiger Kontakt­ elemente auf einfache Weise gefertigt werden kann. Eine Herstellungsmethode besteht z. B. darin, die Anschrägung durch Preßverformen anzubringen, was gleichzeitig mit einem Ausstanzschritt durchgeführt werden kann.

Zusammenfassend kann daher festgestellt werden, daß dem erfindungsgemäßen gabelförmigen Kontaktelement eine Reihe von Vorteilen zukommt:

• - es werden unzulässige Biegekräfte auf das gabelförmige Kontaktelement beim Zusammenstecken mit einem U-förmi­ gen Schneidklemmkontakt vermieden, auch wenn das vom U-förmigen Schneidklemmkontakt aufgenommene Kabel einen größeren Durchmesser aufweist;
• - das gabelförmige Kontaktelement nach der Erfindung kann in üblicher Weise hergestellt werden und braucht gegenüber herkömmlichen Kontaktelementen nicht umkon­ struiert zu werden. Der zusätzliche Aufwand zur Her­ stellung der Anschrägung ist insbesondere in der Mas­ senfertigung gering.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen des Standes der Technik bzw. der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Verbindergehäuse einer Steckverbindung mit einem Kontaktelement nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt das Element nach Fig. 7 in einer um 90° ge­ drehten Lage.

Fig. 3 zeigt die elektrische Verbindung eines Elements nach Fig. 7 und 2 mit einem U-förmigen Schneidklemm­ kontakt nach dem Stand der Technik.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 7 eines Kon­ taktelements nach der Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine um 90° gedrehte Ansicht wie des Kontakt­ elements nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 3 einer elektrischen Verbindung zwischen einem erfindungs­ gemäßen Kontaktelement mit einem U-förmigen Schneid­ klemmkontakt.

Fig. 7 zeigt eine Ansicht eines herkömmlichen Kontaktele­ ments, das ein gabelförmiges Kontaktelement mit einem U-förmigen Schneidklemmkontakt kombiniert.

Ein herkömmliches Kontaktelement 10 aus Blechmaterial weist einen gabelförmigen Kontakt 12 auf mit Schenkeln 14, 16 und einem zwischen den Schenkeln 14, 16 liegenden Schlitz 18. Der die Schenkel 14, 16 verbindende Steg 20 ist mit einem Steg 22 eines U-förmigen Schneidklemmkontakts 24 verbunden, der gegenüber dem Kontakt 12 um 90° verdreht ist. Der U-förmige Schneidklemmkontakt 24 weist Schenkel 26, 28 auf mit dazwischenliegendem Schlitz 30 zur Aufnahme eines Kabels.

In Fig. 3 ist die Verbindung eines derartigen Elements 10 mit einem anderen herkömmlichen Kontaktelement 32 gezeigt, das einen U-förmigen Schneidklemmkontakt 34 aufweist mit Schenkeln 36, 38 und einen dazwischenliegenden Schlitz 40 sowie einem zweiten U-förmigen Schneidklemmkontakt 42 mit Schenkeln 44, 46 und einem dazwischen angeordneten Schlitz 48. Der Schlitz 30 des Kontakts 24 kann in herkömmlicher Weise ein Kabel aufnehmen wie auch der Schlitz 48 des un­ teren Kontaktabschnitts 42 (nicht gezeigt). Wie erkennbar, liegen die Kontakte 34, 42 in einer Ebene und sind eben­ falls aus Blechmaterial geformt.

Aus Fig. 3 ist ferner zu entnehmen, daß der Schlitz 40 des Schneidklemmkontakts 34 ein Kabel 50 aufnimmt, das einen Lei­ ter 52 sowie einen Kabelmantel 54 aufweist. Die Schenkel 36, 38 sind in den Kabelmantel 54 eingedrungen und in Be­ rührung mit dem Leiter 52, wobei ein Teil des Kabelmantels 54 verformt und verdrängt wird.

Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 hervorgeht, ist der gabelförmige Kontakt 12 gegenüber dem Schneidklemmkontakt 24 nicht nur um 90° verdreht, sondern auch in seiner Achse versetzt. Der Grund besteht darin, daß die Schenkel 14, 16 des ga­ belförmigen Kontakts einen Schenkel des Schneidklemmkon­ takts, hier den Schenkel 38, vom freien Ende übergreifen sollen, um zwischen den beiden Kontaktelementen 10 und 32 eine elektrische Verbindung herzustellen. Die Kontaktele­ mente 10 und 32 sind in separaten Gehäusen eines Stecker­ teils untergebracht (nicht gezeigt), wobei jedes Stecker­ teil eine Vielzahl von gleichartigen Kontaktelementen 10 bzw. 32 enthält. Bei herkömmlichen Kontaktelementen be­ steht die Gefahr, daß der gabelförmige Kontaktabschnitt durch die verdrängte Isolierung verformt wird, wie in Fig. 3 angedeutet. Diese Erscheinung ist nachteilig, weil sie die Qualität der elektrischen Verbindung beeinträchtigt.

Die Gefahr eines Verbiegens des gabelförmigen Kontakts wird mit einer Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 vermieden. Die Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 hat Ähn­ lichkeit mit der bekannten Ausführungsform nach Fig. 7 und 2, daher werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei bei der Ausführungsform von Fig. 4 und 5 ein Index a dem Bezugszeichen hinzugefügt wird.

Man erkennt aus Fig. 4 und 5, daß das Element 10a weitge­ hend mit dem nach Fig. 7 und 2 übereinstimmt mit der Aus­ nahme, daß bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 die Schenkel 14a, 16a am freien Endbereich eine Anschrägung 60, 62 aufweisen. Die Anschrägung 60, 62 ist so ausgeführt, daß noch ein stumpfes freies Ende, wie bei 64 gezeigt, übrig bleibt, das in der Ebene der Schenkel 14a, 16a ge­ rundet ist.

In Fig. 6 ist dargestellt, wie der gabelförmige Kontaktab­ schnitt 12a mit dem Schenkel 38 des Schneidklemmkontakts 34 des Kontaktelements 32 in Eingriff tritt. Wie erkennbar, liegt die Anschrägung 62 der Schenkel 14a, 16a auf der dem Schlitz 40 bzw. dem Leiter 52 abgewandten Seite. Die Schenkel 14a, 16a durchdringen das Isoliermaterial. Die Lage der Anschrägung 60, 62 stellt sicher, daß die Schenkel nicht vom Leiter 52 fortgebogen werden, wie das in Fig. 3 gezeigt ist, sondern eine Kraftkompo­ nente in Richtung Kabel 50 erfahren. Im übrigen können die Schlitze 30a und 48 wiederum Kabel in üblicher Weise auf­ nehmen (nicht gezeigt).

Wie erkennbar, stört das stumpfe Ende 64 der Schenkel 14a, 16a die Funktion nicht. Andererseits läßt sich eine An­ schrägung leichter bei den relativ kleinen Abmessungen herstellen, wenn ein stumpfes Ende verbleiben kann.

Ein Kontaktabschnitt 12a hat zum Beispiel eine Gesamtdicke von 0,4 mm. Die Anschrägung 62, 64 hat einen Winkel von 160° zur Ebene der Schenkel 16a, 18a und die Verjüngung erfolgt auf eine Breite von 0,2 mm, was der halben Dicke der Schenkel 60, 62 entspricht. Die Länge des Elements 10a beträgt 8,1 mm und seine Breite 3,95 mm. Das Material ist Messing oder Phosphorbronze (CA 510 SAE-Norm). Mit Hilfe des in den Fig. 4 bis 6 dargestellten gabelförmigen Kon­ taktabschnitts 12a kann noch bei Kabeln mit einem Leiter­ durchmesser von 0,9 mm und einem Isolationsaußendurchmesser von 1,95 mm eine zufriedenstellende elektrische Verbindung erreicht werden, auch wenn die Isolierung aus einem HD- Polyethylen besteht. Herkömmliche Kabel haben einen Außen­ durchmesser von 1,65 mm bei einer Leiterdicke von 0,65 mm.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Gehäuse 70 für ein Verbinder­ teil, das mit mehreren Kontaktelementen in einer oder meh­ reren Reihen bestückt ist, von denen eines bei 10a entspre­ chend Fig. 4, 5 und 6 gezeigt ist. Sie sind in Ausnehmun­ gen 72 des Gehäuses 70 aufgenommen, wobei der gabelförmige Kontaktabschnitt 12a nach unten übersteht. Ein im Schnitt dargestelltes Gehäuse 74 als ein zweiter Verbinderteil nimmt in Ausnehmungen 76 mehrere Kontaktelemente in einer oder mehreren Reihen auf, wobei eines bei 32 gezeigt ist, das den Fig. 3 oder 6 entspricht. Das Zusammenwirken der Kontaktelemente 10a und 32 wurde anhand Fig. 6 beschrieben, so daß darauf nicht mehr eingegangen werden muß.

Claims (4)

1. Steckverbindung mit mindestens einem gabelförmigen Kon­ taktelement, das zwei Schenkel und einen Schlitz zwischen den Schenkeln aufweist, mindestens einem U-förmigen Schneidklemmkontakt, der zwei Schenkel und einen Aufnahme-Schlitz zur Aufnahme eines Kabels aufweist, wobei die Schenkel die Isolierung des Kabels durchschneiden und verdrängen und mit dem Leiter in Kontakt treten, wobei die Schenkel des gabelförmigen Kontaktelements einen Schenkel des Schneidklemmkontakts vom freien Ende her übergreifen und wobei U-förmiger und gabelförmiger Kontakt annähernd um 90° zueinander gedreht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Endbereiche der Schenkel (16a, 18a) des gabelförmigen Kontaktelements (12a) auf der flachen Seite, die vom Aufnahmeschlitz (40) des Schneidklemmkontakts (32, 34) abgewandt ist, eine geneigte Fläche (60, 62) aufweisen derart, daß sich die Schenkel zum freien Ende hin verjüngen und eine Kraftkomponente in Richtung des Aufnahmeschlitzes (40) des U-förmigen Kontakts (32, 34) erzeugt wird, wenn die Schenkel (14a, 16a) des gabelförmigen Kontaktes (12a) in die Isolation des Kabels im Aufnahmeschlitz (40) eindringen.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Fläche (62) als gerade Anschrägung vorgesehen ist.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ende (64) der Schenkel (14a, 16a) stumpf ist.

4. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (12a; 32, 34) aus Phosphorbronze oder Messing, hergestellt sind und insbesondere das Kontaktelement (12a) eine Dicke von 0,35 bis 0,5 mm hat.