DE1540242A1

DE1540242A1 - Kontaktbuchse fuer elektrische Steckverbindungen

Info

Publication number: DE1540242A1
Application number: DE19651540242
Authority: DE
Inventors: Rudolf Neidecker
Original assignee: Neidecker and Co
Current assignee: Neidecker and Co
Priority date: 1965-11-06
Filing date: 1965-11-06
Publication date: 1970-04-16
Also published as: SE345046B; GB1125830A; FR1499613A; US3453587A; NL6615572A; NL135884C; DE1540243A1

Description

PATEMTANWALT Essen, den 1J>. Oktober I965

Dr. At drejewski ₍₂4 829/Br-)

43 Essen, Kettwiger Str. 36

(Am Hduptbahnhof · Liditburg) 4

Telefon25802 '

Ry Tj

Patentanmeldung

der Firma Neidecker & Co.

Basel/Schweiz, Sommergasse 48

Kontaktbuchse für elektrische Steckverbindungen

Kontaktbuchsen für elektrische Steckerverbindungen (aus Steckerstift und Steckerbuchse) sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere sind solche bekannt mit einer Vielzahl von Kontaktelementen. Man erreicht auf diese Weise hohe Belastbarkeit und geringe Übergangswiderstände. Das gilt insbesondere für die funktionell bewährte Ausführungsform, bei der die Kontaktelemente als nadeiförmige Federn ausgebildet sind, die unter bogenförmiger Vorspannung im Innern der Buchsenbohrung angeordnet sind. Die relativ schmiegsamen Federn legen sich bei diesen Kontaktbuchsen auf eine gewisse Länge als Kontaktlinien an den Steckerstift an und ergeben somit eine große Zahl von Kontaktpunkten. Die bekannten Kontaktbuchsen eignen sich deshalb sowohl zur Übertragung großer Ströme (Aufteilung des Gesamtstromes an den Kontaktpunkten in viele kleine Teilströme) als auch für die Übertragung kleinster Ströme bei geringen einwandfreien, metallisch reinen Kontaktpunkten in der großen Zahl der vorhandenen Kontaktstellen). Die

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Fertigung der bekannten Kontaktbuchsen mit einer Vielzahl von Kontaktelementen ist jedoch verhältnismäßig aufwendig. Darüberhinaus lassen sich die bekannten Kontaktbuchsen insbesondere der letztbeschriebenen Ausführungsform mit drahtförmigen federnden Kontaktelementen nicht für alle Einsatzfälle anwenden. Tatsächlich bedingt die Einspannung des

einen bzw. die Führung des anderen nadeiförmigen Kontakten c/U
elemente« und eine notwendige Länge des federnden gebogenen Mittelteils eine gewisse Minimallänge des Buchsenkörpers im Verhältnis zum Durchmesser des Steckerstiftes. Die bekannte Ausführungsform eignet sich deshalb nicht für Steckbuchsen großen Durchmessers bei kleiner Länge. Darüberhinaus bedingen das Verankern und Führen des einen bzw. des

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anderen Federdrahte« In der Buchse eine gewisse minimale Wandstärke. Der Außendurchmesser der Buchse im Verhältnis zum Steckerdurchmesser ist folglich relativ groß. Das stört beim Bau von mehrpoligen Koaxialstedern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktbuchse für elektrische Steckerverbindungen zu schaffen, welche fertigungsmäßig einfach ist, funktionell in Bezug auf Belastbarkeit und Stromübergang den bekannten gegenüber gleichwertig ist und ohne Schwierigkeiten auch dann verwirklicht werden kann, wenn Steckerbuchsen mit großem Durchmesser bei kleiner Länge oder Buchsen mit geringer Wandstärke verlangt werden.

Die Erfindung betrifft eine Kontaktbuchse für elektrische Steckverbindungen (aus Steckerstift und Kontaktbuchse), be-

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stehend aus Buchsenkörper mit Buchsenbohrung und darin eingesetzten Kontaktelementen. Die Erfindung besteht darin, daß in die Buchsenbohrung ein oder mehrere Blechstreifen eingelegt sind und jeder Blechstrelfen zumindest eine Reihe von Kontaktstegen aufweist, welche durch nebeneinanderliegende Einschnitte des Blechstreifens gebildet und gegenüber der Ebene bzw. Fläche des Blechstreifens geschränkt sind. - Eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung, die sich durch fertigungstechnische Einfachheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen bzw. die Blechstrelfen zylindrisch zusammengelegt sind und die Kontaktstege im wesentlichen parallel zur Zylinderachse verlaufen sowie gegenüber der Umfangsfläche des Zylinders ge-, schränkt sind.

Im Rahmen der Erfindung bezeichnet Bohrung oder Zylinder bzw. zylindrisch nicht nur kreisförmige Querschnitte, es kann sich vielmehr auch um z.B. elliptische oder vielekkige Querschnitte handeln, - wenn man auch aus fertigungstechnischen Gründen die kreisrunde AusfUhrungsform im allgemeinen bevorzugen wird. Der oder die Blechstreifen sind im allgemeinen nach Maßgabe der Querschnittsform zylindrisch zusammengelegt. Man kann jedoch, Insbesondere bei vieleckigen Querschnitten, auch gerade Blechstreifen in die Bohrungen so einsetzen, daß die Kontaktstege quer zur Bohrungsachse bzw. Zylinderachse verlaufen. Sie können dazu auch mit dem Blechstreifen bogenförmig verformt sein.

Infolge der Schränkung der Stege legen sich bei der erfin-

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dungsgemäßen Kontaktbuchse die Stege mit den durch die Schränkung vorstehenden Kanten an den eingeführten Steckerstift an, wobei sie um ihre Längsachse federn können. Man erreicht so vielpoligen Kontakt im Sinne der einleitenden Ausführung. Durchmesser der Buchsenbohrung bzw. des zylindrisch zusammengefaßten.Blechstreifens und Durchmesser des Steckerstiftes können unter geeigneter Wahl der Schränkung der Stege sowie der Stegbreite (d.h. des Abstandes der Einschnitte im Blechstreifen) und der Materialstärke des Bleches so gewählt werden, daß -der gewünschte Kontaktdruck erreicht wird. Gleichzeitig läßt sich erreichen, daß Stekkerstift und Steckerbuchse leicht- oder schwergängig ineinanderpassen. Optimale Federwirkung erreicht man in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch, daß die Kontaktstege beidseitig an Randzonen des Blechstreifens bzw. der Blechstreifen angeschlossen und lediglich unter plastischer Verformung (ohne zusätzliche Querschlitze oder dergleichen) gegenüber den Randzonen verschränkt sind. Dabei stehen die Stege gleichsam Jalousieartig aus der Ebene des Blechstreifens vor. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Stege gleichsam wie Zügen von einer einseitigen Randzone frei vorstehen. In allen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Blechstreifen bzw. die Stege noch so zu verformen, daß nach zylindrischer Zusammenfassung die im wesentlichen parallel zur Zylinderachse verlaufenden Stege bogenförmig zum Innern der Buchsenbohrung vorstehen, wie es bei gebogenen FedereLementen der Fall ist.

Da für die erfindungsgemäße Kontaktbuchse die Federung der

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Stege des Bleohstreifens von Bedeutung ist, empfiehlt es sich, die Blechstreifen aus federnd elastischem Material, welches darüberhinaus gute elektrische Leitfähigkeit besitzt, aufzubauen. Dafür eignet sich insbesondere Berylliumbronze .

Die Montage der Blechstreifen im Innern der erfindungsgemäßen Kontaktbuchse kann auf verschiedene Weise erfolgen. Arbeitet man mit federnden Blechstreifen, die lediglich zur zylindrischen in die Buchse einpassenden Form zusammengesetzt sind, und die folglich die Tendenz haben, aufzüfedern, so ist es häufig ausreichend, diese Blechstreifen in eine Buchsenbohrung lediglich einzuschieben, wo sie durch Rückfederung hinreichend festhalten. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß der Buchsenkörper innenseitig Haltemittel für den oder die Blechstreifen aufweist. Insbesondere in diesem Falle kann der Blechstreifen auch zu einem Zylinder zusammengeschweißt oder zusammengelötet sein. Endlich besteht in diesem Falle die Möglichkeit, nicht von einem Blechstreifen, sondern von einem rohrförmigen Blech auszugehen, das einer der beschriebenen Weise geschlitzt und mit geschränkten Stegen versehen worden ist. Man wird jedoch im allgemeinen der Ausführungsform, die von einem geraden Blechstreifen ausgeht, den Vorzug geben, weil dieses fertigungsmäßige Vorteile in Bezug auf die Anordnung der Einschnitte und die Schränkung der Stege bringt, die in diesem Falle einfach mit einem üblichen Stanzwerkzeug erzeugt werden können. Die

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beschriebenen Haltemittel bestehen nach bevorzugter Ausführungsform aus den Buchsenkörper innenseitig umlaufenden Bunden, wobei zwischen diesen Bunden der Blechstreifen oder das zylindrische Element angeordnet werden können.

Das geschilderte Prinzip erlaubt eine große Zahl von Ausführungsformen und sehr viele Variationen innerhalb eines großen Bereiches in Bezug auf die Größe der Blechstä*ken, in Bezug auf den Lamellenquerschnitt, dem Kontaktdruck, der Steckkräfte usw. Insbesondere besteht die Möglichkeit, mit Blechstreifen zu arbeiten, die nicht nur eine, sondern mehrere parallele Reihen von Kontaktstegen aufweisen. Auch können in eine Kontaktbuchse mehrere Blechstreifen eingesetzt sein, wenn es sich beispielsweise um Kontaktbuchsen handelt, die zur Aufnahme von zwei Steckerstiften eingerichtet sind, die von verschiedenen Seiten eingeführt werden. Man kann jedoch in diesem Falle auch mit einem besonders breiten Blechstrei-

<r. cn ih y fen arbeiten, der in der schon angedeuteten Weise zwei⁷ReI-hen von Kontaktstegen aufweist. - Bei der erfindungsgemäßen Kontaktbuchse kann der Buchsenkörper aus den verschiedensten Materialien bestehen, beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff. Nach bevorzugter Ausführungsform besteht der Buchsenkörper selbst aus Metall, so daß eine leitende Verbindung mit dem eingelegten Blechstreifen besteht und bei Stromaufnahme der Strom unmittelbar vom Blechstreifen auf den Buchsenkörper übergeht. So können hohe Stromstärken ohne weiteres aufgenommen werden.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem

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darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Kontaktbuchse eine Vielzahl von Kontaktelementen auf einfache Weise verwirklicht wird, was erhebliche fertigungstechnische Vorteile bringt und es darüberhinaus ermöglicht, im Verhältnis zum Durchmesser relativ kurze Steckkontakte hoher Strombelastbarkeit oder hoher Spannungsempfindlichkeit zu schaffen. Die Wandstärken des Buchsenkörpers können außerordentlich gering ausgeführt werden, so daß sich die erfindungsgemäßen Kontaktbuchsen sehr gut zum Bau von koaxialen Hochstromsteckverbindungen eignen. - Im Rahmen dr Erfindung liegt auch eine einfache Möglichkeit, vielpolige Kontaktbüchsen zu schaffen, wozu Blechstreifenabschnitte abwechselnd mit Abschnitten aus Isolationsmaterial in der Buchsenbohrung zylindrisch zusammengesetzt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines Blechstreifens, der für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktbuchse vorgerichtet ist,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 in gegenüber den Figuren 1 und 2 vergrößerter Darstellung in Aufsicht einen zylindrisch zusammengefaßten Blechstreifen, der zum Einsetzen in die Buchsenbohrung einer erfindungsgemäßen Kontaktbuchse vorberei-

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tet ist, mit angedeuteter Kontaktbuchse,

Fig. k im Maßstab der Figuren 1 und 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kontaktbuchse mit angedeutetem, noch nicht eingeführtem Steckerstift,

Fig. 5 eine andere AusfUhrungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktbuchse, welche zum Anschluß von zwei Steckerstiften eingerichtet ist,

Fig. 6 entsprechend der Fig. 1 eine Aufsicht auf den Blechstreifen aus dem Gegenstand nach Fig. 5*

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kontaktbuchse vielpoliger Ausführungsform.

Die in den Figuren dargestellte Kontaktbuchse 1 ist für elektrische Steckverbindungen aus Steckerstift 2 und Kontaktbuchse 1 bestimmt. Die Kontaktbuchse 1 besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus dem Buchsenkörper 5 mit der Buchsenbohrung 4 und darin eingesetzten Kontaktelementen 5· Erfindungsgemäß ist in die Buchsenbohrung ein zylindrisch zusammengefaßter Blechstreifen 6 eingelegt. Der Blechstreifen ist zunächst in besonderer Weise vorbereitet worden. Er besitzt nämlich eine Reihe von Kontaktstegen 5, die durch nebeneinanderliegende Einschnitte 7 des Blechstreifens 6 gebildet sind. Das lassen die Figuren 1 und 2 besonders deutlich erkennen, während man aus Fig. 3 enliimmt, daß erfindungsgemäß die Kontaktstege 5 gegenüber der Ebene des Blechstreifens 6

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bzw. der Umfangsrichtung des Zylinders geschränkt sind. Dadurch wird erreicht, daß sich die Kanten 8 der Stege 5 gegen den Steckerstift 2 anlegen, wenn dieser in die fertige Kontaktbuchse 1 eingeführt wird.

Im Ausführungsbeispiel und zugleich nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Kontaktstege 5 beidseitig an Randzonen 9 des Blechstreifens 6 angeschlossen und lediglich unter plastischer Verformung ohne zusätzliche Querschlitze oaer dergleichen in der beschriebenen Weise geschränkt. Man erreicht so eine optimale Federwirkung der Kontaktstege 5 um ihre Längsachse und hat folglich die Möglichkeit, durch Wahl der Stegbreite (Abstand der Einschnitte 7) sowie Maß der Schränkung unter Berücksichtigung der Buchsenbohrung 4 den Kontaktdruck genau und definiert vorzuwählen, wobei selbstverständlich der Durchmesser des Steckerstiftes 2 vorzugeben ist. Der Blechstrelfen 6 besteht zweckmäßigerweise aus federnd elastischem Material, z.B. Berylliumbronze, die sich darüberhinaus durch gute Leitfähigkeit auszeichnet.

Der Blechstreifen 6 kann auch durch Löten oder Schweißen zu einer zylindrischen Form vereinigt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ihn zunächst lediglich zum Zwecke der Montage zu dieser zylindrischen Form zusammenzufassen und ihn dann in die Buchsenbohrung 4 einzuführen, wo er auffedert und durch diese Federwirkung festgehalten wird. Im AusfUhrungsbeispiel sind allerdings im Buchsenkörper 5 innenseitig Haltemittel für diesen Blechstreifen 6 vorgesehen,

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und zwar besitzt der Buchsenkörper 3 innenseitig umlaufende Bunde 10. Der Buchsenkörper 5 selbst besteht zweckmäßigerweise aus leitendem Material.

In Pig. 4 ist eine Kontaktbuchse 1 dargestellt, die einerseits einen Schraubanschluß 12L für ein abgehendes Kabel oder dergleichen aufweist und andererseits zur Aufnahme eines Steckerstiftes 2 dient.

In Pig. 5 ist angedeutet worden, daß man auch Doppelbuchsen oder Kontakthülsen in der beschriebenen Weise auch einfach herstellen kann, wobei hier ein Blechstreifen 6 in die Kontakthülse eingelegt worden ist, wie in Pig. 6 erläutert. Dieser Blechstreifen 6 besitzt zwei Reihen von Kontaktstegen 5* die in der beschriebenen Weise geschränkt sind. Man kann bei einer derartigen Doppelbuchse auch zwei Blechstreifen hintereinander einlegen, wie sie in den Figuren 1 bis 3 erläutert worden sind. Die Höhe der Innenbunde

10 ist selbstverständlich so gewählt, daß die Kontaktstege nach innen über dieselben vorstehen.

Gemäß Fig. 7 kann die erfindungsgemäße Kontaktbuchse (und entsprechend der Steckerstift) auch vielpolig ausgebildet sein. Dazu sind Blechstreifenabschnitte 6a und Abschnitte

11 aus Isolationsmaterial abwechselnd angeordnet und zylindrisch in die Bohrung 4 des Buchsenkörpers 3 eingelegt sowie dort fixiert. Die Orientierung des entsprechend vielpoligen Steckerstiftes 2 in Bezug auf die Pole der Buchse

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ist durch an sich bekannte Mittel festgelegt, die hier nicht beschrieben sind.

In Abweichung von der Darstellung in den Figuren können die Bohrungen und Querschnitte auch unrund oder vieleckig sein.

Ansprüche;

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Claims

1510242

Ansprüche

!.Kontaktbuchse für elektrische Steckverbindungen (aus Stekkerstift und Kontaktbuohse), bestehend aus Buchsenkörper mit Buchsenbohrung und darin eingesetzten Kontaktelementen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Buchsenbohrung (4) ein oder mehrere Blechstreifen (6) eingelegt sind und jeder Blechstreifen (6) zumindest eine Reihe von Kontaktetegen (5) aufweist, die durch nebeneinanderliegende Einschnitte (7) gebildet und gegenüber der Ebene bzw. Fläche des Blechstreifens (6) geschränkt sind.

2. Kontaktbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen (6), bzw. die Blechstreifen zylindrisch zusammengelegt sind und die Kontaktstege (5) im wesentlichen parallel zur Zylinderachse verlaufen sowie gegenüber der Umfangsfläohe des Zylinders geschränkt sind.

3« Kontaktbuohse nach den Ansprüchen ! und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstege (5) beidseitig an Randzonen (9) des Blechstreifens (6) angeschlossen und lediglich unter plastischer Verformung gegenüber den Randzonen (9) verschränkt sind.

4. Kontaktbuchse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstrelfen (6) aus federnd elastischem Material, vorzugsweise Berylllumbronze, besteht.

5. Kontaktbuchse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenkörper (3) Innenseitig Haltemittel für den oder die Blechstreifen (6) aufweist.

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6. Kontaktbuchse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Buohsenkörper (3) innenseitig umlaufende Bunde (10) aufweist und zwischen diesen der zylindrisch zusammgebogene, aber auffedernde Blechstreifen (6) eingelegt 1st.

7. Kontaktbuchse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen (6) zu einer zylindrischen Hülse zusammengeschweißt oder zusammengelötet 1st.

8. Kontaktbuchse nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenkörper (j5) aus leitendem Material besteht.

9* Kontaktbuchse naoh den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Blechstrelfenabsohnitte (6a) abwechselnd mit Absohnltten (11) aus Isolationsmaterial zu vielpoligen Buchsen zusammengesetzt sind.

Patentanwalt Dr. Andrejewskl

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