EP1680840B1 - Flachsteckbuchse - Google Patents
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- EP1680840B1 EP1680840B1 EP04790007A EP04790007A EP1680840B1 EP 1680840 B1 EP1680840 B1 EP 1680840B1 EP 04790007 A EP04790007 A EP 04790007A EP 04790007 A EP04790007 A EP 04790007A EP 1680840 B1 EP1680840 B1 EP 1680840B1
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- blade jack
- flat
- contact
- socket shaft
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
- H01R13/11—Resilient sockets
- H01R13/113—Resilient sockets co-operating with pins or blades having a rectangular transverse section
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- H—ELECTRICITY
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
- H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
- H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
Definitions
- the invention relates to a flat connector for electrically contacting receiving a tab according to the preamble of patent claim 1.
- Electrical connectors which are composed of a blade-type receptacle and a tab or of a blade-type receptacle and a blade, have found an extremely wide spread in numerous areas of technology, especially in motor vehicle construction due to a combination of advantageous properties.
- Such electrical connectors are usually relatively inexpensive to produce and can often be assembled by simply pressing with appropriate cable sets. In addition, the assembly can also be done manually with relatively simple means and hand tools, if required, for example, in the workshop. In addition, relatively high currents can be transmitted via flat connectors, which plays an important role in the low-voltage vehicle electrical system of the motor vehicle. Generic blade receptacles are also commonly used to Fuses and relays on printed circuit boards both electrically contact as well as hold mechanically.
- socket shaft comprises a contact spring basket or lamellar basket.
- a trained socket shaft has the advantage that on the one hand, a relatively strong hold of the contact blade in the blade receptacle and on the other hand, due to the increase in the number of electrical contact points between the socket and a relatively high current strength is transferable.
- these known tabs With a suitable arrangement and geometry of the contact springs or slats of the socket shaft, these known tabs also have a certain self-cleaning effect of the electrical contacts, which comes into play each time the electrical contact is detached or joined.
- the object of the present invention to provide a blade receptacle for a flat electrical connector, which overcomes the disadvantages of the prior art described.
- the electrical tabs should combine very high mechanical safety and electrical transmission reliability with high maximum current carrying capacity.
- the flat connector should be able to be produced inexpensively with optimal material utilization and with minimal use of production means.
- the flat plug socket comprises in a manner known per se a socket shaft for receiving and electrical contacting a tab or contact blade, wherein the socket shaft has at least one disposed on at least one broad side of the socket shaft, comb-like crowd of substantially parallel, extending in the insertion direction contact webs.
- the contact webs have a curved course towards the center of the socket shaft.
- the flat plug socket is distinguished by the fact that the curvature of the section of the contact webs bent toward the middle of the shaft has more than one vertex in the region of the contact zone with the flat plug.
- each of the webs of the web of the socket shaft not, as in the prior art, only a vertex and thus only a point of contact with the tab or with the contact blade, but that rather several web, preferably two per web , Contact points or contact zones for the transmission of electrical power are available.
- This is also advantageous in that higher mechanical clamping forces can be achieved between the flat plug socket and the flat plug or contact blade in this way, which promotes both the mechanical and the electrical safety of the plug connection.
- the higher clamping forces are achieved thanks to the invention, without necessarily the necessary insertion forces increase to the same extent.
- two vertices of the contact webs must not be overcome by the contact blade simultaneously, but rather can be successively successively overcome.
- the force-displacement curve is smoothed when inserting the contact blade in the socket shaft, which greatly facilitates the manual production of the connector.
- the blade terminal is characterized by solder legs or press-fit for electrically contacting mounting of the blade terminal, in particular on a circuit board.
- the solder legs or press-in pins are arranged in extension of at least one of the two broad sides of the blade receptacle.
- the soldering legs or press-in pins are particularly preferably one-piece with the respective one. Broad side of the blade receptacle formed.
- crimping webs can also be used for the electrically contacting assembly of the flat plug socket. This is particularly suitable for contacting at a cable end.
- the flat connector is a one-piece stamped and bent part educated.
- the stamped and bent part is bent perpendicular to the plug-in direction of the connector between flat receptacle and tab to a rectangular box profile.
- the closure of the rectangular box profile of the flat connector is formed by a positive mating of at least one notch and at least one tab.
- the notch on an undercut, and the tab is designed to correspond to the notch.
- the positive pairing of notch and tab is arranged on a narrow side of the socket shaft and the pairing of notch and tab is additionally impressed positively after joining. Both leads to a particularly high rigidity, in particular torsional rigidity and bending stiffness, of the box profile of the blade-type receptacle.
- the flat plug socket comprises at least one end-side arranged on the bushing shaft support spring.
- the support spring By the support spring, a further mechanical and / or electrical contact zone between flat receptacle and tab is formed. This results in an even higher, By means of the connector transferable rated current, better management of the contact blade when making the connector and a higher security against accidental removal of the contact blade from the blade terminal.
- the at least one support spring is particularly preferably also integrally formed on a narrow side of the socket shaft, which can be done for example by notching already during punch bending of the sheet material of the socket shaft.
- the socket shaft in addition to the extending between the ends of the socket shaft contact webs, axially extending stabilizing webs. These stabilizing webs connect the two axial ends of the socket shaft firmly and at a constant distance from each other.
- the stabilizing webs prevent deformation of the socket shaft, which could otherwise occur especially in case of mis-insertion or non-coaxial insertion of the contact blade.
- the stabilizing webs also make it possible to achieve even higher contact forces between the contact webs and the contact blade, especially since the stabilizing webs reliably prevent axial length changes of the socket shaft due to the deformation of the contact webs when inserting the contact blade.
- the stabilizing webs are preferably formed by the longitudinal edges of the rectangular box profile. This is beneficial because of this Way optimal use of space in the area of the socket shaft takes place. In addition, a socket shaft with maximum bending strength and maximum torsional strength is obtained.
- the flat receptacle according to the invention can in principle be produced from a wide variety of conductive materials. According to a preferred embodiment of the invention, however, the blade receptacle is made of highly conductive material, which at the same time has a particularly high specific elasticity. In this way, high rated currents can be transmitted, and there is also high failure safety against mechanical overloads of the connector.
- Fig. 1 shows an isometric view of an embodiment of a blade receptacle 1 according to the present invention, viewed from obliquely down on the solder legs or press-in pins 2. It can be seen first that the blade receptacle 1 is designed as a one-piece sheet-stamped bent part, wherein the stamped and bent part a rectangular box profile is bent.
- crowd of contact webs 3 extends continuously from the head end 4 to the foot of each 5 broad side of the box-shaped socket shaft of the blade terminal 1.
- each of the contact webs 3 in Area of its bent to the center of the socket shaft section two vertices 6, 7 and thus two contact points with the contact blade of a tab.
- This special plug-in behavior of the flat receptacle 1 combines a smooth and uniform insertion process with a simultaneously achievable maximum electrical and mechanical contact reliability between blade receptacle 1 and contact blade of a tab.
- the support springs 8 ensure better guidance of the contact blade in the socket 1 and improve safety against unintentional withdrawal of the contact blade from the blade receptacle.
- the bushing shaft is reinforced by the axially extending stabilizing webs 9.
- the stabilizing webs 9, which are formed in the illustrated embodiment by the four longitudinal edges 9 of the rectangular box profile of the socket shaft, ensure that the length and shape of the socket shaft, especially during insertion of a tab, but also during operation of the connector, remain invariable. In this way, the stabilizing webs 9 contribute significantly to the robustness and to increase the mechanical or electrical failure safety of the connector.
- Fig. 2 shows a side view of the blade receptacle 1 of FIG. 1.
- the blade receptacle 1 is arranged by means of their press-fit pins or solder legs 2 in the breadboard of a printed circuit board 10.
- Fig. 3 which shows a longitudinal section through the blade receptacle according to Fig. 1 and 2 along the line AA of FIG. 2 , the shape of the contact webs 3 can be seen particularly well, according to the invention in each case two vertices 6, 7 and two Contact points 6, 7 for contacting the contact blade also not shown here have the tab.
- the contact webs 3 are not only under bending stress, but also by the insertion of a contact blade set under axial compressive stress, which further improves the electrical contact and the mechanical clamping behavior between the contact blade and contact webs 3.
- Fig. 4 shows that narrow side of the blade receptacle according to FIGS. 1 to 4, on which the connecting elements 11, 12 are located for the closure of the rectangular box profile.
- Fig. 5 shows again in an isometric view of the tabs according to Fig. 1 to 4, also with a view towards that narrow side of the tabs on which the connection or closure elements 11, 12 of the rectangular box profile. Also clearly visible in Fig. 5, the course of the contact springs 3, the stabilizing webs 9 and a support spring. 8
- FIG. 6 shows the flat plug socket according to FIG. In the plan view of the head portion 4. This shows in particular the all-round coverage for the contact blade of a flat plug which together through the vertices 6, 7 and the contact points 6, 7 of the contact webs 3 with the lateral support springs 8 is formed. In this way, both a secure electrical contact and a robust mechanical anchorage of the contact blade scored in the socket basket of the flat connector 1.
- the invention provides not only considerable improvements in terms of transmittable amperage, electrical and mechanical safety and uniformity of the force curve when plugging in at the same time significant profitability advantages due to the rational production of the flat plug socket according to the invention.
- the invention thus combines improvements in the properties of tabs with significant cost savings potential in manufacturing and assembly.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Flachsteckbuchse zur elektrisch kontaktierenden Aufnahme eines Flachsteckers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Elektrische Steckverbindungen, die sich aus einer Flachsteckbuchse und einem Flachstecker bzw. aus einer Flachsteckbuchse und einem Kontaktmesser zusammensetzen, haben in zahlreichen Bereichen der Technik, insbesondere auch im Kraftfahrzeugbau, aufgrund einer Kombination vorteilhafter Eigenschaften eine äußerst weite Verbreitung gefunden.
- Derartige elektrische Steckverbindungen sind zumeist verhältnismäßig kostengünstig herstellbar und können oftmals durch einfaches Verpressen mit entsprechenden Kabelsätzen konfektioniert werden. Dabei kann die Konfektionierung außerdem auch mit verhältnismäßig einfachen Mitteln und Handwerkzeugen manuell erfolgen, falls dies beispielsweise im Werkstattbetrieb erforderlich wird. Außerdem lassen sich über Flachsteckverbindungen verhältnismäßig hohe Ströme übertragen, was im Niederspannungs-Bordnetz des Kraftfahrzeugs eine wichtige Rolle spielt. Gattungsgemäße Flachsteckbuchsen werden auch häufig eingesetzt, um Sicherungen und Relais auf Leiterplatten sowohl elektrisch zu kontaktieren als auch mechanisch festzuhalten.
- Für Einsatzzwecke mit besonders hohen Anforderungen bezüglich übertragbarer Stromstärke, mechanischer Festigkeit, Rüttelfestigkeit und Robustheit im Werkstattbetrieb sind Flachsteckverbinder bekannt, deren Buchsenschacht einen Kontaktfederkorb bzw. Lamellenkorb umfasst. Ein so ausgebildeter Buchsenschacht besitzt den Vorteil, dass damit einerseits ein verhältnismäßig fester Halt des Kontaktmessers in der Flachsteckbuchse und andererseits aufgrund der Erhöhung der Anzahl elektrischer Kontaktpunkte zwischen Buchse und Stecker eine verhältnismäßig hohe Stromstärke übertragbar ist. Bei geeigneter Anordnung und Geometrie der Kontaktfedern bzw. Lamellen des Buchsenschachts weisen diese bekannten Flachsteckverbindungen zudem einen gewissen Selbstreinigungseffekt der elektrischen Kontakte auf, der bei jedem Lösen bzw. Fügen des elektrischen Kontakts zum Tragen kommt.
- Für Anwendungen mit besonders hohen Anforderungen bezüglich Ausfallsicherheit, übertragbarer Stromstärke, mechanischer Festigkeit bei gleichzeitig geforderter hoher Kosteneffektivität sind bekannte Flachsteckverbindungen jedoch nur begrenzt geeignet. Zudem sind diese häufig kompliziert aufgebaut, bestehen aus einer Mehrzahl an Einzelteilen und benötigen daher eine Vielzahl von Herstellungsschritten zu ihrer Produktion, was dementsprechend hohe Kosten mit sich bringt.
- Mit diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flachsteckbuchse für eine elektrische Flachsteckverbindung zu schaffen, welche die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll die elektrische Flachsteckverbindung besonders hohe mechanische Sicherheit und elektrische Übertragungssicherheit mit hoher maximaler Strombelastbarkeit verbinden. Zudem soll die Flachsteckverbindung bei optimaler Materialausnutzung und mit minimalem Einsatz von Produktionsmitteln kostengünstig hergestellt werden können.
- Diese Aufgabe wird durch eine Flachsteckbuchse nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Die erfindungsgemäße Flachsteckbuchse umfasst in an sich zunächst bekannter Weise einen Buchsenschacht zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung eines Flachsteckers bzw. Kontaktmessers, wobei der Buchsenschacht zumindest eine an zumindest einer Breitseite des Buchsenschachts angeordnete, kammartige Schar aus im Wesentlichen parallelen, in Steckrichtung verlaufenden Kontaktstegen aufweist. In an sich ebenfalls bekannter Weise weisen dabei die Kontaktstege einen zur Mitte des Buchsenschachts hin gebogenen Verlauf auf. Solche Flachsteckbuchsen sind beispielsweise in
US 5,342,226 A ,EP 0 343 550 A2 oderEP 0 744 790 A1 offenbart. - Erfindungsgemäß zeichnet sich die Flachsteckbuchse jedoch dadurch aus, dass die Krümmung des zur Schachtmitte gebogenen Abschnitts der Kontaktstege im Bereich der Kontaktzone mit dem Flachstecker mehr als einen Scheitelpunkt aufweist.
- Dies bedeutet mit anderen Worten, dass jeder der Stege aus der Stegschar des Buchsenschachts nicht, wie im Stand der Technik, lediglich einen Scheitelpunkt und damit lediglich einen Kontaktpunkt mit dem Flachstecker bzw. mit dem Kontaktmesser aufweist, sondern dass vielmehr pro Steg mehrere, vorzugsweise zwei, Kontaktpunkte bzw. Kontaktzonen zur Übertragung elektrischen Stroms zur Verfügung stehen. Dies ist auch insofern vorteilhaft, als sich auf diese Weise höhere mechanische Klemmkräfte zwischen der Flachsteckbuchse und dem Flachstecker bzw. Kontaktmesser erreichen lassen, was sowohl der mechanischen als auch der elektrischen Sicherheit der Steckverbindung förderlich ist.
- Die höheren Klemmkräfte werden dank der Erfindung jedoch erreicht, ohne dass sich notwendigerweise die hierzu notwendigen Einsteckkräfte in gleichem Maße erhöhen. Denn beim Einstecken des Kontaktmessers in die erfindungsgemäße Flachsteckbuchse müssen die beispielsweise zwei Scheitelpunkte der Kontaktstege vom Kontaktmesser nicht gleichzeitig überwunden werden, sondern können vielmehr sukzessive hintereinander überwunden werden. Hierdurch wird der Kraft-Weg-Verlauf beim Einstecken des Kontaktmessers in den Buchsenschacht geglättet, was das manuelle Herstellen der Steckverbindung erheblich erleichtert.
- Es ist für die Erfindung zunächst nicht wesentlich, auf welche Weise die elektrische bzw. mechanische Verbindung der Flachsteckbuchse mit angrenzenden Bauteilen erfolgt, solange der Stromfluss dauerhaft sichergestellt werden kann und auf die Steckverbindung einwirkende Kräfte aufgenommen werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich die Flachsteckbuchse jedoch durch Lötbeine bzw. Einpressstifte zur elektrisch kontaktierenden Montage der Flachsteckbuchse insbesondere auf einer Leiterplatte aus. Dabei sind die Lötbeine bzw. Einpressstifte in Verlängerung zumindest einer der beiden Breitseiten der Flachsteckbuchse angeordnet. Besonders bevorzugt sind dabei die Lötbeine bzw. Einpressstifte einstückig mit der jeweiligen. Breitseite der Flachsteckbuchse ausgebildet.
- Dies führt zu einer besonders einfachen Herstellbarkeit der Flachsteckbuchse und damit zu geringen Herstellungskosten. Darüber hinaus ergibt diese Anordnung der Lötbeine bzw. Einpressstifte eine besonders robuste Verbindung zwischen Flachsteckbuchse und Leiterplatte, insbesondere dann, wenn beide Breitseiten der Flachsteckbuchse Lötbeine bzw. Einpressstifte tragen.
- Alternativ zum Anlöten können zur elektrisch kontaktierenden Montage der Flachsteckbuchse auch Crimpstege verwendet werden. Dies ist insbesondere zur Kontaktierung an einem Kabelende geeignet.
- Gemäß einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Flachsteckbuchse als einstückiges Stanzbiegeteil ausgebildet. Das Stanzbiegeteil ist dabei senkrecht zur Steckrichtung der Steckverbindung zwischen Flachsteckbuchse und Flachstecker zu einem Rechteckkastenprofil gebogen. Diese Ausführungsform weist insbesondere den Vorteil auf, dass sie äußerst kostengünstig und rationell zu fertigen ist. Zudem ergibt sich bei einer einstückigen Ausführung der Flachsteckbuchse auch eine besonders große Robustheit und Stabilität der Flachsteckbuchse.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Verschluss des Rechteckkastenprofils der Flachsteckbuchse durch eine formschlüssige Paarung aus zumindest einer Ausklinkung und zumindest einer Lasche gebildet. Dabei weist die Ausklinkung einen Hinterschnitt auf, und die Lasche ist formkorrespondierend zur Ausklinkung gestaltet. Auf diese Weise wird ein sowohl einfach herstellbarer als auch robuster Verschluss des Kastenprofils der Flachsteckbuchse erhalten, da die Verschlusselemente einstückig am Rechteckkastenprofil der Flachsteckbuchse angeformt sind, wobei die Verschlusselemente außerdem bereits beim Stanzbiegen hergestellt werden können. Auch sind auf diese Weise zum Verschließen des Kastenprofils keine weiteren aufwändigen Arbeitsgänge wie beispielsweise Schweißen erforderlich.
- Gemäß weiterer besonders bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist die formschlüssige Paarung aus Ausklinkung und Lasche an einer Schmalseite des Buchsenschachts angeordnet bzw. wird die Paarung aus Ausklinkung und Lasche nach dem Fügen zusätzlich kraftschlüssig verprägt. Beides führt zu einer besonders hohen Steifigkeit, insbesondere Torsionssteifigkeit und Biegesteifigkeit, des Kastenprofils der Flachsteckbuchse.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Flachsteckbuchse zumindest eine stirnseitig am Buchsenschacht angeordnete Stützfeder. Durch die Stützfeder wird eine weitere mechanische und/oder elektrische Kontaktzone zwischen Flachsteckbuchse und Flachstecker gebildet. Hiermit ergibt sich ein noch höherer, mittels der Steckverbindung übertragbarer Nennstrom, eine bessere Führung des Kontaktmessers beim Herstellen der Steckverbindung sowie eine höhere Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Herausziehen des Kontaktmessers aus der Flachsteckbuchse. Dabei ist die zumindest eine Stützfeder besonders bevorzugt ebenfalls einstückig an einer Schmalseite des Buchsenschachts angeformt, was beispielsweise durch Ausklinken bereits beim Stanzbiegen des Blechmaterials des Buchsenschachts erfolgen kann.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Buchsenschacht, zusätzlich zu den zwischen den Enden des Buchsenschachts verlaufenden Kontaktstegen, axial verlaufende Stabilisierungsstege auf. Diese Stabilisierungsstege verbinden die beiden axialen Enden des Buchsenschachts fest und unter einem unveränderlichen Abstand miteinander.
- Dies ist insofern vorteilhaft, als dank der Stabilisierung durch die Stabilisierungsstege keine Längenveränderung des Buchsenschachts beim Einstecken des Kontaktmessers erfolgen kann. Zudem verhindern die Stabilisierungsstege Verformungen des Buchsenschachts, die sonst insbesondere bei Fehlsteckungen oder beim nicht koaxialen Einstecken des Kontaktmessers auftreten könnten. Außerdem wird durch die Stabilisierungsstege verhindert, dass Biegekräfte auf die Lötstellen zwischen Flachsteckbuchse und Leiterplatte übertragen werden können, da die Stabilisierungsstege für eine Formkonstanz des Buchsenschachts und damit für gleichbleibenden Abstand und Winkel der Lötbeine sorgen. Schließlich ermöglichen die Stabilisierungsstege außerdem die Erzielung noch höherer Kontaktkräfte zwischen den Kontaktstegen und dem Kontaktmesser, insbesondere da die Stabilisierungsstege axiale Längenveränderungen des Buchsenschachts aufgrund der Verformung der Kontaktstege beim Einstecken des Kontaktmessers zuverlässig verhindern.
- Die Stabilisierungsstege werden dabei bevorzugt durch die Längskanten des Rechteckkastenprofils gebildet. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise eine optimale Raumausnutzung im Bereich des Buchsenschachts erfolgt. Zudem wird so ein Buchsenschacht mit maximaler Biegefestigkeit und maximaler Torsionsfestigkeit erhalten.
- Die erfindungsgemäße Flachsteckbuchse lässt sich prinzipiell aus den unterschiedlichsten leitfähigen Werkstoffen herstellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Flachsteckbuchse jedoch aus hochleitfähigem Werkstoff hergestellt, der gleichzeitig eine besonders hohe spezifische Elastizität aufweist. Auf diese Weise können hohe Nennströme übertragen werden, und es besteht zudem hohe Versagenssicherheit gegenüber mechanischen Überlastungen der Steckverbindung.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- in isometrischer Darstellung eine Ausführungsform einer Flachsteckbuchse gemäß der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2
- in schematischer Darstellung die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht;
- Fig. 3
- in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 und 2 im Längsschnitt;
- Fig. 4
- in einer Fig. 2 und 3 entsprechenden Darstellung die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bis 3 mit Blick auf die Verschlussseite des Buchsenschachts;
- Fig. 5
- in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bis 4 mit Blick auf die Verschlussseite des Buchsenschachts; und
- Fig. 6
- in einer Fig. 2 bis 4 entsprechenden Darstellung die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bis 5 in der Draufsicht.
- Fig. 1 zeigt in isometrischer Darstellung eine Ausführungsform einer Flachsteckbuchse 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, mit Blickrichtung von schräg unten auf die Lötbeine bzw. Einpressstifte 2. Man erkennt zunächst, dass die Flachsteckbuchse 1 als einstückiges Blech-Stanzbiegeteil ausgeführt ist, wobei das Stanzbiegeteil zu einem Rechteckkastenprofil gebogen ist.
- Jeweils eine sowohl für den mechanischen als auch für den elektrischen Kontakt zwischen Flachsteckbuchse 1 und einem nicht dargestellten Flachstecker zuständige Schar von Kontaktstegen 3 verläuft durchgehend vom Kopfende 4 bis zum Fußende 5 jeder Breitseite des kastenförmigen Buchsenschachts der Flachsteckbuchse 1. Dabei besitzt jeder der Kontaktstege 3 im Bereich seines zur Mitte des Buchsenschachts gebogenen Abschnitts zwei Scheitelpunkte 6, 7 und damit zwei Kontaktpunkte mit dem Kontaktmesser eines Flachsteckers.
- Hierdurch wird eine sowohl elektrisch als auch mechanisch besonders zuverlässige Kontaktierung zwischen Kontaktmesser und Flachsteckbuchse 1 erreicht. Dabei wird beim Einschieben des Kontaktmessers zunächst die dem Kopfende 4 der Flachsteckbuchse näher liegende Gruppe 6 der Scheitelpunkte 6, 7 kontaktiert, wobei die dem Fußende 5 der Flachsteckbuchse 1 zugewandte Gruppe 7 der Scheitelpunkte 6, 7 zu diesem Zeitpunkt noch zur Mitte des Buchsenschachts hin ausweichen kann.
- Erst beim weiteren Einschieben des Kontaktmessers wird auch die zweite Gruppe 7 der Scheitelpunkte 6, 7, die näher am Fußende 5 bzw. näher an den Lötbeinen 2 der Flachsteckbuchse 1 liegt, kontaktiert und ebenfalls aus der Mitte des Buchsenschachts nach außen verdrängt. Dabei wird aufgrund der mechanischen Verbindung zwischen jeweils zwei Scheitelpunkten 6, 7 über den Kontaktsteg 3 gleichzeitig auch der Anpressdruck der ersten Gruppe 6 der Scheitelpunkte 6, 7 der Kontaktstegschar 3 weiter erhöht.
- Dieses besondere Einsteckverhalten der erfindungsgemäßen Flachsteckbuchse 1 verbindet einen leichtgängigen und gleichmäßigen Einsteckvorgang mit einer gleichzeitig erzielbaren maximalen elektrischen und mechanischen Kontaktsicherheit zwischen Flachsteckbuchse 1 und Kontaktmesser eines Flachsteckers.
- Ferner in Fig. 1 erkennbar ist eine der an den Schmalseiten des Buchsenschachts angeordneten, ebenfalls einstückig mit der Flachsteckbuchse ausgebildeten seitlichen Stützfedern 8, die zusätzlich zur Stromübertragung herangezogen werden können. Darüber hinaus gewährleisten die Stützfedern 8 eine bessere Führung des Kontaktmessers in der Buchse 1 und verbessern die Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Herausziehen des Kontaktmessers aus der Flachsteckbuchse 1.
- Schließlich geht aus Fig. 1 auch noch hervor, auf welche Weise der Buchsenschacht durch die axial verlaufenden Stabilisierungsstege 9 verstärkt wird. Die Stabilisierungsstege 9, die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die vier Längskanten 9 des Rechteckkastenprofils des Buchsenschachts gebildet werden, sorgen dafür, dass Länge und Form des Buchsenschachts, insbesondere während des Einsteckens eines Flachsteckers, aber auch während des Betriebs der Steckverbindung, unveränderlich bleiben. Auf diese Weise tragen die Stabilisierungsstege 9 ganz wesentlich zur Robustheit und zur Erhöhung der mechanischen bzw. elektrischen Versagenssicherheit der Steckverbindung bei.
- Fig. 2 zeigt in seitlicher Ansicht die Flachsteckbuchse 1 gemäß Fig. 1. Die Flachsteckbuchse 1 ist dabei mittels ihrer Einpressstifte bzw. Lötbeine 2 im Lochraster einer Leiterplatte 10 angeordnet. In der Darstellung der Fig. 2 erkennt man gut den Aufbau der Flachsteckbuchse 1, die einstückig sowohl Kontaktstege 3, Stützfedern 8, Stabilisierungsstege 9 und Einpressstifte bzw. Lötbeine 2 umfasst.
- In Fig. 3, die einen Längsschnitt durch die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bzw. 2 entlang der Linie A-A gemäß Fig. 2 darstellt, ist besonders gut die Gestalt der Kontaktstege 3 zu erkennen, die erfindungsgemäß jeweils zwei Scheitelpunkte 6, 7 bzw. zwei Kontaktpunkte 6, 7 zur Kontaktierung des hier ebenfalls nicht dargestellten Kontaktmessers des Flachsteckers aufweisen.
- Beim Einstecken des Kontaktmessers werden zunächst die dem Kopfbereich 4 der Flachsteckbuchse 1 näher liegenden Scheitelpunkte 6 der Kontaktstege 3 nach außen verdrängt. Dabei wird noch nicht die maximale Federspannung der Kontaktstege 3 erreicht, da die näher am Fußbereich 5 der Flachsteckbuchse 1 gelegenen weiteren Scheitelpunkte 7 der Kontaktstege 3 zunächst noch zur Mitte des Buchsenschachts hin ausweichen können. Erst beim weiteren Einschieben des Kontaktmessers wird auch die zweite Gruppe 7 der Scheitelpunkte 6, 7 aus der Mitte des Buchsenschachts nach außen verdrängt, was die maximalen Federkräfte in den Kontaktstegen 3 entstehen lässt. Diese Federkräfte wirken sodann auch auf die Anpresskraft zwischen der ersten Gruppe 6 der Scheitelpunkte 6, 7 und dem Kontaktmesser zusätzlich krafterhöhend zurück.
- Da die durch die vier Längskanten 9 des Buchsenkorbs gebildeten Stabilisierungsstege 9 (Fig. 2) jegliche Verlängerung des Abstands zwischen dem Kopfbereich 4 und dem Fußbereich 5 der Flachsteckbuchse 1 verhindern, werden die Kontaktstege 3 durch das Einstecken eines Kontaktmessers nicht nur unter Biegespannung, sondern auch unter axiale Druckspannung gesetzt, was den elektrischen Kontakt und das mechanische Klemmverhalten zwischen Kontaktmesser und Kontaktstegen 3 weiter verbessert.
- Fig. 4 zeigt diejenige Schmalseite der Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bis 4, auf der sich die Verbindungselemente 11, 12 für den Verschluss des Rechteckkastenprofils befinden.
- Man erkennt insbesondere die Formgebung der Verschlusselemente 11, 12 des Rechteckkastenprofils der Flachsteckbuchse 1. Das Stanzbiegeteil, aus dem die Flachsteckbuchse 1 gebildet ist, weist hierzu an einer seiner beiden Schmalseiten zwei hinterschnittene Ausklinkungen 11 auf, die in rechteckigen Fortsätzen des Stanzbiegeteils angeordnet sind. In die hinterschnittenen Ausklinkungen 11 greifen zwei an der anderen Schmalseite des Stanzbiegeteils einstückig angeformte, zu den Ausklinkungen formkorrespondierende Laschen 12 ein, wobei die Laschen an der zeichnungsbezogen linken Seite des Rechteckkastenprofils angeformt sind. Hierdurch entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Schmalseiten des Stanzbiegeteils, und ein biegesowie torsionssteifer Rechteckkasten wird gebildet.
- Die Robustheit dieser Verbindung kann weiter erhöht werden, indem die miteinander in Kontakt stehenden Ränder von Lasche 12 und Ausklinkung 11 mittels eines geeigneten Werkzeugs miteinander verprägt werden. Durch das dabei entstehende Übereinanderfließen der Kanten von Lasche 12 und Ausklinkung 11 entsteht eine äußerst innige und spielfreie Verbindung der beiden Schmalseiten des Stanzbiegeteils bzw. der aneinanderstoßenden Kanten des Rechteckkastenprofils.
- Fig. 5 zeigt nochmals in isometrischer Darstellung die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bis 4, ebenfalls mit Blickrichtung auf diejenige Schmalseite der Flachsteckbuchse, an der sich die Verbindungs- bzw. Verschlusselemente 11, 12 des Rechteckkastenprofils befinden. Außerdem gut erkennbar sind in Fig. 5 der Verlauf der Kontaktfedern 3, die Stabilisierungsstege 9 sowie eine Stützfeder 8.
- Fig. 6 zeigt die Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bis 5 in der Draufsicht auf den Kopfbereich 4. Man erkennt insbesondere den allseitigen Einschluss für das Kontaktmesser eines Flachsteckers, der durch die Scheitelpunkte 6, 7 bzw. Kontaktpunkte 6, 7 der Kontaktstege 3 zusammen mit den seitlichen Stützfedern 8 entsteht. Auf diese Weise wird sowohl ein sicherer elektrischer Kontakt als auch eine robuste mechanische Verankerung des Kontaktmessers im Buchsenkorb der Flachsteckbuchse 1 erzielt.
- Im Ergebnis wird somit deutlich, dass es dank der erfindungsgemäßen Flachsteckbuchse möglich wird, elektrische Steckverbindungen, beispielsweise mit Kontaktmessern von Flachsteckern bzw. Sicherungen oder Relais, besonders zuverlässig zu gestalten.
- Dabei stellt die Erfindung neben erheblichen Verbesserungen bezüglich übertragbarer Stromstärke, elektrischer und mechanischer Sicherheit sowie Gleichmäßigkeit des Kraftverlaufs beim Einstecken gleichzeitig wesentliche Wirtschaftlichkeitsvorteile aufgrund der rationellen Fertigung der erfindungsgemäßen Flachsteckbuchse zur Verfügung.
- Die Erfindung verbindet somit Verbesserungen bei den Eigenschaften von Flachsteckverbindungen mit gleichzeitig erheblichem Kosteneinsparungspotenzial in Fertigung und Montage.
Claims (13)
- Flachsteckbuchse (1) mit Buchsenschacht zur elektrisch kontaktierenden Aufnahme eines Flachsteckers, der Buchsenschacht aufweisend zumindest eine an zumindest einer Breitseite des Buchsenschachts kammartig angeordnete Schar im Wesentlichen paralleler, in Steckrichtung verlaufender, an beiden Enden mit dem Buchsenschacht verbundener Kontaktstege (3), wobei die Kontaktstege (3) zur Mitte des Buchsenschachts hin gebogen verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zur Schachtmitte gebogenen Abschnitte der Kontaktstege (3) im Bereich der Kontaktzone mit dem Flachstecker jeweils mehr als einen Scheitelpunkt (6, 7) aufweisen. - Flachsteckbuchse nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Lötbeine (2) bzw. Einpressstifte (2) zur elektrisch kontaktierenden Montage der Flachsteckbuchse (1) insbesondere auf einer Leiterplatte (10), wobei die Lötbeine (2) bzw. Einpressstifte (2) in Verlängerung zumindest einer der beiden Breitseiten der Flachsteckbuchse (1) angeordnet sind. - Flachsteckbuchse nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lötbeine (2) bzw. Einpressstifte (2) einstückig mit der jeweiligen Breitseite der Flachsteckbuchse (1) ausgebildet sind. - Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flachsteckbuchse (1) als einstückiges, senkrecht zur Steckrichtung zu einem Rechteckkastenprofil gebogenes Stanzbiegeteil ausgebildet ist. - Flachsteckbuchse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Verschluss des Kastenprofils durch eine formschlüssige Paarung von zumindest einer einen Hinterschnitt aufweisenden Ausklinkung (11) mit zumindest einer zur Ausklinkung formkorrespondierenden Lasche (12) gebildet ist. - Flachsteckbuchse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die formschlüssige Paarung aus Ausklinkung (11) und Lasche (12) an einer Schmalseite des Buchsenschachts angeordnet ist. - Flachsteckbuchse nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die formschlüssige Paarung aus Ausklinkung (11) und Lasche (12) kraftschlüssig verprägt ist. - Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch
zumindest eine schmalseitig am Buchsenschacht angeordnete Stützfeder (8), durch die eine weitere mechanische und/oder elektrische Kontaktzone mit dem Flachstecker gebildet wird. - Flachsteckbuchse nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Stützfeder (8) einstückig an die Flachsteckbuchse (1) angeformt ist. - Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Buchsenschacht axial verlaufende Stabilisierungsstege (9) aufweist. - Flachsteckbuchse nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stabilisierungsstege (9) durch die Längskanten des Rechteckkastenprofils gebildet sind. - Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flachsteckbuchse (1) aus hochleitfähigem Werkstoff mit hoher spezifischer Elastizität hergestellt ist. - Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
gekennzeichnet durch
Crimpstege zur elektrisch kontaktierenden Montage der Flachsteckbuchse insbesondere an einem Kabelende, wobei die Crimpstege in Verlängerung zumindest einer der beiden Breitseiten der Flachsteckbuchse angeordnet sind.
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