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Dokumentenidentifikation DE202004017255U1 12.01.2006
Titel Steckverbinder mit einer Anzahl von Signal- und/oder Stromkontakten
Anmelder FILTEC GmbH Filtertechnologie für die Elektonikindustrie, 59557 Lippstadt, DE
Vertreter Patentanwälte Meldau - Strauß - Flötotto, 33330 Gütersloh
DE-Aktenzeichen 202004017255
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 12.01.2006
Registration date 08.12.2005
Application date from patent application 06.11.2004
IPC-Hauptklasse H01R 12/34(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zur Aufnahme eines Steckers mit einer Anzahl von Signal- und/oder Stromkontakten, der an bzw. auf eine Leiterplatte mit elektronischen Schaltkreisen an- bzw. aufsetzbar ist, wobei die Signal- und/oder Stromkontakte ein Steckerbild aufweisen, das zum einen mit der Lochung der Leiterplatte und zum anderen mit dem Steckerbild des anzuschließenden Steckers korrespondiert.

Steckverbinder zum Ansetzen an bzw. Einsetzen auf Leiterplatten sind an sich bekannt. Sie werden benutzt, um die auf den Leiterplatten vorhandenen Schaltkreise mit Zu- bzw. Ableitungen zu verbinden, wobei die Enden dieser Leitungen korrespondierende Stecker aufweisen. Für jede der herzustellenden Kontaktverbindungen ist in dem Isoliergehäuse des Steckverbinders ein eingepresster Signal- bzw. Stromeinsatz vorgesehen, der ein Kontakteinsatz, Buchse oder Stift, zur Aufnahme des Steckerstiftes des anzuschließenden Steckers aufweist, das in einen Stift übergeht, der in ein entsprechend vorgesehenes Loch der Leiterplatte einsetzbar und dort so festlegbar ist, dass eine elektrische Verbindung zur entsprechenden Leiterbahn gegeben ist. Dieses Festlegen erfolgt wirtschaftlich durch Einpressen. Dazu sind die bekannten Kontakteinsätze Stanzteile oder Drehteile. Die gestanzten Kontakteinsätze werden aus Bandmaterial hergestellt. Dabei setzt die geforderte Zuverlässigkeit eine Mindeststärke des Bandmaterials voraus. Von Toleranzschwankungen des Bandmaterials ist die Funktion der Kontakte stark abhängig. Werden für den Kontaktbereich besondere Geometrien benötigt, bedürfen die gestanzten Kontakteinsätze eines erhöhten Fertigungsaufwands. Die gedrehten Kontakteinsätze haben einen hohen Fertigungsaufwand und damit einen sehr hohen Teile-Preis. Die geforderte Zuverlässigkeit hängt von der Drehqualität des Vormaterials ab. Der angedrehte Stift hat lediglich ein begrenztes Federverhalten für das Festsetzen in der Leiterplatte durch Einpressen.

Somit stellt sich die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Steckverbinder vorzuschlagen, der wirtschaftlich herstellbar ist und den Ansprüchen an die Zuverlässigkeit im Einsatz gerecht wird.

Diese Aufgabenstellung wird nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die darauf rückbezogenen Unteransprüche.

Die in den Steckverbinder einzusetzenden Signalkontakte oder Stromkontakte sind zweiteilig ausgebildet, jeder mit einem Kontakteinsatz und einem Öseneinsatz, wobei der Kontakteinsatz korrespondierend zum aufzunehmenden Steckverbinder als Buchse oder als Stift ausgebildet ist. Die Kontakteinsätze sind dabei als Drehteil oder als Rollteil ausgebildet, während als Öseneinsätze Stanzteile vorgesehen sind. Diese Ausbildung erlaubt es, die Stanztechnik und die Dreh- und/oder Rolltechnik zu vereinigen und damit die technischen Vorteile dieser beiden Fertigungsarten zu erhalten. Die neue Ausführung der Signal- bzw. Stromkontakte weist im Bereich ihrer Kontakteinsätze die Vorteile der Dreh- und/oder Rolltechnik mit den dabei eingesetzten Werkstoffen auf, während die Öseneinsätze als Stanzteile wirtschaftlich herstellbar sind und sich in der Montage werkstoffgerecht verpressen lassen. Diese beide Teile werden zum Signal- bzw. Stromkontakt zusammengefügt, und mechanisch verbunden. Durch die freie Wahl des dabei eingesetzten Werkstoffs lassen sich so maximale Federeigenschaften erreichen, die zum einen sichere Kontaktgabe und zum anderen sicheren Halt gewährleisten.

Zum Verbinden weist der als Buchse (11; 15) oder Stift ausgebildet Kontakteinsatz einen Fuß auf mit einer vorteilhaft lochartigen Aushöhlung auf, in den eine Nase der Öseneinsätze eingeführt und in diese eingeführt darin festlegbar ist. Dieses Festlegen erfolgt beispielsweise durch punktförmiges Verpressen, durch ringförmiges Rollieren, durch Einlöten, Einschweißen o.dgl. Diese Technik erlaubt einen optimalen Toleranzausgleich zwischen der starren Leiterplattenbohrung und dem starren, als Drehteil in den aus Kunststoff hergestellten Isolierkörper des Steckverbinders eingesetzten Signal- bzw. Stromkontakt durch den gestanzten Öseneinsatz.

Die Verbindung des gestanzten Stiftteils mit dem gedrehten/gerollten Kontaktteil ist dabei durch den Unterschied der Querschnitte im Vereinigungsbereich sowie durch die formbedingten Widerstandsmomente in gewissem Umfang bewegbar Darüber hinaus können für den gestanzten Öseneinsatz und den gedrehten/gerollten Signal- bzw. Stromeinsatz unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt werden, was eine Anpassung an besondere Anforderungen ermöglicht.

Diese Ausbildung ermöglicht eine hohe Kombinationsflexibilität durch die Vielzahl von Schachtelmöglichkeiten. So lassen sich die unterschiedlichsten Werkstoffe und/oder Abmessungen in den Bauteilen kombinieren. Solche vielfache Kombinationsmöglichkeiten ermöglichen auch dem Anwender eine erhöhte Flexibilität, da bei Vorgabe von "konstanten Leiterplattenbohrung" entsprechend einpressbare Endstücke von Signalkontakten oder Stromkontakten eingesetzt werden können. Analoges gilt auch für den Kontaktbereich der Steckverbindung, wenn der Leiterplattenbohrungsdurchmesser variable und das Steckerbild des Steckbereichs konstant bleiben muss.

Zum Herstellen der elektrischen Verbindung genügt in vielen Fällen das Verpressen, insbesondere, wenn die Kontakteinsätze so ausgebildet sind, dass sich durch das Verpressen in der Leiterplatte eine Schulter gegen die Leiterbahn abstützt.

Die Erfindung wird an Hand der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel näher beschrieben; dabei zeigen:

1: Einen auf eine Leiterplatte aufgesetzten Steckverbinder mit Signal- und Stromkontakten;

2: Kontakteinsätze für den Steckverbinder Signalkontakteinsatz links/Strom-Kontakteinsatz rechts (vergrößert).

Auf die Leiterplatte 1 ist der Steckverbinder 3 aufgesetzt, wobei das Lochbild des Steckverbinders 3 und das der korrespondierenden Lochung der Leiterplatte 1 übereinstimmen. In dem Isolierkörper 4 des Steckverbinders 3 sind die einzelnen Signalkontakte 10 zur Übernahme von Signalen oder zu deren Übergabe an angeschlossene Geräte oder aber Stromkontakte 15 zur Energieversorgung der elektronischen Schaltelemente entweder auf der Leiterplatte 1 oder in der über den Steckverbinder anzuschließenden Schaltung entsprechend dem gewünschten Steckerbild vorgesehen und festgelegt, etwa durch Verpressen. Diese Kontakte sind aus einem Kontaktmaterial gedreht oder gerollt, entsprechend der gewünschten Spezifikation.

Jeder Signalkontakt 10 oder jeder Stromkontakt 15 weist als Kontakteinsätze – in der in den Figuren gewählten Darstellung – Buchsen 11 bzw. 16 auf, die die Steckerstifte des anzuschließenden Steckverbinders (beide nicht dargestellt) aufnehmen. Zur Verbesserung der Kontaktgabe sind die Buchsen 11 des Signal-Kontakteinsatzes geschlitzt, die Buchse 16 des Strom-Kontakteinsatzes 15 ist mit einer Federhülse 17 umgeben, die die Buchse 16 umgibt und für eine verbesserte Kontaktgabe zusammen drückt.

Der Fuß 13 des Signalkontakts 10 und der Fuß 18 des Stromkontakts 15 sind mit Aushöhlungen zur Aufnahme je eines Öseneinsatzes 21 bzw. 26 versehen. Die Öseneinsätze 21 für die Signalkontakte 10 sowie die Öseneinsätze 26 für die Stromkontakte sind aus einem Bandmaterial gestanzt, wobei auch hier das Material entsprechend den Spezifikationen wählbar ist.

Die Öseneinsätze 21 der Signalkontakte 10 sind mit einer Zunge 22 versehen, die in die im Fuß 13 des zugeordneten Signalkontakts 10 vorgesehen Aushöhlung eingeführt werden. In dem Fuß 13 wird die eingeführte Zunge 22 durch Rollieren, bei dem die umlaufende Nut 14 eingedrückt wird, festgelegt. In gleicher Weise sind die Öseneinsätze 26 der Stromkontakte mit Zungen 27 versehen, die in korrespondierende Aushöhlungen der Stromkontakte 15 eingesetzt, dort durch das eine umlaufende Nut 19 bildendes Rollieren festgelegt sind. Dabei können die Ösenansätze 21 bzw. 26 mit Positionierzapfen 21.1 (nur bei den Signalkontakten eingezeichnet) versehen sein, die das Einführen des mit den Kontakten versehenen Steckverbinder in das Lochmuster der Leiterplatte 1 erleichtern.

Die Öseneinsätze 21 bzw. 26 eines jeden der dieser Signal- bzw. Stromkontakte 10 bzw. 15 sind mit je einer Öse 23 bzw. 28 versehen, die in das korrespondierende Loch 2 der Lochung der Leiterplatte 1 eingeführt und dort durch Aufweitung festgelegt werden. Das Aufweiten der Ösen 23 bzw. 28 dieser Öseneinsätze 21 bzw. 26 erfolgt durch axialen Druck, was so das Verpressen in den zugeordneten Löchern 2 der Leiterplatte 1 erlaubt. Zum Kontaktieren genügt oft dieses Verpressen so, dass die Leiterbahnen erfasst sind; für höhere Ansprüche kann eine Verlötung vorgesehen werden.

01Leiterplatte 1 02Loch 2 03Steckverbinder 3 04Isolierkörper 4 05 06 07 08 09 10Signalkontakt 10 11Kontakteinsatz – als Buchse 11 13Fuß 13 14Nut 14 15Stromkontakt 1515: Strom-Kontakteinsatzes 15 16Kontakteinsatz – als Buchse 16 17Federhülse 17 18Fuß 18 19Nut 19 21Öseneinsatz 21 21.1Positionierzapfen 21.1 22Zunge 22 23Öse 23 bzw. 28 26Öseneinsatz 26 27Zunge 27 28Öse 23 bzw. 28 29

Anspruch[de]
  1. Steckverbinder zur Aufnahme eines Steckers mit einer Anzahl von Signal- und/oder Stromkontakten, der an bzw. auf eine Leiterplatte mit elektronischen Schaltkreisen an- bzw. aufsetzbar ist, wobei die Signal- und/oder Stromkontakte ein Steckerbild aufweisen, das zum einen mit der Lochung der Leiterplatte und zum anderen mit dem Steckerbild des anzuschließenden Steckers korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Signalkontakte (10) oder Stromkontakte (15), vorzugsweise alle, zweiteilig ausgebildet ist/sind, jeder mit einem als Buchse (11; 16) oder Stift ausgebildeten Kontakteinsatz und einem Fuß (13; 18), wobei der Fuß (13; 18) eine Aushöhlung aufweist, und dass für jeden dieser Signalkontakte (10) oder Stromkontakte (15) eine Öseneinsatz (21; 26) vorgesehen ist, wobei der Öseneinsatz (21; 28) zum einen eine in diese Aushöhlung einführbaren Zunge (22; 27) aufweist, die eingeführt darin festlegbar ist, und zum anderen eine in das korrespondierende Loch (2) der Leiterplatte (1) einführbare Öse (23; 28), die durch Axial-Druck aufweitbar in dem Loch (2) festlegbar ist.
  2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Buchse (11; 15) oder Stift ausgebildet Kontakteinsatz des Signal- oder des Stromkontaktes (10; 15) als Dreh- oder Rollteil aus einem vorzugsweise stangenförmigen Vollmaterial und der Öseneinsatz (21; 26) als Stanzteil aus einem Bandmaterial ausgebildet ist.
  3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (11; 16) des Kontakteinsatzes von einer Federhülse (17) umgeben ist.
  4. Steckverbinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Öseneinsatz (21; 26) an der der Zunge (22; 27) gegenüberliegenden Seite einen Positionierzapfen (21.1) aufweist.
  5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (22; 27) in der Aushöhlung im Fuß (13; 18) des als Buchse (11; 15) oder Stift ausgebildet Kontakteinsatzes des Signal- oder des Stromkontaktes (10; 15) durch eine eine umlaufende Nut (14; 19) bildende Rollierung festgelegt ist.
  6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (22; 27) in der Aushöhlung im Fuß (13; 18) des als Buchse (11; 15) oder Stift ausgebildet Kontakteinsatzes des Signal- oder des Stromkontaktes (10; 15) durch eine punktförmige Anpressungen festgelegt ist.
  7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (22; 27) in der Aushöhlung im Fuß (13; 18) des als Buchse (11; 15) oder Stift ausgebildet Kontakteinsatzes des Signal- oder des Stromkontaktes (10; 15) durch Einschweißung/Einlötung festgelegt ist.
  8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die als Buchse (11; 15) oder Stift ausgebildet Kontakteinsätze des Signal- oder des Stromkontaktes (10; 15) zum einen und die Öseneinsätze (21; 26) zum anderen aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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