CN111052513A - 接触元件、插头联接单元和控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接触元件(10)，其用于形成在控制器(100)中的电路载体(2)和在插头(1000)中的线路(4至6)之间的电气连接，并且其具有：第一子区段(11)，该第一子区段具有压入区段(14)，以用于压入到电路载体(2)的开口(1)中；以间距(L)相对于压入区段(14)布置的至少一个压入凸肩(20)，所述压入凸肩用于施加沿第一子区段(11)的第一纵向轴线(15)方向取向的压入力；和具有第二纵向轴线(26)的第二子区段(12)，以用于接触线路(4至6)，其中，接触元件(10)构造为冲压元件。

Description

接触元件、插头联接单元和控制器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的接触元件，其用于形成在控制器中的电路载体和在插头中的线路之间的电气连接。本发明还涉及具有根据本发明的至少两个接触元件的插头联接单元以及具有这种插头联接单元的控制器。
背景技术
从申请人的专利申请DE 10 2014 203 248 A1中已知这种类型的接触元件。布置在控制器中的接触元件用作在电路载体和插头、尤其线束插头之间的连接，插头可在控制器的插头联接体的区域中与控制器连接。已知的接触元件具有第一子区段，其具有压入区段，该压入区段与电路载体中的开口形成电气接触。在背对第一子区段的一侧，接触元件形成第二子区段，其可与插头的作为配合元件的相应的元件连接。
在实践中，在插头联接体的区域中设置有多排接触元件，每排分别具有多个这种接触元件，它们形成所谓的“公连接器”。为了压入接触元件的压入区段，接触元件在相对于压入区段相对小的间距处具有一个或两个压入凸肩，其与相应的工具共同作用，工具沿压入区段的纵向方向施加轴向力，以便将接触元件压入到电路载体的开口中。由于制造和装配公差，接触元件的在压入区段和至少一个压入凸肩之间的横截面越小，并且在压入区段和至少一个压入凸肩之间的轴向距离越大(压曲情况Knickfall)，这种压入过程越关键。
此外，由现有技术已知呈以太网线路的形式的数据线路，在其中设置两个并排布置的接触元件，以便数据线路例如可与控制器连接。两个接触元件通常具有例如约1.8mm的规范化的或标准化的间距。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1的特征的、用于形成在控制器中的电路载体和插头之间的电气连接的接触元件具有的优点是，在压入区段和至少一个压入凸肩之间具有相对大的轴向间距的情况下同样实现接触元件的可靠的装配或可靠的压入。此外根据本发明的、尤其用于形成使两个接触元件共同作用的数据线路的接触元件使得能够形成用于接触数据线路的配合元件的第二子区段的相对于压入区域减小的间距。
为此，根据本发明规定，接触元件的两个子区段的纵向轴线平行并且布置成彼此具有侧向错位，第一子区段(其具有压入区段)的横截面大于第二子区段(其与插头的配合元件或线路共同作用)的横截面，并且至少一个压入凸肩形成第一子区段的在背对压入区段的一侧的端侧，其中，第二子区段从第一子区段的端侧延伸或以该端侧为起点。由于具有压入区段的子区段比面向插头的第二子区段具有更大的横截面，第一子区段的弯曲倾向降低，或者在重要的区域中提高了接触元件的机械刚性。此外两个子区段的侧向错位结合第二子区段的减小的横截面使得两个接触元件以其两个共同作用的第二子区段能够如此布置，即，它们具有相对于第一子区段减小的间距，这在用作数据线路的部分时减小了电磁辐射的影响，并且因此提高了数据传输安全性。
在从属权利要求中列出了根据本发明的接触元件的有利的改进方案。
为了使由插头联接体的塑料局部注塑包封的接触元件可与插头联接体机械地特别牢固地连接，规定，接触元件的第一子区段在纵向方向上来看在压入区段和至少一个压入凸肩之间具有至少一个沿侧向突出的保持区段。因为在接触元件的安装状态中接触元件因此在压入凸肩和至少一个保持区段之间的轴向区域中由插头联接体的塑料包围，所以接触元件的刚性在该轴向子区域中附加地得以提高或增大。
特别优选的是，设置至少两个保持区段，其参考接触元件的第一子区段的纵向轴线有轴向间距地彼此间隔开地来布置。由此在两个保持区段之间形成下陷，该下陷可由插头联接体的塑料填充，并且因此在保持区段和插头联接体的塑料之间形成材料配合的连接。
此外，在接触元件的另一优选的设计方案中规定，其具有唯一的压入凸肩，该压入凸肩除了第二子区段所始于的区域之外形成第一子区段的用于压入工具贴靠的端侧。
为了实现这种接触元件可在垂直于电路载体伸延的方向上接触插头的与接触元件共同作用的配合元件，还规定接触元件平坦地构造。
本发明还包括插头联接单元，其具有由塑料构成的插头联接体，该插头联接体具有至少两个到目前为止说明的根据本发明的接触元件，其中，插头联接体的塑料局部包围接触元件。插头联接单元的特征在于，插头联接体的塑料在背对压入区段的一侧与第一子区段的端侧至少近似齐平地伸延。由此可在将接触元件压入到在电路载体中的相关的开口中时将相应的工具布置在接触元件的压入凸肩的区域中，该工具同时支撑在插头联接体的塑料处。这还能够实现对相应的压入工具的定位精度提出更低的要求，并且还具有的优点是，压入力可附加地通过插头联接体的塑料引入到接触元件中。
为了可通过插头联接体的塑料将相应的压入力特别可靠地传递到接触元件中，还有利的是，插头联接体的塑料包围接触元件的至少一个保持区段。
为了形成数据线路、尤其以太网线路，还规定，两个接触元件的相邻的两个第一子区段的两条纵向轴线彼此具有第一间距，其大于第二子区段的两条纵向轴线的第二间距。
此外，为了实现相对于电磁辐射的耦入鲁棒的(数据)线路，还有利的是，除了形成数据线路的两个接触元件之外，设置至少一个其他的接触元件，以形成与插头的接地连接。由此在控制器侧实现与布置在插头中的、用于(数据)线路的屏蔽壳体的接地侧的耦联。
还可规定，为了防止线路侵入介质或湿气，插头触头载体具有用于容纳插头侧的密封元件的腔室。
最后，本发明还包括控制器，其具有电路载体和与电路载体连接的插头联接单元。
附图说明
从优选的实施例的下文说明中以及借助附图得到本发明的其他的优点、特征和细节。其中：
图1以立体图示示出了两个并排布置的接触元件，它们形成在控制器中的以太网连接的子区域，
图2以立体图示示出了安放到插头联接单元上的插头触头载体，以用于与电路载体一起用在控制器中，
图3以简单的图示示出了插接系统的立体的纵向截面，并且
图4以放大的立体视图示出了图3的插接系统的部分区域。
在附图中，相同的元件、更确切地说具有相同功能的元件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出了两个接触元件10，它们例如用作控制器100与插头1000、尤其机动车的线束的插头1000的电气接触的组成部分。为此，图3示出了电路载体2，其尤其呈电路板的形式，并且具有开口1。电路载体2布置在控制器100的未示出的壳体中。还示出了插头联接体60，其承载接触元件10并且可与插头1000接触。
接触元件10由板材构造为冲压构件，并且具有两个子区段11、12。第一子区段11如同第二子区段12一样基本上笔直地、更确切地说销状地构造，并且具有在横截面中变大的压入区段14，压入区段构造成通过以下方式与电路载体2的相应的开口1共同作用，即，将压入区段14沿第一子区段11的纵向轴线15的方向压入到开口1中。电路载体2具有电子电路(未示出)，其例如通过导体电路与开口1电气接触。在图3中以未接合的状态示出了电路载体2和接触元件10或插头联接体60。
在面向电路载体2或开口1的一侧，与压入区段14连接的是顶部、更确切地说在横截面中变小的引入区段16，以便使第一子区段11、更确切地说接触元件10引入到电路载体2的开口1中变得容易。在与引入区段16相对而置的一侧，第一子区段11的端侧18以相对于压入区段14的间距L形成压入凸肩20。在压入凸肩20的区域中，第一子区段11具有宽度B，其大于在压入凸肩20和压入区段14之间的宽度b，其中，第一子区段11的横截面矩形地构造。
参考第一纵向轴线15相对于压入凸肩20有轴向间距地、在相对而置的侧部存在垂直于纵向轴线15突出的、在侧视图中近似矩形的两个保持区段21、22。此外，就紧接在压入凸肩20下方在一侧布置有另一保持区段23。
接触元件10的在横截面中同样为矩形的第二子区段12沿轴向方向与压入凸肩20联接，其中，该第二子区段以第一子区段11的压入凸肩20的高度为起点。此外，第二子区段12朝保持区段22的方向延长，并且形成另一保持区段24。在保持区段21、22和23、24之间形成间距x。
第二子区段12用于形成与插头1000的配合元件的电气连接，其中，第二子区段12的横截面小于第一子区段11的在保持区段21、22和压入区段14之间的中间区段25中的横截面。此外，借助图1可看出，在第一子区段11的第一纵向轴线15和第二子区段12的第二纵向轴线26之间形成错位s。
在图1中示出的并排布置的、用于形成以太网线路或数据线路5的接触部的两个接触元件10在第一子区段11的两条第一纵向轴线轴线15的区域中具有约2.54mm的间距A，其中，间距A还相当于在电路载体2中的开口1的间距，并且其中，间距A相当于标准尺寸或例如通常用在电路载体2、更确切地说电路板中使用的间距尺寸(Rastermaβ)。相比之下，在第二子区段12的区域中的两条第二纵向轴线26例如具有约1.8mm的间距a，其中，间距a根据数据线路5来选择，其对此在用于接触元件10的接触元件的区域中同样具有标准尺寸或间距尺寸。
为了压入接触元件10，使未示出的压入工具与压入凸肩20有效连接，使得压入力沿第一纵向轴线15的方向传递到接触元件10上。
在图2中可看出由塑料以注塑成型方法制成的插头联接单元50，其具有插头联接体60，插头联接体安置到插头触头载体61上，其中，插头联接体60局部地包围多个接触元件10。借助图2还可看出压入区段14，其与在控制器100的电路载体2中的开口1共同作用。在图2的图示中还可看出插头1000的模拟线路4、以及呈以太网线路的形式的数据线路5。数据线路5同用于供电的线路6一样局部地由插头触头载体61的塑料包围，其中，构造有沿径向环绕的容纳空间62，在其中可引入数据线路5或线路6的插头侧的、在图4中可看出的密封元件7、8。
根据图4的图示，在插头1000的区域中设置有用于屏蔽数据线路5的屏蔽壳体66。此外，借助图4可看出，插头联接体60的塑料在直至压入凸肩20的高度上包围接触元件10的区域，更具体地说，接触元件10尤其在保持区段21至23和压入凸肩20之间的区域中形状配合地被插头联接体60的材料包围或注塑包封。
在插头1000中的屏蔽壳体66通过贴靠接触与构造为其他的接触元件68的接地触头共同作用，该其他的接触元件布置成在插头1000与插头联接体60连接时贴靠接触屏蔽壳体66，其中，其他的接触元件68同接触元件10一样构造为平坦的接触元件68，并且局部地由插头联接体60的材料注塑包封。其他的接触元件68同样具有压入区段70，电路载体与该压入区段在电路载体2的相应的开口1中电气接触，其中，开口1电气地处于地电势上。
根据图4的图示，在插头联接体60或插头联接单元50的区域中，示例性地设置两排接触元件71、72，其具有并排布置的接触元件10或其他的接触元件68。
到目前为止说明的接触元件10以及控制器100和插头1000可以多种方式进行变换或修改，而没有背离本发明构思。

Claims (14)

1.一种接触元件(10)，该接触元件用于形成在控制器(100)中的电路载体(2)和在插头(1000)中的线路(4至6)之间的电气连接并且其具有：第一子区段(11)，该第一子区段具有压入区段(14)，所述压入区段用于压入到电路载体(2)的开口(1)中；相对于所述压入区段(14)以间距(L)布置的至少一个压入凸肩(20)，该压入凸肩用于施加沿所述第一子区段(11)的第一纵向轴线(15)的方向取向的压入力；和具有第二纵向轴线(26)的第二子区段(12)，其该第二子区段用于接触所述线路(4至6)，其中，所述接触元件(10)构造为冲压元件，
其特征在于，
两个子区段(11、12)的纵向轴线(15、26)平行布置并且布置成彼此具有侧向错位(s)，从而使得所述第一子区段(11)在所述压入区段(14)和所述至少一个压入凸肩(20)之间的横截面大于所述第二子区段(12)的横截面，并且使得所述至少一个压入凸肩(20)形成所述第一子区段(11)在背对所述压入区段(14)的一侧的端侧(18)，其中，所述第二子区段(12)始于所述端侧(18)。
2.根据权利要求1所述的接触元件，其特征在于，所述第一子区段(11)沿所述第一纵向轴线(15)的方向观察在所述压入区段(14)和所述至少一个压入凸肩(20)之间具有沿侧向突出的至少一个保持区段(21至24)。
3.根据权利要求2所述的接触元件，其特征在于，设置有至少两个保持区段(21至24)，它们以间距(x)沿所述第一子区段(11)的第一纵向轴线(15)的方向彼此间隔开地布置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触元件，其特征在于，设置有唯一的压入凸肩(20)，该压入凸肩除了所述第二子区段(12)所始于的区域之外形成所述第一子区段(11)的端侧(18)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的接触元件，其特征在于，所述接触元件(10)是平坦的。
6.一种插头联接单元(50)，其具有由塑料构成的插头联接体(60)，该插头联接体局部地包围至少两个根据权利要求1至5中任一项构造的接触元件(10)，其特征在于，所述插头联接体(50)的塑料在背对所述压入区段(14)的一侧与所述第一子区段(11)的端侧(18)至少近似齐平地伸延。
7.根据权利要求6所述的插头联接单元，其特征在于，所述插头联接体(60)的塑料至少局部地包围至少一个保持区段(21至24)。
8.根据权利要求6或7所述的插头联接单元，其特征在于，两个相邻的第一子区段(11)的两条纵向轴线(15)彼此具有第一间距(A)，该第一间距大于第二子区段(12)的两条纵向轴线(16)的第二间距(a)。
9.根据权利要求8所述的插头联接单元，其特征在于，所述第一间距(A)和所述第二间距(a)为标准化的间距，以形成数据线路(5)的联接端和在电路载体(2)中的压入连接部。
10.根据权利要求9所述的插头联接单元，其特征在于，所述第一间距(A)约为2.54mm，并且所述第二间距(a)约为1.8mm。
11.根据权利要求9或10所述的插头联接单元，其特征在于，为了形成屏蔽电磁辐射的数据线路(5)，设置至少一个其他的接触元件(68)，以形成接地连接部。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的插头联接单元，其特征在于，在插头触头载体(61)中构造有至少一个空腔(64)，以便容纳用于数据线路(5)的密封元件(7、8)。
13.一种控制器(100)，其具有电路载体(2)和与所述电路载体(2)连接的插头联接单元(50)，该插头联接单元根据权利要求6至12中任一项来构造。
14.根据权利要求13所述的控制器，其特征在于，两个相邻的接触元件(10)为数据线路(5)、优选以太网线路的组成部分，或者说接触该数据线路(5)、优选以太网线路。
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