DE60217594T2

DE60217594T2 - Buchsensteckverbinder mit einem Steckkontakt zum Verbinden mit einer Stromschienenleistungsversorgung

Info

Publication number: DE60217594T2
Application number: DE60217594T
Authority: DE
Inventors: Mark S. Palatine Schell; Edward Saxton Treece; Christopher Harrisburg Daily
Original assignee: FCI SA; Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: EP1648053B1; JP4658166B2; JP4188035B2; JP2003151669A; CN1815815A; EP1289070A3; CN1409445A; EP1737076B1; KR100866243B1; EP1289070B1; EP1696515A1; ATE352113T1; CN100386923C; US20020098743A1; US6848953B2; EP1737076A3; KR20030019213A; US20050136713A1; CN100429834C; TW576555U

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder und insbesondere elektrische Leistungsverbinder, welche besonders geeignet für Schaltkreisplatinen oder Rückwandverbindungssysteme sind.

Ein Buchsensteckverbinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art ist aus der US-A-5 695 367 bekannt.

2. Kurze Beschreibung vorheriger Entwicklungen: Konstrukteure elektronischer Schaltkreise beschäftigen sich im Allgemeinen mit zwei Grundschaltkreisbereichen, dem Logik- oder Signalbereich und dem Leistungsbereich. Beim Entwerfen von Logikschaltungen müssen Konstrukteure im Allgemeinen keine Veränderung der elektrischen Eigenschaften berücksichtigen, wie den Widerstand von Schaltkreiskomponenten, die durch Änderung der Bedingungen, wie beispielsweise der Temperatur, hervorgerufen werden, da die Stromflüsse in Logikschaltkreisen üblicherweise relativ niedrig sind. Leistungskreise können jedoch Änderungen in ihren elektrischen Eigenschaften aufgrund der relativ hohen Stromflüsse, z.B. der Größenordnung von 30 Ampere oder mehr in bestimmten elektronischen Komponenten, erfahren. Somit müssen Verbinder, die zur Verwendung in Leistungsschaltkreisen konstruiert sind, fähig sein, Wärme abzuleiten (die hauptsächlich als Ergebnis des Joule-Effekts erzeugt wird), so dass Änderungen in den Schaltkreiseigenschaften als Ergebnis eines sich ändernden Stromflusses minimiert werden. Übliche Steckkontakte in Schaltkreisplatinenleistungsverbindern haben im Allgemeinen einen rechteckigen (klingenähnlichen) oder runden (stiftähnlichen) Querschnitt. Dies sind sogenannte "singular-mass"-Konstruktionen. Bei diesen konventionellen singular-mass"-Klingen- oder Stiftkonfigurationen weisen die Buchsenkontakte ein Paar nach innen gebogener abgeschrägter Arme auf und die eingesteckte Klinge bzw. der eingesteckte Stift ist zwischen dem Armpaar angeordnet. Solche Anordnungen lassen sich schlecht verkleinern, ohne im Gegenzug die Wärmeabfuhrkapazitäten zu beeinträchtigen. Sie bieten auch nur eine geringe Flexibilität, um die Kontaktnormalkräfte durch Justierung der Kontaktgeometrie zu ändern.

Die US-A-5,695,367 beschreibt einen elektrischen Buchsensteckverbinder mit einem Gehäuse und mindestens einem leitenden Steckkontakt mit einem Vorsprung zum Verbinden mit einem entsprechenden Bereich einer Stromschienenleistungsversorgung, welcher ferner ein Paar beabstandeter Wände aufweist, welche zwischen sich einen Aufnahmeraum für einen Steckkontakt bilden, wobei der Vorsprung ein Paar sich gegenüberliegender Klippseitenwände aufweist zum Anklippen des Vorsprungs an einen entsprechenden Bereich einer Stromschiene.
Es besteht Bedarf an einem Verbinder mit kleinen Kontakten, die effektiv Wärme abführen und die leicht modifizierbare Kontaktnormalkräfte aufweisen.
In der Stammanmeldung der vorliegenden Anmeldung, nämlich der US 09/160/900A sind elektrische Leistungsverbinder zur Verwendung in Leistungsschaltkreisen beschrieben, wo die Verbinder Anschlüsse bilden, die mit Leistung versorgt werden, die aus dem Inneren des Systems kommt. In einigen Leistungsschaltkreisanordnungen gibt es eine externe Stromquelle, üblicherweise mit einem externen Wechselstromleistungskabel, welches ebenfalls in der Gesamtanordnung vorhanden ist. Die externen Wechselstromquellenverbindungen sind als separat angeordnete Kabelverbindungen bekannt, die direkt an der Platine angeschlossen sind. Dies führt zu dem bekannten Nachteil, da unter solchen Umständen, wo die Wechselstromleistung von der Größenordnung 30 Ampere oder mehr ist, ein unerwünscht hohes Maß an Wärmebildung auf den Strompfaden der Leistungsplatinen auftreten kann. Ebenso erhöht sich zusätzlich die Komplexität der Verbindungsanordnungen auf der Platine, wenn separate Kabelverbindungen verwendet werden, um Wechselstrom durch direkte Kabelanschlüsse den Leistungsverteilungsplatinen zuzuführen. Es besteht daher der Bedarf an einem elektronischen Leistungsverbinder, der in einem einzigen Gehäuse solche Kontakte zur Herstellung von Verbindungen für die interne Systemleistung und Kontakte zur Verbindung mit einem externen Leistungskabel aufweist.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft, wie in Anspruch 1 beschrieben, elektrische Verbinder, die ein isolierendes Gehäuse und mindestens einen leitenden Buchsenkontakt mit einem Paar beabstandeter Wände zur Bildung eines Steckkontaktaufnahmeraums aufweisen.
Ein elektrischer Leistungsverbinder wird beschrieben, der Kontakte zur Herstellung von Wechselstromkabelverbindungen, die in einem einzigen Gehäuse zusammen mit Leistungsverbinderkontakten angeordnet sind, die ebenfalls hier beschrieben werden, aufweist. Die Inkorporation von Wechselstromkabelverbindungen direkt im isolierenden Gehäuse, welches den internen Leistungsverbinder darstellt, eliminiert die Notwendigkeit eines Übergangs-/separat angeordneten/Wechselstromquellenverbindungssystems, wie es oben beschrieben wurde. Das Verbindergehäuse, welches die Möglichkeit der Wechselstromverbindung umfasst, kann verschiedene Arten von Wechselstromquellenanschlußkontakten beherbergen, wie beispielsweise Kabelschuhkontakte zur Aufnahme separater Festanschlüsse oder Kontakte, wie sie hier beschrieben werden, zur Verbindung mit Stromschienen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die vorliegende Erfindung und Ausführungsformen oder Beispiele, die nicht Teil der Erfindung sind, sondern den Stand der Technik be schreiben und/oder welche nützlich für das Verständnis der Erfindung sind, werden mit Bezug auf die beigefügten Figuren im folgenden beschrieben. Die 1 – 41 beziehen sich auf den Stand der Technik und 42 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie in Anspruch 1 beansprucht.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Steckkontakts;
2 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Steckkontakts;
3 eine perspektivische Ansicht eines Buchsenkontakts;
4 eine Seitenansicht des Buchsenkontakts gemäß 3;
5 eine Vorderansicht eines Steckverbinders;
6 eine Draufsicht auf den in 5 gezeigten Steckverbinder;
7 eine Rückansicht des in 5 gezeigten Steckverbinders;
8 eine perspektivische Vorderansicht des in 5 gezeigten Steckverbinders;
9 eine perspektivische Rückansicht des in 5 gezeigten Verbinders;
10 eine Vorderansicht eines Buchsenverbinders;
11 eine Draufsicht auf den in 10 gezeigten Buchsenverbinder;
12 eine Rückansicht des in 10 gezeigten Buchsenverbinders;
13 eine perspektivische Vorderansicht des in 10 gezeigten Buchsenverbinders;
14 eine perspektivische Rückansicht des in 10 gezeigten Buchsenverbinders;
15 eine perspektivische Frontansicht eines anderen Buchsenverbinders;
16 eine perspektivische Rückansicht des in 15 gezeigten Steckverbinders;
17 eine isometrische Ansicht eines Steckkontakts, der in dem Verbinder gemäß 15 verwendet wird, wobei der Kontakt immer an einem Teil des Streifenmaterials hängt, aus dem er geformt ist;
18 eine Seitenquerschnittsansicht des Steckverbinders gemäß 15;
19 eine perspektivische Vorderansicht eines Buchsenverbinders, der mit dem Steckverbinder gemäß 15 zusammensteckbar ist;
20 ist eine perspektivische Rückansicht des Buchsenverbinders gemäß 19;
21 ist eine isometrische Ansicht eines Buchsenkontakts, der in dem Verbinder gemäß 19 verwendet wird, wobei der Kontakt noch an einem Teil eines Metallstreifens hängt, aus dem er geformt wurde;
22 ist eine seitliche Querschnittsansicht des in 19 gezeigten Buchsenverbinders;
22a ist eine teilweise entlang der Linie AA in 22 geschnittene Ansicht;
22b ist eine teilweise entlang der Linie BB in 22 geschnittene Ansicht;
23 ist eine perspektivische Vorderansicht eines weiteren Steckverbinders;
23a ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Anordnung zur Befestigung eines Kontakts in einem Gehäuse;
24 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Buchsenverbinders, der mit dem Steckverbinder gemäß 23 zusammensteckbar ist;
25 ist eine Frontansicht eines weiteren Buchsenverbinders;
26 ist eine perspektivische Bodenansicht des in 25 gezeigten Verbinders;
27 ist eine isometrische Ansicht eines Buchsenkontakts, der in den Verbindern versendet wird, die in den 25 und 26 gezeigt sind;
28 ist eine Querschnittsansicht eines Verbinders wie in 25 gezeigt und
29 ist eine Querschnittsansicht eines Verbinders, der übereinander angeordnete Kontakte in den Stecker- und Buchsenverbindern verwendet;
30 ist eine perspektivische Frontansicht eines Buchsenverbinders mit Wechselstromkabelverbindungen einschließlich eines Kabelschuhanschlußblechs;
31 ist eine Draufsicht auf den in 30 gezeigten Buchsenverbinder;
32 ist eine seitliche Querschnittsansicht entlang der Linie AA in 31;
33 ist eine perspektivische Ansicht eines Kabelschuhanschlusses;
34 ist eine vergrößerte Ansicht des Kabelaufsteckbereichs des in 33 gezeigten Kabelschuhanschlusses;
35 ist eine Seitenansicht einer Platte des Wechselstromquellenkabelschuhanschlusses;
36 ist eine Bodenansicht der in 35 gezeigten Platte;
37 ist eine Bodenquerschnittsansicht entlang der Linie AA in 35;
38 ist eine Draufsicht eines weiteren Buchsenverbinders mit Wechselstromkabelverbindungen;
39 ist eine Seitenansicht des in 38 gezeigten Verbinders;
40 ist eine perspektivische Frontansicht des in 38 gezeigten Verbinders;
41 ist eine perspektivische Explosionsansicht des in 38 gezeigten Verbinders mit einer Montageklammer; und
42 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbinders mit Kontakten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Verbindung mit einer Stromschiene.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und des Stands der Technik
In den 1 und 2 ist ein Steckkontakt 10 zur Verwendung mit einem Steckverbinder gezeigt. Dieser Steckkontakt hat zwei sich gegenüberliegende Hauptseitenwände 12 und 14. Ein stirnseitiger Vorsprung allgemein mit dem Bezugszeichen 16 versehen, weist einen oberen Bereich 18 und einen unteren Bereich 20 auf. Jeder dieser oberen und unteren Bereiche weist ein Paar sich gegenüberliegender abgeschrägter Arme auf, die jeweils einen nach innen konvergierenden Endbereich 22, einen gebogenen Kontaktbereich 24 und ein freies Ende 26 aufweisen. Die sich gegenüberliegenden freien Enden 26 sind vorzugsweise parallel zueinander. Die freien Enden können leicht zueinander beabstandet positioniert sein, wenn die Arme in Ruhestellung sind, sie können jedoch zusammenkommen, wenn die Arme gebogen werden, wenn die vorderen Vorsprünge in einen Buchsenkontakt (wie weiter unten beschrieben) eingefügt werden. Dies liefert einen Überbeanspruchungsschutz für die Arme während des Steckvorgangs. Die Seitenwände weisen ebenfalls ebene Paneele 28 und 30 auf. Anschlüsse 32, 34, 36 und 38 erstrecken sich von einer Kante des Paneels 28. Anschluss 40 erstreckt sich von Paneel 30 zusammen mit einer Mehrzahl (nicht gezeigter gleicher Anschlüsse). Die Anschlüsse 32 bis 40 können Durchgangslochanschlüsse, Lötfahnenstifte (wie gezeigt), Press-fit-Stifte oder oberflächenmontierte Fahnen sein. Die Paneele 28 und 30 sind über obere gekrümmte Brückenelemente 42 und 44 miteinander verbunden. Ein mittlerer Raum 46 ist für die Luftströmung zwischen den Kanälen 28 und 30 vorgesehen. Der Kontakt 10 ist als ein einstückiges Teil aus einem Streifen geeigneten Kontaktmaterials wie beispielsweise Phosphorbronzelegierungen oder Beryllium-Kupfer-Legierungen gestanzt oder auf andere Art geformt.
Die 3 und 4 zeigen den Buchsenkontakt 48. Dieser Buchsenkontakt hat sich gegenüberliegende, vorzugsweise ebene und parallele Seitenwände 50 und 52. Diese Wände erstrecken sich nach vorne in einen vorstehenden Stirnbereich 54, der einen mittleren Steckeraufnahmeraum 56 bildet. Der Abstand zwischen den Wänden 50 und 52 im Bereich 54 ist so gewählt, dass der Vorsprung 16 des Steckkontakts 10 in den Steckkontaktaufnahmeraum 56 aufgenommen werden kann, wobei die Arme elastisch auf die Mittelebene des Kontakts 10 hin gebogen werden. Das Biegen führt dazu, dass die Arme nach außen gerichtete Kräfte entwickeln, wodurch die gebogenen Bereiche 24 gegen die inneren Oberflächen der Bereiche 54, welche den Aufnahmeraum 56 bilden, gepresst werden, um geeignete Kontaktnormalkräfte zu entwickeln. Die Seitenwände 50 und 52 weisen ebenfalls jeweils Paneele 58 und 60 auf. Von dem Paneel 58 erstrecken sich die Anschlüsse 62, 64, 66 und 68. Von dem Paneel 60 erstreckt sich der Anschluss 70 sowie mehrere andere (nicht gezeigte) Anschlüsse. Diese Anschlüsse sind im Wesentlichen die gleichen wie die oben beschriebenen Anschlüsse 32 bis 40. Die Seitenwände 50 und 52 sind über im Wesentlichen gebogene Brückenelemente 72 und 74 miteinander verbunden. Vorzugsweise ist der Buchsenkontakt ebenso einstückig aus einem Streifen aus einer Phosphor-Bronze-Legierung oder Beryllium-Bronze-Legierung gestanzt oder anders geformt.
Die 5 bis 9 zeigen einen Steckverbinder 75 mit einem Steckergehäuse 76. Das Gehäuse 76 weist eine Stirnseite 78 mit einer Mehrzahl von Leistungskontaktöffnungen 84 und 86 auf. Der stirnseitige Vorsprung oder der Steckbereich 16 (1 und 2) des Steckkontakts ist in den Öffnungen 84, 86 angeordnet. Die Steckkontakte 10 sind im Gehäuse 76 durch Preßsitz zwischen dem Kontakt und dem Gehäuse gehaltert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Abmessung H (2), d.h. der Abstand zwischen der Bodenkante der Wand 12 und dem obersten Ende des Brückenelements 42 etwas größer ist als die Abmessung des Hohlraums im Gehäuse 76, der diesen Teil des Steckkontakts 10 aufnimmt. Die Stirnseite 78 kann ebenfalls eine Öffnung 88 für eine Signalstiftanordnung aufweisen, um eine Signalstiftanordnung zu beherbergen, die allgemein mit dem Be zugszeigen 90 bezeichnet ist. Das Gehäuse 76 weist ebenfalls eine Anzahl von rückwärtigen vertikalen Unterteilungen wie beispielsweise die Unterteilungen 92 und 94 auf, die Leistungskontaktaufnahmeschlitze 96 bilden, um die Steckkontakte 98 zu lagern. Die gegenüberliegenden mittleren vertikalen Unterteilungen 100 und 102 bilden zwischen sich einen rückwärtigen Signalstiftanordnungsraum 104, um die hinteren Bereiche 106 der Signalstifte zu lagern. Das Gehäuse 76 umfaßt ebenso sich gegenüberliegende hintere Montageklammern 108 und 110, die jeweils Montageöffnungen 112 und 114 aufweisen. Die Steckkontakte 10 haben Anschlüsse 32, 34, 36 38 und 40, die sich unter einer Bodenkante 80 des Gehäuses 76 erstrecken. Die Kante 80 bildet eine Montagefläche, entlang der das Gehäuse auf einer Leiterplattenplatine oder einer anderen Struktur montiert ist. Die 10 bis 14 zeigen einen Buchsenverbinder 128. Der Buchsenverbinder 128 hat ein isolierendes Gehäuse 129 mit einer Stirnseite 130, die eine Mehrzahl von Öffnungen 131 aufweist mit Kontaktöffnungen, wie beispielsweise die Kontaktöffnungen 136 und 138. Die Stirnseite 130 bildet eine Steckseite des Verbinders 128, um diesen mit dem Steckverbinder 75 zusammenzustecken. Die Öffnungen 131 sind so konfiguriert und bemessen, dass sie in den Öffnungen 84, 86 des Verbinders 75 aufgenommen werden. Die Stirnbereiche 54 (3, 4) der Buchsenkontakte sind innerhalb der Öffnungen 131 aufgenommen und die Öffnungen 136, 138 sind so bemessen und konfiguriert, dass sie die oberen und unteren Bereiche 18 und 20 des Steckkontakts 10 aufnehmen. Die Stirnseite 130 hat einen Signalstiftaufnahmebereich 140 mit Signalstiftaufnahmeöffnungen. Das Gehäuse 129 hat ebenfalls eine Mehrzahl von rückwärtigen Unterteilungen, die die Unterteilungen 144 und 146 und die Kontaktrückhalteschlitze 148 bilden und die Buchsenkontake 48 lagern. Das Signalstiftgehäuse 152 nimmt eine Signalbuchsenkontaktanordnung 154 auf. Das Gehäuse 129 hat ebenfalls sich gegenüberliegende rückwärtige Montageklammern 156 und 158, die jeweils Montageöffnungen 160 und 162 haben. Die Buchsenkontaktanschlüsse 62, 64, 66, 68 und 70 erstrecken sich nahe der Fläche 137, die die Montagefläche des Buchsenverbinders 128 bildet. Die Stirnseite 130 des Gehäuses 128 hat ebenfalls eine Mehrzahl vertikaler Räume 176 und 178, die zwischen den Öffnungen 131 angeordnet sind.
Die Buchsenkontakte 48 sind im Gehäuse 129 durch Preßsitz in im Wesentlichen der gleichen Weise wie oben in Bezug auf die Steckkontakte 10 beschrieben gehaltert. Die Kontakte auf diese Wiese zu haltern ermöglicht es großen Bereichen der Wände 12, 14 des Steckkontakts und der Wände 58, 60 des Buchsenkontakts von umgebenden Bereichen des jeweiligen Gehäuses 76 bzw. 129 beabstandet angeordnet zu sein. Dadurch bleibt ein großer Teil des Oberflächenbereichs der beiden Kontakte (einschließlich des Steckkontakts) der Luft ausgesetzt, wodurch die Wärmeabfuhrqualitäten, insbesondere durch Konvektion, gesteigert werden. Eine so gesteigerte Wärmeabfuhr ist für Leistungskontakte wünschenswert. 15 zeigt einen anderen Steckverbinder 200, der die Erfindung verkörpert. Bei dieser Ausführungsform weist das Gehäuse 202, vorzugsweise aus einem gegossenen Polymermaterial, eine Stirnseite 204, die die Steckseite des Verbinders bildet. Die Seite 204 weist eine Mehrzahl von Öffnungen, wie beispielsweise die Öffnung 206, auf, die linear angeordnet sind.
Wie man in 16 sieht, weist der Steckverbinder 200 eine Mehrzahl von Steckkontakten 208 auf. Die Kontakte 208 sind von der Hinterseite des Gehäuses in Hohlräume 212 eingeführt, die sich von der Hinterseite des Gehäuses bis zur Stirnseite des Gehäuses erstrecken. Wenn die Kontakte 208 vollständig in das Gehäuse 202 eingeführt sind, sind die Kontaktbereiche 210 mit den Kontakten 208 in den Öffnungen 206 positioniert.
Wie man in 17 erkennt, ist der Steckkontakt 208 in vielerlei Hinsicht dem Steckkontakt gemäß 1 ähnlich. Er weist beabstandete paneelähnliche Wände 214, 216 auf, die vorzugsweise eben und im Wesentlichen parallel zueinander sind. Die Wände 214, 216 sind über ein stirnseitiges Brückenelement 218 und ein rückseitiges Brü ckenelement 220 miteinander verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist der Kontaktbereich 210 als zwei sich gegenüberliegende, abgeschrägte Arme 211 ausgebildet, die sich von den Vorderkanten der Wände 214, 216 aus erstrecken. Vorzugsweise weist jede Wand eine Fixierungszunge 224 auf, die entlang dem Boden der Kante der Wand ausgebildet ist. Die Wände 214, 216 weisen ebenfalls seitliche Positionierungselemente auf, wie die gebogenen Zungen 222, um den Kontakt innerhalb der Öffnungen 212 im Gehäuse 202 zu zentrieren. Jede Wand weist auch ein Positionierungsmerkmal auf, wie beispielsweise die erhöhte Lasche 234.
Das vordere Brückenelement 218 weist einen sich nach hinten erstreckenden Rückhaltearm 228 auf, der an seinem proximalen Ende vom Brückenelement aus abgeschrägt ist. Der Arm 228 weist eine Lokalisierungsfläche 230 an seinem freien Ende auf.
Anschlüsse, wie beispielsweise Durchgangslochstifte 226 erstrecken sind von der Bodenkante jeder Wand 214, 216 aus. Die Anschlüsse 226 können (wie gezeigt) an der Platine zu verlötende Stifte sein oder können Preßsitzstifte oder andere Anschlussarten sein.
Wie man in 17 erkennt, können die Kontakte 208 durch Stanzen von Blechmaterial und Formen des Teils aus einem Streifen Blech hergestellt werden, welches zur Herstellung elektrischer Kontakte geeignet ist. Die Kontakte 208 können an einem Trägerstreifen S gehaltert sein, um sie in Gruppen einzuführen, oder sie können vor der Einführung in das Gehäuse von dem Streifen getrennt sein.
Mit Bezug auf 18 ist der Kontakt 208 in das Gehäuse 202 von dessen Rückseite in die Öffnung 212 (16) eingeführt. Der Kontakt 208 ist (in vertikaler Richtung in 18) durch den Angriff der Bodenkante 215 (17) gegen die Fläche 232 des Gehäuses und durch den Angriff der Oberkanten der Zungen 234 gegen die Rippe 236 im oberen Bereich des Gehäuses lokalisiert. Der Kontakt bleibt innerhalb des Hohlraums 212 durch die seitlichen Zungen 222 zentriert, die gegen die Seitenwände des Hohlraums 212 andrücken. Der Kontakt 208 ist in Längsrichtung im Gehäuse (d.h. in Steckrichtung) durch den Federarm 228 verrastet, der durch die Rippe 236 des Gehäuses während der Einführung nach unten gebogen wird und nach oben federt, um die Stopperfläche 230 an seinem freien Ende gegen oder in die Nähe der vorderen Fläche der Rippe 236 zu federn.
Die sich nach unten erstreckende Zunge 24 wird vorzugsweise in einem Schlitz 225 im Gehäuse aufgenommen, wobei die Breite des Schlitzes im Wesentlichen gleich der Dicke der Zunge 224 ist. Durch Einfangen der Zunge 224 in dem Schlitz 225 ist die Verformung des Wandbereichs, die auftreten kann, wenn die freitragenden Arme 211 des Kontaktbereichs gegeneinander gepresst werden, begrenzt auf den Bereich der Wände 212, 216, der vor den Zungen 224 liegt. Dies erhöht die Kontrollmöglichkeit der Kontaktnormalkräfte, die durch das Biegen der freitragenden Arme 211 erzeugt werden.
Wie in 18 gezeigt, erstrecken sich Anschlüsse 226 unterhalb der Bodenfläche 238 des Gehäuses 202, wobei die Bodenfläche eine Montagefläche des Verbinders darstellt, entlang der der Verbinder auf einer Leiterplattenplatine befestigt ist.
Die 19 und 20 zeigen einen Buchsenverbinder, der, wie er in den 15 bis 18 gezeigt ist, zusammensteckbar ist. Der Buchsenverbinder 240 weist ein isolierendes Gehäuse 242 auf, welches eine Anordnung von Buchsenöffnungen 244 hat. Die Stirnseiten 246 der Öffnungen sind im Wesentlichen koplanar und bilden eine Montagefläche des Verbinders. Jede Öffnung hat eine Öffnung 248 zur Aufnahme des Kontaktbereichs 210 der Steckkontakte 208 des Gegenverbinders. Die Mehrzahl von Buchsenkontakten 250 sind im Gehäuse 242 vorzugsweise durch Einführung von der Rückseite in die Öffnungen 252 montiert. Wie in 20 gezeigt ist, erstreckt sich die obere Wand 253 des Gehäuses nicht ganz bis zur Rückseite des Verbindergehäuses, wodurch im Wesentlichen Öffnungen in den Hohlräumen 252 freigelassen werden.
Der Buchsenkontakt des Buchsenverbinders 240 ist in 21 gezeigt. Der Kontakt 250 ist in seiner Grundform ähnlich dem Buchsenkontakt 48, der in den 3 und 4 gezeigt ist. Er weist zwei sich gegenüberliegende Wände 254, 256 auf, die vorzugsweise im Wesentlichen nebeneinander liegen und parallel zueinander sind, wodurch sie zwischen sich einen Kontaktaufnahme- und Luftzirkulationsraum bilden. Die Wände 254 und 256 sind durch ein stirnseitiges Brückenelement 258 und ein hinteres Brückenelement 260 miteinander verbunden. Das stirnseitiges Brückenelement 258 weist einen federnden Rastarm auf, der mit seinem hinteren Ende vom Brückenelement 258 ausgeht und an seinem freien Ende eine Rastfläche 264 aufweist. Wie oben beschrieben kann der Buchsenkontakt 250 einstückig geformt sein durch Stanzen und Formen des Kontakts aus einem Streifen. Wie zuvor erwähnt können die Kontakte in das Gehäuse eingeführt werden, während sie am Trägerstreifen S befestigt sind oder nachdem sie davon getrennt wurden.
22 ist ein Querschnitt durch einen Buchsenkontakt 250, der in das Gehäuse 242 eingeführt ist. Wie gezeigt, ist die Lokalisierungszunge 266 mit ihrer vorderen Fläche gegen die Lokalisierungsfläche 272 in der Bodenwand des Gehäuses 242 positioniert, wodurch der Kontakt in seiner vordersten Stellung positioniert ist. Wenn der Kontakt in das Gehäuse eingeführt ist, wird der Rastarm 262 gezwungen, nach unten zu federn, wenn er in dem Rastbereich 278 des Gehäuses einrastet. Wenn der Rastarm 262 nach oben federt, nachdem er den Rastbereich 278 passiert hat, greift die Rastfläche 264 gegen eine erhabene Rippe 280 (22b), wodurch der Kontakt gegen eine Rückwärtsbewegung relativ zum Gehäuse verrastet ist. Die Anschlüsse 268 erstrecken sich über die Fläche 270 hinaus, die die Montagefläche des Verbinders 240 bildet.
Wie in den 22a und 22b gezeigt, sind die Stirnbereiche der Wände 254, 256 entlang der inneren Seitenwände der Öffnung 44 ausgerichtet. An der vorderen Oberfläche 246 einer jeden Öffnung ist eine Steckkontaktaufnahmeöffnung 248 ausgebildet. Die Öffnung weist ein Paar Rippen 274 auf, die koplanar mit den inneren Oberflächen der Wände 254, 256 sind oder sich etwas darüber hinaus erstrecken. Diese Anordnung hat den Vorteil erniedrigter anfänglicher Einfüh rungskräfte, wenn die Verbinder 200 und 240 zusammengesteckt werden. Wenn die Buchsen-Öffnung 244 in die Öffnungen 206 (15) eintreten, greifen die Kontaktbereiche 210, die durch die freitragenden Arme 211 gebildet werden, zuerst die Oberflächen der Lippen 274 an. Da der Reibungskoeffizient zwischen den freitragenden Armen 22 und den Plastikrippen 274 relativ kleiner ist als der Reibungskoeffizient zwischen den freitragenden Armen und den Metallwänden 254, 256, ist die anfängliche Einführungskraft minimiert. 23 zeigt einen weiteren Steckverbinder 290. Das Gehäuse 292 hat eine einzige stirnseitige Öffnung 294, in der die Kontaktbereiche 296 der Steckkontakte angeordnet sind. Das Gehäuse umfaßt ebenfalls eine Mehrzahl von Öffnungen 298 in der oberen Wand des Gehäuses. Wie in 23a gezeigt, greifen die Brückenelemente 218 und die Lokalisierungszone 234 die obere Oberfläche 301 der Kontaktaufnahme an und die Bodenfläche 295 der Öffnung, so dass ein Press-fit gebildet wird. Der Arm 228 biegt sich nach unten, wenn der Kontakt in das Gehäuse eingeführt wird und der Arm greift in den Bereich 303 ein. Wenn der Arm 228 den Bereich 303 freigibt, federt er nach oben, um die Stoppfläche 230 in die Nähe der Fläche 299 zu bringen, wodurch der Kontakt gegen Herausziehen verrastet ist. Die Öffnungen 298 sind oberhalb der Rastarme 228 (18) positioniert, um dem Arm 228 zu erlauben, von einer Rückhalteposition weg bewegt zu werden, um die Kontakte aus dem Gehäuse zu entfernen. Dies kann erreicht werden durch die Einführung eines geeigneten Werkzeugs (nicht gezeigt) durch die Öffnungen 298. Die Öffnungen 298 können ebenso Luftstrompassagen bilden, um die Wärmeabfuhr zu verstärken.
24 zeigt einen Buchsenverbinder 300, der so ausgebildet ist, dass er mit dem Steckverbinder 290 zusammensteckbar ist. Der Buchsenverbinder 230 weist ein Gehäuse 302 auf mit einer kontinuierlichen Stirnseite 304, anstelle einer Mehrzahl von Öffnungen wie bei den oben beschriebenen Verbindern. Die gesamte Stirnseite 304 des Verbinders 300 ist in der Öffnung 294 aufgenommen, wobei die Kontaktbereiche 296 in die Öffnungen 305 der Seite 304 eingefügt sind. Öffnungen 306 in der oberen Wand des Gehäuses erlauben den Zugang zu den Rastarmen der Buchsenkontakte (nicht gezeigt), wie in Verbindung mit dem vorigen Verbinder beschrieben.
Der Verbinder gemäß 424 und auch der Verbinder gemäß den 25 und 26 sind für die Verwendung in einer vertikalen Konfiguration ausgelegt und nicht in einer rechtwinkligen Konfiguration. Das Gehäuse 302 des Verbinders 300 (24) hat eine Bodenseite 307. Vorzugsweise bilden eine Mehrzahl von vorstehenden Flächen 309 eine Montagefläche, entlang der das Gehäuse auf einem Substrat, beispielsweise einer Leiterplattenplatine, montiert ist. Ähnlich hat das Gehäuse des Verbinders 320 eine Bodenfläche 321 mit Vorsprüngen 323. Geeignete Buchsenkontakte 323 (7) sind in die Gehäuse der Verbinder 300 und 320 von den Bodenseiten 307 und 321 aus eingeführt.
27 zeigt einen Buchsenkontakt 322 mit einem Paar vorzugsweiser ebener paralleler Wände 324, 326, die zwischen sich einen Kontaktaufnahmeraum bilden zur Aufnahme von Steckkontakten des oben beschriebenen Typs. Dieser Kontakt hat Anschlüsse 328, die sich von den rückwärtigen Kanten jeder der Wände erstrecken. Ist der Kontakt 322 in dem Gehäuse 330 in einer Weise aufgenommen, ähnlich dem oben beschriebenen, wobei der federnde Rastarm den Kontakt gegen eine Bewegung nach unten (im Sinne der 28) verrastet, während eine Lokalisierungsfläche 334 den Kontakt in Gegenrichtung bezüglich des Gehäuses lokalisiert. Die Anschlüsse 328 erstrecken sich über die Montagefläche des Verbindergehäuses hinaus zur Einfügung in Durchgangslöcher in der Leiterplattenplatine. 29 zeigt einen Verbinder mit zwei Kontaktsätzen an jedem Ort in gestapelter Konfiguration. Der Buchsenverbinder 340 hat ein Gehäuse aus isolierendem Material. Das Gehäuse 342 umfaßt eine Steckoberfläche mit einer Mehrzahl von Öffnungen 341. Jede dieser Öffnungen 341 öffnet sich in Hohlräume im Gehäuse, wobei die Hohlräume im Wesentlichen identische Buchsenkontakte 344a und 344b aufnehmen. Jeder der Kontakte 344a und 344b ist in seiner allgemeinen Konstruktion ähnlich den vorher beschriebenen Buchsenkontakten, wobei ein Paar solcher Kontakte in jedem Hohlraum durch dessen Seitenwände ausgerichtet ist und einen Spalt zwischen den im Wesentlichen parallelen Plattenbereichen 346 zu bilden. Die Plattenbereiche 346 haben zwei gegenüberliegende Kanten 348 und 350, von denen eine ein Rückhaltemerkmal aufweist, wie beispielsweise einen Press-fit-Vorsprung 342. Die Buchsenkontaktbereiche 356 werden im Gehäuse durch geeignete Mittel gehaltert, beispielsweise durch Press-fit, der durch die Vorsprünge 352 erzeugt wird. Jeder Kontaktbereich 356 weist einen im Wesentlichen koplanaren Wandbereich 354 auf. Die Wandbereiche 354 sind durch Brückenelemente 355 miteinander verbunden. Geeignete Anschlüsse, wie Press-fit-Anschlüsse 356 erstrecken sich von einer Kante des Wandbereichs 354 für den Fall, dass der Verbinder 340 in einer vertikalen Konfiguration verwendet wird. Der korrespondierende Steckverbinder 360 weist einen gegossenen Körper 361 aus Polymermaterial auf, der ein paar Steckkontakte aufnimmt, wie beispielsweise den oberen Steckkontakt 362 und den unteren Steckkontakt 376. Diese Steckkontakte sind im Wesentlichen in der oben beschriebenen Weise konfiguriert, d.h. sie sind aus einem Paar beabstandeter Wandbereiche 364 und 368 gebildet, die jeweils durch Brückenelemente miteinander verbunden sind und gegenüberliegende Kontaktarme 366 und 388 tragen, um die beabstandeten Buchsenplatten 346 zu berühren. Der Steckkontakt 362 weist ein einzelnes, relativ langes oder mehrere, relativ kurze Brückenelemente 365 auf, die die gegenüberliegenden Platten 364 verbinden. Die Bodenkante 272 jeder der Platten 364 weist eine Rückhaltestruktur auf, wie beispielsweise einen Presssitzvorsprung 374. Der Steckkontakt 362 wird in seiner Ausnehmung innerhalb des Gehäuses 361 durch Pressitz zwischen den Brückenelementen 365 und dem Presssitzvorsprung 374 gehaltert, obwohl andere Rückhaltemechanismen verwendet werden können. Ähnlich weisen die unteren Steckkontakte 376 ein Paar koplanarer Wände oder Paneele 368 auf, die über ein oder mehrere Brückenelemente 382 miteinander verbunden sind. Die Unterkante 384 einer jeden Wand 368 weist einen Presssitzvorsprung 386 auf, der wie oben beschrieben einen Presssitz bewirkt. Geeignete Anschlüsse 378 und 388 erstrecken sich von jedem der Paneele 364 und 368 über die Montagefläche 363 des Gehäuses 361 hinaus, um jeden der Kontakte 362 und 376 mit elektrischem Faden auf der gedruckten Schaltung zu verbinden, auf der der Steckverbinder 360 montiert werden soll. Die oben beschriebenen Buchsen und Steckkontakte können plattiert oder anderweitig mit korrosionsresistenten Materialien beschichtet sein. Ebenso können die Steckkontaktarme leicht in entgegengesetzter Richtung gebogen sein, um den Eingriff mit den Kontakt aufnehmenden Oberflächen der Buchsenkontakte zu erhöhen.
Die "dual-mass-Konstruktion" der Buchsen- und Klingenkontakte, die sich gegenüberliegende relativ dünne Wände aufweisen, ermöglicht eine größere Wärmeabfuhr im Vergleich mit dem "singularmass"-Design nach dem Stand der Technik. Die verbesserten Wärmeabfuhreigenschaften rühren daher, dass die Kontakte eine größere Oberfläche für einen Konvektionswärmefluß bereitstellen, insbesondere durch die Mitte der zusammengesteckten Kontakte. Da die Steckkontakte eine offene Konfiguration aufweisen, kann Wärmeverlust durch Konvektion von den inneren Oberflächen durch Luftströme in dem Spalt zwischen diesen Oberflächen auftreten.
Die Kontakte weisen ebenfalls nach außen gerichtete, sich jeweils gegenüberliegende Buchsenarme und doppelte periphär angeordnete Steckklingen in einer Konfiguration, die eine Flexibilität bei der Änderung der Kontaktnormalkräfte erlaubt, wenn die Kontaktverbindergeometrie eingestellt wird. Dies kann erreicht werden, indem man die Brückenelemente modifiziert und deren Krümmungsradius, Winkel oder den Abstand der Kontaktwände zu verändern. Solche Modifikationen können nicht bei konventionellen "singular-mass"-Arm-/Klingenkonfigurationen erreicht werden, bei denen die sich gegenüberliegenden Buchsenkontakte nach innen gerichtet sind und die Steckerklinge in der Mitte der Arme angeordnet ist. Solche doppelten, sich gegenüberliegenden Kontaktkonstruktionen ermöglichen ebenfalls leichter zusätzliche Befestigungsanschlüsse für Leiterplattenplatinen mit einem größeren Abstand zwischen den Anschlüssen im Vergleich zur äquivalenten singular-mass zu erzielen. Die Verwendung relativ großer Platten in den Stecker- und Buchsenkontakten gibt diese Möglichkeit, um eine Mehrzahl von Leiterplattenplatinenanschlüssen in jedem Kontaktbereich vorzusehen. Dies verringert eine Einschnürung des Stromflusses auf der gedruckten Schaltungsplatine, wodurch der Widerstand gesenkt wird und die Wärmeerzeugung verringert wird.
Die Verwendung eines federnden Steckereinsteckbereichs erlaubt es Buchsenkontakten, aus Sicherheitsgründen in einer gesicherten Position innerhalb des gegossenen Polymergehäuses platziert zu werden. Dieses Merkmal ist weiter von Vorteil, da es erlaubt, die Menge an Polymermaterial, die bei der Herstellung des Gehäuses verwendet wird, zu minimieren. Dies verringert Materialkosten und erhöht die Wärmeabfuhr. Durch das Rückhalten der Kontakte im Gehäuse in der vorgeschlagenen Weise können dicke Wandkonstruktionen verhindert werden und es können dünne, lamellenartige Strukturen verwendet werden, was alles die Wärmeabfuhr von den Verbindern verbessert. Zusätzlich kann eine "first-make-last-break"-Funktionalität leicht in das beschriebene Verbindersystem eingeführt werden, indem die Länge der Steckbereiche der Steckkontakte modifiziert wird oder indem die Länge der Steckeraufnahmebereiche der Buchsenkontakte verändert wird.
Die bogenförmige Verbindungsstruktur zwischen den sich gegenüberliegenden rechtwinkligen Kontaktsektionen ermöglicht die Befestigung von Rückhaltemitteln, wie beispielsweise einen federnden Arm, wie in einem der vorstehend erläuterten Ausführungsformen gezeigt, derart, dass der Stromfluss nicht begrenzt wird oder die Wärmeabfuhrfähigkeit des Kontakts behindert wird.
Der Steckkontakt und der Buchsenkontakt können aus sehr ähnlichen oder identischen Halbzeugen hergestellt werden, was die Anforderungen an Werkzeuge minimiert. Ferner können Steckkontakte oder Buchsenkontakte leicht mittels Kabelklemmen verbunden werden.
Jeder der oben beschriebenen Leistungsverbinder kann modifiziert werden, um Verbindungen zu externen Wechselstromquellen aufzunehmen. Z.B. kann das in 10 gezeigte Gehäuse des Buchsenverbinders, welches zuvor dahingehend beschrieben wurde, dass es Signal- und Leistungsverbinder aufnehmen kann, erweitert werden um zusätzliche Öffnungen für die Aufnahme von Kontaktanschlüssen, die die Verbindung zu Eingangsanschlüssen einer externen Wechselstromquelle herstellen. Ein illustratives Ausführungsbeispiel ist in den 30 bis 32 gezeigt, die einen Signal- und Leistungsbuchsenverbinder 400 des Typs zeigen, der in der Stammanmeldung US 09/160900A beschrieben ist und Wechselstromkabelverbindungen aufweist.
Der Buchsenverbinder 400 umfaßt ein isolierendes Gehäuse 402 mit einer Stirnseite 404, die eine Anordnung von Kontaktöffnungen wie Öffnungen 406 und 408 aufweist. Die Stirnseite 404 umfaßt ferner eine Signalbuchse in Form eines Signalstiftaufnahmebereichs 410 mit Signalstiftaufnahmeöffnungen. Der Fachmann erkennt, dass der Teil des Buchsenverbinders 400, der Kontaktöffnungen 406 und 408 und den Signalstiftaufnahmebereich 410 aufweist, in vielerlei Hinsicht den vorstehend beschriebenen Verbindern ähnlich ist. Ein Buchsenkontakt, wie einer der vorstehend beschriebenen, ist in einer entsprechenden Öffnung im Buchsengehäuse angeordnet und gehaltert. Der Verbinder ist in 30 ohne solche Kontakte (und Signalstifte) aus Klarheitsgründen gezeigt, die nicht Wechselstromquellenkontakte sind. Diesbezüglich ist ein Verbinder mit Wechselstromkabelverbindungen nicht auf eine spezielle Anordnung von Kontakten und Kontaktöffnungen und deren Konfiguration begrenzt, wie zuvor beschrieben.
In der Stirnseite 404 des Gehäuses 402 sind drei beispielhafte Wechselstromkontaktöffnungen 412 vorgesehen. In diesen Wechselstromquellenkontaktöffnungen 412 ist jeweils ein entsprechender Wechselstrommesseranschluss 414 angeordnet und gehaltert. Die Wechselstromkontaktöffnungen sind so dimensioniert und konfiguriert, dass sie die Wechselstrommesseranschlüsse 414 im Presssitz aufnehmen und bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Anschlüsse im Gehäuse in der unten beschriebenen Weise gehaltert.
Die 33 und 34 zeigen den Wechselstrommesseranschluss 414. Der rückwärtige Bereich 416 des Anschlusses weist zwei Hauptseitenwände 418 und 420 auf, die vorzugsweise eben und parallel zueinander sind ähnlich dem Seitenwandbereich der mit Bezug auf die 1 bis 4 beschriebenen Kontakte. Auf in vieler Hinsicht ähnliche Weise wie bei den zuvor beschriebenen Kontakten sind die Seitenwände 418 und 420 des Messeranschlusses 414 über gebogene Brückenelemente 422 und 424 miteinander verbunden. Ebenso ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Kontakten ist ein mittlerer Raum 426 zwischen den Seitenwänden 418 und 420 definiert und für einen Luftstrom vorgesehen. Der Fachmann erkennt, dass die Vorzüge der Wärmeabfuhr, der zuvor beschriebenen Kontakte mit sich gegenüber liegenden Seitenwänden ebenfalls von dem Wechselstrommesseranschluss 414 geliefert werden. Der Wechselstrommesseranschluss 414 umfaßt ferner den Kabelsteckervorsprung 428. Der Kabelsteckervorsprung 428 weist ein Paar sich gegenüberliegender freitragender Arme 430, 432 auf, von denen jeder einstückig mit dem kontaktseitig gelegenen Bereich 434 verbunden ist, der einen jeweiligen Arm mit der entsprechenden Seitenwand verbindet. Der Wechselstromklingenanschluß ist einstückig aus einem geeigneten Kontaktmaterial wie eine Phosphor-Bronze-Legierung oder eine Beryllium-Kupfer-Legierung einstückig gestanzt oder auf andere Art geformt. Der Klingenanschluß oder Teile davon können platiert oder auf andere Art mit korrosionsresistenten Materialien beschichtet sein.
Der Kabelsteckervorsprung 428 eines jeden Wechselstromklingenanschlusses dient zum Eingriff mit einer entsprechenden Schnellverbindungsbuchse am Ende eines entsprechenden Wechselstromkabels. Diese Schnellverbindungsbuchsen sind dem Stand der Technik bekannt. Die freitragenden Arme 430 und 432 sind dicht nebeneinander angeordnet, insbesondere an ihren kontaktseitigen und freien Enden, und wie in 34 gezeigt hat jeder der freitragenden Arme eine leichte Krümmung in der Nähe der Mitte des Armes. Diese Konfiguration der Arme 430 und 432 erzeugt einen federartigen Effekt beim Eingriff des Kabelsteckervorsprungs 428 in die Schnellverbindungsbuchse der Kabel. Die federnde Eigenschaft des Klingenanschlusses sorgt für einen sicheren, festen Sitz am Wechselstromklingenanschluß in der Schnellverbindungsbuchse und erlaubt höhere Zusammenfügungstoleranzen zwischen dem Steckervorsprung und der Schnellverbindungsbuchse in solchen Fällen, in denen die Schnellverbindungsbuchse nicht flexibel ist, wenn z.B. die Schnellverbindungsbuchse der Wechselstromkabel in einem Plastikverbindergehäuse vergossen sind.
Der Kabelvorsprung 428 eines jeden Wechselstromklingenanschlusses 414 erstreckt sich über eine große Strecke über die hintere Seite 436 des Verbindergehäuses 402 hinaus, so dass der Kabelsteckervorsprung eines jeden Klingenanschlusses mit einer entsprechenden Schnellverbindungsbuchse eines Wechselstromkabels verbunden werden kann. Der Fachmann weiß, dass hohe Stromstärken durch die Wechselstromklingenanschlüsse fließen. Um zu verhindern, dass die Klingenanschluß- und Schnellverbindungsbuchsenverbindung in unbeabsichtigt in Berührung mit einer Bedienungsperson bekommt, die andere Komponenten im System installieren kann, kann eine Schutzhülle 438 am Verbindergehäuse angebracht sein, um die Anschlußverbindungen wie in 30 gezeigt abzudecken. Wie man in den 35 bis 37 erkennt, hat die Schutzhülle 2 hintere Vorsprünge 440 und 442, die von der Rückseite 444 der Schutzhülle 438 abstehen. Um die Schutzhülle über den Klingenanschlußkontakten zu platzieren, werden die beiden hinteren Vorsprünge 440 und 442 der Schutzhülle in entsprechende Schlitze 446 und 448 im Verbindergehäuse 402 eingeführt. Die Schutzhülle hat drei geschlitzte Öffnungen 450, 452 und 454, die in der Rückseite 444 und der Bodenseite 456 der Schutzhülle ausgeformt sind. Wenn die rückwärtigen Vorsprünge 440 und 442 in die Schlitze 446 und 448 des Gehäuses eingefügt sind, nehmen die geschlitzten Öffnungen 450, 452 und 454 einen entsprechenden Wechselstromklingenanschluß 414 so auf, dass der Klingenanschluß von dem Schutzhüllengehäuse 456 umgeben ist, wenn die Schutzhülle am Verbindergehäuse 402 positioniert ist. Die Schutzhülle umfaßt ebenfalls Polarisierungsschlüssel 458 und 460, um eine richtige Orientierung der Schutzhülle auf dem Verbindergehäuse sicherzustellen. Die Schutzhülle kann aus jedem geeigneten gegossenen Plastikmaterial hergestellt sein.
Die bis dahin beschriebenen Verbinder wurden erläutert mit drei Wechselstromklingenanschlüssen, die im Verbindergehäuse untergebracht sind, um eine externe Wechselstromquellenverbindung aufzunehmen. Der Verbinder kann so konstruiert sein, dass er sechs oder mehr Klingenanschlüsse beherbergt, um jede entsprechende Anzahl von Wechselstromquellenverbindungen aufzunehmen. Ferner kann der direkte Einbau externer Wechselstromquellenverbindungen in Verbinder des hier beschriebenen Typs für eine große Anzahl von Verbindergehäusen erreicht werden, wie beispielsweise rechtwinklige Leistungsverbinder und die hier beschriebenen Leistungsverbinder mit vertikaler Anordnung.
Ein Rückhaltemechanismus zum Rückhalten des Wechselstromklingenanschlusses 416 im Verbindergehäuse 402 ist in den 30 und 32 sowie 33 gezeigt. Die Form des Rückhaltemechanismus unterscheidet sich von den Kontakten, die beispielsweise in 17 gezeigt sind, wo der Rückhaltemechanismus ein Rückhaltearm 228 ist. Für den Wechselstromklingenanschluß 414 ist der Kontakt im Verbindergehäuse 402 durch den Eingriff einer Blockierungsstange auf dem Kontakt zurückgehalten. Genauer gesagt weist der Wech selstromklingenanschluß einen Spalt 462 auf, der zwischen dem hinteren gebogenen Brückenelement 422 und sich gegenüberliegenden Zungen 464 ausgebildet ist. Wenn die Wechselstromanschlüsse im Verbindergehäuse 402 positioniert sind, liegen die Spalte in jedem der entsprechenden Anschlüsse in einer geschlitzten Öffnung 466 im Verbindergehäuse derart, dass die Spalte 462 gegenüber benachbaren Klingenanschlüssen mit der geschlitzten Öffnung 466 fluchten. Eine Blockierungsstange 468 mit geeigneten Abmessungen ist in der geschlitzten Öffnung 466 im Verbindergehäuse 402 derart positioniert, dass sie durch die Spalte 462 der Klingenanschlüsse zwischen dem jeweiligen hinteren gebogenen Brückenelement 422 und den Zungen 464 eines jeden Klingenanschlusses angeordnet ist. Wie in 30 gezeigt ist die Verriegelungsstange 468 einstückig als Teil der Schutzhülle 438 geformt, so dass, wenn die Schutzhülle auf dem Verbindergehäuse 402 positioniert ist, die Blockierungsstange 468 in ihrer Stellung in der geschlitzten Öffnung 466 positioniert ist. Dies ist nicht notwendigerweise so, und die Blockierungsstange könnte auch ein separates Teil aus Kunststoffmaterial oder aus einem anderen geeigneten Material sein. Der Wechselstromklingenanschluß ist andererseits im Verbindergehäuse 402 durch Reibschluß zwischen dem Klingenanschluß und dem Verbindergehäuse verbunden. Wenn die Blockierungsstange 468 innerhalb des Verbindergehäuses 402 angeordnet ist, verhindert der Eingriff des rückwärtigen gebogenen Brückenelementes 422 gegen die Blockierungsstange, daß der Wechselstromklingenanschluß aus seinem Eingriff mit dem Verbindergehäuse herausgezogen werden kann.
Eine andere Anordnung eines Leistungsverbinders mit Anschlüssen für eine externe Wechselstromquelle ist in den 38 bis 41 gezeigt. Das Verbindergehäuse ist ausschließlich für Wechselstromklingenanschlüsse konzipiert. In diesem Beispiel sind sechs Wechselstromklingenanschlüsse 470, ähnlich dem zuvor beschriebenen, im Verbindergehäuse 472 angeordnet. Die obere Fläche 473 des Verbindergehäuses legt die sich gegenüberliegenden Seitenwände des Buchsenendes des Wechselstromklingenanschlusses frei, um ein Zusammenstecken mit einem geeigneten Steckverbinder zu ermöglichen. Die Wechselstromklingenanschlüsse stehen mit dem Verbindergehäuse über Reibschluß wie oben beschrieben in Eingriff und werden im Gehäuse durch den Eingriff einer Blockierungsstange 474 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben gehalten. Die Blockierungsstange 474 ist ein separates Teil. Das Verbindergehäuse ist aufgeteilt in zwei sich gegenüberliegende Hälften 476 und 478 eines halbschaligen Kabelgehäuses, wobei solche Kabelgehäuse diesen Typs dem Stand der Technik bekannt sind. Das Kabelgehäuse kann modifiziert werden, indem es eine Nut 480 aufweist, die sich um den Umfang des Gehäuses herum erstreckt. Eine Montageklammer 482, die durch Schrauben oder dergleichen durch Löcher 484 an einem Komponentenaufbau befestigt ist, ist so konstruiert, dass sich gegenüberliegende Flügel 486 und 488 und eine Schiene 490 in die Nut 480 passen. Leistungsverbinder der hier beschriebenen Art sind gegeneinander beweglich, wenn sie zusammengesteckt sind, aufgrund der Konstruktion der Projektionen 492 und der entsprechenden Aufnahmelöcher im Gegenverbinder. Um die Eigenschaften der Beweglichkeit zueinander der zusammengesteckten Leistungsverbinder, wie sie oben beschrieben sind, zu gewährleisten, sind die Montageklammern so dimensioniert, dass die Flügel 486 und 488 und die Flügel 490 mit Spiel lose in die Nut 480 passen. Das Verbindergehäuse 472 kann von einer Seite zur anderen und vorwärts-rückwärts bewegt werden, während es andererseits durch die Montageklammer 482 in Stellung gehalten wird. Einer der Flügel der Montageklammer kann einen Ausschnitt 494 aufweisen, in dem ein Steg auf dem Verbindergehäuse als ein Polarisierungsmerkmal eingreift, um die richtige Positionierung der Montageklammer auf dem Kabelgehäuse zu gewährleisten. Andernfalls eignet sich die lose Verbindungseigenschaft der Montageklammer in der Nut des Kabelgehäuses zum Blindzusammenstecken des Kabelverbinders in der Montageklammer. Dies ist nützlich aufgrund der gedrängten Anordnung verschiedener Verbindungen im System, deren Verbindungen an entfernten Orten sein können, so dass es für eine Bedienungsperson schwierig ist, sie zu erreichen.
Bei manchen Anwendungen wird der elektronischen Anordnung Strom über konventionelle Stromschienen zugeführt. 42 zeigt einen Verbinder wie in Anspruch 1 beansprucht, der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines neuen Kontakts zur Verbindung mit einer Stromschiene 496 aufweist, der sich gegenüberliegende Arme 498 von U-förmigen Vorsprüngen aufweist. Stromschienenanschlußkontakte 500 sind im Verbindergehäuse 502 angeordnet. Der rückwärtige Bereich der Stromschienenanschlußkontakte ist in vielerlei Hinsicht ähnlich den Steckkontakten 10 und den Buchsenkontakten 48, die in den 1 bis 4 gezeigt sind insoweit, als die Stromschienenanschlußkontakte 2 sich gegenüberliegende Hauptseitenwände 404 und 405 aufweisen, die einen mittleren Raum 507 definieren, durch den Luft strömen kann. Die Stromschienenanschlußkontakte sind in dem Gehäuse durch den Eingriff eines Federarms 506 in einen Schlitz 508 im Gehäuse gehaltert. Der Stirnbereich des Stromschienenanschlußkontakts weist einen Clip 510 zum Eingriff auf 498 der U-förmigen Vorsprünge auf. Der Clip 510 hat zwei sich gegenüberliegende Clipseitenwände 512 und 514, die am Arm 498 angreifen. Die Clipseitenwände 512 und 514 sind leicht in Querrichtung geboten, um den Eingriff mit dem Arm 498 zu verstärken. Jede Clipseitenwand hat Flügelspitzen 516, die mit der Seitenwand über einen schrägen Knick 518 verbunden sind. Der Abstand zwischen den Knicken 518 und sich gegenüberliegender Seitenwände ist etwas kleiner als die Dicke des Arms 498, derart, dass abgeknickten Kanten eine nach innen gerichtete Kraft auf die Arme ausüben, wenn der Clip 50 auf den Arm gesteckt ist.
Die Verbindungen mit in 42 beschriebenen Stromschienenanschlußkontakte können in jedem Verbinder zur Verbindung mit Stromschienen verwendet werden und es ist nicht beabsichtigt, die Verwendung der hier beschriebenen Verbindergehäusekonfiguration einzuschränken. Zum Beispiel kann jeder der hier beschriebenen Buchsenverbinder so verändert werden, dass er Stromschienenanschlußkontakte aufweist zum Zusammenstecken der Leistungsverbinder und den Stromschienen. Während die vorliegende ERfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen gemäß 42 beschrieben wurde, können ähnliche Ausführungsformen verwendet werden oder es können Modifikationen und Zusätze zu den beschriebenen Ausführungsformen gemacht werden, um die gleiche Funktion wie die vorliegende Erfindung zu haben, ohne von dieser abzuweichen. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die einzige beschriebene Ausführungsform beschränkt verstanden sein, sondern im Umfang der beigefügten Ansprüche.

Claims

Elektrischer Buchsensteckverbinder mit einem Gehäuse (502) und mindestens einem leitenden Kontakt (500) mit einem Vorsprung (510), zum Verbinden mit einem entsprechenden Bereich (498) einer Stromschienenleistungsversorgung (496), welcher ferner ein Paar beabstandeter Wände aufweist, welche zwischen sich einen Aufnahmeraum für einen Steckkontakt bilden, wobei der Vorsprung (510) ein Paar sich gegenüberliegender Clippseitenwände (512, 514) aufweist zum Anclippen des Vorsprungs an einen entsprechenden Bereich (498) einer Stromschiene (496), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (502) mindestens eine Aufnahme für den wenigstens einen Kontakt (500) aufweist, wobei eine obere Wand des Gehäuses (502) mindestens eine Öffnung (508) in der Aufnahme zur gesteigerten Wärmeabfuhr offen lässt.
Verbinder nach Anspruch 1, bei dem der Vorsprung (510) ferner Zungen (516) aufweist, die über einen gebogenen Winkel an jeder der entsprechenden Clippseitenwände (512, 514) befestigt sind.
Verbinder nach Anspruch 2, wobei der Abstand zwischen den gebogenen Winkeln bezüglich der sich gegenüberliegenden Clippseitenwänden (512, 514) etwas kleiner ist als die Dicke des entsprechenden Bereichs der Stromschiene (498), an der der Vorsprung angesteckt ist.
Verbinder nach Anspruch 1, bei dem eine Mehrzahl leitender Kontakte (500) in dem Gehäuse (502) so angeordnet sind, dass jeder Vorsprung (510) mit einem entsprechenden Arm eines U-förmigen Vorsprungs (498) der Stromschiene verbindbar ist.