DE2825867B2 - Steckverbinder mit stiftartigen Kontaktelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder mit stiftartigen Kontaktelementen, welche jeweils in dtirchplattierte Bohrungen zumindest einer Leiterplatte einpreßbar und in Öffnungen eines Gehäuses des Steckverbinders im Reibschluß lösbar gehalten sind und welche im Bereich der öffnungen einen stufenartig verbreiterten Kragen aufweisen.

Ein derartiger Steckverbinder ist z. B. durch die DE-OS 26 31107 bekannt geworden. Nach Fig. 11 dieser Schrift ist das Kontaktelement im wesentlichen stiftförmig ausgeführt. Die Kontaktelemente sind in ein Isolierstoffgehäuse mit leichtem Reibsitz einsetzbar. Danach werden sie in die Bohrungen einer Leiterplatte eingepreßt, indem auf das Isolierstoffgehäuse Druck ausgeübt wird. Dabei stützen sich die Kontaktstifte auf der der Leiterplatte zugewandten Seite des Gehäuses mittels eines verbreiterten Kragens an dem Gehäuse ab. Eine derartige Ausführung hat den Nachteil, daß das gesamte Gehäuse des vielpoligen Steckverbinders abgenommen werden muß, wenn nur ein Kontakt wegen Schadhaftigkeit auszuwechseln ist Um beim Abnehmen des Gehäuses die Kontaktelemente nicht aus der Leiterplatte herauszuziehen, muß die Haltekraft

ίο im Gehäuse wesentlich geringer sein als die bereits geringe Preßkraft in dünnen Leiterplatten. Dies bedeutet, daß zwischen dem Gehäuse und dem Kontaktelement sehr enge Paßtoleranzen eingehalten werden müssen, damit das Gehäuse weder zu lose noch zu fest an den Kontaktelementen gehalten w ird.

Das gleiche gilt in bezug auf die Haltekräfte für die in der DE-OS 25 41 222 beschriebenen Kontaktelemente. Auch hier ist das Gehäuse lediglich durch Reibschluß an den Kontaktelementen gehalten. Da die Xontaktele mente keinen verbreiterten Kragen besitzen, können sie einzeln entfernt und ausgewechselt werden, ohne das Gehäuse abnehmen zu müssen. Sie besitzen lediglich eine schmale Einpreßschulter, an welcher ein Einpreßwerkzeug ansetzen kann. Diese Schulter ist jedoch so klein, daß bei hohen Einpreßkräften und dünnen Kontaktelementen eine Verformung des Kontaktelementes stattfinden kann.

Durch die US PS 33 99371 ist ein Steckverbinder bekannt geworden, bei dem die Kontaktstifte im Steckergehäuse durch in sich Verdrehen eines Schaftes zwischen zwei einander zugewandten Schultern formschlüssig gehalten sind. Das flache Kontaktmesser der Kontaktstifte ragt dabei teilweise in die Aufnahmeöffnung im Gehäuse hinein. Diese Aufnahmeöffnung ist in Richtung auf die Leiterplatte stufenförmig verengt Dadurch wird vermieden, daß sich der Kontaktstift verdrehen und herausfallen kana Die Kontaktstifte sind nach dem Einsetzen in das Gehäuse nicht mehr zerstörungsfrei entfernbar. Wollte man den Steckver binder mit seinen Kontaktstift«-·, in eine Leiterplatte einpressen, so müßte das Eindrückwerkzeug mangels einer Eindrückschulter entweder an den freien Enden der Kontaktstifte mit der Gefahr des Verbiegens oder an dem Gehäuse ansetzen, wobei die Gefahr besteht daß sich der Kragen der Kontaktstifte in das Gehäuse eindruckt

Durch die US-PS 39 17 375 ist ein Steckverbinder bekannt geworden, bei dem der Kragen ebenfalls auf der der Leiterplatte zugewandten Seite des Gehäuses angeordnet ist. Auch hierbei kann ein einzelner Kontaktstift nicht entfernt werden, ohne das gesamte Verbindergehäuse abzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montierbarkeit des Steckverbinders zu verbessern, die Herstellbarkeit zu erleichtern und einen sicheren Halt des Gehäuses an den Kontaktelementen zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei einem Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß der Kragen

auf der der Leiterplatte abgewandten Seite der öffnung angeordnet ist, daß die öffnung in Richtung der Leiterplatte eine stufenartige Verengung aufweist, an welcher der Kragen anliegt und daß der Kragen eine dem Gehäuse abgewandte Eindrückschulter aufweist.

Dadurch wird ein Formschluß zwischen den Kontaklelementen und dem Gehäuse hergestellt, der keine genauen Fassungen erfordert. Es ist möglich, die Kontaktelemente mit Spiel in den Steckerkörper

einzusetzen, so daß das Gehäuse spannungsfrei bleibt und eus einem billigen Werkstoff hergestellt werden kann. Durch die Anordnung des Kragens auf der der Leiterplatte abgewandten Seite des Gehäuses kann jedes Kontaktelement ohne weiteres einzeln entfernt und ausgewechselt werden. Eine Beschädigung eines Kontaktelementes kann z. B. beim Aufstecken eines Gegensteckers vorkommen. Das Gehäuse kann jedoch kaum beschädigt werden. Die Abnehmbarkeit des Gehäuses ist daher nicht erforderlich. Obwohl nach der Erfindung die Kontaktelemente einzeln herausziehbar sind, besteht dennoch nicht die Gefahr, daß sie beim Aufstecken eines Gegensteckers durch die Leiterplatte hindurchgedrückt werden, da der Kragen zugleich einen Tiefenanschlag bildet und da das Gehäuse auf die Leiterplatte aufgesetzt werden kann. Fesner kann nach der Erfindung ein Eindrückwerkzeug zum Verpressen der Kontaktelemente mit der Leiterplatte direkt am Kragen ansetzen, so daß das Gehäuse von Einpreßkräften nicht betroffen wird. Der Kragen kann somit schmaler gehalten werden, als wenn die Einpreßkräfte über das Gehäuse auf den Kragen übertragen werden müßten. Bei einer Spielpassung zwischen csm Kontaktelement und dem Gehäuse kann auch die Preßkraft des einzelnen Kontaktelementes in der Leiterplatte genau und direkt überprüft werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Kragen ein Loch zum Einhaken eines Ausziehwerkzeuges für das Kontaktelement auf. Dadurch wird ein Herausdrücken von der Leiterplattenseite her bzw. ein Herausziehen mittels einer Zange vermieden. Das Ausziehen kann mit einem schmalen Ausziehhaken erfolgen, der leicht zwischen den eng benachbarten Kontaktelementen eingeführt werden kann. Beim Herausdrücken besteht die Gefahr, daß die Kontaktelemente verbogen werden und daß dadurch die Leiterplatte beschädigt wird. Durch das Anordnen des Loches im Kragenbereich kann dieses erheblich größer gehalten werden als z. B. im Steckbereich für den Gegenstecker. Dadurch wird das Arbeiten erheblich erleichter, und eine Querschnittsschwächung vermieden. Außerdem würde ein Loch im Steckbereich die Kontaktierungsgüte gefährden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Kragen voll in dem Gehäuse versenkt und seine Außenschulter fluchtet mit der Gehäuseaußenwand. Dadurci; wird die Bauhöhe des Steckverbinders klein gehalten und ein Eindrückwerkzeug kann mit einer flachen Andrückplatte versehen sein, in welcher lediglich Freimachungen für die freien Enden der so Kontaktelemente vorgesehen sind. Für den Fall, daß die Konlaktelemente mit Löchern zum Ausziehen versehen sind, isi das Gehäuse mit Freimachungen für das Ausziehwerkzeug versehen. Diese Freimachungen können z. B. als grubenförmige Schlitze ausgebildet sein, die so schmal gehalten sind, daß das Kontaktelement im Kragenbereich noch zu beiden Seiten geführt ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Kragen mit Prägewarzen versehen, die sich in die Innenwand der öffnung eindrücken. Durch die Prägewarzen werden die Kontaktelemente bis zum Einpressen in die Leiterplatte im Gehäuse gegen Herausfalien gesichert. Es ist üblich, auf der dem Gehäuse abgewandten Seite der Leiterplatte an die Kontaktclemente Schaltdrähte mittels des bekannten Drahtwickel· b5 Verfahrens anzuschließen. Dabei wird von dem Wickel werkzeug auf das Kontaktelement ein Druck ausgeübt der bei dünnen Leite platten höher sein kann als die Haltekraft in der Leiterplatte. Durch die Prägewanten ist es möglich, die Gesamthaltekraft so zu verstärken, daß das Kontaktelement nicht mehr herausgediückt werden kann. Durch die punktartige Ausbildung der Prägewarzen kommt es ferner zu einer Materialverdrängung im Gehäuse, wodurch bei geringer Preßspannung eine hohe Haltekraft möglich wird, ohne daß deswegen enge Maßtoleranzen eingehalten werden müssen.

Es ist zweckmäßig, die Prägewarzen seitlich des Loches für das Ausziehwerkzeug anzuordnen. Dadurch wird erreicht, daß die Prägewarzen nicht in den Bereich der Freimachungen geraten, unabhängig davon, ob die Prägewarzen auf der der Freimachung zugewandten oder abgewandten Seite des Kontaktelementes liegen.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse auf der der Freimachung gegenüberliegenden Seite des Kragens eine Ausgleichsfreimachung auf, die mit der Freimachung fluchtet Dadurch wird erreicht, daß im Gehäuse gleich große Anlageflächen für das Kontaktelement vsrgesehen sind. Das Kcntakteiement kann daher um seine Längsachse gewendet eingesetzt werden, ohne daß sich die Haltekraft verändert Dies kann z. B. bei einem dreizeiligen symmetrisch aufgebauten Steckverbinder von Vorteil sein, bei dem die Freimachungen an den äußeren Kontaktelementen einander zugewandt sind. Dennoch können hierbei die Prägewarzen alle in die gleiche Richtung zeigen, ohne daß sich unterschiedliche Haltekräfte ergeben. Auch beim Auswechsein eines Kontaktelementes kann es von Vorteil sein, das neue Kontaktelement umgekehrt einzusetzen, falls die Prägewarzen auf der anderen Gehäuseinnenwand z. B. Kratzspuren hinterlassen haben.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils zwei der Prägewarzen in Längsrichtung des Kontaktelementes hintereinanderliegend angeordnet wodurch die Haltekraft vergrößert werden kann. Dabei ist es von Vorteil, wenn die der Leiterplatte zugewandte Prägewarze eine niedrigere Höhe aufweist als die der Leiterplatte abgewandte. Beim Eindrücken des Kon-1 dctelementes kann die der Leiterplatte zugewandte Prägewarze in der Gehäuseinnenwand einen Eindruck hinterlassen, der die Wirkung der anderen Prägewarze beeinträchtigt Wird nun die der Leiterplatte abgewandte Prägewarze vergrößert, so wird auch diese ihre volle Haltekraft erreichen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Steckverbinder entlang der Linie I-I in F i g. 2, mit einer Leiterplatte und einem gestrichelt angedeuteten Eindrückwerkzeug,

Fig.2 einen Schnitt durch den Steckverbinder entlang der Linie 11-11 in Fig. I ohne die Leiterplatte und das Eindrückwerkzeug,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Steckverbinder nach Fig. 1.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Steckverbinder 1. wie sr z. B. in einer Rückwand eines Baugruppenrahmens für einschiebbare Baugruppen verwendet wird. Der Steckverbinder 1 besteht aus einem Isolierstoffgehäuse 2 und stiftartigen Kontaktelementen 3. welche Kontaktmesser 4 zum Aufstecken einer Baugruppe aufweisen. Die Kontaktelemente 3 sind in öffnungen 5 des Gehäuses 2 eingesetzt und it. durchplattierte Bohrungen 6 einer Leiterplatte 7 eingepreßt. Dadurch sind die Kontaktelemente 3 fest in der Leitemlatte 7 eehalten und

außerdem wird ein guter elektrischer Kontakt zwischen der Leiterplatte 7 und den Kontaktelementen 3 hergestellt. An dem den Kontaktmessern 4 gegenüberliegenden Ende der Kontaktelemente 3 sind diese als Anschlußelemente für Schahdrahte ausgebildet, die z. B. in Drahtwickeltechnik angeschlossen werden können. Es ist aber auch möglich, anstelle der oder zusätzlich zu den Schaltdrähten noch einen zweiten Steckverbinder auf die Enden der Kontaktelemente 3 aufzusetzen.

Die Kontaktelemente 3 weisen auf der der Leiterplatte 7 abgewandten Seite der. öffnungen 5 einen stufenartig verbreiterten Kragen 8 auf. Die öffnungen 5 sind in Richtung der Leiterplatte 7 entsprechend stufenartig verengt. Der Steckverbinder 1 ist hier während des Einpressens der Kontaktelemente 3 in die Leiterplatte 7 dargestellt. Das Einpressen der Kontaktelemente 3 erfolgt mit Hilfe eines gestrichelt angedeuteten Einpreßwerkzeuges 9, welches auf den der

aufgesetzt ist. Die Kontaktelemente 3 befinden sich gegenüber dem Gehäuse 2 in einer Position, in der der Kragen 8 noch teilweise aus dem Gehäuse 2 herausragt. Die Kontaktelemente 3 werden in dieser Position bis zum endgültigen Einbau in die Rückwand gehalten. Nachdem die Kontaktelemente 3 zum größten Teil in die Leiterplatte 7 eingepreßt sind, setzt das Gehäuse 2 auf die Leiterplatte 7 auf. Daraufhin wird das Einpreßwerkzeug 9 noch weiter heruntergedrückt, bis die Kragen 8 voll in dem Gehäuse 2 versenkt sind. Damit kommen auch die der Leiterplatte 7 zugewandten Schultern des Kragens 8 an der stufenartigen Verengung der Öffnung 5 zur Anlage. Dadurch wird das Gehäuse 2 formschlüssig an der Leiterplatte 7 gehalten. Im Bereich des Kragens 8 weisen die Kontaktelemente 3 ein längliches Loch 10 zum Einhaken eines Ausziehwerkzeuges für das Kontaktelement 3 auf. In dem Gehäuse 2 sind Freimachungen 11 für das Ausziehwerkzeug vorgesehen. Außerdem weist da; Gehäuse 2 Ausgleichsfreimachungen 12 auf. die auf de den Freimachungen 11 gegenüberliegenden Seite dei Kontaktelemente 3 angeordnet sind.

Die Kc!taktelemente3sind im Bereich des Kragens 1 mit Prägewarzen 13 versehen, die zu beiden Seiten de: Loches angeordnet sind. Die Prägewarzen 13 befinder sich damit außerhalb der Freimachungen 11 und könnet sich somit in die Innenwand der öffnung S eindrücken

ίο Dadurch werden die Kontaktelemente 3 bis zun Einpressen in die Leiterplatte 7 im Gehäuse 2 gehalten.

Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß die Ausgleichsfreima

chungen 12 zu den Freimachungen 11 fluchtenc angeordnet sind. Somit ist in bezug auf die Anlage de:

r> Kragens 8 im Gehäuse 2 Symmetrie gewährleistei unabhängig davon, ob sich die Prägewarzen 13 (F i g. 2 auf der Seite der Freimachungen M oder de Ausgleichsfreimachungen 12 befinden.

Zusammenfassung

Steckverbinder mit stiftartigen Kontaktelementcn

Bisher wurden bei Steckverbindern, deren Kontakt elemente in Leiterplatten eingepreßt werden, dif

2·) Steckergehäuse durch leichten Reibschluß mit der Kontaktelementen an der Rückwand gehalten. Die:

erfordert enge Paßtoleranzen zwischen Gehäuse um Kor aktelement.

Nach der Erfindung ist auf der der Leiterplatte (7

)n abgewandten Seite des Gehäuses (2) am Kontaktele ment (3) ein verbreiterter Kragen (8) vorgesehen, dei das Gehäuse (2) formschlüssig gegen Abziehen sichert Der Kragen (8) dient außerdem mit seiner Außenschul ter einem Eindrückwerkzeug als Anlage. Ferner kam

i"> der Kragen ein Loch (10) aufweisen, in welches eil Ausziehwerkzeug für das Kontaktelement (3) eingehak werden kann(Fig. 1).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Steckverbinder mit stiftartigen Kontaktelementen, welche jeweils in durchplattierte Bohrungen zumindest einer Leiterplatte einpreßbar und in öffnungen eines Gehäuses des Steckverbinders im Reibschluß lösbar gehalten sind und welche im Bereich der Öffnungen einen stufenartig verbreiterten Kragen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) auf der der Leiterplatte (7) abgewandten Seite der öffnung (5) angeordnet ist, daß die öffnung (5) in Richtung der Leiterplatte (7) eine stufenartige Verengung aufweist, an welcher der Kragen (8) anliegt und daß der Kragen (8) eine dem Gehäuse (2) abgewandte Eindrückschulter aufweist

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) ein Loch (10) zum Einhaken eines Ausziehwerkzeuges für das Kontaktelement (3) aufweist

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) voll in dem Gehäuse (2) versenkt ist und seine Außenschulter mit der Gehäuseaußenwand fluchtet

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit Freimachungen (11) für das Ausziehwerkzeug versehen ist

5. Steckverbinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen mit Prägewarzen versehen ist, die sich in die Innenwand der Öffnung (5) eindrücken.

6. Steckverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägewarzen (13) seitlich des Loches (10) für das Aufziehwerkzeug angeordnet sind.

7. Steckverbinder nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) auf der der Freimachung (11) gegenüberliegenden Seite des Kragens (8) eine Ausgleichsfreimachung (12) aufweist, die mit der Freimachung (11) fluchtet

8. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei der Prägewarzen (13) in Längsrichtung des Kontaktelementes (3) hintereinanderliegend angeordnet sind.

9. Steckverbinder nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Leiterplatte (7) zugewandte Prägewarze (13) eine niedrigere Höhe aufweist als die der Leiterplatte (7) abgewandte Prägewarze (13).