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EP1680840A1 - Flachsteckbuchse - Google Patents

Flachsteckbuchse

Info

Publication number
EP1680840A1
EP1680840A1 EP04790007A EP04790007A EP1680840A1 EP 1680840 A1 EP1680840 A1 EP 1680840A1 EP 04790007 A EP04790007 A EP 04790007A EP 04790007 A EP04790007 A EP 04790007A EP 1680840 A1 EP1680840 A1 EP 1680840A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flat
socket
contact
shaft
plug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04790007A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1680840B1 (de
Inventor
Roland DÜMMEL
Raimund Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intedis GmbH and Co KG
Original Assignee
Intedis GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intedis GmbH and Co KG filed Critical Intedis GmbH and Co KG
Publication of EP1680840A1 publication Critical patent/EP1680840A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1680840B1 publication Critical patent/EP1680840B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/10Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11Resilient sockets
    • H01R13/113Resilient sockets co-operating with pins or blades having a rectangular transverse section
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural 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
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes

Definitions

  • the invention relates to a flat receptacle for electrically contacting receiving a flat plug according to the preamble of claim 1.
  • Such electrical plug connections are usually relatively inexpensive to manufacture and can often be assembled by simply pressing them with the appropriate cable sets. The assembly can also be done manually with relatively simple means and hand tools, if this becomes necessary in the workshop, for example.
  • relatively high currents can be transmitted via flat plug connections, which plays an important role in the low-voltage electrical system of the motor vehicle.
  • Generic flat sockets are also often used to Both fuses and relays on printed circuit boards are to be contacted electrically as well as mechanically.
  • Flat plug connectors are known for applications with particularly high requirements with regard to transferable current strength, mechanical strength, vibration resistance and robustness in workshop operation, the socket shaft of which comprises a contact spring basket or lamella basket.
  • a socket well designed in this way has the advantage that, on the one hand, a relatively firm hold of the contact knife in the flat plug socket and, on the other hand, a relatively high current strength can be transmitted due to the increase in the number of electrical contact points between socket and plug.
  • these known flat plug connections also have a certain self-cleaning effect of the electrical contacts, which comes into play each time the electrical contact is released or added.
  • the object of the present invention to provide a flat plug socket for an electrical flat plug connection which overcomes the disadvantages of the prior art described.
  • the electrical flat plug connection should combine particularly high mechanical safety and electrical transmission security with a high maximum current carrying capacity.
  • the tab receptacle comprises, in a manner known per se, a receptacle shaft for receiving and electrically contacting a tab connector or contact knife, the receptacle shaft having at least one comb-like array of essentially parallel contact webs running in the plugging direction and arranged on at least one broad side of the receptacle , In a manner which is also known per se, the contact webs have a course curved towards the center of the socket shaft.
  • the flat receptacle is distinguished in that the curvature of the section of the contact webs bent toward the center of the shaft has more than one apex in the region of the contact zone with the flat plug.
  • each of the webs from the web share of the socket well does not, as in the prior art, have only one apex and thus only one contact point with the flat plug or with the contact knife, but rather several, preferably, per web two, contact points or contact zones for the transmission of electrical current are available.
  • This is also advantageous insofar as in this way higher mechanical clamping forces between the flat plug socket and the flat plug or contact knife can be achieved, which is conducive to both the mechanical and the electrical safety of the plug connection.
  • the higher clamping forces are achieved without the necessary insertion forces being necessary increase to the same extent.
  • the contact knives for example two vertices, do not have to be overcome by the contact knife at the same time, but rather can be successively overcome one after the other.
  • the force-displacement curve is smoothed when the contact knife is inserted into the socket shaft, which considerably simplifies the manual connection.
  • the flat receptacle is characterized by soldering legs or press-in pins for electrically contacting mounting of the flat receptacle, in particular on a printed circuit board.
  • the soldering legs or press-in pins are arranged in an extension of at least one of the two broad sides of the flat receptacle.
  • the soldering legs or press-in pins are particularly preferably formed in one piece with the respective broad side of the flat receptacle.
  • crimp bars can also be used for the electrically contacting assembly of the flat plug socket. This is particularly suitable for contacting at one end of the cable.
  • the flat receptacle is a one-piece stamped and bent part educated.
  • the stamped and bent part is bent perpendicular to the plug direction of the plug connection between the flat socket and the flat plug to form a rectangular box profile.
  • This embodiment has the particular advantage that it can be manufactured extremely inexpensively and efficiently.
  • the flat plug socket is particularly robust and stable.
  • the closure of the rectangular box profile of the flat receptacle is formed by a form-fitting pairing of at least one notch and at least one tab.
  • the notch has an undercut, and the tab is designed to match the notch.
  • the form-fitting pairing of notch and tab is arranged on a narrow side of the socket well, or the pairing of notch and tab is additionally non-positively stamped after the joining. Both lead to a particularly high stiffness, in particular torsional stiffness and bending stiffness, of the box profile of the flat receptacle.
  • the flat receptacle comprises at least one support spring arranged on the end face of the socket well.
  • the support spring forms a further mechanical and / or electrical contact zone between the flat plug socket and the flat plug. This results in an even higher nominal current that can be transmitted by means of the plug connection, better guidance of the contact blade when the plug connection is being made, and greater security against unintentional removal of the contact blade from the flat plug socket.
  • 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 when punching the sheet metal material of the socket shaft.
  • the socket well has, in addition to the contact webs running between the ends of the jack shaft, axially extending stabilization webs. These stabilizing webs connect the two axial ends of the socket well firmly and at an invariable distance.
  • Stabilizing bars no change in length of the socket shaft can take place when inserting the contact knife.
  • the stabilizing webs prevent deformation of the socket well, which could otherwise occur in particular if the plug is inserted incorrectly or if the contact blade is not inserted coaxially.
  • the stabilizing webs prevent bending forces from being transferred to the soldering points between the flat receptacle and the printed circuit board, since the stabilizing webs ensure the shape of the socket well and thus the constant distance and angle of the soldering legs.
  • the stabilizing webs also enable even higher contact forces to be achieved between the contact webs and the contact knife, in particular since the stabilizing webs reliably prevent axial changes in the length of the socket due to the deformation of the contact webs when the contact knife is inserted.
  • the stabilizing webs are preferably formed by the longitudinal edges of the rectangular box profile. This is advantageous because of this 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 manufactured from a wide variety of conductive materials. According to a preferred embodiment of the invention, however, the flat receptacle is made of highly conductive material which at the same time has a particularly high specific elasticity. In this way, high nominal currents can be transmitted, and there is also a high level of security against mechanical overloading of the plug connection.
  • FIG. 1 shows an isometric illustration of an embodiment of a flat receptacle according to the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the flat receptacle according to FIG. 1 in a side view
  • FIG. 3 in a representation corresponding to FIG. 2, the flat receptacle according to FIGS. 1 and 2 in longitudinal section;
  • FIGS. 4 in a representation corresponding to FIGS. 2 and 3, the flat receptacle according to FIGS. 1 to 3 with a view of the closure side of the socket shaft;
  • FIG. 5 shows an illustration corresponding to FIG. 1 of the flat plug connector according to FIGS. 1 to 4 with a view of the closure side of the socket shaft; and Fig. 6 in a Fig. 2 to 4 corresponding representation of the tab receptacle according to Fig. 1 to 5 in plan view.
  • FIG. 1 is an isometric illustration of an embodiment of a flat socket 1 according to the present invention, looking obliquely from below onto the soldering legs or press-in pins 2. It can be seen first of all that the flat socket 1 is designed as a one-piece sheet metal stamped and bent part, the Stamped and bent part is bent into a rectangular box profile.
  • the blade group responsible for the contact webs 3 runs continuously from the head end 4 to the foot end 5 of each broad side of the box-shaped socket shaft of the flat socket 1.
  • Each of the contact webs 3 has two vertices 6, 7 and thus two contact points with the in the area of its section bent towards the center of the socket shaft Contact knife of a flat connector.
  • This particular insertion behavior of the flat socket 1 combines a smooth and even insertion process with a maximum electrical and mechanical contact reliability that can be achieved at the same time between the flat socket 1 and the contact blade of a flat plug.
  • FIG. 1 Also evident in FIG. 1 is one of the side support springs 8, which are arranged on the narrow sides of the socket well and are also formed in one piece with the flat receptacle, and can additionally be used for power transmission.
  • the support springs 8 ensure better guidance of the contact blade in the socket 1 and improve the security against unintentional removal of the contact blade from the flat socket 1.
  • FIG. 1 also shows how the socket 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 remain unchangeable, in particular during the insertion of a flat plug, but also during the operation of the plug connection. In this way, the stabilizing webs 9 make a significant contribution to the robustness and to increasing the mechanical and electrical failure safety of the plug connection.
  • FIG. 2 shows a side view of the flat socket 1 according to FIG. 1.
  • the flat socket 1 is arranged in the hole pattern of a printed circuit board 10 by means of its press-in pins or solder legs 2.
  • 2 shows the structure of the flat receptacle 1, which comprises in one piece both contact webs 3, support springs 8, stabilization webs 9 and press-in pins or soldering legs 2.
  • 3, which shows a longitudinal section through the flat receptacle according to FIG. 1 or 2 along the line AA according to FIG. 2, the shape of the contact webs 3, which according to the invention has two vertices 6, 7 and two respectively, can be seen particularly well
  • Have contact points 6, 7 for contacting the contact knife of the tab which is also not shown here.
  • the contact webs 3 are not only subjected to bending stress by inserting a contact knife , but also 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 flat receptacle according to FIGS. 1 to 4, on which the connecting elements 11, 12 for closing the rectangular box profile are located.
  • the stamped and bent part from which the flat socket 1 is formed has for this purpose on one of its two narrow sides two undercut notches 11, which are in rectangular extensions of the stamped and bent part are arranged.
  • Fig. 5 shows again in an isometric view the flat socket according to Fig. 1 to 4, also looking towards the narrow side of the flat socket, on which the connecting and closing elements 11, 12 of the rectangular box profile are located.
  • the course of the contact springs 3, the stabilizing webs 9 and a support spring 8 are also clearly visible in FIG. 5.
  • FIG. 6 shows the flat receptacle according to FIGS. 1 to 5 in a top view of the head region 4.
  • the all-round inclusion for the contact knife of a flat plug is recognized, which through the apexes 6, 7 and contact points 6, 7 of the contact webs 3 arises together with the side support springs 8.
  • both a safe electrical contact and a robust mechanical scored the contact knife in the socket basket of the flat receptacle 1 achieved.
  • the invention also provides significant economic advantages due to the rational production of the flat plug connector according to the invention.
  • the invention thus combines improvements in the properties of flat plug connections with at the same time considerable cost savings potential in production and assembly.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

Flachsteckbuchse
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 Kon- taktmesser 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 Verpres- sen 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 elektri- scher 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 paralle- len, in Steckrichtung verlaufenden Kontaktstegen aufweist. In an sich ebenfalls bekannter Weise weisen dabei die Kontaktstege einen zur Mitte des Buchsenschachts hin gebogenen Verlauf auf.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die Flachsteckbuchse j edoch 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 j eder 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 Flach- stecker bzw. Kontaktmesser erreichen lassen, was sowohl der mechanischen als auch der elektrischen Sicherheit der Steckverbindung förderlich ist.
Die höheren Klemmkräfte werden dank der Erfindung j edoch 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 weiche 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. Ein- pressstifte 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 ferti- gen 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 erhal- ten, 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 Aus führungs form 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 Aus führungs form 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 Flach- steckbuchse 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 Flach- steckbuchse 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 Blickrich- tung 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 Scheitel- punkten 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 Flachsteck- buchse 1 verbindet einen leichtgängigen und gleichmäßigen Einsteckvor- gang 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 weiche 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 maxima- le 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 Stabi- lisierungsstege 9 (Fig. 2) j egliche 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 mechani- sehe Klemmverhalten zwischen Kontaktmesser und Kontaktstegen 3 weiter verbessert.
Fig. 4 zeigt diej enige Schmalseite der Flachsteckbuchse gemäß Fig. 1 bis 4, auf der sich die Verbindungselemente 1 1 , 12 für den Verschluss des Rechteckkastenprofils befinden. Man erkennt insbesondere die Formgebung der Verschlusselemente 1 1 , 12 des Rechteckkastenprofils der Flachsteckbuchse 1. Das Stanzbiegeteil, aus dem die Flachsteckbuchse 1 gebildet ist, weist hierzu an einer seiner beiden Schmalseiten zwei hinterschnittene Ausklinkun- gen 1 1 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 biege- sowie torsionssteifer Rechteckkasten wird gebildet.
Die Robustheit dieser Verbindung kann weiter erhöht werden, indem die miteinander in Kontakt stehenden Ränder von Lasche 12 und Ausklin- kung 1 1 mittels eines geeigneten Werkzeugs miteinander verprägt werden. Durch das dabei entstehende Übereinanderfließen der Kanten von Lasche 12 und Ausklinkung 1 1 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 diej enige Schmalseite der Flachsteckbuchse, an der sich die Verbindungs- bzw. Verschlusselemente 1 1 , 12 des Rechteckkastenprofils befinden. Außerdem gut erkennbar sind in Fig. 5 der Verlauf der Kontaktfedern 3, die Stabilisie- rungsstege 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 Ein- schluss 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 Veran- kerung des Kontaktmessers im Buchsenkorb der Flachsteckbuchse 1 erzielt.
Im Ergebnis wird somit deutlich, dass es dank der erfindungsgemäßen Flachsteckbuchse möglich wird, elektrische Steckverbindungen, bei- spielsweise 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

Patentansprüche
1. Flachsteckbuchse (1) mit Buchsenschacht zur elektrisch kontaktierenden Aufnahme eines Flachsteckers, der Buchsenschacht aufwei- send zumindest eine an zumindest einer Breitseite des Buchsenschachts kammartig angeordnete Schar im Wesentlichen paralleler, in Steckrichtung verlaufender Kontaktstege (3), wobei die Kontaktstege (3) zur Mitte des Buchsenschachts hin gebogen verlaufen, dadurch g ekennz e i chnet, dass der zur Schachtmitte gebogene Abschnitt der Kontaktstege (3) im Bereich der Kontaktzone mit dem Flachstecker mehr als einen Scheitelpunkt (6, 7) aufweist.
2. Flachsteckbuchse nach Anspruch 1, g ek ennz ei chn et 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.
3. Flachsteckbuchse nach Anspruch 2, dadurch g ek ennz e i chn et, dass die Lötbeine (2) bzw. Einpressstifte (2) einstückig mit der jeweiligen Breitseite der Flachsteckbuchse (1) ausgebildet sind.
4. Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g ekennz ei chnet, dass die Flachsteckbuchse (1) als einstückiges, senkrecht zur Steckrichtung zu einem Rechteckkastenprofil gebogenes Stanzbiegeteil ausgebildet ist.
5. Flachsteckbuchse nach Anspruch 4, dadurch g ekennz ei chnet, dass ein Verschluss des Kastenprofils durch eine formschlüssige Paarung von zumindest einer einen Hinterschnitt aufweisenden Ausklin- kung (11) mit zumindest einer zur Ausklinkung formkorrespondierenden Lasche (12) gebildet ist.
6. Flachsteckbuchse nach Anspruch 5, dadurch gekennz ei chn et, dass die formschlüssige Paarung aus Ausklinkung (11) und La- sehe (12) an einer Schmalseite des Buchsenschachts angeordnet ist.
7. Flachsteckbuchse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennz ei chnet, dass die formschlüssige Paarung aus Ausklinkung (11) und Lasche (12) kraftschlüssig verprägt ist.
8. Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g ek ennz ei chn et durch zumindest eine schmalseitig am Buchsenschacht angeordnete Stützfeder (8), durch die eine weitere mechanische und/oder elektrische Kontaktzone mit dem Flachstecker gebildet wird.
9. Flachsteckbuchse nach Anspruch 8, dadurch g ekennz ei chnet, dass die zumindest eine Stützfeder (8) einstückig an die Flachsteckbuchse (1) angeformt ist.
10. Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g ekennz e ichnet, dass der Buchsenschacht axial verlaufende Stabilisierungsstege (9) aufweist.
11. Flachsteckbuchse nach Anspruch 10, dadurch g ek ennz e ichn et, dass die Stabilisierungsstege (9) durch die Längskanten des Rechteckkastenprofils gebildet sind.
12. Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g ek ennz e ichnet, dass die Flachsteckbuchse (1) aus hochleitfähigem Werkstoff mit hoher spezifischer Elastizität hergestellt ist.
13. Flachsteckbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, g ekennz ei chn et 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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