CN114731004B - 卡缘插接连接器 - Google Patents

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Abstract

一种卡缘插接连接器，用于建立至少一个电导体和至少一个电路板之间的电连接，其中，卡缘插接连接器具有壳体，该壳体容纳至少一个接触元件并且具有至少一个空腔，该至少一个空腔将导体以及电路板至少部分地容纳到壳体中，并且其中，接触元件弹簧弹性地包围并接触电路板，而且弹簧弹性地朝壳体夹紧导体并且与其接触。

Description

卡缘插接连接器
技术领域
本发明涉及卡缘插接连接器以及具有卡缘插接连接器的传感器。
这种卡缘插接连接器尤其用于建立在电路板和电导体、例如用作传感器的信号线路的线缆之间的连接。
背景技术
尤其在传感机构的领域中已知用于连接线缆和装入传感器壳体中的电路板的卡缘插接连接器。
通常在内置传感器的领域中将线缆或附属的芯线焊接在电路板上的为此设置的接触面上。该方法是过时的、费时的、易于出错的并且难以实现自动化过程。
DE 10 2013 112 560 A1提出一种卡缘插接连接器，其由绝缘体和至少一个电触头构成，其中，至少一个电触头容纳在绝缘体中，其中，绝缘体具有两个接触侧：第一接触侧和第二接触侧，在第一接触侧上至少一个电触头形成销或插座触头，第二接触侧具有狭槽，其中，至少一个电触头在狭槽中形成至少一个接触臂，其中，至少一个接触臂伸入狭槽中，其中，在绝缘体的第二接触侧上设有隔板。
虽然该方案实现了对提出的卡缘插接连接器的灌封并且使用了夹式触头，但是由于在卡缘插接连接器中心定向的夹式触头需要使用昂贵的、双面装备的电路板，因为单面装备的电路板一般扩展过高，以便可与提出的卡缘插接连接器共同地安装在传感器壳体中。该方案也未注意到，传感器、尤其内置传感器通常有利地具有自身的、引出的线缆。
发明目的
本发明的目的是提供一种卡缘插接连接器，该卡缘插接连接器克服现有技术的缺点并且公开了一种紧凑和成本有利的可能性，尤其可靠且快速地连接便宜的、单面装备的电路板与尤其实施成线缆的导体。
发明内容
本发明由用于建立至少一个电导体和至少一个电路板之间的电连接的卡缘插接连接器构成。在此，卡缘插接连接器具有壳体，该壳体容纳至少一个接触元件和至少一个空腔。该至少一个空腔至少部分地容纳导体以及电路板。在此，接触元件弹簧弹性地包围电路板并且与其接触。此外，通过接触元件弹簧弹性地接触导体并且相对于壳体夹紧。在上下文中“接触”尤其是指建立导电连接。因此这意味着将卡缘插接连接器设计成包围电路板或电路板的边缘区域。同时通过接触元件建立电路板和导体之间的电连接。通常导体是具有至少一个芯线的至少一个线缆。
在优选的实施方式中，至少一个接触元件一件式地成型。由于一件式的接触元件简化了卡缘插接连接器的制造。同时生产成本保持为低的。尤其在一个卡缘插接连接器中使用多个接触元件时，一件式接触元件的设计在制造方面提供优点。
在另一实施方式中，接触元件从上侧以及从下侧弹簧弹性地夹紧地包围电路板并且与电路板接触。这是指：接触元件至少在一个区域中实施成夹子。实施成夹子的接触元件至少在电路板的插接状态中在两侧分别对电路板施加作用力。换句话说，定位在电路板之上的夹臂对电路板施加作用力。由此在振动或类似的环境影响下确保电接触。
一种有利的实施方式是卡缘插接连接器，其接触元件至少基本上具有小写的希腊字母“Epsilon”（ε）的形状。在此接触元件的两个分支实施成夹子，夹子以夹紧的方式包围电路板。根据本发明，第三分支成型在前述夹子上。分支能够将导体、尤其线缆压到壳体上，因此可靠地建立电接触。
在明智的实施方式中，在接触元件上成型有延伸部，延伸部以形状锁合或力锁合的方式固定接触元件在壳体中的位置。换句话说，在接触元件上成型分支，该分支与卡缘插接连接器的壳体相互作用。为此，可在接触元件上成型例如钩子，钩子防止接触元件无意地从壳体中出来。类似明智地可以是接触元件中的凹口，该凹口与壳体中的卡锁凸耳接合。自然也可想到替代的连接可能性。由此可显著地简化使用了卡缘插接连接器的产品的安装。
另一实施方式规定，接触元件成型为无需工具可使电路板和导体与接触元件连接。但是为此必须根据导体的实施方式必要时做出防范措施。在使用实心的导体时可将剥皮的导体端部直接地引入圆柱形的凹槽中。实心的导体在此例如是与壳体安装线缆类似的线缆的一件式芯线。优选地，在此使用基本上柔性的线缆，其至少一个芯线由多根绞合线形成。芯线的绞合线在一端用芯线末端套管固定。通过用芯线末端套管固定至少一个芯线，可理想地以小的力消耗将导体端部推入预设的开口中。在此，芯线末端套管然后通过接触元件被压到壳体上。由此一方面将导体固定在卡缘插接连接器的壳体中。另一方面可靠地建立电接触。
适宜的实施方式规定，壳体成型为使得电路板以及导体的接触至少大部分在壳体内进行。换句话说，在卡缘插接连接器的壳体的基本形状内建立电连接。因此导体，理想地设有芯线末端套管的线缆芯线引入壳体中。同样地，至少电路板的为此设置的接触面在壳体内与相应的接触元件接触以建立电连接。
一个有利的实施方式规定，将用于容纳电路板的至少一个空腔成型为类似槽的凹部。尤其连续的槽简化了与电路板的连接，其宽度大于卡缘插接连接器的壳体的宽度。由此根据本发明的卡缘插接连接器可毫无问题地与不同类型的电路板连接。为了简化插接过程，建议槽在至少一个面向外的边缘处进行倒角。
在另一实施方式中，用于容纳导体的至少一个空腔成型为基本上圆柱形的凹槽。由此确保，引入的尤其通过芯线末端套管被加强的导体被接触元件捕获。由此确保建立在接触元件和导体之间的电连接。为了简单安装，在此也提出沿着指向电缆路线的空腔的基本圆形的开口进行倒角。
一个更改进的实施方式提供了用于检测物理特征的传感器。该传感器具有传感器壳体和至少一个布置在传感器壳体中的电路板。在此将卡缘插接连接器安装在传感器壳体内。由此建立从电路板至从传感器壳体中引出的导体的连接。通过使用根据本发明的卡缘插接连接器显著地简化了组装。由于这种新型且简单的应用可能性也可想到模块化构造的传感器。为此标准化的传感器壳体可用于不同类型的传感器和它们所需的不同的电路板。来自传感器的导体也可大量地预组装。这些可能性实现了有利且不复杂的制造过程。甚至还能够提供能现场组装的传感器。这是指传感器可作为成套设备提供。传感器可由最终使用者在安装地点就地根据需要组装/安装，无需预期过多的时间损失。还可通过使用根据本发明的卡缘插接连接器提供一定的模块化。如果传感器例如具有用于与插接连接器连接的插接触头，则可建立模块，使得期望的插接触头容纳在所需的插接面中。在指向传感器内部的一侧上，模块随后具有合适的导体元件，该导体元件可插入卡缘插接连接器中。在此导体元件首先通过接触元件可松开地固定并且在用于配对插接连接器的插接触头和传感器壳体中的电路板之间建立导电连接。
一种替代的实施方式的特征在于，接触元件不仅弹簧弹性地包围和接触电路板，而且移位（verdrängt）和接触导体的绝缘层。这是指，接触元件的接触区域设计成移位导电线缆的绝缘部，以便露出导电层并且同时建立导电连接。
在明智的实施方式中，为了排挤电导体的绝缘部接触元件具有至少一个接触区域，该接触区域基本上实施成切夹式接线端。
在一种实施方式中建议使用切夹式接线端，在将接触元件插入壳体中之前首先通过壳体容纳导体。由此在柔性的导体的情况下节省了芯线末端套管的必要性。也减少了组装期间的时间消耗。
替代地，卡缘插接连接器的一种实施方式提供了具有切夹式接线端的接触元件，其中壳体具有盖，盖迫使导体至少在组装期间进入接触区域中。因此该实施例通过以下方式实现了特别简单且快速的组装，即将至少一个待接触的导体放置到壳体上或接触元件的实施成切夹式接线端的接触区域上。然后借助盖将导体压入接触元件的切夹式接线端中，由此挤出绝缘部并且建立电接触。
在改进的实施方式中，壳体的盖材料锁合地成型在壳体上并且可至少为了组装目的能摆动。由此防止在组件小的情况下丢失卡缘插接连接器的部件。
特别明智的实施方式提出壳体的盖设有至少一个卡锁元件，该卡锁元件在组装之后与壳体的至少一个对应的卡锁元件连接。由此确保导体与接触元件的持久和可靠的接触。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面详细描述。其中示出：
图1示出了根据本发明的卡缘插接连接器的剖视图；
图2示出了根据本发明的卡缘插接连接器的立体图；
图3示出了具有插入的根据本发明的卡缘插接连接器的传感器壳体；
图4示出了卡缘插接连接器的接触元件的替代实施方式；
图5示出了卡缘插接连接器的替代实施方式的分解图。
附图包括部分简化的示意图。部分地，对于相同的、但是可能不完全一样的元件使用相同的附图标记。相同元件的不同视图可按不同尺寸比例示出。方向说明，如“左”、“右”、“上”和“下”参考相应附图理解并且在各个示意图中相对于示出的对象会有所改变。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的卡缘插接连接器1的纵剖面。在此芯线末端套管用作导体2的示例。还示出了电路板3的具有附属的接触面3.1的区段。壳体4原则上成型为矩形并且在示出的实施方式中具有倒圆的拐角部/边缘。根据本发明的接触元件5具有三个弹簧弹性的分支5.1、5.2和5.3。为此接触元件5具有延伸部5.4。延伸部5.4与壳体4中的缺口形状锁合地接合。图1还示出了空腔6，空腔具有凹部6’，凹部能够容纳电路板3。还可看出基本上圆柱形的用于容纳导体2的凹槽6’’。在此分支5.1和5.2通过以下方式建立与电路板3的导电连接，即接触元件5的分支5.1和5.2在两侧分别向接触面3.1施加指向电路板3的力。接触元件5的第三分支5.3布置在形成夹子的分支5.1和5.2之上。由此该形状像小写的希腊字母“Epsilon”（ε）的变型。也明确了接触元件5的分支5.3的夹紧应用。分支5.3接触实施成芯线末端套管的导体2，并且以抵抗导体作用的力施加到该导体上。通过力的作用方向将导体2压到壳体4的圆柱形实施的凹槽6’’的内壁上，因此可靠地保持就位。同时确保在示出的导体2和接触元件5或分支5.3之间的导电连接。
图2示出了根据本发明的卡缘插接连接器1的立体图。对此示出了四个经倒角的圆柱形的凹槽6’’，凹槽设计成其例如容纳作为导体2示出的芯线末端套管的至少大部分。在该视图中，使用的接触元件5仅可通过从壳体4中伸出的延伸部5.4被看见。在壳体4的与圆柱形的凹槽6’’相对的一侧上可看见槽状的凹部6’。即使电路板3的宽度超过壳体4的宽度，凹部6’能够容纳电路板3。
图3示出了根据本发明的卡缘插接连接器1的优选应用。在此是传感器11的传感器壳体10。根据本发明的卡缘插接连接器的使用变得清楚。卡缘插接连接器1位于传感器11的设置成线缆出口11.2的端部处。在此卡缘插接连接器1定向成，使得圆柱形的凹槽6’’指向线缆出口11.2的方向。相应的相反地，具有位于其中的电路板3的凹部6’以朝传感器端部11.2的方向定向。
在图4中示出了可应用在根据本发明的卡缘插接连接器1中的接触元件5’的替代实施方式。在此，接触元件5’的接触区域5.1和5.2类似于前面示出的接触区域。但是接触区域5.3’完全不同于接触区域5.3。因为图4和图5中的接触区域5.3’基本上实施成切夹式接线端。切夹式接线端切开电导体2’的绝缘护套并且由此建立接触。
图5示出了卡缘插接连接器1’的替代实施方式。在该图5上也可看见有利的组装顺序。对此将导体2’引入壳体4’中。一旦导体2’达到位于壳体4’中的止挡（未示出），就将替代的接触元件5’插入壳体4’中。在插入过程中，导体2’的绝缘部被切开并且被移位。最终将具有位于其上的接触面3.1的电路板4插入壳体4’中，由此接触元件5’建立在导体2’和电路板3之间的电连接。
即使在附图中本发明的各种方案或特征分别组合地呈现，技术人员清楚，只要没有相反说明，示出的以及讨论的组合不是唯一可能的。尤其不同实施例的彼此相应的单元或特征组合可彼此交换。
附图标记列表
1 卡缘插接连接器
2 电导体
3 电路板
3.1 接触面
4 壳体
5 接触元件
5.1、5.2、5.3 分支
5.4 延伸部
6 空腔
6’ 槽状的凹部
6’’ 圆柱形的凹槽
10 传感器
11 传感器壳体
11.1 线路出口
11.2 传感器端部

Claims (16)

1.一种卡缘插接连接器（1），用于建立至少一个电导体（2）和至少一个电路板（3）之间的电连接，该电导体设计为具有至少一个芯线的线缆，其中，所述卡缘插接连接器（1）具有壳体（4），所述壳体容纳至少一个接触元件（5）并且具有至少一个空腔（6），所述至少一个空腔将所述电导体（2）和所述电路板（3）两者至少部分地容纳到所述壳体（4）中，其特征在于，所述接触元件（5）弹簧弹性地包围并接触所述电路板（3），而且弹簧弹性地朝所述壳体夹紧所述电导体（2）并且与其接触，其中所述接触元件（5）设计为具有三个分支（5.1、5.2、5.3），第三分支（5.3）布置在形成夹子的分支（5.1、5.2）之上。
2.根据权利要求1所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，所述接触元件（5）一件式地成型。
3.根据权利要求1或2所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，所述接触元件（5）从上侧以及从下侧弹簧弹性夹紧地包围所述电路板（3）并且与其接触。
4.根据权利要求3所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，所述接触元件（5）基本上具有小写的希腊字母“ε”的形状，并且其中，两个弹簧弹性的分支（5.1、5.2）包围并接触所述电路板（3）的接触面（3.1）。
5.根据权利要求1或2所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，在所述接触元件（5）上成型有延伸部（5.4），其中，所述延伸部（5.4）通过形状锁合或力锁合将所述接触元件（5）在所述壳体（4）中固定就位。
6.根据权利要求1或2所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，所述接触元件（5）成型为使得无需工具能将所述电路板（3）和所述电导体（2）与所述接触元件（5）连接。
7.根据权利要求1或2所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，所述壳体（4）成型为使得所述电路板（3）和所述电导体（2）的接触至少大部分在所述壳体（4）内进行。
8.根据权利要求1或2所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，将用于容纳所述电路板（3）的所述至少一个空腔（6）成型为槽状的凹部（6’）。
9.根据权利要求1或2所述的卡缘插接连接器（1），其特征在于，用于容纳所述电导体的所述至少一个空腔（6）成型为基本上圆柱形的凹槽（6’’）。
10.一种用于检测物理特征的传感器（10），所述传感器具有传感器壳体（11）和至少一个布置在所述传感器壳体（11）中的电路板（3），其特征在于，根据权利要求1所述的卡缘插接连接器（1）插入所述传感器壳体（11）内，并且建立从所述电路板（3）至从所述传感器壳体（11）引出的电导体（2）的连接。
11.一种卡缘插接连接器（1’），用于建立至少一个电导体（2’）和至少一个电路板（3）之间的电连接，该电导体设计为具有至少一个芯线的线缆，其中所述卡缘插接连接器（1’）具有壳体（4’），所述壳体容纳至少一个接触元件（5’）并且具有至少一个空腔（6），所述至少一个空腔将所述电导体（2’）和所述电路板（3）两者至少部分地容纳到所述壳体（4’）中，其特征在于，所述接触元件（5’）弹簧弹性地包围并接触所述电路板（3），而且移位所述电导体（2’）的绝缘层并且与其接触，其中所述接触元件（5’）设计为具有三个分支（5.1、5.2、5.3’），第三分支（5.3’）布置在形成夹子的分支（5.1、5.2）之上。
12.根据权利要求11所述的卡缘插接连接器（1’），其特征在于，所述第三分支（5.3’）基本上实施成切夹式接线端。
13.根据权利要求11或12所述的卡缘插接连接器（1’），其特征在于，为了组装目的，在将所述接触元件（5’）插入所述壳体（4’）之前，首先通过所述壳体（4’）容纳所述电导体（2’）。
14.根据权利要求11或12所述的卡缘插接连接器（1’），其特征在于，所述壳体具有至少一个盖，所述盖至少在组装期间迫使所述电导体（2’）进入所述第三分支（5.3’）中。
15.根据权利要求14所述的卡缘插接连接器（1’），其特征在于，所述壳体的盖以材料锁合的方式成型在所述壳体上并且至少为了组装目的能摆动。
16.根据权利要求14所述的卡缘插接连接器（1’），其特征在于，所述壳体的盖设有至少一个卡锁元件，所述卡锁元件在组装之后与所述壳体的至少一个对应的卡锁元件连接。
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