DE9115318U1

DE9115318U1 - Elektrischer Verbinder mit reduzierter Einführkraft

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Publication number: DE9115318U1
Application number: DE9115318U
Authority: DE
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1992-02-06
Anticipated expiration: 2001-12-11
Also published as: JPH10189169A; US5085601A; JP2855197B2; JPH04286886A

Description

K 36 343/6wa

ELEKTRISCHER VERBINDER MIT REDUZIERTER EINFÜHRKRAFT

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen eine Vielzahl von Kontakten aufweisenden elektrischen Verbinder mit reduzierter Einführkraft, der eine Mehrzahl übereinander angeordneter Kontaktreihen zur Verbindung mit einem komplementären Verbinder aufweist. Weiterhin befaßt sich die Erfindung mit einem Paar Kontaktelemente für einen derartigen Verbinder mit reduzierter Einführkraft.

Das Konzept der Versetzung der Kontaktflächen der Kontaktelemente eines Schaltungsplatten-Randverbinders in Verbindungsrichtung der gedruckten Schaltungsplatte, um dadurch die zum Verbinden der Schaltungsplatte mit dem Verbinder erforderliche Kraft zu reduzieren, ist in den US-A-3 193 791, US-A-3 818 280, US-A-4 200 349, US-A-4 343 532, US-A-4 636 021 und US-A-4 842 538 offenbart. Solche Schaltungsplatten-Randverbinder besitzen jedoch keine Vielzahl von in Reihenpaaren angeordneten Kontaktelementen und mit Ausnahme der in der US-A-4 343 533 und der US-A-4 200 349 offenbarten Verbinder sind die Kontaktflächen der Kontaktelemente der einen Reihe in bezug auf die Kontaktflächen der Kontaktelemente der anderen Reihe nicht nur in Verbindungsrichtung, sondern auch in Längsrichtung des Verbinders versetzt. In der US-A-3 793 609 ist ein Verbinder mit kräftefreier

Einsteuerung offenbart, bei dem je zwei Paare von Kontaktelementen in jeder von mehreren quer verlaufenden Abteilungen in einem Gehäuse an einer Schaltungsplatte angreifen. Die Kontaktflächen der Kontaktelemente jedes Paares sind in Einführrichtung der gedruckten Schaltungsplatte zueinander versetzt, wobei die Kontaktflächen sowohl der längeren als auch der kürzeren Kontaktelemente jedoch einander gegenüberliegen. Die kräftefreie Einsteuerung wird erzielt mittels eines Betätigungsglieds, das die Paare von Kontaktelementen in jeder Abteilung zum Einführen der Schaltungsplatte steuerflächenartig voneinander wegbewegt.

Ein eine Vielzahl von Kontakten auweisender elektrischer Verbinder mit mehreren übereinander angeordneten Reihenpaaren von Kontaktelementen zur Verbindung mit übereinander angeordneten Kontaktreihen eines komplementären Verbinders kann 300 bis 400 Kontaktelemente aufweisen. Es ist daher wünschenswert, daß nicht nur die zum miteinander Verbinden der Verbinder erforderliche Kraft reduziert werden sollte, sondern daß auch die normale Kraft, die auf jedes der einzelnen Kontaktelemente ausgeübt wird, so weit wie möglich gleichmäßig sein sollte.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein eine Vielzahl von Kontakten aufweisender elektrischer Verbinder ein längliches isolierendes Gehäuse mit einer sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Steckseite bzw. Verbindungsseite, wobei das Gehäuse mehrere Paare einander benachbarter Reihen von Kontaktelementaufnahmehohlräumen definiert und sich jede Reihe in Längsrichtung des Gehäuses erstreckt, wobei die Hohlräume jedes Paares einander benachbarter Reihen von Hohlräumen in Form von Paaren übereinander angeordneter Hohlraumbereiche vorgesehen sind. Ein erstes längliches Kontaktelement ist in dem

einen Hohlraumbereich jedes übereinander angeordneten Paares von Hohlraumbereichen gehaltert, und ein zweites längliches Kontaktelement, das kürzer ist als das erste Kontaktelement, ist in dem anderen Hohlraumbereich jedes Paares benachbarter Hohlraumbereiche gehaltert. Jedes Kontaktelement besitzt einen Festhaltebereich zum Festhalten des Kontaktelements in seinem Hohlraumbereich sowie eine Kontaktfeder, die von dem Hohlraumbereich in Richtung auf die Steckseite des Gehäuses wegragt. Die Kontaktfeder jedes ersten Kontaktelements besitzt eine erste bogenförmig gekrümmte Kontaktfläche. Die Kontaktflächen des ersten und des zweiten Kontaktelements in den übereinander angeordneten Hohlraumbereichen jedes Paares von Hohlraumbereichen sind übereinander angeordnet in einer gemeinsamen Ebene bogenförmig in entgegengesetzte Richtungen gekrümmt, wodurch sie zur Aufnahme eines jeweiligen Paares von komplementären Kontaktelementen zwischen sich zusammenwirken. Die erste Kontaktfläche ist näher bei der Steckseite als die zweite Kontaktfläche positioniert, und die Kontaktflächen der Kontaktelemente in den Hohlraumbereichen jeder Reihe von Hohlraumbereichen sind alle in dieselbe Richtung gekrümmt. Die ersten Kontaktflächen der ersten Kontaktelemente in den Hohlraumbereichen einer Vielzahl der Paare benachbarter Reihen von Hohlraumbereichen sind in entgegengesetzte Richtungen gekrümmt angeordnet. Die in entgegengesetzte Richtungen gekrümmten ersten Kontaktflächen üben somit im wesentlichen gleiche und in entgegengesetzte Richtungen wirkende Kontaktkräfte auf die jeweiligen komplementären Kontaktelemente aus, an denen sie angreifen. Wenn es sich bei der Anzahl von Paaren einander benachbarter Reihen von Kontaktelementaufnahmehohlraumbereichen um eine gerade Anzahl handelt, z.B. zwei, dann sind die von den ersten Kontaktflächen der Reihen mit den längeren Kontaktelementen, d.h. den ersten Kontaktelernen-

ten, auf die komplementären Kontaktelemente ausgeübten seitlichen Kräfte einander im wesentlichen gleich und wirken in entgegengesetzten Richtungen, wie dies auch bei den Kontaktkräften der Fall ist, die von den Kontaktelementen in den Reihen mit den kürzeren Kontaktelementen, d.h., den zweiten Kontaktelementen, auf die komplementären Kontaktelemente ausgeübt werden.

Wenn es sich jedoch bei den Paaren von einander benachbarten Reihen von Kontaktelementaufnahmehohlraumbereichen um eine ungerade Anzahl handelt, wie z.B. drei Paare, sind die genannten Kräfte zwar nicht exakt ausgeglichen, jedoch sind sie trotzdem auf ein Minimum reduziert. Da die ersten Kontaktflächen, d.h. die Kontaktflächen der längeren Kontaktelemente, näher bei der Steckseite als die Kontaktfläche der kürzeren Kontaktelemente, d.h. der zweiten Kontaktelemente, angeordnet sind, ist die durch die komplementären Kontaktelemente verursachte, anfängliche Auslenkung der längeren Kontaktelemente im wesentlichen abgeschlossen, bevor die Auslenkung der kürzeren Kontaktelemente erfolgt. Auf diese Weise sind die zur Verbindung erforderlichen Kräfte auf ein Minimum reduziert.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt jedes Kontaktelement einen von diesem wegragenden Kontaktendbereich mit einer Zinke zum Einführen in ein jeweiliges Loch einer gedruckten Schaltungsplatte, wobei sich die Zinke durch eine an dem Gehäuse verriegelte Trennplatte hindurcherstreckt, um sicherzustellen, daß die Kontaktendbereiche in räumlicher Beziehung zueinander korrekt positioniert bleiben.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfassen die Kontaktelemente eines Paares einstückiger, durch Stanzen und Formen gebildeter Kontaktelemente

zur Aufnahme in entsprechenden, einander benachbarten Hohlraumbereichen in einem isolierenden Gehäuse je eine freitragende Kontaktfeder mit einer bogenförmig gekrümmten Kontaktfläche, einen länglichen Mittelbereich sowie einen Festhaltebereich zum Festhalten des Kontaktelements in seinem Hohlraumbereich. Die Kontaktfeder ist mit dem einen Ende des Mittelbereichs verbunden, und das entgegengesetzte Ende des Mittelbereichs ist mit einem Ende des Festhaltebereichs verbunden. Die Kontaktfeder und der Festhaltebereich jedes Kontaktelements sind hinsichtlich Konfiguration und Abmessungen im wesentlichen miteinander identisch, jedoch ist der Mittelbereich des einen Kontaktelements länger als der Mittelbereich des anderen Kontaktelements .

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines an einer Schaltungsplatte montierbaren und Verbindungen im rechten Winkel schaffenden elektrischen Buchsen-Verbinders gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Metallabschirmung des Verbinders von diesem entfernt worden ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines an einer Schaltungsplatte montierbaren und vertikale Verbindungen schaffenden Sockel-Verbinders zur Verbindung mit dem in Fig. 1 gezeigten Verbinder;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der beiden in den Fig. 1 und 2 gezeigten Verbinder in einer teilweise miteinander verbundenen Position;

Fig. 4 eine Seitenansicht der beiden Kontaktelemente des buchsenartigen Verbinders;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kontaktelemente der Fig. 4;

Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, in der jedoch die Verbinder in einer vollständig miteinander verbundenen Position gezeigt sind;

Fig. 7 bis 9 fragmentarische Querschnittsansichten unter Darstellung aufeinanderfolgender Stadien beim Eingriff einer Kontaktfeder des buchsenartigen Verbinders mit einer Kontaktrippe des sockelartigen Verbinders bei der Verbindung dieser beiden Verbinder miteinander ; und

Fig. 10 eine Querschnittsansicht eines an einer Schaltungsplatte montierbaren und Verbindungen im rechten Winkel schaffenden buchsenartigen Verbinders gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wie in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigt ist, umfaßt ein an einer Schaltungsplatte montierbarer und Verbindungen im rechten Winkel schaffender, buchsenartiger elektrischer Verbinder 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein längliches dielektrisches Gehäuse 4 mit drei übereinander angeordneten, zueinander parallelen und in Längsrichtung verlaufenden Kontakt-

rippenaufnahmeschlitzen 6, 8 und 10, die sich je in eine vordere Verbindungsseite bzw. Steckseite 12 des Gehäuses 4 öffnen, wobei jeder Schlitz 6, 8 und 10 an der Verbindungsseite 12 durch ein Paar einander gegenüberliegender, in Längsrichtung verlaufender Kontaktrippenführungslippen 14 begrenzt ist. Jeder Schlitz 6, 8 und 10, der im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist, besitzt eine von der Verbindungsseite 12 abgelegene Basis 16 und kommuniziert mit einer Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden, übereinander angeordneten Paaren von oberen und unteren Reihen durchgehender Kontaktaufnahmehohlräume. Die Hohlräume der oberen Reihe jedes Paares sind mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet, und die Hohlräume der unteren Reihe jedes Paares sind mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet. Die Hohlräume 18 und 20 jedes Paares sind durch eine isolierende Barriere 22 voneinander getrennt. Jeder Hohlraum 18 und 20 öffnet sich an der Rückseite des Gehäuses 4 in eine Kontaktelementaufnahmeseite 24 des Gehäuses. Die Hohlräume 18 und 20 können z.B. in einer Anzahl von bis zum 3 00 Hohlräumen oder auch mehr vorgesehen sein. Das Gehäuse 4 besitzt einen rückwärtigen umlaufenden Flansch 26, von dessen beiden Enden sich je eine Befestigungslasche 28 nach hinten wegerstreckt, die zur Befestigung des Gehäuses 4 an einer Schaltungsplatte mit einer Plattenverriegelung 30 versehen ist und eine Öffnung 32 zur Aufnahme von Einrichtungen zur Befestigung des Gehäuses 4 an einer nicht gezeigten Halterung aufweist. Wie in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist, ist der vordere Bereich des Gehäuses 4 von einer Metallabschirmung 34 umgeben.

Weiterhin besitzt der Verbinder 2 zwei Sätze von Kontaktelementen für jede vertikale Reihe aus sechs übereinander angeordneten Hohlräumen 18 und 20, wobei der eine Satz drei erste Kontaktelemente 36a, 3 6b und 3 6c umfaßt und der andere Satz drei zweite Kontaktele-

mente 38a, 38b und 38c umfaßt. Jedes Kontaktelement 36 und 38 ist durch Stanzen und Formen aus einem einzigen Stück Metallblechvorratsmaterial gebildet.

Die Konstruktion der Kontaktelemente 3 6 und 38 wird nun im allgemeinen unter Bezugnahme auf die in Fig. 4 gezeigten Kontaktelemente 36a und 38a sowie in bezug auf den in Fig. 5 gezeigten Teil des Kontaktelements 36a erläutert. Jedes Kontaktelement 36 und 38 umfaßt eine Kontaktfeder, die allgemein mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist und sich in ihrer Breite geringfügig nach vorne verjüngt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Die Kontaktfeder 40, die in Form eines freitragenden Teils ausgebildet ist, besitzt eine bogenförmig gekrümmte Kontaktfläche 42 in der Nähe ihres freien Endes und ist über eine Versetzung 48 mit einem Ende eines Mittelbereichs 46 verbunden, der wesentlich breiter als die Feder 40 ist und im wesentlichen mit der Kontaktfläche 42 fluchtet. Das andere Ende des Mittelbereichs 46 ist im Fall eines Kontaktelements 38 über einen schräg nach oben verlaufenden Bereich 50 und im Fall eines Kontaktelements 36 über einen schräg nach unten verlaufenden Bereich 50 mit einem geradlinigen Festhaltebereich 52 verbunden, der von seinen entgegengesetzten Seiten wegstehende Festhaltewiderhaken 54 aufweist, wie dies in Fig. 5 zu sehen ist. Der Bereich 52 ist mit der Versetzung 48 im wesentlichen ausgerichtet, wie dies am besten in Fig. 5 zu sehen ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Bereich 50 jedes Kontaktelements 38 geringfügig länger ist als der Bereich 50 jedes Kontaktelements 36 und der Festhaltebereich 52 jedes Kontaktelements 38 somit in entsprechender Weise kürzer als der Festhaltebereich 52 jedes Kontaktelements 3 6 ist. Von jedem Kontaktelement 3 6 und 38 erstreckt sich ein Kontaktendbereich 56 weg, wobei die Kontaktendbereiche der Kontaktelemente 38a, 36a, 38b, 36b, 38c und 36c mit dem Bezugszeichen

56d, 56e, 56f, 56g, 56h bzw. 56i bezeichnet sind, da die sich von diesen Kontaktelementen wegerstreckenden Endbereiche 56 alle unterschiedlich konfiguriert sind, wobei die Gründe hierfür aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden. Jeder Kontaktendbereich 56 besitzt einen vorderen Fußbereich 57, der sich von einem seitlichen Rand des rückwärtigen Teils des Bereichs 52 des jeweiligen Kontaktelements 36 bzw. 38 im rechten Winkel zu dessen Ebene sowie parallel zu diesem wegerstreckt und sich von dort zu einer ersten stumpfwinkligen Biegung 58 erstreckt, von der sich der Fußbereich 56 in schräg verlaufender geradliniger Weise von dem Fußbereich 57 weg zu einer zweiten stumpfwinkligen Biegung 59 erstreckt, von der sich ein gegabeltes Verbindungsteil 60 des Endbereichs 56 rechtwinklig zu dem Fußbereich 57 wegerstreckt. Das Verbindungsteil 60 besitzt zu Beginn zwei geradlinige Zinken 62 und 64. Unmittelbar vor dem Einführen der Kontaktelemente 3 6 und 38 in das Gehäuse 4 wird eine der beiden Zinken derart befestigt, daß die verbleibenden Zinken an benachbarten Kontaktelementen 3 6 oder 38 in einer Reihe von Kontaktelementen in bezug auf die befestigten Zinken alternierend angeordnet sind, wodurch sich eine versetzte Anordnung ergibt. Die Kontaktelemente 3 6 und 38 werden dadurch an dem Gehäuse 4 montiert, daß man sie durch die Anschlußaufnahmeseite 24 des Gehäuses 4 in die jeweiligen Hohlräume 18 und 20 einführt, und zwar mit den Kontaktfedern 40 der Kontaktelemente voran, so daß jede Kontaktfeder 40 in einem jeweiligen Schlitz 6, 8 und 10 aufgenommen ist.

Der Einführvorgang wird nun ausführlicher erläutert. Ein Kontaktelement 38a wird durch einen mit dem Schlitz 6 kommunizierenden Hohlraum 18 eingeführt; ein Kontaktelement 3 6a wird durch einen ebenfalls mit dem Schlitz 6 kommunizierenden Hohlraum 20 eingeführt. Ein Kontaktelement 3 6b wird durch einen mit dem Schlitz 8

kommunizierenden Hohlraum 18 eingeführt; ein Kontaktelement 38b wird durch einen ebenfalls mit dem Schlitz 8 kommunizierenden Hohlraum 20 eingeführt. Ein Kontaktelement 3 6c wird durch einen mit dem Schlitz 10 kommunizierenden Hohlraum 18 eingeführt; ein Kontaktelement 38b wird durch einen ebenfalls mit dem Schlitz 10 kommunizierenden Hohlraum 20 eingeführt. Es ist darauf hinzuweisen, daß in dem Schlitz 6 jedes längere Kontaktelement 38a über einem kürzeren Kontaktelement 36a positioniert ist und in dem Schlitz 8 jedes kürzere Kontaktelement 36b über einem längeren Kontaktelement 38b positioniert ist.

In den vollständig eingeführten Positionen der Kontaktelemente 3 6 und 38 erstrecken sich die Kontaktflächen 42 in jedem Schlitz 6, 8 und 10 in derselben vertikalen Ebene in Richtung aufeinander zu, sind dabei jedoch in Längsrichtung der Kontaktelemente aufgrund der unterschiedlichen Längen der Bereiche 50 und 50· der Kontaktelemente 36 und 38 zueinander versetzt, wobei die Kontaktfläche 42 des Kontaktelements 38 jedes Paares von Kontaktelementen 3 6 und 38 in Richtung auf die Verbindungsseite 12 geringfügig vor der gegenüberliegenden Kontaktfläche 42 des Kontaktelements 38 des Paares liegt, wie dies in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist. In der vollständig eingeführten Position jedes Kontaktelements liegt dessen Bereich 46 flach an einer entsprechenden Barriere 22 an, wobei die Widerhaken 54 jedes Kontaktelements an einander gegenüberliegenden Seitenwänden des jeweiligen Hohlraums 18 bzw. 20 angreifen, um das Kontaktelement darin festzuhalten. Der Fußbereich 57 des Kontaktendbereichs 56 jedes Kontaktelements erstreckt sich in den hinteren Endbereich des jeweiligen Hohlraums 18 bzw. 20. Da sich der Fußbereich 57 des Kontaktendbereichs 56 jedes Kontaktelements in einer rechtwinklig zu der Ebene des Bereichs 52 des Kontakt-

elements verlaufenden Ebene erstreckt, paßt die Übergangsstelle zwischen dem Fußbereich 57 und dem Bereich 52 satt anliegend in den hinteren Endbereich des jeweiligen Hohlraums 18 bzw. 20, wodurch das Kontaktelement in dem Gehäuse 4 stabilisiert wird.

Die Kontaktendbereiche 56 erstrecken sich von den Kontaktelementen 36 bzw. 38 nach hinten unten zwischen die Befestigungslaschen 28. Die Kontaktendbereiche 56d bis 56i werden in ihrer Gesamtlänge in Richtung nach unten allmählich kürzer, wie dies in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist, und können von der Ebene des Fußbereichs 57 derart versetzt sein, daß sie sich zu der Mittenlinie der jeweiligen Kontaktelemente zurückerstrecken, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, so daß die freien Enden aller Zinken 62 und 64 in derselben horizontalen Ebene liegen, wobei die Verbindungsteile 60 der Endbereiche 56d und 56i in Querrichtung des Gehäuses 4 konstant voneinander beabstandet sind und die Endbereiche 56 über ihre gesamte Länge in Vertikalrichtung voneinander beabstandet sind. Im Interesse der vertikalen Beabstandung ist der Fußbereich 57 des Endbereichs 56d länger als der des Endbereichs 56e, der Fußbereich 57 des Endbereichs 56f länger als der des Endbereichs 56g und der Fußbereich 57 des Endbereichs 56h länger als der des Endbereichs 56i. Von den Endbereichen 56d bis 561 besitzt der Endbereich 56d die größte Länge zwischen seinen Biegungen 58 und 59, wobei die Endbereiche 56e bis 56i in ihrer Länge zwischen ihren Biegungen 58 und 59 in Richtung nach unten allmählich kleiner werden, wie dies in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist.

Die Kontaktendbereiche 56 sind in den betreffenden, vorstehend beschriebenen Positionen mittels einer Trennplatte 61 festgehalten, die zwischen den Laschen 28 durch einen Schnappvorgang befestigt ist, wie dies

in der US-PS-4 080 041 erwähnt ist, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme zu einem Bestandteil der vorliegenden Beschreibung gemacht wird. Die Platte 61 besitzt erste Reihen von Löchern 63 und zweite Reihen von Löchern 65, wobei sich die Reihen rechtwinklig zu der Länge des Gehäuses 4 erstrecken und jeder vertikalen Reihe von Kontakte lementen 36 und 38 je ein Reihenpaar aus Öffnungen 63 und öffungen 65 zugeordnet ist. Die Reihen 63 und 65 sind sowohl in Längsrichtung des Gehäuses 4 als auch rechtwinklig zu der Gehäuselänge voneinander versetzt, wodurch sich ein versetztes Muster ergibt. Bei Montage der Platte 61 an den Laschen 28 wird jede Zinke 64 geführt durch eine trichterartige Lochmündungsöffnung durch ein entsprechendes Loch 63 hindurchgeführt, und jede Zinke 62 wird ebenfalls geführt durch eine trichterartige Lochmündungsöffnung durch eine entsprechende Öffnung 65 hindurchgeführt. Die Endbereiche 56 sind dadurch fest in Position gehalten, um dadurch die tatsächliche Position der freien Enden derselben beizubehalten. Die genannten Mündungsöffnungen öffnen sich in eine Zinkenaufnahmeseite 67 der Platte 61. Jede der Zinken 62 und 64 ragt unten über eine Befestigungsseite 69 der Platte 61 hinaus und dient zum Einführen in geeignet positionierte, entsprechende Löcher in einer Schaltungsplatte, um dann mit dieser verlötet zu werden. Die Befestigungsseite 69 ist im wesentlichen koplanar mit einer Befestigungsseite 71 des Gehäuses 4.

Ein an einer Schaltungsplatte montierbarer und vertikale Verbindungen schaffender, sockelartiger Verbinder 36 zur Verbindung mit dem rechtwinklige Verbindungen schaffenden Verbinder 2 wird nun unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Der Verbinder 66, der in der US-PS 5,064,391 ausführlicher beschrieben ist, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gemacht

wird, umfaßt ein isolierendes Gehäuse 68 mit einer vorderen Verbindungsseite bzw. Steckseite 70 und einer dieser entgegengesetzten Rückseite 72. Drei im wesentlichen identisch in vertikaler Richtung voneinander beabstandeter Kontakt-Tragerippen 74, 76 und 78 erstrecken sich jeweils rechtwinklig von der Steckseite 70 weg. Zwischen der Steckseite 70 und der Rückseite 72 erstreckt sich eine Vielzahl von Kontaktaufnahmekanälen 80 zur Aufnahme und Befestigung von Kontakten 82 in diesen durch das Gehäuse 68 hindurch. Ein elektrisch leitfähiger Mantel 64 besitzt eine D-förmige Haube bzw. Abschirmung 86, die sich von der Steckseite 70 nach außen wegerstreckt. Die Haube 86 schirmt die Kontakte 82 und die Rippen 74, 76 und 78 ab und besitzt nach innen vorstehende, abgerundete Ausbuchtungen 88 zum Angreifen an der Abschirmung 34 der Verbinders 2. Das Gehäuse 68 besitzt eine in einer Ebene liegende Befestigungsseite 90 zur Aufnahme in Anlage an einer nicht gezeigten Schaltungsplatte, wenn der Verbinder 66 an dieser montiert wird. Jeder Kontakt 82 besitzt einen nach hinten ragenden Lötfahnen-Endbereich 92, in dessen Nähe sich Festhaltewiderhaken 94 zum Befestigen der Kontakte 82 in dem Gehäuse 68 befinden. Die Endbereiche 92 erstrecken sich durch eine Trennplatte 93 hindurch. An seinem vorderen, steckseitigen Ende besitzt jeder Kontakt 82 eine geprägte Kontaktfederführungsspitze 96 sowie Festlegeflügel 98, die sich nahe einer einen bogenförmig gekrümmten Querschnitt aufweisenden Langsrichtungskante 100 der jeweiligen Rippe 74, 76 oder 80 befinden. Der Verbinder 86 ist in rechtwinklig zu der Ebene der Fig. 2 verlaufender Richtung länglich ausgebildet, wobei die Rippen 74, 76 und 78 in Längsrichtung des Verbinders 66 im wesentlichen erstreckungsgleich mit den Schlitzen 6, 8 bzw. 10 des Verbinders 2 ausgebildet sind, um in diesen in der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Weise aufgenomen zu werden. Die Kontakte

82 jeder Rippe 74, 76 und 80 sind an deren entgegengesetzten Seiten angebracht, wobei ein Kontakt 82 für jedes der Kontaktelemente 3 6 und 38 des Verbinders
2 vorgesehen ist.

Die Verbindung der Verbinder 2 und 66 miteinander wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 und 7 bis 9 beschrieben. Wie aus den Figuren 3 und 7 zu erkennen ist, wird die abgerundete Kante 100 jeder Rippe 74, 76 und 78 zwischen das jeweilige Paar von Führungslippen 14 in einen entsprechenden Schlitz der Schlitze 6, 8 oder 10 eingeführt. Während des Einführens der Rippen 74, 76 und 78 greift die Kante 100 jeder Rippe 74, 76 und 78 zunächst an den Kontaktflächen 42 der Kontaktfedern 40 der längeren Kontaktelemente 38 der jeweiligen Längsreihe an, und greift sodann an den Kontaktflächen 42 der Kontaktfedern 40 der kürzeren Kontaktelemente 3 6 an, um dadurch die Kontaktfedern in der in den Figuren 3 und 8 gezeigten Weise auszulenken. Dadurch, daß die Kontaktflächen 42 der Kontaktelemente 36a und 36b bzw. 38a und 38b einander gegenüberliegend angeordnet sind, befinden sich die von den Kontaktfedern 40 dieser Kontaktelemente auf die Kanten bzw. Ränder 100 der Rippen 74, 76 und 78 ausgeübten Kräfte im Gleichgewicht.

Beim weitergehenden Einführen der Rippen 74, 76 und 78 in die Schlitze 6, 8 bzw. 10 hinein bewegen sich zunächst die Kontaktflächen 42 der Kontaktelement 38 auf die geprägten seitlichen Spitzen 96 der Kontakte 82 an der einen Seite jeder Rippe hinauf, wie dies in Fig. 9 zu sehen ist, und kurz danach bewegen sich die Kontaktflächen 42 der Kontaktelemente 36 auf die geprägten Spitzen 96 der Kontakte 82 auf der entgegengesetzten Seite jeder Rippe hinauf, wobei die von den Kontaktfedern 40 der Kontaktelemente 38a, 38b ausgeübten Kräfte einander gleich sind und in entgegenge-

setzte Richtungen wirken. Auf diese Weise wird die Schaffung einer gleichmäßigen normalen bzw. senkrechten Kraft an jedem der Kontakte 82 unterstützt. Die zur Verbindung der Verbinder 2 und 66 erforderliche Kraft wird reduziert, da die von den Kontaktfedern 40 der Kontakte 3 6 und 38 ausgeübten Kräfte nicht gleichzeitig, sondern zeitlich versetzt auf die Kontakte 82 ausgeübt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da es sich bei den Kontaktelementen häufig um eine Anzahl von 3 00 Elementen oder mehr handelt. Nach der Bewegung auf die Spitzen 96 der Kontakte 82 gleiten die Kontaktflächen 42 die Kontakte 82 entlang, wie dies in Fig. 6 zu sehen ist, in der die Verbinder 2 und 66 in ihrem vollständig miteinander verbundenen Zustand gezeigt sind, wobei die Erhebungen 88 der Abdeckung 86 an der Abschirmung 34 angreifen.

Die Abfolge der Figuren 7 bis 9 veranschaulicht die Kontaktelemente 36b und 38b bei deren Aufnahme über der Kontakttragerippe. Das Zusammenwirken der Kontaktelemente 36b und 38b mit der Rippe 76 ist typisch bzw. gilt für das Zusammenwirken aller Kontaktelemente 36 und 38 mit jeglicher Rippe 74, 76 oder 78.

Aus Fig. 3 und der Abfolge der Fig. 7 bis 9 ist zu erkennen, daß während der Verbindung der Verbinder 2 und 66 miteinander die Kontaktelemente 38 zuerst an der abgerundeten Kante 100 angreifen und mit dieser reagieren. Die Figuren 3 und 7 zeigen die beiden zur Verbindung miteinander ausgerichteten Verbinder in Positionen, in denen die Kontaktelemente 38 die jeweilige Kontakttragerippe eben berühren. Eine weitergehende Relativbewegung der Verbinder 2 und 66 in Richtung aufeinander zu zur Verbindung derselben veranlaßt die Kontaktfläche 42 des Kontaktelements 38 zum Reagieren mit der abgerundeten Kante 100, wodurch das Kontaktelement 38b zu einer Auslenkbewegung nach unten

veranlaßt wird, das Kontaktelement 38a zu einer Auslenkbewegung nach oben veranlaßt wird und das Kontaktelement 38c ebenfalls zu einer Ausienkbewegung in Richtung nach unten veranlaßt wird.

Bei anhaltender Bewegung der Verbinder 2 und 66 in Richtung aufeinander zu greift dann das Kontaktelement 36, genauer gesagt dessen Kontaktfläche 42, zum ersten Mal an einer jeweiligen abgerundeten Kante 100 an, nachdem das Kontaktelement 38 ausreichend ausgelenkt worden ist, um sich über seine jeweilige abgerundete Kante 100 hinweg auf einen jeweiligen Kontakt 82 hinauf zu bewegen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.

Danach veranlaßt eine weitergehende Bewegung der Verbinder 2 und 66 in Richtung aufeinander zu das Kontaktelement 38 zur Ausführung einer wischenden Gleitbewegung entlang eines jeweiligen Kontakts 82, während gleichzeitig die Kontaktfläche 42 des Kontaktelements 3 6 mit der abgerundeten Kante 100 reagiert, und das Kontaktelement 36b zu einer Auslenkbewegung in Richtung nach oben, das Kontaktelement 3 6a zu einer Verbinder in Richtung nach unten und das Kontaktelement 3 6c wiederum zu einer Auslenkbewegung in Richtung nach oben veranlaßt.

Auf diese Weise wird die zum Verbinden der Verbinder 2 und 66 erforderliche Steckkraft im Vergleich zu der Steckkraft reduziert, die erforderlich wäre, wenn alle Kontaktelemente 3 6 und 38 gleichzeitig mit der abgerundeten Kante 100 in Eingriff treten und mit dieser reagieren würden sowie durch die Reaktionskräfte ausgelenkt würden. Die versetzte Anordnung der Kontaktflächen 42 entlang der Länge der Kontaktelemente 36 und 38 führt zu einem entsprechend versetzten Angreifen sowie Reagieren der Kontaktelemente 36 und 38 mit der abgerundeten Kante 100, wodurch die Einführ-

kraft über eine größere Distanz als sonst verteilt wird, wodurch die zum Verbinden der Verbinder 2 und 66 auftretende maximale Einführkraft reduziert wird. Dies ist besonders wichtig aufgrund der großen Anzahl von Kontaktelementen 36 und 38 in dem Verbinder 2, die mit einem entsprechendem Kontakt 82 in dem Verbinder 66 in Verbindung treten.

Während der Verbindung des Verbinders 2 mit dem Verbinder 66 ist die in bezug auf Fig. 3 vertikale Komponente der Reaktionskräfte, die jeden Kontakt 38b zu einer Auslenkung nach unten veranlassen, im wesentlichen gleich sowie richtungsmäßig im wesentlichen entgegengesetzt zu der vertikalen Komponente der Reaktionskräfte, die jeden Kontakt 38a zu einer Auslenkung nach oben veranlassen. Die Reaktionskräfte an den Kontaktelementen 38a und 38b treten gleichzeitig in Aktion, mit dem Endergebnis einer vektoriellen Addition auf null, oder mit anderen Worten, die Reaktionskräfte sind ausgeglichen und heben sich in diesem Fall auf.

Die zwar zu einem späteren Zeitpunkt beim Verbindungsvorgang der Verbinder 2 und 66 auftretende, in bezug auf Fig. 3 vertikale Komponente der Reaktionskräfte, die jeden Kontakt 3 6b zu einer Auslenkung in Richtung nach oben veranlassen, ist gleichermaßen im wesentlichen gleich und richtungsmäßig im wesentlichen entgegengesetzt zu der vertikalen Komponente der Reaktionskräfte, die jeden Kontakt 3 6a zu einer Auslenkung in Richtung nach unten veranlassen. Die auf die Kontaktelemente 36a und 36b wirkenden Reaktionskräfte treten gleichzeitig in Aktion, mit dem Endergebnis einer vektoriellen Addition auf null, oder mit anderen Worten, die Reaktionskräfte befinden sich im Gleichgewicht und heben sich in diesem Fall wiederunm auf.

Bei einem Verbinder mit Kontaktelementen 36a, 36b, 38a und 38b heben sich die quer zu den Kontaktreihen verlaufenden Reaktionskräfte gegenseitig derart auf, daß die Gesamtreaktionskraft in Vertikalrichtung null beträgt. Bei Vorhandensein weiterer Kontakte, wie zum Beispiel der Kontakte 36c und 36d, betragen die quer zu den Kontaktreihen verlaufenden Gesamtreaktionskräfte während der Verbindung möglicherweise nicht null, jedoch sind sie wenigstens auf ein Minimum reduziert.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben, in der Teile, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 9 beschriebenen Teilen entsprechen und eine ähnliche Funktion besitzen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, denen jedoch ein Strichindex hinzugefügt ist.

Der Verbinder 200 des zweiten Ausführungsbeispiels umfaßt nur zwei Schlitze 6' und 8¹ und somit nur zwei Schichten zusammenwirkender Paare von Kontaktelementen, wobei diese Paare mit den Bezugszeichen 36a¹ und 38a· bzw. 36b¹ und 36a¹ bezeichnet sind. Die Kontaktelemente 36a' und 38a¹ sowie 36b· und 38b¹ sind in denselben relativen Ausrichtungen wie die vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 beschriebenen Kontaktelemente 36a und 38a sowie 36b und 38b angeordnet. Die Kräfte, die von den Kontaktfedern dieser Kontaktelemente gegen die Rippen des komplementären Verbinders - der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur zwei Rippen besitzt - ausgeübt werden, sind somit exakt ausgeglichen.

Claims

Schutzansprüche

Elektrischer Verbinder (2) zur Verbindung mit einem komplementären Verbinder (66), mit einem dielektrischen Gehäuse (14) mit einer Steckseite und mit einem ersten und einem zweiten länglichen Hohlraum (6, 8; oder 8, 10; oder 10, 6; oder 6¹, 8') in der Steckseite zur Aufnahme von Anschlüssen eines komplementären Verbinders, wobei sich die Hohlräume im wesentlichen parallel zueinander in Längsrichtung des Gehäuses erstrecken und einander gegenüberliegende Seitenwände definieren und in jedem der Hohlräume eine erste und eine zweite Reihe von Kontakten (36, 38) befestigt ist und sich jede Reihe von Kontakten in Längsrichtung des Gehäuses längs einer entsprechenden Seitenwand erstreckt, wobei jeder Kontakt in der ersten und der zweiten Reihe jedes ersten und zweiten Hohlraums einen auslenkbaren Verbindungsbereich innerhalb des jeweiligen Hohlraums nahe der Steckseite besitzt und der in jedem ersten und zweiten Hohlraum in der ersten Kontaktreihe befindliche auslenkbare Verbindungsbereich näher bei der Steckseite angeordnet ist als der in jedem ersten und zweiten Hohlraum in der zweiten Kontaktreihe befindliche auslenkbare Verbindungsbereich, wobei der auslenkbare Verbindungsbereich jedes Kontakts sich in einem unbeaufschlagten Zustand von einer jeweiligen Seitenwand weg in einen jeweiligen Hohlraum hineinerstreckt und wobei bei Aufnahme von Anschlüssen eines komplementären Verbinders in

den Hohlräumen die Kontakte durch eine normale Kraft zwischen den Anschlüssen und den Kontakten in Richtung auf die jeweilige Seitenwand vorgespannt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die auslenkbaren Verbindungsbereiche in der ersten Kontaktreihe in jedem Hohlraum in einander entgegengesetzten Richtungen in den jeweiligen Hohlraum hineinerstrecken und sich die auslenkbaren Verbindungsbereiche in der zweiten Kontaktreihe in jedem Hohlraum in einander entgegengesetzten Richtungen in den jeweiligen Hohlraum hineinerstrecken und sich dabei in jedem Hohlraum entgegengesetzt zu den auslenkbaren Verbindungsbereichen der ersten Kontaktreihe erstrecken, so daß Bereiche eines Anschlüsse aufweisenden komplementären Verbinders in dem ersten und dem zweiten Hohlraum derart aufnehmbar sind, daß normale Kräfte, verursacht durch die Reaktion zwischen den Anschlüssen des komplementären Verbinders und der ersten Reihe von Kontakten in jedem ersten und zweiten Hohlraum, sich im wesentlichen aufheben sowie normale Kräfte, verursacht durch die Reaktion zwischen den Anschlüssen des komplementären Verbinders und der zweiten Reihe von Kontakten in jedem ersten und zweiten Hohlraum, sich im wesentlichen aufheben.
2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Kontakten (38) in der ersten Reihe jedes ersten und zweiten Hohlraums um die äußersten Kontaktreihen in dem Gehäuse (4) handelt.
3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den

Kontakten (3 6) in der zweiten Reihe jedes ersten und zweiten Hohlraums um die innersten Kontaktreihen in dem Gehäuse (4) handelt.
4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Anzahl der Kontaktreihen in dem Gehäuse um eine gerade Anzahl handelt.
5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kontaktreihen in dem Gehäuse vier beträgt.
6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Kontakten in der ersten Reihe jedes ersten und zweiten Hohlraums um die äußersten Kontaktreihen in dem Gehäuse handelt.
7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Kontakten in der zweiten Reihe jedes ersten und zweiten Hohlraums um die innersten Kontaktreihen in dem Gehäuse handelt.
8. Elektrischer Verbinder nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die auslenkbaren Verbindungsbereiche der Kontakte der ersten Kontaktreihe in dem ersten Hohlraum in Richtung auf die auslenkbaren Verbindungsbereiche der Kontakte der ersten Kontaktreihe in dem zweiten Hohlraum in den ersten Hohlraum hineinerstrecken.
9. Elektrischer Verbinder nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die auslenkbaren Verbindungsbereiche der Kontakte der zweiten
Kontaktreihe in dem ersten Hohlraum in Richtung von den auslenkbaren Verbindungsbereichen der Kontakte der zweiten Kontaktreihe in dem zweiten Hohlraum weg in den ersten Hohlraum hineinerstrecken.