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EP1401056B1 - Steckeraufnahmeteil einer elektrischen Steckverbindung - Google Patents

Steckeraufnahmeteil einer elektrischen Steckverbindung Download PDF

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EP1401056B1
EP1401056B1 EP03020659A EP03020659A EP1401056B1 EP 1401056 B1 EP1401056 B1 EP 1401056B1 EP 03020659 A EP03020659 A EP 03020659A EP 03020659 A EP03020659 A EP 03020659A EP 1401056 B1 EP1401056 B1 EP 1401056B1
Authority
EP
European Patent Office
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region
plug
contact
female connector
connector portion
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03020659A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1401056A1 (de
Inventor
Oliver Dobler
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Neutrik AG
Original Assignee
Neutrik AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Neutrik AG filed Critical Neutrik AG
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Publication of EP1401056B1 publication Critical patent/EP1401056B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/04—Pins or blades for co-operation with sockets
    • H01R13/05—Resilient pins or blades
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/17—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member on the pin
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/26—Pin or blade contacts for sliding co-operation on one side only
    • 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
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter

Definitions

  • the invention relates to a plug receiving part of an electrical connector, in particular for audio applications, with a central receiving space, which is bounded by an intermediate wall with an inside and an outside, and an intermediate wall surrounding the annular receiving space, both receiving spaces have insertion and both at Inside as well as on the outside of the intermediate wall plug contacts are arranged, which have a metallic strip-shaped body having a mounting portion and a protruding from the mounting portion free arm with a contact portion at its free end and a lying between the contact region and the mounting portion resilient region.
  • the invention relates to an electrical connector consisting of two connectors, one of which is designed as a plug receiving part and the other as a plug-in part, wherein in the connectors contacts are arranged.
  • Plug receiving parts of the type mentioned are usually used for audio applications, in particular as a speaker plug, sometimes as a plug for the power supply of electrical equipment.
  • the object of the invention is to provide a plug receiving part of the type mentioned, in which an electrical connector is made possible with an extremely low contact resistance.
  • the goal was a contact resistance of 2 to 3 milliohms. This goal should be achieved without a riveted on the plug contact part of particularly good conductive material.
  • the curvature guarantees a good contact angle in all directions when contacting.
  • the plug-in connection consists in the usual way of a plug receiving part 1 and a male part 2.
  • the male part 2 is inserted into the plug receiving part 1 and in this lockable by a quick release coupling, for example in the manner of a bayonet lock.
  • the plug receiving part 1 has a central receiving space which is delimited by an intermediate wall 13 with an inner side and an outer side, and an annular receiving space surrounding the intermediate wall 13, wherein both receiving spaces have insertion openings 15. Both on the inside and on the outside of the intermediate wall 13 plug contacts 3 are arranged, which serve for contacting mating contacts 4 in the male part 2.
  • the mating contacts 4 may be cylindrical in a conventional manner, as is apparent from FIGS. 2, 4 and 5.
  • the mating contacts 4 are arranged on a central pin 5 and on a wall 6 of the male part 2. The central pin 5 and the wall 6 can be inserted through the insertion openings 15 in the central receiving space and the annular receiving space of the connector receiving part 1.
  • four elastic plug contacts 3 are arranged in the connector receiving part 1, which are located on the intermediate wall 13 and are arranged in a cross shape.
  • the plug contacts 3 are fastened in the vicinity of the bottom 14 on the intermediate wall 13 and their free ends with the contact areas 9 point towards the insertion openings 15 of the plug receiving part 1.
  • the plug contacts 3 have a fastening region 7, from which a free arm protrudes, which forms a resilient region 8 (which begins approximately at the location of the section DD drawn in FIG. 10) and in the region of the tip of which the contact region 9 is formed.
  • the free arm of the male contact 3 is spoon-shaped, wherein the spoon-like trough extends over the contact region 9 and over at least a part, preferably a major part, of the resilient region 8.
  • the contact area 9 outgoing buckle 10 and on the opposite side a corresponding recess 11, which is delimited by an edge 12 of the plug contact 3, which is arranged laterally on the plug contact in the attachment area 7 and in the region of the curvature 10th or trough 11 is inclined relative to the main plane of the plug contact in the attachment areas 7 and points to the side of the plug contact 3, on which the trough 11 is arranged.
  • the buckle 10 and the trough 11 extend far into the resilient region 8 of the plug contact 3, wherein they in the height or depth of a maximum value in or in the vicinity of the contact region 9 towards the attachment region 7 and over or in the same steadily leak (see in particular Figs. 11 and 12). Seen in cross-section (FIGS. 13 and 14), the resilient region 8 is curved over the extent of the trough or curvature.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Steckeraufnahmeteil einer elektrischen Steckverbindung, insbesondere für Audioanwendungen, mit einem zentralen Aufnahmeraum, welcher von einer Zwischenwand mit einer Innenseite und einer Außenseite begrenzt wird, und einem die Zwischenwand umgebenden kreisringförmigen Aufnahmeraum, wobei beide Aufnahmeräume Einstecköffnungen aufweisen und sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite der Zwischenwand Steckerkontakte angeordnet sind, welche einen metallischen streifenförmigen Körper besitzen, der einen Befestigungsbereich und einen vom Befestigungsbereich abstehenden freien Arm mit einem Kontaktbereich an seinem freien Ende und einem zwischen dem Kontaktbereich und dem Befestigungsbereich liegenden federnden Bereich aufweist.
  • Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine elektrische Steckverbindung bestehend aus zwei Steckverbindern, von denen einer als Steckeraufnahmeteil und der andere als Steckteil ausgeführt ist, wobei in den Steckverbindern Kontakte angeordnet sind.
  • Steckeraufnahmeteile der eingangs genannten Art werden üblicherweise für Audioanwendungen, insbesondere als Lautsprecherstecker, teilweise auch als Stecker für die Stromversorgung von elektrischen Geräten eingesetzt. Bei diesen üblichen Anwendungsgebieten solcher Steckeraufnahmeteile von elektrischen Steckverbindungen müssen relativ hohe Ströme von mehr als 10 Ampere, meist bis 50 Ampere, übertragen werden können, wobei niedrige Übergangswiderstände wichtig sind. Es werden daher von den Steckerkontakten derartiger Steckeraufnahmeteile einerseits eine sehr gute Leitungsfähigkeit, andrerseits gute Federeigenschaften verlangt, damit der Steckerkontakt mit ausreichender Kraft an seinen Gegenkontakt gedrückt wird.
  • Dokument D1:AT399427B beschreibt einen solchen Steckeraufnahmeteil nach der Präamble des Anspruchs 1.
  • Materialien mit guten Federeigenschaften, wie Bronze oder Federstahl, haben eine vergleichsweise weniger gute Leitungsfähigkeit. Andererseits haben gute Leiter, wie z.B. Kupfer, schlechtere Federeigenschaften. Aufgrund dieses Dilemmas wurden für Steckeraufnahmeteile der eingangs genannten Art bereits Steckerkontakte eingesetzt, bei denen ein Kupferteil auf einen Bronzeteil aufgenietet wurde, wodurch man die guten Leiteigenschaften des Kupfers mit den guten Federeigenschaften der Bronze kombinieren wollte. Eine derartige Ausführung eines Steckerkontaktes ist jedoch sehr teuer.
  • Meist wird daher auf solche aufgenietete Kupferteile im Kontaktbereich des Steckerkontakts verzichtet und die Kontaktbereiche der aus Bronze bestehenden Steckerkontakte sind mit mehreren ausgestanzten Kontaktfahnen ausgebildet, welche die Gegenkontakte kontaktieren. Bei Steckeraufnahmeteilen der eingangs genannten Art mit solchen herkömmlichen Steckerkontakten ohne aufgenietete Kupferteile werden üblicherweise Übergangswiderstände von 5 bis 6 Milliohm erreicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steckeraufnahmeteil der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem eine elektrische Steckverbindung mit einem extrem niedrigen Übergangswiderstand ermöglicht wird. Als Ziel wurde ein Übergangswiderstand von 2 bis 3 Milliohm gesetzt. Dieses Ziel soll ohne ein auf den Steckerkontakt aufgenietetes Teil aus besonders gut leitendem Material erzielt werden.
  • Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Steckeraufnahmeteil einer elektrischen Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Dadurch, dass sich die Wölbung und die Mulde bzw. Wanne bis in den Federabschnitt des Steckerkontaktes hineinziehen, werden die Federeigenschaften des Steckerkontaktes positiv beeinflusst. Es kommt zu einer deutlichen Versteifung des vom Befestigungsbereich abstehenden freien Armes, wobei sich die Federeigenschaften über die Ausdehnung des Federabschnittes durch den Verlauf der Wölbung und der Mulde und die dabei sich ändernde Krümmung des Querschnitts des federnden Bereichs in vorgegebener Weise ändern können. Der erfindungsgemäße Steckerkontakt ist vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt, beispielsweise gestanzt.
  • Die Wölbung garantiert beim Kontaktieren eine gute Anlaufschräge in allen Richtungen.
  • Durch die spezielle dreidimensionale Formgebung des Steckerkontaktes im Feder- und Kontaktbereich können die Federeigenschaften des Steckerkontaktes exakt gesteuert werden. Dadurch kann gut leitendes Material verwendet werden, wobei sich sowohl eine sehr gute Leitfähigkeit bzw. ein kleiner Bahnwiderstand des Steckerkontaktes als auch eine hohe Federkraft bzw. aufgrund des hohen Kontaktdruckes ein kleiner Kontaktübergangswiderstand der Steckverbindung ergeben.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben. Es zeigen:
    • Die Fig. 1
    einen Schnitt durch eine elektrische Steckverbindung mit einem erfindundungsgemässen Steckeraufnahmeteil, wobei das Steckeraufnahmeteil und das Steckteil auseinandergezogen gezeichnet sind,
    die Fig. 2
    einen Querschnitt durch ein Steckeraufnahmeteil mit eingesetztem Steckteil, wobei sich das Steckteil in der Einsteckposition befindet;
    die Fig. 3
    einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 2;
    die Fig. 4
    einen Querschnitt durch ein Steckeraufnahmeteil mit eingesetztem Steckteil, wobei sich das Steckteil in der verriegelten Position befindet;
    die Fig. 6 und 7
    jeweils ein Schaubild eines der Steckerkontakte des erfindungsgemäßen Steckeraufnahmeteils, wobei die Wölbungsseite gezeigt ist,
    die Fig. 8 und 9
    jeweils ein Schaubild dieses Steckerkontaktes, wobei die Muldenseite gezeigt ist;
    die Fig. 10
    eine Draufsicht auf diesen Steckerkontakt;
    die Fig. 11
    einen Schnitt nach der Linie E-E der Fig. 10;
    die Fig. 12
    eine Seitenansicht des Steckerkontaktes;
    die Fig. 13 bis 16
    die Querschnitte nach den Linien A-A, B-B, C-C und D-D der Fig. 10 und
    die Fig. 17
    eine muldenseitige Draufsicht auf den Steckerkontakt.
  • Die Steckverbindung besteht in üblicher Art und Weise aus einem Steckeraufnahmeteil 1 und einem Steckteil 2. Das Steckteil 2 ist in das Steckeraufnahmeteil 1 einsteckbar und in diesem durch eine Schnellverschlusskupplung, beispielsweise in der Art eines Bajonettverschlusses verriegelbar.
  • Das Steckeraufnahmeteil 1 besitzt einen zentralen Aufnahmeraum, welcher von einer Zwischenwand 13 mit einer Innenseite und einer Außenseite begrenzt wird, und einen die Zwischenwand 13 umgebenden kreisringförmigen Aufnahmeraum, wobei beide Aufnahmeräume Einstecköffnungen 15 aufweisen. Sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite der Zwischenwand 13 sind Steckerkontakte 3 angeordnet, welche zur Kontaktierung von Gegenkontakten 4 im Steckteil 2 dienen. Die Gegenkontakte 4 können in herkömmlicher Weise zylinderförmig ausgebildet sein, wie dies aus den Fig. 2, 4 und 5 ersichtlich ist. Die Gegenkontakte 4 sind an einem mittleren Zapfen 5 und an einer Wand 6 des Steckteiles 2 angeordnet. Der mittlere Zapfen 5 und die Wand 6 sind durch die Einstecköffnungen 15 in den zentralen Aufnahmeraum und den kreisringförmigen Aufnahmeraum des Steckeraufnahmeteils 1 einsteckbar.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Steckeraufnahmeteil 1 vier elastische Steckerkontakte 3 angeordnet, die sich an der Zwischenwand 13 befinden und in Kreuzform angeordnet sind.
  • Die Steckkontakte 3 sind in der Nähe des Bodens 14 an der Zwischenwand 13 befestigt und ihre freien Enden mit den Kontaktbereichen 9 weisen zu den Einstecköffnungen 15 des Steckeraufnahmeteiles 1 hin.
  • Die erfindungsgemäße Ausbildung der Steckerkontakte 3 ist insbesondere aus den Fig. 6 bis 17 ersichtlich.
  • Die Steckerkontakte 3 weisen einen Befestigungsbereich 7 auf, von dem ein freier Arm absteht, der einen federnden Bereich 8 bildet (der etwa an der Stelle des in Fig. 10 eingezeichneten Schnittes DD beginnt) und im Bereich von dessen Spitze der Kontaktbereich 9 ausgebildet ist. Der freie Arm des Steckerkontaktes 3 ist löffelartig ausgeführt, wobei die löffelartige Mulde sich über den Kontaktbereich 9 und über zumindest einen Teil, vorzugsweise einen Großteil, des federnden Bereichs 8 erstreckt. Er weist dabei an einer Seite eine vom Kontaktbereich 9 ausgehende Wölbung 10 auf und an der gegenüberliegenden Seite eine korrespondierende Mulde 11, die von einem Rand 12 des Steckerkontaktes 3 abgegrenzt wird, der im Befestigungsbereich 7 seitlich am Steckerkontakt angeordnet ist und im Bereich der Wölbung 10 bzw. Mulde 11 gegenüber der Hauptebene des Steckerkontaktes im Befestigungsbereiche 7 geneigt ist und auf die Seite des Steckerkontaktes 3 weist, auf der die Mulde 11 angeordnet ist. Die Wölbung 10 und die Mulde 11 erstrecken sich weit in den federnden Bereich 8 des Steckerkontaktes 3 hinein, wobei sie in der Höhe bzw. Tiefe von einem Maximalwert im bzw. in der Nähe des Kontaktbereiches 9 zum Befestigungsbereich 7 hin und über bzw. in demselben stetig auslaufen (siehe insbesondere Fig. 11 und 12). Im Querschnitt gesehen (Fig. 13 und 14) ist der federnde Bereich 8 über die Ausdehnung der Mulde bzw. Wölbung gekrümmt ausgebildet.
  • Durch diese Ausführung des freien Armes werden die Federeigenschaften des Steckerkontaktes 3 im federnden Bereich 8 wesentlich verbessert (unter Erhöhung der Federkonstanten bzw. Versteifung des vom Befestigungsbereich abstehenden freien Armes), wobei aber die Leitfähigkeit unbeeinflusst bleibt. Durch die Änderung der Tiefe der Mulde 11 bzw. der Höhe der Wölbung 10 ändern sich die Federeigenschaften über den federnden Bereich 8, wobei die Federkonstante in Richtung zum Kontaktbereich 9 zunimmt. Ein erfindungsgemäßer Steckerkontakt 3 kann aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt werden, wodurch die guten Leiteigenschaften des Materials genützt werden und dennoch wird eine ausreichende Federkraft erzielt, die den Kontaktbereich 9 an die Gegenkontakte 4 im Steckteil 2 drückt.
  • Erfindungsgemäße Steckeraufnahmeteile eignen sich besonders für Hochstromanwendungen, bei denen beispielsweise Stromstärken von bis zu 50 Ampere geleitet werden müssen. Insbesondere können erfindungsgemäße Steckerkontakte in elektrischen Steckverbindungen für Audioanwendungen vorteilhaft eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür sind sogenannte Lautsprecherstecker zur Verbindung von Lautsprechern mit Lautersprecherkabeln bzw. von Lautersprecherkabeln mit Verstärkerausgängen.

Claims (9)

  1. Steckeraufnahmeteil einer elektrischen Steckverbindung, insbesondere für Audioanwendungen, mit einem zentralen Aufnahmeraum, welcher von einer Zwischenwand (13) mit einer Innenseite und einer Außenseite begrenzt wird, und einem die Zwischenwand (13) umgebenden kreisringförmigen Aufnahmeraum, wobei beide Aufnahmeräume Einstecköffnungen (15) aufweisen und sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite der Zwischenwand (13) Steckerkontakte (3) angeordnet sind, welche einen metallischen streifenförmigen Körper besitzen, der einen Befestigungsbereich (7) und einen vom Befestigungsbereich (7) abstehenden freien Arm mit einem Kontaktbereich (9) an seinem freien Ende und einem zwischen dem Kontaktbereich (9) und dem Befestigungsbereich (7) liegenden federnden Bereich (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (9) gewölbt ausgeführt ist und dass sich die Wölbung (10) unter Versteifung des federnden Bereichs (8) des vom Befestigungsbereich (7) abstehenden freien Armes vom Kontaktbereich (9) bis in oder über den federnden Bereich (8) erstreckt und an der der Wölbung (10) gegenüberliegenden Seite des streifenförmigen Körpers eine korrespondierende Mulde (11) ausgebildet ist, wobei der federnde Bereich (8) des streifenförmigen Körpers im Bereich der Wölbung (10) bzw. Mulde (11) im Querschnitt gesehen gekrümmt ausgebildet ist.
  2. Steckeraufnahmeteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung (10) und die Mulde (11) in der Richtung vom Kontaktbereich (9) zum Befestigungsbereich (7) mit abnehmender Höhe bzw. Tiefe auslaufen.
  3. Steckeraufnahmeteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich bis weit in oder über den federnden Bereich erstreckende Wölbung (10) und Mulde (11) in der Richtung vom Kontaktbereich (9) zum Befestigungsbereich (7) mit stetig abnehmender Höhe bzw. Tiefe verlaufen.
  4. Steckeraufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der streifenförmige Körper des Steckerkontaktes (3) im Bereich der Wölbung (10) und der Mulde (11) spanlos verformt ist.
  5. Steckeraufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der streifenförmige Körper des Steckerkontaktes (3) im Bereich der Wölbung (10) des Steckerkontaktes (3) und der Mulde (11) durch einen Stanzvorgang verformt ist.
  6. Steckeraufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wölbung (10) bzw. Mulde (11) zumindest über den Großteil des federnden Bereiches (8) erstrecken.
  7. Steckeraufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zwischenwand (13) vier Steckerkontakte (3) angeordnet sind, die einander diametral gegenüberliegen.
  8. Steckeraufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereiche (9) der Steckerkontakte (3) zu den Einstecköffnungen (15) des Steckeraufnahmeteiles (1) gerichtet sind.
  9. Elektrische Steckverbindung, insbesondere für Audioanwendungen, bestehend aus zwei Steckverbindern, von denen der eine als Steckteil der elektrischen Steckverbindung ausgeführt ist, in welchem Steckerkontakte angeordnet sind, und der andere als Steckeraufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist.
EP03020659A 2002-09-19 2003-09-11 Steckeraufnahmeteil einer elektrischen Steckverbindung Expired - Lifetime EP1401056B1 (de)

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EP1401056A1 EP1401056A1 (de) 2004-03-24
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