DE10022374A1

DE10022374A1 - Steckverbinder und Verfahren zur Montage eines Steckverbinders

Info

Publication number: DE10022374A1
Application number: DE10022374A
Authority: DE
Inventors: Stephan Schreier; Hartmut Schwettmann
Original assignee: Harting AG and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2000-05-08
Publication date: 2001-11-15
Also published as: ATE483259T1; EP1154521B1; CA2346757C; CA2346757A1; EP1154521A1; US6688922B2; US20010039148A1; ES2350568T3; DE50115639D1; JP2001357944A

Abstract

Es soll ein Steckverbinder geschaffen werden, der in einfacher Weise montiert werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Steckverbinder geschaffen, mit einem ersten Isolierkörper (10), mindestens einem Anschlußkontakt (14), der in dem ersten Isolierkörper angeordnet und dafür vorgesehen ist, mit einem Leiter verbunden zu werden, einem zweiten Isolierkörper (24) und mindestens einem Steckkontakt (26), der in dem zweiten Isolierkörper angeordnet und dafür vorgesehen ist, mit einem komplementären Steckverbinder verbunden zu werden, wobei der Steckkontakt und der Anschlußkontakt miteinander durch eine Steckverbindung (18, 32) elektrisch leitend verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit mindestens einem Steckkontakt, der dafür vorgesehen ist, mit einem komplementären Steckverbinder verbunden zu werden, und mindestens einem Anschlußkontakt, der dafür vorgesehen ist, mit einem Leiter verbunden zu werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage eines solchen Steckverbinders.

Üblicherweise wird bei einem solchen Steckverbinder der Steckkontakt mit dem Anschlußkontakt während der Montage verlötet. Dies gewährleistet zwar eine zu verlässige elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontakten, erhöht aber auch die Herstellkosten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Steckverbinder und ein Verfahren zu seiner Montage derart weiterzubilden, daß sich geringe Herstellkosten bei gleichzeitig weiterhin zuverlässiger elektrischer Verbindung zwischen den beiden Kontakten ergeben.

Zu diesem Zweck ist der erfindungsgemäß ein Steckverbinder vorgesehen mit einem ersten Isolierkörper, mindestens einem Anschlußkontakt, der in dem ersten Isolierkörper angeordnet und dafür vorgesehen ist, mit einem Leiter verbunden zu werden, einem zweiten Isolierkörper und einem Steckkontakt, der in dem zweiten Isolierkörper angeordnet und dafür vorgesehen ist, mit einem komplementären Steckverbinder verbunden zu werden, wobei der Steckkontakt und der Anschluß kontakt miteinander durch eine Steckverbindung elektrisch leitend verbunden sind. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bisher verwendete Lötver bindung zwischen dem Anschlußkontakt und dem Steckkontakt nicht erforderlich ist. Bisher wurde davon ausgegangen, daß eine Lötverbindung notwendig ist, um bei Kontaktstellen, bei denen es über längere Zeiträume nicht zu einer Verschie bung der beiden Kontakte relativ zueinander kommt, eine zuverlässige Kontaktie rung zu gewährleisten. Es hat sich aber herausgestellt, daß bereits durch bloßes Einstecken des einen Kontaktes in den anderen Kontakt eine dauerhaft elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Kontakten erzielt werden kann. Es ist somit möglich, für das Verfahren zur Montage des Steckverbinders im wesentli chen nur Steckvorgänge zu verwenden, nämlich das Einstecken der Kontakte in den jeweiligen Isolierkörper und das Einstecken der Anschluß- und der Steckkon takte ineinander. Dies führt zu besonders geringen Herstellkosten.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Steckverbindung zwischen dem Steckkon takt und dem Anschlußkontakt gebildet ist durch eine Stecklasche, die an einem der beiden Kontakte gebildet ist, und zwei Federlaschen, die an dem anderen der beiden Kontakte gebildet sind und zwischen denen die Stecklasche aufgenom men ist. Die beiden Federlaschen ermöglichen durch ihre Elastizität, über lange Zeiträume eine gewünschte Kontaktkraft zwischen dem Steckkontakt und dem Anschlußkontakt aufrechtzuerhalten. Die Stecklasche kann mit besonders gerin gem Aufwand dann ausgebildet werden, wenn es sich bei dem entsprechenden Kontakt um einen flachen Kontakt handelt, der beispielsweise aus einem Blech ausgestanzt wird, beispielsweise um eine Schneidklemme, die als Anschlußkon takt für ein an den Steckverbinder anzuschließendes Kabel dient.

Aufgrund der Verwendung der Steckverbindung zwischen dem Anschlußkontakt- und dem Steckkontakt ergibt sich eine besonders große Flexibilität bei der Her stellung. Die beiden Kontakte können daher je nach der gewünschten Ausfüh rungsform des Steckverbinders in Längsrichtung oder auch im rechten Winkel zueinander ineinander eingesteckt sein.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Isolierkörper mit mindestens einem Füh rungsstift versehen ist, der die korrekte Ausrichtung des Isolierkörpers gewähr leistet, so daß eine spezielle Polarisierung von Anschluß- und Steckkontakten relativ zueinander zuverlässig beibehalten wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß einer der Isolierkörper ein Gehäuse des Steckverbinders ist und der andere Iso lierkörper ein Einsatzstück ist, das in dem Gehäuse aufgenommen ist. Bei dieser Gestaltung ergibt sich eine besonders kostengünstige Herstellung, da lediglich die beiden Isolierkörper mit den entsprechenden Kontakten bestückt werden müs sen und abschließend der eine Isolierkörper in den anderen eingesetzt werden muß, wobei eine Rastverbindung verwendet werden kann, um den Isolierkörper im Gehäuse festzulegen. Beim Einschieben des Isolierkörpers werden die Steck- und die Anschlußkontakte ineinander eingesteckt, ohne daß weitere Schritte er forderlich sind. Bisher war eine solche Montage nicht möglich, da während der Montage die Anschluß- und die Steckkontakte miteinander verlötet werden muß ten.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorge sehen, daß die beiden Isolierkörper in einem separaten Gehäuse angeordnet sind. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine besonders kostengünstige Monta ge möglich; die beiden Isolierkörper müssen lediglich in das Gehäuse eingescho ben werden, wobei eine Rastverbindung vorgesehen sein kann, mittels der die Isolierkörper im Gehäuse einrasten. Beim Einschieben der Isolierkörper werden automatisch die Anschluß- und die Steckkontakte ineinander eingesteckt, so daß die elektrisch leitende Verbindung zwischen ihnen hergestellt wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Isolierkörper umspritzt, so daß ein Gehäuse gebildet ist. Auf diese Weise können die beiden Isolierkörper unlösbar miteinander und mit dem Gehäuse verbunden werden, wo bei eine große Gestaltungsfreiheit für das Gehäuse besteht.

Vorzugsweise ist ein Adapter vorgesehen, in den der Steckkontakt und der An schlußkontakt eingesetzt sind. Dieser Adapter wirkt in der Art einer Montagehalte rung, in der die Steck- und die Anschlußkontakte zuverlässig aufgenommen sind, bevor die Isolierkörper und die darin aufgenommenen Kontakte umspritzt werden. Da die Kontakte in dem Adapter gehalten sind, kann die vormontierte Einheit, die aus den beiden mit ihren Kontakten in den Adapter eingesteckten Isolierkörpern besteht, während der Montage zuverlässig gehandhabt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die ineinander eingesteckten Anschluß- und Steckkontakte sich voneinander lösen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen be schrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen, teilgeschnittenen Ansicht einen Steckverbin der gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung während der Montage;

Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht das Gehäuse des Steckverbinders von Fig. 1 mit Anschlußkontakten, die in das Gehäuse eingesetzt werden;

Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht einen Isolierkörper, der in den Steck verbinder von Fig. 1 eingesetzt wird, mit Steckkontakten, die in den Isolierkörper eingesetzt werden;

Fig. 4 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht den Steckverbinder von Fig. 1, wobei der Isolierkörper nicht dargestellt ist;

Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht einen Steckverbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 in einer perspektivischen Ansicht den Steckverbinder von Fig. 5 wäh rend der Montage, bevor das Gehäuse spritzgegossen wurde;

Fig. 7 in einer perspektivischen Ansicht die beiden Isolierkörper und den Adap ter, die bei dem Steckverbinder von Fig. 5 verwendet werden;

Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht einen der Isolierkörper von Fig. 7 mit den in ihn eingesetzten Steckkontakten; und

Fig. 9 in einer perspektivischen Ansicht den anderen der Isolierkörper von Fig. 7 mit den in ihn eingesetzten Anschlußkontakten.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Steckverbinder gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Er weist einen ersten Isolierkörper 10 auf, der bei dieser Ausführungs form gleichzeitig das Gehäuse des Steckverbinders bildet. Der erste Isolierkörper weist mehrere Aufnahmeschlitze 12 auf, in die jeweils ein Anschlußkontakt 14 eingesetzt ist. Unter Anschlußkontakt wird hier ein Kontakt verstanden, der dazu vorgesehen ist, an beispielsweise einen Leiter eines Kabels angeschlossen zu werden. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Anschlußkontakte 14 an ih rem Anschlußende als Schneidklemmen 16 (siehe Fig. 2) ausgebildet, in die der Leiter des anzuschließenden Kabels eingepreßt werden kann, so daß die Schneidklemmen die Isolierung des Leiters durchschneiden und automatisch die Kontaktierung erfolgt. An ihrem von den Schneidklemmen 16 abgewandten Ende sind die Kontakte mit jeweils einer Stecklasche 18 versehen, deren Funktion später erläutert wird. Zwischen der Schneidklemme 16 und der Stecklasche 18 ist jeder Anschlußkontakt mit einer Verriegelungslasche 20 versehen, so daß der Anschlußkontakt, wenn er in den Aufnahmeschlitz 12 in der Richtung des Pfeils P von Fig. 2 eingeschoben wird, unlösbar einrastet.

Der erste Isolierkörper 10 ist so ausgebildet, daß eine Aufnahme 22 gebildet ist, welche die Stecklaschen 18 der Anschlußkontakte 14 umgibt. In die Aufnahme 22 kann ein zweiter Isolierkörper 24 eingesetzt werden, der mit Steckkontakten 26 (siehe auch Fig. 3) versehen ist. Unter einem Steckkontakt wird hier ein Kontakt verstanden, der dafür vorgesehen ist, mit einem Kontakt eines komplementären Steckverbinders in Eingriff gebracht zu werden. Es kann sich dabei beispielswei se um einen Buchsenkontakt oder einen Stiftkontakt handeln.

Der zweite Isolierkörper 24 ist mit mehreren Aufnahmebohrungen 28 versehen, in welche die Steckkontakte 26 so eingesteckt werden, daß sie darin einrasten. Je der Steckkontakt weist bei der gezeigten Ausführungsform einen Buchsenab schnitt 30 auf, in den ein Stiftkontakt eines komplementären Steckverbinders ein gesteckt werden kann, sowie zwei Federlaschen 32, die einander durch einen Schlitz getrennt gegenüber liegen und jeweils in zwei Federsegmente unterteilt sind.

Am zweiten Isolierkörper 24 sind mehrere Rastnasen 34 vorgesehen, von denen in Fig. 3 nur eine einzige zu sehen ist. Am ersten Isolierkörper 10 sind komple mentäre Gestaltungen vorgesehen, an denen die Rastnasen einrasten können. Am ersten Isolierkörper 10 sind außerdem mehrere Führungsstifte 36 ausgebildet, die in komplementärere Führungsöffnungen 38 am zweiten Isolierkörper 24 ein greifen können.

Der Steckverbinder wird in der folgenden Weise montiert: Zunächst werden die Anschlußkontakte 14 in die Aufnahmeschlitze 12 des ersten Isolierkörpers und die Steckkontakte 26 in die Aufnahmebohrungen 28 des zweiten Isolierkörpers 24 eingeschoben, so daß sie dort jeweils einrasten. Dann wird der zweite Isolierkör per 24 in den ersten Isolierkörper 10 eingeschoben, wobei die Führungsstifte 36 zusammen mit den Führungsöffnungen 38 die korrekte Ausrichtung der beiden Isolierkörper zueinander gewährleisten, so daß eine spezielle Codierung erzielt wird. Beim Einschieben des zweiten Isolierkörpers 24 in den ersten Isolierkörper 10 werden die Federlaschen 32 der Steckkontakte 26 auf die Stecklaschen 18 der Anschlußkontakte 14 aufgeschoben, so daß sich eine elektrisch leitende Verbin dung zwischen den Anschlußkontakten 14 und den Steckkontakten 26 ergibt. Wenn der zweite Isolierkörper 24 vollständig in den ersten Isolierkörper 10 einge schoben ist, schnappen die Rastnasen 34 am ersten Isolierkörper 10 ein, so daß die beiden Isolierkörper fest miteinander verbunden sind. Dieser Zustand ist in Fig. 4 zu sehen; die Federlaschen 32 sind vollständig auf die Stecklaschen 18 der Anschlußkontakte aufgeschoben. Der Steckverbinder ist dann fertig montiert.

Abgesehen von der besonders einfachen Montage, die lediglich aus mehreren Steckvorgängen besteht, die noch dazu in derselben Richtung erfolgen, ermög licht der beschriebene Aufbau eine besonders variable Herstellung, da verschie dene Isolierkörper mit verschiedenen Kontakten nach Art eines Modulsystems kombiniert werden können.

Alternativ zur Befestigung der Anschluß- und der Steckkontakte durch Einrasten kann auch vorgesehen sein, daß die Kontakte entweder nur lose in die Aufnah meschlitze des ersten Isolierkörpers und die Aufnahmebohrungen des zweiten Isolierkörpers eingesetzt sind oder dort mit einer Preßpassung eingeschoben werden. Die endgültige Festlegung erfolgt erst, wenn der zweite Isolierkörper in den ersten Isolierkörper eingesteckt ist.

In den Fig. 5 bis 9 ist ein Steckverbinder gemäß einer zweiten Ausführungs form gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform wird bei der zweiten Ausführungsform nicht der eine Isolierkörper in den anderen eingesteckt, sondern es werden beide Isolierkörper in einen Adapter 50 eingesteckt. Dieser ist mit Stecköffnungen 52 für die Anschlußkontakte und die Steckkontakte versehen. Bei der gezeigten Ausfüh rungsform ist der Adapter 50 so ausgebildet, daß die Steck- und die Anschlußkon takte nicht in Längsrichtung ineinander eingesteckt werden, wie dies bei der er sten Ausführungsform der Fall ist, sondern im rechten Winkel zueinander.

Auch bei dieser Ausführungsform ist der erste Isolierkörper mit Führungsstiften 36 versehen, wobei die komplementären Führungsöffnungen nunmehr am Adapter 50 vorgesehen sind. Auf der Außenfläche des ersten Isolierkörpers 10 ist ein Gewinde ausgebildet, auf das später eine Überwurfmutter aufgeschraubt werden kann.

Der zweite Isolierkörper 24 ist mit einer Überwurfmutter 54 versehen, die drehbar auf ihm angebracht ist. Mit der Überwurfmutter kann später ein komplementärer Steckverbinder verriegelt werden, der in die Steckkontakte 26 eingreift.

Der wesentlichste Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß bei der zweiten Ausführungsform ein separates Gehäuse vorgesehen ist. Dieses ist hier als Spritzgußgehäuse 56 ausgebildet, in welchem der erste Isolierkörper 10, der zweite Isolierkörper 24 und der Adapter 50 unlösbar eingebettet sind.

Der beschriebene Steckverbinder wird in der folgenden Weise montiert: Zunächst werden die Anschlußkontakte 14 in den ersten Isolierkörper 10 und die Steckkon takte 26 in den zweiten Isolierkörper 24 eingesetzt. Anschließend werden die An schlußkontakte und die Steckkontakte in den Adapter 50 eingeschoben, wobei sie mittels ihrer Stecklaschen 18 und Federlaschen 32 eine elektrisch leitende Ver bindung ausbilden. Die Stecköffnungen 52 und die Führungsöffnungen 38 im Ad apter sind so dimensioniert, daß die beiden Isolierkörper 10, 24, unterstützt durch die Reibung zwischen den Stecklaschen 18 und den Federlaschen 32, im Adapter 50 gehalten werden. Es ist auf diese Weise eine vormontierte Baugruppe gebil det, die in Fig. 6 gezeigt ist und für die weitere Montage problemlos gehandhabt werden kann. Anschließend werden der erste und der zweite Isolierkörper sowie der Adapter mit einem Kunststoffmaterial umspritzt, so daß das Spritzgußgehäuse 56 gebildet ist.

Auch bei dieser Ausführungsform lassen sich verschiedene Isolierkörper mit ver schiedenen Anschlußkontakten und Steckkontakten in Modulbauweise miteinan der kombinieren. Das Gehäuse kann in flexibler Weise an die jeweiligen Anforde rungen angepaßt werden.

Bezugszeichenliste

10

erster Isolierkörper

12

Aufnahmeschlitz

14

Anschlußkontakt

16

Schneidklemme

18

Stecklasche

20

Verriegelungslasche

22

Aufnahme

24

zweiter Isolierkörper

26

Steckkontakt

28

Aufnahmebohrung

30

Buchsenabschnitt

32

Federlasche

34

Rastnase

36

Führungsstift

38

Führungsöffnung

50

Adapter

52

Stecköffnung

54

Überwurfmutter

56

Spritzgußgehäuse

Claims

1. Steckverbinder mit einem ersten Isolierkörper (10), mindestens einem An schlußkontakt (14), der in dem ersten Isolierkörper angeordnet und dafür vor gesehen ist, mit einem Leiter verbunden zu werden, einem zweiten Isolierkör per (24) und mindestens einem Steckkontakt (26), der in dem zweiten Isolier körper angeordnet und dafür vorgesehen ist, mit einem komplementären Steckverbinder verbunden zu werden, wobei der Steckkontakt und der An schlußkontakt miteinander durch eine Steckverbindung (18, 32) elektrisch leitend verbunden sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steck verbindung zwischen dem Steckkontakt und dem Anschlußkontakt gebildet ist durch eine Stecklasche (18), die an einem der beiden Kontakte gebildet ist, und zwei Federlaschen (32), die an dem anderen der beiden Kontakte gebil det sind und zwischen denen die Stecklasche aufgenommen ist.

3. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckkontakt (14) und der Anschlußkontakt (26) in Längsrichtung in einander eingesteckt sind.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckkontakt (26) und der Anschlußkontakt (14) im rechten Winkel zueinander ineinander eingesteckt sind.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (10, 24) mit mindestens einem Führungsstift (36) verse hen ist, der die korrekte Ausrichtung des Isolierkörpers gewährleistet.

6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Isolierkörper ein Gehäuse (10) des Steckverbinders ist und der andere Isolierkörper ein Einsatzstück (24) ist, das in dem Gehäuse (10) auf genommen ist.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatz stück (24) in dem Gehäuse (10) eingerastet ist.

8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierkörper (10, 24) in einem separaten Gehäuse (56) ange ordnet sind.

9. Steckverbinder nach Ansprüch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierkörper (10, 24) in dem Gehäuse eingerastet sind.

10. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierkörper (10, 24) umspritzt sind.

11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Adapter (50) vorgesehen ist, in den der Steckkontakt (26) und der Anschlußkontakt (14) eingesetzt sind.

12. Verfahren zur Montage eines Steckverbinders mittels der folgenden Schritte:

- in einen ersten Isolierkörper (10) wird mindestens ein Anschlußkontakt (14) eingesetzt;
- in einen zweiten Isolierkörper (24) wird mindestens ein Steckkontakt (26) eingesetzt;
- der Steckkontakt (26) und der Anschlußkontakt (14) werden ineinander eingesteckt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Isolier körper (10, 24) in den anderen eingesetzt wird, um die beiden Kontakte inein ander einzustecken.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckkontakt (26) und der Anschlußkontakt (14) in einen Adapter (50) eingesteckt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierkörper (10, 24) mit einem Kunststoff umspritzt werden, so daß ein Gehäuse (56) gebildet wird, in welchem die beiden Isolierkörper fest verankert sind.