NL9200118A

NL9200118A - ELECTRICAL CONNECTOR WITH PLATE MATERIAL CONNECTORS.

Info

Publication number: NL9200118A
Application number: NL9200118A
Authority: NL
Original assignee: Du Pont Nederland
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1993-08-16
Also published as: JPH07506691A; DE69300865T3; DE69300865T2; EP0623248B1; EP0623248A1; HK144896A; DE69300865D1; KR950700616A; EP0623248B2; WO1993015532A1; TW209316B

Description

Elektrische connector met stekercontactelementen van plaatmateriaal.Electrical connector with plug-in contact elements made of sheet material.

De uitvinding heeft betrekking op een elektrische connector, omvattende een behuizing van elektrisch isolerend materiaal, voorzien van ten minste één contactelement van elektrisch geleidend materiaal met een, zich vanaf een basisdeel uitstrekkend, als stekercontact uitgevoerd con-tacteinde voor het contacteren van een verder contactelement.The invention relates to an electrical connector, comprising a housing of electrically insulating material, provided with at least one contact element of electrically conductive material with a contact end extending from a base part and designed as a plug contact for contacting a further contact element.

Elektrische connectoren voorzien van contactelementen met een als stekercontact uitgevoerd contacteinde zijn op zichzelf uit de stand van de techniek algemeen bekend.Electric connectors provided with contact elements with a contact end designed as a plug contact are generally known per se from the prior art.

De betreffende stekercontacten worden meestal door persen, pletten of een andere geschikte mechanische bewerking uit stijf, massief elektrisch geleidend materiaal vervaardigd. Er zijn ook uitvoeringsvormen van stekercontacten bekend welke uit twee of meer massieve delen zijn opgebouwd, elk met een bijvoorbeeld cirkel-sectorvormige doorsnede. Deze bekende stekercontacten hebben als gemeenschappelijk kenmerk dat zij een stijf geheel vormen.The respective plug contacts are usually manufactured from rigid, solid electrically conductive material by pressing, crushing or other suitable mechanical processing. There are also known embodiments of plug contacts which are made up of two or more solid parts, each with a circular sector-shaped cross section, for example. These known plug contacts have the common feature that they form a rigid whole.

Gebleken is dat dergelijke stijve stekercontacten een aantal nadelen bezitten, welke in het bijzonder zwaar wegen bij het realiseren van connectoren met gereduceerde afmetingen, waaraan een nog steeds groeiende behoefte bestaat gezien het huidige streven naar schaalverkleining (miniaturisatie) van elektronische componenten.It has been found that such rigid plug contacts have a number of drawbacks, which are of particular importance in realizing connectors of reduced dimensions, which are still in growing demand in view of the current pursuit of scaling (miniaturization) of electronic components.

Aan de uitvinding ligt derhalve de opgave ten grondslag een elektrische connector te verschaffen, met één of meer contactelementen voorzien van een als stekercontact uitgevoerd contacteinde, in het bijzonder geschikt voor miniaturisatiedoeleinden.The object of the invention is therefore to provide an electrical connector, with one or more contact elements provided with a contact end designed as a plug contact, in particular suitable for miniaturization purposes.

Deze opgave is volgens de uitvinding aldus opgelost, dat het contacteinde is opgebouwd uit twee zich vanaf het basisdeel uitstrekkende, met een uiteinde vast hiermee verbonden en met een onderlinge tussenruimte tegenover elkaar liggende langwerpige plaatdelen, welke plaatdelen ten minste aan hun vrije uiteinde naar elkaar toelopend zijn gevormd.According to the invention this task has been solved in such a way that the contact end is built up of two elongated plate parts extending from the base part, with one end fixedly connected thereto and mutually opposite elongated plate parts, which plate parts tapering towards each other at least at their free end are formed.

In tegenstelling tot een uit stijf, massief materiaal opgebouwd stekercontact volgens de stand van de techniek, bezit het uit plaatmateriaal gevormd stekercontact volgens de uitvinding zekere flexibele eigenschappen. De beide plaatdelen zijn in de richting naar en van elkaar beweegbaar en ook ten opzichte van elkaar verschuifbaar. Dit resulteert in een zelf-uitlijnende werking bij het contacteren van een verder contactelement met een bijvoorbeeld als opneemcontact uitgevoerd contacteinde, wanneer de beide contacteenden niet exact in eikaars verlengde liggen. In het bijzonder bij coimectoren met relatief grote aantallen stekercontac-ten, bijvoorbeeld 80 stuks of meer, heeft deze zelf-uitlijnende werking een gunstige invloed op het bereiken van een zo laag mogelijke opsteek-kracht voor het contacteren van eonneetoren. Voorts wordt door deze zelf-uitlijnende werking de contactbetrouwbaarheid tussen de te contacteren contactelementen bevorderd.In contrast to a plug contact constructed from rigid, solid material according to the prior art, the plug contact formed from sheet material according to the invention has certain flexible properties. The two plate parts can be moved towards and from each other and can also be moved relative to each other. This results in a self-aligning effect when contacting a further contact element with, for example, a contact end designed as a contact contact, when the two contact ducks are not exactly in line with each other. Particularly with coimectors with relatively large numbers of plug contacts, for example 80 pieces or more, this self-aligning effect has a favorable effect on achieving the lowest possible plug-in force for contacting eon tower. Furthermore, this self-aligning action promotes contact reliability between the contact elements to be contacted.

Uit testresultaten is gebleken dat het stekercontact volgens de uitvinding significant minder slijtage veroorzaakt bij het herhaald maken en verbreken van contact met een opneemcontactelement, in vergelijking tot een uit de stand van de techniek bekend stijf stekercontact. Ter illustratie met het contaetelement volgens de uitvinding trad pas na circa 2000/3000 maak-verbreekcycli een onaanvaardbare slijtage van de geleidende bekledingslaag van het opneemcontact op, terwijl dit bij een stijf, massief stekercontact volgens de stand van de techniek reeds bij 200/300 cycli het geval was.Test results have shown that the plug contact according to the invention causes significantly less wear and tear when repeated and broken contact with a receptacle contact element is compared to a rigid plug contact known in the art. To illustrate the contact element according to the invention, an unacceptable wear of the conductive coating layer of the contact contact occurred only after about 2000/3000 make-break cycles, whereas this already occurs at 200/300 cycles with a rigid, solid plug contact according to the prior art. was the case.

Deze geringere slijtage van de contactvlakken van het opneemcontact en het stekercontact volgens de uitvinding kan enerzijds worden verklaard uit de reeds genoemde eigenschap dat de beide plaatdelen van het stekercontact volgens de uitvinding in de richting naar elkaar toe samendrukbaar zijn. Hierdoor werkt na het in het opneemcontact inbrengen van het vrije einde van het stekercontact een contactkracht of normaalkracht op de contactvlakken gedurende het verder inbrengen van het stekercontact, welke kleiner is dan bij een vergelijkbaar stijf, massief stekercontact volgens de stand van de techniek. Hierbij blijft de normaalkracht tussen de contactvlakken van het opneemcontact en het stekercontact namelijk gelijk aan de contactkracht na het inbrengen van het contacteinde van het betreffende stekercontact. Het zal duidelijk zijn dat in het laatste geval gedurende het verder inbrengen van het stekercontact in het opneemcontact over een langere weg een grotere normaalkracht op de contactvlakken wordt uitgeoefend dan bij het samendrukbare stekercontact volgens de uitvinding, hetgeen uiteraard een grotere slijtage van de contactvlakken tot gevolg heeft.This less wear of the contact surfaces of the receptacle contact and the plug contact according to the invention can be explained on the one hand by the already mentioned property that the two plate parts of the plug contact according to the invention are compressible towards each other. As a result, after insertion of the free end of the plug contact in the receptacle contact, a contact force or normal force acts on the contact surfaces during the further insertion of the plug contact, which is smaller than with a comparable rigid, solid plug contact according to the prior art. The normal force between the contact surfaces of the receptacle contact and the plug contact remains the same as the contact force after insertion of the contact end of the respective plug contact. It will be clear that in the latter case, during the further insertion of the plug contact into the receptacle over a longer distance, a greater normal force is exerted on the contact surfaces than with the compressible plug contact according to the invention, which naturally results in greater wear of the contact surfaces. has.

Omdat het contaetelement volgens de uitvinding uit plaatmateriaal wordt vervaardigd, zonder de noodzaak voor een pers- of pletbewerking van het contactoppervlak zoals bij een uit massief materiaal vervaardigd stekercontact, zal het contactoppervlak bij het stekercontact van de uitvinding minder ruw zijn dan bij een uit de stand van de techniek bekend contaetelement, hetgeen anderzijds eveneens een gunstige invloed heeft op de slijtage van de contactlaag van het opneemcontact heeft.Since the contact element according to the invention is manufactured from sheet material, without the need for pressing or crushing of the contact surface as with a plug contact made of solid material, the contact surface with the plug contact of the invention will be less rough than with an off-position contact element known from the art, which on the other hand also has a favorable influence on the wear of the contact layer of the receptacle.

Een voordelige uitvoeringsvorm van een connector met één of meer stekercontacten volgens de uitvinding is die, waarin de beide plaatdelen vlak zijn en een tussenruimte met een in wezen holle, rechthoekige doorsnede begrenzen. Dit stekercontaet kan zonder beschadiging van de vlakken welke in aanraking komen met de contactvlakken van een opneemcontact uit vlak plaatmateriaal met een voorafbepaalde oppervlaktenauwkeurigheid worden vervaardigd, en kan door een geschikte dimensionering van gewenste verende eigenschappen worden voorzien.An advantageous embodiment of a connector with one or more plug contacts according to the invention is that in which the two plate parts are flat and delimit an interspace with an essentially hollow, rectangular cross-section. This plug contact can be manufactured without damage to the surfaces which come into contact with the contact surfaces of a receptacle contact of flat sheet material with a predetermined surface accuracy, and can be provided with desired resilient properties by suitable dimensioning.

Een in het bijzonder voor het opvangen van tolerantieverschillen tussen contacterende connectoren geschikte uitvoeringsvorm van een connector met een stekercontaet volgens de uitvinding is die, waarin de beide plaatdelen een dwars op hun langsrichting gekromd oppervlak bezitten en een tussenruimte met een in wezen holle, cilindrische doorsnede begrenzen. De kromtestraal van de beide plaatdelen kan relatief groot worden gekozen, zodanig, dat de oppervlaktenauwkeurigheid van de beide plaatdelen door het krommen hiervan niet of nauwelijks wordt aangetast.An embodiment of a connector with a plug contact according to the invention which is particularly suitable for accommodating tolerance differences between contacting connectors is that in which the two plate parts have a surface curved transversely to their longitudinal direction and delimit a gap with an essentially hollow, cylindrical cross-section . The radius of curvature of the two plate parts can be chosen relatively large, such that the surface accuracy of the two plate parts is hardly affected, if at all, by the curvature thereof.

Teneinde het in een opneemcontact aanbrengen van het stekercontaet te vergemakkelijken, zijn in een weer verdere uitvoeringsvorm de vrije uiteinden van de plaatdelen kegel- of prismavormig toelopend uitgevoerd. Om beschadiging van een opneemcontact zoveel mogelijk te voorkomen, zijn de vrije uiteinden van de plaatdelen bij voorkeur zodanig gevormd, dat zij elkaar raken of nagenoeg raken. Omdat bij het contacteren van het stekercontaet en een opneemcontact de betreffende bewerkte vrije uiteinden van de plaatdelen de contactvlakken van het opneemcontact normaliter niet raken, zal een eventuele verstoring van de oppervlaktenauwkeurigheid als gevolg van de voor het doen raken of nagenoeg raken van de beide plaatdelen hierop uitgeoefende mechanische bewerking geen nadelige invloed op de contactvlakslijtage hebben.In yet a further embodiment, the free ends of the plate parts are conical or tapered in order to facilitate the insertion of the plug contact. In order to prevent damage to a receptacle as far as possible, the free ends of the plate parts are preferably formed such that they touch or substantially touch. Since, when contacting the plug contact and a receptacle contact, the respective machined free ends of the plate parts do not normally touch the contact surfaces of the receptacle contact, a possible disturbance of the surface accuracy will result from the touching or almost touching of the two plate parts mechanical work performed does not adversely affect contact surface wear.

Wanneer desondanks voor bepaalde toepassingen connectoren met stekercontacten van grotere stijfheid vereist zijn, kan dit overeenkomstig een nog weer verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding daardoor worden bereikt, dat de tussen het vaste en vrije uiteinde gelegen gedeelten van de beide plaatdelen van één of meer naar elkaar toegekeerde uitstulpingen zijn voorzien. Middels deze relatief eenvoudige mechanische bewerking kan de stijfheid van het stekercontaet doeltreffend, tot een gewenste waarde worden verhoogd.If, in spite of this, connectors with plug contacts of greater rigidity are required for certain applications, this can be achieved according to a still further embodiment of the invention, in that the parts of the two plate parts between the fixed and free end of one or more face one another bulges are provided. By means of this relatively simple mechanical operation, the stiffness of the plug contact can be effectively increased to a desired value.

In het geval van een connector met een behuizing voorzien van één of meer kanalen voor het opnemen van een contactelement, is het basisdeel bij voorkeur voorzien van middelen voor het in een betreffend kanaal van de behuizing vasthouden van het contactelement. Voor dit doel geschikte middelen zijn bijvoorbeeld retentiehaken, welke in gemonteerde toestand op één of meer wanden van het kanaal aangrijpen en door vervorming van het oppervlak hiervan (invreten) de benodigde kracht verschaffen voor het in het betreffende kanaal vasthouden van het contactelement.In the case of a connector with a housing provided with one or more channels for receiving a contact element, the base part is preferably provided with means for holding the contact element in a respective channel of the housing. Suitable means for this purpose are, for example, retention hooks, which in the mounted state engage on one or more walls of the channel and provide the necessary force for retaining the contact element in the channel in question by deforming the surface thereof (gouging).

In de voorkeursuitvoeringsvorm van de connector volgens de uitvinding, welke in het bijzonder geschikt is voor miniaturisatiedoeleinden, bestaan de vasthoudmiddelen uit ten minste één, ten opzichte van het basisdeel lipvormig verheven orgaan, welk lipvormig orgaan een vast verend met het basisdeel verbonden uiteinde en een ten opzichte van het basisdeel verheven gelegen vrij uiteinde bezit, welk vrij uiteinde in geassembleerde toestand van het contactelement op een wanddeel van het bijbehorende kanaal van de behuizing aangrijpt.In the preferred embodiment of the connector according to the invention, which is particularly suitable for miniaturization purposes, the holding means consist of at least one member raised in relation to the base part, which lip-shaped member has a fixed end connected to the base part and resiliently connected to the base part. has a free end elevated relative to the base part, which free end engages in assembled condition of the contact element on a wall part of the associated channel of the housing.

Dit lipvormige orgaan verschaft een adaptieve vasthoudwerking. In niet-gecontaeteerde toestand van de connector worden er als gevolg van de verende werking van het lipvormige orgaan relatief lichte krachten op de betreffende wanddelen van de kanalen uitgeoefend. Bij het contacteren van de contactelementen wordt het basisdeel echter door het lipvormige orgaan met kracht tegen het tegenoverliggende wanddeel van het kanaal gedrukt, waardoor een voldoende vasthoudkracht in opsteekrichting van de connector wordt verschaft. Het lipvormig orgaan veroorzaakt geen of nagenoeg geen mechanische beschadiging (invreten) van de wanden van een kanaal, waardoor dit vasthoudorgaan in het bijzonder geschikt is voor toepassing in behuizingen met relatief dunne wanden.This lip-shaped member provides an adaptive holding action. In the non-contacted state of the connector, relatively light forces are exerted on the respective wall parts of the channels as a result of the resilient action of the lip-shaped member. When contacting the contact elements, however, the base part is pressed forcefully against the opposite wall part of the channel by the lip-shaped member, thereby providing a sufficient retaining force in the plug-in direction of the connector. The lip-shaped member causes little or no mechanical damage (galling) to the walls of a channel, making this retaining member particularly suitable for use in housings with relatively thin walls.

Voor een meer gedetailleerde beschrijving van dit lipvormige, vasthoudorgaan, wordt verwezen naar de niet-vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 9101487.For a more detailed description of this lip-shaped retaining member, reference is made to the non-prepublished Dutch patent application 9101487.

Voor het met een elektrische bedrading verbinden van het stekercon-tact volgens de uitvinding is dit in een nog weer verdere uitvoeringsvorm van de connector volgens de uitvinding voorzien van een aansluiteinde, dat naar keuze als isolatiedoordringingscontact, als soldeereinde, als draadwikkel-aansluitpen (wire-wrap) of voor het klemmend (press-fit, press-in) in een opening van een substraat opnemen daarvan is uitgevoerd. Uiteraard kan het stekercontact in plaats van een aansluiteinde voor bedrading ook van een verder contacteinde zijn voorzien dat op zichzelf ook als stekercontact of bijvoorbeeld als opneemcontact kan zijn uitgevoerd.In yet a further embodiment of the connector according to the invention, for connecting the plug contact according to the invention with electrical wiring, it is provided with a connection end, which optionally serves as an insulation penetration contact, as a solder end, as a wire winding connection pin (wire wrap) or before being clamped (press-fit, press-in) into an opening of a substrate. The plug contact can of course also be provided with a further contact end instead of a connecting end for wiring, which in itself can also be designed as a plug contact or, for example, as a receptacle contact.

Teneinde ongewenste rotatie van het contactelement in een kanaal van de behuizing te voorkomen, vormen in een nog weer verdere uitvoeringsvorm van de connector volgens de uitvinding, waarin de behuizing is voorzien van kanalen met een in wezen rechthoekige doorsnede, de vaste uiteinden van de beide plaatdelen en het basisdeel een in wezen U-vormige doorsne de, waarbij de doorsnede-afmetingen van het kanaal en het U-vormige gedeelte onderling zijn aangepast. in het bijzonder bij contactelementen voorzien van een aansluiteinde voor soldeermontage hebben de holle stekercontacten volgens de uitvinding verder het voordeel dat de ruimte tussen de beide plaatdelen fungeert als opvangreservoir voor soldeerflux. Hierdoor wordt de kans dat het contacterende buitenoppervlak van de beide plaatdelen met soldeerflux wordt verontreinigt of bedekt, aanzienlijk gereduceerd. Dit in tegenstelling tot de uit de stand van de techniek bekende massieve contactelementen waarbij soldeerflux in het algemeen gemakkelijk langs het contacterende buitenoppervlak kan vloeien. De soldeerflux heeft een corroderende werking op het contactoppervlak van het stekercontact tot gevolg, waardoor bij dergelijke massieve contactelementen een aanvullende reinigingsbehan-deling van de stekercontacten noodzakelijk is. Het zal duidelijk zijn dat dit een ongunstige invloed op de kostprijs van de connector heeft.In a still further embodiment of the connector according to the invention, in which the housing is provided with channels of an essentially rectangular cross-section, in order to prevent undesired rotation of the contact element in a channel of the housing, the fixed ends of the two plate parts and the base portion is a substantially U-shaped section, the cross-sectional dimensions of the channel and the U-shaped portion being mutually matched. in particular with contact elements provided with a connecting end for solder mounting, the hollow plug contacts according to the invention further have the advantage that the space between the two plate parts functions as a collecting reservoir for solder flux. As a result, the chance that the contacting outer surface of the two plate parts is contaminated or covered with solder flux is considerably reduced. This is in contrast to the solid contact elements known from the prior art, in which solder flux can generally flow easily along the contacting outer surface. The soldering flux results in a corroding effect on the contact surface of the plug contact, so that an additional cleaning treatment of the plug contacts is necessary with such solid contact elements. It will be clear that this has an adverse effect on the cost of the connector.

In vergelijking tot een overeenkomstige gedimensioneerd massief stekercontact, heeft het stekercontact volgens de uitvinding door zijn relatief groter plaatoppervlak betere warmte-afgifte-eigenschappen, waardoor het stekercontact volgens de uitvinding een hogere elektrische stroom kan voeren dan een vergelijkbaar massief stekercontact. Door zijn grotere warmte-afgiftecapaciteit is het stekercontact volgens de uitvinding ook in het bijzonder geschikt voor soldeermontage.Compared to a correspondingly dimensioned solid plug contact, the plug contact according to the invention has better heat-generating properties due to its relatively larger plate surface, so that the plug contact according to the invention can carry a higher electric current than a comparable solid plug contact. Due to its greater heat-emitting capacity, the plug contact according to the invention is also particularly suitable for solder mounting.

Doordat met relatief geringe plaatdiktes kan worden gewerkt, zal de capacitieve koppeling tussen met hun randen aangrenzend gelegen stekercontacten geringer zijn dan bij massieve, bijvoorbeeld vierkante of rechthoekige stekercontacten. Een geringe onderlinge capacitieve koppeling tussen de contactelementen, bij gegeven steekafstand, maakt het mogelijk om signalen van hogere frequentie te verwerken. Hetgeen gezien het huidige streven naar een steeds snellere verwerking van bijvoorbeeld digitale signalen eveneens van voordeel is.Since it is possible to work with relatively small sheet thicknesses, the capacitive coupling between plug contacts adjacent to their edges will be less than with solid, for instance square or rectangular plug contacts. A small mutual capacitive coupling between the contact elements, at a given pitch distance, makes it possible to process signals of a higher frequency. Which is also advantageous in view of the current aim for an increasingly faster processing of, for example, digital signals.

Het contactelement volgens de uitvinding kan met voordeel als geheel door een enkele stansbewerking uit een plano van elektrisch geleidend materiaal worden vervaardigd, waarbij de van de stansrichting afgekeerde oppervlakken bijvoorbeeld door vouwen naar elkaar toegekeerd worden gepositioneerd. Dit heeft het voordeel dat zich eventuele, aan de randen van de beide plaatdelen in de stansrichting uitstrekkende bramen in de tussenruimte tussen de beide plaatdelen uitstrekken en de naar buiten gekeerde plaatoppervlakken voor het contacteren van een verdere connector voor het doel van de uitvinding onbeschadigd blijven. Het zal duidelijk zijn dat dit een gunstige invloed heeft op de slijtage, de contactbe- trouwbaarheid en de contactweerstand bij contactering van een verdere connector.The contact element according to the invention can advantageously be manufactured as a whole from a blank of electrically conductive material by a single punching operation, the surfaces facing away from the punching direction being positioned towards each other, for example, by folding. This has the advantage that any burrs extending at the edges of the two plate parts in the punching direction extend into the space between the two plate parts and the outwardly facing plate surfaces remain undamaged for contacting a further connector for the purpose of the invention. It will be clear that this has a favorable influence on the wear, the contact reliability and the contact resistance when contacting a further connector.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een contactelement zoals in het voorgaande beschreven voor gebruik in een elektrische connector en/of voor montage op een plaat met gedrukte bedrading.The invention also relates to a contact element as described above for use in an electrical connector and / or for mounting on a printed circuit board.

De uitvinding wordt in het navolgende aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringsvormen nader toegelicht.The invention is explained in more detail below with reference to a few preferred embodiments.

Figuur 1, 2, 3 tonen schematisch, perspectivisch verschillende voorkeursuitvoeringsvormen van als stekercontact uitgevoerde contacteinden volgens de uitvinding.Figures 1, 2, 3 show schematically, perspective, various preferred embodiments of contact ends according to the invention designed as a plug contact.

Figuur 4 toont schematisch een doorsnede-aanzicht van een connector met een stekercontact volgens de uitvinding in gecontacteerde toestand met een verdere connector.Figure 4 schematically shows a cross-sectional view of a connector with a plug contact according to the invention in contacted state with a further connector.

Figuur 5, 6 en 7 tonen schematisch, perspectivisch verschillende uitvoeringsvormen van aansluiteinden voor het stekercontact volgens de uitvinding.Figures 5, 6 and 7 show schematically, perspective, different embodiments of connecting ends for the plug contact according to the invention.

Figuur 8 toont schematisch, perspectivisch verschillende uitvoeringsvormen van een verder contacteinde voor combinatie met het stekercontact volgens de uitvinding.Figure 8 shows diagrammatically, perspective different embodiments of a further contact end for combination with the plug contact according to the invention.

Figuur 9 illustreert in aanzicht uit een plano van elektrisch gelei-· dend materiaal vervaardigde stekercontacten volgens de uitvinding een combinatie met een aansluiteinde of verder contactelement volgens één of meer van de figuren 5 t/m 8.Figure 9 illustrates a view from a blank made of electrically conductive material of plug contacts according to the invention in combination with a connecting end or further contact element according to one or more of Figures 5 to 8.

Figuur 1 toont een gedeelte van een contactelement met een basisdeel 1, in de vorm van een vlakke plaat, aan een einde waarvan zich twee langwerpige vlakke plaatdelen 2, 3 tegenover elkaar gelegen uitstrekken, welke plaatdelen met een einde 4 respectievelijk 5 vast met het basisdeel 1 zijn verbonden, en een stekercontact volgens de uitvinding vormen. De vrije uiteinden 6, respectievelijk 7 van de beide plaatdelen 2, 3 zijn prismatisch naar elkaar toelopend uitgevoerd, zodanig dat zij elkaar bij voorkeur raken. Tussen de beide plaatdelen 2, 3 bevindt zich een holle tussenruimte B met een in wezen rechthoekige doorsnede.Figure 1 shows a part of a contact element with a base part 1, in the form of a flat plate, at one end of which two elongated flat plate parts 2, 3 extend opposite each other, which plate parts with an end 4 and 5 respectively fixed to the base part 1 are connected and form a plug contact according to the invention. The free ends 6, 7 respectively of the two plate parts 2, 3 are made prismatic towards each other, such that they preferably touch each other. Between the two plate parts 2, 3 there is a hollow interspace B with an essentially rectangular cross section.

Figuur 2 toont een overeenkomstig figuur 1 uit plaatdelen 9, 10 opgebouwd stekercontact volgens de uitvinding, welke plaatdelen 9, 10 een gekromd oppervlak begrenzen, zoals in doorsnede vergroot is weergegeven. De beide gekromde plaatdelen 9, 10 zijn met een einde 11, respectievelijk 12 vast met het basisdeel 1 verbonden en zijn met hun vrije uiteinden 13, respectievelijk 14, kegelvormig toelopend, elkaar bij voorkeur rakend uitgevoerd. Zoals duidelijk uit de vergrote doorsnede is te zien, begrenzen de gekromde plaatdelen 9, 10 een in wezen elliptische cilindrische holle tussenruimte 15.Figure 2 shows a plug contact according to the invention built up from plate parts 9, 10 according to Figure 1, which plate parts 9, 10 delimit a curved surface, as shown in enlarged cross-section. The two curved plate parts 9, 10 are fixedly connected to the base part 1 with one end 11 and 12, respectively, and are conical in shape with their free ends 13 and 14, preferably touching each other. As can be clearly seen from the enlarged cross-section, the curved plate parts 9, 10 define an essentially elliptical cylindrical hollow space 15.

In plaats van de getoonde elliptische doorsnede 15 kunnen de beide plaatdelen 9, 10 uiteraard ook elke andere geschikte doorsnede begrenzen, bijvoorbeeld een cirkel- of zadelvormige doorsnede.Instead of the elliptical cross-section 15 shown, the two plate parts 9, 10 can of course also delimit any other suitable cross-section, for example a circular or saddle-shaped cross-section.

De beide plaatdelen 6, 7 respectievelijk 9, 10 bezitten zekere flexibele, verende eigenschappen, waardoor zij in de richting naar en van elkaar beweegbaar en ten opzichte van elkaar verschuifbaar zijn. Hierdoor vertoont het stekercontact een zelf-uitlijnende werking bij het contacteren van een verder contactelement, wanneer de beide contacteinden niet precies in eikaars verlengde liggen of wanneer de hartlijnen van de beide contactelementen een hoek met elkaar maken, hetgeen in de praktijk kan optreden als gevolg van toleranties in de afmetingen van de connectorbe-huizingen en/of de contactelementen zelf. De opsteekkracht voor het contacteren van het flexibele, zelf-uitlijnende stekercontact volgens de uitvinding is geringer dan bij een vergelijkbaar massief, stijf stekercontact. Dit is in het bijzonder van voordeel bij het contacteren van connectoren met meerdere contactelementen, bijvoorbeeld 80 of meer.The two plate parts 6, 7 and 9, 10 respectively have certain flexible, resilient properties, as a result of which they can be moved towards and from each other and are displaceable relative to each other. As a result, the plug contact has a self-aligning effect when contacting a further contact element, when the two contact ends are not exactly in line with each other or when the center lines of the two contact elements make an angle with each other, which can occur in practice due to tolerances in the dimensions of the connector housings and / or the contact elements themselves. The contact force for contacting the flexible, self-aligning plug contact according to the invention is less than with a comparable solid, rigid plug contact. This is particularly advantageous when contacting connectors with multiple contact elements, for example 80 or more.

Een stekercontact opgebouwd uit vlakke plaatdelen 2, 3 bezit een grotere flexibele werking dan een stekercontact opgebouwd uit gekromde plaatdelen, bijvoorbeeld de plaatdelen 9, 10. Naast de vorm van de plaatdelen, kunnen de flexibele eigenschappen van het stekercontact volgens de uitvinding ook worden beïnvloed door het in één of beide oppervlakken van de plaatdelen aanbrengen van uitstulpingen 16, 17 in de richting van de tussenruimte 8, zoals getoond in figuur 3.A plug contact made up of flat sheet parts 2, 3 has a greater flexible effect than a plug contact built up of curved sheet parts, for example the sheet parts 9, 10. In addition to the shape of the sheet parts, the flexible properties of the plug contact according to the invention can also be influenced by arranging protrusions 16, 17 in one or both surfaces of the plate parts in the direction of the interspace 8, as shown in figure 3.

Voor het in een kanaal van een behuizing vasthouden van het stekercontact is het basisdeel 1 voorzien van vasthoudmiddelen, bijvoorbeeld in de vorm van een zich vanaf het vlak van het basisdeel 1 uitstrekkend lipvormig vasthoudorgaan 18, dat in de getoonde uitvoeringsvorm uit het vlak van het basisdeel 1 is gevormd. Het lipvormige vasthoudorgaan 18 is hierbij met zijn uiteinde 19 aangrenzend aan het stekercontact vast, verend met het basisdeel 1 verbonden, terwijl het vrije uiteinde 20 van het vasthoudorgaan 18 verheven ten opzichte van het basisdeel 1 aangrenzend aan een, met het basisdeel 1 verbonden aansluiteinde 21 is gelegen, welk aansluiteinde 21 in de figuren 1-3 gedeeltelijk weggebroken is getoond.For holding the plug contact in a channel of a housing, the base part 1 is provided with holding means, for instance in the form of a lip-shaped holding member 18 extending from the plane of the base part 1, which in the embodiment shown extends from the plane of the base part 1 is formed. The lip-shaped holding member 18 is hereby fixed with its end 19 adjacent to the plug contact, resiliently connected to the base part 1, while the free end 20 of the holding member 18 is raised relative to the base part 1 adjacent to a connecting end 21 connected to the base part 1. which terminal end 21 is shown partly broken away in Figures 1-3.

Figuur 4 toont in doorsnede-aanzicht een connector 22, voorzien van meerdere contactelementen 23 met een stekercontact volgens figuur 1, in gecontacteerde toestand met een verdere connector 24 voorzien van meerdere contactelementen 25 met een als opneemcontact uitgevoerd contacteinde 26. In de getoonde uitvoeringsvorm bezit het contactelement 23 een aan- sluiteinde in de vorm van een soldeereinde 27 dat in een opening 28 van bijvoorbeeld een plaat 29 met gedrukte bedrading is opgenomen, voor het door middel van solderen verbinden met de bedrading van de plaat 29. De contactelementen 25 in de connector 24 zijn eveneens van een aansluitein-de in de vorm van een soldeereinde 30 voor het in een opening 32 van een plaat 31 met gedrukte bedrading door solderen verbinden hiervan voorzien.Figure 4 shows a cross-sectional view of a connector 22, provided with a plurality of contact elements 23 with a plug contact according to Figure 1, in contacted state with a further connector 24 provided with several contact elements 25 with a contact end 26 designed as a receptacle contact. contact element 23 a terminal end in the form of a solder end 27 included in an opening 28 of, for example, a printed circuit board 29, for soldering to connect to the circuit board 29. The contact elements 25 in the connector 24 are also provided with a terminal in the form of a solder end 30 for soldering them into an opening 32 of a printed circuit board 31 by soldering.

Het contactelement 23 strekt zich met zijn basisdeel 1 en de, samen met het betreffende einde van het basisdeel een u-vormige doorsnede begrenzende einden 4, 5 van de beide plaatdelen 2, 3 in een kanaal 33 van de connector 22 uit. De doorsnede-afmetingen van dit kanaal 33 zijn zodanig aangepast aan de afmetingen van het basisdeel 1 en het U-vormige uiteinde gevormd door de einden 4, 5 respectievelijk 11, 12 in de uitvoeringsvorm van figuur 2, dat rotatie van het stekercontact zoveel mogelijk wordt belemmerd. Het stekercontact zelf strekt zich uit in een door wanden 34, 35 en een bodemdeel 36 van de kunststof connectorbehuizing gevormde U-vormige ruimte voor het opnemen van een gedeelte 37 van de kunststofbehuizing van de connector 24, in welk gedeelte 37 kanalen 38 voor het opnemen van de opneemeontaeten 26 zijn gevormd.The contact element 23 extends with its base part 1 and the ends 4, 5 of the two plate parts 2, 3, bounding a u-shaped cross-section bounding together with the respective end of the base part, in a channel 33 of the connector 22. The cross-sectional dimensions of this channel 33 are adapted to the dimensions of the base part 1 and the U-shaped end formed by the ends 4, 5 and 11, 12 respectively in the embodiment of figure 2, so that rotation of the plug contact is maximized obstructed. The plug contact itself extends into a U-shaped space formed by walls 34, 35 and a bottom portion 36 of the plastic connector housing for receiving a portion 37 of the plastic housing of the connector 24, in which portion 37 channels 38 for receiving of the receptacles 26 are formed.

In de getoonde, gecontacteerde toestand van het stekercontact volgens de uitvinding en het opneemcontact 26 is duidelijk te zien dat de contactvlakken 39 van het opneemcontact 26 de plaatdelen 2, 3 respectievelijk 9, 10 van het stekercontact nabij hun vast met het basisdeel 1 verbonden einde 4, 5 respectievelijk 11, 12 contacteren.In the shown, contacted condition of the plug contact according to the invention and the receptacle contact 26, it can be clearly seen that the contact surfaces 39 of the receptacle contact 26 have the plate parts 2, 3 and 9, 10 respectively of the plug contact near their end 4 fixedly connected to the base part 1. , 5 and 11, 12 respectively.

Tijdens het opsteken van de beide connectoren 22, 24 wordt het opneemcontact 26 middels het relatief stijve vrije uiteinde van het stekercontact geopend, vergelijkbaar met het insteken van een stijf stekercontact. Bij het vervolgens verder opsteken van de connectoren, zal als gevolg van de flexibele werking van de beide plaatdelen 2, 3 respectieve-*· lijk 9, 10 van het stekercontact volgens de uitvinding, welke in de richting naar elkaar toe kunnen bewegen, een geringere normaalkracht op de contactvlakken 41 respectievelijk het naar buiten gekeerde oppervlak van de plaatdelen 2, 3; 9, 10 worden uitgeoefend dan bij een stijf stekercontact met uniforme doorsnede, waarbij de normaalkracht tussen de contactvlakken bij het verder opsteken van de connectoren gelijk blijft. De reductie in de normaalkracht bij het stekercontact volgens de uitvinding draagt bij aan een geringere slijtage van de betreffende contactvlakken. Hierdoor kan met het stekercontact volgens de uitvinding een groter aantal maak-verbreek-cycli worden uitgevoerd dan met een stijf stekercontact volgens de stand van de techniek, alvorens een onaanvaardbare slijtage van de contactvlakken optreedt. Proeven, hebben aangetoond dat het aantal maak-verbreek-cycli met het stekercontact volgens de uitvinding een factor 10 hoger kan zijn dan met een bekend stijf stekercontact.During insertion of the two connectors 22, 24, the receptacle 26 is opened by means of the relatively stiff free end of the plug contact, comparable to inserting a rigid plug contact. When the connectors are then put on further, due to the flexible action of the two plate parts 2, 3 and 9, 10 respectively of the plug contact according to the invention, which can move towards each other, a smaller normal force on the contact surfaces 41 and the outwardly facing surface of the plate parts 2, 3; 9, 10 are then exerted with a rigid plug contact of uniform cross-section, the normal force between the contact surfaces remaining the same as the connectors are inserted further. The reduction in the normal force at the plug contact according to the invention contributes to less wear of the respective contact surfaces. As a result, a larger number of make-break cycles can be carried out with the plug contact according to the invention than with a rigid plug contact according to the prior art, before unacceptable wear of the contact surfaces occurs. Tests have shown that the number of make-break cycles with the plug contact according to the invention can be a factor of 10 higher than with a known rigid plug contact.

De in figuur 1, 2 en 3 getoonde stekercontacten kunnen worden voorzien van aansluiteinden 21 in de vorm van bijvoorbeeld soldeer- of draad-wikkelpennen 50-54 zoals getoond in figuur 5a-e, waarbij de pennen 53 en 54 in het bijzonder voor oppervlakte-montagetechniek geschikt zijn, of van bijvoorbeeld isolatiedoordringingscontacten 55, 56, 57 zoals getoond in figuur 6a-c, welke isolatiedoordringingscontacten het voorwerp vormen van de niet-vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 91.00761, of van bijvoorbeeld voor het klemmend in een opening van een substraat opnemen van aansluiteinden 58, 59, 60 zoals getoond in figuur 7a-c, ook wel press-fit of press-in aansluiteinden genoemd.The plug contacts shown in Figures 1, 2 and 3 can be provided with connecting ends 21 in the form of, for example, solder or wire winding pins 50-54 as shown in Figure 5a-e, the pins 53 and 54 in particular for surface mounting technique, or, for example, of insulation penetration contacts 55, 56, 57 as shown in Fig. 6a-c, which insulation penetration contacts are the object of the non-prepublished Dutch patent application 91.00761, or of, for example, clamping terminals in an opening of a substrate 58, 59, 60 as shown in Figure 7a-c, also referred to as press-fit or press-in connection ends.

Naast aansluiteinden voor het aansluiten van elektrische bedrading, kan het stekercontact volgens de uitvinding uiteraard ook worden voorzien van een met het basisdeel 1 verbonden verder stekercontact, of een als opneemcontact 61 uitgevoerd verder contacteinde, een als contactvinger 62 uitgevoerd verder contacteinde voor het bijvoorbeeld contacteren van een contactvlak aan de rand van een substraat, danwel van een met twee op afstand van elkaar gelegen contactvingers uitgerust contacteinde 63 voor het bijvoorbeeld contacteren van contactvlakken aan de beide zijden van een plaat met gedrukte bedrading, zoals respectievelijk getoond in de figuren 8a-c.In addition to connecting ends for the connection of electrical wiring, the plug contact according to the invention can of course also be provided with a further plug contact connected to the base part 1, or a further contact end designed as receiving contact 61, a further contact end designed as contact finger 62 for, for example, contacting a contact surface at the edge of a substrate, or a contact end 63 equipped with two spaced contact fingers for, for example, contacting contact surfaces on both sides of a printed circuit board, as shown in Figures 8a-c, respectively.

Figuur 9a-c toont diverse contactelementcombinaties met een stekercontact volgens figuur 1, gezien tegen de randen van de vlakke plaatdelen 2, 3, welke door stansen en aansluitend vouwen uit een plano 65 van elektrisch geleidend materiaal met een dikte van bijvoorbeeld 0,15 mm zijn vervaardigd.Figures 9a-c show various contact element combinations with a plug contact according to figure 1, seen against the edges of the flat plate parts 2, 3, which are punched and subsequently folded from a blank 65 of electrically conductive material with a thickness of for instance 0.15 mm manufactured.

Figuur 9a toont een stekercontact met een soldeereinde 50, figuur 9b toont een stekercontact met een opneemcontact 61 en figuur 9c toont een stekercontact mat een isolatiedoordringingscontact 55. Het in figuur 9b getoonde stekercontact bezit nabij de vaste uiteinden 4, 5 aangebrachte uitstulpingen 40, welke evenals de uitstulpingen 16, 17 zoals getoond in figuur 3 voor het vergroten van de stijfheid van het stekercontact dienen. Het contactvlak van het stekercontact wordt door deze uitstulpingen 40 niet aangetast.Fig. 9a shows a plug contact with a solder end 50, Fig. 9b shows a plug contact with a receptacle contact 61, and Fig. 9c shows a plug contact with an insulation penetration contact 55. The plug contact shown in Fig. 9b has protuberances 40 disposed near the fixed ends 4,5. the protrusions 16, 17 as shown in figure 3 serve to increase the stiffness of the plug contact. The contact surface of the plug contact is not affected by these protrusions 40.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de getoonde uitvoeringsvormen, maar dat voor een vakman voor de hand liggende afwijkingen en aanvullingen mogelijk zijn, zonder af te wijken van de aan de uitvinding ten grondslag liggende inventieve gedachte. De connector volgens de uitvinding is geenszins beperkt tot alleen contactelemen- ten met een als stekercontact uitgevoerd contacteinde, maar kan naast stekercontacten ook andere, bijvoorbeeld opneemcontacten bevatten.It will be clear that the invention is not limited to the embodiments shown, but that deviations and additions that are obvious to a person skilled in the art are possible, without deviating from the inventive idea underlying the invention. The connector according to the invention is by no means limited to only contact elements with a contact end designed as a plug contact, but may also contain other contacts, for example receptacles, in addition to plug contacts.

Claims

Electrical connector, comprising a housing of electrically insulating material, provided with at least one contact element of electrically conductive material with a contact end extending from a base part and designed as a plug contact for contacting a further contact element, characterized in that the contact end is built up of two elongated plate parts extending from the base part, with one end fixedly connected thereto and with mutually opposite elongated plate parts, which plate parts are formed at least at their free end tapering towards each other.

The electrical connector according to claim 1, wherein the two plate parts are flat and define an intermediate space with an essentially hollow, rectangular cross-section.

The electrical connector according to claim 1, wherein the two plate parts have a surface curved transversely to their longitudinal direction and define an interspace with an essentially hollow, cylindrical cross section.

Electrical connector according to claim 1, 2 or 3, in which the free ends of the two plate parts are of approximately conical or prism-shaped design.

The electrical connector according to claim 4, wherein the free ends of the plate parts touch or substantially touch.

Electrical connector according to one or more of the preceding claims, in which the parts of the two plate parts located between the fixed and free end are provided with one or more protruding parts facing one another.

Electrical connector according to one or more of the preceding claims, wherein the base part is provided with means for holding the contact element in a channel of the housing.

The electrical connector according to claim 7, wherein the retaining means comprise at least one lip-shaped member raised relative to the base part, the lip-shaped member having a fixed end connected to the base part and a free end located raised relative to the base part, which free end engages a wall part of the associated channel of the housing.

Electrical connector according to one or more of the preceding claims, wherein the housing is provided with channels of an essentially rectangular cross section for receiving a contact element, the fixed ends of the two plate parts and the base part being essentially U-shaped limiting cross-section, the cross-section dimensions of the channel and the U-shaped part for rotation-preventing retention of the contact element being mutually adapted.

10. Electrical connector as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the contact element is provided with a connection end extending from the base part, for connecting electrical wiring, which connection is optionally as an insulation penetration contact, as a solder end, as a wire wrap. connecting pin or for clamping it into an opening of a substrate is designed.

Electrical connector according to one or more of claims 1 to 9, wherein the contact element is provided with a further contact end extending from the base part, for contacting a yet further connector, which further contact element is optionally available as a plug contact or receptacle contact. is carried out.

Contact element as described in one or more of the preceding claims, as a whole by a single punching operation made from a blank of electrically conductive material, wherein the surfaces of the two plate parts facing away from the punching direction are positioned towards each other.

Contact element as described in one or more of the preceding claims for use in an electrical connector and / or for mounting on a printed circuit board.