Steckverbinder mit Kontaktflächenschutz im Stecköffnungsbe- reich

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem Isola¬ tionskörper, der einen im wesentlichen rechteckigen Quer¬ schnitt aufweist und an dessen Oberseite mehrere in einer Ebene nebeneinander liegende, in Steckrichtung verlaufende elektrische Kontaktbahnen angeordnet sind, die beim Zusammen¬ fügen des Steckverbinders mit einem Gegenstecker mit dessen nebeneinander liegenden entsprechenden Kontaktfedern zusam¬ menwirken und einen elektrischen Kontakt herstellen.

Derartige Steckverbinder sind insbesondere im Zusammenhang mit dem von mehreren Computerherstellern angestrebten stan¬ dardisierten USB(Universal Serial Bus) -Konzept bekannt gewor¬ den und von Interesse. Bei diesem neuen Bus-System geht es grundsätzlich darum, die Anschlüsse von Peripheriegeräten an einen PC nicht mehr wie bisher über einzelne, parallele An¬ schlüsse mit getrennten und oft unterschiedlichen Steckver¬ bindersystemen vorzunehmen, sondern die Peripheriegeräte im wesentlichen seriell an eine gemeinsame Bus-Leitung anzu¬ schließen, die über ein standardisierte Steckbuchse am Gehäu- se des PC unmittelbar mit einer Leiterplatte (motherboard) des PC verbunden ist. Das Steckgesicht der Leiterplatten- steckbuchse (receptacle) ist im wesentlichen bereits durch eine Spezifikation festgelegt und weist vier in einer Ebene nebeneinander liegende, streifenförmige Kontaktfedern auf, die beim Stecken des Bussteckers (plug) mit den in diesen an¬ geordneten vier nebeneinander liegenden Kontaktschienen bzw. -bahnen zusammenwirken und den elektrischen Kontakt herstel¬ len. Die Kontaktfedern sind im Buchsenstecker in einem Isola¬ tionskörper, der im wesentlichen als Kunststoffzunge mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, angeordnet und sind in ihrem hinteren Bereich zu nach unten wegstehenden An- schlußbeinchen abgewinkelt, die in Kontaktlöcher der Leiter-

platte einsteckbar sind. Stecker und Gegenstecker sind übli¬ cherweise mit einem metallischen Schirmgehäuse versehen. Im Decken- und Bodenbereich dieser Schirmbleche sind jeweils zwei Rasthaken vorgesehen, die in Aussparungen am Schirmge- häuse des passenden Gegensteckers eingreifen und die Halte¬ kräfte beim Ausziehen deε plugs und den Erdungskontakt reali¬ sieren.

Bei Steckverbindern besteht im allgemeinen die Situation, daß sich die Kontaktelemente der beiden durch Stecken zu verbin¬ denden Komponenten beim Stecken und Ziehen in Steckrichtung aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegen. Außerhalb der Endposition können sich die Kontaktelemente entweder mit oder ohne Berührung gegeneinander bewegen. Dabei ist es grundsätz- lieh wünschenswert, mögliche Schädigungen bzw. Verunreinigun¬ gen von den Kontaktflächen fern zu halten. Beim aus der Spe¬ zifikation bekannten Steckverbinder werden im Isolationskör¬ per, der steckseitig eine geschlossene Front bildet, zur Oberseite hin offene Ausnehmungen für die Kontaktbahnen vor- gesehen, in denen diese gehalten sind. Bei diesem konventio¬ nellen Steckverbinderdesign ist es unvermeidbar, daß die Kon¬ taktfedern des Buchsensteckers beim Stecken zunächst über den Frontbereich des Isolationskörpers des plugs bewegt werden. Dadurch besteht die Gefahr, daß nichtleitendes Kunststoffma- terial mit den Kontaktflächen in Berührung kommt und den Ver¬ schleiß (Goldabrieb) der hochwertig vergüteten Kontaktflächen beschleunigt. Dies kann den Kontaktwiderstand an den Grenz¬ flächen des Steckverbindersystems soweit erhöhen, daß die Si¬ gnalübermittlung beeinträchtigt ist. Zu einem unerwünschten Goldabrieb kann es auch durch eine scharfkantige Berührung der Kontaktelemente kommen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderte Kontaktierungsproblematik zu lösen.

Bei einem Steckverbinder der eingangs genannten Art wird die¬ se Aufgabe dadurch gelöst, daß das steckseitige Ende der Kon-

taktbahnen jeweils als gekrümmte Gleitfläche für die zugehö¬ rige Kontaktfeder ausgebildet ist, daß der Isolationskörper an seinem steckseitigen Ende mit einer stufenförmigen Verset¬ zung ausgebildet ist, wobei der Übergang zwischen den Höhen¬ niveaus zumindest jeweils im Bereich der Kontaktbahnen pas¬ send zu deren gekrümmter Gleitfläche, also als abgerundete Stufe, ausgebildet ist, und daß die Kontaktbahnen durch Um- spritzen mit Kunststoff im Isolationskörper fest angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spieles im Zusammenhang mit Figuren näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsge¬ mäßen Steckverbinders,

Figur 2 eine teilweise geschnittene Ansicht deε Steckverbin¬ ders gemäß Figur 1, Figur 3 einen schematischen Schnitt des Steckverbinders und eines entsprechenden Gegensteckers im nicht gesteck¬ ten Zustand.

In Figur 1 ist ein Isolationskörper 1 dargestellt, der an seinem steckseitigen Ende eine stufenförmige Versetzung 4 aufweist, so daß die auf dem höheren Niveau angeordneten Kon¬ taktbahnen 2 vor dem steckseitigen Ende des Isolationskörpers 1 enden. Dieser bildet also steckseitig keine geschlossene Front, sondern ist im Stecköffnungsbereich offen ausgebildet. Die Kontaktbahnen 2 sind jeweils mit einer gekrümmten Gleit- fläche 3 ausgebildet. Dadurch und durch den offenen Frontbe¬ reich des Isolationskörpers 1 ist ein Schutz vor einer scharfkantigen und/oder mit Abrieb verbundenen Kontaktberüh¬ rung beim Stecken mit dem Gegenstecker gegeben, da erfin- dungsgemäß nunmehr die üblicherweise ebenfalls abgerundete Kontaktstelle 7 der Kontaktfeder des Buchsensteckers mit der Gleitfläche 3 zusammenwirkt und auch nicht mehr über eine

scharfe Frontkante des Isolationskörperε 1 bewegt werden muß. Die Versetzung 4 bzw. die dadurch gebildete freie Fläche be¬ wirken demnach, daß die etwas nach unten durchhängende ankom¬ mende Kontaktfeder vor der Berührung mit der Gleitfläche 3 nicht mit dem Isolationskörper 1 in Berührung kommt.

Um den Kontaktabrieb weiter zu verringern, ist es vorteil¬ haft, auch seitlich der Kontaktbahnen 2 jeweils eine Verset¬ zung des Kunststoffmaterials, wie in Figur 1 dargestellt, vorzusehen. Der Isolationεkörper 1 iεt also prinzipiell so auszuführen, daß er in allen Flächen, die beim Stecken stören könnten, zurückversetzt ist.

Der Isolationskörper 1 ist, wie in Figur 1 erkennbar, mit Seitenkanten 5 ausgebildet, deren Höhe so bemessen ist, daß die Kunststoffzunge 8 (vgl. Figur 3) des Gegensteckers genau auf der vorgesehenen Höhe beim Stecken über diese Seitenkan¬ ten 5 rutscht, so daß die Kontaktelemente 3, 7 von Buchse und Stecker wie vorgesehen miteinander in Berührung kommen. Die nochmalige Zurückversetzung der beiden mittleren Kontaktbah¬ nen gegenüber den äußeren Kontaktbahnen ist darin begründet, daß üblicherweise die äußeren Kontaktbahnen als Leistungsan¬ schlüsse verwendet werden und beim Stecken zeitlich vor den innenliegenden Signalkontakten einen Kontakt bilden sollen. In der Endposition berühren die abgerundeten Kontaktstellen 7 abgesetzte Kontaktbereiche 6, die etwa in der Mitte der Kon¬ taktbahnen 2 angeordnet sind.

Durch daε Umspritzen der Kontaktbahnen mit Kunststoff werden diese genau in Position gehalten und können vom Isolations¬ körper 1 nicht abheben, was insbesondere im Hinblick auf die gekrümmte Gleitfläche 3 von Bedeutung ist. Wie in Figur 1 er¬ kennbar, ist die Spitze der Gleitfläche 3 jeweils im Bereich der Versetzung 4 im Isolationskörper 1 verankert. Das Um- spritzen bietet auch den Vorteil, daß ein zusätzlicher Monta¬ gevorgang (Einlegen der Kontaktbahnen) nicht erforderlich ist.

In Figur 2 sind zur besseren Verständlichkeit die beiden rechten Kontaktbahnen 2 in einem (fiktiven) nicht umspritzten Zustand dargestellt. In den Figuren 1 und 2 ist zur Vereinfa- chung nur der Steckbereich des Steckverbinders dargestellt. In Figur 3 erkennt man die Kunststoffzunge 8 und die Kontakt¬ stelle 7 der nach unten etwas durchhängenden Kontaktfeder des Gegensteckers. Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist hier mit einem Schirmblech 9 dargestellt. Im gesteckten Zustand liegt die Kunststoffzunge 8 über dem Isolationεkörper 1.